放射線圖像轉換面板以及其製造方法

2023-05-01 08:43:46

專利名稱：放射線圖像轉換面板以及其製造方法
技術領域：
本發明涉及具備由多個柱狀結晶(針狀結晶)構成的放射線轉換層的放射線圖像轉換面板以及其製造方法。
背景技術：
以往，具備由多個柱狀結晶(針狀結晶)構成的放射線轉換層的放射線圖像轉換面板已為人所熟知。這种放射線圖像轉換面板被構成為，例如在由非晶碳構成的基材上設置有使螢光體的結晶柱狀生長的螢光體層。但是，非晶碳等的基材的反射率低，僅用這樣的基材的話難以提高光的利用效率，因此，以往已知形成有由鋁等的金屬薄膜構成的反射層的放射線圖像轉換面板(例如，參照專利文獻1，2)。另一方面，關於柱狀結晶的側面，將其起伏的寬度限制在一定範圍內而提高柱狀結晶的直線性，由此提高放射線圖像的畫質的放射線圖像轉換面板也為人所熟知(例如，參照專利文獻3)。而且，也已知有不形成反射層而提高反射率的放射線圖像轉換面板(例如，參照專利文獻4)。現有技術文獻專利文獻1 日本特開2002-236181號公報專利文獻2 日本特開2003-75542號公報專利文獻3 日本特開2005-164380號公報專利文獻4 日本特許3987469號公報

發明內容
上述專利文獻4所記載的放射線圖像轉換面板，設法在柱狀結晶的構造上下功夫，從而提高反射率。但是，專利文獻4所記載的放射線圖像轉換面板中，通過使球狀的結晶粒子在多個垂直方向上以念珠狀層疊的下層和在其上形成的柱狀的結晶層，而形成一個一個的柱狀結晶，由此會產生如下的課題。此處，例如，如圖13(a)所示，具有多個柱狀結晶100，101， 102。柱狀結晶100，101，102分別具有球狀的結晶粒子100a, 100b, 100c, 101a, 101b, 101c, 102a, 102b，102c,它們重疊成念珠狀而構成下層，其下層之上分別層疊有柱狀的結晶部 100d, IOld, 102d。這一情況下，如果觀察柱狀結晶100，101，102的互相鄰接的結晶彼此，則結晶粒子彼此接觸。而且，由於各結晶粒子的表面為球面那樣彎曲的曲面狀，例如，如圖13(b)所示， 結晶粒子100a, 100b, IOOc分別與相鄰的結晶粒子101a, 101b, IOlc,從最伸出的部分形成在一定程度的範圍內接觸的接觸部分C。但是，遠離該接觸部分c的地方出現非接觸部分， 因此，無法避免在鄰接的柱狀結晶100，101之間形成間隙ν的情況。因此，專利文獻4所記載的放射線圖像轉換面板中，存在球狀的結晶粒子的下層中的螢光體的密度較低，該下層作為具備光反射特性的反射層而起作用，因此不能提高反射率。而且，形成接觸部分c的話，則放射線圖像的對比度(解析度)下降。此外，不形成接觸部分c的話，雖然可以減輕對比度的下降，但反射層中的螢光體的密度過低，而降低反射效果。另外，為了不降低放射線圖像的對比度而提高亮度，有必要使一個球狀結晶粒子與其上側的柱狀結晶以連接的方式形成。其理由是，如果不形成連接的方式，由球狀結晶反射的光入射至其上側以外的柱狀結晶(即，接近的柱狀結晶)，即使面板全體的亮度上升，對比度卻下降。但是，即使形成連接的方式，由於球狀的結晶粒子的存在，其上側的柱狀結晶(100d，101d，102d)彼此的間隔增大，面板面內的柱狀結晶的形成密度(packing density)較小，而使放射線轉換效率變差。相反地，如果減小球狀結晶粒子，則柱狀結晶 (100d，101d，102d)彼此的間隔變小，反射效果降低，而且，球狀結晶部分的機械強度降低。 另外，如上所述，由於間隙ν依然存在，因該間隙ν而不能提高反射率。因此，本發明為了解決上述課題而完成，其目的在於提供一种放射線圖像轉換面板以及其製造方法，能夠不形成由金屬薄膜等構成的反射層而提高反射率，而且能夠比由球狀的結晶粒子形成反射層的情況發揮更高的反射率。解決課題的技術手段為了解決上述課題，本發明所涉及的放射線圖像轉換面板的特徵在於，是在基板上形成將入射了的放射線轉換為光的放射線轉換層的放射線圖像轉換面板，放射線轉換層具有反射層，該反射層在射出光的光出射面的相反側使光向出射面側反射，反射層具有使螢光體的結晶以螺旋狀層疊的螺旋構造。根據該放射線圖像轉換面板，由於反射層具有使螢光體的結晶以螺旋狀層疊的螺旋構造，因而能夠使反射層中的結晶密度提高。因此，能夠不形成由金屬薄膜等構成的反射層而提高反射率，而且能夠比由球狀的結晶粒子形成反射層的情況發揮更高的反射率。另外，優選，放射線轉換層由柱狀地層疊有螢光體的結晶的多個柱狀結晶構成，柱狀結晶的各個具有形成於固定在基板上的根本側的螺旋構造、以及沿著與基板交叉的方向從螺旋構造向光出射面側延伸的柱狀構造，螺旋構造和柱狀構造通過使螢光體的結晶連續層疊而構成。根據這樣的結構，由螺旋構造反射的光入射至與該螺旋構造連續層疊的柱狀結構，因此能夠不降低放射線圖像的對比度而提高亮度。另外，優選，放射線轉換層由柱狀地層疊有螢光體的結晶的多個柱狀結晶構成，在該多個柱狀結晶的固定於基板的根本側形成有螺旋構造，形成多個柱狀結晶中的互相鄰接的第1、第2柱狀結晶的螺旋構造的螺旋構造部中，具有第1柱狀結晶的上下分離的間隙中插入有第2柱狀結晶的插入構造。根據該結構，能夠維持可發揮充分的反射效果及機械強度的螺旋構造的結晶密度以及大小，並且能夠減小柱狀結晶彼此的間隔，因此，能夠不降低放射線轉換效率而提高亮度。此時，優選為第1柱狀結晶的螺旋構造部中的第2柱狀結晶側的部分，和第2柱狀結晶的螺旋構造部中的第1柱狀結晶側的部分，從與基板交叉的方向上看重疊，第1柱狀結晶的螺旋構造部和第2柱狀結晶的螺旋構造部之間的間隙，從正交於與基板交叉的方向的方向上看呈波浪線狀。根據該結構，能夠可靠地維持可發揮充分的反射效果及機械強度的螺旋構造的結晶密度以及大小，並且能夠減小柱狀結晶彼此的間隔。另外，放射線轉換層中，優選為形成螺旋構造的螺旋圈在與基板交叉的方向上層疊有多個，或者，放射線轉換層中，優選為形成螺旋構造的扁平球狀部相對於與基板正交的CN 102349114 A
說明書
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方向傾斜而層疊有多個。根據這些結構，螺旋構造部中的反射功能變得可靠，因此能夠提高反射層中的反射率。而且，扁平球狀部中的與柱狀構造連接的扁平球狀部優選為不比柱狀構造的柱徑大(即，在正交於與基板交叉的方向的方向上，扁平球狀部中的與柱狀構造連接的扁平球狀部的寬度，優選為比柱狀構造的寬度小)。由此，柱徑構造的扁平球狀部附近所產生的閃爍光不會衰減而效率良好地向前端方向反射。而且，放射線轉換層中層疊有多個螺旋圈的情況下，反射層優選為，在與基板的表面交叉的方向的截面上，螢光體的結晶向左右彎曲，放射線轉換層更優選為，螺旋圈在與基板交叉的方向上具有約0. 67 μ m 5 μ m左右的間隔。螺旋圈具有這樣程度的間隔時，在與基板的表面交叉的方向的截面上，螢光體的結晶明確地呈現向左右彎曲的樣子。另外，放射線轉換層存在由包含CsI的閃爍器構成的情況，也存在由包含CsBr的輝盡性螢光體構成的情況。另外，由包含例如CFRP等的碳素纖維的材料構成的基板，與由非晶碳或金屬、玻璃等構成的基板相比，基板的面方向上具有不均勻的構造。因此，由含有碳素纖維的材料構成的基板中，所發出的光的基板吸收率上產生差異，會影響從面板輸出的光像。另外，由含有碳素纖維的材料構成的基板具有放射線的透過特性在面方向上不均勻的構造。因此，特別是放射線強度低的狀態(低能量)下對放射線圖像進行攝像的情況下，在面方向上透過特性不同的話，則到達放射線轉換層的放射線的比率在面方向上不均勻，其結果，會對所得到的圖像產生影響。基板和放射線轉換層之間，形成將由放射線轉換層所發出的光反射的反射膜，使全體的亮度上升，並可以減少這樣的影響，但是這樣設置的話，會使對比度降低。 與此相對，如果使用本發明所涉及的放射線圖像轉換面板的結構，即使是由含有碳素纖維的材料構成的不均勻的基板，也能夠得到良好的亮度和對比度。本發明所涉及的放射線圖像轉換面板的製造方法的特徵在於，是製造在基板上形成將入射了的放射線轉換為光的放射線轉換層的放射線圖像轉換面板的製造方法，使載置有基板的載置臺、以及用於從容納有成為放射線轉換層的蒸鍍源的蒸鍍容器使蒸鍍源向外部蒸發的孔部，在沿與基板交叉的方向的旋轉軸周圍，以孔部比基板相對延遲的方式設定旋轉數差並進行旋轉，將蒸鍍源蒸鍍在基板上，從而在放射線轉換層中，在射出光的光出射面的相反側，形成將光向出射面側反射的反射層。而且，通過螢光體的結晶連續且以柱狀層疊的多個柱狀結晶而構成放射線轉換層的情況下，優選為包括通過使孔部以第1旋轉數旋轉並將蒸鍍源蒸鍍在基板上，將螢光體的結晶以螺旋狀層疊的螺旋構造作為反射層而形成的工序；使孔部以比第1旋轉數慢的第 2旋轉數旋轉，並將蒸鍍源蒸鍍在基板上，從而將沿著與基板交叉的方向從螺旋構造向光出射面側延伸的柱狀構造與螺旋構造一體地形成的工序。或者，如權利要求12所述的放射線圖像轉換面板的製造方法的特徵在於，包括使基板以第1旋轉數旋轉，並將蒸鍍源蒸鍍在基板上，從而將螢光體的結晶以螺旋狀層疊的螺旋構造作為反射層而形成的工序；使基板以比第1旋轉數快的第2旋轉數旋轉，並將蒸鍍源蒸鍍在基板上，從而將沿著與基板交叉的方向從螺旋構造向光出射面側延伸的柱狀構造與螺旋構造一體地形成的工序。根據這樣的放射線圖像轉換面板的製造方法，能夠可靠地得到上述本發明所涉及的放射線圖像轉換面板。發明的效果
根據以上的本發明，不形成由金屬薄膜等構成的反射層而能夠提高反射率，而且能夠比通過球狀的結晶粒子形成反射層的情況發揮更高的反射率，從而得到亮度高的放射線圖像轉換面板以及其製造方法。另外，一般通過反射效果提高亮度的話，對比度(解析度)會下降，但本發明與形成金屬薄膜等的反射層的情況相比，能夠提高對比度。


圖1是本發明的實施方式所涉及的放射線圖像轉換面板的立體圖。圖2是沿圖1的II-II線的截面圖。圖3是構成放射線轉換層的柱狀結晶的與基板正交的方向的截面圖。圖4是表示圖3的柱狀結晶中的螺旋構造部的與基板正交的方向的截面圖。圖5是表示用於放射線圖像轉換面板的製造的製造裝置的主要部件的立體圖。圖6是關於多個種類的基板，在幾個旋轉數差下進行結晶生長而製造的放射線圖像轉換面板，表示製造時適用的旋轉數差和反射率之間的關係的圖。圖7是關於4個種類的基板，表示螺旋間距和反射率之間關係的圖表。圖8是關於2個種類的基板，表示螺旋構造部的膜厚與光輸出的關係、以及螺旋構造部的膜厚和CTF的關係的圖表。圖9是與圖2的情況中改變了旋轉數差的情況的放射線圖像轉換面板的與基板正交的方向的截面圖。圖10是圖9的放射線圖像轉換面板中的構成放射線轉換層的柱狀結晶的與基板正交的方向的截面圖。圖11是同樣表示螺旋構造部的與基板正交的方向的截面圖。圖12是表示用於放射線圖像轉換面板的製造的其他製造裝置的主要部件的立體圖。圖13(a)是現有的放射線圖像轉換面板的構成放射線轉換層的柱狀結晶的與基板正交的方向的截面圖，(b)是主要部件的擴大圖。
具體實施例方式以下，參照附圖，對本發明的實施方式進行說明。此外，附圖的說明中對相同要素標以相同符號，省略重複的說明。(放射線圖像轉換面板的結構)圖1是本發明的實施方式所涉及的放射線圖像轉換面板10的立體圖，圖2是沿圖1的II-II線的截面圖。放射線圖像轉換面板10具有基板1和形成於基板1上的放射線轉換層2，且具有由保護層9覆蓋基板1以及放射線轉換層2的結構。保護層9是為了防止溼氣等而保護放射線轉換層2而至少覆蓋放射線轉換層2的保護膜(聚對二甲苯 (polyparaxylene)等的有機膜或無機膜)。基板1為由非晶碳或鋁等構成的板材，形成放射線轉換層2的一側的表面Ia被平坦地形成。放射線轉換層2將從基板1的外側入射的放射線R轉換為與之對應的光像，使由該轉換後的光像以及下述的由反射層3反射的光像構成的光L從光出射面加射出。放射線轉換層2具有反射層3和柱狀層4，具有如圖3所示的作為針狀結晶的柱狀結晶7被多個聚集的構造，由多個柱狀結晶7形成反射層3和柱狀層4。放射線轉換層2的厚度為約50μπι 約ΙΟΟΟμπι左右，反射層3佔有其中的 10%左右的厚度，具有約5 μ m 約50 μ m左右的厚度。柱狀結晶7是可使閃爍器(CsI)或輝盡性螢光體(CsBr)的結晶生長的結晶，基板 1側的根本部分成為螺旋構造部5，比螺旋構造部5更上側(光出射面加側)的部分成為柱狀部6。各柱狀結晶7中，螺旋構造部5和柱狀部6通過連續層疊閃爍器等的結晶而一體地形成。此外，柱狀結晶7中，柱狀部6的外徑比螺旋構造部5的外徑小，形成為越往前端側(與基板1的相反側)越粗的錐形狀。而且，由於最前端部成為尖頭狀，因而除了尖頭部分的柱狀部形成為錐形狀。柱狀部6的側面的凹凸的高低差比螺旋構造部5的側面的凹凸的高低差小。換言之，柱狀部6的側面，從與中心軸X交叉的方向看，成大致直線狀。再換言之，柱狀部6中的除了最前端的尖頭部分的柱狀部的沿中心軸X的截面形狀，呈大致長方形狀(由於柱狀部為錐形狀，所以嚴格地說該截面形狀呈臺形狀)。這樣的柱狀部6，例如實施由日本特開2005-241430號公報所公開的方法(使基板以IOrpm旋轉並使柱狀部的原料蒸鍍的方法)而被製造。螺旋構造部5是閃爍器等的結晶從表面Ia以螺旋狀層疊而構成的，具有中心軸X 的周圍1圈的部分(螺旋圈)在與表面Ia正交的方向上幾乎規則地形成的螺旋構造。圖3 中，5A，5B所示的範圍構成一個一個的螺旋圈。與表面Ia正交的方向的螺旋圈的尺寸(以下稱為「螺旋間距」)為約0.5μπι 約15μπι左右，幾乎相同的螺旋圈經多個(例如5個 約15個左右)層疊而構成螺旋構造部5。另外，螺旋構造部5，在圖3所示的與基板Ia正交的方向的截面中，閃爍器等的結晶夾持中心軸反覆向左右幾乎規則地彎曲，具有多個V字狀部分5ajb連續而得到的彎曲構造。各V字狀部分fe，5b，在圖3中最向右側突出的部分為折返部5c，各自的連接部分為連接部5d。柱狀部6作為直線部與螺旋構造部5連續而形成，具有閃爍器等的結晶沿著與表面Ia交叉的方向幾乎筆直延伸而形成的柱狀構造。而且，螺旋構造部5與柱狀部6通過蒸鍍而連續地一體地形成。此外，柱狀結晶7為閃爍器的結晶的情況下，入射至柱狀結晶7的放射線轉換為光 (閃爍光)，該光在柱狀部6導光而從前端側(與基板1的相反側)放出。另外，柱狀結晶 7為輝盡性螢光體的結晶的情況下，對應於入射放射線的放射線信息被存儲記錄，作為激勵光而照射紅色雷射等的話，則對應於存儲信息的光在柱狀部6導光而從前端側(與基板1 的相反側)放出。反射層3將在柱狀結晶7導光的光中、導光至反射層3的光反射，增加從前端側放出的光量。而且，柱狀結晶7，如圖4 (a)所示，在與兩邊相鄰的柱狀結晶8，9的關係中，具有一者中的上下分離的部分之間插入有另一者的插入構造。即，如將圖4(a)擴大的圖4(b)所示，關於鄰接的柱狀結晶7，8，具有柱狀結晶7的連接部5d的右側的、V字狀部分5a，恥之間形成的間隙5e中，插入有柱狀結晶8的連接部5d的插入構造。根據該插入構造，柱狀結晶7的螺旋構造部5中的柱狀結晶8側的部分，與柱狀結晶8的螺旋構造部5中的柱狀結晶7側的部分，從與基板1的表面Ia垂直的方向看重疊。 更具體地，柱狀結晶7的折返部5c和柱狀結晶8的連接部5d從上側看重疊。而且，柱狀結晶7的螺旋構造部5與柱狀結晶8的螺旋構造部5之間的間隙，從與基板1的表面Ia平行的方向(基板1的側面側)看為波浪線狀。具有以上那樣構造的柱狀結晶7中，由螺旋構造部5構成反射層3，由柱狀部6構成柱狀層4。反射層3，光L入射時通過將該光L不規則地反射而使其散射，因此具有光L 的反射功能。因此，放射線圖像轉換面板10，沒有用於提高反射率的金屬膜等的光反射膜也能發揮良好的光反射特性，能夠增加從光出射面加的發光量，所以能夠提高放射線的檢測靈敏度。而且，放射線圖像轉換面板10由於不形成提高放射線檢測靈敏度的金屬膜，所以不必擔心由金屬膜而引起的腐蝕。而且，放射線圖像轉換面板10的情況下，反射層3由柱狀結晶7中的螺旋構造部 5構成。如上述那樣，柱狀結晶7形成螺旋構造部5中鄰接的彼此插入的插入構造，因此螺旋構造部5中，能夠將閃爍器等的結晶不存在的空間設為極其小。因此，由於反射層3中的閃爍器等的結晶密度變高，能夠發揮高的反射率。而且，如上述那樣，由於將多少形成有間隙的插入構造適用於螺旋構造部5，能夠防止螺旋構造部5接觸時在螺旋構造部5反射的光被導光至鄰接的柱狀結晶7而使對比度下降。另外，在螺旋構造部5多少形成間隙，也能夠提高面板面內的柱狀部6的形成密度 (packing density)而提高放射線的轉換效率。而且，也能夠提高螺旋構造部5中的面板內的形成密度，並提高反射率。此外，為了提高對比度，優選為面板內全部的柱狀結晶7包含螺旋構造部5而被分離成1根1根的柱狀結晶7。由於柱狀結晶7通過蒸鍍而形成，將全部的柱狀結晶7完全分離比較困難，如果能形成大致分離，便能夠得到良好的放射線圖像轉換面板10。(放射線圖像轉換面板的製造方法)關於放射線圖像轉換面板10的製造方法進行說明。上述放射線圖像轉換面板10 例如能夠以如下方式製造。此處，圖5是表示用於放射線圖像轉換面板的製造的製造裝置 50的主要部件的立體圖。製造裝置50具有基板載置用的圓板51和蒸鍍容器52。圓板51 和蒸鍍容器52收納於圖中未示的真空裝置。圓板51在中央具有承載基板1的載置部50a，其周圍形成有用於輕量化的多個孔部50b。蒸鍍容器52具有圓環狀的收納部52a，收納部5 中收納有閃爍器等的蒸鍍源。收納部52a中，圓板51側的平面52b被封閉，其一部分上形成有孔部52c。孔部52c通過快門 (圖中未示)而進行開閉。而且，圓板51和蒸鍍容器52接受來自未圖示的旋轉驅動裝置的驅動力而以各自的旋轉軸與軸XX相一致的方式旋轉。另外，加熱蒸鍍容器52而使收納於收納部52a的蒸鍍源蒸發，並且開放快門，通過使經蒸發的蒸鍍源在基板1上層疊而進行結晶生長，形成放射線轉換層2。此時，使雙方的單位時間的旋轉數保持一定差，並且是比起圓板51的旋轉速度， 蒸鍍容器52的旋轉速度更慢。製造裝置50中，圓板51的單位時間的旋轉數(即，基板1的單位時間的旋轉數) 與蒸鍍容器52的單位時間的旋轉數(即，孔部52c的單位時間的旋轉數)的差作為旋轉數差時，該旋轉數差比某一值(在後文詳細描述，稱為臨界旋轉數差)小的話，放射線轉換層 2的柱狀結晶7上呈現上述螺旋構造部5。因此，從製造開始到某一程度的時間之間，以旋轉數差比某一值小的狀態進行結晶生長，由此形成上述的螺旋構造部5。之後，提高旋轉數差而形成柱狀部6，由此能夠製造放射線圖像轉換面板10。圓板51和蒸鍍容器52如以上那樣邊旋轉邊進行結晶生長的情況下，蒸鍍源與基板1上已經蒸鍍有蒸鍍源的部分重疊，或者在與該處偏離的位置上重疊地蒸鍍。然而，旋轉數差比臨界旋轉數差小的情況下，蒸鍍源從已經蒸鍍有蒸鍍源的部分以畫圓的方式偏移稍許位置而層疊的傾向變得顯著，因此，蒸鍍源以螺旋狀層疊並結晶生長而形成螺旋構造部 5。此處，圖6是關於多個種類的基板，使用上述製造裝置50而在幾個的旋轉數差下進行結晶生長而製造的放射線圖像轉換面板10，表示製造時適用的旋轉數差和反射率之間的關係的圖。本實施方式中，準備a-c(非晶碳)基板、玻璃基板、基板A(鋁基板上作為反射膜而形成鋁的基板)、基板B (鋁基板上作為反射膜而形成鋁的基板並且反射率比基板A 更高的基板)4種基板，並分別針對這些基板，使用相同的蒸鍍源並一邊改變旋轉數差一邊進行結晶生長。旋轉數差以「0.4」、「0.5」、「1」、「3」、「12」、「25」6個種類進行。旋轉數差為1的情況相當於，例如圓板51以Y(rpm)的旋轉速度旋轉，並且蒸鍍容器52以Y_1 (rpm) 的旋轉速度旋轉的情況(該情況下，Y為比1大的正值，此外，旋轉數差為正值)。圖6中，記載有各個放射線圖像轉換面板10中的螺旋間距。從圖6可以明確，關於4種基板中的任意一種，與將旋轉數差設為「25」的情況相比，旋轉數差減小至「1」的情況下製造的放射線圖像轉換面板10的反射率更高。另外，旋轉數差為「25」的情況下，螺旋間距為0. 04 μ m,旋轉數差為「3」的話，螺旋間距為0. 67 μ m,旋轉數差為「 1，，的話，螺旋間距為2 μ m,隨著旋轉數差變小，螺旋間距變大。這些中，旋轉數差減小到「 1 」的情況下，放射線轉換層2的截面明確地呈現上述彎曲構造，所以反射層3可由螺旋構造部5構成。另外，圖7是關於4個種類的基板，表示螺旋間距和反射率之間關係的圖表。從圖 7可以明確，關於任意基板，螺旋間距在2 μ m左右的話，即旋轉數差減小至「1」的話，能明確地顯現出反射率提高的效果。但是，旋轉數差設為比「1」小且為「0. 4」的話，螺旋間距為 5 μ m，該情況下的反射率與旋轉數差為「0.5」的情況幾乎相同，因此可以考慮為螺旋間距大至Ij 5 μ m左右艮ρ可。特別地，a-c(非晶碳)基板中，螺旋間距比Iym小而為0.67，即旋轉數差為「3」 的話，也明確地顯現反射率提高的效果。由此，本實施方式的臨界旋轉數差可設為「3」。a-c (非晶碳)基板中，形成放射線轉換層2之前的狀態中，基板的顏色以濃黑色表示的地方，如上述那樣一邊改變螺旋間距(改變旋轉數差)而形成放射線轉換層2的話，隨著螺旋間距變長(旋轉數差變小)，基板的顏色以從黑色變為濃灰色、灰色、淡灰色的方式依次變淺。這表示隨著螺旋間距變長，放射線轉換層2的反射率變高。而且，圖8 (a)是關於基板C (鋁基板上作為反射膜而形成鋁的基板)以及a_c (非晶碳)基板的2種的基板，表示螺旋構造部5的膜厚和光輸出之間關係的圖表。圖8 (b)是關於基板C以及a-c基板的2種的基板，表示螺旋構造部5的膜厚和CTF (Contrast Transfer Function 圖像解像力)之間關係的圖表。從圖8可以理解，螺旋構造部5的膜厚為50 μ m 左右的話可以顯示高的CTF，但螺旋構造部5的膜厚比50μπι的程度更大的話，CTF漸漸地降低。因此，螺旋構造部5的膜厚優選為10 μ m 50 μ m左右。(其他的放射線圖像轉換面板的結構)
另一方面，旋轉數差為「3」的情況下，基板1上形成有與放射線轉換層2不同的放射線轉換層12。此處，圖9是形成有放射線轉換層12的放射線圖像轉換面板20的與基板正交的方向的截面圖，圖10是表示構成放射線轉換層12的反射層13的2個螺旋構造部15 的與圖9相同的截面圖。圖11是表示構造部15的與圖9相同的截面圖。放射線轉換層12與放射線轉換層2相比在具有反射層13這一點上不同。反射層 13與反射層3相比，在柱狀結晶7的基板1側根本部分成為螺旋構造部15這一點上不同。 螺旋構造部15具有多個扁平球狀部15a，各扁平球狀部1 具有相對於中心軸X傾斜的狀態(下述的扁平面N相對於中心軸X傾斜)下層疊的構造。各扁平球狀部1 具有球狀體在特定的方向(例如，上下方向)上收縮而使側面部分伸出的構造，通過最伸出的部分的面成為扁平面N。此外，扁平球狀部1 並不限定於球狀體向特定的方向收縮，也可為上述螺旋圈互相接觸的情況下(上下方向上接觸的情況下)相當於各螺旋圈的部分。此外，與柱狀部6連續的扁平球狀部15a(即，扁平球狀部15a的最上部)不比柱狀部6的柱徑大。由此，柱狀部6的扁平球狀部1 附近產生的閃爍光能夠不衰減，而效率良好地向前端方向反射。另外，如圖11詳細所示，在與基板Ia正交的方向的截面上，放射線轉換層12具有由閃爍器等的結晶構成的橢圓相對於中心軸X以傾斜的狀態重疊而得到的連續橢圓構造。 各柱狀結晶7中，螺旋構造部15與柱狀部6通過閃爍器等的結晶連續層疊而一體地形成。柱狀結晶7，如圖10所示，在與鄰接的柱狀結晶8的關係中，具有一者的扁平球狀部1 彼此之間插入有另一者的扁平球狀部15a的一部分的插入構造。根據該插入構造， 柱狀結晶7的螺旋構造部15中的柱狀結晶8側的部分，和柱狀結晶8的螺旋構造部15中的柱狀結晶7側的部分，從與基板1的表面Ia相垂直的方向上看重疊。而且，柱狀結晶7 的螺旋構造部15與柱狀結晶8的螺旋構造部15的間隙，從與基板1的表面Ia平行的方向上看(基板1的側面側)，呈波浪線狀。這樣的放射性圖像轉換面板20，反射層3通過螺旋構造部15而構成，由於螺旋構造部15具有插入構造，在螺旋構造部15中，能夠縮小閃爍器等的結晶不存在的空間。因此， 反射層13中閃爍器等的結晶密度變高，從而能發揮高的反射率。放射線圖像轉換面板20，在上述製造裝置50中將旋轉數差設為「 3 」左右的情況而得到。旋轉數差為「3」左右，蒸鍍源從已經蒸鍍有蒸鍍源的部分偏移稍許位置而層疊，這一情況下，與旋轉數差為「1」左右的情況相比，在相同的部分重疊而蒸鍍的傾向變得顯著，因此，螺旋圈的上下方向間隔在擠壓變窄的狀態下結晶生長。因此，成為形成螺旋構造部15 的面板。而且，放射線圖像轉換面板10，20中，能夠代替製造裝置50而使用圖12所示的製造裝置M而製造。製造裝置M與製造裝置50相比，在具有多個蒸鍍容器53而代替蒸鍍容器52這一點上不同。蒸鍍容器53為圓筒狀的容器，其中收納有蒸鍍源，其一部分上形成有孔部53c，由沒有圖示的快門(圖中未示)而可自由開閉。製造裝置50的情況下，圓板51和蒸鍍容器52以各自的旋轉軸與軸XX —致的方式旋轉。製造裝置M中，多個蒸鍍容器53被配置於與軸XX交叉的一個平面上，並在該平面上圍繞著軸XX的周圍旋轉。該製造裝置M中，加熱各蒸鍍容器53而使收納的蒸鍍源蒸發，並且開放快門，通過使已蒸發的蒸鍍源在基板1上層疊而進行結晶生長，從而形成放射線轉換層2，12。該製造裝置50中，圓板51的單位時間的旋轉數(即，基板1的單位時間內的旋轉數)，和蒸鍍容器53的單位時間旋轉數(S卩，孔部53c的單位時間內的旋轉數)的差作為旋轉數差時，通過將該旋轉數差設為小於臨界旋轉數差，在放射線轉換層2的柱狀結晶7上形成螺旋構造部5。之後，提高旋轉數差而形成柱狀部6。另外，僅使蒸鍍容器52，53的孔部52c，53c旋轉，其旋轉數在反射層3 (螺旋構造部5)形成時變慢，在形成柱狀層4 (柱狀部6)時變快，也可形成放射線轉換層2，12。或者， 僅使基板1旋轉，其旋轉數在形成反射層3 (螺旋構造部幻形成時變慢，在形成柱狀層4 (柱狀部6)時變快，也可形成放射線轉換層2，12。這些情況下，圖6所記載的旋轉數差，就直接成為基板1或蒸鍍容器52，53的孔部52c，53c的旋轉數，在各個情況中，可形成圖6所記載的間距的反射層3 (螺旋構造部5)。以上說明是關於本發明實施方式的說明，並非對本發明的裝置及方法的限定，能夠容易地實施各種各樣的變形例。另外，各實施方式中的構成要素，功能，特徵或者方法步驟經適當地組合而構成的裝置或方法也包含於本發明中。產業上的利用可能性根據本發明，能夠得到一種亮度高的放射線圖像轉換面板以及其製造方法，其能夠不形成由金屬薄膜等構成的反射層而提高反射率，而且能夠比由球狀的結晶粒子形成反射層的情況發揮更高的反射率。另外，一般由反射效果提高輝度的話，會降低對比度(解析度)，但本發明與形成金屬薄膜等的反射層的情況相比，能夠提高對比度。符號的說明L···基板，2、12···放射線轉換層，3、13···反射層，4…柱狀層，5…螺旋構造部，6…柱狀部，7、8、9…柱狀結晶，10、20…放射線圖像轉換面板，505如··製造裝置、51···圓板，52、
53…蒸鍍容器。
權利要求
1.一种放射線圖像轉換面板，其特徵在於，是在基板上形成將入射了的放射線轉換為光的放射線轉換層的放射線圖像轉換面板， 所述放射線轉換層具有反射層，該反射層在射出所述光的光出射面的相反側使所述光向所述出射面側反射，所述反射層具有使螢光體的結晶以螺旋狀層疊的螺旋構造。
2.如權利要求1所述的放射線圖像轉換面板，其特徵在於，所述放射線轉換層由柱狀地層疊有所述螢光體的結晶的多個柱狀結晶構成， 所述柱狀結晶的各個具有形成於固定在所述基板上的根本側的所述螺旋構造、以及沿著與所述基板交叉的方向從所述螺旋構造向所述光出射面側延伸的柱狀構造， 所述螺旋構造和所述柱狀構造通過使所述螢光體的結晶連續層疊而構成。
3.如權利要求1所述的放射線圖像轉換面板，其特徵在於，所述放射線轉換層由柱狀地層疊有所述螢光體的結晶的多個柱狀結晶構成，在該多個柱狀結晶的固定於所述基板的根本側形成有所述螺旋構造，在形成所述多個柱狀結晶中的互相鄰接的第1、第2柱狀結晶的所述螺旋構造的螺旋構造部中，具有所述第1柱狀結晶的上下分離的間隙中插入有所述第2柱狀結晶的插入構造。
4.如權利要求3所述的放射線圖像轉換面板，其特徵在於，所述第1柱狀結晶的所述螺旋構造部中的所述第2柱狀結晶側的部分，和所述第2柱狀結晶的所述螺旋構造部中的所述第1柱狀結晶側的部分，從與所述基板交叉的方向上看重疊，所述第1柱狀結晶的所述螺旋構造部和所述第2柱狀結晶的所述螺旋構造部之間的間隙，從正交於與所述基板交叉的方向的方向上看呈波浪線狀。
5.如權利要求1所述的放射線圖像轉換面板，其特徵在於，所述放射線轉換層中，形成所述螺旋構造的螺旋圈在與所述基板交叉的方向上層疊有多個。
6.如權利要求5所述的放射線圖像轉換面板，其特徵在於，所述反射層在與所述基板的表面交叉的方向的截面上，所述螢光體的結晶向左右彎曲ο
7.如權利要求5所述的放射線圖像轉換面板，其特徵在於，所述放射線轉換層的所述螺旋圈在與所述基板交叉的方向上具有約0. 67 μ m 5 μ m 左右的間隔。
8.如權利要求1所述的放射線圖像轉換面板，其特徵在於，所述放射線轉換層中，形成所述螺旋構造的扁平球狀部相對於與所述基板正交的方向傾斜地層疊有多個。
9.如權利要求8所述的放射線圖像轉換面板，其特徵在於，所述扁平球狀部中的與所述柱狀構造連接的所述扁平球狀部不比所述柱狀構造的柱徑大。
10.如權利要求1所述的放射線圖像轉換面板，其特徵在於， 所述放射線轉換層由包含CsI的閃爍器構成。
11.如權利要求1所述的放射線圖像轉換面板，其特徵在於，所述放射線轉換層由包含CsBr的輝盡性螢光體構成。
12.如權利要求1所述的放射線圖像轉換面板，其特徵在於，所述基板由包含碳素纖維的材料構成。
13.一种放射線圖像轉換面板的製造方法，其特徵在於，是製造在基板上形成將入射了的放射線轉換為光的放射線轉換層的放射線圖像轉換面板的製造方法，使載置有所述基板的載置臺、以及用於從容納有成為所述放射線轉換層的蒸鍍源的蒸鍍容器使所述蒸鍍源向外部蒸發的孔部，在沿與所述基板交叉的方向的旋轉軸周圍，以所述孔部比所述基板相對延遲的方式設定旋轉數差而進行旋轉，將所述蒸鍍源蒸鍍在所述基板上，從而在所述放射線轉換層中，在射出所述光的光出射面的相反側形成將所述光向所述出射面側反射的反射層。
14.如權利要求13所述的放射線圖像轉換面板的製造方法，其特徵在於，通過螢光體的結晶連續且以柱狀層疊的多個柱狀結晶而構成所述放射線轉換層的情況下，包括通過使所述孔部以第1旋轉數旋轉並將所述蒸鍍源蒸鍍在所述基板上，作為所述反射層而形成所述螢光體的結晶以螺旋狀層疊的螺旋構造的工序；以及使所述孔部以比所述第1旋轉數慢的第2旋轉數旋轉，並將所述蒸鍍源蒸鍍在所述基板上，從而與所述螺旋構造一體地形成沿著與所述基板交叉的方向從所述螺旋構造向所述光出射面側延伸的柱狀構造的工序。
15.如權利要求13所述的放射線圖像轉換面板的製造方法，其特徵在於，通過螢光體的結晶連續且以柱狀層疊的多個柱狀結晶而構成所述放射線轉換層的情況下，包括通過使所述基板以第1旋轉數旋轉並將所述蒸鍍源蒸鍍在所述基板上，作為所述反射層而形成所述螢光體的結晶以螺旋狀層疊的螺旋構造的工序；以及使所述基板以比所述第1旋轉數快的第2旋轉數旋轉，將所述蒸鍍源蒸鍍在所述基板上，從而與所述螺旋構造一體地形成沿著與所述基板交叉的方向從所述螺旋構造向所述光出射面側延伸的柱狀構造的工序。
全文摘要
放射線圖像轉換面板(10)，在基板(1)上形成將入射了的放射線轉換為光的放射線轉換層(2)。放射線轉換層(2)具有在射出光的光出射面(2a)的相反側使光向出射面(2a)側反射的反射層(3)，反射層(3)具有使螢光體的結晶以螺旋狀層疊的螺旋構造。這樣，根據放射線圖像轉換面板(10)，不形成由金屬薄膜等構成的反射層而提高反射率，而且能夠比由球狀的結晶粒子形成反射層的情況發揮更高的反射率。
文檔編號C09K11/61GK102349114SQ20108001171
公開日2012年2月8日 申請日期2010年3月10日 優先權日2009年3月13日
發明者外山真太郎, 山下雅典, 式田宗功, 楠山泰, 白川和廣 申請人:浜松光子學株式會社