蛍光体シート製造装置
【課題】蛍光体層における柱状結晶の成長状態が均一で、画質ムラがない蛍光体シートを製造することができる蛍光体シート製造装置の提供。
【解決手段】真空チャンバ１２と、真空チャンバ内を、側面に設けられた排気口を介して排気する真空排気手段と、容器に収納された蓄積性蛍光体層の成膜材料を抵抗加熱によって加熱し、容器の開口部から成膜材料の蒸気を放出させる抵抗加熱手段と、抵抗加熱手段の上方において、基板を保持する基板保持手段１４と、蛍光体層の成膜中に、真空チャンバ内の真空度を調整するために、少なくとも１つのガス導入口を介して真空チャンバ内に不活性ガスを導入するガス導入手段とを有する。ガス導入口６０ａ，６２ａの縁部と排気口の縁部とを直線的に結んで形成される第１の領域と、抵抗加熱手段の容器の開口部の縁部と基板Ｓの縁部とを直線的に結んで形成される第２の領域とが交わらないようにガス導入口が設けられている。
【解決手段】真空チャンバ１２と、真空チャンバ内を、側面に設けられた排気口を介して排気する真空排気手段と、容器に収納された蓄積性蛍光体層の成膜材料を抵抗加熱によって加熱し、容器の開口部から成膜材料の蒸気を放出させる抵抗加熱手段と、抵抗加熱手段の上方において、基板を保持する基板保持手段１４と、蛍光体層の成膜中に、真空チャンバ内の真空度を調整するために、少なくとも１つのガス導入口を介して真空チャンバ内に不活性ガスを導入するガス導入手段とを有する。ガス導入口６０ａ，６２ａの縁部と排気口の縁部とを直線的に結んで形成される第１の領域と、抵抗加熱手段の容器の開口部の縁部と基板Ｓの縁部とを直線的に結んで形成される第２の領域とが交わらないようにガス導入口が設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンピューテッドラジオグラフィー（ＣＲ）等で放射線画像の記録（撮影）に用いられる蛍光体シートの製造工程において、基板の表面に真空蒸着によって蛍光体層を形成する蛍光体シート製造装置に関し、特に、柱状結晶からなる蛍光体層における柱状結晶の成長状態が均一で、画質ムラがない蛍光体シートを製造することができる蛍光体シート製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線（Ｘ線、α線、β線、γ線、電子線、紫外線等）の照射を受けると、この放射線エネルギの一部を蓄積し、その後、可視光等の励起光の照射を受けると、蓄積されたエネルギに応じた輝尽発光を示す蛍光体が知られている。この蛍光体は、蓄積性蛍光体（輝尽性蛍光体）と呼ばれ、医療用途などの各種の用途に利用されている。
【０００３】
一例として、この蓄積性蛍光体からなる層（以下、蛍光体層という）を有するシート（以下、蛍光体シートとする（放射線像変換シートとも呼ばれている））を利用する、放射線画像情報記録再生システムが知られており、例えば、ＦＣＲ（Fuji Computed Radiography）等として実用化されている。
このシステムでは、蛍光体シート（蛍光体層）に人体などの被写体の放射線画像情報を記録し、記録後に、蛍光体シートに励起光を照射することで輝尽発光光を生ぜしめ、この輝尽発光光を光電的に読み取って画像信号を得、この画像信号に基づいて再生した画像を、ＣＲＴなどの表示装置または写真感光材料などの記録材料等に、被写体の放射線画像として出力する。
【０００４】
このような蛍光体シートは、通常、蓄積性蛍光体の粉末をバインダ等を含む溶媒に分散してなる塗料を調製して、この塗料をガラスまたは樹脂製のシート状の支持体に塗布し、乾燥することによって、作成される。
これに対し、真空蒸着等の物理蒸着法（気相成膜法）によって、支持体に蛍光体層を形成してなる蛍光体シートも知られている。蒸着によって作製される蛍光体層は、真空中で形成されるので不純物が少なく、また、バインダなどの蓄積性蛍光体以外の成分が殆ど含まれないので、性能のバラツキが少なく、しかも発光効率が非常に良好であるという、優れた特性を有している。このような物理蒸着法によって蛍光体シート（放射線像変換パネル）を作製する方法が種々提案されている（特許文献１〜特許文献３参照）。
【０００５】
特許文献１には、蒸着装置内に導入する不活性ガスの流量Ｖｎと、蒸着装置内の体積Ｖｃとの比（Ｖｎ／Ｖｃ）を規定して、中程度の真空度（約０．０５〜１０Ｐａ）で蛍光体層を形成する放射線像変換パネルの製造方法が開示されている。
【０００６】
また、特許文献２には、排気口および装置内に所定量の不活性なガスを導入するガス導入口を備えた気相堆積装置内で、基板上に輝尽性蛍光体層を気相堆積により５０μｍ以上の膜厚で形成する放射線画像変換パネルの製造方法が開示されている。この特許文献２の放射線画像変換パネルの製造方法においては、基板と蒸発源とが対向して配置され、排気口とガス導入口の中心を結ぶ直線が基板と蒸発源の間を通過し、且つ、その直線を基板面上に投影したとき、直線が必ず基板を通過するように排気口とガス導入口が配置され、蒸発源の加熱で発生する蒸気流がガス流と交差して輝尽性蛍光体層が形成される。
【０００７】
さらに、特許文献３には、針の結晶配向を所望のレベルに調整できるのみでなく、針の顕微鏡的寸法に影響を与えることもできる真空蒸着装置が開示されている。
この特許文献３の真空蒸着装置においては、真空容器内に蒸着源が基質と向き合って配置されており、蒸着源から基質に向かって蒸気ジェットが生じる。また、基質は軸の回りで回転する。真空蒸着の間にＡｒガスが不活性ガスとして用いられ、真空蒸着装置に流入するＡｒガスの温度は０℃〜１００℃に保たれている。このＡｒガスは、調節バルブを介して真空容器中に導入されるものであり、最初にじゃま板に衝突し、蒸気ジェット中に直接は導入されない。このＡｒガスにより真空蒸着装置の蒸着する前の蒸気および基質の両方が冷却される。
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−３７３７７号公報
【特許文献２】特開２００４−１２３９６８号公報
【特許文献３】特開２００１−２４９１９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
中真空域（０．１〜１０Ｐａ）においては、導入ガスは、粘性流として挙動する。このため、一般的な真空蒸着による蛍光体シート製造装置において、蒸発源近くにガス導入口を設けた場合、蒸発源により生じる蒸発場にガス圧分布が生じ、蛍光体層の柱状結晶の成長にばらつきが生じてしまう。この結果、製造された蛍光体シートにおいて、画質ムラが生じてしまうという問題点がある。
このようなことから、特許文献１においては、蒸着装置内に導入する不活性ガスの流量Ｖｎと、蒸着装置内の体積Ｖｃとの比（Ｖｎ／Ｖｃ）を規定しているものの、不活性ガスが粘性流として挙動することを考慮するものではない。このため、必ずしも画質ムラがない蛍光体シートが得られるとは限らない。
【００１０】
また、特許文献２の放射線画像変換パネルの製造方法においては、蒸発源の加熱で発生する蒸気流が不活性なガスのガス流と交差する。このため、蒸気流にガス圧分布が生じ、輝尽性蛍光体層の柱状結晶の成長にばらつきが生じてしまう。この結果、製造された蛍光体シートにおいて、画質ムラが生じてしまうという問題点がある。
【００１１】
さらに、特許文献３の真空蒸着装置においても、Ａｒガスは、蒸気ジェットおよび基質の両方を冷却するためのものであり、蒸気ジェット（蒸発場）のガス圧分布の発生を抑制するものではない。このため、必ずしも画質ムラがない蛍光体シートが得られるものではない。
【００１２】
本発明の目的は、前記従来技術に基づく問題点を解消し、柱状結晶からなる蛍光体層における柱状結晶の成長状態が均一で、画質ムラがない蛍光体シートを製造することができる蛍光体シート製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記目的を達成するために、本発明の第１の態様は、シート状の基板の表面に真空蒸着によって蓄積性蛍光体層を形成する蛍光体シート製造装置であって、真空チャンバと、前記真空チャンバ内を、前記真空チャンバの側面に設けられた排気口を介して排気する真空排気手段と、容器に収納された前記蓄積性蛍光体層の成膜材料を抵抗加熱によって加熱し、前記容器の開口部から前記成膜材料の蒸気を放出させる抵抗加熱手段と、前記抵抗加熱手段の上方において、前記基板を保持する基板保持手段と、前記蛍光体層の成膜中に、前記真空チャンバ内の真空度を調整するために、少なくとも１つのガス導入口を介して前記真空チャンバ内に不活性ガスを導入するガス導入手段とを有し、前記ガス導入口の縁部と前記排気口の縁部とを直線的に結んで形成される第１の領域と、前記抵抗加熱手段の前記容器の前記開口部の縁部と前記基板の縁部とを直線的に結んで形成される第２の領域とが交わらないように前記ガス導入口が設けられていることを特徴とする蛍光体シート製造装置を提供するものである。
【００１４】
また、本発明の第２の態様は、シート状の基板の表面に真空蒸着によって蓄積性蛍光体層を形成する蛍光体シート製造装置であって、真空チャンバと、前記真空チャンバ内を、前記真空チャンバの側面に設けられた排気口を介して排気する真空排気手段と、容器に収納された前記蓄積性蛍光体層の成膜材料を抵抗加熱によって加熱し、前記容器の開口部から前記成膜材料の蒸気を放出させる抵抗加熱手段と、前記抵抗加熱手段の上方において、前記基板を保持する基板保持手段と、前記蛍光体層の成膜中に、前記真空チャンバ内の真空度を調整するために、少なくとも１つのガス導入口を介して前記真空チャンバ内に不活性ガスを導入するガス導入手段と、前記ガス導入口の上方に設けられ、前記不活性ガスを拡散させる拡散板とを有することを特徴とする蛍光体シート製造装置を提供するものである。
【００１５】
本発明においては、前記ガス導入口の縁部と前記排気口の縁部とを直線的に結んで形成される第１の領域と、前記抵抗加熱手段の前記容器の前記開口部の縁部と前記基板の縁部とを直線的に結んで形成される第２の領域とが交わらないように前記ガス導入口が設けられていることが好ましい。
【００１６】
また、本発明においては、前記ガス導入口が複数ある場合、前記抵抗加熱手段により得られる前記成膜材料の蒸気の圧力が一定となるように、前記ガス導入手段により、前記各ガス導入口からのガス導入量を調整して、前記蓄積性蛍光体層の成膜を行うことが好ましい。
さらに、本発明においては、前記ガス導入口が複数ある場合、前記排気口に近い方のガス導入口のガス導入量を、前記排気口に遠い方のガス導入口のガス導入量よりも多くして前記蓄積性蛍光体層の成膜を行うことが好ましい。
【００１７】
さらにまた、本発明においては、さらに、前記ガス導入口の上方に設けられ、前記不活性ガスを拡散させる拡散板とを有することが好ましい。
また、本発明においては、前記拡散板は、複数の穴が形成されていることが好ましい。
さらにまた、本発明においては、前記拡散板に設けられた複数の穴は、その直径が異なるものが含まれることが好ましい。
さらにまた、本発明においては、さらに、前記真空チャンバ内の真空度を測定する測定手段を少なくとも１つ有し、前記各測定手段により測定された真空度に基づいて、前記ガス導入手段による前記各ガス導入口からのガス導入量を調整して前記蓄積性蛍光体層の成膜を行うことが好ましい。
【００１８】
また、本発明においては、さらに、直線状の搬送経路で前記基板を基板保持手段とともに搬送する基板搬送手段を有することが好ましい。
なお、本発明において、基板を直線状の搬送経路で搬送する場合には、前記第２の領域における基板の縁部を、基板が直線状に搬送される全範囲における縁部とする。
さらに、本発明においては、前記抵抗加熱手段における前記容器は、前記基板搬送手段による基板搬送方向と直交する方向に複数並べて配置されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の第１の態様の蛍光体シート製造装置によれば、真空チャンバの側面に設けられた排気口を介して排気する真空排気手段と、容器に収納された蓄積性蛍光体層の成膜材料を抵抗加熱によって加熱し、容器の開口部から成膜材料の蒸気を放出させる抵抗加熱手段と、少なくとも１つのガス導入口を介して真空チャンバ内に不活性ガスを導入するガス導入手段を設け、ガス導入口の縁部と排気口の縁部とを直線的に結んで形成される第１の領域と、抵抗加熱手段の容器の開口部の縁部と基板の縁部とを直線的に結んで形成される第２の領域とが交わらない位置にガス導入口を設けることにより、ガス導入ノズルの開口部介して真空チャンバ内に導入される不活性ガスの流れが、成膜材料の蒸気を横切ることがなく、第２の領域における外乱が少なくなる。これにより、基板に、均一な成膜材料の蒸気を暴露できる。このため、基板の表面に、蛍光体層を構成する柱状結晶を均一に成長させることができ、膜厚分布均一性が高く、かつ良好な結晶性の輝尽発光特性および画像鮮鋭性が優れた蛍光体層を有する高品位で画質ムラがない蛍光体シートを得ることができる。
【００２０】
また、本発明の第２の態様の蛍光体シート製造装置によれば、真空チャンバの側面に設けられた排気口を介して排気する真空排気手段と、容器に収納された蓄積性蛍光体層の成膜材料を抵抗加熱によって加熱し、容器の開口部から成膜材料の蒸気を放出させる抵抗加熱手段と、少なくとも１つのガス導入口を介して真空チャンバ内に不活性ガスを導入するガス導入手段とを設け、ガス導入口の上方に不活性ガスを拡散させる拡散板を設けることにより、ガス導入ノズルの開口部介して真空チャンバ内に導入される不活性ガスの流れが、成膜材料の蒸気を横切ることがなく、第２の領域における外乱が少なくなる。これにより、基板に、均一な成膜材料の蒸気を暴露できる。このため、基板の表面に、蛍光体層を構成する柱状結晶を均一に成長させることができ、膜厚分布均一性が高く、かつ良好な結晶性の輝尽発光特性および画像鮮鋭性が優れた蛍光体層を有する高品位で画質ムラがない蛍光体シートを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の蛍光体シート製造装置について、添付の図面に示される好適実施例を基に詳細に説明する。
図１（ａ）は、本発明の第１の実施例に係る蛍光体シート製造装置を示す模式的断面図であり、（ｂ）は、図１（ａ）に示す蛍光体シート製造装置の模式的側断面図である。
【００２２】
図１に示す蛍光体シート製造装置１０（以下、製造装置１０という）は、蓄積性蛍光体（母体）となる材料と、付活剤（賦活剤：activator)となる材料とを別々に蒸発する二元の真空蒸着によって、基板Ｓの表面に蓄積性蛍光体からなる層（以下、蛍光体層という）を形成して、（蓄積性）蛍光体シートを製造する装置である。
このような製造装置１０は、基本的に、真空チャンバ１２と、基板保持搬送機構１４と、加熱蒸発部１６と、真空ポンプ（真空排気手段）１８と、ＲＦ用マッチングボックス２０と、ガス導入ノズル６０とを有して構成される。なお、本発明の製造装置１０は、これ以外にも、公知の真空蒸着装置が有する各種の構成要素を有してもよいのは、もちろんである。例えば、真空チャンバ１２内の真空度を測定する真空計（測定手段）を有する。
【００２３】
なお、本発明は、図示例のような二元の真空蒸着装置に限定はされず、全ての成膜材料を混合して蒸発源に収納する一元の真空蒸着を行う装置であってもよく、あるいは、三元以上の真空蒸着を行う装置であってもよいが、好ましくは、複数の成膜材料を別々の蒸発源に収納する、二元あるいはそれ以上の多元の真空蒸着装置である。
【００２４】
図示例においては、好適な一例として、蛍光体成分となる臭化セシウム（ＣｓＢｒ）と、付活剤成分となる臭化ユーロピウム（ＥｕＢｒx（ｘは、通常、２〜３であり、特に２が好ましい）とを成膜材料として用い、抵抗加熱による二元の真空蒸着を行って、基板Ｓに蓄積性蛍光体であるＣｓＢｒ：Ｅｕからなる蛍光体層を成膜して、蛍光体シートを作製する。
また、成膜中に不活性ガスの導入を行なうためのガス導入ノズル６０を有する製造装置１０は、好ましくは、一旦、真空チャンバ１２内を高真空度まで排気した後、排気を行ないつつガス導入ノズル６０によって不活性ガスを導入して真空チャンバ１２内を０．１Ｐａ〜１０Ｐａ程度の真空度（以下、中真空という）とし、この中真空下で、加熱蒸発部１６において抵抗加熱によって成膜材料（臭化セシウムおよび臭化ユーロピウム）を加熱蒸発して、基板保持搬送機構１４によって基板Ｓを直線状に搬送（以下、直線搬送という）しつつ、真空蒸着による基板Ｓへの蛍光体層の成膜を行なう。
【００２５】
本発明において、形成する蓄積性蛍光体（輝尽性蛍光体）としては、ＣｓＢｒ：Ｅｕ以外にも各種のものが利用可能である。一例として、特開昭５７−１４８２８５号公報に開示される、一般式「ＭIＸ・ａＭIIＸ’2・ｂＭIIIＸ''3：ｃＡ」で示されるアルカリハライド系蓄積性蛍光体が好ましく例示される。
（上記式において、ＭI は、Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ，ＲｂおよびＣｓからなる群より選択される少なくとも一種であり、ＭIIは、Ｂｅ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｚｎ，Ｃｄ，ＣｕおよびＮｉからなる群より選択される少なくとも一種の二価の金属であり、ＭIIIは、Ｓｃ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｐｍ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕ，Ａｌ，ＧａおよびＩｎからなる群より選択される少なくとも一種の三価の金属であり、Ｘ、Ｘ’およびＸ''は、Ｆ，Ｃｌ，ＢｒおよびＩからなる群より選択される少なくとも一種であり、Ａは、Ｅｕ，Ｔｂ，Ｃｅ，Ｔｍ，Ｄｙ，Ｐｒ，Ｈｏ，Ｎｄ，Ｙｂ，Ｅｒ，Ｇｄ，Ｌｕ，Ｓｍ，Ｙ，Ｔｌ，Ｎａ，Ａｇ，Ｃｕ，ＢｉおよびＭｇからなる群より選択される少なくとも一種である。また、０≦ａ＜０．５であり、０≦ｂ＜０．５であり、０≦ｃ＜０．２である。）
【００２６】
また、これ以外にも、米国特許第３，８５９，５２７号明細書、特開昭５５−１２１４２号、同５５−１２１４４号、同５５−１２１４５号、同５７−１４８２８５号、同５６−１１６７７７号、同５８−６９２８１号、または同５９−７５２００号等の各公報に開示される蓄積性蛍光体も、好ましく例示される。
【００２７】
特に、輝尽発光特性および再生画像の鮮鋭性、さらに、本発明の効果が好適に発現できる等の点で、前記アルカリハライド系蓄積性蛍光体は好ましく例示され、中でも特に、ＭIが、少なくともＣｓを含み、Ｘが、少なくともＢｒを含み、さらに、Ａが、ＥｕまたはＢｉであるアルカリハライド系蓄積性蛍光体は好ましく、その中でも特に「ＣｓＢｒ：Ｅｕ」が、好ましい。
【００２８】
基板Ｓにも、特に限定はなく、ガラス、セラミックス、カーボン、アルミニウム、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ポリイミド等、蛍光体シートで利用されている各種のシート状の基板が、全て利用可能である。
図示例においては、一例として、矩形の基板Ｓを用いる。
【００２９】
真空チャンバ１２は、鉄、ステンレス、アルミニウム等で形成される、真空蒸着装置で利用される公知の真空チャンバ（ベルジャー、真空槽）である。
【００３０】
真空チャンバ１２の側面１２ｂには、真空ポンプ１８がディフューザ１８ａを介して接続されている。この真空ポンプ１８は、例えば、油拡散ポンプが用いられる。なお、真空ポンプ１８は、特に限定されるものではなく、必要な到達真空度を達成できるものであれば、真空蒸着装置で利用されている各種のものが利用可能である。一例として、クライオポンプ、ターボモレキュラポンプ等を利用することができ、さらに補助として、クライオコイル等を併用してもよい。なお、前述の蛍光体層を成膜する製造装置１０においては、真空チャンバ１２内の到達真空度は、８．０×１０-4Ｐａ以下であるのが好ましい。
【００３１】
さらに、ＲＦ用マッチングボックス２０は、蛍光体層の成膜（真空蒸着）に先立って、基板Ｓの表面のプラズマ洗浄等を行うためのものである。
【００３２】
ガス導入ノズル６０も、ボンベとの接続手段およびガス流量の調整手段等を有する（もしくは、これらに接続される）、真空蒸着装置またはスパッタリング装置等で用いられている公知のガス導入手段であり、前記中真空での真空蒸着による蛍光体層の成膜を行うために、アルゴンガス（Ａｒガス）、窒素ガスまたはその他希ガス等の不活性ガスを真空チャンバ１２内に導入する。この不活性ガスとは、真空蒸着の際に、基板Ｓおよび蛍光体層と反応しないガスのことである。
このガス導入ノズル６０の開口部（ガス導入口）６０ａを介して、不活性ガスが真空チャンバ１２内に導入される。導入ガスノズル６０（開口部６０ａ）は、例えば、加熱蒸発部１６の近傍、かつ真空チャンバ１２の底面１２ａに設けられており、この導入ガスノズル６０（開口部６０ａ）の詳細な設置位置については、後に詳細に説明する。
【００３３】
基板保持搬送機構１４は、基板Ｓを保持して、直線搬送するものであり、図２に模式的に示すように、駆動手段２２と、リニアモータガイド２４と、基板保持手段２６とから構成される。なお、図２（ａ）は、図１に示す蛍光体シート製造装置の基板保持搬送手段を示す模式的平面図であり、（ｂ）は、図１に示す蛍光体シート製造装置の基板保持搬送手段を示す模式的正面図であり、（ｃ）は、図１に示す蛍光体シート製造装置の基板保持搬送手段を示す模式的側面図である。
【００３４】
駆動手段２２は、基板保持手段２６を基板Ｓの基板搬送方向（以下、搬送方向という）Ｍに移動（往復動）するもので、基板Ｓの搬送方向Ｍに延在して保持部材３０によって回転自在に軸支されるネジ軸３２ａ、およびネジ軸３２ａに螺合するナット部３２ｂからなるボールネジ３２と、前記ネジ軸３２ａを回転するモータ３４とからなる、ボールネジを用いる公知の直線状の移動機構である。
なお、本発明において、駆動手段はボールネジ３２とモータ３４とを利用するものに限定はされず、シリンダを利用する搬送手段、モータとモータによって回転されるリング状のチェーンを用いる搬送手段など、必要な耐熱性を有するものであれば、公知の直線状の移動（搬送）手段が、各種利用可能である。
【００３５】
リニアモータガイド２４（以下、ＬＭガイド２４という）は、駆動手段２２による基板保持手段２６（すなわち基板Ｓ）の直線搬送を補助するもので、ガイドレール２４ａと、長手方向に移動自在にガイドレール２４ａに係合する係合部材２４ｂとからなる、公知のリニアモータガイドである。
ガイドレール２４ａは、基板Ｓの搬送方向Ｍに延在して、前記ネジ軸３２ａを軸とする対象位置に離間して２本が配置され、共に、真空チャンバ１２の天井面に固定される。一方、係合部材２４ｂは、各ガイドレール２４ａに２つずつ係合するように、合計４つが基板保持手段２６（後述する基台３６の上面）に固定される。
【００３６】
基板保持手段２６（以下、保持手段２６という）は、基板Ｓを保持して、前記ＬＭガイド２４によって案内されつつ前記駆動手段２２によって直線状で移動されるものであり、基台３６と、保持機構３８と、防熱部材４０を有して構成される。
【００３７】
基台３６は、製造装置１０が適正に設置された状態で水平となる長方形状の平板状部材である。
基板３６の上面の中心には、前記ボールネジ３２のナット部３２ｂが固定され、また、基板３６の上面の対角線上の対称位置には、２本のガイドレール２４ａの間隔に応じて前記ＬＭガイド２４の係合部材２４ｂが固定される。
【００３８】
保持機構３８は、取付部材３８ａと保持部材３８ｂとから構成され、基台３６の角部に４つが配置される。
取付部材３８ａは、矩形の断面略Ｃ字状の形状を有するものである。この取付部材３８ａは、Ｃ字開放部を内側に向けて、搬送方向Ｍと直交方向の外方からＣ字天井面の一部を基台３６の角部に載置して、基台３６に垂下するようにして固定される。従って、保持手段２６は、基台３６の下部には、基台３６の面積よりも広い空間を有している。
【００３９】
保持部材３８ｂは、下端に基板Ｓの保持手段を有するものであり、取付部材３８ａに垂下して固定される。すなわち、基板Ｓを保持する保持機構３８は、基台３６に角部近傍で垂下される。
【００４０】
本発明において、保持部材３８ｂによる基板Ｓの保持方法には特に限定はなく、治具等を用いる方法、静電気を利用する方法、吸着を利用する方法等、上面から板状物を保持する公知の方法が各種利用可能である。また、基板Ｓへの蛍光体層の蒸着領域等に応じて可能であれば、治具等を用いて、下方から基板Ｓの四隅を押さえる保持手段、下方から基板Ｓの四辺を押さえる保持手段等を利用してもよい。
また、取付部材３８ａと保持部材３８ｂとの間にスペーサを入れる、ネジによる調整手段を設ける、シリンダによる昇降手段を設ける等の方法で、保持部材３８ｂの下端位置すなわち基板Ｓを保持／搬送する高さを調整可能にしてもよい。
【００４１】
前述のように、基台３６は、駆動手段２２によって直線搬送される。従って、基板保持搬送機構１４は、保持機構３８によって例えば基板Ｓの四隅近傍を保持し、保持手段２６を駆動手段２２によって搬送することにより、基板Ｓを直線搬送する。
本発明においては、このように基板Ｓを直線搬送しつつ、抵抗加熱による中真空の真空蒸着によって蛍光体層を形成することにより、結晶性が良好で、膜厚分布均一性の高い蛍光体層の形成を実現している。
【００４２】
例えば、ラインセンサによる放射線画像の読み取りが想定される蛍光体シートの蛍光体層には、±３％以内、好ましくは±２％以内の高い膜厚分布均一性が要求される。
蛍光体層の形成を真空蒸着で行う場合には、全面的に膜厚が均一な蛍光体層を形成するために、通常、基板を回転して成膜を行う。ここで、基板Ｓを回転させると、半径方向で基板表面（成膜面）の速度（線速）が異なる。
【００４３】
例えば、電子線加熱による蒸着では、高い真空度で蒸着を行うので、基板と蒸発源（成膜材料の加熱蒸発部＝ルツボ）とを充分に離間して配置できる。その結果、成膜材料の蒸気を充分に拡散した状態で、基板の全面に対して蒸気を均一に暴露することができるので、この半径方向での基板表面の速度の違いは大きな問題にはならず、特に、基板の高速回転を行うことにより、高い膜厚分布均一性を確保できる。
なお、基板Ｓをその場で回転させて真空蒸着する場合には、加熱蒸発部１６の複数のルツボ５０の各チムニー５０ａの開口部の縁部と、回転される基板Ｓの縁部とを直線的に結んで形成される領域を本発明の第２の領域とする。
【００４４】
ここで、本発明の製造方法で好適に形成される前記各種の蓄積性蛍光体からなる蛍光体層、特にアルカリハライド系蓄積性蛍光体からなる蛍光体層、中でも特にＣｓＢｒ：Ｅｕからなる蛍光体層を、真空蒸着によって形成（成膜）する際には、一旦、系内を高い真空度に排気した後、排気を維持した状態でＡｒガスまたは窒素ガス等の不活性ガスを系内に導入して、０．１〜１０Ｐａ、特に０．５〜３Ｐａ程度の中真空度として蛍光体層を形成するのが好ましい。
これにより、良好な柱状の結晶構造を有する蛍光体層を形成することができ、輝尽発光特性および画像鮮鋭性が優れた蛍光体シートを製造することができる。
【００４５】
本発明の製造装置１０は、基本的に、このような中真空での蛍光体層の形成を行うものであり、ガス導入ノズル６０（開口部６０ａ）から真空チャンバ１２内に不活性ガスを導入しつつ中真空で抵抗加熱によって真空蒸着を行う。
この程度の中真空での真空蒸着では、蒸発した成膜材料を確実に基板Ｓに到達させるためには、通常に比して、大幅に蒸発源と基板Ｓとの距離を短くする必要がある。そのため、蒸発源の蒸気が充分に拡散する前に基板Ｓに至ってしまう。従って、回転する基板の全面に均一に対面するように半径方向に直線状に蒸発源を配列しても、基板面の線速の違いによって、半径方向で蒸発源との対面時間に差が生じ、これにより半径方向に蒸気の暴露量に差が生じてしまい、この差が、そのまま膜厚の差となってしまう。
すなわち、基板を回転して行う中真空の真空蒸着では、基板の全面に均一に蒸気を暴露するためには、加熱蒸発部における蒸発源の配置を工夫する必要があり、例えば、±３％以内の高い膜厚分布均一性を実現するためには、蒸発源の位置設定が非常に困難である。
【００４６】
これに対し、本発明の製造装置１０においては、このように基板Ｓを直線搬送しつつ真空蒸着によって蛍光体層の形成を行うことにより、基板Ｓ表面（非成膜面）における移動速度を全面的に均一にできる。
従って、搬送方向Ｍと直交する方向Ｈにおける成膜材料の蒸発量を均一にするだけで、基板Ｓの全面的に均一に成膜材料の蒸気を暴露することができ、簡易な蒸発源の位置設定でも、膜厚分布均一性の高い蛍光体層を形成できる。しかも、直線搬送の往復搬送を行って成膜を行うことにより、微量成分であるユーロピウム（付活剤）の蛍光体層中における分散状態も、好適にできる。
【００４７】
次に、本発明の製造装置１０におけるガス導入ノズル６０の配置位置について説明する。
本発明の製造装置１０においては、ガス導入ノズル６０の開口部６０ａとディフューザ１８ａの開口部１８ｂとを直線的に結んで形成される第１の領域Ａ１（図１（ａ）参照）と、加熱蒸発部１６の複数のルツボ５０の各チムニー５０ａの開口部の縁部と基板Ｓが直線搬送の往復搬送される全範囲Ｄにおける縁部とを直線的に結んで形成される第２の領域Ａ２（図１（ａ）および（ｂ）参照）とが交わらないような位置にガス導入ノズル６０が設けられている。このため、ガス導入ノズル６０から導入されたＡｒガスの流れが、成膜材料蒸気による蒸着場（第２の領域Ａ２）を横切ることがない。これにより、成膜材料蒸気による蒸着場に圧力分布が生じることが抑制され、搬送方向Ｍとこれに直交する配列方向Ｈ（図３参照）においても、基板Ｓに均一に成膜材料蒸気を暴露することができる。このようにして、搬送方向Ｍおよび配列方向Ｈにおいても基板Ｓの全面的に均一に成膜材料の蒸気を暴露することができる。
【００４８】
なお、本発明において、必要な膜厚の蛍光体層を形成できれば、成膜中における基板Ｓの直線搬送は、１回の直線搬送でも、１回の往復動（往復搬送）でも、往復動を複数回行ってもよい。また、基板の搬送経路は、おおむね直線状であれば、多少、ジグザグ状であっても、波打つような経路であってもよい。
一般的に、同じ膜厚であれば、加熱蒸発部１６の上部の通過回数が多い程、膜厚分布均一性を高くできるので、複数回の往復動を行って蛍光体層を形成するのが好ましい。また、往復動の回数は、蛍光体層の目的膜厚または目的とする膜厚分布均一性等に応じて、適宜、決定すればよく、最後の搬送は一方向でもよい。直線搬送の搬送速度にも、特に限定はなく、ＬＭガイド２４の速度限界、往復動の回数、目的とする蛍光体層の膜厚等に応じて、適宜、決定すればよい。
【００４９】
基板Ｓを保持する保持手段２６において、上面にボールネジ３２のナット部３２ｂおよびＬＭガイド２４の係合部材２４ｂ等が固定される基台３６の直下には、防熱部材４０が配置される。ここで、前述のように、図示例の製造装置１０においては、略Ｃ字状の取付部材３８ａを用いて保持部材３８ｂを基台３６から垂下した状態で固定することにより、基台３６の下部に基台３６よりも広い空間を有している。これを利用して、図示例においては、防熱部材４０の面積を基台３６の面積より大きくして、充分な余裕を持って基台３６の下面全面を防熱部材４０で覆っている。
防熱部材４０は、後述する加熱蒸発部１６（蒸発源）に対して基台３６を覆うことにより、加熱蒸発部１６からの輻射熱等によって、ＬＭガイド２４の係合部材２４ｂおよびボールネジ３２のナット部３２ｂが加熱されるのを防止するものである。
【００５０】
先の説明から明らかなように、高い輝尽発光特性および画像鮮鋭性を実現可能な優れた結晶構造を有し、かつラインセンサによる高精度な放射線画像の読み取りが可能な膜厚均一性に優れた蛍光体シートを製造するためには、基板Ｓを直線搬送しつつ、抵抗加熱による中真空での真空蒸着を行なう必要がある。
【００５１】
ここで、周知のように、ＬＭガイド２４の係合部材２４ｂおよびボールネジ３２のナット部３２ｂには、円滑な移動を可能にするためにボールが組み込まれ、また、ボールの円滑な回転を可能にするために、グリス等の潤滑剤が注入される。また、ボールを有さなくても、円滑な駆動を可能にするために、通常、駆動手段および搬送ガイド手段の摺動部にはグリス等の滑材が注入される。
【００５２】
防熱部材４０には、特に限定はなく、加熱蒸発部１６からの輻射熱を遮蔽して、係合部材２４ｂおよびナット部３２ｂ、またさらに基台３６が加熱されることを防止できれば、各種のものが利用可能である。一例として、ステンレス板、鋼板、アルミニウム板、モリブデン板等が例示される。なお、固定方法は、防熱部材４０に応じて、適宜、決定すればよい。
また、必要に応じて、防熱部材４０に接触するパイプに冷水を流す、板材（防熱部材４０）の内部をくり抜いて水を流す等の手段によって、防熱部材４０の冷却手段を設けてもよい。
【００５３】
前述のように、図示例においては、好ましい態様として、防熱部材４０は基台３６よりも大きな面積を有し、ＬＭガイド２４の係合部材２４ｂおよびボールネジ３２のナット部３２ｂが固定される基台３６の下面全面を覆って配置される。しかしながら、本発明は、これに限定はされず、例えば、ＬＭガイド２４の係合部材２４ｂに対応する領域、あるいはさらにボールネジ３２のナット部３２ｂに対応する領域のみを、加熱蒸発部１６に対して防熱部材で覆ってもよい。
但し、係合部材２４ｂおよびナット部３２ｂの加熱をより好適に防止するためには、図示例のように、これらに熱を伝達する可能性のある部材は、加熱蒸発部１６に対して可能な限り防熱部材４０で覆うのが好ましい。
【００５４】
真空チャンバ１２の下方には、加熱蒸発部１６が配置される。
加熱蒸発部１６は、抵抗加熱によって成膜材料である臭化セシウムおよび臭化ユーロピウムを蒸発させる部位である。この加熱蒸発部１６により、臭化セシウムおよび臭化ユーロピウムの蒸気（成膜材料蒸気）からなる蒸着場が形成される。
【００５５】
前述のように、製造装置１０は、好ましい態様として、蛍光体成分である臭化セシウムと、付活剤成分である臭化ユーロピウムとを、独立して加熱蒸発する、二元の真空蒸着を行うものである。従って、加熱蒸発部１６には、臭化セシウム用（蛍光体用）の蒸発源となるルツボ（容器）５０、および、臭化ユーロピウム用（付活剤用）の蒸発源となるルツボ（容器）５２が配置される。
【００５６】
このようなルツボ５０および５２は、真空蒸着における抵抗加熱蒸発源用のルツボと同様、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）などの高融点金属で形成され、電極（図示省略）から通電されることにより自身が発熱し、充填された成膜材料を加熱／溶融して、蒸発させるものである。
また、本発明において、抵抗加熱用の電源（加熱制御手段）には、特に限定はなく、サイリスタ方式、ＤＣ方式、熱電対フィードバック方式等、抵抗加熱装置で用いられる各種の方式が利用可能である。また、抵抗加熱を行なう際の出力にも特に限定はなく、使用する成膜材料、ルツボの形成材料の抵抗値または発熱量等に応じて、適宜、設定すればよい。
【００５７】
蓄積性蛍光体において、付活剤と蛍光体とは、例えばモル濃度比で０．０００５／１〜０．０１／１程度と、蛍光体層の大部分が蛍光体である。
そのため、図示例においては、消費量の多い臭化セシウム（蛍光体用）のルツボ５０は、円筒状（ドラム型）の大型のルツボを用いている。このルツボ５０は、ドラムの側面に、ドラムの軸線方向に延在するスリット状の開口を有し、この開口に一致して、開口と同形状の上下開口面を有する四角筒状のチムニー５０ａを蒸気排出部として設けている。
他方、消費量の少ない臭化ユーロピウム用（付活剤用）のルツボ５２は、通常のボート型のルツボの上面を、先と同様のチムニー５２ａを有する蓋体で閉塞してなる小型のルツボを用いている。
このようなスリット状のチムニーを有するルツボを用いることにより、ルツボ内における局所加熱または異状加熱によって突沸が生じた際に、成膜材料が不意にルツボから飛び出して周囲または基板Ｓに付着して、汚染することを防止できる。特に、抵抗加熱を利用する中真空の蒸着では、前述のように、基板Ｓと蒸着源とを近接して配置する必要があるので、その効果は大きい。
【００５８】
ここで、製造装置１０においては、ルツボ５０および５２を、基板Ｓの搬送方向Ｍと直交する方向Ｈ（以下、配列方向Ｈという）に複数配列することにより、配列方向Ｈにおける成膜材料の蒸発量を均一にして、直線搬送される基板Ｓの全面に均一に成膜材料蒸気を供給して、例えば、膜厚分布均一性が±３％以下の蛍光体層を形成している。なお、各ルツボは、離間させるか、または絶縁材の挿入等によって、互いに絶縁状態に有る。
【００５９】
加熱蒸発部１６の模式的平図である図３に示すように、図示例においては、一例として、臭化セシウム用のルツボ５０は、円筒（ドラム）の軸線方向を配列方向Ｈに一致して、６つが配列されている。ルツボ５０において、電極は円筒の端面に形成されており、個々のルツボ５０で独立して電源に接続される。また、各ルツボ５０に対応して、臭化セシウムの蒸発量を測定するための水晶振動子センサ５４が配置され（図１（ａ）および（ｂ）では、装置の全体構成を明瞭にするために省略）、この蒸発量の測定結果に応じて、ルツボ５０への通電量が制御される。なお、蒸発量の制御は、温度センサによって行ってもよい。
他方、ボート型のルツボである臭化ユーロピウム用のルツボ５２も、長手方向を配列方向Ｈに一致して、６つが配列される。ルツボ５２も、配列方向Ｈの両端に電極が形成され、個々に独立した電源が接続される。
【００６０】
ここで、本発明においては、加熱蒸発部１６の複数のルツボ５０の各チムニー５０ａの開口部の縁部と基板Ｓが直線搬送の往復搬送される全範囲Ｄ（図１（ａ）参照）における縁部とを直線的に結んで形成される第２の領域Ａ２を、加熱蒸発部１６により形成される原材料蒸気（臭化セシウムおよび臭化ユーロピウムの蒸気）による蒸発場とし、この第２の領域Ａ２において、基板Ｓに蛍光体層が形成されるものとする。このため、蛍光体層を形成する場合、蛍光体層を構成する柱状結晶を均一に成長させるためには、第２の領域Ａ２（蒸発場）における圧力分布をなくすために、不活性ガスの流れにより生じる圧力変動などの外乱を抑制する必要がある。この外乱を少なくするために、本発明においては、ガス導入ノズル６０の開口部６０ａの縁部とディフューザ１８ａの開口部１８ｂの縁部とを直線的に結んで形成される第１の領域Ａ１と、第２の領域Ａ２（蒸発場）とが交わらない位置にガス導入ノズル６０を設けている。
【００６１】
図示例においては、好ましい態様として、１つのルツボ５０とルツボ５２とを対として、すなわち、蛍光体の成膜材料である臭化セシウムの１つの蒸発源と付活剤の成膜材料である臭化ユーロピウムの１つの蒸発源を対として、両者が基板Ｓの直線搬送方向Ｍに並ぶように配置し、さらに、より好ましい態様として、両者を装置およびルツボの構成上、可能な限り近接して配置している。
このような構成とすることにより、母体となる臭化セシウム蒸気中に、臭化ユーロピウム蒸気を充分に分散して、微量成分であるユーロピウム（付活剤）を蛍光体層中に均一に分散し、輝尽発光特性等の良好な蛍光体層を形成できる。
【００６２】
また、ルツボ５０の列およびルツボ５２の列においては、共に、配列されるルツボは、装置およびルツボの構成上、可能な限り配列方向Ｈに近接して配置され、かつルツボの列は、基板Ｓの配列方向Ｈのサイズを充分に包含する長さとするのが好ましい。
このような構成とすることにより、配列方向Ｈにおける成膜材料の蒸発蒸気量を均一にして、より膜厚分布均一性の高い蛍光体層を形成することができる。
【００６３】
このような配列方向Ｈへのルツボの列は、１つであってもよく、図示例のように２列であってもよく、さらに、３列以上であってもよい。
ここで、複数列のルツボの列を有する場合には、各ルツボの列は、基板Ｓの搬送方向Ｍから見た際に、他のルツボの列の成膜材料蒸気の排出口（前記スリット状のチムニー）の配列方向Ｈの間隙を、互いに埋めるように配置するのが好ましく、さらに、異なる列で成膜材料蒸気の排出口が搬送方向Ｍに重ならないように配置するのがより好ましい。言い換えれば、搬送方向Ｍから見た際に、各ルツボの列で、成膜材料蒸気の排出口が互い違いとなるようにするのが好ましい。図示例においては、配列方向Ｈへの２列のルツボの列において、搬送方向Ｍから見た際に、一方のルツボ列の電極位置に他方のルツボ列の蒸気排出口が位置するように、各ルツボの列を配列している。
このような構成とすることにより、配列方向Ｈにおける成膜材料の蒸発蒸気量を均一にして、より膜厚分布均一性の高い蛍光体層を形成することができる。
【００６４】
さらに、配列方向Ｈへのルツボの列を複数有する場合には、搬送方向Ｍの外側に蒸発量の多い臭化セシウム（付活剤）用のルツボ５０の列を位置するのが好ましい。
このような構成とすることにより、蒸発量の多い臭化セシウムの蒸発量センサを、搬送方向Ｍに対してルツボの列の外側の開いている空間に配置することができ、すなわち、蒸発量センサの選択自由度、製造装置１０の設計自由度を向上することができる。
【００６５】
なお、図示は省略するが、製造装置１０の加熱蒸発部１６は、全ルツボを水平方向の４方で囲む、ルツボの最上部よりも高い四角筒状の防熱板が配置され、かつこの防熱板の上部開放面を閉塞／開放自在に、成膜材料蒸気を遮蔽するためのシャッタが配置される。
【００６６】
本実施例の製造装置１０においては、ガス導入ノズル６０を、第１の領域Ａ１と、第２の領域Ａ２（蒸発場）とが交わらない位置に設けることにより、蛍光体層形成時に、ガス導入ノズル６０からのＡｒガスの流れが、成膜材料蒸気による蒸着場（第２の領域Ａ２）を横切ることがない。このため、第２の領域Ａ２への外乱が少なくなり、成膜材料蒸気による蒸着場のガス圧のバラツキが少なくなって、搬送方向Ｍおよび配列方向Ｈにおいても均一に成膜材料蒸気を基板Ｓに暴露することができる。これにより、基板Ｓの表面に均一な柱状結晶を成長させることができ、膜厚分布均一性が高く、かつ良好な結晶性の輝尽発光特性および画像鮮鋭性が優れた蛍光体層を有する高品位で画質ムラがない蛍光体シートを得ることができる。
【００６７】
次に、製造装置１０による基板Ｓへの蛍光体層の形成方法（蛍光体シートの製造方法）について説明する。
【００６８】
まず、真空チャンバ１２を開放して、保持手段２６の保持部材３８ｂに基板Ｓを保持し、かつ全てのルツボ５０に臭化セシウムを、全てのルツボ５２に臭化ユーロピウムを所定量まで充填した後、前記シャッタを閉塞し、さらに、真空チャンバ１２を閉塞する。
【００６９】
次いで、真空ポンプ１８を駆動して真空チャンバ１２内を排気し、真空チャンバ１２内が、例えば、８×１０-4Ｐａとなった時点で、排気を継続しつつ、ガス導入ノズル６０によって開口部６０ａを経て真空チャンバ１２内に、例えば、Ａｒガスを導入して、真空チャンバ１２内の圧力を、例えば、１．０Ｐａに調整し、さらに、抵抗加熱用の電源を駆動して全てのルツボ５０およびルツボ５２に通電して成膜材料を加熱する。
その後、予め設定した所定時間が経過したら、前記シャッタを開放し、次いで、モータ３４を駆動して、所定速度での基板Ｓの直線搬送を開始し、基板Ｓの表面への蛍光体層の形成を開始する。
【００７０】
形成する蛍光体層の膜厚等に応じて設定された所定回数の直線搬送の往復動が終了したら、基板Ｓの直線搬送を停止し、シャッタを閉塞し、抵抗加熱用の電源を切り、ガス導入ノズル６０によるＡｒガスの導入量を増加して、真空チャンバ１２内を大気圧とし、次いで真空チャンバを開放して、蛍光体層を形成した基板Ｓすなわち作製した蛍光体シートを取り出す。
【００７１】
なお、この蛍光体シートは、ルツボ５０および５２を搬送直交方向に配列し、かつ第１の領域Ａ１と第２の領域Ａ２とが交わらない位置に設けられたガス導入ノズル６０からＡｒガスを供給し、さらに、基板Ｓを直線搬送しつつ、抵抗加熱による中真空の真空蒸着によって蛍光体層を形成したものである。このように、本実施例においては、ガス導入ノズル６０からのＡｒガスの流れが、成膜材料蒸気による蒸着場（第２の領域Ａ２）を横切ることがない。このため、第２の領域Ａ２への外乱が少なくなり、成膜材料蒸気による蒸着場のガス圧のバラツキが少なくなって、搬送方向Ｍおよび配列方向Ｈにおいても均一に成膜材料蒸気を基板Ｓに暴露することができる。これにより、基板Ｓの表面に均一な柱状結晶を成長させることができ、膜厚分布均一性が高く、かつ良好な結晶性の輝尽発光特性および画像鮮鋭性が優れた蛍光体層を有する高品位で画質ムラがない蛍光体シートを得ることができる。
【００７２】
次に、本発明の第２の実施例について説明する。
図４は、本発明の第２の実施例に係る蛍光体シート製造装置の要部を示す平面図である。この図４は、第１の実施例の蛍光体シート製造装置における図３に対応するものである。
本実施例においては、図１（ａ）および（ｂ）〜図３に示す第１の実施例の蛍光体シート製造装置と同一構成物には、同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００７３】
図４に示すように、本実施例の蛍光体シート製造装置１０ａは、第１の実施例の蛍光体シートの製造装置１０（図３参照）に比して、ガス導入ノズル６０、６２が２個設けられている点が異なり、それ以外の構成は、第１実施例の蛍光体シートの製造装置１０と同様の構成であるため、その詳細な説明は省略する。
本実施例においては、第１の実施例のガス導入ノズル６０に加えて、さらにガス導入ノズル６２が設けられている。
このガス導入ノズル６２は、第１の実施例のガス導入ノズル６０の配置位置の条件を満たす位置に設けられている。本実施例において、ガス導入ノズル６２は、真空チャンバ１２の底面１２ａに、ガス導入ノズル６０よりも排気口１８ｂに近い側に設けられている。
【００７４】
本実施例においても、第１の実施例と同様の効果を得ることができることは言うまでもない。本実施例においては、第１の領域Ａ１およびガス導入ノズル６２の開口部６２ａの縁部とディフューザ１８ａの開口部１８ｂの縁部とを直線的に結んで形成される第３の領域Ａ３（図１（ａ）および図４参照）のいずれもが、第２の領域Ａ２と交わらない位置に各ガス導入ノズル６０、６２が設けられているため、ガス導入ノズル６０、６２からのＡｒガスの流れが、成膜材料蒸気による蒸着場（第２の領域Ａ２）を横切ることがない。このため、第２の領域Ａ２への外乱が少なくなり、成膜材料蒸気による蒸着場のガス圧のバラツキが少なくなって、搬送方向Ｍおよび配列方向Ｈにおいても均一に成膜材料蒸気を基板Ｓに暴露することができる。これにより、基板Ｓの表面に均一な柱状結晶を成長させることができ、膜厚分布均一性が高く、かつ良好な結晶性の輝尽発光特性および画像鮮鋭性が優れた蛍光体層を有する高品位で画質ムラがない蛍光体シートを得ることができる。
【００７５】
また、本実施例においては、ガス導入ノズル（開口部）を複数設けた場合、各ガス導入ノズル６０、６２からのガス導入量を調整し、真空チャンバ１２内の圧力のバラツキをなくし、成膜材料蒸気による蒸着場の圧力のバラツキをなくすことができる。
さらに、本実施例においては、ガス導入ノズル（開口部）を複数設けた場合、排気口に近い側のガス導入ノズル（開口部）からのガス導入量を、排気口から遠い方のガス導入ノズル（開口部）よりも多くすることが好ましい。例えば、ガス導入ノズル６２（開口部６２ａ）からのガス導入量を、ガス導入ノズル６０（開口部６０ａ）のガス導入量の１．５倍とする。
【００７６】
また、本実施例においては、ガス導入ノズル６０、６２を２個設ける構成としたが、本発明は、これに限定されるものではなく、２個以上設けてもよい。この場合においても、排気口１８ｂ側のガス導入ノズルからのガス導入量が多いことが好ましい。
さらに、本実施例においては、真空チャンバ１２内の真空度を測定する真空計（測定手段）を複数設け、真空チャンバ１２内の圧力が設定圧力となるように、各ガス導入ノズルからのガス導入量を調整してもよい。これにより、真空チャンバ１２内の圧力のばらつきを減らすことができ、更に第２の領域Ａ２における外乱を少なくすることができ、更に高品位で画質ムラがない蛍光体シートを得ることができる。
【００７７】
次に、本発明の第３の実施例について説明する。
図５（ａ）は、本発明の第３の実施例に係る蛍光体シート製造装置を示す模式的平面図であり、（ｂ）は、図５（ａ）の要部部分断面図である。この図５（ａ）は、第１の実施例の蛍光体シート製造装置における図３に対応するものである。
本実施例においては、図１（ａ）および（ｂ）〜図３に示す第１の実施例の蛍光体シート製造装置と同一構成物には、同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００７８】
図５に示すように、本実施例の蛍光体シート製造装置１０ｂは、第１の実施例の蛍光体シートの製造装置１０（図３参照）に比して、ガス導入ノズル６０の開口部６０ａの上方に拡散板７０が設けられている点が異なり、それ以外の構成は、第１実施例の蛍光体シートの製造装置１０と同様の構成であるため、その詳細な説明は省略する。
本実施例の拡散板７０は、ガス導入ノズル６０から真空チャンバ１２内に導入される不活性ガスを拡散させるものである。
この拡散板７０により、加熱蒸発部１６により得られる成膜材料蒸気による蒸着場（第２の領域Ａ２）に外乱を生じさせる流れの発生が抑制される。これにより、第１の実施例と同様の効果を得ることができる。このため、第１の実施例の如く、ガス導入ノズル６０を設ける位置は、第１の領域Ａ１（図１（ａ）参照）と、第２の領域Ａ２（図１（ａ）参照）とが交わらない位置に限定されるものではない。
【００７９】
しかしながら、第１の実施例と同様に第１の領域Ａ１と、第２の領域Ａ２とが交わらない位置にガス導入ノズル６０を設けることにより、加熱蒸発部１６により得られる成膜材料蒸気による蒸着場（第２の領域Ａ２）に外乱を生じさせる流れの発生をより一層抑制することができる。これにより、更に第２の領域Ａ２における外乱を少なくすることができ、更に高品位で画質ムラがない蛍光体シートを得ることができる。
【００８０】
また、本実施例においても、ガス導入ノズルを、第２の実施例と同様に、２個以上、複数個設けてもよい。この場合、拡散板は、全てのガス導入ノズルの開口部を覆うように設ける。なお、複数個ガス導入ノズルを設けた場合でも、必ずしも第１の領域Ａ１と第２の領域Ａ２とが交わらない位置にガス導入ノズルを設ける必要がないことは言うまでもない。
【００８１】
さらに、本実施例においては、拡散板７２として、複数の穴７４が形成された板を用いてもよい。この拡散板７２に形成された穴７４により、不活性ガスの流れを整流させることができる。また、拡散板７２の穴７４の大きさ、および形成位置などを変えて、拡散板７２を通って流れる不活性ガスの圧力分布を調整することもできる。このように、穴７４が形成された拡散板７２を用いることによっても、第３の実施例と同じく、第１の実施例と同様の効果を得ることができることは言うまでもない。
【００８２】
上述のいずれの実施例においても、基板を搬送方向に直線搬送して蛍光体層を形成する蛍光体シート体製造装置について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、基板を保持したままで蛍光体層を形成するもの、または基板を回転しながら蛍光体層を形成するものなど、基板の搬送方式については、特に限定されるものではない。
【００８３】
以上、本発明の蛍光体シート製造装置について詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良および変更を行ってもよいのはもちろんである。
【実施例】
【００８４】
以下、本発明の具体的な実施例を挙げ、本発明をより詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施例に限定されないのは言うまでもない。
本実施例においては、図７（ａ）〜（ｄ）に示す実施例１〜実施例３および比較例１の蛍光体シート製造装置を用いて蛍光体シートを作製し、これらの蛍光体シートについて画像ムラを評価した。
なお、実施例１〜実施例３および比較例１の蛍光体シート製造装置による蛍光体シートの構成は、基板に蛍光体層が設けられている構成とした。基板には、アルミニウム基板を用いた。このアルミニウム基板は、純度が９５質量％であり、基板の大きさが２００ｍｍ×２００ｍｍである。
【００８５】
次に、実施例１〜実施例３および比較例１の蛍光体シート製造装置について説明する。
図７（ａ）〜（ｃ）に示す実施例１〜実施例３の蛍光体シート製造装置８０、８２，８４は、それぞれ第１の実施例〜第３の実施例の蛍光体シート製造装置１０、１０ａ，１０ｂと同様のものを用いた。このため、第１の実施例〜第３の実施例の蛍光体シート製造装置１０、１０ａ，１０ｂと同様の構成物には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
図７（ａ）に示す実施例１の蛍光体シート製造装置８０は、第１の実施例の蛍光体シート製造装置１０と同様の構成であり、その詳細な説明は省略する。
また、図７（ｂ）に示す実施例２の蛍光体シート製造装置８２は、第２の実施例の蛍光体シート製造装置１０ａと同様の構成であり、その詳細な説明は省略する。
さらに、図７（ｃ）に示す実施例３の蛍光体シート製造装置８４は、第３の実施例の蛍光体シート製造装置１０ｂと同様の構成であり、その詳細な説明は省略する。
【００８６】
また、図７（ｄ）に示す比較例１の蛍光体シート製造装置１００は、実施例１の蛍光体シート製造装置８０と比して、ガス導入ノズル１０２を配置位置が異なるものであり、それ以外の構成は、実施例１の蛍光体シート製造装置８０と同様の構成である。この比較例１の蛍光体シート製造装置１００においては、ガス導入ノズル１０２が、真空チャンバ１２の底部１２ａに、加熱蒸発部１６を挟んで真空ポンプ１８に対向する位置に設けられている。この比較例１の蛍光体シート製造装置１００は、真空チャンバ１２内に供給されたＡｒガスの流れが、加熱蒸発部１６により形成される蒸着場を横切るものである。
【００８７】
また、図７（ａ）〜（ｄ）に示す実施例１〜実施例３および比較例１の蛍光体シート製造装置８０，８２，８４、１００について、蛍光体層の形成時に、真空チャンバ１２内の各測定位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の圧力（単位：Ｐａ）を測定した。測定位置Ｐ１は、加熱蒸発部１６を挟んで真空ポンプ１８に対向する位置であり、測定位置Ｐ２は、加熱蒸発部１６と真空ポンプ１８との間であり、測定位置Ｐ３は、加熱蒸発部１６の配列方向側における真空チャンバ１２の内壁との間である。この圧力測定結果を下記表１に示す。なお、下記表１に示す各測定位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３における圧力の単位はＰａ（パスカル）である。
なお、実施例１〜実施例３および比較例１の蛍光体シート製造装置８０，８２，８４、１００においては、基板Ｓと加熱蒸発部１６との距離は１５ｃｍとし、基板Ｓを直線搬送しながら、蛍光体層を形成した。
【００８８】
次に、実施例１〜実施例３および比較例１の蛍光体シート製造装置による蛍光体シート製造方法について説明する。実施例１〜実施例３および比較例１の蛍光体シート製造装置による蛍光体シート製造方法は、ガス導入口の数もしくは配置位置が異なる点、または拡散板が設けられている点だけが異なり、それ以外の方法は同じである。このため、以下、実施例１〜実施例３および比較例１の蛍光体シート製造装置による蛍光体シート製造方法をまとめて説明する。
【００８９】
本実施例においては、蒸発源として、純度が４Ｎ以上の臭化セシウム（ＣｓＢｒ）粉末、および純度が３Ｎ以上の臭化ユーロピウム（ＥｕＢｒ２）の溶融品を用意した。ＥｕＢｒ２溶融品は、酸化を防ぐため十分なハロゲン雰囲気としたチューブ炉中にて、白金製ルツボに粉体を入れ、温度８００℃に加熱して溶融、冷却後、炉から取り出して作製した。各原料中の微量元素をＩＣＰ−ＭＳ法（誘導結合高周波プラズマ分光分析−質量分析法）により分析した結果、ＣｓＢｒ中のＣｓ以外のアルカリ金属（Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ）はそれぞれ１０質量ｐｐｍ以下であり、アルカリ土類金属（Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ）などの他の元素は、２質量ｐｐｍ以下であった。また、ＥｕＢｒ２中のＥｕ以外の希土類元素は各々２０質量ｐｐｍ以下であり、他の元素は１０質量ｐｐｍ以下であった。これらの原料は、吸湿性が高いので、露点−２０℃以下の乾燥雰囲気を保ったデシケータ内で保管し、使用直前に取り出すようにした。
【００９０】
蛍光体層の形成に際しては、先ず、基板を真空蒸着装置内の基板ホルダーに設置した。
ＣｓＢｒ蒸発源およびＥｕＢｒ２蒸発源を装置内の抵抗加熱用ルツボ容器に充填した後、メイン排気バルブを開いて装置内を排気して、１×１０−３Ｐａの真空度とした。
このとき、真空排気装置としては、ロータリーポンプ、メカニカルブースター、およびディヒュージョンポンプの組み合わせたものを用いた。さらに、水分除去のため、水分排気用のクライオポンプを使用した。その後、排気をメイン排気バルブからバイパスに切り換え、装置内にＡｒガスを導入して、０．５Ｐａの真空度とし、プラズマ発生装置（イオン銃）によりＡｒプラズマを発生させ、酸化物層の表面の洗浄を行なった。
【００９１】
その後、排気をメイン排気バルブに切り換えて１×１０−３Ｐａの真空度まで排気後、再度排気をバイパスに切り換え、Ａｒガスを所定量導入して１．０Ｐａの真空度とした。
なお、実施例２の蛍光体シート製造装置８２においては、ガス導入ノズル６２のガス導入量は、ガス導入ノズル６０のガス導入量の１．５倍とした。
【００９２】
基板Ｓと加熱蒸発部１６（ルツボ５０およびルツボ５２）との間に設けられたシャッタを閉じた状態で、各蒸発源（ＣｓＢｒ）およびＥｕＢｒ2）をそれぞれ抵抗加熱装置で加熱溶融した後、まず、ルツボ５０側のシャッタだけを開けて、基板Ｓの表面にＣｓＢｒ蛍光体母体を堆積させた。
次いで、シャッタを開けた３分後にルツボ５２側のシャッタも開いて、ＣｓＢｒ蛍光体母体の上にＣｓＢｒ：Ｅｕ輝尽性蛍光体を堆積させた。
このとき、形成される蛍光体層の厚さを均一にするため、基板Ｓを周期的に、２００ｍｍ／秒の搬送速度で直線搬送した。
【００９３】
なお、堆積速度は８μｍ／分とした。また、加熱蒸発部１６の各々の抵抗加熱装置の抵抗電流を調整して、輝尽性蛍光体層におけるＥｕ／Ｃｓのモル濃度比が、０．００１／１となるように制御した。蒸着終了後、装置内を大気圧にし、装置から基板を取り出した。次に、熱処理炉に基板を入れて、熱処理炉の内部を窒素ガス雰囲気にし、温度２００℃で２時間、熱処理を行なった。
【００９４】
これにより、基板の表面には、蛍光体の柱状結晶が略垂直方向に延びた密に林立した構造の蛍光体層が形成された。なお、蛍光体層の厚さは、６００μｍであり、蛍光体層が形成されている面積は２００ｍｍ×２００ｍｍであった。このようにして、共蒸着により基板と蛍光体層とからなる蛍光体シートを作製した。
【００９５】
ここで、図８は、実施例１の蛍光体シート製造装置により作製された蛍光体シートの蛍光体層を示すＳＥＭ像であり、（ａ）は、基板の真空ポンプ側の蛍光体層を示すものであり、（ｂ）は、基板の真空ポンプの反対側の蛍光体層を示すものである。また、図９は、比較例１の蛍光体シート製造装置により作製された蛍光体シートの蛍光体層を示すＳＥＭ像であり、（ａ）は、基板の真空ポンプ側の蛍光体層を示すものであり、（ｂ）は、基板の真空ポンプの反対側の蛍光体層を示すものである。図８（ａ）と図９（ａ）とが対応し、図８（ｂ）と図９（ｂ）とが対応するものである。なお、図８（ａ）および（ｂ）ならびに図９（ａ）および（ｂ）に示す各ＳＥＭ像における撮影倍率は１０００倍である。
【００９６】
図８（ａ）および（ｂ）に示すように、実施例１の蛍光体シート製造装置による蛍光体層は、形成された柱状結晶が基板面内において、いずれも揃っており、基板面内における均一性が高いものであった。
一方、比較例１の蛍光体シート製造装置による蛍光層は、図９（ａ）に示す真空ポンプ１８側の蛍光体層の柱状結晶は揃っているものの、図９（ｂ）に示す真空ポンプ１８の反対側の柱状結晶は成長が乱れていた。このように、比較例１の蛍光体シート製造装置による蛍光層は、基板面内における均一性が低いものであった。
【００９７】
次に、本実施例においては、作製した各蛍光体シートについて、画質ムラの評価を行った。この画質ムラの評価方法について説明する。
先ず、作製した各蛍光体シートの表面に、タングステン管球を用い、管電圧が８０ｋＶｐのＸ線を線量１０ｍＲ（２．５８×１０−６Ｃ／ｋｇ）で照射した後、波長が６６０ｎｍの半導体レーザ光を５Ｊ／ｍ２の励起エネルギで各蛍光体シートに照射し、各蛍光体シートの表面から放射された輝尽発光光を受光器（分光感度Ｓ−５の光電子倍増管）にて受光した。この受光した光を電気信号に変換し、これに基づいて、電気信号をデジタル信号にし、画像として構成する画像再生装置によってベタ画像を得、読み取った画像をレーザプリンタによりフィルム上に可視像として出力した。
【００９８】
次に、各蛍光体シートについてフィルムに記録された可視像を目視して評価した。評価については、画質ムラが全く見られないものを「◎」とし、画質ムラが見られないものを「○」とし、画質ムラが若干見られたものを「△」とし、画質ムラが見られたものを「×」とした。このような基準で、各蛍光体シートを評価した。これらの結果を下記表１に示す。
【００９９】
【表１】
【０１００】
上記表１に示すように、実施例１〜実施例３の蛍光体シート製造装置による蛍光層は、画質ムラが見られなかった。また、実施例１の蛍光体シート製造装置による蛍光体層は、図８（ａ）および（ｂ）に示すように柱状結晶の基板面内均一性が高いものであった。画質ムラの評価結果から、実施例２および実施例３の蛍光体シート製造装置による蛍光体層も、柱状結晶の基板面内均一性が高いことは明らかである。
一方、比較例１の蛍光体シート製造装置による蛍光層は、画質ムラが見られた。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】（ａ）は、本発明の第１の実施例に係る蛍光体シート製造装置を示す模式的断面図であり、（ｂ）は、図１（ａ）に示す蛍光体シート製造装置の模式的側断面図である。
【図２】（ａ）は、図１に示す蛍光体シート製造装置の基板保持搬送手段を示す模式的平面図であり、（ｂ）は、図１に示す蛍光体シート製造装置の基板保持搬送手段を示す模式的正面図であり、（ｃ）は、図１に示す蛍光体シート製造装置の基板保持搬送手段を示す模式的側面図である。
【図３】図１に示す蛍光体シート製造装置の加熱蒸発部を示す模式的平面図である。
【図４】本発明の第２の実施例に係る蛍光体シート製造装置を示す模式的平面図である。
【図５】（ａ）は、本発明の第３の実施例に係る蛍光体シート製造装置を示す模式的平面図であり、（ｂ）は、図５（ａ）の要部部分断面図である。
【図６】（ａ）は、本発明の第３の実施例に係る蛍光体シート製造装置における拡散板の変形例を示す模式的平面図であり、（ｂ）は、図６（ａ）の拡散板の配置を示す部分断面図である。
【図７】（ａ）は、実施例１の蛍光体シート製造装置を示す模式的斜視図であり、（ｂ）は、実施例２の蛍光体シート製造装置を示す模式的斜視図であり、（ｃ）は、実施例３の蛍光体シート製造装置を示す模式的斜視図であり、（ｄ）は、比較例１の蛍光体シート製造装置を示す模式的斜視図である。
【図８】実施例１の蛍光体シート製造装置により作製された蛍光体シートの蛍光体層を示すＳＥＭ像であり、（ａ）は、基板の真空ポンプ側の蛍光体層を示すものであり、（ｂ）は、基板の真空ポンプの反対側の蛍光体層を示すものである。
【図９】比較例１の蛍光体シート製造装置により作製された蛍光体シートの蛍光体層を示すＳＥＭ像であり、（ａ）は、基板の真空ポンプ側の蛍光体層を示すものであり、（ｂ）は、基板の真空ポンプの反対側の蛍光体層を示すものである。
【符号の説明】
【０１０２】
１０、１０ａ、１０ｂ、１００ 蛍光体シート製造装置
１２ 真空チャンバ
１２ａ 底面
１２ｂ 側面
１４ 基板保持搬送手段
１６ 加熱蒸発部
１８ 真空ポンプ
２０ ＲＦ用マッチングボックス
２２ 駆動手段
２４ ＬＭガイド
２４ａ ガイドレール
２４ｂ 係合部材
２６ （基板）保持手段
３０ 保持部材
３２ ボールネジ
３２ａ ネジ軸
３２ｂ ナット部
３４ モータ
３６ 基台
３８ 保持機構
３８ａ 取付部材
３８ｂ 保持部材
４０ 防熱部材
５０，５２ ルツボ
６０、６２、８０ ガス導入ノズル
７０、７２ 拡散板
７４ 穴
Ｓ 基板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンピューテッドラジオグラフィー（ＣＲ）等で放射線画像の記録（撮影）に用いられる蛍光体シートの製造工程において、基板の表面に真空蒸着によって蛍光体層を形成する蛍光体シート製造装置に関し、特に、柱状結晶からなる蛍光体層における柱状結晶の成長状態が均一で、画質ムラがない蛍光体シートを製造することができる蛍光体シート製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線（Ｘ線、α線、β線、γ線、電子線、紫外線等）の照射を受けると、この放射線エネルギの一部を蓄積し、その後、可視光等の励起光の照射を受けると、蓄積されたエネルギに応じた輝尽発光を示す蛍光体が知られている。この蛍光体は、蓄積性蛍光体（輝尽性蛍光体）と呼ばれ、医療用途などの各種の用途に利用されている。
【０００３】
一例として、この蓄積性蛍光体からなる層（以下、蛍光体層という）を有するシート（以下、蛍光体シートとする（放射線像変換シートとも呼ばれている））を利用する、放射線画像情報記録再生システムが知られており、例えば、ＦＣＲ（Fuji Computed Radiography）等として実用化されている。
このシステムでは、蛍光体シート（蛍光体層）に人体などの被写体の放射線画像情報を記録し、記録後に、蛍光体シートに励起光を照射することで輝尽発光光を生ぜしめ、この輝尽発光光を光電的に読み取って画像信号を得、この画像信号に基づいて再生した画像を、ＣＲＴなどの表示装置または写真感光材料などの記録材料等に、被写体の放射線画像として出力する。
【０００４】
このような蛍光体シートは、通常、蓄積性蛍光体の粉末をバインダ等を含む溶媒に分散してなる塗料を調製して、この塗料をガラスまたは樹脂製のシート状の支持体に塗布し、乾燥することによって、作成される。
これに対し、真空蒸着等の物理蒸着法（気相成膜法）によって、支持体に蛍光体層を形成してなる蛍光体シートも知られている。蒸着によって作製される蛍光体層は、真空中で形成されるので不純物が少なく、また、バインダなどの蓄積性蛍光体以外の成分が殆ど含まれないので、性能のバラツキが少なく、しかも発光効率が非常に良好であるという、優れた特性を有している。このような物理蒸着法によって蛍光体シート（放射線像変換パネル）を作製する方法が種々提案されている（特許文献１〜特許文献３参照）。
【０００５】
特許文献１には、蒸着装置内に導入する不活性ガスの流量Ｖｎと、蒸着装置内の体積Ｖｃとの比（Ｖｎ／Ｖｃ）を規定して、中程度の真空度（約０．０５〜１０Ｐａ）で蛍光体層を形成する放射線像変換パネルの製造方法が開示されている。
【０００６】
また、特許文献２には、排気口および装置内に所定量の不活性なガスを導入するガス導入口を備えた気相堆積装置内で、基板上に輝尽性蛍光体層を気相堆積により５０μｍ以上の膜厚で形成する放射線画像変換パネルの製造方法が開示されている。この特許文献２の放射線画像変換パネルの製造方法においては、基板と蒸発源とが対向して配置され、排気口とガス導入口の中心を結ぶ直線が基板と蒸発源の間を通過し、且つ、その直線を基板面上に投影したとき、直線が必ず基板を通過するように排気口とガス導入口が配置され、蒸発源の加熱で発生する蒸気流がガス流と交差して輝尽性蛍光体層が形成される。
【０００７】
さらに、特許文献３には、針の結晶配向を所望のレベルに調整できるのみでなく、針の顕微鏡的寸法に影響を与えることもできる真空蒸着装置が開示されている。
この特許文献３の真空蒸着装置においては、真空容器内に蒸着源が基質と向き合って配置されており、蒸着源から基質に向かって蒸気ジェットが生じる。また、基質は軸の回りで回転する。真空蒸着の間にＡｒガスが不活性ガスとして用いられ、真空蒸着装置に流入するＡｒガスの温度は０℃〜１００℃に保たれている。このＡｒガスは、調節バルブを介して真空容器中に導入されるものであり、最初にじゃま板に衝突し、蒸気ジェット中に直接は導入されない。このＡｒガスにより真空蒸着装置の蒸着する前の蒸気および基質の両方が冷却される。
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−３７３７７号公報
【特許文献２】特開２００４−１２３９６８号公報
【特許文献３】特開２００１−２４９１９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
中真空域（０．１〜１０Ｐａ）においては、導入ガスは、粘性流として挙動する。このため、一般的な真空蒸着による蛍光体シート製造装置において、蒸発源近くにガス導入口を設けた場合、蒸発源により生じる蒸発場にガス圧分布が生じ、蛍光体層の柱状結晶の成長にばらつきが生じてしまう。この結果、製造された蛍光体シートにおいて、画質ムラが生じてしまうという問題点がある。
このようなことから、特許文献１においては、蒸着装置内に導入する不活性ガスの流量Ｖｎと、蒸着装置内の体積Ｖｃとの比（Ｖｎ／Ｖｃ）を規定しているものの、不活性ガスが粘性流として挙動することを考慮するものではない。このため、必ずしも画質ムラがない蛍光体シートが得られるとは限らない。
【００１０】
また、特許文献２の放射線画像変換パネルの製造方法においては、蒸発源の加熱で発生する蒸気流が不活性なガスのガス流と交差する。このため、蒸気流にガス圧分布が生じ、輝尽性蛍光体層の柱状結晶の成長にばらつきが生じてしまう。この結果、製造された蛍光体シートにおいて、画質ムラが生じてしまうという問題点がある。
【００１１】
さらに、特許文献３の真空蒸着装置においても、Ａｒガスは、蒸気ジェットおよび基質の両方を冷却するためのものであり、蒸気ジェット（蒸発場）のガス圧分布の発生を抑制するものではない。このため、必ずしも画質ムラがない蛍光体シートが得られるものではない。
【００１２】
本発明の目的は、前記従来技術に基づく問題点を解消し、柱状結晶からなる蛍光体層における柱状結晶の成長状態が均一で、画質ムラがない蛍光体シートを製造することができる蛍光体シート製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記目的を達成するために、本発明の第１の態様は、シート状の基板の表面に真空蒸着によって蓄積性蛍光体層を形成する蛍光体シート製造装置であって、真空チャンバと、前記真空チャンバ内を、前記真空チャンバの側面に設けられた排気口を介して排気する真空排気手段と、容器に収納された前記蓄積性蛍光体層の成膜材料を抵抗加熱によって加熱し、前記容器の開口部から前記成膜材料の蒸気を放出させる抵抗加熱手段と、前記抵抗加熱手段の上方において、前記基板を保持する基板保持手段と、前記蛍光体層の成膜中に、前記真空チャンバ内の真空度を調整するために、少なくとも１つのガス導入口を介して前記真空チャンバ内に不活性ガスを導入するガス導入手段とを有し、前記ガス導入口の縁部と前記排気口の縁部とを直線的に結んで形成される第１の領域と、前記抵抗加熱手段の前記容器の前記開口部の縁部と前記基板の縁部とを直線的に結んで形成される第２の領域とが交わらないように前記ガス導入口が設けられていることを特徴とする蛍光体シート製造装置を提供するものである。
【００１４】
また、本発明の第２の態様は、シート状の基板の表面に真空蒸着によって蓄積性蛍光体層を形成する蛍光体シート製造装置であって、真空チャンバと、前記真空チャンバ内を、前記真空チャンバの側面に設けられた排気口を介して排気する真空排気手段と、容器に収納された前記蓄積性蛍光体層の成膜材料を抵抗加熱によって加熱し、前記容器の開口部から前記成膜材料の蒸気を放出させる抵抗加熱手段と、前記抵抗加熱手段の上方において、前記基板を保持する基板保持手段と、前記蛍光体層の成膜中に、前記真空チャンバ内の真空度を調整するために、少なくとも１つのガス導入口を介して前記真空チャンバ内に不活性ガスを導入するガス導入手段と、前記ガス導入口の上方に設けられ、前記不活性ガスを拡散させる拡散板とを有することを特徴とする蛍光体シート製造装置を提供するものである。
【００１５】
本発明においては、前記ガス導入口の縁部と前記排気口の縁部とを直線的に結んで形成される第１の領域と、前記抵抗加熱手段の前記容器の前記開口部の縁部と前記基板の縁部とを直線的に結んで形成される第２の領域とが交わらないように前記ガス導入口が設けられていることが好ましい。
【００１６】
また、本発明においては、前記ガス導入口が複数ある場合、前記抵抗加熱手段により得られる前記成膜材料の蒸気の圧力が一定となるように、前記ガス導入手段により、前記各ガス導入口からのガス導入量を調整して、前記蓄積性蛍光体層の成膜を行うことが好ましい。
さらに、本発明においては、前記ガス導入口が複数ある場合、前記排気口に近い方のガス導入口のガス導入量を、前記排気口に遠い方のガス導入口のガス導入量よりも多くして前記蓄積性蛍光体層の成膜を行うことが好ましい。
【００１７】
さらにまた、本発明においては、さらに、前記ガス導入口の上方に設けられ、前記不活性ガスを拡散させる拡散板とを有することが好ましい。
また、本発明においては、前記拡散板は、複数の穴が形成されていることが好ましい。
さらにまた、本発明においては、前記拡散板に設けられた複数の穴は、その直径が異なるものが含まれることが好ましい。
さらにまた、本発明においては、さらに、前記真空チャンバ内の真空度を測定する測定手段を少なくとも１つ有し、前記各測定手段により測定された真空度に基づいて、前記ガス導入手段による前記各ガス導入口からのガス導入量を調整して前記蓄積性蛍光体層の成膜を行うことが好ましい。
【００１８】
また、本発明においては、さらに、直線状の搬送経路で前記基板を基板保持手段とともに搬送する基板搬送手段を有することが好ましい。
なお、本発明において、基板を直線状の搬送経路で搬送する場合には、前記第２の領域における基板の縁部を、基板が直線状に搬送される全範囲における縁部とする。
さらに、本発明においては、前記抵抗加熱手段における前記容器は、前記基板搬送手段による基板搬送方向と直交する方向に複数並べて配置されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の第１の態様の蛍光体シート製造装置によれば、真空チャンバの側面に設けられた排気口を介して排気する真空排気手段と、容器に収納された蓄積性蛍光体層の成膜材料を抵抗加熱によって加熱し、容器の開口部から成膜材料の蒸気を放出させる抵抗加熱手段と、少なくとも１つのガス導入口を介して真空チャンバ内に不活性ガスを導入するガス導入手段を設け、ガス導入口の縁部と排気口の縁部とを直線的に結んで形成される第１の領域と、抵抗加熱手段の容器の開口部の縁部と基板の縁部とを直線的に結んで形成される第２の領域とが交わらない位置にガス導入口を設けることにより、ガス導入ノズルの開口部介して真空チャンバ内に導入される不活性ガスの流れが、成膜材料の蒸気を横切ることがなく、第２の領域における外乱が少なくなる。これにより、基板に、均一な成膜材料の蒸気を暴露できる。このため、基板の表面に、蛍光体層を構成する柱状結晶を均一に成長させることができ、膜厚分布均一性が高く、かつ良好な結晶性の輝尽発光特性および画像鮮鋭性が優れた蛍光体層を有する高品位で画質ムラがない蛍光体シートを得ることができる。
【００２０】
また、本発明の第２の態様の蛍光体シート製造装置によれば、真空チャンバの側面に設けられた排気口を介して排気する真空排気手段と、容器に収納された蓄積性蛍光体層の成膜材料を抵抗加熱によって加熱し、容器の開口部から成膜材料の蒸気を放出させる抵抗加熱手段と、少なくとも１つのガス導入口を介して真空チャンバ内に不活性ガスを導入するガス導入手段とを設け、ガス導入口の上方に不活性ガスを拡散させる拡散板を設けることにより、ガス導入ノズルの開口部介して真空チャンバ内に導入される不活性ガスの流れが、成膜材料の蒸気を横切ることがなく、第２の領域における外乱が少なくなる。これにより、基板に、均一な成膜材料の蒸気を暴露できる。このため、基板の表面に、蛍光体層を構成する柱状結晶を均一に成長させることができ、膜厚分布均一性が高く、かつ良好な結晶性の輝尽発光特性および画像鮮鋭性が優れた蛍光体層を有する高品位で画質ムラがない蛍光体シートを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の蛍光体シート製造装置について、添付の図面に示される好適実施例を基に詳細に説明する。
図１（ａ）は、本発明の第１の実施例に係る蛍光体シート製造装置を示す模式的断面図であり、（ｂ）は、図１（ａ）に示す蛍光体シート製造装置の模式的側断面図である。
【００２２】
図１に示す蛍光体シート製造装置１０（以下、製造装置１０という）は、蓄積性蛍光体（母体）となる材料と、付活剤（賦活剤：activator)となる材料とを別々に蒸発する二元の真空蒸着によって、基板Ｓの表面に蓄積性蛍光体からなる層（以下、蛍光体層という）を形成して、（蓄積性）蛍光体シートを製造する装置である。
このような製造装置１０は、基本的に、真空チャンバ１２と、基板保持搬送機構１４と、加熱蒸発部１６と、真空ポンプ（真空排気手段）１８と、ＲＦ用マッチングボックス２０と、ガス導入ノズル６０とを有して構成される。なお、本発明の製造装置１０は、これ以外にも、公知の真空蒸着装置が有する各種の構成要素を有してもよいのは、もちろんである。例えば、真空チャンバ１２内の真空度を測定する真空計（測定手段）を有する。
【００２３】
なお、本発明は、図示例のような二元の真空蒸着装置に限定はされず、全ての成膜材料を混合して蒸発源に収納する一元の真空蒸着を行う装置であってもよく、あるいは、三元以上の真空蒸着を行う装置であってもよいが、好ましくは、複数の成膜材料を別々の蒸発源に収納する、二元あるいはそれ以上の多元の真空蒸着装置である。
【００２４】
図示例においては、好適な一例として、蛍光体成分となる臭化セシウム（ＣｓＢｒ）と、付活剤成分となる臭化ユーロピウム（ＥｕＢｒx（ｘは、通常、２〜３であり、特に２が好ましい）とを成膜材料として用い、抵抗加熱による二元の真空蒸着を行って、基板Ｓに蓄積性蛍光体であるＣｓＢｒ：Ｅｕからなる蛍光体層を成膜して、蛍光体シートを作製する。
また、成膜中に不活性ガスの導入を行なうためのガス導入ノズル６０を有する製造装置１０は、好ましくは、一旦、真空チャンバ１２内を高真空度まで排気した後、排気を行ないつつガス導入ノズル６０によって不活性ガスを導入して真空チャンバ１２内を０．１Ｐａ〜１０Ｐａ程度の真空度（以下、中真空という）とし、この中真空下で、加熱蒸発部１６において抵抗加熱によって成膜材料（臭化セシウムおよび臭化ユーロピウム）を加熱蒸発して、基板保持搬送機構１４によって基板Ｓを直線状に搬送（以下、直線搬送という）しつつ、真空蒸着による基板Ｓへの蛍光体層の成膜を行なう。
【００２５】
本発明において、形成する蓄積性蛍光体（輝尽性蛍光体）としては、ＣｓＢｒ：Ｅｕ以外にも各種のものが利用可能である。一例として、特開昭５７−１４８２８５号公報に開示される、一般式「ＭIＸ・ａＭIIＸ’2・ｂＭIIIＸ''3：ｃＡ」で示されるアルカリハライド系蓄積性蛍光体が好ましく例示される。
（上記式において、ＭI は、Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ，ＲｂおよびＣｓからなる群より選択される少なくとも一種であり、ＭIIは、Ｂｅ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｚｎ，Ｃｄ，ＣｕおよびＮｉからなる群より選択される少なくとも一種の二価の金属であり、ＭIIIは、Ｓｃ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｐｍ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕ，Ａｌ，ＧａおよびＩｎからなる群より選択される少なくとも一種の三価の金属であり、Ｘ、Ｘ’およびＸ''は、Ｆ，Ｃｌ，ＢｒおよびＩからなる群より選択される少なくとも一種であり、Ａは、Ｅｕ，Ｔｂ，Ｃｅ，Ｔｍ，Ｄｙ，Ｐｒ，Ｈｏ，Ｎｄ，Ｙｂ，Ｅｒ，Ｇｄ，Ｌｕ，Ｓｍ，Ｙ，Ｔｌ，Ｎａ，Ａｇ，Ｃｕ，ＢｉおよびＭｇからなる群より選択される少なくとも一種である。また、０≦ａ＜０．５であり、０≦ｂ＜０．５であり、０≦ｃ＜０．２である。）
【００２６】
また、これ以外にも、米国特許第３，８５９，５２７号明細書、特開昭５５−１２１４２号、同５５−１２１４４号、同５５−１２１４５号、同５７−１４８２８５号、同５６−１１６７７７号、同５８−６９２８１号、または同５９−７５２００号等の各公報に開示される蓄積性蛍光体も、好ましく例示される。
【００２７】
特に、輝尽発光特性および再生画像の鮮鋭性、さらに、本発明の効果が好適に発現できる等の点で、前記アルカリハライド系蓄積性蛍光体は好ましく例示され、中でも特に、ＭIが、少なくともＣｓを含み、Ｘが、少なくともＢｒを含み、さらに、Ａが、ＥｕまたはＢｉであるアルカリハライド系蓄積性蛍光体は好ましく、その中でも特に「ＣｓＢｒ：Ｅｕ」が、好ましい。
【００２８】
基板Ｓにも、特に限定はなく、ガラス、セラミックス、カーボン、アルミニウム、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ポリイミド等、蛍光体シートで利用されている各種のシート状の基板が、全て利用可能である。
図示例においては、一例として、矩形の基板Ｓを用いる。
【００２９】
真空チャンバ１２は、鉄、ステンレス、アルミニウム等で形成される、真空蒸着装置で利用される公知の真空チャンバ（ベルジャー、真空槽）である。
【００３０】
真空チャンバ１２の側面１２ｂには、真空ポンプ１８がディフューザ１８ａを介して接続されている。この真空ポンプ１８は、例えば、油拡散ポンプが用いられる。なお、真空ポンプ１８は、特に限定されるものではなく、必要な到達真空度を達成できるものであれば、真空蒸着装置で利用されている各種のものが利用可能である。一例として、クライオポンプ、ターボモレキュラポンプ等を利用することができ、さらに補助として、クライオコイル等を併用してもよい。なお、前述の蛍光体層を成膜する製造装置１０においては、真空チャンバ１２内の到達真空度は、８．０×１０-4Ｐａ以下であるのが好ましい。
【００３１】
さらに、ＲＦ用マッチングボックス２０は、蛍光体層の成膜（真空蒸着）に先立って、基板Ｓの表面のプラズマ洗浄等を行うためのものである。
【００３２】
ガス導入ノズル６０も、ボンベとの接続手段およびガス流量の調整手段等を有する（もしくは、これらに接続される）、真空蒸着装置またはスパッタリング装置等で用いられている公知のガス導入手段であり、前記中真空での真空蒸着による蛍光体層の成膜を行うために、アルゴンガス（Ａｒガス）、窒素ガスまたはその他希ガス等の不活性ガスを真空チャンバ１２内に導入する。この不活性ガスとは、真空蒸着の際に、基板Ｓおよび蛍光体層と反応しないガスのことである。
このガス導入ノズル６０の開口部（ガス導入口）６０ａを介して、不活性ガスが真空チャンバ１２内に導入される。導入ガスノズル６０（開口部６０ａ）は、例えば、加熱蒸発部１６の近傍、かつ真空チャンバ１２の底面１２ａに設けられており、この導入ガスノズル６０（開口部６０ａ）の詳細な設置位置については、後に詳細に説明する。
【００３３】
基板保持搬送機構１４は、基板Ｓを保持して、直線搬送するものであり、図２に模式的に示すように、駆動手段２２と、リニアモータガイド２４と、基板保持手段２６とから構成される。なお、図２（ａ）は、図１に示す蛍光体シート製造装置の基板保持搬送手段を示す模式的平面図であり、（ｂ）は、図１に示す蛍光体シート製造装置の基板保持搬送手段を示す模式的正面図であり、（ｃ）は、図１に示す蛍光体シート製造装置の基板保持搬送手段を示す模式的側面図である。
【００３４】
駆動手段２２は、基板保持手段２６を基板Ｓの基板搬送方向（以下、搬送方向という）Ｍに移動（往復動）するもので、基板Ｓの搬送方向Ｍに延在して保持部材３０によって回転自在に軸支されるネジ軸３２ａ、およびネジ軸３２ａに螺合するナット部３２ｂからなるボールネジ３２と、前記ネジ軸３２ａを回転するモータ３４とからなる、ボールネジを用いる公知の直線状の移動機構である。
なお、本発明において、駆動手段はボールネジ３２とモータ３４とを利用するものに限定はされず、シリンダを利用する搬送手段、モータとモータによって回転されるリング状のチェーンを用いる搬送手段など、必要な耐熱性を有するものであれば、公知の直線状の移動（搬送）手段が、各種利用可能である。
【００３５】
リニアモータガイド２４（以下、ＬＭガイド２４という）は、駆動手段２２による基板保持手段２６（すなわち基板Ｓ）の直線搬送を補助するもので、ガイドレール２４ａと、長手方向に移動自在にガイドレール２４ａに係合する係合部材２４ｂとからなる、公知のリニアモータガイドである。
ガイドレール２４ａは、基板Ｓの搬送方向Ｍに延在して、前記ネジ軸３２ａを軸とする対象位置に離間して２本が配置され、共に、真空チャンバ１２の天井面に固定される。一方、係合部材２４ｂは、各ガイドレール２４ａに２つずつ係合するように、合計４つが基板保持手段２６（後述する基台３６の上面）に固定される。
【００３６】
基板保持手段２６（以下、保持手段２６という）は、基板Ｓを保持して、前記ＬＭガイド２４によって案内されつつ前記駆動手段２２によって直線状で移動されるものであり、基台３６と、保持機構３８と、防熱部材４０を有して構成される。
【００３７】
基台３６は、製造装置１０が適正に設置された状態で水平となる長方形状の平板状部材である。
基板３６の上面の中心には、前記ボールネジ３２のナット部３２ｂが固定され、また、基板３６の上面の対角線上の対称位置には、２本のガイドレール２４ａの間隔に応じて前記ＬＭガイド２４の係合部材２４ｂが固定される。
【００３８】
保持機構３８は、取付部材３８ａと保持部材３８ｂとから構成され、基台３６の角部に４つが配置される。
取付部材３８ａは、矩形の断面略Ｃ字状の形状を有するものである。この取付部材３８ａは、Ｃ字開放部を内側に向けて、搬送方向Ｍと直交方向の外方からＣ字天井面の一部を基台３６の角部に載置して、基台３６に垂下するようにして固定される。従って、保持手段２６は、基台３６の下部には、基台３６の面積よりも広い空間を有している。
【００３９】
保持部材３８ｂは、下端に基板Ｓの保持手段を有するものであり、取付部材３８ａに垂下して固定される。すなわち、基板Ｓを保持する保持機構３８は、基台３６に角部近傍で垂下される。
【００４０】
本発明において、保持部材３８ｂによる基板Ｓの保持方法には特に限定はなく、治具等を用いる方法、静電気を利用する方法、吸着を利用する方法等、上面から板状物を保持する公知の方法が各種利用可能である。また、基板Ｓへの蛍光体層の蒸着領域等に応じて可能であれば、治具等を用いて、下方から基板Ｓの四隅を押さえる保持手段、下方から基板Ｓの四辺を押さえる保持手段等を利用してもよい。
また、取付部材３８ａと保持部材３８ｂとの間にスペーサを入れる、ネジによる調整手段を設ける、シリンダによる昇降手段を設ける等の方法で、保持部材３８ｂの下端位置すなわち基板Ｓを保持／搬送する高さを調整可能にしてもよい。
【００４１】
前述のように、基台３６は、駆動手段２２によって直線搬送される。従って、基板保持搬送機構１４は、保持機構３８によって例えば基板Ｓの四隅近傍を保持し、保持手段２６を駆動手段２２によって搬送することにより、基板Ｓを直線搬送する。
本発明においては、このように基板Ｓを直線搬送しつつ、抵抗加熱による中真空の真空蒸着によって蛍光体層を形成することにより、結晶性が良好で、膜厚分布均一性の高い蛍光体層の形成を実現している。
【００４２】
例えば、ラインセンサによる放射線画像の読み取りが想定される蛍光体シートの蛍光体層には、±３％以内、好ましくは±２％以内の高い膜厚分布均一性が要求される。
蛍光体層の形成を真空蒸着で行う場合には、全面的に膜厚が均一な蛍光体層を形成するために、通常、基板を回転して成膜を行う。ここで、基板Ｓを回転させると、半径方向で基板表面（成膜面）の速度（線速）が異なる。
【００４３】
例えば、電子線加熱による蒸着では、高い真空度で蒸着を行うので、基板と蒸発源（成膜材料の加熱蒸発部＝ルツボ）とを充分に離間して配置できる。その結果、成膜材料の蒸気を充分に拡散した状態で、基板の全面に対して蒸気を均一に暴露することができるので、この半径方向での基板表面の速度の違いは大きな問題にはならず、特に、基板の高速回転を行うことにより、高い膜厚分布均一性を確保できる。
なお、基板Ｓをその場で回転させて真空蒸着する場合には、加熱蒸発部１６の複数のルツボ５０の各チムニー５０ａの開口部の縁部と、回転される基板Ｓの縁部とを直線的に結んで形成される領域を本発明の第２の領域とする。
【００４４】
ここで、本発明の製造方法で好適に形成される前記各種の蓄積性蛍光体からなる蛍光体層、特にアルカリハライド系蓄積性蛍光体からなる蛍光体層、中でも特にＣｓＢｒ：Ｅｕからなる蛍光体層を、真空蒸着によって形成（成膜）する際には、一旦、系内を高い真空度に排気した後、排気を維持した状態でＡｒガスまたは窒素ガス等の不活性ガスを系内に導入して、０．１〜１０Ｐａ、特に０．５〜３Ｐａ程度の中真空度として蛍光体層を形成するのが好ましい。
これにより、良好な柱状の結晶構造を有する蛍光体層を形成することができ、輝尽発光特性および画像鮮鋭性が優れた蛍光体シートを製造することができる。
【００４５】
本発明の製造装置１０は、基本的に、このような中真空での蛍光体層の形成を行うものであり、ガス導入ノズル６０（開口部６０ａ）から真空チャンバ１２内に不活性ガスを導入しつつ中真空で抵抗加熱によって真空蒸着を行う。
この程度の中真空での真空蒸着では、蒸発した成膜材料を確実に基板Ｓに到達させるためには、通常に比して、大幅に蒸発源と基板Ｓとの距離を短くする必要がある。そのため、蒸発源の蒸気が充分に拡散する前に基板Ｓに至ってしまう。従って、回転する基板の全面に均一に対面するように半径方向に直線状に蒸発源を配列しても、基板面の線速の違いによって、半径方向で蒸発源との対面時間に差が生じ、これにより半径方向に蒸気の暴露量に差が生じてしまい、この差が、そのまま膜厚の差となってしまう。
すなわち、基板を回転して行う中真空の真空蒸着では、基板の全面に均一に蒸気を暴露するためには、加熱蒸発部における蒸発源の配置を工夫する必要があり、例えば、±３％以内の高い膜厚分布均一性を実現するためには、蒸発源の位置設定が非常に困難である。
【００４６】
これに対し、本発明の製造装置１０においては、このように基板Ｓを直線搬送しつつ真空蒸着によって蛍光体層の形成を行うことにより、基板Ｓ表面（非成膜面）における移動速度を全面的に均一にできる。
従って、搬送方向Ｍと直交する方向Ｈにおける成膜材料の蒸発量を均一にするだけで、基板Ｓの全面的に均一に成膜材料の蒸気を暴露することができ、簡易な蒸発源の位置設定でも、膜厚分布均一性の高い蛍光体層を形成できる。しかも、直線搬送の往復搬送を行って成膜を行うことにより、微量成分であるユーロピウム（付活剤）の蛍光体層中における分散状態も、好適にできる。
【００４７】
次に、本発明の製造装置１０におけるガス導入ノズル６０の配置位置について説明する。
本発明の製造装置１０においては、ガス導入ノズル６０の開口部６０ａとディフューザ１８ａの開口部１８ｂとを直線的に結んで形成される第１の領域Ａ１（図１（ａ）参照）と、加熱蒸発部１６の複数のルツボ５０の各チムニー５０ａの開口部の縁部と基板Ｓが直線搬送の往復搬送される全範囲Ｄにおける縁部とを直線的に結んで形成される第２の領域Ａ２（図１（ａ）および（ｂ）参照）とが交わらないような位置にガス導入ノズル６０が設けられている。このため、ガス導入ノズル６０から導入されたＡｒガスの流れが、成膜材料蒸気による蒸着場（第２の領域Ａ２）を横切ることがない。これにより、成膜材料蒸気による蒸着場に圧力分布が生じることが抑制され、搬送方向Ｍとこれに直交する配列方向Ｈ（図３参照）においても、基板Ｓに均一に成膜材料蒸気を暴露することができる。このようにして、搬送方向Ｍおよび配列方向Ｈにおいても基板Ｓの全面的に均一に成膜材料の蒸気を暴露することができる。
【００４８】
なお、本発明において、必要な膜厚の蛍光体層を形成できれば、成膜中における基板Ｓの直線搬送は、１回の直線搬送でも、１回の往復動（往復搬送）でも、往復動を複数回行ってもよい。また、基板の搬送経路は、おおむね直線状であれば、多少、ジグザグ状であっても、波打つような経路であってもよい。
一般的に、同じ膜厚であれば、加熱蒸発部１６の上部の通過回数が多い程、膜厚分布均一性を高くできるので、複数回の往復動を行って蛍光体層を形成するのが好ましい。また、往復動の回数は、蛍光体層の目的膜厚または目的とする膜厚分布均一性等に応じて、適宜、決定すればよく、最後の搬送は一方向でもよい。直線搬送の搬送速度にも、特に限定はなく、ＬＭガイド２４の速度限界、往復動の回数、目的とする蛍光体層の膜厚等に応じて、適宜、決定すればよい。
【００４９】
基板Ｓを保持する保持手段２６において、上面にボールネジ３２のナット部３２ｂおよびＬＭガイド２４の係合部材２４ｂ等が固定される基台３６の直下には、防熱部材４０が配置される。ここで、前述のように、図示例の製造装置１０においては、略Ｃ字状の取付部材３８ａを用いて保持部材３８ｂを基台３６から垂下した状態で固定することにより、基台３６の下部に基台３６よりも広い空間を有している。これを利用して、図示例においては、防熱部材４０の面積を基台３６の面積より大きくして、充分な余裕を持って基台３６の下面全面を防熱部材４０で覆っている。
防熱部材４０は、後述する加熱蒸発部１６（蒸発源）に対して基台３６を覆うことにより、加熱蒸発部１６からの輻射熱等によって、ＬＭガイド２４の係合部材２４ｂおよびボールネジ３２のナット部３２ｂが加熱されるのを防止するものである。
【００５０】
先の説明から明らかなように、高い輝尽発光特性および画像鮮鋭性を実現可能な優れた結晶構造を有し、かつラインセンサによる高精度な放射線画像の読み取りが可能な膜厚均一性に優れた蛍光体シートを製造するためには、基板Ｓを直線搬送しつつ、抵抗加熱による中真空での真空蒸着を行なう必要がある。
【００５１】
ここで、周知のように、ＬＭガイド２４の係合部材２４ｂおよびボールネジ３２のナット部３２ｂには、円滑な移動を可能にするためにボールが組み込まれ、また、ボールの円滑な回転を可能にするために、グリス等の潤滑剤が注入される。また、ボールを有さなくても、円滑な駆動を可能にするために、通常、駆動手段および搬送ガイド手段の摺動部にはグリス等の滑材が注入される。
【００５２】
防熱部材４０には、特に限定はなく、加熱蒸発部１６からの輻射熱を遮蔽して、係合部材２４ｂおよびナット部３２ｂ、またさらに基台３６が加熱されることを防止できれば、各種のものが利用可能である。一例として、ステンレス板、鋼板、アルミニウム板、モリブデン板等が例示される。なお、固定方法は、防熱部材４０に応じて、適宜、決定すればよい。
また、必要に応じて、防熱部材４０に接触するパイプに冷水を流す、板材（防熱部材４０）の内部をくり抜いて水を流す等の手段によって、防熱部材４０の冷却手段を設けてもよい。
【００５３】
前述のように、図示例においては、好ましい態様として、防熱部材４０は基台３６よりも大きな面積を有し、ＬＭガイド２４の係合部材２４ｂおよびボールネジ３２のナット部３２ｂが固定される基台３６の下面全面を覆って配置される。しかしながら、本発明は、これに限定はされず、例えば、ＬＭガイド２４の係合部材２４ｂに対応する領域、あるいはさらにボールネジ３２のナット部３２ｂに対応する領域のみを、加熱蒸発部１６に対して防熱部材で覆ってもよい。
但し、係合部材２４ｂおよびナット部３２ｂの加熱をより好適に防止するためには、図示例のように、これらに熱を伝達する可能性のある部材は、加熱蒸発部１６に対して可能な限り防熱部材４０で覆うのが好ましい。
【００５４】
真空チャンバ１２の下方には、加熱蒸発部１６が配置される。
加熱蒸発部１６は、抵抗加熱によって成膜材料である臭化セシウムおよび臭化ユーロピウムを蒸発させる部位である。この加熱蒸発部１６により、臭化セシウムおよび臭化ユーロピウムの蒸気（成膜材料蒸気）からなる蒸着場が形成される。
【００５５】
前述のように、製造装置１０は、好ましい態様として、蛍光体成分である臭化セシウムと、付活剤成分である臭化ユーロピウムとを、独立して加熱蒸発する、二元の真空蒸着を行うものである。従って、加熱蒸発部１６には、臭化セシウム用（蛍光体用）の蒸発源となるルツボ（容器）５０、および、臭化ユーロピウム用（付活剤用）の蒸発源となるルツボ（容器）５２が配置される。
【００５６】
このようなルツボ５０および５２は、真空蒸着における抵抗加熱蒸発源用のルツボと同様、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）などの高融点金属で形成され、電極（図示省略）から通電されることにより自身が発熱し、充填された成膜材料を加熱／溶融して、蒸発させるものである。
また、本発明において、抵抗加熱用の電源（加熱制御手段）には、特に限定はなく、サイリスタ方式、ＤＣ方式、熱電対フィードバック方式等、抵抗加熱装置で用いられる各種の方式が利用可能である。また、抵抗加熱を行なう際の出力にも特に限定はなく、使用する成膜材料、ルツボの形成材料の抵抗値または発熱量等に応じて、適宜、設定すればよい。
【００５７】
蓄積性蛍光体において、付活剤と蛍光体とは、例えばモル濃度比で０．０００５／１〜０．０１／１程度と、蛍光体層の大部分が蛍光体である。
そのため、図示例においては、消費量の多い臭化セシウム（蛍光体用）のルツボ５０は、円筒状（ドラム型）の大型のルツボを用いている。このルツボ５０は、ドラムの側面に、ドラムの軸線方向に延在するスリット状の開口を有し、この開口に一致して、開口と同形状の上下開口面を有する四角筒状のチムニー５０ａを蒸気排出部として設けている。
他方、消費量の少ない臭化ユーロピウム用（付活剤用）のルツボ５２は、通常のボート型のルツボの上面を、先と同様のチムニー５２ａを有する蓋体で閉塞してなる小型のルツボを用いている。
このようなスリット状のチムニーを有するルツボを用いることにより、ルツボ内における局所加熱または異状加熱によって突沸が生じた際に、成膜材料が不意にルツボから飛び出して周囲または基板Ｓに付着して、汚染することを防止できる。特に、抵抗加熱を利用する中真空の蒸着では、前述のように、基板Ｓと蒸着源とを近接して配置する必要があるので、その効果は大きい。
【００５８】
ここで、製造装置１０においては、ルツボ５０および５２を、基板Ｓの搬送方向Ｍと直交する方向Ｈ（以下、配列方向Ｈという）に複数配列することにより、配列方向Ｈにおける成膜材料の蒸発量を均一にして、直線搬送される基板Ｓの全面に均一に成膜材料蒸気を供給して、例えば、膜厚分布均一性が±３％以下の蛍光体層を形成している。なお、各ルツボは、離間させるか、または絶縁材の挿入等によって、互いに絶縁状態に有る。
【００５９】
加熱蒸発部１６の模式的平図である図３に示すように、図示例においては、一例として、臭化セシウム用のルツボ５０は、円筒（ドラム）の軸線方向を配列方向Ｈに一致して、６つが配列されている。ルツボ５０において、電極は円筒の端面に形成されており、個々のルツボ５０で独立して電源に接続される。また、各ルツボ５０に対応して、臭化セシウムの蒸発量を測定するための水晶振動子センサ５４が配置され（図１（ａ）および（ｂ）では、装置の全体構成を明瞭にするために省略）、この蒸発量の測定結果に応じて、ルツボ５０への通電量が制御される。なお、蒸発量の制御は、温度センサによって行ってもよい。
他方、ボート型のルツボである臭化ユーロピウム用のルツボ５２も、長手方向を配列方向Ｈに一致して、６つが配列される。ルツボ５２も、配列方向Ｈの両端に電極が形成され、個々に独立した電源が接続される。
【００６０】
ここで、本発明においては、加熱蒸発部１６の複数のルツボ５０の各チムニー５０ａの開口部の縁部と基板Ｓが直線搬送の往復搬送される全範囲Ｄ（図１（ａ）参照）における縁部とを直線的に結んで形成される第２の領域Ａ２を、加熱蒸発部１６により形成される原材料蒸気（臭化セシウムおよび臭化ユーロピウムの蒸気）による蒸発場とし、この第２の領域Ａ２において、基板Ｓに蛍光体層が形成されるものとする。このため、蛍光体層を形成する場合、蛍光体層を構成する柱状結晶を均一に成長させるためには、第２の領域Ａ２（蒸発場）における圧力分布をなくすために、不活性ガスの流れにより生じる圧力変動などの外乱を抑制する必要がある。この外乱を少なくするために、本発明においては、ガス導入ノズル６０の開口部６０ａの縁部とディフューザ１８ａの開口部１８ｂの縁部とを直線的に結んで形成される第１の領域Ａ１と、第２の領域Ａ２（蒸発場）とが交わらない位置にガス導入ノズル６０を設けている。
【００６１】
図示例においては、好ましい態様として、１つのルツボ５０とルツボ５２とを対として、すなわち、蛍光体の成膜材料である臭化セシウムの１つの蒸発源と付活剤の成膜材料である臭化ユーロピウムの１つの蒸発源を対として、両者が基板Ｓの直線搬送方向Ｍに並ぶように配置し、さらに、より好ましい態様として、両者を装置およびルツボの構成上、可能な限り近接して配置している。
このような構成とすることにより、母体となる臭化セシウム蒸気中に、臭化ユーロピウム蒸気を充分に分散して、微量成分であるユーロピウム（付活剤）を蛍光体層中に均一に分散し、輝尽発光特性等の良好な蛍光体層を形成できる。
【００６２】
また、ルツボ５０の列およびルツボ５２の列においては、共に、配列されるルツボは、装置およびルツボの構成上、可能な限り配列方向Ｈに近接して配置され、かつルツボの列は、基板Ｓの配列方向Ｈのサイズを充分に包含する長さとするのが好ましい。
このような構成とすることにより、配列方向Ｈにおける成膜材料の蒸発蒸気量を均一にして、より膜厚分布均一性の高い蛍光体層を形成することができる。
【００６３】
このような配列方向Ｈへのルツボの列は、１つであってもよく、図示例のように２列であってもよく、さらに、３列以上であってもよい。
ここで、複数列のルツボの列を有する場合には、各ルツボの列は、基板Ｓの搬送方向Ｍから見た際に、他のルツボの列の成膜材料蒸気の排出口（前記スリット状のチムニー）の配列方向Ｈの間隙を、互いに埋めるように配置するのが好ましく、さらに、異なる列で成膜材料蒸気の排出口が搬送方向Ｍに重ならないように配置するのがより好ましい。言い換えれば、搬送方向Ｍから見た際に、各ルツボの列で、成膜材料蒸気の排出口が互い違いとなるようにするのが好ましい。図示例においては、配列方向Ｈへの２列のルツボの列において、搬送方向Ｍから見た際に、一方のルツボ列の電極位置に他方のルツボ列の蒸気排出口が位置するように、各ルツボの列を配列している。
このような構成とすることにより、配列方向Ｈにおける成膜材料の蒸発蒸気量を均一にして、より膜厚分布均一性の高い蛍光体層を形成することができる。
【００６４】
さらに、配列方向Ｈへのルツボの列を複数有する場合には、搬送方向Ｍの外側に蒸発量の多い臭化セシウム（付活剤）用のルツボ５０の列を位置するのが好ましい。
このような構成とすることにより、蒸発量の多い臭化セシウムの蒸発量センサを、搬送方向Ｍに対してルツボの列の外側の開いている空間に配置することができ、すなわち、蒸発量センサの選択自由度、製造装置１０の設計自由度を向上することができる。
【００６５】
なお、図示は省略するが、製造装置１０の加熱蒸発部１６は、全ルツボを水平方向の４方で囲む、ルツボの最上部よりも高い四角筒状の防熱板が配置され、かつこの防熱板の上部開放面を閉塞／開放自在に、成膜材料蒸気を遮蔽するためのシャッタが配置される。
【００６６】
本実施例の製造装置１０においては、ガス導入ノズル６０を、第１の領域Ａ１と、第２の領域Ａ２（蒸発場）とが交わらない位置に設けることにより、蛍光体層形成時に、ガス導入ノズル６０からのＡｒガスの流れが、成膜材料蒸気による蒸着場（第２の領域Ａ２）を横切ることがない。このため、第２の領域Ａ２への外乱が少なくなり、成膜材料蒸気による蒸着場のガス圧のバラツキが少なくなって、搬送方向Ｍおよび配列方向Ｈにおいても均一に成膜材料蒸気を基板Ｓに暴露することができる。これにより、基板Ｓの表面に均一な柱状結晶を成長させることができ、膜厚分布均一性が高く、かつ良好な結晶性の輝尽発光特性および画像鮮鋭性が優れた蛍光体層を有する高品位で画質ムラがない蛍光体シートを得ることができる。
【００６７】
次に、製造装置１０による基板Ｓへの蛍光体層の形成方法（蛍光体シートの製造方法）について説明する。
【００６８】
まず、真空チャンバ１２を開放して、保持手段２６の保持部材３８ｂに基板Ｓを保持し、かつ全てのルツボ５０に臭化セシウムを、全てのルツボ５２に臭化ユーロピウムを所定量まで充填した後、前記シャッタを閉塞し、さらに、真空チャンバ１２を閉塞する。
【００６９】
次いで、真空ポンプ１８を駆動して真空チャンバ１２内を排気し、真空チャンバ１２内が、例えば、８×１０-4Ｐａとなった時点で、排気を継続しつつ、ガス導入ノズル６０によって開口部６０ａを経て真空チャンバ１２内に、例えば、Ａｒガスを導入して、真空チャンバ１２内の圧力を、例えば、１．０Ｐａに調整し、さらに、抵抗加熱用の電源を駆動して全てのルツボ５０およびルツボ５２に通電して成膜材料を加熱する。
その後、予め設定した所定時間が経過したら、前記シャッタを開放し、次いで、モータ３４を駆動して、所定速度での基板Ｓの直線搬送を開始し、基板Ｓの表面への蛍光体層の形成を開始する。
【００７０】
形成する蛍光体層の膜厚等に応じて設定された所定回数の直線搬送の往復動が終了したら、基板Ｓの直線搬送を停止し、シャッタを閉塞し、抵抗加熱用の電源を切り、ガス導入ノズル６０によるＡｒガスの導入量を増加して、真空チャンバ１２内を大気圧とし、次いで真空チャンバを開放して、蛍光体層を形成した基板Ｓすなわち作製した蛍光体シートを取り出す。
【００７１】
なお、この蛍光体シートは、ルツボ５０および５２を搬送直交方向に配列し、かつ第１の領域Ａ１と第２の領域Ａ２とが交わらない位置に設けられたガス導入ノズル６０からＡｒガスを供給し、さらに、基板Ｓを直線搬送しつつ、抵抗加熱による中真空の真空蒸着によって蛍光体層を形成したものである。このように、本実施例においては、ガス導入ノズル６０からのＡｒガスの流れが、成膜材料蒸気による蒸着場（第２の領域Ａ２）を横切ることがない。このため、第２の領域Ａ２への外乱が少なくなり、成膜材料蒸気による蒸着場のガス圧のバラツキが少なくなって、搬送方向Ｍおよび配列方向Ｈにおいても均一に成膜材料蒸気を基板Ｓに暴露することができる。これにより、基板Ｓの表面に均一な柱状結晶を成長させることができ、膜厚分布均一性が高く、かつ良好な結晶性の輝尽発光特性および画像鮮鋭性が優れた蛍光体層を有する高品位で画質ムラがない蛍光体シートを得ることができる。
【００７２】
次に、本発明の第２の実施例について説明する。
図４は、本発明の第２の実施例に係る蛍光体シート製造装置の要部を示す平面図である。この図４は、第１の実施例の蛍光体シート製造装置における図３に対応するものである。
本実施例においては、図１（ａ）および（ｂ）〜図３に示す第１の実施例の蛍光体シート製造装置と同一構成物には、同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００７３】
図４に示すように、本実施例の蛍光体シート製造装置１０ａは、第１の実施例の蛍光体シートの製造装置１０（図３参照）に比して、ガス導入ノズル６０、６２が２個設けられている点が異なり、それ以外の構成は、第１実施例の蛍光体シートの製造装置１０と同様の構成であるため、その詳細な説明は省略する。
本実施例においては、第１の実施例のガス導入ノズル６０に加えて、さらにガス導入ノズル６２が設けられている。
このガス導入ノズル６２は、第１の実施例のガス導入ノズル６０の配置位置の条件を満たす位置に設けられている。本実施例において、ガス導入ノズル６２は、真空チャンバ１２の底面１２ａに、ガス導入ノズル６０よりも排気口１８ｂに近い側に設けられている。
【００７４】
本実施例においても、第１の実施例と同様の効果を得ることができることは言うまでもない。本実施例においては、第１の領域Ａ１およびガス導入ノズル６２の開口部６２ａの縁部とディフューザ１８ａの開口部１８ｂの縁部とを直線的に結んで形成される第３の領域Ａ３（図１（ａ）および図４参照）のいずれもが、第２の領域Ａ２と交わらない位置に各ガス導入ノズル６０、６２が設けられているため、ガス導入ノズル６０、６２からのＡｒガスの流れが、成膜材料蒸気による蒸着場（第２の領域Ａ２）を横切ることがない。このため、第２の領域Ａ２への外乱が少なくなり、成膜材料蒸気による蒸着場のガス圧のバラツキが少なくなって、搬送方向Ｍおよび配列方向Ｈにおいても均一に成膜材料蒸気を基板Ｓに暴露することができる。これにより、基板Ｓの表面に均一な柱状結晶を成長させることができ、膜厚分布均一性が高く、かつ良好な結晶性の輝尽発光特性および画像鮮鋭性が優れた蛍光体層を有する高品位で画質ムラがない蛍光体シートを得ることができる。
【００７５】
また、本実施例においては、ガス導入ノズル（開口部）を複数設けた場合、各ガス導入ノズル６０、６２からのガス導入量を調整し、真空チャンバ１２内の圧力のバラツキをなくし、成膜材料蒸気による蒸着場の圧力のバラツキをなくすことができる。
さらに、本実施例においては、ガス導入ノズル（開口部）を複数設けた場合、排気口に近い側のガス導入ノズル（開口部）からのガス導入量を、排気口から遠い方のガス導入ノズル（開口部）よりも多くすることが好ましい。例えば、ガス導入ノズル６２（開口部６２ａ）からのガス導入量を、ガス導入ノズル６０（開口部６０ａ）のガス導入量の１．５倍とする。
【００７６】
また、本実施例においては、ガス導入ノズル６０、６２を２個設ける構成としたが、本発明は、これに限定されるものではなく、２個以上設けてもよい。この場合においても、排気口１８ｂ側のガス導入ノズルからのガス導入量が多いことが好ましい。
さらに、本実施例においては、真空チャンバ１２内の真空度を測定する真空計（測定手段）を複数設け、真空チャンバ１２内の圧力が設定圧力となるように、各ガス導入ノズルからのガス導入量を調整してもよい。これにより、真空チャンバ１２内の圧力のばらつきを減らすことができ、更に第２の領域Ａ２における外乱を少なくすることができ、更に高品位で画質ムラがない蛍光体シートを得ることができる。
【００７７】
次に、本発明の第３の実施例について説明する。
図５（ａ）は、本発明の第３の実施例に係る蛍光体シート製造装置を示す模式的平面図であり、（ｂ）は、図５（ａ）の要部部分断面図である。この図５（ａ）は、第１の実施例の蛍光体シート製造装置における図３に対応するものである。
本実施例においては、図１（ａ）および（ｂ）〜図３に示す第１の実施例の蛍光体シート製造装置と同一構成物には、同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００７８】
図５に示すように、本実施例の蛍光体シート製造装置１０ｂは、第１の実施例の蛍光体シートの製造装置１０（図３参照）に比して、ガス導入ノズル６０の開口部６０ａの上方に拡散板７０が設けられている点が異なり、それ以外の構成は、第１実施例の蛍光体シートの製造装置１０と同様の構成であるため、その詳細な説明は省略する。
本実施例の拡散板７０は、ガス導入ノズル６０から真空チャンバ１２内に導入される不活性ガスを拡散させるものである。
この拡散板７０により、加熱蒸発部１６により得られる成膜材料蒸気による蒸着場（第２の領域Ａ２）に外乱を生じさせる流れの発生が抑制される。これにより、第１の実施例と同様の効果を得ることができる。このため、第１の実施例の如く、ガス導入ノズル６０を設ける位置は、第１の領域Ａ１（図１（ａ）参照）と、第２の領域Ａ２（図１（ａ）参照）とが交わらない位置に限定されるものではない。
【００７９】
しかしながら、第１の実施例と同様に第１の領域Ａ１と、第２の領域Ａ２とが交わらない位置にガス導入ノズル６０を設けることにより、加熱蒸発部１６により得られる成膜材料蒸気による蒸着場（第２の領域Ａ２）に外乱を生じさせる流れの発生をより一層抑制することができる。これにより、更に第２の領域Ａ２における外乱を少なくすることができ、更に高品位で画質ムラがない蛍光体シートを得ることができる。
【００８０】
また、本実施例においても、ガス導入ノズルを、第２の実施例と同様に、２個以上、複数個設けてもよい。この場合、拡散板は、全てのガス導入ノズルの開口部を覆うように設ける。なお、複数個ガス導入ノズルを設けた場合でも、必ずしも第１の領域Ａ１と第２の領域Ａ２とが交わらない位置にガス導入ノズルを設ける必要がないことは言うまでもない。
【００８１】
さらに、本実施例においては、拡散板７２として、複数の穴７４が形成された板を用いてもよい。この拡散板７２に形成された穴７４により、不活性ガスの流れを整流させることができる。また、拡散板７２の穴７４の大きさ、および形成位置などを変えて、拡散板７２を通って流れる不活性ガスの圧力分布を調整することもできる。このように、穴７４が形成された拡散板７２を用いることによっても、第３の実施例と同じく、第１の実施例と同様の効果を得ることができることは言うまでもない。
【００８２】
上述のいずれの実施例においても、基板を搬送方向に直線搬送して蛍光体層を形成する蛍光体シート体製造装置について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、基板を保持したままで蛍光体層を形成するもの、または基板を回転しながら蛍光体層を形成するものなど、基板の搬送方式については、特に限定されるものではない。
【００８３】
以上、本発明の蛍光体シート製造装置について詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良および変更を行ってもよいのはもちろんである。
【実施例】
【００８４】
以下、本発明の具体的な実施例を挙げ、本発明をより詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施例に限定されないのは言うまでもない。
本実施例においては、図７（ａ）〜（ｄ）に示す実施例１〜実施例３および比較例１の蛍光体シート製造装置を用いて蛍光体シートを作製し、これらの蛍光体シートについて画像ムラを評価した。
なお、実施例１〜実施例３および比較例１の蛍光体シート製造装置による蛍光体シートの構成は、基板に蛍光体層が設けられている構成とした。基板には、アルミニウム基板を用いた。このアルミニウム基板は、純度が９５質量％であり、基板の大きさが２００ｍｍ×２００ｍｍである。
【００８５】
次に、実施例１〜実施例３および比較例１の蛍光体シート製造装置について説明する。
図７（ａ）〜（ｃ）に示す実施例１〜実施例３の蛍光体シート製造装置８０、８２，８４は、それぞれ第１の実施例〜第３の実施例の蛍光体シート製造装置１０、１０ａ，１０ｂと同様のものを用いた。このため、第１の実施例〜第３の実施例の蛍光体シート製造装置１０、１０ａ，１０ｂと同様の構成物には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
図７（ａ）に示す実施例１の蛍光体シート製造装置８０は、第１の実施例の蛍光体シート製造装置１０と同様の構成であり、その詳細な説明は省略する。
また、図７（ｂ）に示す実施例２の蛍光体シート製造装置８２は、第２の実施例の蛍光体シート製造装置１０ａと同様の構成であり、その詳細な説明は省略する。
さらに、図７（ｃ）に示す実施例３の蛍光体シート製造装置８４は、第３の実施例の蛍光体シート製造装置１０ｂと同様の構成であり、その詳細な説明は省略する。
【００８６】
また、図７（ｄ）に示す比較例１の蛍光体シート製造装置１００は、実施例１の蛍光体シート製造装置８０と比して、ガス導入ノズル１０２を配置位置が異なるものであり、それ以外の構成は、実施例１の蛍光体シート製造装置８０と同様の構成である。この比較例１の蛍光体シート製造装置１００においては、ガス導入ノズル１０２が、真空チャンバ１２の底部１２ａに、加熱蒸発部１６を挟んで真空ポンプ１８に対向する位置に設けられている。この比較例１の蛍光体シート製造装置１００は、真空チャンバ１２内に供給されたＡｒガスの流れが、加熱蒸発部１６により形成される蒸着場を横切るものである。
【００８７】
また、図７（ａ）〜（ｄ）に示す実施例１〜実施例３および比較例１の蛍光体シート製造装置８０，８２，８４、１００について、蛍光体層の形成時に、真空チャンバ１２内の各測定位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の圧力（単位：Ｐａ）を測定した。測定位置Ｐ１は、加熱蒸発部１６を挟んで真空ポンプ１８に対向する位置であり、測定位置Ｐ２は、加熱蒸発部１６と真空ポンプ１８との間であり、測定位置Ｐ３は、加熱蒸発部１６の配列方向側における真空チャンバ１２の内壁との間である。この圧力測定結果を下記表１に示す。なお、下記表１に示す各測定位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３における圧力の単位はＰａ（パスカル）である。
なお、実施例１〜実施例３および比較例１の蛍光体シート製造装置８０，８２，８４、１００においては、基板Ｓと加熱蒸発部１６との距離は１５ｃｍとし、基板Ｓを直線搬送しながら、蛍光体層を形成した。
【００８８】
次に、実施例１〜実施例３および比較例１の蛍光体シート製造装置による蛍光体シート製造方法について説明する。実施例１〜実施例３および比較例１の蛍光体シート製造装置による蛍光体シート製造方法は、ガス導入口の数もしくは配置位置が異なる点、または拡散板が設けられている点だけが異なり、それ以外の方法は同じである。このため、以下、実施例１〜実施例３および比較例１の蛍光体シート製造装置による蛍光体シート製造方法をまとめて説明する。
【００８９】
本実施例においては、蒸発源として、純度が４Ｎ以上の臭化セシウム（ＣｓＢｒ）粉末、および純度が３Ｎ以上の臭化ユーロピウム（ＥｕＢｒ２）の溶融品を用意した。ＥｕＢｒ２溶融品は、酸化を防ぐため十分なハロゲン雰囲気としたチューブ炉中にて、白金製ルツボに粉体を入れ、温度８００℃に加熱して溶融、冷却後、炉から取り出して作製した。各原料中の微量元素をＩＣＰ−ＭＳ法（誘導結合高周波プラズマ分光分析−質量分析法）により分析した結果、ＣｓＢｒ中のＣｓ以外のアルカリ金属（Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ）はそれぞれ１０質量ｐｐｍ以下であり、アルカリ土類金属（Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ）などの他の元素は、２質量ｐｐｍ以下であった。また、ＥｕＢｒ２中のＥｕ以外の希土類元素は各々２０質量ｐｐｍ以下であり、他の元素は１０質量ｐｐｍ以下であった。これらの原料は、吸湿性が高いので、露点−２０℃以下の乾燥雰囲気を保ったデシケータ内で保管し、使用直前に取り出すようにした。
【００９０】
蛍光体層の形成に際しては、先ず、基板を真空蒸着装置内の基板ホルダーに設置した。
ＣｓＢｒ蒸発源およびＥｕＢｒ２蒸発源を装置内の抵抗加熱用ルツボ容器に充填した後、メイン排気バルブを開いて装置内を排気して、１×１０−３Ｐａの真空度とした。
このとき、真空排気装置としては、ロータリーポンプ、メカニカルブースター、およびディヒュージョンポンプの組み合わせたものを用いた。さらに、水分除去のため、水分排気用のクライオポンプを使用した。その後、排気をメイン排気バルブからバイパスに切り換え、装置内にＡｒガスを導入して、０．５Ｐａの真空度とし、プラズマ発生装置（イオン銃）によりＡｒプラズマを発生させ、酸化物層の表面の洗浄を行なった。
【００９１】
その後、排気をメイン排気バルブに切り換えて１×１０−３Ｐａの真空度まで排気後、再度排気をバイパスに切り換え、Ａｒガスを所定量導入して１．０Ｐａの真空度とした。
なお、実施例２の蛍光体シート製造装置８２においては、ガス導入ノズル６２のガス導入量は、ガス導入ノズル６０のガス導入量の１．５倍とした。
【００９２】
基板Ｓと加熱蒸発部１６（ルツボ５０およびルツボ５２）との間に設けられたシャッタを閉じた状態で、各蒸発源（ＣｓＢｒ）およびＥｕＢｒ2）をそれぞれ抵抗加熱装置で加熱溶融した後、まず、ルツボ５０側のシャッタだけを開けて、基板Ｓの表面にＣｓＢｒ蛍光体母体を堆積させた。
次いで、シャッタを開けた３分後にルツボ５２側のシャッタも開いて、ＣｓＢｒ蛍光体母体の上にＣｓＢｒ：Ｅｕ輝尽性蛍光体を堆積させた。
このとき、形成される蛍光体層の厚さを均一にするため、基板Ｓを周期的に、２００ｍｍ／秒の搬送速度で直線搬送した。
【００９３】
なお、堆積速度は８μｍ／分とした。また、加熱蒸発部１６の各々の抵抗加熱装置の抵抗電流を調整して、輝尽性蛍光体層におけるＥｕ／Ｃｓのモル濃度比が、０．００１／１となるように制御した。蒸着終了後、装置内を大気圧にし、装置から基板を取り出した。次に、熱処理炉に基板を入れて、熱処理炉の内部を窒素ガス雰囲気にし、温度２００℃で２時間、熱処理を行なった。
【００９４】
これにより、基板の表面には、蛍光体の柱状結晶が略垂直方向に延びた密に林立した構造の蛍光体層が形成された。なお、蛍光体層の厚さは、６００μｍであり、蛍光体層が形成されている面積は２００ｍｍ×２００ｍｍであった。このようにして、共蒸着により基板と蛍光体層とからなる蛍光体シートを作製した。
【００９５】
ここで、図８は、実施例１の蛍光体シート製造装置により作製された蛍光体シートの蛍光体層を示すＳＥＭ像であり、（ａ）は、基板の真空ポンプ側の蛍光体層を示すものであり、（ｂ）は、基板の真空ポンプの反対側の蛍光体層を示すものである。また、図９は、比較例１の蛍光体シート製造装置により作製された蛍光体シートの蛍光体層を示すＳＥＭ像であり、（ａ）は、基板の真空ポンプ側の蛍光体層を示すものであり、（ｂ）は、基板の真空ポンプの反対側の蛍光体層を示すものである。図８（ａ）と図９（ａ）とが対応し、図８（ｂ）と図９（ｂ）とが対応するものである。なお、図８（ａ）および（ｂ）ならびに図９（ａ）および（ｂ）に示す各ＳＥＭ像における撮影倍率は１０００倍である。
【００９６】
図８（ａ）および（ｂ）に示すように、実施例１の蛍光体シート製造装置による蛍光体層は、形成された柱状結晶が基板面内において、いずれも揃っており、基板面内における均一性が高いものであった。
一方、比較例１の蛍光体シート製造装置による蛍光層は、図９（ａ）に示す真空ポンプ１８側の蛍光体層の柱状結晶は揃っているものの、図９（ｂ）に示す真空ポンプ１８の反対側の柱状結晶は成長が乱れていた。このように、比較例１の蛍光体シート製造装置による蛍光層は、基板面内における均一性が低いものであった。
【００９７】
次に、本実施例においては、作製した各蛍光体シートについて、画質ムラの評価を行った。この画質ムラの評価方法について説明する。
先ず、作製した各蛍光体シートの表面に、タングステン管球を用い、管電圧が８０ｋＶｐのＸ線を線量１０ｍＲ（２．５８×１０−６Ｃ／ｋｇ）で照射した後、波長が６６０ｎｍの半導体レーザ光を５Ｊ／ｍ２の励起エネルギで各蛍光体シートに照射し、各蛍光体シートの表面から放射された輝尽発光光を受光器（分光感度Ｓ−５の光電子倍増管）にて受光した。この受光した光を電気信号に変換し、これに基づいて、電気信号をデジタル信号にし、画像として構成する画像再生装置によってベタ画像を得、読み取った画像をレーザプリンタによりフィルム上に可視像として出力した。
【００９８】
次に、各蛍光体シートについてフィルムに記録された可視像を目視して評価した。評価については、画質ムラが全く見られないものを「◎」とし、画質ムラが見られないものを「○」とし、画質ムラが若干見られたものを「△」とし、画質ムラが見られたものを「×」とした。このような基準で、各蛍光体シートを評価した。これらの結果を下記表１に示す。
【００９９】
【表１】
【０１００】
上記表１に示すように、実施例１〜実施例３の蛍光体シート製造装置による蛍光層は、画質ムラが見られなかった。また、実施例１の蛍光体シート製造装置による蛍光体層は、図８（ａ）および（ｂ）に示すように柱状結晶の基板面内均一性が高いものであった。画質ムラの評価結果から、実施例２および実施例３の蛍光体シート製造装置による蛍光体層も、柱状結晶の基板面内均一性が高いことは明らかである。
一方、比較例１の蛍光体シート製造装置による蛍光層は、画質ムラが見られた。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】（ａ）は、本発明の第１の実施例に係る蛍光体シート製造装置を示す模式的断面図であり、（ｂ）は、図１（ａ）に示す蛍光体シート製造装置の模式的側断面図である。
【図２】（ａ）は、図１に示す蛍光体シート製造装置の基板保持搬送手段を示す模式的平面図であり、（ｂ）は、図１に示す蛍光体シート製造装置の基板保持搬送手段を示す模式的正面図であり、（ｃ）は、図１に示す蛍光体シート製造装置の基板保持搬送手段を示す模式的側面図である。
【図３】図１に示す蛍光体シート製造装置の加熱蒸発部を示す模式的平面図である。
【図４】本発明の第２の実施例に係る蛍光体シート製造装置を示す模式的平面図である。
【図５】（ａ）は、本発明の第３の実施例に係る蛍光体シート製造装置を示す模式的平面図であり、（ｂ）は、図５（ａ）の要部部分断面図である。
【図６】（ａ）は、本発明の第３の実施例に係る蛍光体シート製造装置における拡散板の変形例を示す模式的平面図であり、（ｂ）は、図６（ａ）の拡散板の配置を示す部分断面図である。
【図７】（ａ）は、実施例１の蛍光体シート製造装置を示す模式的斜視図であり、（ｂ）は、実施例２の蛍光体シート製造装置を示す模式的斜視図であり、（ｃ）は、実施例３の蛍光体シート製造装置を示す模式的斜視図であり、（ｄ）は、比較例１の蛍光体シート製造装置を示す模式的斜視図である。
【図８】実施例１の蛍光体シート製造装置により作製された蛍光体シートの蛍光体層を示すＳＥＭ像であり、（ａ）は、基板の真空ポンプ側の蛍光体層を示すものであり、（ｂ）は、基板の真空ポンプの反対側の蛍光体層を示すものである。
【図９】比較例１の蛍光体シート製造装置により作製された蛍光体シートの蛍光体層を示すＳＥＭ像であり、（ａ）は、基板の真空ポンプ側の蛍光体層を示すものであり、（ｂ）は、基板の真空ポンプの反対側の蛍光体層を示すものである。
【符号の説明】
【０１０２】
１０、１０ａ、１０ｂ、１００ 蛍光体シート製造装置
１２ 真空チャンバ
１２ａ 底面
１２ｂ 側面
１４ 基板保持搬送手段
１６ 加熱蒸発部
１８ 真空ポンプ
２０ ＲＦ用マッチングボックス
２２ 駆動手段
２４ ＬＭガイド
２４ａ ガイドレール
２４ｂ 係合部材
２６ （基板）保持手段
３０ 保持部材
３２ ボールネジ
３２ａ ネジ軸
３２ｂ ナット部
３４ モータ
３６ 基台
３８ 保持機構
３８ａ 取付部材
３８ｂ 保持部材
４０ 防熱部材
５０，５２ ルツボ
６０、６２、８０ ガス導入ノズル
７０、７２ 拡散板
７４ 穴
Ｓ 基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状の基板の表面に真空蒸着によって蓄積性蛍光体層を形成する蛍光体シート製造装置であって、
真空チャンバと、
前記真空チャンバ内を、前記真空チャンバの側面に設けられた排気口を介して排気する真空排気手段と、
容器に収納された前記蓄積性蛍光体層の成膜材料を抵抗加熱によって加熱し、前記容器の開口部から前記成膜材料の蒸気を放出させる抵抗加熱手段と、
前記抵抗加熱手段の上方において、前記基板を保持する基板保持手段と、
前記蛍光体層の成膜中に、前記真空チャンバ内の真空度を調整するために、少なくとも１つのガス導入口を介して前記真空チャンバ内に不活性ガスを導入するガス導入手段とを有し、
前記ガス導入口の縁部と前記排気口の縁部とを直線的に結んで形成される第１の領域と、前記抵抗加熱手段の前記容器の前記開口部の縁部と前記基板の縁部とを直線的に結んで形成される第２の領域とが交わらないように前記ガス導入口が設けられていることを特徴とする蛍光体シート製造装置。
【請求項２】
シート状の基板の表面に真空蒸着によって蓄積性蛍光体層を形成する蛍光体シート製造装置であって、
真空チャンバと、
前記真空チャンバ内を、前記真空チャンバの側面に設けられた排気口を介して排気する真空排気手段と、
容器に収納された前記蓄積性蛍光体層の成膜材料を抵抗加熱によって加熱し、前記容器の開口部から前記成膜材料の蒸気を放出させる抵抗加熱手段と、
前記抵抗加熱手段の上方において、前記基板を保持する基板保持手段と、
前記蛍光体層の成膜中に、前記真空チャンバ内の真空度を調整するために、少なくとも１つのガス導入口を介して前記真空チャンバ内に不活性ガスを導入するガス導入手段と、
前記ガス導入口の上方に設けられ、前記不活性ガスを拡散させる拡散板とを有することを特徴とする蛍光体シート製造装置。
【請求項３】
前記ガス導入口の縁部と前記排気口の縁部とを直線的に結んで形成される第１の領域と、前記抵抗加熱手段の前記容器の前記開口部の縁部と前記基板の縁部とを直線的に結んで形成される第２の領域とが交わらないように前記ガス導入口が設けられている請求項２に記載の蛍光体シート製造装置。
【請求項４】
前記ガス導入口が複数ある場合、前記抵抗加熱手段により得られる前記成膜材料の蒸気の圧力が一定となるように、前記ガス導入手段により、前記各ガス導入口からのガス導入量を調整して、前記蓄積性蛍光体層の成膜を行う請求項１〜３のいずれか１項に記載の蛍光体シート製造装置。
【請求項５】
前記ガス導入口が複数ある場合、前記排気口に近い方のガス導入口のガス導入量を、前記排気口に遠い方のガス導入口のガス導入量よりも多くして前記蓄積性蛍光体層の成膜を行う請求項１〜４のいずれか１項に記載の蛍光体シート製造装置。
【請求項６】
さらに、前記ガス導入口の上方に設けられ、前記不活性ガスを拡散させる拡散板とを有する請求項１、４または５のいずれか１項に記載の蛍光体シート製造装置。
【請求項７】
前記拡散板は、複数の穴が形成されている請求項２〜４のいずれか１項に記載の蛍光体シート製造装置。
【請求項８】
前記拡散板に設けられた複数の穴は、その直径が異なるものが含まれる請求項７に記載の蛍光体シート製造装置。
【請求項９】
さらに、前記真空チャンバ内の真空度を測定する測定手段を少なくとも１つ有し、前記各測定手段により測定された真空度に基づいて、前記ガス導入手段による前記各ガス導入口からのガス導入量を調整して前記蓄積性蛍光体層の成膜を行う請求４〜８のいずれか１項に記載の蛍光体シート製造装置。
【請求項１０】
さらに、直線状の搬送経路で前記基板を基板保持手段とともに搬送する基板搬送手段を有する請求項１〜９に記載の蛍光体シート製造装置。
【請求項１１】
前記抵抗加熱手段における前記容器は、前記基板搬送手段による基板搬送方向と直交する方向に複数並べて配置されている請求項１〜１０に記載の蛍光体シート製造装置。
【請求項１】
シート状の基板の表面に真空蒸着によって蓄積性蛍光体層を形成する蛍光体シート製造装置であって、
真空チャンバと、
前記真空チャンバ内を、前記真空チャンバの側面に設けられた排気口を介して排気する真空排気手段と、
容器に収納された前記蓄積性蛍光体層の成膜材料を抵抗加熱によって加熱し、前記容器の開口部から前記成膜材料の蒸気を放出させる抵抗加熱手段と、
前記抵抗加熱手段の上方において、前記基板を保持する基板保持手段と、
前記蛍光体層の成膜中に、前記真空チャンバ内の真空度を調整するために、少なくとも１つのガス導入口を介して前記真空チャンバ内に不活性ガスを導入するガス導入手段とを有し、
前記ガス導入口の縁部と前記排気口の縁部とを直線的に結んで形成される第１の領域と、前記抵抗加熱手段の前記容器の前記開口部の縁部と前記基板の縁部とを直線的に結んで形成される第２の領域とが交わらないように前記ガス導入口が設けられていることを特徴とする蛍光体シート製造装置。
【請求項２】
シート状の基板の表面に真空蒸着によって蓄積性蛍光体層を形成する蛍光体シート製造装置であって、
真空チャンバと、
前記真空チャンバ内を、前記真空チャンバの側面に設けられた排気口を介して排気する真空排気手段と、
容器に収納された前記蓄積性蛍光体層の成膜材料を抵抗加熱によって加熱し、前記容器の開口部から前記成膜材料の蒸気を放出させる抵抗加熱手段と、
前記抵抗加熱手段の上方において、前記基板を保持する基板保持手段と、
前記蛍光体層の成膜中に、前記真空チャンバ内の真空度を調整するために、少なくとも１つのガス導入口を介して前記真空チャンバ内に不活性ガスを導入するガス導入手段と、
前記ガス導入口の上方に設けられ、前記不活性ガスを拡散させる拡散板とを有することを特徴とする蛍光体シート製造装置。
【請求項３】
前記ガス導入口の縁部と前記排気口の縁部とを直線的に結んで形成される第１の領域と、前記抵抗加熱手段の前記容器の前記開口部の縁部と前記基板の縁部とを直線的に結んで形成される第２の領域とが交わらないように前記ガス導入口が設けられている請求項２に記載の蛍光体シート製造装置。
【請求項４】
前記ガス導入口が複数ある場合、前記抵抗加熱手段により得られる前記成膜材料の蒸気の圧力が一定となるように、前記ガス導入手段により、前記各ガス導入口からのガス導入量を調整して、前記蓄積性蛍光体層の成膜を行う請求項１〜３のいずれか１項に記載の蛍光体シート製造装置。
【請求項５】
前記ガス導入口が複数ある場合、前記排気口に近い方のガス導入口のガス導入量を、前記排気口に遠い方のガス導入口のガス導入量よりも多くして前記蓄積性蛍光体層の成膜を行う請求項１〜４のいずれか１項に記載の蛍光体シート製造装置。
【請求項６】
さらに、前記ガス導入口の上方に設けられ、前記不活性ガスを拡散させる拡散板とを有する請求項１、４または５のいずれか１項に記載の蛍光体シート製造装置。
【請求項７】
前記拡散板は、複数の穴が形成されている請求項２〜４のいずれか１項に記載の蛍光体シート製造装置。
【請求項８】
前記拡散板に設けられた複数の穴は、その直径が異なるものが含まれる請求項７に記載の蛍光体シート製造装置。
【請求項９】
さらに、前記真空チャンバ内の真空度を測定する測定手段を少なくとも１つ有し、前記各測定手段により測定された真空度に基づいて、前記ガス導入手段による前記各ガス導入口からのガス導入量を調整して前記蓄積性蛍光体層の成膜を行う請求４〜８のいずれか１項に記載の蛍光体シート製造装置。
【請求項１０】
さらに、直線状の搬送経路で前記基板を基板保持手段とともに搬送する基板搬送手段を有する請求項１〜９に記載の蛍光体シート製造装置。
【請求項１１】
前記抵抗加熱手段における前記容器は、前記基板搬送手段による基板搬送方向と直交する方向に複数並べて配置されている請求項１〜１０に記載の蛍光体シート製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００６−２７４３０８（Ｐ２００６−２７４３０８Ａ）
【公開日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−９２０２６（Ｐ２００５−９２０２６）
【出願日】平成１７年３月２８日（２００５．３．２８）
【出願人】（０００００５２０１）富士写真フイルム株式会社 (7,609)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月２８日（２００５．３．２８）
【出願人】（０００００５２０１）富士写真フイルム株式会社 (7,609)
【Ｆターム（参考）】
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