CN113711376A - 检测装置 - Google Patents

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Abstract

检测装置具备光电二极管以及对光电二极管的输出路径进行开闭的薄膜晶体管，薄膜晶体管包括：半导体层，相对于遮光层层叠于光电二极管侧；以及电极层，层叠于半导体层与光电二极管之间，以形成薄膜晶体管的源极电极和漏极电极，源极电极隔着半导体层延伸到与遮光层对置的位置。

Description

检测装置
技术领域
本发明涉及检测装置。
背景技术
已知能够检测指纹图案、静脉图案的光传感器(例如，专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-32005号公报
发明内容
发明要解决的问题
在为了控制来自光传感器的输出定时而使用薄膜晶体管的情况下，为了抑制由半导体的光生伏特效应(Photovoltaic effect)导致的误动作而需要遮光。另一方面，当隔着半导体在两面设置遮光层时，仅仅由于遮光层的形成，制造工序就会增大，因此，要求用于抑制该制造工序的增大的技术。
本发明的目的在于提供一种检测装置，能够设置以较少的制造工序进行薄膜晶体管的遮光的构成。
用于解决问题的方案
本发明的一形态的检测装置具备：光电二极管；以及薄膜晶体管，对所述光电二极管的输出路径进行开闭，所述薄膜晶体管包括：半导体层，相对于遮光层层叠于所述光电二极管侧；以及电极层，层叠于所述半导体层与所述光电二极管之间，以形成所述薄膜晶体管的源极电极和漏极电极，所述源极电极隔着所述半导体层延伸到与所述遮光层对置的位置。
附图说明
图1是示出实施方式1所涉及的检测装置的俯视图。
图2是示出实施方式1所涉及的检测装置的构成例的框图。
图3是示出检测装置的电路图。
图4是示出多个部分检测区域的电路图。
图5A是传感器部的放大概要构成图。
图5B是图5A的Q-Q剖视图。
图6是示意性地示出入射到光电二极管的光的波长与转换效率的关系的图表。
图7是表示检测装置的动作例的定时波形图。
图8是表示图7中的读出期间的动作例的定时波形图。
图9是用于说明检测装置的传感器部的驱动与光源的点亮动作的关系的说明图。
图10是用于说明实施方式1的第一变形例所涉及的传感器部的驱动与光源的点亮动作的关系的说明图。
图11是示意性地示出实施方式1所涉及的检测装置的传感器部与第一光源及第二光源的关系的侧视图。
图12是示意性地示出实施方式1所涉及的检测装置的传感器部与第一光源及第二光源的关系的侧视图。
图13是示出第二光源、传感器部以及手指内的血管的位置关系的例子的示意图。
图14是示出在俯视观察设置成与手指对置的多个光电二极管所形成的面状的检测区域的情况下例示性地设定的光电二极管内的多个位置的示意图。
图15是示出在图14所示的多个位置处获取的检测信号的随时间变化的例子的图表。
图16是用于说明规定期间与来自在聚焦处理中所确定的光电二极管的输出的关系的时序图。
图17是示出实施方式1中的脉波数据的输出所涉及的处理流程的一个例子的流程图。
图18是用于说明以组区域为单位的脉波数据的获取控制的示意图。
图19是用于说明以组区域为单位的脉波数据的获取控制的示意图。
图20是示出来自多个部分检测区域的输出的平均化处理的例子的说明图。
图21是示出实施方式2中的脉波数据的输出所涉及的处理流程的一个例子的流程图。
图22是示出实施方式3和实施方式4中的脉波数据的输出所涉及的处理流程的一个例子的流程图。
图23是示出图22的初次处理流程的一个例子的流程图。
图24是示出实施方式3中的图22的位置偏移对应处理流程的一个例子的流程图。
图25是示出实施方式3的变形例中的图22的位置偏移对应处理流程的一个例子的流程图。
图26是示出实施方式4中的图22的位置偏移对应处理流程的一个例子的流程图。
图27是示出实施方式4的变形例中的图22的位置偏移对应处理流程的一个例子的流程图。
图28是示出能够穿戴于手腕的方式的检测装置的主要构成例的示意图。
图29是示出由图28所示的检测装置进行的血管的检测例的示意图。
图30是示出在手指与传感器部之间设置透镜的构成例的图。
图31是示出互静电电容方式的传感器的主要构成例的示意图。
图32是示出自静电电容方式的传感器的主要构成例的示意图。
图33是示出搭载于印花手帕的检测装置的传感器部的配置例的图。
图34是示出搭载于衣服的检测装置的传感器部的配置例的图。
图35是示出搭载于粘着性片的检测装置的传感器部的配置例的图。
具体实施方式
参照附图详细地说明用于实施发明的方式(实施方式)。本发明不限于以下的实施方式所记载的内容。另外，以下所记载的构成要素包括本领域技术人员能够容易设想的内容、实质上相同的内容。而且，以下所记载的构成要素能够适当地组合。需要说明的是，公开终究不过是一个例子，本领域技术人员关于保护发明的主旨的适当变更而能容易想到的内容当然也包括在本发明的范围内。另外，附图是为了使说明更明确，因此，与实际的形态相比，有时示意性地表示各部的宽度、厚度、形状等，但终究是一个例子，并非限定本发明的解释。另外，在本说明书和各附图中，对于与关于已出现的附图而前述的同样的要素，标注相同的附图标记，有时适当地省略详细的说明。
(实施方式1)
图1是示出实施方式1所涉及的检测装置的俯视图。如图1所示，检测装置1具有传感器基材21、传感器部10、栅极线驱动电路15、信号线选择电路16、检测电路48、控制电路122、电源电路123、第一光源基材51、第二光源基材52、至少一个第一光源61、以及至少一个第二光源62。
控制基板121经由柔性印刷基板71电连接到传感器基材21。在柔性印刷基板71设置有检测电路48。在控制基板121设置有控制电路122和电源电路123。控制电路122例如是FPGA(Field Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)。控制电路122对传感器部10、栅极线驱动电路15以及信号线选择电路16供给控制信号，控制传感器部10的检测动作。另外，控制电路122对第一光源61和第二光源62供给控制信号，控制第一光源61和第二光源62的点亮或非点亮。电源电路123将传感器电源信号VDDSNS(参照图4)等电压信号供给到传感器部10、栅极线驱动电路15以及信号线选择电路16。另外，电源电路123将电源电压供给到第一光源61和第二光源62。
传感器基材21具有检测区域AA和周边区域GA。检测区域AA是设置有传感器部10所具有的多个光电二极管PD(参照图4)的区域。周边区域GA是检测区域AA的外周与传感器基材21的端部之间的区域，是不与光电二极管PD重叠的区域。
栅极线驱动电路15和信号线选择电路16设置于周边区域GA。具体而言，栅极线驱动电路15设置于周边区域GA中的沿着第二方向Dy延伸的区域。信号线选择电路16设置于周边区域GA中的沿着第一方向Dx延伸的区域，并设置于传感器部10与检测电路48之间。
需要说明的是，第一方向Dx是与传感器基材21平行的面内的一个方向。第二方向Dy是与传感器基材21平行的面内的一个方向，是与第一方向Dx正交的方向。需要说明的是，第二方向Dy也可以不与第一方向Dx正交而与其交叉。另外，第三方向Dz是与第一方向Dx及第二方向Dy正交的方向，是传感器基材21的法线方向。
多个第一光源61设置于第一光源基材51，沿着第二方向Dy排列。多个第二光源62设置于第二光源基材52，沿着第二方向Dy排列。第一光源基材51和第二光源基材52分别经由设置于控制基板121的端子部124、125与控制电路122和电源电路123电连接。
多个第一光源61和多个第二光源62例如使用无机LED(Light Emitting Diode：发光二极管)、有机EL(OLED：Organic Light Emitting Diode：有机发光二极管)等。多个第一光源61和多个第二光源62分别射出不同波长的第一光L61和第二光L62(参照图11等)。第一光L61和第二光L62分别具有不同的发光极大波长。发光极大波长是指，在示出第一光L61和第二光L62各自的波长与发光强度的关系的发光光谱中示出最大发光强度的波长。以后，设为在仅记载了波长的数值的情况下示出假定的发光极大波长。
从第一光源61射出的第一光L61主要在手指Fg等被检测体的表面被反射并入射到传感器部10。由此，传感器部10能够通过检测手指Fg等的表面的凹凸的形状来检测指纹。从第二光源62射出的第二光L62主要在手指Fg等的内部反射或者透射过手指Fg等并入射到传感器部10。由此，传感器部10能够检测手指Fg等的内部的与生物体相关的信息。与生物体相关的信息是指，例如手指Fg、手掌的脉波、脉搏、血管图像等。
作为一个例子也可以是，第一光L61具有520nm以上且600nm以下、例如500nm左右的波长，第二光L62具有780nm以上且900nm以下、例如850nm左右的波长。在这种情况下，第一光L61是蓝色或绿色的可见光，第二光L62是红外光。传感器部10能够基于从第一光源61射出的第一光L61来检测指纹。从第二光源62射出的第二光L62在手指Fg等被检测体的内部反射或者透射过手指Fg等、被其吸收后入射到传感器部10。由此，传感器部10能够检测脉波、血管图像(血管图案)作为手指Fg等的内部的与生物体相关的信息。
或者也可以是，第一光L61具有600nm以上且700nm以下、例如660nm左右的波长，第二光L62具有780nm以上且900nm以下、例如850nm左右的波长。在这种情况下，传感器部10能够基于从第一光源61射出的第一光L61和从第二光源62射出的第二光L62来检测脉搏、血管图像以及血氧饱和度，作为与生物体相关的信息。这样，检测装置1由于具有第一光源61和多个第二光源62，因此通过进行基于第一光L61的检测以及基于第二光L62的检测，从而能够检测各种与生物体相关的信息。
需要说明的是，图1所示的第一光源61和第二光源62的配置终究是一个例子，能够适当进行变更。例如，可以在第一光源基材51和第二光源基材52中的每一光源基材配置有多个第一光源61和多个第二光源62。在这种情况下，包括多个第一光源61的组与包括多个第二光源62的组也可以在第二方向Dy上排列配置，第一光源61和第二光源62也可以交替地在第二方向Dy上配置。另外，设置第一光源61和第二光源62的光源基材也可以是一个或者三个以上。
图2是示出实施方式1所涉及的检测装置的构成例的框图。如图2所示，检测装置1还具有检测控制部11和检测部40。检测控制部11的功能的一部分或全部包含于控制电路122。另外，检测部40中的检测电路48以外的功能的一部分或全部包含于控制电路122。
传感器部10是具有作为光电转换元件的光电二极管PD的光传感器。传感器部10所具有的光电二极管PD将与被照射的光对应的电信号向信号线选择电路16输出。信号线选择电路16按照来自检测控制部11的选择信号ASW依次选择信号线SGL。由此，该电信号作为检测信号Vdet向检测部40输出。另外，传感器部10根据从栅极线驱动电路15供给的栅极驱动信号Vgcl进行检测。
检测控制部11是对栅极线驱动电路15、信号线选择电路16以及检测部40分别供给控制信号、并控制它们的动作的电路。检测控制部11将起始信号STV、时钟信号CK、重置信号RST1等各种控制信号供给到栅极线驱动电路15。另外，检测控制部11将选择信号ASW等各种控制信号供给到信号线选择电路16。另外，检测控制部11将各种控制信号供给到第一光源61和第二光源62，控制各自的点亮和非点亮。
栅极线驱动电路15是基于各种控制信号来驱动多个栅极线GCL(参照图3)的电路。栅极线驱动电路15依次或者同时选择多个栅极线GCL，并向所选择的栅极线GCL供给栅极驱动信号Vgcl。由此，栅极线驱动电路15选择连接到栅极线GCL的多个光电二极管PD。
信号线选择电路16是依次或者同时选择多个信号线SGL(参照图3)的开关电路。信号线选择电路16例如是复用器。信号线选择电路16基于从检测控制部11供给的选择信号ASW，将所选择的信号线SGL和检测电路48连接。由此，信号线选择电路16将光电二极管PD的检测信号Vdet输出到检测部40。
检测部40具备检测电路48、信号处理部44、坐标提取部45、存储部46、检测定时控制部47、图像处理部49以及输出处理部50。检测定时控制部47基于从检测控制部11供给的控制信号进行控制，使得检测电路48、信号处理部44、坐标提取部45以及图像处理部49同步动作。
检测电路48例如是模拟前端电路(AFE，Analog Front End)。检测电路48例如是具有检测信号放大部42和A/D转换部43的功能的信号处理电路。检测信号放大部42放大检测信号Vdet。A/D转换部43将从检测信号放大部42输出的模拟信号转换为数字信号。
信号处理部44是基于检测电路48的输出信号来检测输入到传感器部10的规定的物理量的逻辑电路。信号处理部44在手指Fg与检测区域AA接触或者接近的情况下，能够基于来自检测电路48的信号来检测手指Fg、手掌的表面的凹凸。另外，信号处理部44能够基于来自检测电路48的信号来检测与生物体相关的信息。与生物体相关的信息例如是手指Fg、手掌的血管图像、脉波、脉搏、血氧饱和度等。
在获取人的血氧饱和度的情况下，例如采用660nm(该范围是500nm～700nm)作为第一光L61，采用约850nm(该范围是800nm～930nm)作为第二光L62。光的吸收量根据血红蛋白取入氧的量而变化，因此，用光电二极管PD检测从照射的第一光L61、第二光L62减去被血液(血红蛋白)吸收的光的量的光。血氧的大部分与红血球中的血红蛋白可逆地结合，至少一部分溶解于血浆中。更具体而言，作为血液整体将结合有其允许量的百分之几的氧的值称为氧饱和度(SpO2)。能够根据从用第一光L61和第二光L62的两个波长照射的光减去被血液(血红蛋白)吸收的光的量来算出血氧饱和度。
另外，也可以是，信号处理部44获取被多个光电二极管PD同时检测出的检测信号Vdet(与生物体相关的信息)，并执行将它们平均化的处理。在这种情况下，检测部40能够抑制由噪声或手指Fg等被检测体与传感器部10的相对的位置偏移而导致的测定误差，能够进行稳定的检测。
存储部46暂时保存由信号处理部44运算出的信号。存储部46例如可以是RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)、寄存器电路等。
坐标提取部45是当在信号处理部44中检测出手指的接触或者接近时求出手指等的表面的凹凸的检测坐标的逻辑电路。另外，坐标提取部45是求出手指Fg、手掌的血管的检测坐标的逻辑电路。图像处理部49将从传感器部10的各光电二极管PD输出的检测信号Vdet组合，生成示出手指Fg等的表面的凹凸的形状的二维信息以及示出手指Fg、手掌的血管的形状的二维信息。需要说明的是，也可以省略坐标提取部45和图像处理部49。
输出处理部50作为进行基于来自多个光电二极管PD的输出的处理的处理部发挥功能。具体而言，实施方式的输出处理部50至少基于经由信号处理部44获取到的检测信号Vdet，输出至少包含脉波数据的传感器输出Vo。在实施方式中，信号处理部44输出示出后述的各光电二极管PD的检测信号Vdet的输出的变化(振幅)的数据，输出处理部50决定在传感器输出Vo中采用哪个输出，但也可以是，信号处理部44或输出处理部50进行这两者。需要说明的是，输出处理部50也可以将坐标提取部45所求出的检测坐标、图像处理部49所生成的二维信息等包含在传感器输出Vo中。另外，输出处理部50的功能也可以统合于其它构成(例如，图像处理部49等)。
需要说明的是，将脉波等的检测装置穿戴在人体上时，为了还检测出与呼吸或姿态的变化、人体的运动等相伴的噪声，信号处理部44可以根据需要设置噪声过滤器。由于呼吸或姿态的变化而产生的噪声的频率成分例如为1Hz以下，是比脉波所具有的频率成分低很多的频率，因此，通过将带通滤波器用作噪声过滤器从而能够去除。带通滤波器例如能够设置于检测信号放大器42。由于人体的运动等而产生的噪声的频率成分例如为几Hz～100Hz程度，有时与脉波所具有的频率成分重叠。但是，由于这种情况下的频率不是固定的频率而具有频率的波动，因此，使用对于具有波动成分的频率进行去除的噪声过滤器。作为将具有波动成分的频率去除的方法的一个例子(第一波动成分去除方法)，可以利用脉波根据人体的测定场所的不同而产生峰值的时滞这一性质。即，脉波根据人体的测定部位的不同而产生时滞，由于人体的运动等而产生的噪声不产生时滞，或者比脉波的时滞小。因而，在至少两处不同的场所测定脉波，若在不同的多个场所测定出的峰值是规定时间以内，则将其作为噪声而去除。在这种情况下，考虑基于噪声的波形与基于脉波的波形偶然重叠的情况，但在这种情况下，仅在不同的多个场所中的一个场所两个波形重叠，因此，也能够进行基于噪声的波形和基于脉波的波形的判别。该处理例如能够由信号处理部44实施。作为将具有波动成分的频率去除的方法的另一个例子(第二波动成分去除方法)，由信号处理部44去除相位不同的频率成分。在这种情况下，例如可以进行短时间傅里叶变换，去除波动成分，进行傅里叶逆变换。而且，商用频率电源(50Hz、60Hz)也成为噪声源，但在这种情况下，与由于人体的运动等而产生的噪声同样地在不同的多个场所测定出的峰值的时滞不产生或者比由脉波导致的时滞小。因此，能够用与上述的第一波动成分去除方法同样的方法去除噪声。或者也可以通过在检测器的与检测面相反的一侧的面设置护罩来去除由商用频率电源产生的噪声。
接着，关于检测装置1的电路构成例进行说明。图3是示出检测装置的电路图。图4是示出多个部分检测区域的电路图。需要说明的是，在图4中也一并示出检测电路48的电路构成。
如图3所示，传感器部10具有排列成矩阵状的多个部分检测区域PAA。在多个部分检测区域PAA分别设置有光电二极管PD。
栅极线GCL在第一方向Dx上延伸，与在第一方向Dx上排列的多个部分检测区域PAA连接。另外，多个栅极线GCL(1)、GCL(2)、……、GCL(8)在第二方向Dy上排列，分别连接到栅极线驱动电路15。需要说明的是，在以下的说明中，在无需区分说明多个栅极线GCL(1)、GCL(2)、……、GCL(8)的情况下，仅表示为栅极线GCL。另外，在图3中为了易于理解说明，示出了8根栅极线GCL，但终究是一个例子，栅极线GCL也可以排列M根(M为8以上，例如M＝256)。
信号线SGL在第二方向Dy上延伸，连接到在第二方向Dy上排列的多个部分检测区域PAA的光电二极管PD。另外，多个信号线SGL(1)、SGL(2)、……、SGL(12)在第一方向Dx上排列，分别连接到信号线选择电路16和重置电路17。需要说明的是，在以下的说明中，在无需区分说明多个信号线SGL(1)、SGL(2)、……、SGL(12)的情况下，仅表示为信号线SGL。
另外，为了易于理解说明，示出了12根信号线SGL，但终究是一个例子，信号线SGL也可以排列N根(N为12以上，例如N＝252)。另外，传感器的分辨率例如为508dpi(dot perinch：每英寸点数)，单元数为252×256。另外，在图3中，在信号线选择电路16与重置电路17之间设置有传感器部10。不限于此，信号线选择电路16和重置电路17也可以分别连接到信号线SGL的相同方向的端部。另外，一个传感器的实质面积例如实质为50×50um2，检测区域AA的面积例如为12.6×12.8mm2。
栅极线驱动电路15从控制电路122(参照图1)接收起始信号STV、时钟信号CK、重置信号RST1等各种控制信号。栅极线驱动电路15基于各种控制信号分时地依次选择多个栅极线GCL(1)、GCL(2)、……、GCL(8)。栅极线驱动电路15向所选择的栅极线GCL供给栅极驱动信号Vgcl。由此，向连接到栅极线GCL的多个第一开关元件Tr供给栅极驱动信号Vgcl，在第一方向Dx上排列的多个部分检测区域PAA被选为检测对象。
需要说明的是，栅极线驱动电路15也可以按指纹的检测以及不同的多个与生物体相关的信息(脉波、脉搏、血管图像、血氧饱和度等)各自的每一检测模式来执行不同的驱动。例如，栅极线驱动电路15可以将多个栅极线GCL捆束后进行驱动。
具体而言，栅极线驱动电路15可以基于控制信号同时选择栅极线GCL(1)、GCL(2)、……、GCL(8)中的、规定量的栅极线GCL。例如，栅极线驱动电路15从6根栅极线GCL(1)同时选择栅极线GCL(6)，供给栅极驱动信号Vgcl。栅极线驱动电路15经由所选择的6根栅极线GCL对多个第一开关元件Tr供给栅极驱动信号Vgcl。由此，包括在第一方向Dx和第二方向Dy上排列的多个部分检测区域PAA的组区域PAG1、PAG2分别被选择为检测对象。栅极线驱动电路15将规定量的栅极线GCL捆束后进行驱动，按每一规定量的栅极线GCL依次供给栅极驱动信号Vgcl。以下，在不像检测区域位组PAG1、PAG2那样特别区分各个不同的组区域各自的位置的情况下，记载为组区域PAG。
信号线选择电路16具有多个选择信号线Lsel、多个输出信号线Lout以及第三开关元件TrS。多个第三开关元件TrS分别与多个信号线SGL对应设置。6根信号线SGL(1)、SGL(2)、……、SGL(6)连接到共用的输出信号线Lout1。6根信号线SGL(7)、SGL(8)、……、SGL(12)连接到共用的输出信号线Lout2。输出信号线Lout1、Lout2分别连接到检测电路48。
在此，将信号线SGL(1)、SGL(2)、……、SGL(6)设为第一信号线块，将信号线SGL(7)、SGL(8)、……、SGL(12)设为第二信号线块。多个选择信号线Lsel分别连接到一个信号线块所包括的第三开关元件TrS的栅极。另外，一根选择信号线Lsel连接到多个信号线块的第三开关元件TrS的栅极。
具体而言，选择信号线Lsel1、Lsel2、……、Lsel6分别与对应于信号线SGL(1)、SGL(2)、……、SGL(6)的第三开关元件TrS连接。另外，选择信号线Lsel1连接到对应于信号线SGL(1)的第三开关元件TrS、以及对应于信号线SGL(7)的第三开关元件TrS。选择信号线Lsel2连接到对应于信号线SGL(2)的第三开关元件TrS、以及对应于信号线SGL(8)的第三开关元件TrS。
控制电路122(参照图1)将选择信号ASW依次供给到选择信号线Lsel。由此，信号线选择电路16通过第三开关元件TrS的动作在一个信号线块中分时地依次选择信号线SGL。另外，信号线选择电路16在多个信号线块中分别一根一根地选择信号线SGL。通过这种构成，检测装置1能够减少包括检测电路48的IC(Integrated Circuit：集成电路)的数量、或者IC的端子数。
需要说明的是，信号线选择电路16也可以将多个信号线SGL捆束后连接到检测电路48。具体而言，控制电路122(参照图1)将选择信号ASW同时供给到选择信号线Lsel。由此，信号线选择电路16通过第三开关元件TrS的动作，在一个信号线块中选择多个信号线SGL(例如，6根信号线SGL)并连接多个信号线SGL和检测电路48。由此，在各组区域PAG中检测出的信号输出到检测电路48。在这种情况下，来自多个部分检测区域PAA(光电二极管PD)的信号以组区域PAG为单位被统合并输出到检测电路48。
通过栅极线驱动电路15和信号线选择电路16的动作按每一组区域PAG进行检测，从而在一次检测中得到的检测信号Vdet的强度提高，因此能够提高传感器灵敏度。另外，能够缩短检测所需的时间。因此，检测装置1能够在短时间内反复执行检测，因此能够提高S/N比，或者能够精度良好地检测脉波等与生物体相关的信息的时间变化。
如图3所示，重置电路17具有基准信号线Lvr、重置信号线Lrst以及第四开关元件TrR。第四开关元件TrR与多个信号线SGL对应设置。基准信号线Lvr连接到多个第四开关元件TrR的源极或者漏极中的一方。重置信号线Lrst连接到多个第四开关元件TrR的栅极。
控制电路122将重置信号RST2供给到重置信号线Lrst。由此，多个第四开关元件TrR成为导通，多个信号线SGL与基准信号线Lvr电连接。电源电路123将基准信号COM供给到基准信号线Lvr。由此，对多个部分检测区域PAA所包括的电容元件Ca(参照图4)供给基准信号COM。
如图4所示，部分检测区域PAA包括光电二极管PD、电容元件Ca以及第一开关元件Tr。在图4中，示出多个栅极线GCL中的在第二方向Dy上排列的两个栅极线GCL(m)、GCL(m+1)。另外，示出多个信号线SGL中的在第一方向Dx上排列的两个信号线SGL(n)、SGL(n+1)。部分检测区域PAA是被栅极线GCL和信号线SGL包围的区域。第一开关元件Tr与光电二极管PD对应设置。第一开关元件Tr由薄膜晶体管构成，在该例中，由n沟道的MOS(Metal OxideSemiconductor：金属氧化物半导体)型TFT(Thin Film Transistor：薄膜晶体管)构成。
在第一方向Dx上排列的多个属于部分检测区域PAA的第一开关元件Tr的栅极连接到栅极线GCL。在第二方向Dy上排列的多个属于部分检测区域PAA的第一开关元件Tr的源极连接到信号线SGL。第一开关元件Tr的漏极连接到光电二极管PD的阴极和电容元件Ca。
从电源电路123对光电二极管PD的阳极供给传感器电源信号VDDSNS。另外，从电源电路123对信号线SGL和电容元件Ca供给成为信号线SGL和电容元件Ca的初始电位的基准信号COM。
当对部分检测区域PAA照射光时，与光量对应的电流流过光电二极管PD，由此，电荷存储到电容元件Ca。当第一开关元件Tr成为导通时，与存储于电容元件Ca的电荷对应地，电流流过信号线SGL。信号线SGL经由信号线选择电路16的第三开关元件TrS连接到检测电路48。由此，检测装置1能够按每一部分检测区域PAA或者每一组区域PAG来检测与照射到光电二极管PD的光的光量对应的信号。
检测电路48在读出期间Pdet(参照图7)开关SSW成为导通，而与信号线SGL连接。检测电路48的检测信号放大部42将从信号线SGL供给的电流的变动转换为电压的变动并放大。对检测信号放大部42的同相输入部(+)输入具有固定的电位的基准电位(Vref)，反相输入端子(-)连接有信号线SGL。在实施方式1中，输入与基准信号COM相同的信号作为基准电位(Vref)。另外，检测信号放大部42具有电容元件Cb和重置开关RSW。在重置期间Prst(参照图7)，重置开关RSW成为导通，电容元件Cb的电荷被重置。
接着，对传感器部10的制造方法的概要和光电二极管PD的形成工序(OPD形成工序)进行说明。图5A是传感器部10的放大概要构成图。图5B是图5A的Q-Q剖视图。
(制造方法的概要)
描述传感器部10的制造方法的概要。在玻璃基板21上形成的聚酰亚胺25上层叠的底涂层26、遮光层27以及绝缘体上，形成了包括LTPS(Low Temperature Poly Silicon：低温多晶硅)22的背板BP。聚酰亚胺25的厚度例如是10μm。用于形成背板BP的设备在用于形成背板BP的全部工序结束后通过LLO(Laser lift off：激光剥离)从玻璃基板剥离。背板BP作为第一开关元件Tr发挥功能。需要说明的是，在实施方式中，采用LTPS22作为半导体层，但不限于此，也可以由非晶硅等其它半导体形成。
各第一开关元件Tr由两个NMOS晶体管直接连接的双栅TFT构成。该NMOS例如是沟道长度为4.5μm，沟道宽度为2.5μm，迁移率为约40～70cm2/Vs。关于LTPS的TFT的形成，首先在使用一氧化硅(SiO)、氮化硅(SiN)、SiO、非晶硅(a-Si)这四种材料成膜后，通过基于准分子激光的退火使a-Si结晶化而形成多晶硅。另外，周围的驱动器部分的电路是由包括PMOS晶体管和NMOS晶体管的CMOS(Complementary MOS：互补MOS)电路形成的。该PMOS晶体管例如是沟道长度为4.5μm，沟道宽度为3.5μm，迁移率为约40～70cm2/Vs。该NMOS晶体管例如与前述同样，沟道长度为4.5μm，沟道宽度为2.5μm，迁移率为约40～70cm2/Vs。在形成多晶硅后，通过掺杂硼(Boron：B)和磷(Phosphorus：P)，从而形成了PMOS和NMOS的电极。
之后，SiO成膜而作为绝缘膜23a，形成钼钨合金(MoW)作为双栅TFT的两个栅极电极GA、GB。绝缘膜23a的厚度例如是70nm。用于形成栅极电极GA、GB的MoW的厚度例如是250nm。
在形成MoW后，形成中间膜23b，形成用于形成源极电极28a、漏极电极28b的电极层28。电极层28例如是铝合金。需要说明的是，通过干蚀刻形成通孔V1、通孔V2，该通孔V1、通孔V2用于进行源极电极28a、漏极电极28b与通过掺杂形成的LTPS22的PMOS、NMOS的电极的连接。绝缘膜23a和中间膜23b作为绝缘层23发挥功能，该绝缘层23将作为栅极线GCL发挥功能的栅极电极GA、GB与LTPS22及电极层28隔开。
这样形成的背板BP包括：LTPS22，相对于遮光层27层叠于光电二极管PD侧；以及电极层28，层叠于LTPS22与光电二极管PD之间，形成第一开关元件Tr的源极电极28a和漏极电极28b。源极电极28a隔着LTPS22延伸到与遮光层27对置的位置。
在制造背板BP后，为了在上部形成有机光电探测器的层而形成厚度为2μm的平滑层29。虽未图示，但还对平滑层29形成密封膜。另外，通过蚀刻形成用于进行背板BP与光电二极管PD的连接的通孔V3。
接着，将在大气中稳定的反向结构的有机光电二极管(Organic Photo Diode：OPD)作为光电二极管PD形成于背板BP上部。作为有机传感器的传感器部10的光电二极管PD的有源层31使用对近红外光(例如，波长为850nm的光)具有灵敏度的材料。作为透明电极的阴极电极35使用ITO(Indium Tin Oxide：铟锡氧化物)，通过通孔V3与背板BP连接。而且，虽未图示，但通过在ITO的表面形成氧化锌(Zinc Oxide：ZnO)层35a，从而调整了电极的功函数。
有机光电二极管将种类不同的有机半导体材料设为活性层而制作了两个不同的设备。具体而言，作为种类不同的有机半导体材料，使用了PMDPP3T(Poly[2,5-bis(2-hexyldecyl)-2,3,5,6-tetrahydro-3,6-dioxopyrrolo[3,4-c]pyrrole-1,4-diyl]-alt-[3′,3″-dimethy l-2,2′：5′,2″-terthiophene]-5,5″-diyl])和STD-001(住友化学)这两种材料。将各个材料与苯基C61丁酸甲酯([6,6]-Phenyl-C61-Butyric Acid Methyl Ester：PCBM)混合后成膜，从而实现了本体异质结构。而且，作为阳极电极34，对聚噻吩类导电性聚合物(PEDOT：PSS)和银(Ag)进行了成膜。虽未图示，但有机光电二极管用厚度为1μm的聚对二甲苯进行密封，为了与安装有模拟前端(Analog Front End：AFE)的柔性基板的连接，在上部成膜有铬及金(Cr/Au)而作为接触垫。
作为密封膜而使用了聚对二甲苯，但也可以是二氧化硅(SiO2)、氧氮化硅(SiON)。作为阳极电极34，将PEDOT：PSS层叠了10nm，将Ag层叠了80nm，但膜厚的范围关于PEDOT：PSS也可以是10～30nm，关于Ag也可以是10～100nm。关于PEDOT：PSS，可列举氧化钼(MoOx)等作为替代材料，关于Ag，可列举铝(Al)、金(Au)等作为替代材料。阴极电极35在ITO上形成有ZnO，但也可以在ITO上形成聚乙烯亚胺(Polyethylenimine：PEI)、乙氧基化PEI(PEIEthoxylation：PEIE)等聚合物。
(OPD形成工序)
以300W、10秒(sec)的条件对芯片的表面进行了O2等离子体处理。接着，以旋涂条件5000rpm、30秒(sec)成膜ZnO层，在180℃下进行了30分钟(min)退火。在ZnO表面分别以250rpm、4min旋涂了PMDPP3T：PCBM溶液或STD-001：PCBM溶液作为有机层。之后，在氮气气氛下将PEDOT：PSS(例如，Al4083)用异丙醇(IsoPropyl Alcohol：IPA)按(3：17)稀释后的溶液用0.45μm的PVDF过滤器过滤后，按2000rpm且30秒(sec)的条件通过旋涂法进行了成膜。在成膜后，在氮气气氛下进行了80℃、5分钟(min)退火。最后，将银真空蒸镀了80nm作为阳极电极34。在设备完成后，将1μm的聚对二甲苯用CVD(Chemical Vapor Deposition：化学气相沉积)法成膜作为密封膜，对Cr/Au进行了真空蒸镀作为接触垫。
需要说明的是，基于该形成工序的光电二极管PD具备：有源层31，是具有光生伏特效应的有机材料；阴极电极35，隔着有源层31设置于背板BP侧；以及阳极电极34，隔着有源层31设置于与阴极电极35相反的一侧。相对于沿着设置成能够检测光的传感器部10的检测面排列的多个光电二极管PD(参照图3、图4等)各自的阴极电极35，有源层31的层和阳极电极34的层沿着检测面而连续(参照图5B)。即，阴极电极35在各个光电二极管PD中独立地设置，有源层31和阳极电极34在检测区域AA的整个区域内连续。
图6是示意性地示出入射到光电二极管的光的波长与转换效率的关系的图表。图6所示的图表的横轴是入射到光电二极管PD的光的波长，纵轴是光电二极管PD的外量子效率。外量子效率例如用入射到光电二极管PD的光的光量子数与从光电二极管PD流到外部的检测电路48的电流之比来表示。
如图6所示，光电二极管PD在300nm到1000nm左右的波长范围中具有良好的效率。即，光电二极管PD相对于从第一光源61射出的第一光L61和从第二光源62射出的第二光L62双方的波长具有灵敏度。因此，能够用一个光电二极管PD检测具有不同的波长的多个光。
接着，对检测装置1的动作例进行说明。图7是表示检测装置的动作例的定时波形图。如图7所示，检测装置1具有重置期间Prst、有效曝光期间Pex以及读出期间Pdet。电源电路123在重置期间Prst、有效曝光期间Pex以及读出期间Pdet内，将传感器电源信号VDDSNS供给到光电二极管PD的阳极。传感器电源信号VDDSNS是对光电二极管PD的阳极-阴极之间施加反向偏压的信号。例如，对光电二极管PD的阴极实质为0.75V的基准信号COM，但对阳极施加实质为-1.25V的传感器电源信号VDDSNS，从而阳极-阴极之间以实质为2.0V被反向偏压。另外，当检测850nm的波长时，通过施加2V的反向偏压，从而光电二极管PD能够得到0.5A/W以上且0.7A/W以下、优选为0.57A/W左右的高灵敏度。另外，光电二极管的特性是，当施加2V的反向偏压时，暗电流密度(dark current density)为1.0×10-7A/cm2，当检测输出实质为2.9mW/cm2的850nm的波长的光时，使用光电流密度(photocurrent density)为1.2×10-3A/cm2的光电二极管。另外，当照射850nm的波长的光时，且当施加反向偏压2V时，外量子效率(EQE)为约1.0。控制电路122在将RST2信号设为“高(H)”后对栅极线驱动电路15供给起始信号STV和时钟信号CK，重置期间Prst开始。在重置期间Prst中，控制电路122将基准信号COM供给到重置电路17，使用于通过重置信号RST2供给重置电压的第四开关晶体管TrR导通。由此对各信号线SGL供给基准信号COM作为重置电压。基准信号COM例如为0.75V。
在重置期间Prst，栅极线驱动电路15基于起始信号STV、时钟信号CK以及重置信号RST1依次选择栅极线GCL。栅极线驱动电路15将栅极驱动信号Vgcl{Vgcl(1)～Vgcl(M)}依次供给到栅极线GCL。栅极驱动信号Vgcl具备具有作为高电平电压的电源电压VDD和作为低电平电压的电源电压VSS的脉冲状波形。在图7中，设置有M根(例如，M＝256)栅极线GCL，对各栅极线GCL依次供给栅极驱动信号Vgcl(1)、……、Vgcl(M)，多个第一开关元件Tr按各行的每一行依次被导通，被供给重置电压。作为重置电压，例如被供给0.75V基准信号COM的电压。
由此，在重置期间Prst，全部部分检测区域PAA的电容元件Ca依次与信号线SGL电连接，被供给基准信号COM。其结果是，存储于电容元件Ca的电容的电荷被重置。需要说明的是，通过部分地选择栅极线和信号线SGL，也能够将部分检测区域PAA中的一部分电容元件Ca的电容重置。
作为曝光的定时的例子，具有栅极线扫描时曝光控制方法和始终曝光控制方法。在栅极线扫描时曝光控制方法中，对与检测对象的光电二极管PD连接的全部栅极线GCL依次供给栅极驱动信号{Vgcl(1)～(M)}，对检测对象的全部光电二极管PD供给重置电压。之后，当与检测对象的光电二极管PD连接的全部栅极线GCL成为低电压(第一开关元件Tr为截止)时，开始曝光，在有效曝光期间Pex的期间内进行曝光。当曝光结束时，如前所述对与检测对象的光电二极管PD连接的栅极线GCL依次供给栅极驱动信号{Vgcl(1)～(M)}，在读出期间Pdet进行读出。在始终曝光控制方法中，还能够进行在重置期间Prst、读出期间中也进行曝光的控制(始终曝光控制)。在这种情况下，在栅极驱动信号Vgcl(M)供给到栅极线GCL后，有效曝光期间Pex(1)开始。在此，有效曝光期间Pex{(1)……(M)}是指从光电二极管PD向电容Ca充电的期间。需要说明的是，与各栅极线GCL对应的部分检测区域PAA中的、实际的有效曝光期间Pex(1)、……、Pex(M)的开始的定时和结束的定时不同。有效曝光期间Pex(1)、……、Pex(M)分别在重置期间Prst按照栅极驱动信号Vgcl从高电平电压的电源电压VDD变为低电平电压的电源电压VSS的定时开始。另外，有效曝光期间Pex(1)、……、Pex(M)分别在读出期间Pdet按照栅极驱动信号Vgcl从电源电压VSS变为电源电压VDD的定时结束。各有效曝光期间Pex(1)、……、Pex(M)的曝光时间的长度相等。
在栅极线扫描时曝光控制方法中，在有效曝光期间Pex内，电流与照射到光电二极管PD的光对应地流过各部分检测区域PAA。其结果是，电荷存储到各电容元件Ca。
控制电路122按照读出期间Pdet开始前的定时将重置信号RST2设为低电平电压。由此，重置电路17的动作停止。需要说明的是，重置信号也可以仅在重置期间Prst设为高电平电压。在读出期间Pdet，与重置期间Prst同样，栅极线驱动电路15对栅极线GCL依次供给栅极驱动信号Vgcl(1)、……、Vgcl(M)。
具体而言，栅极线驱动电路15在期间V(1)中对栅极线GCL(1)供给高电平电压(电源电压VDD)的栅极驱动信号Vgcl(1)。控制电路122在栅极驱动信号Vgcl(1)为高电平电压(电源电压VDD)的期间将选择信号ASW1、……、ASW6依次供给到信号线选择电路16。由此，通过栅极驱动信号Vgcl(1)选择的部分检测区域PAA的信号线SGL依次或者同时连接到检测电路48。其结果是，检测信号Vdet按每一部分检测区域PAA供给到检测电路48。需要说明的是，从栅极驱动信号Vgcl(1)成为高电平到最初的选择信号ASW1的供给开始为止的时间作为一个例子为约20us(实质为20us)，供给各个选择信号ASW1、……、ASW6的时间作为一个例子为约60us(实质为60us)。这种高速响应性能够通过使用利用了迁移率实质为40cm2/Vs的低温多晶硅(LTPS)的薄膜晶体管(TFT)来实现。
同样地，栅极线驱动电路15在期间V(2)、……、V(M-1)、V(M)中对栅极线GCL(2)、……、GCL(M-1)、GCL(M)分别供给高电平电压的栅极驱动信号Vgcl(2)、……、Vgcl(M-1)、Vgcl(M)。即，栅极线驱动电路15按每一期间V(1)、V(2)、……、V(M-1)、V(M)对栅极线GCL供给栅极驱动信号Vgcl。按各栅极驱动信号Vgcl成为高电平电压的每一期间，信号线选择电路16基于选择信号ASW依次选择信号线SGL。信号线选择电路16按每一信号线SGL依次连接到一个检测电路48。由此，在读出期间Pdet中，检测装置1能够将全部部分检测区域PAA的检测信号Vdet输出到检测电路48。
图8是表示图7中的读出期间Readout所包括的一个栅极线的驱动期间的动作例的定时波形图。以下，参照图8对图7中的一个栅极驱动信号Vgcl(j)的供给期间Readout中的动作例进行说明。在图7中，对最初的栅极驱动信号Vgcl(1)标注有供给期间Readout的附图标记，但关于其它栅极驱动信号Vgcl(2)、……、Vgcl(M)也是同样的。j是从1到M的任意自然数。
如图8和图4所示，第三开关元件TrS的输出(Vout)被预先重置为基准电位(Vref)。基准电位(Vref)为重置电压，例如为0.75V。接着，栅极驱动信号Vgcl(j)成为高电平，该行的第一开关晶体管Tr导通，各行的信号线SGL成为与存储于该部分检测区域PAA的电容(电容元件Ca)的电荷对应的电压。在从栅极驱动信号Vgcl(j)上升起经过期间t1后，产生选择信号ASW(k)成为高的期间t2。当选择信号ASW(k)成为高且第三开关元件TrS导通时，通过在经由该第三开关元件TrS与检测电路48连接的部分检测区域PAA的电容(电容元件Ca)中已充电的电荷，第三开关元件TrS的输出(Vout)(参照图4)变为与存储于该部分检测区域PAA的电容(电容元件Ca)的电荷对应的电压(期间t3)。在图8的例子中，如期间t3所示该电压从重置电压起下降。之后，当第五开关SSW成为导通(SSW信号的高电平期间t4)时，存储于该部分检测区域PAA的电容(电容元件Ca)的电荷向检测电路48的检测信号放大部42的电容(电容元件Cb)移动电荷，检测信号放大部42的输出电压成为与存储于电容元件Cb的电荷对应的电压。此时，检测信号放大部42的反相输入部成为运算放大器的虚短路电位，因此回到基准电位(Vref)。检测信号放大部42的输出电压由A/D转换部43读出。在图8的例子中，与各列的信号线SGL对应的选择信号ASW(k)、ASW(k+1)、……的波形成为高且使第三开关元件TrS依次导通，依次进行同样的动作从而依次读出在与该栅极线GCL连接的部分检测区域PAA的电容(电容元件Ca)中存储的电荷。需要说明的是，图8中的ASW(k)、ASW(k+1)……例如是图7中的ASW1～6中的任意一者。
具体而言，当产生开关SSW成为导通的期间t4时，电荷从部分检测区域PAA的电容(电容元件Ca)向检测电路48的检测信号放大部42的电容(电容元件Cb)移动。此时，检测信号放大部42的同相输入(+)被偏压为基准电位(Vref)(例如，0.75[V])。因此，通过检测信号放大部42的输入之间的虚短路，第三开关元件TrS的输出(Vout)也成为基准电位(Vref)。另外，电容元件Cb的电压与选择信号ASW(k)相应地成为与第三开关元件TrS导通的部位的部分检测区域PAA的电容(电容元件Ca)中存储的电荷对应的电压。检测信号放大部42的输出在通过虚短路使第三开关元件TrS的输出(Vout)成为基准电位(Vref)后，成为与电容元件Cb的电压对应的电容，由A/D转换部43读取该输出电压。需要说明的是，电容元件Cb的电压是指，例如设置于构成电容元件Cb的电容器的两个电极之间的电压。
需要说明的是，期间t1例如是20[μs]。期间t2例如是60[μs]。期间t3例如是44.7[μs]。期间t4例如是0.98[μs]。
需要说明的是，在图7和图8中，示出了栅极线驱动电路15个别地选择栅极线GCL的例子，但不限于此。栅极线驱动电路15也可以同时选择两个以上的规定量的栅极线GCL，按每一规定量的栅极线GCL依次供给栅极驱动信号Vgcl。另外，信号线选择电路16也可以将两个以上的规定量的信号线SGL同时连接到一个检测电路48。另外，栅极线驱动电路15还可以间隔地对多个栅极线GCL进行扫描。另外，动态范围作为一个例子当曝光时间Pex为约4.3ms时成为约103。另外，通过将帧率设为约4.4fps(实质为4.4fps)，从而能够实现高分辨率。
另外，检测装置1能够通过静电电容来检测指纹。具体而言，使用电容元件Ca。首先，使规定的电荷充电到全部电容元件Ca。之后，通过手指Fg触摸，从而与指纹的凹凸对应的电容附加到各单元的电容元件Ca。因而，在手指Fg接触了的状态下，将来自各单元的电容元件Ca的输出所示的电容与参照图7和图8说明的来自各部分检测区域PAA的输出的获取同样地用检测信号放大部42和A/D转换部43进行读取从而生成指纹图案。通过该方法，能够以静电电容方式检测指纹。需要说明的是，希望设为将部分检测区域PAA的电容与指纹等被检测物的距离设定为100um～300um的结构。
接着，对传感器部10、第一光源61以及第二光源62的动作例进行说明。图9是用于说明检测装置的传感器部的驱动与光源的点亮动作的关系的说明图。
如图9所示，在从期间t(1)到期间t(4)各者中，检测装置1执行上述的重置期间Prst、有效曝光期间Pex{(1)……(M)}以及读出期间Pdet。在重置期间Prst和读出期间Pdet中，栅极线驱动电路15从栅极线GCL(1)到栅极线GCL(M)依次进行扫描。
在期间t(1)，第二光源62点亮，第一光源61成为非点亮。由此，检测装置1基于从第二光源62射出的第二光L62，使电流从光电二极管PD经由信号线SGL流到检测电路48。另外，在期间t(2)，第一光源61点亮，第二光源62是非点亮。由此，检测装置1基于从第一光源61射出的第一光L61使电流从光电二极管PD经由信号线SGL流到检测电路48。同样地，在期间t(3)，第二光源62点亮且第一光源61成为非点亮，在期间t(4)，第一光源61点亮且第二光源62成为非点亮。
这样，第一光源61和第二光源62按每一期间t分时点亮。由此，基于第一光L61由光电二极管PD检测出的第一检测信号、以及基于第二光L62由光电二极管PD检测出的第二检测信号分时地输出到检测电路48。因而，能够抑制第一检测信号与第二检测信号重叠并输出到检测电路48。因此，检测装置1能够良好地检测各种与生物体相关的信息。
需要说明的是，第一光源61和第二光源62的驱动方法能够适当变更。例如，在图9中，第一光源61和第二光源62按每一期间t交替点亮，但不限于此。也可以是第一光源61多次在期间t内连续点亮后，第二光源62多次在期间t内连续点亮。另外，第一光源61和第二光源62也可以在各期间t同时点亮。另外，在图9中示出了始终曝光控制方法的例子，但也可以在栅极线扫描时曝光控制方法中，也将第一光源61和第二光源62与图9同样地按每一期间t交替驱动。
图10是用于说明与图9不同的传感器部的驱动与光源的点亮动作的关系的说明图。在图10所示的例子中，第一光源61和第二光源62在有效曝光期间Pex点亮，在重置期间Prst和读出期间Pdet为非点亮。由此，检测装置1能够降低检测所需的消耗电力。
需要说明的是，不限于图10所示的例子，第一光源61和第二光源62也可以在重置期间Prst、有效曝光期间Pex以及读出期间Pdet的全部期间内连续点亮。另外也可以是，在有效曝光期间Pex，第一光源61和第二光源62中的任意一方点亮，并按每一期间t交替点亮。
图11和图12是示意性地示出实施方式1所涉及的检测装置的、传感器部与第一光源及第二光源的关系的侧视图。在图11和图12中，示出了手指Fg与传感器部10的相对的位置关系不同的情况下的动作例。如图11和图12所示，传感器基材21具有第一曲面Sa1、以及与第一曲面Sa1相反的一侧的第二曲面Sa2。第一曲面Sa1在从第二曲面Sa2朝向第一曲面Sa1的方向上以凸状弯曲。第二曲面Sa2沿着手指Fg的表面以凹状弯曲。在第一曲面Sa1设置多个光电二极管PD。传感器基材21既可以是具有透光性的膜状的树脂材料，也可以是弯曲的玻璃基板。
多个第一光源61-1、61-2、61-3沿着第一曲面Sa1设置，向不同的方向射出第一光L61。多个第二光源62-1、62-2、62-3与第二曲面Sa2对置设置，向不同的方向射出第二光L62。第一光源61-1与第二光源62-3隔着手指Fg配置，向相反的方向射出第一光L61和第二光L62。同样地，第一光源61-2与第二光源62-2隔着手指Fg配置，向相反的方向射出第一光L61和第二光L62。第一光源61-3与第二光源62-1隔着手指Fg配置，向相反的方向射出第一光L61和第二光L62。
需要说明的是，在以下的说明中无需区分说明第一光源61-1、61-2、61-3的情况下，表示为第一光源61。另外，在无需区分说明第二光源62-1、62-2、62-3的情况下，表示为第二光源62。
需要说明的是，在图11和图12中，省略示出第一光源基材51和第二光源基材52，但分别具有沿着手指Fg的表面的弯曲形状。或者，也可以将一个光源基材以包围手指Fg的方式形成为环状，在光源基材的内周面设置有第一光源61和第二光源62。
图13是示出第二光源62、传感器部10以及手指Fg内的血管VB的位置关系的例子的示意图。从第二光源62(第二光源62-1、62-2、62-3中的至少任意一个以上)射出的第二光L62透射过手指Fg并入射到各部分检测区域PAA的光电二极管PD。此时，手指Fg中的第二光L62的透射率根据手指Fg内的血管VB的脉动而变化。因而，能够基于血管VB的脉动周期以上的期间中的检测信号Vdet的变化(振幅)的周期来算出脉搏数。
基于检测信号Vdet的变化(振幅)的周期算出脉搏数是通过基于该振幅更大的检测信号Vdet进行的，从而更可靠地持续获取用于算出脉搏数的信息。
图14是示出在俯视观察设置成与手指Fg对置的多个光电二极管PD所形成的面状的检测区域AA的情况下例示地设定的光电二极管PD内的多个部分检测区域PAA的位置(位置P1、P2、P3、P4、P5、P6)的示意图。图15是示出在图14所示的多个位置处获取的检测信号Vdet的随时间变化的例子的图表。图15的线L1示出来自图14的位置P1的部分检测区域PAA的检测信号Vdet的随时间变化的例子。图15的线L2示出来自图14的位置P2的部分检测区域PAA的检测信号Vdet的随时间变化的例子。图15的线L3示出来自图14的位置P3的部分检测区域PAA的检测信号Vdet的随时间变化的例子。图15的线L4示出来自图14的位置P4的部分检测区域PAA的检测信号Vdet的随时间变化的例子。图15的线L5示出来自图14的位置P5的部分检测区域PAA的检测信号Vdet的随时间变化的例子。图15的线L6示出来自图14的位置P6的部分检测区域PAA的检测信号Vdet的随时间变化的例子。
例如，在图14中与手指Fg对置的光电二极管PD中的来自手指Fg的顶端侧中央附近的位置P5处设置的部分检测区域PAA的检测信号Vdet示出图15的线L5所示那样的随时间的变化。具体而言，线L5如第一峰值Max1、第一谷值Min1、第二峰值Max2、第二谷值Min2、第三峰值Max3、……、那样示出了交替地反复值化后的检测信号Vdet的输出的上升和降低的振幅。需要说明的是，第一峰值Max1、第二峰值Max2以及第三峰值Max3的输出值大于第一谷值Min1和第二谷值Min2的输出值。因而，在线L5处产生从第一峰值Max1朝向第一谷值Min1的第一峰值下降Pd1。另外，在线L5处产生了从第一谷值Min1朝向第二峰值Max2的第一峰值上升Pu1。另外，在线L5处产生了从第二峰值Max2朝向第二谷值Min2的第二峰值下降Pd2。另外，在线L5处产生了从第二谷值Min2朝向第三峰值Max3的第二峰值上升Pu2。这样，线L5包括在图15中未标注附图标记的范围在内示出了反复进行峰值上升和峰值下降的检测信号Vdet的变化(振幅)。在此，连续的一次峰值上升和峰值下降的组与在血管VB产生的一次脉动对应。
线L1、L2、L3、L4、L6也与线L5同样地示出反复进行峰值上升和峰值下降的检测信号Vdet的变化(振幅)。这样，来自检测区域AA中的分别设置于不同的位置P1、P2、P3、P4、P5、P6的部分检测区域PAA的检测信号Vdet的输出分别示出与随着血管VB的脉动而变化的第二光L62的透射率对应的变化。
如在图14和图15的例子中示出的，根据部分检测区域PAA在哪一位置处与手指Fg对置，检测信号Vdet的变化(振幅)的程度不同。例如，线L1和线L6的振幅的程度比线L5的振幅的程度明显小。因而，在希望更可靠地持续获取示出与在血管VB产生的脉动对应的检测信号Vdet的变化(振幅)的信息的情况下，认为设置于位置P5的部分检测区域PAA比设置于位置P1、位置P6的部分检测区域PAA更优选。
另外，如图11和图12的传感器部10与手指Fg的位置关系的不同所示那样，传感器部10有时在使用中产生与手指Fg那样的生物体组织的位置偏移。当产生这种位置偏移时，设置有部分检测区域PAA的各位置(例如，位置P1、……、P6)和检测信号Vdet的变化(振幅)的程度有时会按隔着规定时间(例如，后述的图16的规定期间Pt)的前后的定时而发生变化。
因此，实施方式的输出处理部50进行用于确定检测信号Vdet的变化(振幅)的程度更大的一部分部分检测区域PAA的处理(聚焦处理)。具体而言，输出处理部50按每一部分检测区域PAA获取规定期间中的检测信号Vdet。输出处理部50对在该规定期间中从多个部分检测区域PAA分别输出的检测信号Vdet中产生的峰值下降和峰值上升中的、峰值与谷值之差最大的信号进行确定。输出处理部50对输出了产生确定的峰值下降或者峰值上升的检测信号Vdet的部分检测区域PAA进行确定。
需要说明的是，获取检测信号Vdet的变化(振幅)的程度的部位不限于位置P1、P2、P3、P4、P5、P6。输出处理部50也可以对于设置于传感器部10的全部多个部分检测区域PAA个别地获取检测信号Vdet的变化(振幅)的程度，也可以以采样方式提取一部分部分检测区域PAA中的多个部分检测区域PAA来个别地获取检测信号Vdet的变化(振幅)的程度。
在实施方式中，输出处理部50对于设置于传感器部10的全部多个部分检测区域PAA个别地获取检测信号Vdet的变化(振幅)的程度来进行聚焦处理，将基于来自在聚焦处理中确定的部分检测区域PAA的检测信号Vdet的数据作为脉波数据进行输出。脉波数据也可以是包括示出在规定期间中产生的振幅的次数的信息的数据，也可以是包括示出输出处理部50根据基于脉搏数的单位时间(例如，分)与规定期间的关系的规定的运算式而算出的脉搏数的值的信息的数据，也可以是包括示出能够用线L1等描绘的检测信号Vdet的变化其本身的信息的数据。
图16是用于说明规定期间Pt与来自在聚焦处理中确定的部分检测区域PAA的输出的关系的时序图。在实施方式中，确定从第一定时Ta到经过规定期间Pt为止的第二定时Tb的期间内获取的来自各部分检测区域PAA的检测信号Vdet中的、该规定期间Pt中的变化程度最大的检测信号Vdet。基于所确定的检测信号Vdet的数据Ia作为从第一定时Ta到第二定时Tb的规定期间Pt中的脉波数据而被输出。另外，确定从第二定时Tb到经过规定期间Pt为止的第三定时Tc的期间内获取的来自各部分检测区域PAA的检测信号Vdet中的、该规定期间Pt中的变化程度最大的检测信号Vdet。基于所确定的检测信号Vdet的数据Ib作为从第二定时Tb到第三定时Tc的规定期间Pt中的脉波数据而被输出。另外，确定从第三定时Tc到经过规定期间Pt为止的第四定时Td的期间内获取的来自各部分检测区域PAA的检测信号Vdet中的、该规定期间Pt中的变化程度最大的检测信号Vdet。基于被确定的检测信号Vdet的数据Ic作为从第三定时Tc到第四定时Td的规定期间Pt中的脉波数据而被输出。关于第四定时Td及其以后，也同样地以规定期间Pt为单位输出脉波数据。
需要说明的是，规定期间Pt是由连续的峰值上升和峰值下降的组合形成的振幅波形可被导出一次以上的、包括多次检测信号Vdet的输出的期间。预先设定规定期间Pt。规定期间Pt例如是4秒，但不限于此，能够适当变更。
图17是示出实施方式1中的脉波数据的输出所涉及的处理流程的一个例子的流程图。输出处理部50获取光传感器(例如，光电二极管PD)各自的输出(检测信号Vdet)(步骤S1)。输出处理部50反复进行步骤S1的处理，直至经过了规定期间Pt为止(步骤S2；否)。当经过规定期间Pt时(步骤S2；是)，输出处理部50获取光传感器(光电二极管PD)各自的输出(检测信号Vdet)的变化程度(步骤S3)。输出处理部50确定在步骤S3的处理中获取的输出(检测信号Vdet)的变化程度中的、变化程度最大的光传感器(步骤S4)。输出处理部50将基于在步骤S4的处理中确定的光传感器的输出(检测信号Vdet)的数据采用为脉波数据(步骤S5)。在检测装置1的动作没有结束的情况下(步骤S6；否)，再次进行步骤S1的处理。在检测装置1的动作已结束的情况下(步骤S6；是)，结束处理。
需要说明的是，到此对基于变化程度最大的检测信号Vdet的脉波数据的获取进行了说明，但也可以采用峰值(Max1、Max2、Max3……)最高的检测信号Vdet来替代变化程度最大的检测信号Vdet。即，也可以进行基于峰值最高的检测信号Vdet的脉波数据的获取。
以上，根据实施方式1，具备：多个光传感器(例如，光电二极管PD)，配置于检测区域AA；光源(例如，第一光源61、第二光源62)，产生照射到被检测物(例如，手指Fg)并由光传感器检测的光；以及处理部(例如，输出处理部50)，进行基于来自多个光传感器的输出的处理。处理部基于以规定期间(例如，规定期间Pt)为周期得到的多个光传感器各自的输出，决定多个光传感器中的输出被采用的光传感器。由此，在光传感器与被检测物的位置关系发生了变化的情况下，也适当决定以规定期间为周期而输出被采用的光传感器，因此，能够以规定期间为周期得到与该位置的变化对应的输出。因而，能够应对光传感器与被检测物的位置关系的变化。
另外，处理部(例如，输出处理部50)采用在规定期间(例如，规定期间Pt)中产生的输出或者在规定期间中产生的输出的变化程度最大的光传感器(例如，光电二极管PD)的输出。由此，采用在规定期间中产生的输出或者在规定期间中产生的输出的变化程度最大的光传感器的输出，作为为了得到包括脉波数据的传感器输出Vo而最适当的输出，从而在光传感器与被检测物的位置关系发生了变化的情况下，也能够进一步提高脉波数据的精度。因而，能够应对光传感器与被检测物的位置关系的变化。
(实施方式2)
接着，对实施方式2进行说明。关于实施方式2的说明，对于与实施方式1同样的构成标注相同的附图标记，省略说明。
在实施方式1中，确定输出(检测信号Vdet)的变化程度最大的光传感器(光电二极管PD)，采用基于来自该光传感器的输出的数据作为脉波数据。与此相对，实施方式2的脉波数据是基于来自包括输出(检测信号Vdet)的变化程度最大的光传感器(光电二极管PD)的组区域(组区域PAG)的输出的数据，在这一点上与实施方式1不同。
图18和图19是用于说明以组区域PAG为单位的脉波数据的获取控制的示意图。图18和图19例如是将图14的位置P5附近放大后的示意图，但不限于此。在图18和图19中，例示地示出x×y＝6×6[个]组区域PAG配置成矩阵状的传感器部10的检测区域。另外，为了区分x×y＝6×6[个]组区域PAG各自的位置，在第一方向Dx上标注有坐标x1、x2、x3、x4、x5、x6，在第二方向Dy上标注有坐标y1、y2、y3、y4、y5、y6。例如，在记载为(x1，y1)的组区域PAG的情况下，是指与坐标x1与坐标y1的组合的位置对应的组区域PAG。另外，在图18和图19中，例示地将配置成矩阵状的多个部分检测区域PAA以规定量(例如，x×y＝6×6[个])为单位设为一个组区域PAG。
在图18中，示出了血管VB位于坐标y2、y3、y4的范围内的例子。在此，图18所示的部分检测区域PAA中的、输出(检测信号Vdet)的变化程度最大的部分检测区域PAA的位置是(x5，y3)的组区域PAG内的位置Pmax1。
另一方面，在图19中示出了血管VB位于坐标y3、y4、y5的范围内的例子。图18与图19之差、即血管VB的位置之差是由于例如传感器部10相对于手指Fg的位置偏移而产生的(参照图11、图12)。在产生了从图18的状态成为图19的状态的位置偏移的情况下，输出(检测信号Vdet)的变化程度最大的部分检测区域PAA的位置从位置Pmax1偏移到(x5，y4)的组区域PAG内的位置Pmax2。
在实施方式1中，采用来自位置Pmax1的部分检测区域PAA的输出(检测信号Vdet)作为位置偏移前(参照图18)的规定期间Pt中的输出，采用来自位置Pmax2的部分检测区域PAA的输出(检测信号Vdet)作为位置偏移后(参照图19)的规定期间Pt中的输出。另一方面，在实施方式2中，采用来自包括位置Pmax1的部分检测区域PAA的(x5，y3)的组区域PAG中设置的多个部分检测区域PAA的输出(检测信号Vdet)作为位置偏移前(参照图18)的规定期间Pt中的输出，采用来自包括位置Pmax2的部分检测区域PAA的(x5，y4)的组区域PAG中设置的多个部分检测区域PAA的输出(检测信号Vdet)作为位置偏移后(参照图19)的规定期间Pt中的输出。这样，在实施方式2中，采用来自包括输出(检测信号Vdet)的变化程度最大的部分检测区域PAA的组区域PAG的输出。
图20是示出来自多个部分检测区域PAA的输出的平均化处理的例子的说明图。在实施方式2中，当采用来自包括输出(检测信号Vdet)的变化程度最大的部分检测区域PAA的组区域PAG中设置的多个部分检测区域PAA的输出(检测信号Vdet)时，进行取得来自多个部分检测区域PAA的输出的平均的平均化处理。在平均化处理中，将各部分检测区域PAA的输出(检测信号Vdet)用模拟/数字变化处理进行值化并设为输出值，进行将多个部分检测区域PAA的输出值相加、并除以输出值相加的部分检测区域PAA的数量的处理。
在图20中，在表的“输出值”栏中示出了将来自多个部分检测区域PAA各自的输出(检测信号Vdet)数值化后的输出值。在该表中，为了区分多个部分检测区域PAA各自的位置，在第一方向Dx上标注有坐标xa、xb、xc，在第二方向Dy上标注有坐标ya、yb、yc、yd、ye、yf、yg。即，该表的一个单元的值示出一个部分检测区域PAA的输出值。需要说明的是，各单元的值终究是例示性的，并非示出来自多个部分检测区域PAA各者的输出值受其限制。
需要说明的是，图20的“无平均化处理”、“平均化处理例1(3个)”以及“平均化处理例2(5个)”的“输出值”栏的各单元的值相同。另外，这些表的各单元所示的输出值是某定时的输出值，但在“图表”栏中示出的输出值的图表是示出包括该定时的期间(例如，规定期间Pt)中的多次的输出值在该期间内如何变化的图表。
图20的“无平均化处理”的图表中的线La示出了各部分检测区域PAA的输出值被直接采用的情况下的输出值的随时间的变化。另一方面，“平均化处理例1(3个)”的图表中的线Lb采用了在一个方向(例如，第二方向Dy)上连续排列的三个部分检测区域PAA的输出值的平均值。如在“平均化处理例1(3个)”的图表中所示，通过进行平均化处理，从而噪声对输出值的影响得到缓和，输出值的随时间的变化所示的峰值和谷值的周期性更明显化。另外，“平均化处理例2(5个)”的图表中的线Lc采用了在该一个方向上连续排列的5个部分检测区域PAA的输出值的平均值。通过使成为输出值被平均化的对象的部分检测区域PAA的数量更多，从而输出值中的元件差别、电源噪声等各种噪声的影响更加得到缓和，输出值的随时间的变化所示的峰值和谷值的周期性进一步明显化。
在图20中成为输出值被平均化的对象的部分检测区域PAA的数量(规定量)终究是用于说明平均化处理的一个例子，实施方式不受其限制。在实施方式2中，例如将包括输出(检测信号Vdet)的变化程度最大的部分检测区域PAA的一个组区域PAG中设置的多个部分检测区域PAA的输出值平均化，将其采用为来自该组区域PAG的输出值。另外，在实施方式2中也可以是，将设置于该一个组区域PAG和该一个组区域PAG附近的组区域PAG的多个部分检测区域PAA的输出值平均化，将其采用为来自该组区域PAG的输出值。在此，该一个组区域PAG附近的组区域PAG例如既可以是沿着第一方向Dx或第二方向Dy与该一个组区域PAG相邻的组区域PAG，也可以是沿着第一方向Dx或第二方向Dy中的一方与该一个组区域PAG连续排列的多个组区域PAG。
图21是示出实施方式2中的脉波数据的输出所涉及的处理流程的一个例子的流程图。图21所示的实施方式2的处理流程除了图17所示的实施方式1的处理流程中的步骤S5的处理被置换为步骤S15的处理这一点之外，与实施方式1的处理相同。
作为步骤S15的处理，输出处理部50进行将包括在步骤S4的处理中确定的光传感器(部分检测区域PAA的光电二极管PD)的组区域(组区域PAG)的输出平均化的平均化处理，基于通过平均化处理得到的输出值的随时间的变化所示的振幅来获取脉波数据。
以上，除了特别说明的事项，实施方式2与实施方式1相同。
根据实施方式2，检测区域AA包括多个组区域(例如，组区域PAG)。多个组区域分别包括多个光传感器(例如，光电二极管PD)。输出处理部50采用包括在规定期间(例如，规定期间Pt)中产生的输出或者在规定期间中产生的输出的变化程度最大的光传感器在内的组区域的输出。由此，通过采用包括在规定期间中产生的输出或者在规定期间中产生的输出的变化程度最大的光传感器在内的组区域的输出，作为为了得到包括脉波数据的传感器输出Vo而最适当的输出，从而在光传感器与被检测物的位置关系发生了变化的情况下，也能够更加提高脉波数据的精度。因而，能够应对光传感器与被检测物的位置关系的变化。
另外，多个光传感器(例如，光电二极管PD)以矩阵状配置于检测区域AA。输出处理部50进行将相邻的两个以上的光传感器且非全部光传感器的规定量的光传感器的输出平均化的平均化处理，基于通过平均化处理而被平均化的输出来决定输出被采用的光传感器。由此，输出值中的各种噪声的影响更加得到缓和，输出值的随时间的变化所示的峰值和谷值的周期性进一步明显化。因而，能够更加提高脉波数据等、传感器输出Vo的精度。需要说明的是，关于平均化处理的具体内容不限于此，能够适当变更。例如，也可以将至少一个栅极线GCL与多个信号线SGL、或者多个栅极线与至少一个信号线SGL捆束后从相邻的多个部分检测区域PAA同时读取。
(实施方式3)
接着，对实施方式3进行说明。关于实施方式3的说明，对于与实施方式1、实施方式2同样的构成标注相同的附图标记而省略说明。
在实施方式3中，如在图11和图12中说明的，进行基于手指Fg的指纹图案的生成的指纹的检测。该指纹的检测按每一规定期间Pt进行。输出处理部50基于最先检测出的指纹图案(初次的指纹图案)的位置与其后检测出的指纹图案的位置的位置关系的不同，算出光电二极管PD相对于手指Fg的偏移量。输出处理部50基于算出的偏移量，对被视为所采用的输出的光传感器(部分检测区域PAA)的位置偏移进行校正。
需要说明的是，作为指纹检测的具体方法，能够利用如下方法中的任意一者：利用基于来自第一光源61、第二光源62中的至少一方的光的检测的作为光学传感器的传感器部10来生成指纹图案的方法；以及通过利用电容元件Ca的电容的静电电容传感器来识别指纹的凹凸的方法。
在实施方式3中，作为一个例子，第一光L61具有360nm以上且不到800nm、例如500nm左右的波长。第二光L62具有800nm以上且930nm以下、例如850nm左右的波长。也就是说，第二光L62的波长比第一光L61的波长长。在这种情况下，第一光L61是可见光。第二光L62是红外光。
在用上述的第一光L61、第二光L62的2波长的光的一方检测指纹、用另一方检测血管和脉波图案的情况下，在指纹的检测中使用第一光L61，在血管和脉波图案的检测中使用第二光L62。需要说明的是，也可以用第二光L62的一个波长的光来检测指纹和血管双方。
图22是示出实施方式3和后述的实施方式4中的脉波数据的输出所涉及的处理流程的一个例子的流程图。在实施方式3和后述的实施方式4中，首先进行初次处理(步骤S21)。之后，进行位置偏移对应处理(步骤S22)。反复进行步骤S22的处理，直至检测装置1的动作结束为止(步骤S23；否)。当检测装置1的动作结束时(步骤S23；是)，结束处理。
图23是示出图22的初次处理流程的一个例子的流程图。初次处理除了从图21所示的流程图省略了步骤S6的处理这一点之外，与参照图21所示的流程图而说明的处理相同。图23的步骤S15的处理后的返回示出：图22所示的步骤S21的处理(初次处理)结束，转移至下一个处理即步骤S22的处理(位置偏移对应处理)。
图24是示出实施方式3中的图22的位置偏移对应处理流程的一个例子的流程图。首先，进行指纹图案的获取(步骤S31)。步骤S31的指纹图案的获取例如是基于初次处理中的各光传感器(光电二极管PD)的输出而进行的。只要在初次处理中，则基于哪个定时的输出来生成指纹图案是任意的，但是被预先决定(例如，初次)。
输出处理部50获取光传感器(光电二极管PD)各自的输出(检测信号Vdet)(步骤S32)。输出处理部50反复进行步骤S32的处理，直至经过了规定期间Pt为止(步骤S33；否)。当经过了规定期间Pt时(步骤S33；是)，进行指纹图案的获取(步骤S34)。步骤S34的指纹图案的获取例如基于最新的各光传感器(光电二极管PD)的输出来进行，但不限于此，只要是不回溯规定期间Pt以上的期间内的各光传感器(光电二极管PD)的输出即可。
输出处理部50算出最新的指纹图案相对于初次的指纹图案的的偏移量(步骤S35)。具体而言，作为步骤S35的处理，输出处理部50对在步骤S31的处理中得到的指纹图案与多个部分检测区域PAA的位置关系、以及在步骤S34的处理中得到的指纹图案与多个部分检测区域PAA的位置关系进行比较。输出处理部50基于指纹图案所包括的特征点检测等对照处理，进行检测出被判断为相同的指纹图案的凸凹的部分检测区域PAA的位置是否偏移的判定、以及在偏移的情况下将其偏移量作为部分检测区域PAA的第一方向Dx和第二方向Dy的偏移量进行数值化的处理。
输出处理部50根据在初次处理的步骤S4的处理中确定为输出的变化程度最大的光传感器(光电二极管PD)的光传感器的位置，来确定处于仅偏移在步骤S35的处理中算出的偏移量的位置的光传感器(光电二极管PD)(步骤S36)。输出处理部50根据将包括在步骤S36的处理中确定的光传感器的组区域(组区域PAG)的输出平均化而得到的输出值的振幅来获取脉波数据(步骤S37)。步骤S37的处理除了决定组区域的基准从在步骤S4的处理中确定的光传感器变为在步骤S36的处理中确定的光传感器这一点之外，与步骤S15的处理相同。图24和后述的图26的步骤S37的处理后的返回示出：图22所示的步骤S22的处理(位置偏移对应处理)结束，转移至下一个处理即步骤S23的处理。
需要说明的是，在参照图22、图23、图24的说明中，在脉波测定时、即按产生用于获取脉波的输出的变化(振幅)的每一规定期间Pt每次进行指纹检测，但不限于此。也可以在后述的全部动作期间进行指纹检测，在其以外的期间不进行指纹检测，对多个脉波测定中的每一个进行一次指纹检测(间隔指纹测定)。以上，除了特别说明的事项之外，实施方式3与实施方式2相同。
根据实施方式3，检测区域AA与手指Fg对置(参照图11、图12)。输出处理部50基于根据多个部分检测区域PAA各自的输出生成的指纹图案，来决定多个光传感器(例如，光电二极管PD)中的输出被采用的光传感器。由此，在光传感器与手指Fg的位置关系发生了变化的情况下，基于检测出的指纹图案的位置偏移来决定所采用的输出，因此也能够以规定期间为周期得到与该位置的变化对应的输出。因而，能够应对光传感器与手指Fg的位置关系的变化。
(实施方式3的变形例)
接着，对将实施方式3中的步骤S35至步骤S37的处理置换为其它处理的变形例进行说明。具体而言，在该变形例中，根据最新的指纹图案(参照步骤S34)相对于初次的指纹图案(参照步骤S31)的偏移的有无而使处理分支。
图25是示出实施方式3的变形例中的图22的位置偏移对应处理流程的一个例子的流程图。从步骤S31到步骤S34的处理与参照图24所说明的处理相同。
输出处理部50判定最新的指纹图案相对于初次的指纹图案的偏移的有无(步骤S45)。具体而言，作为步骤S35的处理，输出处理部50对在步骤S31的处理中得到的指纹图案与多个部分检测区域PAA的位置关系、以及在步骤S34的处理中得到的指纹图案与多个部分检测区域PAA的位置关系进行比较。输出处理部50基于指纹图案所包括的特征点检测等对照处理，进行检测出被判断为相同的指纹图案的凸凹的部分检测区域PAA的位置是否偏移的判定。
输出处理部50在步骤S45的处理中判定为有偏移的情况下(步骤46；是)，依次进行步骤S3的处理、步骤S4的处理、步骤S15的处理。另一方面，在步骤S45的处理中判定为没有偏移的情况下(步骤S46；否)，输出处理部50根据将包括在初次处理的步骤S4的处理中判定为输出的变化程度最大的光传感器(光电二极管PD)在内的组区域(组区域PAG)的输出平均化而得到的输出值的振幅来获取脉波数据(步骤S47)。图25和后述的图27的步骤S15的处理后以及步骤S47的处理后的返回示出：图22所示的步骤S22的处理(位置偏移对应处理)结束，转移至下一个处理即步骤S23的处理。
以上，除了特别说明的事项之外，实施方式3的变形例与实施方式3相同。
(实施方式4)
接着，对实施方式4进行说明。关于实施方式4的说明，对于与实施方式1、实施方式2、实施方式3相同的构成标注相同的附图标记而省略说明。
实施方式3在位置偏移对应处理中利用了指纹图案，但在实施方式4中，在利用基于与检测区域AA对置的血管VB的形状而生成的血管图案这一点与实施方式3不同。具体而言，在实施方式4中，关于参照图22说明的处理流程中的初次处理，与实施方式3相同，位置偏移对应处理的一部分与实施方式3不同。
图26是示出实施方式4中的图22的位置偏移对应处理流程的一个例子的流程图。在实施方式4中，作为替代实施方式3中的步骤S31的处理的步骤S51的处理，进行血管图案的获取。步骤S51的血管图案的获取例如是基于初次处理中的各光传感器(光电二极管PD)的输出进行的。只要在初次处理中，则基于哪个定时的输出来生成血管图案是任意的，但是被预先决定(例如，初次)。
另外，在实施方式4中，作为替代实施方式3中的步骤S34的处理的步骤S54的处理，进行血管图案的获取。步骤S54的血管图案的获取例如是基于最新的各光传感器(光电二极管PD)的输出进行的，但不限于此，只要是不回溯规定期间Pt以上的期间内的各光传感器(光电二极管PD)的输出即可。
另外，在实施方式4中，进行替代实施方式3中的步骤S35的处理的步骤S55的处理。在步骤S55的处理中，输出处理部50算出最新的血管图案相对于初次的血管图案的偏移量。具体而言，输出处理部50对在步骤S51的处理中得到的血管图案与多个部分检测区域PAA的位置关系、以及在步骤S54的处理中得到的血管图案与多个部分检测区域PAA的位置关系进行比较。输出处理部50基于血管图案所包括的特征点检测等对照处理，进行检测出相同的血管图案的部分检测区域PAA的位置是否偏移的判定、以及在偏移的情况下将其偏移量作为部分检测区域PAA的第一方向Dx和第二方向Dy的偏移量进行数值化的处理。
以上，除了特别说明的事项之外，实施方式4与实施方式3相同。需要说明的是，在实施方式4中，虽然采用了与血管VB对应的血管图案，但是血管VB不特别限定动脉、静脉、其它种类。
根据实施方式4，检测区域AA在内侧与包括血管(例如，血管VB)的生物体组织(例如，手指Fg或后述的手腕Wr)对置。输出处理部50基于根据多个光传感器(例如，光电二极管PD)各自的输出而生成的血管图案(例如，血管图案)来决定多个光传感器中的输出被采用的光传感器。由此，在光传感器与生物体组织的位置关系发生了变化的情况下，基于检测出的血管图案的位置偏移来决定所采用的输出，因此也能够以规定期间为周期得到与该位置的变化对应的输出。因而，能够应对光传感器与生物体组织的位置关系的变化。
(实施方式4的变形例)
接着，对将实施方式4中的步骤S55、步骤S36、步骤S37的处理置换为其它处理的变形例进行说明。具体而言，与实施方式3中的指纹图案在实施方式4中置换为血管图案同样地，实施方式3的变形例中的指纹图案在实施方式4的变形例中置换为血管图案。即，在实施方式4的变形例中，根据最新的血管图案(参照步骤S54)相对于初次的血管图案(参照步骤S51)的偏移的有无而使处理分支。
图27是示出实施方式4的变形例中的图22的位置偏移对应处理流程的一个例子的流程图。实施方式4的变形例中的步骤S51到步骤S34的处理与实施方式4(参照图26)相同。
输出处理部50判定最新的血管图案相对于初次的血管图案的偏移的有无(步骤S65)。具体而言，作为步骤S65的处理，输出处理部50对在步骤S51的处理中得到的血管图案与多个部分检测区域PAA的位置关系、以及在步骤S54的处理中得到的血管图案与多个部分检测区域PAA的位置关系进行比较。输出处理部50基于血管图案所包括的特征点检测等对照处理，进行检测出相同的血管图案的部分检测区域PAA的位置是否偏移的判定。
输出处理部50在步骤S65的处理中判定为有偏移的情况下(步骤46；是)，依次进行步骤S3的处理、步骤S4的处理、步骤S15的处理。另一方面，在步骤S65的处理中判定为没有偏移的情况下(步骤S46；否)，输出处理部50进行步骤S47的处理。
以上，除了特别说明的事项之外，实施方式4的变形例与实施方式4相同。
在至此的说明中，对在规定期间Pt中反复获取来自多个光传感器(光电二极管PD)的全部的输出的方法进行了说明，但多个光传感器的动作控制不限于此。也可以是，检测控制部11产生以规定期间为周期使多个光传感器(光电二极管PD)全部动作的全部动作期间，在全部动作期间以外的期间，使包括在全部动作期间中产生的输出或者在全部动作期间中产生的输出的变化程度最大的光传感器在内的一部分光传感器动作。在这种情况下，如图2的虚线所示，示出在全部动作期间中产生的输出或者在全部动作期间中产生的输出的变化程度最大的光传感器的位置的信息、或者包括该光传感器的组区域PAG的信息从输出处理部50反馈到检测控制部11。检测控制部11基于从输出处理部50反馈的信息，确定包括在全部动作期间中产生的输出或者在全部动作期间中产生的输出的变化程度最大的光传感器在内的一部分光传感器，并使其动作。
例如，在图16中的从第一定时Ta到第二定时Tb的规定期间Pt中，设定使多个部分检测区域PAA全部动作的全部动作期间Ba。确定该全部动作期间Ba中的变化程度最大的检测信号Vdet，包括输出了所确定的检测信号Vdet的部分检测区域PAA在内的组区域PAG中设置的部分检测区域PAA、或者在包括该组区域PAG且不包括多个部分检测区域PAA的全部在内的区域中设置的部分检测区域PAA被决定为在全部动作期间以外的期间Aa进行动作的部分检测区域PAA。并且，确定全部动作期间Ba和期间Aa中的变化程度最大的检测信号Vdet，基于来自包括所确定的检测信号Vdet的变化程度最大的部分检测区域PAA在内的组区域PAG的输出的数据作为脉波数据被输出。基于来自包括检测信号Vdet的变化程度最大的部分检测区域PAA在内的组区域PAG的输出的脉波数据是指，例如经过平均化处理而得到的脉波数据。关于从第二定时Tb到第三定时Tc的规定期间Pt中设定的全部动作期间Bb与期间Ab的关系，也与全部动作期间Ba和期间Aa中的动作控制相同。关于从第三定时Tc到第四定时Td的规定期间Pt中设定的全部动作期间Bc与期间Ac的关系，也与全部动作期间Ba和期间Aa中的动作控制相同。关于其后的规定期间Pt中设定的全部动作期间和全部动作期间以外的期间中的动作控制，也与全部动作期间Ba和期间Aa中的动作控制相同。
需要说明的是，包括输出了全部动作期间(例如，全部动作期间Ba、Bb、Bc)中的变化程度最大的检测信号Vdet的部分检测区域PAA在内的组区域PAG、且不包括多个部分检测区域PAA的全部的区域是指，例如包括第一方向Dx的位置或第二方向Dx的位置与组区域PAG相同的多个组区域PAG在内的区域，但该区域不限于此，能够适当变更。
这样，控制多个光传感器(例如，光电二极管PD)的动作的检测控制部11产生以规定期间(例如，规定期间Pt)为周期使多个光传感器全部动作的全部动作期间(例如，全部动作期间Ba、Bb、Bc)。另外，在全部动作期间以外的期间(例如，检测区域Aa、Ab、Ac)，使包括在全部动作期间中产生的输出或者在全部动作期间中产生的输出的变化程度最大的光传感器在内的一部分光传感器动作。由此，能够更加减少在全部动作期间以外的期间动作的光传感器。因而，易于进一步提高在全部动作期间以外的期间动作的光传感器的动作周期(刷新率)。
另外，成为平均化处理的对象的检测信号Vdet不限于来自设置于一个组区域PAG的部分检测区域PAA的检测信号Vdet。例如，也可以将输出了变化程度最大的检测信号Vdet的部分检测区域PAA的检测信号Vdet、以及与该部分检测区域PAA的位置关系满足规定条件的部分检测区域PAA的检测信号Vdet平均化。规定条件例如可以列举以输出了变化程度最大的检测信号Vdet的部分检测区域PAA的位置为基准，第一方向Dx的位置和第二方向Dx中的至少一方位置相同、介于与该部分检测区域PAA之间的其它部分检测区域PAA的数量是规定个数以内、满足基于它们的组合的条件等。希望规定个数的值是相对于多个部分检测区域PAA在第一方向Dx上的排列数量以及在第二方向Dx上的排列数量足够小的值。
另外，平均化处理不是必须的。例如也可以是，以输出了包括在全部动作期间(例如，全部动作期间Ba、Bb、Bc)中变化程度最大的检测信号Vdet的部分检测区域PAA在内的组区域PAG为对象，在全部动作期间以外的期间(例如，检测期间Aa、Ab、Ac)将该组区域PAG的栅极线GCL和信号线SGL中的至少一方集中驱动，将来自设置于该组区域PAG的多个部分检测区域PAA的检测信号Vdet统合。
另外，部分检测区域PAA的大小和特性也可以不是均匀的。例如，也可以将灵敏度不同的多个种类的光电二极管PD相互错开配置，使部分检测区域PAA整体的动态范围更大。
另外，检测装置1的具体的形态不限于参照图11至图13说明的形态。图28是示出能够穿戴于手腕Wr的形态的检测装置1A的主要构成例的示意图。图29是示出由图28所示的检测装置1A进行的血管VB的检测例的示意图。如图28所示，检测装置1A的传感器基材21具有能够变形为卷绕手腕Wr的环状的挠性。光电二极管PD、第一光源61以及第二光源62沿着该环状的传感器基材21配置成圆弧状。
另外，传感器部10也可以不与生物体组织直接抵接。图30是在手指Fg与传感器部10之间设置透镜Op的构成例。如图30所示，也可以在隔着生物体组织(例如，手指Fg)与光源60对置的位置且介于该生物体组织与传感器部10之间的位置处设置透镜Op。光源60包括第一光源61和第二光源62中的至少一方。透镜Op例如是使从光源60朝向传感器部10的光聚焦的光学透镜。
另外，也可以是，作为与光电二极管PD不同的传感器，在检测装置1、检测装置1A中，还设置有能够通过静电电容方式检测指纹等的构成。
图31是示出互静电电容方式的传感器130的主要构成例的示意图。传感器130具备对置配置的第一基板102和第二基板103。第一基板102和第二基板103沿着与对置方向(Z方向)正交的平面(X-Y平面)。需要说明的是，X-Y平面不一定是被固定的不动的平面。与第一方向Dx-第二方向Dy平面的弯曲等同样地，可以允许与传感器基材21的挠性对应的位移。不过，在以下的说明中，为了易于理解，将图31的沿着与Z方向正交的平面(X-Y平面)的两个方向设为X方向和Y方向。X方向与Y方向正交。
在第一基板102设置有长边方向沿着X方向且沿着Y方向排列的多个第一电极TX。在第二基板103设置有长边方向沿着Y方向且沿着X方向排列的多个第二电极RX。多个第一电极TX和多个第二电极RX以非接触状态在Z方向上对置。传感器130设置成在第二基板103侧与手指Fg等外部的物体接近或者抵接。
当进行对多个第一电极TX依次提供驱动脉冲的扫描Scan时，在第二电极RX和被提供驱动脉冲的第一电极TX之间产生静电电容。在产生了手指Fg等相对于第二电极RX的接近或者抵接的情况下，该静电电容产生变化。通过从第二电极RX获取该静电电容的变化的有无以及变化程度作为检测信号Vdet1，从而能够进行指纹等的检测。
需要说明的是，传感器130的位置预先与传感器部10的位置取得对应。传感器130例如以隔着传感器部10与手指Fg对置的方式配置于检测装置1等，但不限于此。例如，也可以将第一电极TX和第二电极RX设为由ITO(Indium Tin Oxide：铟锡氧化物)等形成的透明电极，并相对于传感器部10配置于手指Fg侧。另外，也可以分别个别地驱动多个第一电极TX和多个第二电极RX而设为自电容方式的传感器。
图32是示出自静电电容方式的传感器210的主要构成例的示意图。传感器210具备多个电极220。多个电极220例如配置为矩阵状。各电极220所保持的自静电电容在产生了手指Fg等的接近或者抵接的情况下产生变化。经由配线230与多个电极220连接的控制部240是检测该自静电电容的变化的有无以及变化的程度的电路。
需要说明的是，传感器210的位置预先与传感器部10的位置取得对应。传感器210例如以隔着传感器部10与手指Fg对置的方式配置于检测装置1等，但不限于此。例如，也可以将电极220设为由ITO(Indium Tin Oxide：铟锡氧化物)等形成的透明电极，并相对于传感器部10配置于手指Fg侧。
另外，检测装置1能够搭载于假定向生物体组织的抵接或者接近的各种产品。参照图33、图34以及图35来说明检测装置1的搭载例。
图33是示出搭载于印花手帕Ke的检测装置1的传感器部10的配置例的图。图34是示出搭载于衣服TS的检测装置1的传感器部10的配置例的图。图35是示出搭载于粘着性片PS的检测装置1的传感器部10的配置例的图。例如，如图33的印花手帕Ke、图34的衣服TS、图35的粘着性片PS那样，可以将检测装置1组装于进行与生物体组织抵接的应用的产品。在这种情况下，希望至少传感器部10设置于当使用产品时假定与生物体组织抵接的部位。另外，虽然省略图示，但是希望考虑传感器部10与生物体组织的位置关系来配置第一光源61、第二光源62等光源。需要说明的是，产品不限于印花手帕Ke、衣服TS、粘着性片PS，能够将检测装置1组装于使用时假定与生物体组织抵接的所有产品。需要说明的是，粘着性片PS例如是如外用镇痛、消炎膏药那样附加有粘着性的片状产品。
需要说明的是，在各实施方式中，示出了栅极线驱动电路15进行对多个栅极线GCL依次供给栅极驱动信号Vgcl的分时选择驱动的情况，但不限于此。传感器部10也可以通过码分选择驱动(以下，表示为CDM(Code Division Multiplexing)驱动)进行检测。CDM驱动和驱动电路例如记载于特愿2018-005178号公报，因此将特愿2018-005178号公报的记载包含于各实施方式和变形例(实施方式等)，省略记载。
另外，希望栅极线GCL沿着大致的血流的方向。具体而言，希望沿着卷绕于手指Fg或手腕Wr的环状的传感器基材21描绘圆弧的传感器部10中的栅极线GCL沿着该环的中心轴。
以上，说明了本发明所优选的实施方式等，但本发明不限于这种实施方式等。实施方式等中公开的内容终究不过是一个例子，能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变更。关于在不脱离本发明的主旨的范围内进行的适当的变更，当然也属于本发明的技术范围。
附图标记说明
1、1A检测装置；10传感器部；11检测控制部；21传感器基材；22TFT层；23绝缘层；24保护膜；31光电转换层；34阳极电极；35阴极电极；48检测电路；50输出处理部；61第一光源；62第二光源；AA检测区域；GCL栅极线；PAA部分检测区域；PD光电二极管；SGL信号线。

Claims (3)

1.一种检测装置，具备：
光电二极管；以及
薄膜晶体管，对所述光电二极管的输出路径进行开闭，
所述薄膜晶体管包括：
半导体层，相对于遮光层层叠于所述光电二极管一侧；以及
电极层，层叠于所述半导体层与所述光电二极管之间，以形成所述薄膜晶体管的源极电极和漏极电极，
所述源极电极隔着所述半导体层延伸到与所述遮光层对置的位置。
2.根据权利要求1所述的检测装置，其中，
所述光电二极管具备：
有机材料，具有光生伏特效应；
阴极电极，隔着所述有机材料设置于所述薄膜晶体管一侧；以及
阳极电极，隔着所述有机材料设置于与所述阴极电极相反的一侧，
相对于沿着检测区域排列的多个所述光电二极管各自的所述阴极电极，所述有机材料的层和所述阳极电极的层沿着所述检测面连续。
3.根据权利要求1或2所述的检测装置，其中，
所述薄膜晶体管具备形成于所述源极电极与所述半导体层之间的两个栅极电极。
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