WO2023171431A1 - 検出装置 - Google Patents

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株式会社ジャパンディスプレイ
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    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic radiation-sensitive element covered by group H10K30/00

Definitions

  • the present invention relates to a detection device.
  • Optical sensors capable of detecting fingerprint patterns and vein patterns are known (for example, Patent Document 1).
  • sensors having a plurality of photodiodes each using an organic semiconductor material as an active layer are known.
  • the organic semiconductor material is arranged between the lower electrode and the upper electrode, and a signal line for outputting a detection signal to the detection circuit is electrically connected to the lower electrode of the photodiode.
  • An object of the present invention is to provide a detection device that can improve detection accuracy.
  • a detection device includes a substrate, and a plurality of photodiodes arranged on the substrate and stacked on the substrate in the order of a lower electrode, a lower buffer layer, an active layer, an upper buffer layer, and an upper electrode. , a plurality of signal lines electrically connected to each of the lower electrodes of the plurality of photodiodes, a detection circuit electrically connected to the plurality of photodiodes via the plurality of signal lines, and a plane surface. and a shield layer disposed between the plurality of signal lines as seen.
  • a detection device includes a substrate, and a plurality of photodiodes arranged on the substrate and stacked on the substrate in the order of a lower electrode, a lower buffer layer, an active layer, an upper buffer layer, and an upper electrode. , a plurality of signal lines electrically connected to each of the lower electrodes of the plurality of photodiodes, a detection circuit electrically connected to the plurality of photodiodes via the plurality of signal lines, and a plane surface. a shield layer disposed between the plurality of lower electrodes as seen.
  • a detection device includes a substrate, and a plurality of photodiodes arranged on the substrate and stacked on the substrate in the order of a lower electrode, a lower buffer layer, an active layer, an upper buffer layer, and an upper electrode. , a plurality of signal lines electrically connected to the lower electrodes of the plurality of photodiodes, a detection circuit electrically connected to the plurality of photodiodes via the plurality of signal lines, and , a shield layer disposed between the signal line and the lower electrode.
  • FIG. 1 is a plan view showing a detection device according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II' in FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III' in FIG.
  • FIG. 4 is a plan view showing a detection device according to a first modification.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line VV' in FIG.
  • FIG. 6 is a sectional view taken along line VI-VI' in FIG.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a signal line and a shield layer of a detection device according to a second modification.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing a signal line and a shield layer of a detection device according to a third modification.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing a signal line and a shield layer of a detection device according to a fourth modification.
  • FIG. 10 is a side view showing an example of how the detection device according to the first embodiment is used to measure biological information.
  • FIG. 11 is a plan view showing a detection device according to the second embodiment.
  • FIG. 12 is a sectional view taken along line XII-XII' in FIG.
  • FIG. 13 is a plan view showing a detection device according to a third embodiment.
  • FIG. 14 is a circuit diagram showing a detection device according to a third embodiment.
  • FIG. 15 is an enlarged plan view showing a plurality of photodiodes and a shield layer in FIG. 13.
  • FIG. 15 is an enlarged plan view showing a plurality of photodiodes and a shield layer in FIG. 13.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view taken along line XVI-XVI' in FIG.
  • FIG. 17 is an enlarged plan view showing a plurality of photodiodes and a shield layer of a detection device according to a fifth modification.
  • FIG. 18 is an enlarged plan view showing a plurality of photodiodes and a shield layer of a detection device according to a sixth modification.
  • FIG. 19 is a sectional view taken along line XIX-XIX' in FIG.
  • FIG. 20 is a plan view showing a detection device according to a seventh modification.
  • FIG. 21 is a sectional view taken along line XXI-XXI' in FIG.
  • FIG. 1 is a plan view showing a detection device according to a first embodiment.
  • the detection device 1 includes a substrate 21, a plurality of photodiodes PD, a plurality of signal lines SL, a plurality of shield layers 26, and a control circuit 122.
  • the substrate 21 has a detection area AA and a peripheral area GA.
  • the detection area AA is an area where a plurality of photodiodes PD are provided.
  • the peripheral area GA is an area between the outer periphery of the detection area AA and the end of the substrate 21, and is an area where a plurality of photodiodes PD are not provided.
  • the plurality of signal lines SL and the control circuit 122 are provided in the peripheral area GA of the substrate 21.
  • the first direction Dx is one direction within a plane parallel to the substrate 21.
  • the second direction Dy is one direction within a plane parallel to the substrate 21, and is a direction orthogonal to the first direction Dx. Note that the second direction Dy may not be perpendicular to the first direction Dx but may intersect with the first direction Dx.
  • the third direction Dz is a direction orthogonal to the first direction Dx and the second direction Dy. The third direction Dz is the normal direction of the substrate 21.
  • plane view refers to the positional relationship when viewed from a direction perpendicular to the substrate 21.
  • the detection device 1 has a plurality of photodiodes PD as optical sensor elements. Each photodiode PD outputs an electrical signal according to the light irradiated onto it. More specifically, the photodiode PD is an OPD (Organic Photodiode) using an organic semiconductor. The plurality of photodiodes PD are arranged in line in the second direction Dy in the detection area AA.
  • OPD Organic Photodiode
  • the plurality of photodiodes PD include a lower electrode 23 disposed below the organic semiconductor and an upper electrode 24 disposed above the organic semiconductor.
  • the plurality of lower electrodes 23 are provided for each of the plurality of photodiodes PD, and are arranged in line in the second direction Dy in the detection area AA. Further, the plurality of lower electrodes 23 are arranged to be spaced apart in the second direction Dy.
  • the upper electrode 24 is provided across the plurality of photodiodes PD, and is provided continuously in the detection area AA. Note that the configurations of the photodiode PD, the lower electrode 23, and the upper electrode 24 will be described later with reference to FIG.
  • the plurality of signal lines SL are electrically connected to each of the lower electrodes 23 of the plurality of photodiodes PD.
  • lower electrodes 23-1, 23-2, . . . , 23-8 are arranged in the second direction Dy corresponding to each of the plurality of photodiodes PD.
  • the signal lines SL-1, SL-2, . . . , SL-8 are connected to the lower electrodes 23-1, 23-2, . . . , 23-8, respectively.
  • signal lines SL if there is no need to distinguish between the signal lines SL-1, SL-2, . . . , SL-8, they will be simply referred to as signal lines SL.
  • the lower electrodes 23-1, 23-2, . . . , 23-8 they will be simply referred to as the lower electrode 23.
  • Each of the plurality of signal lines SL extends in the first direction Dx from a connection point with the lower electrode 23, is bent in the second direction Dy, and is bent in the second direction Dy along the arrangement direction of the plurality of photodiodes PD. extend. Portions of the plurality of signal lines SL-1, SL-2, . . . , SL-8 extending in the second direction Dy are arranged in the first direction Dx.
  • the plurality of signal lines SL are connected to a detection circuit 48 included in the control circuit 122. In other words, the detection circuit 48 is electrically connected to the lower electrodes 23 of the plurality of photodiodes PD via the plurality of signal lines SL.
  • the plurality of shield layers 26 are arranged between the plurality of signal lines SL in plan view. Specifically, shield layers 26-1, 26-2, . . . , 26-7 are arranged between each of the signal lines SL-1, SL-2, . In the following description, the shield layers 26-1, 26-2, .
  • the plurality of shield layers 26 include a first shield part 26a extending in the second direction Dy, and a second shield part 26b connected to the first shield part 26a and extending in the first direction Dx.
  • the first shield portion 26a is arranged between portions of the plurality of signal lines SL extending in the second direction Dy, and extends along each signal line SL.
  • the second shield portion 26b is arranged between the portions of the plurality of signal lines SL extending in the first direction Dx, and extends between the plurality of lower electrodes 23 in a plan view.
  • the first shield portions 26a of the plurality of shield layers 26 extend in the second direction Dy and are connected to the power supply circuit 123 included in the control circuit 122.
  • the power supply circuit 123 supplies a reference voltage VCOM to the plurality of shield layers 26.
  • Reference voltage VCOM is a voltage signal having a fixed predetermined potential.
  • the reference voltage VCOM is, for example, a voltage signal having the same potential as the sensor reference voltage COM supplied to the lower electrode 23.
  • the power supply circuit 123 supplies the sensor power signal VDDSNS to the upper electrode 24 of the photodiode PD.
  • the control circuit 122 (detection circuit 48 and power supply circuit 123) is arranged adjacent to the photodiode PD in the second direction Dy in the peripheral area GA of the substrate 21.
  • the control circuit 122 is a circuit that supplies control signals to the plurality of photodiodes PD to control detection operations.
  • the plurality of photodiodes PD output electric signals corresponding to the light irradiated onto each photodiode to the detection circuit 48 as a detection signal Vdet.
  • the detection signals Vdet of the plurality of photodiodes PD are sequentially outputted to the detection circuit 48 in a time-sharing manner.
  • the plurality of signal lines SL are sequentially electrically connected to the detection circuit 48 in a time-division manner.
  • the detection device 1 detects information regarding the detected object based on the detection signals Vdet from the plurality of photodiodes PD.
  • control circuit 122 (detection circuit 48 and power supply circuit 123) is provided on the same substrate 21 as the plurality of photodiodes PD, the present invention is not limited thereto.
  • the control circuit 122 (detection circuit 48 and power supply circuit 123) may be provided on another control board connected to the board 21 via a flexible printed circuit board or the like, for example.
  • the detection circuit 48 and the power supply circuit 123 may be formed as separate circuits.
  • the detection device 1 may include one or more light sources.
  • the light source for example, an inorganic LED (Light Emitting Diode) or an organic EL (OLED) is used.
  • the light emitted from the light source is reflected by the surface of the object to be detected, such as a finger, and enters the plurality of photodiodes PD.
  • the detection device 1 can detect a fingerprint by detecting the shape of the unevenness on the surface of a finger or the like.
  • the light emitted from the light source may be reflected inside the finger or the like or transmitted through the finger or the like and enter the plurality of photodiodes PD.
  • the detection device 1 can detect information regarding a living body inside a finger or the like.
  • the information regarding the living body includes, for example, pulse waves of fingers and palms, pulses, blood vessel images, and the like. That is, the detection device 1 may be configured as a fingerprint detection device that detects a fingerprint or a vein detection device that detects blood vessel patterns such as veins.
  • FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II' in FIG.
  • the direction from the substrate 21 toward the sealing film 28 in the direction perpendicular to the surface of the substrate 21 is referred to as "upper side” or simply “upper”. Further, the direction from the sealing film 28 toward the substrate 21 is referred to as “lower side” or simply “lower side.”
  • the substrate 21 is an insulating substrate, and is made of, for example, glass or a resin material.
  • the substrate 21 is not limited to a flat plate shape, and may have a curved surface. In this case, the substrate 21 may be a film-like resin.
  • the shield layer 26 is provided on the substrate 21.
  • the shield layer 26 is formed of, for example, metal wiring, and is formed of a material having better conductivity than the lower electrode 23 of the photodiode PD.
  • the shield layer 26 is provided in a layer between the substrate 21 and the photodiode PD in the third direction Dz. Furthermore, as described above, the second shield portion 26b of the shield layer 26 is located between the lower electrodes 23 of adjacent photodiodes PD.
  • the insulating film 27 is provided on the substrate 21 so as to cover the shield layer 26 .
  • the insulating film 27 may be an inorganic insulating film or an organic insulating film.
  • the photodiode PD is provided on the insulating film 27. More specifically, the photodiode PD includes a lower electrode 23, a lower buffer layer 32, an active layer 31, an upper buffer layer 33, and an upper electrode 24. In the photodiode PD, a lower electrode 23, a lower buffer layer 32 (hole transport layer), an active layer 31, an upper buffer layer 33 (electron transport layer), and an upper electrode 24 are stacked in this order in a direction perpendicular to the substrate 21. .
  • the lower electrode 23 is an anode electrode of the photodiode PD, and is formed of a conductive material having light-transmitting properties, such as ITO (Indium Tin Oxide), for example.
  • the detection device 1 of this embodiment is formed as a bottom light receiving type optical sensor in which light from a detected object passes through the substrate 21 and enters the photodiode PD.
  • the characteristics (for example, voltage-current characteristics and resistance value) of the active layer 31 change depending on the light irradiated with it.
  • An organic material is used as the material for the active layer 31.
  • the active layer 31 is a bulk heterostructure in which a p-type organic semiconductor and an n-type fullerene derivative (PCBM), which is an n-type organic semiconductor, coexist.
  • PCBM Phenyl C61-butyric acid methyl ester
  • CuPc Copper Phthalocyanine
  • F16CuPc fluorinated copper phthalocyanine
  • rubrene (5,6,11,12-tetraphenyltetracene
  • PDI a derivative of Perylene
  • the active layer 31 can be formed using these low-molecular organic materials by vapor deposition (dry process).
  • the active layer 31 may be, for example, a laminated film of CuPc and F16CuPc, or a laminated film of rubrene and C60.
  • the active layer 31 can also be formed by a wet process.
  • the active layer 31 is made of a combination of the above-described low-molecular organic material and high-molecular organic material.
  • the polymeric organic material for example, P3HT (poly(3-hexylthiophene)), F8BT (F8-alt-benzothiadiazole), etc. can be used.
  • the active layer 31 can be a film containing a mixture of P3HT and PCBM, or a film containing a mixture of F8BT and PDI.
  • the lower buffer layer 32 is a hole transport layer
  • the upper buffer layer 33 is an electron transport layer.
  • the lower buffer layer 32 and the upper buffer layer 33 are provided so that holes and electrons generated in the active layer 31 can easily reach the lower electrode 23 or the upper electrode 24.
  • the lower buffer layer 32 (hole transport layer) is provided in direct contact with the lower electrode 23 and also in the region between adjacent lower electrodes 23 .
  • the active layer 31 is in direct contact with the lower buffer layer 32 .
  • the material of the hole transport layer is a metal oxide layer. Tungsten oxide (WO 3 ), molybdenum oxide, or the like is used as the metal oxide layer.
  • the upper buffer layer 33 (electron transport layer) is in direct contact with the top of the active layer 31, and the top electrode 24 is in direct contact with the top of the top buffer layer 33.
  • Ethoxylated polyethyleneimine (PEIE) is used as the material for the electron transport layer.
  • the materials and manufacturing methods for the lower buffer layer 32, active layer 31, and upper buffer layer 33 are merely examples, and other materials and manufacturing methods may be used.
  • the lower buffer layer 32 and the upper buffer layer 33 are not limited to single-layer films, and may be formed as a laminated film including an electron blocking layer and a hole blocking layer.
  • the upper electrode 24 is provided on the upper buffer layer 33.
  • the upper electrode 24 is a cathode electrode of the photodiode PD, and is continuously formed over the entire detection area AA. In other words, the upper electrode 24 is continuously provided on the plurality of photodiodes PD.
  • the upper electrode 24 faces the plurality of lower electrodes 23 with the lower buffer layer 32, the active layer 31, and the upper buffer layer 33 in between.
  • the upper electrode 24 is made of a light-transmitting conductive material such as ITO or IZO, for example.
  • the sealing film 28 is provided on the upper electrode 24.
  • an inorganic film such as a silicon nitride film or an aluminum oxide film, or a resin film such as acrylic film is used.
  • the sealing film 28 is not limited to a single layer, and may be a laminated film of two or more layers, which is a combination of the above-mentioned inorganic film and resin film.
  • the photodiode PD is well sealed by the sealing film 28, and moisture can be prevented from entering from the upper surface side.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along III-III' in FIG. 1.
  • the plurality of signal lines SL are provided on the substrate 21.
  • the plurality of shield layers 26 (first shield portions 26a) are provided on the substrate 21 in the same layer as the signal lines SL, and are arranged between adjacent signal lines SL.
  • the signal lines SL and the shield layers 26 are arranged alternately as shown in FIG.
  • the plurality of signal lines SL and the plurality of shield layers 26 are not limited to the configuration in which they are provided directly on the substrate 21, but may be provided on the substrate 21 through one or more layers of insulating film. good.
  • the insulating film 27 is provided on the substrate 21 to cover the plurality of signal lines SL and the plurality of shield layers 26. In the region shown in FIG. 3, the photodiode PD is not provided, and the sealing film 28 is provided on the insulating film 27. The sealing film 28 is continuously provided over the detection area AA and the peripheral area GA.
  • the plurality of shield layers 26 are arranged between adjacent signal lines SL, and are supplied with the reference voltage VCOM.
  • the shield layer 26 suppresses parasitic capacitance between adjacent signal lines SL, and suppresses unintended capacitive coupling between signal lines SL. Therefore, even if a potential difference occurs between adjacent signal lines SL, fluctuations in the potential of the signal lines SL are suppressed.
  • the detection signal Vdet1 detected by the photodiode PD-1 (see FIG. 1) is output to the detection circuit 48 via the signal line SL-1.
  • the detection signal Vdet2 detected by the photodiode PD-2 (see FIG. 1) is output to the detection circuit 48 via the signal line SL-2.
  • the second read period the readout of the photodiode PD-1 has already been completed, and the potential of the signal line SL-1 drops to near the reference voltage VCOM.
  • the plurality of shield layers 26 are arranged between adjacent lower electrodes 23, and are supplied with the reference voltage VCOM.
  • the shield layer 26 suppresses parasitic capacitance between adjacent lower electrodes 23 and suppresses unintended capacitive coupling between lower electrodes 23. Therefore, even if a potential difference occurs between the lower electrodes 23 of adjacent photodiodes PD, fluctuations in potential between adjacent photodiodes PD are suppressed. Therefore, fluctuations in the detection signal Vdet output from the photodiode PD to the detection circuit 48 via the signal line SL are suppressed.
  • the detection device 1 of this embodiment can improve detection accuracy.
  • the reference voltage VCOM supplied to the plurality of shield layers 26 is not limited to a voltage equivalent to the sensor reference voltage COM supplied to the lower electrode 23.
  • the reference voltage VCOM may be a predetermined fixed voltage signal, and may be, for example, a voltage signal equivalent to the sensor power signal VDDSNS (sensor voltage) supplied to the upper electrode 24.
  • FIG. 4 is a plan view showing a detection device according to a first modification.
  • the same components as those described in the above-described embodiments are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
  • the shield layer 26A is provided continuously, overlapping the plurality of signal lines SL and spanning the plurality of signal lines SL. More specifically, the shield layer 26A includes a first shield part 26Aa and a plurality of second shield parts 26Ab connected to the first shield part 26Aa.
  • the first shield portion 26Aa has a rectangular shape in a plan view, and is provided continuously so as to overlap and straddle the plurality of signal lines SL. In other words, at least a portion of the shield layer 26A (first shield portion 26Aa) is arranged between the plurality of signal lines SL in plan view.
  • the width of the first shield portion 26Aa in the first direction Dx is larger than the entire width of the plurality of signal lines SL (that is, the width in the first direction Dx from signal line SL-1 to signal line SL-8). big.
  • the second shield part 26Ab is connected to the first shield part 26Aa, extends from the first shield part 26Aa in the first direction Dx in plan view, and is provided between the lower electrodes 23 adjacent to each other in the second direction Dy. It will be done.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line V-V' in FIG. 4.
  • the insulating film 27 is provided on the substrate 21 to cover the plurality of signal lines SL.
  • the first shield portion 26Aa of the shield layer 26A is provided on the insulating film 27.
  • the shield layer 26A is provided in a layer above the plurality of signal lines SL, and covers a region overlapping with the plurality of signal lines SL and a region between adjacent signal lines SL ( (non-overlapping area).
  • the sealing film 28 is provided on the insulating film 27 to cover the shield layer 26A.
  • FIG. 6 is a sectional view taken along VI-VI' in FIG. 4.
  • the second shield portion 26Ab of the shield layer 26A is provided on the insulating film 27 in the same layer as the lower electrode 23 of the photodiode PD.
  • the second shield portion 26Ab of the shield layer 26A is located between the lower electrodes 23 of adjacent photodiodes PD.
  • the lower buffer layer 32 is provided to cover the plurality of lower electrodes 23 and the second shield portion 26Ab.
  • the first shield portion 26Aa of the shield layer 26A suppresses the parasitic capacitance between adjacent signal lines SL. Furthermore, the parasitic capacitance between adjacent lower electrodes 23 is suppressed by the second shield portion 26Ab of the shield layer 26A. Furthermore, in the first modification, since the shield layer 26A is provided to cover the signal line SL, it is possible to effectively shield noise that enters the signal line SL from the outside (the sealing film 28 side of the detection device 1). can. Since the first shield part 26Aa of the shield layer 26A is provided in a different layer from the signal line SL, the arrangement pitch of the signal line SL can be made smaller than in the first embodiment described above, and the pitch of the signal line SL can be reduced.
  • the degree of freedom in routing can be improved. Furthermore, since the second shield portion 26Ab of the shield layer 26A is provided in the same layer as the lower electrode 23 of the photodiode PD, fluctuations in the potential between the lower electrodes 23 are suppressed compared to the first embodiment. be able to.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a signal line and a shield layer of a detection device according to a second modification. Note that the plan view of the detection device 1B according to the second modification is similar to FIG. 1, so repeated illustration will be omitted.
  • the shield layer 26B is provided on the insulating film 27, and is arranged between adjacent signal lines SL in plan view.
  • the first shield portion 26Ba of the shield layer 26B is not provided in a region overlapping with a plurality of signal lines SL, but is provided in a region (a plurality of (a region that does not overlap with the signal line SL).
  • the first shield parts 26Ba are each formed in a linear shape along the signal line SL, similarly to the first shield parts 26a shown in FIG. In the example shown in FIG. 7, in the first direction Dx, the signal line SL-1, the shield layer 26B-1, the signal line SL-2, the shield layer 26B-2, the signal line SL-3, the shield layer 26B-3, the signal The lines SL-4, . . . are arranged alternately.
  • the area of the shield layer 26B provided above the signal line SL is smaller, so the capacitance formed between the signal line SL and the shield layer 26B is suppressed. Therefore, even when the shield layer 26B is provided, the time constant of the signal line SL is reduced, and an increase in the time required to read the detection signal Vdet can be suppressed.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing a signal line and a shield layer of a detection device according to a third modification. Note that the plan view of the detection device 1C according to the third modification is similar to FIG. 4, so repeated illustration will be omitted.
  • a shield layer 26C is provided in a layer between the substrate 21 and the signal line SL in the third direction Dz. Specifically, the shield layer 26C is provided on the substrate 21.
  • the insulating film 29 is provided to cover the shield layer 26C, and the plurality of signal lines SL are provided on the insulating film 29.
  • a shield layer 26C, an insulating film 29, a signal line SL, an insulating film 27, and a sealing film 28 are stacked on the substrate 21 in this order.
  • the shield layer 26C is formed in a rectangular shape in plan view as in FIG. 4, and is provided continuously so as to overlap and straddle the plurality of signal lines SL.
  • the shield layer 26C is provided in a layer below the plurality of signal lines SL, and covers a region overlapping with the plurality of signal lines SL and a region between adjacent signal lines SL (multiple signal lines SL (areas that do not overlap).
  • the parasitic capacitance between adjacent signal lines SL is suppressed by the first shield portion 26Ca of the shield layer 26C.
  • the shield layer 26C is continuously provided below the signal line SL over the plurality of signal lines SL, so that the shield layer 26C is provided continuously from the substrate 21 side (lower side) to the signal line SL. Intruding noise can be effectively shielded. Since the shield layer 26C is provided in a different layer from the signal line SL and the lower electrode 23 of the photodiode PD, the degree of freedom in the arrangement of the shield layer 26C is improved compared to the first embodiment and each modification example described above. be able to.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing a signal line and a shield layer of a detection device according to a fourth modification. Note that the plan view of the detection device 1D according to the fourth modification is similar to FIG. 1, so repeated illustration will be omitted.
  • the shield layer 26D is provided in a layer between the substrate 21 and the signal line SL, and is arranged between the adjacent signal lines SL in plan view. be done.
  • the first shield part 26Da of the shield layer 26D is a layer below the plurality of signal lines SL, and has a region overlapping with the plurality of signal lines SL. It is not provided, but is provided in a region between adjacent signal lines SL (a region that does not overlap with a plurality of signal lines SL). In the example shown in FIG.
  • the signal line SL-1, the shield layer 26D-1, the signal line SL-2, the shield layer 26D-2, the signal line SL-3, the shield layer 26D-3, the signal The lines SL-4, . . . are arranged alternately.
  • the area of the shield layer 26D below the signal line SL is smaller, so the capacitance formed between the signal line SL and the shield layer 26D is suppressed. be done. Therefore, even when the shield layer 26D is provided, the time constant of the signal line SL is reduced, and an increase in the time required to read the detection signal Vdet can be suppressed.
  • the shield layers 26, 26A, 26B, 26C, and 26D are not limited to one layer, and two or more layers may be provided.
  • the shield layer 26 of the first embodiment and the shield layer 26A of the first modification may be provided in combination.
  • the shield layer 26 of the first embodiment and the shield layer 26B of the second modification may be provided in combination.
  • the present invention is not limited to this, and the shield layers 26, 26A, 26B, 26C, and 26D may be provided in various combinations.
  • first shield part 26a provided between the plurality of signal lines SL and the second shield part 26b provided between the plurality of lower electrodes 23 are connected to each other in a continuous shield layer. 26.
  • present invention is not limited thereto, and the first shield part 26a and the second shield part 26b may be provided apart from each other and formed as separate shield layers.
  • FIG. 10 is a side view showing an example of how the detection device according to the first embodiment is used to measure biological information.
  • a configuration is shown in which a plurality of photodiodes PD are arranged in the second direction Dy.
  • Such a detection device 1 can be used to observe a vein pattern of a wrist Wr, which is a detected object 100, as shown in FIG.
  • the substrate 21 of the detection device 1 is made of a deformable and flexible material, and is provided in an annular shape surrounding the wrist Wr.
  • the light sources 91A and 92A are arranged in an arc shape along the annularly provided substrate 21.
  • the light L emitted from the light sources 91A and 92A is reflected by the blood vessels (veins) of the detected object 100 and enters the plurality of photodiodes PD of the sensor unit 10.
  • the detection device 1 is not limited to the wrist Wr, but may be formed in a ring shape surrounding a finger.
  • the detection device 1 can be employed in, for example, a smart watch or a wearable device. Note that the arrangement of the light sources 91A and 92A shown in FIG. 10 is merely an example, and can be changed as appropriate depending on the equipment in which the detection device 1 is installed.
  • FIG. 11 is a plan view showing a detection device according to the second embodiment.
  • a plurality of photodiodes PD are arranged in a matrix in the detection area AA of the substrate 21.
  • the plurality of lower electrodes 23 are provided for each of the plurality of photodiodes PD, and are arranged in a matrix in the detection area AA.
  • the plurality of photodiodes PD (the plurality of lower electrodes 23) are arranged in parallel in the first direction Dx and the second direction Dy.
  • the upper electrode 24 (not shown in FIG. 11) is provided across the plurality of photodiodes PD, and is provided continuously in the detection area AA.
  • the plurality of signal lines SL are electrically connected to each of the lower electrodes 23 of the plurality of photodiodes PD, extend over a region overlapping with the lower electrode 23, and are electrically connected to the detection circuit 48.
  • the signal lines SL-1, SL-2, . . . are connected to the lower electrodes 23-1, 23-2, . SL-5 is connected.
  • the signal lines SL-1, SL-2, . . . , SL-5 are arranged in the first direction Dx.
  • the signal line SL-1 connected to the lower electrode 23-1 extends in the second direction Dy, overlapping with the lower electrodes 23-2, 23-3, 23-4, and 23-5.
  • the signal line SL-2 connected to the lower electrode 23-2 extends in the second direction Dy, overlapping with the lower electrodes 23-3, 23-4, and 23-5.
  • the signal line SL-3 connected to the lower electrode 23-3 extends in the second direction Dy, overlapping with the lower electrodes 23-4 and 23-5.
  • the signal line SL-4 connected to the lower electrode 23-4 overlaps with the lower electrode 23-5 and extends in the second direction Dy.
  • a plurality of photodiodes PD and a plurality of signal lines SL arranged in a similar arrangement relationship in the second direction Dy are arranged in a plurality in the first direction Dx.
  • the shield layer 26E is provided so as to cover most of the detection area AA, and is continuously provided spanning the plurality of signal lines SL and the plurality of photodiodes PD in plan view. That is, in the second embodiment, at least a portion of the shield layer 26E is arranged between the plurality of signal lines SL in plan view.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view taken along line XII-XII' in FIG. 11.
  • a plurality of signal lines SL, an insulating film 29, a shield layer 26E, an insulating film 27, and a plurality of photodiodes PD are stacked in this order on the substrate 21 in the third direction Dz.
  • the laminated structure of the photodiode PD is the same as that in the first embodiment described above, and detailed description thereof will be omitted.
  • the shield layer 26E is formed in a layer between the plurality of signal lines SL and the lower electrodes 23 of the plurality of photodiodes PD.
  • An opening OP is provided in a region of the shield layer 26E that overlaps with the lower electrode 23.
  • the lower electrode 23 of the photodiode PD is electrically connected to the signal line SL through an opening OP provided in the shield layer 26E.
  • connection electrode CN1 is provided in the same layer as the shield layer 26E in a region overlapping with the opening OP.
  • the connection electrode CN1 is provided separated from the shield layer 26E via a slit.
  • the lower electrode 23 of the photodiode PD is electrically connected to the connection electrode CN1 via a contact hole CH1 provided in the insulating film 27.
  • the connection electrode CN1 is electrically connected to the signal line SL-5 through a contact hole CH2 provided in the insulating film 29.
  • the shield layer 26E is provided in a layer above the plurality of signal lines SL, and includes a region overlapping with the plurality of signal lines SL and a region between adjacent signal lines SL (a region not overlapping with the plurality of signal lines SL). ) are provided continuously. Further, the shield layer 26E is provided between the lower electrode 23 and the signal lines SL (signal lines SL-1 to SL-4 in FIG. 12) that are not connected to the lower electrode 23.
  • the shield layer 26E suppresses parasitic capacitance between adjacent signal lines SL. Therefore, even if a potential difference occurs between adjacent signal lines SL, fluctuations in the potential of the signal lines SL are suppressed. Furthermore, the parasitic capacitance between the signal line SL and the lower electrode 23 is suppressed by the shield layer 26E. Therefore, even if a potential difference occurs between the lower electrode 23 and the signal line SL not connected to the lower electrode 23, fluctuations in the potential of the signal line SL are suppressed.
  • FIG. 13 is a plan view showing a detection device according to a third embodiment.
  • the detection device 1F according to the third embodiment further includes a plurality of drive transistors Tr, a plurality of gate lines GL, a gate line drive circuit 15, a signal line selection circuit 16, and a shield layer. 26F.
  • a plurality of photodiodes PD and lower electrodes 23 are arranged in a matrix in the detection area AA.
  • the plurality of drive transistors Tr are provided corresponding to each of the plurality of photodiodes PD.
  • the plurality of gate lines GL each extend in the first direction Dx and are arranged in the second direction Dy.
  • the plurality of signal lines SL each extend in the second direction Dy and are arranged in the first direction Dx.
  • the lower electrode 23 of the photodiode PD is arranged in a region surrounded by the plurality of gate lines GL and the plurality of signal lines SL. Note that detailed configurations of the shield layer 26F, the lower electrode 23, and the signal line SL will be described later with reference to FIG.
  • the gate line drive circuit 15 and the signal line selection circuit 16 are provided in the peripheral area GA.
  • the plurality of photodiodes PD perform detection according to gate drive signals supplied from the gate line drive circuit 15. Further, the plurality of photodiodes PD output electric signals corresponding to the light irradiated to each photodiode to the signal line selection circuit 16 as a detection signal Vdet. Thereby, the detection device 1 detects information regarding the detected object based on the detection signals Vdet from the plurality of photodiodes PD.
  • the gate line drive circuit 15 selects a plurality of gate lines GL sequentially or simultaneously and supplies a gate drive signal to the selected gate lines GL.
  • the drive transistor Tr connected to the gate line GL is turned on (conducting state), and the lower electrodes 23 of the plurality of photodiodes PD connected to the gate line GL are electrically connected to the signal line SL via the drive transistor Tr. connected.
  • the signal line selection circuit 16 is a switch circuit that selects a plurality of signal lines SL sequentially or simultaneously.
  • the signal line selection circuit 16 is, for example, a multiplexer.
  • the signal line selection circuit 16 connects the selected signal line SL and the detection circuit 48 based on the selection signal ASW supplied from the control circuit 122 (see FIG. 1).
  • the signal line selection circuit 16 includes a plurality of output transistors TrS, a selection signal line Lsel connected to the gates of the plurality of output transistors TrS, and an output signal line Lout.
  • the plurality of output transistors TrS are sequentially turned on, and the selected signal line SL and the detection circuit 48 are electrically connected via the output signal line Lout. Connected. Thereby, the signal line selection circuit 16 is electrically connected to the photodiode PD corresponding to the selected signal line SL, and outputs the detection signal Vdet of the photodiode PD to the detection circuit 48.
  • FIG. 14 is a circuit diagram showing a detection device according to the third embodiment. Note that FIG. 14 also shows the circuit configuration of the detection circuit 48. As shown in FIG. 14, partial detection area PAA includes a photodiode PD, a capacitive element Ca, and a drive transistor Tr.
  • the capacitive element Ca is a capacitor (sensor capacitor) formed in the photodiode PD, and is equivalently connected in parallel with the photodiode PD.
  • FIG. 14 shows two gate lines GL(m) and GL(m+1) lined up in the second direction Dy among the plurality of gate lines GL. Also, among the plurality of signal lines SL, two signal lines SL(n) and SL(n+1) lined up in the first direction Dx are shown. Partial detection area PAA is an area surrounded by gate line GL and signal line SL.
  • the drive transistor Tr is provided corresponding to each of the plurality of photodiodes PD.
  • the drive transistor Tr is constituted by a thin film transistor, and in this example, is constituted by an n-channel MOS (Metal Oxide Semiconductor) type TFT (Thin Film Transistor).
  • the gates of the drive transistors Tr belonging to the plurality of partial detection areas PAA aligned in the first direction Dx are connected to the gate line GL.
  • One of the sources and drains of the drive transistors Tr belonging to the plurality of partial detection areas PAA arranged in the second direction Dy is connected to the signal line SL.
  • the other of the source and drain of the drive transistor Tr is connected to the anode of the photodiode PD and the capacitive element Ca.
  • a sensor power signal VDDSNS is supplied to the cathode of the photodiode PD from the power supply circuit 123 (see FIG. 1). Further, the signal line SL and the capacitive element Ca are supplied with the sensor reference voltage COM, which is the initial potential of the signal line SL and the capacitive element Ca, from the power supply circuit 123 via the reset transistor TrR.
  • the detection device 1 can detect a signal corresponding to the amount of light irradiated onto the photodiode PD for each partial detection area PAA.
  • the switch SSW is turned on during the read period, and the detection circuit 48 is connected to the signal line SL.
  • the detection signal amplification circuit 42 of the detection circuit 48 converts the current fluctuation supplied from the signal line SL into voltage fluctuation and amplifies the voltage fluctuation.
  • a reference potential (Vref) having a fixed potential is input to the non-inverting input section (+) of the detection signal amplification circuit 42, and the signal line SL is connected to the inverting input section (-).
  • the same signal as the sensor reference voltage COM is input as the reference potential (Vref) voltage.
  • the control circuit 122 see FIG.
  • the detection signal amplification circuit 42 includes a capacitive element Cb and a reset switch RSW. During the reset period, the reset switch RSW is turned on, and the charge of the capacitive element Cb is reset.
  • FIG. 15 is an enlarged plan view showing a plurality of photodiodes and a shield layer in FIG. 13.
  • the shield layer 26F is arranged between the signal line SL and the lower electrode 23 in plan view. More specifically, the shield layer 26F includes a first shield part 26Fa extending in the first direction Dx, a second shield part 26Fb (see FIG. 13) that connects the plurality of first shield parts 26Fa, and a first shield part 26Fa that connects the plurality of first shield parts 26Fa. It has a third shield part 26Fc and a fourth shield part 26Fd that intersect with the part 26Fa and extend in the second direction Dy. In this embodiment, each part constituting the shield layer 26F is formed in the same layer as the gate line GL.
  • the first shield portion 26Fa is provided to overlap with the plurality of photodiodes PD (the plurality of lower electrodes 23) arranged in the first direction Dx, and also intersects with the plurality of signal lines SL.
  • the plurality of first shield parts 26Fa are provided for each of the plurality of photodiodes PD arranged in the second direction Dy.
  • the second shield portion 26Fb extends in the second direction Dy in the peripheral area GA, and connects the right ends of the plurality of first shield portions 26Fa. Thereby, each part of the shield layer 26F is electrically connected and a common reference voltage VCOM is supplied.
  • the third shield part 26Fc is connected to the first shield part 26Fa, and is arranged between the right side of the lower electrode 23 and the signal line SL in plan view.
  • the third shield portion 26Fc extends along the right side of the lower electrode 23 and the signal line SL.
  • the fourth shield part 26Fd is connected to the first shield part 26Fa, and is arranged between the left side of the lower electrode 23 and the signal line SL in plan view.
  • the fourth shield portion 26Fd extends along the left side of the lower electrode 23 and the signal line SL.
  • the lower electrode 23 is arranged between the third shield part 26Fc and the fourth shield part 26Fd in the first direction Dx.
  • the signal line SL is arranged between the third shield part 26Fc and the fourth shield part 26Fd in the first direction Dx.
  • the first shield portion 26Fa is arranged to overlap the center portion of the lower electrode 23 in the second direction Dy.
  • the present invention is not limited thereto, and the first shield portion 26Fa can be provided at any position in a region that does not overlap with the gate line GL and the drive transistor Tr.
  • the drive transistor Tr has a semiconductor layer 61, a source electrode 62, a drain electrode 63, and a gate electrode 64.
  • the semiconductor layer 61 extends along the gate line GL and is provided to intersect with the gate electrode 64 in plan view.
  • the gate electrode 64 is connected to the gate line GL and extends in a direction perpendicular to the gate line GL.
  • One end side of the semiconductor layer 61 is connected to the source electrode 62 via a contact hole CH4.
  • the lower electrode 23 is electrically connected to the source electrode 62 of the drive transistor Tr via a contact hole (not shown). Thereby, the drive transistor Tr is electrically connected to the photodiode PD.
  • the other end side of the semiconductor layer 61 is connected to a drain electrode 63 via a contact hole CH3. Drain electrode 63 is connected to signal line SL.
  • the shield layer 26F is provided at a position that does not overlap the drive transistor Tr.
  • the first shield portion 26Fa is provided at a position that does not overlap with the semiconductor layer 61 and the gate electrode 64.
  • the third shield portion 26Fc is arranged apart from the drain electrode 63 in the second direction Dy. Further, the fourth shield portion 26Fd is provided between adjacent gate lines GL in the second direction Dy, and is spaced apart from each of the gate lines GL.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view taken along the line XVI-XVI' in FIG. 15.
  • the shield layer 26F is provided in a layer between the substrate 21 and the lower electrode 23 of the photodiode PD in the third direction Dz. Further, the shield layer 26F is provided in a layer between the substrate 21 and the signal line SL in the third direction Dz.
  • the shield layer 26F is provided on the substrate 21.
  • the insulating film 29 is provided on the substrate 21, covering the shield layer 26F.
  • the signal line SL is provided on the insulating film 29.
  • the insulating film 27 is provided on the insulating film 29 to cover the signal line SL.
  • the lower electrode 23 of the photodiode PD is provided on the insulating film 27. Note that the stacked structure of the photodiode PD is the same as that in the first embodiment described above, and repeated explanation will be omitted.
  • the parasitic capacitance between the signal line SL and the lower electrode 23 is suppressed by the third shield part 26Fc and the fourth shield part 26Fd of the shield layer 26F. Therefore, in a configuration in which a signal line SL is provided between the lower electrodes 23 of a plurality of photodiodes PD and a plurality of photodiodes PD are arranged along one signal line SL, the connection between the signal line SL and the lower electrode 23 is Even if a potential difference occurs between them, fluctuations in the potential of the signal line SL are suppressed.
  • FIG. 17 is an enlarged plan view showing a plurality of photodiodes and a shield layer of a detection device according to a fifth modification. Note that the cross-sectional view of the detection device 1G according to the fifth modification is similar to FIG. 16, so repeated illustration will be omitted.
  • a shield layer 26G is provided in the same layer as the gate line GL, and is connected to the gate line GL. More specifically, in FIG. 17, a plurality of photodiodes PD-1 belonging to the first row and a plurality of photodiodes PD-2 belonging to the second row are shown in an enlarged manner.
  • the photodiode PD-1 is the photodiode PD located closest to the second direction Dy side of the detection area AA and away from the detection circuit 48 and the signal line selection circuit 16 (FIG. 13).
  • the gate line GL-1 is provided between the plurality of photodiodes PD-1 belonging to the first row and the plurality of photodiodes PD-2 belonging to the second row, and extends in the first direction Dx.
  • the gate line GL-1 is connected to the drive transistors Tr of the plurality of photodiodes PD-1.
  • the gate line GL-2 is provided between the plurality of photodiodes PD-2 belonging to the second row and the plurality of photodiodes PD-3 belonging to the third row (not shown in FIG. 17). Extends in one direction Dx.
  • the gate line GL-2 is connected to the drive transistors Tr of the plurality of photodiodes PD-2.
  • the dummy wiring GLd is provided on the side opposite to the gate line GL-1 of the plurality of photodiodes PD-1 (the upper side of the photodiode PD-1 in FIG. 17).
  • the plurality of photodiodes PD-1 belonging to the first row are arranged between the dummy wiring GLd and the gate line GL-1 in the second direction Dy in plan view.
  • the dummy wiring GLd is provided in the same layer as the gate line GL, extending in the first direction Dx.
  • the first shield portion 26Ga of the shield layer 26G is connected to the gate line GL-1, extends in the second direction Dy in plan view, and connects to the lower electrode 23. -2 and the signal line SL.
  • the second shield portion 26Gb of the shield layer 26G is connected to the gate line GL-1, extends in the second direction Dy, and is disposed between the right side of the lower electrode 23-2 and the signal line SL in plan view. Ru.
  • a shield connected to the gate line GL-(m-1) corresponding to the m-1th row is connected between the lower electrode 23 of the photodiode PD-m belonging to the m-th row and the signal line SL.
  • Layer 26G is disposed.
  • the first shield portion 26Ga of the shield layer 26G is connected to the dummy wiring GLd, extends in the second direction Dy in plan view, and connects to the lower electrode 23-1. and the signal line SL.
  • the second shield portion 26Gb of the shield layer 26G is connected to the dummy wiring GLd, extends in the second direction Dy, and is disposed between the right side of the lower electrode 23-1 and the signal line SL in plan view.
  • the shield layer 26G provided in the m-th row photodiode PD-m is connected to the other gate line GL-(m-1) adjacent to the m-th row gate line GL-m. .
  • a gate drive signal is supplied to the gate line GL-m selected by the gate line drive circuit 15, and a reference voltage VCOM is supplied to the unselected gate line GL (for example, gate line GL-(m-1)).
  • the reference voltage VCOM is supplied to the shield layer 26G provided in the m-th photodiode PD-m via the unselected gate line GL-(m-1).
  • the shield layer 26G is connected to a dummy wiring GLd different from the gate line GL-1 connected to the drive transistor Tr of the photodiode PD-1.
  • a reference voltage VCOM is supplied to the dummy wiring GLd.
  • the reference voltage VCOM is supplied to the shield layer 26G provided in the photodiode PD-1 in the first row via the dummy wiring GLd.
  • the voltage supplied to the dummy wiring GLd is not limited to the reference voltage VCOM, and may be other reference voltages such as the H (high) level voltage or the L (low) level voltage of the gate drive signal, for example. .
  • the unselected gate line GL and dummy wiring GLd also serve as power supply wiring to the shield layer 26G. Therefore, in the fifth modification, the number of wirings can be reduced compared to the third embodiment described above, and the aperture ratio of the photodiode PD can be improved. Furthermore, the unselected gate line GL also functions as a shield layer 26G between the photodiodes PD adjacent to each other in the second direction Dy. Further, the dummy wiring GLd also functions as a shield layer 26G on the peripheral region GA side of the photodiode PD-1.
  • FIG. 18 is an enlarged plan view showing a plurality of photodiodes and a shield layer of a detection device according to a sixth modification.
  • the detection device 1H according to the sixth modification includes a power supply line PL extending in the first direction Dx, and a shield layer 26H extending in the second direction Dy overlapping the signal line SL. , has.
  • the power supply line PL is provided along the gate line GL in the same layer as the gate line GL, and supplies the reference voltage VCOM to the shield layer 26H.
  • the power supply line PL is provided for each of the plurality of gate lines GL arranged in the second direction Dy. That is, the power supply wiring PL is provided for each of the plurality of photodiodes PD arranged in the second direction Dy.
  • the shield layer 26H is electrically connected to the power supply wiring PL via the contact hole CH5.
  • a plurality of shield layers 26H are connected to one power supply wiring PL extending in the first direction Dx, and are provided for each of the plurality of photodiodes PD (lower electrodes 23).
  • the shield layer 26H has a width larger than that of the signal line SL, and is provided between the lower electrodes 23 of adjacent photodiodes PD.
  • the shield layer 26H includes a portion that overlaps with the signal line SL and a portion that does not overlap with the signal line SL and is disposed between the signal line SL and the lower electrode 23 in plan view.
  • FIG. 19 is a sectional view taken along line XIX-XIX' in FIG. 18.
  • the power supply line PL is provided between the substrate 21, the shield layer 26H, and the lower electrode 23 in the third direction Dz.
  • the shield layer 26H is provided in the same layer as the lower electrode 23, and is arranged between the lower electrodes 23 adjacent to each other in the first direction Dx.
  • the shield layer 26H is formed of the same material as the lower electrode 23, and a transparent conductive material such as ITO is used, for example.
  • the power supply line PL is formed of the same metal material as the gate line GL.
  • the power supply wiring PL is provided on the substrate 21.
  • the insulating film 29 is provided on the substrate 21 to cover the power supply line PL.
  • the signal line SL is provided on the insulating film 29.
  • the connection electrode CN2 is provided on the insulating film 29 in the same layer as the signal line SL, and is arranged adjacent to the signal line SL in a region overlapping with the shield layer 26H.
  • the insulating film 27 is provided on the insulating film 29 to cover the signal line SL and the connection electrode CN2.
  • the lower electrode 23 and shield layer 26H of the photodiode PD are provided on the insulating film 27.
  • the shield layer 26H is electrically connected to the connection electrode CN2 via a contact hole CH5 provided in the insulating film 27.
  • Connection electrode CN2 is electrically connected to power supply line PL via contact hole CH6 provided in insulating film 29.
  • power supply line PL is electrically connected to shield layer 26H via contact holes CH5 and CH6 provided in insulating films 27 and 29 covering power supply line PL.
  • the stacked structure of the photodiode PD is the same as that in the first embodiment described above, and repeated explanation will be omitted.
  • the parasitic capacitance between the signal line SL and the lower electrode 23 is suppressed by the shield layer 26H in the sixth modification as well. Furthermore, since the shield layer 26H is provided in the same layer as the lower electrode 23, the parasitic capacitance between the lower electrodes 23 adjacent to each other in the first direction Dx is also suppressed.
  • FIG. 20 is a plan view showing a detection device according to a seventh modification.
  • the shield layer 26I is provided in a lattice shape, overlapping each of the plurality of signal lines SL and the plurality of gate lines GL. More specifically, the shield layer 26I includes a plurality of first shield parts 26Ia extending in the first direction Dx, and a plurality of second shield parts 26Ib intersecting the first shield parts 26Ia and extending in the second direction Dy. and, including.
  • the plurality of first shield parts 26Ia are arranged in the second direction Dy, and each overlaps with the gate line GL.
  • the plurality of second shield parts 26Ib are arranged in the first direction Dx, and overlap with the signal line SL, respectively.
  • the lower electrode 23 is arranged in a region surrounded by the plurality of first shield parts 26Ia and the plurality of second shield parts 26Ib in plan view.
  • the power supply line PL is provided in the peripheral area GA and extends in the second direction Dy.
  • the shield layer 26I is provided from the detection area AA to the peripheral area GA, and is electrically connected to the power supply line PL via a plurality of contact holes CH7 in the peripheral area GA.
  • the plurality of contact holes CH7 are arranged in the second direction Dy, thereby ensuring the connection between the power supply wiring PL and the shield layer 26I.
  • FIG. 21 is a sectional view taken along the line XXI-XXI' in FIG. 20.
  • the shield layer 26I is provided on the insulating film 27 in the same layer as the lower electrode 23.
  • the second shield portion 26Ib of the shield layer 26I is arranged between lower electrodes 23 adjacent to each other in the first direction Dx. Further, the second shield portion 26Ib has a width larger than the signal line SL and overlaps the signal line SL. That is, the second shield portion 26Ib includes a portion that overlaps with the signal line SL and a portion that does not overlap with the signal line SL and is disposed between the signal line SL and the lower electrode 23 in plan view.
  • the first shield part 26Ia of the shield layer 26I also has the same laminated structure as the second shield part 26Ib.
  • the first shield portion 26Ia of the shield layer 26I is arranged between the lower electrodes 23 adjacent to each other in the second direction Dy. Further, the first shield portion 26Ia has a width larger than the gate line GL and overlaps with the gate line GL. That is, the first shield portion 26Ia includes a portion that overlaps with the gate line GL and a portion that does not overlap with the gate line GL and is disposed between the gate line GL and the lower electrode 23 in plan view.
  • the shield layer 26I is provided to cover most of the area of the detection area AA that does not overlap with the lower electrode 23, in the seventh modification, the parasitic capacitance between the signal line SL and the lower electrode 23 can be suppressed well. Can be done.
  • the third embodiment and the fifth to seventh modifications described above can be combined as appropriate. That is, the number of shield layers 26F, 26G, 26H, and 26I is not limited to one layer, and two or more layers may be provided. For example, the shield layer 26F of the third embodiment and the shield layer 26H of the sixth modification may be combined. The present invention is not limited to this, and the shield layers 26F, 26G, 26H, and 26I may be provided in various combinations.
  • the lower electrode 23 is the anode electrode of the photodiode PD
  • the upper electrode 24 is the cathode electrode of the photodiode PD.
  • the present invention is not limited thereto, and the lower electrode 23 may be the cathode electrode of the photodiode PD, and the upper electrode 24 may be the anode electrode of the photodiode PD.
  • the photodiode PD is configured such that the lower buffer layer 32 includes an electron transport layer, and the upper buffer layer 33 includes a hole transport layer.
  • the lower electrode 23 has a rectangular outer shape, the outer shape is not limited to this.
  • the lower electrode 23 may have other shapes such as a polygonal shape or a circular shape.

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Abstract

検出装置は、基板と、基板に配列され、基板の上に下部電極、下部バッファ層、活性層、上部バッファ層及び上部電極の順に積層された複数のフォトダイオードと、複数のフォトダイオードの下部電極のそれぞれに電気的に接続された複数の信号線と、複数の信号線を介して複数のフォトダイオードと接続された検出回路と、平面視で、複数の信号線の間に配置されたシールド層と、を有する。

Description

検出装置
　本発明は、検出装置に関する。
　指紋パターンや静脈パターンを検出可能な光センサが知られている（例えば、特許文献１）。このような光センサでは、活性層として有機半導体材料が用いられた複数のフォトダイオードを有するセンサが知られている。有機半導体材料は、下部電極と上部電極との間に配置され、フォトダイオードの下部電極には、検出信号を検出回路に出力するための信号線が電気的に接続されている。
特開２００９－３２００５号公報
　複数の信号線の間、あるいは、隣り合う信号線と下部電極との間に形成される寄生容量が増大すると、複数の信号線の間、あるいは、隣り合う信号線と下部電極との間で電位の変動（クロストークとも呼ばれる）が発生する可能性がある。この結果、フォトダイオードから検出回路に出力される検出信号の誤差が発生する可能性がある。
　本発明は、検出精度を向上させることが可能な検出装置を提供することを目的とする。
　本発明の一態様の検出装置は、基板と、前記基板に配列され、前記基板の上に下部電極、下部バッファ層、活性層、上部バッファ層及び上部電極の順に積層された複数のフォトダイオードと、複数の前記フォトダイオードの前記下部電極のそれぞれに電気的に接続された複数の信号線と、複数の前記信号線を介して複数の前記フォトダイオードに電気的に接続された検出回路と、平面視で、複数の前記信号線の間に配置されたシールド層と、を有する。
　本発明の一態様の検出装置は、基板と、前記基板に配列され、前記基板の上に下部電極、下部バッファ層、活性層、上部バッファ層及び上部電極の順に積層された複数のフォトダイオードと、複数の前記フォトダイオードの前記下部電極のそれぞれに電気的に接続された複数の信号線と、複数の前記信号線を介して複数の前記フォトダイオードに電気的に接続された検出回路と、平面視で、複数の前記下部電極の間に配置されたシールド層と、を有する。
　本発明の一態様の検出装置は、基板と、前記基板に配列され、前記基板の上に下部電極、下部バッファ層、活性層、上部バッファ層及び上部電極の順に積層された複数のフォトダイオードと、複数の前記フォトダイオードの前記下部電極に電気的に接続された複数の信号線と、複数の前記信号線を介して複数の前記フォトダイオードに電気的に接続された検出回路と、平面視で、前記信号線と前記下部電極の間に配置されたシールド層と、を有する。
図１は、第１実施形態に係る検出装置を示す平面図である。 図２は、図１のＩＩ－ＩＩ’断面図である。 図３は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ’断面図である。 図４は、第１変形例に係る検出装置を示す平面図である。 図５は、図４のＶ－Ｖ’断面図である。 図６は、図４のＶＩ－ＶＩ’断面図である。 図７は、第２変形例に係る検出装置の、信号線及びシールド層を模式的に示す断面図である。 図８は、第３変形例に係る検出装置の、信号線及びシールド層を模式的に示す断面図である。 図９は、第４変形例に係る検出装置の、信号線及びシールド層を模式的に示す断面図である。 図１０は、第１実施形態に係る検出装置の、生体情報測定の使用例を示す側面図である。 図１１は、第２実施形態に係る検出装置を示す平面図である。 図１２は、図１１のＸＩＩ－ＸＩＩ’断面図である。 図１３は、第３実施形態に係る検出装置を示す平面図である。 図１４は、第３実施形態に係る検出装置を示す回路図である。 図１５は、図１３の複数のフォトダイオード及びシールド層を拡大して示す平面図である。 図１６は、図１５のＸＶＩ－ＸＶＩ’断面図である。 図１７は、第５変形例に係る検出装置の、複数のフォトダイオード及びシールド層を拡大して示す平面図である。 図１８は、第６変形例に係る検出装置の、複数のフォトダイオード及びシールド層を拡大して示す平面図である。 図１９は、図１８のＸＩＸ－ＸＩＸ’断面図である。 図２０は、第７変形例に係る検出装置を示す平面図である。 図２１は、図２０のＸＸＩ－ＸＸＩ’断面図である。
　本発明を実施するための形態（実施形態）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、本開示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、本開示と各図において、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。
　本明細書及び特許請求の範囲において、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。
（第１実施形態）
　図１は、第１実施形態に係る検出装置を示す平面図である。図１に示すように、検出装置１は、基板２１と、複数のフォトダイオードＰＤと、複数の信号線ＳＬと、複数のシールド層２６と、制御回路１２２と、を有する。
　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、複数のフォトダイオードＰＤが設けられた領域である。周辺領域ＧＡは、検出領域ＡＡの外周と、基板２１の端部との間の領域であり、複数のフォトダイオードＰＤが設けられない領域である。複数の信号線ＳＬ及び制御回路１２２は、基板２１の周辺領域ＧＡに設けられる。
　なお、以下の説明において、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。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る。第３方向Ｄｚは、基板２１の法線方向である。また、「平面視」とは、基板２１と垂直な方向から見た場合の位置関係をいう。
　検出装置１は、光センサ素子として複数のフォトダイオードＰＤを有する。フォトダイオードＰＤ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ＰＤは、有機半導体を用いたＯＰＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ）である。複数のフォトダイオードＰＤは、検出領域ＡＡで第２方向Ｄｙに並んで配列される。
　複数のフォトダイオードＰＤは、有機半導体の下部に配置された下部電極２３と、有機半導体の上部に配置された上部電極２４と、を含む。複数の下部電極２３は、複数のフォトダイオードＰＤごとに設けられ、検出領域ＡＡで第２方向Ｄｙに並んで配列される。また、複数の下部電極２３は、第２方向Ｄｙで離隔して配置される。上部電極２４は、複数のフォトダイオードＰＤに跨がって設けられ、検出領域ＡＡに連続して設けられる。なお、フォトダイオードＰＤ、下部電極２３及び上部電極２４の構成については、図２で後述する。
　複数の信号線ＳＬは、複数のフォトダイオードＰＤの下部電極２３のそれぞれに電気的に接続される。具体的には、図１に示す例では、複数のフォトダイオードＰＤのそれぞれに対応して下部電極２３－１、２３－２、・・・、２３－８が第２方向Ｄｙに配列される。信号線ＳＬ－１、ＳＬ－２、・・・、ＳＬ－８は、下部電極２３－１、２３－２、・・・、２３－８のそれぞれに接続される。なお、以下の説明では、信号線ＳＬ－１、ＳＬ－２、・・・、ＳＬ－８を区別して説明する必要がない場合には、単に信号線ＳＬと表す。また、下部電極２３－１、２３－２、・・・、２３－８を区別して説明する必要がない場合には、単に下部電極２３と表す。
　複数の信号線ＳＬはそれぞれ、下部電極２３との接続箇所から第１方向Ｄｘに延在し、第２方向Ｄｙに屈曲して、複数のフォトダイオードＰＤの配列方向に沿って第２方向Ｄｙに延在する。複数の信号線ＳＬ－１、ＳＬ－２、・・・、ＳＬ－８の第２方向Ｄｙに延在する部分は、第１方向Ｄｘに配列される。複数の信号線ＳＬは、制御回路１２２が有する検出回路４８に接続される。言い換えると検出回路４８は、複数の信号線ＳＬを介して複数のフォトダイオードＰＤの下部電極２３に電気的に接続される。
　複数のシールド層２６は、平面視で、複数の信号線ＳＬの間に配置される。具体的には、信号線ＳＬ－１、ＳＬ－２、・・・、ＳＬ－８のそれぞれの間に、シールド層２６－１、２６－２、・・・、２６－７が配置される。なお、以下の説明では、シールド層２６－１、２６－２、・・・、２６－７を区別して説明する必要がない場合には、単にシールド層２６と表す。
　複数のシールド層２６は、第２方向Ｄｙに延在する第１シールド部２６ａと、第１シールド部２６ａに接続され、第１方向Ｄｘに延在する第２シールド部２６ｂと、を含む。第１シールド部２６ａは、複数の信号線ＳＬの第２方向Ｄｙに延在する部分の間に配置され、それぞれ信号線ＳＬに沿って延在する。また、第２シールド部２６ｂは、複数の信号線ＳＬの第１方向Ｄｘに延在する部分の間に配置されるとともに、平面視で複数の下部電極２３の間に延在する。
　複数のシールド層２６の第１シールド部２６ａは、第２方向Ｄｙに延在して、制御回路１２２が有する電源回路１２３に接続される。電源回路１２３は、複数のシールド層２６に基準電圧ＶＣＯＭを供給する。基準電圧ＶＣＯＭは、固定された所定の電位を有する電圧信号である。基準電圧ＶＣＯＭは、例えば、下部電極２３に供給されるセンサ基準電圧ＣＯＭと同等の電位を有する電圧信号である。また、電源回路１２３は、センサ電源信号ＶＤＤＳＮＳをフォトダイオードＰＤの上部電極２４に供給する。
　制御回路１２２（検出回路４８及び電源回路１２３）は、基板２１の周辺領域ＧＡで、フォトダイオードＰＤと第２方向Ｄｙに隣り合って配置される。制御回路１２２は、複数のフォトダイオードＰＤに制御信号を供給して検出動作を制御する回路である。複数のフォトダイオードＰＤ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として検出回路４８に出力する。本実施形態では、複数のフォトダイオードＰＤの検出信号Ｖｄｅｔは、時分割的に順次、検出回路４８に出力される。言い換えると、複数の信号線ＳＬは、時分割的に順次、検出回路４８と電気的に接続される。これにより、検出装置１は、複数のフォトダイオードＰＤからの検出信号Ｖｄｅｔに基づいて、被検出体に関する情報を検出する。
　なお、制御回路１２２（検出回路４８及び電源回路１２３）は、複数のフォトダイオードＰＤと同じ基板２１に設けられているが、これに限定されない。制御回路１２２（検出回路４８及び電源回路１２３）は、例えば、フレキシブルプリント基板等を介して基板２１と接続された別の制御基板に設けられていてもよい。また、検出回路４８と電源回路１２３とは、それぞれ個別の回路として形成されていてもよい。
　また、図１では図示を省略するが、検出装置１は、１又は複数の光源を有していてもよい。光源は、例えば、無機ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）や、有機ＥＬ（ＯＬＥＤ：Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）等が用いられる。
　光源から出射された光は、指等の被検出体の表面で反射され複数のフォトダイオードＰＤに入射する。これにより、検出装置１は、指等の表面の凹凸の形状を検出することで指紋を検出することができる。あるいは、光源から出射された光は、指等の内部で反射し又は指等を透過して複数のフォトダイオードＰＤに入射してもよい。これにより、検出装置１は、指等の内部の生体に関する情報を検出できる。生体に関する情報とは、例えば、指や掌の脈波、脈拍、血管像等である。すなわち、検出装置１は、指紋を検出する指紋検出装置や、静脈などの血管パターンを検出する静脈検出装置として構成されてもよい。
　次にフォトダイオードＰＤ及びシールド層２６の積層構成について説明する。図２は、図１のＩＩ－ＩＩ’断面図である。
　以下の説明では、基板２１の表面に垂直な方向において、基板２１から封止膜２８に向かう方向を「上側」又は単に「上」とする。また、封止膜２８から基板２１に向かう方向を「下側」又は単に「下」とする。
　図２に示すように、基板２１は、絶縁性基板であり、例えば、ガラスや樹脂材料が用いられる。基板２１は、平板状に限定されず、曲面を有していてもよい。この場合、基板２１は、フィルム状の樹脂であってもよい。
　シールド層２６は、基板２１の上に設けられる。シールド層２６は、例えば金属配線で形成され、フォトダイオードＰＤの下部電極２３よりも良好な導電性を有する材料で形成される。シールド層２６は、第３方向Ｄｚで、基板２１とフォトダイオードＰＤとの間の層に設けられる。また、上述したように、シールド層２６の第２シールド部２６ｂは、隣り合うフォトダイオードＰＤの下部電極２３の間に位置する。絶縁膜２７は、シールド層２６を覆って基板２１の上に設けられる。絶縁膜２７は、無機絶縁膜であってもよいし、有機絶縁膜であってもよい。
　フォトダイオードＰＤは、絶縁膜２７の上に設けられる。より詳細には、フォトダイオードＰＤは、下部電極２３と、下部バッファ層３２と、活性層３１と、上部バッファ層３３と、上部電極２４と、を有する。フォトダイオードＰＤは、基板２１に垂直な方向で、下部電極２３、下部バッファ層３２（正孔輸送層）、活性層３１、上部バッファ層３３（電子輸送層）、上部電極２４の順に積層される。
　下部電極２３は、フォトダイオードＰＤのアノード電極であり、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　Ｏｘｉｄｅ）等の透光性を有する導電材料で形成される。本実施形態の検出装置１は、被検出体からの光が基板２１を透過してフォトダイオードＰＤに入射する、下面受光型の光センサとして形成される。
　活性層３１は、照射される光に応じて特性（例えば、電圧電流特性や抵抗値）が変化する。活性層３１の材料として、有機材料が用いられる。具体的には、活性層３１は、ｐ型有機半導体と、ｎ型有機半導体であるｎ型フラーレン誘導体（ＰＣＢＭ）とが混在するバルクヘテロ構造である。活性層３１として、例えば、低分子有機材料であるＣ６０（フラーレン）、ＰＣＢＭ（フェニルＣ６１酪酸メチルエステル：Phenyl　C61-butyric　acid　methyl　ester）、ＣｕＰｃ（銅フタロシアニン：Copper　Phthalocyanine）、Ｆ１６ＣｕＰｃ（フッ素化銅フタロシアニン）、ｒｕｂｒｅｎｅ（ルブレン：5,6,11,12-tetraphenyltetracene）、ＰＤＩ（Perylene（ペリレン）の誘導体）等を用いることができる。
　活性層３１は、これらの低分子有機材料を用いて蒸着型（Dry　Process）で形成することができる。この場合、活性層３１は、例えば、ＣｕＰｃとＦ１６ＣｕＰｃとの積層膜、又はｒｕｂｒｅｎｅとＣ６０との積層膜であってもよい。活性層３１は、塗布型（Wet　Process）で形成することもできる。この場合、活性層３１は、上述した低分子有機材料と高分子有機材料とを組み合わせた材料が用いられる。高分子有機材料として、例えばＰ３ＨＴ（poly（3-hexylthiophene））、Ｆ８ＢＴ（F8-alt-benzothiadiazole）等を用いることができる。活性層３１は、Ｐ３ＨＴとＰＣＢＭとが混合した状態の膜、又はＦ８ＢＴとＰＤＩとが混合した状態の膜とすることができる。
　下部バッファ層３２は正孔輸送層であり、上部バッファ層３３は電子輸送層である。下部バッファ層３２及び上部バッファ層３３は、活性層３１で発生した正孔及び電子が下部電極２３又は上部電極２４に到達しやすくするために設けられる。下部バッファ層３２（正孔輸送層）は、下部電極２３の上に直接接し、隣り合う下部電極２３の間の領域にも設けられる。活性層３１は、下部バッファ層３２の上に直接接する。正孔輸送層の材料は、酸化金属層とされる。酸化金属層として、酸化タングステン（ＷＯ３）、酸化モリブデン等が用いられる。
　上部バッファ層３３（電子輸送層）は、活性層３１の上に直接接し、上部電極２４は、上部バッファ層３３の上に直接接する。電子輸送層の材料は、エトキシ化ポリエチレンイミン（ＰＥＩＥ）が用いられる。
　なお、下部バッファ層３２、活性層３１及び上部バッファ層３３の材料、製法はあくまで一例であり、他の材料、製法であってもよい。例えば、下部バッファ層３２及び上部バッファ層３３は、それぞれ単層膜に限定されず、電子ブロック層や、正孔ブロック層を含んで積層膜として形成されていてもよい。
　上部電極２４は上部バッファ層３３の上に設けられる。上部電極２４は、フォトダイオードＰＤのカソード電極であり、検出領域ＡＡの全体に亘って連続して形成される。言い換えると、上部電極２４は複数のフォトダイオードＰＤの上に連続して設けられる。上部電極２４は、下部バッファ層３２、活性層３１及び上部バッファ層３３を挟んで、複数の下部電極２３と対向する。上部電極２４は、例えば、ＩＴＯやＩＺＯ等の透光性を有する導電材料で形成される。
　封止膜２８は、上部電極２４の上に設けられる。封止膜２８は、シリコン窒化膜や酸化アルミニウム膜などの無機膜、あるいはアクリルなどの樹脂膜が用いられる。封止膜２８は、単層に限定されず、上記の無機膜及び樹脂膜を組み合わせた２層以上の積層膜であってもよい。封止膜２８によりフォトダイオードＰＤは良好に封止され、上面側からの水分の侵入を抑制することができる。
　図３は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ’断面図である。図３に示すように、複数の信号線ＳＬは、基板２１の上に設けられる。また、複数のシールド層２６（第１シールド部２６ａ）は、信号線ＳＬと同層に基板２１の上に設けられ、隣り合う信号線ＳＬの間に配置される。本実施形態では、第１方向Ｄｘで、信号線ＳＬ－１、シールド層２６－１（第１シールド部２６ａ）、信号線ＳＬ－２、シールド層２６－２（第１シールド部２６ａ）、・・・のように、信号線ＳＬとシールド層２６とが交互に配列される。なお、複数の信号線ＳＬ及び複数のシールド層２６は、基板２１の上に直接設けられる構成に限定されず、１層又は複数層の絶縁膜を介して基板２１の上に設けられていてもよい。
　絶縁膜２７は、複数の信号線ＳＬ及び複数のシールド層２６を覆って基板２１の上に設けられる。図３に示す領域では、フォトダイオードＰＤが設けられず、絶縁膜２７の上に封止膜２８が設けられる。封止膜２８は、検出領域ＡＡ及び周辺領域ＧＡに亘って連続して設けられる。
　上述したように、複数のシールド層２６は、隣り合う信号線ＳＬの間に配置され、基準電圧ＶＣＯＭが供給される。シールド層２６により、隣り合う信号線ＳＬの間の寄生容量が抑制され、信号線ＳＬの間の意図しない容量結合が抑制される。したがって、隣り合う信号線ＳＬで電位差が発生した場合であっても、信号線ＳＬの電位の変動が抑制される。
　例えば、フォトダイオードＰＤの読み出し期間（第１読み出し期間）に、フォトダイオードＰＤ－１（図１参照）で検出された検出信号Ｖｄｅｔ１が信号線ＳＬ－１を介して検出回路４８に出力される。次の読み出し期間（第２読み出し期間）では、フォトダイオードＰＤ－２（図１参照）で検出された検出信号Ｖｄｅｔ２が信号線ＳＬ－２を介して検出回路４８に出力される。第２読み出し期間では、すでにフォトダイオードＰＤ－１の読み出しが完了し、信号線ＳＬ－１の電位が基準電圧ＶＣＯＭ近くまで低下する。
　このように、フォトダイオードＰＤの検出信号Ｖｄｅｔを順次読み出す場合に、隣り合う信号線ＳＬで電位差が大きくなる場合が発生する。上述したように、本実施形態では、複数のシールド層２６が設けられているので、隣り合う信号線ＳＬの電位の変動が抑制され、信号線ＳＬから検出回路４８に出力される検出信号Ｖｄｅｔの変動が抑制される。
　また、図２に示すように、複数のシールド層２６（第２シールド部２６ｂ）は、隣り合う下部電極２３の間に配置され、基準電圧ＶＣＯＭが供給される。これにより、シールド層２６により、隣り合う下部電極２３の間の寄生容量が抑制され、下部電極２３の間の意図しない容量結合が抑制される。したがって、隣り合うフォトダイオードＰＤで、下部電極２３の間の電位差が発生した場合であっても、隣り合うフォトダイオードＰＤの間の電位の変動が抑制される。したがって、フォトダイオードＰＤから信号線ＳＬを介して検出回路４８に出力される検出信号Ｖｄｅｔの変動が抑制される。以上のように、本実施形態の検出装置１は、検出精度を向上させることが可能である。
　なお、複数のシールド層２６に供給される基準電圧ＶＣＯＭは、下部電極２３に供給されるセンサ基準電圧ＣＯＭと同等の電圧に限定されない。基準電圧ＶＣＯＭは、所定の固定された電圧信号であればよく、例えば、上部電極２４に供給されるセンサ電源信号ＶＤＤＳＮＳ（センサ電圧）と同等の電圧信号であってもよい。
（第１変形例）
　図４は、第１変形例に係る検出装置を示す平面図である。なお、以下の説明では、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
　図４に示すように、第１変形例に係る検出装置１Ａにおいて、シールド層２６Ａは、複数の信号線ＳＬに重畳し、かつ、複数の信号線ＳＬに跨がって連続して設けられる。より詳細には、シールド層２６Ａは、第１シールド部２６Ａａと、第１シールド部２６Ａａに接続された複数の第２シールド部２６Ａｂと、を有する。第１シールド部２６Ａａは、平面視で矩形状であり、複数の信号線ＳＬに重畳し、かつ、複数の信号線ＳＬに跨がって連続して設けられる。言い換えると、シールド層２６Ａ（第１シールド部２６Ａａ）の少なくとも一部は、平面視で、複数の信号線ＳＬの間に配置される。
　第１シールド部２６Ａａの第１方向Ｄｘでの幅は、複数の信号線ＳＬの全体の幅（すなわち、信号線ＳＬ－１から信号線ＳＬ－８までの第１方向Ｄｘでの幅）よりも大きい。また、第２シールド部２６Ａｂは、第１シールド部２６Ａａに接続され、平面視で第１シールド部２６Ａａから第１方向Ｄｘに延在し、第２方向Ｄｙに隣り合う下部電極２３の間に設けられる。
　図５は、図４のＶ－Ｖ’断面図である。図５に示すように、絶縁膜２７は複数の信号線ＳＬを覆って基板２１の上に設けられる。シールド層２６Ａの第１シールド部２６Ａａは、絶縁膜２７の上に設けられる。言い換えると、シールド層２６Ａは、複数の信号線ＳＬよりも上側の層に設けられ、複数の信号線ＳＬに重畳する領域、及び、隣り合う信号線ＳＬの間の領域（複数の信号線ＳＬに重畳しない領域）に亘って連続して設けられる。封止膜２８は、シールド層２６Ａを覆って絶縁膜２７の上に設けられる。
　図６は、図４のＶＩ－ＶＩ’断面図である。図６に示すように、シールド層２６Ａの第２シールド部２６Ａｂは、フォトダイオードＰＤの下部電極２３と同層に、絶縁膜２７の上に設けられる。シールド層２６Ａの第２シールド部２６Ａｂは、隣り合うフォトダイオードＰＤの下部電極２３の間に位置する。下部バッファ層３２は、複数の下部電極２３及び第２シールド部２６Ａｂを覆って設けられる。
　第１変形例においても、シールド層２６Ａの第１シールド部２６Ａａにより、隣り合う信号線ＳＬの間の寄生容量が抑制される。また、シールド層２６Ａの第２シールド部２６Ａｂにより、隣り合う下部電極２３の間の寄生容量が抑制される。さらに第１変形例では、シールド層２６Ａは信号線ＳＬを覆って設けられているので、外部（検出装置１の封止膜２８側）から信号線ＳＬに侵入するノイズを良好に遮蔽することができる。シールド層２６Ａの第１シールド部２６Ａａは信号線ＳＬと異なる層に設けられているので、上述した第１実施形態に比べて、信号線ＳＬの配置ピッチを小さくすることができ、信号線ＳＬの引き回しの自由度を向上させることができる。また、シールド層２６Ａの第２シールド部２６Ａｂは、フォトダイオードＰＤの下部電極２３と同層に設けられているので、第１実施形態に比べて、下部電極２３の間の電位の変動を抑制することができる。
（第２変形例）
　図７は、第２変形例に係る検出装置の、信号線及びシールド層を模式的に示す断面図である。なお、第２変形例に係る検出装置１Ｂの平面図は、図１と類似するため繰り返しの図示は省略する。
　図７に示すように、第２変形例に係る検出装置１Ｂにおいて、シールド層２６Ｂは絶縁膜２７の上に設けられ、平面視で、隣り合う信号線ＳＬの間に配置される。言い換えると、上述した第１変形例とは異なり、シールド層２６Ｂの第１シールド部２６Ｂａは、複数の信号線ＳＬに重畳する領域には設けられず、隣り合う信号線ＳＬの間の領域（複数の信号線ＳＬに重畳しない領域）に設けられる。
　第１シールド部２６Ｂａは、それぞれ、図１に示した第１シールド部２６ａと同様に、信号線ＳＬに沿った線状に形成される。図７に示す例では、第１方向Ｄｘで、信号線ＳＬ－１、シールド層２６Ｂ－１、信号線ＳＬ－２、シールド層２６Ｂ－２、信号線ＳＬ－３、シールド層２６Ｂ－３、信号線ＳＬ－４、・・・のように交互に配置される。
　第２変形例では、上述した第１変形例に比べて、信号線ＳＬよりも上側に設けられたシールド層２６Ｂの面積が小さいので、信号線ＳＬとシールド層２６Ｂとの間に形成される容量が抑制される。したがって、シールド層２６Ｂを設けた場合であっても信号線ＳＬの時定数が低減され、検出信号Ｖｄｅｔの読み出しに要する時間の増大を抑制することができる。
（第３変形例）
　図８は、第３変形例に係る検出装置の、信号線及びシールド層を模式的に示す断面図である。なお、第３変形例に係る検出装置１Ｃの平面図は、図４と類似するため繰り返しの図示は省略する。
　図８に示すように、第３変形例に係る検出装置１Ｃにおいて、シールド層２６Ｃは、第３方向Ｄｚで、基板２１と信号線ＳＬとの間の層に設けられる。具体的には、シールド層２６Ｃは、基板２１の上に設けられる。絶縁膜２９はシールド層２６Ｃを覆って設けられ、複数の信号線ＳＬは絶縁膜２９の上に設けられる。第３変形例では、基板２１の上に、シールド層２６Ｃ、絶縁膜２９、信号線ＳＬ、絶縁膜２７、封止膜２８の順に積層される。
　シールド層２６Ｃは、平面視で図４と同様に矩形状に形成され、複数の信号線ＳＬに重畳し、かつ、複数の信号線ＳＬに跨がって連続して設けられる。言い換えると、シールド層２６Ｃは、複数の信号線ＳＬよりも下側の層に設けられ、複数の信号線ＳＬに重畳する領域、及び、隣り合う信号線ＳＬの間の領域（複数の信号線ＳＬに重畳しない領域）に亘って連続して設けられる。
　第３変形例においても、シールド層２６Ｃの第１シールド部２６Ｃａにより、隣り合う信号線ＳＬの間の寄生容量が抑制される。また、第３変形例では、シールド層２６Ｃは、信号線ＳＬの下側に、複数の信号線ＳＬに亘って連続して設けられているので、基板２１側（下側）から信号線ＳＬに侵入するノイズを良好に遮蔽することができる。シールド層２６Ｃは信号線ＳＬ及びフォトダイオードＰＤの下部電極２３と異なる層に設けられているので、上述した第１実施形態及び各変形例に比べて、シールド層２６Ｃの配置の自由度を向上させることができる。
（第４変形例）
　図９は、第４変形例に係る検出装置の、信号線及びシールド層を模式的に示す断面図である。なお、第４変形例に係る検出装置１Ｄの平面図は、図１と類似するため繰り返しの図示は省略する。
　図９に示すように、第４変形例に係る検出装置１Ｄにおいて、シールド層２６Ｄは基板２１と信号線ＳＬとの間の層に設けられ、平面視で、隣り合う信号線ＳＬの間に配置される。言い換えると、上述した第３変形例とは異なり、シールド層２６Ｄの第１シールド部２６Ｄａは、複数の信号線ＳＬよりも下側の層であって、複数の信号線ＳＬに重畳する領域には設けられず、隣り合う信号線ＳＬの間の領域（複数の信号線ＳＬに重畳しない領域）に設けられる。図９に示す例では、第１方向Ｄｘで、信号線ＳＬ－１、シールド層２６Ｄ－１、信号線ＳＬ－２、シールド層２６Ｄ－２、信号線ＳＬ－３、シールド層２６Ｄ－３、信号線ＳＬ－４、・・・のように交互に配置される。
　第４変形例では、上述した第３変形例に比べて、信号線ＳＬよりも下側のシールド層２６Ｄの面積が小さいので、信号線ＳＬとシールド層２６Ｄとの間に形成される容量が抑制される。したがって、シールド層２６Ｄを設けた場合であっても信号線ＳＬの時定数が低減され、検出信号Ｖｄｅｔの読み出しに要する時間の増大を抑制することができる。
　なお、上述した第１実施形態及び各変形例は、適宜組み合わせることができる。すなわち、シールド層２６、２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄは、１層に限定されず２層以上設けられていてもよい。例えば、第１実施形態のシールド層２６と、第１変形例のシールド層２６Ａとを組み合わせて設けてもよい。又は、第１実施形態のシールド層２６と、第２変形例のシールド層２６Ｂとを組み合わせて設けてもよい。これに限定されず、シールド層２６、２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄを各種組み合わせて設けてもよい。
　また、平面視で複数の信号線ＳＬの間に設けられた第１シールド部２６ａ、と、複数の下部電極２３の間に設けられた第２シールド部２６ｂとは、接続されて連続したシールド層２６として形成されている。ただしこれに限定されず、第１シールド部２６ａと、第２シールド部２６ｂとは、互いに離隔して設けられ、個別のシールド層として形成されていてもよい。
　図１０は、第１実施形態に係る検出装置の、生体情報測定の使用例を示す側面図である。上述した第１実施形態及び各変形例では、複数のフォトダイオードＰＤが第２方向Ｄｙに配列される構成を示した。このような検出装置１は、図１０に示すように、被検出体１００である手首Ｗｒの静脈パターンの観察に使用できる。
　検出装置１の基板２１は、変形可能な可撓性を有する材料で形成され、手首Ｗｒを取り巻く環状に設けられる。光源９１Ａ、９２Ａは、環状に設けられた基板２１に沿って円弧状に配置される。光源９１Ａ、９２Ａから出射された光Ｌは、被検出体１００の血管（静脈）で反射され、センサ部１０の複数のフォトダイオードＰＤに入射する。また、検出装置１は、手首Ｗｒに限定されず、指を取り巻く環状に設けられたリング状に形成されてもよい。あるいは検出装置１は、例えば、スマートウォッチやウェアラブルデバイスに採用することができる。なお、図１０に示す光源９１Ａ、９２Ａの配置はあくまで例示であり、検出装置１が搭載される機器に応じて適宜変更することができる。
（第２実施形態）
　図１１は、第２実施形態に係る検出装置を示す平面図である。図１１に示すように、第２実施形態に係る検出装置１Ｅにおいて、複数のフォトダイオードＰＤは、基板２１の検出領域ＡＡにマトリクス状に配置される。複数の下部電極２３は、複数のフォトダイオードＰＤごとに設けられ、検出領域ＡＡでマトリクス状に配置される。言い換えると、複数のフォトダイオードＰＤ（複数の下部電極２３）は、第１方向Ｄｘ及び第２方向Ｄｙに並んで配列される。上部電極２４（図１１では図示を省略する）は、複数のフォトダイオードＰＤに跨がって設けられ、検出領域ＡＡに連続して設けられる。
　複数の信号線ＳＬは、複数のフォトダイオードＰＤの下部電極２３のそれぞれに電気的に接続され、下部電極２３と重なる領域に亘って延在して検出回路４８に電気的に接続される。例えば、第２方向Ｄｙに配列された複数のフォトダイオードＰＤの下部電極２３－１、２３－２、・・・、２３－５のそれぞれに信号線ＳＬ－１、ＳＬ－２、・・・、ＳＬ－５が接続される。平面視で、信号線ＳＬ－１、ＳＬ－２、・・・、ＳＬ－５は第１方向Ｄｘに配列される。
　下部電極２３－１に接続された信号線ＳＬ－１は、下部電極２３－２、２３－３、２３－４、２３－５と重なって第２方向Ｄｙに延在する。下部電極２３－２に接続された信号線ＳＬ－２は、下部電極２３－３、２３－４、２３－５と重なって第２方向Ｄｙに延在する。下部電極２３－３に接続された信号線ＳＬ－３は、下部電極２３－４、２３－５と重なって第２方向Ｄｙに延在する。下部電極２３－４に接続された信号線ＳＬ－４は、下部電極２３－５と重なって第２方向Ｄｙに延在する。同様の配置関係で第２方向Ｄｙに配列された複数のフォトダイオードＰＤ及び複数の信号線ＳＬが、第１方向Ｄｘに複数配列される。
　シールド層２６Ｅは、検出領域ＡＡのほとんどを覆うように設けられ、平面視で複数の信号線ＳＬ及び複数のフォトダイオードＰＤに跨がって連続して設けられる。すなわち、第２実施形態において、シールド層２６Ｅの少なくとも一部は、平面視で、複数の信号線ＳＬの間に配置される。
　図１２は、図１１のＸＩＩ－ＸＩＩ’断面図である。図１２に示すように、第３方向Ｄｚで、基板２１の上に、複数の信号線ＳＬ、絶縁膜２９、シールド層２６Ｅ、絶縁膜２７、複数のフォトダイオードＰＤの順に積層される。なお、フォトダイオードＰＤの積層構造は、上述した第１実施形態と同様であり、詳細な説明は省略する。
　シールド層２６Ｅは、複数の信号線ＳＬと、複数のフォトダイオードＰＤの下部電極２３との間の層に形成される。シールド層２６Ｅの下部電極２３と重なる領域には開口部ＯＰが設けられている。フォトダイオードＰＤの下部電極２３は、シールド層２６Ｅに設けられた開口部ＯＰを介して信号線ＳＬと電気的に接続される。
　より詳細には、開口部ＯＰと重なる領域で、シールド層２６Ｅと同層に接続電極ＣＮ１が設けられる。接続電極ＣＮ１は、シールド層２６Ｅとスリットを介して離隔して設けられる。フォトダイオードＰＤの下部電極２３は、絶縁膜２７に設けられたコンタクトホールＣＨ１を介して接続電極ＣＮ１と電気的に接続される。接続電極ＣＮ１は、絶縁膜２９に設けられたコンタクトホールＣＨ２を介して信号線ＳＬ－５と電気的に接続される。
　シールド層２６Ｅは、複数の信号線ＳＬよりも上側の層に設けられ、複数の信号線ＳＬに重畳する領域、及び、隣り合う信号線ＳＬの間の領域（複数の信号線ＳＬに重畳しない領域）に亘って連続して設けられる。さらに、シールド層２６Ｅは、下部電極２３と、この下部電極２３に非接続の信号線ＳＬ（図１２では、信号線ＳＬ－１から信号線ＳＬ－４）との間に設けられる。
　このような構成により、シールド層２６Ｅにより、隣り合う信号線ＳＬの間の寄生容量が抑制される。したがって、隣り合う信号線ＳＬの間で電位差が発生した場合でも信号線ＳＬの電位の変動が抑制される。また、シールド層２６Ｅにより、信号線ＳＬと下部電極２３との間の寄生容量が抑制される。したがって、下部電極２３と、下部電極２３に非接続の信号線ＳＬとの間で電位差が発生した場合でも信号線ＳＬの電位の変動が抑制される。
（第３実施形態）
　図１３は、第３実施形態に係る検出装置を示す平面図である。図１３に示すように、第３実施形態に係る検出装置１Ｆは、さらに、複数の駆動トランジスタＴｒと、複数のゲート線ＧＬと、ゲート線駆動回路１５と、信号線選択回路１６と、シールド層２６Ｆと、を有する。
　複数のフォトダイオードＰＤ及び下部電極２３は、検出領域ＡＡにマトリクス状に配置される。複数の駆動トランジスタＴｒは、複数のフォトダイオードＰＤのそれぞれに対応して設けられる。複数のゲート線ＧＬは、それぞれ第１方向Ｄｘに延在し、第２方向Ｄｙに配列される。複数の信号線ＳＬは、それぞれ第２方向Ｄｙに延在し、第１方向Ｄｘに配列される。フォトダイオードＰＤの下部電極２３は、複数のゲート線ＧＬと、複数の信号線ＳＬとで囲まれた領域に配置される。なお、シールド層２６Ｆ、下部電極２３及び信号線ＳＬの詳細な構成については、図１５で後述する。
　ゲート線駆動回路１５及び信号線選択回路１６は、周辺領域ＧＡに設けられる。複数のフォトダイオードＰＤは、ゲート線駆動回路１５から供給されるゲート駆動信号に従って検出を行う。また、複数のフォトダイオードＰＤ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。これにより、検出装置１は、複数のフォトダイオードＰＤからの検出信号Ｖｄｅｔに基づいて、被検出体に関する情報を検出する。
　より詳細には、ゲート線駆動回路１５は、複数のゲート線ＧＬを順次又は同時に選択し、選択されたゲート線ＧＬにゲート駆動信号を供給する。これにより、ゲート線ＧＬに接続された駆動トランジスタＴｒがオン（導通状態）となり、ゲート線ＧＬに接続された複数のフォトダイオードＰＤの下部電極２３は、駆動トランジスタＴｒを介して信号線ＳＬと電気的に接続される。
　信号線選択回路１６は、複数の信号線ＳＬ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、制御回路１２２（図１参照）から供給される選択信号ＡＳＷに基づいて、選択された信号線ＳＬと検出回路４８とを接続する。例えば、信号線選択回路１６は、複数の出力トランジスタＴｒＳと、複数の出力トランジスタＴｒＳのゲートに接続された選択信号線Ｌｓｅｌと、出力信号線Ｌｏｕｔとを有する。
　選択信号線Ｌｓｅｌを介して供給された選択信号ＡＳＷに基づいて、複数の出力トランジスタＴｒＳが順次オンとなり、選択された信号線ＳＬと検出回路４８とが、出力信号線Ｌｏｕｔを介して電気的に接続される。これにより、信号線選択回路１６は、選択された信号線ＳＬに対応するフォトダイオードＰＤと電気的に接続され、フォトダイオードＰＤの検出信号Ｖｄｅｔを検出回路４８に出力する。
　図１４は、第３実施形態に係る検出装置を示す回路図である。なお、図１４では、検出回路４８の回路構成も併せて示している。図１４に示すように、部分検出領域ＰＡＡは、フォトダイオードＰＤと、容量素子Ｃａと、駆動トランジスタＴｒとを含む。容量素子Ｃａは、フォトダイオードＰＤに形成される容量（センサ容量）であり、等価的にフォトダイオードＰＤと並列に接続される。
　図１４では、複数のゲート線ＧＬのうち、第２方向Ｄｙに並ぶ２つのゲート線ＧＬ（ｍ）、ＧＬ（ｍ＋１）を示す。また、複数の信号線ＳＬのうち、第１方向Ｄｘに並ぶ２つの信号線ＳＬ（ｎ）、ＳＬ（ｎ＋１）を示す。部分検出領域ＰＡＡは、ゲート線ＧＬと信号線ＳＬとで囲まれた領域である。
　駆動トランジスタＴｒは、複数のフォトダイオードＰＤのそれぞれに対応して設けられる。駆動トランジスタ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方向Ｄｘに並ぶ複数の部分検出領域ＰＡＡに属する駆動トランジスタＴｒのゲートは、ゲート線ＧＬに接続される。第２方向Ｄｙに並ぶ複数の部分検出領域ＰＡＡに属する駆動トランジスタＴｒのソース及びドレインの一方は、信号線ＳＬに接続される。駆動トランジスタＴｒのソース及びドレインの他方は、フォトダイオードＰＤ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ＰＤのカソードには、電源回路１２３（図１参照）からセンサ電源信号ＶＤＤＳＮＳが供給される。また、信号線ＳＬ及び容量素子Ｃａには、電源回路１２３からリセットトランジスタＴｒＲを介して、信号線ＳＬ及び容量素子Ｃａの初期電位となるセンサ基準電圧ＣＯＭが供給される。
　露光期間で部分検出領域ＰＡＡに光が照射されると、フォトダイオードＰＤ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。読み出し期間で駆動トランジスタ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、信号線ＳＬに電流が流れる。信号線ＳＬは、信号線選択回路１６の出力トランジスタＴｒＳ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、部分検出領域ＰＡＡごとにフォトダイオードＰＤに照射される光の光量に応じた信号を検出できる。
　検出回路４８は、読み出し期間にスイッチＳＳＷがオンになり、信号線ＳＬと接続される。検出回路４８の検出信号増幅回路４２は、信号線ＳＬから供給された電流の変動を電圧の変動に変換して増幅する。検出信号増幅回路４２の非反転入力部（＋）には、固定された電位を有する基準電位（Ｖｒｅｆ）が入力され、反転入力部（－）には、信号線ＳＬが接続される。実施形態では、基準電位（Ｖｒｅｆ）電圧としてセンサ基準電圧ＣＯＭと同じ信号が入力される。制御回路１２２（図１参照）は、光が照射された場合の検出信号Ｖｄｅｔと、光が照射されていない場合の検出信号Ｖｄｅｔとの差分をセンサ出力電圧Ｖｏとして演算する。また、検出信号増幅回路４２は、容量素子Ｃｂ及びリセットスイッチＲＳＷを有する。リセット期間においてリセットスイッチＲＳＷがオンになり、容量素子Ｃｂの電荷がリセットされる。
　図１５は、図１３の複数のフォトダイオード及びシールド層を拡大して示す平面図である。図１５に示すように、シールド層２６Ｆは、平面視で、信号線ＳＬと下部電極２３との間に配置される。より詳細には、シールド層２６Ｆは、第１方向Ｄｘに延在する第１シールド部２６Ｆａと、複数の第１シールド部２６Ｆａを接続する第２シールド部２６Ｆｂ（図１３参照）と、第１シールド部２６Ｆａと交差して第２方向Ｄｙに延在する第３シールド部２６Ｆｃ及び第４シールド部２６Ｆｄを有する。本実施形態では、シールド層２６Ｆを構成する各部は、ゲート線ＧＬと同層に形成される。
　第１シールド部２６Ｆａは、第１方向Ｄｘに配列された複数のフォトダイオードＰＤ（複数の下部電極２３）と重なって設けられ、また、複数の信号線ＳＬと交差する。複数の第１シールド部２６Ｆａは、第２方向Ｄｙに配列された複数のフォトダイオードＰＤごとに設けられる。
　第２シールド部２６Ｆｂ（図１３参照）は、周辺領域ＧＡで第２方向Ｄｙに延在し、複数の第１シールド部２６Ｆａの右端同士を接続する。これにより、シールド層２６Ｆの各部が電気的に接続され、共通の基準電圧ＶＣＯＭが供給される。
　第３シールド部２６Ｆｃは、第１シールド部２６Ｆａと接続され、平面視で、下部電極２３の右辺と信号線ＳＬとの間に配置される。第３シールド部２６Ｆｃは、下部電極２３の右辺及び信号線ＳＬに沿って延在する。
　第４シールド部２６Ｆｄは、第１シールド部２６Ｆａと接続され、平面視で、下部電極２３の左辺と信号線ＳＬとの間に配置される。第４シールド部２６Ｆｄは、下部電極２３の左辺及び信号線ＳＬに沿って延在する。言い換えると、下部電極２３は、第１方向Ｄｘで第３シールド部２６Ｆｃと第４シールド部２６Ｆｄとの間に配置される。あるいは、信号線ＳＬは、第１方向Ｄｘで第３シールド部２６Ｆｃと第４シールド部２６Ｆｄとの間に配置される。なお、第１シールド部２６Ｆａは、第２方向Ｄｙで下部電極２３の中央部に重なって配置される。ただしこれに限定されず、第１シールド部２６Ｆａは、ゲート線ＧＬ及び駆動トランジスタＴｒと重畳しない領域で任意の位置に設けることができる。
　駆動トランジスタＴｒは、半導体層６１、ソース電極６２、ドレイン電極６３及びゲート電極６４を有する。半導体層６１は、ゲート線ＧＬに沿って延在し、平面視でゲート電極６４と交差して設けられる。ゲート電極６４は、ゲート線ＧＬと接続され、ゲート線ＧＬと直交する方向に延在する。半導体層６１の一端側はコンタクトホールＣＨ４を介してソース電極６２と接続される。下部電極２３は、コンタクトホール（図示は省略する）を介して駆動トランジスタＴｒのソース電極６２と電気的に接続される。これにより、駆動トランジスタＴｒは、フォトダイオードＰＤと電気的に接続される。半導体層６１の他端側はコンタクトホールＣＨ３を介してドレイン電極６３と接続される。ドレイン電極６３は、信号線ＳＬと接続される。
　シールド層２６Ｆは、駆動トランジスタＴｒと重ならない位置に設けられる。第１シールド部２６Ｆａは、半導体層６１及びゲート電極６４と重ならない位置に設けられる。第３シールド部２６Ｆｃは、第２方向Ｄｙでドレイン電極６３と離隔して配置される。また、第４シールド部２６Ｆｄは、第２方向Ｄｙに隣り合うゲート線ＧＬの間に設けられ、ゲート線ＧＬのそれぞれと離隔して配置される。
　図１６は、図１５のＸＶＩ－ＸＶＩ’断面図である。図１６に示すように、シールド層２６Ｆは、第３方向Ｄｚで基板２１とフォトダイオードＰＤの下部電極２３との間の層に設けられる。また、シールド層２６Ｆは、第３方向Ｄｚで基板２１と信号線ＳＬとの間の層に設けられる。
　具体的には、シールド層２６Ｆは、基板２１の上に設けられる。絶縁膜２９は、シールド層２６Ｆを覆って基板２１の上に設けられる。信号線ＳＬは、絶縁膜２９の上に設けられる。絶縁膜２７は、信号線ＳＬを覆って絶縁膜２９の上に設けられる。フォトダイオードＰＤの下部電極２３は、絶縁膜２７の上に設けられる。なお、フォトダイオードＰＤの積層構造は、上述した第１実施形態と同様であり繰り返しの説明は省略する。
　このような構成により、シールド層２６Ｆの第３シールド部２６Ｆｃ及び第４シールド部２６Ｆｄにより、信号線ＳＬと下部電極２３との間の寄生容量が抑制される。したがって、複数のフォトダイオードＰＤの下部電極２３の間に信号線ＳＬが設けられ、１つの信号線ＳＬに沿って複数のフォトダイオードＰＤが配列された構成において、信号線ＳＬと下部電極２３との間で電位差が発生した場合でも信号線ＳＬの電位の変動が抑制される。
（第５変形例）
　図１７は、第５変形例に係る検出装置の、複数のフォトダイオード及びシールド層を拡大して示す平面図である。なお、第５変形例に係る検出装置１Ｇの断面図は、図１６と類似するため繰り返しの図示は省略する。
　図１７に示すように、第５変形例に係る検出装置１Ｇにおいて、シールド層２６Ｇは、ゲート線ＧＬと同層に設けられ、ゲート線ＧＬに接続される。より詳細には、図１７において、１行目に属する複数のフォトダイオードＰＤ－１と、２行目に属する複数のフォトダイオードＰＤ－２を拡大して示す。フォトダイオードＰＤ－１は、検出領域ＡＡの最も第２方向Ｄｙ側であって、検出回路４８及び信号線選択回路１６（図１３）から離れた位置のフォトダイオードＰＤである。
　ゲート線ＧＬ－１は、１行目に属する複数のフォトダイオードＰＤ－１と、２行目に属する複数のフォトダイオードＰＤ－２との間に設けられ、第１方向Ｄｘに延在する。ゲート線ＧＬ－１は、複数のフォトダイオードＰＤ－１の駆動トランジスタＴｒに接続される。ゲート線ＧＬ－２は、２行目に属する複数のフォトダイオードＰＤ－２と、３行目に属する複数のフォトダイオードＰＤ－３（図１７では図示を省略する）との間に設けられ、第１方向Ｄｘに延在する。ゲート線ＧＬ－２は、複数のフォトダイオードＰＤ－２の駆動トランジスタＴｒに接続される。
　また、複数のフォトダイオードＰＤ－１の、ゲート線ＧＬ－１と反対側（図１７においてフォトダイオードＰＤ－１の上側）には、駆動トランジスタＴｒに接続されず、ゲート電極６４として機能しないダミー配線ＧＬｄが設けられる。１行目に属する複数のフォトダイオードＰＤ－１は、平面視において、第２方向Ｄｙでダミー配線ＧＬｄとゲート線ＧＬ－１との間に配置される。また、ダミー配線ＧＬｄは、ゲート線ＧＬと同層に、第１方向Ｄｘに延在して設けられる。
　２行目に属する複数のフォトダイオードＰＤ－２において、シールド層２６Ｇの第１シールド部２６Ｇａは、ゲート線ＧＬ－１と接続され、平面視で、第２方向Ｄｙに延在して下部電極２３－２の左辺と信号線ＳＬとの間に配置される。シールド層２６Ｇの第２シールド部２６Ｇｂは、ゲート線ＧＬ－１と接続され、平面視で、第２方向Ｄｙに延在して下部電極２３－２の右辺と信号線ＳＬとの間に配置される。以下同様に、ｍ行目に属するフォトダイオードＰＤ－ｍの下部電極２３と信号線ＳＬとの間には、ｍ－１行目に対応するゲート線ＧＬ－（ｍ－１）に接続されたシールド層２６Ｇが配置される。
　１行目に属する複数のフォトダイオードＰＤ－１では、シールド層２６Ｇの第１シールド部２６Ｇａは、ダミー配線ＧＬｄと接続され、平面視で、第２方向Ｄｙに延在して下部電極２３－１の左辺と信号線ＳＬとの間に配置される。シールド層２６Ｇの第２シールド部２６Ｇｂは、ダミー配線ＧＬｄと接続され、平面視で、第２方向Ｄｙに延在して下部電極２３－１の右辺と信号線ＳＬとの間に配置される。
　以上のように、ｍ行目のフォトダイオードＰＤ－ｍに設けられたシールド層２６Ｇは、ｍ行目のゲート線ＧＬ－ｍと隣り合う他のゲート線ＧＬ－（ｍ－１）に接続される。ゲート線駆動回路１５により選択されたゲート線ＧＬ－ｍにはゲート駆動信号が供給され、非選択のゲート線ＧＬ（例えばゲート線ＧＬ－（ｍ－１））には基準電圧ＶＣＯＭが供給される。これにより、ｍ行目のフォトダイオードＰＤ－ｍに設けられたシールド層２６Ｇには、非選択のゲート線ＧＬ－（ｍ－１）を介して基準電圧ＶＣＯＭが供給される。
　また、１行目に属する複数のフォトダイオードＰＤ－１では、シールド層２６Ｇは、フォトダイオードＰＤ－１の駆動トランジスタＴｒに接続されるゲート線ＧＬ－１とは異なるダミー配線ＧＬｄに接続される。ダミー配線ＧＬｄには基準電圧ＶＣＯＭが供給される。これにより、１行目のフォトダイオードＰＤ－１に設けられたシールド層２６Ｇには、ダミー配線ＧＬｄを介して基準電圧ＶＣＯＭが供給される。なお、ダミー配線ＧＬｄに供給される電圧は、基準電圧ＶＣＯＭに限定されず、例えばゲート駆動信号が有するＨ（ハイ）レベル電圧又はＬ（ロウ）レベル電圧等の他の基準電圧であってもよい。
　このような構成により、第５変形例においてもシールド層２６Ｇにより、信号線ＳＬと下部電極２３との間の寄生容量が抑制される。また、第５変形例に係る検出装置１Ｇでは、非選択のゲート線ＧＬ及びダミー配線ＧＬｄがシールド層２６Ｇへの給電配線を兼ねる。したがって、第５変形例では、上述した第３実施形態に比べて配線の数を少なくすることができ、フォトダイオードＰＤの開口率を向上させることができる。さらに、非選択のゲート線ＧＬは、第２方向Ｄｙに隣り合うフォトダイオードＰＤの間のシールド層２６Ｇとしての機能を兼ねる。また、ダミー配線ＧＬｄはフォトダイオードＰＤ－１の周辺領域ＧＡ側のシールド層２６Ｇとしての機能を兼ねる。
（第６変形例）
　図１８は、第６変形例に係る検出装置の、複数のフォトダイオード及びシールド層を拡大して示す平面図である。図１８に示すように、第６変形例に係る検出装置１Ｈは、第１方向Ｄｘに延在する給電配線ＰＬと、信号線ＳＬに重畳して第２方向Ｄｙに延在するシールド層２６Ｈと、を有する。
　給電配線ＰＬは、ゲート線ＧＬと同層にゲート線ＧＬに沿って設けられ、シールド層２６Ｈに基準電圧ＶＣＯＭを供給する。給電配線ＰＬは、第２方向Ｄｙに配列された複数のゲート線ＧＬごとに設けられる。すなわち、給電配線ＰＬは、第２方向Ｄｙに配列された複数のフォトダイオードＰＤごとに設けられる。
　シールド層２６Ｈは、コンタクトホールＣＨ５を介して給電配線ＰＬと電気的に接続される。シールド層２６Ｈは、第１方向Ｄｘに延在する１つの給電配線ＰＬに複数接続され、複数のフォトダイオードＰＤ（下部電極２３）ごとに設けられる。シールド層２６Ｈは、信号線ＳＬよりも大きい幅を有しており、隣り合うフォトダイオードＰＤの下部電極２３の間に設けられる。言い換えると、シールド層２６Ｈは、平面視で、信号線ＳＬと重畳する部分と、信号線ＳＬと重畳しないで、信号線ＳＬと下部電極２３との間に配置される部分と、を含む。
　図１９は、図１８のＸＩＸ－ＸＩＸ’断面図である。図１９に示すように、給電配線ＰＬは、第３方向Ｄｚで、基板２１と、シールド層２６Ｈ及び下部電極２３との間に設けられる。シールド層２６Ｈは、下部電極２３と同層に設けられ、第１方向Ｄｘに隣り合う下部電極２３の間に配置される。シールド層２６Ｈは、下部電極２３と同じ材料で形成され、例えばＩＴＯ等の透光性の導電材料が用いられる。また、給電配線ＰＬは、ゲート線ＧＬと同じ金属材料で形成される。
　具体的には、給電配線ＰＬは、基板２１の上に設けられる。絶縁膜２９は、給電配線ＰＬを覆って基板２１の上に設けられる。信号線ＳＬは、絶縁膜２９の上に設けられる。また、接続電極ＣＮ２は、信号線ＳＬと同層に絶縁膜２９の上に設けられ、シールド層２６Ｈと重なる領域で、信号線ＳＬと隣り合って配置される。絶縁膜２７は、信号線ＳＬ及び接続電極ＣＮ２を覆って絶縁膜２９の上に設けられる。フォトダイオードＰＤの下部電極２３及びシールド層２６Ｈは、絶縁膜２７の上に設けられる。
　シールド層２６Ｈは、絶縁膜２７に設けられたコンタクトホールＣＨ５を介して接続電極ＣＮ２と電気的に接続される。接続電極ＣＮ２は、絶縁膜２９に設けられたコンタクトホールＣＨ６を介して給電配線ＰＬと電気的に接続される。このように給電配線ＰＬは、給電配線ＰＬを覆う絶縁膜２７、２９に設けられたコンタクトホールＣＨ５、ＣＨ６を介して、シールド層２６Ｈと電気的に接続される。なお、フォトダイオードＰＤの積層構造は、上述した第１実施形態と同様であり繰り返しの説明は省略する。
　このような構成により、第６変形例においてもシールド層２６Ｈにより、信号線ＳＬと下部電極２３との間の寄生容量が抑制される。また、シールド層２６Ｈは、下部電極２３と同層に設けられているので、第１方向Ｄｘに隣り合う下部電極２３の間の寄生容量も抑制される。
（第７変形例）
　図２０は、第７変形例に係る検出装置を示す平面図である。図２０に示すように、第７変形例に係る検出装置１Ｉにおいて、シールド層２６Ｉは、複数の信号線ＳＬ及び複数のゲート線ＧＬのそれぞれと重畳して格子状に設けられる。より詳細には、シールド層２６Ｉは、第１方向Ｄｘに延在する複数の第１シールド部２６Ｉａと、第１シールド部２６Ｉａと交差し第２方向Ｄｙに延在する複数の第２シールド部２６Ｉｂと、を含む。複数の第１シールド部２６Ｉａは、第２方向Ｄｙに配列され、それぞれゲート線ＧＬと重畳する。また、複数の第２シールド部２６Ｉｂは、第１方向Ｄｘに配列され、それぞれ信号線ＳＬと重畳する。下部電極２３は、平面視で、複数の第１シールド部２６Ｉａと複数の第２シールド部２６Ｉｂとで囲まれた領域に配置される。
　給電配線ＰＬは、周辺領域ＧＡに設けられ、第２方向Ｄｙに延在する。シールド層２６Ｉは、検出領域ＡＡから周辺領域ＧＡに亘って設けられており、周辺領域ＧＡで複数のコンタクトホールＣＨ７を介して給電配線ＰＬと電気的に接続される。複数のコンタクトホールＣＨ７は、第２方向Ｄｙに配列されており、これにより、給電配線ＰＬとシールド層２６Ｉとの接続を確保することができる。
　図２１は、図２０のＸＸＩ－ＸＸＩ’断面図である。図２１に示すように、シールド層２６Ｉは、下部電極２３と同層に絶縁膜２７の上に設けられる。シールド層２６Ｉの第２シールド部２６Ｉｂは、第１方向Ｄｘに隣り合う下部電極２３の間に配置される。また、第２シールド部２６Ｉｂは、信号線ＳＬよりも大きい幅を有して信号線ＳＬに重畳する。すなわち、第２シールド部２６Ｉｂは、平面視で、信号線ＳＬと重畳する部分と、信号線ＳＬと重畳しないで、信号線ＳＬと下部電極２３との間に配置される部分と、を含む。
　なお、図示は省略するが、シールド層２６Ｉの第１シールド部２６Ｉａも第２シールド部２６Ｉｂと同様の積層構造を有する。シールド層２６Ｉの第１シールド部２６Ｉａは、第２方向Ｄｙに隣り合う下部電極２３の間に配置される。また、第１シールド部２６Ｉａは、ゲート線ＧＬよりも大きい幅を有してゲート線ＧＬに重畳する。すなわち、第１シールド部２６Ｉａは、平面視で、ゲート線ＧＬと重畳する部分と、ゲート線ＧＬと重畳しないで、ゲート線ＧＬと下部電極２３との間に配置される部分と、を含む。
　シールド層２６Ｉは、検出領域ＡＡの下部電極２３と重畳しない領域のほとんどを覆って設けられるので、第７変形例では、信号線ＳＬと下部電極２３との間の寄生容量を良好に抑制することができる。
　なお、上述した第３実施形態及び第５変形例から第７変形例は適宜組み合わせることができる。すなわち、シールド層２６Ｆ、２６Ｇ、２６Ｈ、２６Ｉは、１層に限定されず２層以上設けられていてもよい。例えば、第３実施形態のシールド層２６Ｆと、第６変形例のシールド層２６Ｈとを組み合わせてもよい。これに限定されず、シールド層２６Ｆ、２６Ｇ、２６Ｈ、２６Ｉを各種組み合わせて設けてもよい。
　なお、上述した第１実施形態から第３実施形態及び各変形例では、下部電極２３がフォトダイオードＰＤのアノード電極であり、上部電極２４がフォトダイオードＰＤのカソード電極である。ただし、これに限定されず、下部電極２３がフォトダイオードＰＤのカソード電極であり、上部電極２４がフォトダイオードＰＤのアノード電極であってもよい。この場合において、フォトダイオードＰＤは、下部バッファ層３２が電子輸送層を含み構成され、上部バッファ層３３が正孔輸送層を含み構成される。
　また、下部電極２３は、いずれも外形が四角形状であるが、これに限定されない。下部電極２３は、多角形状、円形状等の他の形状であってもよい。
　以上、本発明の好適な実施の形態を説明したが、本発明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、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。本発明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、当然に本発明の技術的範囲に属する。上述した各実施形態及び各変形例の要旨を逸脱しない範囲で、構成要素の種々の省略、置換及び変更のうち少なくとも１つを行うことができる。
　１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆ、１Ｇ、１Ｈ、１Ｉ　検出装置
　２１　基板
　２３　下部電極
　２４　上部電極
　２６、２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄ、２６Ｅ、２６Ｆ、２６Ｇ、２６Ｈ、２６Ｉ　シールド層
　２６ａ、２６Ａａ、２６Ｂａ、２６Ｃａ、２６Ｄａ、２６Ｆａ、２６Ｉａ　第１シールド部
　２６ｂ、２６Ａｂ、２６Ｆｂ、２６Ｉｂ　第２シールド部
　２６Ｆｃ　第３シールド部
　２６Ｆｄ　第４シールド部
　２７、２９　絶縁膜
　２８　封止膜
　３１　活性層
　３２　下部バッファ層
　３３　上部バッファ層
　４８　検出回路
　ＯＰ　開口部
　ＰＤ　フォトダイオード
　ＡＡ　検出領域
　ＧＡ　周辺領域
　ＳＬ　信号線
　ＧＬ　ゲート線

Claims (19)

  1. 　基板と、
    　前記基板に配列され、前記基板の上に下部電極、下部バッファ層、活性層、上部バッファ層及び上部電極の順に積層された複数のフォトダイオードと、
    　複数の前記フォトダイオードの前記下部電極のそれぞれに電気的に接続された複数の信号線と、
    　複数の前記信号線を介して複数の前記フォトダイオードに電気的に接続された検出回路と、
    　平面視で、複数の前記信号線の間に配置されたシールド層と、を有する
    　検出装置。
  2. 　前記下部バッファ層は、正孔輸送層又は電子輸送層のいずれか一方を含み、
    　前記上部バッファ層は、前記正孔輸送層又は前記電子輸送層のいずれか他方を含む
    　請求項１に記載の検出装置。
  3. 　前記シールド層は、
    　　複数の前記信号線の間に配置され、前記信号線に沿って延在する第１シールド部と、
    　　複数の前記下部電極の間に延在する第２シールド部と、を含む
    　請求項１又は請求項２に記載の検出装置。
  4. 　前記シールド層に供給される基準電圧は、前記上部電極に供給されるセンサ電圧と同等である
    　請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の検出装置。
  5. 　前記シールド層に供給される基準電圧は、前記下部電極に供給されるセンサ基準電圧と同等である
    　請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の検出装置。
  6. 　前記シールド層は、前記信号線と同層に設けられる
    　請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の検出装置。
  7. 　複数の前記信号線を覆って前記基板の上に設けられた絶縁膜を有し、
    　前記シールド層は前記絶縁膜の上に設けられる
    　請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の検出装置。
  8. 　前記シールド層は、複数の前記信号線に重畳し、かつ、複数の前記信号線に跨がって連続して設けられる
    　請求項７に記載の検出装置。
  9. 　前記シールド層は、前記基板に垂直な方向で、前記基板と前記信号線との間の層に設けられる
    　請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の検出装置。
  10. 　前記シールド層は、複数の前記信号線に重畳し、かつ、複数の前記信号線に跨がって連続して設けられる
    　請求項９に記載の検出装置。
  11. 　前記基板に垂直な方向で、複数の前記信号線、前記シールド層、複数の前記フォトダイオードの順に積層され、
    　前記シールド層は、複数の前記信号線及び複数の前記フォトダイオードに跨がって連続して設けられ、
    　前記フォトダイオードの前記下部電極は、前記シールド層に設けられた開口部を介して前記信号線と電気的に接続される
    　請求項１に記載の検出装置。
  12. 　基板と、
    　前記基板に配列され、前記基板の上に下部電極、下部バッファ層、活性層、上部バッファ層及び上部電極の順に積層された複数のフォトダイオードと、
    　複数の前記フォトダイオードの前記下部電極のそれぞれに電気的に接続された複数の信号線と、
    　複数の前記信号線を介して複数の前記フォトダイオードに電気的に接続された検出回路と、
    　平面視で、複数の前記下部電極の間に配置されたシールド層と、を有する
    　検出装置。
  13. 　前記シールド層は、前記下部電極と同層に設けられる
    　請求項１２に記載の検出装置。
  14. 　前記シールド層は、前記基板に垂直な方向で、前記基板と前記下部電極との間の層に設けられる
    　請求項１２に記載の検出装置。
  15. 　基板と、
    　前記基板に配列され、前記基板の上に下部電極、下部バッファ層、活性層、上部バッファ層及び上部電極の順に積層された複数のフォトダイオードと、
    　複数の前記フォトダイオードの前記下部電極に電気的に接続された複数の信号線と、
    　複数の前記信号線を介して複数の前記フォトダイオードに電気的に接続された検出回路と、
    　平面視で、前記信号線と前記下部電極の間に配置されたシールド層と、を有する
    　検出装置。
  16. 　前記シールド層に基準電圧を供給する給電配線を有し、
    　前記シールド層は、前記下部電極と同層に設けられ、
    　前記給電配線は、前記基板に垂直な方向で、前記基板と、前記シールド層及び前記下部電極との間に設けられ、前記給電配線を覆う絶縁膜に設けられたコンタクトホールを介して、前記シールド層と電気的に接続される
    　請求項１５に記載の検出装置。
  17. 　前記シールド層は、前記基板に垂直な方向で、前記基板と前記下部電極との間の層に設けられる
    　請求項１５に記載の検出装置。
  18. 　複数の前記信号線と交差する方向に延在する複数のゲート線を有し、
    　前記シールド層は、前記ゲート線と同層に設けられ、前記ゲート線に接続される
    　請求項１５に記載の検出装置。
  19. 　複数の前記信号線と交差する方向に延在する複数のゲート線を有し、
    　前記シールド層は、前記下部電極と同層に設けられ、
    　前記シールド層は、複数の前記信号線及び複数の前記ゲート線のそれぞれと重畳して格子状に設けられる
    　請求項１５に記載の検出装置。
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JP2013161810A (ja) * 2012-02-01 2013-08-19 Japan Display West Co Ltd 撮像装置およびその製造方法ならびに撮像表示システム
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