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放射线图像转换面板以及其制造方法.pdf

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  • 文档编号:1252560
  • 上传时间:2018-04-10
  • 格式:PDF
  • 页数:24
  • 大小:1.01MB
  • 摘要
    申请专利号:

    CN201080011711.9

    申请日:

    2010.03.10

    公开号:

    CN102349114A

    公开日:

    2012.02.08

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情:

    授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G21K 4/00申请日:20100310|||公开

    IPC分类号:

    G21K4/00; C09K11/00; C09K11/61; C23C14/24

    主分类号:

    G21K4/00

    申请人:

    浜松光子学株式会社

    发明人:

    山下雅典; 楠山泰; 外山真太郎; 白川和广; 式田宗功

    地址:

    日本静冈县

    优先权:

    2009.03.13 JP 2009-060911

    专利代理机构:

    北京尚诚知识产权代理有限公司 11322

    代理人:

    龙淳

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    内容摘要

    放射线图像转换面板(10),在基板(1)上形成将入射了的放射线转换为光的放射线转换层(2)。放射线转换层(2)具有在射出光的光出射面(2a)的相反侧使光向出射面(2a)侧反射的反射层(3),反射层(3)具有使荧光体的结晶以螺旋状层叠的螺旋构造。这样,根据放射线图像转换面板(10),不形成由金属薄膜等构成的反射层而提高反射率,而且能够比由球状的结晶粒子形成反射层的情况发挥更高的反射率。

    权利要求书

    1: 一种放射线图像转换面板, 其特征在于, 是在基板上形成将入射了的放射线转换为光的放射线转换层的放射线图像转换面板, 所述放射线转换层具有反射层, 该反射层在射出所述光的光出射面的相反侧使所述光 向所述出射面侧反射, 所述反射层具有使荧光体的结晶以螺旋状层叠的螺旋构造。
    2: 如权利要求 1 所述的放射线图像转换面板, 其特征在于, 所述放射线转换层由柱状地层叠有所述荧光体的结晶的多个柱状结晶构成, 所述柱状结晶的各个具有形成于固定在所述基板上的根本侧的所述螺旋构造、 以及沿 着与所述基板交叉的方向从所述螺旋构造向所述光出射面侧延伸的柱状构造, 所述螺旋构造和所述柱状构造通过使所述荧光体的结晶连续层叠而构成。
    3: 如权利要求 1 所述的放射线图像转换面板, 其特征在于, 所述放射线转换层由柱状地层叠有所述荧光体的结晶的多个柱状结晶构成, 在该多个 柱状结晶的固定于所述基板的根本侧形成有所述螺旋构造, 在形成所述多个柱状结晶中的 互相邻接的第 1、 第 2 柱状结晶的所述螺旋构造的螺旋构造部中, 具有所述第 1 柱状结晶的 上下分离的间隙中插入有所述第 2 柱状结晶的插入构造。
    4: 如权利要求 3 所述的放射线图像转换面板, 其特征在于, 所述第 1 柱状结晶的所述螺旋构造部中的所述第 2 柱状结晶侧的部分, 和所述第 2 柱 状结晶的所述螺旋构造部中的所述第 1 柱状结晶侧的部分, 从与所述基板交叉的方向上看 重叠, 所述第 1 柱状结晶的所述螺旋构造部和所述第 2 柱状结晶的所述螺旋构造部之间的间 隙, 从正交于与所述基板交叉的方向的方向上看呈波浪线状。
    5: 如权利要求 1 所述的放射线图像转换面板, 其特征在于, 所述放射线转换层中, 形成所述螺旋构造的螺旋圈在与所述基板交叉的方向上层叠有 多个。
    6: 如权利要求 5 所述的放射线图像转换面板, 其特征在于, 所述反射层在与所述基板的表面交叉的方向的截面上, 所述荧光体的结晶向左右弯 曲。
    7: 如权利要求 5 所述的放射线图像转换面板, 其特征在于, 所述放射线转换层的所述螺旋圈在与所述基板交叉的方向上具有约 0.67μm ~ 5μm 左右的间隔。
    8: 如权利要求 1 所述的放射线图像转换面板, 其特征在于, 所述放射线转换层中, 形成所述螺旋构造的扁平球状部相对于与所述基板正交的方向 倾斜地层叠有多个。
    9: 如权利要求 8 所述的放射线图像转换面板, 其特征在于, 所述扁平球状部中的与所述柱状构造连接的所述扁平球状部不比所述柱状构造的柱 径大。
    10: 如权利要求 1 所述的放射线图像转换面板, 其特征在于, 所述放射线转换层由包含 CsI 的闪烁器构成。
    11: 如权利要求 1 所述的放射线图像转换面板, 其特征在于, 2 所述放射线转换层由包含 CsBr 的辉尽性荧光体构成。
    12: 如权利要求 1 所述的放射线图像转换面板, 其特征在于, 所述基板由包含碳素纤维的材料构成。
    13: 一种放射线图像转换面板的制造方法, 其特征在于, 是制造在基板上形成将入射了的放射线转换为光的放射线转换层的放射线图像转换 面板的制造方法, 使载置有所述基板的载置台、 以及用于从容纳有成为所述放射线转换层的蒸镀源的蒸 镀容器使所述蒸镀源向外部蒸发的孔部, 在沿与所述基板交叉的方向的旋转轴周围, 以所 述孔部比所述基板相对延迟的方式设定旋转数差而进行旋转, 将所述蒸镀源蒸镀在所述基 板上, 从而在所述放射线转换层中, 在射出所述光的光出射面的相反侧形成将所述光向所 述出射面侧反射的反射层。
    14: 如权利要求 13 所述的放射线图像转换面板的制造方法, 其特征在于, 通过荧光体的结晶连续且以柱状层叠的多个柱状结晶而构成所述放射线转换层的情 况下, 包括 : 通过使所述孔部以第 1 旋转数旋转并将所述蒸镀源蒸镀在所述基板上, 作为所述反射 层而形成所述荧光体的结晶以螺旋状层叠的螺旋构造的工序 ; 以及 使所述孔部以比所述第 1 旋转数慢的第 2 旋转数旋转, 并将所述蒸镀源蒸镀在所述基 板上, 从而与所述螺旋构造一体地形成沿着与所述基板交叉的方向从所述螺旋构造向所述 光出射面侧延伸的柱状构造的工序。
    15: 如权利要求 13 所述的放射线图像转换面板的制造方法, 其特征在于, 通过荧光体的结晶连续且以柱状层叠的多个柱状结晶而构成所述放射线转换层的情 况下, 包括 : 通过使所述基板以第 1 旋转数旋转并将所述蒸镀源蒸镀在所述基板上, 作为所述反射 层而形成所述荧光体的结晶以螺旋状层叠的螺旋构造的工序 ; 以及 使所述基板以比所述第 1 旋转数快的第 2 旋转数旋转, 将所述蒸镀源蒸镀在所述基板 上, 从而与所述螺旋构造一体地形成沿着与所述基板交叉的方向从所述螺旋构造向所述光 出射面侧延伸的柱状构造的工序。

    说明书


    放射线图像转换面板以及其制造方法

        技术领域 本发明涉及具备由多个柱状结晶 ( 针状结晶 ) 构成的放射线转换层的放射线图像 转换面板以及其制造方法。
         背景技术 以往, 具备由多个柱状结晶 ( 针状结晶 ) 构成的放射线转换层的放射线图像转换 面板已为人所熟知。这种放射线图像转换面板被构成为, 例如在由非晶碳构成的基材上设 置有使荧光体的结晶柱状生长的荧光体层。 但是, 非晶碳等的基材的反射率低, 仅用这样的 基材的话难以提高光的利用效率, 因此, 以往已知形成有由铝等的金属薄膜构成的反射层 的放射线图像转换面板 ( 例如, 参照专利文献 1, 2)。另一方面, 关于柱状结晶的侧面, 将其 起伏的宽度限制在一定范围内而提高柱状结晶的直线性, 由此提高放射线图像的画质的放 射线图像转换面板也为人所熟知 ( 例如, 参照专利文献 3)。 而且, 也已知有不形成反射层而 提高反射率的放射线图像转换面板 ( 例如, 参照专利文献 4)。
         现有技术文献 专利文献 1 : 日本特开 2002-236181 号公报 专利文献 2 : 日本特开 2003-75542 号公报 专利文献 3 : 日本特开 2005-164380 号公报 专利文献 4 : 日本特许 3987469 号公报发明内容 上述专利文献 4 所记载的放射线图像转换面板, 设法在柱状结晶的构造上下功 夫, 从而提高反射率。
         但是, 专利文献 4 所记载的放射线图像转换面板中, 通过使球状的结晶粒子在多 个垂直方向上以念珠状层叠的下层和在其上形成的柱状的结晶层, 而形成一个一个的柱状 结晶, 由此会产生如下的课题。此处, 例如, 如图 13(a) 所示, 具有多个柱状结晶 100, 101, 102。柱状结晶 100, 101, 102 分别具有球状的结晶粒子 100a, 100b, 100c, 101a, 101b, 101c, 102a, 102b, 102c, 它们重叠成念珠状而构成下层, 其下层之上分别层叠有柱状的结晶部 100d, 101d, 102d。这一情况下, 如果观察柱状结晶 100, 101, 102 的互相邻接的结晶彼此, 则 结晶粒子彼此接触。
         而且, 由于各结晶粒子的表面为球面那样弯曲的曲面状, 例如, 如图 13(b) 所示, 结晶粒子 100a, 100b, 100c 分别与相邻的结晶粒子 101a, 101b, 101c, 从最伸出的部分形成 在一定程度的范围内接触的接触部分 c。但是, 远离该接触部分 c 的地方出现非接触部分, 因此, 无法避免在邻接的柱状结晶 100, 101 之间形成间隙 v 的情况。
         因此, 专利文献 4 所记载的放射线图像转换面板中, 存在球状的结晶粒子的下层 中的荧光体的密度较低, 该下层作为具备光反射特性的反射层而起作用, 因此不能提高反 射率。而且, 形成接触部分 c 的话, 则放射线图像的对比度 ( 解像度 ) 下降。此外, 不形成
         接触部分 c 的话, 虽然可以减轻对比度的下降, 但反射层中的荧光体的密度过低, 而降低反 射效果。
         另外, 为了不降低放射线图像的对比度而提高亮度, 有必要使一个球状结晶粒子 与其上侧的柱状结晶以连接的方式形成。其理由是, 如果不形成连接的方式, 由球状结晶 反射的光入射至其上侧以外的柱状结晶 ( 即, 接近的柱状结晶 ), 即使面板全体的亮度上 升, 对比度却下降。但是, 即使形成连接的方式, 由于球状的结晶粒子的存在, 其上侧的柱 状结晶 (100d, 101d, 102d) 彼此的间隔增大, 面板面内的柱状结晶的形成密度 (packing density) 较小, 而使放射线转换效率变差。相反地, 如果减小球状结晶粒子, 则柱状结晶 (100d, 101d, 102d) 彼此的间隔变小, 反射效果降低, 而且, 球状结晶部分的机械强度降低。 另外, 如上所述, 由于间隙 v 依然存在, 因该间隙 v 而不能提高反射率。
         因此, 本发明为了解决上述课题而完成, 其目的在于提供一种放射线图像转换面 板以及其制造方法, 能够不形成由金属薄膜等构成的反射层而提高反射率, 而且能够比由 球状的结晶粒子形成反射层的情况发挥更高的反射率。
         解决课题的技术手段
         为了解决上述课题, 本发明所涉及的放射线图像转换面板的特征在于, 是在基板 上形成将入射了的放射线转换为光的放射线转换层的放射线图像转换面板, 放射线转换层 具有反射层, 该反射层在射出光的光出射面的相反侧使光向出射面侧反射, 反射层具有使 荧光体的结晶以螺旋状层叠的螺旋构造。
         根据该放射线图像转换面板, 由于反射层具有使荧光体的结晶以螺旋状层叠的螺 旋构造, 因而能够使反射层中的结晶密度提高。 因此, 能够不形成由金属薄膜等构成的反射 层而提高反射率, 而且能够比由球状的结晶粒子形成反射层的情况发挥更高的反射率。
         另外, 优选, 放射线转换层由柱状地层叠有荧光体的结晶的多个柱状结晶构成, 柱 状结晶的各个具有形成于固定在基板上的根本侧的螺旋构造、 以及沿着与基板交叉的方向 从螺旋构造向光出射面侧延伸的柱状构造, 螺旋构造和柱状构造通过使荧光体的结晶连续 层叠而构成。根据这样的结构, 由螺旋构造反射的光入射至与该螺旋构造连续层叠的柱状 结构, 因此能够不降低放射线图像的对比度而提高亮度。
         另外, 优选, 放射线转换层由柱状地层叠有荧光体的结晶的多个柱状结晶构成, 在 该多个柱状结晶的固定于基板的根本侧形成有螺旋构造, 形成多个柱状结晶中的互相邻接 的第 1、 第 2 柱状结晶的螺旋构造的螺旋构造部中, 具有第 1 柱状结晶的上下分离的间隙中 插入有第 2 柱状结晶的插入构造。根据该结构, 能够维持可发挥充分的反射效果及机械强 度的螺旋构造的结晶密度以及大小, 并且能够减小柱状结晶彼此的间隔, 因此, 能够不降低 放射线转换效率而提高亮度。
         此时, 优选为第 1 柱状结晶的螺旋构造部中的第 2 柱状结晶侧的部分, 和第 2 柱状 结晶的螺旋构造部中的第 1 柱状结晶侧的部分, 从与基板交叉的方向上看重叠, 第 1 柱状结 晶的螺旋构造部和第 2 柱状结晶的螺旋构造部之间的间隙, 从正交于与基板交叉的方向的 方向上看呈波浪线状。根据该结构, 能够可靠地维持可发挥充分的反射效果及机械强度的 螺旋构造的结晶密度以及大小, 并且能够减小柱状结晶彼此的间隔。
         另外, 放射线转换层中, 优选为形成螺旋构造的螺旋圈在与基板交叉的方向上层 叠有多个, 或者, 放射线转换层中, 优选为形成螺旋构造的扁平球状部相对于与基板正交的方向倾斜而层叠有多个。 根据这些结构, 螺旋构造部中的反射功能变得可靠, 因此能够提高 反射层中的反射率。而且, 扁平球状部中的与柱状构造连接的扁平球状部优选为不比柱状 构造的柱径大 ( 即, 在正交于与基板交叉的方向的方向上, 扁平球状部中的与柱状构造连 接的扁平球状部的宽度, 优选为比柱状构造的宽度小 )。由此, 柱径构造的扁平球状部附近 所产生的闪烁光不会衰减而效率良好地向前端方向反射。
         而且, 放射线转换层中层叠有多个螺旋圈的情况下, 反射层优选为, 在与基板的表 面交叉的方向的截面上, 荧光体的结晶向左右弯曲, 放射线转换层更优选为, 螺旋圈在与基 板交叉的方向上具有约 0.67μm ~ 5μm 左右的间隔。螺旋圈具有这样程度的间隔时, 在与 基板的表面交叉的方向的截面上, 荧光体的结晶明确地呈现向左右弯曲的样子。
         另外, 放射线转换层存在由包含 CsI 的闪烁器构成的情况, 也存在由包含 CsBr 的 辉尽性荧光体构成的情况。
         另外, 由包含例如 CFRP 等的碳素纤维的材料构成的基板, 与由非晶碳或金属、 玻 璃等构成的基板相比, 基板的面方向上具有不均匀的构造。 因此, 由含有碳素纤维的材料构 成的基板中, 所发出的光的基板吸收率上产生差异, 会影响从面板输出的光像。另外, 由含 有碳素纤维的材料构成的基板具有放射线的透过特性在面方向上不均匀的构造。因此, 特 别是放射线强度低的状态 ( 低能量 ) 下对放射线图像进行摄像的情况下, 在面方向上透过 特性不同的话, 则到达放射线转换层的放射线的比率在面方向上不均匀, 其结果, 会对所得 到的图像产生影响。基板和放射线转换层之间, 形成将由放射线转换层所发出的光反射的 反射膜, 使全体的亮度上升, 并可以减少这样的影响, 但是这样设置的话, 会使对比度降低。 与此相对, 如果使用本发明所涉及的放射线图像转换面板的结构, 即使是由含有碳素纤维 的材料构成的不均匀的基板, 也能够得到良好的亮度和对比度。 本发明所涉及的放射线图像转换面板的制造方法的特征在于, 是制造在基板上形 成将入射了的放射线转换为光的放射线转换层的放射线图像转换面板的制造方法, 使载置 有基板的载置台、 以及用于从容纳有成为放射线转换层的蒸镀源的蒸镀容器使蒸镀源向外 部蒸发的孔部, 在沿与基板交叉的方向的旋转轴周围, 以孔部比基板相对延迟的方式设定 旋转数差并进行旋转, 将蒸镀源蒸镀在基板上, 从而在放射线转换层中, 在射出光的光出射 面的相反侧, 形成将光向出射面侧反射的反射层。
         而且, 通过荧光体的结晶连续且以柱状层叠的多个柱状结晶而构成放射线转换层 的情况下, 优选为包括 : 通过使孔部以第 1 旋转数旋转并将蒸镀源蒸镀在基板上, 将荧光体 的结晶以螺旋状层叠的螺旋构造作为反射层而形成的工序 ; 使孔部以比第 1 旋转数慢的第 2 旋转数旋转, 并将蒸镀源蒸镀在基板上, 从而将沿着与基板交叉的方向从螺旋构造向光出 射面侧延伸的柱状构造与螺旋构造一体地形成的工序。或者, 如权利要求 12 所述的放射线 图像转换面板的制造方法的特征在于, 包括 : 使基板以第 1 旋转数旋转, 并将蒸镀源蒸镀在 基板上, 从而将荧光体的结晶以螺旋状层叠的螺旋构造作为反射层而形成的工序 ; 使基板 以比第 1 旋转数快的第 2 旋转数旋转, 并将蒸镀源蒸镀在基板上, 从而将沿着与基板交叉的 方向从螺旋构造向光出射面侧延伸的柱状构造与螺旋构造一体地形成的工序。
         根据这样的放射线图像转换面板的制造方法, 能够可靠地得到上述本发明所涉及 的放射线图像转换面板。
         发明的效果
         根据以上的本发明, 不形成由金属薄膜等构成的反射层而能够提高反射率, 而且 能够比通过球状的结晶粒子形成反射层的情况发挥更高的反射率, 从而得到亮度高的放射 线图像转换面板以及其制造方法。另外, 一般通过反射效果提高亮度的话, 对比度 ( 解像 度 ) 会下降, 但本发明与形成金属薄膜等的反射层的情况相比, 能够提高对比度。 附图说明 图 1 是本发明的实施方式所涉及的放射线图像转换面板的立体图。
         图 2 是沿图 1 的 II-II 线的截面图。
         图 3 是构成放射线转换层的柱状结晶的与基板正交的方向的截面图。
         图 4 是表示图 3 的柱状结晶中的螺旋构造部的与基板正交的方向的截面图。
         图 5 是表示用于放射线图像转换面板的制造的制造装置的主要部件的立体图。
         图 6 是关于多个种类的基板, 在几个旋转数差下进行结晶生长而制造的放射线图 像转换面板, 表示制造时适用的旋转数差和反射率之间的关系的图。
         图 7 是关于 4 个种类的基板, 表示螺旋间距和反射率之间关系的图表。
         图 8 是关于 2 个种类的基板, 表示螺旋构造部的膜厚与光输出的关系、 以及螺旋构 造部的膜厚和 CTF 的关系的图表。
         图 9 是与图 2 的情况中改变了旋转数差的情况的放射线图像转换面板的与基板正 交的方向的截面图。
         图 10 是图 9 的放射线图像转换面板中的构成放射线转换层的柱状结晶的与基板 正交的方向的截面图。
         图 11 是同样表示螺旋构造部的与基板正交的方向的截面图。
         图 12 是表示用于放射线图像转换面板的制造的其他制造装置的主要部件的立体 图。
         图 13(a) 是现有的放射线图像转换面板的构成放射线转换层的柱状结晶的与基 板正交的方向的截面图, (b) 是主要部件的扩大图。
         具体实施方式
         以下, 参照附图, 对本发明的实施方式进行说明。此外, 附图的说明中对相同要素 标以相同符号, 省略重复的说明。
         ( 放射线图像转换面板的结构 )
         图 1 是本发明的实施方式所涉及的放射线图像转换面板 10 的立体图, 图 2 是沿 图 1 的 II-II 线的截面图。放射线图像转换面板 10 具有基板 1 和形成于基板 1 上的放 射线转换层 2, 且具有由保护层 9 覆盖基板 1 以及放射线转换层 2 的结构。保护层 9 是为 了防止湿气等而保护放射线转换层 2 而至少覆盖放射线转换层 2 的保护膜 ( 聚对二甲苯 (polyparaxylene) 等的有机膜或无机膜 )。
         基板 1 为由非晶碳或铝等构成的板材, 形成放射线转换层 2 的一侧的表面 1a 被平 坦地形成。放射线转换层 2 将从基板 1 的外侧入射的放射线 R 转换为与之对应的光像, 使 由该转换后的光像以及下述的由反射层 3 反射的光像构成的光 L 从光出射面 2a 射出。放 射线转换层 2 具有反射层 3 和柱状层 4, 具有如图 3 所示的作为针状结晶的柱状结晶 7 被多个聚集的构造, 由多个柱状结晶 7 形成反射层 3 和柱状层 4。放射线转换层 2 的厚度为 约 50μm ~约 1000μm 左右, 反射层 3 占有其中的 1%~ 10%左右的厚度, 具有约 5μm ~ 约 50μm 左右的厚度。
         柱状结晶 7 是可使闪烁器 (CsI) 或辉尽性荧光体 (CsBr) 的结晶生长的结晶, 基板 1 侧的根本部分成为螺旋构造部 5, 比螺旋构造部 5 更上侧 ( 光出射面 2a 侧 ) 的部分成为 柱状部 6。各柱状结晶 7 中, 螺旋构造部 5 和柱状部 6 通过连续层叠闪烁器等的结晶而一体 地形成。此外, 柱状结晶 7 中, 柱状部 6 的外径比螺旋构造部 5 的外径小, 形成为越往前端 侧 ( 与基板 1 的相反侧 ) 越粗的锥形状。而且, 由于最前端部成为尖头状, 因而除了尖头部 分的柱状部形成为锥形状。柱状部 6 的侧面的凹凸的高低差比螺旋构造部 5 的侧面的凹凸 的高低差小。换言之, 柱状部 6 的侧面, 从与中心轴 X 交叉的方向看, 成大致直线状。再换 言之, 柱状部 6 中的除了最前端的尖头部分的柱状部的沿中心轴 X 的截面形状, 呈大致长方 形状 ( 由于柱状部为锥形状, 所以严格地说该截面形状呈台形状 )。这样的柱状部 6, 例如 实施由日本特开 2005-241430 号公报所公开的方法 ( 使基板以 10rpm 旋转并使柱状部的原 料蒸镀的方法 ) 而被制造。
         螺旋构造部 5 是闪烁器等的结晶从表面 1a 以螺旋状层叠而构成的, 具有中心轴 X 的周围 1 圈的部分 ( 螺旋圈 ) 在与表面 1a 正交的方向上几乎规则地形成的螺旋构造。图 3 中, 5A, 5B 所示的范围构成一个一个的螺旋圈。与表面 1a 正交的方向的螺旋圈的尺寸 ( 以 下称为 “螺旋间距” ) 为约 0.5μm ~约 15μm 左右, 几乎相同的螺旋圈经多个 ( 例如 5 个~ 约 15 个左右 ) 层叠而构成螺旋构造部 5。 另外, 螺旋构造部 5, 在图 3 所示的与基板 1a 正交的方向的截面中, 闪烁器等的结 晶夹持中心轴反复向左右几乎规则地弯曲, 具有多个 V 字状部分 5a, 5b 连续而得到的弯曲 构造。各 V 字状部分 5a, 5b, 在图 3 中最向右侧突出的部分为折返部 5c, 各自的连接部分为 连接部 5d。
         柱状部 6 作为直线部与螺旋构造部 5 连续而形成, 具有闪烁器等的结晶沿着与表 面 1a 交叉的方向几乎笔直延伸而形成的柱状构造。而且, 螺旋构造部 5 与柱状部 6 通过蒸 镀而连续地一体地形成。
         此外, 柱状结晶 7 为闪烁器的结晶的情况下, 入射至柱状结晶 7 的放射线转换为光 ( 闪烁光 ), 该光在柱状部 6 导光而从前端侧 ( 与基板 1 的相反侧 ) 放出。另外, 柱状结晶 7 为辉尽性荧光体的结晶的情况下, 对应于入射放射线的放射线信息被存储记录, 作为激励 光而照射红色激光等的话, 则对应于存储信息的光在柱状部 6 导光而从前端侧 ( 与基板 1 的相反侧 ) 放出。反射层 3 将在柱状结晶 7 导光的光中、 导光至反射层 3 的光反射, 增加从 前端侧放出的光量。
         而且, 柱状结晶 7, 如图 4(a) 所示, 在与两边相邻的柱状结晶 8, 9 的关系中, 具有一 者中的上下分离的部分之间插入有另一者的插入构造。即, 如将图 4(a) 扩大的图 4(b) 所 示, 关于邻接的柱状结晶 7, 8, 具有柱状结晶 7 的连接部 5d 的右侧的、 V 字状部分 5a, 5b 之 间形成的间隙 5e 中, 插入有柱状结晶 8 的连接部 5d 的插入构造。
         根据该插入构造, 柱状结晶 7 的螺旋构造部 5 中的柱状结晶 8 侧的部分, 与柱状结 晶 8 的螺旋构造部 5 中的柱状结晶 7 侧的部分, 从与基板 1 的表面 1a 垂直的方向看重叠。 更具体地, 柱状结晶 7 的折返部 5c 和柱状结晶 8 的连接部 5d 从上侧看重叠。而且, 柱状结
         晶 7 的螺旋构造部 5 与柱状结晶 8 的螺旋构造部 5 之间的间隙, 从与基板 1 的表面 1a 平行 的方向 ( 基板 1 的侧面侧 ) 看为波浪线状。
         具有以上那样构造的柱状结晶 7 中, 由螺旋构造部 5 构成反射层 3, 由柱状部 6 构 成柱状层 4。反射层 3, 光 L 入射时通过将该光 L 不规则地反射而使其散射, 因此具有光 L 的反射功能。 因此, 放射线图像转换面板 10, 没有用于提高反射率的金属膜等的光反射膜也 能发挥良好的光反射特性, 能够增加从光出射面 2a 的发光量, 所以能够提高放射线的检测 灵敏度。而且, 放射线图像转换面板 10 由于不形成提高放射线检测灵敏度的金属膜, 所以 不必担心由金属膜而引起的腐蚀。
         而且, 放射线图像转换面板 10 的情况下, 反射层 3 由柱状结晶 7 中的螺旋构造部 5 构成。如上述那样, 柱状结晶 7 形成螺旋构造部 5 中邻接的彼此插入的插入构造, 因此螺 旋构造部 5 中, 能够将闪烁器等的结晶不存在的空间设为极其小。因此, 由于反射层 3 中的 闪烁器等的结晶密度变高, 能够发挥高的反射率。
         而且, 如上述那样, 由于将多少形成有间隙的插入构造适用于螺旋构造部 5, 能够 防止螺旋构造部 5 接触时在螺旋构造部 5 反射的光被导光至邻接的柱状结晶 7 而使对比度 下降。另外, 在螺旋构造部 5 多少形成间隙, 也能够提高面板面内的柱状部 6 的形成密度 (packing density) 而提高放射线的转换效率。 而且, 也能够提高螺旋构造部 5 中的面板内 的形成密度, 并提高反射率。此外, 为了提高对比度, 优选为面板内全部的柱状结晶 7 包含 螺旋构造部 5 而被分离成 1 根 1 根的柱状结晶 7。由于柱状结晶 7 通过蒸镀而形成, 将全部 的柱状结晶 7 完全分离比较困难, 如果能形成大致分离, 便能够得到良好的放射线图像转 换面板 10。
         ( 放射线图像转换面板的制造方法 )
         关于放射线图像转换面板 10 的制造方法进行说明。上述放射线图像转换面板 10 例如能够以如下方式制造。此处, 图 5 是表示用于放射线图像转换面板的制造的制造装置 50 的主要部件的立体图。制造装置 50 具有基板载置用的圆板 51 和蒸镀容器 52。圆板 51 和蒸镀容器 52 收纳于图中未示的真空装置。
         圆板 51 在中央具有承载基板 1 的载置部 50a, 其周围形成有用于轻量化的多个孔 部 50b。 蒸镀容器 52 具有圆环状的收纳部 52a, 收纳部 52a 中收纳有闪烁器等的蒸镀源。 收 纳部 52a 中, 圆板 51 侧的平面 52b 被封闭, 其一部分上形成有孔部 52c。孔部 52c 通过快门 ( 图中未示 ) 而进行开闭。
         而且, 圆板 51 和蒸镀容器 52 接受来自未图示的旋转驱动装置的驱动力而以各自 的旋转轴与轴 XX 相一致的方式旋转。另外, 加热蒸镀容器 52 而使收纳于收纳部 52a 的蒸 镀源蒸发, 并且开放快门, 通过使经蒸发的蒸镀源在基板 1 上层叠而进行结晶生长, 形成放 射线转换层 2。
         此时, 使双方的单位时间的旋转数保持一定差, 并且是比起圆板 51 的旋转速度, 蒸镀容器 52 的旋转速度更慢。
         制造装置 50 中, 圆板 51 的单位时间的旋转数 ( 即, 基板 1 的单位时间的旋转数 ) 与蒸镀容器 52 的单位时间的旋转数 ( 即, 孔部 52c 的单位时间的旋转数 ) 的差作为旋转数 差时, 该旋转数差比某一值 ( 在后文详细描述, 称为临界旋转数差 ) 小的话, 放射线转换层 2 的柱状结晶 7 上呈现上述螺旋构造部 5。因此, 从制造开始到某一程度的时间之间, 以旋转数差比某一值小的状态进行结晶生长, 由此形成上述的螺旋构造部 5。之后, 提高旋转数 差而形成柱状部 6, 由此能够制造放射线图像转换面板 10。
         圆板 51 和蒸镀容器 52 如以上那样边旋转边进行结晶生长的情况下, 蒸镀源与基 板 1 上已经蒸镀有蒸镀源的部分重叠, 或者在与该处偏离的位置上重叠地蒸镀。然而, 旋转 数差比临界旋转数差小的情况下, 蒸镀源从已经蒸镀有蒸镀源的部分以画圆的方式偏移稍 许位置而层叠的倾向变得显著, 因此, 蒸镀源以螺旋状层叠并结晶生长而形成螺旋构造部 5。
         此处, 图 6 是关于多个种类的基板, 使用上述制造装置 50 而在几个的旋转数差下 进行结晶生长而制造的放射线图像转换面板 10, 表示制造时适用的旋转数差和反射率之间 的关系的图。本实施方式中, 准备 a-c( 非晶碳 ) 基板、 玻璃基板、 基板 A( 铝基板上作为反 射膜而形成铝的基板 )、 基板 B( 铝基板上作为反射膜而形成铝的基板并且反射率比基板 A 更高的基板 )4 种基板, 并分别针对这些基板, 使用相同的蒸镀源并一边改变旋转数差一边 进行结晶生长。旋转数差以 “0.4” 、 “0.5” 、 “1” 、 “3” 、 “12” 、 “25” 6 个种类进行。旋转数差 为 1 的情况相当于, 例如圆板 51 以 Y(rpm) 的旋转速度旋转, 并且蒸镀容器 52 以 Y-1(rpm) 的旋转速度旋转的情况 ( 该情况下, Y 为比 1 大的正值, 此外, 旋转数差为正值 )。 图 6 中, 记载有各个放射线图像转换面板 10 中的螺旋间距。从图 6 可以明确, 关 于 4 种基板中的任意一种, 与将旋转数差设为 “25” 的情况相比, 旋转数差减小至 “1” 的情 况下制造的放射线图像转换面板 10 的反射率更高。另外, 旋转数差为 “25” 的情况下, 螺旋 间距为 0.04μm, 旋转数差为 “3” 的话, 螺旋间距为 0.67μm, 旋转数差为 “1” 的话, 螺旋间 距为 2μm, 随着旋转数差变小, 螺旋间距变大。这些中, 旋转数差减小到 “1” 的情况下, 放射 线转换层 2 的截面明确地呈现上述弯曲构造, 所以反射层 3 可由螺旋构造部 5 构成。
         另外, 图 7 是关于 4 个种类的基板, 表示螺旋间距和反射率之间关系的图表。从图 7 可以明确, 关于任意基板, 螺旋间距在 2μm 左右的话, 即旋转数差减小至 “1” 的话, 能明 确地显现出反射率提高的效果。但是, 旋转数差设为比 “1” 小且为 “0.4” 的话, 螺旋间距为 5μm, 该情况下的反射率与旋转数差为 “0.5” 的情况几乎相同, 因此可以考虑为螺旋间距大 到 5μm 左右即可。
         特别地, a-c( 非晶碳 ) 基板中, 螺旋间距比 1μm 小而为 0.67, 即旋转数差为 “3” 的话, 也明确地显现反射率提高的效果。由此, 本实施方式的临界旋转数差可设为 “3” 。
         a-c( 非晶碳 ) 基板中, 形成放射线转换层 2 之前的状态中, 基板的颜色以浓黑色表 示的地方, 如上述那样一边改变螺旋间距 ( 改变旋转数差 ) 而形成放射线转换层 2 的话, 随 着螺旋间距变长 ( 旋转数差变小 ), 基板的颜色以从黑色变为浓灰色、 灰色、 淡灰色的方式 依次变浅。这表示随着螺旋间距变长, 放射线转换层 2 的反射率变高。
         而且, 图 8(a) 是关于基板 C( 铝基板上作为反射膜而形成铝的基板 ) 以及 a-c( 非 晶碳 ) 基板的 2 种的基板, 表示螺旋构造部 5 的膜厚和光输出之间关系的图表。 图 8(b) 是关 于基板 C 以及 a-c 基板的 2 种的基板, 表示螺旋构造部 5 的膜厚和 CTF(Contrast Transfer Function : 图像解像力 ) 之间关系的图表。从图 8 可以理解, 螺旋构造部 5 的膜厚为 50μm 左右的话可以显示高的 CTF, 但螺旋构造部 5 的膜厚比 50μm 的程度更大的话, CTF 渐渐地 降低。因此, 螺旋构造部 5 的膜厚优选为 10μm ~ 50μm 左右。
         ( 其他的放射线图像转换面板的结构 )
         另一方面, 旋转数差为 “3” 的情况下, 基板 1 上形成有与放射线转换层 2 不同的放 射线转换层 12。此处, 图 9 是形成有放射线转换层 12 的放射线图像转换面板 20 的与基板 正交的方向的截面图, 图 10 是表示构成放射线转换层 12 的反射层 13 的 2 个螺旋构造部 15 的与图 9 相同的截面图。图 11 是表示构造部 15 的与图 9 相同的截面图。
         放射线转换层 12 与放射线转换层 2 相比在具有反射层 13 这一点上不同。反射层 13 与反射层 3 相比, 在柱状结晶 7 的基板 1 侧根本部分成为螺旋构造部 15 这一点上不同。 螺旋构造部 15 具有多个扁平球状部 15a, 各扁平球状部 15a 具有相对于中心轴 X 倾斜的状 态 ( 下述的扁平面 N 相对于中心轴 X 倾斜 ) 下层叠的构造。各扁平球状部 15a 具有球状体 在特定的方向 ( 例如, 上下方向 ) 上收缩而使侧面部分伸出的构造, 通过最伸出的部分的面 成为扁平面 N。此外, 扁平球状部 15a 并不限定于球状体向特定的方向收缩, 也可为上述螺 旋圈互相接触的情况下 ( 上下方向上接触的情况下 ) 相当于各螺旋圈的部分。此外, 与柱 状部 6 连续的扁平球状部 15a( 即, 扁平球状部 15a 的最上部 ) 不比柱状部 6 的柱径大。由 此, 柱状部 6 的扁平球状部 15a 附近产生的闪烁光能够不衰减, 而效率良好地向前端方向反 射。
         另外, 如图 11 详细所示, 在与基板 1a 正交的方向的截面上, 放射线转换层 12 具有 由闪烁器等的结晶构成的椭圆相对于中心轴 X 以倾斜的状态重叠而得到的连续椭圆构造。 各柱状结晶 7 中, 螺旋构造部 15 与柱状部 6 通过闪烁器等的结晶连续层叠而一体地形成。 柱状结晶 7, 如图 10 所示, 在与邻接的柱状结晶 8 的关系中, 具有一者的扁平球状 部 15a 彼此之间插入有另一者的扁平球状部 15a 的一部分的插入构造。根据该插入构造, 柱状结晶 7 的螺旋构造部 15 中的柱状结晶 8 侧的部分, 和柱状结晶 8 的螺旋构造部 15 中 的柱状结晶 7 侧的部分, 从与基板 1 的表面 1a 相垂直的方向上看重叠。而且, 柱状结晶 7 的螺旋构造部 15 与柱状结晶 8 的螺旋构造部 15 的间隙, 从与基板 1 的表面 1a 平行的方向 上看 ( 基板 1 的侧面侧 ), 呈波浪线状。
         这样的放射性图像转换面板 20, 反射层 3 通过螺旋构造部 15 而构成, 由于螺旋构 造部 15 具有插入构造, 在螺旋构造部 15 中, 能够缩小闪烁器等的结晶不存在的空间。 因此, 反射层 13 中闪烁器等的结晶密度变高, 从而能发挥高的反射率。
         放射线图像转换面板 20, 在上述制造装置 50 中将旋转数差设为 “3” 左右的情况而 得到。旋转数差为 “3” 左右, 蒸镀源从已经蒸镀有蒸镀源的部分偏移稍许位置而层叠, 这一 情况下, 与旋转数差为 “1” 左右的情况相比, 在相同的部分重叠而蒸镀的倾向变得显著, 因 此, 螺旋圈的上下方向间隔在挤压变窄的状态下结晶生长。因此, 成为形成螺旋构造部 15 的面板。
         而且, 放射线图像转换面板 10, 20 中, 能够代替制造装置 50 而使用图 12 所示的制 造装置 54 而制造。制造装置 54 与制造装置 50 相比, 在具有多个蒸镀容器 53 而代替蒸镀 容器 52 这一点上不同。蒸镀容器 53 为圆筒状的容器, 其中收纳有蒸镀源, 其一部分上形成 有孔部 53c, 由没有图示的快门 ( 图中未示 ) 而可自由开闭。
         制造装置 50 的情况下, 圆板 51 和蒸镀容器 52 以各自的旋转轴与轴 XX 一致的方 式旋转。制造装置 54 中, 多个蒸镀容器 53 被配置于与轴 XX 交叉的一个平面上, 并在该平 面上围绕着轴 XX 的周围旋转。该制造装置 54 中, 加热各蒸镀容器 53 而使收纳的蒸镀源蒸 发, 并且开放快门, 通过使已蒸发的蒸镀源在基板 1 上层叠而进行结晶生长, 从而形成放射
         线转换层 2, 12。
         该制造装置 50 中, 圆板 51 的单位时间的旋转数 ( 即, 基板 1 的单位时间内的旋转 数 ), 和蒸镀容器 53 的单位时间旋转数 ( 即, 孔部 53c 的单位时间内的旋转数 ) 的差作为旋 转数差时, 通过将该旋转数差设为小于临界旋转数差, 在放射线转换层 2 的柱状结晶 7 上形 成螺旋构造部 5。之后, 提高旋转数差而形成柱状部 6。
         另外, 仅使蒸镀容器 52, 53 的孔部 52c, 53c 旋转, 其旋转数在反射层 3( 螺旋构造 部 5) 形成时变慢, 在形成柱状层 4( 柱状部 6) 时变快, 也可形成放射线转换层 2, 12。或者, 仅使基板 1 旋转, 其旋转数在形成反射层 3( 螺旋构造部 5) 形成时变慢, 在形成柱状层 4( 柱 状部 6) 时变快, 也可形成放射线转换层 2, 12。 这些情况下, 图 6 所记载的旋转数差, 就直接 成为基板 1 或蒸镀容器 52, 53 的孔部 52c, 53c 的旋转数, 在各个情况中, 可形成图 6 所记载 的间距的反射层 3( 螺旋构造部 5)。
         以上说明是关于本发明实施方式的说明, 并非对本发明的装置及方法的限定, 能 够容易地实施各种各样的变形例。另外, 各实施方式中的构成要素, 功能, 特征或者方法步 骤经适当地组合而构成的装置或方法也包含于本发明中。
         产业上的利用可能性 根据本发明, 能够得到一种亮度高的放射线图像转换面板以及其制造方法, 其能 够不形成由金属薄膜等构成的反射层而提高反射率, 而且能够比由球状的结晶粒子形成反 射层的情况发挥更高的反射率。另外, 一般由反射效果提高辉度的话, 会降低对比度 ( 解像 度 ), 但本发明与形成金属薄膜等的反射层的情况相比, 能够提高对比度。
         符号的说明
         1…基板, 2、 12…放射线转换层, 3、 13…反射层, 4…柱状层, 5…螺旋构造部, 6…柱 状部, 7、 8、 9… 柱状结晶, 10、 20… 放射线图像转换面板, 50、 54… 制造装置、 51… 圆板, 52、 53…蒸镀容器。
        

    关 键  词:
    放射线 图像 转换 面板 及其 制造 方法
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