特開 2024-84351 検出装置及びその製造方法

(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】P2024084351

(43)【公開日】2024-06-25

(54)【発明の名称】検出装置及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   H10K 39/32 20230101AFI20240618BHJP

   H01L 27/146 20060101ALI20240618BHJP

   H10K 30/60 20230101ALI20240618BHJP

   H10K 30/40 20230101ALI20240618BHJP

   H10K 30/88 20230101ALN20240618BHJP

【ＦＩ】

H10K39/32

H01L27/146 C

H10K30/60

H10K30/40

H10K30/88

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022198573

(22)【出願日】2022-12-13

(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】大原 健

【テーマコード（参考）】

4M118

5F149

5F849

【Ｆターム（参考）】

4M118AA08

4M118BA07

4M118CA02

4M118CA14

4M118CA32

4M118CB14

4M118CB20

4M118FB03

4M118FB09

4M118FB13

5F149AA03

5F149AB11

5F149BA21

5F149CB14

5F149DA28

5F149DA30

5F149EA04

5F149EA13

5F149FA04

5F149HA10

5F149HA12

5F149XA01

5F849AA03

5F849AB11

5F849BA21

5F849CB14

5F849DA28

5F849DA30

5F849EA04

5F849EA13

5F849FA04

5F849HA10

5F849HA12

5F849XA02

5F849XA25

(57)【要約】

【課題】内部に侵入した水分を良好に外部に排出することが可能な検出装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】検出装置は、基板と、基板の検出領域に、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を覆う保護膜と、を有し、保護膜は、検出領域において複数の開口部を有する。また、検出装置は、フォトダイオードをそれぞれ有し、検出領域に行列状に配置された複数のセンサ画素を有し、開口部は、センサ画素のそれぞれに重畳する領域に設けられ、検出領域に行列状に配置される。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板と、
前記基板の検出領域に、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を覆う保護膜と、を有し、
前記保護膜は、前記検出領域において複数の開口部を有する
検出装置。

【請求項2】

前記検出領域に行列状に配置され、前記フォトダイオードをそれぞれ有する複数のセンサ画素を有し、
前記開口部は、前記センサ画素のそれぞれに重畳する領域に設けられ、前記検出領域に行列状に配置される
請求項１に記載の検出装置。

【請求項3】

複数の前記開口部の面積は、実質的に同等である
請求項１に記載の検出装置。

【請求項4】

複数の前記開口部は、前記検出領域の中心に近いほど所定面積あたりの数が少ない
請求項１に記載の検出装置。

【請求項5】

前記検出領域の中央部での複数の前記開口部の面積は、前記検出領域の外縁部での複数の前記開口部の面積よりも小さい
請求項１に記載の検出装置。

【請求項6】

複数の前記開口部の各々は、前記下部バッファ層と重畳している
請求項１に記載の検出装置。

【請求項7】

複数の前記開口部の各々は、ゲート線と信号線とで囲まれた領域に設けられる
請求項１に記載の検出装置。

【請求項8】

前記保護膜は無機絶縁膜と有機絶縁膜とを有する
請求項１に記載の検出装置。

【請求項9】

基板と、
前記基板の検出領域に、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を覆う保護膜と、を有し、
複数のフォトダイオードを構成する前記下部電極、前記下部バッファ層、前記活性層、前記上部バッファ層及び前記上部電極が積層されたＯＰＤ層は、前記基板の前記検出領域及び前記検出領域に隣接する周辺領域に設けられ、
前記ＯＰＤ層は、前記検出領域の外縁に沿って延在する第１溝部と、前記第１溝部と前記周辺領域の外縁との間に設けられた第２溝部と、を含む
検出装置。

【請求項10】

前記保護膜は無機絶縁膜と有機絶縁膜とを有する
請求項９に記載の検出装置。

【請求項11】

基板の一方の面に、回路形成層、フォトダイオード、保護膜及びレジスト層の順に積層する工程と、
前記回路形成層が有する非透光性パターンをマスクとして、前記基板の前記一方の面と反対側の他方の面側から前記レジスト層を露光する工程と、
前記レジスト層を現像し、前記レジスト層のうち前記非透光性パターンと重ならない露光領域を除去し、前記保護膜のうち前記レジスト層と重ならない部分を除去する工程と、を有する
検出装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、検出装置及びその製造方法に関する。

【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（ＯＰＤ：Ｏｒｇａｎｉｃ Ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ）を有する。特許文献２に記載されるように、フォトダイオードは、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。電子輸送層又は正孔輸送層は、バッファ層とも呼ばれる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００９－３２００５号公報

【特許文献2】国際公開第２０２０／１８８９５９号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ＯＰＤを有する検出装置には、ＯＰＤを覆う保護膜が設けられる。検出装置の外部からＯＰＤが設けられた検出領域に水分が侵入すると、検出領域が保護膜で覆われているので水分を外部に排出することが困難となる可能性がある。

【0005】

本発明は、内部に侵入した水分を良好に外部に排出することが可能な検出装置及びその製造方法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、基板と、前記基板の検出領域に、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を覆う保護膜と、を有し、前記保護膜は、前記検出領域において複数の開口部を有する。

【0007】

本発明の一態様の検出装置の製造方法は、基板の一方の面に、回路形成層、フォトダイオード、保護膜及びレジスト層の順に積層する工程と、前記回路形成層が有する非透光性パターンをマスクとして、前記基板の前記一方の面と反対側の他方の面側から前記レジスト層を露光する工程と、前記レジスト層を現像し、前記レジスト層のうち前記非透光性パターンと重ならない露光領域を除去し、前記保護膜のうち前記レジスト層と重ならない部分を除去する工程と、を有する。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、第１実施形態に係る検出装置を模式的に示す平面図である。

【図2】図２は、第１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3】図３は、第１実施形態に係る検出装置を示す回路図である。

【図4】図４は、複数の画素及び保護膜の開口部を模式的に示す平面図である。

【図5】図５は、図４のＶ－Ｖ’断面図である。

【図6】図６は、センサ部の拡大概略構成図である。

【図7】図７は、図６のＶＩＩ－ＶＩＩ’断面図である。

【図8】図８は、第２実施形態に係る検出装置の、ＯＰＤ層に設けられた第１溝部及び第２溝部を模式的に示す平面図である。

【図9】図９は、図８のＩＸ－ＩＸ’断面図である。

【図10】図１０は、第３実施形態に係る検出装置の、複数の画素及び保護膜の開口部を模式的に示す平面図である。

【図11】図１１は、第３実施形態に係る検出装置の、センサ部の拡大概略構成図である。

【図12】図１２は、図１１のＸＩＩ－ＸＩＩ’断面図である。

【図13】図１３は、第３実施形態に係る検出装置の製造方法を説明するための説明図である。

【図14】図１４は、第４実施形態に係る検出装置の、複数の画素及び保護膜の開口部を模式的に示す平面図である。

【図15】図１５は、図１４のＸＶ－ＸＶ’断面図である。

【図16】図１６は、第５実施形態に係る検出装置の、複数の画素及び保護膜の開口部を模式的に示す平面図である。

【図17】図１７は、図１６のＸＶＩＩ－ＸＶＩＩ’断面図である。

【図18】図１８は、第６実施形態に係る検出装置の、複数の画素及び保護膜の開口部を模式的に示す平面図である。

【図19】図１９は、図１６のＸＩＸ－ＸＩＸ’断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

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。

【0010】

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。

【0011】

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る検出装置を模式的に示す平面図である。図１に示すように、検出装置１は、センサ基材２１（基板）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、光源５３、５４と、を有する。第１光源基材５１には、複数の光源５３が設けられる。第２光源基材５２には複数の光源５４が設けられる。

【0012】

センサ基材２１には、配線基板７１を介して制御基板１２１が電気的に接続される。配線基板７１は、例えばフレキシブルプリント基板やリジット基板である。配線基板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、光源５３、５４に制御信号を供給して、光源５３、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３参照）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、電源電圧を光源５３、５４に供給する。

【0013】

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の外縁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。

【0014】

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。

【0015】

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。第３方向Ｄｚは、第１方向Ｄｘ及び第２方向Ｄｙと直交する方向であり、センサ基材２１の主面の法線方向である。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。

【0016】

複数の光源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。

【0017】

複数の光源５３及び複数の光源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。複数の光源５３及び複数の光源５４は、それぞれ異なる波長の光を出射する。

【0018】

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。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。

【0019】

なお、図１に示す光源５３、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５３、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、複数の光源５３及び複数の光源５４が配置されていてもよい。また、光源５３及び光源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。

【0020】

図２は、第１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、さらに検出制御回路１１と検出部４０と、を有する。検出制御回路１１の機能の一部又は全部は、制御回路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。

【0021】

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ＶＧＬにしたがって検出を行う。

【0022】

検出制御回路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。検出制御回路１１は、スタート信号ＳＴＶ、クロック信号ＣＫ等の各種制御信号をゲート線駆動回路１５に供給する。また、検出制御回路１１は、選択信号ＡＳＷ等の各種制御信号を信号線選択回路１６に供給する。また、検出制御回路１１は、各種制御信号を光源５３、５４に供給して、それぞれの点灯及び非点灯を制御する。

【0023】

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ＧＬ（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ＶＧＬを供給する。これにより、ゲート線駆動回路１５は、ゲート線ＧＬに接続された複数のフォトダイオードＰＤを選択する。

【0024】

信号線選択回路１６は、複数の信号線ＳＬ（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、検出制御回路１１から供給される選択信号ＡＳＷに基づいて、選択された信号線ＳＬ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。

【0025】

検出部４０は、検出回路４８と、信号処理回路４４と、座標抽出回路４５と、記憶回路４６と、検出タイミング制御回路４７と、を備える。検出タイミング制御回路４７は、検出制御回路１１から供給される制御信号に基づいて、検出回路４８と、信号処理回路４４と、座標抽出回路４５と、が同期して動作するように制御する。

【0026】

検出回路４８は、例えばアナログフロントエンド回路（ＡＦＥ、Ａｎａｌｏｇ Ｆｒｏｎｔ Ｅｎｄ）である。検出回路４８は、少なくとも検出信号増幅回路４２及びＡ／Ｄ変換回路４３の機能を有する信号処理回路である。検出信号増幅回路４２は、検出信号Ｖｄｅｔを増幅する。Ａ／Ｄ変換回路４３は、検出信号増幅回路４２から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換する。

【0027】

信号処理回路４４は、検出回路４８の出力信号に基づいて、センサ部１０に入力された所定の物理量を検出する論理回路である。信号処理回路４４は、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、信号処理回路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。

【0028】

記憶回路４６は、信号処理回路４４で演算された信号を一時的に保存する。記憶回路４６は、例えばＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、レジスタ回路等であってもよい。

【0029】

座標抽出回路４５は、信号処理回路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、座標抽出回路４５は、指や掌の血管の検出座標を求める論理回路である。座標抽出回路４５は、センサ部１０の各フォトダイオード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、座標抽出回路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。

【0030】

図３は、第１実施形態に係る検出装置を示す回路図である。なお、図３では、検出回路４８の回路構成も併せて示している。図３に示すように、センサ画素ＰＸ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。

【0031】

図３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。センサ画素ＰＸは、ゲート線ＧＬと信号線ＳＬとで囲まれた領域である。

【0032】

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。

【0033】

複数のゲート線ＧＬのそれぞれは、第１方向Ｄｘに配列された複数の駆動トランジスタＴｒのゲートに接続される。複数の信号線ＳＬのそれぞれは、第２方向Ｄｙに配列された複数の駆動トランジスタＴｒのソース及びドレインの一方に接続される。複数の駆動トランジスタ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。

【0034】

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。

【0035】

露光期間でセンサ画素ＰＸ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、センサ画素ＰＸ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。

【0036】

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または電荷に応じた電圧に変換する。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。

【0037】

なお、駆動トランジスタＴｒは、ｎ型ＴＦＴに限定されず、ｐ型ＴＦＴで構成されてもよい。また、図３に示すセンサ画素ＰＸの画素回路はあくまで一例であり、センサ画素ＰＸには、１つのフォトダイオードＰＤに対応して、複数のトランジスタが設けられていてもよい。

【0038】

図４は、複数の画素及び保護膜の開口部を模式的に示す平面図である。なお、図４では、図面を見やすくするために保護膜９０に設けられた複数の開口部ＯＰにハッチングを付けて示している。図４に示すように、センサ画素ＰＸは、センサ基材２１の検出領域ＡＡに行列状（マトリクス状）に配置され、それぞれフォトダイオードＰＤを有する。図４では、センサ画素ＰＸは、４行６列に配置されている。ただし、図４は理解を容易にするためセンサ画素ＰＸの配置を簡略化して示している。検出装置１は、被検出体の種類や検出の解像度に応じて、５行７列以上の多数のセンサ画素ＰＸを有していてもよい。

【0039】

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に間隔を有して配列される。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に間隔を有して配列される。複数のセンサ画素ＰＸ（複数のフォトダイオードＰＤ）は、２つのゲート線ＧＬと２つの信号線ＳＬとで囲まれた領域に設けられる。

【0040】

保護膜９０は、複数のセンサ画素ＰＸ（複数のフォトダイオードＰＤ）を覆って設けられる。保護膜９０は、センサ基材２１の検出領域ＡＡ及び周辺領域ＧＡに設けられる。保護膜９０は、検出領域ＡＡにおいて複数の開口部ＯＰを有する。複数の開口部ＯＰは、センサ画素ＰＸのそれぞれに重畳する領域に設けられ、検出領域ＡＡに行列状に配置される。言い換えると、複数の開口部ＯＰの各々は、２つのゲート線ＧＬと２つの信号線ＳＬとで囲まれた領域に設けられる。

【0041】

複数の開口部ＯＰは、平面視で円形状である。複数の開口部ＯＰの面積（直径）は、実質的に同等である。複数の開口部ＯＰの底部には、フォトダイオードＰＤの上部電極２４が配置される。

【0042】

図５は、図４のＶ－Ｖ’断面図である。なお、図５では、理解を容易にするために各層の構成を簡略化して示している。フォトダイオードＰＤの詳細な積層構成については図７にて後述する。また、回路形成層２９の詳細な積層構成については、図１２にて後述する。

【0043】

なお、以下の説明において、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から保護膜９０に向かう方向を「上側」又は単に「上」とする。また、保護膜９０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。

【0044】

図５に示すように、検出装置１は、センサ基材２１の上に、回路形成層２９、フォトダイオードＰＤ及び保護膜９０の順に積層される。回路形成層２９は、センサ基材２１上に設けられ、図３に示す駆動トランジスタＴｒ等の各種トランジスタ、ゲート線ＧＬ、信号線ＳＬ等の各種配線が形成される層である。

【0045】

フォトダイオードＰＤは、回路形成層２９の上に設けられる。フォトダイオードＰＤを構成するＯＰＤ層３０（下部電極２３、下部バッファ層３２、活性層３１、上部バッファ層３３及び上部電極２４（図７参照））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。なお、周辺領域ＧＡに設けられたＯＰＤ層３０は、光センサとして機能しないように構成される。

【0046】

保護膜９０は、フォトダイオードＰＤ（ＯＰＤ層３０）の上に設けられる。保護膜９０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。保護膜９０は、単層に限定されず、上記の無機絶縁膜及び有機絶縁膜（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。保護膜９０を積層膜で形成することで、保護膜９０の厚さを確保することができ、フォトダイオードＰＤの上面側の強度が得られる。複数の開口部ＯＰは、保護膜９０の上面から下面まで貫通して設けられる。本実施形態では、複数の開口部ＯＰは、検出領域ＡＡと重なる領域でフォトダイオードＰＤの上に設けられ、周辺領域ＧＡと重なる領域でＯＰＤ層３０の上には設けられない。

【0047】

次に、フォトダイオードＰＤ及び保護膜９０の詳細な構成について説明する。図６は、センサ部の拡大概略構成図である。なお、図６では、図面を見やすくするために、保護膜９０の複数の開口部ＯＰを二点鎖線で示している。

【0048】

図６に示すように、検出装置１は、センサ基材２１に設けられた複数のフォトダイオードＰＤと、絶縁膜３５を有する。フォトダイオードＰＤの下部電極２３は、複数のフォトダイオードＰＤのそれぞれに対応して、センサ基材２１の上にマトリクス状に設けられる。図６に示す例では、下部電極２３の右辺及び下辺は、それぞれ信号線ＳＬ及びゲート線ＧＬの一部と重なって設けられる。下部電極２３の左辺及び上辺は、それぞれ信号線ＳＬ及びゲート線ＧＬと間隔を有して配置される。これにより、２つのゲート線ＧＬと２つの信号線ＳＬとで囲まれた領域での下部電極２３の面積を大きくすることができ、フォトダイオードＰＤの検出感度を向上させることができる。

【0049】

駆動トランジスタＴｒは、フォトダイオードＰＤの下部電極２３と重なる領域に設けられる。具体的には、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（第２方向Ｄｙ）に延在する。

【0050】

半導体層６１の一端側はコンタクトホールＣＨ２を介してソース電極６２と接続される。ソース電極６２は接続配線６５及び接続パッド６６に接続され、フォトダイオードＰＤ（下部電極２３）の中央部に引き出される。下部電極２３は、中央部でコンタクトホールＣＨ１を介して接続パッド６６と接続される。このような構成により、駆動トランジスタＴｒのソース電極６２は、フォトダイオードＰＤと電気的に接続される。また、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。

【0051】

絶縁膜３５は、第１方向Ｄｘ及び第２方向Ｄｙに隣接する下部電極２３の間に設けられ、かつ、下部電極２３の周縁部を覆って設けられる。より詳細には、絶縁膜３５は、第１延在部３５ａと第２延在部３５ｂとが交差して格子状に形成される。第１延在部３５ａは、第２方向Ｄｙに延在する。第１延在部３５ａは、信号線ＳＬと重なって設けられ、信号線ＳＬに沿って延在する。第２延在部３５ｂは、第１方向Ｄｘに延在する。第２延在部３５ｂは、ゲート線ＧＬと重なって設けられ、ゲート線ＧＬに沿って設けられる。

【0052】

また、島状部３５ｃは、第１延在部３５ａ及び第２延在部３５ｂと離隔して設けられ、フォトダイオードＰＤ（下部電極２３）の中央部でコンタクトホールＣＨ１と重なる領域に設けられる。

【0053】

なお、図６に示す下部電極２３、絶縁膜３５の形状、配置ピッチ等はあくまで一例であり、検出装置１に要求される特性、検出精度に応じて適宜変更できる。

【0054】

図７は、図６のＶＩＩ－ＶＩＩ’断面図である。図７に示すように、検出装置１は、センサ基材２１の上に、回路形成層２９、絶縁膜２７、フォトダイオードＰＤ、保護膜９０の順に積層される。センサ基材２１は絶縁基板であり、例えば、石英、無アルカリガラス等のガラス基板が用いられる。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、フィルム状の樹脂材料であってもよい。

【0055】

回路形成層２９は、センサ基材２１の上に設けられる。図５では、回路形成層２９に設けられる駆動トランジスタＴｒ及び各種配線のうち、駆動トランジスタＴｒに接続される信号線ＳＬを図示している。絶縁膜２７は、信号線ＳＬを覆って、駆動トランジスタＴｒを含む回路形成層２９の上に設けられる。絶縁膜２７は、有機絶縁材料で形成された有機平坦化膜である。

【0056】

絶縁膜２８は、絶縁膜２７の上に設けられる。絶縁膜２８は、例えばシリコン窒化膜（ＳｉＮ）等の無機絶縁材料で形成されたバリア膜である。

【0057】

フォトダイオードＰＤ及び絶縁膜３５は、絶縁膜２８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、センサ基材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。本実施形態のフォトダイオードＰＤは、活性層３１として有機半導体が用いられたＯＰＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ）である。

【0058】

上述したＯＰＤ層３０は、フォトダイオードＰＤを構成する下部電極２３、下部バッファ層３２、活性層３１、上部バッファ層３３及び上部電極２４が積層された積層体である。なお、周辺領域ＧＡに設けられたＯＰＤ層３０（図５参照）は、フォトダイオードＰＤとして機能しないので、下部電極２３、下部バッファ層３２、活性層３１、上部バッファ層３３及び上部電極２４のうち、１又は複数層が省略された構成であってもよい。また、ＯＰＤ層３０は周辺領域ＧＡの全体に設けられている必要はなく、周辺領域ＧＡの一部の領域にＯＰＤ層３０が設けられていなくてもよい。

【0059】

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。下部電極２３は、フォトダイオードＰＤごとに離隔して設けられる。また、下部バッファ層３２、活性層３１、上部バッファ層３３及び上部電極２４は、複数のフォトダイオードＰＤに亘って連続して設けられる。具体的には、下部バッファ層３２、活性層３１、上部バッファ層３３及び上部電極２４は、隣接するフォトダイオードＰＤ－１の下部電極２３及びフォトダイオードＰＤ－２の下部電極２３に重なって設けられるとともに、フォトダイオードＰＤ－１とフォトダイオードＰＤ－２との間の絶縁膜３５にも重なって設けられる。

【0060】

絶縁膜３５（第１延在部３５ａ）は、隣接する下部電極２３の間で絶縁膜２８の上に設けられ、下部電極２３の周縁部を覆う。本実施形態では、絶縁膜３５は、シリコン窒化膜（ＳｉＮ）あるいはシリコン酸化膜（ＳｉＯ_２）等の無機絶縁材料で形成される。絶縁膜３５（第１延在部３５ａ）により、隣り合うフォトダイオードＰＤの下部電極２３が絶縁される。

【0061】

また、コンタクトホールＣＨ１は、下部電極２３の中央部で、絶縁膜２７を厚さ方向（第３方向Ｄｚ）に貫通して設けられる。下部電極２３はコンタクトホールＣＨ１の底部で接続パッド６６と接続される。島状部３５ｃは、コンタクトホールＣＨ１を覆って設けられ、コンタクトホールＣＨ１の内部で下部電極２３を覆う。島状部３５ｃは、平面視で接続パッド６６と重畳する。このような構成により、コンタクトホールＣＨ１の内部で、下部バッファ層３２（正孔輸送層）に段切れが生じた場合であっても、島状部３５ｃが設けられているので、活性層３１と下部電極２３とのショート（短絡）が発生することを抑制できる。

【0062】

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。

【0063】

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。

【0064】

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の間の絶縁膜３５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（ＷＯ_３）、酸化モリブデン等が用いられる。

【0065】

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。

【0066】

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。なお、下部バッファ層３２が電子輸送層、上部バッファ層３３が正孔輸送層、下部電極２３がカソード電極、上部電極２４がアノード電極でもよい。

【0067】

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。上部電極２４は、複数の透光性を有する導電材料の積層膜であってもよい。

【0068】

保護膜９０は、複数のフォトダイオードＰＤを覆って設けられる。具体的には、保護膜９０は、上部電極２４の上に設けられる。保護膜９０の開口部ＯＰの各々は、フォトダイオードＰＤを構成するＯＰＤ層３０（下部電極２３、下部バッファ層３２、活性層３１、上部バッファ層３３及び上部電極２４）と重畳する領域に設けられる。言い換えると、保護膜９０（開口部ＯＰが設けられていない部分）は、少なくとも信号線ＳＬ及びゲート線ＧＬ（図６参照）と重畳する領域に設けられる。

【0069】

本実施形態の検出装置１では、フォトダイオードＰＤと重畳する領域に保護膜９０の開口部ＯＰが設けられている。これにより、外部から、例えばセンサ基材２１の外縁側の端部から周辺領域ＧＡのＯＰＤ層３０を通って、検出領域ＡＡのフォトダイオードＰＤに水分が侵入した場合であっても、保護膜９０の開口部ＯＰを通って水分が外部に排出される。したがって、検出装置１は、内部に侵入した水分を良好に外部に排出することができる。これにより、検出装置１は、フォトダイオードＰＤのＯＰＤ層３０への水分侵入および水分滞留に起因する検出感度の低下を抑制できる。

【0070】

なお、図４から図７に示す開口部ＯＰの形状、位置、数等はあくまで一例であり、フォトダイオードＰＤの配置等に応じて適宜変更することができる。また、図６、図７に示すフォトダイオードＰＤの構成はあくまで一例であり、適宜変更することができる。例えば、上部電極２４がフォトダイオードＰＤのアノード電極であり下部電極２３がフォトダイオードＰＤのカソード電極であってもよい。

【0071】

（第２実施形態）
図８は、第２実施形態に係る検出装置の、ＯＰＤ層に設けられた第１溝部及び第２溝部を模式的に示す平面図である。図９は、図８のＩＸ－ＩＸ’断面図である。なお、図８では、図面を見やすくするためにＯＰＤ層３０にハッチングを付けて示している。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。

【0072】

図８及び図９に示すように、第２実施形態に係る検出装置１Ａにおいて、複数のフォトダイオードＰＤを構成するＯＰＤ層３０は、センサ基材２１の検出領域ＡＡ及び検出領域ＡＡに隣接する周辺領域ＧＡに設けられる。ＯＰＤ層３０は、検出領域ＡＡの全面に連続して設けられる。また、周辺領域ＧＡで、ＯＰＤ層３０は第１溝部３６と、第２溝部３７とを有する。

【0073】

図８に示すように、第１溝部３６は、検出領域ＡＡの外縁に沿って延在し、検出領域ＡＡの外形形状に対応して枠状に設けられる。第２実施形態では、検出領域ＡＡは四角形状であり、第１溝部３６も四角形状に設けられる。

【0074】

複数の第２溝部３７は、第１溝部３６と周辺領域ＧＡの外縁との間に設けられる。より具体的には、第２溝部３７は、検出領域ＡＡの各辺と交差する方向に延在する。第２溝部３７の検出領域ＡＡ側の一端は、第１溝部３６に接続される。第２溝部３７の検出領域ＡＡと反対側の他端は、周辺領域ＧＡの外縁側に開口する。言い換えると、周辺領域ＧＡの外縁に位置する複数のＯＰＤ層３０は、第１溝部３６によって検出領域ＡＡのＯＰＤ層３０と離れて配置される。また、第２溝部３７により分離された複数のＯＰＤ層３０は、周辺領域ＧＡの外縁に沿って配列される。

【0075】

図９に示すように、周辺領域ＧＡの第１方向Ｄｘに延在する部分で、複数の第２溝部３７は第１方向Ｄｘに配列される。第１溝部３６（図９では図示しない）及び複数の第２溝部３７は、それぞれＯＰＤ層３０を第３方向Ｄｚに貫通して設けられる。また、保護膜９０は、ＯＰＤ層３０を覆って設けられ、第１溝部３６（図９では図示しない）及び複数の第２溝部３７の上側の開口を覆って設けられる。本実施形態においても、保護膜９０は、単層に限定されず、無機絶縁膜及び有機絶縁膜（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。

【0076】

このような構成により、第２実施形態に係る検出装置１Ａでは、外部から、検出領域ＡＡのフォトダイオードＰＤに水分が侵入した場合であっても、ＯＰＤ層３０の第１溝部３６及び第２溝部３７を通って、水分が外部（センサ基材２１の外縁側）に排出される。

【0077】

なお、図８及び図９に示す第１溝部３６及び第２溝部３７の形状、数等は、あくまで一例であり、適宜変更することができる。例えば、第１溝部３６は、検出領域ＡＡの外縁に沿って連続した枠状に設けられているが、これに限定されず、各辺に沿って複数の第１溝部３６が設けられていてもよい。第２溝部３７は、周辺領域ＧＡの全体に設けられているが、これに限定されず、周辺領域ＧＡの一部に第２溝部３７が設けられない領域があってもよい。

【0078】

第２実施形態に係る検出装置１Ａは、上述した第１実施形態と組み合わせることができる。すなわち、周辺領域ＧＡで、ＯＰＤ層３０には第１溝部３６及び第２溝部３７が設けられ、検出領域ＡＡで、保護膜９０には複数の開口部ＯＰが設けられる構成としてもよい。この場合、より効果的に水分を外部に排出することができる。

【0079】

（第３実施形態）
図１０は、第３実施形態に係る検出装置の、複数の画素及び保護膜の開口部を模式的に示す平面図である。図１１は、第３実施形態に係る検出装置の、センサ部の拡大概略構成図である。

【0080】

図１０及び図１１に示すように、第３実施形態に係る検出装置１Ｂにおいて、保護膜９０の複数の開口部ＯＰの各々は、ゲート線ＧＬと信号線ＳＬとで囲まれた領域で、略四角形状に設けられる。より詳細には、図１１に示すように、保護膜９０は、ゲート線ＧＬ及び信号線ＳＬと重なる領域に設けられ、ゲート線ＧＬ及び信号線ＳＬのそれぞれに沿って延在する。また、保護膜９０は、駆動トランジスタＴｒの各電極と重なる領域に設けられる。保護膜９０の、ゲート線ＧＬ、信号線ＳＬ及び駆動トランジスタＴｒの各電極と重ならない部分が除去されて、開口部ＯＰが形成される。

【0081】

図１２は、図１１のＸＩＩ－ＸＩＩ’断面図である。図１２に示すように、回路形成層２９は、絶縁膜として、アンダーコート膜９１、ゲート絶縁膜９２及び層間絶縁膜９３を有する。

【0082】

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１２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。

【0083】

遮光膜６７は、絶縁膜９１ａの上に設けられる。遮光膜６７は、半導体層６１とセンサ基材２１との間に設けられる。遮光膜６７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。

【0084】

駆動トランジスタＴｒ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。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。

【0085】

図１２に示す例では、駆動トランジスタＴｒは、トップゲート構造である。ただし、これに限定されず、駆動トランジスタ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。

【0086】

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。

【0087】

絶縁膜２７は、駆動トランジスタ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。本実施形態では、絶縁膜２７のコンタクトホールＣＨ１は、ソース電極６２と重なる領域に設けられる。駆動トランジスタＴｒの近傍で、フォトダイオードＰＤの下部電極２３は、コンタクトホールＣＨ１の底部でソース電極６２と電気的に接続される。

【0088】

図１２に示すように、保護膜９０は、駆動トランジスタＴｒの半導体層６１、ソース電極６２、ドレイン電極６３、ゲート電極６４の非透光性パターンと重なる領域に設けられる。また、保護膜９０の開口部ＯＰは、駆動トランジスタＴｒの非透光性パターンと重ならない領域に設けられる。

【0089】

本実施形態では、上述した第１実施形態に比べて、検出領域ＡＡで、保護膜９０の開口部ＯＰの面積が大きいので、より効果的に水分を外部に排出することができる。

【0090】

次に、第３実施形態に係る検出装置１Ｂの製造方法について説明する。図１３は、第３実施形態に係る検出装置の製造方法を説明するための説明図である。なお、図１３では、図面を見やすくするために回路形成層２９、フォトダイオードＰＤの積層構成を簡略化して示している。図１３では、回路形成層２９が有する駆動トランジスタＴｒの非透光性パターンとして、ソース電極６２、ドレイン電極６３及びゲート電極６４を示しており、ゲート線ＧＬ、信号線ＳＬ等の非透光性パターンは図示を省略している。

【0091】

図１３に示すように、検出装置１Ｂの製造方法において、センサ基材２１の上に、回路形成層２９、絶縁膜２７、フォトダイオードＰＤ、保護膜９０及びレジスト層１００の順に積層される（ステップＳＴ１）。回路形成層２９のソース電極６２、ドレイン電極６３及びゲート電極６４等の各種電極、配線は、スパッタリング法、蒸着法、プラズマＣＶＤ法等により成膜される。

【0092】

次に、露光装置（図示せず）は、センサ基材２１の下面側から光ＰＨを照射する。これにより、露光装置は、ソース電極６２、ドレイン電極６３及びゲート電極６４等の非透光性パターンをマスクとして、センサ基材２１の下面側からレジスト層１００を露光する（ステップＳＴ２）。レジスト層１００には、露光領域Ａ１と非露光領域Ａ２とが形成される。露光領域Ａ１は、非透光性パターンと重ならず、光ＰＨが照射された領域である。非露光領域Ａ２は、非透光性パターンと重なり、光ＰＨが照射されていない領域である。

【0093】

次に、レジスト層１００を現像し、ベーク処理を行う（ステップＳＴ３）。レジスト層１００を現像することで、ステップＳＴ２で形成されたレジスト層１００の露光領域Ａ１が除去され、非露光領域Ａ２が残る。ベーク処理によりレジスト層１００の非露光領域Ａ２が硬化され、露光領域Ａ１に重なる領域に開口部１００ａが形成される。

【0094】

次に、製造装置は、保護膜９０のうち、レジスト層１００と重ならない部分をエッチングにより除去する（ステップＳＴ４）。これにより、保護膜９０の露光領域Ａ１と重なる領域、すなわち回路形成層２９の非透光性パターンと重ならない領域に開口部ＯＰが形成される。その後、レジスト層１００が除去されて、第３実施形態に係る検出装置１Ｂが製造される。

【0095】

第３実施形態に係る検出装置１Ｂの製造方法では、ソース電極６２、ドレイン電極６３及びゲート電極６４等の非透光性パターンをマスクとして用いて、保護膜９０の開口部ＯＰが形成される。このため、開口部ＯＰを形成するためのマスクを用意する必要がなく、いわゆるセルフアライメントにより開口部ＯＰの位置決めが行われる。これにより、検出装置１Ｂの製造工程を簡易にできる。なお、図１３に示す製造方法は、あくまで一例であり、適宜変更できる。

【0096】

（第４実施形態）
図１４は、第４実施形態に係る検出装置の、複数の画素及び保護膜の開口部を模式的に示す平面図である。図１５は、図１４のＸＶ－ＸＶ’断面図である。図１４及び図１５に示すように、第４実施形態に係る検出装置１Ｃにおいて、保護膜９０に設けられた複数の開口部ＯＰは、検出領域ＡＡの外縁部に位置する複数の開口部ＯＰａと、検出領域ＡＡの中央部に位置する複数の開口部ＯＰｂと、を含む。検出領域ＡＡの中央部での複数の開口部ＯＰｂの面積は、検出領域ＡＡの外縁部での複数の開口部ＯＰａの面積よりも小さい。

【0097】

言い換えると、検出領域ＡＡの中央部での複数の開口部ＯＰｂの直径は、検出領域ＡＡの外縁部での複数の開口部ＯＰａの直径よりも小さい。

【0098】

第４実施形態に係る検出装置１Ｃでは、例えば、センサ基材２１の外縁側から侵入した水分は、検出領域ＡＡの外縁部で比較的大きい面積を有する複数の開口部ＯＰａを通って外部に排出される。このため、第４実施形態では、外縁側から侵入した水分が検出領域ＡＡの外縁部で排出される。

【0099】

図１４、図１５では、異なる面積を有する複数の開口部ＯＰとして、２つの開口部ＯＰａ、ＯＰｂを示した。ただしこれに限定されず、複数の開口部ＯＰは、異なる面積を有する３種類以上の開口部を有していてもよい。この場合、検出領域ＡＡの外縁部から中央部に近づくほど開口部ＯＰの面積が小さくなるように配置されることが好ましい。

【0100】

（第５実施形態）
図１６は、第５実施形態に係る検出装置の、複数の画素及び保護膜の開口部を模式的に示す平面図である。図１７は、図１６のＸＶＩＩ－ＸＶＩＩ’断面図である。図１５及び図１６に示すように、第５実施形態に係る検出装置１Ｄにおいて、複数の開口部ＯＰは、検出領域ＡＡの中心（例えば幾何中心）に近いほど所定面積あたりの数（配置密度）が少ない。

【0101】

言い換えると、保護膜９０に、マトリクス状に配置された複数の開口部ＯＰのうち、検出領域ＡＡの中央部の開口部ＯＰは間引いて形成される。また、マトリクス状に配置されたセンサ画素ＰＸのうち、検出領域ＡＡの中央部では、保護膜９０に開口部ＯＰが設けられないセンサ画素ＰＸ（例えば図１６のセンサ画素ＰＸａ）が存在する。

【0102】

具体的には、２行２列、計４つのセンサ画素ＰＸからなる領域を所定面積とする。検出領域ＡＡの外縁部に位置する領域Ｂ１は、４つの開口部ＯＰを有する。検出領域ＡＡの中央部に位置する領域Ｂ２は、２つの開口部ＯＰを有する。

【0103】

第５実施形態に係る検出装置１Ｄでは、例えば、センサ基材２１の外縁側から侵入した水分は、検出領域ＡＡの外縁部で、比較的大きい数（配置密度）で配置された複数の開口部ＯＰで外部に排出される。このため、第５施形態では、外縁側から侵入した水分が検出領域ＡＡの外縁部で排出される。

【0104】

なお、第５実施形態に係る検出装置１Ｄは、上述した第４実施形態と組み合わせることができる。すなわち、複数の開口部ＯＰは、検出領域ＡＡの中心に近いほど所定面積あたりの数（配置密度）が少なく、かつ、検出領域ＡＡの中心に近いほど面積が小さくなるように形成されてもよい。

【0105】

（第６実施形態）
図１８は、第６実施形態に係る検出装置の、複数の画素及び保護膜の開口部を模式的に示す平面図である。図１９は、図１６のＸＩＸ－ＸＩＸ’断面図である。図１８及び図１９に示すように、第６実施形態に係る検出装置１Ｅにおいて、保護膜９０に設けられた複数の開口部ＯＰは、検出領域ＡＡにマトリクス状に配置された複数の開口部ＯＰａと、周辺領域ＧＡに設けられた開口部ＯＰｃとを含む。

【0106】

図１８に示すように、周辺領域ＧＡに設けられた複数の開口部ＯＰｃは、周辺領域ＧＡの各辺に沿って配列される。周辺領域ＧＡに設けられた複数の開口部ＯＰｃは、検出領域ＡＡに設けられた複数の開口部ＯＰａと同じ面積（直径）を有する。

【0107】

第６実施形態に係る検出装置１Ｅでは、例えば、センサ基材２１の外縁側から侵入した水分は、周辺領域ＧＡに設けられた複数の開口部ＯＰｃで外部に排出される。このため、第６実施形態では、外縁側から侵入した水分が検出領域ＡＡで滞留することを抑制できる。

【0108】

第６実施形態に係る検出装置１Ｅは、上述した第４実施形態及び第５実施形態の少なくとも１つと組み合わせることができる。例えば、検出装置１Ｅにおいて、検出領域ＡＡに設けられた複数の開口部ＯＰａは、周辺領域ＧＡに設けられた複数の開口部ＯＰｃよりも面積が小さくてもよい。あるいは、検出領域ＡＡに設けられた複数の開口部ＯＰａの所定面積あたりの数（配置密度）は、周辺領域ＧＡに設けられた複数の開口部ＯＰｃの所定面積あたりの数（配置密度）よりも少なくてもよい。

【0109】

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】

【0110】

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ 検出装置
１０ センサ部
２１ センサ基材
２３ 下部電極
２４ 上部電極
２７、２８ 絶縁膜
２９ 回路形成層
３０ ＯＰＤ層
３１ 活性層
３２ 下部バッファ層
３３ 上部バッファ層
３５ 絶縁膜
３６ 第１溝部
３７ 第２溝部
９０ 保護膜
ＯＰ、ＯＰａ、ＯＰｂ、ＯＰｃ 開口部
ＰＤ、ＰＤ－１、ＰＤ－２ フォトダイオード
ＡＡ 検出領域
ＧＡ 周辺領域
ＰＸ、ＰＸａ センサ画素

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】