JP6033609B2 - 放射線像変換パネル - Google Patents

Description

本発明は、放射線像変換パネルに関する。

輝尽性蛍光体層を用いた放射線像変換パネルにおいては、放射線像の解像度及びコントラストを向上させるために励起光の散乱及び乱反射を抑制する必要がある。従来、放射線像変換パネルを構成するいずれかの層を励起光吸収性を有する励起光吸収層とすることによって、励起光の散乱及び乱反射を抑制することが行われている。

例えば、特許文献１には、支持体と、支持体上に設けられた燐光体層と、燐光体層上に設けられたポリパラキシリレンなどからなる層及び着色剤が加えられた放射線硬化性被覆組成物からなるポリマー層の２層構造の保護層と、を備える燐光体パネルが開示されている。また、特許文献２には、支持体の一面に輝尽性蛍光体層が設けられ、他面に励起光吸収層（着色樹脂層）が設けられた放射線画像変換パネルが開示されている。また、特許文献３には、支持体、下塗り層、蛍光体層及び保護層を順に積層してなり、この少なくとも一層が着色剤によって着色されている放射線像変換パネルが開示されている。

また、輝尽性蛍光体層を用いた放射線像変換パネルにおいて、輝度を向上するために、支持体と輝尽性蛍光体層との間に輝尽発光光の反射層（白色塗料、金属膜及び誘電体多層膜など）を設ける構成がある。例えば、特許文献４には、支持体、再帰性反射層及び塗布型の蛍光体層を順に積層してなり、再帰性反射層は励起光及び輝尽発光光の両方を反射する放射線像変換パネルが開示されている。

特開２００３−７５５９６号公報 特開２００３−２４８０９１号公報 特公昭５９−２３４００号公報 特開平９−９０１００号公報

しかしながら、上述の励起光吸収層を備える放射線像変換パネルでは、励起光吸収層によって輝尽発光光が多少ながら吸収されるので、輝度が低下してしまう。このように、従来の輝尽性蛍光体を用いた放射線像変換パネルにおいては、解像度の向上のための構造は輝度の低下をもたらしてしまう。

一方、上述の輝尽発光反射層を備える放射線像変換パネルでは、輝尽発光反射層によって励起光が多少ながら反射されるので、励起光の散乱の原因となってしまう。また、ライン状に輝尽発光光を読み取る読取方法の場合には、反射層での輝尽発光光の広がりが解像度低下の原因となってしまう。すなわち、励起光及び輝尽発光光が反射層によって柱状結晶間をまたいで拡散反射するので、輝度は向上するものの、解像度は低下する。このように、従来の輝尽性蛍光体を用いた放射線像変換パネルにおいては、輝度の向上のための構造は解像度の低下をもたらしてしまう。

以上のように、従来の輝尽性蛍光体を用いた放射線像変換パネルでは、輝度と解像度とがトレード・オフの関係にあるので、用途に応じて輝度と解像度とのバランスをとるようにパネルの構造を考える必要がある。また、励起光吸収層を設けた解像度及びコントラストを重要視するタイプのパネルにおいては、輝度を向上させることは十分に考慮されていなかった。

そこで、本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、解像度（コントラスト）の低下を抑えつつ、輝度（光出力）の向上が可能な構造を有する放射線像変換パネルを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る放射線像変換パネルは、支持体と、支持体の表面上に設けられ、複数の柱状結晶からなる輝尽性蛍光体層と、輝尽性蛍光体層上に設けられた第１励起光吸収層と、を備える。複数の柱状結晶の各々は、支持体側において螺旋状に積層してなる螺旋構造部と、螺旋構造部から第１励起光吸収層に向かって延びてなる柱状部と、を有し、輝尽性蛍光体層は、入射した放射線を蓄積し、第１励起光吸収層を介して励起光が照射されることによって、蓄積している放射線に応じた光を第１励起光吸収層を介して出射する。

この放射線像変換パネルにおいては、支持体上に柱状結晶構造を有する輝尽性蛍光体層が設けられ、複数の柱状結晶の各々は、支持体側において螺旋状に積層してなる螺旋構造部と、螺旋構造部から第１励起光吸収層に向かって延びてなる柱状部と、を有している。この螺旋構造部は、輝尽発光光反射層として機能するので、１つの柱状結晶内において輝尽発光した光のうち支持体側に向かう光を反射して第１励起光吸収層を介して出射することができ、光出力（輝度）の向上が可能となる。また、螺旋構造部は支持体側において柱状結晶が螺旋状に積層されてなり、柱状部につながっているので、螺旋構造部で反射した輝尽発光光は柱状部に沿って導光される。すなわち、１つの柱状結晶において輝尽発光した光のうち支持体側に向かう光は、その柱状結晶の螺旋構造部によって反射され、反射された光はその柱状結晶の柱状部に沿って導光される。このため、柱状結晶における輝尽発光光が反射によって他の柱状結晶に拡散することを防止でき、反射による解像度の低下を抑制できる。また、螺旋構造部は励起光も反射するが、輝尽発光光と同様に励起光が入射した柱状結晶内で反射するので、入射した柱状結晶以外の柱状結晶において潜像を励起することがなく、解像度の低下を抑制できる。その結果、解像度の低下を抑制しつつ、輝度の向上が可能となる。

放射線像変換パネルは、輝尽性蛍光体層を挟んで第１励起光吸収層と対向する第２励起光吸収層をさらに備えてもよい。また、第２励起光吸収層は、支持体と輝尽性蛍光体層との間に設けられてもよい。また、第２励起光吸収層は、支持体の表面と反対側の支持体の裏面に設けられてもよい。これにより、螺旋構造部において反射されずに輝尽性蛍光体層を透過した励起光を、第２励起光吸収層によって吸収することができ、支持体側での励起光の散乱及び乱反射を抑制できる。その結果、解像度の低下のさらなる抑制が可能となる。

第２励起光吸収層は、輝尽性蛍光体層において輝尽発光された光を吸収してもよい。これにより、螺旋構造部において反射できなかった輝尽発光光を支持体側で吸収することができ、輝尽発光光の散乱を抑制できる。その結果、解像度の低下のさらなる抑制が可能となる。

支持体は、励起光吸収性を有してもよい。これにより、螺旋構造部において反射されずに輝尽性蛍光体層を透過した励起光を、支持体によって吸収することができ、支持体側での励起光の散乱及び乱反射を抑制できる。その結果、解像度の低下のさらなる抑制が可能となる。

支持体は、輝尽性蛍光体層において輝尽発光された光を吸収してもよい。これにより、螺旋構造部において反射できなかった輝尽発光光を支持体で吸収することができ、輝尽発光光の散乱を抑制できる。その結果、解像度の低下のさらなる抑制が可能となる。

第１励起光吸収層は、輝尽性蛍光体層を保護する耐湿性保護膜であってもよい。これにより、輝尽性蛍光体層が空気中の水蒸気を吸湿するのを抑制でき、輝尽性蛍光体層の潮解を抑制できる。

輝尽性蛍光体層は、ＥｕをドープしたＣｓＢｒを含む輝尽性蛍光体から構成されてもよい。これにより、放射線の蓄積性能、及び、蓄積された放射線の光への変換性能を向上できる。

第１励起光吸収層は、輝尽性蛍光体層の表面及び側面を覆うように設けられてもよい。第１励起光吸収層が輝尽性蛍光体層の表面及び側面を覆うことにより、輝尽性蛍光体層の表面及び側面において励起光を吸収することができ、輝尽性蛍光体層の表面及び側面における励起光の散乱及び乱反射を抑制できる。その結果、解像度の低下のさらなる抑制が可能となる。

また、第１励起光吸収層は、支持体の側面を覆うように設けられてもよい。第１励起光吸収層が支持体の側面を覆うことにより、支持体の側面において励起光を吸収することができ、支持体の側面における励起光の散乱及び乱反射を抑制できる。その結果、解像度の低下のさらなる抑制が可能となる。

本発明によれば、解像度の低下を抑えつつ、輝度を向上できる。

第１実施形態に係る放射線像変換パネルの構成を示す概略側断面図である。 図１の放射線像変換パネルを拡大して示す概略側断面図である。 図１の輝尽性蛍光体層を構成する柱状結晶の支持体に直交する方向の概略断面図である。 図３の柱状結晶の螺旋構造部の支持体に直交する方向の概略断面図である。 放射線像変換パネルの光出力と解像度との関係を示す図である。 第２実施形態に係る放射線像変換パネルの構成を示す概略側断面図である。 第３実施形態に係る放射線像変換パネルの構成を示す概略側断面図である。 第４実施形態に係る放射線像変換パネルの構成を示す概略側断面図である。 第５実施形態に係る放射線像変換パネルの構成を示す概略側断面図である。

以下、図面を参照して、本発明に係る放射線像変換パネルの実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係る放射線像変換パネルの構成を示す概略側断面図である。図２は、図１の放射線像変換パネルを拡大して示す概略側断面図である。図１及び図２に示されるように、放射線像変換パネル１０は、入射したＸ線などの放射線Ｒを光Ｌに変換して検出するためのパネルであって、例えば矩形板形状を呈している。放射線像変換パネル１０の長さは１００ｍｍ程度、幅は１００ｍｍ程度、厚さは０．４ｍｍ程度である。

放射線像変換パネル１０は、例えば歯科用のイメージングプレート（Needle Imaging Plate；ＮＩＰ）として用いられる。また、放射線像変換パネル１０は、不図示のＨｅＮｅレーザ及びＰＭＴ（Photomultiplier Tube；光電子増倍管）などと組み合わせることによって、放射線イメージセンサとして用いられる。この放射線像変換パネル１０は、支持体１と、輝尽性蛍光体層２と、第１励起光吸収層３と、を備えている。

支持体１は、矩形状を呈している基材である。支持体１は、例えばポリイミド、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、Ａｌ（アルミニウム）などの金属、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＬＣＰ（液晶ポリマー）、ＰＡ（ポリアミド）、ＰＥＳ（ポリエーテルサルフォン）、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルファイド）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ガラス、ＳＵＳ箔、ＣＦＲＰ（炭素繊維強化樹脂）、アモルファスカーボンから構成されている。支持体１の厚さは例えば１０μｍ以上であり、例えば５００μｍ以下である。この支持体１は、一定の可撓性を必要とする場合は、樹脂フィルムを選択することが好ましい。

輝尽性蛍光体層２は、入射した放射線Ｒを吸収して蓄積し、励起光Ｅが照射されることによって蓄積している放射線Ｒのエネルギーに応じた輝尽発光光Ｌを放出する層である。輝尽性蛍光体層２は、支持体１の表面１ａ上に設けられ、その厚さは例えば８０μｍ以上であり、例えば６００μｍ以下である。

この輝尽性蛍光体層２は、例えばＥｕ（ユウロピウム）をドープしたＣｓＢｒ（臭化セシウム）（以下、「ＣｓＢｒ：Ｅｕ」という。）を含む輝尽性蛍光体から構成され、複数の柱状結晶２５（針状結晶ともいう。）が林立した構造を有する。なお、ＣｓＢｒ：Ｅｕは、放射線の蓄積性能、及び、蓄積された放射線の光への変換性能が高いが、吸湿性が高く、露出した状態では空気中の水蒸気を吸湿して潮解してしまう。また、輝尽性蛍光体層２に照射される励起光Ｅの波長範囲は、５５０〜８００ｎｍ程度であり、輝尽性蛍光体層２によって放出される輝尽発光光Ｌの波長範囲は、３５０〜５００ｎｍ程度である。

輝尽性蛍光体層２は、複数の柱状結晶２５によって構成された反射層２１及び柱状層２２を有している。輝尽性蛍光体層２の厚さは、例えば５０μｍ〜１０００μｍ程度で、反射層２１はそのうちの約１％〜１０％程度を占める厚さで、約５μｍ〜約５０μｍ程度の厚さを有している。

柱状結晶２５は輝尽性蛍光体（ＣｓＢｒ：Ｅｕ）の結晶を成長させて得たもので、支持体１側の根元部分が螺旋構造部２３となり、螺旋構造部２３よりも上側（上面２ａ側）の部分が柱状部２４となっている。各柱状結晶２５において、螺旋構造部２３と柱状部２４とは、輝尽性蛍光体の結晶が連続して積層することにより一体的に形成されている。なお、柱状結晶２５は、螺旋構造部２３の外径よりも柱状部２４の外径が小さく、先端側（支持体１と反対側）に行くほど太くなるテーパー状に形成されている。そして、最先端部は尖頭状になっているので、尖頭部分を除いた柱状部２４がテーパー状に形成される。

螺旋構造部２３は、輝尽性蛍光体の結晶が支持体１の表面１ａから螺旋状に積層されて構成されたもので、中心軸Ｘの回り１周分の部分（螺旋ループ）が表面１ａと直交する方向にほぼ規則的に形成された螺旋構造を有している。図３では、２３ａ，２３ｂで示された範囲が１つ１つの螺旋ループを構成している。表面１ａと直交する方向の螺旋ループの寸法（以下「螺旋ピッチ」ともいう）は、約０．５μｍ〜約１５μｍ程度であり、ほぼ同様の螺旋ループが複数（例えば５個〜約１５個程度）積み重なって螺旋構造部２３を構成している。

また、螺旋構造部２３は、図３に示されたような支持体１の表面１ａに直交する方向（法線軸方向）の断面において、輝尽性蛍光体の結晶が中心軸Ｘを挟んで左右に繰り返しほぼ規則的に屈曲し、複数のＶ字状部分２３ａ，２３ｂがつながって得られる屈曲構造を有している。各Ｖ字状部分２３ａ，２３ｂは、図３において右側に最も突出する部分が折返部２３ｃとなり、それぞれのつながる部分が接続部２３ｄとなっている。

柱状部２４はストレート部として螺旋構造部２３に続いて形成され、輝尽性蛍光体の結晶が表面１ａに交差する方向に沿ってほぼ真っ直ぐに伸びて形成された柱状構造を有している。そして、螺旋構造部２３と柱状部２４とは、蒸着により連続して一体形成されている。

なお、柱状結晶２５は、入射放射線Ｒに応じた放射線情報が蓄積記録され、励起光Ｅとして赤色レーザ光などが照射されると、蓄積情報に応じた光が柱状部２４を導光されて先端側（支持体１と反対側）から放出される。反射層２１は、柱状結晶２５を導光される光のうち、反射層２１側に導光される光を反射して、先端側から放出する光量を増加させる。

そして、柱状結晶２５は、図４の（ａ）に示されるように、両隣の柱状結晶２６，２７との関係において、一方における上下に離れた部分の間に、もう一方が入り込んだ入込構造を有している。すなわち、図４の（ａ）を拡大した図４の（ｂ）に示されように、互いに隣り合う柱状結晶２６，２７について、柱状結晶２５の接続部２３ｄの右側の、Ｖ字状部分２３ａ，２３ｂの間に形成される間隙２３ｅに、柱状結晶２６の接続部２３ｄが入り込んだ入込構造を有している。

この入込構造により、柱状結晶２５の螺旋構造部２３における柱状結晶２６側の部分と、柱状結晶２６の螺旋構造部２３における柱状結晶２５側の部分とが、支持体１の表面１ａと垂直な方向から見て重なり合っている。より具体的には、柱状結晶２５の折返部２３ｃと柱状結晶２６の接続部２３ｄとが上側から見て重なり合っている。そして、柱状結晶２５の螺旋構造部２３と柱状結晶２６の螺旋構造部２３との間隙は、支持体１の表面１ａと平行な方向（支持体１の側面１ｃ側）から見て波線状となっている。

以上のような構造を有する柱状結晶２５のうち、螺旋構造部２３によって反射層２１が構成され、柱状部２４によって柱状層２２が構成されている。反射層２１は、柱状結晶２５において発光した光Ｌが入射したときに、その柱状結晶２５において入射した光Ｌを反射する。また、柱状層２２は、柱状結晶２５において発光した光Ｌ、及び、反射層２１によって反射された光Ｌを導光する。

第１励起光吸収層３は、励起光Ｅを所定の吸収率で吸収し、輝尽性蛍光体層２における励起光Ｅの拡散及び反射を防止するための層である。第１励起光吸収層３は、輝尽性蛍光体層２の上面２ａ及び側面２ｃの全体を覆い、かつ、輝尽性蛍光体層２の複数の柱状結晶２５の間隙を埋めるように設けられている。第１励起光吸収層３の厚さは例えば２μｍ以上であり、例えば２０μｍ以下である。

この第１励起光吸収層３は、例えばウレタンアクリル系樹脂から構成され、励起光Ｅを選択的に吸収する色素を含有している。第１励起光吸収層３は、例えば、励起光Ｅの波長範囲に対する吸収率が輝尽発光光Ｌの波長範囲に対する吸収率よりも高くなるような色素を含有している。第１励起光吸収層３の励起光Ｅの波長範囲に対する吸収率は例えば２０〜９９．９％程度、第１励起光吸収層３の輝尽発光光Ｌの波長範囲に対する吸収率は例えば０．１〜４０％程度である。このような色素としては、例えばザボンファーストブルー３Ｇ（ヘキスト製）、エストロールブリルブルーＮ−３ＲＬ（住友化学製）、Ｄ＆ＣブルーＮｏ．１（ナショナルアニリン製）、スピリットブルー（保土谷化学製）、オイルブルーＮｏ．６０３（オリエント製）、キトンブルーＡ（チバガイギー製）、アイゼンカチロンブルーＧＬＨ（保土ヶ谷化学製）、レイクブルーＡＦＨ（協和産業製）、プリモシアニン６ＧＸ（稲畑産業製）、ブリルアシッドグリーン６ＢＨ（保土谷化学製）、シアンブルーＢＮＲＣＳ（東洋インク製）、ライオノイルブルーＳＬ（東洋インク製）等が用いられる。またカラーインデクスＮｏ．２４４１１、２３１６０、７４１８０、７４２００、２２８００、２３１５４、２３１５５、２４４０１、１４８３０、１５０５０、１５７６０、１５７０７、１７９４１、７４２２０、１３４２５、１３３６１、１３４２０、１１８３６、７４１４０、７４３８０、７４３５０、７４４６０等の有機系金属錯塩色材もあげられる。無機系色材としては群青、コバルトブルー、セルリアンブルー、酸化クロム、ＴｉＯ_２−ＺｎＯ−Ｃｏ−ＮｉＯ系顔料などが挙げられ、第１励起光吸収層３は、例えば青色に着色されている。そして、このような樹脂と色素からなる第１励起光吸収層３は、溶融樹脂の塗布乾燥、樹脂フィルムの接着層を介しての貼り合わせ、スクリーン印刷による転写などによって形成することができる。

以上のように構成された放射線像変換パネル１０では、第１励起光吸収層３を介して放射線Ｒ（放射線像）が入射すると、入射した放射線Ｒが輝尽性蛍光体層２によって吸収され蓄積される。その後、励起光Ｅとして赤色レーザ光などが第１励起光吸収層３を介して輝尽性蛍光体層２に照射されると、輝尽性蛍光体層２によって蓄積されている放射線Ｒのエネルギーに応じた輝尽発光光Ｌが柱状結晶２５に導光されて、先端から放出される。そして、輝尽性蛍光体層２から放出された輝尽発光光Ｌは、第１励起光吸収層３を透過して出射する。

ここで、放射線像変換パネル１０の製造方法の一例を説明する。まず、支持体１の表面１ａに、ＣｓＢｒ：Ｅｕの柱状結晶２５を真空蒸着法などの気相堆積法によって成長させ、輝尽性蛍光体層２を形成する。具体的に説明すると、輝尽性蛍光体層２は、支持体１を中央に載せる載置用の円板と、蒸着源が納められた円環状の収納部を有する蒸着容器と、を同軸に備える不図示の製造装置を用いて形成される。収納部は、円板側の平面は閉鎖されているが、その一部に孔部が形成されており、シャッタにより開閉するようになっている。

円板と、蒸着容器とを同軸に回転させ、収納部に納められた蒸着源を蒸発させるとともに、シャッタを開放して、蒸発させた蒸着源を支持体１の表面１ａ上に積層させることによって結晶成長を行う。その際、双方の単位時間あたりの回転数に差を持たせて円板の回転速度よりも蒸着容器の回転速度を遅くする。

製造装置において、円板の単位時間あたりの回転数（すなわち、支持体１の単位時間あたりの回転数）と、蒸着容器の単位時間あたりの回転数（すなわち、孔部の単位時間あたりの回転数）との差を回転数差としたときに、その回転数差をある値よりも小さくすると、輝尽性蛍光体層２の柱状結晶２５に前述した螺旋構造部２３が現われる。このため、製造開始からある程度の時間の間は回転数差をある値よりも小さくした状態で結晶成長を行い、それによって前述した螺旋構造部２３を形成する。その後、回転数差を大きくして柱状部２４を形成することによって輝尽性蛍光体層２を形成する。

次に、塗布乾燥によって、輝尽性蛍光体層２の上面２ａ及び側面２ｃを覆うように第１励起光吸収層３を１０μｍ程度の厚さで形成する。以上のようにして、放射線像変換パネル１０が作製される。

図５は、各放射線像変換パネルの光出力と解像度との関係を示す図である。第１比較例の放射線像変換パネル１００は、輝尽性蛍光体層が螺旋構造部を有しない点、及び、第１励起光吸収層３に代えて透明の保護膜（クリアコート）を有する点で放射線像変換パネル１０と相違する。第２比較例の放射線像変換パネル２００は、第１励起光吸収層３に代えて透明の保護膜（クリアコート）を有する点で放射線像変換パネル１０と相違する。放射線像変換パネル１０、放射線像変換パネル１００及び放射線像変換パネル２００を用いて、それぞれ２回ずつ光出力及び解像度を測定した。図５では、放射線像変換パネル１００の１回目の測定結果の解像度及び光出力を１として、他の測定結果の解像度及び光出力を規格化している。

図５に示されるように、放射線像変換パネル２００の光出力は放射線像変換パネル１００の光出力に対して１．７倍程度向上しているが、放射線像変換パネル２００の解像度は放射線像変換パネル１００の解像度に対して０．８倍程度に低下している。一方、放射線像変換パネル１０の光出力は放射線像変換パネル１００の光出力に対して１．４〜１．５倍程度向上し、放射線像変換パネル１０の解像度は放射線像変換パネル１００の解像度に対して僅かに向上している。

この結果から、放射線像変換パネル１０は、第１励起光吸収層３及び螺旋構造部２３を備えることにより、放射線像変換パネル１００と比較して、解像度の低下を抑制しつつ、光出力を向上していることが分かる。

以上説明したように、放射線像変換パネル１０は、複数の柱状結晶２５からなる輝尽性蛍光体層２を支持体１上に備えている。この複数の柱状結晶２５の各々は、支持体１側において螺旋状に積層してなる螺旋構造部２３と、螺旋構造部２３から第１励起光吸収層３に向かって延びてなる柱状部２４とを有している。この螺旋構造部２３は、輝尽発光光Ｌの反射層として機能するので、１つの柱状結晶２５内において輝尽発光した光Ｌのうち支持体１側に向かう光を反射して第１励起光吸収層３を介して出射することができ、光出力（輝度）を向上することが可能となる。また、螺旋構造部２３は、支持体１側において柱状結晶２５が螺旋状に積層されてなり、柱状部２４につながっているので、１つの柱状結晶２５内において輝尽発光した光Ｌのうち支持体１側に向かう光は、その柱状結晶２５の螺旋構造部２３によって反射され、反射された光はその柱状結晶２５の柱状部２４に沿って導光される。このため、柱状結晶２５における輝尽発光光Ｌが反射によって他の柱状結晶２５に拡散することを防止でき、反射による解像度の低下を抑制できる。また、螺旋構造部２３は励起光Ｅも反射するが、輝尽発光光Ｌと同様に励起光Ｅが入射した柱状結晶２５内で反射するので、入射した柱状結晶２５以外の柱状結晶２５において潜像を励起することがなく、解像度の低下を抑制できる。その結果、解像度の低下を抑制しつつ、輝度の向上が可能となる。

また、放射線像変換パネル１０は、輝尽性蛍光体層２上に設けられた第１励起光吸収層を備え、輝尽性蛍光体層２は、入射した放射線Ｒを蓄積し、第１励起光吸収層３を介して励起光Ｅが照射されることによって、蓄積している放射線Ｒに応じた光Ｌを第１励起光吸収層３を介して出射する。これにより、入射表面における励起光Ｅの散乱及び乱反射を減らすことができ、解像度及びコントラストを向上できる。

また、放射線像変換パネル１０は、反射率を高めるための金属膜などの光反射膜を有していなくも良好な光反射特性を発揮し、上面２ａからの発光量を増加させることができるから、放射線Ｒを検出する感度を高くすることができる。そして、放射線像変換パネル１０は、放射線Ｒを検出する感度を高めるのに金属膜を形成していないから、金属膜に起因した腐食のおそれがない。

しかも、放射線像変換パネル１０では、反射層２１が柱状結晶２５のうちの螺旋構造部２３によって構成されている。前述したとおり、柱状結晶２５は螺旋構造部２３において隣接しているもの同士が入り込む入込構造を形成しているから、螺旋構造部２３では、輝尽性蛍光体の結晶の存在しない空間を極めて小さくすることができる。そのため、反射層２１における輝尽性蛍光体の結晶の密度が高くなっているため、高い反射率を発揮するようになっている。

そして、上述したように、多少の間隙が形成される入込構造を螺旋構造部２３に適用することで、螺旋構造部２３が接触した場合に螺旋構造部２３で反射した光が隣接する柱状結晶２５に導光されてコントラストが低下するのを防止することができる。さらに、螺旋構造部２３においてもパネル面内の形成密度（packing density）を高くして反射率を向上させることができる。なお、コントラストを高めるためには、パネル面内において全ての柱状結晶２５が螺旋構造部２３を含めて１本１本の柱状結晶２５に分離されていることが望ましい。柱状結晶２５は蒸着により形成されるので、全ての柱状結晶２５を完璧に分離することは困難であるが、凡そ分離されるように形成すれば、良好な放射線像変換パネル１０が得られる。

ところで、輝尽性蛍光体層２の励起光Ｅの吸収率は高いものの、励起光Ｅは、柱状結晶２５内や柱状結晶２５の間隙を通り、励起光Ｅの一部は輝尽性蛍光体層２を透過する。そして、輝尽性蛍光体層２を透過した励起光Ｅは、さらに支持体１を透過することがある。輝尽性蛍光体層２を透過した励起光Ｅ及び支持体１を透過した励起光Ｅが散乱及び乱反射することによって、輝尽性蛍光体層２の他の柱状結晶２５を励起して解像度が低下することがある。そこで、第２〜第５実施形態では、解像度の低下をさらに抑制可能な構造を有する放射線像変換パネルを提供する。

［第２実施形態］
図６は、第２実施形態に係る放射線像変換パネルの構成を示す概略側断面図である。図６に示されるように、第２実施形態の放射線像変換パネル１０は、輝尽性蛍光体層２を挟んで第１励起光吸収層３と対向する第２励起光吸収層４をさらに備える点、及び、接着層６を介して着色樹脂フィルムからなる第１励起光吸収層３を設ける（輝尽性蛍光体層２に貼り合わせる）点において、上述した第１実施形態の放射線像変換パネル１０と相違している。

接着層６は、支持体１の表面１ａ、輝尽性蛍光体層２の上面２ａ及び側面２ｃ上に設けられている。接着層６は、例えばＰＥ（ポリエチレン）、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂から構成されている。接着層６の厚さは例えば２μｍ以上であり、例えば３０μｍ以下である。第１励起光吸収層３は、接着層６を介して輝尽性蛍光体層２の上面２ａ及び側面２ｃの全体を覆うように設けられている。

第２励起光吸収層４は、第１励起光吸収層３と同等に励起光Ｅを所定の吸収率で吸収し、励起光Ｅの拡散及び反射を防止することができる層である。第２励起光吸収層４は、支持体１の裏面１ｂの全体を覆うように、裏面１ｂに設けられている。第２励起光吸収層４の厚さは、例えば２μｍ以上であり、例えば５０μｍ以下である。第２励起光吸収層４は、例えば青色に着色されている。この第２励起光吸収層４は、溶融樹脂の塗布乾燥、樹脂フィルムの接着層を介しての貼り合わせ、スクリーン印刷による転写などによって形成することができる。

さらに、第２励起光吸収層４は、輝尽発光光を吸収する機能を兼ねていてもよい。この場合、第２励起光吸収層４は、例えばセラミック、ウレタンアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂から構成され、励起光Ｅ及び輝尽発光光Ｌを吸収する色素を含有している。第２励起光吸収層４の励起光Ｅの波長範囲に対する吸収率は例えば６０〜９９．９％程度、第２励起光吸収層４の輝尽発光光Ｌの波長範囲に対する吸収率は例えば６０〜９９．９％程度である。このような色素としては、例えばカーボンブラック、酸化クロム、酸化ニッケル、酸化鉄などが挙げられ、第２励起光吸収層４は、例えば黒色に着色されている。そして、第２励起光吸収層４が輝尽発光光吸収層を兼ねる場合も、同様の方法で形成することができる。

以上の第２実施形態の放射線像変換パネル１０によっても、上述した第１実施形態の放射線像変換パネル１０と同様の効果が奏される。また、第２実施形態の放射線像変換パネル１０は、支持体１の裏面１ｂを覆うように設けられた第２励起光吸収層４を備えている。このため、輝尽性蛍光体層２及び支持体１を透過した励起光Ｅを吸収することができ、励起光Ｅの散乱及び乱反射を減らすことが可能となる。その結果、解像度及びコントラストの低下をさらに抑制できる。

［第３実施形態］
図７は、第３実施形態に係る放射線像変換パネルの構成を示す概略側断面図である。図７に示されるように、第３実施形態の放射線像変換パネル１０は、輝尽性蛍光体層２を挟んで第１励起光吸収層３と対向する第２励起光吸収層４をさらに備える点において、上述した第１実施形態の放射線像変換パネル１０と相違している。

第２励起光吸収層４は、支持体１の表面１ａの全体を覆うように、支持体１と輝尽性蛍光体層２との間に設けられ、支持体１の裏面１ｂ及び側面１ｃの上には設けられない。換言すると、第３実施形態の放射線像変換パネル１０では、輝尽性蛍光体層２の両面に励起光吸収層３，４がそれぞれ設けられ、第１励起光吸収層３及び第２励起光吸収層４によって輝尽性蛍光体層２が挟まれている。また、第２励起光吸収層４は、支持体１の表面１ａ及び輝尽性蛍光体層２の螺旋構造部２３の間に設けられている。第２励起光吸収層４の厚さは、例えば２μｍ以上であり、例えば５０μｍ以下である。第２励起光吸収層４は、溶融樹脂の塗布乾燥、樹脂フィルムの接着層を介しての貼り合わせ、スクリーン印刷による転写などによって形成することができる。

この第２励起光吸収層４は、例えばセラミック、ウレタンアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂から構成され、励起光Ｅを吸収する色素を含有している。第２励起光吸収層４は、例えば、励起光Ｅの波長範囲に対する吸収率が輝尽発光光Ｌの波長範囲に対する吸収率よりも高くなるような色素を含有している。第２励起光吸収層４の励起光Ｅの波長範囲に対する吸収率は例えば３０〜９９．９％程度、第２励起光吸収層４の輝尽発光光Ｌの波長範囲に対する吸収率は例えば０．１〜４０％程度である。このような色素としては、例えばザボンファーストブルー３Ｇ（ヘキスト製）、エストロールブリルブルーＮ−３ＲＬ（住友化学製）、Ｄ＆ＣブルーＮｏ．１（ナショナルアニリン製）、スピリットブルー（保土谷化学製）、オイルブルーＮｏ．６０３（オリエント製）、キトンブルーＡ（チバガイギー製）、アイゼンカチロンブルーＧＬＨ（保土ヶ谷化学製）、レイクブルーＡＦＨ（協和産業製）、プリモシアニン６ＧＸ（稲畑産業製）、ブリルアシッドグリーン６ＢＨ（保土谷化学製）、シアンブルーＢＮＲＣＳ（東洋インク製）、ライオノイルブルーＳＬ（東洋インク製）等が用いられる。またカラーインデクスＮｏ．２４４１１、２３１６０、７４１８０、７４２００、２２８００、２３１５４、２３１５５、２４４０１、１４８３０、１５０５０、１５７６０、１５７０７、１７９４１、７４２２０、１３４２５、１３３６１、１３４２０、１１８３６、７４１４０、７４３８０、７４３５０、７４４６０等の有機系金属錯塩色材もあげられる。無機系色材としては群青、コバルトブルー、セルリアンブルー、酸化クロム、ＴｉＯ_２−ＺｎＯ−Ｃｏ−ＮｉＯ系顔料などが挙げられ、第２励起光吸収層４は、例えば青色に着色されている。

以上の第３実施形態の放射線像変換パネル１０によっても、上述した第１実施形態の放射線像変換パネル１０と同様の効果が奏される。また、第３実施形態の放射線像変換パネル１０は、支持体１と輝尽性蛍光体層２との間に設けられた第２励起光吸収層４を備えている。このため、輝尽性蛍光体層２を透過した励起光Ｅを吸収することができ、輝尽性蛍光体層２と支持体１との間における励起光Ｅの散乱及び乱反射を減らすことが可能となる。その結果、解像度及びコントラストの低下をさらに抑制できる。

［第４実施形態］
図８は、第４実施形態に係る放射線像変換パネルの構成を示す概略側断面図である。図８に示されるように、第４実施形態の放射線像変換パネル１０は、支持体１に代えて支持体１１を備える点において、上述した第１実施形態の放射線像変換パネル１０と相違している。

支持体１１は、樹脂フィルムであり、例えば矩形状を呈している。この支持体１１の厚さは例えば５０μｍ以上であり、例えば５００μｍ以下である。また、支持体１１は、励起光Ｅを所定の吸収率で吸収する励起光吸収性を有し、励起光Ｅの拡散及び反射を防止する励起光吸収層として機能する。支持体１１は、例えばポリイミド、ＰＥＴ、ＰＥＮなどから構成され、励起光Ｅを吸収する色素を含有している。支持体１１は、例えば、励起光Ｅの波長範囲に対する吸収率が輝尽発光光Ｌの波長範囲に対する吸収率よりも高くなるような色素を含有している。

支持体１１の励起光Ｅの波長範囲に対する吸収率は例えば５０〜９９．９％程度、支持体１１の輝尽発光光Ｌの波長範囲に対する吸収率は例えば０．１〜４０％程度である。このような色素としては、例えばザボンファーストブルー３Ｇ（ヘキスト製）、エストロールブリルブルーＮ−３ＲＬ（住友化学製）、Ｄ＆ＣブルーＮｏ．１（ナショナルアニリン製）、スピリットブルー（保土谷化学製）、オイルブルーＮｏ．６０３（オリエント製）、キトンブルーＡ（チバガイギー製）、アイゼンカチロンブルーＧＬＨ（保土ヶ谷化学製）、レイクブルーＡＦＨ（協和産業製）、プリモシアニン６ＧＸ（稲畑産業製）、ブリルアシッドグリーン６ＢＨ（保土谷化学製）、シアンブルーＢＮＲＣＳ（東洋インク製）、ライオノイルブルーＳＬ（東洋インク製）等が用いられる。またカラーインデクスＮｏ．２４４１１、２３１６０、７４１８０、７４２００、２２８００、２３１５４、２３１５５、２４４０１、１４８３０、１５０５０、１５７６０、１５７０７、１７９４１、７４２２０、１３４２５、１３３６１、１３４２０、１１８３６、７４１４０、７４３８０、７４３５０、７４４６０等の有機系金属錯塩色材もあげられる。無機系色材としては群青、コバルトブルー、セルリアンブルー、酸化クロム、ＴｉＯ_２−ＺｎＯ−Ｃｏ−ＮｉＯ系顔料などが挙げられ、支持体１１は、例えば青色に着色されている。

さらに、支持体１１は輝尽発光光Ｌを吸収する機能を兼ねていてもよい。この場合、支持体１１は、セラミック、カーボンブラック、酸化クロム、酸化ニッケル、酸化鉄などの色素を有し、励起光Ｅの波長範囲に対する吸収率は例えば５０〜９９．９％程度、輝尽発光光Ｌの波長範囲に対する吸収率は例えば５０〜９９．９％程度となる。そして、支持体１１は、例えば黒色に着色されている。

以上の第４実施形態の放射線像変換パネル１０によっても、上述した第１実施形態の放射線像変換パネル１０と同様の効果が奏される。また、第４実施形態の放射線像変換パネル１０は、励起光Ｅ、または、励起光Ｅ及び輝尽発光光Ｌの両方を所定の吸収率で吸収する支持体１１を備えている。このため、輝尽性蛍光体層２を透過した励起光Ｅ、または、励起光Ｅ及び輝尽発光光Ｌの両方を吸収することができ、励起光Ｅ、または、励起光Ｅ及び輝尽発光光Ｌの両方の散乱及び乱反射を減らすことが可能となる。その結果、解像度及びコントラストの低下をさらに抑制できる。

［第５実施形態］
図９は、第５実施形態に係る放射線像変換パネルの構成を示す概略側断面図である。図９に示されるように、第５実施形態の放射線像変換パネル１０は、第１励起光吸収層３が設けられている範囲、及び、輝尽性蛍光体層２を挟んで第１励起光吸収層３と対向する第２励起光吸収層４をさらに備える点において、上述した第１実施形態の放射線像変換パネル１０と相違している。

第１励起光吸収層３は、輝尽性蛍光体層２の上面２ａ及び側面２ｃ、並びに、支持体１の側面１ｃの全体を覆うように設けられている。第２励起光吸収層４は、支持体１の裏面１ｂの全体を覆うように設けられている。換言すると、第５実施形態の放射線像変換パネル１０では、第１励起光吸収層３及び第２励起光吸収層４によって支持体１及び輝尽性蛍光体層２が完全に覆われている。

また、第１励起光吸収層３は、支持体１の表面１ａ及び側面１ｃ、並びに、輝尽性蛍光体層２の上面２ａ及び側面２ｃに接触を成している。また、第２励起光吸収層４は、支持体１の裏面１ｂに接触を成している。すなわち、第１励起光吸収層３は、塗布によって形成され、支持体１の表面１ａ及び側面１ｃ、並びに、輝尽性蛍光体層２の上面２ａ及び側面２ｃに設けられている。第２励起光吸収層４は、溶融樹脂の塗布乾燥、樹脂フィルムの接着層を介しての貼り合わせ、スクリーン印刷による転写などによって形成され、支持体１の裏面１ｂに設けられている。この第２励起光吸収層４は、第２実施形態の第２励起光吸収層４と同様に構成されている。

以上の第５実施形態の放射線像変換パネル１０によっても、上述した第１実施形態の放射線像変換パネル１０と同様の効果が奏される。また、第５実施形態の放射線像変換パネル１０は、支持体１の裏面１ｂを覆うように設けられた第２励起光吸収層４を備えている。このため、輝尽性蛍光体層２及び支持体１を透過した励起光Ｅ、または、励起光Ｅ及び輝尽発光光Ｌの両方を吸収することができ、励起光Ｅ、または、励起光Ｅ及び輝尽発光光Ｌの両方の散乱及び乱反射を減らすことが可能となる。その結果、解像度及びコントラストの低下をさらに抑制できる。さらに、第１励起光吸収層３が支持体１の側面１ｃを覆うように設けられているので、側面１ｃにおける励起光Ｅの散乱及び乱反射を減らすことができ、解像度及びコントラストの低下をさらに抑制できる。

なお、本発明に係る放射線像変換パネルは上記実施形態に記載したものに限定されない。例えば、支持体１は、ＳＵＳ箔、ガラス、Ａｌ、ＣＦＲＰなどであってもよい。

また、放射線像変換パネル１０は、輝尽性蛍光体層２と第１励起光吸収層３との間、または、第１励起光吸収層３の上に、さらに耐湿性保護膜を備えてもよい。耐湿性保護膜は、輝尽性蛍光体層２が空気中の水蒸気を吸湿するのを抑制するための防湿膜である。この耐湿性保護膜は、例えばポリパラキシリレン及びポリ尿素などの有機膜、又は、前記有機膜と窒化膜(例えばＳｉＮ、ＳｉＯＮ)や炭化膜（例えばＳｉＣ）などの無機膜との組み合わせから構成されている。この場合、輝尽性蛍光体層２が空気中の水蒸気を吸湿するのを抑制でき、輝尽性蛍光体層２が潮解するのを抑制できる。

また、第１励起光吸収層３に代えて、輝尽性蛍光体層２の上面２ａ及び側面２ｃを覆い、かつ、輝尽性蛍光体層２の複数の柱状結晶２５の間隙を埋めるように設けられた耐湿性保護膜と、耐湿性保護膜上に設けられた耐擦傷性保護膜と、を備えてもよい。この場合、耐湿性保護膜及び耐擦傷性保護膜の少なくとも一方を着色することにより、励起光吸収層として機能させてもよい。

また、第２励起光吸収層４は、支持体１の裏面１ｂ及び支持体１と輝尽性蛍光体層２との間の両方に設けられてもよい。

１，１１…支持体、１ａ…表面、１ｂ…裏面、２…輝尽性蛍光体層、３…第１励起光吸収層、４…第２励起光吸収層、１０…放射線像変換パネル、２３…螺旋構造部、２４…柱状部、２５…柱状結晶、Ｅ…励起光、Ｌ…輝尽発光光。

Claims (10)

1. 支持体と、
   前記支持体の表面上に設けられ、複数の柱状結晶からなる輝尽性蛍光体層と、
   前記輝尽性蛍光体層上に設けられた第１励起光吸収層と、
   前記輝尽性蛍光体層を挟んで前記第１励起光吸収層と対向する第２励起光吸収層と、
   を備え、
   前記複数の柱状結晶の各々は、前記支持体側において螺旋状に積層してなる螺旋構造部と、前記螺旋構造部から前記第１励起光吸収層に向かって延びてなる柱状部と、を有し、
   前記輝尽性蛍光体層は、入射した放射線を蓄積し、前記第１励起光吸収層を介して励起光が照射されることによって、蓄積している放射線に応じた輝尽発光光を前記第１励起光吸収層を介して出射し、
   前記第２励起光吸収層は、前記輝尽性蛍光体層において輝尽発光された前記輝尽発光光を吸収し、
   前記第２励起光吸収層の前記輝尽発光光の吸収率は、前記第１励起光吸収層の前記輝尽発光光の吸収率よりも高いことを特徴とする放射線像変換パネル。
2. 前記第２励起光吸収層は、前記支持体の前記表面と反対側の前記支持体の裏面に設けられることを特徴とする請求項１に記載の放射線像変換パネル。
3. 前記第２励起光吸収層は、前記支持体の前記表面と反対側の前記支持体の裏面に設けられ、
   前記第１励起光吸収層の前記輝尽発光光の吸収率は、０．１％から４０％であり、
   前記第２励起光吸収層の前記輝尽発光光の吸収率は、６０％から９９．９％であることを特徴とする請求項１に記載の放射線像変換パネル。
4. 励起光吸収性を有する支持体と、
   前記支持体の表面上に設けられ、複数の柱状結晶からなる輝尽性蛍光体層と、
   前記輝尽性蛍光体層上に設けられた第１励起光吸収層と、
   を備え、
   前記複数の柱状結晶の各々は、前記支持体側において螺旋状に積層してなる螺旋構造部と、前記螺旋構造部から前記第１励起光吸収層に向かって延びてなる柱状部と、を有し、
   前記輝尽性蛍光体層は、入射した放射線を蓄積し、前記第１励起光吸収層を介して励起光が照射されることによって、蓄積している放射線に応じた輝尽発光光を前記第１励起光吸収層を介して出射し、
   前記支持体は、前記輝尽性蛍光体層において輝尽発光された前記輝尽発光光を吸収し、
   前記支持体の前記輝尽発光光の吸収率は、前記第１励起光吸収層の前記輝尽発光光の吸収率よりも高いことを特徴とする放射線像変換パネル。
5. 前記第１励起光吸収層の前記輝尽発光光の吸収率は、０．１％から４０％であり、
   前記支持体の前記輝尽発光光の吸収率は、５０％から９９．９％であることを特徴とする請求項４に記載の放射線像変換パネル。
6. 前記第１励起光吸収層は、前記輝尽性蛍光体層を保護する耐湿性保護膜であることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の放射線像変換パネル。
7. 前記輝尽性蛍光体層は、ＥｕをドープしたＣｓＢｒを含む輝尽性蛍光体から構成されていることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の放射線像変換パネル。
8. 前記輝尽発光光の波長範囲は、３５０ｎｍから５００ｎｍであることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の放射線像変換パネル。
9. 前記第１励起光吸収層は、前記輝尽性蛍光体層の表面及び側面を覆うように設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の放射線像変換パネル。
10. 前記第１励起光吸収層は、前記支持体の側面を覆うように設けられていることを特徴とする請求項９に記載の放射線像変換パネル。

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