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WO2023199793A1 - 検出装置 - Google Patents

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WO2023199793A1
WO2023199793A1 PCT/JP2023/013924 JP2023013924W WO2023199793A1 WO 2023199793 A1 WO2023199793 A1 WO 2023199793A1 JP 2023013924 W JP2023013924 W JP 2023013924W WO 2023199793 A1 WO2023199793 A1 WO 2023199793A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
optical sensor
electrode
sensor
upper electrode
detection device
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/013924
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
元 小出
卓 中村
Original Assignee
株式会社ジャパンディスプレイ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社ジャパンディスプレイ filed Critical 株式会社ジャパンディスプレイ
Priority to JP2024514905A priority Critical patent/JPWO2023199793A1/ja
Priority to CN202380033183.4A priority patent/CN118984677A/zh
Publication of WO2023199793A1 publication Critical patent/WO2023199793A1/ja
Priority to US18/907,714 priority patent/US20250028370A1/en

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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 the accuracy of detecting light from a light source using a ring-shaped housing.
  • a detection device includes a ring-shaped housing, a light source provided in the housing, and a ring-shaped housing adjacent to one end of the light source in a circumferential direction of the housing.
  • a first optical sensor provided in the housing, and a second optical sensor provided in the housing so as to be adjacent to the other end of the light source in the circumferential direction of the housing;
  • the optical sensor is an organic photodiode having a sensor substrate, a lower electrode, a lower buffer layer, an active layer, an upper buffer layer, and an upper electrode.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of the external appearance of the detection device according to the first embodiment when a finger is placed inside the detection device when viewed from the side of the housing.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along the line AA shown in FIG.
  • FIG. 3 is a developed view showing an example of the development of the optical sensor of the detection device shown in FIG.
  • FIG. 4 is a configuration diagram showing an example of the configuration of the first optical sensor and the second optical sensor shown in FIG. 3.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing an example of the laminated structure of the optical sensor taken along the BB cross section shown in FIG.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing an example of the laminated structure of the optical sensor taken along the line CC shown in FIG.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining the optical effect when a finger is housed inside the detection device according to the first embodiment.
  • FIG. 8 is a configuration diagram showing a configuration example of a first optical sensor and a second optical sensor according to Modification 1 of Embodiment 1.
  • FIG. 9 is a configuration diagram showing a configuration example of a first optical sensor and a second optical sensor according to a second modification of the first embodiment.
  • FIG. 10 is a configuration diagram showing a configuration example of the first optical sensor and the second optical sensor according to the third modification of the first embodiment.
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing an example of the stacked structure of the first optical sensor shown in FIG. 10.
  • FIG. 12 is a configuration diagram showing a configuration example of a first optical sensor and a second optical sensor according to Modification Example 4 of Embodiment 1.
  • FIG. 13 is a configuration diagram showing a configuration example of a first optical sensor and a second optical sensor according to a fifth modification of the first embodiment.
  • FIG. 14 is a developed view showing an example of the development of the optical sensor of the detection device according to the second embodiment.
  • FIG. 15 is a schematic cross-sectional view taken along the line DD shown in FIG. 14.
  • FIG. 16 is a configuration diagram showing a configuration example of a first optical sensor and a second optical sensor according to a modification of the second embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of the external appearance of the detection device according to the first embodiment when a finger is placed inside the detection device when viewed from the side of the housing.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along the line AA shown in FIG.
  • FIG. 3 is a developed view showing an example of the development of the optical sensor of the detection device shown in FIG.
  • FIG. 4 is a configuration diagram showing an example of the configuration of the first optical sensor and the second optical sensor shown in FIG. 3.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing an example of the laminated structure of the optical sensor taken along the BB cross section shown in FIG.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing an example of the laminated structure of the optical sensor taken along the line CC shown in FIG.
  • the detection device 1 shown in FIG. 1 is a ring-shaped device that is detachable from the human body, and is attached to the finger Fg of the human body.
  • the fingers Fg include the thumb, index finger, middle finger, ring finger, little finger, and the like.
  • the human body is a person to be authenticated whose identity is verified by the detection device 1 .
  • the detection device 1 can detect biological information regarding a living body from the finger Fg attached.
  • the finger Fg is an example of a measurement target.
  • the measurement target is a living body or a part of a living body, and is a measuring object.
  • the detection device 1 is made into a ring or a wristband so that it can be easily carried by the user. In the following description, it is assumed that the detection device 1 is used as a ring.
  • the detection device 1 includes a housing 200, a light source 60, a first optical sensor 10A, and a second optical sensor 10B.
  • the detection device 1 is a device that includes a battery (not shown) inside a casing 200 and operates using power from the battery.
  • the housing 200 is formed in a ring shape that can be attached to a finger Fg, and is an attachment member that is attached to a living body.
  • the housing 200 includes a first housing 210 and a second housing 220.
  • the housing 200 is formed into a ring shape by integrating a first housing 210 and a second housing 220.
  • the first housing 210 is a member that comes into contact with the human body to which the housing 200 is attached.
  • the first housing 210 accommodates the light source 60, the first optical sensor 10A, the second optical sensor 10B, etc. therein.
  • the first housing 210 is formed into a ring shape using a housing material such as transparent synthetic resin or silicone, for example.
  • the second housing 220 has a surface of the housing 200 that covers the outer peripheral surface 210A of the first housing 210.
  • the second housing 220 is formed into a ring shape by, for example, a member such as metal or non-transparent synthetic resin.
  • the housing 200 accommodates inside the first housing 210 a flexible printed circuit board 70 on which a light source 60, a first optical sensor 10A, a second optical sensor 10B, etc. are mounted.
  • the flexible printed circuit board 70 is housed inside the casing 200 by, for example, forming the casing 200 by filling the periphery of the flexible printed circuit board 70 in a ring shape with a filling member in a mold.
  • the flexible printed circuit board 70 is formed into a deformable band shape, and is formed into a ring shape by connecting one end 71 and the other end 72.
  • the flexible printed circuit board 70 has a first mounting area 73 and a second mounting area 74.
  • the first mounting area 73 is an area where the light source 60 and the like are mounted.
  • the second mounting area 74 is an area where the control circuit 122, power supply circuit 123, etc. are mounted.
  • the sensor board 21 is mounted on the flexible printed circuit board 70 so as to straddle the vicinity of the light source 60 in the first mounting area 73 .
  • the flexible printed circuit board 70 electrically connects the light source 60, the first optical sensor 10A, the second optical sensor 10B, etc., and the control circuit 122.
  • each of the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B is provided so as to sandwich the light source 60 in the circumferential direction 200C. That is, in the detection device 1, the first optical sensor 10A, the light source 60, and the second optical sensor 10B are arranged in this order in the circumferential direction 200C. The first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B are arranged to sandwich the light source 60 in the circumferential direction 200C, so that the light emitted by the light source 60 can be detected over a wide range of the housing 200.
  • the sensor substrate 21 is an insulating substrate, and is formed into a band shape of, for example, a film-like resin.
  • the sensor board 21 is a deformable board on which the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B are mounted. By being attached to the flexible printed circuit board 70, the sensor board 21 positions the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B on both sides of the light source 60 in the circumferential direction 200C of the housing 200.
  • the sensor substrate 21 has a first area 21A where the first optical sensor 10A is mounted, and a second area 21B where the second optical sensor 10B is mounted.
  • the sensor substrate 21 is formed as one substrate having a first region 21A and a second region 21B.
  • the flexible printed circuit board 70 is configured such that the surface on which the first optical sensor 10A, the second optical sensor 10B, and the light source 60 are mounted faces the inner circumferential surface 200B of the housing 200, as shown in FIG. , are housed inside the casing 200.
  • the first optical sensor 10A, the second optical sensor 10B, and the light source 60 may be mounted on the back surface opposite to the front surface.
  • the light source 60 may be arranged so that it emits light toward the flexible printed circuit board 70 and the light that has passed through the flexible printed circuit board 70 is emitted toward the outside of the housing 200.
  • the light source 60 is provided inside the first casing 210 of the casing 200, and is configured to be able to irradiate light toward the center of the casing 200.
  • the light source 60 for example, an inorganic LED (Light Emitting Diode) or an organic EL (OLED) is used.
  • the light source 60 emits light of a predetermined wavelength.
  • the light source 60 has a plurality of light sources capable of emitting near-infrared light, red light, and green light.
  • the light emitted from the light source 60 is reflected by the surface of the object to be detected, such as the finger Fg, and enters the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B.
  • the detection device 1 can detect a fingerprint by detecting the shape of the unevenness on the surface of the finger Fg or the like.
  • the light emitted from the light source 60 may be reflected inside the finger Fg or the like, or may be transmitted through the finger Fg or the like and enter the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B.
  • the detection device 1 can detect information regarding a living body inside the finger Fg 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.
  • the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B detects the light emitted by the light source 60 and reflected by the finger Fg, the directly incident light, etc.
  • the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B are organic photodiodes (OPDs).
  • OPDs organic photodiodes
  • the first optical sensor 10A is provided in the housing 200 so as to be adjacent to one end 61 of the light source 60 in the circumferential direction 200C of the housing 200.
  • the second optical sensor 10B is provided in the housing 200 so as to be adjacent to the other end 62 of the light source 60 in the circumferential direction 200C of the housing 200.
  • the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B have a photodiode PD (see FIG. 4) which is an organic photodiode.
  • Each of the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B has two lower electrodes 11 arranged along the circumferential direction 200C.
  • the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B are mounted on one sensor board 21 and electrically connected to the flexible printed circuit board 70 via the sensor board 21.
  • the sensor board 21 has a notch 22 between the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B in the circumferential direction 200C of the housing 200. Note that the notch portion 22 will be described later.
  • the first direction Dx is one direction within a plane parallel to the sensor substrate 21, and is the same direction as the circumferential direction 200C.
  • the second direction Dy is one direction within a plane parallel to the sensor 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 sensor substrate 21.
  • “planar view” refers to the positional relationship when viewed from a direction perpendicular to the sensor substrate 21.
  • the first photosensor 10A has a structure in which two lower electrodes 11 and one upper electrode 15A are stacked together in the first direction Dx.
  • the second optical sensor 10B has a structure in which two lower electrodes 11 arranged in the first direction Dx and one upper electrode 15B are stacked.
  • the upper electrode 15 includes an upper electrode 15A of the first optical sensor 10A and an upper electrode 15B of the second optical sensor 10B. Each of the upper electrode 15A and the upper electrode 15B covers the two lower electrodes 11 in plan view.
  • the upper electrode 15A and the upper electrode 15B are electrically connected by an electrode connecting portion 151.
  • the upper electrode 15A, the upper electrode 15B, and the electrode connecting portion 151 are integrally formed.
  • the sensor substrate 21 has a power supply electrode 211 extending along the second direction Dy.
  • the power supply electrode 211 is electrically connected to a connection part 212 (terminal part) of the sensor substrate 21, and a sensor power signal is supplied from the power supply circuit 123 (see FIG. 3) via the connection part 212.
  • the upper electrode 15 is electrically connected to the power supply electrode 211 by a conductive material 213.
  • the conductive material 213 is provided on the sensor substrate 21 so as to span the upper electrode 15 and the power supply electrode 211, and is made of a conductive material. Thereby, the upper electrode 15 is supplied with a sensor power signal from the power supply circuit 123 via the power supply electrode 211.
  • the first optical sensor 10A includes a sensor substrate 21 (first region 21A) and a photodiode PD.
  • the first optical sensor 10A further includes wiring 26 and an insulating layer 27.
  • the wiring 26 is provided on the top surface of the first region 21A.
  • the wiring 26 is a shield layer, and is formed of, for example, a metal wiring, and is formed of a material having better conductivity than the lower electrode 11 of the photodiode PD.
  • the wiring 26 is provided in a layer between the sensor substrate 21 and the photodiode PD in the third direction Dz.
  • the wiring 26 is electrically connected to the connecting portion 212 on the sensor board 21 (see FIG. 4). Note that the wiring 26 may be formed in the same layer as the lower electrode 11, or may be formed of metal, for example.
  • the insulating layer 27 is provided on the sensor substrate 21 so as to cover the wiring 26 .
  • the insulating layer 27 may be an inorganic insulating film or an organic insulating film.
  • the photodiode PD is provided on the insulating layer 27.
  • Photodiode PD includes a lower electrode 11, a lower buffer layer 12, an active layer 13, an upper buffer layer 14, and an upper electrode 15 (15A).
  • the photodiode PD includes a lower electrode 11, a lower buffer layer 12 (hole transport layer), an active layer 13, an upper buffer layer 14 (electron transport layer), and an upper electrode 15 in a third direction Dz perpendicular to the sensor substrate 21. Laminated in order.
  • the lower electrode 11 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 active layer 13 has characteristics (for example, voltage-current characteristics and resistance value) that change depending on the irradiated light.
  • An organic material is used as the material for the active layer 13.
  • the active layer 13 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 n-type fullerene derivative
  • low-molecular organic materials C60 (fullerene), PCBM (Phenyl C61-butyric acid methyl ester), CuPc (Copper Phthalocyanine), F16CuPc (fluorinated copper phthalocyanine) can be used.
  • rubrene 5,6,11,12-tetraphenyltetracene
  • PDI a derivative of Perylene
  • the active layer 13 can be formed using these low-molecular organic materials by vapor deposition (dry process).
  • the active layer 13 may be, for example, a laminated film of CuPc and F16CuPc, or a laminated film of rubrene and C60.
  • the active layer 13 can also be formed by a wet process.
  • the active layer 13 is made of a combination of the above-mentioned 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 13 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 12 is a hole transport layer.
  • Upper buffer layer 14 is an electron transport layer.
  • the lower buffer layer 12 and the upper buffer layer 14 are provided so that holes and electrons generated in the active layer 13 can easily reach the lower electrode 11 or the upper electrode 15.
  • the lower buffer layer 12 (hole transport layer) is provided in direct contact with the lower electrode 11 and also in the region between adjacent lower electrodes 11 .
  • the active layer 13 is in direct contact with the top of the lower buffer layer 12 .
  • 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 14 (electron transport layer) is in direct contact with the top of the active layer 13, and the top electrode 15 is in direct contact with the top of the top buffer layer 14.
  • Ethoxylated polyethyleneimine (PEIE) is used as the material for the electron transport layer.
  • the materials and manufacturing methods for the lower buffer layer 12, active layer 13, and upper buffer layer 14 are merely examples, and other materials and manufacturing methods may be used.
  • the lower buffer layer 12 and the upper buffer layer 14 are not limited to single-layer films, and may be formed as laminated films including an electron blocking layer and a hole blocking layer.
  • the upper electrode 15 is provided on the upper buffer layer 14.
  • the upper electrode 15 is a cathode electrode of the photodiode PD, and is continuously formed over the entire first optical sensor 10A and second optical sensor 10B. In other words, the upper electrode 15 is continuously provided on the plurality of photodiodes PD.
  • the upper electrode 15 faces the plurality of lower electrodes 11 with the lower buffer layer 12, the active layer 13, and the upper buffer layer 14 in between.
  • the upper electrode 15 is made of, for example, a light-transmitting conductive material such as ITO or IZO. A part of the end of the upper surface 150 of the upper electrode 15 is electrically connected to the conductive material 213 .
  • the first housing 210 is provided on the upper electrode 15 and the like, so that the photodiode PD is well sealed.
  • the second optical sensor 10B has the lower electrode 11 of the second optical sensor 10B in a second region 21B of the sensor substrate 21, which is different from the lower electrode 11 of the first optical sensor 10A. .
  • the lower electrode 11 is covered with a lower buffer layer 12, an active layer 13, an upper buffer layer 14, and an upper electrode 15 (15B).
  • the second optical sensor 10B includes a sensor substrate 21 (second region 21B), a photodiode PD, wiring 26, and an insulating layer 27.
  • the photodiode PD, wiring 26, and insulating layer 27 have the same configuration as the photodiode PD, wiring 26, and insulating layer 27 of the first photosensor 10A described above.
  • the photodiode PD of the second photosensor 10B includes a lower electrode 11, a lower buffer layer 12, an active layer 13, an upper buffer layer 14, and an upper electrode 15 (15B).
  • the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B are organic photodiodes.
  • the sensor substrate 21 has a first region 21A of the first optical sensor 10A and a second region 21B of the second optical sensor 10B, and is integrated into one common substrate. It has become.
  • the sensor substrate 21 has a notch 22 formed in the first direction Dx between the first region 21A of the first optical sensor 10A and the second region 21B of the second optical sensor 10B.
  • the sensor substrate 21 includes a notch 22 between the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B, and a connecting portion 23 that is in contact with the notch 22 and between the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B. has.
  • the cutout portion 22 is formed at a distance L1 that is longer than the length of the light source 60 in the first direction Dx.
  • the cutout portion 22 is formed at a distance L2 that is longer than the length of the light source 60 and shorter than the length (width) of the sensor substrate 21 in the second direction Dy.
  • the cutout portion 22 is formed such that the distance between the center 22C and one side of the lower electrode 11 of the first optical sensor 10A and the lower electrode 11 of the second optical sensor 10B is equal in the first direction Dx. ing.
  • the sensor substrate 21 is integrally formed by connecting the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B at the connecting part 23 of the notch 22.
  • the lower buffer layer 12 , the active layer 13 , the upper buffer layer 14 , and the electrode connecting portion 151 of the upper electrode 15 are arranged in the connecting portion 23 .
  • the connecting portion 23 integrally forms the upper electrodes 15 of the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B.
  • the cutout portion 22 is formed in a shape that allows the light source 60 to be placed therein.
  • the cutout portion 22 is formed into a substantially rectangular shape in plan view, but may have a semicircular, triangular, polygonal, or other shape, for example.
  • the electrode connecting portion 151 is provided on the connecting portion 23 of the sensor substrate 21 so as to be stacked on the upper buffer layer 14 , the active layer 13 , and the lower buffer layer 12 .
  • the plurality of wiring lines 26 of the sensor board 21 are connected to the detection circuit 48 included in the control circuit 122 via the plurality of signal lines SL of the flexible printed circuit board 70.
  • the detection circuit 48 is electrically connected to the lower electrodes 11 of the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B via the plurality of signal lines SL.
  • the detection circuit 48 may be formed as a separate circuit from the control circuit 122.
  • 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.
  • the configuration example of the detection device 1 according to the present embodiment has been described above. Note that the above configuration described using FIGS. 1 to 6 is just an example, and the configuration of the detection device 1 according to the present embodiment is not limited to the example.
  • the configuration of the detection device 1 according to this embodiment can be flexibly modified according to specifications and operation.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining the optical effect when a finger is housed inside the detection device according to the first embodiment.
  • FIG. 7 shows only a part of the first optical sensor 10A, second optical sensor 10B, light source 60, and first housing 210 of the detection device 1, and other configurations are omitted. are doing.
  • the detection device 1 is in a state where the inner peripheral surface 210B of the first housing 210 of the housing 200 is in contact with or close to the finger Fg.
  • the detection device 1 when the light source 60 is turned on, the light source 60 emits light toward the finger Fg.
  • the light source 60 irradiates light 60L1 on one side in the circumferential direction 200C, and irradiates light 60L2 on the other side in the circumferential direction 200C.
  • the first photosensor 10A receives the light 60L1 reflected by the finger Fg
  • the second photosensor 10B receives the light 60L2 reflected by the finger Fg.
  • the detection device 1 detects information regarding the living body of the finger Fg based on the amount of light received by each of the plurality of photodiodes PD of the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B.
  • the detection device 1 has the first optical sensor 10A adjacent to one end 61 of the light source 60 and the second optical sensor 10B adjacent to the other end 62 of the light source in the circumferential direction 200C of the housing 200. Since the light source 60L1 and the light 60L2 from the light source 60 can be detected.
  • the detection device 1 can detect with high precision by arranging an organic photodiode (OPD) with good light-receiving sensitivity at least at one end 61 of the light source 60. Thereby, the detection device 1 can receive more light in the circumferential direction 200C than if the optical sensor is disposed only on one side of the light source 60, so the amount of light received by the light source 60 can be increased. I can do it. As a result, the detection device 1 can improve the accuracy of detecting the light from the light source 60 using the ring-shaped housing 200.
  • OPD organic photodiode
  • the detection device 1 includes a flexible printed circuit board 70 provided with a first optical sensor 10A, a second optical sensor 10B, and a light source 60, and a housing 200 accommodates the flexible printed circuit board 70 inside.
  • the detection device 1 includes a flexible printed circuit board 70 in which the first optical sensor 10A is adjacent to one end 61 of the light source 60 and the second optical sensor 10B is adjacent to the other end 62 of the light source.
  • the detection device 1 can be manufactured by housing the detection device 200 inside the device 200 . Adjacent includes adjoining at a desired interval, adjoining in contact, and the like.
  • the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B are organic photodiodes. Thereby, the detection device 1 can detect the light 60L1 and the light 60L2 of the light source 60 with high precision.
  • a first optical sensor 10A and a second optical sensor 10B are formed on a sensor substrate 21, and are insulated from a lower electrode 11, a lower buffer layer 12, an active layer 13, an upper buffer layer 14, an upper electrode 15, and a wiring 26.
  • the structure has a layer 27.
  • the lower electrode 11 is electrically connected to the wiring 26, and the wiring 26 is electrically connected to the flexible printed circuit board 70.
  • the detection device 1 easily electrically connects the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B to the flexible printed circuit board 70 by mounting one sensor board 21 on the flexible printed circuit board 70. be able to.
  • the detection device 1 has a housing 200 such that the sensor substrate 21 has a notch 22 between the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B, and the light source 60 is located in the notch 22 of the sensor substrate 21. It is set in. Thereby, the detection device 1 positions the light source 60 in the notch 22 of one sensor board 21, thereby making the first optical sensor 10A adjacent to one end 61 of the light source 60, and the second optical sensor 10B. can be placed adjacent to the other end 62 of the light source, thereby improving production efficiency.
  • the detection device 1 has a connecting portion 23 in which the sensor substrate 21 is in contact with the notch 22 and is between the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B, and the second optical sensor 10B is connected to the first optical sensor 10A.
  • the lower electrode 11 of the second optical sensor 10B is provided in a second region 21B of the sensor substrate 21, which is different from the lower electrode 11 of the second optical sensor 10B.
  • the lower buffer layer 12, the active layer 13, the upper buffer layer 14, and the upper electrode 15 (15A) are arranged in the connecting portion 23. Thereby, the detection device 1 only needs to supply power to the integrated upper electrode 15 for the two first optical sensors 10A and second optical sensors 10B arranged on both sides of the light source 60 in the circumferential direction 200C, so the configuration can be changed. It can be simplified.
  • FIG. 8 is a configuration diagram showing a configuration example of the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B according to the first modification of the first embodiment. Modification 1 of Embodiment 1 will be described in the case where the detection device 1 described above includes a first optical sensor 10A and a second optical sensor 10B mounted on a sensor substrate 21 shown in FIG. 8.
  • the first optical sensor 10A has a structure in which two lower electrodes 11 and one upper electrode 15A are stacked.
  • the second optical sensor 10B has a structure in which two lower electrodes 11 arranged in the first direction Dx and one upper electrode 15B are stacked.
  • the upper electrode 15 includes an upper electrode 15A of the first optical sensor 10A and an upper electrode 15B of the second optical sensor 10B, which are separated by the notch 22 of the sensor substrate 21.
  • the sensor substrate 21 includes a notch 22 between the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B, and a connecting portion 23 that is in contact with the notch 22 and between the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B. has.
  • the second optical sensor 10B includes a lower electrode 11 of the second optical sensor 10B, a lower buffer layer 12, and an active It includes a layer 13, an upper buffer layer 14, and an upper electrode 15.
  • the sensor substrate 21 has a conductive material 214 formed on the connecting portion 23.
  • One end of the conductive material 214 covers the upper electrode 15 of the first optical sensor 10A and at least the side surface of the active layer 13 of the first optical sensor 10A, and the other end of the conductive material 214 covers the upper electrode 15 of the second optical sensor 10B. and covers at least the side surface of the active layer 13 of the second optical sensor 10B.
  • the conductive material 214 covers the side surfaces of the lower buffer layer 12, the active layer 13, and the upper buffer layer 14 of the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B.
  • the upper electrode 15A of the first optical sensor 10A and the upper electrode 15B of the second optical sensor 10B are electrically connected by a conductive material 214.
  • the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B are different from the above-described first embodiment in that the upper electrode 15A and the upper electrode 15B are separately formed on the sensor substrate 21. ing.
  • the upper electrode 15A and the upper electrode 15B are electrically connected by a conductive material 214.
  • a conductive material 214 is provided on the upper surface of the connecting portion 23 of the sensor substrate 21 so that the upper electrode 15A and the upper electrode 15B are electrically connected.
  • the conductive material 214 is made of a conductive material.
  • the upper electrodes 15 of the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B are connected to the upper electrode 15A (first electrode) and the upper electrode 15B (second The upper electrode 15A and the upper electrode 15B can be connected by a conductive material 214.
  • the detection device 1 can individually arrange the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B on both sides of the notch 22 of the sensor board 21 in the first direction Dx, so the first optical sensor It is possible to easily accommodate changes in the distance between the 10A and the second optical sensor 10B, etc.
  • FIG. 9 is a configuration diagram showing a configuration example of the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B according to the second modification of the first embodiment. Modification 2 of Embodiment 1 will be described in a case where the detection device 1 described above includes a first optical sensor 10A and a second optical sensor 10B mounted on a sensor substrate 21 shown in FIG. 9.
  • the first optical sensor 10A has a structure in which two lower electrodes 11 and one upper electrode 15A are stacked.
  • the second optical sensor 10B has a structure in which two lower electrodes 11 arranged in the first direction Dx and one upper electrode 15B are stacked.
  • the sensor substrate 21 includes a notch 22 between the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B, and a connecting portion 23 that is in contact with the notch 22 and between the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B. has.
  • the second optical sensor 10B includes a lower electrode 11 of the second optical sensor 10B, a lower buffer layer 12, and an active It includes a layer 13, an upper buffer layer 14, and an upper electrode 15.
  • the sensor substrate 21 has a conductive electrode 215 formed on the connecting portion 23 and in the same layer as the lower electrode 11 of the first optical sensor 10A, and a conductive material 216 formed on both ends of the conductive electrode 215.
  • the conductive electrode 215 is made of a light-transmitting conductive material such as ITO, for example. Conductive electrode 215 supplies power from upper electrode 15A to upper electrode 15B. Note that the conductive electrode 215 may be formed on the sensor substrate 21 as a layer different from the lower electrode 11.
  • the conductive material 216 is made of a conductive material.
  • One conductive material 216 covers the upper electrode 15 of the first optical sensor 10A and at least the side surface of the active layer 13 of the first optical sensor 10A.
  • the other conductive material 216 covers the upper electrode 15 of the second optical sensor 10B and at least the side surface of the active layer 13 of the second optical sensor 10B.
  • the conductive material 216 covers the side surfaces of the lower buffer layer 12, the active layer 13, and the upper buffer layer 14 of the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B.
  • the upper electrode 15A of the first optical sensor 10A and the upper electrode 15B of the second optical sensor 10B are electrically connected by two conductive materials 216.
  • the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B are different from the above-described first embodiment in that the upper electrode 15A and the upper electrode 15B are separately formed on the sensor substrate 21. ing.
  • the detection device 1 separates the upper electrodes 15 of the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B into the upper electrode 15A and the upper electrode 15B at the notch 22 of the sensor substrate 21, and separates the upper electrode 15A and the upper electrode 15B.
  • the conductive electrode 215 can be electrically connected to the upper electrode 15B.
  • the detection device 1 can individually arrange the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B on both sides of the notch 22 of the sensor board 21 in the first direction Dx, so the first optical sensor It is possible to easily accommodate changes in the distance between the 10A and the second optical sensor 10B, etc.
  • FIG. 10 is a configuration diagram showing a configuration example of the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B according to the third modification of the first embodiment.
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing an example of the stacked structure of the first optical sensor shown in FIG. 10. Modification 3 of Embodiment 1 will be described in a case where the above-mentioned detection device 1 includes a first optical sensor 10A and a second optical sensor 10B mounted on a sensor substrate 21 shown in FIG. 10.
  • the first optical sensor 10A has a structure in which two lower electrodes 11 and one upper electrode 15C are stacked.
  • the second optical sensor 10B has a structure in which two lower electrodes 11 arranged in the first direction Dx and one upper electrode 15B are stacked.
  • the sensor substrate 21 includes a notch 22 between the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B, and a connecting portion 23 that is in contact with the notch 22 and between the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B. has.
  • the second optical sensor 10B has the lower electrode 11 of the second optical sensor 10B in a second region 21B of the sensor substrate 21, which is different from the lower electrode 11 of the first optical sensor 10A.
  • the lower electrode 11 is an organic photodiode covered with a lower buffer layer 12 , an active layer 13 , an upper buffer layer 14 , and an upper electrode 15 .
  • the sensor substrate 21 is in the same layer as the lower electrode 11 of the first photosensor 10A, and includes a power supply electrode 211 capable of supplying power.
  • the upper electrode 15 includes an upper electrode 15C of the first optical sensor 10A and an upper electrode 15B of the second optical sensor 10B, which are electrically connected by an electrode connecting part 152 at the notch 22 of the sensor substrate 21.
  • the upper electrode 15C, the upper electrode 15B, and the electrode connecting portion 152 are integrally formed.
  • the upper electrode 15C covers at least the side surface of the active layer 13 and the power supply electrode 211 of the first photosensor 10A.
  • the upper electrode 15C covers the side surfaces of the lower buffer layer 12, the active layer 13, the upper buffer layer 14, and the power supply electrode 211 of the first photosensor 10A.
  • a lower buffer layer 12, an active layer 13, an upper buffer layer 14, and an upper electrode 15 are laminated in this order.
  • the upper electrode 15C is provided in the first region 21A of the sensor substrate 21 so as to cover the two lower electrodes 11 and the power supply electrode 211 of the first optical sensor 10A, and is electrically connected to the power supply electrode 211.
  • the upper electrode 15C is a cathode electrode of the photodiode PD provided on the upper buffer layer 14, similar to the above-mentioned upper electrode 15A.
  • the upper electrode 15C is made of a light-transmitting conductive material such as ITO or IZO.
  • the electrode connecting portion 152 of the upper electrode 15 faces the insulating layer 27 with the lower buffer layer 12, the active layer 13, and the upper buffer layer 14 interposed therebetween.
  • the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B are integrally formed as one sensor.
  • the first housing 210 is provided on the upper electrode 15 and the like, so that the photodiode PD is well sealed.
  • the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B have the upper electrode 15C and the upper electrode 15B integrally formed, and the upper electrode 15C of the first optical sensor 10A is connected to the power source.
  • This embodiment differs from the first embodiment in that it is formed to cover the electrode 211.
  • the detection device 1 in the detection device 1, the upper electrode 15C of the first optical sensor 10A and the upper electrode 15B of the second optical sensor 10B are integrally formed on the sensor substrate 21, and the upper electrode 15C and the upper electrode 15B are connected to the power supply electrode. 211.
  • the detection device 1 can arrange the integrated first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B on both sides of the notch 22 of the sensor board 21 in the first direction Dx, so the first optical sensor It is possible to easily accommodate changes in the distance between the 10A and the second optical sensor 10B, etc.
  • FIG. 12 is a configuration diagram showing a configuration example of the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B according to the fourth modification of the first embodiment. Modification 4 of Embodiment 1 will be described in a case where the detection device 1 described above includes a first optical sensor 10A and a second optical sensor 10B mounted on a sensor substrate 21 shown in FIG. 12.
  • the sensor board 21 has a notch 22 between the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B, and is in contact with the notch 22, and is in contact with the notch 22 between the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B. It has a connecting part 23 located between.
  • the second optical sensor 10B includes a lower electrode 11 and a lower buffer layer 12 of the second optical sensor 10B, which are provided in a second region 21B of the sensor substrate 21 different from the lower electrode 11 of the first optical sensor 10A. It includes an active layer 13 and an upper buffer layer 14.
  • the upper electrode 15 of the first optical sensor 10A covers the connecting portion 23 and the upper buffer layer 14 of the second optical sensor 10B.
  • the upper electrodes 15 of the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B are integrally formed, and have an electrode connecting portion 153 between the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B.
  • the electrode connecting portion 153 faces the insulating layer 27 without sandwiching the lower buffer layer 12, active layer 13, and upper buffer layer 14 described above. That is, the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B are separately formed on the sensor substrate 21 as two sensors.
  • the first housing 210 is provided on the upper electrode 15 and the like, so that the photodiode PD is well sealed.
  • the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B are individually formed on the sensor substrate 21, and the upper electrode 15C of the first optical sensor 10A and the upper electrode 15B of the second optical sensor 10B.
  • the upper electrode 15C and the upper electrode 15B can be electrically connected to the power supply electrode 211.
  • the detection device 1 can arrange the individual first photosensor 10A and second photosensor 10B on both sides of the notch 22 of the sensor board 21 in the first direction Dx.
  • FIG. 13 is a configuration diagram showing a configuration example of the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B according to the fifth modification of the first embodiment.
  • the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B according to the fifth modification of the first embodiment shown in FIG. 13 are modified versions of the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B according to the fourth modification of the first embodiment. It is.
  • the sensor board 21 has a notch 22 between the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B, and is in contact with the notch 22, and is in contact with the notch 22 between the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B. It has a connecting part 23 located between.
  • the second optical sensor 10B includes a lower electrode 11 and a lower buffer layer 12 of the second optical sensor 10B, which are provided in a second region 21B of the sensor substrate 21 different from the lower electrode 11 of the first optical sensor 10A. It includes an active layer 13, an upper buffer layer 14, and an upper electrode 15C.
  • the sensor substrate 21 is formed in the connecting portion 23 and has a conductive electrode 215 in the same layer as the lower electrode 11 of the first optical sensor 10A.
  • the conductive electrode 215 is made of a light-transmitting conductive material such as ITO, for example.
  • the upper electrode 15C of the first optical sensor 10A is electrically connected to one end of the conductive electrode 215.
  • the upper electrode 15B of the second optical sensor 10B is electrically connected to the other end of the conductive electrode 215.
  • the upper electrode 15 includes an upper electrode 15C of the first optical sensor 10A and an upper electrode 15B of the second optical sensor 10B, which are separated by the notch 22 of the sensor substrate 21.
  • the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B have an upper electrode 15C and an upper electrode 15B formed individually.
  • Conductive electrode 215 supplies power from upper electrode 15C to upper electrode 15B.
  • the detection device 1 separates the upper electrodes 15 of the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B into the upper electrode 15C and the upper electrode 15B at the notch 22 of the sensor substrate 21, and separates the upper electrode 15C and the upper electrode 15B.
  • the conductive electrode 215 can be electrically connected to the upper electrode 15B.
  • the detection device 1 can individually arrange the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B on both sides of the notch 22 of the sensor substrate 21 in the first direction Dx.
  • FIG. 14 is a developed view showing an example of the development of the optical sensor of the detection device according to the second embodiment.
  • the detection device 1A shown in FIG. 14 includes a housing 200, a light source 60, a first optical sensor 10A, and a second optical sensor 10D. That is, the detection device 1A differs from the first embodiment in that it includes a second optical sensor 10D.
  • the detection device 1A is a device that operates using power from the power supply circuit 123.
  • the detection device 1A includes a flexible printed circuit board 70 on which a first optical sensor 10A and a second optical sensor 10D are mounted.
  • the flexible printed circuit board 70 is formed into a deformable band shape, and is formed into a ring shape by connecting one end 71 and the other end 72.
  • the flexible printed circuit board 70 has a first mounting area 73, a second mounting area 74, and a third mounting area 75.
  • the first mounting area 73 is an area where the light source 60 and the like are mounted.
  • the second mounting area 74 is an area where the control circuit 122, power supply circuit 123, etc. are mounted.
  • the third mounting area 75 is an area where the second optical sensor 10D and the like are mounted, and is provided on the other end 62 side of the light source 60. A predetermined interval is provided between the first mounting area 73 and the third mounting area 75.
  • the sensor board 21-1 is mounted on one end 61 side of the light source 60 in the first mounting area 73.
  • the flexible printed circuit board 70 electrically connects the light source 60, the first optical sensor 10A, the second optical sensor 10D, etc., and the control circuit 122.
  • each of the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10D is provided so as to sandwich the light source 60 in the circumferential direction 200C. That is, in the detection device 1, the first optical sensor 10A, the light source 60, and the second optical sensor 10D are arranged in this order in the circumferential direction 200C. The first optical sensor 10A and the second optical sensor 10D are arranged to sandwich the light source 60 in the circumferential direction 200C, so that the light emitted by the light source 60 can be detected over a wide range of the housing 200.
  • the sensor substrate 21-1 is an insulating substrate, and is formed into a band shape of, for example, a film-like resin.
  • the sensor board 21-1 is a deformable board on which the first optical sensor 10A is mounted. By being attached to the flexible printed circuit board 70, the sensor board 21-1 positions the first optical sensor 10A on the one end 61 side of the light source 60 in the circumferential direction 200C of the housing 200.
  • the first optical sensor 10A is mounted on the sensor board 21-1.
  • the sensor substrate 21-1 has the same configuration as the first region 21A of the sensor substrate 21 of the first embodiment described above.
  • the second optical sensor 10D is a silicon photodiode, and is a detector that utilizes the internal photoelectric effect.
  • the second optical sensor 10D detects the light emitted by the light source 60 and reflected by the finger Fg, the directly incident light, etc.
  • the second optical sensor 10D is provided in the housing 200 so as to be adjacent to the other end 62 of the light source 60 in the circumferential direction 200C of the housing 200.
  • the first optical sensor 10A which is an organic photodiode, is provided in the housing 200 so as to be adjacent to one end 61 of the light source 60 in the circumferential direction 200C of the housing 200. ing.
  • FIG. 15 is a schematic cross-sectional view taken along the line DD shown in FIG. 14.
  • the second optical sensor 10D is a photodiode 30 and includes a plurality of partial photodiodes 30S.
  • the insulating film 322 and the insulating film 323 are provided on the lower conductive layer 335.
  • the connection wiring SLcn is connected to the gate line via a contact hole penetrating from the insulating film 322 to the insulating film 325.
  • the photodiode 30 is provided on the insulating film 323 , and the lower conductive layer 35 is provided between the sensor substrate 21 and the p-type semiconductor layer 33 .
  • the lower conductive layer 35 functions as a light shielding layer and can suppress light from entering the photodiode 30 from the sensor substrate 21 side.
  • the i-type semiconductor layer 31 is provided between the p-type semiconductor layer 33 and the n-type semiconductor layer 32.
  • a p-type semiconductor layer 33 , an i-type semiconductor layer 31 , and an n-type semiconductor layer 32 are stacked in this order on the insulating film 323 .
  • the p-type semiconductor layer 33 is provided on the insulating film 323.
  • Insulating films 324, 325, and 326 are provided to cover p-type semiconductor layer 33.
  • a contact hole H13 is provided in the insulating film 324 and the insulating film 325 at a position overlapping with the p-type semiconductor layer 33.
  • the insulating film 326 covers the side surfaces of the insulating film 324 and the insulating film 325 that constitute the inner wall of the contact hole H13.
  • a contact hole H14 is provided in the insulating film 326 at a position overlapping with the p-type semiconductor layer 33.
  • the i-type semiconductor layer 31 is provided on the insulating film 326 and connected to the p-type semiconductor layer 33 via a contact hole H14 penetrating from the insulating film 324 to the insulating film 326.
  • the n-type semiconductor layer 32 is provided on the i-type semiconductor layer 31.
  • the insulating layer 327 is provided on the insulating film 326 to cover the photodiode 30.
  • the insulating layer 327 is provided in direct contact with the photodiode 30 and the insulating film 326.
  • the insulating layer 327 is made of an organic material such as photosensitive acrylic.
  • the insulating layer 327 is thicker than the insulating film 326.
  • the insulating layer 327 has better step coverage than an inorganic insulating material, and is provided to cover the side surfaces of the i-type semiconductor layer 31 and the n-type semiconductor layer 32.
  • the upper conductive layer 34 is provided on the insulating layer 327.
  • the upper conductive layer 34 is made of a light-transmitting conductive material such as ITO (Indium Tin Oxide).
  • the upper conductive layer 34 is provided along the surface of the insulating layer 327 and is connected to the n-type semiconductor layer 32 via a contact hole H1 provided in the insulating layer 327.
  • the insulating film 328 is provided on the insulating layer 327, covering the upper conductive layer 34.
  • the insulating film 328 is an inorganic insulating film.
  • the insulating film 328 is provided as a protective layer that prevents moisture from entering the photodiode 30.
  • Superimposed conductive layer 36 is provided on insulating film 28 .
  • the superimposed conductive layer 36 is made of a light-transmitting conductive material such as ITO. Note that the superimposed conductive layer 36 may not be provided.
  • a protective film 329 is provided on the insulating film 328, covering the superimposed conductive layer 36.
  • the protective film 329 is an organic protective film.
  • the protective film 329 is formed to flatten the surface of the detection device 1.
  • the optical filter 7 is provided on the protective film 329.
  • the cross-sectional configuration of the photodiode 30 shown in FIG. 15 is just an example.
  • the photodiode 30 may be provided in a different layer from each transistor, and the photodiode 30 may be provided in a layer different from that of each transistor, and a p-type semiconductor layer 33, an i-type semiconductor layer 31, and an n-type semiconductor layer 32 are provided on the insulating film 326. They may be provided in a stacked manner.
  • the light emitted from the light source 60 is reflected by the surface of the object to be detected, such as the finger Fg, and enters the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10D.
  • the detection device 1A can detect a fingerprint by detecting the shape of the unevenness on the surface of the finger Fg or the like.
  • the light emitted from the light source 60 may be reflected inside the finger Fg or the like, or may be transmitted through the finger Fg or the like and enter the plurality of photodiodes PD.
  • the detection device 1A can detect information regarding a living body inside the finger Fg or the like.
  • the first optical sensor 10A which is an organic photodiode
  • the detection device 1A uses a silicon photodiode as the second photosensor 10D, so that when the measurement with the first photosensor 10A is not preferable, the detection device 1A switches to the second photosensor 10D or uses the second photosensor 10D. Measurement can be performed using only the sensor 10D. Thereby, the detection device 1A can suppress the influence of noise and detect information regarding a living body by combining an organic photodiode and a silicon photodiode.
  • FIG. 16 is a configuration diagram showing a configuration example of a first optical sensor 10A-1 and a second optical sensor 10D according to a modification of the second embodiment.
  • the detection device 1A shown in FIG. 16 is a modification of the detection device 1A shown in FIG. 14, and differs in the configuration of the first optical sensor 10A-1.
  • the first optical sensor 10A-1 has a structure in which eight lower electrodes 11 and one upper electrode 15A are stacked, and the first optical sensor 10A is different from the first optical sensor 10A described above.
  • the numbers are different. In this embodiment, a case will be described in which the first optical sensor 10A-1 is increased from two lower electrodes 11 in the first embodiment to eight, but the number of lower electrodes 11 is not limited to this.
  • the sensor board 21-2 is mounted on one end 61 side of the light source 60 in the first mounting area 73.
  • the flexible printed circuit board 70 electrically connects the light source 60, the first optical sensor 10A, the second optical sensor 10D, etc., and the control circuit 122.
  • each of the first optical sensor 10A-1 and the second optical sensor 10D is provided so as to sandwich the light source 60 in the circumferential direction 200C. That is, in the detection device 1A, the first optical sensor 10A-1, the light source 60, and the second optical sensor 10D are arranged in this order in the circumferential direction 200C. The first optical sensor 10A-1 and the second optical sensor 10D are arranged to sandwich the light source 60 in the circumferential direction 200C, so that the light emitted by the light source 60 can be detected over a wide range of the housing 200. There is.
  • the sensor substrate 21-2 is an insulating substrate, and is formed into a band shape of, for example, a film-like resin.
  • the sensor board 21-2 is a deformable board on which the first optical sensor 10A is mounted.
  • the end of the sensor board 21-2 near the connection portion 212 is attached to the flexible printed circuit board 70.
  • the sensor board 21-2 is positioned and mounted in the mounting area 76 of the flexible printed circuit board 70.
  • the sensor substrate 21-2 arranges eight lower electrodes 11 in the circumferential direction 200C, and the first optical sensor 10A-1 arranges the two lower electrodes 11 in the circumferential direction 200C. It is possible to detect a wider range of light than the first optical sensor 10A.
  • the detection device 1A positions the first optical sensor 10A-1 on one end 61 side of the light source 60, and positions the second optical sensor 10D on the other end 62 side of the light source 60. It is positioned in
  • the light emitted from the light source 60 is reflected by the surface of the object to be detected, such as the finger Fg, and enters the first optical sensor 10A-1 and the second optical sensor 10D.
  • the detection device 1A can detect a fingerprint by detecting the shape of the unevenness on the surface of the finger Fg or the like.
  • the light emitted from the light source 60 may be reflected inside the finger Fg or the like, or may be transmitted through the finger Fg or the like and enter the plurality of photodiodes PD.
  • the detection device 1A can detect information regarding the internal living body, such as the finger Fg, with high accuracy.
  • the detection device 1A can arrange the upper electrodes 15 of the first optical sensor 10A-1 and the second optical sensor 10D on both sides of the light source 60.
  • the first optical sensor 10-1 can be disposed over a wide range in the circumferential direction 200C of the housing 200, so even if the attachment position and attachment state of the finger Fg change, the first optical sensor 10-1 The amount of light can be detected with high precision by the sensor 10A-1 and the second optical sensor 10D.
  • the control circuit 122 of the detection device 1A may detect information regarding an internal living body such as the finger Fg using the first optical sensor 10A-1 and the second optical sensor 10D.
  • the sensor 10A-1 and the second optical sensor 10D may be used by switching.
  • the control circuit 122 may detect the amount of light by alternately using the first optical sensor 10A-1 and the second optical sensor 10D, and determine the sensor to be used for detection based on the amount of light.

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Abstract

検出装置（１）は、リング状の筐体（２００）と、筐体（２００）に設けられた光源（６０）と、筐体（２００）の円周方向における光源（６０）の一方の端部（６１）に隣接するように筐体（２００）に設けられた第１光センサ（１０Ａ）と、筐体（２００）の円周方向（２００Ｃ）における光源（６０）の他方の端部（６２）に隣接するように筐体（２００）に設けられた第２光センサ（１０Ｂ）と、を備える。少なくとも第１光センサ（１０Ａ）は、センサ基板と、下部電極と、下部バッファ層と、活性層と、上部バッファ層と、上部電極とを有する有機フォトダイオードである。

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
　リング状の筐体に光センサを設けて光源からの光を検出する場合、光センサを光源の一方側のみに配置すると、光センサが光源の他方側に向かう光を検出することができず、無駄になってしまう。このため、リング状の筐体を備える従来の検出装置は、光源からの光を検出する精度を向上させたいとのニーズがある。
　本発明の目的は、リング状の筐体で光源の光を検出する精度を向上させることができる検出装置を提供することにある。
　本発明の一態様の検出装置は、リング状の筐体と、前記筐体に設けられた光源と、前記筐体の円周方向における前記光源の一方の端部に隣接するように前記筐体に設けられた第１光センサと、前記筐体の円周方向における前記光源の他方の端部に隣接するように前記筐体に設けられた第２光センサと、を備え、少なくとも前記第１光センサは、センサ基板と、下部電極と、下部バッファ層と、活性層と、上部バッファ層と、上部電極とを有する有機フォトダイオードである。
図１は、実施形態１に係る検出装置の内側に指を収めた状態を筐体の側方から見た場合の外観例を示す模式図である。 図２は、図１に示すＡ－Ａ断面における断面模式図である。 図３は、図１に示す検出装置の光センサの展開例を示す展開図である。 図４は、図３に示す第１光センサ及び第２光センサの構成例を示す構成図である。 図５は、図４に示すＢ－Ｂ断面における光センサの積層構成例を示す断面模式図である。 図６は、図４に示すＣ－Ｃ断面における光センサの積層構成例を示す断面模式図である。 図７は、実施形態１に係る検出装置の内側に指を収めた状態での光学作用を説明するための図である。 図８は、実施形態１の変形例１に係る第１光センサ及び第２光センサの構成例を示す構成図である。 図９は、実施形態１の変形例２に係る第１光センサ及び第２光センサの構成例を示す構成図である。 図１０は、実施形態１の変形例３に係る第１光センサ及び第２光センサの構成例を示す構成図である。 図１１は、図１０に示す第１光センサの積層構成例を示す断面模式図である。 図１２は、実施形態１の変形例４に係る第１光センサ及び第２光センサの構成例を示す構成図である。 図１３は、実施形態１の変形例５に係る第１光センサ及び第２光センサの構成例を示す構成図である。 図１４は、実施形態２に係る検出装置の光センサの展開例を示す展開図である。 図１５は、図１４に示すＤ－Ｄ断面における断面模式図である。 図１６は、実施形態２の変形例に係る第１光センサ及び第２光センサの構成例を示す構成図である。
　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発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明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、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
　本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。
（実施形態１）
［検出装置］
　図１は、実施形態１に係る検出装置の内側に指を収めた状態を筐体の側方から見た場合の外観例を示す模式図である。図２は、図１に示すＡ－Ａ断面における断面模式図である。図３は、図１に示す検出装置の光センサの展開例を示す展開図である。図４は、図３に示す第１光センサ及び第２光センサの構成例を示す構成図である。図５は、図４に示すＢ－Ｂ断面における光センサの積層構成例を示す断面模式図である。図６は、図４に示すＣ－Ｃ断面における光センサの積層構成例を示す断面模式図である。
　図１に示す検出装置１は、人体に着脱自在な指輪型のデバイスであり、人体の指Ｆｇに装着される。指Ｆｇは、拇指、示指、中指、薬指、小指等を含む。人体は、検出装置１が本人確認を行う被認証者である。検出装置１は、装着された指Ｆｇから生体に関する生体情報を検出できる。指Ｆｇは、測定対象の一例である。測定対象は、生体または生体の一部であり、測定対象物である。検出装置１は、指輪又はリストバンドとすることで、ユーザが携帯しやすくしている。以下の説明では、検出装置１は、指輪として使用されることを想定している。
　検出装置１は、図２に示すように、筐体２００と、光源６０と、第１光センサ１０Ａと、第２光センサ１０Ｂと、を備える。検出装置１は、図示しないバッテリーを筐体２００の内部に備え、バッテリーの電力によって動作する装置である。
　筐体２００は、指Ｆｇに装着可能なリング状（環状）に形成されており、生体に装着される装着部材である。図２に示す一例では、筐体２００は、第１筐体２１０と、第２筐体２２０とを備える。筐体２００は、第１筐体２１０と第２筐体２２０とが一体となってリング状に形成されている。第１筐体２１０は、筐体２００が装着される人体と接触する部材である。第１筐体２１０は、光源６０、第１光センサ１０Ａ、第２光センサ１０Ｂ等を内部に収容している。第１筐体２１０は、例えば、透過性の合成樹脂、シリコン等の筐体材料によってリング状に形成されている。第２筐体２２０は、第１筐体２１０の外周面２１０Ａを覆う筐体２００の表面を有している。第２筐体２２０は、例えば、金属、非透過性の合成樹脂等の部材によってリング状に形成されている。筐体２００は、光源６０、第１光センサ１０Ａ、第２光センサ１０Ｂ等が実装されたフレキシブルプリント基板７０を、第１筐体２１０の内部に収容している。フレキシブルプリント基板７０は、例えば、金型において、リング状に形成された状態で周囲に充填部材を充填して筐体２００を形成することで、筐体２００の内部に収容される。
　図３に示すように、フレキシブルプリント基板７０は、変形可能な帯状に形成されており、一端７１と他端７２とを接続することで、リング状に形成される。フレキシブルプリント基板７０は、第１実装領域７３と第２実装領域７４とを有する。第１実装領域７３は、光源６０等が実装される領域である。第２実装領域７４は、制御回路１２２、電源回路１２３等が実装される領域である。フレキシブルプリント基板７０は、第１実装領域７３の光源６０の近傍を跨ぐように、センサ基板２１が実装されている。フレキシブルプリント基板７０は、光源６０、第１光センサ１０Ａ、第２光センサ１０Ｂ等と制御回路１２２とを電気的に接続している。
　本実施形態では、第１光センサ１０Ａ及び第２光センサ１０Ｂの各々は、円周方向２００Ｃで、光源６０を挟むように設けている。すなわち、検出装置１は、円周方向２００Ｃで、第１光センサ１０Ａ、光源６０、第２光センサ１０Ｂの順に並んで配置されている。第１光センサ１０Ａ及び第２光センサ１０Ｂは、円周方向２００Ｃで光源６０を挟むように配置されることで、光源６０が照射した光を筐体２００の広範囲で検出可能になっている。
　センサ基板２１は、絶縁性基板であり、例えば、フィルム状の樹脂等によって帯状に形成されている。センサ基板２１は、第１光センサ１０Ａ及び第２光センサ１０Ｂが実装されており、変形可能な基板になっている。センサ基板２１は、フレキシブルプリント基板７０に装着されることで、筐体２００の円周方向２００Ｃにおいて、第１光センサ１０Ａ及び第２光センサ１０Ｂを光源６０の両側に位置付ける。センサ基板２１は、第１光センサ１０Ａが実装される第１領域２１Ａと、第２光センサ１０Ｂが実装される第２領域２１Ｂとを有する。センサ基板２１は、第１領域２１Ａと第２領域２１Ｂとを有する１枚の基板として形成されている。
　本実施形態では、フレキシブルプリント基板７０は、図２に示すように、第１光センサ１０Ａ、第２光センサ１０Ｂ及び光源６０を実装した表面が筐体２００の内周面２００Ｂと対向するように、筐体２００の内部に収容されている。なお、フレキシブルプリント基板７０は、透光性を有する場合、第１光センサ１０Ａ、第２光センサ１０Ｂ及び光源６０を表面とは反対の裏面に実装してもよい。この場合、光源６０は、フレキシブルプリント基板７０に向けて光を出射し、フレキシブルプリント基板７０を透過した光が筐体２００の外部に向けて出射するように配置すればよい。
　光源６０は、図２に示すように、筐体２００の第１筐体２１０の内部に設けられ、筐体２００の中心に向けて光を照射可能な構成になっている。光源６０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６０は、所定の波長の光を照射する。本実施形態では、光源６０は、近赤外光、赤色光及び緑光を照射可能なように複数の光源を有している。
　光源６０から出射された光は、指Ｆｇ等の被検出体の表面で反射されて第１光センサ１０Ａ及び第２光センサ１０Ｂに入射する。これにより、検出装置１は、指Ｆｇ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６０から出射された光は、指Ｆｇ等の内部で反射し又は指Ｆｇ等を透過して第１光センサ１０Ａ及び第２光センサ１０Ｂに入射してもよい。これにより、検出装置１は、指Ｆｇ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。
　第１光センサ１０Ａ及び第２光センサ１０Ｂの各々は、光源６０によって照射した光が指Ｆｇ等で反射した光、直接入射する光等を検出する。第１光センサ１０Ａ及び第２光センサ１０Ｂは、有機フォトダイオード（ＯＰＤ：Organic　Photodiode）である。第１光センサ１０Ａは、筐体２００の円周方向２００Ｃにおける光源６０の一方の端部６１に隣接するように、筐体２００に設けられている。第２光センサ１０Ｂは、筐体２００の円周方向２００Ｃにおける光源６０の他方の端部６２に隣接するように、筐体２００に設けられている。
　図３に示すように、第１光センサ１０Ａ及び第２光センサ１０Ｂは、有機フォトダイオードであるフォトダイオードＰＤ（図４参照）を有する。第１光センサ１０Ａ及び第２光センサ１０Ｂの各々は、円周方向２００Ｃに沿って並ぶ２つの下部電極１１を有する構成になっている。第１光センサ１０Ａ及び第２光センサ１０Ｂは、１枚のセンサ基板２１に実装されており、センサ基板２１を介してフレキシブルプリント基板７０に電気的に接続されている。センサ基板２１は、筐体２００の円周方向２００Ｃで、第１光センサ１０Ａと第２光センサ１０Ｂとの間に切り欠き部２２を有する。なお、切り欠き部２２については、後述する。
　なお、以下の説明において、第１方向Ｄｘは、センサ基板２１と平行な面内の一方向であり、円周方向２００Ｃと同一の方向である。第２方向Ｄｙは、センサ基板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、センサ基板２１の法線方向である。また、「平面視」とは、センサ基板２１と垂直な方向から見た場合の位置関係をいう。
　図４に示すように、第１光センサ１０Ａは、第１方向Ｄｘに並ぶ２つの下部電極１１と１つの上部電極１５Ａとを積層した構成になっている。第２光センサ１０Ｂは、第１方向Ｄｘに並ぶ２つの下部電極１１と、１つの上部電極１５Ｂとを積層した構成になっている。上部電極１５は、第１光センサ１０Ａの上部電極１５Ａと第２光センサ１０Ｂの上部電極１５Ｂとを有する。上部電極１５Ａ及び上部電極１５Ｂの各々は、平面視で、２つの下部電極１１を覆っている。上部電極１５Ａと上部電極１５Ｂとは、電極連結部１５１によって電気的に接続されている。上部電極１５Ａと上部電極１５Ｂと電極連結部１５１とは、一体に形成されている。
　センサ基板２１は、第２方向Ｄｙに沿って延びる電源電極２１１を有する。電源電極２１１は、センサ基板２１の接続部２１２（端子部）と電気的に接続されており、接続部２１２を介して電源回路１２３（図３参照）からセンサ電源信号が供給される。上部電極１５は、導電材２１３によって電源電極２１１と電気的に接続されている。導電材２１３は、上部電極１５と電源電極２１１に跨るようにセンサ基板２１に設けられ、導電性を有する材料で形成されている。これにより、上部電極１５は、電源電極２１１を介して電源回路１２３からセンサ電源信号が供給される。
　図５に示すように、第１光センサ１０Ａは、センサ基板２１（第１領域２１Ａ）と、フォトダイオードＰＤと、を有する。本実施形態では、第１光センサ１０Ａは、配線２６と、絶縁層２７と、をさらに有する。
　第１領域２１Ａは、配線２６が上面に設けられている。配線２６は、シールド層であり、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１１よりも良好な導電性を有する材料で形成される。配線２６は、第３方向Ｄｚで、センサ基板２１とフォトダイオードＰＤとの間の層に設けられる。配線２６は、センサ基板２１において、接続部２１２と電気的に接続されている（図４参照）。なお、配線２６は、例えば、下部電極１１と同層で形成してもよいし、メタルで形成してもよい。絶縁層２７は、配線２６を覆ってセンサ基板２１の上に設けられている。絶縁層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、絶縁層２７の上に設けられる。フォトダイオードＰＤは、下部電極１１と、下部バッファ層１２と、活性層１３と、上部バッファ層１４と、上部電極１５（１５Ａ）と、を有する。フォトダイオードＰＤは、センサ基板２１に垂直な第３方向Ｄｚで、下部電極１１、下部バッファ層１２（正孔輸送層）、活性層１３、上部バッファ層１４（電子輸送層）、上部電極１５の順に積層される。
　下部電極１１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。活性層１３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１３の材料として、有機材料が用いられる。具体的には、活性層１３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１３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１３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１３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１３は、塗布型（Wet　Process）で形成することもできる。この場合、活性層１３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１３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１２は、正孔輸送層である。上部バッファ層１４は、電子輸送層である。下部バッファ層１２及び上部バッファ層１４は、活性層１３で発生した正孔及び電子が下部電極１１又は上部電極１５に到達しやすくするために設けられる。下部バッファ層１２（正孔輸送層）は、下部電極１１の上に直接接し、隣り合う下部電極１１の間の領域にも設けられる。活性層１３は、下部バッファ層１２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１４（電子輸送層）は、活性層１３の上に直接接し、上部電極１５は、上部バッファ層１４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１２、活性層１３及び上部バッファ層１４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１２及び上部バッファ層１４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１５は、上部バッファ層１４の上に設けられる。上部電極１５は、フォトダイオードＰＤのカソード電極であり、第１光センサ１０Ａ及び第２光センサ１０Ｂ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１５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１５は、下部バッファ層１２、活性層１３及び上部バッファ層１４を挟んで、複数の下部電極１１と対向する。上部電極１５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１５は、上面１５０の端部の一部が導電材２１３と電気的に接続されている。第１光センサ１０Ａは、第１筐体２１０が上部電極１５等の上に設けられることにより、フォトダイオードＰＤが良好に封止されている。
　図６に示すように、第２光センサ１０Ｂは、第１光センサ１０Ａの下部電極１１とは異なるセンサ基板２１の第２領域２１Ｂに、第２光センサ１０Ｂの下部電極１１を有している。下部電極１１は、下部バッファ層１２と、活性層１３と、上部バッファ層１４と、上部電極１５（１５Ｂ）に覆われている。本実施形態では、第２光センサ１０Ｂは、センサ基板２１（第２領域２１Ｂ）と、フォトダイオードＰＤと、配線２６と、絶縁層２７と、を有する。フォトダイオードＰＤ、配線２６及び絶縁層２７は、上記の第１光センサ１０ＡのフォトダイオードＰＤ、配線２６及び絶縁層２７と同一の構成になっている。すなわち、第２光センサ１０ＢのフォトダイオードＰＤは、下部電極１１と、下部バッファ層１２と、活性層１３と、上部バッファ層１４と、上部電極１５（１５Ｂ）と、を有する。本実施形態では、第１光センサ１０Ａ及び第２光センサ１０Ｂは、有機フォトダイオードである。
　図４に示すように、センサ基板２１は、第１光センサ１０Ａの第１領域２１Ａと第２光センサ１０Ｂの第２領域２１Ｂとを有し、一体的に形成された１枚の共通基板になっている。センサ基板２１は、第１方向Ｄｘで、第１光センサ１０Ａの第１領域２１Ａと第２光センサ１０Ｂの第２領域２１Ｂとの間に、切り欠き部２２が形成されている。センサ基板２１は、第１光センサ１０Ａ及び第２光センサ１０Ｂの間に切り欠き部２２と、切り欠き部２２に接し、第１光センサ１０Ａ及び第２光センサ１０Ｂの間にある連結部２３を有する。
　切り欠き部２２は、第１方向Ｄｘで、光源６０の長さよりも長い距離Ｌ１で形成されている。切り欠き部２２は、第２方向Ｄｙで、光源６０の長さよりも長く、センサ基板２１の長さ（幅）よりも短い距離Ｌ２で形成されている。切り欠き部２２は、第１方向Ｄｘで、中央２２Ｃが第１光センサ１０Ａの下部電極１１の一辺と第２光センサ１０Ｂの下部電極１１の一辺との各々の距離が等しくなるように形成されている。センサ基板２１は、切り欠き部２２の連結部２３で第１光センサ１０Ａと第２光センサ１０Ｂとを連結して一体に形成している。連結部２３には、下部バッファ層１２と、活性層１３と、上部バッファ層１４と、上部電極１５の電極連結部１５１とが配置されている。これにより、連結部２３は、第１光センサ１０Ａ及び第２光センサ１０Ｂの上部電極１５を一体的に形成している。切り欠き部２２は、光源６０を配置可能な形状に形成されている。本実施形態では、切り欠き部２２は、平面視で略方形状に形成しているが、例えば、半円、三角形、多角形等の形状であってもよい。電極連結部１５１は、上部バッファ層１４、活性層１３及び下部バッファ層１２の上に積層されるように、センサ基板２１の連結部２３上に設けられている。
　センサ基板２１の複数の配線２６は、フレキシブルプリント基板７０の複数の信号線ＳＬを介して制御回路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を介して第１光センサ１０Ａ及び第２光センサ１０Ｂの下部電極１１に電気的に接続される。なお、検出回路４８は、制御回路１２２と別の回路として形成されてもよい。
　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。
　以上、本実施形態に係る検出装置１の構成例について説明した。なお、図１乃至図６を用いて説明した上記の構成はあくまで一例であり、本実施形態に係る検出装置１の構成は係る例に限定されない。本実施形態に係る検出装置１の構成は、仕様や運用に応じて柔軟に変形可能である。
［指に装着された検出装置の検出例］
　次に、指Ｆｇに装着された検出装置１の検出例について説明する。図７は、実施形態１に係る検出装置の内側に指を収めた状態での光学作用を説明するための図である。なお、図７は、説明を簡単化するために、検出装置１の第１光センサ１０Ａと第２光センサ１０Ｂと光源６０と第１筐体２１０の一部のみを示し、その他の構成を省略している。
　図７に示す一例では、検出装置１は、筐体２００の第１筐体２１０の内周面２１０Ｂが指Ｆｇと接触または接近した状態になっている。検出装置１は、光源６０を点灯させると、光源６０が指Ｆｇに向けて照射する。光源６０は、円周方向２００Ｃの一方側に光６０Ｌ１を照射し、円周方向２００Ｃの他方側に光６０Ｌ２を照射する。検出装置１は、指Ｆｇ等で反射した光６０Ｌ１を第１光センサ１０Ａで受光し、指Ｆｇ等で反射した光６０Ｌ２を第２光センサ１０Ｂで受光する。検出装置１は、第１光センサ１０Ａ及び第２光センサ１０Ｂの複数のフォトダイオードＰＤのそれぞれが検出した受光量に基づいて、指Ｆｇの生体に関する情報を検出する。
　このように、検出装置１は、筐体２００の円周方向２００Ｃで、第１光センサ１０Ａを光源６０の一方の端部６１に隣接させ、第２光センサ１０Ｂを光源の他方の端部６２に隣接させているので、光源６０の光６０Ｌ１及び光６０Ｌ２を検出することができる。検出装置１は、受光感度が良好な有機フォトダイオード（ＯＰＤ）を少なくとも光源６０の一方の端部６１に配置することで、高精度に検出することができる。これにより、検出装置１は、円周方向２００Ｃで光源６０の一方のみに光センサを配置するよりも多くの光を受光することができるので、光源６０が照射した光の受光量を増加させることができる。その結果、検出装置１は、リング状の筐体２００で光源６０の光を検出する精度を向上させることができる。
　検出装置１は、第１光センサ１０Ａ、第２光センサ１０Ｂ及び光源６０が設けられたフレキシブルプリント基板７０を備え、筐体２００がフレキシブルプリント基板７０を内部に収容している。これにより、検出装置１は、第１光センサ１０Ａを光源６０の一方の端部６１に隣接させ、第２光センサ１０Ｂを光源の他方の端部６２に隣接させたフレキシブルプリント基板７０を筐体２００の内部に収容することで、検出装置１を製造することができる。隣接とは、所望の間隔で隣り合っていること、接触した状態で隣り合っていること等を含む。
　検出装置１は、第１光センサ１０Ａ及び第２光センサ１０Ｂが有機フォトダイオードである。これにより、検出装置１は、光源６０の光６０Ｌ１及び光６０Ｌ２を高精度で検出すことができる。
　検出装置１は、第１光センサ１０Ａ及び第２光センサ１０Ｂがセンサ基板２１に形成され、下部電極１１と下部バッファ層１２と活性層１３と上部バッファ層１４と上部電極１５と配線２６と絶縁層２７とを有する構成になっている。検出装置１は、下部電極１１が配線２６に電気的に接続され、配線２６がフレキシブルプリント基板７０に電気的に接続されている。これにより、検出装置１は、１枚のセンサ基板２１をフレキシブルプリント基板７０に実装することで、第１光センサ１０Ａ及び第２光センサ１０Ｂとフレキシブルプリント基板７０とを容易に電気的に接続させることができる。
　検出装置１は、センサ基板２１が第１光センサ１０Ａ及び第２光センサ１０Ｂの間に切り欠き部２２を有し、光源６０がセンサ基板２１の切り欠き部２２に位置するように筐体２００に設けられている。これにより、検出装置１は、光源６０を１枚のセンサ基板２１の切り欠き部２２に位置付けることで、第１光センサ１０Ａを光源６０の一方の端部６１に隣接させ、第２光センサ１０Ｂを光源の他方の端部６２に隣接させることができるので、生産効率を向上させることができる。
　検出装置１は、センサ基板２１が切り欠き部２２に接し、第１光センサ１０Ａ及び第２光センサ１０Ｂの間にある連結部２３を有し、第２光センサ１０Ｂが、第１光センサ１０Ａの下部電極１１とは異なるセンサ基板２１の第２領域２１Ｂに、第２光センサ１０Ｂの下部電極１１を有している。検出装置１は、連結部２３には、下部バッファ層１２と、活性層１３と、上部バッファ層１４と、上部電極１５（１５Ａ）が配置される。これにより、検出装置１は、円周方向２００Ｃで光源６０の両側に配置した２つの第１光センサ１０Ａ及び第２光センサ１０Ｂに対し、一体の上部電極１５に給電すればよいので、構成を簡単化することができる。
（実施形態１の変形例１）
　図８は、実施形態１の変形例１に係る第１光センサ１０Ａ及び第２光センサ１０Ｂの構成例を示す構成図である。実施形態１の変形例１は、上記の検出装置１が図８に示すセンサ基板２１に実装された第１光センサ１０Ａ及び第２光センサ１０Ｂを備える場合について説明する。
　図８に示すように、第１光センサ１０Ａは、２つの下部電極１１と１つの上部電極１５Ａとを積層した構成になっている。第２光センサ１０Ｂは、第１方向Ｄｘに並ぶ２つの下部電極１１と、１つの上部電極１５Ｂとを積層した構成になっている。上部電極１５は、センサ基板２１の切り欠き部２２で分離した第１光センサ１０Ａの上部電極１５Ａと、第２光センサ１０Ｂの上部電極１５Ｂとを有する。センサ基板２１は、第１光センサ１０Ａ及び第２光センサ１０Ｂの間に切り欠き部２２と、切り欠き部２２に接し、第１光センサ１０Ａ及び第２光センサ１０Ｂの間にある連結部２３を有する。第２光センサ１０Ｂは、第１光センサ１０Ａの下部電極１１とは異なるセンサ基板２１の第２領域２１Ｂに設けられた、第２光センサ１０Ｂの下部電極１１と、下部バッファ層１２と、活性層１３と、上部バッファ層１４と、上部電極１５とを備える。
　センサ基板２１は、連結部２３に形成される導電材２１４を有する。導電材２１４の一端は、第１光センサ１０Ａの上部電極１５と第１光センサ１０Ａの少なくとも活性層１３の側面とを覆い、導電材２１４の他端は、第２光センサ１０Ｂの上部電極１５と少なくとも第２光センサ１０Ｂの活性層１３の側面を覆う。本実施形態では、導電材２１４は、第１光センサ１０Ａ及び第２光センサ１０Ｂの下部バッファ層１２と活性層１３と上部バッファ層１４との側面を覆っている。第１光センサ１０Ａの上部電極１５Ａと第２光センサ１０Ｂの上部電極１５Ｂは、導電材２１４によって電気的に接続されている。
　図８に示す一例では、第１光センサ１０Ａ及び第２光センサ１０Ｂは、センサ基板２１において、上部電極１５Ａと上部電極１５Ｂが個別に形成されている点が、上記の実施形態１とは異なっている。上部電極１５Ａ及び上部電極１５Ｂは、導電材２１４によって電気的に接続されている。センサ基板２１は、上部電極１５Ａと上部電極１５Ｂとを導通するように、導電材２１４がセンサ基板２１の連結部２３の上面に設けられている。導電材２１４は、導電性を有する材料で形成される。
　このように、検出装置１は、第１光センサ１０Ａ及び第２光センサ１０Ｂの上部電極１５が、センサ基板２１の切り欠き部２２で上部電極１５Ａ（第１電極）と上部電極１５Ｂ（第２電極）に分離させ、上部電極１５Ａと上部電極１５Ｂとを導電材２１４で接続することができる。これにより、検出装置１は、第１方向Ｄｘでセンサ基板２１の切り欠き部２２の両側に、第１光センサ１０Ａ及び第２光センサ１０Ｂを個別に配置することができるので、第１光センサ１０Ａと第２光センサ１０Ｂとの間隔等の変更に容易に対応することができる。
（実施形態１の変形例２）
　図９は、実施形態１の変形例２に係る第１光センサ１０Ａ及び第２光センサ１０Ｂの構成例を示す構成図である。実施形態１の変形例２は、上記の検出装置１が図９に示すセンサ基板２１に実装された第１光センサ１０Ａ及び第２光センサ１０Ｂを備える場合について説明する。
　図９に示すように、第１光センサ１０Ａは、２つの下部電極１１と１つの上部電極１５Ａとを積層した構成になっている。第２光センサ１０Ｂは、第１方向Ｄｘに並ぶ２つの下部電極１１と、１つの上部電極１５Ｂとを積層した構成になっている。センサ基板２１は、第１光センサ１０Ａ及び第２光センサ１０Ｂの間に切り欠き部２２と、切り欠き部２２に接し、第１光センサ１０Ａ及び第２光センサ１０Ｂの間にある連結部２３を有する。
　　第２光センサ１０Ｂは、第１光センサ１０Ａの下部電極１１とは異なるセンサ基板２１の第２領域２１Ｂに設けられた、第２光センサ１０Ｂの下部電極１１と、下部バッファ層１２と、活性層１３と、上部バッファ層１４と、上部電極１５とを備える。センサ基板２１は、連結部２３に形成され、第１光センサ１０Ａの下部電極１１と同層の導電電極２１５と、導電電極２１５の両端の上に形成された導電材２１６を有する。導電電極２１５は、例えば、ＩＴＯ等の透光性を有する導電材料で形成される。導電電極２１５は、上部電極１５Ａからの電力を上部電極１５Ｂに供給する。なお、導電電極２１５は、下部電極１１と異なる層としてセンサ基板２１の上に形成してもよい。
　導電材２１６は、導電性を有する材料で形成される。一方の導電材２１６は、第１光センサ１０Ａの上部電極１５と第１光センサ１０Ａの少なくとも活性層１３の側面とを覆う。他方の導電材２１６は、第２光センサ１０Ｂの上部電極１５と少なくとも第２光センサ１０Ｂの活性層１３の側面を覆う。本実施形態では、導電材２１６は、第１光センサ１０Ａ及び第２光センサ１０Ｂの下部バッファ層１２と活性層１３と上部バッファ層１４との側面を覆っている。第１光センサ１０Ａの上部電極１５Ａと第２光センサ１０Ｂの上部電極１５Ｂは、２つの導電材２１６によって電気的に接続されている。図９に示す一例では、第１光センサ１０Ａ及び第２光センサ１０Ｂは、センサ基板２１において、上部電極１５Ａと上部電極１５Ｂが個別に形成されている点が、上記の実施形態１とは異なっている。
　このように、検出装置１は、第１光センサ１０Ａ及び第２光センサ１０Ｂの上部電極１５を、センサ基板２１の切り欠き部２２で上部電極１５Ａと上部電極１５Ｂに分離させ、上部電極１５Ａと上部電極１５Ｂとを導電電極２１５で電気的に接続することができる。これにより、検出装置１は、第１方向Ｄｘでセンサ基板２１の切り欠き部２２の両側に、第１光センサ１０Ａ及び第２光センサ１０Ｂを個別に配置することができるので、第１光センサ１０Ａと第２光センサ１０Ｂとの間隔等の変更に容易に対応することができる。
（実施形態１の変形例３）
　図１０は、実施形態１の変形例３に係る第１光センサ１０Ａ及び第２光センサ１０Ｂの構成例を示す構成図である。図１１は、図１０に示す第１光センサの積層構成例を示す断面模式図である。実施形態１の変形例３は、上記の検出装置１が図１０に示すセンサ基板２１に実装された第１光センサ１０Ａ及び第２光センサ１０Ｂを備える場合について説明する。
　図１０に示すように、第１光センサ１０Ａは、２つの下部電極１１と１つの上部電極１５Ｃとを積層した構成になっている。第２光センサ１０Ｂは、第１方向Ｄｘに並ぶ２つの下部電極１１と、１つの上部電極１５Ｂとを積層した構成になっている。センサ基板２１は、第１光センサ１０Ａ及び第２光センサ１０Ｂの間に切り欠き部２２と、切り欠き部２２に接し、第１光センサ１０Ａ及び第２光センサ１０Ｂの間にある連結部２３を有する。第２光センサ１０Ｂは、第１光センサ１０Ａの下部電極１１とは異なるセンサ基板２１の第２領域２１Ｂに、第２光センサ１０Ｂの下部電極１１を有する。当該下部電極１１は、下部バッファ層１２と、活性層１３と、上部バッファ層１４と、上部電極１５に覆われている有機フォトダイオードである。
　センサ基板２１は、第１光センサ１０Ａの下部電極１１と同層であって、電力を供給可能な電源電極２１１を備える。上部電極１５は、センサ基板２１の切り欠き部２２で、電極連結部１５２によって電気的に接続された、第１光センサ１０Ａの上部電極１５Ｃと第２光センサ１０Ｂの上部電極１５Ｂとを有する。上部電極１５Ｃと上部電極１５Ｂと電極連結部１５２とは、一体に形成されている。
　図１１に示すように、上部電極１５Ｃは、第１光センサ１０Ａの少なくとも活性層１３の側面及び電源電極２１１を覆う。本実施形態では、上部電極１５Ｃは、第１光センサ１０Ａの下部バッファ層１２と活性層１３と上部バッファ層１４と電源電極２１１の側面を覆っている。連結部２３には、下部バッファ層１２と、活性層１３と、上部バッファ層１４と、上部電極１５が順に積層されている。上部電極１５Ｃは、第１光センサ１０Ａの２つの下部電極１１と電源電極２１１とを覆うように、センサ基板２１の第１領域２１Ａに設けられ、電源電極２１１に電気的に接続されている。上部電極１５Ｃは、上記の上部電極１５Ａと同様に、上部バッファ層１４の上に設けられたフォトダイオードＰＤのカソード電極である。上部電極１５Ｃ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１５の電極連結部１５２は、下部バッファ層１２、活性層１３及び上部バッファ層１４を挟んで絶縁層２７と対向する。第１光センサ１０Ａ及び第２光センサ１０Ｂは、１つのセンサとして一体に形成されている。第１光センサ１０Ａは、第１筐体２１０が上部電極１５等の上に設けられることにより、フォトダイオードＰＤが良好に封止されている。上部電極１５Ｃは、電源電極２１１に電気的に接続されることで、部品点数を削減することができる。上部電極１５Ｃは、電源電極２１１から電力が供給されると、電極連結部１５２を介して上部電極１５Ｂに電力を供給する。
　実施形態１の変形例３では、第１光センサ１０Ａ及び第２光センサ１０Ｂは、上部電極１５Ｃと上部電極１５Ｂが一体に形成されている点と、第１光センサ１０Ａの上部電極１５Ｃが電源電極２１１を覆うように形成されている点とが、上記の実施形態１とは異なっている。
　このように、検出装置１は、センサ基板２１において、第１光センサ１０Ａの上部電極１５Ｃと第２光センサ１０Ｂの上部電極１５Ｂとを一体に形成し、上部電極１５Ｃ及び上部電極１５Ｂを電源電極２１１に電気的に接続することができる。これにより、検出装置１は、第１方向Ｄｘでセンサ基板２１の切り欠き部２２の両側に、一体の第１光センサ１０Ａ及び第２光センサ１０Ｂを配置することができるので、第１光センサ１０Ａと第２光センサ１０Ｂとの間隔等の変更に容易に対応することができる。
（実施形態１の変形例４）
　図１２は、実施形態１の変形例４に係る第１光センサ１０Ａ及び第２光センサ１０Ｂの構成例を示す構成図である。実施形態１の変形例４は、上記の検出装置１が図１２に示すセンサ基板２１に実装された第１光センサ１０Ａ及び第２光センサ１０Ｂを備える場合について説明する。
　図１２に示すように、センサ基板２１は、第１光センサ１０Ａ及び第２光センサ１０Ｂの間に切り欠き部２２と、切り欠き部２２に接し、第１光センサ１０Ａ及び第２光センサ１０Ｂの間にある連結部２３を有する。第２光センサ１０Ｂは、第１光センサ１０Ａの下部電極１１とは異なるセンサ基板２１の第２領域２１Ｂに設けられた、第２光センサ１０Ｂの、下部電極１１と、下部バッファ層１２と、活性層１３と、上部バッファ層１４を備える。第１光センサ１０Ａの上部電極１５は、連結部２３及び第２光センサ１０Ｂの上部バッファ層１４を覆っている。第１光センサ１０Ａ及び第２光センサ１０Ｂの上部電極１５は、一体的に形成されており、第１光センサ１０Ａと第２光センサ１０Ｂとの間に電極連結部１５３を有する。電極連結部１５３は、上述した下部バッファ層１２、活性層１３及び上部バッファ層１４を挟まずに、絶縁層２７上に対向する。すなわち、第１光センサ１０Ａ及び第２光センサ１０Ｂは、２つのセンサとしてセンサ基板２１に個別に形成されている。第１光センサ１０Ａ及び第２光センサ１０Ｂは、第１筐体２１０が上部電極１５等の上に設けられることにより、フォトダイオードＰＤが良好に封止されている。上部電極１５Ｃは、電源電極２１１に電気的に接続されることで、部品点数を削減することができる。上部電極１５Ｃは、電源電極２１１から電力が供給されると、電極連結部１５３を介して上部電極１５Ｂに電力を供給する。
　このように、検出装置１は、センサ基板２１で第１光センサ１０Ａと第２光センサ１０Ｂとを個別に形成し、第１光センサ１０Ａの上部電極１５Ｃと第２光センサ１０Ｂの上部電極１５Ｂとを一体に形成し、上部電極１５Ｃ及び上部電極１５Ｂを電源電極２１１に電気的に接続することができる。これにより、検出装置１は、第１方向Ｄｘでセンサ基板２１の切り欠き部２２の両側に、個別の第１光センサ１０Ａ及び第２光センサ１０Ｂを配置することができる。
（実施形態１の変形例５）
　図１３は、実施形態１の変形例５に係る第１光センサ１０Ａ及び第２光センサ１０Ｂの構成例を示す構成図である。図１３に示す実施形態１の変形例５に係る第１光センサ１０Ａ及び第２光センサ１０Ｂは、実施形態１の変形例４に係る第１光センサ１０Ａ及び第２光センサ１０Ｂを変形したものである。
　図１３に示すように、センサ基板２１は、第１光センサ１０Ａ及び第２光センサ１０Ｂの間に切り欠き部２２と、切り欠き部２２に接し、第１光センサ１０Ａ及び第２光センサ１０Ｂの間にある連結部２３を有する。第２光センサ１０Ｂは、第１光センサ１０Ａの下部電極１１とは異なるセンサ基板２１の第２領域２１Ｂに設けられた、第２光センサ１０Ｂの、下部電極１１と、下部バッファ層１２と、活性層１３と、上部バッファ層１４と、上部電極１５Ｃとを備える。センサ基板２１は、連結部２３に形成され、第１光センサ１０Ａの下部電極１１と同層の導電電極２１５を有する。導電電極２１５は、例えば、ＩＴＯ等の透光性を有する導電材料で形成される。
　第１光センサ１０Ａの上部電極１５Ｃは、導電電極２１５の一端に電気的に接続している。第２光センサ１０Ｂの上部電極１５Ｂは、導電電極２１５の他端に電気的に接続している。上部電極１５は、センサ基板２１の切り欠き部２２で分離した第１光センサ１０Ａの上部電極１５Ｃと第２光センサ１０Ｂの上部電極１５Ｂとを有する。図１３に示す一例では、第１光センサ１０Ａ及び第２光センサ１０Ｂは、上部電極１５Ｃと上部電極１５Ｂが個別に形成されている。導電電極２１５は、上部電極１５Ｃからの電力を上部電極１５Ｂに供給する。
　このように、検出装置１は、第１光センサ１０Ａ及び第２光センサ１０Ｂの上部電極１５を、センサ基板２１の切り欠き部２２で上部電極１５Ｃと上部電極１５Ｂに分離させ、上部電極１５Ｃと上部電極１５Ｂとを導電電極２１５で電気的に接続することができる。これにより、検出装置１は、第１方向Ｄｘでセンサ基板２１の切り欠き部２２の両側に、第１光センサ１０Ａ及び第２光センサ１０Ｂを個別に配置することができる。
（実施形態２）
　図１４は、実施形態２に係る検出装置の光センサの展開例を示す展開図である。図１４に示す検出装置１Ａは、実施形態１の検出装置１と同様に、筐体２００と、光源６０と、第１光センサ１０Ａと、第２光センサ１０Ｄと、を備える。すなわち、検出装置１Ａは、第２光センサ１０Ｄを備える点が、実施形態１とは異なっている。検出装置１Ａは、電源回路１２３の電力によって動作する装置である。検出装置１Ａは、第１光センサ１０Ａ及び第２光センサ１０Ｄを実装したフレキシブルプリント基板７０を備える。
　図１４に示すように、フレキシブルプリント基板７０は、変形可能な帯状に形成されており、一端７１と他端７２とを接続することで、リング状に形成される。フレキシブルプリント基板７０は、第１実装領域７３と第２実装領域７４と第３実装領域７５とを有する。第１実装領域７３は、光源６０等が実装される領域である。第２実装領域７４は、制御回路１２２、電源回路１２３等が実装される領域である。第３実装領域７５は、第２光センサ１０Ｄ等が実装される領域であり、光源６０の他方の端部６２側に設けられている。第１実装領域７３と第３実装領域７５との間は、所定の間隔が設けられている。フレキシブルプリント基板７０は、第１実装領域７３の光源６０の一方の端部６１側に、センサ基板２１－１が実装されている。フレキシブルプリント基板７０は、光源６０、第１光センサ１０Ａ、第２光センサ１０Ｄ等と制御回路１２２とを電気的に接続している。
　本実施形態では、第１光センサ１０Ａ及び第２光センサ１０Ｄの各々は、円周方向２００Ｃで、光源６０を挟むように設けている。すなわち、検出装置１は、円周方向２００Ｃで、第１光センサ１０Ａ、光源６０、第２光センサ１０Ｄの順に並んで配置されている。第１光センサ１０Ａ及び第２光センサ１０Ｄは、円周方向２００Ｃで光源６０を挟むように配置されることで、光源６０が照射した光を筐体２００の広範囲で検出可能になっている。
　センサ基板２１－１は、絶縁性基板であり、例えば、フィルム状の樹脂等によって帯状に形成されている。センサ基板２１－１は、第１光センサ１０Ａが実装されており、変形可能な基板になっている。センサ基板２１－１は、フレキシブルプリント基板７０に装着されることで、筐体２００の円周方向２００Ｃにおいて、第１光センサ１０Ａを光源６０の一方の端部６１側に位置付ける。センサ基板２１－１は、第１光センサ１０Ａが実装される。センサ基板２１－１は、上記の実施形態１のセンサ基板２１の第１領域２１Ａと同様の構成になっている。
　第２光センサ１０Ｄは、シリコンフォトダイオードであり、内部光電効果を利用した検出器である。第２光センサ１０Ｄは、光源６０によって照射した光が指Ｆｇ等で反射した光、直接入射する光等を検出する。第２光センサ１０Ｄは、筐体２００の円周方向２００Ｃにおける光源６０の他方の端部６２に隣接するように、筐体２００に設けられている。そして、実施形態１と同様に、有機フォトダイオードである第１光センサ１０Ａは、筐体２００の円周方向２００Ｃにおける光源６０の一方の端部６１に隣接するように、筐体２００に設けられている。
　図１５は、図１４に示すＤ－Ｄ断面における断面模式図である。図１５に示すように、第２光センサ１０Ｄは、フォトダイオード３０であり、複数の部分フォトダイオード３０Ｓを有する。絶縁膜３２２及び絶縁膜３２３は、下部導電層３３５の上に設けられる。接続配線ＳＬｃｎは、絶縁膜３２２から絶縁膜３２５を貫通するコンタクトホールを介してゲート線に接続される。フォトダイオード３０は、絶縁膜３２３の上に設けられ、下部導電層３５は、センサ基板２１と、ｐ型半導体層３３との間に設けられる。下部導電層３５は、遮光層として機能し、フォトダイオード３０へのセンサ基板２１側からの光の侵入を抑制できる。
　第３方向Ｄｚで、ｉ型半導体層３１は、ｐ型半導体層３３とｎ型半導体層３２との間に設けられる。本実施形態では、絶縁膜３２３の上に、ｐ型半導体層３３、ｉ型半導体層３１及びｎ型半導体層３２の順に積層されている。
　具体的には、ｐ型半導体層３３は、絶縁膜３２３の上に設けられる。絶縁膜３２４、３２５、及び、３２６は、ｐ型半導体層３３を覆って設けられる。絶縁膜３２４及び絶縁膜３２５は、ｐ型半導体層３３と重なる位置にコンタクトホールＨ１３が設けられる。絶縁膜３２６は、コンタクトホールＨ１３の内壁を構成する絶縁膜３２４及び絶縁膜３２５の側面を覆う。また、絶縁膜３２６には、ｐ型半導体層３３と重なる位置にコンタクトホールＨ１４が設けられる。
　ｉ型半導体層３１は、絶縁膜３２６の上に設けられ、絶縁膜３２４から絶縁膜３２６を貫通するコンタクトホールＨ１４を介してｐ型半導体層３３と接続される。ｎ型半導体層３２は、ｉ型半導体層３１の上に設けられる。
　絶縁層３２７は、フォトダイオード３０を覆って絶縁膜３２６の上に設けられる。絶縁層３２７は、フォトダイオード３０及び絶縁膜３２６に直接、接して設けられる。絶縁層３２７は、感光性アクリル等の有機材料からなる。絶縁層３２７は、絶縁膜３２６よりも厚い。絶縁層３２７は、無機絶縁材料に比べ、段差のカバレッジ性が良好であり、ｉ型半導体層３１及びｎ型半導体層３２の側面を覆って設けられる。
　上部導電層３４は、絶縁層３２７の上に設けられる。上部導電層３４は、例えばＩＴＯ（Indium　Tin　Oxide）等の透光性を有する導電材料である。上部導電層３４は、絶縁層３２７の表面に倣って設けられ、絶縁層３２７に設けられたコンタクトホールＨ１を介してｎ型半導体層３２と接続される。
　絶縁膜３２８は、上部導電層３４を覆って絶縁層３２７の上に設けられる。絶縁膜３２８は、無機絶縁膜である。絶縁膜３２８は、フォトダイオード３０への水分の侵入を抑制する保護層として設けられる。重畳導電層３６は、絶縁膜２８の上に設けられる。重畳導電層３６は、例えばＩＴＯ等の透光性を有する導電材料である。なお、重畳導電層３６は、なくてもよい。
　保護膜３２９は、重畳導電層３６を覆って絶縁膜３２８の上に設けられる。保護膜３２９は、有機保護膜である。保護膜３２９は、検出装置１の表面を平坦化するように形成される。光フィルタ７は、保護膜３２９の上に設けられる。
　なお、図１５に示すフォトダイオード３０の断面構成は、あくまで一例である。これに限定されず、例えば、フォトダイオード３０は、各トランジスタと異なる層に設けられていてもよく、絶縁膜３２６の上にｐ型半導体層３３、ｉ型半導体層３１及びｎ型半導体層３２の順に積層されて設けられてもよい。
　光源６０から出射された光は、指Ｆｇ等の被検出体の表面で反射されて第１光センサ１０Ａ及び第２光センサ１０Ｄに入射する。これにより、検出装置１Ａは、指Ｆｇ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６０から出射された光は、指Ｆｇ等の内部で反射し又は指Ｆｇ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１Ａは、指Ｆｇ等の内部の生体に関する情報を検出できる。
　例えば、有機フォトダイオードである第１光センサ１０Ａは、大面積、複数の画素で高精度な脈波測定を行うことができるが、外光などのノイズで測定ができない可能性がある。本実施形態では、検出装置１Ａは、第２光センサ１０Ｄとしてシリコンフォトダイオードを用いることで、第１光センサ１０Ａでの測定が好ましくない場合、第２光センサ１０Ｄに切り替える、あるいは、第２光センサ１０Ｄのみで測定を行うことができる。これにより、検出装置１Ａは、有機フォトダイオードとシリコンフォトダイオードとを組み合わせることで、ノイズの影響を抑制して生体に関する情報を検出することができる。
（実施形態２の変形例）
　図１６は、実施形態２の変形例に係る第１光センサ１０Ａ－１及び第２光センサ１０Ｄの構成例を示す構成図である。図１６に示す検出装置１Ａは、図１４に示す検出装置１Ａの変形例であり、第１光センサ１０Ａ－１の構成が異なっている。
　図１６に示す一例では、第１光センサ１０Ａ－１は、８つの下部電極１１と１つの上部電極１５Ａとを積層した構成になっており、上記の第１光センサ１０Ａとは下部電極１１の数が異なっている。本実施形態では、第１光センサ１０Ａ－１は、上記の実施形態１の２つの下部電極１１を８つに増加させた場合について説明するが、下部電極１１の数はこれに限定されない。
　フレキシブルプリント基板７０は、第１実装領域７３の光源６０の一方の端部６１側に、センサ基板２１－２が実装されている。フレキシブルプリント基板７０は、光源６０、第１光センサ１０Ａ、第２光センサ１０Ｄ等と制御回路１２２とを電気的に接続している。
　本実施形態では、第１光センサ１０Ａ－１及び第２光センサ１０Ｄの各々は、円周方向２００Ｃで、光源６０を挟むように設けている。すなわち、検出装置１Ａは、円周方向２００Ｃで、第１光センサ１０Ａ－１、光源６０、第２光センサ１０Ｄの順に並んで配置されている。第１光センサ１０Ａ－１及び第２光センサ１０Ｄは、円周方向２００Ｃで光源６０を挟むように配置されることで、光源６０が照射した光を筐体２００の広範囲で検出可能になっている。
　センサ基板２１－２は、絶縁性基板であり、例えば、フィルム状の樹脂等によって帯状に形成されている。センサ基板２１－２は、第１光センサ１０Ａが実装されており、変形可能な基板になっている。センサ基板２１－２は、接続部２１２の近傍の端部がフレキシブルプリント基板７０に装着されている。センサ基板２１－２は、フレキシブルプリント基板７０がリング状に形成されると、フレキシブルプリント基板７０の装着領域７６に位置付けられて装着される。本実施形態では、センサ基板２１－２が８つの下部電極１１を円周方向２００Ｃに沿って並べることで、第１光センサ１０Ａ－１は、２つの下部電極１１を円周方向２００Ｃに並べた第１光センサ１０Ａよりも、広範囲の光を検出することが可能になっている。
　検出装置１Ａは、筐体２００の円周方向２００Ｃにおいて、第１光センサ１０Ａ－１を光源６０の一方の端部６１側に位置付け、第２光センサ１０Ｄを光源６０の他方の端部６２側に位置付けている。
　光源６０から出射された光は、指Ｆｇ等の被検出体の表面で反射されて第１光センサ１０Ａ－１及び第２光センサ１０Ｄに入射する。これにより、検出装置１Ａは、指Ｆｇ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６０から出射された光は、指Ｆｇ等の内部で反射し又は指Ｆｇ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１Ａは、指Ｆｇ等の内部の生体に関する情報を高精度で検出できる。
　このように、検出装置１Ａは、第１光センサ１０Ａ－１及び第２光センサ１０Ｄの上部電極１５を、光源６０の両側に配置することができる。検出装置１Ａは、筐体２００の円周方向２００Ｃで、第１光センサ１０－１を広範囲に配置することができるので、指Ｆｇの装着位置、装着状態等が変化しても、第１光センサ１０Ａ－１及び第２光センサ１０Ｄで光量を高精度に検出することができる。
　実施形態２に係る検出装置１Ａの制御回路１２２は、第１光センサ１０Ａ－１及び第２光センサ１０Ｄを用いて指Ｆｇ等の内部の生体に関する情報を検出してもよいが、第１光センサ１０Ａ－１及び第２光センサ１０Ｄを切り替えて用いてもよい。例えば、制御回路１２２は、第１光センサ１０Ａ－１と第２光センサ１０Ｄとを交互に用いて光量を検出し、当該光量に基づいて検出に用いるセンサを決定してもよい。
　上述した各実施形態は、各構成要素を適宜組み合わせることが可能である。また、本実施形態において述べた態様によりもたらされる他の作用効果について本明細書記載から明らかなもの、又は当業者において適宜想到し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。
　１，１Ａ　検出装置
　１０Ａ，１０Ａ－１　第１光センサ
　１０Ｂ，１０Ｄ　第２光センサ
　１１　下部電極
　１２　下部バッファ層
　１３　活性層
　１４　上部バッファ層
　１５，１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ　上部電極
　２１　センサ基板
　２１Ａ　第１領域
　２１Ｂ　第２領域
　２２　切り欠き部
　２３　連結部
　２６　配線
　２７　絶縁層
　３０　フォトダイオード
　３１　ｉ型半導体層
　３２　ｎ型半導体層
　３３　ｐ型半導体層
　６０　光源
　７０　フレキシブルプリント基板
　１２２　制御回路
　１２３　電源回路
　１５１　電極連結部
　１５２　電極連結部
　１５３　電極連結部
　２００　筐体
　２００Ｃ　円周方向
　２１０　第１筐体
　２１１　電源電極
　２１２　接続部
　２２０　第２筐体
　Ｆｇ　指
　ＰＤ　フォトダイオード

Claims (13)

  1. 　リング状の筐体と、
    　前記筐体に設けられた光源と、
    　前記筐体の円周方向における前記光源の一方の端部に隣接するように前記筐体に設けられた第１光センサと、
    　前記筐体の円周方向における前記光源の他方の端部に隣接するように前記筐体に設けられた第２光センサと、
    　を備え、
    　少なくとも前記第１光センサは、
    　センサ基板と、下部電極と、下部バッファ層と、活性層と、上部バッファ層と、上部電極とを有する有機フォトダイオードである
    　検出装置。
  2. 　前記第１光センサ、前記第２光センサ及び前記光源が設けられたフレキシブルプリント基板を備え、
    　前記筐体は、前記フレキシブルプリント基板を内部に収容している
    　請求項１に記載の検出装置。
  3. 　前記第２光センサは、前記第１光センサの下部電極とは異なる前記センサ基板の領域に、前記第２光センサの下部電極を有しており、当該下部電極は、前記下部バッファ層と、前記活性層と、前記上部バッファ層と、前記上部電極に覆われている有機フォトダイオードである
    　請求項２に記載の検出装置。
  4. 　複数の配線をさらに有し、
    　前記第１光センサの下部電極及び前記第２光センサの下部電極は、前記配線に電気的にそれぞれ接続され、複数の前記配線は、前記フレキシブルプリント基板に電気的に接続されている
    　請求項３に記載の検出装置。
  5. 　前記センサ基板は、前記第１光センサ及び前記第２光センサの間に切り欠き部を有し、
    　前記光源は、前記センサ基板の前記切り欠き部に位置するように前記筐体に設けられている
    　請求項４に記載の検出装置。
  6. 　前記センサ基板は、前記第１光センサ及び前記第２光センサの間に切り欠き部と、切り欠き部に接し、前記第１光センサ及び前記第２光センサの間にある連結部を有し、
    　前記第２光センサは、前記第１光センサの下部電極とは異なる前記センサ基板の領域に、前記第２光センサの下部電極を有しており、当該下部電極は、前記下部バッファ層と、前記活性層と、前記上部バッファ層と、前記上部電極に覆われている有機フォトダイオードであり、
    　前記連結部には、前記下部バッファ層と、前記活性層と、前記上部バッファ層と、前記上部電極が配置される、
    　請求項１に記載の検出装置。
  7. 　前記センサ基板は、前記第１光センサ及び前記第２光センサの間に切り欠き部と、切り欠き部に接し、前記第１光センサ及び前記第２光センサの間にある連結部を有し、
    　前記第２光センサは、前記第１光センサの下部電極とは異なる前記センサ基板の領域に設けられた、前記第２光センサの、下部電極と、下部バッファ層と、活性層と、上部バッファ層と、上部電極とを備え、
    　前記センサ基板は、前記連結部に形成される導電材を有し、
    　前記導電材の一端は、前記第１光センサの上部電極と前記第１光センサの少なくとも活性層の側面とを覆い、導電材の他端は、前記第２光センサの上部電極と少なくとも前記第２光センサの活性層の側面を覆い、
    　前記第１光センサの上部電極と前記第２光センサの上部電極は、前記導電材によって電気的に接続されている
    　請求項１に記載の検出装置。
  8. 　前記センサ基板は、前記第１光センサ及び前記第２光センサの間に切り欠き部と、切り欠き部に接し、前記第１光センサ及び前記第２光センサの間にある連結部を有し、
    　前記第２光センサは、前記第１光センサの下部電極とは異なる前記センサ基板の領域に設けられた、前記第２光センサの、下部電極と、下部バッファ層と、活性層と、上部バッファ層と、上部電極とを備え、
    　前記センサ基板は、前記連結部に形成され、前記第１光センサの下部電極と同層の導電電極と、前記導電電極の両端の上に形成された導電材を有し、
    　一方の前記導電材は、前記第１光センサの上部電極と前記第１光センサの少なくとも活性層の側面とを覆い、他方の導電材は、前記第２光センサの上部電極と少なくとも前記第２光センサの活性層の側面を覆い、
    　前記第１光センサの上部電極と前記第２光センサの上部電極は、２つの前記導電材及び前記導電電極によって電気的に接続されている
    　請求項１に記載の検出装置。
  9. 　前記センサ基板は、前記第１光センサ及び前記第２光センサの間に切り欠き部と、切り欠き部に接し、前記第１光センサ及び前記第２光センサの間にある連結部を有し、
    　前記第２光センサは、前記第１光センサの下部電極とは異なる前記センサ基板の領域に、前記第２光センサの下部電極を有しており、当該下部電極は、前記下部バッファ層と、前記活性層と、前記上部バッファ層と、前記上部電極に覆われている有機フォトダイオードであり、
    　前記センサ基板は、前記第１光センサの下部電極と同層であって、電力を供給可能な電源電極を備え、
    　前記上部電極は、前記第１光センサの少なくとも前記活性層の側面及び前記電源電極を覆い、
    　前記連結部には、前記下部バッファ層と、前記活性層と、前記上部バッファ層と、前記上部電極が配置される、
    　請求項１に記載の検出装置。
  10. 　前記センサ基板は、前記第１光センサ及び前記第２光センサの間に切り欠き部と、切り欠き部に接し、前記第１光センサ及び前記第２光センサの間にある連結部を有し、
    　前記第２光センサは、前記第１光センサの下部電極とは異なる前記センサ基板の領域に設けられた、前記第２光センサの、下部電極と、下部バッファ層と、活性層と、上部バッファ層を備え、
    　前記第１光センサの前記上部電極は、前記連結部及び前記第２光センサの上部バッファ層を覆う、
    　請求項１に記載の検出装置。
  11. 　前記センサ基板は、前記第１光センサ及び前記第２光センサの間に切り欠き部と、切り欠き部に接し、前記第１光センサ及び前記第２光センサの間にある連結部を有し、
    　前記第２光センサは、前記第１光センサの下部電極とは異なる前記センサ基板の領域に設けられた、前記第２光センサの、下部電極と、下部バッファ層と、活性層と、上部バッファ層と、上部電極とを備え、
    　前記センサ基板は、前記連結部に形成され、前記第１光センサの下部電極と同層の導電電極を有し、
    　前記第１光センサの上部電極は、前記導電電極の一端に電気的に接続し、
    　前記第２光センサの上部電極は、前記導電電極の他端に電気的に接続する、
    　請求項１に記載の検出装置。
  12. 　前記第２光センサは、シリコンフォトダイオードである
    　請求項２に記載の検出装置。
  13. 　前記光源は、近赤外光、赤色光及び緑光のいずれかを出射する
    　請求項１に記載の検出装置。
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