CN115516634A - 电子设备 - Google Patents

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Abstract

本公开提供一种能够抑制装置内的内部反射光的影响的电子设备。根据本发明的电子设备，从一侧到另一侧顺次包括：第一偏光板，其使入射光成为直线偏光；第一1/4波长板，其慢轴与第一偏光板的吸收轴相差45度或135度；自发光元件层；第二1/4波长板，其慢轴与第一1/4波长板的慢轴在相同方向上；第二偏光板，其吸收轴与第一偏光板的吸收轴正交；和成像装置，其对经由第二偏光板的光进行成像。

Description

电子设备
技术领域
本公开涉及一种电子设备。
背景技术
光学式指纹传感器越来越多地安装在诸如智能手机、移动电话和个人电脑(PC)等电子设备上。例如，光学式指纹传感器用光照射手指的表面以对诸如睡眠模式解除等必要的操作规范或事件进行成像，从获取的图像中提取指纹的特征，将其与预先存储的信息进行核对，并确定这是否是注册人。此外，为了防止冒充，可以组合诸如肤色光谱、静脉信息和血流脉动等生物认证。然而，在这样的指纹认证和生物认证中，由于从被写体以外产生的噪声光，存在认证精度劣化的可能性。噪声光大致有两种类型：由来自显示器外部的光引起的外部噪声，以及在对被写体成像时的发光未经过被写体而在电子设备内反射和散射并且被成像装置感测的内部噪声。
关于外部噪声，例如，获取未照射的图像和照射的图像，并且可以通过差分处理去除噪声影响(参见专利文献3)。然而，通过专利文献3中公开的方法在原理上不能校正由照明光引起的电子设备内的反射和散射引起的内部噪声。
引用文献列表
专利文献
专利文献1：WO 2016/114154
专利文献2：日本专利申请特开第2018-033505号
专利文献3：日本专利申请特开第2009-277054号
发明内容
发明要解决的问题
本公开的一个方面提供一种能够抑制装置内的内部反射光的影响的电子设备。
问题的解决方案
为了解决上述问题，本发明提供一种电子设备，从一侧到另一侧顺次包括：
第一偏光板，其使入射光成为直线偏光；
第一1/4波长板，其慢轴与第一偏光板的吸收轴相差45度或135度；
自发光元件层；
第二1/4波长板，其慢轴与第一1/4波长板的慢轴在相同方向上；
第二偏光板，其吸收轴与第一偏光板的吸收轴正交；和
成像装置，其对经由第二偏光板的光进行成像。
为了解决上述问题，本发明提供一种电子设备，从一侧到另一侧顺次包括：
第一偏光板，其使入射光成为直线偏光；
第一1/4波长板，其慢轴与第一偏光板的吸收轴相差45度或135度；
自发光元件层；
第二1/4波长板，其慢轴与第一1/4波长板的慢轴相差90度；
第二偏光板，其吸收轴与第一偏光板的吸收轴在相同方向上；和
成像装置，其对经由第二偏光板的光进行成像。
第二偏光板可以设置在所述成像装置的像素结构内。
所述自发光元件层可以是包括自发光元件的显示器，和
所述成像装置可以是如下的成像装置：对经由第一1/4波长板和第一偏光板而用所述自发光元件的光照射的手指的散射光进行成像，并且经由第一偏光板、第一1/4波长板、所述自发光元件层、第二1/4波长板和第二偏光板将所述手指的散射光成像为指纹图像，和
所述电子设备还包括：
信号处理单元，其从所述指纹图像中提取特征点；
存储单元，其存储认证目标的指纹的特征点；和
认证单元，其将从所述指纹图像中提取的特征点与所述认证目标的指纹的特征点进行核对，以确定特征点是否彼此一致。
所述成像装置可以是如下的成像装置：对经由第一1/4波长板和第一偏光板而用所述自发光元件层的光照射的认证目标进行成像，并且经由第一偏光板、第一1/4波长板、所述自发光元件层、第二1/4波长板和第二偏光板对来自所述认证目标的光进行成像，和
所述成像装置基于经由波长的透过特性不同的光学元件入射的入射光而输出图像信号，和
所述电子设备还包括认证单元，所述认证单元当在500～600纳米的波长区域中不存在上升的情况下确定成像目标是人造物。
所述成像装置可以是如下的成像装置：对经由第一1/4波长板和第一偏光板而用所述自发光元件层的光照射的认证目标进行成像，并且经由第一偏光板、第一1/4波长板、所述自发光元件层、第二1/4波长板和第二偏光板将来自所述认证目标的光成像为静脉图像，和
所述电子设备还包括：
信号处理单元，其从所述静脉图像中提取特征点；
存储单元，其存储所述认证目标的静脉的特征点；和
认证单元，其将从所述静脉图像中提取的特征点与所述认证目标的静脉的特征点进行核对，以确定特征点是否彼此一致。
所述自发光元件层可以是有机发光二极管。
所述成像装置可以包括：
片上透镜；和
金属遮光膜，其包括与所述片上透镜会聚光的位置对应的针孔。
所述成像装置还可以包括金属的线栅偏光元件。所述金属的线栅偏光元件可以设置在所述针孔内。
所述成像装置可以包括具有多个像素的像素阵列，和
每个像素包括：
多个子像素，每个子像素包括光电转换元件，所述光电转换元件接收以预定角度入射的光并基于接收到的光的强度输出模拟信号；和
将入射光会集在子像素上的片上透镜。
偏光元件可以形成在所述子像素的至少一个中。
所述偏光元件可以是包含金属的线栅偏光元件。所述线栅偏光元件可以是通过层叠包含第一导电材料的光反射层和在所述光反射层上方的包含第二导电材料的光吸收层而形成的结构。
所述成像装置可以在像素内包括滤色器，和
对应于所述滤色器的光谱重心的波长与对应于认证时的所述自发光元件层的发光光谱的重心的波长之差为±50nm以下。
在第二偏光板中，可以层叠有反射型偏光滤光片和吸收型偏光滤光片。
第二偏光板可以包括线栅偏光元件，并且是通过层叠包含第一导电材料的光反射层和在所述光反射层上方的包含钨或钨化合物的光吸收层而形成的结构。
在将第二1/4波长板的膜厚设定为T、将正常光束的折射率设定为ne并且将异常光束的折射率设定为no的情况下，作为对应于第二1/4波长板的波长的4×T×(ne-no)与认证时的所述自发光元件层的发光光谱的重心之差可以为0.05μm以下。
在认证时的所述自发光元件层的发光是白色以外的、第一1/4波长板的厚度为T1[μm]并且第二1/4波长板的厚度为T2[μm]的情况下，第一1/4波长板和第二1/4波长板包含相同的材料，并且在T1[μm]除以60的情况下的规则性和在T2[μm]除以60的情况下的规则性可以彼此不同。
在认证失败的情况下，根据生物体放置的位置，所述自发光元件层可以在比失败的认证时的照射范围更受限制的照射范围内发光。
所述成像装置可以包括：
针对每个像素的光接收单元；
电荷累积单元；和
晶体管，其将累积在所述光接收单元中的信号电荷传输到所述电荷累积单元。
在所述成像装置中，在所述电荷累积单元的上部可以配置有遮光金属，并且所述遮光金属针对每个像素在所述光接收单元上具有针孔形状。
在所述成像装置中，在所述电荷累积单元的上部可以配置有遮光金属，所述遮光金属针对每个像素在所述光接收单元上形成线栅型偏光器。
其中在所述成像装置中，在所述电荷累积单元的上部可以配置有遮光金属，所述遮光金属针对每个像素在所述光接收单元上具有针孔形状，并且在所述针孔内形成线栅型偏光器。
所述成像装置可以在生物认证中通过翻转动作进行认证。
还可以包括认证单元，所述认证单元具有基于由所述成像装置成像的图像来认证几何形状的条形码读取器功能。
所述认证单元能够认证相对于所述成像装置移动的成像目标。
附图说明
图1A是根据第一实施方案的电子设备的示意性截面图。
图1B是示出不具备光学系统的电子设备1的示例的示意性截面图。
图2中的(a)是图1的电子设备的示意性外观图，(b)是沿着(a)的线A-A截取的截面图。
图3是示出成像单元的构成例的框图。
图4是示出在使用图3所示的像素100的多级透镜的情况下的截面结构的图。
图5是示出成像单元的子像素的构成例的框图。
图6A是示出背面照射型成像元件的示例的图。
图6B是示出光电转换元件分离单元的示例的图。
图7是包括线栅的线栅偏光元件的示意性立体图。
图8是用于说明通过线栅偏光元件的光等的概念图。
图9是在成像单元用作指纹传感器的情况下的构成的示意图。
图10是用于详细说明光路中的诸如偏光状态等光学特性的图。
图11是用于详细说明光路中的诸如偏光状态等光学特性的图。
图12是作为成像装置的示例的电子设备的示意性构成例。
图13A是信号处理单元的框图。
图13B是示出皮肤表面的反射率的图。
图14是示出电子设备1的处理流程的流程图。
图15是电子设备的示意性截面图。
图16是反射板的平面图。
图17是在指纹传感器中形成偏光板的情况下的示意图。
图18是示出在指纹传感器中形成偏光板的情况下的像素的截面结构的图。
图19是示出根据第二实施方案的偏光板的构成例的图。
图20是示出根据第二实施方案的像素的电路构成的示例的图。
图21是在第一遮光膜的针孔内形成偏光板的情况下的示意图。
图22是在像素中形成偏光板的情况下的示意图。
图23是示出根据第二实施方案的电子设备的示意性构成例的框图。
图24是在指纹传感器内进一步形成1/4波长板的情况下的示意图。
图25是示出在指纹传感器内进一步形成1/4波长板的情况下的像素的截面结构的图。
图26是在针孔50内形成1/4波长板和偏光板的情况下的示意图。
图27是在像素内形成1/4波长板和偏光板的情况下的示意图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图说明电子设备的实施方案。尽管在下文中主要说明了电子设备的主要构成部分，但是电子设备可以具有未示出或说明的构成部分和功能。以下说明不排除未示出或说明的构成部分和功能。
(第一实施方案)
图1A是第一实施方案的电子设备1的示意性截面图。作为包括光学系统的电子设备1的示例的图1A中的电子设备1是具有显示功能和成像功能二者的任何电子设备，例如智能手机、移动电话、平板电脑、条形码读取器和PC，并且设置有模组透镜9。相比之下，图1B是示出不具备模组透镜的电子设备1的示例的示意性截面图。图1A和图1B中的电子设备1设置有配置在显示单元2的显示面相对侧的相机模块(成像单元)。以这种方式，图1中的电子设备1在显示单元2的显示面的背侧设置有相机模块3。因此，相机模块3通过显示单元2进行成像。
图2中的(a)是图1的电子设备1的示意性外观图，图2中的(b)是沿着图2的(a)的线A-A截取的截面图。在图2的(a)的示例中，显示画面1a几乎延伸到电子设备1的外形尺寸，并且显示画面1a周围的边框1b的宽度被设定为几毫米以下。通常，前置相机安装在边框1b上，但是在图2的(a)中，如虚线所示，用作前置相机的相机模块3配置在显示画面1a的大致中央部分的背面侧。以这种方式，通过在显示画面1a的背面侧设置前置相机，无需将前置相机配置在边框1b上，并且可以使边框1b的宽度变窄。
注意，在图2的(a)中，相机模块3配置在显示画面1a的大致中央部分的背面侧，但是在本实施方案中，配置在显示画面1a的背面侧即可，例如，相机模块3可以配置在显示画面1a的周缘部附近的背面侧。以这种方式，本实施方案中的相机模块3配置在与显示画面1a重叠的背面侧的任意位置。
如图1A和图1B所示，显示单元2是通过顺次层叠偏光板4c、1/4波长板4b、显示面板4(4a)、触控面板5、圆偏光板6和盖玻璃7(可能包括触控面板)而形成的结构。此外，圆偏光板6包括后述的偏光板6a和1/4波长板6b(参照图9)。
偏光板4c和1/4波长板4b抑制内部反射光入射到相机模块3上。偏光板4c和1/4波长板4b将在后面详细说明。
显示面板4例如可以是有机发光二极管(有机发光装置：OLED)、液晶显示单元、MicroLED或基于其他显示原理的显示面板。诸如OLED等显示面板4包括多个层。显示面板4通常设置有诸如滤色层等具有低透过率的构件。根据配置相机模块3的位置，可以在显示面板4中的具有低透过率的构件上形成通孔。如果穿过通孔的被写体光入射在相机模块3上，则可以提高由相机模块3成像的图像的图像质量。
设置圆偏光板6是为了减少眩光并且即使在明亮的环境中也能提高显示画面1a的可视性。触控面板5内置有触摸传感器。触摸传感器有静电电容式、电阻膜式等各种类型，但是可以使用任意类型的。此外，触控面板5和显示面板4可以一体化。盖玻璃7被设置为保护显示面板4等。
图3是示出成像单元8的构成例的框图。如图3所示，成像单元8设置有像素阵列单元10、垂直驱动单元20、列信号处理单元30和控制单元40。
像素阵列单元10包括多个像素100。即，多个像素100以二维格子状配置。像素100根据施加的光生成图像信号。像素100包括根据施加的光产生电荷的光电转换单元。此外，像素100还包括像素电路。像素电路基于由光电转换单元产生的电荷生成图像信号。图像信号的生成由后述的垂直驱动单元20生成的控制信号来控制。在像素阵列单元10中，信号线11和12以XY矩阵状配置。信号线11是传输像素100中的像素电路的控制信号的信号线，针对像素阵列单元10的每行配置并且共同地配线到在每行中配置的像素100。信号线12是传输由像素100的像素电路生成的图像信号的信号线，针对像素阵列单元10的每列配置并且共同地配线到在每列中配置的像素100。光电转换单元和像素电路形成在半导体基板中。
垂直驱动单元20生成像素100的像素电路的控制信号。垂直驱动单元20将生成的控制信号经由图中的信号线11传输到像素100。
列信号处理单元30处理由像素100生成的图像信号。列信号处理单元30处理经由图中的信号线12从像素100传输的图像信号。例如，列信号处理单元30的处理对应于将在像素100中生成的模拟图像信号转换为数字图像信号的模数转换。由列信号处理单元30处理的图像信号作为成像元件1的图像信号输出。控制单元40控制整个成像单元8。控制单元40生成控制垂直驱动单元20和垂直驱动单元20的控制信号，以控制像素(成像元件)100。控制单元40生成的控制信号分别通过信号线41和42传输到垂直驱动单元20和列信号处理单元30。
图4是示出图3所示的像素100的截面结构的示例的图。像素100a和100b表示并列配置在像素阵列单元10中的像素的示例。在成像单元8中，例如，对于像素100a和100b中的每一个，在半导体基板112的p型半导体区域中形成n型半导体区域。因此，针对每个像素形成光电转换元件PD。在半导体基板112的前面侧(图中下侧)形成多层配线层，该多层配线层包括读取光电转换元件PD中累积的电荷等的晶体管和层间绝缘膜。
在半导体基板112的背面侧(图中上侧)的界面上形成有包含负的固定电荷的绝缘层46。绝缘层46包括折射率不同的多层的膜，例如，氧化铪(HfO2)膜48和氧化钽(Ta2O5)膜47的两层，绝缘层46通过钉扎增强而电气地抑制暗电流，并且在光学上用作防反射膜。
在绝缘层46的上表面形成有氧化硅膜49，在氧化硅膜49上沉积其上形成有针孔50a的第一遮光膜50。第一遮光膜50仅需要包含遮光的材料，并且作为具有强遮光性并且能够通过微细加工(例如，蚀刻)进行精确加工的材料，优选通过使用金属的膜形成，例如，铝(Al)、钨(W)、钛(Ti)或铜(Cu)。可选择地，这可以作为它们的合金或这些金属的多层膜来提供。其上形成有针孔50a的第一遮光膜50抑制像素之间的混色和以未假定的角度入射的眩光成分的光。
在第一遮光膜50和绝缘层46上，形成多段遮光壁61和具有高透过率的平坦化膜62A和62B的层。更具体地，第一遮光壁61A形成在像素之间的第一遮光膜50的部分中，并且第一平坦化膜62A形成在第一遮光壁61A之间。此外，在第一遮光壁61A和第一平坦化膜62A上分别形成有第二遮光壁61B和第二平坦化膜62B。注意，本文的遮光壁可以包含诸如钨(W)、钛(Ti)、铝(Al)或铜(Cu)等金属的材料或其合金或这些金属的多层膜。可选择地，这可以包含有机系遮光材料，例如炭黑。可选择地，还可以使用具有通过折射率差引起的全反射现象来抑制串扰的结构的透明无机膜，例如，作为气隙结构的将最上部封闭的形状。为了作为气隙结构而封闭最上部，可以使用覆盖率差的沉积方法，例如，溅射等。
在第二遮光壁61B和第二平坦化膜62B的上表面，例如，针对每个像素形成滤色器71。作为滤色器71的排列，例如通过拜耳排列来配置红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)的各个颜色，但是它们可以通过其他排列方法来配置。可选择地，可以在未配置滤色器71的情况下形成成像单元8。
在滤色器71上针对每个像素形成片上透镜72。例如，片上透镜72可以包含诸如苯乙烯系树脂、丙烯酸系树脂、苯乙烯-丙烯酸共聚物系树脂和硅氧烷系树脂等有机材料。苯乙烯系树脂的折射率约为1.6，丙烯酸系树脂的折射率约为1.5。苯乙烯-丙烯酸共聚物系树脂的折射率约为1.5～1.6，硅氧烷系树脂的折射率约为1.45。可选择地，例如，也可以使用诸如SiN和SiON等无机材料。SiN的折射率约为1.9，SiON的折射率介于SiN和氧化硅膜之间。
除了红色、绿色和蓝色之外，还可以设置透过诸如青色、品红色和黄色等特定波长的滤色层作为滤色器71。滤色器71可以不仅包括使用诸如颜料或染料等有机化合物的有机材料系的滤色层，而且包括诸如光子晶体、应用等离子体的波长选择元件(具有通过在导体薄膜上设置格子状的孔结构而获得的导体格子结构的滤色层；例如，参照JP 2008-177191A)、非晶硅等无机材料的薄膜。
内透镜1210包含诸如SiN或SiON等无机材料。内透镜1210形成在形成的第一段遮光壁层(第一遮光壁61A和第一平坦化膜62A)上。通过设置内透镜，可以提高聚光能力并且使束腰的光斑直径小。注意，可以在一个像素中设置多段内透镜，或者可以在不包括内透镜的情况下形成成像单元8。在像素100的聚光设计中，聚光点优选与第一遮光膜50上的针孔50a重合。
图4所示的结构只是示例，例如，针孔50a可以形成在前面照射型成像装置的配线层中，并且片上透镜或内透镜可以设置成使得聚光点与针孔重合。可选择地，作为电荷耦合器件(CCD)的拖尾对策，可以使用遮光金属形成针孔50a，并且片上透镜或内透镜可以设置成使聚光点与针孔重合。
作为成像装置的另一个实施方案，说明了像素阵列单元10包括子像素124的情况。子像素被定义为表示如下的概念：在片上透镜或内透镜以与像素相同的周期设置、一个像素的光接收元件被划分为多个区域并且每个区域设置有光电转换元件的情况下的每个划分区域。除了接收光的强度之外，子像素还可以给出视差信息。图5是示出成像单元8的子像素124的构成例的框图。如图5所示，成像单元8与图3所示的成像单元8的不同之处在于从子像素124读取信号。由于其他构成与图3所示的成像单元8的构成相同，因此省略其说明。
图6A是示出子像素124的构成例的图。如图6A所示，像素120还具备半导体基板123、多个子像素124、设置在子像素124之间的多个光电转换元件分离单元128、包括绝缘层和配线层的配线层129、透镜1220和像素之间的遮光壁126。
针对一个像素120设置多个子像素124。例如，可以针对一个像素120设置5×5＝25个子像素124。子像素124例如是光电二极管。子像素124的数量不限于此，并且可以多于或少于25个，只要可以适当地执行处理即可。此外，所有的子像素124都被示为相同的正方形，但是它们不限于此，并且可以基于根据各种情况期望获取的信息而具有适当的形状。可选择地，可以针对设置在像素100上的每个子像素124使用不同的滤色器。
图6A是背面照射型成像元件的示例。如图6A所示，示出了平行于元件的安装(平行于透镜1220的光轴)的光束(垂直光)和倾斜方向(不平行于透镜1220的光轴的方向)的光束(倾斜光1、2)在第三方向上入射的情况。例如，从透镜1220的上部入射的一束平行光束(实线)会聚到位于中央的子像素124。另一方面，沿着倾斜方向入射的一束光束(虚线)会聚到不在中央的子像素124。注意，在上述说明中，作为示例，透镜1220的垂直光轴被用作基准，但不一定如此，通过后述的瞳孔校正技术等也可以确定入射到位于像素120中央的子像素124上的光束的方向。
在例如硅基板等半导体基板123中，形成有构成像素电路的元件的半导体区域部分。像素电路的元件形成在形成于半导体基板123中的阱区域中。为了方便，图中的半导体基板123包括p型阱区域。
像素120包括多个光电转换元件124，子像素124包括n型半导体区域和n型半导体区域周围的p型阱区域。当入射光照射到n型半导体区域和p型阱区域之间的pn结时，发生光电转换。通过光电转换产生的电荷由未示出的像素电路转换为图像信号。垂直驱动单元、列信号处理单元和控制单元的半导体区域部分进一步形成在半导体基板123中。
配线层129将像素中的半导体元件彼此连接。此外，配线层129还用于连接像素外部的电路，并且形成信号线。配线层129的配线包含例如铜和铝等金属以传输电气信号，并且绝缘层包含例如氧化硅以使配线之间绝缘。
在背面照射型成像元件的情况下，绝缘层和配线相邻地形成在半导体基板123的前面侧以形成配线层129。此外，未示出的支撑基板与配线层129相邻地配置。支撑基板是支撑成像元件并且提高制造成像元件时的强度的基板。还可以使用预先将逻辑电路等安装在支撑基板上并且半导体基板123和支撑基板的电路彼此电气连接的层叠型。
图6B是示出光电转换元件分离单元128的示例的图。光电转换元件分离单元128可以设置有p型阱区域139。此外，可以在半导体基板123中形成凹槽，从而不将有关光强度的信息传播到相邻的子像素(光电转换单元)124的光电转换元件，并且可以在凹槽中设置绝缘膜141。此外，除了绝缘膜141之外，还可以设置金属膜138。可以在半导体基板123的光接收面和光电转换元件分离单元128的沟槽侧壁上设置具有负的固定电荷的膜140。由于通过在半导体基板中的接触面上产生的反转层增强了固定电荷膜140中的钉扎，所以抑制了暗电流的产生。负的固定电荷膜140可以包含例如含有铪、锆、铝、钽或钛中的至少一种的氧化物或氮化物。
绝缘膜141例如包含氧化硅等，并且使子像素124的光电转换元件与金属膜138绝缘。
金属膜138包括在子像素124的至少一部分上的开口部，并且可以进一步埋入在光电转换元件分离单元128的沟槽中的绝缘膜141的间隙中。金属膜138可以通过覆盖黑色基准像素区域和周边电路区域而遮光。金属膜138可以包含具有遮光性的材料，例如，钨、铝、银、金、铜、铂、钼、铬、钛、镍、铁、碲等的金属膜、这些金属的化合物、这些金属的氧化物、这些金属的氮化物或这些金属的合金。此外，这些材料可以组合成多层膜。此外，考虑到遮光壁126和金属膜138的线宽和未对准的工艺变化，可以使像素100边界上的金属膜138的残余宽度比像素100的边界以外的金属膜138的残余宽度更厚。
光电转换元件分离单元128的金属膜138的残余宽度可以大于或小于形成在半导体基板123中的沟槽宽度。前者抑制暗电流和白点特性的劣化并提高角度分辨率。后者提高感度。此外，在像素100所包含的光电转换元件分离单元128的一部分中，也可以仅在沟槽中的绝缘膜141的间隙中设置金属膜138，并且金属膜138未设置在绝缘膜141的表面上方。
层间膜127设置在金属膜138的上部，并且例如可以包含氧化硅、氮化硅、SiON等透明材料。在没有形成遮光壁126的情况下等，可以使用诸如苯乙烯系树脂、丙烯酸系树脂、苯乙烯-丙烯酸共聚物系树脂、硅氧烷系树脂等有机材料，并且透镜1220可以直接设置在有机材料上。
遮光壁126可以设置成在像素120的边界上贯穿层间膜127。通过设置遮光壁126，可以遮挡杂散光。遮光壁126可以包含具有遮光性的材料，例如钨、铝、银、金、铜、铂、钼、铬、钛、镍、铁、碲等的金属膜、这些金属的化合物、这些金属的氧化物、这些金属的氮化物或这些金属的合金。此外，也可以形成通过组合这些材料而获得的多层膜。可选择地，这可以包含有机系遮光材料，例如炭黑。可选择地，还可以使用具有通过折射率差引起的全反射现象来抑制串扰的结构的透明无机膜，例如，作为气隙结构的将最上部封闭的形状。此外，遮光壁126也可以在第三方向上分割成多段。在像素100的边界上，遮光壁126与金属膜138可以连续地彼此接触。
滤色器130可以使用例如颜料或染料作为材料，透过期望波长的光，并获取来自被写体的光的光谱信息。滤色器130可以设置在例如层间膜127上，并且兼用于平坦化的粘合层142可以设置在层间膜127和滤色器130之间。滤色器130可以设置在例如金属膜138上，并且兼用作平坦化膜的粘合层可以设置在金属膜138和滤色器130之间。例如，可以针对一个子像素124设置一个滤色器130，并且针对每个子像素124可以不同。可选择地，可以针对一个像素100设置一个滤色器130，并且针对每个像素100可以不同。在强调感度和分辨率的同时，也可以不设置滤色器。
例如，针对一个像素120设置一个透镜1220。可选择地，透镜1220可以包括多个层叠的透镜。例如，透镜可以包含诸如苯乙烯系树脂、丙烯酸系树脂、苯乙烯-丙烯酸共聚物系树脂或硅氧烷系树脂等有机材料。此外，其还可以包含无机材料，例如氮化硅或氧氮化硅。可以在透镜表面上设置具有不同折射率的防反射膜。此外，对于底层段差，例如，包含诸如丙烯酸系树脂等有机材料的平坦化膜可以设置在透镜材料的下方。可选择地，作为另一种手段，可以设置通过CMP等平坦化的透明无机材料，例如氧化硅。
以上，以在像素上设置有针孔的成像装置或者在像素内设置有多个子像素的成像装置为例进行了说明，但是也可以不必如上述那样，例如，可以是前面照射型而不是背面照射型。可选择地，也可以使用有机光电转换膜来代替利用半导体基板内的pn结的光电转换元件。此外，如果在使用模组透镜的情况下可以确保足够的空间，则通过模组透镜的设计，即使在成像装置中没有设置针孔或子像素的像素的情况下，也可以获得模糊较少的被写体图像，不排除这些组合。
这里，详细说明1/4波长板4b和6b。1/4波长板4b和6b是在入射光的两个垂直偏光成分之间给出90度(＝λ/4)的相位差而发射的波长板。此外，1/4波长板4c和6b将直线偏光转换成圆偏光。此外，1/4波长板4b和6b将圆偏光的入射光可逆地转换成直线偏光以进行发射。
更详细地，1/4波长板4b和6b通过移动光波的两个垂直偏光成分之间的相位来发挥作用。典型的1/4波长板4b和6b是确定了光轴方向和膜厚T的诸如水晶和云母等双折射晶体。在双折射晶体的切断面中，获得两个轴，即，折射率为no的正常轴和折射率为ne的异常轴。正常轴垂直于光轴，并且异常轴平行于光轴。在光波垂直入射到板上的情况下，沿着正常轴的偏光成分以vo＝c/no的速度行进通过晶体，而沿着异常轴的偏光成分以ve＝c/ne的速度移动。这导致随着它们退出晶体在两个分量之间产生相位差δ(λ)。即，相位差δ(λ)可以由式(1)表示。
[式1]
δ(λ)＝T×(ne-no)×(360/λ) (1)
由于1/4波长板具有90度的相位差δ(λ)，因此波长λ可以由式(2)表示。以这种方式，波长λ与1/4波长板的膜厚T之间存在由式(2)表示的对应关系。
[式2]
λ＝4×T×(ne-no) (2)
即，根据本实施方案的1/4波长板4b和6b的厚度被设定为使得透过正常轴的光和透过异常轴的光之间的光路差被设定为1/4波长。更具体地，在例如指纹或静脉成像等生物体成像时预先设定发光颜色。例如，在仅允许显示面板4a的与绿色(G)相对应的部分发光的情况下，厚度被设定为使得波长λ对应于550nm。
另一方面，在仅允许显示面板4a的与绿色(G)和蓝色(B)相对应的部分发光的情况下，厚度被设定为使得波长λ对应于500nm。这能够以更高精度执行生物体成像。
由式(2)表示的波长λ和显示面板4a的对应部分的发光光谱的重心之差例如为0.05μm以下。因此，可以使1/4波长板产生的相位差δ(λ)更接近设计波长，并且进一步提高认证精度。
此外，1/4波长板4b和6b可以主要形成为真零级(true zero order)、多级(multiple order)和复合零级(compound zero order)这三种类型。真零级的波长板可以形成为真的零级波长板，因为在设计波长处以零次获得预定延迟(相位差)。这是通过将一片双折射材料加工成极薄的而以零次获得特定相位差来形成的。例如，在仅允许与绿色滤光片(G)相对应的部分发光的情况下，制作550nm的1/4波长板。在这种情况下，当材料是水晶时，相位差对应于137.5nm(＝550nm×1/4)的厚度。为了获得与水晶(双折射ne-no＝0.0092)的这种相位差，将水晶加工成薄至约15μm(＝137.5nm/0.0092)。相对于波长偏移、温度变化或倾斜入射获得的相位差的稳定性优于多级或复合零级的相位差。另一方面，这种薄的板在固定到装置或处理时可能会被损伤，从而导致产率下降。
在以多级形成1/4波长板4b和6b的情况下，它们可以通过使用与真零型相同的一片双折射材料来制作。此外，为了将板厚增加到实用水平，可以设计成使得可以以高次获得预定的相位差。例如，在仅允许与绿色(G)相对应的部分发光的情况下，当在550nm的波长处产生3.25波长的相位差的情况下，板厚在水晶的情况下可以增加到约194μm。3.25波长的相位差实质上等同于0.25波长(＝1/4)的相位差。然而，随着板厚的增加，伴随着轻微的波长偏移、温度变化等，也有可能发生不可忽视的相位差偏移。在550nm波长的情况下，水晶厚度T1可以由式(3)表示。注意，计算假定550/0.0092为60.0μm。N代表波长的数量。当N＝0时，其是真零级，当N＝1以上时，其是多级。同样地，在500nm波长的情况下的水晶厚度T2也可以通过式(4)来计算。计算假定500/0.0092为54.3μm。
[式3]
T1＝15.0+N×60.0μm (3)
[式4]
T2＝12.5+N×54.3μm (4)
即，在550nm波长的情况下，从T1减去15再乘以0.0092/550，以获得N。即，当从T1减去15再除以60时，获得N。同样地，在500nm波长的情况下，从T2减去12.5再乘以0.0092/500，以获得N。即，当从T1减去12.5再除以54.3时，获得N。即，当N为0时，其是真零级，并且当N是自然数时，其是多级。如后所述的，在复合零级的情况下，N是自然数且偶数。
此外，当厚度T1除以60时，获得T1/60＝0.25+N。在这种情况下，如果以波长λ2＝500nm设计的1/4波长板的厚度除以60，则其与0.25+N不同。因此，通过将膜厚T除以λ1/(ne-no)，可以确定的是，当规则性相同时，例如，0.25+N，以相同波长为对象，并且当规则性不同时，以与波长λ1不同的波长λ2为对象。注意，在N为0的情况下，除法值是不同的。
在1/4波长板4c和6b以复合零级(有时简称为“零级”，以区别于真零级)形成的情况下，其可以改善上述多级型的缺点。以多级制造的两片相同材料的双折射材料的光轴被配置为彼此正交。即，这是在式(1)和(2)中N是自然数且偶数的情况。这能够降低所获得的延迟的波长依赖性和温度依赖性，因为针对每种材料产生的相位差偏移量相互抵消。然而，这难以改善入射角依赖性。
以这种方式，在使用550nm的波长的情况下，1/4波长板4b和6b的厚度T1被设定为使得，当从T1减去15再除以60时，获得0或自然数。同样地，在500nm波长的情况下，1/4波长板4b和6b的厚度T2被构造为当从T2减去12.5再除以54.3时的0或自然数。因此，根据所使用的波长，可以设定成透过正常轴的光和透过异常轴的光之间的波长差为1/4波长的厚度，并且可以进一步改善生物体的成像精度。
这里，详细说明偏光板6a的构成。在偏光板6a中，可以使用吸收型偏光滤光片、反射型偏光滤光片、晶体系、多层膜系等。
例如，吸收型偏光元件150包括通过以适宜的顺序和方式对诸如聚乙烯醇或部分缩甲醛化的聚乙烯醇等适宜的乙烯醇系聚合物的膜施加适宜的处理而获得的膜，例如用诸如碘和二向色性染料等二向色性物质的染色处理、拉伸处理或交联处理等。通常，在用于制造直线偏光器的拉伸处理中，膜在纵向方向上被拉伸使得在所得到的直线偏光器中，获得平行于直线偏光器的纵向方向的偏光吸收轴和平行于直线偏光器的宽度方向的偏光透过轴。该直线偏光器具有极好的偏光度。直线偏光器的厚度一般为但不限于5μm～80μm。
例如，晶体系的偏光元件150可以包括光子晶体。光子晶体是在折射率上具有光的波长级的周期性的结构。通过控制结构的周期和形状，可以设定透过轴中的透过率和吸收轴中的反射率。例如，多层膜系的偏光元件150包括具有折射率不同的至少两种以上类型的膜材料的多层膜。
图7是包括线栅的所谓的反射型线栅偏光元件150的示意性立体图。图中的偏光元件150示出了包括线栅的偏光元件的示例。线栅偏光元件150是通过以预定间距排列带状导体151而形成的偏光单元。在具有线栅形状的金属膜中，其中金属中的自由电子所跟随的取向(纵向方向)上的偏光被反射波抵消，其中自由电子未跟随的取向(横向方向)上的偏光透过。线栅偏光元件的间距优选小于使用波长的1/2，并且在间距超过的情况下，产生衍射光。带状导体151可以设置有光反射层51的单层，或者可以设置有层叠在光反射层51上的光吸收层53。可选择地，绝缘层52可以设置在光反射层51和光吸收层53之间。光反射层51的构成没有特别限制，只要其是对所使用的波段的光具有反射性的材料即可，并且例如，其示例包括诸如Al、Pt、Ag、Cu、Mo、Cr、Ti、Ni、W、Fe、Si、Ge和Te等元素的单质或者包含这些元素中的一种或多种的合金。其中，在偏光板被用于可见光用途的情况下，反射层优选包含铝或铝合金。可选择地，优选使用银(Ag)、铜(Cu)、金(Au)等，以便对可见光以外的波长带赋予偏光特性，例如红外区域。这是因为这些金属的共振波长在红外区域附近。注意，除了这些金属材料之外，例如，还可以使用通过着色等形成有高表面反射率的金属以外的无机膜或树脂膜。
担心的是，线栅偏光元件150的反射光可能会因外壳内的散射而变得眩光并且导致成像装置的图像质量劣化，或者可能会因当诸如太阳光等强光在显示器上反射时与周边部件的反射率的差异而产生外观上的违合感。作为反射光控制手段，光吸收层53可以设置在光反射层51上。形成光吸收层53的材料的示例可以包括消光系数k不为0(即，具有光吸收作用)的金属材料、合金材料和半导体材料，具体地，诸如钨(W)、银(Ag)、金(Au)、铜(Cu)、钼(Mo)、铬(Cr)、钛(Ti)、镍(Ni)、铁(Fe)、硅(Si)、锗(Ge)、碲(Te)和锡(Sn)等金属材料、包括这些金属的合金材料以及半导体材料。此外，还可以例举诸如FeSi2(尤其是β-FeSi2)、MgSi2、NiSi2、BaSi2、CrSi2和CoSi2等硅化物系材料。光反射层51和光吸收层53可以基于公知的方法来形成，如各种化学气相沉积法(CVD法)、涂布法、包括溅射法和真空气相沉积法的各种物理气相沉积法(PVD法)、溶胶-凝胶法、镀覆法、MOCVD法和MBE法等。
作为形成绝缘层52的材料，可以使用对入射光透明但不具有光吸收特性的绝缘材料。例如，可以使用诸如SiO2、非掺杂的硅酸盐玻璃(NSG)、硼磷硅酸盐玻璃(BPSG)、PSG、BSG、PbSG、AsSG、SbSG和旋涂玻璃(SOG)等SiOX系材料(形成硅系氧化膜的材料)、SiN、SiON、SiOC、SiOF、SiCN、低介电常数绝缘材料(例如，碳氟化合物、环全氟碳聚合物、苯并环丁烯、环状氟树脂、聚四氟乙烯、无定形四氟乙烯、聚芳醚、氟化芳基醚、氟化聚酰亚胺、有机SOG、聚对二甲苯、氟化富勒烯、无定形碳)、聚酰亚胺系树脂、氟系树脂、Silk(陶氏化学公司的商标；涂布型低介电常数层间绝缘膜材料)和Flare(霍尼韦尔电子材料公司的商标；聚芳醚(PAE)系材料)。此外，它们可以单独使用或在适宜时组合使用。绝缘层52可以基于诸如各种CVD法、涂布法、包括溅射法和真空蒸镀法的各种PVD法、诸如丝网印刷法等各种印刷法和溶胶-凝胶法等公知的方法来形成。形成绝缘层52是为了如下目的：作为光吸收层的底层的功能，以及调整被光吸收层反射的偏光和透过光吸收层并被光反射层反射的偏光的相位，以减少干涉效应带来的反射率。因此，绝缘层52优选具有使得在一次往复中的相位偏移半个波长的厚度。然而，由于光吸收层53具有光吸收效果，所以反射光被吸收。因此，即使绝缘层52的厚度没有如上所述地被优化，也可以实现消光比的提高。因此，实际上，绝缘层的厚度只要根据所期望的偏光特性和实际的制造步骤之间的平衡来确定即可，并且例如，可以例举1×10-9m～1×10-7m，更优选为1×10-8m～8×10-8m。此外，绝缘层的折射率大于1.0，优选但不限于为2.5以下。
带状导体151的图案化方法的示例可以包括光刻技术和蚀刻技术的组合(例如，使用四氟化碳气体、六氟化硫气体、三氟甲烷气体、二氟化氙气体等的各向异性干法蚀刻技术和物理蚀刻技术)、所谓的剥离技术和使用侧壁作为掩模的所谓的自对准双图案化技术。此外，作为光刻技术，可以例举光刻技术(使用高压汞灯的g射线和i射线、KrF准分子激光器、ArF准分子激光器、EUV等作为光源的光刻技术以及它们的浸入式光刻技术、电子束光刻技术和X射线光刻)。可选择地，带状导体151可以基于使用诸如飞秒激光等超短时间脉冲激光的微细加工技术和纳米压印法来形成。
通常，线栅之间的折射率针对诸如消光比等偏光特性优选更低，并且空气层是理想的。然而，金属栅格在空气层中的高温环境下会劣化，并且偏光特性会劣化。作为对策，介电层或者介电层和空气层两者可以设置在线栅之间。例如，从抑制待在偏光板上偏光的光束的不需要的反射等的观点看，形成介电层的材料没有特别限制，但是其示例包括诸如SiO2等Si的氧化物、AlF2、BaF2、CeF3、LaF3、LiF、MgF2、NdF3、NaF和YF3等。
图8是用于示出透过线栅偏光元件的光等的概念图。其中带状导体151延伸的方向(第一方向)与吸收轴一致以消光，并且带状导体151的重复方向(与第一方向正交的第二方向)与透过轴一致以透过。即，带状导体151中的自由电子随着入射到带状导体151上的光的电场而振动，并且辐射反射波。与其中多个带状导体151的排列方向垂直的方向，即，与带状导体的纵向方向(第二方向)平行的入射光辐射更多的反射波，因为自由电子的振幅变大。因此，在第一方向上的入射光被反射而不透过偏光元件150。另一方面，在与带状导体的纵向方向(第二方向)垂直的光中，来自带状导体的反射光的辐射会减少。这是因为自由电子的振动受到限制，振幅会减小。其中偏光元件150的衰减被减小的透过轴(第二方向)上的入射光可以透过偏光元件150。注意，在铝(Al)被用作光反射层的情况下，相对于入射光的反射率会根据光反射层51的光学厚度(折射率×光反射层的膜厚)而变化。此外，相对于入射光的反射率也会根据光吸收层53的光学厚度(吸收率×光反射层的膜厚)而变化。
图9是在成像单元8用作指纹传感器的情况下的构成的示意图。如图9所示，以从显示面板(OLED)4a沿着光路L1施加的光照射指纹，并且由指纹传感器8进行成像。即，以从OLED 4a(显示面板4)经由触控面板5、1/4波长板6b、偏光板6a和盖玻璃7施加的光照射手指，并且来自手指的散射光经由盖玻璃7、偏光板6a、1/4波长板6b、触控面板5、OLED 4a、1/4波长板4b和偏光板4c由指纹传感器8进行成像。另一方面，从OLED 4a施加的光的一部分沿着光路L2被偏光板6a反射，进一步经由1/4波长板6b、触控面板5、OLED 4a和1/4波长板4b施加到偏光板4c，并被偏光板4c反射。在本实施方案中，通过进一步设置1/4波长板4b和偏光板4c，抑制了沿着光路L2反射的噪声成分入射到指纹传感器8上。
图10是用于详细示出诸如光路L1和L2中的偏光状态等光学特性的图。在本发明中，偏光板(1)的吸收轴可以任选地设置，并且图10中的其他光学部件的光轴相对于偏光板(1)被限定。这里，为了方便起见，在将偏光板(1)的透过轴设定为0度并且将相对于光的行进方向的顺时针方向定义为+方向的角度符号的同时进行说明。
图10的下侧的箭头示意性地指示透过轴。在偏光板(1)的透过轴中，即，0度的偏光由上下箭头来指示，并且与偏光板(1)正交的偏光由左右箭头来指示。在图10的圆偏光的情况下，光的行进方向统一为纸面的向前方向，并且偏光的旋转方向由圆弧箭头来指示。在非偏光的情况下，不同偏光取向的多个箭头被叠加。用从OLED 4a发出的光经由触控面板5、1/4波长板6b、偏光板6a和盖玻璃7照射指纹Fin。1/4波长板6b的慢轴被设定为45°(或135°)。
在偏光板6a中，由于透过轴为0度，因此0度的偏光取向的光透过。被指纹Fin散射的光作为0度的偏光取向的散射光再次透过1/4波长板6b。由于光的行进方向被反转，因此1/4波长板6b的慢轴变为135°(或45°)，并且0°的偏光取向的光作为向右旋转(或向左旋转)的圆偏光透过。透过1/4波长板6b的光进一步透过触控面板5和OLED 4a，并且入射到1/4波长板4b上。1/4波长板4b的慢轴被设置成与6b的一致。考虑到光的行进方向，其是135°(或45°)，使得1/4波长板4b将入射光偏光成90度的偏光取向的直线偏光。偏光板4c被设置成吸收轴与偏光板6a的正交。然后，透过1/4波长板4b的90度的直线偏光透过具有90度的偏光取向的偏光板4c，并且由指纹传感器8进行成像。
另一方面，由偏光板6a反射的光路L2中的噪声光作为90度方向上的偏光透过1/4波长板6b。如上所述，1/4波长板6b的慢轴为135°(或45°)，使得90度的偏光取向的光作为向左旋转(或向右旋转)的圆偏光透过。透过1/4波长板6b的光进一步透过触控面板5和OLED4a，并且入射到1/4波长板4b上。考虑到光的行进方向，1/4波长板4b的慢轴为135°(或45°)，使得向左旋转(或向右旋转)的圆偏光作为0度的直线偏光透过。透过1/4波长板4b的0度的直线偏光被具有90度的偏光取向的偏光板4c反射，并且未由指纹传感器8进行成像。
以这种方式，来自光路L1的指纹的信号成分到达指纹传感器8并被成像。另一方面，被偏光板6a反射的光路L2中的噪声光被偏光板4c反射，并且不能到达指纹传感器8。因此，来自指纹的信号成分可以在其中噪声成分降低的状态下进行成像。
更具体地，某种市售的线栅型偏光器对于非偏光的垂直入射具有例如50.6％的反射率、例如45.3％的透过率以及99.1％的透过光的偏光度。在该线栅型偏光器适用于本实施方案的偏光板6a的情况下，来自指纹的信号在光到达手指和退出到传感器侧之间透过偏光板6a两次，使得透过率大约为0.453×(0.453/0.5)＝41.0％。另一方面，光路L2的反射成分为50.6％。因此，在未设置1/4波长板4b和偏光板4c的情况下，相对于41.0％的来自指纹的信号，由于偏光板6a的反射而引起的噪声成分为50.6％，即，噪声的影响变大，SN比为-1.8dB。因此，识别精度降低。
在上述的线栅型偏光器6a的示例中，在进一步设置本实施方案的1/4波长板4b和偏光板4c并且使用上述的线栅型偏光器作为偏光板4c的情况下，来自指纹的信号大约为0.453×(0.453/0.5)×(0.453/0.5)＝37.2％。另一方面，考虑到偏光板4c的透过率和偏光度，在光路L2中的由偏光板6a反射的噪声光大约为0.516×0.453×(1-0.991)＝0.2％，即，获得了44.9dB的优异的SN比。
此外，某种市售的吸收型偏光板(例如，二向色性染料偏光器)对于非偏光的垂直入射具有例如5.1％的反射率、例如18.5％的透过率以及99.1％的透过光的偏光度。在该吸收型偏光板适用于本实施方案的偏光板6a的情况下，来自指纹的信号在光到达手指和退出到传感器侧之间透过偏光板6a两次，使得透过率大约为0.185×(0.185/0.5)＝6.8％。另一方面，光路L2的反射成分是5.1％。因此，在吸收型偏光板(二向色性染料偏光器)被用作偏光板6a的情况下，在未设置1/4波长板4b和偏光板4c的情况下，相对于6.8％的来自指纹的信号，由于偏光板6a的反射而引起的噪声成分为5.1％，即，噪声的影响变大，SN比为2.5dB。因此，识别精度降低。
在上述的吸收型偏光板的偏光板6a的示例中，在进一步设置本实施方案的1/4波长板4b和偏光板4c并且使用上述的吸收型偏光板作为偏光板4c的情况下，来自指纹的信号大为0.183×(0.183/0.5)×(0.183/0.5)＝2.5％。另一方面，考虑到偏光板4c的透过率和偏光度，在光路L2中的由偏光板6a反射的噪声光为0.051×0.183×(1-0.991)＝0.008％。即，SN比为49.9dB，并且获得了优异的SN比。
注意，这些实施方案是用于定量地显示所获得的效果的估计的示例，并且例如，偏光板6a和4c中的一个可以是吸收型，另一个可以是线栅型，并且其组合不受限制。
图11是用于详细示出诸如光路L1和L2中的偏光状态等光学特性的图，并且与图10的不同点在于，1/4波长板6b和4b的慢轴被设置为彼此正交，并且偏光板6a和4c的吸收轴被设置为彼此一致。
如图11所示，由OLED 4a发出的光的偏光成分均匀地分布在各方向上。用从OLED4a发出的光经由触控面板5、1/4波长板6b、偏光板6a和盖玻璃7照射指纹Fin。1/4波长板6b的慢轴被设定为45°(或135°)。
在偏光板6a中，由于偏光取向为0度，因此0度的偏光取向的光透过。被指纹Fin散射的光作为0度的偏光取向的散射光再次透过1/4波长板6b。由于光的行进方向被反转，因此1/4波长板6b的慢轴变为135°(或45°)，并且0°的偏光取向的光作为向右旋转(或向左旋转)的圆偏光透过。透过1/4波长板6b的光进一步透过触控面板5和OLED 4a，并且入射到1/4波长板4b上。如上所述，1/4波长板4b的慢轴被设置成正交。考虑到光的行进方向，其是135°(或45°)，使得1/4波长板4b将入射光偏光成0度的偏光取向的直线偏光。偏光板4c被设置成吸收轴与偏光板6a的一致。然后，透过1/4波长板4b的0度的直线偏光透过具有0度的偏光取向的偏光板4c，并且由指纹传感器8进行成像。
另一方面，由偏光板6a反射的光路L2中的噪声光作为90度方向上的偏光透过1/4波长板6b。如上所述，1/4波长板6b的慢轴为135°(或45°)，使得90度的偏光取向的光作为向左旋转(或向右旋转)的圆偏光透过。透过1/4波长板6b的光进一步透过触控面板5和OLED4a，并且入射到1/4波长板4b上。考虑到光的行进方向，1/4波长板4b的慢轴为45°(或135°)，使得向左旋转(或向右旋转)的圆偏光作为90度的直线偏光透过。透过1/4波长板4b的90度的直线偏光被具有0度的偏光取向的偏光板4c反射，并且未由指纹传感器8进行成像。
以这种方式，来自光路L1的指纹的信号成分到达指纹传感器8并被成像。另一方面，在光路L2中被偏光板6a反射的噪声光被偏光板4c反射，并且不能到达指纹传感器8。因此，来自指纹的信号成分可以在其中噪声成分降低的状态下进行成像。
图12是示出电子设备1的示意性构成例的框图，其是本技术适用的成像装置的示例。电子设备1配备有显示单元2(图1A和1B)、成像单元8(图1A和1B)、控制单元40(图3)、操作输入单元1000、信号处理单元1002、存储单元1004、认证单元1006和结果输出单元1008。
操作输入单元1000接收来自电子设备1的使用者的操作输入。例如，输入单元1000包括按钮或触控面板。由操作输入单元1000接收到的操作输入被发送到控制单元40和信号处理单元1002。此后，根据操作输入的处理，例如，诸如指纹的成像等处理被启动。
如上所述，控制单元40可以向成像单元发送指令以控制像素阵列单元10(图3)，并且还可以向显示单元2发送指令以使用显示单元2的光源照亮被写体。在照明光中，可以改变显示单元的光谱不同的元件的平衡，例如，可以改变红、蓝和绿的三原色，或者可以改变发光面积。可选择地，可以设置与显示单元2的光源不同的未示出的光源，并且例如，可以发出未包括在有机EL中的红外区域的光。红外线适合于获取静脉的信息。此外，在电子设备1设置有光学系统9(图1A)的情况下，可以执行自动对焦。这里，自动对焦是检测光学系统9的焦点位置以进行自动调整的方式。作为自动对焦，例如，可以使用通过配置在成像单元8中的相位差像素来检测像面相位差而检测焦点位置的方式(像面相位差自动对焦)。此外，还可以适用检测其中图像的对比度最高的位置作为焦点位置的方式(对比度自动对焦)。基于检测出的焦点位置，控制单元40经由透镜驱动单元(未示出)调整光学系统9的透镜的位置，并且执行自动对焦。注意，控制单元40可以包括例如配备有固件的数字信号处理器(DSP)。
信号处理单元1002处理由成像单元8生成的图像信号。该处理包括例如对生成在各像素的对应于红色、绿色和蓝色的图像信号之中所缺少颜色的图像信号的去马赛克、去除图像信号的噪声的噪声降低、多个像素的相加处理、图像信号的编码等。信号处理单元1002可以包括例如配备有固件的微型计算机。
图13A是根据本实施方案的信号处理部1002的框图。如图13A所示，信号处理单元1002设置有A/D转换器502、夹持单元504、色别输出单元506、缺陷校正单元508、线性矩阵单元510、光谱分析单元512和图像处理单元518。
模数(A/D)转换器502针对各像素将从成像单元8输出的模拟信号转换为数字信号。
夹持单元504执行例如与图像中的接地电平有关的处理。例如，夹持单元504定义黑电平，从A/D转换器502输出的图像数据中减去定义的黑电平以输出。夹持单元504可以针对像素中设置的各光电转换元件设定接地电平，并且在这种情况下，可以针对各获取的光电转换元件执行信号值的接地校正。
例如，在成像单元8中针对每种颜色获取模拟信号的情况下，色别输出单元506针对每种颜色输出从夹持单元504输出的图像数据。例如，在成像单元8中，红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)滤光片被设置在像素内。夹持单元504基于这些滤光片调整接地电平，并且色别输出单元506按色别地输出由夹持单元504输出的信号。
由于颜色数据未被包括在由成像单元8获取的模拟信号中，例如，色别输出单元506可以存储针对成像单元8中的各像素设置的滤光片的数据，并且基于数据针对每种颜色输出。尽管假定成像单元8设置有滤色器，但没有限制，并且例如，可以通过有机光电转换膜来辨别颜色。
缺陷校正单元508执行图像数据中的缺陷的校正。例如，由于由像素内设置的光电转换元件的缺陷而导致的像素的缺少或信息的缺少，或者由于由光学系统9中的光饱和而导致的信息丢失等，会发生图像数据的缺陷。例如，缺陷校正单元508可以基于周围像素的信息或者像素内的周围光电转换元件接收的强度通过执行插值处理来执行缺陷校正处理。
线性矩阵单元510通过对诸如RGB等颜色信息执行矩阵运算来执行正确的颜色再现。线性矩阵单元510也被称为颜色矩阵单元。例如，线性矩阵单元510通过执行关于多个波长的操作来获取期望的光谱。在本实施方案中，例如，线性矩阵单元510执行运算以执行适于检测肤色的输出。线性矩阵单元510可以设置有与肤色不同的系统的运算路径，并且例如，可以执行运算以获取静脉的信息。特别地，在获取静脉的信息的情况下，可以执行运算以执行适于760纳米附近的输出。静脉富含还原的血红蛋白，其具有760纳米附近的特征吸收光谱。
图13B是示出皮肤表面的反射率的图。反射率沿着纵轴绘制，并且波长沿着横轴绘制。如图13B所示，肤色因人而异，但是一般地，在550～600纳米的波长区域中存在上升。
基于从线性矩阵单元510输出的数据，光谱分析单元512确定例如是否存在皮肤固有的光谱的上升。光谱分析单元512检测例如500～650纳米范围内的550～600纳米的信号的上升，从而检测人的手指是否与盖玻璃7接触，并且在这种情况下，检测其波长并输出。将要确定的范围不限于上述范围，并且可以在适宜的范围内比上述范围更宽或更窄。例如，可以分析还原的血红蛋白在760纳米附近是否存在峰值。
图像处理单元518基于由线性矩阵单元510生成的图像信号提取指纹形状的特征点。此外，图像处理单元518基于由线性矩阵单元510生成的图像信号提取静脉的特征点。
存储单元1004存储各种数据。存储单元1004可以存储例如作为一个画面的图像信号的帧，并且可以存储信号处理和认证处理过程中的数据。
认证单元1006基于从信号处理单元1002输出的数据执行个人认证。认证单元1006基于例如由光谱分析单元512分析的上升的波长以及以从缺陷校正单元508等输出的数据为基础的指纹形状(特征点)来执行个人认证。特别地，在本实施方案中，在还原的血红蛋白的760纳米附近没有峰值的情况下，可以确定成像目标是人造物。此外，认证单元1006也可以分析还原的血红蛋白的760纳米附近的峰值的节律，并且在未观察到节律的情况下确定成像目标是人造物。以这种方式，认证单元1006可以通过捕获血红蛋白的信号，即，来自血流的心率的节律来提高生物认证精度。
个人信息可以作为波长范围、指纹的特征点和静脉的特征点存储在例如认证单元1006中，或者可以存储在存储单元1004中。在物体与盖玻璃7接触的情况下，认证单元1006可以确定物体是手指并且可以认证其是存储的个体。
例如，认证单元1006从来自图像处理单元518等的输出中获取指纹的形状特性，并且使用该信息确定其是否与认证目标的指纹一致。例如，认证单元1006确定存储在存储单元1004中的指纹的特征点是否与认证目标的特征点一致。在指纹认证中可以使用通常的方法。
此外，在光谱分析单元512检测到与静脉有关的波长的上升的情况下，认证单元1006使用该数据确定与盖玻璃7接触的物体是生物体。
此外，认证单元1006从来自图像处理单元518等的输出中获取静脉的形状特性，并且使用该信息确定其是否与认证目标的静脉一致。例如，认证单元1006将从静脉提取的预定数量的特征点与存储在存储单元1004中的特征点进行比较，从而认证其是否是存储的个体。在静脉认证中可以使用通常的方法。
结果输出单元1008也基于从认证单元1006输出的结果来输出个人认证结果。例如，在其与记录在存储单元1004中的个体一致的情况下，结果输出单元1008将当在该时刻接触盖玻璃7的手指与记录的个体的数据一致的情况下的认证OK的信号输出到显示单元2，并且在其他情况下将认证NG的信号输出到显示单元2。
图14是示出根据本实施方案的电子设备1的处理流程的流程图。作为示例，说明了电子设备1使用指纹、光谱和静脉执行个人认证的情况。
首先，电子设备1启动作为指纹传感器的成像单元8(S100)。通过启动，例如，上述构成要素可以被通电以进入待机状态。电子设备1可以通过开关等明确地启动指纹传感器。作为另一示例，可以光学地或机械地获取物体在读取面(盖玻璃)7上的接触，并且可以使用该获取作为触发器来启动指纹传感器。作为又一示例，其可以通过检测到手指接近读取面(盖玻璃)7比预定距离更近来触发。
接下来，成像单元8检测在该时刻入射的光的强度，并基于其结果获取外部光的条件(S102)。例如，电子设备1在其中没有来自内部的光入射的状态下获取图像。通过该获取，检测太阳光和室内光透过手指的光的强度或者通过手指之间的空间进入的光的强度。基于光的强度，夹持单元504可以在后续过程中执行接地处理。
接下来，设置在电子设备1内的发光单元发光，以至少照射手指和盖玻璃7彼此接触的区域的一部分(S104)。发光可以是白光或具有特定波长的光，例如，R、G、B等的发光。例如，由于长波长侧的光透过手指，因此可以发出B(和G)以获得表面形状。此外，可以发出红外光来观察静脉。对于光谱分析，可以执行R的发光。以这种方式，作为发光，可以基于后续处理发出适宜的颜色。这些光不需要同时发出。例如，也可以先发出R以获取用于光谱分析的数据，然后发出B和G以获取用于形状分析的数据。
接下来，成像单元8接收从显示面板4a发出并包含指纹等的信息的盖玻璃7反射的光(S106)。由上述成像单元8执行光接收，并且之后执行后续必要的处理。例如，在光接收之后，通过A/D转换和背景校正来执行获取指纹的形状以及获取反射光或透过光的光谱的处理。
接下来，认证单元1006确定指纹的形状是否一致(S108)。指纹形状的确定可以通过通常的方法来执行。例如，认证单元1006从指纹中提取预定数量的特征点，比较提取的特征点，并确定其是否可以被确定为存储的个体。
在指纹形状不一致的情况下(S108：否)，重复从S100开始的处理。此外，在指纹形状不一致的情况下，认证单元1006可以允许发光单元4a的发光区域仅在其中放置有手指(生物体)的位置的对应区域中发光。因此，可以抑制通过允许显示面板(发光单元)4a在宽范围内发光而导致的各种反射角的噪声光的生成。因此，进一步改善了认证精度。
在指纹形状一致的情况下(S108：是)，认证单元1006随后确定光谱是否一致(S110)。认证单元1006将由光谱分析单元512分析的光谱结果与存储的个体的结果进行比较，并执行该确定。例如，基于所获取的光谱是否存在于所存储的肤色上升的光谱的容许范围内来执行确定。以这种方式，不仅可以通过指纹形状来执行个人认证，还可以通过光谱来执行个人认证。
在光谱不一致的情况下(S110：否)，重复从S100开始的处理。
在光谱一致的情况下(S110：是)，认证单元1006随后确定静脉形状是否一致(S112)。认证单元1006将静脉形状的特征点与所存储的个体的特征点进行比较，并执行该确定。以这种方式，不仅可以通过指纹形状来执行个人认证，还可以通过光谱和静脉形状来执行个人认证。
在静脉形状不一致的情况下(S112：否)，重复从S100开始的处理。
在静脉形状一致的情况下(S112：是)，认证单元1006确定认证成功(S114)，并从结果输出单元1008输出该认证结果。在这种情况下，结果输出单元1008输出指示认证成功的事实的信息，并且例如，允许访问电子设备1的其他构成。注意，在上述说明中，在结果输出单元1008成功的情况下执行输出，但是不限于此。在上述S108：否、S110：否和S112：否的情况下，同样可以经由结果输出单元1008向发光单元、成像单元8等通知认证失败，并再次获取数据。
注意，在上面的说明中，在认证失败的情况下重复处理，但是例如，在重复持续预定次数的情况下，可以在不再执行认证的情况下阻止对电子设备1的访问。在这种情况下，可以使用诸如数字键盘等其他访问手段从界面提示使用者输入密码等。此外，在这种情况下，装置的读取中存在失败的可能行，使得可以在改变发光、光接收、读取面的状态、使用的光谱等的同时重复认证处理。例如，在获取到被水弄湿的分析结果的情况下，可以经由界面向使用者执行一些输出以擦拭水，并且再次执行认证操作。
如上所述，根据本实施方案，设置有1/4波长板4b和偏光板4c。因此，来自光路L1的指纹的信号成分到达指纹传感器8以进行成像，并且由偏光板6a反射的光路L2的噪声光被偏光板4c反射且不能到达指纹传感器8。因此，提高了S/N比，并且改善了认证单元1006的认证精度。
(第一实施方案的变形例)
第一实施方案的变形例与第一实施方案的不同之处在于，在光从盖玻璃7入射的情况下，成像单元8的区域的反射率与其他区域的反射率一致。在下文中，说明与第一实施方案的不同之处。
图15是根据第一实施方案的变形例的电子设备1的示意性截面图。图15的电子设备1包括未示出的诸如电池、通信电路、麦克风和扬声器等部件，并且经常被设置在显示单元2的下方。当室外的诸如太阳光等强光经由盖玻璃7入射时，各部件的位置和形状在视觉上被使用者识别，并且存在赋予外观上的违和感的可能性。作为对策，不透明盖部4d被设置在显示单元2的背面侧。通过使用不透明盖部4d，设置在显示单元2下方的部件不会在视觉上被使用者识别。当反射板被用作盖部4d时，不仅解决了外观的问题，而且显示单元2的亮度也可以通过反射光的分布而增加。在使用反射板的情况下，盖部4d经常主要包含诸如铜和铝等金属的材料。
然而，在显示单元2的下方设置有成像单元8的情况下，不透明盖部4d不能被设置在正上方，并且需要用于透过光的窗部4e。当强的入射光经由盖玻璃7入射时，窗部4e可能赋予外观上的违和感。作为对策，设置有圆偏光板6，但不存在完全的偏光板或1/4波长板，此外，膜厚和贴附时的角度误差的变化也有影响，并且难以完全消除外部光反射。
鉴于这种情况，根据第一实施方案的变形例的电子设备1被构造成使得，在光从盖玻璃7入射的情况下，图15所示的由盖部4d反射且出射到盖玻璃之外的光L3与作为透过窗部4e且反射到盖玻璃外侧的光L4之间的光量差变小。
例如，在盖部4d被设置为反射板并且主要包含诸如铜和铝等金属的材料的情况下，偏光板4c被设置为反射型，例如，线栅偏光元件。更期望的是，如果盖部4d主要是铝材料的，则线栅的反射层也主要是铝材料的，并且如果盖部4d主要是铜材料的，则线栅的反射层也主要是铜材料的，使得反射光的光谱彼此一致。
另一方面，诸如太阳等外部光通过偏光板6a以及两个1/4波长板4b和6b而成为直线偏光，并且偏光板4c的透过轴被设置为与直线偏光一致。即，即使线栅的反射层的主要材料与盖部4d的材料相同，也难以原样地对减少光L3和光L4之间的光量差作出贡献。作为对策，可以增加线栅偏光元件的金属部分的宽度，以增加偏光在透过轴上的反射。尽管降低了线栅偏光元件的透过率，但是由于外部光反射，窗部4e的可视性可能会减弱。作为一些情况下的实际机器检验的结果，在偏光板4c的线栅偏光元件的充分厚度至少为300纳米以上并且金属部分的宽度至少为200纳米以上、优选为300纳米以上的情况下，可以获得抑制外观可视性的效果。
另一方面，在盖部4d的反射率较低的情况下，偏光板4c可以被设置为吸收型的。具体地，吸收型是通过用碘系材料或诸如二向色性染料等染料系材料对PVA膜进行染色并拉伸来获得的。
可选择地，在盖部4d的反射率较低的情况下，偏光板4c可以包括设置有光吸收层的线栅偏光元件150。更具体地，在图7中，例如，通过在其上沉积有防反射钨的光吸收层53而获得的线栅偏光元件150可以形成在具有高反射率的铝的光反射层51上，并且反射率可以通过W膜厚控制来平衡。以这种方式，由于线栅偏光元件150包括光反射层51和光吸收层53，因此可以通过调整光反射层51和光吸收层53的各自的厚度和材料来调整反射率。可选择地，在偏光板4c中，可以通过形成具有反射型偏光元件的成像单元8侧和形成具有吸收型偏光元件的显示单元2侧来减小反射率的差异。
可选择地，通过使窗部4e的垂直上方区域中的1/4波长板4b的相位偏移，与偏光板6a的正交关系崩解，并且可以改变从盖玻璃7出射的光量。具体地，可以从1/4波长板4b中挖出与窗部4e相对应的区域，并且可以嵌入具有相同外形和相位偏移的另一个1/4波长板。作为此时将要移动的相位，可以通过实验获得窗部4e的可视性丧失的角度。
如上所述，根据第一实施方案的变形例，显示单元2中包括的光学元件的材料、厚度、角度或线宽被调整为使得成像单元8的垂直上方区域中的光的反射率与其他区域中的光的反射率相同。因此，即使入射光经由盖玻璃7入射，经由盖玻璃7反射的反射光量也是均匀的。
(第二实施方案)
根据第二实施方案的电子设备1与根据第一实施方案的电子设备1的不同之处在于，在指纹传感器8内形成偏光板4c。在下文中，说明与根据第一实施方案的电子设备1的不同之处。
图17是在指纹传感器8(成像单元8)内形成偏光板4c的情况下的示意图。如图17所示，在根据本实施方案的电子设备1中，偏光板4c形成在指纹传感器8内。此外，也可以使1/4波长板4b、6b和偏光板4c、6a的光学特性与图10或图11所示的光学特性同等。即，如图10所示，1/4波长板6b的慢轴与偏光板6a的透过轴相差45度或135度。此外，偏光板6a的透过轴与偏光板4c的透过轴彼此正交。1/4波长板6b和1/4波长板4b的慢轴相同。可选择地，如图11所示，1/4波长板6b的慢轴与偏光板6a的透过轴相差45度或135度。此外，偏光板6a和偏光板4c的透过轴相同。1/4波长板6b和1/4波长板4b的慢轴彼此正交。
图18是示出在指纹传感器8(成像单元8)内形成有偏光板4c的情况下的像素100的截面结构的示例的图。如图18所示，像素100设置有偏光板4c、基底绝缘层46、第一遮光膜50、堤部61C、滤色器71、片上透镜72、半导体基板1201、分离区域140、平坦化膜183、绝缘层191、配线层192和支撑基板199。注意，绝缘层191和配线层192形成配线区域。
包括针孔50a的第一遮光膜50沉积在光电转换单元(光接收区域)101上。上述第一遮光膜50遮挡后述的电荷保持单元107。在第一遮光膜50上形成包括作为下层的平坦化层的基底绝缘层46，并且在基底绝缘层46上形成包括线栅偏光元件150的偏光板4c、滤色器71和片上透镜72。
堤部61C例如包含金属膜。当形成回流透镜时，在回流处理中透镜材料可以被堤部61C阻挡。例如，在回流处理中，回流透镜72的材料在堤部61C的整个区域上被阻挡，并且回流透镜72的形状稳定。
半导体基板1201是形成有构成像素电路的元件的半导体部分的基板。元件的半导体部分形成在形成于半导体基板1201中的阱区域中。图中的半导体基板1201形成在p型阱区域中。在半导体基板1201中形成n型半导体区域121以形成元件的半导体部分。
n型半导体区域121形成光电转换单元101。更具体地，包括n型半导体区域121和n型半导体区域121周围的p型阱区域的界面的pn结的光电二极管形成光电转换单元101。通过光电转换产生的电荷累积在n型半导体区域121中。n型半导体区域122形成浮动扩散部形式的电荷保持单元107。此外，在n型半导体区域121和122之间配置有MOS晶体管108。MOS晶体管108将n型半导体区域121和122分别作为源极和漏极，在其间的p型阱区域作为沟道。注意，栅极135与MOS晶体管108的沟道相邻地配置。为了方便，半导体基板1201和栅极135之间的绝缘层191相当于栅极绝缘膜。
例如，半导体基板1201可以具有3μm的厚度。此外，用于钉扎的p型半导体区域可以配置在半导体基板1201的背面附近。因此，可以减少基于界面态的噪声。
包括后述的配线层192和绝缘层191的配线区域配置在半导体基板1201的前面侧。另一方面，用于增强上述钉扎的固定电荷膜1410(未示出)和用于保护半导体基板1201并使其绝缘的氧化膜142(未示出)配置在半导体基板1201的背面侧。
固定电荷膜1410可以包括例如含有铪(Hf)、铝(Al)、锆(Zr)、钽(Ta)或钛(Ti)中的至少一种的氧化物或氮化物。此外，固定电荷膜1410可以通过化学气相沉积(CVD)、溅射和原子层沉积(ALD)形成。在采用ALD的情况下，可以在固定电荷膜1410的沉积期间同时形成降低界面态的SiO2膜，这是优选的。此外，其还可以包括含有镧(La)、铈(Ce)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)或钇(Y)中的至少一种的氧化物或氮化物。此外，固定电荷膜1410可以包括氧氮化铪或氧氮化铝。可选择地，可以以不损害绝缘性的量将硅(Si)或氮(N)添加到固定电荷膜1410中。因此，可以提高耐热性等。
氧化膜142可以包含例如SiO2。这通过ALD形成为100nm以下、更优选30～60nm的厚度。
配线层192是对形成在半导体基板1201中的元件进行配线的导体。配线层192包含诸如Cu等金属。绝缘层191使配线层192绝缘。绝缘层191可以包含绝缘材料，例如SiO2。配线层192和绝缘层191可以形成为多层。
分离区域140是分离相邻像素100的光电转换单元101的区域。分离区域140配置在像素100之间的边界附近，并且可以防止来自相邻像素100的电荷通过离子注入而流入。此外，通过在分离区域140中形成沟槽并埋入具有不同折射率的绝缘膜，不仅可以防止电荷的流入，而且可以遮挡从相邻像素100倾斜入射的光。在分离区域140中形成沟槽的情况下，可以从半导体基板1201的背面侧朝向前面侧进行加工，并且可以进行进一步的加工以贯通半导体基板1201。分离区域140可以在埋入绝缘膜之后形成的间隙中包含遮光的材料，例如，金属。更详细地说，这可以包含Al、银(Ag)、金(Ag)、铜(Cu)、铂(Pt)、钼(Mo)、铬(Cr)、Ti、镍(Ni)、W、铁(Fe)、碲(Te)等或包含这些金属的合金。此外，这可以通过层叠多个这些材料来形成。此外，可以将Ti、氮化钛(TiN)和通过将它们层叠而形成的膜配置在它们与作为粘合层的氧化膜142之间。
注意，在采用Al作为分离区域140的材料的情况下，可以提高像素100的感度，这是优选的。这是因为Al的反射率比较高，透过光电转换单元101(n型半导体区域121)入射到分离区域140的光被反射，返回到光电转换单元101。Al的分离区域140可以通过已知方法形成，例如高温溅射。
例如，可以通过干法蚀刻半导体基板1201来形成其中配置有分离区域140的凹槽。通过将上述绝缘膜或金属材料埋入凹槽中，可以配置分离区域140。这可以例如通过诸如溅射或真空气相沉积等物理气相沉积(PVD)、CVD、镀覆和涂覆方法来进行。
第二分离区域143是分离配置在光电转换单元101和第二电荷保持单元107之间的区域。第二分离区域143配置在形成于半导体基板1201中的凹槽中。与分离区域140不同，其中形成第二分离区域143的凹槽不贯通半导体基板1201，其底部在半导体基板1201的前面侧形成在相对较浅的位置。因此，在第二分离区域143的底部与半导体基板1201的前面之间形成开口部，并且MOS晶体管108的沟道形成在该开口部中。通过配置第二分离区域143，可以抑制电荷从光电转换单元101流入电荷保持单元107。
电荷保持单元107在从曝光期间结束到图像信号输出的期间保持电荷。在该保持期间，例如，在光电转换单元101中开始下一帧的曝光。此时，当电荷从光电转换单元101流入第二电荷保持单元107时，不同帧的图像信号混合为噪声。因此，通过在光电转换单元101和第二电荷保持单元107之间配置除了MOS晶体管108的沟道区域以外的第二遮光区域143，可以抑制电荷的流入并减少噪声的混合。此外，通过配置第二遮光区域143，可以遮挡从光电转换单元101的区域入射到第二电荷保持单元107的光，并且可以减少基于入射光的噪声的混合。
盖部195配置在配线区域中的绝缘层191中，并且遮挡透过光电转换单元101的入射光。盖部195包括壁部194和底部193。盖部195以盖状覆盖光电转换单元101和配线层192之间的空间而遮光。入射在像素100上的光的一部分透过而对光电转换单元101中的光电转换没有贡献。当透过光被配线区域中的配线层192反射并入射到另一个像素100的光电转换单元101时，噪声混入另一个像素100中，并且图像质量劣化。因此，通过配置盖部195，防止了透过光电转换单元101的入射光被配线层192反射。与配线层192的情况一样，壁部194和底部193可以包含诸如Cu等金属。
分离区域140和第二分离区域143例如通过将诸如W或Al等材料配置在形成于半导体基板1201中的凹槽中而形成。其中配置有分离区域140的凹槽形成得比配置有第二分离区域143的凹槽更深。这可以例如通过在两个阶段中形成凹槽来执行。首先，蚀刻半导体基板1201，并且在将要形成分离区域143和第二分离区域143的位置形成深度与第二分离区域140对应的凹槽。接下来，用抗蚀剂等保护将要配置第二分离区域143的凹槽，对将要配置分离区域140的凹槽再次进行蚀刻。因此，可以形成具有不同深度的凹槽。接下来，将形成分离区域140、第二分离区域143和偏光元件150的材料(例如，W或Al的膜)沉积在半导体基板1201上并配置在这些凹槽中。通过上述步骤，可以形成分离区域140和第二分离区域143。
通过包含在堤部61C中的金属膜，可以有效地抑制来自空隙的杂散光。此外，由于线栅偏光元件150可以设置在光电转换单元101附近，所以可以防止光泄漏(偏光串扰)到相邻的成像元件。
这里，说明图18中的偏光板4c的详细构成。图19是示出根据本实施方案的偏光板4c的构成例的图。除了上述的光反射层51、绝缘层52和光吸收层53之外，偏光板4c还包括粘合层167、侧壁保护层165、上部保护层166和空隙169。
粘合层167设置在基底绝缘层46和光反射层51之间以提高光反射层51的粘合强度。对于粘合层167，例如，使用Ti、TiN和通过层叠它们而获得的膜。
在带状导体151之间的空隙169中密封有诸如空气等气体。通过采用这种气隙结构，可以提高偏光板4c的透过率。这是因为空气等的折射率大约为1。
侧壁保护层165配置在层叠的光反射层51、绝缘层52和光吸收层53的带状导体151的周围，并且主要保护带状导体151的侧壁。在上述的气隙结构中，形成光反射层51和光吸收层53的金属材料或合金材料与空气(外部空气)接触。通过配置侧壁保护层165，可以防止由于外部空气中的水分等而使光反射层51等腐蚀和劣化。例如，具有2以下的折射率并且消光系数接近0的材料用于侧壁保护层165。这使得可以减少对偏光元件150的偏光特性的影响。更具体地，侧壁保护层165包含诸如SiO2、SiON、SiN、SiC、SiOC和SiCN等Si的绝缘材料。此外，侧壁保护层165可以包含诸如氧化铝(AlOx)、氧化铪(HfOx)、氧化锆(ZrOx)和氧化钽(TaOx)等金属氧化物。侧壁保护层165可以通过诸如CVD、PVD、ALD和溶胶-凝胶法等公知的方法沉积这些材料来形成。
上部保护层166是邻近带状导体151的上表面配置以封闭空隙169的膜。上部保护层166包含与上述侧壁保护层165的材料类似的材料。此外，上部保护层166可以通过材料不沉积在空隙169中而是沉积在带状导体161的上表面上的沉积方法来沉积，例如PVD。
光反射层51、绝缘层52和光吸收层53分别形成为具有例如150nm、25nm和25nm的厚度。通过配置具有这种多层构成的偏光元件150，来自偏光元件150的反射光减少。此外，通过使用具有气隙结构的偏光板4c，可以提高透过率。以这种方式，通过配置具有三层构成的偏光板4c，可以减少偏光板4c的反射。
图20是示出根据第二实施方案的像素100的电路构成的示例的图。如图20所示，像素100设置有光电转换单元101、电荷保持单元102、第二电荷保持单元107和MOS晶体管103～108。
光电转换单元101的阴极连接到MOS晶体管108的源极，并且MOS晶体管108的栅极连接到传输信号线TX。MOS晶体管108的漏极连接到MOS晶体管103的源极和第二电荷保持单元107的一端。第二电荷保持单元107的另一端接地。MOS晶体管103的漏极连接到MOS晶体管104的源极、MOS晶体管105的栅极以及电荷保持单元102的一端。电荷保持单元102的另一端接地。MOS晶体管104和105的漏极共同地连接到电源线Vdd，并且MOS晶体管105的源极连接到MOS晶体管106的漏极。MOS晶体管106的源极连接到信号线12。MOS晶体管103、104、106的栅极分别连接到传输信号线TR、复位信号线RST和选择信号线SEL连接。注意，传输信号线TR、复位信号线RST和选择信号线SEL形成信号线11。
如上所述，光电转换单元101根据施加的光产生电荷。光电二极管可以用作光电转换单元101。此外，电荷保持单元102和107以及MOS晶体管103～108形成像素电路。
MOS晶体管103是将通过光电转换单元101的光电转换产生的电荷传输到电荷保持单元102的晶体管。MOS晶体管103中的电荷传输由传输信号线TR传送的信号控制。电荷保持单元102是保持由MOS晶体管103传输的电荷的电容器。MOS晶体管105是基于电荷保持单元102中保持的电荷产生信号的晶体管。MOS晶体管106是将由MOS晶体管105产生的信号作为图像信号输出到信号线12的晶体管。MOS晶体管106由选择信号线SEL传送的信号控制。
MOS晶体管104是通过将电荷保持单元102中保持的电荷排出到电源线Vdd来复位电荷保持单元102的晶体管。MOS晶体管104的复位由复位信号线RST传送的信号控制，并且在由MOS晶体管103传输电荷之前执行。注意，在该复位时，光电转换单元101也可以通过使MOS晶体管103导通来复位。以这种方式，像素电路将由光电转换单元101产生的电荷转换为图像信号。注意，MOS晶体管105和106形成图像信号生成单元111。
第二电荷保持单元107保持由光电转换单元101产生的电荷。第二电荷保持单元107在像素100中从曝光的结束到图像信号输出的开始的期间保持电荷。
MOS晶体管108是将由光电转换单元101产生的电荷传输到第二电荷保持单元107的晶体管。
其中配置有包括图中的像素电路的像素100的成像元件1的成像可以如下地进行。首先，使MOS晶体管103、104和108导通以复位光电转换单元101、电荷保持单元102和第二电荷保持单元107。在配置于像素阵列单元10中的所有像素100中同时执行该复位。接下来，使MOS晶体管103、104和108转变为非导通状态。因此，开始曝光期间。在经过预定的曝光期间之后，使MOS晶体管103和104再次导通以再次复位第二电荷保持单元107，然后使MOS晶体管108导通以将由光电转换单元101产生的电荷传输到第二电荷保持单元107。因此，对所有像素100同时停止曝光期间。
接下来，使MOS晶体管104导通以再次复位电荷保持单元102，并且使MOS晶体管103导通以将第二电荷保持单元107的电荷传输到电荷保持单元102。接下来，使MOS晶体管106导通，并且将由MOS晶体管105生成的图像信号输出到信号线12。从电荷保持单元102的复位到图像信号的输出的处理从像素阵列单元10的第一行开始针对每行顺次执行。因此，可以从像素100输出一帧的图像信号。以这种方式，通过配置第二电荷保持单元107并且临时保持由光电转换单元101产生的电荷，可以分别执行曝光和图像信号的输出的期间。可以在像素阵列单元10中配置的所有像素100中同时进行曝光。这种成像方式被称为全局快门方式。此外，在电荷传输到第二电荷保持单元107之后，可以开始下一帧的曝光。
通过采用全局快门方式，不会像卷帘快门方式那样在每行中发生曝光期间的偏移，因此可以减少在对移动被写体成像时的失真和模糊。
图21是在第一遮光膜50的针孔50a内形成偏光板4c的情况下的示意图。如图21所示，图21所示的电子设备1与图18所示的电子设备1的不同之处在于，偏光板4c形成在针孔50a内。以这种方式，通过在针孔50内设置偏光板4c，也可以进行偏光分离。此外，由于偏光板4c设置在聚光区域中，所以偏光板4c的区域可以小型化。
图22是在像素120内形成偏光板4c的情况下的示意图。如图22所示，像素120设置有片上透镜1220，滤色器130设置在其下方，并且偏光板4c夹着它们设置有用于抑制串扰的遮光壁126。因此，可以针对每个子像素124对由偏光板4c偏光的光进行成像。
图23是示出电子设备1的示意性构成例的框图，其是本技术适用的成像装置的示例。电子设备1配备有显示单元2(图1A和图1B)、成像单元8(图1A和图1B)、控制单元40(图3)、操作输入单元1000、信号处理单元1002、认证单元1010、结果输出单元1008和存储单元1004。
除了根据第一实施方案的认证单元1006的认证功能之外，根据本实施方案的认证单元1010还具有认证几何形状的所谓的条形码读取器功能。通过采用全局快门方式，针对每个像素行的曝光期间不会发生偏移，因此根据本实施方案的电子设备1可以减少在对移动被写体进行成像时的失真。因此，认证单元1006可以在几何形状的认证中在移动被写体或电子设备1并且执行扫描操作的同时执行认证。类似地，认证单元1006可以在生物认证中在移动被写体或电子设备1并且执行扫描操作的同时执行认证。即，在生物认证中，认证单元1006可以在不使生物体静止的情况下通过翻转动作进行认证。
如上所述，在根据本实施方案的电子设备1中，偏光板4c配置在像素100(120)内。因此，光可以在像素100(120)内被偏光，并且偏光的光可以被光电转换单元101(124)成像。此外，由于线栅偏光元件150可以设置在光电转换单元101(124)附近，所以可以防止光泄漏(偏光串扰)到相邻的光电转换单元101(124)。
(第三实施方案)
根据第三实施方案的电子设备1与根据第二实施方案的电子设备1的不同之处在于，在指纹传感器8内进一步形成1/4波长板4b。在下文中，说明根据第二实施方案的电子设备1的不同之处。
图24是在指纹传感器8内进一步形成1/4波长板4b的情况下的示意图。如图24所示，在根据本实施方案的电子设备1中，1/4波长板4b和偏光板4c形成在指纹传感器8内。此外，可以使1/4波长板4b、6b和偏光板4c、6a的光学特性与图10或图11所示的光学特性同等。即，如图10所示，1/4波长板6b的慢轴与偏光板6a的透过轴相差45度或135度。此外，偏光板6a的透过轴与偏光板6a的透过轴彼此正交。1/4波长板6b和1/4波长板4b的慢轴相同。可选择地，如图11所示，1/4波长板6b的慢轴与偏光板6a的透过轴相差45度或135度。此外，偏光板6a的透过轴与偏光板6a的透过轴相同。1/4波长板6b与1/4波长板4b的慢轴相差90度。
图25是示出在指纹传感器8内进一步形成1/4波长板4b的情况下像素100的截面结构的图。如图23所示，在像素100中，1/4波长板4b层叠在滤色器71的下方。因此，可以在像素100内执行直线偏光，并且可以通过光电转换单元101对偏光的光进行成像。
图26是在第一遮光膜50的针孔50a内形成1/4波长板4b和偏光板4c的情况下的示意图。如图25所示，图20所示的电子设备1与图18所示的电子设备1的不同之处在于，设置有1/4波长板4b并且偏光板4c形成在针孔50a内。以这种方式，通过设置1/4波长板4b和偏光板4c，可以进行直线偏光，并且可以通过光电转换单元101对偏光的光进行成像。此外，由于1/4波长板4b和偏光板4c设置在成像装置内，所以也可以减小1/4波长板4b和偏光板4c的区域的厚度和尺寸。
图27是在像素120内形成1/4波长板4b和偏光板4c的情况下的示意图。如图26所示，像素120设置有片上透镜1220，滤色器130设置在其下方，并且偏光板4c夹着它们设置有用于抑制串扰的遮光壁126。此外，1/4波长板4b设置在偏光板4c的上部。因此，可以针对每个子像素124进行直线偏光并且对偏光的光进行成像。
如上所述，在根据本实施方案的电子设备1中，1/4波长板4b和偏光板4c配置在像素100(120)内。因此，可以在像素100(120)内进行直线偏光，并且偏光的光可以被光电转换单元101(124)成像。
注意，本技术还可以具有以下构成。
(1)一种电子设备，从一侧到另一侧顺次包括：
第一偏光板，其使入射光成为直线偏光；
第一1/4波长板，其慢轴与第一偏光板的吸收轴相差45度或135度；
自发光元件层；
第二1/4波长板，其慢轴与第一1/4波长板的慢轴在相同方向上；
第二偏光板，其吸收轴与第一偏光板的吸收轴正交；和
成像装置，其对经由第二偏光板的光进行成像。
(2)一种电子设备，从一侧到另一侧顺次包括：
第一偏光板，其使入射光成为直线偏光；
第一1/4波长板，其慢轴与第一偏光板的吸收轴相差45度或135度；
自发光元件层；
第二1/4波长板，其慢轴与第一1/4波长板的慢轴相差90度；
第二偏光板，其吸收轴与第一偏光板的吸收轴在相同方向上；和
成像装置，其对经由第二偏光板的光进行成像。
(3)根据(1)或(2)所述的电子设备，其中
第二偏光板设置在所述成像装置的像素结构内。
(4)根据(1)或(2)所述的电子设备，其中
所述自发光元件层是包括自发光元件的显示器，和
所述成像装置是如下的成像装置：对经由第一1/4波长板和第一偏光板而用所述自发光元件的光照射的手指的散射光进行成像，并且经由第一偏光板、第一1/4波长板、所述自发光元件层、第二1/4波长板和第二偏光板将所述手指的散射光成像为指纹图像，和
所述电子设备还包括：
信号处理单元，其从所述指纹图像中提取特征点；
存储单元，其存储认证目标的指纹的特征点；和
认证单元，其将从所述指纹图像中提取的特征点与所述认证目标的指纹的特征点进行核对，以确定特征点是否彼此一致。
(5)根据(1)或(2)所述的电子设备，其中
所述成像装置是如下的成像装置：对经由第一1/4波长板和第一偏光板而用所述自发光元件层的光照射的认证目标进行成像，并且经由第一偏光板、第一1/4波长板、所述自发光元件层、第二1/4波长板和第二偏光板对来自所述认证目标的光进行成像，和
所述成像装置基于经由波长的透过特性不同的光学元件入射的入射光而输出图像信号，和
所述电子设备还包括认证单元，所述认证单元当在500～600纳米的波长区域中不存在上升的情况下确定成像目标是人造物。
(6)根据(1)或(2)所述的电子设备，其中
所述成像装置是如下的成像装置：对经由第一1/4波长板和第一偏光板而用所述自发光元件层的光照射的认证目标进行成像，并且经由第一偏光板、第一1/4波长板、所述自发光元件层、第二1/4波长板和第二偏光板将来自所述认证目标的光成像为静脉图像，和
所述电子设备还包括：
信号处理单元，其从所述静脉图像中提取特征点；
存储单元，其存储所述认证目标的静脉的特征点；和
认证单元，其将从所述静脉图像中提取的特征点与所述认证目标的静脉的特征点进行核对，以确定特征点是否彼此一致。
(7)根据(1)或(2)所述的电子设备，其中所述自发光元件层是有机发光二极管。
(8)根据(1)或(2)所述的电子设备，其中
所述成像装置包括：
片上透镜；和
金属遮光膜，其包括与所述片上透镜会聚光的位置对应的针孔。
(9)根据(8)所述的电子设备，其中
所述成像装置还包括：
在所述针孔内的金属的线栅偏光元件。
(10)根据(1)或(2)所述的电子设备，其中
所述成像装置包括具有多个像素的像素阵列，和
每个像素包括：
多个子像素，每个子像素包括光电转换元件，所述光电转换元件接收以预定角度入射的光并基于接收到的光的强度输出模拟信号；和
将入射光会集在子像素上的片上透镜。
(11)根据(10)所述的电子设备，其中金属的线栅偏光元件形成在所述子像素的至少一个中。
(12)根据(3)所述的电子设备，其中所述线栅偏光元件是通过层叠包含第一导电材料的光反射层和在所述光反射层上方的包含第二导电材料的光吸收层而形成的结构。
(13)根据(1)或(2)所述的电子设备，其中
所述成像装置在像素内包括滤色器，和
对应于所述滤色器的光谱重心的波长与对应于认证时的所述自发光元件层的发光光谱的重心的波长之差为±50nm以下。
(14)根据(1)或(2)所述的电子设备，其中
在第二偏光板中，层叠有反射型偏光滤光片和吸收型偏光滤光片。
(15)根据(1)或(2)所述的电子设备，其中
第二偏光板包括线栅偏光元件，并且是通过层叠包含第一导电材料的光反射层和在所述光反射层上方的包含钨或钨化合物的光吸收层而形成的结构。
(16)根据(1)或(2)所述的电子设备，其中在将第二1/4波长板的膜厚设定为T、将正常光束的折射率设定为ne并且将异常光束的折射率设定为no的情况下，作为对应于第二1/4波长板的波长的4×T×(ne-no)与认证时的所述自发光元件层的发光光谱的重心之差为0.05μm以下。
(17)根据(1)或(2)所述的电子设备，其中在认证时的所述自发光元件层的发光是白色以外的、第一1/4波长板的厚度为T1[μm]并且第二1/4波长板的厚度为T2[μm]的情况下，第一1/4波长板和第二1/4波长板包含相同的材料，并且在T1[μm]除以60的情况下的规则性和在T2[μm]除以60的情况下的规则性彼此不同。
(18)根据(1)或(2)所述的电子设备，其中
在认证失败的情况下，根据生物体放置的位置，所述自发光元件层在比失败的认证时的照射范围更受限制的照射范围内发光。
(19)根据(1)或(2)所述的电子设备，其中
所述成像装置包括：
针对每个像素的光接收单元；
电荷累积单元；和
晶体管，其将累积在所述光接收单元中的信号电荷传输到所述电荷累积单元。
(20)根据(9)或(19)中任一项所述的电子设备，其中在所述成像装置中，在所述电荷累积单元的上部配置有遮光金属，并且所述遮光金属针对每个像素在所述光接收单元上具有针孔形状。
(21)根据(9)或(19)中任一项所述的电子设备，其中在所述成像装置中，在所述电荷累积单元的上部配置有遮光金属，所述遮光金属针对每个像素在所述光接收单元上形成线栅型偏光器。
(22)根据(9)或(19)中任一项所述的电子设备，其中在所述成像装置中，在所述电荷累积单元的上部配置有遮光金属，所述遮光金属针对每个像素在所述光接收单元上具有针孔形状，并且在所述针孔内形成线栅型偏光器。
(23)根据(1)或(2)所述的电子设备，其中所述成像装置在生物认证中通过翻转动作进行认证。
(24)根据(1)或(2)所述的电子设备，还包括认证单元，所述认证单元具有基于由所述成像装置成像的图像来认证几何形状的条形码读取器功能。
(25)根据(19)～(24)中任一项所述的电子设备，其中所述认证单元能够认证相对于所述成像装置移动的成像目标。
附图标记列表
1 电子设备 1a 显示画面
1b 边框 2 显示单元
3 相机模块 4,4a 显示面板(自发光元件层)
4b,6b 1/4波长板 4c,6a 偏光板
4d 反射板 4e 孔部
5 触控面板 6 圆偏光板
7 盖玻璃 8 成像单元(成像装置)
9 模组透镜 10 像素阵列单元
11,12 信号线 20 垂直驱动单元
30 列信号处理单元 40 控制单元
46 绝缘层 47 氧化钽膜
48 氧化铪(HfO2)膜 49 氧化硅膜
50 第一遮光膜(遮光膜) 50a 针孔
51 反射层 52 绝缘层
53 光吸收层 61 遮光壁
61C 堤部 62 平坦化膜
63 防反射单元(蛾眼) 71 滤色器
72,122 片上透镜 73 防反射层
100,100a,100b,120 像素 112,123 半导体基板
101,124 光电转换单元 103,105,106,108 MOS晶体管
107 电荷保持单元 121 n型半导体区域
126 遮光壁 127 层间膜
128 光电转换元件分离单元 129 配线层
130 滤色器 135 栅极
138 金属膜 139 p型阱区域
140 分离区域 141 绝缘膜
142 氧化膜 143 第二分离区域
150 线栅偏光元件 151 带状导体
165 侧壁保护层 166 上部保护层
167 粘合层 169 空隙
191 绝缘层 192 配线层
193 底部 194 壁部
195 盖部 199 支撑基板
514 认证单元 518 图像处理单元
1002 信号处理单元 1004 存储单元
1006,1010 认证单元 1201 半导体基板
1210 内透镜 1220 片上透镜

Claims (25)

1.一种电子设备，从一侧到另一侧顺次包括：
第一偏光板，其使入射光成为直线偏光；
第一1/4波长板，其慢轴与第一偏光板的吸收轴相差45度或135度；
自发光元件层；
第二1/4波长板，其慢轴与第一1/4波长板的慢轴在相同方向上；
第二偏光板，其吸收轴与第一偏光板的吸收轴正交；和
成像装置，其对经由第二偏光板的光进行成像。
2.一种电子设备，从一侧到另一侧顺次包括：
第一偏光板，其使入射光成为直线偏光；
第一1/4波长板，其光轴与第一偏光板的吸收轴相差45度或135度；
自发光元件层；
第二1/4波长板，其光轴与第一1/4波长板的光轴相差90度；
第二偏光板，其吸收轴与第一偏光板的吸收轴在相同方向上；和
成像装置，其对经由第二偏光板的光进行成像。
3.根据权利要求1所述的电子设备，其中
第二偏光板设置在所述成像装置的像素结构内。
4.根据权利要求1所述的电子设备，其中
所述自发光元件层是包括自发光元件的显示器，和
所述成像装置是如下的成像装置：对经由第一1/4波长板和第一偏光板而用所述自发光元件的光照射的手指的散射光进行成像，并且经由第一偏光板、第一1/4波长板、所述自发光元件层、第二1/4波长板和第二偏光板将所述手指的散射光成像为指纹图像，和
所述电子设备还包括：
信号处理单元，其从所述指纹图像中提取特征点；
存储单元，其存储认证目标的指纹的特征点；和
认证单元，其将从所述指纹图像中提取的特征点与所述认证目标的指纹的特征点进行核对，以确定特征点是否彼此一致。
5.根据权利要求1所述的电子设备，其中
所述成像装置是如下的成像装置：对经由第一1/4波长板和第一偏光板而用所述自发光元件层的光照射的认证目标进行成像，并且经由第一偏光板、第一1/4波长板、所述自发光元件层、第二1/4波长板和第二偏光板对来自所述认证目标的光进行成像，和
所述成像装置基于经由波长的透过特性不同的光学元件入射的入射光而输出图像信号，和
所述电子设备还包括认证单元，所述认证单元当在500～600纳米的波长区域中不存在上升的情况下确定成像目标是人造物。
6.根据权利要求1所述的电子设备，其中
所述成像装置是如下的成像装置：对经由第一1/4波长板和第一偏光板而用所述自发光元件层的光照射的认证目标进行成像，并且经由第一偏光板、第一1/4波长板、所述自发光元件层、第二1/4波长板和第二偏光板将来自所述认证目标的光成像为静脉图像，和
所述电子设备还包括：
信号处理单元，其从所述静脉图像中提取特征点；
存储单元，其存储所述认证目标的静脉的特征点；和
认证单元，其将从所述静脉图像中提取的特征点与所述认证目标的静脉的特征点进行核对，以确定特征点是否彼此一致。
7.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述自发光元件层是有机发光二极管。
8.根据权利要求1所述的电子设备，其中
所述成像装置包括：
片上透镜；和
金属遮光膜，其包括与所述片上透镜会聚光的位置对应的针孔。
9.根据权利要求8所述的电子设备，其中
所述成像装置还包括：
在所述针孔内的金属的线栅偏光元件。
10.根据权利要求1所述的电子设备，其中
所述成像装置包括具有多个像素的像素阵列，和
每个像素包括：
多个子像素，每个子像素包括光电转换元件，所述光电转换元件接收以预定角度入射的光并基于接收到的光的强度输出模拟信号；和
将入射光会集在子像素上的片上透镜。
11.根据权利要求10所述的电子设备，其中金属的线栅偏光元件形成在所述子像素的至少一个中。
12.根据权利要求9所述的电子设备，其中所述线栅偏光元件是通过层叠包含第一导电材料的光反射层和在所述光反射层上方的包含第二导电材料的光吸收层而形成的结构。
13.根据权利要求1所述的电子设备，其中
所述成像装置在像素内包括滤色器，和
对应于所述滤色器的光谱重心的波长与对应于认证时的所述自发光元件层的发光光谱的重心的波长之差为±50nm以下。
14.根据权利要求1所述的电子设备，其中
在第二偏光板中，层叠有反射型偏光滤光片和吸收型偏光滤光片。
15.根据权利要求1所述的电子设备，其中
第二偏光板包括线栅偏光元件，并且是通过层叠包含第一导电材料的光反射层和在所述光反射层上方的包含钨或钨化合物的光吸收层而形成的结构。
16.根据权利要求1所述的电子设备，其中在将第二1/4波长板的膜厚设定为T、将正常光束的折射率设定为ne并且将异常光束的折射率设定为no的情况下，作为对应于第二1/4波长板的波长的4×T×(ne-no)与认证时的所述自发光元件层的发光光谱的重心之差为0.05μm以下。
17.根据权利要求1所述的电子设备，其中在认证时的所述自发光元件层的发光是白色以外的、第一1/4波长板的厚度为T1[μm]并且第二1/4波长板的厚度为T2[μm]的情况下，第一1/4波长板和第二1/4波长板包含相同的材料，并且在T1[μm]除以60的情况下的规则性和在T2[μm]除以60的情况下的规则性彼此不同。
18.根据权利要求1所述的电子设备，其中
在认证失败的情况下，根据生物体放置的位置，所述自发光元件层在比失败的认证时的照射范围更受限制的照射范围内发光。
19.根据权利要求1所述的电子设备，其中
所述成像装置包括：
针对每个像素的光接收单元；
电荷累积单元；和
晶体管，其将累积在所述光接收单元中的信号电荷传输到所述电荷累积单元。
20.根据权利要求19所述的电子设备，其中在所述成像装置中，在所述电荷累积单元的上部配置有遮光金属，并且所述遮光金属针对每个像素在所述光接收单元上具有针孔形状。
21.根据权利要求19所述的电子设备，其中在所述成像装置中，在所述电荷累积单元的上部配置有遮光金属，所述遮光金属针对每个像素在所述光接收单元上形成线栅型偏光器。
22.根据权利要求19所述的电子设备，其中在所述成像装置中，在所述电荷累积单元的上部配置有遮光金属，所述遮光金属针对每个像素在所述光接收单元上具有针孔形状，并且在所述针孔内形成线栅型偏光器。
23.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述成像装置在生物认证中通过翻转动作进行认证。
24.根据权利要求1所述的电子设备，还包括认证单元，所述认证单元具有基于由所述成像装置成像的图像来认证几何形状的条形码读取器功能。
25.根据权利要求19所述的电子设备，其中所述认证单元能够认证相对于所述成像装置移动的成像目标。
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