(57)【要約】【課題】ガラスを適正な温度に加熱して亀裂を安定して形成し、大版基板から所定サイズの光電変換基板を適正に切り出すこと。【解決手段】大版基板Ｇ上において、光電変換素子と薄膜トランジスタが配列される側に、所定サイズの光電変換基板を切り出すためのカット溝を形成し、カット溝に対して光電変換素子と薄膜トランジスタが配列される側からレーザーを照射して大版基板Ｇをカットし、所定サイズの光電変換基板を切り出す。【選択図】図４
2011134833.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板上の所定領域に複数の光電変換素子と複数の薄膜トランジスタを二次元状に配列させた大版基板を形成し、当該大版基板をレーザーによりカットして、複数の光電変換素子と複数の薄膜トランジスタが二次元状に配列された所定サイズの光電変換基板を製造する光電変換基板の製造方法であって、
前記大版基板上において、前記光電変換素子と前記薄膜トランジスタが配列される側に、所定サイズの光電変換基板を切り出すためのカット溝を形成するカット溝形成工程と、
前記カット溝形成工程により形成された前記カット溝に対して、前記光電変換素子と前記薄膜トランジスタが配列される側からレーザーを照射して前記大版基板をカットし、所定サイズの光電変換基板を切り出すカット工程と、
を有することを特徴とする光電変換基板の製造方法。
【請求項２】
少なくとも、複数の光電変換素子と複数の薄膜トランジスタが二次元状に配列された光電変換基板を有する放射線画像検出パネルであって、
前記光電変換素子と前記薄膜トランジスタが配列された前記光電変換基板の配列面の端部に、前記光電変換基板を所定サイズにカットするためのカット溝が形成されており、
前記光電変換基板は、前記カット溝に対して前記配列面の方向からレーザーを照射して切り出されたものであることを特徴とする放射線画像検出パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光電変換基板の製造方法及び放射線画像検出パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
医療診断の場において、ＣＲ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｒａｄｉｏｇｒａｐｈｙ）カセッテに内蔵された蛍光体プレートを励起光で走査することにより放射線画像データを読み取る読取装置と、当該読取装置で読み取られた放射線画像データを取得する制御装置（コンソール）とを用いたＣＲシステムが実用化されている。
【０００３】
更に、ＣＲカセッテに代わり、複数の光電変換素子と複数の薄膜トランジスタが二次元状に配列された光電変換基板を内蔵し、当該光電変換基板に照射された放射線量に応じた電気信号を出力することが可能な放射線画像検出装置（ＦＰＤ：Ｆｌａｔ  Ｐａｎｅｌ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）が提案されている。この放射線画像検出装置を用いれば、励起光で走査して放射線画像データを読み取る読取装置を必要とせず、直接的に放射線画像データを得るという即時性を確保することが出来る。
【０００４】
ところで、放射線画像検出装置に内蔵される光電変換基板は、所定の規格に合致したサイズである必要があるため、光電変換基板を製造する場合は、特許文献１に記載のように、ガラス基板上の所定領域に複数の光電変換素子と複数の薄膜トランジスタを二次元状に配列させた大版基板をレーザーによりカットし、所定サイズの光電変換基板を切り出すようにしている。
【０００５】
レーザーによるカット作業をもう少し詳しく説明すると、ガラス基板の所定領域にレーザーを照射して加熱し、レーザー後端付近を急冷することにより、ガラス基板の端部に入れた微小傷を引き入れてガラス基板上に亀裂を形成する。そしてこの亀裂を起点にして大版基板を分断することにより、所定サイズの光電変換基板が切り出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２６４３０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
大版基板に対してレーザーによるカット作業を行う場合、大版基板上に配列された光電変換素子と薄膜トランジスタを、大版基板を支持するステージに直に接触させたくないため、光電変換素子等が配列された面と反対側の面をステージ側にして大版基板をステージにセットし、光電変換素子等が配列された面の方向からレーザーを照射することがあり得る（特許文献１における図４参照）。
【０００８】
この場合、光電変換素子や薄膜トランジスタが配列された面において、光電変換素子等が配列された領域外の部分にレーザーを照射することになるが、当該部分は、通常、ガラス基板の上に絶縁層や保護層など複数の層が形成されている。
【０００９】
レーザーによるカット作業を行う場合、ガラス自体を適切な温度に加熱し、その後急冷することが重要であり、ガラス基板の上に複数の層が形成されていると、当該層が光学的若しくは熱伝導的に抵抗となり、ガラス自体の加熱がしづらくなる。
【００１０】
レーザーを照射する部分の層構成が一様であれば、抵抗となる複数の層があってもレーザーの強度を上げることでガラス自体を適切な温度で加熱することが出来る。しかし、レーザーを照射する部分で層構成が所々で異なっていると、ガラス自体を適正な温度で加熱出来なく、結果としてガラス基板上に亀裂を安定して形成できず、適切なカット作業を行うことが出来ない。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、ガラスを適正な温度に加熱して亀裂を安定して形成し、大版基板から所定サイズの光電変換基板を適切に切り出すことが出来る光電変換基板の製造方法及び放射線画像検出パネルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明に係る光電変換基板の製造方法は、
ガラス基板上の所定領域に複数の光電変換素子と複数の薄膜トランジスタを二次元状に配列させた大版基板を形成し、当該大版基板をレーザーによりカットして、複数の光電変換素子と複数の薄膜トランジスタが二次元状に配列された所定サイズの光電変換基板を製造する光電変換基板の製造方法であって、
前記大版基板上において、前記光電変換素子と前記薄膜トランジスタが配列される側に、所定サイズの光電変換基板を切り出すためのカット溝を形成するカット溝形成工程と、
前記カット溝形成工程により形成された前記カット溝に対して、前記光電変換素子と前記薄膜トランジスタが配列される側からレーザーを照射して前記大版基板をカットし、所定サイズの光電変換基板を切り出すカット工程と、
を有することを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明に掛かる放射線画像検出パネルは、
少なくとも、複数の光電変換素子と複数の薄膜トランジスタが二次元状に配列された光電変換基板を有する放射線画像検出パネルであって、
前記光電変換素子と前記薄膜トランジスタが配列された前記光電変換基板の配列面の端部に、前記光電変換基板を所定サイズにカットするためのカット溝が形成されており、
前記光電変換基板は、前記カット溝に対して前記配列面の方向からレーザーを照射して切り出されたものであることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る光電変換基板の製造方法及び放射線画像検出パネルによれば、ガラスを適正な温度に加熱して亀裂を安定して形成し、大版基板から所定サイズの光電変換基板を適切に切り出すことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】カセッテ型検出器を示す斜視図である。
【図２】図１に示すカセッテ型検出器をａ方向から見た所定箇所の断面図である。
【図３】検出部とガラス基板により構成された光電変換基板の説明図である。
【図４】光電変換基板を含む大版基板の説明図である。
【図５】大版基板の表面にレーザーにより亀裂を形成する過程を示す説明図である。
【図６】大版基板の表面に形成された亀裂を基点として大版基板を分断する過程を示す説明図である。
【図７】図４（ｂ）におけるＷ領域の拡大図である。
【図８】カット溝の変形例を示す説明図である。
【図９】カット溝の変形例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
［カセッテ型検出器の概要］
図１は、カセッテ型検出器の斜視図である。
【００１７】
カセッテ型検出器１は、カセッテ型のフラットパネルディテクタ（Ｆｌａｔ  Ｐａｎｅｌ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）である。カセッテ型検出器１は、照射された放射線を検出してデジタル画像データとして取得する放射線検出部２（図２参照）と、放射線検出部２を内部に収納するハウジング３とを備えている。
【００１８】
［カセッテ型検出器の内部構造］
次にカセッテ型検出器１の内部構造について説明する。図２は、図１に示すカセッテ型検出器１をａ方向から見た所定箇所の断面図である。
【００１９】
図２に示すように、放射線検出部２は、撮像パネル（放射線検出パネル）２１、基台２２、電気部品（中継基板２３Ａ、制御基板２３Ｂ、充電池２４（例えばリチウムインキャパシタ等））により構成されている。本実施形態において、基台２２の上方の面には撮像パネル２１が支持されており、基台２２の下方の面には制御基板２３Ｂや充電池２４等、複数の電気部品が取り付けられている。
【００２０】
基台２２は可撓性であり、樹脂により構成されている。基台２２の材質は例えばポリカーボネイトとＡＢＳを混合した樹脂である。基台２２には緩衝材２２Ａが接着されており、緩衝材２２Ａには撮像パネル２１の検出基板２１３が接着されている。つまり、緩衝材２２Ａを介して撮像パネル２１が基台２２に接着されている。従って、ユーザーがカセッテ型検出器１を運搬中に誤って落下させてしまっても、撮像パネル２１が移動してハウジング３の内側Ｐ等に衝突することはなく、撮像パネル２１は破損しない。
【００２１】
撮像パネル２１はシンチレータ２１１、検出部２１２、検出基板２１３、対向基板２１４から構成されている（検出部２１２と検出基板２１３が合体したものが、本発明における光電変換基板に該当する）。撮像パネル２１の基本構造を説明すると、検出部２１２が検出基板２１３の上に形成されており、その上方にシンチレータ２１１が設置されている。シンチレータ２１１の上方には対向基板２１４が設置されており、シンチレータ２１１は対向基板２１４と検出基板２１３に挟まれている。検出基板２１３と対向基板２１４は、例えば、ともに厚みが０．６ｍｍ程度の基板である。
【００２２】
シンチレータ２１１は入射した放射線を光に変換する機能を有する。シンチレータ２１１は、例えば、蛍光体を主たる成分とし、入射した放射線に基づいて、波長が３００ｎｍから８００ｎｍの電磁波、すなわち、可視光線を中心に紫外光から赤外光にわたる電磁波（光）を出力するようになっている。
【００２３】
検出部２１２は、複数の光電変換素子と複数の薄膜トランジスタから構成されており、シンチレータ２１１から出力された電磁波（光）を電気エネルギーに変換して蓄積し、蓄積された電気エネルギーに基づいた電気信号を出力する。検出部２１２で発生した電気信号は不図示のフレキシブルハーネスにより第１中継基板２３Ａに送られる。
【００２４】
基台２２の端部とハウジング３の内側Ｐとの間や、対向基板２１４の上方には、緩衝材２１５が設置されており、ユーザーがカセッテ型検出器１を運搬中に誤って落下させてしまっても、落下の衝撃が基台２２や撮像パネル２１に伝達されにくい。
【００２５】
以上説明したように、図１、図２に示すカセッテ型検出器１を使用することにより、被写体の放射線画像を検出することが可能となっている。
【００２６】
［光電変換基板の製造方法］
次に、前述した検出部２１２と検出基板２１３より構成された光電変換基板Ｘの製造方法について説明する。
【００２７】
図３は、検出部２１２と検出基板２１３により構成された光電変換基板Ｘの説明図である。図３（ａ）は光電変換基板Ｘの側面図であり、図３（ｂ）は光電変換基板Ｘの上面図である。
【００２８】
図３で示すように、光電変換基板Ｘは、複数の光電変換素子と複数の薄膜トランジスタから構成された検出部２１２が検出基板２１３の上に形成された構造となっている。詳細な構造の説明は省略するが、図３（ｂ）で示すように検出基板２１３の上の大半の領域において検出部２１２が形成されており、複数の光電変換素子と複数の薄膜トランジスタが二次元上に配列されている。図３に示す光電変換基板Ｘは、ガラス基板上の所定領域に複数の光電変換素子と複数の薄膜トランジスタが二次元状に配列された大版基板Ｇ（後述）をレーザーによりカットして製造される。
【００２９】
図４は、光電変換基板を含む大版基板Ｇの説明図である。
【００３０】
図４（ａ）で示すように、大版基板Ｇはガラス基板Ｚの所定領域に複数の光電変換素子と複数の薄膜トランジスタ（検出部２１２が該当）を二次元状に配列させたものである。図４（ａ）に示す破線はレーザーによる大版基板Ｇをカットするラインを示しており、１枚の大版基板Ｇをレーザーによりカットすることにより、規格に沿った所定サイズの光電変換基板Ｘが２枚切り出される。
【００３１】
大版基板Ｇに対してレーザーによるカット作業を行う場合、図４（ｂ）に示すように、検出部２１２が形成された面と反対側の面をステージＳ側にして大版基板ＧをステージＳにセットし、検出部２１２が形成された面の方向からレーザーＬＢ（破線の矢印）を照射する。このように作業すれば、大版基板Ｇ上の検出部２１２が、大版基板Ｇを支持するステージＳに直に接触しないため、検出部２１２の表面の汚染、検出部２１２への傷などの損傷、検出部２１２の静電気によるデバイス損傷等を抑えることが出来る。
【００３２】
ここで、レーザーを照射して大版基板Ｇから光電変換基板Ｘを切り出す方法を図５、図６を用いて説明する。図５は、大版基板Ｇの表面にレーザーにより亀裂Ｍを形成する過程を示す説明図であり、図６は、大版基板Ｇの表面に形成された亀裂Ｍを基点として大版基板Ｇを分断する過程を示す説明図である。
【００３３】
大版基板Ｇから所定サイズの光電変換基板Ｘを切り出す方法としては、まず図５（ａ）に示すように、ダイヤモンドカッターＸを上下動させて、大版基板Ｇの端部に初期亀裂ＭＳを形成する。
【００３４】
次に、図５（ｂ）に示すように、レーザーＬＢを大版基板Ｇに照射するとともに、レーザーＬＢと所定の間隔で離れた冷却媒体ＷＭにより大版基板Ｇを冷却させながら、レーザーＬＢと冷却媒体ＷＭを移動させて大版基板Ｇの表面に亀裂Ｍを形成する。亀裂Ｍの深さｔは０．１ｍｍ程度である。
【００３５】
亀裂Ｍの形成を詳しく説明すると、レーザーＬＢの加熱により、加熱された領域は大版基板Ｇの内部で膨張しようと働き、その周囲の加熱されていない領域によって押し返されるために大版基板Ｇに圧縮応力が発生する。この後、加熱された領域が冷却媒体ＷＭにより冷却されると、熱膨張した部分が急激に収縮し引張応力が発生し、この引張応力が大版基板Ｇの破壊靱性値を超えた際に、亀裂Ｍが形成される。レーザーＬＢは炭酸ガスレーザーであり、冷却媒体ＷＭとしては、エア、エアと水の気液混流物、ヘリウム等のガス、液化ガス、ドライアイス等がある。
【００３６】
大版基板Ｇの表面に亀裂Ｍが形成された後、亀裂Ｍを基点として大版基板Ｇを分断する点を図６に示す。図６は、図５（ｂ）におけるｂ方向からみた大版基板Ｇの断面図であり、図６の白抜き矢印で示すように、亀裂Ｍを基点として大版基板Ｇを左右に分けるように機械的に分断し、最終的に所定サイズの光電変換基板Ｘが切り出される。
【００３７】
図４〜図６で説明したように、検出部２１２が形成された側（光電変換素子や薄膜トランジスタが配列される側）からレーザーを照射して大版基板Ｇをカットし、所定サイズの光電変換基板Ｘを切り出すわけであるが、大版基板Ｇにおいてレーザーが照射される部分（図４（ｂ）のＷ領域）は、通常、ガラス基板Ｚの上に絶縁層や保護層など複数の層が形成されている場合が多い。また、製造工程中の理由等によりガラス端部まで一様な層構成で覆われることは少ない。
【００３８】
レーザーによるカット作業を行う場合、ガラス基板Ｚを適切な温度に加熱し、その後急冷することが重要であり、ガラス基板Ｚの上に複数の層が形成されていると、当該層が光学的若しくは熱伝導的に抵抗となり、ガラス自体の加熱がしづらくなる。
【００３９】
レーザーを照射する部分の層構成が一様であれば、抵抗となる複数の層があってもレーザーの強度を上げることでガラス自体を適切な温度で加熱することが出来る。しかし、レーザーを照射する部分で層構成が所々で異なっていると、ガラス自体を適正な温度で加熱出来なく、結果としてガラス基板Ｚ上に亀裂Ｍ（図５、図６参照）を安定して形成できず、適切なカット作業を行うことが出来ない。
【００４０】
そこで、本実施形態で説明する光電変換基板Ｘの製造方法では、所定サイズの光電変換基板Ｘを切り出すためのカット溝を大版基板Ｇに形成し、そのカット溝に対してレーザーを照射して大版基板Ｇをカットしている。この点を図７〜図９を用いて説明する。
【００４１】
図７は、図４（ｂ）におけるＷ領域の拡大図である。
【００４２】
光電変換基板Ｘの製造する過程で、まず、大版基板Ｇが形成される。その際に図７で示すように、所定サイズの光電変換基板Ｘを切り出すためのカット溝ＣＭを形成する工程（カット溝形成工程）が含まれている。カット溝ＣＭは光電変換素子や薄膜トランジスタの配列される側に形成され、カット溝ＣＭの幅は例えば１．５ｍｍである。
【００４３】
図４（ｂ）では省略されているが、図７で示すように、ガラス基板Ｚの上には層間絶縁層Ｙ１と第１保護層Ｙ２と第２保護層Ｙ３が形成され、３層構造となっている。層間絶縁層Ｙ１、第１保護層Ｙ２、第２保護層Ｙ３の厚さは薄く、素材としてＳｉＯｘやＳｉＮｘが用いられている。
【００４４】
ガラス基板Ｚの上に順々に層間絶縁層Ｙ１等の各層が形成される。各層が形成される際にパターニングによりレーザーが照射される部分だけ各層が形成されないようにし、図７で示すようなカット溝ＣＭが形成される。そして、カット溝ＣＭが形成された後、図７の矢印のようにレーザーＬＢをカット溝ＣＭの部分に照射して、図５や図６で説明した光電変換基板Ｘが切り出される工程（カット工程）が行われる。従って、光電変換基板Ｘにおける光電変換素子等が配列された面の端部には、ガラス基板Ｚの上に層間絶縁層Ｙ１等が何ら形成されていないカット溝が形成された状態となる。
【００４５】
このようにガラス基板Ｚの上に層間絶縁層Ｙ１等が何ら形成されていないカット溝ＣＭを形成してレーザーＬＢを照射すると、ガラスを適正な温度に加熱して亀裂Ｍ（図５、図６参照）を安定して形成することができ、所定サイズの光電変換基板Ｘを切り出すことが出来る。つまり、図４（ｂ）で示すように、光電変換素子や薄膜トランジスタをステージＳに直に接触させない状態で、検出部２１２が形成された側（光電変換素子や薄膜トランジスタが配列される側）からレーザーを照射しても適正に所定サイズの光電変換基板Ｘを切り出すことが出来る。
【００４６】
なお、図７では図４（ｂ）のＷ領域を拡大して説明したが、大版基板Ｇにおいてレーザーが照射される部分では全てカット溝ＣＭが形成されており、所定サイズの光電変換基板Ｘを切り出すことが出来る。
【００４７】
図８、図９は、図７に示したカット溝ＣＭの変形例を示す説明図である。
【００４８】
図７で示したように、層間絶縁層Ｙ１、第１保護層Ｙ２、第２保護層Ｙ３の全てを除去してカット溝ＣＭを形成し、カット溝ＣＭの部分にレーザーを照射することが好ましい。しかし、図７に示す態様ではなく、図８で示すように、カット溝ＣＭにおいて第１保護層Ｙ２と第２保護層Ｙ３のみを除去する形態や、図９で示すように、カット溝ＣＭにおいて第２保護層Ｙ３のみを除去する形態など、レーザーが照射する全域において一様な層構成であり、亀裂Ｍを形成出来るレーザーの照射条件が設定出来る態様であっても良い。
【符号の説明】
【００４９】
１  カセッテ型検出器
２  放射線検出部
３  ハウジング
２１  撮像パネル
２１１  シンチレータ層
２１２  検出部
２１３  検出基板
２１４  対向基板
Ｇ  大版基板
Ｘ  光電変換基板
ＣＭ  カット溝
ＬＢ  レーザー
Ｙ１  層間保護層
Ｙ２  第１保護層
Ｙ３  第２保護層
Ｚ  ガラス基板
【図１】
2011134833.tif 000003
【図２】
2011134833.tif 000004
【図３】
2011134833.tif 000005
【図４】
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【図５】
2011134833.tif 000007
【図６】
2011134833.tif 000008
【図７】
2011134833.tif 000009
【図８】
2011134833.tif 000010
【図９】
2011134833.tif 000011