JP2003270352A - 放射線撮像装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】積層するに従い発生及び増長する剪断応力を緩
和し、接着強度の弱い蛍光体層中や蛍光体−蛍光体保護
層間の剥がれを防ぎ、パネル全体の反りを減少させる。 【解決手段】蛍光体基台／蛍光体／蛍光体保護層からな
る蛍光板を蛍光体保護層面側から光センサーに貼り合わ
せてなる放射線撮像装置において、蛍光板を光センサー
に貼り合わせ後、蛍光体基台に切り込みを入れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、放射線検出装置と
その製造方法、特に、Ｘ線撮影などに用いられる放射線
検出装置とその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】＜Ｘ線エリアセンサーの原理＞図４は、
Ｘ線エリアセンサーの構成図である。

【０００３】ガラス基板５０１上に格子状に配列された
光電変換素子５０２とそれらをつなぐ配線部５０３、そ
してこれらを保護する光センサー保護層５０４からなる
光センサー５０６上に、蛍光体基台５０９／蛍光体５０
８／蛍光体保護層５０７からなる蛍光板５１０を接着剤
５０５を介して貼り合せ、さらにその上部に電磁シール
ド・防湿層５１５を接着剤５１２を積層されＸ線エリア
センサーは構成される。

【０００４】電磁シールド・防湿層５１５から蛍光板５
１０方向へ入射してくるＸ線は、蛍光体５０８でＸ線か
ら可視光へ波長変換され、その後、可視光を光センサー
５０５の光電変換素子５０２により、電気信号へと変わ
る。その信号を増幅し、画像処理を加えることによりＸ
線デジタル画像ができる。

【０００５】現在、光センサー５０５上に蛍光体５０８
を形成する手段として、直接光センサー上に蛍光体を蒸
着及びコーティングする手法と図４のように光センサー
とは別基台上に蛍光体を形成し、その後保護層で覆った
のちローラーを使い、接着剤を介し光センサーに貼り合
せる手法とがある。

【０００６】両者を比べると、後者の方が歩留まり良く
効率的に、蛍光体を光センサー上に形成することがで
き、現在一般的に使用されている。

【０００７】本特許は、これら蛍光板（蛍光体を含む）
及び蛍光板を貼り合わせてなるＸ線エリアセンサーに関
するものである。

【０００８】また、Ｘ線エリアセンサー用の蛍光体とし
ては、安価で形成が容易な点からＧＯＳが主に使われて
おり、次にＧＯＳ蛍光板の構造を説明する。 ＜蛍光板の構造＞図５は、ＧＯＳ蛍光板で、大まかに蛍
光体基台６０１／蛍光体６０４／蛍光体保護層６０６の
構成になっている。 ＜蛍光体基台＞蛍光体を形成する為の蛍光体基台の材料
として要求されることは、以下の点である。 （１）剛性 蛍光体貼り合せ工程では、蛍光板のハンドリング操作を
行う為、蛍光体基台の剛性が弱いと折れ曲がり、蛍光体
基台上に形成される蛍光体が剥がれてしまう。 （２）Ｘ線吸収の少ない。 蛍光体基台は、Ｘ線の入射に対して蛍光体の前段に位置
するため、Ｘ線の吸収が少なくてはならない。 （３）反射性 蛍光体基台は、蛍光体で光った光を外部へ漏らさず、光
センサーへ反射させなくてはならない。 （４）耐溶剤性 蛍光体基台上に積層する電磁シールド・防湿層を形成す
る際に清掃を行うのだが、その際使用する溶剤に耐ええ
るよう、耐溶剤性が必要。 （５）安価 以上を考慮すると、蛍光体基台として、白ＰＥＴ（酸化
チタンが混ぜ込まれたポリエチレンテレフタレート）が
現在主に使用されている。 ＜蛍光体＞現在、主に使用されているＧＯＳ蛍光体は粉
末の粒子で、図５のように、２層構造になっている。こ
のような２層構造にしているのは、Ｘ線の吸収が高い大
粒子蛍光体６０３で主に発光させ、小粒子蛍光体６０２
は、発光及び反射性を持たせ、光センサーに効率よく光
を与える為であるＧＯＳ蛍光体は、蛍光体基台上に塗布
により形成される。小粒子蛍光体６０２、大粒子蛍光体
６０３は、単体では粉末な為、バインダー樹脂にまぜて
こぼれ落ちないようにしており、このバインダー樹脂の
量により、ＧＯＳ蛍光体の密着強度が決まる。このバイ
ンダーは、ＧＯＳ蛍光体に対し０．５〜２．０％程度
で、バインダー量により蛍光体の発光効率がかわる。そ
のため、密着性を高める為に、バインダー量を安易に増
すことはできない。 ＜蛍光体保護層＞蛍光体保護層に要求される点は、以下
のことである。（１）薄膜 蛍光体保護層は、蛍光体−光センサー間に位置するた
め、薄膜にしなくてはならず、厚いと蛍光体−光センサ
ー間の距離が長くなり、蛍光体で光った光が拡散し解像
度が劣化してしまう為である。 （２）光の高透過率 蛍光体保護層は、蛍光体−光センサー間に位置するた
め、蛍光体で発光した光を吸収せずに光センサーへ伝達
させなくてはならない。そのため、光の透過率が９０％
以上の材料を用いなければならない。 （３）耐溶剤性 蛍光板を光センサーへ形成する際、蛍光板の表層である
蛍光体保護層の清掃を行うのだが、その際溶剤を用いる
ため、耐溶剤性がよいものでなければならない。

【０００９】これらの点から、現在は薄膜の透明ＰＥＴ
が主に使用されている。

【００１０】また、蛍光体保護層６０６は、蛍光体基台
６０１／蛍光体６０４上にラミネートされる為、保護層
接着層６０５を設ける。この保護層接着層６０５も蛍光
体保護層６０６同様に薄膜にしなくてはならない。しか
し、保護層接着層６０５は、薄いほど接着強度が弱くて
剥がれ易く、また、蛍光体が粉末粒子な為、密着が悪
い。 ＜蛍光体貼り合せ＞蛍光板の光センサーへの形成は、間
に接着層を設け、貼り合わせにより行われる。この際、
接着層としては、熱硬化型接着剤もしくは、粘着剤、ホ
ットメルトが使用されるが、気泡の巻き込みが少ない接
着剤が現在主に使用されている。

【００１１】しかし、熱硬化型接着剤やホットメルトに
より蛍光板の貼り合せを行うと、蛍光板の蛍光体基台の
白ＰＥＴと光センサーのガラスとで熱膨張率・収縮率が
異なる為、白ＰＥＴ及び光センサー間にせん断応力が発
生し、パネル全体が反ってしまう。 ＜電磁シールド・防湿層の形成＞光センサー／接着層／
蛍光板上に電磁シールド層及び防湿層を形成する。

【００１２】電磁シールド・防湿層としては、安価なＡ
Ｌ−ＰＥＴ（ＡＬとＰＥＴの積層シート）が主に使われ
ており、蛍光体貼り合せ同様、接着剤・粘着剤・ホット
メルトを介し蛍光体上に貼り合せられる。

【００１３】この貼り合せでもＰＥＴと光センサーの熱
膨張・収縮率差によりＡＬ−ＰＥＴと光センサーの間に
せん断応力が加わり、蛍光板を貼り合せた際の反りがさ
らに増長される。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】本特許の課題は、光セ
ンサー／接着層／蛍光板／接着層／電磁シールド・防湿
層と積層するに従い、発生及び増長するせん断応力を緩
和し、接着強度の弱い蛍光体層中や蛍光体−蛍光体保護
層間の剥がれを防ぎ、パネル全体の反りを減少させるこ
とである。（蛍光体層中及び蛍光体−蛍光体保護層間の
剥がれは、間に空気層が出来てしまう為、蛍光体で光っ
た光が散乱しＸ線画像にボケを生じてしまう。） またその際、光センサーへ貼り合せる前の蛍光板の剛性
を保ち、Ｘ線画像に影響を与えない（Ｘ線画像に写り込
みがない）ことである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】（１）蛍光体基台の切り
込み 図６（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）にせん断応力緩和の手段
を示す。

【００１６】２つの熱膨張率の異なる材料Ａ７０１、材
料Ｂ７０２（熱膨張率 Ａ＞Ｂ）を貼り合せると図６
（ａ）のように反りが発生する。これは、材料Ａ７０１
と材料Ｂ７０２が熱により伸びた状態で接着する為、常
温に戻したとき、より伸びた方（この場合は材料Ａ７０
１）の方がより縮まろうとする為である。

【００１７】このように反ったものに対して、図６
（ｂ）のように切り込みを入れると、それまで、外周部
から中心に向かって加わっていた力が、中心部に切り込
みを入れ材料Ａ７０１を分割することにより、分割され
たそれぞれの部分の中心に対して加わる力に変わる。そ
のため、外周部に加わっていた力が分散され外周部のせ
ん断応力が緩和し反りも軽減される。

【００１８】これは図６（ｃ）のように切り込みを材料
Ａ７０１の厚さ全てに入れず、半分の厚さ等でも効果が
あり。また、図６（ｄ）のように全面に入れることも可
能である。

【００１９】このように切り込みを入れることにより、
切り込み部とそうでない部分とでＸ線の透過率が変わっ
てしまう。そのため、この切り込みは、以下の場所に入
れることにより、Ｘ線エリアセンサーとして画像上映る
ことはなくなる。 （配線部）図４に示したように光センサー５０５は、主
に光電変換素子５０２と配線部５０３からなっており、
光電変換素子５０２によって光を検出する。そのため、
配線部５０３では、光を検出しないため、この配線部上
の切り込みは、Ｘ線画像に影響を与えない。 （光センサーの継ぎ目）光センサーは、大型のものを作
ることは困難な為、場合によっては、４枚もしくは９枚
の光センサーパネルをタイリングによりつなぎ合わせて
作ることがある。このため、タイリングの継ぎ目には、
光電変換素子がない為、この上に継ぎ目を入れてもＸ線
画像には影響を与えない。 （２）蛍光体基台の分離 図７に蛍光体基台の剥離によるせん断応力緩和の手段を
示す。

【００２０】蛍光体基台には、前述したようにハンドリ
ング操作がともなうため、剛性が必要である。その為、
ある程度の厚み、たとえば、ＰＥＴでは、１５０μｍ以
上の厚さが必要である。

【００２１】しかし、貼り合せによるせん断応力は、材
料の厚さの３乗に比例するため、薄いほど緩和される。

【００２２】そのため、蛍光板貼り合せ後に蛍光体基台
の一部を剥離し、厚さを減少させ、応力を緩和させる。

【００２３】図７のように蛍光体基台８０８を第１蛍光
体基台８０５／粘着層８０６／第２蛍光体基台８０７の
３層構造にしておき、第２蛍光体基台８０７を剥離する
こといにより（第２蛍光体基台８０７に離軽処理を施し
ておく）、下から粘着層８０６が出て、次工程の電磁シ
ールド・防湿層の貼り合せを行えるようにも可能であ
る。このようにしておくと電磁シールド・防湿層の貼り
合せ工程も簡略化できる。

【００２４】

【発明の実施の形態】

【実施例１】図１は、実施例１である。

【００２５】光センサー１０２は、厚さｔ＝１．０ｍ
ｍ、大きさ□２００×２００ｍｍのガラス上に形成さ
れ、図１のように基台ガラス１０１（ｔ＝１．０ｍｍ、
□４２０ｍｍ）上に４枚タイリングされており、隙間１
０７が１５０μｍ空いている。

【００２６】この光センサー１０１上に熱硬化型アクリ
ル系接着剤１０３を塗布し、蛍光体基台１０６に厚さｔ
＝０．２５ｍｍの白ＰＥＴ１０６を使用した蛍光板（□
３９０ｍｍ×３９０）を重ね合わせ、ローラーでしごき
ながら貼り合せを行う。

【００２７】この貼り合せたパネルを７０℃のオーブン
に入れ接着剤を硬化させる。

【００２８】そして、オーブンから取り出すと、約２．
０〜３．０ｍｍの反りが発生している。

【００２９】このパネルの上面に位置する白ＰＥＴ１０
６に光センサーの継ぎ目に合うように、カッター状の鋭
い刃で深さ０．２ｍｍ、幅０．１ｍｍになるよう切り込
みを十字に入れる。

【００３０】するとそれまでの２．０〜３．０ｍｍの反
りが約１．５ｍｍにまで減少する。

【００３１】さらに、この上面に電磁シールド層・防湿
層として、ＡＬ−ＰＥＴ（ＡＬ＝４０μｍ、ＰＥＴ＝１
００μｍ）を貼り合せたが、蛍光体層中の剥がれは発生
せず、発生率＝０／５０パネル＝０％となった。（反り
の測定は、定盤上にパネルを置き、４コーナーの浮き上
がり具合をノギスで測定。蛍光体層中の剥がれは、外観
上目視で判別可。半円形の空気層の盛り上がりでき
る。）

【００３２】

【実施例２】図２（ａ）（ｂ）は、実施例２である。

【００３３】図２（ａ）の光センサー２０１は、実施例
１とはことなり、タイリングを行っておらず、１枚の大
板の光センサー（□４５０ｍｍ×４５０ｍｍ、ｔ＝０．
７ｍｍ）である。

【００３４】この光センサー２０１に熱硬化型アクリル
接着剤２０２を塗布し、蛍光体基台に白ＰＥＴ２０５
（□４４０×４４０ｍｍ ｔ＝０．２５ｍｍ）を用いた
蛍光板を貼り合わせ、７０℃で硬化を行う。

【００３５】その後、オーブンから取り出し、図２
（ｂ）光センサー２０１の配線部２０６に反って、深さ
５０μｍ、幅５μｍの切り込みを配線部２０６と同数の
２５００本を縦横に入れる。

【００３６】このようにすることにより、約５．０〜
６．０ｍｍの反りが３．０〜４．０ｍｍの反りに減少し
た。

【００３７】さらに、この上面に電磁シールド層・防湿
層として、ＡＬ−ＰＥＴ（ＡＬ＝４０μｍ、ＰＥＴ＝１
００μｍ）を貼り合せたが、蛍光体層中の剥がれは発生
せず、発生率＝０／５０パネル＝０％であった。

【００３８】

【実施例３】図３は、実施例３である。

【００３９】蛍光板４０９の蛍光体基台４０８は、粘着
剤４０６を介して白ＰＥＴ４０５と剥離用ＰＥＴ４０７
の３層になっており、厚さはそれぞれ上から０．１ｍ
ｍ、０．０２５ｍｍ、０．１５ｍｍである。

【００４０】また、剥離用ＰＥＴ４０７は、粘着剤面側
に離軽処理を施してあり、用意に剥がせるようになって
いる。

【００４１】このような蛍光板４０９を実施例１〜３と
同様に熱硬化型アクリル系接着剤４０２により貼り合せ
を行う。

【００４２】オーブンから取り出したパネルの反りは、
５．０〜６．０ｍｍの反りがあるが、剥離用ＰＥＴ４０
７を剥がすことにより、３．０〜４．０ｍｍの反りに減
少し、剥がすことによって露出した粘着剤４０６により
電磁シールド・防湿層としてＡＬ−ＰＥＴを貼り合せ
る。

【００４３】粘着剤４０６は貼り合せ時に熱が必要ない
ためＡＬ−ＰＥＴ貼り合せ後の反りは、蛍光板貼り合せ
の際と変わらない。

【００４４】また、蛍光体剥がれも発生しなかった。

【００４５】

【発明の効果】表１に発明の効果を示す。

【００４６】実施例１〜３まで、蛍光体基台に切り込み
を入れるもしくは、剥離することにより、パネル全体の
反りが減少し、蛍光体剥がれの発生率を０％にすること
ができた。

【００４７】また、実施例１〜３までＸ線画像への写り
込みもない。

【００４８】

【表１】

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１における模式図である。

【図２】実施例２における模式図である。

【図３】実施例３における模式図である。

【図４】Ｘ線エリアセンサーの構成図である。

【図５】ＧＯＳ蛍光板の構成図である。

【図６】せん断応力緩和の手段を示す図である。

【図７】蛍光体基台の剥離によるせん断応力緩和の手段
を示す。

【符号の説明】

１０１ 基台ガラス １０２ 光センサー １０３ 熱硬化型アクリル系接着剤 １０４ 透明ＰＥＴ（蛍光体保護層） １０５ ＧＯＳ蛍光体 １０６ 白ＰＥＴ（蛍光体基台） １０７ 隙間 ２０１ 光センサー ２０２ 熱硬化型アクリル接着剤 ２０３ 透明ＰＥＴ（蛍光体保護層） ２０４ ＧＯＳ蛍光体 ２０５ 白ＰＥＴ（蛍光体基台） ２０６ 配線部 ２０７ 光電変換素子 ４０１ 光センサー ４０２ 熱硬化型アクリル系接着剤 ４０３ 透明ＰＥＴ（蛍光体保護層） ４０４ ＧＯＳ蛍光体 ４０５ 白ＰＥＴ ４０６ 粘着剤 ４０７ 剥離用ＰＥＴ（離軽処理） ４０８ 蛍光体基台 ４０９ 蛍光板 ５０１ ガラス基板 ５０２ 光電変換素子 ５０３ 配線部 ５０４ 光センサー保護層 ５０５ 接着剤 ５０６ 光センサー ５０７ 蛍光体保護層 ５０８ 蛍光体 ５０９ 蛍光体基台 ５１０ 蛍光板 ５１２ 接着剤 ５１５ 電磁シールド・防湿層 ６０１ 蛍光体基台 ６０２ 小粒子蛍光体 ６０３ 大粒子蛍光体 ６０４ 蛍光体 ６０５ 保護層接着層 ６０６ 蛍光体保護層 ８０１ 光センサー ８０２ 接着層 ８０３ 蛍光体保護層 ８０４ 蛍光体 ８０５ 第１蛍光体基台 ８０６ 粘着層 ８０７ 第２蛍光体基台 ８０８ 蛍光体基台

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長野 和美 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 田村 知之 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 Ｆターム(参考） 2G088 FF02 GG19 JJ09 JJ37 5F088 BB03 BB07 EA04 HA15 LA08

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 蛍光体基台／蛍光体／蛍光体保護層から
   なる蛍光板を、蛍光体保護層面側から光センサーに貼り
   合せてなる放射線撮像装置において、蛍光板を光センサ
   ーに貼り合せ後、蛍光体基台に切り込みを入れることを
   特徴とする放射線撮像装置。
2. 【請求項２】 前記光センサーがタイリングにより大盤
   化した場合において、前記蛍光体基台への切り込みがタ
   イリングの継ぎ目上にくるよう入れられたことを特徴と
   する放射線撮像装置。
3. 【請求項３】 前記蛍光体基台への切り込みが、前記光
   センサーの光電変換部の間にある不感体部の上に入れら
   れたことを特徴とする放射線撮像装置。
4. 【請求項４】 蛍光体基台／蛍光体／蛍光体保護層から
   なる蛍光板を、蛍光体保護層面側から光センサーに貼り
   合せてなる放射線撮像装置において、蛍光板の蛍光体基
   台が第１蛍光体基台／粘着層／第２蛍光体基台の３層構
   造を持つことを特徴とする蛍光板。
5. 【請求項５】 請求項４の蛍光板を光センサーに貼り合
   せてなる放射線撮像装置。