CN114342082A - 检测装置 - Google Patents

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Abstract

检测装置具备：基板；多个第1光传感器，其设于基板的检测区域，包括具有光伏效应的有机材料层；以及至少一个以上的第2光传感器，其设于基板，包括具有光伏效应的无机材料层。多个第1光传感器在检测区域呈矩阵状排列，第2光传感器配置在基板的周边区域。或者，第2光传感器配置在基板的检测区域。

Description

检测装置
技术领域
本发明涉及检测装置。
背景技术
近年来，作为用于个人认证等的生物体传感器，已知有光学式的生物体传感器。作为生物体传感器，已知有指纹传感器(例如，参照专利文献1)或静脉传感器。作为用于生物体传感器的光传感器，已知有使用了有机材料的光传感器以及使用了无机材料的光传感器。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：美国专利申请公开第2018/0012069号说明书
发明内容
使用了有机材料的光传感器与例如使用了非晶硅等的无机材料的光传感器相比，能够检测宽波长区域的光。另一方面，使用了有机材料的光传感器有可能因陈年劣化等致使传感器的输出发生变化。
本发明的目的在于，提供一种能够抑制检测性能下降的检测装置。
本发明的一个方面的检测装置具备：基板；多个第1光传感器，其设于所述基板的检测区域，包括具有光伏效应的有机材料层；以及至少一个以上的第2光传感器，其设于所述基板，包括具有光伏效应的无机材料层。
附图说明
图1是示出第1实施方式的具有检测装置的带照明装置的检测机器的概略剖面构成的剖视图。
图2是示出第1实施方式的检测装置的平面图。
图3是示出第1实施方式的检测装置的构成例的框图。
图4是示出检测装置的电路图。
图5是示出多个局部检测区域的电路图。
图6是示出第1光传感器的平面图。
图7是图6的Q-Q剖视图。
图8是示意性示出入射至第1光传感器的光的波长与转换效率之间的关系的曲线。
图9是表示检测装置的动作例的定时波形图。
图10是表示图9中的读取期间的动作例的定时波形图。
图11是图2的XI-XI’剖视图。
图12是示出第2光传感器的驱动电路的电路图。
图13是用于说明从第1光传感器输出的第1检测信号与从第2光传感器输出的第2检测信号之间的关系的说明图。
图14是示出第2实施方式的检测装置的平面图。
图15是示出第3实施方式的检测装置的平面图。
图16是示出第4实施方式的检测装置的平面图。
图17是图16的XVII-XVII’剖视图。
图18是示出第4实施方式的变形例的检测装置的平面图。
具体实施方式
参照附图，详细说明用于实施发明的方式(实施方式)。本发明不受在以下的实施方式中记载的内容限定。另外，以下记载的构成要素包括本领域技术人员能够容易想到的、实质上相同的构成要素。而且，以下记载的构成要素能够适当组合。此外，本公开只不过为一例，对于本领域技术人员容易想到的保持发明的主旨的适当变更，当然也包含在本发明的范围内。另外，为了使说明更明确，有时与实际的形态相比，示意性示出附图的各部分的宽度、厚度、形状等，但只不过为一例，不限定对本发明的解释。另外，在本说明书和各图中，有时对与关于已经出现的附图说明的要素相同的要素标注相同的附图标记，并适当省略详细的说明。
(第1实施方式)
图1是示出第1实施方式的具有检测装置的带照明装置的检测机器的概略剖面构成的剖视图。如图1所示，带照明装置的检测机器120具有检测装置1、照明装置121、以及罩玻璃122。在与检测装置1的表面垂直的方向上，按照照明装置121、检测装置1、罩玻璃122的顺序进行层叠。
照明装置121具有照射光的光照射面121a，从光照射面121a朝向检测装置1照射光L1。照明装置121为背光灯。照明装置121例如可以为具有设于与检测区域AA对应的位置的导光板、以及在导光板的一端或者两端排列的多个光源的、所谓的侧光型的背光灯。作为光源，例如使用发出规定颜色的光的发光二极管(LED：Light Emitting Diode)。另外，照明装置121可以为具有设于检测区域AA的正下方的光源(例如，LED)的、所谓的正下方型的背光灯。另外，照明装置121不限于背光灯，可以为设于检测装置1的侧方或上方，也可以从手指Fg的侧方或上方照射光L1。
检测装置1与照明装置121的光照射面121a相对设置。换言之，在照明装置121与罩玻璃122之间设有检测装置1。从照明装置121照射的光L1透射检测装置1以及罩玻璃122。检测装置1例如为光反射型的生物体传感器，检测在罩玻璃122与空气的界面反射的光L2，由此，能够检测手指Fg的表面的凹凸(例如，指纹)。或者，检测装置1除了检测指纹以外，还可以检测由手指Fg的内部反射的光L2，由此，来检测与生物体有关的信息。与生物体有关的信息例如为静脉等的血管影像或脉搏、脉搏波等。来自照明装置121的光L1的颜色可以根据检测对象而不同。例如，在为指纹检测的情况下，照明装置121能够照射蓝色或者绿色的光L1，在为静脉检测的情况下，照明装置121能够照射红外光的光L1。
罩玻璃122为用于保护检测装置1以及照明装置121的构件，覆盖了检测装置1以及照明装置121。罩玻璃122例如为玻璃基板。此外，罩玻璃122不限于玻璃基板，可以为树脂基板等。另外，也可以不设置罩玻璃122。在该情况下，在检测装置1的表面设有保护层，手指Fg与检测装置1的保护层接触。
带照明装置的检测机器120也可以取代照明装置121而设有显示面板。显示面板例如可以为有机EL显示面板(OLED：Organic Light Emitting Diode)或无机EL显示器(μ-LED、Mini-LED)。或者，显示面板可以为作为显示元件而使用了液晶元件的液晶显示面板(LCD：Liquid Crystal Display)、或作为显示元件而使用了电泳元件的电泳型显示面板(EPD：Electrophoretic Display)。在该情况下，也能够基于从显示面板照射的显示光从检测装置1透射并被手指Fg反射后的光L2，来检测手指Fg的指纹或与生物体有关的信息。
图2是示出第1实施方式的检测装置的平面图。如图2所示，检测装置1具备绝缘基板21、传感器部10、栅极线驱动电路15、信号线选择电路16、检测电路48、控制电路102、电源电路103。
控制基板101经由柔性印刷基板110与绝缘基板21电连接。在柔性印刷基板110设有检测电路48。在控制基板101设有控制电路102以及电源电路103。控制电路102例如为FPGA(Field Programmable Gate Array：现场可编辑逻辑门阵列)。控制电路102向传感器部10、栅极线驱动电路15以及信号线选择电路16供给控制信号，控制传感器部10的检测动作。电源电路103将传感器电源信号VDDSNS(参照图5)等的电压信号供给至传感器部10、栅极线驱动电路15以及信号线选择电路16。
绝缘基板21具有检测区域AA以及周边区域GA。检测区域AA为与传感器部10所具有的多个第1光传感器30重叠的区域。周边区域GA为检测区域AA的外侧的区域，为不与第1光传感器30重叠的区域。即，周边区域GA为检测区域AA的外周与绝缘基板21的端部之间的区域。栅极线驱动电路15以及信号线选择电路16设于周边区域GA。
传感器部10为具有作为光电转换元件的第1光传感器30以及第2光传感器50的光传感器。多个第1光传感器30以及第2光传感器50为光电二极管，分别输出与照射来的光对应的电信号。传感器部10所具有的多个第1光传感器30在检测区域AA呈矩阵状排列。多个第1光传感器30分别将与照射来的光对应的电信号作为第1检测信号Vdet而输出至信号线选择电路16。检测装置1基于来自多个第1光传感器30的第1检测信号Vdet来检测与生物体有关的信息。换言之，多个第1光传感器30作为生物体传感器起作用。另外，多个第1光传感器30根据从栅极线驱动电路15供给的栅极驱动信号Vgcl进行检测。
另外，传感器部10所具有的第2光传感器50设于周边区域GA。第2光传感器50经由栅极线GCL-R、信号线SGL-R以及柔性印刷基板110与检测电路48、控制电路102以及电源电路103电连接。第2光传感器50将与照射来的光对应的电信号作为第2检测信号Vdet-R而输出至检测电路48。控制电路102基于从第2光传感器50输出的第2检测信号Vdet-R对在检测了相同被检测体的情况下的、来自多个第1光传感器30的第1检测信号Vdet的变化进行检测。
而且，控制电路102基于从第2光传感器50输出的第2检测信号Vdet-R对多个第1光传感器30的检测进行控制，控制因陈年劣化等引起的第1检测信号Vdet的变化。换言之，第2光传感器50作为多个第1光传感器30的参考用的传感器起作用。此外，在图2中设有一个第2光传感器50，但第2光传感器50也可以为两个以上。
栅极线驱动电路15以及信号线选择电路16设在周边区域GA。具体来说，栅极线驱动电路15设在周边区域GA中的沿第2方向Dy延伸的区域。信号线选择电路16设在周边区域GA中的沿第1方向Dx延伸的区域，设在传感器部10与检测电路48之间。
此外，第1方向Dx为与绝缘基板21平行的面内的一个方向。第2方向Dy为与绝缘基板21平行的面内的一个方向，为与第1方向Dx正交的方向。此外，第2方向Dy也可以不与第1方向Dx正交而是交叉。另外，第3方向Dz为与第1方向Dx以及第2方向Dy正交的方向，为绝缘基板21的法线方向。
图3是示出第1实施方式的检测装置的构成例的框图。如图3所示，检测装置1还具有检测控制部11和检测部40。检测控制部11的功能的一部分或者全部包含在控制电路102内。另外，检测部40中的、检测电路48以外的功能的一部分或者全部包含在控制电路102内。
检测控制部11为向栅极线驱动电路15、信号线选择电路16以及检测部40分别供给控制信号来对这些动作进行控制的电路。检测控制部11将开始信号STV、时钟信号CK、复位信号RST1等各种控制信号供给至栅极线驱动电路15。另外，检测控制部11将选择信号ASW等各种控制信号供给至信号线选择电路16。另外，检测控制部11向第2光传感器50供给控制信号，控制第2光传感器50的检测。
栅极线驱动电路15为基于各种控制信号来驱动多条栅极线GCL(参照图4)的电路。栅极线驱动电路15依次或者同时选择多条栅极线GCL，向所选择的栅极线GCL供给栅极驱动信号Vgcl。由此，栅极线驱动电路15选择与栅极线GCL连接的多个第1光传感器30。
信号线选择电路16为依次或者同时选择多条信号线SGL(参照图4)的开关电路。信号线选择电路16例如为多路复用器。信号线选择电路16基于从检测控制部11供给的选择信号ASW，将所选择的信号线SGL和检测电路48连接。由此，信号线选择电路16将第1光传感器30的第1检测信号Vdet输出至检测部40。
第2光传感器50基于从检测控制部11供给的控制信号来驱动。第2光传感器50经由信号线SGL-R将第2检测信号Vdet-R输出至检测部40。此外，第2光传感器50没有与栅极线驱动电路15以及信号线选择电路16连接，与第1光传感器30独立地被驱动。但不限于此，第2光传感器50也可以与栅极线驱动电路15以及信号线选择电路16连接。也就是说，第2光传感器50也可以基于从栅极线驱动电路15供给的驱动信号来驱动，也可以经由信号线选择电路16与检测电路48电连接。
检测部40具备检测电路48、信号处理部44、坐标提取部45、存储部46以及检测定时控制部47。检测定时控制部47基于从检测控制部11供给的控制信号，以使检测电路48、信号处理部44、坐标提取部45同步动作的方式进行控制。
检测电路48例如为模拟前端电路(AFE、Analog Front End)。检测电路48为至少具有检测信号增幅部42以及A/D转换部43的功能的信号处理电路。检测信号增幅部42对第1检测信号Vdet以及第2检测信号Vdet-R进行增幅。A/D转换部43将从检测信号增幅部42输出的模拟信号转换成数字信号。
信号处理部44为基于检测电路48的输出信号对向传感器部10输入的规定的物理量进行检测的逻辑电路。信号处理部44为在手指Fg接触或者接近检测面的情况下，能够基于来自检测电路48的信号检测手指Fg或手掌的表面的凹凸。另外，信号处理部44能够基于来自检测电路48的信号检测与生物体有关的信息。与生物体有关的信息例如为手指Fg或手掌的血管影像、脉搏波、脉搏、血氧饱和度等。另外，信号处理部44对第1检测信号Vdet与第2检测信号Vdet-R的差分的信号ΔV进行运算。
存储部46临时保存在信号处理部44中运算出的信号。另外，存储部46存储与过去的第1检测信号Vdet、第2检测信号Vdet-R以及差分的信号ΔV有关的信息。存储部46例如可以为RAM(Random Access Memory：随机存储器)、寄存器电路等。
坐标提取部45为在信号处理部44检测到手指Fg的接触或者接近时求出手指Fg等的表面的凹凸的检测坐标的逻辑电路。另外，坐标提取部45为求出手指Fg或手掌的血管的检测坐标的逻辑电路。坐标提取部45将从传感器部10的各第1光传感器30输出的第1检测信号Vdet组合，生成表示手指Fg等的表面的凹凸的形状的二维信息。此外，坐标提取部45也可以不算出检测坐标而是作为传感器输出Vo输出第1检测信号Vdet以及第2检测信号Vdet-R。
接下来，说明检测装置1的电路构成例以及动作例。图4是示出检测装置的电路图。图5是示出局部检测区域的电路图。此外，在图5中，也一并示出检测电路48的电路构成。
如图4所示，传感器部10具有呈矩阵状排列的多个局部检测区域PAA。在多个局部检测区域PAA分别设有第1光传感器30。
栅极线GCL沿第1方向Dx延伸，与在第1方向Dx上排列的多个局部检测区域PAA连接。另外，多条栅极线GCL(1)、GCL(2)、……、GCL(8)在第2方向Dy上排列，分别与栅极线驱动电路15连接。此外，在以下的说明中，在不需要区别说明多条栅极线GCL(1)、GCL(2)、……、GCL(8)的情况下，仅表示为栅极线GCL。另外，在图4中，为了易于理解说明而示出了8条栅极线GCL，但只不过为一例，栅极线GCL也可以排列M条(M为8以上，例如M＝256)排列。
信号线SGL沿第2方向Dy延伸，与在第2方向Dy上排列的多个局部检测区域PAA的第1光传感器30连接。另外，多条信号线SGL(1)、SGL(2)、……、SGL(12)在第1方向Dx上排列，分别与信号线选择电路16以及复位电路17连接。此外，在以下的说明中，在不需要区别说明多条信号线SGL(1)、SGL(2)、……、SGL(12)的情况下，仅表示为信号线SGL。
另外，为了易于理解说明，示出了12条信号线SGL，但只不过为一例，信号线SGL也可以排列N条(N为12以上，例如N＝252)。另外，传感器的分辨率例如被设为508dpi(dot perinch：每英寸点数)，单元数被设为252×256。另外，在图4中，在信号线选择电路16与复位电路17之间设有传感器部10。但不限于此，信号线选择电路16与复位电路17也可以与信号线SGL的同一方向上的端部分别连接。
栅极线驱动电路15从控制电路102(参照图2)接收开始信号STV、时钟信号CK、复位信号RST1等的各种控制信号。栅极线驱动电路15基于各种控制信号，按照时分地依次选择多条栅极线GCL(1)、GCL(2)、……、GCL(8)。栅极线驱动电路15向所选择的栅极线GCL供给栅极驱动信号Vgcl。由此，向与栅极线GCL连接的多个第1开关元件Tr供给栅极驱动信号Vgcl，在第1方向Dx上排列的多个局部检测区域PAA被选为检测对象。
此外，栅极线驱动电路15也可以针对指纹的检测以及与不同的多个生物体有关的信息(脉搏波、脉搏、血管影像、血氧饱和度等)的各个检测模式执行不同的驱动。例如，栅极线驱动电路15也可以捆束多条栅极线GCL来进行驱动。
具体来说，栅极线驱动电路15也可以基于控制信号，同时选择栅极线GCL(1)、GCL(2)、……、GCL(8)中的、规定数量的栅极线GCL。例如，栅极线驱动电路15从6条栅极线GCL(1)同时选择栅极线GCL(6)，并供给栅极驱动信号Vgcl。栅极线驱动电路15经由所选择的6条栅极线GCL向多个第1开关元件Tr供给栅极驱动信号Vgcl。由此，包括在第1方向Dx以及第2方向Dy上排列的多个局部检测区域PAA在内的组区域PAG1、PAG2分别被选作为检测对象。栅极线驱动电路15捆束规定数量的栅极线GCL来进行驱动，针对规定数量的栅极线GCL的每一条依次供给栅极驱动信号Vgcl。以下，在不特别区分组区域PAG1、PAG2这种各自不同的组区域的各个位置的情况下，记载为组区域PAG。
信号线选择电路16具有多条选择信号线Lsel、多条输出信号线Lout以及第3开关元件TrS。多个第3开关元件TrS分别与多条信号线SGL对应设置。6条信号线SGL(1)、SGL(2)、……、SGL(6)连接于共用的输出信号线Lout1。6条信号线SGL(7)、SGL(8)、……、SGL(12)连接于共用的输出信号线Lout2。输出信号线Lout1、Lout2分别连接于检测电路48。
在此，将信号线SGL(1)、SGL(2)、……、SGL(6)作为第1信号线块，将信号线SGL(7)、SGL(8)、……、SGL(12)作为第2信号线块。多条选择信号线Lsel与包含在一个信号线块内的第3开关元件TrS的栅极分别连接。另外，1条选择信号线Lsel连接于多个信号线块的第3开关元件TrS的栅极。
具体来说，选择信号线Lsel1、Lsel2、……、Lsel6分别连接于与信号线SGL(1)、SGL(2)、……、SGL(6)对应的第3开关元件TrS。另外，选择信号线Lsel1连接于与信号线SGL(1)对应的第3开关元件TrS、以及与信号线SGL(7)对应的第3开关元件TrS。选择信号线Lsel2连接于与信号线SGL(2)对应的第3开关元件TrS、以及与信号线SGL(8)对应的第3开关元件TrS。
控制电路102将选择信号ASW依次供给至选择信号线Lsel。由此，信号线选择电路16根据第3开关元件TrS的动作在一个信号线块中按时分地依次选择信号线SGL。另外，信号线选择电路16在多个信号线块分别选择一条信号线SGL。利用这种构成，检测装置1能够减少包括检测电路48在内的IC(Integrated Circuit：集成电路)的数量、或者IC的端子数。
此外，信号线选择电路16也可以捆束多条信号线SGL并连接于检测电路48。具体来说，控制电路102将选择信号ASW同时供给至选择信号线Lsel。由此，信号线选择电路16利用第3开关元件TrS的动作在一个信号线块中选择多条信号线SGL(例如6条信号线SGL)，并将多条信号线SGL和检测电路48连接。由此，在各组区域PAG中检测出的信号被输出至检测电路48。在该情况下，以组区域PAG为单位统合来自多个局部检测区域PAA(第1光传感器30)的信号并输出至检测电路48。
利用栅极线驱动电路15以及信号线选择电路16的动作针对每个组区域PAG进行检测，由此，提高通过一次检测得到的第1检测信号Vdet的强度，从而能够提高传感器感光度。另外，能够缩短检测所需的时间。因此，检测装置1由于能够以短时间反复执行检测，所以能够提高S/N比，或者能够高精度地检测脉搏波等的与生物体有关的信息随时间的变化。
复位电路17具有基准信号线Lvr、复位信号线Lrst以及第4开关元件TrR。第4开关元件TrR与多条信号线SGL对应设置。基准信号线Lvr连接于多个第4开关元件TrR的源极或者漏极的一方。复位信号线Lrst连接于多个第4开关元件TrR的栅极。
控制电路102将复位信号RST2供给至复位信号线Lrst。由此，多个第4开关元件TrR导通，多条信号线SGL与基准信号线Lvr电连接。电源电路103将基准信号COM供给至基准信号线Lvr。由此，向包含在多个局部检测区域PAA内的电容元件Ca(参照图5)供给基准信号COM。
如图5所示，局部检测区域PAA包括第1光传感器30、电容元件Ca、以及第1开关元件Tr。在图5中，示出多条栅极线GCL中的、在第2方向Dy上排列的两个栅极线GCL(m)、GCL(m+1)。另外，示出多条信号线SGL中的、在第1方向Dx上排列的两个信号线SGL(n)、SGL(n+1)。局部检测区域PAA为由栅极线GCL和信号线SGL包围的区域。第1开关元件Tr与第1光传感器30对应设置。第1开关元件Tr由薄膜晶体管构成，在该例子中，由n沟道的MOS(Metal OxideSemiconductor：金属氧化物半导体)型的TFT(Thin Film Transistor：薄膜晶体管)构成。
属于沿第1方向Dx排列的多个局部检测区域PAA的第1开关元件Tr的栅极连接于栅极线GCL。属于沿第2方向Dy排列的多个局部检测区域PAA的第1开关元件Tr的源极连接于信号线SGL。第1开关元件Tr的漏极连接于第1光传感器30的阴极以及电容元件Ca。
从电源电路103向第1光传感器30的阳极供给传感器电源信号VDDSNS。另外，从电源电路103向信号线SGL以及电容元件Ca供给成为信号线SGL以及电容元件Ca的初始电位的基准信号COM。
若向局部检测区域PAA照射光，则向第1光传感器30流通与光量对应的电流，由此，在电容元件Ca蓄积电荷。若第1开关元件Tr导通，则根据蓄积在电容元件Ca内的电荷，向信号线SGL流通电流。信号线SGL经由信号线选择电路16的第3开关元件TrS而连接于检测电路48。由此，检测装置1能够针对每个局部检测区域PAA、或者针对每个组区域PAG检测与向第1光传感器30照射的光的光量对应的信号。
检测电路48在读取期间Pdet(参照图9)内开关SSW导通，与SGL连接。检测电路48的检测信号增幅部42将从信号线SGL供给的电流的变动转换为电压的变动并进行增幅。向检测信号增幅部42的非反转输入部(+)输入具有固定的电位的基准电位(Vref)，在反转输入端子(-)连接有信号线SGL。作为基准电位(Vref)而输入与基准信号COM相同的信号。另外，检测信号增幅部42具有电容元件Cb以及复位开关RSW。在复位期间Prst(参照图9)中，复位开关RSW导通，将电容元件Cb的电荷复位。
接下来，说明传感器部10所具有的第1光传感器30的制造方法的概略以及第1光传感器30的形成工艺(OPD形成工艺)。图6是示出第1光传感器的平面图。图7是图6的Q-Q剖视图。
(制造方法的概略)
说明传感器部10所具有的第1光传感器30的制造方法的概略内容。在层叠于在绝缘基板21上成膜的聚酰亚胺25上的底涂层26、遮光层27以及绝缘元件上形成了包括LTPS(Low Temperature Poly Silicon：低温多晶硅)22在内的背板BP。聚酰亚胺25的厚度例如为10μm。用于形成背板BP的设备在用于形成背板BP的所有工艺结束后利用LLO(Laser liftoff：激光剥离技术)而从玻璃基板剥离。背板BP作为第1开关元件Tr起作用。此外，在实施方式中，作为半导体层而采用LTPS22，但不限于此，也可以为非晶硅等其他半导体。
各第1开关元件Tr由直接连接了两个NMOS晶体管的双栅极TFT构成。第1开关元件Tr的NMOS晶体管例如为沟道长4.5μm、沟道宽度2.5μm、移动度约为40～70cm2/Vs。关于LTPS22的TFT的形成，首先，在使用一氧化硅(SiO)、氮化硅(SiN)、SiO、非晶硅(a-Si)这四个材料成膜之后，利用基于准分子激光器的退火使a-Si结晶，而形成多晶硅。另外，周围的驱动部分的电路利用由PMOS晶体管和NMOS晶体管构成的CMOS(Complementary MOS：互补金属氧化物半导体)电路形成。周边电路的PMOS晶体管例如为沟道长4.5μm、沟道宽度3.5μm、移动度约40～70cm2/Vs。周边电路的NMOS晶体管例如与上述同样地，沟道长4.5μm、沟道宽度2.5μm、移动度约40～70cm2/Vs。在多晶硅的形成后，通过掺杂硼(Boron：B)和磷(Phosphorus：P)而形成了PMOS和NMOS的电极。
此后，作为绝缘膜23a而成膜有SiO，作为双栅极TFT的两个栅极电极GE-A、GE-B而成膜有钼钨合金(MoW)。绝缘膜23a的厚度例如为70nm。用于形成栅极电极GE-A、GE-B的MoW的厚度例如为250nm。
在成膜MoW后，成膜中间膜23b，成膜用于形成源极电极28a、漏极电极28b的电极层28。电极层28例如为铝合金。此外，用于进行源极电极28a、漏极电极28b与通过掺杂形成的LTPS22的PMOS、NMOS的电极的连接的接通部V1、接通部V2通过干法蚀刻来形成。绝缘膜23a和中间膜23b作为将作为栅极线GCL起作用的栅极电极GE-A、GE-B与LTPS22以及电极层28隔断的绝缘层23起作用。
以上述方式形成的背板BP包括相对于遮光层27在第1光传感器30侧层叠的LTPS22、以及层叠在LTPS22与第1光传感器30之间且形成有第1开关元件Tr的源极电极28a以及漏极电极28b的电极层28。源极电极28a向隔着LTPS22与遮光层27相对的位置延伸出去。
在制造背板BP之后，为了在上部形成有机光检测器的层，形成厚度2μm的平滑层29。虽未图示，但在平滑层29还形成有封固膜。另外，用于进行背板BP与第1光传感器30的连接的接通部V3通过蚀刻来形成。
接下来，将具有空气稳定型的倒置构造的有机光电二极管(Organic PhotoDiode：OPD)作为第1光传感器30而形成在背板BP上部。作为有机传感器的第1光传感器30的有源层31(光电转换层)使用对近红外光(例如，波长850nm的光)灵敏的材料。作为透明电极的阴极电极35使用ITO(Indium Tin Oxide：铟锡氧化物)，通过接通部V3而与背板BP连接。而且，通过在ITO的表面形成氧化锌(Zinc Oxide：ZnO)层35a，对电极的功函数进行调节。
有机光电二极管将种类不同的有机半导体材料作为活性层而制作了两个分别的期间。具体来说，作为种类不同的有机半导体材料，使用了PMDPP3T(Poly[[2,5-bis(2-hexyldecyl)-2,3,5,6-tetrahydro-3,6-dioxopyrrolo[3,4-c]pyrrole-1,4-diyl]-alt-[3‘,3’‘-dimethyl-2,2’:5‘,2’‘-terthiophene]-5,5’‘-diyl])和STD-001(住友化学)这两种材料。通过将各自的材料与苯基C61丁酸甲酯([6,6]-Phenyl-C61-Butyric AcidMethyl Ester：PCBM)混合来成膜，实现了体异质构造。而且，作为阳极电极34，成膜了聚噻吩类体系导电性聚合物(PEDOT：PSS)和银(Ag)。虽未图示，但有机光电二极管利用厚度为1μm的帕利灵进行封固，为了与安装有模拟前端(AnalogFrontEnd：AFE)的柔性印刷基板110进行连接，作为接触垫而在上部成膜有铬以及金(Cr/Au)。
作为封固膜而使用了帕利灵，但也可以为二氧化硅(SiO2)或氮氧化硅(SiON)。作为阳极电极34而将PEDOT：PSS层叠了10nm，将Ag层叠了80nm，但膜厚的范围关于PEDOT：PSS可以为10～30nm，关于Ag可以为10～100nm。关于PEDOT：PSS，举出氧化钼(MoOx)等来作为替代材料，关于Ag，举出铝(Al)或金(Au)等来作为替代材料。阴极电极35在ITO上形成了ZnO，但也可以在ITO上形成聚乙烯亚胺(Polyethylenimine：PEI)或乙氧基化PEI(PEIEthoxylation：PEIE)之类的聚合物。
(OPD形成工艺)
以300W、10秒(sec)的条件对芯片的表面进行了O2等离子体处理。接下来，以旋转涂敷条件5000rpm、30秒(sec)成膜ZnO层，以180℃进行了30分钟(min)退火。在ZnO表面，分别以250rpm、4min旋转涂敷了PMDPP3T：PCBM溶液或者STD-001：PCBM溶液，来作为有机层。此后，在氮气环境气体中用0.45μm的PVDF过滤器过滤了利用异丙醇(IsoPropylAlcohol：IPA)以(3：17)稀释了PEDOT：PSS(例如，Al4083)的溶液之后，以2000rpm且30秒(sec)的条件利用旋转涂敷法进行了成膜。在成膜后，利用氮气环境气体以80℃进行了5分钟(min)退火。最后，作为阳极电极34而将银真空蒸镀为80nm。在设备完成后，作为封固膜而利用CVD(Chemical Vapor Deposition：化学气相沉积)法成膜1μm的帕利灵，作为接触垫而真空蒸镀了Cr/Au。
此外，基于相关形成工艺的第1光传感器30具备作为具有光伏效应的有机材料层的有源层31；隔着有源层31设于背板BP侧的阴极电极35；以及隔着有源层31设于阴极电极35的相反一侧的阳极电极34。相对于沿着设为能够检测光的传感器部10的检测面排列的多个第1光传感器30的各个阴极电极35，有源层31的层以及阳极电极34的层沿检测面连续(参照图7)。即，阴极电极35在各个第1光传感器30独立地设置，有源层31以及阳极电极34在检测区域AA的整个区域内连续。
图8是示意性示出入射至第1光传感器的光的波长与转换效率的关系的曲线。图8示出的曲线的横轴为入射至第1光传感器30的光的波长，纵轴为第1光传感器30的外部量子效率。外部量子效率例如用入射至第1光传感器30的光的光量子数与从第1光传感器30流向外部的检测电路48的电流之比来表示。
如图8所示，第1光传感器30在300nm～1000nm左右的波长域具有良好的效率。即，第1光传感器30例如在从可视光的波长区域到红外光的波长区域为止具有感光度。因此，在照明装置121照射了根据检测对象而不同的波长区域的光L1的情况下，也能够利用一个第1光传感器30检测具有不同波长的多个光。
接下来，说明检测装置1的动作例。图9是表示检测装置的动作例的定时波形图。如图9所示，检测装置1具有复位期间Prst、有效曝光期间Pex以及读取期间Pdet。电源电路103在复位期间Prst、有效曝光期间Pex以及读取期间Pdet内，将传感器电源信号VDDSNS供给至第1光传感器30的阳极。传感器电源信号VDDSNS为向第1光传感器30的阳极-阴极间施加反向偏压的信号。例如，对第1光传感器30的阴极施加了实质为0.75V的基准信号COM，但通过对阳极施加实质俄日-1.25V的传感器电源信号VDDSNS，而使阳极-阴极间实质上以2.0V反向偏压。
控制电路102在将复位信号RST2设为“H”之后向栅极线驱动电路15供给开始信号STV以及时钟信号CK，复位期间Prst开始。在复位期间Prst内，控制电路102将基准信号COM供给至复位电路17，将用于利用复位信号RST2供给复位电压的第4开关元件TrR导通。由此，向各信号线SGL供给基准信号COM，来作为复位电压。基准信号COM例如被设为0.75V。
在复位期间Prst内，栅极线驱动电路15基于开始信号STV、时钟信号CK以及复位信号RST1，依次选择栅极线GCL。栅极线驱动电路15将栅极驱动信号Vgcl{Vgcl(1)、……、Vgcl(M)}向栅极线GCL依次供给。栅极驱动信号Vgcl具备具有作为高电平电压的电源电压VDD和作为低电平电压的电源电压VSS的脉冲状的波形。在图9中，设有M条(例如M＝256)栅极线GCL，向各栅极线GCL依次供给栅极驱动信号Vgcl(1)、……、Vgcl(M)，针对每行依次导通多个第1开关元件Tr，来供给复位电压。作为复位电压，例如供给基准信号COM的电压0.75V。
由此，在复位期间Prst内，所有局部检测区域PAA的电容元件Ca依次与信号线SGL电连接，被供给基准信号COM。其结果为，将电容元件Ca的电容复位。此外，通过局部选择栅极线GCL以及信号线SGL，也能够将局部检测区域PAA中的一部分电容元件Ca的电容复位。
作为曝光的定时的例子，有栅极线扫描时曝光控制方法和始终曝光控制方法。在栅极线扫描时曝光控制方法中，向连接于检测对象的第1光传感器30的所有栅极线GCL依次供给栅极驱动信号Vgcl(1)、……、Vgcl(M)，向作为检测对象的所有第1光传感器30供给复位电压。此后，当连接于作为检测对象的第1光传感器30的所有栅极线GCL成为低电压(第1开关元件Tr关断)时开始曝光，在有效曝光期间Pex的期间内进行曝光。当曝光结束时，如上所述向连接于检测对象的第1光传感器30的栅极线GCL依次供给栅极驱动信号Vgcl(1)、……、Vgcl(M)，在读取期间Pdet内进行读取。
在始终曝光控制方法中，在复位期间Prst、读取期间Pdet内也能够实施进行曝光的控制(始终曝光控制)。在该情况下，在将栅极驱动信号Vgcl(M)供给至栅极线GCL之后，有效曝光期间Pex(1)开始。在此，有效曝光期间Pex(1)、……、Pex(M)是指，从第1光传感器30向电容元件Ca充电的期间。
此外，在与各栅极线GCL对应的局部检测区域PAA内的、实际的有效曝光期间Pex(1)、……、Pex(M)的开始的定时以及结束的定时不同。有效曝光期间Pex(1)、……、Pex(M)分别在复位期间Prst内在栅极驱动信号Vgcl从高电平电压的电源电压VDD向低电平电压的电源电压VSS变化的定时开始。另外，有效曝光期间Pex(1)、……、Pex(M)分别在读取期间Pdet内在栅极驱动信号Vgcl从电源电压VSS向电源电压VDD变化的定时结束。各有效曝光期间Pex(1)、……、Pex(M)的曝光时间的长度相等。
在栅极线扫描时曝光控制方法中，在有效曝光期间Pex内，在各局部检测区域PAA内，根据向第1光传感器30照射的光而流通电流。其结果为，在各电容元件Ca蓄积电荷。
在读取期间Pdet开始之前的定时，控制电路102将复位信号RST2设为低电平电压。由此，复位电路17的动作停止。此外，复位信号也可以仅在复位期间Prst内被设为高电平电压。在读取期间Pdet内，与复位期间Prst同样地，栅极线驱动电路15向栅极线GCL依次供给栅极驱动信号Vgcl(1)、……、Vgcl(M)。
具体来说，栅极线驱动电路15在期间V(1)内向栅极线GCL(1)供给高电平电压(电源电压VDD)的栅极驱动信号Vgcl(1)。控制电路102在栅极驱动信号Vgcl(1)为高电平电压(电源电压VDD)的期间内，将选择信号ASW1、……、ASW6依次供给至信号线选择电路16。由此，利用栅极驱动信号Vgcl(1)选择的局部检测区域PAA的信号线SGL依次、或者同时连接于检测电路48。其结果为，针对每个局部检测区域PAA向检测电路48供给第1检测信号Vdet。
同样地，栅极线驱动电路15在期间V(2)、……、V(M-1)、V(M)内，向栅极线GCL(2)、……、GCL(M-1)、GCL(M)分别供给高电平电压的栅极驱动信号Vgcl(2)、……、Vgcl(M-1)、Vgcl(M)。即，栅极线驱动电路15在每个期间V(1)、V(2)、……、V(M-1)、V(M)内，向栅极线GCL供给栅极驱动信号Vgcl。在各栅极驱动信号Vgcl成为高电平电压的每个期间内，信号线选择电路16基于选择信号ASW依次选择信号线SGL。信号线选择电路16针对每条信号线SGL依次连接于一个检测电路48。由此，在读取期间Pdet内，检测装置1能够将所有局部检测区域PAA的第1检测信号Vdet输出至检测电路48。
图10是表示图9中的读取期间的动作例的定时波形图。以下，参照图10，说明图9中的一个栅极驱动信号Vgcl(j)的供给期间Readout中的动作例。在图9中，对最初的栅极驱动信号Vgcl(1)标注了供给期间Readout的附图标记，针对其他栅极驱动信号Vgcl(2)、……、Vgcl(M)也相同。J为1～M的任一自然数。
如图10以及图5所示，第3开关元件TrS的输出(Vout)被事先复位至基准电位(Vref)。基准电位(Vref)被设为复位电压，例如被设为0.75V。接着，栅极驱动信号Vgcl(j)成为高电平，与该行的第1开关元件Tr接通，各行的信号线SGL成为与蓄积在该局部检测区域PAA的电容元件Ca内的电荷对应的电压。
在从栅极驱动信号Vgcl(j)的上升经过了期间t1之后，产生选择信号ASW(k)变高的期间t2。当选择信号ASW(k)变高使第3开关元件TrS导通时，根据向经由第3开关元件TrS与检测电路48连接的局部检测区域PAA的电容元件Ca充电的电荷，使第3开关元件TrS的输出(Vout)(参照图5)变化为与蓄积在电容元件Ca内的电荷对应的电压(期间t3)。
在图10的例子中，像期间t3那样电压从复位电压下降。此后，当开关SSW导通(SSW信号成为高电平的期间t4)时蓄积在电容元件Ca内电荷向检测电路48的检测信号增幅部42的电容元件Cb移动，检测信号增幅部42的输出电压成为与蓄积在电容元件Cb内的电荷对应的电压。此时，检测信号增幅部42的反转输入部成为运算放大器的虚短路电位，因此返回到基准电位(Vref)。
检测信号增幅部42的输出电压利用A/D转换部43来读取。在图10的例子中，与各列的信号线SGL对应的选择信号ASW(k)、ASW(k+1)、……的波形变高，使第3开关元件TrS依次导通，依次进行同样的动作，由此，依次读取蓄积在连接于栅极线GCL的局部检测区域PAA的电容元件Ca内的电荷。此外，图10中的ASW(k)、ASW(k+1)……例如为图9中的ASW1-6的某一个。
具体来说，当产生开关SSW导通的期间t4时，电荷从局部检测区域PAA的电容元件Ca向检测电路48的检测信号增幅部42的电容元件Cb移动。此时，检测信号增幅部42的非反转输入(+)向基准电位(Vref)(例如，0.75V)偏压。因此，利用检测信号增幅部42的输入间的虚短路使第3开关元件TrS的输出(Vout)也成为基准电位(Vref)。
另外，电容元件Cb的电压根据选择信号ASW(k)而成为与蓄积在第3开关元件TrS导通的部位的局部检测区域PAA的电容元件Ca内的电荷对应的电压。检测信号增幅部42的输出在利用虚短路使第3开关元件TrS的输出(Vout)成为基准电位(Vref)之后，根据与电容元件Cb的电压对应的电容，利用A/D转换部43读取该输出电压。此外，电容元件Cb的电压例如是指设于构成电容元件Cb的电容器的两个电极间的电压。
此外，期间t1例如为20μs。期间t2例如为60μs。期间t3例如为44.7μs。期间t4例如为0.98μs。
此外，在图9以及图10中，示出了栅极线驱动电路15个别选择栅极线GCL的例子，但不限于此。栅极线驱动电路15也可以同时选择两个以上规定数量的栅极线GCL，针对规定数量的每条栅极线GCL依次供给栅极驱动信号Vgcl。另外，信号线选择电路16也可以将两个以上规定数量的信号线SGL同时连接于一个检测电路48。另外，栅极线驱动电路15还可以将多条栅极线GCL间除地进行扫描。
另外，检测装置1能够利用静电电容来检测指纹。具体来说，使用电容元件Ca。首先，使所有电容元件Ca充电规定的电荷。此后，通过使手指Fg触摸，将与指纹的凹凸对应的电容附加于各单元的电容元件Ca。因此，在手指Fg接触的状态下，与获取来自参照图9以及图10说明的各局部检测区域PAA的输出同样地，能够通过利用检测信号增幅部42和A/D转换部43读取来自各单元的电容元件Ca的输出所体现的电容来生成指纹图案。根据该方法，能够以静电电容方式检测指纹。此外，优选构成为将局部检测区域PAA的电容与指纹等的被检测物的距离设定为100um以上300um以下的构造。
接下来，说明第2光传感器50的构成。图11是图2的XI-XI’剖视图。如图11所示，第2光传感器50设在与第1光传感器30相同的绝缘基板21上。更具体来说，第2光传感器50设在平滑层29的上。
第2光传感器50包括具有光伏效应的无机材料层(半导体层51)。具体来说，第2光传感器50包括半导体层51、阳极电极54以及阴极电极55。在平滑层29之上，按照阴极电极55、半导体层51、阳极电极54的顺序层叠。半导体层51例如为由非晶硅(a-Si)构成的无机半导体层。此外，半导体层51不限于非晶硅，例如可以为多晶硅，更优选为LTPS。
第2光传感器50例如为PIN(Positive Intrinsic Negative Diode：正-本征-负二极管)型的光电二极管。具体来说，半导体层51包括i型半导体层51a、n型半导体层51b以及p型半导体层51c。i型半导体层51a、n型半导体层51b以及p型半导体层51c为光电转换元件的一具体例。在图11中，在与绝缘基板21的表面垂直的方向(第3方向Dz)上，i型半导体层51a设在n型半导体层51b与p型半导体层51c之间。在本实施方式中，在阴极电极55之上，按照n型半导体层51b、i型半导体层51a以及p型半导体层51c的顺序层叠这些半导体层。
p型半导体层51c向a-Si掺入杂质而形成n+区域。n型半导体层51b向a-Si掺入杂质而形成p+区域。i型半导体层51a例如为无掺杂的本征半导体，具有比p型半导体层51c以及n型半导体层51b低的导电性。
阳极电极54以及阴极电极55为ITO(Indium Tin Oxide：铟锡氧化物)等的具有透光性的导电材料。阳极电极54为用于将传感器电源信号供给至光电转换层的电极。阴极电极55为用于读取第2检测信号Vdet-R的电极。
阳极电极54设在平滑层29a上。在平滑层29a的与半导体层51重叠的区域设有开口，阳极电极54经由平滑层29a的开口而连接于半导体层51。阴极电极55设在平滑层29之上。阴极电极55经由贯穿平滑层29的连接孔H1而与背板BP连接。
连接于第2光传感器50的第5开关元件TrA具有半导体层61、栅极电极62、源极电极63以及漏极电极64。另外，在半导体层61与绝缘基板21之间设有遮光膜67。第2光传感器50的阴极电极55经由连接布线63s与源极电极63连接。第5开关元件TrA的剖面构造与在图7中上述的第1开关元件Tr相同，因此省略详细的说明。此外，第5开关元件TrA不限于与第1开关元件Tr设于同层的情况，也可以形成在与第1开关元件Tr不同的层。
图12是示出第2光传感器的驱动电路的电路图。如图12所示，第5开关元件TrA的栅极连接于栅极线GCL-R。第5开关元件TrA的源极连接于信号线SGL-R。第5开关元件TrA的漏极连接于第2光传感器50的阴极电极55以及电容元件Cr的一端。第2光传感器50的阳极电极54以及电容元件Cr的另一端连接于基准电位、例如接地电位。
在信号线SGL-R连接有第6开关元件TrA1以及第7开关元件TrA2。第6开关元件TrA1以及第7开关元件TrA2为构成驱动第5开关元件TrA的驱动电路的元件。第6开关元件TrA1以及第7开关元件TrA2例如由使p沟道晶体管p-TrA2和n沟道晶体管n-TrA2组合的CMOS(相补型MOS)晶体管构成。
在本实施方式中，第2光传感器50的驱动电路设于周边区域GA。第2光传感器50的驱动电路与栅极线驱动电路15以及信号线选择电路16分别设置，控制电路102能够使第2光传感器50与第1光传感器30独立地驱动。但第2光传感器50的驱动电路也可以与栅极线驱动电路15以及信号线选择电路16共用。另外，控制电路102也可以与第1光传感器30同步地驱动第2光传感器50。
当向第2光传感器50照射光时，流通与向第2光传感器50照射的光量对应的电流，由此，在电容元件Cr蓄积电荷。当第5开关元件TrA导通时，根据蓄积在电容元件Cr内的电荷，向信号线SGL-R流通电流。信号线SGL-R经由第7开关元件TrA2而连接于检测电路48。由此，检测装置1能够检测与向第2光传感器50照射的光的光量对应的信号来作为第2检测信号Vdet-R。此外，第2光传感器50的驱动方法(复位期间Prst、有效曝光期间Pex以及读取期间Pdet)也与上述的第1光传感器30的局部检测区域PAA相同，省略详细的说明。
图13是用于说明从第1光传感器输出的第1检测信号与从第2光传感器输出的第2检测信号的关系的说明图。如图13所示，检测装置1在第1时间点T-st同时驱动多个第1光传感器30以及第2光传感器50。第1时间点T-st的第1检测信号Vdet以及第2检测信号Vdet-R为针对相同被检测体(例如手指Fg)利用多个第1光传感器30以及第2光传感器50分别进行了检测的情况下的检测信号。另外，第1检测信号Vdet可以为从多个第1光传感器30分别输出的个别的第1检测信号Vdet，也可以为多个第1检测信号Vdet的平均值。
信号处理部44对第1时间点T-st的第1检测信号Vdet与第2检测信号Vdet-R的差分的信号ΔV1进行运算。差分的信号ΔV1存储在存储部46内。此外，第1时间点T-st例如为检测装置1的起动时，包括在电源关断的状态变为导通的情况、或检测装置1从睡眠模式恢复的情况等。
检测装置1在从第1时间点T-st经过了规定期间的第2时间点T-stx，同时驱动多个第1光传感器30以及第2光传感器50。信号处理部44对第2时间点T-stx的第1检测信号Vdet与第2检测信号Vdet-R的差分的信号ΔV2进行运算。
控制电路102对差分的信号ΔV2与差分的信号ΔV1进行比较，来运算差分的信号ΔV2与差分的信号ΔV1之差ΔV3(＝|ΔV2-ΔV1|)。然后，控制电路102在差ΔV3为规定的值以上的情况下，因第1光传感器30的经年变化等，即使在针对相同被检测体以相同条件进行检测的情况也会判断为第1检测信号Vdet发生了变化。
在产生了第1检测信号Vdet的变化的情况下，控制电路102以使差ΔV3变得比规定的值小的方式，也就是说，以使差分的信号ΔV2接近差分的信号ΔV1的方式，变更第1光传感器30的驱动条件。例如，控制电路102变更第1光传感器30的传感器电源信号VDDSNS、或者变更有效曝光期间Pex的长度，由此，能够调节第1检测信号Vdet。或者，控制电路102也可以在信号处理部44中，对从A/D转换部43供给的数字数据进行修正。
此外，在图13中，为了易于理解说明，例示了在第1时间点T-st和第2时间点T-stx的各检测信号，但检测装置1可以以任意方式驱动第2光传感器50。例如，检测装置1可以与第1光传感器30同步地始终驱动第2光传感器50。或者，检测装置1可以每当被起动时就驱动第2光传感器50，也可以在将第1光传感器30进行检测区域AA的整体检测的期间作为一帧期间时，每隔一帧或者多帧期间驱动第2光传感器50。
如以上说明那样，本实施方式的检测装置1具备基板(绝缘基板21)、多个第1光传感器30、以及至少一个以上第2光传感器50。多个第1光传感器30设于基板的检测区域AA，包括具有光伏效应的有机材料层(有源层31)。第2光传感器50设于基板，包括具有光伏效应的无机材料层(半导体层51)。
即使在因使用了有机材料的第1光传感器30的陈年劣化等使第1检测信号Vdet变化的情况下，使用了无机材料的第2光传感器50与第1光传感器30相比被抑制了经年变化。也就是说，与第1检测信号Vdet的经年变化相比，第2检测信号Vdet-R的经年变化非常小。由此，检测装置1能够以来自使用了无机材料的第2光传感器50的第2检测信号Vdet-R为基准，检测第1检测信号Vdet的变化。而且，检测装置1通过对第1光传感器30的驱动进行调节、或对利用检测部40的信号处理进行调节，能够抑制第1检测信号Vdet的变化。由此，检测装置1能够抑制检测性能的下降。
另外，在检测装置1中，多个第1光传感器30在检测区域AA呈矩阵状排列，第2光传感器50在基板的周边区域GA配置有一个。由此，与将第2光传感器50设于检测区域AA的情况相比，能够实现检测的高精化。另外，由于配置有一个第2光传感器50，所以能够抑制在周边区域GA设置的周边电路的电路规模。
此外，在图2等中，多个第1光传感器30以及第2光传感器50在俯视下大致为四角形状，但不限于此。多个第1光传感器30以及第2光传感器50可以为多边形状或圆形状等其他形状。另外，驱动图4、5示出的多个第1光传感器30以及图12示出的第2光传感器50的电路也只不过为一例，能够适当变更。
(第2实施方式)
图14是示出第2实施方式的检测装置的平面图。此外，对于与在上述的第1实施方式中说明的构成要素相同的构成要素标注相同的附图标记并省略重复的说明。如图14所示，第2实施方式的检测装置1A具有多个第2光传感器50。
多个第2光传感器50设于周边区域GA，沿检测区域AA的至少一边排列。更具体来说，多个第2光传感器50以包围检测区域AA的四边的方式呈框状排列。多个第2光传感器50设于栅极线驱动电路15与检测区域AA之间。另外，多个第2光传感器50设于信号线选择电路16与检测区域AA之间。
连接于第2光传感器50的栅极线GCL-R(参照图12)也可以连接于栅极线驱动电路15。另外，连接于第2光传感器50的信号线SGL-R(参照图12)也可以连接于信号线选择电路16。
在本实施方式中，控制电路102能够对从配置在附近的第1光传感器30和第2光传感器50输出的第1检测信号Vdet与第2检测信号Vdet-R进行比较。例如，控制电路102能够将检测区域AA以及周边区域GA划分为多个区域，能够针对每个区域比较第1检测信号Vdet与第2检测信号Vdet-R。
检测装置1A由于能够比较配置在附近的第1光传感器30与第2光传感器50，所以能够高精度地检测因第1光传感器30的经年变化等引起的第1检测信号Vdet的变化。另外，控制电路102可以对从多个第2光传感器50输出的多个第2检测信号Vdet-R的平均进行运算，将多个第2检测信号Vdet-R的平均值用作第1检测信号Vdet的参考。
此外，多个第2光传感器50的配置不限于图14示出的例子。例如，多个第2光传感器50不限于包围检测区域AA的四边的构成，也可以不沿检测区域AA的一边设置。另外，多个第2光传感器50的配置间距与多个第1光传感器30的配置间距相同，但也可以不同。即，沿第2方向Dy排列的多个第2光传感器50的数量可以与沿第2方向Dy排列的多个第1光传感器30的数量不同。另外，沿第1方向Dx排列的多个第2光传感器50的数量可以与沿第1方向Dx排列的多个第1光传感器30的数量。
(第3实施方式)
图15是示出第3实施方式的检测装置的平面图。如图15所示，第3实施方式的检测装置1B具有多个第2光传感器50。多个第1光传感器30以及多个第2光传感器50设于检测区域AA。多个第1光传感器30以及多个第2光传感器50在检测区域AA中沿第1方向Dx交替排列，且沿第2方向Dy交替排列。
换言之，在从与绝缘基板21垂直的方向的俯视时，在第1方向Dx上相邻的第1光传感器30之间设有第2光传感器50。另外，在第2方向Dy上相邻的第1光传感器30之间设有第2光传感器50。
栅极线GCL-R以及信号线SGL-R分别沿栅极线GCL以及信号线SGL设于检测区域AA。栅极线GCL-R连接于栅极线驱动电路15。信号线SGL-R连接于信号线选择电路16。信号线选择电路16也可以与信号线SGL同样地，将多条信号线SGL-R中的、选择出的信号线SGL-R连接于检测电路48。
在本实施方式中，在多个第1光传感器30分别对应关联有参考用的第2光传感器50。因此，能够高精度地监视多个第1光传感器30的经年变化。另外，由于能够将栅极线驱动电路15以及信号线选择电路16共用于第2光传感器50的驱动电路，所以能够抑制周边电路的电路规模。另外，第2光传感器50由于在检测区域AA呈矩阵状排列，所以也可以将第2检测信号Vdet-R用作生物体信息的检测。
此外，在图15中，多个第1光传感器30以及多个第2光传感器50在第1方向Dx上一个一个交替配置，但不限于此。也可以相对于多个第1光传感器30(例如，两个以上、数10个以下)设有一个第2光传感器50。
(第4实施方式)
图16是示出第4实施方式的检测装置的平面图。如图16所示，第4实施方式的检测装置1C具有设于检测区域AA的一个第2光传感器50。更具体来说，第2光传感器50覆盖检测区域AA的整个区域而设置。多个第1光传感器30与一个第2光传感器50重叠，呈矩阵状排列。另外，与多个第1光传感器30对应设置的栅极线GCL以及信号线SGL也与一个第2光传感器50重叠配置。
第2光传感器50可以连接于栅极线驱动电路15以及信号线选择电路16的至少一方。或者，第2光传感器50也可以不经由栅极线驱动电路15以及信号线选择电路16、而是经由设于周边区域GA的连接布线与检测电路48以及控制电路102电连接。
图17是图16的XVII-XVII’剖视图。此外，图17是放大示出检测装置1C的一部分的剖视图。另外，在图17中简化示出背板BP的构成，但在背板BP，也与图7同样地，与各第1光传感器30对应地设有第1开关元件Tr。另外，在背板BP，与第2光传感器50对应地设有第5开关元件TrA。
如图17所示，多个第1光传感器30和第2光传感器50设于相同的绝缘基板21。多个第1光传感器30设在第2光传感器50之上。更具体来说，第2光传感器50设在第1平滑层29-1之上。在第1平滑层29-1之上，按照阴极电极55、半导体层51、阳极电极54的顺序进行层叠。阴极电极55经由贯穿第1平滑层29-1的连接孔而连接于背板BP。
第2平滑层29-2覆盖第2光传感器50来设置。多个第1光传感器30设在第2平滑层29-2之上。在第2平滑层29-2之上按照阴极电极35、有源层31、阳极电极34的顺序来层叠。阴极电极35针对多个第1光传感器30的每一个分开配置。也就是说，在俯视下，阴极电极35呈矩阵状排列。有源层31以及阳极电极34覆盖多个阴极电极35地连续设置。
在第2光传感器50的与多个第1光传感器30的分别重叠的位置设有开口H50。多个第1光传感器30的阴极电极35经由贯穿第2平滑层29-2、开口H50以及第1平滑层29-1的连接孔而连接于背板BP。
利用这种构成，第2光传感器50能够检测透射了多个第1光传感器30的光。第2光传感器50设于检测区域AA整体，因此，即使在透射各第1光传感器30的光量很小的情况下，也能够提高第2光传感器50整体的感光度。另外，由于多个第1光传感器30与第2光传感器50重叠设置，所以俯视下的多个第1光传感器30的配置的制约很少。即，检测装置1C即使在将第2光传感器50设于检测区域AA的情况下，也能够确保第1光传感器30的受光面积、或者能够确保第1光传感器30的分辨率。
(变形例)
图18是示出第4实施方式的变形例的检测装置的平面图。第4实施方式的变形例的检测装置1D具有设于检测区域AA的多个第2光传感器50。第2光传感器50在检测区域AA呈矩阵状排列。多个第1光传感器30与一个第2光传感器50重叠，呈矩阵状排列。在图18示出的例子中，与一个第2光传感器50重叠地设有9个第1光传感器30。但不限于此，也可以与一个第2光传感器50重叠地设有10个以上第1光传感器30，例如可以设有数10个第1光传感器30。
以上，说明了本发明的优选的实施方式，但本发明不限于这种实施方式。在实施方式公开的内容只不过为一例，能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种各样的变更。在不脱离本发明的主旨的范围内进行的适当的变更当然也属于本发明的技术范围。
附图标记说明
1、1A、1B、1C、1D 检测装置
10 传感器部
15 栅极线驱动电路
16 信号线选择电路
17 复位电路
21 绝缘基板
30 第1光传感器
31 有源层
34、54 阳极电极
35、55 阴极电极
48 检测电路
50 第2光传感器
51 半导体层
51ai 型半导体层
51bn 型半导体层
51cp 型半导体层
101 控制基板
102 控制电路
103 电源电路
AA 检测区域
GA 周边区域
GCL、GCL-R 栅极线
SGL、SGL-R 信号线
Tr 第1开关元件。

Claims (7)

1.一种检测装置，其具备：
基板；
多个第1光传感器，其设于所述基板的检测区域，包括具有光伏效应的有机材料层；以及
至少一个以上的第2光传感器，其设于所述基板，包括具有光伏效应的无机材料层。
2.根据权利要求1所述的检测装置，其中，
多个所述第1光传感器在所述检测区域呈矩阵状排列，
所述第2光传感器在所述基板的周边区域配置有一个。
3.根据权利要求1所述的检测装置，其中，
具有多个所述第2光传感器，
多个所述第1光传感器在所述检测区域呈矩阵状排列，
多个所述第2光传感器设在所述基板的周边区域，且沿所述检测区域的至少一边排列。
4.根据权利要求1所述的检测装置，其中，
具有多个所述第2光传感器，
所述第1光传感器以及所述第2光传感器在所述检测区域中沿第1方向交替排列。
5.根据权利要求1所述的检测装置，其中，
所述第2光传感器设在所述检测区域，
多个所述第1光传感器与一个所述第2光传感器重叠设置。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的检测装置，其中，
所述无机材料层为由非晶硅构成的无机半导体层。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的检测装置，其中，
具有对多个所述第1光传感器以及所述第2光传感器的检测进行控制的控制电路，
所述控制电路基于从所述第1光传感器输出的第1检测信号与从所述第2光传感器输出的第2检测信号的差分的信号的变化，对多个所述第1光传感器的检测进行控制。
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