CN216435906U - 检测装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种能够提高检测精度的检测装置。检测装置具有：具有检测区域的基板；设于检测区域的多个光电二极管；与多个光电二极管分别重叠地设置的多个透镜；以及设于检测区域的外周与基板的端部之间的周边区域、且与多个光电二极管非重叠地设置的多个虚设透镜。而且，具有：设于检测区域的多条扫描线及多条信号线；以及设于周边区域、且与多条扫描线连接的驱动电路，多个虚设透镜与驱动电路重叠地设置。

Description

检测装置
技术领域
本实用新型涉及检测装置。
背景技术
在专利文献1中，记载了具有排列了多个透镜的透镜阵列、排列了多个光传感器的光传感器阵列、以及设于透镜阵列与光传感器阵列之间的针孔阵列的显示面板。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：美国专利申请公开第2019/0080138号说明书
实用新型内容
实用新型要解决的课题
在光传感器阵列之上层叠有针孔阵列以及透镜阵列的检测装置中，由于制造工序中的工艺条件(热、光、药液等)的偏差，存在透镜的形状形成得不均匀的可能性。若产生透镜的形状的偏差，则透过透镜而聚光于传感器的光的状态不同。因此，由于透镜的形状的偏差，存在检测精度降低的可能性。
本实用新型的目的在于提供一种能够提高检测精度的检测装置。
用来解决课题的手段
本实用新型的一方式的检测装置具有：基板，具有检测区域；多个光电二极管，设于所述检测区域；多个透镜，与多个所述光电二极管分别重叠地设置；以及多个虚设透镜，设于所述检测区域的外周与所述基板的端部之间的周边区域，与多个所述光电二极管非重叠地设置。
本实用新型的一方式的检测装置具有：多条扫描线，设于所述检测区域；以及驱动电路，设于所述周边区域，且与多条所述扫描线连接，多个所述虚设透镜与所述驱动电路重叠地设置。
本实用新型的一方式的检测装置具有：多条信号线，设于所述检测区域；以及多个虚设光电二极管，设于所述周边区域，且至少与所述信号线非连接地设置，多个所述虚设透镜与多个所述虚设光电二极管分别重叠地设置。
本实用新型的一方式的检测装置具有：有机保护膜，覆盖多个所述光电二极管；第一遮光层，设于多个所述有机保护膜与多个所述透镜之间，在与多个所述光电二极管分别重叠的区域设有第一开口；第二遮光层，设于所述第一遮光层与多个所述透镜之间，在与多个所述光电二极管及多个所述第一开口分别重叠的区域设有第二开口；第一透光性树脂层，设于所述第一遮光层与所述第二遮光层之间；以及第二透光性树脂层，设于所述第二遮光层与多个所述透镜之间，所述第一遮光层直接接触地设置在所述有机保护膜之上。
在本实用新型的一方式的检测装置中，所述第一遮光层及所述第二遮光层遍及所述检测区域和所述周边区域的与多个所述虚设透镜重叠的区域而设置，在与多个所述虚设透镜重叠的区域，不设置所述第一开口及所述第二开口的至少一方。
本实用新型的一方式的检测装置具有滤光层，该滤光层遮挡规定的波长频带的光，所述滤光层遍及所述检测区域和所述周边区域的与多个所述虚设透镜重叠的区域而设置。
在本实用新型的一方式的检测装置中，至少一个所述虚设透镜的高度与所述透镜的高度不同。
在本实用新型的一方式的检测装置中，一个所述光电二极管具有多个部分光电二极管，所述透镜与多个所述部分光电二极管分别重叠地设置。
附图说明
图1A是表示具有实施方式的检测装置的带照明装置的检测设备的概略剖面结构的剖面图。
图1B是表示具有变形例1的检测装置的带照明装置的检测设备的概略剖面结构的剖面图。
图1C是表示具有变形例2的检测装置的带照明装置的检测设备的概略剖面结构的剖面图。
图1D是表示具有变形例3的检测装置的带照明装置的检测设备的概略剖面结构的剖面图。
图2是表示实施方式的检测装置的俯视图。
图3是图2的III－III’剖面图。
图4是表示实施方式的检测装置的构成例的框图。
图5是表示检测元件的电路图。
图6是表示实施方式的滤光器的俯视图。
图7是表示滤光器的剖面图。
图8是用于示意地说明倾斜方向的光入射到滤光器的情况下的光的行进的说明图。
图9是表示周边区域的阵列基板以及滤光器的俯视图。
图10是表示周边区域的滤光器的剖面图。
图11是表示检测元件的俯视图。
图12是图11的XII－XII’剖面图。
图13是表示变形例4的阵列基板以及滤光器的俯视图。
附图标记说明
1、1A 检测装置
2 阵列基板
3 检测元件
3D 虚设元件
7、7A 滤光器
10 传感器部
21 基板
29 保护膜
30 光电二极管
30S，30S－1、30S－2、30S－3、30S－4、30S－5、30S－6、30S－7、30S－8、30SD 部分光电二极管
30D 虚设光电二极管
71 第一遮光层
72 第二遮光层
73 滤光层
74 第一透光性树脂层
75 第二透光性树脂层
78、78－1、78－2、78－6、78－8 透镜
78D 虚设透镜
AA 检测区域
GA、GA1 周边区域
GA2 虚设区域
OP1 第一开口
OP2 第二开口
具体实施方式
参照附图，对用于实施本实用新型的方式(实施方式)进行详细说明。本公开不限于以下实施方式所记载的内容。另外，在以下所记载的构成要素中，包含本领域技术人员容易想到的要素、实质上相同的要素。而且，以下记载的构成要素能够适当组合。另外，公开只不过是一个例子，对于本领域技术人员而言，在保持本公开的主旨的情况下能够容易想到的适当变更当然包含在本公开的范围内。另外，附图为了使说明更加明确，与实际的方式相比，有时示意地表示各部的宽度、厚度、形状等，但只不过是一个例子，并不限定本公开的解释。另外，在本公开与各图中，对与关于已出的图所述的要素相同的要素标注相同的附图标记，并适当省略详细的说明。
在本说明书以及权利要求书中，在表现在某一结构体之上配置其他结构体的方式时，在仅记载为“在…上”的情况下，只要没有特别说明，则包含以与某一结构体相接的方式在正上方配置其他结构体的情况以及在某一结构体的上方进一步隔着另一结构体而配置其他结构体的情况这两方。
图1A是表示具有实施方式的检测装置的带照明装置的检测设备的概略剖面结构的剖面图。图1B是表示具有变形例1的检测装置的带照明装置的检测设备的概略剖面结构的剖面图。图1C是表示具有变形例2的检测装置的带照明装置的检测设备的概略剖面结构的剖面图。图1D是表示具有变形例3的检测装置的带照明装置的检测设备的概略剖面结构的剖面图。
如图1A所示，带照明装置的检测设备120具有检测装置1和照明装置121。检测装置1具有阵列基板2、滤光器7、粘接层125以及罩部件122。即，在与阵列基板2的表面垂直的方向上，依次层叠有阵列基板2、滤光器7、粘接层125、罩部件122。另外，如后述那样，也可以将检测装置1的罩部件122置换为照明装置121。粘接层125只要是粘接滤光器7与罩部件122的层即可，也可以是在相当于检测区域AA的区域没有粘接层125的结构。在检测区域AA没有粘接层125的情况下，成为粘接层125在相当于检测区域AA的外侧的周边区域GA的区域使罩部件122与滤光器7粘接的结构。另外，设于检测区域AA的粘接层125也可以简单改称为滤光器7的保护层。
图1A所示，照明装置121例如也可以是将罩部件122用作设于检测装置1的与检测区域AA对应的位置的导光板，且具有在罩部件122的一端或者两端排列的多个光源123的所谓的侧光式的前灯。即，罩部件122具有照射光的光照射面121a，成为照明装置121的一个构成要素。根据该照明装置121，从罩部件122的光照射面121a朝向作为检测对象的手指Fg照射光L1。作为光源，例如使用发出规定的颜色的光的发光二极管(LED：Light EmittingDiode)。
另外，如图1B所示，照明装置121也可以具有设于检测装置1的检测区域AA的正下方的光源(例如LED)，具备光源的照明装置121也作为罩部件122发挥功能。
另外，照明装置121并不局限于图1B的例子，如图1C所示，可以设于罩部件122的侧方或上方，也可以从手指Fg的侧方或上方向手指Fg照射光L1。
另外，如图1D所示，照明装置121也可以是具有设于检测装置1的检测区域的光源(例如LED)的所谓的直下式的背光灯。
从照明装置121照射的光L1被作为检测对象的手指Fg反射，作为光L2。检测装置1通过检测被手指Fg反射后的光L2，来检测手指Fg的表面的凹凸(例如指纹)。而且，检测装置1除了指纹的检测之外，也可以通过检测在手指Fg的内部反射后的光L2来检测与生物体相关的信息。与生物体相关的信息例如是静脉等的血管像、脉搏、脉搏波等。来自照明装置121的光L1的颜色也可以根据检测对象而不同。
罩部件122是用于保护阵列基板2以及滤光器7的部件，覆盖阵列基板2以及滤光器7。如上述那样，也可以是照明装置121兼作罩部件122的结构。在图1C以及图1D所示的罩部件122与照明装置121分离的结构中，罩部件122例如为玻璃基板。另外，罩部件122并不限定于玻璃基板，也可以是树脂基板等。另外，也可以不设置罩部件122。在该情况下，在阵列基板2以及滤光器7的表面设置绝缘膜等保护层，手指Fg与检测装置1的保护层相接。
如图1B所示，带照明装置的检测设备120也可以代替照明装置121而设有显示面板。显示面板例如也可以是有机EL显示器面板(OLED：Organic Light Emitting Diode)、无机EL显示器(微型LED、迷你LED)。或者，显示面板也可以是使用了液晶元件作为显示元件的液晶显示面板(LCD：Liquid Crystal Display)、使用了电泳元件作为显示元件的电泳型显示面板(EPD：Electrophoretic Display)。即使在该情况下，也能够基于从显示面板照射的显示光(光L1)被手指Fg反射后的光L2，来检测手指Fg的指纹、与生物体相关的信息。
图2是表示实施方式的检测装置的俯视图。另外，图2以下所示的第一方向Dx是与基板21平行的面内的一个方向。第二方向Dy是与基板21平行的面内的一个方向，是与第一方向Dx正交的方向。另外，第二方向Dy也可以不与第一方向Dx正交而交叉。第三方向Dz是与第一方向Dx及第二方向Dy正交的方向，是基板21的法线方向。另外，“俯视”是指从第三方向Dz观察的情况下的位置关系。
如图2所示，检测装置1具有阵列基板2(基板21)、传感器部10、扫描线驱动电路15、信号线选择电路16、检测电路48、控制电路102以及电源电路103。
控制基板101经由布线基板110而与基板21电连接。布线基板110例如是柔性印刷基板、刚性基板。在布线基板110设有检测电路48。在控制基板101设有控制电路102以及电源电路103。控制电路102例如是FPGA(Field Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)。控制电路102向传感器部10、扫描线驱动电路15以及信号线选择电路16供给控制信号，控制传感器部10的动作。电源电路103将电源电位VDD、基准电位VCOM(参照图4)等电压信号供给至传感器部10、扫描线驱动电路15以及信号线选择电路16。另外，在本实施方式中，例示了检测电路48配置于布线基板110的情况，但并不限定于此。检测电路48也可以配置于基板21之上。
基板21具有检测区域AA和周边区域GA。检测区域AA以及周边区域GA沿与基板21平行的面方向延伸。在检测区域AA内设有传感器部10的各元件(检测元件3)。周边区域GA是检测区域AA的外侧的区域，是不设置各元件(检测元件3)的区域。即，周边区域GA是检测区域AA的外周与基板21的端部之间的区域。在周边区域GA内设置扫描线驱动电路15以及信号线选择电路16。扫描线驱动电路15设于周边区域GA中的沿着第二方向Dy延伸的区域。信号线选择电路16设于周边区域GA中的沿着第一方向Dx延伸的区域，且设于传感器部10与检测电路48之间。
传感器部10的多个检测元件3分别是具有光电二极管30作为传感器元件的光传感器。光电二极管30是光电转换元件，输出与照射到每个光电二极管的光对应的电信号。更具体而言，光电二极管30是PIN(Positive Intrinsic Negative)光电二极管。另外，光电二极管30也可以改称为OPD(Organic Photo Diode)。检测元件3在检测区域AA排列成矩阵状。多个检测元件3所具有的光电二极管30按照从扫描线驱动电路15供给的栅极驱动信号(例如，复位控制信号RST、读出控制信号RD)进行检测。多个光电二极管30向信号线选择电路16输出与照射到每个光电二极管的光对应的电信号作为检测信号Vdet。检测装置1基于来自多个光电二极管30的检测信号Vdet来检测与生物体相关的信息。
图3是图2的III－III’剖面图。图3示意性地示出了阵列基板2、光电二极管30以及滤光器7的层叠构成。
滤光器7设于多个光电二极管30(部分光电二极管30S)之上。滤光器7是使被手指Fg等被检测体反射后的光L2中的沿第三方向Dz行进的成分朝向光电二极管30透过，并遮挡沿倾斜方向行进的成分的光学元件。滤光器7也被称作准直孔径或者准直器。
滤光器7遍及检测区域AA以及周边区域GA而设置。滤光器7在上表面具有多个透镜78和多个虚设透镜78D。多个透镜78设于检测区域AA，与多个光电二极管30(部分光电二极管30S)分别重叠地设置。被手指Fg等被检测体反射后的光L2由多个透镜78分别聚光，并向与多个透镜78分别对应的多个光电二极管30(部分光电二极管30S)照射。
多个虚设透镜78D设于周边区域GA，与检测区域AA的多个光电二极管30(部分光电二极管30S)非重叠地设置。多个虚设透镜78D由与多个透镜78相同的构成形成。但是，透过多个虚设透镜78D后的光被滤光器7的遮光层(第一遮光层71或者第二遮光层72)遮挡，不入射到检测区域AA的多个光电二极管30。即，多个虚设透镜78D不作为针对检测区域AA的多个光电二极管30的光学元件发挥功能。
在图3中，在与检测区域AA在第二方向Dy上邻接的周边区域GA设有多个虚设透镜78D。但是，在与检测区域AA在第一方向Dx邻接的周边区域GA(在图3中未图示)也设有多个虚设透镜78D。即，多个虚设透镜78D优选排列成包围检测区域AA的框状。
另外，关于阵列基板2、光电二极管30以及具有透镜78和虚设透镜78D的滤光器7的详细构成之后进行叙述。
图4是表示实施方式的检测装置的构成例的框图。如图4所示，检测装置1还具有检测控制电路11和检测部40。检测控制电路11的功能的一部分或者全部包含在控制电路102中。另外，检测部40中的检测电路48以外的功能的一部分或者全部包含在控制电路102中。
检测控制电路11是分别向扫描线驱动电路15、信号线选择电路16以及检测部40供给控制信号，并控制它们的动作的电路。检测控制电路11将开始信号STV、时钟信号CK等各种控制信号供给至扫描线驱动电路15。另外，检测控制电路11将选择信号ASW等各种控制信号供给至信号线选择电路16。
扫描线驱动电路15是基于各种控制信号驱动多条扫描线(读出控制扫描线GLrd、复位控制扫描线GLrst(参照图5))的电路。扫描线驱动电路15依次或者同时选择多条扫描线，向所选择的扫描线供给栅极驱动信号(例如，复位控制信号RST、读出控制信号RD)。由此，扫描线驱动电路15选择与扫描线连接的多个光电二极管30。
信号线选择电路16是依次或者同时选择多条输出信号线SL(参照图5)的开关电路。信号线选择电路16例如是多路复用器。信号线选择电路16基于从检测控制电路11供给的选择信号ASW，将所选择的输出信号线SL和检测电路48连接。由此，信号线选择电路16将光电二极管30的检测信号Vdet输出至检测部40。
检测部40具备检测电路48、信号处理电路44、坐标提取电路45、存储电路46以及检测定时控制电路47。检测定时控制电路47基于从检测控制电路11供给的控制信号，以使检测电路48、信号处理电路44、坐标提取电路45同步动作的方式进行控制。
检测电路48例如是模拟前端电路(AFE：Analog Front End)。检测电路48是至少具有检测信号放大电路42以及A/D转换电路43的功能的信号处理电路。检测信号放大电路42是放大检测信号Vdet的电路，例如是积分电路。A/D转换电路43将从检测信号放大电路42输出的模拟信号转换为数字信号。
信号处理电路44是基于检测电路48的输出信号，检测输入到传感器部10的规定的物理量的逻辑电路。信号处理电路44能够在手指Fg接触或者接近检测面的情况下，基于来自检测电路48的信号检测手指Fg、手掌的表面的凹凸。另外，信号处理电路44也可以基于来自检测电路48的信号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、手掌的血管像、脉搏波、脉搏、血氧饱和度等。
存储电路46暂时保存由信号处理电路44运算出的信号。存储电路46例如也可以是RAM(Random Access Memory)、寄存器电路等。
坐标提取电路45是在信号处理电路44中检测到手指Fg的接触或者接近时，求出手指Fg等表面的凹凸的检测坐标的逻辑电路。另外，坐标提取电路45是求出手指Fg、手掌的血管的检测坐标的逻辑电路。坐标提取电路45组合从传感器部10的各检测元件3输出的检测信号Vdet，生成表示手指Fg等的表面的凹凸的形状的二维信息。另外，坐标提取电路45也可以不计算检测坐标而输出检测信号Vdet作为传感器输出Vo。
接下来，对检测装置1的电路构成例进行说明。图5是表示检测元件的电路图。如图5所示，检测元件3具有光电二极管30、复位晶体管Mrst、读出晶体管Mrd以及源极跟随晶体管Msf。复位晶体管Mrst、读出晶体管Mrd以及源极跟随晶体管Msf与一个光电二极管30对应地设置。复位晶体管Mrst、读出晶体管Mrd以及源极跟随晶体管Msf分别由n型TFT(ThinFilm Transistor)构成。但是，并不限定于此，各晶体管也可以分别由p型TFT构成。
在光电二极管30的阳极施加基准电位VCOM。光电二极管30的阴极与节点N1连接。节点N1与电容元件Cs、复位晶体管Mrst的源极或者漏极的一方以及源极跟随晶体管Msf的栅极连接。此外，在节点N1中存在寄生电容Cp。在光入射到光电二极管30的情况下，从光电二极管30输出的信号(电荷)蓄积在电容元件Cs中。这里，电容元件Cs例如是在与光电二极管30连接的上部导电层34和下部导电层35(参照图12)之间形成的电容。寄生电容Cp是附加在电容元件Cs的电容，是在设于阵列基板2的各种布线、电极间形成的电容。
复位晶体管Mrst的栅极与复位控制扫描线GLrst连接。复位电位Vrst被供给至复位晶体管Mrst的源极或者漏极的另一方。当复位晶体管Mrst响应于复位控制信号RST而导通(导通状态)时，节点N1的电位被复位为复位电位Vrst。基准电位VCOM具有比复位电位Vrst低的电位，光电二极管30被反向偏置驱动。
源极跟随晶体管Msf连接于被供给电源电位VDD的端子和读出晶体管Mrd(节点N2)之间。源极跟随晶体管Msf的栅极与节点N1连接。由光电二极管30产生的信号(电荷)被供给至源极跟随晶体管Msf的栅极。由此，源极跟随晶体管Msf将与在光电二极管30产生的信号(电荷)对应的电压信号输出至读出晶体管Mrd。
读出晶体管Mrd连接于源极跟随晶体管Msf的源极(节点N2)和输出信号线SL(节点N3)之间。读出晶体管Mrd的栅极与读出控制扫描线GLrd连接。当读出晶体管Mrd响应于读出控制信号RD而导通时，从源极跟随晶体管Msf输出的信号、即与光电二极管30中产生的信号(电荷)对应的电压信号被作为检测信号Vdet输出至输出信号线SL。
另外，在图5所示的例子中，复位晶体管Mrst以及读出晶体管Mrd分别是两个晶体管串联连接而构成的所谓的双栅极结构。但是，并不限定于此，复位晶体管Mrst以及读出晶体管Mrd可以是单栅极结构，也可以是三个以上的晶体管串联连接的多栅极。另外，一个检测元件3的电路并不限定于具有复位晶体管Mrst、源极跟随晶体管Msf以及读出晶体管Mrd这三个晶体管的构成。检测元件3也可以具有两个或者四个以上的晶体管。
接下来，对检测元件3以及滤光器7的详细构成进行说明。图6是表示实施方式的滤光器的俯视图。
如图6所示，滤光器7覆盖排列成矩阵状的多个检测元件3(光电二极管30)而设置。滤光器7具有覆盖多个检测元件3的第一透光性树脂层74及第二透光性树脂层75以及分别设于多个检测元件3的多个透镜78。对一个检测元件3配置多个透镜78。在图6所示的例子中，在一个检测元件3设置透镜78－1、78－2、···、78－8这8个透镜78。多个透镜78－1、78－2、···、78－8配置成三角格子状。另外，如后述那样，一个检测元件3具有多个检测区域(部分光电二极管30S)，成为透镜78与一个检测元件3中的多个检测区域分别对应的结构。
但是，配置于一个检测元件3的多个透镜78的数量与多个检测区域的数量一致，可以是7个以下，也可以是9个以上。多个透镜78的配置也可以根据光电二极管30的构成而适当变更。
图7是表示滤光器的剖面图。图7是图6的VII－VII’剖面图。另外，在图7中，简化表示阵列基板2的构成，示意性地示出了光电二极管30(部分光电二极管30S－1)以及覆盖光电二极管30的保护膜29(有机保护膜)。
如图7所示，滤光器7具有第一遮光层71、第二遮光层72、滤光层73、第一透光性树脂层74、第二透光性树脂层75以及透镜78。在本实施方式中，在保护膜29之上，依次层叠有第一遮光层71、滤光层73、第一透光性树脂层74、第二遮光层72、第二透光性树脂层75、透镜78。
透镜78设于与一个光电二极管30的部分光电二极管30S－1重叠的区域。透镜78是凸透镜。透镜78的光轴CL设置在与第三方向Dz平行方向，并且与部分光电二极管30S－1交叉。透镜78直接接触地设置在第二透光性树脂层75之上。另外，在本实施方式中，在邻接的透镜78之间，在第二透光性树脂层75之上未设有遮光层等。
第一遮光层71直接接触地设置在阵列基板2的保护膜29之上。换言之，第一遮光层71在第三方向Dz上设于光电二极管30与透镜78之间。另外，在第一遮光层71上，在与光电二极管30重叠的区域设置第一开口OP1。第一开口OP1形成于与光轴CL重叠的区域。
第一遮光层71直接接触地设置在阵列基板2的保护膜29上。第一遮光层71例如由钼(Mo)等金属材料形成。由此，第一遮光层71能够反射透过第一开口OP1的光L2以外的沿倾斜方向行进的光L2的成分。另外，第一遮光层71由金属材料形成，因此能够高精度地形成第一开口OP1的第一方向Dx上的宽度W1(直径)。因而，即使在光电二极管30的配置间距、面积较小的情况下，也能够与光电二极管30对应地设置第一开口OP1。
第一遮光层71是对通过溅射等堆积在阵列基板2的保护膜29上的金属材料实施形成第一开口OP1的加工的层，与将所谓的外置滤光器贴合在阵列基板2的保护膜29上的层不同。将外置滤光器贴合于阵列基板2时，特别是相当于本实施方式的第一遮光层71的第一开口OP1的遮光层的小开口与部分光电二极管30S－1的对位的难度较高。另一方面，由于本实施方式的滤光器7直接形成在阵列基板2的保护膜29上，因此与贴合外置滤光器的情况相比，能够将第一开口OP1高精度地设于部分光电二极管30S－1上。
另外，第一遮光层71与后述的由树脂材料形成的第二遮光层72不同，由金属材料形成，因此能够形成得比第二遮光层72薄，能够形成比形成于第二遮光层72的第二开口OP2小的第一开口OP1。第一遮光层71的厚度为第二遮光层72的厚度的十分之一以下。作为一个例子，第一遮光层71的厚度为0.055μm以上，例如为0.065μm，第二遮光层的厚度例如为1μm。第一遮光层71与第二遮光层72的厚度相比形成得极薄。
滤光层73直接接触地设置在第一遮光层71之上。换言之，滤光层73在第三方向Dz上设于第一遮光层71与第一透光性树脂层74之间。滤光层73是遮挡规定的波长频带的光的过滤器。滤光层73例如是由着色为绿色的树脂材料形成、遮挡红外线的IR截止过滤器。由此，滤光器7能够使光L2中的例如指纹检测所需的波长频带的成分入射到光电二极管30，从而提高检测灵敏度。
第一透光性树脂层74直接接触地设置在滤光层73之上。换言之，第一透光性树脂层74在第三方向Dz上设于第一遮光层71与第二遮光层72之间。第一透光性树脂层74以及第二透光性树脂层75例如由透光性的丙烯酸系树脂形成。
第二遮光层72直接接触地设置在第一透光性树脂层74之上。换言之，第二遮光层72在第三方向Dz上设于第一遮光层71和透镜78之间。另外，在第二遮光层72上，在与光电二极管30及第一开口OP1重叠的区域设置第二开口OP2。第二开口OP2形成于与光轴CL重叠的区域。更优选的是，第二开口OP2的中心以及第一开口OP1的中心设置成与光轴CL重叠。
第二遮光层72例如由被着色为黑色的树脂材料形成。由此，第二遮光层72作为吸收透过第二开口OP2的光L2以外的沿倾斜方向行进的光L2的成分的光吸收层发挥功能。另外，第二遮光层72吸收被第一遮光层71反射后的光。由此，与第二遮光层72由金属材料形成的构成相比，能够抑制被第一遮光层71反射后的光重复多次反射而作为杂散光在第一透光性树脂层74中行进并入射到其他光电二极管30。另外，第二遮光层72能够吸收从邻接的透镜78之间入射的外部光。由此，与第二遮光层72由金属材料形成的构成相比，能够抑制第二遮光层72中的反射光。但是，第二遮光层72并不局限于由被着色为黑色的树脂材料形成的例子，也可以由在表面进行了黑色化处理的金属材料形成。
第二透光性树脂层75直接接触地设置在第二遮光层72之上。换言之，第二透光性树脂层75设于第二遮光层72与透镜78之间。
第二透光性树脂层75使用与第一透光性树脂层74相同的材料，第二透光性树脂层75的折射率与第一透光性树脂层74的折射率实质上相等。由此，能够抑制第二开口OP2中的第一透光性树脂层74与第二透光性树脂层75的界面处的光L2的反射。但是，并不限定于此，第一透光性树脂层74与第二透光性树脂层75也可以由不同的材料形成，第一透光性树脂层74的折射率与第二透光性树脂层75的折射率也可以不同。
在本实施方式中，透镜78的第一方向Dx上的宽度W3(直径)、第二开口OP2的第一方向Dx上的宽度W2(直径)、第一开口OP1的第一方向Dx上的宽度W1(直径)依次变小。另外，第一开口OP1的第一方向Dx上的宽度W1比光电二极管30的部分光电二极管30S－1的第一方向Dx上的宽度小。宽度W1为2μm以上且10μm以下，例如为3.5μm左右。宽度W2为3μm以上且20μm以下，例如为10.0μm左右。宽度W3为10μm以上且50μm以下，例如为21.9μm左右。
另外，图7所示的第二透光性树脂层75的厚度t2形成为与第一透光性树脂层74的厚度t1大致相同、或者比第一透光性树脂层74的厚度t1薄。第一透光性树脂层74的厚度t1以及第二透光性树脂层75的厚度t2形成为比滤光层73的厚度t4厚。另外，第一透光性树脂层74的厚度t1以及第二透光性树脂层75的厚度t2比阵列基板2的保护膜29的厚度t3厚。厚度t1以及厚度t2为3μm以上且30μm以下，例如厚度t1为18μm左右。厚度t2例如为16.5μm左右。厚度t3为1μm以上且10μm以下，例如为4.5μm以上。另外，作为一个例子的滤光层73的厚度t4为1μm以上且5μm以下，例如为1.35μm。
通过这种构成，由手指Fg等被检测体反射后的光L2中的沿第三方向Dz行进的光L2－1被透镜78聚光，透过第二开口OP2以及第一开口OP1而入射到光电二极管30。另外，相对于第三方向Dz倾斜了角度θ1的光L2－2也透过第二开口OP2以及第一开口OP1而入射到光电二极管30。
另外，关于滤光器7的各层的膜厚、第一开口OP1的宽度W1以及第二开口OP2的宽度W2，能够根据滤光器7所要求的特性而适当变更。
图8是用于示意地说明倾斜方向的光入射到滤光器的情况下的光的行进的说明图。在图8中，示意地示出了相邻的两个透镜78－1、78－6的剖面结构，透镜78－1、78－6分别设于与光电二极管30的部分光电二极管30S－1、30S－6重叠的位置。另外，图8示出了向相对于第三方向Dz向倾斜方向倾斜的方向行进的光L2入射到滤光器7的情况。在图8所示的例子中，光L2与第三方向Dz所成得角度θ2为65°。
如图8所示，沿倾斜方向入射到透镜78－1、78－6的光L2分别作为光L2－3、L2－5而被聚光，并被第二遮光层72遮光。另外，入射到相邻的透镜78之间的第二透光性树脂层75的光L2在第二透光性树脂层75的上表面折射而作为光L2－4在第二透光性树脂层75内行进。光L2－4的一部分被第二遮光层72遮光。另外，透过了第二开口OP2的光L2－4的成分被第一遮光层71遮光。
这样，滤光器7通过设置第一遮光层71以及第二遮光层72，与仅由1层遮光层形成的情况(例如，在图8中，未设置第二遮光层72而仅由第一遮光层71形成的情况)相比，能够有效地遮挡从倾斜方向入射的光L2，抑制所谓的串扰的发生。
此外，即使在设有第一遮光层71以及第二遮光层72的情况下，也能够抑制沿与第三方向Dz平行的方向入射的光L2被第一遮光层71以及第二遮光层72遮挡而高效地入射到部分光电二极管30S。如以上那样，检测装置1能够抑制串扰的发生，提高检测精度。
另外，滤光器7与阵列基板2一体地形成。即，滤光器7的第一遮光层71直接接触地设置在保护膜29之上，在第一遮光层71与保护膜29之间未设有粘合层等部件。滤光器7是在阵列基板2上直接成膜，并实施图案化等工序而形成的，因此与将滤光器7分体地贴合于阵列基板2的情况相比，能够提高滤光器7的第一开口OP1、第二开口OP2以及透镜78与光电二极管30的位置精度。但是，并不限定于此，滤光器7也可以是经由粘接层贴合在阵列基板2的保护膜29上的所谓的外置滤光器。
另外，滤光器7并不限定于具有第一遮光层71以及第二遮光层72的构成，也可以由1层遮光层形成。滤光层73设于第一遮光层71与第一透光性树脂层74之间，但滤光层73的位置并不限定于此。滤光层73的位置能够根据滤光器7所要求的特性、制造工艺而适当变更。另外，滤光器7并不限定于层叠有遮光层与透光性树脂层的构成。例如，滤光器7也可以是导光柱型的结构。即，滤光器7也可以是具有由黑色的树脂材料形成的非透光性部件以及贯通非透光性部件的上下表面的形成为柱状的多个透光区域(导光柱)的构成。
接下来，对设于周边区域GA的虚设透镜78D的构成进行说明。图9是表示周边区域的阵列基板以及滤光器的俯视图。另外，在图9中，用虚线示意地示出了光电二极管30(部分光电二极管30S)。
如图9所示，多个虚设透镜78D设于周边区域GA，与检测区域AA中的多个光电二极管30(部分光电二极管30S)非重叠地设置。另外，多个虚设透镜78D与设于周边区域GA的扫描线驱动电路15重叠地设置。如上述那样，扫描线驱动电路15是与设于检测区域AA的多条扫描线(读出控制扫描线GLrd、复位控制扫描线GLrst(参照图5))连接，并驱动多条扫描线的电路。多个虚设透镜78D的配置间距、配置图案以与检测区域AA的多个透镜78相同的配置间距、配置图案形成。多个虚设透镜78D在第一方向Dx上例如排列10列左右(三个检测元件3左右)。
图10是表示周边区域的滤光器的剖面图。如图10所示，虚设透镜78D与透镜78(参照图7)同层地设于第二透光性树脂层75之上。至少一个虚设透镜78D的高度HL2与透镜78的高度HL1(参照图7)不同。在图10中，虚设透镜78D的高度HL2形成为比透镜78的高度HL1(参照图7)低。另外，虚设透镜78D的宽度W5与透镜78的宽度W3相等。但是，虚设透镜78D的宽度W5也可以与透镜78的宽度W3不同。另外，更详细地说，虚设透镜78D的形状越靠近检测区域AA、越近似透镜78的形状。另外，虚设透镜78D的形状随着远离检测区域AA而与透镜78的形状不同。伴随于此，虚设透镜78D的高度HL2以及宽度W5越靠近检测区域AA越接近透镜78的高度HL1以及宽度W3，随着远离检测区域AA而与透镜78的高度HL1以及宽度W3不同。即，位于检测区域AA附近的虚设透镜78D的形状与检测区域的透镜78大致一致，周边区域GA附近的透镜78的形状与检测区域AA中央的透镜78的形状大致一致。由此，特别是可抑制设置在检测区域AA的最接近周边区域GA的位置的透镜78的形状与检测区域AA中央部的透镜78的形状的偏差。
在周边区域GA中，在阵列基板2的保护膜29之上，依次层叠有第一遮光层71、滤光层73、第一透光性树脂层74、第二遮光层72、第二透光性树脂层75、虚设透镜78D。即，检测装置1同样地形成周边区域GA中的层叠结构和检测区域AA中的层叠结构。第一遮光层71、滤光层73、第一透光性树脂层74、第二遮光层72以及第二透光性树脂层75分别在检测区域AA以及与周边区域GA的多个虚设透镜78D重叠的区域内连续地形成。由此，在周边区域GA与检测区域AA中，可抑制厚度、表面状态的偏差。
更具体而言，在第二遮光层72上，在与虚设透镜78D重叠的区域设置第二开口OP2。由此，能够抑制检测区域AA中的第二遮光层72(第二开口OP2)、第二透光性树脂层75及透镜78的层叠结构与周边区域GA中的第二遮光层72(第二开口OP2)、第二透光性树脂层75及虚设透镜78D的层叠结构的偏差(厚度、表面状态的偏差)。
另一方面，在第一遮光层71上，在与虚设透镜78D重叠的区域未设有第一开口OP1。第一遮光层71覆盖与虚设透镜78D重叠的区域而设置。由此，第一遮光层71能够遮挡透过虚设透镜78D以及第二开口OP2后的光L2，能够抑制光入射到扫描线驱动电路15。另外，由于第一遮光层71形成得比第二遮光层72薄，因此即使不设置第一开口OP1，也几乎不产生周边区域GA与检测区域AA的层叠结构的偏差(厚度、表面状态的偏差)。
另外，在第二遮光层72与第一遮光层71同样地由金属材料较薄地形成的情况下，也可以不在与虚设透镜78D重叠的区域设置第二开口OP2。即，只要是在与多个虚设透镜78D重叠的区域不设置第一遮光层71的第一开口OP1以及第二遮光层72的第二开口OP2的至少一方的构成即可。换言之，只要将第一遮光层71以及第二遮光层72的至少一方设置为覆盖与多个虚设透镜78D重叠的区域即可。
多个透镜78以及多个虚设透镜78D由相同的制造工艺形成。多个透镜78以及多个虚设透镜78D例如通过光刻法以及蚀刻而被图案化，通过实施烘焙而使表面形成为曲面状。在滤光器7以及阵列基板2的制造工艺中，在位于阵列基板2的中央部的多个透镜78与位于阵列基板2的周缘部的多个虚设透镜78D中，配置间距(配置密度)不同。具体而言，位于阵列基板2的中央部的多个透镜78在四方以相同的配置图案设置多个透镜78。位于阵列基板2的周缘部的多个虚设透镜78D例如如图9所示，在第一方向Dx的一方(阵列基板2的中央部侧)，以相同的配置图案设置多个虚设透镜78D以及多个透镜78，与此相对，在第一方向Dx的另一方(阵列基板2的端部侧)不设置多个虚设透镜78D。
多个透镜78(以及虚设透镜78D)在阵列基板2的中央部和周缘部从周围的结构受到的影响程度不同。因此，在阵列基板2的中央部和周缘部，存在产生工艺条件(热、光、药液等)的偏差的可能性。在本实施方式中，由于在周边区域GA设有多个虚设透镜78D，因此至少在检测区域AA中，在位于检测区域AA的中央部的透镜78和位于检测区域AA的周缘部的透镜78中，以周围的透镜78(以及虚设透镜78D)的配置间距(配置密度)相等的方式配置。
因此，即使在产生了工艺条件的偏差的情况下，也可抑制检测区域AA的中央部和周缘部的透镜78的形状的偏差。其结果，特别是在设于检测区域AA的周缘部的检测元件3中，可抑制由透镜78聚光并入射到光电二极管30的光L2的强度与入射到检测区域AA的中央部的光电二极管30的光L2的强度的偏差，检测装置1在检测区域AA的周缘部也能够提高检测精度。另外，如上述那样，在多个虚设透镜78D的至少一部分中，由于工艺条件的偏差，有时形成为与透镜78不同的形状(高度、宽度)。即使在该情况下，由于多个虚设透镜78D与光电二极管30非重叠地设置，因此能够抑制检测精度的降低。
图11是表示检测元件的俯视图。另外，在图11中，为了便于观察附图，省略检测元件3所具有的多个晶体管以及扫描线、信号线等各种布线而示出。一个检测元件3例如由多条扫描线和多条信号线所包围的区域规定。
如图11所示，光电二极管30具有多个部分光电二极管30S－1、30S－2、···、30S－8。部分光电二极管30S－1、30S－2、···、30S－8配置为三角格子状。与部分光电二极管30S－1、30S－2、···、30S－8的每一个重叠而设置图6所示的透镜78－1、78－2、···、78－8、第一遮光层71的第一开口OP1以及第二遮光层72的第二开口OP2。
更具体而言，部分光电二极管30S－1、30S－2、30S－3在第二方向Dy上排列。部分光电二极管30S－4、30S－5在第二方向Dy上排列，并与由部分光电二极管30S－1、30S－2、30S－3构成的元件列在第一方向Dx上相邻。部分光电二极管30S－6、30S－7、30S－8在第二方向Dy上排列，并与由部分光电二极管30S－4、30S－5构成的元件列在第一方向Dx上相邻。在邻接的元件列间，部分光电二极管30S在第二方向Dy上的位置被彼此错位地配置。
光L2分别从透镜78－1、78－2、···、78－8入射到部分光电二极管30S－1、30S－2、···、30S－8中。部分光电二极管30S－1、30S－2、···、30S－8被电连接，作为一个光电二极管30发挥功能。即，部分光电二极管30S－1、30S－2、···、30S－8各自输出的信号被合并，从光电二极管30输出一个检测信号Vdet。另外，在以下的说明中，在无需区分说明部分光电二极管30S－1、30S－2、···、30S－8的情况下，仅表示为部分光电二极管30S。
部分光电二极管30S分别包含i型半导体层31、n型半导体层32以及p型半导体层33。i型半导体层31以及n型半导体层32例如为非晶硅(a－Si)。p型半导体层33例如为多晶硅(p－Si)。另外，半导体层的材料并不限定于此，也可以是多晶硅、微晶硅等。
n型半导体层32在a－Si中掺杂杂质而形成n+区域。p型半导体层33在p－Si中掺杂杂质而形成p+区域。i型半导体层31例如是非掺杂的本征半导体，具有比n型半导体层32以及p型半导体层33的导电性低的导电性。
另外，在图11中，用单点划线示出了连接有p型半导体层33与i型半导体层31(n型半导体层32)的有效的传感器区域37。第一遮光层71的第一开口OP1与传感器区域37重叠地设置。
部分光电二极管30S在俯视时，分别具有不同的形状。部分光电二极管30S－1、30S－2、30S－3分别以多边形状形成。另外，部分光电二极管30S－4、30S－5、30S－6、30S－7、30S－8分别以圆形状或者半圆形状形成。
在第二方向Dy上排列的部分光电二极管30S－1、30S－2、30S－3的n型半导体层32通过连结部CN1－1、CN1－2而电连接。部分光电二极管30S－1、30S－2、30S－3的p型半导体层33通过连结部CN2－1、CN2－2而电连接。
另外，部分光电二极管30S－4、30S－5、30S－6、30S－7、30S－8的n型半导体层32(i型半导体层31)通过基部BA1而电连接。部分光电二极管30S－4、30S－5、30S－6、30S－7、30S－8的p型半导体层33通过基部BA2而电连接。基部BA1、基部BA2形成为大致五边形状，在顶点的位置设置部分光电二极管30S－4、30S－5、30S－6、30S－7、30S－8。基部BA2和部分光电二极管30S－1、30S－2、30S－3的p型半导体层33通过连结部CN2－3而电连接。由此，构成一个光电二极管30的多个部分光电二极管30S被电连接。
下部导电层35设于与部分光电二极管30S分别重叠的区域。下部导电层35在俯视时均为圆形状。即，下部导电层35也可以是与部分光电二极管30S不同的形状。例如，部分光电二极管30S－1、30S－2、30S－3在俯视时为多边形状，形成于圆形状的下部导电层35之上。部分光电二极管30S－4、30S－5、30S－6、30S－7、30S－8在俯视时，为具有直径比下部导电层35的直径小的圆形状或者半圆形状，且形成于圆形状的下部导电层35之上。对下部导电层35供给与p型半导体层33相同的基准电位VCOM，能够抑制下部导电层35与p型半导体层33之间的寄生电容。
上部导电层34将多个部分光电二极管30S的n型半导体层32电连接。上部导电层34与阵列基板2的各晶体管(复位晶体管Mrst以及源极跟随晶体管Msf(参照图5))电连接。可以用任何方式设置上部导电层34，例如可以覆盖部分光电二极管30S的一部分而设置，也可以覆盖部分光电二极管30S的整体而设置。
在本实施方式中，对多个透镜78以及多个第一开口OP1的每一个设置部分光电二极管30S。由此，与以俯视时覆盖检测元件3的整体的方式由四边形状等的固态膜(日文：ベタ膜)形成光电二极管30的构成相比，能够减少不与多个透镜78以及多个第一开口OP1重叠的区域中的半导体层、布线层，因此能够抑制光电二极管30的寄生电容。
另外，图11所示的光电二极管30的平面结构只不过是一个例子，能够适当变更。一个光电二极管30所具有的部分光电二极管30S的数量可以是7个以下，也可以是9个以上。部分光电二极管30S的配置并不限定于三角格子状，例如也可以配置成矩阵状。另外，滤光器7所具有的多个透镜78、第一开口OP1以及第二开口OP2的配置也可以根据部分光电二极管30S的构成而适当变更。
图12是图11的XII－XII’剖面图。另外，在图12中，示出了部分光电二极管30S－1的剖面结构以及检测元件3所具有的复位晶体管Mrst的剖面结构。另外，检测元件3所具有的源极跟随晶体管Msf以及读出晶体管Mrd的剖面结构也与复位晶体管Mrst相同。
基板21是绝缘基板，例如使用石英、无碱玻璃等玻璃基板、或者聚酰亚胺等树脂基板。栅极电极64设于基板21之上。绝缘膜22、23覆盖栅极电极64而设于基板21之上。绝缘膜22、23以及绝缘膜24、25、26为无机绝缘膜，例如是氧化硅(SiO2)、氮化硅(SiN)等。
半导体层61设于绝缘膜23之上。半导体层61例如使用多晶硅。但是，半导体层61并不限定于此，也可以是微晶氧化物半导体、非晶氧化物半导体、低温多晶硅(LTPS：LowTemperature Polycrystalline Silicone)等。复位晶体管Mrst是栅极电极64设于半导体层61的下侧的底栅结构，但也可以是栅极电极64设于半导体层61的上侧的顶栅结构，还可以是栅极电极64设于半导体层61的上侧以及下侧的双栅极结构。
半导体层61包含沟道区域61a、高浓度杂质区域61b、61c以及低浓度杂质区域61d、61e。沟道区域61a例如是非掺杂的本征半导体或者低杂质区域，具有比高浓度杂质区域61b、61c以及低浓度杂质区域61d、61e的导电性低的导电性。沟道区域61a设于与栅极电极64重叠的区域。
绝缘膜24、25覆盖半导体层61而设于绝缘膜23之上。源极电极62以及漏极电极63设于绝缘膜25之上。源极电极62经由接触孔H5而与半导体层61的高浓度杂质区域61b连接。另外，漏极电极63经由接触孔H3而与半导体层61的高浓度杂质区域61c连接。源极电极62以及漏极电极63例如由作为钛与铝的层叠结构的TiAlTi或者TiAl的层叠膜构成。
栅极线GLsf是与源极跟随晶体管Msf的栅极连接的布线。栅极线GLsf与栅极电极64设于同层。漏极电极63(连接布线SLcn)经由从绝缘膜22贯通绝缘膜25的接触孔而与栅极线GLsf连接。
接下来，对光电二极管30的剖面结构进行说明。在图12中对部分光电二极管30S－1进行说明，但关于部分光电二极管30S－1的说明也能够应用于其他部分光电二极管30S－2、···、30S－8。如图12所示，下部导电层35与栅极电极64以及栅极线GLsf同层地设于基板21之上。绝缘膜22以及绝缘膜23设于下部导电层35之上。光电二极管30设于绝缘膜23之上。换言之，下部导电层35设于基板21与p型半导体层33之间。下部导电层35由与栅极电极64相同的材料形成，从而作为遮光层发挥功能，下部导电层35能够抑制来自基板21侧的光向光电二极管30的侵入。
在第三方向Dz上，i型半导体层31设于p型半导体层33与n型半导体层32之间。在本实施方式中，在绝缘膜23之上依次层叠有p型半导体层33、i型半导体层31以及n型半导体层32。图11所示的有效的传感器区域37是连接有i型半导体层31与p型半导体层33的区域。
具体而言，p型半导体层33与半导体层61同层地设于绝缘膜23之上。绝缘膜24、25以及26覆盖p型半导体层33而设置。绝缘膜24以及绝缘膜25在与p型半导体层33重叠的位置设置接触孔H13。绝缘膜26覆盖包含复位晶体管Mrst的多个晶体管而设于绝缘膜25之上。绝缘膜26覆盖构成接触孔H13的内壁的绝缘膜24以及绝缘膜25的侧面。另外，在绝缘膜26上，在与p型半导体层33重叠的位置设置接触孔H14。
i型半导体层31设于绝缘膜26之上，经由从绝缘膜24贯通绝缘膜26的接触孔H14而与p型半导体层33连接。n型半导体层32设于i型半导体层31之上。
绝缘膜27覆盖光电二极管30而设于绝缘膜26之上。绝缘膜27与光电二极管30以及绝缘膜26直接接触地设置。绝缘膜27由感光性丙烯酸等有机材料构成。绝缘膜27比绝缘膜26厚。绝缘膜27与无机绝缘材料相比，台阶的覆盖范围性良好，覆盖i型半导体层31以及n型半导体层32的侧面而设置。
上部导电层34设于绝缘膜27之上。上部导电层34例如是ITO(Indium Tin Oxide)等具有透光性的导电材料。上部导电层34沿着绝缘膜27的表面而设置，经由设于绝缘膜27的接触孔H1而与n型半导体层32连接。另外，上部导电层34经由设于绝缘膜27的接触孔H2而与复位晶体管Mrst的漏极电极63以及栅极线GLsf电连接。
绝缘膜28覆盖上部导电层34而设于绝缘膜27之上。绝缘膜28是无机绝缘膜。绝缘膜28作为抑制水分向光电二极管30的侵入的保护层而设置。重叠导电层36设于绝缘膜28之上。重叠导电层36例如是ITO等具有透光性的导电材料。另外，也可以没有重叠导电层36。
保护膜29覆盖重叠导电层36而设于绝缘膜28之上。保护膜29是有机保护膜。保护膜29以使检测装置1的表面平坦化的方式形成。
在本实施方式中，光电二极管30的p型半导体层33和下部导电层35与各晶体管同层地设置，因此与将光电二极管30形成于与各晶体管不同的层的情况相比，能够简化制造工序。
另外，图12所示的光电二极管30的剖面结构只不过是一个例子。但并不限定于此，例如，光电二极管30可以设于与各晶体管不同的层，也可以在绝缘膜26之上依次层叠设置p型半导体层33、i型半导体层31以及n型半导体层32。
如以上说明那样，本实施方式的检测装置1具有：具有检测区域AA的基板21(阵列基板2)；设于检测区域AA的多个光电二极管30；与多个光电二极管30分别重叠地设置的多个透镜78；以及设于检测区域AA的外周与基板21的端部之间的周边区域GA、且与多个光电二极管30非重叠地设置的多个虚设透镜78D。
据此，由于设有虚设透镜78D，因此能够抑制检测区域AA的中央部中的透镜78的配置间距与检测区域AA的外缘部中的透镜78(以及虚设透镜78D)的配置间距的偏差。由此，能够抑制在检测区域AA的中央部与外缘部产生工艺条件的偏差。因而，可抑制检测区域AA的透镜78的形状的偏差，检测装置1能够提高检测精度。
图13是表示变形例4的阵列基板以及滤光器的俯视图。如图13所示，在变形例4的检测装置1A中，阵列基板2具有检测区域AA、周边区域GA1以及虚设区域GA2。在检测区域AA中，与上述实施方式同样地设置多个光电二极管30以及与多个光电二极管30重叠的多个透镜78。
虚设区域GA2设于检测区域AA与周边区域GA1之间，形成矩形框状，包围检测区域AA。虚设区域GA2设于检测区域AA的外周与基板21的端部之间。换言之，周边区域GA1以及虚设区域GA2包含在周边区域GA(参照图2、图3)中。
在虚设区域GA2中设置不检测指纹等的虚设元件3D。虚设元件3D分别具有虚设光电二极管30D。虚设光电二极管30D是与检测元件3的光电二极管30相同的PIN光电二极管。但是，虚设元件3D不具有读出晶体管Mrd以及源极跟随晶体管Msf(参照图5)。由此，虚设元件3D的虚设光电二极管30D至少与设于检测区域AA的输出信号线SL(参照图5)非连接。由此，在虚设光电二极管30D中产生的信号(电荷)不作为检测信号Vdet输出到输出信号线SL。另外，虽然省略了虚设元件3D的详细的电路构成，但虚设元件3D只要是不作为检测元件3发挥功能的电路构成，则可以是任意的构成。
滤光器7A的虚设透镜78D与虚设光电二极管30D所具有的部分光电二极管30SD重叠地设置。虚设透镜78D以及部分光电二极管30SD的配置图案、配置间距与检测区域AA中的透镜78以及部分光电二极管30S的配置图案、配置间距相等。另外，在图13中，虚设元件3D在检测区域AA的周围设有1列，但例如也可以设置2列以上。更优选的是，虚设透镜78D以及部分光电二极管30SD在检测区域AA的周围设置10列左右。
另外，在与虚设光电二极管30D的部分光电二极管30SD重叠的区域中，与图10所示的例子同样地设置第一遮光层71以及第二遮光层72。在本变形例中，通过采用不形成第一遮光层71的第一开口OP1以及第二遮光层72的第二开口OP2的至少一方的构成，也能够遮挡入射到部分光电二极管30SD的光L2。
在本变形例中，由于在与虚设透镜78D重叠的区域设置虚设光电二极管30D，因此可抑制检测区域AA的中央部的光电二极管30及透镜78的层叠结构与虚设区域GA2的虚设光电二极管30D及虚设透镜78D的层叠结构的偏差。由此，能够将检测区域AA的周缘部的透镜78的形状形成为与检测区域AA的中央部的透镜78的形状相同的形状，抑制检测区域AA的周缘部的检测精度与检测区域AA的中央部的检测精度的偏差，特别是能够抑制检测区域AA的周缘部的检测精度的降低。另外，由于设有虚设光电二极管30D，因此可抑制检测区域AA的光电二极管30的配置间距(配置密度)的偏差。由此，可抑制位于检测区域AA的中央部的光电二极管30中产生的寄生电容与位于检测区域AA的周缘部的光电二极管30中产生的寄生电容的偏差。其结果，检测装置1A可抑制光电二极管30的检测信号Vdet的偏差，能够提高检测精度。
另外，本变形例可以与上述实施方式组合。即，也可以是，在一个检测装置1中，在周边区域GA的一部分的区域中，虚设透镜78D与扫描线驱动电路15重叠地设置，在周边区域GA的其他区域中，虚设透镜78D与虚设光电二极管30D重叠地设置。
以上，对本实用新型的优选实施方式进行了说明，但本实用新型并不限定于这样的实施方式。实施方式所公开的内容只不过是一个例子，在不脱离本实用新型的主旨的范围能够进行各种变更。在不脱离本实用新型的主旨的范围内进行的适当的变更，当然也属于本实用新型的技术范围。在不脱离上述的各实施方式以及各变形例的主旨范围内，能够进行构成要素的各种省略、置换以及变更中的至少一个。

Claims (8)

1.一种检测装置，其特征在于，具有：
基板，具有检测区域；
多个光电二极管，设于所述检测区域；
多个透镜，与多个所述光电二极管分别重叠地设置；以及
多个虚设透镜，设于所述检测区域的外周与所述基板的端部之间的周边区域，与多个所述光电二极管非重叠地设置。
2.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，
所述检测装置具有：
多条扫描线，设于所述检测区域；以及
驱动电路，设于所述周边区域，且与多条所述扫描线连接，
多个所述虚设透镜与所述驱动电路重叠地设置。
3.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，
所述检测装置具有：
多条信号线，设于所述检测区域；以及
多个虚设光电二极管，设于所述周边区域，且至少与所述信号线非连接地设置，
多个所述虚设透镜与多个所述虚设光电二极管分别重叠地设置。
4.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，具有：
有机保护膜，覆盖多个所述光电二极管；
第一遮光层，设于所述有机保护膜与多个所述透镜之间，在与多个所述光电二极管分别重叠的区域设有第一开口；
第二遮光层，设于所述第一遮光层与多个所述透镜之间，在与多个所述光电二极管及多个所述第一开口分别重叠的区域设有第二开口；
第一透光性树脂层，设于所述第一遮光层与所述第二遮光层之间；以及
第二透光性树脂层，设于所述第二遮光层与多个所述透镜之间，
所述第一遮光层直接接触地设置在所述有机保护膜之上。
5.如权利要求4所述的检测装置，其特征在于，
所述第一遮光层及所述第二遮光层遍及所述检测区域和所述周边区域的与多个所述虚设透镜重叠的区域而设置，
在与多个所述虚设透镜重叠的区域，不设置所述第一开口及所述第二开口的至少一方。
6.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，
所述检测装置具有滤光层，该滤光层遮挡规定的波长频带的光，
所述滤光层遍及所述检测区域和所述周边区域的与多个所述虚设透镜重叠的区域而设置。
7.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，
至少一个所述虚设透镜的高度与所述透镜的高度不同。
8.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，
一个所述光电二极管具有多个部分光电二极管，
所述透镜与多个所述部分光电二极管分别重叠地设置。
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