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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022190538
(43)【公開日】2022-12-26
(54)【発明の名称】検出装置
(51)【国際特許分類】
H01L 27/146 20060101AFI20221219BHJP
G06T 1/00 20060101ALI20221219BHJP
【ＦＩ】
H01L27/146 E
G06T1/00 400G
H01L27/146 C
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021098908
(22)【出願日】2021-06-14
(71)【出願人】
【識別番号】502356528
【氏名又は名称】株式会社ジャパンディスプレイ
(74)【代理人】
【識別番号】110002147
【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】鈴村 功
(72)【発明者】
【氏名】樋元 健人
(72)【発明者】
【氏名】中村 卓
(72)【発明者】
【氏名】多田 正浩
(72)【発明者】
【氏名】冨岡 安
【テーマコード（参考）】
4M118
5B047
【Ｆターム（参考）】
4M118AB01
4M118BA05
4M118CA02
4M118CA14
4M118CB14
4M118CB20
4M118FB03
4M118FB09
4M118FB13
5B047AA25
5B047BB04
5B047BC01
5B047BC11
5B047CA19
(57)【要約】
【課題】活性層と下部電極との間の短絡の発生を抑制することが可能な検出装置を提供する。
【解決手段】検出装置は、基板の上に配列された複数のフォトダイオードを有する検出装置であって、基板の表面に垂直な方向で、基板とフォトダイオードとの間に設けられた下部電極及び第１無機絶縁膜と、フォトダイオードの上に設けられた上部電極と、を有し、複数のフォトダイオードは、それぞれ、活性層と、活性層と下部電極との間に設けられた第１キャリア輸送層と、活性層と上部電極との間に設けられた第２キャリア輸送層とを有し、第１無機絶縁膜は、下部電極と第１キャリア輸送層との間に設けられ、少なくとも下部電極の外縁側の端部を覆う。
【選択図】図６
【解決手段】検出装置は、基板の上に配列された複数のフォトダイオードを有する検出装置であって、基板の表面に垂直な方向で、基板とフォトダイオードとの間に設けられた下部電極及び第１無機絶縁膜と、フォトダイオードの上に設けられた上部電極と、を有し、複数のフォトダイオードは、それぞれ、活性層と、活性層と下部電極との間に設けられた第１キャリア輸送層と、活性層と上部電極との間に設けられた第２キャリア輸送層とを有し、第１無機絶縁膜は、下部電極と第１キャリア輸送層との間に設けられ、少なくとも下部電極の外縁側の端部を覆う。
【選択図】図６
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板の上に配列された複数のフォトダイオードを有する検出装置であって、
前記基板の表面に垂直な方向で、前記基板と前記フォトダイオードとの間に設けられた下部電極及び第１無機絶縁膜と、
前記フォトダイオードの上に設けられた上部電極と、を有し、
複数の前記フォトダイオードは、それぞれ、活性層と、前記活性層と前記下部電極との間に設けられた第１キャリア輸送層と、前記活性層と前記上部電極との間に設けられた第２キャリア輸送層とを有し、
前記第１無機絶縁膜は、前記下部電極と前記第１キャリア輸送層との間に設けられ、少なくとも前記下部電極の外縁側の端部を覆う
検出装置。
前記基板の表面に垂直な方向で、前記基板と前記フォトダイオードとの間に設けられた下部電極及び第１無機絶縁膜と、
前記フォトダイオードの上に設けられた上部電極と、を有し、
複数の前記フォトダイオードは、それぞれ、活性層と、前記活性層と前記下部電極との間に設けられた第１キャリア輸送層と、前記活性層と前記上部電極との間に設けられた第２キャリア輸送層とを有し、
前記第１無機絶縁膜は、前記下部電極と前記第１キャリア輸送層との間に設けられ、少なくとも前記下部電極の外縁側の端部を覆う
検出装置。
【請求項2】
前記第１無機絶縁膜は、前記下部電極の上面を覆うとともに、前記下部電極の上面と重なる領域に、少なくとも１つ以上の開口を有し、
前記第１キャリア輸送層は、前記第１無機絶縁膜の前記開口を介して前記下部電極と接続される
請求項１に記載の検出装置。
前記第１キャリア輸送層は、前記第１無機絶縁膜の前記開口を介して前記下部電極と接続される
請求項１に記載の検出装置。
【請求項3】
前記基板の上に設けられた複数のトランジスタと、
複数の前記トランジスタを覆う有機絶縁膜と、を有し、
前記フォトダイオードの前記下部電極は、前記有機絶縁膜の上に設けられ、前記有機絶縁膜に設けられたコンタクトホールを介して前記トランジスタと電気的に接続され、
前記第１無機絶縁膜は、前記コンタクトホールの開口端部に重なる位置で、前記下部電極を覆って設けられる
請求項１又は請求項２に記載の検出装置。
複数の前記トランジスタを覆う有機絶縁膜と、を有し、
前記フォトダイオードの前記下部電極は、前記有機絶縁膜の上に設けられ、前記有機絶縁膜に設けられたコンタクトホールを介して前記トランジスタと電気的に接続され、
前記第１無機絶縁膜は、前記コンタクトホールの開口端部に重なる位置で、前記下部電極を覆って設けられる
請求項１又は請求項２に記載の検出装置。
【請求項4】
前記下部電極及び前記第１無機絶縁膜は、前記コンタクトホールの底面及び内側面を覆って設けられる
請求項３に記載の検出装置。
請求項３に記載の検出装置。
【請求項5】
前記有機絶縁膜の上に設けられた第２無機絶縁膜と、を有し、
前記基板に垂直な方向で、前記有機絶縁膜、前記第２無機絶縁膜、前記下部電極、前記第１無機絶縁膜、前記フォトダイオードの順に積層される
請求項３又は請求項４に記載の検出装置。
前記基板に垂直な方向で、前記有機絶縁膜、前記第２無機絶縁膜、前記下部電極、前記第１無機絶縁膜、前記フォトダイオードの順に積層される
請求項３又は請求項４に記載の検出装置。
【請求項6】
前記第１キャリア輸送層は、電子輸送層であり、
前記第２キャリア輸送層は、正孔輸送層である
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。
前記第２キャリア輸送層は、正孔輸送層である
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。
【請求項7】
前記第１キャリア輸送層は、正孔輸送層であり、
前記第２キャリア輸送層は、電子輸送層である
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。
前記第２キャリア輸送層は、電子輸送層である
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、検出装置に関する。
【背景技術】
【0002】
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。フォトダイオードは、下部電極と上部電極との間に配置され、例えば、下部電極、電子輸送層、活性層、正孔輸送層、上部電極の順に積層される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００９－３２００５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
活性層と下部電極との間に配置された電子輸送層（又は正孔輸送層）が薄く形成され、電子輸送層のカバレッジが不十分な領域では、活性層と下部電極との間の短絡が生じる可能性がある。
【0005】
本発明は、活性層と下部電極との間の短絡の発生を抑制することが可能な検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一態様の検出装置は、基板の上に配列された複数のフォトダイオードを有する検出装置であって、前記基板の表面に垂直な方向で、前記基板と前記フォトダイオードとの間に設けられた下部電極及び第１無機絶縁膜と、前記フォトダイオードの上に設けられた上部電極と、を有し、複数の前記フォトダイオードは、それぞれ、活性層と、前記活性層と前記下部電極との間に設けられた第１キャリア輸送層と、前記活性層と前記上部電極との間に設けられた第２キャリア輸送層とを有し、前記第１無機絶縁膜は、前記下部電極と前記第１キャリア輸送層との間に設けられ、少なくとも前記下部電極の外縁側の端部を覆う。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【発明を実施するための形態】
【0008】
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。
【0009】
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。
【0010】
（実施形態）
図１は、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、センサ基材２１と、センサ部１０と、ゲート線駆動回路１５と、信号線選択回路１６と、検出回路４８と、制御回路１２２と、電源回路１２３と、第１光源基材５１と、第２光源基材５２と、第１光源５３と、第２光源５４と、を有する。第１光源基材５１には、複数の第１光源５３が設けられる。第２光源基材５２には複数の第２光源５４が設けられる。
図１は、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、センサ基材２１と、センサ部１０と、ゲート線駆動回路１５と、信号線選択回路１６と、検出回路４８と、制御回路１２２と、電源回路１２３と、第１光源基材５１と、第２光源基材５２と、第１光源５３と、第２光源５４と、を有する。第１光源基材５１には、複数の第１光源５３が設けられる。第２光源基材５２には複数の第２光源５４が設けられる。
【0011】
センサ基材２１には、フレキシブルプリント基板７１を介して制御基板１２１が電気的に接続される。フレキシブルプリント基板７１には、検出回路４８が設けられている。制御基板１２１には、制御回路１２２及び電源回路１２３が設けられている。制御回路１２２は、例えばＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）である。制御回路１２２は、センサ部１０、ゲート線駆動回路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。また、制御回路１２２は、第１光源５３及び第２光源５４に制御信号を供給して、第１光源５３及び第２光源５４の点灯又は非点灯を制御する。電源回路１２３は、センサ電源信号ＶＤＤＳＮＳ（図４参照）等の電圧信号をセンサ部１０、ゲート線駆動回路１５及び信号線選択回路１６に供給する。また、電源回路１２３は、電源電圧を第１光源５３及び第２光源５４に供給する。
【0012】
センサ基材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が有する複数のフォトダイオードＰＤ（図４参照）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、センサ基材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。
【0013】
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。具体的には、ゲート線駆動回路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。
【0014】
なお、以下の説明において、第１方向Ｄｘは、センサ基材２１と平行な面内の一方向である。第２方向Ｄｙは、センサ基材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、「平面視」とは、センサ基材２１と垂直な方向から見た場合の位置関係をいう。
【0015】
複数の第１光源５３は、第１光源基材５１に設けられ、第２方向Ｄｙに沿って配列される。複数の第２光源５４は、第２光源基材５２に設けられ、第２方向Ｄｙに沿って配列される。第１光源基材５１及び第２光源基材５２は、それぞれ、制御基板１２１に設けられた端子部１２４、１２５を介して、制御回路１２２及び電源回路１２３と電気的に接続される。
【0016】
複数の第１光源５３及び複数の第２光源５４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。複数の第１光源５３及び複数の第２光源５４は、それぞれ異なる波長の第１光及び第２光を出射する。
【0017】
第１光源５３から出射された第１光は、主に指等の被検出体の表面で反射されセンサ部１０に入射する。これにより、センサ部１０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。第２光源５４から出射された第２光は、主に指等の内部で反射し又は指等を透過してセンサ部１０に入射する。これにより、センサ部１０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。
【0018】
第１光は、５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下、例えば５５０ｎｍ程度の波長を有し、第２光は、７８０ｎｍ以上９５０ｎｍ以下、例えば８５０ｎｍ程度の波長を有していてもよい。この場合、第１光は、青色又は緑色の可視光であり、第２光は、赤外光である。センサ部１０は、第１光源５３から出射された第１光に基づいて、指紋を検出することができる。第２光源５４から出射された第２光は、指等の被検出体の内部で反射し又は指等を透過・吸収されてセンサ部１０に入射する。これにより、センサ部１０は、指等の内部の生体に関する情報として脈波や血管像（血管パターン）を検出できる。
【0019】
又は、第１光は、６００ｎｍ以上７００ｎｍ以下、例えば６６０ｎｍ程度の波長を有し、第２光は、７８０ｎｍ以上９００ｎｍ以下、例えば８５０ｎｍ程度の波長を有していてもよい。この場合、第１光源５３から出射された第１光及び第２光源５４から出射された第２光に基づいて、センサ部１０は、生体に関する情報として、脈波、脈拍や血管像に加えて、血中酸素飽和度を検出することができる。このように、検出装置１は、第１光源５３及び複数の第２光源５４を有しているので、第１光に基づいた検出と、第２光に基づいた検出とを行うことで、種々の生体に関する情報を検出することができる。
【0020】
なお、図１に示す第１光源５３及び第２光源５４の配置は、あくまで一例であり適宜変更することができる。検出装置１は、光源として複数種類の光源（第１光源５３と第２光源５４）が設けられている。ただし、これに限定されず、光源は１種類であってもよい。例えば、第１光源基材５１及び第２光源基材５２のそれぞれに、複数の第１光源５３及び複数の第２光源５４が配置されていてもよい。また、第１光源５３及び第２光源５４が設けられる光源基材は１つ又は３つ以上であってもよい。あるいは、光源は、少なくとも１つ以上配置されていればよい。
【0021】
図２は、実施形態に係る検出装置の構成例を示すブロック図である。図２に示すように、検出装置１は、さらに検出制御部１１と検出部４０と、有する。検出制御部１１の機能の一部又は全部は、制御回路１２２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１２２に含まれる。
【0022】
センサ部１０は、複数のフォトダイオードＰＤを有する。センサ部１０が有するフォトダイオードＰＤは、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。また、センサ部１０は、ゲート線駆動回路１５から供給されるゲート駆動信号Ｖｇｃｌにしたがって検出を行う。
【0023】
検出制御部１１は、ゲート線駆動回路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。検出制御部１１は、スタート信号ＳＴＶ、クロック信号ＣＫ、リセット信号ＲＳＴ１等の各種制御信号をゲート線駆動回路１５に供給する。また、検出制御部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。また、検出制御部１１は、各種制御信号を第１光源５３及び第２光源５４に供給して、それぞれの点灯及び非点灯を制御する。
【0024】
ゲート線駆動回路１５は、各種制御信号に基づいて複数のゲート線ＧＣＬ（図３参照）を駆動する回路である。ゲート線駆動回路１５は、複数のゲート線ＧＣＬを順次又は同時に選択し、選択されたゲート線ＧＣＬにゲート駆動信号Ｖｇｃｌを供給する。これにより、ゲート線駆動回路１５は、ゲート線ＧＣＬに接続された複数のフォトダイオードＰＤを選択する。
【0025】
信号線選択回路１６は、複数の信号線ＳＧＬ（図３参照）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、検出制御部１１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ＳＧＬ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ＰＤの検出信号Ｖｄｅｔを検出部４０に出力する。
【0026】
検出部４０は、検出回路４８と、信号処理部４４と、座標抽出部４５と、記憶部４６と、検出タイミング制御部４７と、画像処理部４９と、出力処理部５０とを備える。検出タイミング制御部４７は、検出制御部１１から供給される制御信号に基づいて、検出回路４８と、信号処理部４４と、座標抽出部４５と、画像処理部４９と、が同期して動作するように制御する。
【0027】
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部４２及びＡ／Ｄ変換部４３の機能を有する信号処理回路である。検出信号増幅部４２は、検出信号Ｖｄｅｔを増幅する。Ａ／Ｄ変換部４３は、検出信号増幅部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。
【0028】
信号処理部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。信号処理部４４は、指が検出面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指や掌の表面の凹凸を検出できる。また、信号処理部４４は、検出回路４８からの信号に基づいて生体に関する情報を検出できる。生体に関する情報は、例えば、指や掌の血管像、脈波、脈拍、血中酸素濃度等である。
【0029】
また、信号処理部４４は、複数のフォトダイオードＰＤにより同時に検出された検出信号Ｖｄｅｔ（生体に関する情報）を取得し、これらを平均化する処理を実行してもよい。この場合、検出部４０は、ノイズや、指等の被検出体とセンサ部１０との相対的な位置ずれに起因する測定誤差を抑制して、安定した検出が可能となる。
【0030】
記憶部４６は、信号処理部４４で演算された信号を一時的に保存する。記憶部４６は、例えばＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、レジスタ回路等であってもよい。
【0031】
座標抽出部４５は、信号処理部４４において指の接触又は近接が検出されたときに、指等の表面の凹凸の検出座標を求める論理回路である。また、座標抽出部４５は、指や掌の血管の検出座標を求める論理回路である。画像処理部４９は、センサ部１０の各フォトダイオードＰＤから出力される検出信号Ｖｄｅｔを組み合わせて、指等の表面の凹凸の形状を示す二次元情報及び指や掌の血管の形状を示す二次元情報を生成する。なお、座標抽出部４５は、検出座標を算出せずにセンサ出力電圧Ｖｏとして検出信号Ｖｄｅｔを出力してもよい。また、座標抽出部４５及び画像処理部４９は、検出部４０に含まれていない場合であってもよい。
【0032】
出力処理部５０は、複数のフォトダイオードＰＤからの出力に基づいた処理を行う処理部として機能する。出力処理部５０は、座標抽出部４５が求めた検出座標、画像処理部４９が生成した二次元情報等をセンサ出力電圧Ｖｏに含めるようにしてもよい。また、出力処理部５０の機能は、他の構成（例えば、画像処理部４９等）に統合されてもよい。
【0033】
次に、検出装置１の回路構成例について説明する。図３は、検出装置を示す回路図である。図３に示すように、センサ部１０は、マトリクス状に配列された複数の部分検出領域ＰＡＡを有する。複数の部分検出領域ＰＡＡには、それぞれフォトダイオードＰＤが設けられている。
【0034】
ゲート線ＧＣＬは、第１方向Ｄｘに延在し、第１方向Ｄｘに配列された複数の部分検出領域ＰＡＡと接続される。また、複数のゲート線ＧＣＬ（１）、ＧＣＬ（２）、…、ＧＣＬ（８）は、第２方向Ｄｙに配列され、それぞれゲート線駆動回路１５に接続される。なお、以下の説明において、複数のゲート線ＧＣＬ（１）、ＧＣＬ（２）、…、ＧＣＬ（８）を区別して説明する必要がない場合には、単にゲート線ＧＣＬと表す。また、図３では説明を分かりやすくするために、８本のゲート線ＧＣＬを示しているが、あくまで一例であり、ゲート線ＧＣＬは、Ｍ本（Ｍは８以上、例えばＭ＝２５６）配列されていてもよい。
【0035】
信号線ＳＧＬは、第２方向Ｄｙに延在し、第２方向Ｄｙに配列された複数の部分検出領域ＰＡＡのフォトダイオードＰＤに接続される。また、複数の信号線ＳＧＬ（１）、ＳＧＬ（２）、…、ＳＧＬ（１２）は、第１方向Ｄｘに配列されて、それぞれ信号線選択回路１６及びリセット回路１７に接続される。なお、以下の説明において、複数の信号線ＳＧＬ（１）、ＳＧＬ（２）、…、ＳＧＬ（１２）を区別して説明する必要がない場合には、単に信号線ＳＧＬと表す。
【0036】
また、説明を分かりやすくするために、１２本の信号線ＳＧＬを示しているが、あくまで一例であり、信号線ＳＧＬは、Ｎ本（Ｎは１２以上、例えばＮ＝２５２）配列されていてもよい。また、センサの解像度は例えば５０８ｄｐｉ（ｄｏｔ ｐｅｒ ｉｎｃｈ）とされ、セル数は２５２×２５６とされる。また、図３では、信号線選択回路１６とリセット回路１７との間にセンサ部１０が設けられている。これに限定されず、信号線選択回路１６とリセット回路１７とは、信号線ＳＧＬの同じ方向の端部にそれぞれ接続されていてもよい。
【0037】
ゲート線駆動回路１５は、スタート信号ＳＴＶ、クロック信号ＣＫ、リセット信号ＲＳＴ１等の各種制御信号を、制御回路１２２（図１参照）から受け取る。ゲート線駆動回路１５は、各種制御信号に基づいて、複数のゲート線ＧＣＬ（１）、ＧＣＬ（２）、…、ＧＣＬ（８）を時分割的に順次選択する。ゲート線駆動回路１５は、選択されたゲート線ＧＣＬにゲート駆動信号Ｖｇｃｌを供給する。これにより、ゲート線ＧＣＬに接続された複数の第１スイッチング素子Ｔｒにゲート駆動信号Ｖｇｃｌが供給され、第１方向Ｄｘに配列された複数の部分検出領域ＰＡＡが、検出対象として選択される。
【0038】
信号線選択回路１６は、複数の選択信号線Ｌｓｅｌと、複数の出力信号線Ｌｏｕｔと、第３スイッチング素子ＴｒＳと、を有する。複数の第３スイッチング素子ＴｒＳは、それぞれ複数の信号線ＳＧＬに対応して設けられている。６本の信号線ＳＧＬ（１）、ＳＧＬ（２）、…、ＳＧＬ（６）は、共通の出力信号線Ｌｏｕｔ１に接続される。６本の信号線ＳＧＬ（７）、ＳＧＬ（８）、…、ＳＧＬ（１２）は、共通の出力信号線Ｌｏｕｔ２に接続される。出力信号線Ｌｏｕｔ１、Ｌｏｕｔ２は、それぞれ検出回路４８に接続される。
【0039】
ここで、信号線ＳＧＬ（１）、ＳＧＬ（２）、…、ＳＧＬ（６）を第１信号線ブロックとし、信号線ＳＧＬ（７）、ＳＧＬ（８）、…、ＳＧＬ（１２）を第２信号線ブロックとする。複数の選択信号線Ｌｓｅｌは、１つの信号線ブロックに含まれる第３スイッチング素子ＴｒＳのゲートにそれぞれ接続される。また、１本の選択信号線Ｌｓｅｌは、複数の信号線ブロックの第３スイッチング素子ＴｒＳのゲートに接続される。
【0040】
制御回路１２２（図１参照）は、選択信号ＡＳＷを順次選択信号線Ｌｓｅｌに供給する。これにより、信号線選択回路１６は、第３スイッチング素子ＴｒＳの動作により、１つの信号線ブロックにおいて信号線ＳＧＬを時分割的に順次選択する。また、信号線選択回路１６は、複数の信号線ブロックでそれぞれ１本ずつ信号線ＳＧＬを選択する。このような構成により、検出装置１は、検出回路４８を含むＩＣ（Integrated Circuit）の数、又はＩＣの端子数を少なくすることができる。なお、信号線選択回路１６は、複数の信号線ＳＧＬを束ねて検出回路４８に接続してもよい。
【0041】
図３に示すように、リセット回路１７は、基準信号線Ｌｖｒ、リセット信号線Ｌｒｓｔ及び第４スイッチング素子ＴｒＲを有する。第４スイッチング素子ＴｒＲは、複数の信号線ＳＧＬに対応して設けられている。基準信号線Ｌｖｒは、複数の第４スイッチング素子ＴｒＲのソース又はドレインの一方に接続される。リセット信号線Ｌｒｓｔは、複数の第４スイッチング素子ＴｒＲのゲートに接続される。
【0042】
制御回路１２２は、リセット信号ＲＳＴ２をリセット信号線Ｌｒｓｔに供給する。これにより、複数の第４スイッチング素子ＴｒＲがオンになり、複数の信号線ＳＧＬは基準信号線Ｌｖｒと電気的に接続される。電源回路１２３は、基準信号ＣＯＭを基準信号線Ｌｖｒに供給する。これにより、複数の部分検出領域ＰＡＡに含まれる容量素子Ｃａ（図４参照）に基準信号ＣＯＭが供給される。
【0043】
図４は、複数の部分検出領域を示す回路図である。なお、図４では、検出回路４８の回路構成も併せて示している。図４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、第１スイッチング素子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。
【0044】
図４では、複数のゲート線ＧＣＬのうち、第２方向Ｄｙに並ぶ２つのゲート線ＧＣＬ（ｍ）、ＧＣＬ（ｍ＋１）を示す。また、複数の信号線ＳＧＬのうち、第１方向Ｄｘに並ぶ２つの信号線ＳＧＬ（ｎ）、ＳＧＬ（ｎ＋１）を示す。部分検出領域ＰＡＡは、ゲート線ＧＣＬと信号線ＳＧＬとで囲まれた領域である。
【0045】
第１スイッチング素子Ｔｒは、フォトダイオードＰＤに対応して設けられる。第１スイッチング素子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。
【0046】
第１方向Ｄｘに並ぶ複数の部分検出領域ＰＡＡに属する第１スイッチング素子Ｔｒのゲートは、ゲート線ＧＣＬに接続される。第２方向Ｄｙに並ぶ複数の部分検出領域ＰＡＡに属する第１スイッチング素子Ｔｒのソースは、信号線ＳＧＬに接続される。第１スイッチング素子Ｔｒのドレインは、フォトダイオードＰＤのカソード及び容量素子Ｃａに接続される。
【0047】
フォトダイオードＰＤのアノードには、電源回路１２３からセンサ電源信号ＶＤＤＳＮＳが供給される。また、信号線ＳＧＬ及び容量素子Ｃａには、電源回路１２３から、信号線ＳＧＬ及び容量素子Ｃａの初期電位となる基準信号ＣＯＭが供給される。
【0048】
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。第１スイッチング素子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ＳＧＬに電流が流れる。信号線ＳＧＬは、信号線選択回路１６の第３スイッチング素子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、又はブロック単位ＰＡＧ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。
【0049】
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ＳＧＬと接続される。検出回路４８の検出信号増幅部４２は、信号線ＳＧＬ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。検出信号増幅部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、反転入力端子（－）には、信号線ＳＧＬが接続される。実施形態では、基準電位（Ｖｒｅｆ）電圧として基準信号ＣＯＭと同じ信号が入力される。信号処理部４４（図２参照）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、検出信号増幅部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。
【0050】
次に、フォトダイオードＰＤの構成について説明する。図５は、センサ部の拡大概略構成図である。図５に示すように、フォトダイオードＰＤは、バックプレーンＢＰに形成される。バックプレーンＢＰは、フォトダイオードＰＤを駆動するための駆動回路基板であり、アレイ基板あるいはアクティブマトリクス基板とも呼ばれる。
【0051】
バックプレーンＢＰは、センサ基材２１と、センサ基材２１に形成された第１スイッチング素子Ｔｒ等の各種トランジスタと、ゲート線ＧＣＬ、信号線ＳＧＬ等の各種配線を含む。
【0052】
第１スイッチング素子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ＧＣＬ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ＧＣＬと接続され、ゲート線ＧＣＬと直交する方向に延在する。半導体層６１の一端側は第２コンタクトホールＣＨ２を介してソース電極６２と接続される。ソース電極６２は、第１コンタクトホールＣＨ１を介してフォトダイオードＰＤと電気的に接続される。半導体層６１の他端側は第３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ＳＧＬと接続される。
【0053】
なお、図５に示す第１スイッチング素子Ｔｒの構成、配置は、あくまで一例であり、適宜変更することができる。
【0054】
図６は、図５のＶＩ－ＶＩ’断面図である。図６に示すように、検出装置１は、センサ基材２１と、第１スイッチング素子Ｔｒと、有機絶縁膜９４と、下部電極２３と、第１無機絶縁膜９５と、フォトダイオードＰＤ（図６では活性層３１のみ示す）と、上部電極２４と、封止膜９６とを有する。
【0055】
センサ基材２１は、絶縁性の基材であり、例えば、ガラスや樹脂材料が用いられる。センサ基材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、センサ基材２１は、フィルム状の樹脂であってもよい。
【0056】
なお、本明細書において、センサ基材２１の表面に垂直な方向において、センサ基材２１からフォトダイオードＰＤに向かう方向を「上側」又は単に「上」とする。また、フォトダイオードＰＤからセンサ基材２１に向かう方向を「下側」又は単に「下」とする。
【0057】
センサ基材２１の上にアンダーコート膜９１が設けられる。アンダーコート膜９１は、例えば、絶縁膜９１ａ、９１ｂを有する２層積層構造である。アンダーコート膜９１は、例えば、シリコン窒化膜やシリコン酸化膜等の無機絶縁膜で形成される。なお、アンダーコート膜９１の構成は、図６に示すものに限定されない。例えば、アンダーコート膜９１は、単層膜あるいは３層以上積層されていてもよい。
【0058】
遮光膜６５は、絶縁膜９１ａの上に設けられる。遮光膜６５は、半導体層６１とセンサ基材２１との間に設けられる。本実施形態の検出装置１（フォトダイオードＰＤ）は、下面受光型の光センサであり、指等の被検出体の表面で反射された光は、センサ基材２１の下面側からフォトダイオードＰＤに入射する。遮光膜６５により、半導体層６１のチャネル領域へのセンサ基材２１側からの光の侵入を抑制することができる。
【0059】
第１スイッチング素子Ｔｒ（トランジスタ）は、センサ基材２１の上に設けられる。半導体層６１は、アンダーコート膜９１の上に設けられる。半導体層６１は、例えば、ポリシリコンが用いられる。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、低温ポリシリコン等であってもよい。第１スイッチング素子Ｔｒとして、ｎ型ＴＦＴのみ示しているが、ｐ型ＴＦＴを同時に形成しても良い。
【0060】
ゲート絶縁膜９２は、半導体層６１を覆ってアンダーコート膜９１の上に設けられる。ゲート絶縁膜９２は、例えばシリコン酸化膜等の無機絶縁膜である。ゲート電極６４は、ゲート絶縁膜９２の上に設けられる。図６に示す例では、第１スイッチング素子Ｔｒは、トップゲート構造である。ただし、これに限定されず、第１スイッチング素子Ｔｒは、ボトムゲート構造でもよく、半導体層６１の上側及び下側の両方にゲート電極６４が設けられたデュアルゲート構造でもよい。
【0061】
層間絶縁膜９３は、ゲート電極６４を覆ってゲート絶縁膜９２の上に設けられる。層間絶縁膜９３は、例えば、シリコン窒化膜とシリコン酸化膜との積層構造を有する。ソース電極６２及びドレイン電極６３は、層間絶縁膜９３の上に設けられる。ソース電極６２は、ゲート絶縁膜９２及び層間絶縁膜９３に設けられた第２コンタクトホールＣＨ２を介して、半導体層６１のソース領域に接続される。ドレイン電極６３は、ゲート絶縁膜９２及び層間絶縁膜９３に設けられた第３コンタクトホールＣＨ３を介して、半導体層６１のドレイン領域に接続される。
【0062】
有機絶縁膜９４は、第１スイッチング素子Ｔｒのソース電極６２及びドレイン電極６３を覆って層間絶縁膜９３の上に設けられる。有機絶縁膜９４は、有機平坦化膜であり、ＣＶＤ等により形成される無機絶縁材料に比べ、配線段差のカバレッジ性や、表面の平坦性に優れる。
【0063】
フォトダイオードＰＤは、有機絶縁膜９４の上に設けられる。下部電極２３及び第１無機絶縁膜９５は、センサ基材２１の表面に垂直な方向で、センサ基材２１及び有機絶縁膜９４と、フォトダイオードＰＤとの間に設けられる。
【0064】
より詳細には、下部電極２３は、有機絶縁膜９４の上に設けられるとともに、有機絶縁膜９４に形成された第１コンタクトホールＣＨ１の底面で、第１スイッチング素子Ｔｒのソース電極６２と接続される。下部電極２３は、フォトダイオードＰＤのカソード電極であり、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍｕ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）やＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）等の透光性を有する導電材料で形成される。複数の下部電極２３は、部分検出領域ＰＡＡ（フォトダイオードＰＤ）ごとに離隔して配置される。また、フォトダイオードＰＤは、平面視で下部電極２３よりも大きい面積を有しており、下部電極２３の上面及び外縁側の端部２３ｅを覆う。
【0065】
第１無機絶縁膜９５は、下部電極２３を覆って有機絶縁膜９４の上に設けられる。第１無機絶縁膜９５は、例えばシリコン窒化膜や、酸化アルミニウム膜等の材料が用いられる。第１無機絶縁膜９５は、下部電極２３の上面を覆うとともに、下部電極２３の上面と重なる領域に、少なくとも１つ以上の開口（第１開口ＯＰ１及び第２開口ＯＰ２）を有する。フォトダイオードＰＤは、第１開口ＯＰ１及び第２開口ＯＰ２を介して下部電極２３と電気的に接続される。なお、第１無機絶縁膜９５に設けられた第１開口ＯＰ１及び第２開口ＯＰ２の数は２つに限定されない。第１無機絶縁膜９５には、少なくとも１つの開口が設けられていればよく、あるいは、３つ以上の開口が設けられていてもよい。
【0066】
第１無機絶縁膜９５は、平面視で下部電極２３よりも大きい面積を有しており、少なくとも下部電極２３の外縁側の端部２３ｅを覆う。第１無機絶縁膜９５は、フォトダイオードＰＤと重なる領域に設けられ、下部電極２３と重ならない領域では、有機絶縁膜９４とフォトダイオードＰＤとの間に設けられる。これにより、第１無機絶縁膜９５は、有機絶縁膜９４からフォトダイオードＰＤへの水分の侵入を抑制するバリア膜としても機能する。
【0067】
また、第１無機絶縁膜９５は、第１コンタクトホールＣＨ１の内部にも形成される。下部電極２３及び第１無機絶縁膜９５は、第１コンタクトホールＣＨ１の内側面及び底面に積層される。第１コンタクトホールＣＨ１の内側面では、有機絶縁膜９４、下部電極２３及び第１無機絶縁膜９５の順に積層される。第１コンタクトホールＣＨ１の底面では、ソース電極６２、下部電極２３及び第１無機絶縁膜９５の順に積層される。第１無機絶縁膜９５は、第１コンタクトホールＣＨ１の開口端部に重なる位置で、下部電極２３の角部２３ｔを覆って設けられる。
【0068】
また、上部電極２４は、フォトダイオードＰＤの上に設けられる。上部電極２４は、フォトダイオードＰＤのアノード電極であり、複数の部分検出領域ＰＡＡ（フォトダイオードＰＤ）に亘って連続して形成される。上部電極２４は、例えば、銀（Ａｇ）等の金属材料が用いられ、反射電極として機能する。
【0069】
封止膜９６は、上部電極２４の上に設けられる。封止膜９６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９６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９６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。
【0070】
次に、第１無機絶縁膜９５、下部電極２３、フォトダイオードＰＤ及び上部電極２４の詳細な積層構成について説明する。図７は、図６の第１コンタクトホール近傍の第１無機絶縁膜、下部電極、フォトダイオード及び上部電極の積層構造を拡大して示す拡大概略断面図である。図７に示すように、フォトダイオードＰＤは、活性層３１と、活性層３１と下部電極２３との間に設けられた電子輸送層３２（第１キャリア輸送層）と、活性層３１と上部電極２４との間に設けられた正孔輸送層３３（第２キャリア輸送層）と、を有する。
【0071】
検出装置１は、センサ基材２１に垂直な方向で、有機絶縁膜９４、下部電極２３、第１無機絶縁膜９５、電子輸送層３２、活性層３１、正孔輸送層３３、上部電極２４の順に積層される。
【0072】
電子輸送層３２は、酢酸亜鉛（Ｚｉｎｃ Ａｃｅｔａｔｅ）、エトキシ化ポリエチレンイミン（ＰＥＩＥ）、ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）等の材料を用いて塗布形成される。電子輸送層３２は、単層であり、その厚さは、例えば３０ｎｍ以下程度である。
【0073】
活性層３１は、ｐ型有機半導体とｎ型有機半導体との混合物が用いられる。ｐ型有機半導体として、例えばＰＭＤＰＰ３Ｔ（poly((2,5-bis(2-hexyldecyl)-2,3,5,6-tetrahydro-3,6-dioxopyrrolo(3,4-c)pyrrole-1,4-diyl)-alt-(3′,3′′-dimethyl-2,2′:5′,2′′-terthiophene)-5,5′′-diyl)）が挙げられる。また、ｎ型有機半導体として、例えばＰＣ６１ＢＭ（[6,6]-phenyl C61-butyric acid methyl ester）が挙げられる。活性層３１の厚さは、例えば１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下程度、好ましくは３５０ｎｍ程度である。
【0074】
正孔輸送層３３は、例えば、酸化タングステン（ＷＯ３）や酸化モリブデン（ＭｏＯｘ）等の酸化金属層である。正孔輸送層３３は、蒸着膜あるいはスパッタ膜で形成され、その厚さは、例えば３０ｎｍ以下程度である。
【0075】
下部電極２３の厚さは、例えば５０ｎｍ程度である。上部電極２４の厚さは、例えば１００ｎｍ以下程度である。すなわち、電子輸送層３２及び正孔輸送層３３のそれぞれの厚さは、活性層３１よりも薄く、かつ、下部電極２３及び上部電極２４の厚さよりも薄い。言い換えると、下部電極２３及び上部電極２４のそれぞれの厚さは、活性層３１よりも薄く、電子輸送層３２及び正孔輸送層３３よりも厚い。
【0076】
なお、電子輸送層３２、活性層３１及び正孔輸送層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、電子輸送層３２は、酸化亜鉛（ＺｎＯ）や酸化チタン（ＴｉＯ２）等の材料を用いた蒸着膜あるいはスパッタ膜であってもよい。また、正孔輸送層３３は、酸化ニッケル（ＮｉＯ）等の材料を用いた蒸着膜あるいはスパッタ膜であってもよく、又は、正孔輸送層３３は、酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ５）や酸化タングステン（ＷＯ３）等のナノ粒子インク、あるいはＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ等の材料を用いて塗布形成されてもよい。
【0077】
第１無機絶縁膜９５は、下部電極２３と電子輸送層３２との間に設けられる。電子輸送層３２は、第１無機絶縁膜９５の上に設けられ、第１無機絶縁膜９５の第１開口ＯＰ１及び第２開口ＯＰ２と重なる領域で下部電極２３と接続される。上述したように、第１無機絶縁膜９５は、下部電極２３の外縁側の端部２３ｅを覆う。また、第１無機絶縁膜９５は、第１コンタクトホールＣＨ１の開口端部に重なる位置で、下部電極２３の角部２３ｔを覆って設けられる。これにより、下部電極２３の角部２３ｔと重なる位置３２ｓ１や、下部電極２３の外縁側の端部２３ｅと重なる位置３２ｓ２で、電子輸送層３２の厚さが薄く形成され、あるいは電子輸送層３２の段切れが生じた場合であっても、第１無機絶縁膜９５により、活性層３１と下部電極２３との間の短絡の発生を抑制することができる。
【0078】
また、下部電極２３と第１無機絶縁膜９５とで形成される段差と重なる位置３２ｓ３、より具体的には、第１無機絶縁膜９５の第１開口ＯＰ１及び第２開口ＯＰ２の開口端部で、電子輸送層３２の厚さが薄く形成され、あるいは段切れが生じる場合がある。この場合であっても第１無機絶縁膜９５が下部電極２３を覆って設けられているので、活性層３１と下部電極２３との間の短絡の発生を抑制することができる。また、第１無機絶縁膜９５は、第１コンタクトホールＣＨ１の内側面及び底面を覆って設けられる。これにより、第１コンタクトホールＣＨ１の内部で電子輸送層３２の厚さが薄く形成され、あるいは段切れが生じた場合であっても、活性層３１と下部電極２３との間の短絡の発生を抑制することができる。
【0079】
なお、第１無機絶縁膜９５は、複数のフォトダイオードＰＤごとに設けられていてもよいし、複数のフォトダイオードＰＤに亘って表示領域ＡＡ全面に連続して形成されていてもよい。また、図６及び図７に示す断面図では理解を容易にするために、下部電極２３の外縁側の端部２３ｅや角部２３ｔ、及び、第１開口ＯＰ１及び第２開口ＯＰ２の開口端部で形成される段差について、それぞれ角部を有するように強調して示している。ただし、図６及び図７はあくまで模式的に示したものであり、下部電極２３の外縁側の端部２３ｅや角部２３ｔ及び各段差は、テーパー状に形成されていてもよい。
【0080】
以上説明したように、本実施形態の検出装置１は、基板（センサ基材２１）の上に配列された複数のフォトダイオードＰＤを有する検出装置１であって、センサ基材２１の表面に垂直な方向で、センサ基材２１とフォトダイオードＰＤとの間に設けられた下部電極２３及び第１無機絶縁膜９５と、フォトダイオードＰＤの上に設けられた上部電極２４と、を有する。複数のフォトダイオードＰＤは、それぞれ、活性層３１と、活性層３１と下部電極２３との間に設けられた第１キャリア輸送層（電子輸送層３２）と、活性層３１と上部電極２４との間に設けられた第２キャリア輸送層（正孔輸送層３３）とを有する。第１無機絶縁膜９５は、下部電極２３と第１キャリア輸送層（電子輸送層３２）との間に設けられ、少なくとも下部電極２３の外縁側の端部２３ｅを覆う。
【0081】
これによれば、検出装置１は、下部電極２３の外縁側の端部２３ｅと重なる位置３２ｓ２で、電子輸送層３２の厚さが薄く形成され、あるいは電子輸送層３２の段切れが生じた場合であっても、第１無機絶縁膜９５により、活性層３１と下部電極２３との間の短絡の発生を抑制することができる。
【0082】
（第１変形例）
上述した実施形態では、フォトダイオードＰＤは、センサ基材２１に垂直な方向で、センサ基材２１側から電子輸送層３２、活性層３１及び正孔輸送層３３の順に積層され、下面受光型の光センサとして構成される例について説明した。ただし、これに限定されず、検出装置１Ａは、上面受光型の光センサにも適用可能である。
上述した実施形態では、フォトダイオードＰＤは、センサ基材２１に垂直な方向で、センサ基材２１側から電子輸送層３２、活性層３１及び正孔輸送層３３の順に積層され、下面受光型の光センサとして構成される例について説明した。ただし、これに限定されず、検出装置１Ａは、上面受光型の光センサにも適用可能である。
【0083】
図８は、第１変形例に係る検出装置を示す断面図である。図８に示すように、第１変形例の検出装置１Ａは、上述した実施形態と比べて、フォトダイオードＰＤの積層順が逆になっている。具体的には、フォトダイオードＰＤの正孔輸送層３３（第１キャリア輸送層）は、活性層３１と下部電極２３との間に設けられる。電子輸送層３２（第２キャリア輸送層）は、活性層３１と上部電極２４との間に設けられる。すなわち、検出装置１Ａは、センサ基材２１に垂直な方向で、有機絶縁膜９４、下部電極２３、第１無機絶縁膜９５、正孔輸送層３３（第１キャリア輸送層）、活性層３１、電子輸送層３２（第２キャリア輸送層）、上部電極２４の順に積層される。
【0084】
検出装置１Ａは、上面受光型の光センサであり、上部電極２４は、ＩＴＯやＩＺＯ等の透光性を有する導電材料で形成される。また、下部電極２３は、例えば、銀（Ａｇ）等の金属材料が用いられ、反射電極として機能する。
【0085】
第１変形例において、第１無機絶縁膜９５は、下部電極２３と正孔輸送層３３との間に設けられる。正孔輸送層３３は、第１無機絶縁膜９５の第１開口ＯＰ１及び第２開口ＯＰ２と重なる領域で下部電極２３と接続される。上述した実施形態と同様に、第１無機絶縁膜９５は、下部電極２３の外縁側の端部２３ｅを覆う。また、第１無機絶縁膜９５は、第１コンタクトホールＣＨ１の開口端部に重なる位置で、下部電極２３の角部２３ｔを覆って設けられる。これにより、下部電極２３の角部２３ｔと重なる位置３３ｓ１や、下部電極２３の外縁側の端部２３ｅと重なる位置３３ｓ２で、正孔輸送層３３の厚さが薄く形成され、あるいは正孔輸送層３３の段切れが生じた場合であっても、第１無機絶縁膜９５により、活性層３１と下部電極２３との間の短絡の発生を抑制することができる。
【0086】
また、下部電極２３と第１無機絶縁膜９５とで形成される段差と重なる位置３３ｓ３、より具体的には、第１無機絶縁膜９５の第１開口ＯＰ１及び第２開口ＯＰ２の開口端部で、正孔輸送層３３の厚さが薄く形成され、段切れが生じる場合がある。この場合であっても第１無機絶縁膜９５が下部電極２３を覆って設けられているので、活性層３１と下部電極２３との間の短絡の発生を抑制することができる。
【0087】
（第２変形例）
図９は、第２変形例に係る検出装置を示す断面図である。図９に示すように、第２変形例に係る検出装置１Ｂは、さらに第２無機絶縁膜９７を有する。第２無機絶縁膜９７は、有機絶縁膜９４の上に設けられる。第２無機絶縁膜９７は、フォトダイオードＰＤと重なる領域に設けられ、少なくとも、平面視で下部電極２３よりも大きい面積を有して形成される。下部電極２３は、第２無機絶縁膜９７の上に設けられる。第１コンタクトホールＣＨ１の底面では第２無機絶縁膜９７に第３開口ＯＰ３が設けられており、下部電極２３は、第３開口ＯＰ３を介してソース電極６２と接続される。また、第１無機絶縁膜９５は、少なくとも下部電極２３の外縁側の端部２３ｅを覆って第２無機絶縁膜９７の上に設けられる。
図９は、第２変形例に係る検出装置を示す断面図である。図９に示すように、第２変形例に係る検出装置１Ｂは、さらに第２無機絶縁膜９７を有する。第２無機絶縁膜９７は、有機絶縁膜９４の上に設けられる。第２無機絶縁膜９７は、フォトダイオードＰＤと重なる領域に設けられ、少なくとも、平面視で下部電極２３よりも大きい面積を有して形成される。下部電極２３は、第２無機絶縁膜９７の上に設けられる。第１コンタクトホールＣＨ１の底面では第２無機絶縁膜９７に第３開口ＯＰ３が設けられており、下部電極２３は、第３開口ＯＰ３を介してソース電極６２と接続される。また、第１無機絶縁膜９５は、少なくとも下部電極２３の外縁側の端部２３ｅを覆って第２無機絶縁膜９７の上に設けられる。
【0088】
第２無機絶縁膜９７は、前述の第１無機絶縁膜９５と同様の膜種を用いることができる。例えば例えばシリコン窒化膜や、酸化アルミニウム膜等の材料が用いられる。
【0089】
より詳細には、下部電極２３と重なる領域では、センサ基材２１に垂直な方向で、有機絶縁膜９４、第２無機絶縁膜９７、下部電極２３、第１無機絶縁膜９５、フォトダイオードＰＤの順に積層される。第２無機絶縁膜９７は、第１コンタクトホールＣＨ１の内部にも形成される。第１コンタクトホールＣＨ１の内側面では、有機絶縁膜９４、第２無機絶縁膜９７、下部電極２３及び第１無機絶縁膜９５の順に積層される。第１コンタクトホールＣＨ１の底面では第３開口ＯＰ３と重なる領域で、ソース電極６２、下部電極２３及び第１無機絶縁膜９５の順に積層される。
【0090】
下部電極２３と重ならない領域では、第２無機絶縁膜９７は有機絶縁膜９４と第１無機絶縁膜９５との間に設けられる。つまり、下部電極２３と重ならない領域では、有機絶縁膜９４、第２無機絶縁膜９７、第１無機絶縁膜９５、フォトダイオードＰＤの順に積層される。これにより、第１無機絶縁膜９５及び第２無機絶縁膜９７は、有機絶縁膜９４からフォトダイオードＰＤへの水分の侵入を良好に抑制することができる。
【0091】
なお、第１無機絶縁膜９５及び第２無機絶縁膜９７は、複数のフォトダイオードＰＤごとに設けられていてもよいし、複数のフォトダイオードＰＤに亘って表示領域ＡＡ全面に連続して形成されていてもよい。
【0092】
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。
【符号の説明】
【0093】
１、１Ａ、１Ｂ 検出装置
１０ センサ部
１１ 検出制御部
１５ ゲート線駆動回路
１６ 信号線選択回路
２１ センサ基材
２３ 下部電極
２４ 上部電極
３１ 活性層
３２ 電子輸送層
３３ 正孔輸送層
４０ 検出部
４８ 検出回路
９４ 有機絶縁膜
９５ 第１無機絶縁膜
９６ 封止膜
９７ 第２無機絶縁膜
ＣＨ１ 第１コンタクトホール
ＰＤ フォトダイオード
ＡＡ 検出領域
ＧＡ 周辺領域
１０ センサ部
１１ 検出制御部
１５ ゲート線駆動回路
１６ 信号線選択回路
２１ センサ基材
２３ 下部電極
２４ 上部電極
３１ 活性層
３２ 電子輸送層
３３ 正孔輸送層
４０ 検出部
４８ 検出回路
９４ 有機絶縁膜
９５ 第１無機絶縁膜
９６ 封止膜
９７ 第２無機絶縁膜
ＣＨ１ 第１コンタクトホール
ＰＤ フォトダイオード
ＡＡ 検出領域
ＧＡ 周辺領域
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
