WO2023085404A1 - 検出装置 - Google Patents

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WO2023085404A1
WO2023085404A1 PCT/JP2022/042116 JP2022042116W WO2023085404A1 WO 2023085404 A1 WO2023085404 A1 WO 2023085404A1 JP 2022042116 W JP2022042116 W JP 2022042116W WO 2023085404 A1 WO2023085404 A1 WO 2023085404A1
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detection area
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盛右 新木
和己 松永
昭雄 瀧本
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    • G06V40/13—Sensors therefor
    • G06V40/1318—Sensors therefor using electro-optical elements or layers, e.g. electroluminescent sensing
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
    • H10F39/10—Integrated devices
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    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
    • H10F39/80—Constructional details of image sensors
    • H10F39/806—Optical elements or arrangements associated with the image sensors
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F55/00—Radiation-sensitive semiconductor devices covered by groups H10F10/00, H10F19/00 or H10F30/00 being structurally associated with electric light sources and electrically or optically coupled thereto

Definitions

  • the present disclosure relates to a detection device.
  • optical sensors have been known as sensors used for personal authentication and the like (for example, Patent Document 1).
  • An optical sensor has a light-receiving element that outputs a signal that changes according to the amount of light received.
  • a plurality of light receiving elements such as photodiodes are arranged on a substrate.
  • illumination for illuminating the object to be detected is required.
  • the light guide plate By arranging the light guide plate on the front side of the light receiving element, it is possible to illuminate the object to be detected (for example, Patent Documents 1 and 2).
  • JP 2019-045503 A JP-A-11-120324
  • the optical detection devices described in Patent Documents 1 and 2 need to guide the reflected light from the subject to the light receiving element, but the light directly incident on the light receiving element on the side opposite to the subject causes a loss of contrast. lead to decline. In the optical detection device, there is room for improvement in order to guide the reflected light from the object to the light receiving element.
  • the present disclosure has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a detection device that includes a front light and can further improve detection accuracy.
  • a detection device includes an optical sensor having a plurality of light receiving elements that receive light, a light guide plate disposed on the side of a detected object of the optical sensor, and irradiating a first side surface of the light guide plate with light. and an optical filter layer provided between the light receiving element and the front light, the optical filter layer including a light guide path at least partially overlapping the light receiving element, and and a first opening of the light guide path that is closest to the light receiving element when viewed from the detection surface of the light guide plate on the side of the object to be detected.
  • the second opening of the light guide path which is the farthest, is shifted in a direction away from the light source;
  • the first peak of the intensity of the first light emitted from the detection surface of the light guide plate is on the side opposite to the first side surface from the direction in which the first side surface is Observed tilted.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing a detection device according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of the detection device according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a plan view schematically showing the detection device according to Embodiment 1.
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration example of the detection device according to the first embodiment;
  • FIG. 5 is a circuit diagram showing a light receiving element.
  • 6 is a plan view schematically showing a light receiving element of the detection device according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line VII-VII' of FIG.
  • FIG. 8 is a plan view schematically showing the positional relationship between the first opening and the second opening of the light guide path according to the first embodiment
  • FIG. FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of a detection device according to a comparative example.
  • 10 is a cross-sectional view schematically showing a cross-section of another detection device according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining the relationship between the luminance distribution from the light guide plate to the light receiving element and the luminance distribution from the light guide plate to the detection object.
  • FIG. 12 is a perspective view schematically showing a detection device according to Embodiment 2.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of the first detection region of the detection device according to Embodiment 2.
  • FIG. FIG. 14 is a cross-sectional view schematically showing a cross-section of a second detection region of the detection device according to Embodiment 2.
  • FIG. 15 is an explanatory diagram for explaining the relationship between the luminance distribution from the light guide plate to the light receiving element and the luminance distribution from the light guide plate to the detection object in the first detection region of the second embodiment.
  • FIG. 16 is an explanatory diagram for explaining the relationship between the luminance distribution from the light guide plate to the light receiving element and the luminance distribution from the light guide plate to the detection object in the second detection region of the second embodiment.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of the second detection region of the detection device according to Modification 1 of Embodiment 2.
  • FIG. 18 is an explanatory diagram for explaining the relationship between the luminance distribution from the light guide plate to the light-receiving element and the luminance distribution from the light guide plate to the detected object in the second detection area of Modification 1 of Embodiment 2;
  • FIG. is. 19 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of a second detection region of a detection device according to Modification 2 of Embodiment 2.
  • FIG. 20 is a perspective view schematically showing a detection device according to Embodiment 3.
  • FIG. FIG. 21 is a cross-sectional view schematically showing a cross-section of a detection device according to Embodiment 3.
  • the term “above” means that the structure is in contact with the structure directly above. It includes both the case of arranging another structure in a given structure and the case of arranging another structure above a certain structure via another structure.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing a detection device according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of the detection device according to Embodiment 1.
  • the detection device 1 has an optical sensor 5, a light filter layer 50 and a front light FL.
  • the front light FL has a translucent light guide plate LG and a light source LS facing the side surface of the light guide plate LG. Although illustration is omitted, the optical filter layer 50 and the front light FL are joined with an optical resin. A space may be provided between the light filter layer 50 and the front light FL.
  • the light source LS is, for example, a light emitting diode (LED: Light Emitting Diode) that emits red light or infrared light, but is not limited to this, and can be changed as appropriate depending on the measurement item such as green.
  • a plurality of LEDs of the light source LS are arranged along the side surface of the light guide plate LG.
  • the optical sensor 5 is located on the opposite side of the front light FL to the detection object side, and the optical sensor 5 is superimposed on the detection surface SF of the light guide plate LG when viewed from the detection object FG of the light guide plate LG. do.
  • a scattering portion SC11 is provided on the side of the light guide plate LG opposite to the detection surface SF.
  • the scattering portions SC11 are dot-shaped recesses or protrusions.
  • the scattering portion SC11 may be a groove. Light propagating through the light guide plate LG is scattered by the scattering portion SC11. A part of the light scattered by the scattering part SC11 is emitted from the detection surface SF of the light guide plate LG to the detection object FG.
  • the optical sensor 5 can detect information about the detection object FG using the light emitted from the light source LS.
  • the optical sensor 5 includes a substrate 21 and a light receiving element 3.
  • the light receiving element 3 detects light from the detection object FG. Specifically, when the light from the light source LS reaches the object to be detected FG, the light is transmitted or reflected by the object to be detected FG and enters the optical filter layer 50 . Light enters the light receiving element 3 through the optical filter layer 50 . Thereby, the optical sensor 5 can detect light.
  • the object to be detected FG is, for example, a finger, a palm, a wrist, or the like.
  • the optical sensor 5 can detect information such as the fingerprint of the detection object FG based on light.
  • the optical sensor 5 may detect various information (biological information) such as the shape of a blood vessel, pulse, and pulse wave.
  • the optical filter layer 50 transmits, to the photodiode 30, a component of the light reflected by the object to be detected such as the object to be detected FG, which travels in a direction inclined in a predetermined direction with respect to the third direction Dz. It is an optical element that attenuates components traveling in other directions.
  • the optical filter layer 50 is also called a collimating aperture or a collimator.
  • the optical filter layer 50 is provided on the detection target FG side of the light receiving element 3 and faces the light receiving element 3 .
  • the optical filter layer 50 has a plurality of light guide paths 51 and a light blocking portion 55 provided around the plurality of light guide paths 51 .
  • FIG. 3 is a plan view schematically showing the detection device according to Embodiment 1.
  • the optical sensor 5 includes a light receiving element array substrate 2 (substrate 21), light receiving elements 3, a scanning line drive circuit 15, a signal line selection circuit 16, a detection circuit 48, and a control circuit 102. and a power supply circuit 103 .
  • a control board 501 is electrically connected to the board 21 via a wiring board 510 .
  • the wiring board 510 is, for example, a flexible printed board or a rigid board.
  • a detection circuit 48 is provided on the wiring board 510 .
  • a control circuit 102 and a power supply circuit 103 are provided on the control board 501 .
  • the control circuit 102 is, for example, an FPGA (Field Programmable Gate Array).
  • the control circuit 102 supplies control signals to the sensor section 10 , the scanning line driving circuit 15 and the signal line selection circuit 16 to control the detection operation of the sensor section 10 .
  • the power supply circuit 103 supplies voltage signals such as the power supply potential SVS and the reference potential VR1 (see FIG. 5) to the sensor section 10, the scanning line driving circuit 15, and the signal line selecting circuit 16.
  • FIG. although the case where the detection circuit 48 is disposed on the wiring substrate 510 is illustrated in the first embodiment, the present invention is not limited to this.
  • the detection circuit 48 may be arranged on the substrate 21 .
  • the substrate 21 has a detection area AA and a peripheral area GA.
  • the detection area AA is an area in which a plurality of light receiving elements 3 of the sensor section 10 are provided.
  • the peripheral area GA is an area outside the detection area AA and is an area where the light receiving element 3 is not provided. That is, the peripheral area GA is an area between the outer circumference of the detection area AA and the outer edge of the substrate 21 .
  • the plurality of light receiving elements 3 of the sensor section 10 are optical sensors each having a photodiode 30 as a sensor element.
  • the photodiodes 30 output electrical signals according to the light with which they are irradiated. More specifically, the photodiode 30 is a PIN (Positive Intrinsic Negative) photodiode or an OPD (Organic Photodiode) using an organic semiconductor.
  • the light receiving elements 3 are arranged in a matrix in the detection area AA.
  • the photodiodes 30 included in the plurality of light receiving elements 3 perform detection according to gate drive signals supplied from the scanning line drive circuit 15 .
  • the plurality of photodiodes 30 output an electrical signal corresponding to the light irradiated to each to the signal line selection circuit 16 as the detection signal Vdet.
  • the detection device 1 detects information about the detected object FG based on the detection signals Vdet from the plurality of photodiodes 30 .
  • the scanning line drive circuit 15 and the signal line selection circuit 16 are provided in the peripheral area GA. Specifically, the scanning line driving circuit 15 is provided in a region extending along the second direction Dy in the peripheral region GA.
  • the signal line selection circuit 16 is provided in an area extending along the first direction Dx in the peripheral area GA, and is provided between the sensor section 10 and the detection circuit 48 .
  • first direction Dx is one direction within a plane parallel to the substrate 21 .
  • the second direction Dy is one direction in a plane parallel to the substrate 21 and perpendicular to the first direction Dx. Note that the second direction Dy may cross the first direction Dx instead of being perpendicular to it.
  • a third direction Dz is a direction orthogonal to the first direction Dx and the second direction Dy, and is a normal direction of the substrate 21 .
  • FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of the detection device according to the first embodiment.
  • the detection device 1 further has a detection control circuit 11 and a detection section 40 .
  • a part or all of the functions of the detection control circuit 11 are included in the control circuit 102 .
  • a part or all of the functions of the detection unit 40 other than the detection circuit 48 are included in the control circuit 102 .
  • the detection control circuit 11 is a circuit that supplies control signals to the scanning line drive circuit 15, the signal line selection circuit 16, and the detection section 40, respectively, and controls their operations.
  • the detection control circuit 11 supplies various control signals such as a start signal STV and a clock signal CK to the scanning line driving circuit 15 .
  • the detection control circuit 11 also supplies various control signals such as the selection signal ASW to the signal line selection circuit 16 .
  • the scanning line drive circuit 15 is a circuit that drives a plurality of scanning lines GLS (see FIG. 5) based on various control signals.
  • the scanning line driving circuit 15 sequentially or simultaneously selects a plurality of scanning lines GLS and supplies gate driving signals VGL to the selected scanning lines GLS. Thereby, the scanning line driving circuit 15 selects a plurality of photodiodes 30 connected to the scanning line GLS.
  • the signal line selection circuit 16 is a switch circuit that sequentially or simultaneously selects a plurality of output signal lines SLS (see FIG. 5).
  • the signal line selection circuit 16 is, for example, a multiplexer.
  • the signal line selection circuit 16 connects the selected output signal line SLS and the detection circuit 48 based on the selection signal ASW supplied from the detection control circuit 11 . Thereby, the signal line selection circuit 16 outputs the detection signal Vdet of the photodiode 30 to the detection section 40 .
  • the detection unit 40 includes a detection circuit 48 , a signal processing circuit 44 , a coordinate extraction circuit 45 , a storage circuit 46 and a detection timing control circuit 47 .
  • the detection timing control circuit 47 controls the detection circuit 48, the signal processing circuit 44, and the coordinate extraction circuit 45 to operate synchronously based on the control signal supplied from the detection control circuit 11.
  • the detection circuit 48 is, for example, an analog front end circuit (AFE, Analog Front End).
  • the detection circuit 48 is a signal processing circuit having at least the functions of the detection signal amplification circuit 42 and the A/D conversion circuit 43 .
  • the detection signal amplifier circuit 42 is a circuit that amplifies the detection signal Vdet, and is, for example, an integration circuit.
  • the A/D conversion circuit 43 converts the analog signal output from the detection signal amplification circuit 42 into a digital signal.
  • the signal processing circuit 44 is a logic circuit that detects a predetermined physical quantity input to the sensor section 10 based on the output signal of the detection circuit 48 .
  • the signal processing circuit 44 can detect information based on the light reflected by the detection target FG based on the signal from the detection circuit 48 when the detection target FG contacts or approaches the detection surface SF (light guide plate LG). .
  • the signal processing circuit 44 can also extract other biometric information such as fingerprints, pulse waves, heart rate, blood oxygen saturation, etc. based on the signal from the detection circuit 48 .
  • the storage circuit 46 temporarily stores the signal calculated by the signal processing circuit 44 .
  • the storage circuit 46 may be, for example, a RAM (Random Access Memory), a register circuit, or the like.
  • the coordinate extraction circuit 45 extracts the detection coordinates of the detection object FG (for example, the detection position of the unevenness of the surface of the finger, the blood vessels of the palm or wrist). detection position).
  • the coordinate extraction circuit 45 combines the detection signals Vdet output from the light receiving elements 3 of the sensor unit 10 to generate two-dimensional information representing the shape of the unevenness of the finger surface and the blood vessel image. Note that the coordinate extraction circuit 45 may output the detection signal Vdet as the sensor output Vo without calculating the detection coordinates.
  • FIG. 5 is a circuit diagram showing the light receiving element of the optical sensor 5.
  • the light receiving element 3 includes a photodiode 30, a capacitive element Ca, and a first transistor Tr.
  • a first transistor Tr is provided corresponding to the photodiode 30 .
  • the first transistor Tr is configured by a thin film transistor, and in this example, is configured by an n-channel MOS (Metal Oxide Semiconductor) type TFT (Thin Film Transistor).
  • a gate of the first transistor Tr is connected to the scanning line GLS.
  • the source of the first transistor Tr is connected to the output signal line SLS.
  • the drain of the first transistor Tr is connected to the anode of the photodiode 30 and the capacitive element Ca.
  • a power supply potential SVS is supplied from the power supply circuit 103 to the cathode of the photodiode 30 .
  • a reference potential VR1 which is an initial potential of the capacitor Ca, is supplied from the power supply circuit 103 to the capacitor Ca.
  • the detection device 1 can detect a signal corresponding to the light amount of the light irradiated to the photodiode 30 for each light receiving element 3 .
  • the scanning line GLS and the output signal line SLS are connected to a plurality of light receiving elements 3 .
  • the scanning line GLS extends in the first direction Dx (see FIG. 2) and is connected to the plurality of light receiving elements 3 arranged in the first direction Dx.
  • the output signal line SLS extends in the second direction Dy and is connected to the plurality of light receiving elements 3 arranged in the second direction Dy.
  • the first transistor Tr is not limited to an n-type TFT, and may be composed of a p-type TFT. Also, in the light receiving element 3 , a plurality of transistors may be provided corresponding to one photodiode 30 .
  • FIG. 6 is a plan view schematically showing a light receiving element of the detection device according to Embodiment 1.
  • the scanning lines GLS include first scanning lines GLA and second scanning lines GLB.
  • the first scanning line GLA is provided so as to overlap with the second scanning line GLB.
  • the first scanning line GLA and the second scanning line GLB are provided in different layers with insulating layers 22c and 22d (see FIG. 7) interposed therebetween.
  • the first scanning line GLA and the second scanning line GLB are electrically connected at an arbitrary point and supplied with a gate drive signal VGL having the same potential.
  • At least one of the first scanning line GLA and the second scanning line GLB is connected to the scanning line driving circuit 15 .
  • the first scanning line GLA and the second scanning line GLB have different widths in FIG. 6, they may have the same width.
  • the photodiode 30 is provided in a region surrounded by the scanning line GLS and the output signal line SLS.
  • Photodiode 30 includes a semiconductor layer 31 , an upper electrode 34 and a lower electrode 35 .
  • Photodiode 30 is, for example, a PIN photodiode.
  • the upper electrode 34 is connected to the power signal line Lvs via the connection wiring 36 .
  • the power signal line Lvs is a wiring that supplies the power potential SVS to the photodiode 30 .
  • the power signal line Lvs overlaps the output signal line SLS and extends in the second direction Dy.
  • a plurality of light receiving elements 3 arranged in the second direction Dy are connected to a common power signal line Lvs. With such a configuration, the aperture of the light receiving element 3 can be enlarged.
  • the lower electrode 35, the semiconductor layer 31, and the upper electrode 34 are substantially rectangular in plan view. However, it is not limited to this, and the shapes of the lower electrode 35, the semiconductor layer 31 and the upper electrode 34 can be changed as appropriate.
  • the first transistor Tr is provided near the intersection between the scanning line GLS and the output signal line SLS.
  • the first transistor Tr includes a semiconductor layer 61, a source electrode 62, a drain electrode 63, a first gate electrode 64A and a second gate electrode 64B.
  • the semiconductor layer 61 is an oxide semiconductor. More preferably, the semiconductor layer 61 is a transparent amorphous oxide semiconductor (TAOS) among oxide semiconductors. Leakage current of the first transistor Tr can be suppressed by using an oxide semiconductor for the first transistor Tr. That is, the first transistor Tr can reduce the leak current from the unselected light receiving element 3 . Therefore, the detection device 1 can improve the S/N ratio.
  • the semiconductor layer 61 is not limited to this, and may be a microcrystalline oxide semiconductor, an amorphous oxide semiconductor, polysilicon, low temperature polysilicon (LTPS: Low Temperature Polycrystalline Silicon), or the like.
  • the semiconductor layer 61 is provided along the first direction Dx and intersects the first gate electrode 64A and the second gate electrode 64B in plan view.
  • the first gate electrode 64A and the second gate electrode 64B are branched from the first scanning line GLA and the second scanning line GLB, respectively.
  • the portions of the first scanning line GLA and the second scanning line GLB that overlap the semiconductor layer 61 function as the first gate electrode 64A and the second gate electrode 64B.
  • Aluminum (Al), copper (Cu), silver (Ag), molybdenum (Mo), or an alloy thereof is used for the first gate electrode 64A and the second gate electrode 64B.
  • a channel region is formed in a portion of the semiconductor layer 61 overlapping with the first gate electrode 64A and the second gate electrode 64B.
  • the arrangement pitch of the light receiving elements 3 (photodiodes 30) in the first direction Dx is defined by the arrangement pitch of the output signal lines SLS in the first direction Dx.
  • the arrangement pitch of the light receiving elements 3 (photodiodes 30) in the second direction Dy is defined by the arrangement pitch of the scanning lines GLS in the second direction Dy.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line VII-VII' of FIG.
  • a cross section along the line VII-VII' and a first plane of the peripheral area GA are shown.
  • a cross section of a portion including two transistors TrG is schematically shown connected.
  • cross sections of a portion including the terminal portion 72 of the peripheral area GA are schematically connected and shown.
  • the direction from the substrate 21 to the photodiode 30 in the direction (third direction Dz) perpendicular to the surface of the substrate 21 is defined as “upper” or “upper”.
  • the direction from the photodiode 30 to the substrate 21 is defined as “lower side” or “lower side”.
  • “planar view” indicates the positional relationship when viewed from a direction perpendicular to the surface of the substrate 21 .
  • the substrate 21 is an insulating substrate, and for example, a glass substrate such as quartz or alkali-free glass is used.
  • a first transistor Tr, various wirings (scanning lines GLS and output signal lines SLS), and an insulating layer are provided on one surface of the substrate 21 to form the light receiving element array substrate 2 .
  • the photodiodes 30 are arranged on the light receiving element array substrate 2 , that is, on one side of the substrate 21 .
  • the substrate 21 may be a resin substrate or a resin film made of resin such as polyimide.
  • the insulating layers 22 a and 22 b are provided on the substrate 21 .
  • the insulating layers 22a, 22b, 22c, 22d, 22e, 22f, and 22g are inorganic insulating films such as silicon oxide (SiO 2 ) and silicon nitride (SiN).
  • each inorganic insulating layer is not limited to a single layer, and may be a laminated film.
  • the first gate electrode 64A is provided on the insulating layer 22b.
  • the insulating layer 22c is provided on the insulating layer 22b to cover the first gate electrode 64A.
  • the semiconductor layer 61, the first conductive layer 65 and the second conductive layer 66 are provided on the insulating layer 22c.
  • the first conductive layer 65 is provided to cover the end portion of the semiconductor layer 61 that is connected to the source electrode 62 .
  • the second conductive layer 66 is provided to cover the end of the semiconductor layer 61 that is connected to the drain electrode 63 .
  • the insulating layer 22e is provided on the insulating layer 22d to cover the second gate electrode 64B.
  • a source electrode 62 (output signal line SLS) and a drain electrode 63 (third conductive layer 67) are provided on the insulating layer 22e.
  • the drain electrode 63 is the third conductive layer 67 provided on the semiconductor layer 61 via the insulating layers 22d and 22e.
  • the source electrode 62 is electrically connected to the semiconductor layer 61 through the contact hole H1 and the first conductive layer 65.
  • the drain electrode 63 is electrically connected to the semiconductor layer 61 through the contact hole H2 and the second conductive layer 66. As shown in FIG.
  • the third conductive layer 67 is provided in a region overlapping the photodiode 30 in plan view.
  • the third conductive layer 67 is also provided above the semiconductor layer 61, the first gate electrode 64A and the second gate electrode 64B. That is, the third conductive layer 67 is provided between the second gate electrode 64B and the lower electrode 35 in the direction perpendicular to the substrate 21 . Thereby, the third conductive layer 67 functions as a protective layer that protects the first transistor Tr.
  • the second conductive layer 66 extends facing the third conductive layer 67 in a region not overlapping the semiconductor layer 61 .
  • a fourth conductive layer 68 is provided on the insulating layer 22 d in a region that does not overlap the semiconductor layer 61 .
  • a fourth conductive layer 68 is provided between the second conductive layer 66 and the third conductive layer 67 . Thereby, a capacitance is formed between the second conductive layer 66 and the fourth conductive layer 68 and a capacitance is formed between the third conductive layer 67 and the fourth conductive layer 68 .
  • a capacitance formed by the second conductive layer 66, the third conductive layer 67 and the fourth conductive layer 68 is the capacitance of the capacitive element Ca shown in FIG.
  • the first organic insulating layer 23a is provided on the insulating layer 22e, covering the source electrode 62 (output signal line SLS) and the drain electrode 63 (third conductive layer 67).
  • the first organic insulating layer 23a is a planarization layer that planarizes irregularities formed by the first transistor Tr and various conductive layers.
  • the light-receiving element array substrate 2 is a driving circuit substrate that drives a sensor for each predetermined detection area.
  • the light receiving element array substrate 2 has a substrate 21, a first transistor Tr, a second transistor TrG, various wirings, and the like provided on the substrate 21.
  • the lower electrode 35 is provided on the first organic insulating layer 23a and electrically connected to the third conductive layer 67 through the contact hole H3.
  • the lower electrode 35 is an anode of the photodiode 30 and an electrode for reading out the detection signal Vdet.
  • a metal material such as molybdenum (Mo) or aluminum (Al) is used for the lower electrode 35 .
  • the lower electrode 35 may be a laminated film in which a plurality of these metal materials are laminated.
  • the lower electrode 35 may be made of a translucent conductive material such as ITO (Indium Tin Oxide) or IZO (Indium Zinc Oxide).
  • the semiconductor layer 31 is amorphous silicon (a-Si).
  • the semiconductor layer 31 includes an i-type semiconductor layer 32a, an n-type semiconductor layer 32b and a p-type semiconductor layer 32c.
  • the i-type semiconductor layer 32a, the n-type semiconductor layer 32b, and the p-type semiconductor layer 32c are one specific example of a photoelectric conversion element.
  • the p-type semiconductor layer 32c, the i-type semiconductor layer 32a and the n-type semiconductor layer 32b are stacked in this order.
  • the opposite configuration that is, the n-type semiconductor layer 32b, the i-type semiconductor layer 32a and the p-type semiconductor layer 32c may be stacked in this order.
  • the semiconductor layer 31 may be a photoelectric conversion element made of an organic semiconductor.
  • the n-type semiconductor layer 32b forms an n+ region by doping a-Si with an impurity.
  • the p-type semiconductor layer 32c forms a p+ region by doping a-Si with an impurity.
  • the i-type semiconductor layer 32a is, for example, a non-doped intrinsic semiconductor and has lower conductivity than the n-type semiconductor layer 32b and the p-type semiconductor layer 32c.
  • the upper electrode 34 is the cathode of the photodiode 30 and is an electrode for supplying the power supply potential SVS to the photoelectric conversion layer.
  • the upper electrode 34 is, for example, a translucent conductive layer such as ITO, and a plurality of upper electrodes 34 are provided for each photodiode 30 .
  • An insulating layer 22f and an insulating layer 22g are provided on the first organic insulating layer 23a.
  • the insulating layer 22 f covers the peripheral edge of the upper electrode 34 and has an opening at a position overlapping the upper electrode 34 .
  • the connection wiring 36 is connected to the upper electrode 34 at a portion of the upper electrode 34 where the insulating layer 22f is not provided.
  • the insulating layer 22g is provided on the insulating layer 22f to cover the upper electrode 34 and the connection wiring 36.
  • a second organic insulating layer 23b which is a planarization layer, is provided on the insulating layer 22g.
  • an insulating layer 22h may be further provided thereon.
  • a second transistor TrG of the scanning line driving circuit 15 is provided in the peripheral area GA.
  • the second transistor TrG is provided on the same substrate 21 as the first transistor Tr.
  • a second transistor TrG includes a semiconductor layer 81 , a source electrode 82 , a drain electrode 83 and a gate electrode 84 .
  • the semiconductor layer 81 is polysilicon. More preferably, semiconductor layer 81 is low temperature polysilicon (LTPS).
  • the semiconductor layer 81 is provided on the insulating layer 22a. That is, the semiconductor layer 61 of the first transistor Tr is provided at a position farther from the substrate 21 than the semiconductor layer 81 of the second transistor TrG in the direction perpendicular to the substrate 21 .
  • the semiconductor layer 81 and the semiconductor layer 61 may be formed in the same layer and with the same material.
  • the gate electrode 84 is provided above the semiconductor layer 81 via the insulating layer 22b.
  • the gate electrode 84 is provided in the same layer as the first gate electrode 64A.
  • the second transistor TrG has a so-called top gate structure. However, the second transistor TrG may have a dual-gate structure or a bottom-gate structure.
  • the source electrode 82 and the drain electrode 83 are provided on the insulating layer 22e.
  • the source electrode 82 and the drain electrode 83 are provided in the same layer as the source electrode 62 and the drain electrode 63 of the first transistor Tr.
  • Contact holes H4 and H5 are provided through insulating layers 22b to 22e.
  • Source electrode 82 is electrically connected to semiconductor layer 81 through contact hole H4.
  • Drain electrode 83 is electrically connected to semiconductor layer 81 through contact hole H5.
  • the terminal section 72 is provided at a position different from the area where the scanning line driving circuit 15 is provided in the peripheral area GA.
  • the terminal portion 72 has a first terminal conductive layer 73 , a second terminal conductive layer 74 , a third terminal conductive layer 75 and a fourth terminal conductive layer 76 .
  • the first terminal conductive layer 73 is provided on the insulating layer 22b in the same layer as the first gate electrode 64A.
  • the contact hole H6 is provided to communicate the insulating layers 22c, 22d, 22e and the first organic insulating layer 23a.
  • the second terminal conductive layer 74 , the third terminal conductive layer 75 and the fourth terminal conductive layer 76 are stacked in this order inside the contact hole H 6 and electrically connected to the first terminal conductive layer 73 .
  • the second terminal conductive layer 74 can be formed in the same process using the same material as the third conductive layer 67 and the like.
  • the third terminal conductive layer 75 can be formed in the same process using the same material as the lower electrode 35 .
  • the fourth terminal conductive layer 76 can be formed in the same process using the same material as the connection wiring 36 and the power signal line Lvs (see FIG. 6).
  • terminal portion 72 Although one terminal portion 72 is shown in FIG. 7, a plurality of terminal portions 72 are arranged at intervals. The plurality of terminal portions 72 are electrically connected to the wiring substrate 510 (see FIG. 2) by, for example, ACF (Anisotropic Conductive Film).
  • ACF Anagonal Conductive Film
  • the optical sensor 5 is not limited to the structure described above as long as the photodiode 30 can detect light.
  • the optical sensor 5 may detect information other than fingerprint information as long as the photodiode 30 receives light to detect information.
  • FIG. 8 is a plan view schematically showing the arrangement relationship between the first opening and the second opening of the light guide path according to Embodiment 1.
  • FIG. 8 is a plan view schematically showing the arrangement relationship between the first opening and the second opening of the light guide path according to Embodiment 1.
  • FIG. 8 is a partially enlarged plan view of part of the optical filter layer 50 viewed from the third direction Dz (light guide plate LG side). is indicated by a dotted line.
  • the first opening 51b and the second opening 51a have the same area in plan view.
  • the optical filter layer 50 has a plurality of light guide paths 51 and a light blocking portion 55.
  • the plurality of light guide paths 51 are arranged in a matrix in the first direction Dx and the second direction Dy.
  • Each of the plurality of light guide paths 51 can transmit light (see FIG. 2).
  • the light absorptance of the light shielding portion 55 is higher than the light absorptance of the plurality of light guide paths 51 .
  • the light transmittance of the plurality of light guide paths 51 is higher than the light transmittance of the light blocking portion 55 .
  • the light shielding part 55 is provided around the plurality of light guide paths 51 and is composed of a member that does not easily transmit light.
  • the light absorptivity of the light shielding portion 55 is preferably 99% or more and 100% or less, and more preferably 100%.
  • the light absorptance refers to the ratio of the difference between the intensity of the incident light in and the intensity of the emitted light out to the intensity of the incident light in ((Lin ⁇ Lout)/Lin).
  • each of the second openings 51a is arranged to be displaced from the first openings 51b in the first direction Dx.
  • the first openings 51b of the plurality of light guide paths 51 are provided so as to overlap the light receiving element 3 of the light receiving element 3, so that the light can be emitted to the light receiving element 3 with high accuracy.
  • the optical filter layer 50 has a surface with the second openings 51a and a surface with the first openings 51b opposite to the surface with the second openings 51a. As shown in FIG. 8, the first opening 51b of the optical filter layer 50 faces the light receiving element 3. As shown in FIG.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing a cross-section of a detection device according to a comparative example.
  • the light guide path 51 of the comparative example is parallel to the third direction Dz.
  • other external light easily reaches the light receiving element 3 together with the light reflected by the detection object FG.
  • the first opening 51b of the light guide path 51 closest to the photodiode 30 of the light receiving element 3 when viewed from the third direction Dz overlaps the photodiode 30 of the light receiving element 3.
  • the second opening 51a of the light guide path 51 farthest from the photodiode 30 of the light receiving element 3 is shifted from the first opening 51b in the first direction Dx.
  • the light reflected by the object FG to be detected is selected and easily reaches the light receiving element 3 .
  • the noise of the photodiode 30 is reduced and the sensing sensitivity is improved.
  • the second opening 51a of the light guide path 51 does not overlap the first opening 51b.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing a cross-section of another detection device according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining the relationship between the luminance distribution from the light guide plate to the light receiving element and the luminance distribution from the light guide plate to the detection object.
  • Light is isotropically scattered in the scattering portion SC11 described above. As a result, some light enters the light guide path 51 from the light guide plate LG, so the contrast of the light detected by the light receiving element 3 may decrease.
  • the scattering portion SC21 is a triangular concave portion or convex portion in a cross-sectional view.
  • a plurality of scattering parts SC21 are arranged, and a back emission surface SC22 parallel to the detection surface SF is provided between adjacent scattering parts SC21.
  • the rear emission surface SC22 and the second opening 51a are arranged side by side on an extension line in the direction in which the light guide path 51 extends.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining the relationship between the luminance distribution from the light guide plate to the light receiving element and the luminance distribution from the light guide plate to the detection object.
  • the first light SLu having a first peak and a first distribution emitted from the detection surface SF of the light guide plate LG toward the detection object FG side has a first One peak is observed at an angle of ⁇ 1 with respect to the normal direction of the detection surface SF.
  • the first peak of the intensity of the first light SLu is observed to be tilted in the direction opposite to the side surface of the light guide plate LG where the light source LS is located.
  • the intensity of the first light SLu in the third direction Dz shown in FIG. A second peak is observed in the direction opposite to the direction in which the first peak is observed.
  • the second peak of the intensity of the second light Stu is observed at an angle of ⁇ 1 with respect to the normal direction of the detection surface SF.
  • the plurality of light guide paths 51 also called light guide columns, extend from the first surface having the first openings 51b to the second surface having the second openings 51a at an angle of ⁇ 1 with respect to the third direction Dz. do.
  • the second openings 51a of the plurality of light guide paths 51 are shifted in the first direction Dx from the first openings 51b of the optical filter layer 50 .
  • the light receiving element 3 detects the third light Ssu having a third peak and a third distribution narrower than the second distribution of the second light Stu, and the detection accuracy is improved. improves.
  • the angle formed by the third direction and the direction in which the light guide path extends is preferably equal to the angle formed by the direction in which the first peak of the intensity of the first light SLu emitted from the detection surface SF of the light guide plate LG is observed. . Thereby, the detection sensitivity of the light receiving element 3 is improved.
  • FIG. 12 is a perspective view schematically showing a detection device according to Embodiment 2.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of the first detection region of the detection device according to Embodiment 2.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view schematically showing a cross-section of a second detection region of the detection device according to Embodiment 2.
  • FIG. 15 is an explanatory diagram for explaining the relationship between the luminance distribution from the light guide plate to the light receiving element and the luminance distribution from the light guide plate to the detection object in the first detection region of the second embodiment.
  • 16 is an explanatory diagram for explaining the relationship between the luminance distribution from the light guide plate to the light receiving element and the luminance distribution from the light guide plate to the detection object in the second detection region of the second embodiment.
  • the same reference numerals are assigned to the same structures as in the first embodiment, and detailed description thereof is omitted.
  • the detection surface SF has a first detection area AA1 and a second detection area AA2 in order of proximity to the light source LS.
  • the first peak intensity SLu is observed tilted in the direction opposite to the direction in which the side surface of the light guide plate LG where the light source LS is located. From the propagation characteristics of light in the light guide plate LG, it was found that the inclination of the first light with respect to the third direction Dz increases with distance from the light source LS.
  • the scattering portion SC31 is a triangular concave portion or convex portion when viewed in cross section.
  • a plurality of scattering parts SC31 are arranged, and a rear emission surface SC32 parallel to the detection surface SF is provided between adjacent scattering parts SC31.
  • the rear emission surface SC32 and the second opening 51a are arranged side by side on an extension line in the direction in which the light guide path 51 extends.
  • the first light SLu1 having the first peak and the first distribution emitted from the detection surface SF of the light guide plate LG toward the detection target FG side is It is observed tilted by an angle ⁇ 1 .
  • the second peak is observed in the direction opposite to the direction in which the first peak is observed with respect to the third direction Dz. be done.
  • the first peak of the intensity of the first light SLu1 is observed to be tilted in the direction opposite to the side surface of the light guide plate LG where the light source LS is located.
  • the light receiving element 3 detects the third light Ssu1 having a third peak and a third distribution narrower than the second distribution of the second peak light Stu1, thereby improving detection accuracy.
  • the scattering portion SC33 is a triangular concave or convex portion when viewed in cross section.
  • a plurality of scattering parts SC33 are arranged, and a rear emission surface SC34 parallel to the detection surface SF is provided between adjacent scattering parts SC33.
  • the rear emission surface SC34 and the second opening 51a are arranged side by side on an extension line in the direction in which the light guide path 51 extends.
  • the number of scattering parts SC33 overlapping the second detection area AA2 is greater than the number of scattering parts SC31 overlapping the first detection area AA1.
  • the first light SLu2 having the first peak and the first distribution emitted from the detection surface SF of the light guide plate LG toward the detection target FG side is It is observed tilted by an angle ⁇ 2 .
  • the second peak is observed in the direction opposite to the direction in which the first peak is observed with respect to the third direction Dz. be done.
  • the first peak of the intensity of the first light SLu2 is observed to be tilted in the direction opposite to the side surface of the light guide plate LG where the light source LS is located.
  • the light receiving element 3 detects the third light Ssu2 having a third peak and a third distribution narrower than the second distribution of the second light Stu2, thereby improving detection accuracy.
  • the intensity of the first peak of the first light SLu2 is smaller than the intensity of the first peak of the first light SLu1.
  • the third direction Dz overlaps the second detection area AA2 rather than the first angle ⁇ 1 formed by the third direction Dz and the direction in which the light guide path 51 overlaps the first detection area AA1.
  • the second angle ⁇ 2 formed by the direction in which the light guide path 51 extends is made large. As a result, the amount of light transmitted through the light guide path 51 is increased, and in-plane variations in detection values on the detection surface SF are suppressed.
  • the first detection area AA1 and the second detection area AA2 have been exemplified above, but the angle formed by the third direction Dz and the direction in which the light guide path 51 extends is designed to increase in order as the distance from the light source LS increases.
  • Modification 1 of Embodiment 2 17 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of the second detection region of the detection device according to Modification 1 of Embodiment 2.
  • FIG. The same reference numerals are assigned to the same structures as those of the first and second embodiments, and detailed description thereof will be omitted.
  • the first detection area AA1 is the same as in the second embodiment, so the description is omitted.
  • the scattering portion SC35 is a triangular concave portion or convex portion when viewed in cross section.
  • a plurality of scattering portions SC35 are arranged, and a rear emission surface SC36 parallel to the detection surface SF is provided between adjacent scattering portions SC35.
  • the rear emission surface SC36 and the second opening 51a are arranged side by side on an extension line in the direction in which the light guide path 51 extends.
  • the number of scattering parts SC35 overlapping the second detection area AA2 is greater than the number of scattering parts SC31 overlapping the first detection area AA1.
  • the number of scattering parts SC35 overlapping the second detection area AA2 is greater than the number of scattering parts SC33 overlapping the second detection area AA2 shown in FIG. This increases the amount of light scattered by the scattering section SC35.
  • the first light SLu3 having the first peak and the first distribution emitted from the detection surface SF of the light guide plate LG toward the detection target FG side is It is observed tilted by an angle ⁇ 2 .
  • the second peak is observed in the direction opposite to the direction in which the first peak is observed with respect to the third direction Dz. be done.
  • the first peak of the intensity of the first light SLu3 is observed to be tilted in the direction opposite to the side surface of the light guide plate LG where the light source LS is located.
  • the light receiving element 3 detects the third light Ssu3 having a third peak and a third distribution narrower than the second distribution of the second light Stu3, thereby improving detection accuracy.
  • the intensity of the first peak of the first light SLu3 is approximately the same as the intensity of the first peak of the first light SLu1.
  • the detection sensitivity of the third light Ssu1 and the detection sensitivity of the third light Ssu3 are approximately the same.
  • the number of scattering parts may increase in order as the distance from the light source LS increases.
  • Modification 2 of Embodiment 2 19 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of a second detection region of a detection device according to Modification 2 of Embodiment 2.
  • FIG. The same reference numerals are assigned to the same structures as those of the first and second embodiments, and the first modification of the second embodiment, and detailed description thereof is omitted.
  • the first detection area AA1 is the same as in the second embodiment, so the description is omitted.
  • the transmittance of the optical filter layer 50 overlapping the second detection area AA2 is higher than the transmittance of the optical filter layer 50 overlapping the first detection area AA1.
  • the area of the Dx-Dy cross section of the light guide path 51 overlapping the second detection area AA2 is the area of the light guide path 51 overlapping the first detection area AA1 (see FIG. 13 reference).
  • Modification 2 of Embodiment 2 has the same effects as Modification 1 of Embodiment 2.
  • the first detection area AA1 and the second detection area AA2 have been described above as an example, the transmittance of the optical filter layer 50 may increase in order as the distance from the light source LS increases.
  • FIG. 3 20 is a perspective view schematically showing a detection device according to Embodiment 3.
  • FIG. 21 is a cross-sectional view schematically showing a cross-section of a detection device according to Embodiment 3.
  • the same reference numerals are assigned to the same structures as those of the first and second embodiments, and the modification of the second embodiment, and detailed description thereof will be omitted.
  • the detection device 1 has a curved light guide plate LG.
  • the light receiving element array substrate 2 (substrate 21) is a flexible substrate made of resin.
  • the flexible light receiving element array substrate 2 (substrate 21) is curved along the curvature of the light guide plate LG.
  • the object to be detected FG is, for example, an arm or leg, and the front light FL can be pressed along the shape of the object to be detected FG.
  • the flexible light receiving element array substrate 2 (substrate 21) is curved along the curvature of the light guide plate LG, the curvature of the light guide plate LG around the virtual center Ax The radius becomes substantially the same as the radius of curvature of the flexible light receiving element array substrate 2 (substrate 21).
  • the scattering portion SC41 is a triangular concave or convex portion in a cross-sectional view.
  • a plurality of scattering parts SC41 are arranged, and between adjacent scattering parts SC41, there is a rear emission surface SC42 curved like the detection surface SF.
  • the rear emission surface SC42 and the second opening 51a are arranged so as to line up on an extension line in the direction in which the light guide path 51 extends.
  • the direction in which the second opening 51a is displaced from the first opening 51b is the first direction Dx, but the direction in which the second opening 51a is displaced from the first opening 51b is Dx. Any direction in the -Dy plane is acceptable.
  • the light filter layer 50 may have a pinhole shape in which the light shielding portions 55 are intermittent in the thickness direction and the light guide paths 51 are interspersed. Further, a microlens may be superimposed on the light guide path 51 .

Landscapes

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Abstract

フロントライト(FL)を備え、より検出精度を高めることのできる検出装置(1)を提供する。検出装置(1)は、光を受光する複数の受光素子(3)を有する光センサと、導光板(LG)の第１側面に光を照射する光源(LS)とを備えるフロントライト(FL)と、受光素子(3)とフロントライト(FL)との間に設けられる光フィルタ層(50)と、を備える。導光板(LG)の被検出体(FG)側の検出面(SF)からみて、受光素子(3)に最も近い導光路(51)の第１開口(51b)は、受光素子(3)に最も遠い当該導光路(51)の第２開口(51a)よりも、光源(LS)から離れる方向にずれている。導光板(LG)は、光フィルタ層(50)側に、光源(LS)からの光を散乱させる散乱部(SC21)を備える。導光板(LG)の被検出体(FG)側の検出面(SF)の法線方向からみて、導光板(LG)の検出面(SF)から出射する第１光(SLu)の強度の第１ピークは、第１側面がある方向よりも第１側面とは逆側に傾いて観測される。

Description

検出装置
　本開示は、検出装置に関する。
　近年、個人認証等に用いられるセンサとして、光学式のセンサが知られている（例えば、特許文献１）。光学式のセンサは、受光した光量に応じて出力される信号が変化する受光素子を有する。特許文献１に記載されているセンサは、フォトダイオード等の受光素子が基板上に複数配列されている。また、受光素子が適切な光量を受光するには、被検出体を照らす照明が必要である。受光素子の前面側に導光板を配置することで、被検出体を照明することができる（例えば、特許文献１および特許文献２）。
特開２０１９－０４５５０３号公報 特開平１１－１２０３２４号公報
　特許文献１および特許文献２に記載された光学式の検出装置は、被写体からの反射光を受光素子に導く必要があるが、被写体とは反対側に直接受光素子へ入射する光は、コントラストの低下に繋がる。光学式の検出装置において、被写体からの反射光を受光素子に光を導くためには、改善の余地がある。
　本開示は、上記の課題に鑑みてなされたもので、フロントライトを備え、より検出精度を高めることのできる検出装置を提供することを目的とする。
　本開示の一態様の検出装置は、光を受光する複数の受光素子を有する光センサと、前記光センサの被検出体側に配置され、導光板と、前記導光板の第１側面に光を照射する光源とを備えるフロントライトと、前記受光素子と前記フロントライトとの間に設けられる光フィルタ層と、を備え、前記光フィルタ層は、前記受光素子に少なくとも一部が重畳する導光路、及び、前記導光路よりも前記光の吸収率が高い遮光部を含み、前記導光板の被検出体側の検出面からみて、前記受光素子に最も近い前記導光路の第１開口は、前記受光素子に最も遠い当該導光路の第２開口よりも、前記光源から離れる方向にずれており、前記導光板は、前記光フィルタ層側に、前記光源からの光を散乱させる散乱部を備え、前記導光板の前記検出面の法線方向からみて、前記導光板の前記検出面から出射する第１光の強度の第１ピークは、前記第１側面がある方向よりも前記第１側面とは逆側に傾いて観測される。
図１は、実施形態１に係る検出装置を模式的に示す斜視図である。 図２は、実施形態１に係る検出装置の断面を模式的に示す断面図である。 図３は、実施形態１に係る検出装置を模式的に示す平面図である。 図４は、実施形態１に係る検出装置の構成例を示すブロック図である。 図５は、受光素子を示す回路図である。 図６は、実施形態１に係る検出装置の受光素子を模式的に示す平面図である。 図７は、図６のＶＩＩ－ＶＩＩ’断面図である。 図８は、実施形態１に係る導光路の第１開口と第２開口との配置関係を模式的に示す平面図である。 図９は、比較例に係る検出装置の断面を模式的に示す断面図である。 図１０は、実施形態１に係る他の検出装置の断面を模式的に示す断面図である。 図１１は、導光板から受光素子への輝度の分布と導光板から被検出体への輝度の分布との関係を説明するための説明図である。 図１２は、実施形態２に係る検出装置を模式的に示す斜視図である。 図１３は、実施形態２に係る検出装置の第１検出領域の断面を模式的に示す断面図である。 図１４は、実施形態２に係る検出装置の第２検出領域の断面を模式的に示す断面図である。 図１５は、実施形態２の第１検出領域において、導光板から受光素子への輝度の分布と導光板から被検出体への輝度の分布との関係を説明するための説明図である。 図１６は、実施形態２の第２検出領域において、導光板から受光素子への輝度の分布と導光板から被検出体への輝度の分布との関係を説明するための説明図である。 図１７は、実施形態２の変形例１に係る検出装置の第２検出領域の断面を模式的に示す断面図である。 図１８は、実施形態２の変形例１の第２検出領域において、導光板から受光素子への輝度の分布と導光板から被検出体への輝度の分布との関係を説明するための説明図である。 図１９は、実施形態２の変形例２に係る検出装置の第２検出領域の断面を模式的に示す断面図である。 図２０は、実施形態３に係る検出装置を模式的に示す斜視図である。 図２１は、実施形態３に係る検出装置の断面を模式的に示す断面図である。
　発明を実施するための形態（実施形態１）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態１に記載した内容により本開示が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本開示の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本開示の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
　本実施形態において、ある構造体の上に他の構造体を配置する態様を表現するにあたり、単に「上に」と表記する場合、特に断りの無い限りは、ある構造体に接するように、直上に他の構造体を配置する場合と、ある構造体の上方に、さらに別の構造体を介して他の構造体を配置する場合との両方を含むものとする。
（実施形態１）
　図１は、実施形態１に係る検出装置を模式的に示す斜視図である。図２は、実施形態１に係る検出装置の断面を模式的に示す断面図である。図１に示すように、検出装置１は、光学センサ５と、光フィルタ層５０と、フロントライトＦＬとを有する。フロントライトＦＬは、透光性の導光板ＬＧと、導光板ＬＧの側面に対向する、光源ＬＳを有している。光フィルタ層５０と、フロントライトＦＬとの間は、図示を省略するが、光学樹脂で接合されている。光フィルタ層５０と、フロントライトＦＬとの間は、空間であってもよい。
　光源ＬＳは、例えば赤色光や赤外光を発する発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）であるが、これに限られるものでなく、緑色など測定項目により、適宜変更可能である。光源ＬＳのＬＥＤは、導光板ＬＧの側面に沿って複数並べられている。
　図２に示すように、光学センサ５は、フロントライトＦＬの被検出体側とは反対側にあり、導光板ＬＧの被検出体ＦＧからみて、導光板ＬＧの検出面ＳＦに光学センサ５が重畳する。導光板ＬＧの検出面ＳＦとは反対側には、散乱部ＳＣ１１がある。散乱部ＳＣ１１は、ドット状の凹部又は凸部である。散乱部ＳＣ１１は、溝でもよい。導光板ＬＧ内を伝播する光は、散乱部ＳＣ１１で散乱する。散乱部ＳＣ１１で散乱した光の一部は、導光板ＬＧの検出面ＳＦから被検出体ＦＧへ出射する。被検出体ＦＧで透過した光又は反射した光の一部は、導光板ＬＧへ戻り、導光板ＬＧの検出面ＳＦとは反対側の裏面より、照射される。これにより、光学センサ５は、光源ＬＳから照射された光を利用して、被検出体ＦＧに関する情報を検出することができる。
　図２に示すように、光学センサ５は、基板２１と、受光素子３と、を備える。受光素子３は、被検出体ＦＧからの光を検出する。具体的には、光源ＬＳの光が被検出体ＦＧに到達すると、光が被検出体ＦＧを透過又は反射して、光が光フィルタ層５０に入射する。光は、光フィルタ層５０を通って受光素子３に入射する。これにより、光学センサ５は、光を検出することができる。被検出体ＦＧは、例えば指、手のひら、手首等である。例えば、光学センサ５は、光に基づいて、被検出体ＦＧの指紋等の情報を検出することができる。また、光学センサ５は、例えば血管の形、脈拍、脈波等、種々の情報（生体情報）を検出してもよい。
　光フィルタ層５０は、被検出体ＦＧ等の被検出体で反射された光のうち、第３方向Ｄｚに対して所定方向に傾斜した方向に進行する成分をフォトダイオード３０に向けて透過させ、他の方向に進行する成分を減衰させる光学素子である。光フィルタ層５０は、コリメートアパーチャ、あるいは、コリメータとも呼ばれる。光フィルタ層５０は、受光素子３の被検出体ＦＧ側に設けられ、受光素子３に対向している。光フィルタ層５０は、複数の導光路５１と、複数の導光路５１の周囲に設けられた遮光部５５と、を有する。
　図３は、実施形態１に係る検出装置を模式的に示す平面図である。図３に示すように、光学センサ５は、受光素子アレイ基板２（基板２１）と、受光素子３と、走査線駆動回路１５と、信号線選択回路１６と、検出回路４８と、制御回路１０２と、電源回路１０３と、を有する。
　基板２１には、配線基板５１０を介して制御基板５０１が電気的に接続される。配線基板５１０は、例えば、フレキシブルプリント基板やリジット基板である。配線基板５１０には、検出回路４８が設けられている。制御基板５０１には、制御回路１０２及び電源回路１０３が設けられている。制御回路１０２は、例えばＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）である。制御回路１０２は、センサ部１０、走査線駆動回路１５及び信号線選択回路１６に制御信号を供給して、センサ部１０の検出動作を制御する。電源回路１０３は、電源電位ＳＶＳや基準電位ＶＲ１（図５参照）等の電圧信号をセンサ部１０、走査線駆動回路１５及び信号線選択回路１６に供給する。なお、本実施形態１においては、検出回路４８が配線基板５１０に配置される場合を例示したがこれに限られない。検出回路４８は、基板２１の上に配置されても良い。
　基板２１は、検出領域ＡＡと、周辺領域ＧＡとを有する。検出領域ＡＡは、センサ部１０が有する複数の受光素子３が設けられる領域である。周辺領域ＧＡは、検出領域ＡＡの外側の領域であり、受光素子３が設けられない領域である。すなわち、周辺領域ＧＡは、検出領域ＡＡの外周と基板２１の外縁部との間の領域である。
　センサ部１０の複数の受光素子３は、それぞれ、センサ素子としてフォトダイオード３０を有する光センサである。フォトダイオード３０は、それぞれに照射される光に応じた電気信号を出力する。より具体的には、フォトダイオード３０は、ＰＩＮ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ　Ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ　Ｎｅｇａｔｉｖｅ）フォトダイオードや有機半導体を用いたＯＰＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ）である。受光素子３は、検出領域ＡＡにマトリクス状に配列される。複数の受光素子３が有するフォトダイオード３０は、走査線駆動回路１５から供給されるゲート駆動信号に従って検出を行う。複数のフォトダイオード３０は、それぞれに照射される光に応じた電気信号を、検出信号Ｖｄｅｔとして信号線選択回路１６に出力する。検出装置１は、複数のフォトダイオード３０からの検出信号Ｖｄｅｔに基づいて、被検出体ＦＧに関する情報を検出する。
　走査線駆動回路１５及び信号線選択回路１６は、周辺領域ＧＡに設けられる。具体的には、走査線駆動回路１５は、周辺領域ＧＡのうち第２方向Ｄｙに沿って延在する領域に設けられる。信号線選択回路１６は、周辺領域ＧＡのうち第１方向Ｄｘに沿って延在する領域に設けられ、センサ部１０と検出回路４８との間に設けられる。
　なお、第１方向Ｄｘは、基板２１と平行な面内の一方向である。第２方向Ｄｙは、基板２１と平行な面内の一方向であり、第１方向Ｄｘと直交する方向である。なお、第２方向Ｄｙは、第１方向Ｄｘと直交しないで交差してもよい。また、第３方向Ｄｚは、第１方向Ｄｘ及び第２方向Ｄｙと直交する方向であり、基板２１の法線方向である。
　図４は、実施形態１に係る検出装置の構成例を示すブロック図である。図４に示すように、検出装置１は、さらに検出制御回路１１と検出部４０と、を有する。検出制御回路１１の機能の一部又は全部は、制御回路１０２に含まれる。また、検出部４０のうち、検出回路４８以外の機能の一部又は全部は、制御回路１０２に含まれる。
　検出制御回路１１は、走査線駆動回路１５、信号線選択回路１６及び検出部４０にそれぞれ制御信号を供給し、これらの動作を制御する回路である。検出制御回路１１は、スタート信号ＳＴＶ、クロック信号ＣＫ等の各種制御信号を走査線駆動回路１５に供給する。また、検出制御回路１１は、選択信号ＡＳＷ等の各種制御信号を信号線選択回路１６に供給する。
　走査線駆動回路１５は、各種制御信号に基づいて複数の走査線ＧＬＳ（図５参照）を駆動する回路である。走査線駆動回路１５は、複数の走査線ＧＬＳを順次又は同時に選択し、選択された走査線ＧＬＳにゲート駆動信号ＶＧＬを供給する。これにより、走査線駆動回路１５は、走査線ＧＬＳに接続された複数のフォトダイオード３０を選択する。
　信号線選択回路１６は、複数の出力信号線ＳＬＳ（図５参照）を順次又は同時に選択するスイッチ回路である。信号線選択回路１６は、例えばマルチプレクサである。信号線選択回路１６は、検出制御回路１１から供給される選択信号ＡＳＷに基づいて、選択された出力信号線ＳＬＳと検出回路４８とを接続する。これにより、信号線選択回路１６は、フォトダイオード３０の検出信号Ｖｄｅｔを検出部４０に出力する。
　検出部４０は、検出回路４８と、信号処理回路４４と、座標抽出回路４５と、記憶回路４６と、検出タイミング制御回路４７と、を備える。検出タイミング制御回路４７は、検出制御回路１１から供給される制御信号に基づいて、検出回路４８と、信号処理回路４４と、座標抽出回路４５と、が同期して動作するように制御する。
　検出回路４８は、例えばアナログフロントエンド回路（ＡＦＥ、Ａｎａｌｏｇ　Ｆｒｏｎｔ　Ｅｎｄ）である。検出回路４８は、少なくとも検出信号増幅回路４２及びＡ／Ｄ変換回路４３の機能を有する信号処理回路である。検出信号増幅回路４２は、検出信号Ｖｄｅｔを増幅する回路であり、例えば、積分回路である。Ａ／Ｄ変換回路４３は、検出信号増幅回路４２から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換する。
　信号処理回路４４は、検出回路４８の出力信号に基づいて、センサ部１０に入力された所定の物理量を検出する論理回路である。信号処理回路４４は、被検出体ＦＧが検出面ＳＦ（導光板ＬＧ）に接触又は近接した場合に、検出回路４８からの信号に基づいて被検出体ＦＧで反射した光に基づく情報を検出できる。また、信号処理回路４４は、検出回路４８からの信号に基づいて、例えば、指紋や、脈波、脈拍、血中酸素飽和度等の他の生体情報を抽出することもできる。
　記憶回路４６は、信号処理回路４４で演算された信号を一時的に保存する。記憶回路４６は、例えばＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）、レジスタ回路等であってもよい。
　座標抽出回路４５は、信号処理回路４４において被検出体ＦＧの接触又は近接が検出されたときに、被検出体ＦＧの検出座標（例えば指の表面の凹凸の検出位置や、掌や手首の血管の検出位置）を求める論理回路である。座標抽出回路４５は、センサ部１０の各受光素子３から出力される検出信号Ｖｄｅｔを組み合わせて、指の表面の凹凸の形状や、血管像を示す二次元情報を生成する。なお、座標抽出回路４５は、検出座標を算出せずにセンサ出力Ｖｏとして検出信号Ｖｄｅｔを出力してもよい。
　次に、光学センサ５の回路構成例について説明する。図５は、光学センサ５の受光素子を示す回路図である。図５に示すように、受光素子３は、フォトダイオード３０と、容量素子Ｃａと、第１トランジスタＴｒと、を含む。第１トランジスタＴｒは、フォトダイオード３０に対応して設けられる。第１トランジスタＴｒは、薄膜トランジスタにより構成されるものであり、この例では、ｎチャネルのＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ　Ｏｘｉｄｅ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型のＴＦＴ（Ｔｈｉｎ　Ｆｉｌｍ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）で構成されている。第１トランジスタＴｒのゲートは走査線ＧＬＳに接続される。第１トランジスタＴｒのソースは出力信号線ＳＬＳに接続される。第１トランジスタＴｒのドレインは、フォトダイオード３０のアノード及び容量素子Ｃａに接続される。
　フォトダイオード３０のカソードには、電源回路１０３から電源電位ＳＶＳが供給される。また、容量素子Ｃａには、電源回路１０３から、容量素子Ｃａの初期電位となる基準電位ＶＲ１が供給される。
　受光素子３に光が照射されると、フォトダイオード３０には光量に応じた電流が流れ、これにより容量素子Ｃａに電荷が蓄積される。第１トランジスタＴｒがオンになると、容量素子Ｃａに蓄積された電荷に応じて、出力信号線ＳＬＳに電流が流れる。出力信号線ＳＬＳは、信号線選択回路１６を介して検出回路４８に接続される。これにより、検出装置１は、受光素子３ごとに、フォトダイオード３０に照射される光の光量に応じた信号を検出できる。
　なお、図５では１つの受光素子３を示しているが、走査線ＧＬＳ及び出力信号線ＳＬＳは、複数の受光素子３に接続される。具体的には、走査線ＧＬＳは、第１方向Ｄｘ（図２参照）に延在し、第１方向Ｄｘに配列された複数の受光素子３と接続される。また、出力信号線ＳＬＳは、第２方向Ｄｙに延在し、第２方向Ｄｙに配列された複数の受光素子３に接続される。
　なお、第１トランジスタＴｒは、ｎ型ＴＦＴに限定されず、ｐ型ＴＦＴで構成されてもよい。また、受光素子３において、１つのフォトダイオード３０に対応して、複数のトランジスタが設けられていてもよい。
　次に、検出装置１の詳細な構成について説明する。図６は、実施形態１に係る検出装置の受光素子を模式的に示す平面図である。図６に示すように、受光素子３は、走査線ＧＬＳと、出力信号線ＳＬＳとで囲まれた領域である。本実施形態１では、走査線ＧＬＳは、第１走査線ＧＬＡと第２走査線ＧＬＢとを含む。第１走査線ＧＬＡは、第２走査線ＧＬＢと重なって設けられる。第１走査線ＧＬＡと第２走査線ＧＬＢとは、絶縁層２２ｃ、２２ｄ（図７参照）を介して異なる層に設けられている。第１走査線ＧＬＡと第２走査線ＧＬＢとは、任意の箇所で電気的に接続され、同じ電位を有するゲート駆動信号ＶＧＬが供給される。第１走査線ＧＬＡ及び第２走査線ＧＬＢの少なくとも一方が、走査線駆動回路１５に接続される。なお、図６では、第１走査線ＧＬＡと第２走査線ＧＬＢとは異なる幅を有しているが、同じ幅であってもよい。
　フォトダイオード３０は、走査線ＧＬＳと、出力信号線ＳＬＳとで囲まれた領域に設けられる。フォトダイオード３０は、半導体層３１と、上部電極３４と、下部電極３５とを含む。フォトダイオード３０は、例えば、ＰＩＮフォトダイオードである。
　上部電極３４は、接続配線３６を介して電源信号線Ｌｖｓと接続される。電源信号線Ｌｖｓは、電源電位ＳＶＳをフォトダイオード３０に供給する配線である。本実施形態１では、電源信号線Ｌｖｓは、出力信号線ＳＬＳと重なって第２方向Ｄｙに延在する。第２方向Ｄｙに配列された複数の受光素子３は、共通の電源信号線Ｌｖｓに接続される。このような構成により、受光素子３の開口を大きくすることができる。下部電極３５、半導体層３１及び上部電極３４は、平面視で略四角形状である。ただし、これに限定されず、下部電極３５、半導体層３１及び上部電極３４の形状は適宜変更できる。
　第１トランジスタＴｒは、走査線ＧＬＳと出力信号線ＳＬＳとの交差部の近傍に設けられる。第１トランジスタＴｒは、半導体層６１、ソース電極６２、ドレイン電極６３、第１ゲート電極６４Ａ及び第２ゲート電極６４Ｂを含む。
　半導体層６１は、酸化物半導体である。より好ましくは、半導体層６１は、酸化物半導体のうち透明アモルファス酸化物半導体（ＴＡＯＳ：Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ　Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ　Ｏｘｉｄｅ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）である。第１トランジスタＴｒに酸化物半導体を用いることにより、第１トランジスタＴｒのリーク電流を抑制できる。すなわち、第１トランジスタＴｒは、非選択の受光素子３からのリーク電流を低減できる。このため、検出装置１は、Ｓ／Ｎ比を向上させることができる。ただし、半導体層６１は、これに限定されず、微結晶酸化物半導体、アモルファス酸化物半導体、ポリシリコン、低温ポリシリコン（ＬＴＰＳ：Ｌｏｗ　Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　Ｐｏｌｙｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ　Ｓｉｌｉｃｏｎｅ）等であってもよい。
　半導体層６１は、第１方向Ｄｘに沿って設けられ、平面視で第１ゲート電極６４Ａ及び第２ゲート電極６４Ｂと交差する。第１ゲート電極６４Ａ及び第２ゲート電極６４Ｂは、それぞれ第１走査線ＧＬＡ及び第２走査線ＧＬＢから分岐して設けられる。言い換えると、第１走査線ＧＬＡ及び第２走査線ＧＬＢのうち、半導体層６１と重なる部分が第１ゲート電極６４Ａ及び第２ゲート電極６４Ｂとして機能する。第１ゲート電極６４Ａ及び第２ゲート電極６４Ｂは、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、モリブデン（Ｍｏ）又はこれらの合金が用いられる。また、半導体層６１の、第１ゲート電極６４Ａ及び第２ゲート電極６４Ｂと重なる部分にチャネル領域が形成される。
　半導体層６１の一端は、コンタクトホールＨ１を介してソース電極６２と接続される。半導体層６１の他端は、コンタクトホールＨ２を介してドレイン電極６３と接続される。出力信号線ＳＬＳのうち、半導体層６１と重なる部分がソース電極６２である。また、第３導電層６７のうち、半導体層６１と重なる部分がドレイン電極６３として機能する。第３導電層６７はコンタクトホールＨ３を介して下部電極３５と接続される。このような構成により、第１トランジスタＴｒは、フォトダイオード３０と出力信号線ＳＬＳとの間の接続と遮断とを切り換え可能になっている。
　なお、受光素子３（フォトダイオード３０）の第１方向Ｄｘでの配置ピッチは、出力信号線ＳＬＳの第１方向Ｄｘでの配置ピッチで規定される。また、受光素子３（フォトダイオード３０）の第２方向Ｄｙでの配置ピッチは、走査線ＧＬＳの第２方向Ｄｙでの配置ピッチで規定される。
　次に光学センサ５の層構成について説明する。図７は、図６のＶＩＩ－ＶＩＩ’断面図である。図７では、検出領域ＡＡ（図３参照）の層構造と周辺領域ＧＡ（図３参照）の層構造との関係を示すために、ＶＩＩ－ＶＩＩ’線に沿う断面と、周辺領域ＧＡの第２トランジスタＴｒＧを含む部分の断面とを、模式的に繋げて示している。さらに、図７では、周辺領域ＧＡの端子部７２を含む部分の断面を模式的に繋げて示している。
　なお、光学センサ５の説明において、基板２１の表面に垂直な方向（第３方向Ｄｚ）において、基板２１からフォトダイオード３０に向かう方向を「上側」又は「上」とする。フォトダイオード３０から基板２１に向かう方向を「下側」又は「下」とする。また、「平面視」とは、基板２１の表面に垂直な方向から見た場合の位置関係を示す。
　図７に示すように、基板２１は絶縁基板であり、例えば、石英、無アルカリガラス等のガラス基板が用いられる。基板２１の一方の面に、第１トランジスタＴｒ、各種配線（走査線ＧＬＳ及び出力信号線ＳＬＳ）及び絶縁層が設けられて受光素子アレイ基板２が形成される。フォトダイオード３０は、受光素子アレイ基板２の上、すなわち、基板２１の一方の面側に配列される。なお、基板２１は、ポリイミド等の樹脂で構成された樹脂基板又は樹脂フィルムであってもよい。
　絶縁層２２ａ、２２ｂは、基板２１の上に設けられる。絶縁層２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｆ、２２ｇは、無機絶縁膜であり、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ２）や窒化シリコン（ＳｉＮ）等である。また、各無機絶縁層は、単層に限定されず積層膜であってもよい。
　第１ゲート電極６４Ａは、絶縁層２２ｂの上に設けられる。絶縁層２２ｃは、第１ゲート電極６４Ａを覆って絶縁層２２ｂの上に設けられる。半導体層６１、第１導電層６５及び第２導電層６６は、絶縁層２２ｃの上に設けられる。第１導電層６５は、半導体層６１のうちソース電極６２と接続される端部を覆って設けられる。第２導電層６６は、半導体層６１のうちドレイン電極６３と接続される端部を覆って設けられる。
　絶縁層２２ｄは、半導体層６１、第１導電層６５及び第２導電層６６を覆って絶縁層２２ｃの上に設けられる。第２ゲート電極６４Ｂは、絶縁層２２ｄの上に設けられる。半導体層６１は、基板２１に垂直な方向において、第１ゲート電極６４Ａと第２ゲート電極６４Ｂとの間に設けられる。つまり、第１トランジスタＴｒは、いわゆるデュアルゲート構造である。ただし、第１トランジスタＴｒは、第１ゲート電極６４Ａが設けられ、第２ゲート電極６４Ｂが設けられないボトムゲート構造でもよく、第１ゲート電極６４Ａが設けられず、第２ゲート電極６４Ｂのみが設けられるトップゲート構造でもよい。
　絶縁層２２ｅは、第２ゲート電極６４Ｂを覆って絶縁層２２ｄの上に設けられる。ソース電極６２（出力信号線ＳＬＳ）及びドレイン電極６３（第３導電層６７）は、絶縁層２２ｅの上に設けられる。本実施形態１では、ドレイン電極６３は、絶縁層２２ｄ、２２ｅを介して半導体層６１の上に設けられた第３導電層６７である。ソース電極６２は、コンタクトホールＨ１及び第１導電層６５を介して半導体層６１と電気的に接続される。ドレイン電極６３は、コンタクトホールＨ２及び第２導電層６６を介して半導体層６１と電気的に接続される。
　第３導電層６７は、平面視で、フォトダイオード３０と重なる領域に設けられる。第３導電層６７は、半導体層６１、第１ゲート電極６４Ａ及び第２ゲート電極６４Ｂの上側にも設けられる。つまり、第３導電層６７は、基板２１に垂直な方向において、第２ゲート電極６４Ｂと下部電極３５との間に設けられる。これにより、第３導電層６７は、第１トランジスタＴｒを保護する保護層としての機能を有する。
　第２導電層６６は、半導体層６１と重ならない領域において、第３導電層６７と対向して延在する。また、半導体層６１と重ならない領域において、絶縁層２２ｄの上に第４導電層６８が設けられる。第４導電層６８は、第２導電層６６と第３導電層６７との間に設けられる。これにより、第２導電層６６と第４導電層６８との間に容量が形成され、第３導電層６７と第４導電層６８との間に容量が形成される。第２導電層６６、第３導電層６７及び第４導電層６８により形成される容量は、図５に示す容量素子Ｃａの容量である。
　第１有機絶縁層２３ａは、ソース電極６２（出力信号線ＳＬＳ）及びドレイン電極６３（第３導電層６７）を覆って、絶縁層２２ｅの上に設けられる。第１有機絶縁層２３ａは、第１トランジスタＴｒや、各種導電層で形成される凹凸を平坦化する平坦化層である。
　次に、フォトダイオード３０の断面構成について説明する。フォトダイオード３０は、受光素子アレイ基板２の第１有機絶縁層２３ａの上に、下部電極３５、半導体層３１、上部電極３４の順に積層される。受光素子アレイ基板２は、所定の検出領域ごとにセンサを駆動する駆動回路基板である。受光素子アレイ基板２は、基板２１と、基板２１に設けられた第１トランジスタＴｒ、第２トランジスタＴｒＧ及び各種配線等を有する。
　下部電極３５は、第１有機絶縁層２３ａの上に設けられ、コンタクトホールＨ３を介して第３導電層６７と電気的に接続される。下部電極３５は、フォトダイオード３０のアノードであり、検出信号Ｖｄｅｔを読み出すための電極である。下部電極３５は、例えば、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）等の金属材料が用いられる。又は、下部電極３５は、これらの金属材料が複数積層された積層膜であってもよい。下部電極３５は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　Ｏｘｉｄｅ）やＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｚｉｎｃ　Ｏｘｉｄｅ）等の透光性を有する導電材料であってもよい。
　半導体層３１は、アモルファスシリコン（ａ－Ｓｉ）である。半導体層３１は、ｉ型半導体層３２ａ、ｎ型半導体層３２ｂ及びｐ型半導体層３２ｃを含む。ｉ型半導体層３２ａ、ｎ型半導体層３２ｂ及びｐ型半導体層３２ｃは、光電変換素子の一具体例である。図７では、基板２１の表面に垂直な方向において、ｐ型半導体層３２ｃ、ｉ型半導体層３２ａ及びｎ型半導体層３２ｂの順に積層されている。ただし、反対の構成、つまり、ｎ型半導体層３２ｂ、ｉ型半導体層３２ａ及びｐ型半導体層３２ｃの順に積層されていてもよい。また半導体層３１は、有機半導体からなる光電変換素子であってもよい。
　ｎ型半導体層３２ｂは、ａ－Ｓｉに不純物がドープされてｎ＋領域を形成する。ｐ型半導体層３２ｃは、ａ－Ｓｉに不純物がドープされてｐ＋領域を形成する。ｉ型半導体層３２ａは、例えば、ノンドープの真性半導体であり、ｎ型半導体層３２ｂ及びｐ型半導体層３２ｃよりも低い導電性を有する。
　上部電極３４は、フォトダイオード３０のカソードであり、電源電位ＳＶＳを光電変換層に供給するための電極である。上部電極３４は、例えばＩＴＯ等の透光性導電層であり、フォトダイオード３０ごとに複数設けられる。
　第１有機絶縁層２３ａの上に絶縁層２２ｆ及び絶縁層２２ｇが設けられている。絶縁層２２ｆは、上部電極３４の周縁部を覆い、上部電極３４と重なる位置に開口が設けられている。接続配線３６は、上部電極３４のうち、絶縁層２２ｆが設けられていない部分で上部電極３４と接続される。絶縁層２２ｇは、上部電極３４及び接続配線３６を覆って絶縁層２２ｆの上に設けられる。絶縁層２２ｇの上に平坦化層である第２有機絶縁層２３ｂが設けられる。また、有機半導体のフォトダイオードの場合には、さらにその上に絶縁層２２ｈが設けられる場合がある。
　周辺領域ＧＡには、走査線駆動回路１５の第２トランジスタＴｒＧが設けられている。第２トランジスタＴｒＧは、第１トランジスタＴｒと同一の基板２１に設けられる。第２トランジスタＴｒＧは、半導体層８１、ソース電極８２、ドレイン電極８３及びゲート電極８４を含む。
　半導体層８１は、ポリシリコンである。より好ましくは、半導体層８１は、低温ポリシリコン（ＬＴＰＳ）である。半導体層８１は、絶縁層２２ａの上に設けられる。つまり、第１トランジスタＴｒの半導体層６１は、基板２１に垂直な方向において、第２トランジスタＴｒＧの半導体層８１よりも基板２１から離れた位置に設けられる。ただし、これに限定されず、半導体層８１は、半導体層６１と同層に、同じ材料で形成されていてもよい。
　ゲート電極８４は、絶縁層２２ｂを介して半導体層８１の上側に設けられる。ゲート電極８４は、第１ゲート電極６４Ａと同層に設けられる。第２トランジスタＴｒＧは、いわゆるトップゲート構造である。ただし、第２トランジスタＴｒＧは、デュアルゲート構造でもよく、ボトムゲート構造でもよい。
　ソース電極８２及びドレイン電極８３は、絶縁層２２ｅの上に設けられる。ソース電極８２及びドレイン電極８３は、第１トランジスタＴｒのソース電極６２及びドレイン電極６３と同層に設けられる。コンタクトホールＨ４、Ｈ５は、絶縁層２２ｂから絶縁層２２ｅを貫通して設けられる。ソース電極８２は、コンタクトホールＨ４を介して半導体層８１と電気的に接続される。ドレイン電極８３は、コンタクトホールＨ５を介して半導体層８１と電気的に接続される。
　端子部７２は、周辺領域ＧＡのうち、走査線駆動回路１５が設けられた領域とは異なる位置に設けられる。端子部７２は、第１端子導電層７３、第２端子導電層７４、第３端子導電層７５及び第４端子導電層７６を有する。第１端子導電層７３は、第１ゲート電極６４Ａと同層に、絶縁層２２ｂの上に設けられる。コンタクトホールＨ６は、絶縁層２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ及び第１有機絶縁層２３ａを連通して設けられる。
　第２端子導電層７４、第３端子導電層７５及び第４端子導電層７６は、コンタクトホールＨ６内に、この順で積層され、第１端子導電層７３と電気的に接続される。第２端子導電層７４は、第３導電層６７等と同じ材料を用い、同じ工程で形成できる。また、第３端子導電層７５は、下部電極３５と同じ材料を用い、同じ工程で形成できる。第４端子導電層７６は、接続配線３６及び電源信号線Ｌｖｓ（図６参照）と同じ材料を用い、同じ工程で形成できる。
　なお、図７では１つの端子部７２を示しているが、端子部７２は間隔を有して複数配列される。複数の端子部７２は、例えばＡＣＦ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ　Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ　Ｆｉｌｍ）等により、配線基板５１０（図２参照）と電気的に接続される。
　光学センサ５は、フォトダイオード３０で光を検出可能であれば、以上説明した構造に限られない。また、光学センサ５は、フォトダイオード３０で光を受光して情報を検出するものであれば、指紋の情報以外を検出するものであってもよい。
　図８は、実施形態１に係る導光路の第１開口と第２開口との配置関係を模式的に示す平面図である。
　図８は、光フィルタ層５０の一部を第３方向Ｄｚ（導光板ＬＧ側）から見た部分拡大平面図であり、平面視で受光素子３に対する、導光路５１の第２開口５１ａの位置が点線で示されている。実施形態１では、第１開口５１ｂと第２開口５１ａとは、平面視で同じ面積を有している。
　図８に示すように、光フィルタ層５０は、複数の導光路５１と、遮光部５５と、を有する。複数の導光路５１は、第１方向Ｄｘ及び第２方向Ｄｙに配列されマトリクス状に設けられる。複数の導光路５１は、それぞれ、光（図２参照）を透過可能である。遮光部５５の光の吸収率は、複数の導光路５１の光の吸収率よりも高い。言い換えると、複数の導光路５１の光の透過率は、遮光部５５の光の透過率より高い。
　遮光部５５は、複数の導光路５１の周囲に設けられ、光を透過しにくい部材で構成される。遮光部５５の光の吸収率は、９９％以上１００％以下であることが好ましく、１００％であることがより好ましい。ここでの光の吸収率とは、入射光ｉｎの強度に対する、入射光ｉｎの強度と出射光ｏｕｔの強度との差分の比率（（Ｌｉｎ－Ｌｏｕｔ）／Ｌｉｎ）を指す。
　図８に示す複数の導光路５１の第２開口５１ａは、受光素子３に光を出射する第２面にある。図８に示すように、第２開口５１ａのそれぞれは、第１方向Ｄｘに、第１開口５１ｂとずれて配置される。複数の導光路５１の第１開口５１ｂは、受光素子３の受光素子３と重なって設けられ、光を精度良く受光素子３に出射できる。
　図２及び図８に示すように、光フィルタ層５０は、第２開口５１ａがある面と、第２開口５１ａがある面と反対側の第１開口５１ｂがある面とを有する。図８に示すように、光フィルタ層５０の第１開口５１ｂは、受光素子３と対向する。
　図９は、比較例に係る検出装置の断面を模式的に示す断面図である。比較例の導光路５１は、第３方向Ｄｚに対して平行である。比較例に係る導光路では、被検出体ＦＧで反射した光とともに他の外光が、受光素子３に到達しやすい。これに対して、実施形態１では、第３方向Ｄｚからみて、受光素子３のフォトダイオード３０に最も近い導光路５１の第１開口５１ｂは、受光素子３のフォトダイオード３０と重畳しており、受光素子３のフォトダイオード３０に最も遠い導光路５１の第２開口５１ａは、第１開口５１ｂと第１方向Ｄｘにずれている。これにより、被検出体ＦＧで反射した光が選択され、受光素子３に到達しやすい。その結果、フォトダイオード３０のノイズが低減され、センシング感度が向上する。なお、導光路５１の第２開口５１ａは、第１開口５１ｂと非重畳であることがより望ましい。
　図１０は、実施形態１に係る他の検出装置の断面を模式的に示す断面図である。図１１は、導光板から受光素子への輝度の分布と導光板から被検出体への輝度の分布との関係を説明するための説明図である。上述した散乱部ＳＣ１１では、光が等方的に散乱する。その結果、導光板ＬＧから導光路５１へ侵入してしまう光もあるので、受光素子３が検知する光のコントラストが低下する可能性がある。
　そこで、実施形態１では、図１０に示すように、散乱部ＳＣ２１が断面視で三角形状の凹部又は凸部となっている。散乱部ＳＣ２１は、複数並べられており、隣り合う散乱部ＳＣ２１と散乱部ＳＣ２１との間には、検出面ＳＦと平行な裏出射面ＳＣ２２を有する。裏出射面ＳＣ２２と、第２開口５１ａとは、導光路５１の延びる方向の延長線上に並ぶように配置されている。
　図１１は、導光板から受光素子への輝度の分布と導光板から被検出体への輝度の分布との関係を説明するための説明図である。図１０に示す検出装置１では、図１１に示すように、導光板ＬＧの検出面ＳＦから被検出体ＦＧ側に出射する第１のピークおよび第１の分布を有する第１光ＳＬｕでは、第１ピークが検出面ＳＦの法線方向に対して角度θ１だけ傾いて観測される。図１０に示すように、第１光ＳＬｕの強度の第１ピークは、光源ＬＳがある導光板ＬＧの側面がある方向とは逆側に傾いて観測される。
　図１１に示すように、裏出射面ＳＣ２２から出射する第２のピークおよび第２の分布を有する第２光Ｓｔｕでは、図１０に示す、第３方向Ｄｚに対して第１光ＳＬｕの強度の第１ピークが観測される方向とは、逆向きに第２ピークが観測される。第２光Ｓｔｕの強度の第２ピークは、検出面ＳＦの法線方向に対して角度－θ１だけ傾いて観測される。
　複数の導光路５１は、導光柱とも呼ばれ、それぞれ第１開口５１ｂのある第１面から第２開口５１ａのある第２面まで、第３方向Ｄｚに対して角度θ１だけ傾いて延在する。つまり、複数の導光路５１の第２開口５１ａは、光フィルタ層５０の第１開口５１ｂよりも第１方向Ｄｘにずれている。その結果、図１１に示すように、受光素子３は、第２光Ｓｔｕの第２の分布よりも狭い、第３のピークおよび第３の分布を有する第３光Ｓｓｕを検知し、検出精度が向上する。第３方向と、導光路の延びる方向とのなす角度は、導光板ＬＧの検出面ＳＦから出射する第１光ＳＬｕの強度の第１ピークが観測される方向とのなす角度と等しいことが望ましい。これにより、受光素子３の検出感度が向上する。
（実施形態２）
　図１２は、実施形態２に係る検出装置を模式的に示す斜視図である。図１３は、実施形態２に係る検出装置の第１検出領域の断面を模式的に示す断面図である。図１４は、実施形態２に係る検出装置の第２検出領域の断面を模式的に示す断面図である。図１５は、実施形態２の第１検出領域において、導光板から受光素子への輝度の分布と導光板から被検出体への輝度の分布との関係を説明するための説明図である。図１６は、実施形態２の第２検出領域において、導光板から受光素子への輝度の分布と導光板から被検出体への輝度の分布との関係を説明するための説明図である。実施形態１と同じ構造については、同じ符号を付して、詳細な説明は省略する。
　図１２に示すように、検出面ＳＦには、光源ＬＳに近い順に、第１検出領域ＡＡ１、第２検出領域ＡＡ２がある。散乱部ＳＣ２１を設けることで、第１ピーク強度ＳＬｕは、光源ＬＳがある導光板ＬＧの側面がある方向とは逆側に傾いて観測される。導光板ＬＧ内の光の伝搬特性から、第３方向Ｄｚに対する第１光の傾きが、光源ＬＳから離れるほど大きくなることが分かった。
　例えば、図１３に示すように、第１検出領域ＡＡ１の断面では、散乱部ＳＣ３１が断面視で三角形状の凹部又は凸部となっている。散乱部ＳＣ３１は、複数並べられており、隣り合う散乱部ＳＣ３１と散乱部ＳＣ３１との間には、検出面ＳＦと平行な裏出射面ＳＣ３２を有する。裏出射面ＳＣ３２と、第２開口５１ａとは、導光路５１の延びる方向の延長線上に並ぶように配置されている。図１５に示すように、導光板ＬＧの検出面ＳＦから被検出体ＦＧ側に出射する第１のピークおよび第１の分布を有する第１光ＳＬｕ１は、検出面ＳＦの法線方向に対して角度θ１だけ傾いて観測される。裏出射面ＳＣ３２から出射する第２のピークおよび第２の分布を有する第２光Ｓｔｕ１では、第３方向Ｄｚに対して第１ピークが観測される方向とは、逆向きに第２ピークが観測される。図１５に示すように、第１光ＳＬｕ１の強度の第１ピークは、光源ＬＳがある導光板ＬＧの側面がある方向とは逆側に傾いて観測される。受光素子３は、第２ピーク光Ｓｔｕ１の第２の分布よりも狭い、第３のピークおよび第３の分布を有する第３光Ｓｓｕ１を検知し、検出精度が向上する。
　例えば、図１４に示すように、第２検出領域ＡＡ２の断面では、散乱部ＳＣ３３が断面視で三角形状の凹部又は凸部となっている。散乱部ＳＣ３３は、複数並べられており、隣り合う散乱部ＳＣ３３と散乱部ＳＣ３３との間には、検出面ＳＦと平行な裏出射面ＳＣ３４を有する。裏出射面ＳＣ３４と、第２開口５１ａとは、導光路５１の延びる方向の延長線上に並ぶように配置されている。第２検出領域ＡＡ２と重畳する散乱部ＳＣ３３の数は、第１検出領域ＡＡ１と重畳する散乱部ＳＣ３１の数よりも多い。図１６に示すように、導光板ＬＧの検出面ＳＦから被検出体ＦＧ側に出射する第１のピークおよび第１の分布を有する第１光ＳＬｕ２は、検出面ＳＦの法線方向に対して角度θ２だけ傾いて観測される。裏出射面ＳＣ３２から出射する第２のピークおよび第２の分布を有する第２光Ｓｔｕ２では、第３方向Ｄｚに対して第１ピークが観測される方向とは、逆向きに第２ピークが観測される。図１６に示すように、第１光ＳＬｕ２の強度の第１ピークは、光源ＬＳがある導光板ＬＧの側面がある方向とは逆側に傾いて観測される。受光素子３は、第２光Ｓｔｕ２の第２分布よりも狭い、第３のピークおよび第３の分布を有する第３光Ｓｓｕ２を検知し、検出精度が向上する。第１光ＳＬｕ２の第１ピークの強度は、第１光ＳＬｕ１の第１ピークの強度よりも小さい。
　そこで、実施形態２では、第３方向Ｄｚと第１検出領域ＡＡ１と重畳する導光路５１の延びる方向とがなす第１の角度θ１よりも、第３方向Ｄｚと第２検出領域ＡＡ２と重畳する導光路５１の延びる方向とがなす第２の角度θ２が大きくなるようにする。これにより、導光路５１を透過する光量が増え、検出面ＳＦにおける検出値の面内ばらつきが抑制される。
　以上、第１検出領域ＡＡ１と第２検出領域ＡＡ２とを例示して説明したが、第３方向Ｄｚと導光路５１の延びる方向とがなす角度が、光源ＬＳから遠くなるほど、順に大きくなるようにしてもよい。
（実施形態２の変形例１）
　図１７は、実施形態２の変形例１に係る検出装置の第２検出領域の断面を模式的に示す断面図である。実施形態１及び実施形態２と同じ構造については、同じ符号を付して、詳細な説明は省略する。
　第１検出領域ＡＡ１は、実施形態２と同じであるので、説明を省略する。例えば、図１７に示すように、第２検出領域ＡＡ２の断面では、散乱部ＳＣ３５が断面視で三角形状の凹部又は凸部となっている。散乱部ＳＣ３５は、複数並べられており、隣り合う散乱部ＳＣ３５と散乱部ＳＣ３５との間には、検出面ＳＦと平行な裏出射面ＳＣ３６を有する。裏出射面ＳＣ３６と、第２開口５１ａとは、導光路５１の延びる方向の延長線上に並ぶように配置されている。第２検出領域ＡＡ２と重畳する散乱部ＳＣ３５の数は、第１検出領域ＡＡ１と重畳する散乱部ＳＣ３１の数よりも多い。第２検出領域ＡＡ２と重畳する散乱部ＳＣ３５の数は、図１４に示す第２検出領域ＡＡ２と重畳する散乱部ＳＣ３３の数よりも多い。これにより、散乱部ＳＣ３５で散乱される光量が増える。
　図１８に示すように、導光板ＬＧの検出面ＳＦから被検出体ＦＧ側に出射する第１のピークおよび第１の分布を有する第１光ＳＬｕ３は、検出面ＳＦの法線方向に対して角度θ２だけ傾いて観測される。裏出射面ＳＣ３６から出射する第２のピークおよび第２の分布を有する第２光Ｓｔｕ３では、第３方向Ｄｚに対して第１ピークが観測される方向とは、逆向きに第２ピークが観測される。図１８に示すように、第１光ＳＬｕ３の強度の第１ピークは、光源ＬＳがある導光板ＬＧの側面がある方向とは逆側に傾いて観測される。受光素子３は、第２光Ｓｔｕ３の第２の分布よりも狭い、第３のピークおよび第３の分布を有する第３光Ｓｓｕ３を検知し、検出精度が向上する。第１光ＳＬｕ３の第１ピークの強度は、第１光ＳＬｕ１の第１ピークの強度と同程度となる。これにより、第３光Ｓｓｕ１の検出感度と第３光Ｓｓｕ３の検出感度とが同程度となる。
　以上、第１検出領域ＡＡ１と第２検出領域ＡＡ２とを例示して説明したが、散乱部の数が、光源ＬＳから遠くなるほど、順に大きくなるようにしてもよい。
（実施形態２の変形例２）
　図１９は、実施形態２の変形例２に係る検出装置の第２検出領域の断面を模式的に示す断面図である。実施形態１、実施形態２及び実施形態２の変形例１と同じ構造については、同じ符号を付して、詳細な説明は省略する。
　第１検出領域ＡＡ１は、実施形態２と同じであるので、説明を省略する。図１９に示すように、第２検出領域ＡＡ２と重畳する光フィルタ層５０の透過率は、第１検出領域ＡＡ１と重畳する光フィルタ層５０の透過率よりも大きい。例えば、第３方向Ｄｚからみて、第２検出領域ＡＡ２と重畳する導光路５１のＤｘ－Ｄｙ断面の面積（図１９参照）は、第１検出領域ＡＡ１と重畳する導光路５１の面積（図１３参照）よりも大きくする。
　実施形態２の変形例２では、実施形態２の変形例１と同様の作用効果を奏する。以上、第１検出領域ＡＡ１と第２検出領域ＡＡ２とを例示して説明したが、光フィルタ層５０の透過率が、光源ＬＳから遠くなるほど、順に大きくなるようにしてもよい。
（実施形態３）
　図２０は、実施形態３に係る検出装置を模式的に示す斜視図である。図２１は、実施形態３に係る検出装置の断面を模式的に示す断面図である。実施形態１、実施形態２及び実施形態２の変形例と同じ構造については、同じ符号を付して、詳細な説明は省略する。
　図２０は、に示すように、実施形態３に係る検出装置１は、導光板ＬＧが湾曲している。受光素子アレイ基板２（基板２１）が、樹脂製であり、可撓性を有するフレキシブル基板である。導光板ＬＧの湾曲に沿って、可撓性の受光素子アレイ基板２（基板２１）が湾曲している。
　被検出体ＦＧは、例えば、腕や足であり、被検出体ＦＧの形状に沿って、フロントライトＦＬを押し当てることができる。
　図２１に示すように、導光板ＬＧの湾曲に沿って、可撓性の受光素子アレイ基板２（基板２１）が湾曲しているので、仮想的な中心Ａｘを中心とする導光板ＬＧの曲率半径と、可撓性の受光素子アレイ基板２（基板２１）の曲率半径とがほぼ同じとなる。
　散乱部ＳＣ４１が断面視で三角形状の凹部又は凸部となっている。散乱部ＳＣ４１は、複数並べられており、隣り合う散乱部ＳＣ４１と散乱部ＳＣ４１との間には、検出面ＳＦと同様に湾曲する裏出射面ＳＣ４２を有する。裏出射面ＳＣ４２と、第２開口５１ａとは、導光路５１の延びる方向の延長線上に並ぶように配置されている。
　以上、本開示の好適な実施の形態を説明したが、本開示はこのような実施の形態に限定されるものではない。実施の形態で開示された内容はあくまで一例にすぎず、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。本開示の趣旨を逸脱しない範囲で行われた適宜の変更についても、当然に本開示の技術的範囲に属する。
　例えば、本実施形態では、第１開口５１ｂに対して第２開口５１ａがずれる方向が第１方向Ｄｘである例を説明したが、第１開口５１ｂに対して第２開口５１ａがずれる方向がＤｘ－Ｄｙ平面のどの方向でもよい。
　光フィルタ層５０は、遮光部５５が厚み方向に断続して、導光路５１が点在するピンホールの形状であってもよい。また導光路５１には、マイクロレンズが重畳していてもよい。
１　検出装置
２　受光素子アレイ基板
３　受光素子
５　光学センサ
１０　センサ部
２１　基板
３０　フォトダイオード
５０　光フィルタ層
５１　導光路
５１ａ　第２開口
５１ｂ　第１開口
５５　遮光部
ＡＡ１　第１検出領域
ＡＡ２　第２検出領域
Ｄｘ　第１方向
Ｄｙ　第２方向
Ｄｚ　第３方向
ＦＬ　フロントライト
ＦＧ　被検出体
ＬＧ　導光板
ＬＳ　光源
ＳＣ１１、ＳＣ２１、ＳＣ３１、ＳＣ３３、ＳＣ３５、ＳＣ４１　散乱部
ＳＣ２２、ＳＣ３２、ＳＣ３４、ＳＣ３６、ＳＣ４２　裏出射面
ＳＦ　検出面

Claims (11)

  1. 　光を受光する複数の受光素子を有する光センサと、
    　前記光センサの被検出体側に配置され、導光板と、前記導光板の第１側面に光を照射する光源とを備えるフロントライトと、
    　前記受光素子と前記フロントライトとの間に設けられる光フィルタ層と、を備え、
    　前記光フィルタ層は、前記受光素子に少なくとも一部が重畳する導光路、及び、前記導光路よりも前記光の吸収率が高い遮光部を含み、
    　前記導光板の被検出体側の検出面からみて、前記受光素子に最も近い前記導光路の第１開口は、前記受光素子に最も遠い当該導光路の第２開口よりも、前記光源から離れる方向にずれており、
    　前記導光板は、前記光フィルタ層側に、前記光源からの光を散乱させる散乱部を備え、
    　前記導光板の前記検出面の法線方向からみて、前記導光板の前記検出面から出射する第１光の強度の第１ピークは、前記第１側面がある方向よりも前記第１側面とは逆側に傾いて観測される、
    　検出装置。
  2. 　前記法線方向と、前記第１光の強度の第１ピークが観測される方向とのなす角度は、前記法線方向と、前記導光板から前記検出面とは反対側の裏面に出射する第２光の強度の第２ピークが観測される方向とのなす角度と逆向きとなる、請求項１に記載の検出装置。
  3. 　前記散乱部は、断面視で三角形の形状の凹部又は凸部である、請求項１又は２に記載の検出装置。
  4. 　前記散乱部は、複数並べられており、前記散乱部と前記散乱部との間は、前記検出面と平行な裏出射面を有する、請求項３に記載の検出装置。
  5. 　前記裏出射面と、前記第２開口とは、前記導光路の延びる方向の延長線上に並ぶように配置されている、請求項４に記載の検出装置。
  6. 　前記法線方向と前記第１光の強度の第１ピークが観測される方向とのなす角度は、前記法線方向と、前記導光路の延びる方向とのなす角度に等しい、請求項１から５のいずれか１項に記載の検出装置。
  7. 　前記法線方向からみて、前記導光板の第１検出領域と、前記第１検出領域に比べて前記光源から遠い第２検出領域とを備え、
    　前記導光路は、場所によって、前記法線方向と前記導光路の延びる方向とのなす角度が異なり、
    　前記法線方向と前記第１検出領域と重畳する導光路の延びる方向とがなす第１の角度よりも、前記法線方向と前記第２検出領域と重畳する導光路の延びる方向とがなす第２の角度が大きい、請求項１から６のいずれか１項に記載の検出装置。
  8. 　前記法線方向からみて、前記導光板の第１検出領域と、前記第１検出領域に比べて前記光源から遠い第２検出領域とを備え、
    　前記第２検出領域と重畳する光フィルタ層の透過率は、前記第１検出領域と重畳する光フィルタ層の透過率よりも大きい、請求項１から７のいずれか１項に記載の検出装置。
  9. 　前記導光板の法線方向からみて、前記導光板の第１検出領域と、前記第１検出領域に比べて前記光源から遠い第２検出領域とを備え、
    　前記法線方向からみて、前記第２検出領域と重畳する導光路の面積は、前記第１検出領域と重畳する導光路の面積よりも大きい、請求項１から７のいずれか１項に記載の検出装置。
  10. 　前記導光板の法線方向からみて、前記導光板の第１検出領域と、前記第１検出領域に比べて前記光源から遠い第２検出領域とを備え、
    　前記法線方向からみて、前記第２検出領域と重畳する散乱部の数は、前記第１検出領域と重畳する散乱部の数よりも大きい、請求項１から７のいずれか１項に記載の検出装置。
  11. 　前記複数の受光素子が可撓性基板に設けられ、
    　前記導光板は、湾曲しており、
    　前記導光板の湾曲に沿って、前記可撓性基板が湾曲している、請求項１から１０のいずれか１項に記載の検出装置。
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