WO2020162487A1 - 生体撮像装置及び生体計測装置 - Google Patents

生体撮像装置及び生体計測装置 Download PDF

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WO2020162487A1
WO2020162487A1 PCT/JP2020/004300 JP2020004300W WO2020162487A1 WO 2020162487 A1 WO2020162487 A1 WO 2020162487A1 JP 2020004300 W JP2020004300 W JP 2020004300W WO 2020162487 A1 WO2020162487 A1 WO 2020162487A1
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WO
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group
light source
living body
light
surface light
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Application number
PCT/JP2020/004300
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
美音 渡邊
中林　亮
康生 宮田
Original Assignee
コニカミノルタ株式会社
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Publication date
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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/117—Identification of persons
    • A61B5/1171—Identification of persons based on the shapes or appearances of their bodies or parts thereof
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T1/00—General purpose image data processing

Definitions

  • the present invention relates to a biometric imaging device and a biometric device, and more particularly, to a biometric imaging device and pulse wave sensor applied to reflective vein authentication, and a biometric device applied to a pulse oximeter, which reflects light from a biological surface.
  • the present invention relates to a biometric imaging device and a biometric measuring device capable of preventing light from entering, capturing veins with excellent contrast, and measuring biometric information with less noise, and having high authentication accuracy and measurement accuracy.
  • Vein authentication is a method of identifying an individual by acquiring information by irradiating near-infrared light that has hemoglobin in red blood cells flowing in a vein that has absorption, and by collating with preregistered vein pattern data. is there.
  • the vein pattern is not easily affected by the condition of the skin surface and is difficult to imitate, and thus is useful as biometric information used for personal authentication.
  • vein authentication it is necessary to irradiate near-infrared rays over a predetermined range of the living body to be authenticated in order to obtain a good-quality vein image.
  • the biometric authentication device for acquiring a vein image becomes large in size, and the space occupied by the main body device increases.
  • a typical authentication method for veins is a transparent authentication method in which a light source section is placed above the finger and an imaging section is placed below the finger, and authentication is performed using light that has passed through an authentication site (for example, a finger).
  • the latter reflection type authentication method is preferable from the viewpoint of downsizing.
  • a portion of the authentication pixels obtained is saturated when the reflected light from the living body, for example, the finger surface, directly enters the image sensor, and the number of pixels that can be used for individual identification. The decrease in the number may reduce the accuracy of biometric authentication.
  • a biometric authentication device in which an image pickup unit and an irradiation unit separated from the image pickup unit are arranged at orthogonal positions on one surface side and a plurality of polarizing plates are provided in an optical path.
  • Patent Document 1 a biometric authentication device in which an image pickup unit and an irradiation unit separated from the image pickup unit are arranged at orthogonal positions on one surface side and a plurality of polarizing plates are provided in an optical path.
  • the device has a first mode for capturing an image of a subject existing in the living body and a second mode for capturing an image of a subject other than the subject, and selectively authenticates only the subject in response to switching to the first mode.
  • an image pickup device see, for example, Patent Document 2.
  • the device can be downsized.
  • a surface light source for example, an organic electroluminescence element is applied as the near-infrared light source LS, and an irradiation light source and an imaging unit that is an authentication site are provided in the same plane, but the router configuration is described.
  • no explicit configuration of the irradiation unit and conditions for setting the distance between the irradiation unit and the imaging unit are specified.
  • a biometric authentication device has a biometric sensor, a touch panel, and a control unit that controls contact with the touch panel, and that displays a plurality of contact positions on the touch panel (see, for example, Patent Document 3). According to the method disclosed in Patent Document 3, it is said that authentication can be performed regardless of the size of the palm and the biometric authentication accuracy can be improved.
  • the description of the illumination means and the configuration of providing the irradiation light source and the imaging unit that is the authentication site on the same plane are described, the specific configuration of the irradiation unit and the distance between the irradiation unit and the imaging unit are described. No specific conditions for how to set is specified.
  • the present invention has been made in view of the above problems and situations, and a problem to be solved is to prevent incident of reflected light from the surface of a living body (specifically, “finger surface”) to the imaging unit,
  • An object of the present invention is to provide a biometric imaging device and a biometric device that can obtain high-quality vein imaging with excellent contrast without using a polarizing plate or the like and with excellent authentication accuracy.
  • the present inventors have studied the causes of the above problems, and as a result, have a surface light source as a light source that irradiates the living body with light, and an imaging unit that receives scattered light from the inside of the living body.
  • the surface light source and the image pickup unit are arranged at opposite positions on the same plane, and the distance between the facing end portions of the surface light source and the image pickup unit is within a specific range to perform vein authentication.
  • biometric imaging device it is possible to prevent reflected light from entering the imaging unit from the surface of the biometric body, have excellent contrast, and obtain high-quality vein imaging, and a biometric imaging device with excellent authentication accuracy, and It was found that a biometric device can be obtained, and the present invention was achieved.
  • a biometric imaging device for imaging a living body as an authentication target, A surface light source that irradiates the living body with light, and an imaging unit that receives scattered light from the inside of the living body, The surface light source and the imaging unit are arranged at positions facing each other on the same plane, A distance between the surface light source and each of opposite ends of the imaging unit is within a range of 10 to 45 mm, and A biometric imaging device, characterized in that the finger is touched on the plane to perform vein authentication.
  • the surface light source is a surface light source laminated body including at least the organic electroluminescence element and a wavelength conversion filter.
  • the surface light source laminate emits light in the range of 600 to 700 nm by the organic electroluminescent element, absorbs light from the organic electroluminescent element, and transmits near-infrared light through the wavelength conversion filter. Is emitted to the living body.
  • a living body measuring device for irradiating a living body with light to measure a living body signal
  • a surface light source that irradiates the living body with light
  • a measuring unit that receives scattered light from the inside of the living body
  • the surface light source and the measurement unit are arranged at opposite positions on the same plane
  • a living body measuring apparatus wherein a distance between the surface light source and each of opposite ends of the measuring unit is within a range of 10 to 45 mm.
  • the surface light source is a surface light source laminate including at least the organic electroluminescence element and a wavelength conversion filter.
  • the surface light source laminate emits light in the range of 600 to 700 nm by the organic electroluminescent element, absorbs light from the organic electroluminescent element, and transmits near-infrared light through the wavelength conversion filter.
  • a device can be provided.
  • the present invention is characterized in that veins distant from the light source can be imaged while keeping the distance between the light source and the imaging unit within a specific range so that the reflected light from the surface of the living body does not enter the imaging unit.
  • the near-infrared light that enters the living body scatters inside the living body, but with an LED light source (point light source) that has a strong light directivity, the irradiation area that the living body receives is small. As a result, the near-infrared light is not actively scattered in the living body, and the near-infrared light cannot travel to the distant imaging section in the living body. This is presumed to be the reason why veins on a distant imaging unit cannot be imaged due to the point light source.
  • LED light source point light source
  • the living body is irradiated with near-infrared light over a wide area, so that in-vivo scattering of near-infrared light occurs actively, and the distance at which near-infrared light can be guided in the living body. Grows dramatically compared to point light sources. Therefore, in the surface light source, the probability that near-infrared light propagates in the living body to an image pickup unit that is far away increases.
  • vein imaging is possible because the part absorbed by hemoglobin becomes a shadow when near-infrared light is emitted from the inside of the living body toward the imaging part.
  • the reflected light of the finger is likely to enter the imaging unit, in which case there is a portion where the gradation of the obtained image is saturated (whiteout), The amount of data for feature point extraction is reduced, and as a result, the authentication rate is reduced.
  • the LED light source point light source
  • white spots will occur in the imaging diagram. Since the distance is short and these are in a trade-off relationship, it is very difficult to control the distance between the light source and the image pickup unit with the point light source.
  • the surface light source according to the present invention since the directivity of light is lower than that of the point light source, the influence on the whiteout is mitigated, so that the near-infrared light is guided in the living body by the distance between the light source and the imaging unit. Since it is possible to approach the range as much as possible, the present invention makes it possible to obtain a vein imaging diagram that does not reduce the authentication rate.
  • the biometric imaging device using the surface light source of the present invention can realize reflection type (the light source and the imaging unit are on the same plane) vein authentication without lowering the authentication rate. .. Furthermore, since the surface light source according to the present invention is thin and light, the biometric imaging device of the present invention can be mounted on a mobile (smartphone or notebook computer).
  • Organic electroluminescence elements that emit visible light (hereinafter, also referred to as “organic EL elements” or “OLEDs”) have already been put into practical use for smartphones and lighting, while OLEDs that emit near-infrared rays are used in universities and the like. Although research is progressing, there are problems such as emission wavelength, driving voltage, and device life. As a more preferable embodiment of the present invention, it is proposed to use an OLED that emits visible light that has reached a practical level and convert visible light of the OLED into near-infrared light with a wavelength conversion filter.
  • visible light OLEDs it is preferable to use a phosphorescent OLED or a heat-activated delayed fluorescent OLED capable of high-luminance light emission because the output of near-infrared light can be increased.
  • the use of green to red light emitting OLEDs is preferable in terms of device life.
  • red since red is close to the wavelength range of near-infrared light in visible light, the conversion wavelength distance can be shortened, and it is not necessary to specially design a luminescent dye with a large Stokes shift using a wavelength conversion filter. It is also preferable in that the dye can be easily designed.
  • the above-described effects are similarly effective in a biometric device that irradiates a living body with light to obtain a biological signal, and leads to a decrease in measurement accuracy. , It is possible to acquire a more accurate biological signal.
  • Schematic diagram showing an example of the configuration of a living body imaging device including a surface light source and an imaging unit of the present invention Schematic diagram for explaining an example of a configuration of a surface light source and an imaging unit arranged on the same plane and a distance W between the end portions.
  • Schematic sectional view showing an example of the configuration of an organic electroluminescence element which is a surface light source Schematic sectional view showing an example of the configuration of an organic electroluminescence module having a touch sensor function.
  • Circuit diagram showing an example of a drive circuit of an organic electroluminescence module having a touch sensor function A circuit diagram showing an example of a drive circuit of an organic electroluminescence module in which two organic electroluminescence elements are arranged.
  • Schematic circuit diagram showing an example of a light emitting element drive circuit that constitutes the light emitting element drive circuit unit used in the embodiment Schematic diagram of a biometric device for explaining an example of a configuration of a surface light source and a measurement unit arranged on the same plane, and a distance W between end portions.
  • Schematic diagram of a biometric apparatus for explaining another example of the configuration of the surface light source and the measurement unit arranged on the same plane, and another example of the distance W between the end portions.
  • Schematic diagram of a biometric apparatus for explaining another example of the configuration of the surface light source and the measurement unit arranged on the same plane, and another example of the distance W between the end portions.
  • Schematic diagram of a biometric device for explaining an example of a configuration of two surface light sources and a measurement unit arranged on the same plane and a distance W between the end portions.
  • Schematic diagram of a biometric device for explaining another example of the configuration of two surface light sources and a measurement unit arranged on the same plane, and another example of a distance W between the end portions.
  • the living body imaging device of the present invention is a device that images a living body as an authentication target, and includes a surface light source that irradiates the living body with light, and an imaging unit that receives scattered light from the inside of the living body, and the surface.
  • the light source and the image pickup section are arranged at opposite positions on the same plane, and the distance between the opposite ends of the surface light source and the image pickup section is in the range of 10 to 45 mm, and on the plane. It is characterized by performing finger vein authentication by touching. This feature is a technical feature common to or corresponding to each of the following embodiments.
  • the distance between the facing end portions of the surface light source and the imaging unit is within a range of 10 to 45 mm. It is preferable in that the incident light of the reflected light on the surface of the living body can be suppressed more efficiently, and high-quality vein imaging with excellent contrast can be obtained.
  • the surface light source is an organic electroluminescence element, since it is a surface light source with high planar light emission, excellent in light emission uniformity, and a desired light emission wavelength, for example, red light emission can be stably obtained. ..
  • the organic electroluminescence element having the touch sensor function can emit light at the time of biometric authentication, as compared with the conventional continuous light emission type, and thus is excellent in operability and power saving. preferable.
  • the surface light source is a surface light source laminate composed of at least the organic electroluminescence element and the wavelength conversion filter, and the object of biometric authentication, for example, the absorption of hemoglobin in the veins inside the body can be shadowed. It is preferable in that it can emit near-infrared light having biological transparency, and further, the surface light source laminate emits light in the range of 600 to 700 nm from the organic electroluminescence element, It is preferable that the light from the electroluminescence element be absorbed and the near-infrared light be emitted to the living body through the wavelength conversion filter in order to improve the biometric authentication accuracy.
  • the biometric device of the present invention is a biometric device for irradiating a living body with light to measure a biomedical signal, and is a surface light source for irradiating the living body with light, and receives scattered light from the inside of the living body.
  • the surface light source and the measurement portion are arranged at opposite positions on the same plane, and the distance between the opposite ends of the surface light source and the measurement portion is in the range of 10 to 45 mm. It is characterized by being inside.
  • the surface light source is an organic electroluminescence element, since it is a surface light source with high planar light emission, excellent in light emission uniformity, and a desired light emission wavelength, for example, red light emission can be stably obtained. ..
  • the surface light source is a surface light source laminate composed of at least the organic electroluminescence element and the wavelength conversion filter, and the biological measurement target, for example, the absorption of hemoglobin in the vein inside the living body can be a shadow. It is preferable in that it can emit near-infrared light having biological transparency, and further, the surface light source laminate emits light in the range of 600 to 700 nm from the organic electroluminescence element, and A configuration in which light from the luminescence element is absorbed and near-infrared light is emitted to the living body through the wavelength conversion filter is preferable in that a highly accurate biological signal can be acquired.
  • the biometric imaging device of the present invention is a biometric imaging device that images a living body as an authentication target, and includes a surface light source that irradiates the living body with light, and an imaging unit that receives scattered light from the inside of the living body,
  • the surface light source and the image pickup section are arranged at opposite positions on the same plane, and the distance between the surface light source and the opposite ends of the image pickup section is within a range of 10 to 45 mm, and It is characterized in that vein authentication is performed by touching a finger on a plane.
  • the biometric imaging device of the present invention is an authentication device that authenticates an object using various technologies, and includes a surface light source and an imaging unit that reads and authenticates an image.
  • the biometric imaging device is a mobile device such as a mobile phone. It is installed in automated teller machines, displays, facsimiles, scanners, multi-function machines, etc.
  • the biometric authentication recognizes an individual by collecting the biological characteristics (motion or part of the living body) of each individual and measuring and determining the degree of similarity with the characteristic data registered in advance.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the configuration of a living body imaging device including a surface light source and an imaging unit of the present invention.
  • the biometric image pickup device A shown in FIG. 1 has a surface light source C and an image pickup section D arranged on the same plane and opposite to each other on the lower surface side of a finger F which is a target of biometric authentication.
  • a surface light source C for example, an organic electroluminescence element, irradiates a living body (finger F) with irradiation light L1 and scatters light L2 obtained from a vein B in the living body into an imaging unit D (hereinafter, also referred to as “image sensor”). The light is received by the image sensor, the image of the vein is acquired, and biometric authentication is performed.
  • the biological information targeted by the biological imaging device of the present invention includes palm and finger veins, fingerprints, palm shapes, iris, retina, face, handwriting, voice, smell, and the like.
  • the authentication using a vein has attracted particular attention from the viewpoints of miniaturization, the possibility of theft, high security, and the like.
  • the vein authentication is an authentication method that utilizes the property that hemoglobin in the living body absorbs near-infrared light having bio-permeability.
  • the light source used for the authentication device is near-infrared light and has a maximum light emission near 850 nm. Those are more preferable.
  • the vein authentication is performed by irradiating a fingertip with near-infrared light and comparing the obtained image in which the vein portion is shaded with the data registered in advance. With the vein authentication method, the amount of data to be extracted is small, so high-speed processing is possible, and since it is possible to visually confirm only after irradiating with near-infrared light, it is a technology that authenticates the same part of the living body.
  • vein pattern is information existing inside the living body, it has advantages in that it is hardly affected by the outside and does not change semipermanently, and that the number of maladaptive persons is very small.
  • a surface light source C that emits near-infrared light as shown in FIG. 1
  • a control unit that adjusts the light source
  • an imaging unit that detects scattered light from a vein or the like to obtain an image D
  • an authentication unit for performing image processing
  • a storage unit for storing and registering extracted data
  • an arithmetic unit for collating with registered data, and the like.
  • the biometric image pickup apparatus of the present invention is characterized by using a surface light source C having a uniform brightness as a light source, and more specifically, a preferred embodiment is using an organic EL element.
  • the present invention is characterized in that the distance between the facing ends of the surface light source and the image pickup unit shown in FIG. 1 is within a range of 10 to 45 mm.
  • FIGS. 2A to 2C are schematic diagrams for explaining the configuration of the surface light source and the image pickup unit arranged on the same plane, and the distance W between the end portions.
  • the surface light source C and the imaging unit D are arranged on the same plane as in the configuration shown in FIG. Type light source.
  • the distance between the surface light source and the opposite ends of the imaging unit defined by the present invention can be represented by W.
  • the present invention is characterized in that the distance W is in the range of 10 to 45 mm, preferably the distance W is in the range of 15 to 40 mm, more preferably 20 to 40 mm.
  • the living body to be authenticated receives light from a surface light source, for example, an organic EL element, the light diffuses inside the living body, and the scattered light reaches the imaging unit.
  • a surface light source for example, an organic EL element
  • the light reflected by the surface of the living body (skin of the finger) or the light emitted from the surface light source directly reaches the imaging unit, and is obtained.
  • the captured image of the living body becomes noise, the image is saturated, and the contrast is reduced.
  • the distance W between the opposing ends of the surface light source and the imaging unit within the range of 10 to 45 mm, the reflected light from the epidermis surface of the living body is It is possible to prevent the captured image from entering the image capturing section, and as a result, it is possible to obtain a captured image having high contrast.
  • the surface light source C has a bezel Bz (hereinafter also referred to as a non-light emitting area) is shown.
  • the light emitting region is a region excluding the bezel Bz, and the distance W is from the end of the light emitting region to the end of the imaging unit D.
  • FIG. 2C shows a structure in which the surface light source C and the imaging unit D are in direct contact with the structure of FIG. 2B, and in this structure, the width of the bezel Bz is the distance W.
  • the biological imaging device of the present invention is characterized in that the light emitting light source is a surface light source.
  • the surface light source referred to in the present invention is a light source that emits uniform light from the entire surface with a spread, and as a light source for this, there is a point light source represented by a light emitting diode (LED). Compared to the point light source, the surface light source generally has no unevenness in light emission luminance and does not form a shadow. Therefore, the surface light source is used as an illumination in a living room or as a backlight such as a display, and an imaging device for biometric authentication. When used in an image pickup device for biometric authentication, an organic EL element, a ⁇ LED (micro LED), an LED light source combined with a diffuser plate, or the like is preferable.
  • the surface light source is preferably an organic EL element, and further, the organic EL element preferably has a configuration having a touch sensor function (hereinafter, also referred to as “organic EL module”).
  • the surface light source emits near-infrared light
  • the surface light source is composed of an organic EL element and a wavelength conversion filter. More specifically, the organic EL element emits light in the range of 600 to 650 nm. It is a preferred embodiment that it emits light, absorbs light from the organic EL element, and radiates near-infrared light to the living body through the wavelength conversion filter.
  • a flexible resin film for example, polyethylene terephthalate (abbreviation: PET), polyethylene naphthalate ( Abbreviation: PEN) and other polyesters, polyethylene, polypropylene, cellophane, etc., cellulose diacetate, cellulose triacetate (abbreviation: TAC), cellulose acetate butyrate, cellulose acetate propionate (abbreviation: CAP), cellulose acetate phthalate, cellulose nitrite.
  • PET polyethylene terephthalate
  • PEN polyethylene naphthalate
  • TAC cellulose triacetate
  • CAP cellulose acetate butyrate
  • CAP cellulose acetate propionate
  • Cellulose esters such as rate or derivatives thereof, polyvinylidene chloride, polyvinyl alcohol, polyethylene vinyl alcohol, syndiotactic polystyrene, polycarbonate, norbornene resin, polymethylpentene, polyetherketone, polyimide, polyethersulfone (abbreviation: PES) , Polyphenylene sulfide, polysulfones, polyetherimide, polyetherketone imide, polyamide, fluororesin, nylon, polymethylmethacrylate, acrylic or polyarylates, Arton (trade name, manufactured by JSR) or Apel (trade name, Mitsui Chemicals) (Manufactured by the company) and the like.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an example of the basic configuration of an organic EL element which is a typical surface light source applicable to the present invention.
  • the organic EL element 22 shown in FIG. 3 has a structure in which an organic functional layer unit U including a light emitting layer is laminated on a transparent base material 11 having light transmittance, for example, a glass base material or a flexible resin base material. is there.
  • an anode 3 is formed as a first electrode on a transparent base material 11 having optical transparency, and a first carrier composed of, for example, a hole injection layer, a hole transport layer, etc. is formed thereon.
  • An organic functional layer unit U is configured by stacking the transport functional layer group 4, the light emitting layer 5, and the second carrier transport functional layer group 6 including, for example, an electron transport layer and an electron injection layer.
  • the cathode 7 is provided as a second electrode on the organic functional layer unit U, and constitutes the organic EL element 22.
  • the sealing adhesive layer 8 and the sealing substrate 9 are provided in the structure of covering the entire organic EL element (OLED) to form the organic EL panel 2.
  • the anode 3 is formed of a transparent electrode, and light L1 is applied to a living body, for example, a finger surface from the surface on which the anode 3 is arranged.
  • the organic EL element 22 refers to one composed of a pair of counter electrodes and an organic functional layer group
  • the organic EL panel 2 is a sealing resin and a sealing member for the organic EL element 22.
  • the organic EL module M described later means that the touch detection circuit unit 14 of the electrostatic capacity method and the light emitting element drive circuit unit 12 are connected to the organic EL panel 2 by an electrical connection member to emit light. A configuration that has both a function and a touch detection function.
  • the light emitting region in the present invention means a region where the anode 3, the organic functional layer unit U, particularly the light emitting layer 5, and the cathode 7 are all present on the same plane.
  • the other area is a non-light emitting area (bezel Bz).
  • Anode 3/organic functional layer unit U [first carrier transporting functional layer group 4 (hole injection transporting layer)/light-emitting layer 5/second carrier transporting functional layer group 6 (electron transporting layer)]/ Cathode 7
  • Anode 3/organic functional layer unit U [first carrier transporting functional layer group 4 (hole injecting and transporting layer)/light emitting layer 5/second carrier transporting functional layer group 6 (hole blocking layer/electron injecting layer) Transport layer)]/cathode 7
  • Anode 3/organic functional layer unit (U) [first carrier transporting functional layer group 4 (hole injection layer/hole transporting layer)/light emitting layer 5/second carrier transporting functional layer group 6 (positive
  • a non-light emitting intermediate layer may be provided between the light emitting layers.
  • the intermediate layer may be a charge generation layer or may have a multi-photon unit structure.
  • JP2013-157634A, JP2013-168552A, JP2013-177361A, JP2013-187211A, and JP2013-187211A JP2013-191644A, JP2013-191804A, JP2013-225678A, JP2013-235994A, JP2013-243234A, JP2013-243236A, JP2013-2013A. No. 242366, No. 2013-243371, No. 2013-245179, No. 2014-003249, No. 2014-003299, No. 2014-013910, No. 2014-017493.
  • the configurations described in Japanese Patent Laid-Open No. 2014-017494 and the like can be mentioned.
  • tandem type organic EL device can also be used.
  • specific examples of the tandem type include, for example, US Pat. No. 6,337,492, US Pat. No. 7,420,203, and US Pat. 7,473,923, US Pat. No. 6,872,472, US Pat. No. 6,107,734, US Pat. No. 6,337,492, WO 2005. /009087, JP2006-228712A, JP2006-24791A, JP2006-49393A, JP2006-49394A, JP2006-49396A, JP2011-96679A.
  • an organic EL element with touch sensor As an organic EL element (organic EL panel) applied to the biometric imaging device of the present invention, an organic EL module further having a touch sensor function can be provided with a function of emitting light only at the time of biometric authentication, and operability and This is a preferable mode from the viewpoint of power saving.
  • the organic EL module M referred to in the present invention refers to a configuration in which the organic EL panel 2 described in FIG. 3 is provided with a light emitting element drive circuit unit and a touch detection circuit unit.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view (Embodiment 1) showing an example of a single configuration of an organic EL element in an organic EL module having a touch sensor function.
  • the configuration of the applied organic EL unit U is the same as that described in FIG. 3, and the anode 3 as the first electrode and the organic functional layer unit U are provided on the transparent substrate 11.
  • the layers are stacked to form a light emitting region.
  • a cathode 7 is stacked on the organic functional layer unit U to form an organic EL element.
  • the outer peripheral portion of this organic EL element is sealed with a sealing adhesive layer 8, and a sealing member 9 is arranged on the surface thereof to form the organic EL panel 2.
  • the anode 3 functions as a transparent electrode that causes the organic EL element to emit light and also functions as a detection electrode.
  • a light emitting element drive circuit unit 12 that controls light emission is connected between the anode 3 and the cathode 7.
  • the anode 3 further functions as a detection electrode and is connected with a touch detection circuit unit 14 for detecting a touch (finger touch).
  • FIG. 5 is a circuit diagram showing an example of a drive circuit of an organic EL module having a touch sensor function.
  • the organic EL panel 2 shown in the center has an anode wiring 25 and a cathode wiring 26, and an organic EL element 22 which is a diode and a capacitor (Cel) between both wirings. ) 21 is connected.
  • the anode wiring 25 drawn from the anode is connected to the light emitting element drive circuit section 23 via the switch SW1, while the cathode wiring 26 drawn from the cathode turns the switch SW2. It is connected to the light emitting element drive circuit section 23 via the. Further, the light emitting element drive circuit section 23 is connected to the ground 27. This ground 27 is called a signal ground in detail.
  • a constant current drive circuit or a constant voltage drive circuit is incorporated in the light emitting element drive circuit unit 12 to control the light emission timing of the organic EL element 22 and apply a reverse bias (reverse application voltage) as necessary. It has a light emitting element drive circuit section 23. Further, in FIG. 5, the light emitting element drive circuit unit 23 and the switch SW1 and the switch SW2 are shown as independent components, but the light emitting element drive circuit unit 23 may be provided with the switch SW1 or the switch SW2 as necessary. It may be a built-in configuration.
  • the light emitting element drive circuit unit 12 in the present invention means a circuit range constituted by an anode wiring 25, a switch SW1, a light emitting element drive circuit section 23, a switch SW2 and a cathode wiring 26, as shown by a broken line in FIG. Say.
  • the anode wiring 25 drawn from the anode functioning as a detection electrode is connected to the touch detection circuit section 24 via the switch SW3, and the touch detection circuit section 24 is grounded. It is connected to 27.
  • the switch SW3 may be incorporated in the touch detection circuit section 24.
  • the switches SW1 to SW3 are not particularly limited as long as they have a switching function such as FET (field effect transistor) and TFT (thin film transistor).
  • the structure of the light emitting element drive circuit unit 23 according to the present invention is not particularly limited, and a conventionally known light emitting element drive circuit unit (organic EL element drive circuit) can be applied.
  • a conventionally known light emitting element drive circuit unit organic EL element drive circuit
  • a constant current circuit including a step-up or step-down DC-DC converter circuit, a current value feedback circuit, a DC-DC converter switch control circuit, etc. is known.
  • the touch detection circuit unit 24 is not particularly limited in its configuration, and a conventionally known touch detection circuit unit can be applied.
  • the touch detection circuit is composed of an amplifier, a filter, an AD converter, a rectifying/smoothing circuit, a comparator, and the like, and representative examples thereof include a self-capacitance detection method and a series capacity division comparison method (Omron method). Further, it is possible to refer to the touch detection circuits described in JP 2012-073783 A, JP 2013-088932 A, JP 2014-053000 A, and the like.
  • an organic EL module having a configuration in which a plurality of organic EL elements are arranged can also be applied.
  • FIG. 6 is a circuit diagram showing an example of a drive circuit of an organic EL module M in which two organic EL elements 22A and 22B are arranged.
  • the organic EL panel 2 shown in the center has anode wirings 25A and 25B and cathode wirings 26A and 26B, respectively, and two organic ELs which are diodes between the wirings.
  • the elements 22A and 22B are connected to the parasitic capacitances 21A and 21B of the organic EL element.
  • the anode wiring 25A drawn out from the anode of the first organic EL element 22A is connected to the light emitting element drive circuit section 23 via the switch SW1, while the second organic EL element is used.
  • the cathode wiring 26B drawn out from the cathode of the element 22B is connected to the light emitting element drive circuit section 23 via the switch SW2.
  • a constant current drive circuit or a constant voltage drive circuit is incorporated in the light emitting element drive circuit unit 12 to control the light emission timing of the organic EL element and to apply a reverse bias (reverse applied voltage) as necessary. It has a drive circuit section 23. Further, in FIG. 6, the light emitting element drive circuit unit 23 and the switch SW1 are shown as independent components, but if necessary, the light emitting element drive circuit unit 23 may have the switch SW1 incorporated therein. It may be.
  • the anode wiring 25A drawn from the anode functioning as the touch detection electrode is connected to the touch detection circuit unit 24 via the switch SW3.
  • the anode wiring 25B drawn from the anode, which is the touch detection electrode of the second organic EL element 22B, is connected to the touch detection circuit section 24 via the switch SW4.
  • the surface light source according to the present invention is preferably a surface light source laminate including at least an organic EL element (organic EL panel) and a wavelength conversion filter.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing an example of a surface light source laminate CA composed of an organic EL panel 2 having an organic EL element and a wavelength conversion filter 40.
  • visible light of the organic EL element 22 forming the organic EL panel 2 is converted into near infrared light on a surface light source that emits red light R, for example, the organic EL panel 2 that emits red light R.
  • a surface light source that emits red light R for example, the organic EL panel 2 that emits red light R.
  • An example is a configuration in which a wavelength conversion filter 40 for converting to IR is arranged.
  • the wavelength conversion filter according to the present invention preferably contains a light emitting body (for example, a luminescent dye) having wavelength converting ability.
  • a light emitting body for example, a luminescent dye
  • the wavelength conversion filter according to the present invention is not particularly limited in form and production method as long as it contains a luminescent dye having wavelength conversion ability, and is appropriately determined according to the intended use.
  • the wavelength conversion filter according to the present invention is a visible light region (380 to 780 nm) including a near red light region, preferably a green to red region (495 to 750 nm) including a near red light region, and particularly preferably a red region (600 to (700 nm), absorbs light from an organic EL element that emits light, emits near-infrared light, for example, in the region of more than 700 nm and 1500 nm or less, and further has a maximum emission at around 850 nm. It preferably has a function of converting into near infrared light.
  • the organic material which is the light emitting member is used.
  • a wavelength conversion filter may be directly applied and laminated on the EL element. Further, if necessary, a cut filter for excluding light emitted without wavelength conversion may be laminated or included.
  • the thickness of the wavelength conversion filter 40 according to the present invention is preferably in the range of 0.01 to 1000 ⁇ m, and more preferably in the range of 1 to 500 ⁇ m from the viewpoint of miniaturization and maintaining flexibility. And more preferably within the range of 10 to 300 ⁇ m.
  • a vapor deposition method, a sputtering method, a spin coating method, a gravure coating method, a dip coating method or the like is used to temporarily or permanently apply the wavelength conversion filter forming composition containing a luminescent dye onto a support.
  • the method which can be performed can be mentioned.
  • the solvent used is not particularly limited, but, for example, water or alcohol type, diol type, ketone type, ester type, ester type, aromatic hydrocarbon type (halogen (May be contained), aliphatic or aliphatic hydrocarbon solvents, and the like.
  • a known resin material or the like may be used as the matrix material in order to dissolve or disperse the luminescent dye when the composition for forming the wavelength conversion filter is formed.
  • a nonpolar resin material is preferably used, for example, polystyrene, polyethylene, polypropylene, polyolefin such as polymethylpentene, acrylic resin such as polymethylmethacrylate, ethylene- Examples thereof include vinyl acetate copolymer (EVA), polyvinyl butyrate (PVB), triacetyl cellulose (TAC), and cellulose ester such as nitrocellulose.
  • a colorant in addition to the luminescent dye, a colorant, a light stabilizer, an antioxidant, a surfactant, a flame retardant, an inorganic additive, a clarifying agent, an ultraviolet absorber, a filler, a light scattering particle, etc. It may contain various well-known additives.
  • the light-scattering particles are particles having a function of multiple-scattering the light entering the wavelength conversion filter.
  • the average particle size of the light-scattering particles is preferably 0.01 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less, more preferably 0.1 ⁇ m or more and 5 ⁇ m or less, and further preferably 0.2 ⁇ m or more and 1 ⁇ m or less. If the average particle size of the light-scattering particles is less than 0.01 ⁇ m, sufficient light-scattering properties cannot be obtained in the wavelength conversion filter, and in order to obtain sufficient light-scattering properties, the addition of light-scattering particles is required. It is necessary to increase the amount.
  • the average particle size of the light-scattering particles exceeds 10 ⁇ m, the number of light-scattering particles decreases even if the addition amount (mass %) is the same, and the number of scattering points decreases, resulting in a sufficient light-scattering effect. I can't get it.
  • the shape of the light-scattering particles is not particularly limited, and includes, for example, spherical shape (true spherical shape, substantially true spherical shape, elliptic spherical shape, etc.), polyhedral shape, rod shape (cylindrical shape, prismatic shape, etc.), flat plate shape, scale shape, and irregular shape. Etc.
  • the particle size of the light-scattering particles can be a value of a true sphere having the same volume when the shape of the light-scattering particles is not spherical.
  • the light-scattering particles are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose.
  • the particles may be organic fine particles or inorganic fine particles, but the higher the refractive index, the higher the particle scattering performance.
  • inorganic fine particles having a high refractive index are preferable because they increase.
  • organic fine particles having a high refractive index examples include polymethylmethacrylate beads, acrylic-styrene copolymer beads, melamine beads, polycarbonate beads, styrene beads, crosslinked polystyrene beads, polyvinyl chloride beads, and benzoguanamine-melamine formaldehyde beads. Can be mentioned.
  • the inorganic fine particles having a high refractive index examples include inorganic oxide particles made of at least one oxide selected from silicon, zirconium, titanium, indium, zinc, antimony, cerium, niobium, tungsten and the like.
  • Specific examples of the inorganic oxide particles include SiO 2 , ZrO 2 , TiO 2 , BaTiO 3 , In 2 O 3 , ZnO, Sb 2 O 3 , ITO, CeO 2 , Nb 2 O 5 and WO 3.
  • TiO 2 , BaTiO 3 , ZrO 2 , CeO 2 and Nb 2 O 5 are preferable, and TiO 2 is most preferable.
  • the rutile type is preferable to the anatase type because the catalytic activity is lower and the weather resistance of the film is higher and the refractive index is also higher.
  • these particles in the wavelength conversion filter, from the viewpoint of improving dispersibility and stability when used as a dispersion liquid, those subjected to surface treatment are used or those not subjected to surface treatment are used. You can choose to use it.
  • specific materials for the surface treatment include different inorganic oxides such as silicon oxide and zirconium oxide, metal hydroxides such as aluminum hydroxide, organosiloxanes and organic acids such as stearic acid.
  • these surface treatment materials may be used alone or in combination of two or more.
  • the surface treatment material is preferably a different inorganic oxide or a metal hydroxide, more preferably a metal hydroxide.
  • the content of the light-scattering particles with respect to the total solid content of the wavelength conversion filter is preferably 0.1% by mass or more and 20% by mass or less, and more preferably 0.2% by mass or more and 5% by mass or less. .. If the content of the light-scattering particles is less than 0.1% by mass, the light-scattering effect may not be sufficiently obtained, and if the content of the light-scattering particles exceeds 20% by mass, the light-scattering particles may be scattered. Since the amount of the conductive particles is too large, the transmittance is lowered.
  • Examples of the material of the cut filter include glass and resin. A material that excludes light emitted without wavelength conversion by forming a dielectric multilayer film or a film containing an absorbing dye can be used. .. As the cut filter, a commercially available product may be used, or the above film may be formed on the wavelength conversion filter, or may be independently prepared and then used in combination with the wavelength conversion filter.
  • the luminescent material contained in the wavelength conversion filter according to the present invention is a visible light region (380 to 780 nm) including a near red light region, preferably a green to red region (495 to 750 nm) including a near red light region, particularly preferably Is not particularly limited as long as it has a characteristic of absorbing light in the red region (600 to 700 nm) and emitting light in the near infrared region (exceeding 700 nm and not exceeding 1500 nm).
  • a wavelength conversion filter including a light-emitting body When a wavelength conversion filter including a light-emitting body is used as a biometric authentication device, it may have a maximum emission wavelength within a wavelength range of 750 to 1000 nm from the viewpoint of bio-transmitted light for ensuring individual identification in the obtained imaging chart. It is more preferable that the emission maximum wavelength is around 850 nm, because it does not overlap with the absorption region of water in the living body but overlaps with the absorption region of venous hemoglobin.
  • Examples of the luminescent material applicable to the present invention include a complex such as deuterated tris(hexafluoroacetylacetonato)neodymium(III):Nd(hfa-D 3 ), and an inorganic nanomaterial containing a rare earth ion.
  • quantum dot nanoparticles made of, for example, indium arsenide, lead sulfide, and water-soluble silicon nanoparticles
  • luminescent dyes such as squarylium, cyanine, phthalocyanine, croconium rhodamine, eosin, fluorescein, triphenylmethane, and porphyrin can be used. ..
  • a squarylium compound which is a luminescent dye
  • a squarylium compound which is a luminescent dye
  • a sensitizing dye for organic solar cells as a sensitizing dye for organic solar cells
  • a charge generating material for electrophotographic photoreceptors a fluorescent probe, and the like.
  • it has high durability and excellent luminous efficiency, and can be particularly preferably used as the luminescent dye in the present invention.
  • the wavelength conversion filter according to the present invention only needs to contain at least one kind of luminescent dye, and two or more kinds of dyes may be used in combination.
  • one kind of dye absorbs the light from the light source and transfers it to another dye having a light emitting region on the long wave side of the excited energy, whereby the wavelength can be made longer than the final emission wavelength.
  • the method for synthesizing the squarylium compound applicable to the present invention is not particularly limited, and examples thereof include JP-A-5-155144, JP-A-5-239366, JP-A-5-339233, and JP-A-2000-345059. It can be obtained by using the well-known general reactions described in JP-A Nos. 2002-363434, 2004-86133, 2004-238606, and the like.
  • a and B each represent an aromatic hydrocarbon ring which may have a substituent or an aromatic heterocycle which may have a substituent, and each of them is adjacent to each other.
  • the groups may combine with each other to form a ring.
  • R 1 to R 4 each represent a substituent, and at least one has an aromatic hydrocarbon ring.
  • R 1 to R 4 may be bonded to each other to form a ring.
  • the aromatic hydrocarbon ring represented by A and B is a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring having 6 to 18 carbon atoms.
  • Examples thereof include a phenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, a fluorenyl group, a phenanthryl group, and a biphenylyl group.
  • a phenyl group, a naphthyl group, an anthryl group and the like can be mentioned.
  • Examples of the aromatic heterocyclic group represented by A and B include a pyridyl group, a pyrimidinyl group, a furyl group, a pyrrolyl group, an imidazolyl group, a benzimidazolyl group, a pyrazolyl group, a pyrazinyl group, and a triazolyl group (for example, 1, 2,4-triazol-1-yl group, 1,2,3-triazol-1-yl group, etc.), pyrazolotriazolyl group, oxazolyl group, benzoxazolyl group, thiazolyl group, isoxazolyl group, isothiazolyl group , A flazanyl group, a thienyl group, a quinolyl group, a benzofuryl group, a dibenzofuryl group, a benzothienyl group, a dibenzothienyl group, an indolyl group, a carbazo
  • the substituents represented by R 1 to R 4 and the substituents which A and B may have include, for example, an alkyl group (eg, methyl group, ethyl group, propyl group). , Isopropyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group, dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group, pentadecyl group, etc., cycloalkyl group (eg, cyclopentyl group, cyclohexyl group, etc.), alkenyl group (eg, , Vinyl group, allyl group, etc.), alkynyl group (eg, ethynyl group, propargyl group, etc.), aromatic hydrocarbon group (eg, phenyl group, p-chlorophenyl group, mesityl group, tolyl group, xylyl
  • substituents may be further substituted by the above-mentioned substituents.
  • the substituent represented by R 1 to R 4 is preferably an alkyl group or an aromatic hydrocarbon group.
  • the alkyl group represented by R 1 to R 4 is preferably a substituted or unsubstituted alkyl group having 6 to 10 carbon atoms. Examples thereof include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group, dodecyl group, cyclopentyl group and cyclohexyl group.
  • the aromatic hydrocarbon group represented by R 1 to R 4 is preferably a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms.
  • aromatic hydrocarbon groups phenyl group, naphthyl group, anthryl group, fluorenyl group, phenanthryl group, biphenylyl group, etc.
  • a phenyl group and a naphthyl group can be mentioned.
  • the cyclic structure thereof may be an aromatic ring or an alicyclic ring, and may contain a hetero atom. It may be a condensed ring as described above.
  • the hetero atom as used herein is preferably selected from the group consisting of nitrogen atom, oxygen atom and sulfur atom.
  • Examples of the formed cyclic structure include benzene ring, naphthalene ring, pyridine ring, pyridazine ring, pyrimidine ring, pyrazine ring, pyrrole ring, imidazole ring, pyrazole ring, triazole ring, imidazoline ring, oxazole ring, isoxazole ring, thiazole.
  • Examples thereof include a ring, an isothiazole ring, a cyclohexadiene ring, a cyclohexene ring, a cyclopentaene ring, a cycloheptatriene ring, a cycloheptadiene ring, a cycloheptaene ring, a carbazole ring and a dibenzofuran ring.
  • Examples of the structure of the substituent represented by E 1 to E 4 , R and R′ include the same groups as the substituents of the general formula (1) described in detail above.
  • the substituents represented by E 1 to E 4 are particularly preferably alkyl groups such as methyl group, ethyl group and t-butyl group, and the substituents represented by R and R′ are hydrogen atoms. Alternatively, it is preferably a hydroxy group.
  • Examples of the squarylium compound having a structure represented by the general formula (1) or the general formula (2) according to the present invention include, for example, Chemistry of Materials, Volume 23, page 4789 (2011), The Journal of Physical Chemistry, No. 91, page 5184 (1987), or by the methods described in the references described in these documents.
  • Typical examples of the luminescent dye, the squarylium compound, the compound represented by the general formula (1), and the compound represented by the general formula (2) contained in the wavelength conversion filter according to the invention are shown below, but the invention is not limited thereto. It is not something that will be done.
  • a pyrrolopyrrolecyanine dye described in Document 1 and a dicyanovinyl-substituted squarylium dye described in Document 2 shown below can be preferably used.
  • the compounds used in the present invention include compounds (1a) to (1d) and compounds (4) having the structures represented by the following general formulas (1a) to (1d) and general formulas (4) to (11). (11) to (11) are also preferably used.
  • each compound will be exemplified together with the description of each of the general formulas (1a) to (1d) and the general formulas (4) to (11).
  • each Rc independently represents a hydrogen atom or a substituent, and at least one of the four Rc has at least one carbon atom which may have —O— as a linking group.
  • 4 to 12 represents a linear or branched alkyl group (a) or a group (P) having a structure represented by the following general formula (P).
  • Table I shows examples of compounds in which all four Rc are the same alkyl group (a) or group (P).
  • the compound name and the type of Rc contained in the compound are listed.
  • Table I only the abbreviations of the compound names are shown.
  • the tables exemplifying other compounds shown below only the abbreviations of the compound names are shown.
  • n-butyl is n-butyl group
  • n-pentyl is n-pentyl group
  • n-hexyl is n-hexyl group
  • n-heptyl is n-heptyl group.
  • N-octyl is an n-octyl group
  • n-nonyl is an n-nonyl group
  • n-decyl is an n-decyl group
  • n-undecyl is an n-undecyl group
  • N-dodecyl represents an n-dodecyl group, respectively.
  • the group (a1) is represented by (a1).
  • the group (a1) is a 1-propylbutyl group
  • the group (a2) is a 1-ethylpentyl group
  • the group (a3) is a 2,4,4-trimethylpentyl group
  • the group (a4) is an isobutyl group
  • the group (a5) is a 2-ethylbutyl group
  • the group (a6) is a 2-ethylhexyl group
  • the group (a7) is a 2-butyloctyl group.
  • each Rd independently represents a hydrogen atom or a substituent, and at least one of the four Rd has a carbon number which may have —O— as a linking group.
  • 4 to 12 represents a linear or branched alkyl group (a) or a group (P) having a structure represented by the general formula (P), wherein each Xa independently has 1 carbon atom. Represents an alkyl group, an alkoxy group or a phenyl group of 3 to 3, and m represents an integer of 0 to 4.
  • —O—(a2) indicates a group (a2) having —O— bonded as a linking group.
  • 2,4,6-trimethyloxyphenyl represents a 2,4,6-trimethoxyphenyl group
  • Me represents a methyl group
  • Ph represents a phenyl group. The same applies to the description of tables relating to other compounds described later.
  • each Ra independently represents a hydrocarbon group.
  • Each Rc independently represents a hydrogen atom or a substituent, and at least one of the four Rc is at least one.
  • each Ra independently represents a hydrocarbon group.
  • Each Re independently represents a hydrogen atom or a substituent.
  • Each Xa independently represents carbon.
  • Xa which represents an alkyl group or an alkoxy group of the formulas 1 to 3 or a substituted or unsubstituted phenyl group and is bonded to the 4-position, may be a group having a structure represented by the formula (D).
  • m represents an integer of 0 to 4.
  • any of Ra represents a linear or branched alkyl group (a) having 4 to 12 carbon atoms or 4 At least one of Re of Re is represented by a linear or branched alkyl group (a) having 4 to 12 carbon atoms which may have -O- as a linking group, or the above formula (P).
  • a group (P) having a structure is represented, or a group having a structure represented by the above formula (D) is bonded to the 4-position as Xa.
  • Examples of the compound (1d) having the structure represented by the general formula (1d), in which two Ra, four Re and four (Xa) m are all the same are shown in Table IV. ..
  • Two Ra's are a methyl group, an ethyl group (indicated by "Et” in the table), or an alkyl group (a). All four Re are the same alkyl group (a), group (P), methyl group or phenyl group.
  • the compound name, the types of Ra and Re contained in the compound, the group or atom bonded to a carbon atom other than the carbon atom to which Re is bonded are shown by X11, X12, X13, and X14 from the side next to Re. It was X12 corresponds to the 4-position on the benzene ring of the group (A).
  • “(D)-1” in Table IV represents a group having a structure represented by the following formula.
  • R 1 and R 5 are NHCORa groups, OH groups, NHSO 2 Rb groups, or NHPO(ORf)(ORg) groups.
  • each Ra is an alkyl group (a).
  • Table V illustrates such compound (4).
  • "tolyl” represents a tolyl group.
  • R 1 and R 5 are NHCORa group, OH group, NHSO 2 Rb group, or NHPO(ORf)(ORg) group.
  • each Ra is an alkyl group (a). Table VI illustrates such a compound (5).
  • the following compounds can also be used as the compounds used in the first dye and the second dye according to the present invention.
  • the image pickup unit (hereinafter, also referred to as an image sensor) applicable to the present invention is preferably installed on the same plane as the surface light source and is composed of a camera having a sensitivity in at least a near infrared region. Multiple may be provided.
  • the image sensor that makes up the camera is a semiconductor (imaging element) that converts the light incident from the lens into an electrical signal.
  • a semiconductor imaging element
  • CMOS Complementary Metal Oxide Semiconductor
  • CMOS is more preferably used from the viewpoint of authentication speed, low cost, low power consumption, and miniaturization.
  • the image sensor applicable to the present invention is a photoelectric conversion system having at least an organic photoelectric conversion layer, and further comprises at least a counter electrode, an organic photoelectric conversion layer, a pixel electrode and a thin film transistor (TFT). Is preferred.
  • FIG. 8 is a schematic sectional view showing an example of the configuration of an image sensor applicable to the present invention.
  • FIG. 8 shows a method in which scattered light L2 from the fingerprint part (vein) enters from the upper surface side (finger surface side).
  • the counter electrode 52, the organic photoelectric conversion layer 51, and the pixel electrode 54 are arranged from the surface side where the scattered light L2 reaches, and the photoelectric conversion element PED is constituted.
  • a TFT 56 is arranged below the photoelectric conversion element PED at a position facing the pixel electrode 54, and the TFTs 56 are connected to each other by a connecting portion 55.
  • the pixel electrode 54, the connecting portion 55, and the TFT 56 are arranged in the insulating layer 57, and the base material 58 is provided below the insulating layer 57.
  • the structure including the connection portion 55, the TFT 56, the insulating layer 57, and the base material 58 is referred to as a TFT unit 53.
  • specific configurations of the optical image sensor S including the organic photoelectric conversion layer applicable to the present invention include, for example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 2008-067034, 2009-207062, and 2011-2011. No. 142318, No. 2011-222949, No. 2012-099592, No. 2012-227364, No. 2013-026483, No. 2013-084789, No. 2013-093353.
  • the biometric device of the present invention is a biometric device that irradiates a living body with light to measure a biomedical signal, and a surface light source that irradiates the living body with light and a measurement that receives scattered light from the inside of the living body.
  • the surface light source and the measuring unit are arranged at opposite positions on the same plane, and the distance between the facing ends of the surface light source and the measuring unit is within a range of 10 to 45 mm. It is characterized by
  • the biological measuring device having the configuration of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include a pulse oximeter and a pulse wave sensor.
  • the biometric device is an indispensable device for daily health management and medical field use in society today, and it is very important to obtain highly accurate biometric information.
  • detailed description of the details of the pulse oximeter and the pulse wave sensor will be omitted.
  • FIGS. 10A to 10C and FIGS. 11A to 11C An example of the biometric device of the present invention is shown in FIGS. 10A to 10C and FIGS. 11A to 11C.
  • the biometric device G shown in FIG. 10A shows a configuration in which a surface light source C and a measurement unit H are arranged on the same plane, and a configuration having a distance W between the end portions.
  • the biometric apparatus G shown in FIG. 10B shows an example in which the surface light source C has a bezel Bz in the configuration of FIG. 10A. In this case, the light emitting region is a region excluding the bezel Bz, and the distance W is from the end of the light emitting region to the end of the imaging unit D.
  • the biometric device G shown in FIG. 10C has a configuration in which the surface light source C and the imaging unit D are in direct contact with the configuration in FIG. 10B. In this configuration, the width of the bezel Bz is the distance W.
  • the biometric device G shown in FIG. 11A has a configuration in which two surface light sources C are arranged on both ends of the measurement unit on the same plane as the configuration of FIG. 10A.
  • the biometric device G shown in FIG. 11B shows an example in which the surface light source C has a bezel Bz in the configuration of FIG. 11A.
  • the light emitting region is a region excluding the bezel Bz
  • the distance W is from the end of the light emitting region to the end of the imaging unit D.
  • the biometric device G shown in FIG. 11C has a configuration in which the surface light source C and the imaging unit D are in direct contact with the configuration of FIG. 11B, and in this configuration, the width of the bezel Bz is the distance W.
  • Example 1 Preparation of constituent material of light emitter>> [Production of Organic EL Element A (OLEDA)] According to the following procedure, an anode/hole injection layer/hole transport layer/light-emitting layer/electron transport layer/electron injection layer/cathode are laminated on a substrate and sealed to obtain a bottle-emission type surface emitting body. A red light emitting organic EL device A was produced.
  • OLEDA Organic EL Element A
  • an atmospheric pressure plasma discharge treatment apparatus having a configuration described in JP-A-2004-68143 is used on the entire surface of a polyethylene naphthalate film (manufactured by Teijin DuPont, hereinafter abbreviated as PEN) on which an anode is formed.
  • PEN polyethylene naphthalate film
  • an inorganic gas barrier layer made of SiO x was formed to have a thickness of 500 nm.
  • a flexible substrate gas having a gas barrier property of oxygen permeability of 0.001 mL/(m 2 ⁇ 24 h ⁇ atm) or less and water vapor permeability of 0.001 g/(m 2 ⁇ 24 h) or less (gas A barrier film) was produced.
  • the anode manufactured by the above method was dried in a glove box having a dew point of ⁇ 80° C. or lower and an oxygen concentration of 1 ppm or lower, and then transferred into a vacuum vapor deposition apparatus.
  • a crucible (made of molybdenum or tungsten made of a resistance heating material) in a vacuum vapor deposition apparatus was filled with the following constituent materials of each organic functional layer in an amount necessary for manufacturing an organic EL element.
  • HIL-1 MTDATA
  • HIL 15 nm-thick hole injection layer
  • HTL-1 ⁇ -NPD
  • HTL hole transport layer
  • red phosphorescent emitting layer ⁇ Formation of red phosphorescent emitting layer> Then, the heating boats containing the compound H-1 as the light emitting host and the compound DP-1 as the dopant are independently energized to adjust the vapor deposition rate of H-1 and DP-1 to 100:6. Then, a red phosphorescent light emitting layer (EML) having a thickness of 20 nm was formed.
  • EML red phosphorescent light emitting layer
  • the heating boat containing tris(8-hydroxyquinolinato)aluminum (Alq 3 ) is energized and heated, and vapor deposition is performed at a vapor deposition rate of 0.1 nm/sec to deposit an electron transport layer having a thickness of 25 nm on the EML.
  • the (ETL) layer was formed.
  • LiF was vapor-deposited at a vapor deposition rate of 0.1 nm/sec to form an electron injection layer (EIL) having a thickness of 1 nm.
  • EIL electron injection layer
  • the sealing substrate is a flexible 30 ⁇ m thick aluminum foil (manufactured by Toyo Aluminum Co., Ltd.), and a 1.5 ⁇ m thick adhesive is formed by using a two-component reactive urethane adhesive for dry lamination. It was prepared by providing an agent layer and laminating a polyethylene terephthalate (PET) film having a thickness of 12 ⁇ m.
  • PET polyethylene terephthalate
  • thermosetting adhesive was applied uniformly using a dispenser along the adhesive surface (luster surface) of the aluminum foil of this sealing substrate to form an adhesive layer with a thickness of 20 ⁇ m. This was dried under reduced pressure of 100 Pa or less for 12 hours.
  • thermosetting adhesive a mixture of the following components (A) to (C) was used.
  • A Bisphenol A diglycidyl ether (DGEBA)
  • B Dicyandiamide (DICY)
  • C Epoxy adduct-based curing accelerator
  • the sealing base material is placed in close contact with the laminated body, and sealed by using a pressure roll under conditions of a temperature of 100° C., a pressure of 0.5 MPa, and an apparatus speed of 0.3 m/min.
  • a pressure roll under conditions of a temperature of 100° C., a pressure of 0.5 MPa, and an apparatus speed of 0.3 m/min.
  • the wavelength conversion filter 1 was produced according to the following method.
  • the obtained mixed solution is applied onto the same gas barrier film as that used as the base material of the organic EL element described above using an applicator and dried at room temperature for 10 minutes, and then at 80° C. It was heated and dried for 10 minutes to form a luminescent dye layer having a thickness of 40 ⁇ m.
  • a gas barrier film provided with an adhesive for sealing was prepared, laminated with the coated surface, and sealed using a vacuum laminator under heating conditions of 90°C.
  • the adhesive was cured by performing a heat treatment at 110° C. for 30 minutes, and the wavelength conversion filter 1 was produced.
  • the living body imaging device 1-1 uses a light emitting body 1 composed of the LED package which is the above-mentioned point light source and the wavelength conversion filter 1 as a light emitting body that emits near infrared rays, and controls a light emission of the point light source.
  • an image pickup unit that uses a human index finger as an object to be authenticated, and that includes a commercially available CMOS sensor that has sensitivity in the near infrared region as an image pickup unit (image sensor) that detects the scattered light of veins from the human index finger
  • the device and the authentication unit that performs image processing are configured, and the light emitting body 1 and the imaging unit are arranged on the same plane with the configuration shown in FIG. 2B. At this time, they were arranged under the condition that the distance W between the end of the LED light source forming the light emitting body 1 and the end of the imaging section was 9 mm.
  • the biological imaging device 1-1 In the production of the biological imaging device 1-1 described above, the biological imaging device is made in the same manner except that the distance W between the end of the LED light source forming the light-emitting body 1 and the end of the imaging part is changed to 20 mm and 35 mm, respectively. 1-2 and 1-3 were produced.
  • the living body imaging device 1-4 uses the light-emitting body 2 including the organic EL element A, which is the above-described surface light source, and the wavelength conversion filter 1 as a light-emitting body that emits near infrared rays, and adjusts the light emission of the surface light source.
  • a commercially available CMOS sensor having sensitivity in the near-infrared region is provided as a control unit and an imaging unit (image sensor) that uses a human index finger as an object to be authenticated and detects scattered light of veins from the human forefinger.
  • the image pickup device and the authentication unit that performs image processing are configured, and the light emitting body 2 and the image pickup unit are arranged on the same plane with the configuration shown in FIG. 2B.
  • the organic EL elements constituting the light emitting body 2 were arranged under the condition that the distance W between the end of the light emitting region as shown in FIG. 3 and the end of the imaging section was 9 mm.
  • I For each image processing data obtained by the authentication unit, I was divided into two types of data, with I as the image cut out by selecting only the vein portion and II as the image in the other region. After that, a histogram showing the distribution of lightness of each pixel number (8-bit 256 gradations) was created for each data.
  • Contrast characteristic X/(X+Y) ⁇ : Contrast characteristic (X/(X+Y)) is less than 0.33 ⁇ : Contrast characteristic (X/(X+Y)) is 0.33 or more and less than 0.50 ⁇ : Contrast characteristic (X/(X+Y)) Is 0.50 or more and less than 0.67 x: Contrast characteristic (X/(X+Y)) is 0.67 or more (2. Evaluation of number of vein portion pixels) In the obtained histogram of each data of the image I, the total value of the frequencies of each gradation forming the image I was calculated, and the number of pixels of the vein part was calculated.
  • the results obtained in Evaluations 1 and 2 above are shown in Table XIII.
  • the evaluation 2 is described as a relative value when the result of the biological imaging device 1-7 is 100.
  • a surface light source is used as a light emitting light source
  • an organic EL element which is a surface light source arranged on the same plane, has an end portion of a light emitting region and an end portion of an imaging unit.
  • the biometric imaging device of the present invention in which the distance W is set within the range of 10 to 45 mm has a contrast characteristic that the captured image obtained by biometric authentication has no reflection of reflected light from the finger surface. It turns out to be excellent.
  • the number of pixels forming the vein portion is sufficient for recognition when the distance W is within the range of the present application, but sharply decreased when the distance exceeds 45 mm as in the case of the biometric imaging device 1-13. ..
  • the biometric imaging devices 1-1, 1-2, 1-3, 1-4 which are comparative examples, the reflected light was reflected and the image was saturated, so that it was difficult to identify the vein portion and the measurement was difficult. .. Therefore, it can be seen that when the distance W is set within the range of 10 to 45 mm, further 15 to 40 mm, and more preferably 20 to 40 mm using the surface light source, the authentication can be performed with high accuracy.
  • Example 2 ⁇ Fabrication of organic EL module with touch sensor function>> An organic EL module with a touch sensor function, in which a light emitting element drive circuit unit 12 and a touch detection circuit 14 as shown in FIGS. 4 and 5 are added to the organic EL element, was manufactured.
  • the configuration of the organic EL element was the same as that of the organic EL element A manufactured in Example 1.
  • the light emitting element drive circuit 23 that constitutes the light emitting element drive circuit unit 12 shown in FIG. 5 has the configuration shown in FIG.
  • FIG. 9 is a schematic circuit diagram of a light emitting element drive circuit that constitutes a light emitting element drive circuit unit.
  • the light emitting element drive circuit section 23 is configured by a step-up or step-down DC-DC converter circuit 31, a DC-DC converter switch element control circuit 32, and a current value feedback circuit 33.
  • the touch detection circuit unit 24 has a series capacitance voltage division comparison method (Omron method) configured by an amplifier, a filter, an AD converter, a rectifying/smoothing circuit, and a comparator.
  • Opon method configured by an amplifier, a filter, an AD converter, a rectifying/smoothing circuit, and a comparator.
  • Example 1 Furthermore, by using the organic EL module with the touch sensor function, it was confirmed that the configuration described in Example 1 was superior in operability and power saving.
  • Example 3 ⁇ Preparation of pulse wave sensor 3-1>>
  • the pulse wave sensor 3-1 adjusts the light emission of the surface light source by using the light emitter 2 composed of the organic EL element A which is the above-described surface light source and the wavelength conversion filter 1 as the light emitter that emits near infrared rays.
  • a control unit and a commercially available photodiode having sensitivity in the near-infrared region as a measurement unit that uses a human index finger and a wrist as a measurement target and detects scattered light of an artery from the index finger and a wrist to obtain a pulse wave signal
  • the measurement device was used, and the light-emitting body 2 and the measurement unit were arranged on the same plane with the configuration shown in FIG. 10B.
  • the organic EL elements constituting the light emitting body 2 were arranged under the condition that the distance W between the end of the light emitting region as shown in FIG. 3 and the end of the imaging section was 9 mm.
  • Pulse wave sensors 3-2 to 3-6 were manufactured in the same manner except that they were arranged on the same plane so as to satisfy the condition of 1.
  • Pulse wave measurement AC/DC
  • AC/DC Pulse wave measurement
  • ⁇ Pulse wave measurement (AC/DC) is 0.1% or more and less than 1%
  • x Pulse wave measurement (AC/DC) is 0. Less than 1%
  • Table XV shows the evaluation results of the pulse wave measurement obtained with the pulse wave sensors 3-1 to 3-6 produced above.
  • a surface light source is used as a light emission source, and the end portion of the light emitting region of the organic EL element which is the surface light source arranged on the same plane, and the end portion of the measurement unit.
  • the pulse wave sensor of the present invention in which the distance W was set within the range of 10 to 45 mm showed a superior result in the pulse wave measurement with the index finger and the wrist as compared with the comparative example.
  • Example 4 [Production of Light-Emitting Body 3] A light emitting body 3 which is a surface light emitting body that irradiates only infrared light was produced by further adhering a cut filter that shields red light from above the wavelength conversion filter in the produced light emitting body 2.
  • the pulse oximeter 4-1 includes a light-emitting body 3 manufactured as above as a light-emitting body that emits near-infrared rays, an organic EL element A manufactured above as a light-emitting body that emits red light, and a measurement unit that detects scattered light from an artery.
  • the photodiode as shown in FIG.
  • the light emitting element 3 and the organic EL element A are arranged under the condition that the distance W between the end of the light emitting region and the end of the measuring portion is 9 mm, and the measurement is performed with a human index finger to measure SpO 2 (arterial blood). The oxygen saturation) was measured.
  • Pulse oximeters 4-2 to 4-6 were produced in the same manner except that they were arranged on a plane.
  • ⁇ SpO 2 evaluation>> The pulse oximeter manufactured performs measurement of SpO 2 by mounting commercially available pulse oximeter simultaneously to determine the accuracy of the value of the SpO 2 measured from the difference.
  • the measured SpO 2 was evaluated according to the following criteria.
  • ⁇ Difference in measured value is less than 3%
  • ⁇ Difference in measured value is 3% or more and less than 5%
  • ⁇ Difference in measured value is 5% or more
  • Table XVI shows the evaluation results of SpO2 obtained in the pulse oximeters 4-1 to 4-6 produced above.
  • a surface light source is used as the light emission source, and the end of the light emitting region of the organic EL element, which is the surface light source arranged on the same plane, and the end of the measurement part
  • the pulse oximeter of the present invention in which the distance W was set within the range of 10 to 45 mm showed superior results in the SpO 2 measurement with the index finger and the wrist as compared with the comparative example.
  • the biometric image pickup device of the present invention is a biometric image pickup device capable of preventing reflected light from entering the surface of a living body and imaging veins with excellent contrast, and having high authentication accuracy, such as an ATM, a mobile phone, a PDA, and a personal computer. It can be suitably used for authentication using a vein in the above. Further, the bioinstrumentation apparatus of the present invention can be suitably used for a pulse wave sensor having an excellent pulse wave measuring ability and a pulse oximeter having an excellent SpO 2 measuring ability.

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Abstract

本発明の課題は、撮像部及び測定部への生体表面の反射光の入光を防止し、偏光板等を使用することなく、コントラストに優れ、高品位の静脈撮像の取得、及び生体信号を計測することができ、認証精度に優れた生体撮像装置や、脈波測定能に優れた脈波センサーやＳｐＯ2測定能に優れたパルスオキシメーター等の生体計測装置を提供することである。　本発明の生体撮像装置は、生体を認証対象として撮像する生体撮像装置であって、前記生体に対し光を照射する面光源と、前記生体内部からの散乱光を受光する撮像部を有し、前記面光源と前記撮像部が同一平面上の対向する位置に配置され、前記面光源と前記撮像部の対向するそれぞれの端部間の距離が、１０～４５ｍｍの範囲内であり、かつ、前記平面上を指触して、静脈認証を行うことを特徴とする。

Description

生体撮像装置及び生体計測装置
　本発明は、生体撮像装置及び生体計測装置に関し、より詳しくは、反射型の静脈認証に適用する生体撮像装置及び脈波センサー、パルスオキシメーターに適用する生体計測装置で、生体表面からの反射光の入光を防止し、コントラストに優れた静脈の撮像やノイズの少ない生体情報の測定が可能で、認証精度や測定精度の高い生体撮像装置及び生体計測装置に関する。
　現在、銀行のＡＴＭ（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ　Ｔｅｌｌｅｒ　Ｍａｃｈｉｎｅ、現金自動支払機）、携帯電話機、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｄａｔａ　Ａｓｓｉｓｔａｎｔ，携帯情報端末）、パーソナルコンピュータ等においては、個人情報を取り扱うあらゆるデバイスには高度なセキュリティ対策が求められている。
　近年では、鍵やパスワードに比べてセキュリティが高く、忘却や紛失などがないことから、鍵やパスワードの代わりに生体の一部（例えば、顔、表情、声、指紋、動作、虹彩など。）を認証情報として用いる、生体認証技術（バイオメトリクス認証）が知られている。
　中でも、盗難や模倣の恐れが少なく、認証精度が高い技術として、静脈を用いた認証（以下、「静脈認証」と称す。）が注目されている。静脈認証は、静脈内を流れる赤血球中のヘモグロビンが吸収を有する近赤外光を照射することにより情報を取得し、予め登録してある静脈パターンデータと照合を行うことで個人を識別する方法である。静脈のパターンは、皮膚表面の状態の影響を受けにくく、模倣も困難であるので個人認証に利用する生体情報として有用である。
　また、静脈認証においては、良質な静脈像を取得するために、認証対象である生体の所定範囲に亘って近赤外線を照射することが必要になる。生体の所定範囲に対し近赤外線を十分に照射するためには、光源を生体、例えば、指から十分に遠ざける必要が生じたり、多数の光源を用意する必要が生じたりする。しかしながら、このような場合、静脈像を取得する生体認証装置が大型化してしまい、本体機器に占める空間が増加してしまうという問題がある。
　静脈の代表的な認証方式としては、指の上部に光源部を、指の下部に撮像部を配置し、認証部位（例えば、指）を透過した光で認証を行う透過型認証方式や、指の下部に光源部と撮像部を配置し、生体から反射した光で認証する反射型認証方式がある。携帯電話をはじめとするモバイル端末などに静脈認証を適応する場合には、小型化の観点から、後者の反射型認証方式が好ましい。
　しかしながら、反射型認証方式で静脈撮像を行う場合、生体、例えば、指表面における反射光が直接撮像素子に入射することにより、得られる認証画素の一部分が飽和し、個体識別に利用可能な画素数が減少することで、生体認証精度の低下を招く恐れがある。
　上記問題を解決するため、一方の面側に、撮像手段と、当該撮像手段から離間された照射手段を直交する位置に配置し、光路に複数の偏光板を有する生体認証装置が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。本発明によれば、明瞭な対象生体の画像取得と、装置の小型化が可能とされている。しかしながら、上記方法では、照射手段より発光させる近赤外光が偏光板により減光するため、発光出力を、設置する偏光板の指数倍に設定する必要がある。
　また、生体に内在する被写体を撮像する第１のモードと、当該被写体以外の被写体を撮像する第２のモードを有し、第１のモードへの切り替えに応じて、被写体のみを選択的に認証する撮像装置が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。特許文献２に記載されている方法では、照射光の経路や撮像対象を物理的に遮蔽しないため、装置の小型化が可能である。しかしながら、近赤外線光源ＬＳとして、面光源、例えば、有機エレクトロルミネッセンス素子を適用すること、同一平面状に照射光源と認証部位である撮像部を設けルーター構成に関しては、記載されているが、具体的な照射部の構成や、照射部と撮像部との距離をいかに設定するかの条件の明示はなされていない。
　また、生体センサーと、タッチパネルと、タッチパネルへの接触を制御する制御手段を有し、タッチパネル上に複数の接触位置を表示させる生体認証装置が開示されている（例えば、特許文献３参照。）。特許文献３で開示されている方法によれば、手のひらの大きさを問わずに認証が可能で、生体の認証精度を向上させることができるとされている。
　しかしながら、照明手段の記載や、同一平面状に照射光源と認証部位である撮像部を設ける構成に関しては、記載されているが、具体的な照射部の構成や、照射部と撮像部との距離をいかに設定するかの具体的な条件の明示はなされていない。
特許第４９３０４５５号公報 特許第４５５６１０７号公報 特開２０１８－１２８７８５号公報
　本発明は、上記問題・状況に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、撮像部への生体表面（具体的には、「指表面」）からの反射光の入光を防止し、偏光板等を使用することなく、コントラストに優れ、高品位の静脈撮像を取得することができ、認証精度に優れた生体撮像装置及び生体計測装置を提供することである。
　本発明者は、上記課題を解決すべく、上記問題の原因等について検討した結果、前記生体に対し光を照射する光源として面光源と、前記生体内部からの散乱光を受光する撮像部を有し、面光源と撮像部を同一平面上の対向する位置に配置し、前記面光源と前記撮像部の対向するそれぞれの端部間の距離が、特定の範囲内とし、静脈認証を行うことを特徴とする生体撮像装置により、撮像部への生体表面からの反射光の入光を防止し、コントラストに優れ、高品位の静脈撮像を取得することができ、認証精度に優れた生体撮像装置及び生体計測装置を得ることができることを見いだし、本発明に至った。
　すなわち、本発明に係る上記課題は、以下の手段により解決される。
　１．生体を認証対象として撮像する生体撮像装置であって、
　前記生体に対し光を照射する面光源と、前記生体内部からの散乱光を受光する撮像部を有し、
　前記面光源と前記撮像部が同一平面上の対向する位置に配置され、
　前記面光源と前記撮像部の対向するそれぞれの端部間の距離が、１０～４５ｍｍの範囲内であり、かつ、
　前記平面上を指触して、静脈認証を行うことを特徴とする生体撮像装置。
　２．前記面光源と前記撮像部の対向するそれぞれの端部間の距離が、１５～４０ｍｍの範囲内であることを特徴とする第１項に記載の生体撮像装置。
　３．前記面光源が、有機エレクトロルミネッセンス素子であることを特徴とする第１項又は第２項に記載の生体撮像装置。
　４．前記有機エレクトロルミネッセンス素子が、タッチセンサー機能を具備していることを特徴とする第３項に記載の生体撮像装置。
　５．前記面光源が、少なくとも前記有機エレクトロルミネッセンス素子と波長変換フィルターより構成されている面光源積層体であることを特徴とする第３項又は第４項に記載の生体撮像装置。
　６．前記面光源積層体が、前記有機エレクトロルミネッセンス素子が６００～７００ｎｍの範囲内の光を発光し、前記有機エレクトロルミネッセンス素子からの光を吸収して、前記波長変換フィルターを介して、近赤外光を前記生体に放射することを特徴とする第５項に記載の生体撮像装置。
　７．生体に光を照射して生体信号を計測する生体計測装置であって、
　前記生体に対し光を照射する面光源と、前記生体内部からの散乱光を受光する測定部を有し、
　前記面光源と前記測定部が同一平面上の対向する位置に配置され、
　前記面光源と前記測定部の対向するそれぞれの端部間の距離が、１０～４５ｍｍの範囲内であることを特徴とする生体計測装置。
　８．前記面光源が、有機エレクトロルミネッセンス素子であることを特徴とする第７項に記載の生体計測装置。
　９．前記面光源が、少なくとも前記有機エレクトロルミネッセンス素子と波長変換フィルターより構成されている面光源積層体であることを特徴とする第８項に記載の生体計測装置。
　１０．前記面光源積層体が、前記有機エレクトロルミネッセンス素子が６００～７００ｎｍの範囲内の光を発光し、前記有機エレクトロルミネッセンス素子からの光を吸収して、前記波長変換フィルターを介して、近赤外光を前記生体に放射することを特徴とする第９項に記載の生体計測装置。
　本発明の上記手段により、撮像部への生体表面の反射光の入光を防止し、コントラストに優れ、高品位の静脈撮像を取得することができ、認証精度に優れた生体撮像装置及び生体計測装置を提供することができる。
　本発明で規定する構成の生体撮像装置とすることにより、上記課題を解決することができる効果の発現機構及び作用機構について、以下のように推測している。
　本発明は、生体表面の反射光が撮像部に入射しないように光源と撮像部の距離を特定の範囲に保ちつつ、光源から離れた静脈を撮像できる点に特徴を有する。
　生体内に入った近赤外光は生体内で散乱を起こすことが知られているが、光の指向性が強いＬＥＤ光源（点光源）では生体が受ける照射面積が小さくなる。その結果、近赤外光の生体内散乱が活発に起きず、離れた撮像部まで近赤外光が生体内を進むことができない。これは、点光源に起因し、離れた撮像部上の静脈が撮像できない理由を上記のように推察している。
　これに対し、面光源の場合は、広い面積で近赤外光の照射を生体が受けるため、近赤外光の生体内散乱が活発に起き、近赤外光が生体内を導光できる距離が点光源と比較して劇的に伸びる。そのため、面光源では離れた撮像部上まで生体内で近赤外光が進む確率が増加する。
　最終的には、生体内部から撮像部に向けて近赤外光が出る時に、ヘモグロビンで吸収された部分が影となることで、静脈撮像が可能となっていると推定している。
　一般に、静脈での個体識別においては、得られた撮像図から特徴点を抽出することが重要である。生体撮像方式においても同様であるが、従来の生体撮像方式では指の反射光が撮像部に入光しやすく、その場合は得られた像の階調が飽和（白飛び）した部分が生じ、特徴点抽出のデータ量が減少し、その結果、認証率低下を招いてしまう。特に、ＬＥＤ光源（点光源）では光の指向性が強いため、わずかでも反射光が撮像部に入光すると撮像図内で白飛びを発生すること、上述の通り点光源では生体内の導光距離が短いこと、これらがトレードオフの関係となっているため、点光源では光源と撮像部の距離を制御することが非常に困難である。これに対し、本発明に係る面光源では点光源よりも光の指向性が低い分、白飛びへの影響が緩和されているため光源と撮像部の距離を近赤外光が生体内導光できる範囲まで近づけることができるため、本発明では認証率低下を招かない静脈撮像図を得ることができる。
　上記の理由から、本発明の面光源を用いた生体撮像装置によって、認証率低下を招くことなく、反射型（光源と撮像部が同一平面上にあること）の静脈認証を実現することができる。さらに本発明に係る面光源は、薄くて軽いことから、本発明の生体撮像装置はモバイル（スマートフォンやノートパソコン）への搭載も可能にする。
　可視光発光する有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、「有機ＥＬ素子」又は「ＯＬＥＤ」ともいう。）はすでに、スマートフォンや照明用として実用化されている一方で、近赤外発光するＯＬＥＤは大学などで研究が進められているが、発光波長、駆動電圧、素子寿命などで課題が存在している。本発明のより好ましい形態として、実用レベルに達している可視光発光するＯＬＥＤを用いて、ＯＬＥＤの可視光を近赤外光に波長変換フィルターで変換することも提案している。
　可視光ＯＬＥＤの中でも、高輝度発光が可能であるりん光ＯＬＥＤや熱活性型遅延蛍光ＯＬＥＤを用いると、近赤外光の出力を大きくできるため好ましい。その中でも、緑～赤色発光のＯＬＥＤを用いると、素子寿命の点でも好ましい。さらに、赤色は可視光の中でも近赤外光の波長域に近いために変換する波長距離が短くすることができ、波長変換フィルターでストークスシフトの大きな発光色素を特殊設計する必要がないことから発光色素設計を容易にできる点でも好ましい。
　また、上述した効果は、生体に光を照射して生体信号を取得する生体計測装置においても同様に有効であり、測定精度の低下を招く、生体表面の反射光の入光を防止することで、より精度の高い生体信号を取得することができる。
本発明の面光源と撮像部を具備した生体撮像装置の構成の一例を示す概略図 同一平面上に配置した面光源と撮像部の構成と、端部間の距離Ｗの一例を説明するための模式図 同一平面上に配置した面光源と撮像部の構成と、端部間の距離Ｗの他の一例を説明するための模式図 同一平面上に配置した面光源と撮像部の構成と、端部間の距離Ｗの他の一例を説明するための模式図 面光源である有機エレクトロルミネッセンス素子の構成の一例を示す概略断面図 タッチセンサー機能を具備した有機エレクトロルミネッセンスモジュールの構成の一例を示す概略断面図 タッチセンサー機能を具備した有機エレクトロルミネッセンスモジュールの駆動回路の一例を示す回路図 有機エレクトロルミネッセンス素子を２個配列した有機エレクトロルミネッセンスモジュールの駆動回路の一例を示す回路図 有機エレクトロルミネッセンス素子と波長変換フィルターより構成されている面光源積層体の構成の一例を示す概略断面図 本発明に適用可能なイメージセンサーの構成の一例を示す概略断面図 実施例で用いた発光素子駆動回路ユニットを構成する発光素子駆動回路の一例を示す概略回路図 同一平面上に配置した面光源と測定部の構成と、端部間の距離Ｗの一例を説明するための生体計測装置の模式図 同一平面上に配置した面光源と測定部の構成と、端部間の距離Ｗの他の一例を説明するための生体計測装置の模式図 同一平面上に配置した面光源と測定部の構成と、端部間の距離Ｗの他の一例を説明するための生体計測装置の模式図 同一平面上に配置した２個の面光源と測定部の構成と、端部間の距離Ｗの一例を説明するための生体計測装置の模式図 同一平面上に配置した２個の面光源と測定部の構成と、端部間の距離Ｗの他の一例を説明するための生体計測装置の模式図 同一平面上に配置した２個の面光源と測定部の構成と、端部間の距離Ｗの他の一例を説明するための生体計測装置の模式図
　本発明の生体撮像装置は、生体を認証対象として撮像する装置であって、前記生体に対し光を照射する面光源と、前記生体内部からの散乱光を受光する撮像部を有し、前記面光源と前記撮像部が同一平面上の対向する位置に配置され、前記面光源と前記撮像部の対向するそれぞれの端部間の距離が、１０～４５ｍｍの範囲内であり、かつ、前記平面上を指触して、静脈認証を行うことを特徴とする。この特徴は、下記各実施形態に共通する又は対応する技術的特徴である。
　本発明の実施態様としては、本発明の効果発現の観点から、前記面光源と前記撮像部の対向するそれぞれの端部間の距離が、１０～４５ｍｍの範囲内であることが、撮像部への生体表面の反射光の入光をより効率よく抑制でき、コントラストに優れた高品位の静脈撮像を取得することができる点で好ましい。
　また、前記面光源が、有機エレクトロルミネッセンス素子であることが、平面発光の高い面光源で、発光均一性に優れ、所望の発光波長、例えば、赤色発光を安定して得ることができる点で好ましい。
　さらに、有機エレクトロルミネッセンス素子が、タッチセンサー機能を具備していることが、従来の連続発光型のものに比較し、生体認証時に発光させることができるため、操作性及び省電力性に優れる点で好ましい。
　また、面光源が、少なくとも前記有機エレクトロルミネッセンス素子と波長変換フィルターより構成されている面光源積層体であることが、生体の認証対象、例えば、生体内部の静脈内のヘモグロビンの吸収を影とし得ることができる生体透過性を有する近赤外光を発光させることができる点で好ましく、さらには、面光源積層体は、有機エレクトロルミネッセンス素子より６００～７００ｎｍの範囲内の光を発光させ、前記有機エレクトロルミネッセンス素子からの光を吸収して、前記波長変換フィルターを介して、近赤外光を前記生体に放射する構成であることが、生体認証精度を高くすることができる点で好ましい。
　また、本発明の生体計測装置は、生体に光を照射して生体信号を計測する生体計測装置であって、前記生体に対し光を照射する面光源と、前記生体内部からの散乱光を受光する測定部を有し、前記面光源と前記測定部が同一平面上の対向する位置に配置され、前記面光源と前記測定部の対向するそれぞれの端部間の距離が、１０～４５ｍｍの範囲内であることを特徴とする。
　また、前記面光源が、有機エレクトロルミネッセンス素子であることが、平面発光の高い面光源で、発光均一性に優れ、所望の発光波長、例えば、赤色発光を安定して得ることができる点で好ましい。
　また、面光源が、少なくとも前記有機エレクトロルミネッセンス素子と波長変換フィルターより構成されている面光源積層体であることが、生体計測対象、例えば、生体内部の静脈内のヘモグロビンの吸収を影とし得ることができる生体透過性を有する近赤外光を発光させることができる点で好ましく、さらには、面光源積層体は、有機エレクトロルミネッセンス素子より６００～７００ｎｍの範囲内の光を発光させ、前記有機エレクトロルミネッセンス素子からの光を吸収して、前記波長変換フィルターを介し、近赤外光を前記生体に放射する構成であることが、精度の高い生体信号を取得できる点で好ましい。
　以下、本発明とその構成要素、及び本発明を実施するための形態・態様について詳細な説明をする。なお、本願において、「～」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用する。なお、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張され、実際の比率とは異なる場合がある。
　《生体撮像装置》
　本発明の生体撮像装置は、生体を認証対象として撮像する生体撮像装置であって、前記生体に対し光を照射する面光源と、前記生体内部からの散乱光を受光する撮像部を有し、前記面光源と前記撮像部が同一平面上の対向する位置に配置され、前記面光源と前記撮像部の対向するそれぞれの端部間の距離が、１０～４５ｍｍの範囲内であり、かつ、前記平面上を指触して、静脈認証を行うことを特徴とする。
　本発明の生体撮像装置は、様々な技術を用いて対象物の認証を行う認証装置として、面光源と、画像を読み取り認証する撮像部より構成され、この生体撮像装置は携帯電話などのモバイル機器、現金自動取引装置、ディスプレイ、ファクシミリ、スキャナ、複合機などに搭載される。生体認証は、各個人の生体的特徴（動作や生体の一部）を採取し、あらかじめ登録した特徴データと比較した類似度を測定並びに判定することにより個人を認識する。
　図１は、本発明の面光源と撮像部を具備した生体撮像装置の構成の一例を示す概略図である。
　図１に示す生体撮像装置Ａは、生体認証の対象である指Ｆの下部面側に、面光源Ｃと撮像部Ｄを同一平面上の対向する位置に配置されている。面光源Ｃ、例えば、有機エレクトロルミネッセンス素子より、生体（指Ｆ）に対し、照射光Ｌ１を照射し、生体内の静脈Ｂより得られる散乱光Ｌ２を撮像部Ｄ（以下、「イメージセンサー」ともいう。）で受光し、静脈のイメージ画像を取得し、生体認証を行う。
　本発明の生体撮像装置が対象とする生体情報としては、手のひら及び指の静脈、指紋、掌形、虹彩、網膜、顔、筆跡、音声、匂い等がある。中でも、小型化が可能である点や盗難のおそれがない点、高セキュリティ性などといった観点から、静脈を用いた認証（静脈認証装置）が特に注目を集めている。
　静脈認証は、生体内のヘモグロビンが生体透過性を有する近赤外光を吸収する性質を利用した認証方法であり、認証装置に用いる光源は近赤外光であり、８５０ｎｍ付近に発光極大を有するものがより好ましい。静脈認証は、指先に近赤外線を照射し、得られた静脈部が影となった画像を、あらかじめ登録しておいたデータと照合することにより認証を行う。静脈認証方式では、抽出するデータ量が少ないため、高速処理が可能であるほか、近赤外光を照射して初めて目視での確認が可能となるため、生体の同一部分を認証する技術である指紋認証と比較して偽造や盗難が起こりにくい。さらに、静脈パターンは生体内部に存在する情報であるため、外部の影響を受けにくく半永久的に変化しないことや、不適応者が非常に少ないことといった点でも優位性がある。
　静脈認証装置の具体的な構成としては、図１で示すような近赤外光を発する面光源Ｃと、光源を調整する制御部、静脈等からの散乱光を検出して画像を得る撮像部Ｄ、画像処理を行う認証部、抽出データを保存し登録する記憶部、登録データとの照合を行う演算部などから構成される。
　従来の静脈認証では、一般に、発光ダイオード（ＬＥＤ）などの複数の点光源を用いて照射を行っているが、ＬＥＤは発光部の形状が球状である点光源のため、複数個並べることにより輝度にムラが生じ、得られる撮像の認識率が低下してしまう。さらに、そもそもＬＥＤでは個々の光量が厳密には均一ではないため、照射光量を調整する制御部には複雑なシステムが要求されている。そこで、本発明の生体撮像装置においては、光源として輝度均一性を有する面光源Ｃを用いることを特徴とし、より具体的には有機ＥＬ素子を用いることが好ましい態様である。
　本発明においては、図１で示す面光源と撮像部の対向するそれぞれの端部間の距離が、１０～４５ｍｍの範囲内であることを特徴とする。
　図２Ａ～図２Ｃは、同一平面上に配置した面光源と撮像部の構成と、端部間の距離Ｗを説明するための模式図である。
　図２Ａで示す生体撮像装置Ａでは、上記説明した図１で示す構成と同様で、同一平面上に、面光源Ｃと撮像部Ｄを配置し、面光源Ｃは全面が発光領域である全面発光型の光源である。このような構成においては、本発明で規定する前記面光源と前記撮像部の対向するそれぞれの端部間の距離をＷで表すことができる。本発明では、この距離Ｗが１０～４５ｍｍの範囲内であることを特徴とし、好ましくは距離Ｗが、１５～４０ｍｍの範囲内であり、更に好ましくは２０～４０ｍｍの範囲内である。
　生体認証においては、認証対象の生体が、面光源、例えば、有機ＥＬ素子からの光を受け、生体の内部に光が拡散し、その散乱光が撮像部に到達する。この時、照射光が生体の内部まで到達しないで、生体の表面（指の表皮）で反射した光、又は、面光源から発光した光が、直接、撮像部に達した場合には、得られる生体の撮像画像にノイズとなり、画像が飽和し、コントラストが低下する。
　上記問題に対し、本発明で規定する様に、面光源と撮像部の対向するそれぞれの端部間の距離Ｗを１０～４５ｍｍの範囲内とすることにより、生体の表皮面からの反射光が撮像部に入ることを防止でき、この結果、高コントラストを有する撮像画像を得ることができる。
　図２Ｂで示す生体撮像装置Ａでは、面光源ＣがベゼルＢｚ（以下、非発光領域ともいう。）を有している例を示してある。この場合、発光領域は、ベゼルＢｚを除く領域であり、発光領域の端部から撮像部Ｄの端部までが、距離Ｗとなる。
　図２Ｃは、図２Ｂの構成に対し、面光源Ｃと撮像部Ｄが直接接している構成であり、この構成においては、ベゼルＢｚの幅が距離Ｗとなる。
　《生体撮像装置の構成要素》
　［面光源］
　本発明の生体撮像装置では、発光光源が面光源であることを特徴とする。
　本発明でいう面光源とは、広がりのある面全体から均一な光を放射する光源であり、これに対する光源としては、発光ダイオード（ＬＥＤ）などに代表される点光源がある。面光源は、前記点光源に比較して、一般的に発光輝度のムラがなく影をつくらないため、居室内空間の照明、又はディスプレイなどのバックライト用途の他に、生体認証用の撮像装置の照明などに好適に用いることができ、生体認証用の撮像装置に用いる場合、面光源としては、有機ＥＬ素子、μＬＥＤ（マイクロＬＥＤ）、拡散板と組み合わせたＬＥＤ光源などが好ましいが、その中でも、面光源が有機ＥＬ素子であることが好ましく、更には、有機ＥＬ素子が、タッチセンサー機能を具備している構成（以下、「有機ＥＬモジュール」ともいう。）であることが好ましい。
　また、面光源が近赤外光を放射させる点から、面光源が、有機ＥＬ素子と波長変換フィルターより構成されていること、更に詳しくは、有機ＥＬ素子が６００～６５０ｎｍの範囲内の光を発光し、当該有機ＥＬ素子からの光を吸収して、前記波長変換フィルターを介して、近赤外光を生体に放射することが好ましい態様である。
　本発明に係る面光源においては、有機ＥＬ素子のフレキシブル性を生かすため、基材としてはフレキシブル性を有する樹脂フィルムを用いることがより好ましく、例えば、ポリエチレンテレフタレート（略称：ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（略称：ＰＥＮ）等のポリエステル類、ポリエチレン、ポリプロピレン、セロファン等、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート（略称：ＴＡＣ）、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート（略称：ＣＡＰ）、セルロースアセテートフタレート、セルロースナイトレート等のセルロースエステル類又はそれらの誘導体、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、シンジオタクティックポリスチレン、ポリカーボネート、ノルボルネン樹脂、ポリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルスルホン（略称：ＰＥＳ）、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン類、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトンイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、ナイロン、ポリメチルメタクリレート、アクリル又はポリアリレート類、アートン（商品名、ＪＳＲ社製）又はアペル（商品名、三井化学社製）に代表されるシクロオレフィン系樹脂等を挙げられる。
　以下、本発明に係る面光源の構成要素の詳細について説明する。
　〔有機ＥＬ素子〕
　（有機ＥＬ素子の基本構成）
　図３は、本発明に適用可能な代表的面光源である有機ＥＬ素子の基本的な構成の一例を示す概略断面図である。
　図３で示す有機ＥＬ素子２２は、光透過性を有する透明基材１１、例えば、ガラス基材又はフレキシブル性樹脂基材上に、発光層を含む有機機能層ユニットＵを積層した構造を示してある。
　図３において、光透過性を有する透明基材１１上に、第１電極として陽極３を形成し、その上に、例えば、正孔注入層、正孔輸送層等から構成される第１のキャリア輸送機能層群４、発光層５及び、例えば、電子輸送層、電子注入層等から構成される第２のキャリア輸送機能層群６が積層して、有機機能層ユニットＵを構成している。更に、有機機能層ユニットＵの上部に、第２電極として、陰極７が設けられ、有機ＥＬ素子２２を構成している。そして、上記有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ）全体を被覆する構造で、封止用接着層８と封止基板９が設けられて、有機ＥＬパネル２を構成している。図３の構成では、陽極３を透明電極で構成し、陽極３が配置されている面より、生体、例えば、指面に対し光Ｌ１を照射する。
　本発明において、有機ＥＬ素子２２とは、一対の対向電極及び有機機能層群により構成されているものをいい、有機ＥＬパネル２とは、有機ＥＬ素子２２に対し、封止樹脂及び封止部材により封止した構成をいい、後述する有機ＥＬモジュールＭとは、有機ＥＬパネル２に、静電容量方式のタッチ検出回路ユニット１４と発光素子駆動回路ユニット１２とが電気接続部材により接続され、発光機能とタッチ検出機能を併せ持つ構成をいう。
　本発明でいう発光領域とは、図３で示すように、陽極３と、有機機能層ユニットＵ、特には発光層５と、陰極７の全てが、同一面上に存在する領域をいう。それ以外の領域は、非発光領域（ベゼルＢｚ）となる。
　（有機ＥＬ素子の構成要素）
　以下に、本発明に適用可能な有機ＥＬ素子の構成の代表例を示すが、本発明においては、ここで例示する構成に限定されるものではない。
　（ｉ）陽極３／有機機能層ユニットＵ〔第１のキャリア輸送機能層群４（正孔注入輸送層）／発光層５／第２のキャリア輸送機能層群６（電子注入輸送層）〕／陰極７
　（ii）陽極３／有機機能層ユニットＵ〔第１のキャリア輸送機能層群４（正孔注入輸送層）／発光層５／第２のキャリア輸送機能層群６（正孔阻止層／電子注入輸送層）〕／陰極７
　（iii）陽極３／有機機能層ユニット（Ｕ）〔第１のキャリア輸送機能層群４（正孔注入輸送層／電子阻止層）／発光層５／第２のキャリア輸送機能層群６（正孔阻止層／電子注入輸送層）〕／陰極７
　（iv）陽極３／有機機能層ユニット（Ｕ）〔第１のキャリア輸送機能層群４（正孔注入層／正孔輸送層）／発光層５／第２のキャリア輸送機能層群６（電子輸送層／電子注入層）〕／陰極７
　（ｖ）陽極３／有機機能層ユニット（Ｕ）〔第１のキャリア輸送機能層群４（正孔注入層／正孔輸送層）／発光層５／第２のキャリア輸送機能層群６（正孔阻止層／電子輸送層／電子注入層）〕／陰極７
　（vi）陽極３／有機機能層ユニット（Ｕ）〔第１のキャリア輸送機能層群４（正孔注入層／正孔輸送層／電子阻止層）／発光層５／第２のキャリア輸送機能層群６（正孔阻止層／電子輸送層／電子注入層）〕／陰極７
　上記（ｉ）～（vi）で説明した構成では、陰極７を非光透過性として説明したが、必要に応じて、陽極と同様の光透過性の陰極とする構成であってもよい。
　更に、発光層間には非発光性の中間層を有していてもよい。中間層は電荷発生層であってもよく、マルチフォトンユニット構成であってもよい。
　本発明に適用可能な有機ＥＬ素子の概要については、例えば、特開２０１３－１５７６３４号公報、特開２０１３－１６８５５２号公報、特開２０１３－１７７３６１号公報、特開２０１３－１８７２１１号公報、特開２０１３－１９１６４４号公報、特開２０１３－１９１８０４号公報、特開２０１３－２２５６７８号公報、特開２０１３－２３５９９４号公報、特開２０１３－２４３２３４号公報、特開２０１３－２４３２３６号公報、特開２０１３－２４２３６６号公報、特開２０１３－２４３３７１号公報、特開２０１３－２４５１７９号公報、特開２０１４－００３２４９号公報、特開２０１４－００３２９９号公報、特開２０１４－０１３９１０号公報、特開２０１４－０１７４９３号公報、特開２０１４－０１７４９４号公報等に記載されている構成を挙げることができる。
　また、タンデム型の有機ＥＬ素子とすることもでき、タンデム型の具体例としては、例えば、米国特許第６，３３７，４９２号明細書、米国特許第７，４２０，２０３号明細書、米国特許第７，４７３，９２３号明細書、米国特許第６，８７２，４７２号明細書、米国特許第６，１０７，７３４号明細書、米国特許第６，３３７，４９２号明細書、国際公開第２００５／００９０８７号、特開２００６－２２８７１２号公報、特開２００６－２４７９１号公報、特開２００６－４９３９３号公報、特開２００６－４９３９４号公報、特開２００６－４９３９６号公報、特開２０１１－９６６７９号公報、特開２００５－３４０１８７号公報、特許第４７１１４２４号公報、特許第３４９６６８１号公報、特許第３８８４５６４号公報、特許第４２１３１６９号公報、特開２０１０－１９２７１９号公報、特開２００９－０７６９２９号公報、特開２００８－０７８４１４号公報、特開２００７－０５９８４８号公報、特開２００３－２７２８６０号公報、特開２００３－０４５６７６号公報、国際公開第２００５／０９４１３０号等に記載の素子構成や構成材料等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。
　〔タッチセンサー付有機ＥＬ素子〕
　本発明の生体撮像装置に適用する有機ＥＬ素子(有機ＥＬパネル)として、更には、タッチセンサー機能を具備した有機ＥＬモジュールであることが、生体認証時にのみ発光する機能を付与でき、操作性及び省電力性の観点から好ましい態様である。
　本発明でいう有機ＥＬモジュールＭとは、図３で説明した有機ＥＬパネル２に対し、発光素子駆動回路ユニットと、タッチ検出回路ユニットを具備した構成をいう。
　〈実施形態１：単一の有機ＥＬ素子構成〉
　図４は、タッチセンサー機能を具備した有機ＥＬモジュールで、有機ＥＬ素子が単一構成の一例を示す概略断面図(実施形態１)である。
　図４で示す有機ＥＬモジュールＭでは、適用する有機ＥＬユニットＵの構成は図３で説明したのと同様で、透明基材１１上に、第１電極として陽極３と、有機機能層ユニットＵが積層されて、発光領域を構成している。有機機能層ユニットＵの上部には、陰極７が積層されて、有機ＥＬ素子を構成している。この有機ＥＬ素子の外周部を封止用接着層８で封止され、その表面に、封止部材９が配置され、有機ＥＬパネル２を構成している。
　図４に示す有機ＥＬモジュールＭの構成においては、陽極３が、有機ＥＬ素子の発光させる透明電極として機能するとともに、検出電極としての機能を付与する構成である。
　有機ＥＬモジュールＭにおいては、陽極３と陰極７との間に、発光を制御する発光素子駆動回路ユニット１２が接続されている。
　陽極３は、更に、検出電極として機能し、タッチ（指触）を検出するためのタッチ検出回路ユニット１４が接続されている。
　次いで、本発明に係る有機ＥＬモジュールを構成する基本的な駆動回路とその駆動方法の一例について、回路図を交えて説明する。
　図５は、タッチセンサー機能を具備した有機ＥＬモジュールの駆動回路の一例を示す回路図である。
　図５に示す有機ＥＬモジュールＭの回路図において、中央に示した有機ＥＬパネル２は、陽極配線２５と陰極配線２６を有し、両配線間にダイオードである有機ＥＬ素子２２と、コンデンサー（Ｃｅｌ）２１が接続されている。
　左側の発光素子駆動回路ユニット１２では、陽極より引き出された陽極配線２５がスイッチＳＷ１を介して、発光素子駆動回路部２３に接続され、一方、陰極から引きだされた陰極配線２６がスイッチＳＷ２を介して、発光素子駆動回路部２３に接続されている。また、発光素子駆動回路部２３は、グランド２７につながれている。このグランド２７は、詳しくはシグナル・グランドと呼ばれている。
　この発光素子駆動回路ユニット１２には、定電流駆動回路、又は定電圧駆動回路が組み込まれ、有機ＥＬ素子２２の発光のタイミングを制御し、必要に応じて、逆バイアス印加（逆印加電圧）する発光素子駆動回路部２３を有する。また、図５では、発光素子駆動回路部２３と、スイッチＳＷ１とスイッチＳＷ２とがそれぞれ独立した構成で示してあるが、必要に応じて、発光素子駆動回路部２３に、スイッチＳＷ１又はスイッチＳＷ２が組み込まれた構成であってもよい。
　本発明でいう発光素子駆動回路ユニット１２とは、図５の破線で示すように、陽極配線２５、スイッチＳＷ１、発光素子駆動回路部２３、スイッチＳＷ２及び陰極配線２６で構成されている回路範囲をいう。
　一方、右側に記載したタッチ検出回路ユニット１４は、検出電極として機能させる陽極から引き出した陽極配線２５を、スイッチＳＷ３を介してタッチ検出回路部２４に接続され、このタッチ検出回路部２４は、グランド２７につながれている。このタッチ検出回路部２４の内部にスイッチＳＷ３が組み込まれている構成であってもよい。
　スイッチＳＷ１～ＳＷ３は、ＦＥＴ（電界効果トランジスター）、ＴＦＴ（薄膜フィルムトランジスター）等のスイッチ機能を備えたものであればよく、特に制限はない。
　本発明に係る発光素子駆動回路部２３としては、その構成に特に制限はなく、従来の公知の発光素子駆動回路部（有機ＥＬ素子駆動回路）を適用することができる。この光素子駆動回路としては、昇圧型又は降圧型のＤＣ－ＤＣコンバーター回路、電流値のフィードバック回路、ＤＣ－ＤＣコンバーターのスイッチ制御回路等からなる定電流回路が知られており、また、特開２００２－１５６９４４号公報、特開２００５－２６５９３７号公報、特開２０１０－０４０２４６号公報等に記載されている発光素子駆動回路を参照することができる。
　また、タッチ検出回路部２４としては、その構成に特に制限はなく、従来の公知のタッチ検出回路部を適用することができる。一般に、タッチ検出回路は、増幅器、フィルター、ＡＤ変換器、整流平滑回路、比較器等で構成され、代表例としては、自己容量検出方式、直列容量分圧比較方式（オムロン方式）等を挙げることができ、また、特開２０１２－０７３７８３号公報、特開２０１３－０８８９３２号公報、特開２０１４－０５３０００号公報等に記載されているタッチ検出回路を参照することができる。
　〈実施形態２：複数の有機ＥＬ素子構成〉
　また、本発明に適用可能なタッチセンサー付有機ＥＬ素子として、複数の有機ＥＬ素子を配置した構成の有機ＥＬモジュールも適用することができる。
　図６は、有機ＥＬ素子２２Ａ及び２２Ｂを２個配列した有機ＥＬモジュールＭの駆動回路の一例を示す回路図である。
　図６に示す有機ＥＬモジュールＭの回路図において、中央に示した有機ＥＬパネル２は、それぞれ陽極配線２５Ａ及び２５Ｂ、陰極配線２６Ａ及び２６Ｂを有し、両配線間にダイオードである二つの有機ＥＬ素子２２Ａ及び２２Ｂと、有機ＥＬ素子の寄生容量２１Ａ及び２１Ｂが接続されている。
　左側の発光素子駆動回路ユニット１２では、第１の有機ＥＬ素子２２Ａの陽極より引き出された陽極配線２５ＡがスイッチＳＷ１を介して、発光素子駆動回路部２３に接続され、一方、第２の有機ＥＬ素子２２Ｂの陰極から引きだされた陰極配線２６Ｂが、スイッチＳＷ２を介して、発光素子駆動回路部２３に接続されている。
　この発光素子駆動回路ユニット１２には、定電流駆動回路又は定電圧駆動回路が組み込まれ、有機ＥＬ素子の発光のタイミングを制御し、必要に応じて、逆バイアス印加（逆印加電圧）する発光素子駆動回路部２３を有する。また、図６では、発光素子駆動回路部２３と、スイッチＳＷ１とがそれぞれ独立した構成で示してあるが、必要に応じて、発光素子駆動回路部２３内に、スイッチＳＷ１が組み込まれた構成であってもよい。
　一方、右側に記載したタッチ検知回路ユニット１４は、第１の有機ＥＬ素子２２Ａにおいては、タッチ検知電極として機能させる陽極から引き出した陽極配線２５Ａを、スイッチＳＷ３を介してタッチ検知回路部２４に接続し、第２の有機ＥＬ素子２２Ｂのタッチ検知電極である陽極より引き出した陽極配線２５Ｂは、スイッチＳＷ４を介してタッチ検知回路部２４に接続されている構成である。
　タッチセンサー付きの有機ＥＬ素子の詳細については、例えば、国際公開第２０１５／１８２００１号、国際公開第２０１５／１８６２６５号、国際公開第２０１６／０３１５９３号等で記載されている内容を参照することができる。
　〔波長変換フィルター〕
　本発明に係る面光源においては、少なくとも有機ＥＬ素子（有機ＥＬパネル）と波長変換フィルターより構成されている面光源積層体であることが好ましい態様である。
　図７は、有機ＥＬ素子を有する有機ＥＬパネル２と波長変換フィルター４０より構成されている面光源積層体ＣＡの一例を示す概略断面図である。
　図７に示す面光源積層体ＣＡでは、赤色発光Ｒする面光源、例えば、赤色発光Ｒの有機ＥＬパネル２上に、有機ＥＬパネル２を構成する有機ＥＬ素子２２の可視光を近赤外光ＩＲに変換する波長変換フィルター４０を配置した構成を挙げることができる。
　本発明に係る波長変換フィルターにおいては、波長変換能を有する発光体（例えば、発光色素等）を含有することが好ましい。本発明に係る波長変換フィルターは、波長変換能を有する発光色素を含有していれば、特に形態や製造方法などは制限されず、目的用途に応じて適宜決定される。
　本発明に係る波長変換フィルターは、近赤光領域を含む可視光領域（３８０～７８０ｎｍ）、好ましくは近赤光領域を含む緑～赤色領域（４９５～７５０ｎｍ）、特に好ましくは赤色領域（６００～７００ｎｍ）の範囲内の光を発光する有機ＥＬ素子からの光を吸収して、近赤外光、例えば、７００ｎｍを超え、１５００ｎｍ以下の領域で発光する、さらには、８５０ｎｍ付近に発光極大を有する近赤外光に変換する機能を有することが好ましい。
　面光源積層体ＣＡの作製方法としては、面光源である有機ＥＬパネル２と波長変換フィルター４０とを別途製造して、両者を貼合して作製する方法であっても、発光部材である有機ＥＬ素上に直接、波長変換フィルターを塗設して積層させてもよい。また、必要に応じて、波長変換されずに放射されてきた光を除外するためのカットフィルターを積層又は含んでもよい。
　本発明に係る波長変換フィルター４０の厚さは、小型化、かつフレキシブル性を維持する観点からは、０．０１～１０００μｍの範囲内であることが好ましく、より好ましくは１～５００μｍの範囲内であり、さらには１０～３００μｍの範囲内であることが好ましい。
　製造方法としては、例えば、蒸着法、スパッタ法、スピンコート法、グラビアコート法、ディップコート法などによって、発光色素を含む波長変換フィルター形成用組成物を支持体上に一時的あるいは恒久的に付与することができる方法を挙げることができる。また、スピンコート法などの湿式法で製造する場合、使用する溶媒は特に制限されないが、例えば、水やアルコール系、ジオール系、ケトン系、エステル系、エステル系、芳香族炭化水素系（ハロゲンを含有してもよい）、脂肪族又は脂肪族炭化水素系の溶媒などが挙げられる。
　また、波長変換フィルター形成用組成物を形成する際に、発光色素を溶解又は分散させるため、マトリックス材料として、公知の樹脂材料等を用いてもよい。発光色素の発光波長に影響を及ぼさない観点から、非極性の樹脂材料が好適に用いられ、例えば、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテンなどのポリオレフィン、ポリメチルメタクリレートなどのアクリル系樹脂、エチレン―酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリビニルブチラート（ＰＶＢ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ニトロセルロースなどのセルロースエステルなどが挙げられる。
　さらに、必要に応じて発光色素の他に、着色剤や光安定剤、抗酸化剤、界面活性剤、難燃剤、無機添加剤、透明化剤、紫外線吸収剤、充填剤、光散乱性粒子といった周知の各種添加剤を含んでいてもよい。
　（光散乱性粒子）
　上述のうち、光散乱性粒子とは、波長変換フィルター中に入ってきた光を多重散乱させる機能を持った粒子である。これらを添加することで、波長変換フィルターに進入した光は膜中での光路長が伸び、波長変換フィルター内部で波長変換される機会が増えるので、波長変換効率が向上する。さらに、波長変換フィルター界面の反射により、波長変換フィルター内部に戻ってきた光を再度散乱することで、光取り出し効率の向上が見込める。
　光散乱性粒子の平均粒子径は、０．０１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましく、０．１μｍ以上５μｍ以下であることがより好ましく、０．２μｍ以上１μｍ以下であることがさらに好ましい。光散乱性粒子の平均粒子径が０．０１μｍ未満であると、波長変換フィルター中において充分な光散乱性を得ることが出来ず、充分な光散乱性を出すためには光散乱性粒子の添加量を多くする必要がある。一方、光散乱性粒子の平均粒子径が１０μｍを超えると、添加量（質量％）が同じであっても光散乱粒子の数が少なくなるため、散乱点の数が減り充分な光散乱効果が得られない。
　光散乱性粒子の形状は特に限定されず、例えば、球状（真球状、略真球状、楕円球状等
）、多面体状、棒状（円柱状、角柱状等）、平板状、りん片状、不定形状等が挙げられる
。なお、光散乱性粒子の粒子径は、光散乱性粒子の形状が球状でない場合、同体積を有す
る真球状の値とすることができる。
　光散乱性粒子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、有機微粒子であっても、無機微粒子であっても良いが、屈折率が高いほど、粒子の散乱性能が高まるため、中でも高屈折率を有する無機微粒子であることが好ましい。
　高屈折率を有する有機微粒子としては、例えば、ポリメチルメタクリレートビーズ、アクリル－スチレン共重合体ビーズ、メラミンビーズ、ポリカーボネートビーズ、スチレンビーズ、架橋ポリスチレンビーズ、ポリ塩化ビニルビーズ及びベンゾグアナミン－メラミンホルムアルデヒドビーズ等が挙げられる。
　高屈折率を有する無機微粒子としては、例えば、ケイ素、ジルコニウム、チタン、インジウム、亜鉛、アンチモン、セリウム、ニオブ及びタングステン等の中から選ばれる少なくとも一つの酸化物からなる無機酸化物粒子が挙げられる。無機酸化物粒子としては、具体的には、ＳｉＯ2、ＺｒＯ2、ＴｉＯ2、ＢａＴｉＯ3、Ｉｎ2Ｏ3、ＺｎＯ、Ｓｂ2Ｏ3、ＩＴＯ、ＣｅＯ2、Ｎｂ2Ｏ5及びＷＯ3等が挙げられ、中でも、ＴｉＯ2、ＢａＴｉＯ3、ＺｒＯ2、ＣｅＯ2及びＮｂ2Ｏ5が好ましく、ＴｉＯ2が最も好ましい。また、ＴｉＯ2の中でも、アナターゼ型よりルチル型の方が、触媒活性が低いため膜の耐候性が高くなり、更に屈折率も高いことから好ましい。
　また、これらの粒子は、波長変換フィルターに含有させるために、分散液とした場合の分散性や安定性向上の観点から、表面処理を施したものを用いるか、あるいは表面処理を施さないものを用いるかを選択することができる。
　表面処理を行う場合、表面処理の具体的な材料としては、酸化ケイ素や酸化ジルコニウム等の異種無機酸化物、水酸化アルミニウム等の金属水酸化物、オルガノシロキサン、ステアリン酸等の有機酸等が挙げられる。これら表面処理材は、１種を単独で用いても良く、複数種を組み合わせて用いても良い。中でも、分散液の安定性の観点から、表面処理材としては、異種無機酸化物又は金属水酸化物が好ましく、金属水酸化物がより好ましい。
　波長変換フィルターの全固形分質量に対する光散乱性粒子の含有量は、０．１質量％以上２０質量％以下であることが好ましく、０．２質量％以上５質量％以下であることがより好ましい。光散乱性粒子の含有量が０．１質量％未満であると、光散乱効果が充分に得られないおそれがあり、また、光散乱性粒子の含有量が２０質量％を超えると、光散乱性粒子が多すぎるために透過率が低下する。
　（カットフィルター）
　カットフィルターの材質としては、ガラス、樹脂などが挙げられ、誘電体多層膜や、吸収色素を含有する膜を形成することで、波長変換されずに放射されてきた光を除外するものが使用できる。カットフィルターは、市販品を用いてもよく、又は、上記の膜を波長変換フィルター上に製膜するか、独立して作製した後に、波長変換フィルターと組み合わせて使用してもよい。
　（波長変換能を有する発光体）
　本発明に係る波長変換フィルターが含有する発光体としては、近赤光領域を含む可視光領域（３８０～７８０ｎｍ）、好ましくは近赤光領域を含む緑～赤色領域（４９５～７５０ｎｍ）、特に好ましくは赤色領域（６００～７００ｎｍ）の光を吸収し、近赤外光領域（７００ｎｍを超え、１５００ｎｍ以下）で発光する特性を備えていれば、特に制限されない。発光体を含む波長変換フィルターを生体認証装置として用いる場合、得られる撮像図での個体識別を保証するための生体透過光の観点から、７５０～１０００ｎｍの波長範囲内に発光極大波長を有することが好ましく、より好ましくは８５０ｎｍ付近に発光極大波長を有することが、生体内の水の吸収域と重ならず、静脈のヘモグロビンの吸収域と重なりをもつ点で好ましい。
　本発明に適用可能な発光体としては、例えば、重水素化トリス（ヘキサフルオロアセチルアセトナト）ネオジム（III）：Ｎｄ（ｈｆａ－Ｄ3）などの錯体や、希土類なイオンを内包する無機ナノ物質、インジウムヒ素、硫化鉛などからなる量子ドットナノ粒子、水溶性シリコンナノ粒子などの他、スクアリリウム、シアニン、フタロシアニン、クロコニウムローダミン、エオシン、フルオレセイン、トリフェニルメタン、ポルフィリンなどの発光色素を用いることができる。
　これらの発光体の中でも、発光色素であるスクアリリウム化合物が、赤色光領域に吸収を示す化合物として、従来から有機太陽電池の増感色素や電子写真感光体の電荷発生材料、蛍光プローブなどに用いられており、更に、耐久性が高く、かつ発光効率に優れており、本発明における発光色素として、特に好ましく用いることができる。
　また、本発明に係る波長変換フィルターにおいては、少なくとも１種の発光色素が含まれていればよく、２種以上の色素を併用してもよい。この場合、光源からの光を１種の色素が吸収し、励起したエネルギーより長波側に発光領域を有する他の色素に受け渡すことで、最終的な発光波長より長波化することができる。
　本発明に適用可能なスクアリリウム化合物の合成方法については、特に限定されず、例えば、特開平５－１５５１４４号公報、特開平５－２３９３６６号公報、特開平５－３３９２３３号公報、特開２０００－３４５０５９号公報、特開２００２－３６３４３４号公報、特開２００４－８６１３３号公報、特開２００４－２３８６０６号公報等に記載の周知一般の反応を用いて得ることができる。
　〈一般式（１）で表される構造を有する化合物〉
　本発明に適用可能なスクアリリウム化合物の種類は、特に限定されないが、下記一般式（１）で表される構造を有する化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 　上記一般式（１）において、Ａ及びＢは、それぞれ置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環、又は置換基を有していてもよい芳香族複素環を表し、それぞれ隣接する置換基同士が互いに結合して環を形成してもよい。Ｒ1～Ｒ4はそれぞれ置換基を表し、少なくとも１つは芳香族炭化水素環を有する。また、Ｒ1～Ｒ4は、それぞれ互いに結合して環を形成してもよい。
　Ａ及びＢで表される芳香族炭化水素環（芳香族炭化水素環基、芳香族炭素環基、アリール基等ともいう）は、炭素数６～１８の置換又は無置換の芳香族炭化水素環であり、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、フルオレニル基、フェナントリル基、ビフェニリル基等を挙げることができる。好ましくは、フェニル基、ナフチル基、アントリル基等を挙げることができる。また、Ａ及びＢで表される芳香族複素環基としては、例えば、ピリジル基、ピリミジニル基、フリル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ピラジニル基、トリアゾリル基（例えば、１，２，４－トリアゾール－１－イル基、１，２，３－トリアゾール－１－イル基等）、ピラゾロトリアゾリル基、オキサゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、チアゾリル基、イソオキサゾリル基、イソチアゾリル基、フラザニル基、チエニル基、キノリル基、ベンゾフリル基、ジベンゾフリル基、ベンゾチエニル基、ジベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジアザカルバゾリル基（前記カルボリニル基のカルボリン環を構成する炭素原子の一つが窒素原子で置き換わったものを示す）、キノキサリニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キナゾリニル基、フタラジニル基等を挙げることができる。
　上記一般式（１）において、Ｒ1～Ｒ4で表される置換基、並びにＡ及びＢが有してもよい置換基としては、例えば、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等）、シクロアルキル基（例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等）、アルケニル基（例えば、ビニル基、アリル基等）、アルキニル基（例えば、エチニル基、プロパルギル基等）、芳香族炭化水素基（例えば、フェニル基、ｐ－クロロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ビフェニリル基等）、芳香族複素環基（例えば、ピリジル基、ピリミジニル基、フリル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ピラジニル基、トリアゾリル基（例えば、１，２，４－トリアゾール－１－イル基、１，２，３－トリアゾール－１－イル基等）、ピラゾロトリアゾリル基、オキサゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、チアゾリル基、イソオキサゾリル基、イソチアゾリル基、フラザニル基、チエニル基、キノリル基、ベンゾフリル基、ジベンゾフリル基、ベンゾチエニル基、ジベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジアザカルバゾリル基（前記カルボリニル基のカルボリン環を構成する炭素原子の一つが窒素原子で置き換わったものを示す）、キノキサリニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キナゾリニル基、フタラジニル基等）、複素環基（例えば、ピロリジル基、イミダゾリジル基、モルホリル基、オキサゾリジル基等）、アルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等）、シクロアルコキシ基（例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等）、アリールオキシ基（例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等）、アルキルチオ基（例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、ドデシルチオ基等）、シクロアルキルチオ基（例えば、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基等）、アリールチオ基（例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基等）、アルコキシカルボニル基（例えば、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基等）、アリールオキシカルボニル基（例えば、フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等）、スルファモイル基（例えば、アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、オクチルアミノスルホニル基、ドデシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、ナフチルアミノスルホニル基、２－ピリジルアミノスルホニル基等）、アシル基（例えば、アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、２－エチルヘキシルカルボニル基、ドデシルカルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフチルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等）、アシルオキシ基（例えば、アセチルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基、ドデシルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基等）、アミド基（例えば、メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ジメチルカルボニルアミノ基、プロピルカルボニルアミノ基、ペンチルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基、２－エチルヘキシルカルボニルアミノ基、オクチルカルボニルアミノ基、ドデシルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等）、カルバモイル基（例えば、アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、オクチルアミノカルボニル基、２－エチルヘキシルアミノカルボニル基、ドデシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基、２－ピリジルアミノカルボニル基等）、ウレイド基（例えば、メチルウレイド基、エチルウレイド基、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、オクチルウレイド基、ドデシルウレイド基、フェニルウレイド基ナフチルウレイド基、２－ピリジルアミノウレイド基等）、スルフィニル基（例えば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、ブチルスルフィニル基、シクロヘキシルスルフィニル基、２－エチルヘキシルスルフィニル基、ドデシルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基、ナフチルスルフィニル基、２－ピリジルスルフィニル基等）、アルキルスルホニル基（例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、２－エチルヘキシルスルホニル基、ドデシルスルホニル基等）、アリールスルホニル基又はヘテロアリールスルホニル基（例えば、フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、２－ピリジルスルホニル基等）、アミノ基（例えば、アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、ジタートブチル基、シクロヘキシルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、２－エチルヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、アニリノ基、ナフチルアミノ基、２－ピリジルアミノ基等）、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等）、フッ化炭化水素基（例えば、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ペンタフルオロフェニル基等）、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、シリル基（例えば、トリメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリフェニルシリル基、フェニルジエチルシリル基等）、ホスホノ基等が挙げられる。好ましくは、アルキル基、芳香族炭化水素基、アミノ基、ヒドロキシ基、シリル基が挙げられる。
　また、これらの置換基は、上記の置換基によってさらに置換されていてもよい。
　このうち、Ｒ1～Ｒ4で表される置換基は、アルキル基又は芳香族炭化水素基が好ましい。
　Ｒ1～Ｒ4で表されるアルキル基としては、炭素数６～１０の置換又は無置換のアルキル基が好ましい。例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、シクロペンチル基及びシクロヘキシル基等が挙げられる。
　Ｒ1～Ｒ4で表される芳香族炭化水素基としては、炭素数６～１８の置換又は無置換の芳香族炭化水素基が好ましい。例えば芳香族炭化水素基（フェニル基、ナフチル基、アントリル基、フルオレニル基、フェナントリル基、ビフェニリル基等）が挙げられる。好ましくは、フェニル基及びナフチル基を挙げることができる。
　隣接する置換基同士が環を形成する場合としては、その環状構造は芳香環であっても脂肪環であってもよく、またヘテロ原子を含むものであってもよく、さらに環状構造は２環以上の縮合環であってもよい。ここでいうヘテロ原子としては、窒素原子、酸素原子及び硫黄原子からなる群より選択されるものであることが好ましい。形成される環状構造の例として、ベンゼン環、ナフタレン環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピロール環、イミダゾール環、ピラゾール環、トリアゾール環、イミダゾリン環、オキサゾール環、イソオキサゾール環、チアゾール環、イソチアゾール環、シクロヘキサジエン環、シクロヘキセン環、シクロペンタエン環、シクロヘプタトリエン環、シクロヘプタジエン環、シクロヘプタエン環、カルバゾール環、ジベンゾフラン環等を挙げることができる。
　〈一般式（２）で表される構造を有する化合物〉
　さらに、前記一般式（１）において、Ａ若しくはＢ、又はその両方にヒドロキシ基を有していることが、発光性の向上の観点から好ましく、分子内のπ共役が拡張され、極大発光波長が長波化する観点から、下記一般式（２）で表される構造を有する化合物であることがより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 　上記一般式（２）において、Ｅ1～Ｅ4はそれぞれ置換基を表す。ｍ１～ｍ４はそれぞれ０又は１～５の整数を表す。Ｒ及びＲ′はそれぞれ置換基を表し、ｎ及びｎ′はそれぞれ０又は１～３の整数を表す。なお、ｍ1～ｍ4、ｎ及びｎ′が２以上の場合、Ｅ1～Ｅ4、Ｒ及びＲ′はそれぞれ同じであっても異なっていてもよい。
　Ｅ1～Ｅ4、Ｒ及びＲ′で表される置換基の構造は、上記で詳細に説明した一般式（１）の置換基と同様の基を挙げることができる。なお、Ｅ1～Ｅ4で表される置換基としては、特に、メチル基、エチル基、ｔ－ブチル基等のアルキル基が好ましく、Ｒ及びＲ′で表される置換基としては、水素原子又はヒドロキシ基であることが好ましい。
　本発明に係る一般式（１）又は一般式（２）で表される構造を有するスクアリリウム化合物は、例えば、Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　ｏｆ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，第２３巻、４７８９ページ（２０１１年）、Ｔｈｅ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｐｈｙｓｉｃａｌ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，第９１巻、５１８４ページ（１９８７年）に記載の方法、又は、これらの文献に記載の参照文献に記載の方法を参照することにより合成することができる。
　以下に、本発明に係る波長変換フィルターが含有する発光色素、スクアリリウム化合物、一般式（１）で表される化合物、一般式（２）で表される化合物の代表例を示すが、これらに限定されるものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
　さらに、本発明において、色素として用いられる化合物として、下記に示す文献１記載のピロロピロールシアニン色素や、文献２記載のジシアノビニル置換スクアリリウム色素等も好適に用いることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
　文献１：Ｆｉｓｃｈｅｒ　ｅｔ　ａｌ－Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．２００７，４６，３７５０－３７５３
　文献２：Ｍａｙｅｒｈ－ｆｆｅｒ　ｅｔ　ａｌ－Ｃｈｅｍ．Ｅｕｒ．Ｊ．２０１３，１９，２１８－２３２
　また、本発明において用いられる化合物として、下記一般式（１ａ）～（１ｄ）及び一般式（４）～（１１）で表される構造を有する化合物（１ａ）～（１ｄ）及び化合物（４）～（１１）も好適に用いられる。以下、各一般式（１ａ）～（１ｄ）及び一般式（４）～（１１）についての説明とともに、各化合物を例示する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 （一般式（１ａ）において、各Ｒｃは、それぞれ独立して、水素原子又は置換基を表し、４個のＲｃのうち少なくとも１個は、連結基として－Ｏ－を有してもよい炭素数４～１２の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基（ａ）、又は下記一般式（Ｐ）で表される構造を表する基（Ｐ）を表す。）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
 　（一般式（Ｐ）において、※は置換部位を表す。Ｑは単結合又は２価の連結基を表す。ｎは１～９の整数を表す。Ｒ51は水素原子又はメチル基を表す。）
　前記一般式（１ａ）で表される構造を有する化合物（１ａ）において、４個のＲｃが全て同じアルキル基（ａ）又は基（Ｐ）である、化合物の例示を表Ｉに示す。表Ｉには、化合物名と該化合物が有するＲｃの種類を列記した。なお、表Ｉにおいて、化合物名は略号のみを示した。以下に示す他の化合物を例示する表においても同様に化合物名は略号のみを示す。
　表Ｉにおいて、「ｎ－ｂｕｔｙｌ」はｎ－ブチル基を、「ｎ－ｐｅｎｔｙｌ」はｎ－ペンチル基を、「ｎ－ｈｅｘｙｌ」はｎ－ヘキシル基を、「ｎ－ｈｅｐｔｙｌ」はｎ－ヘプチル基を、「ｎ－ｏｃｔｙｌ」はｎ－オクチル基を、「ｎ－ｎｏｎｙｌ」はｎ－ノニル基を、「ｎ－ｄｅｃｙｌ」はｎ－デシル基を、「ｎ－ｕｎｄｅｃｙｌ」はｎ－ウンデシル基を、「ｎ－ｄｏｄｅｃｙｌ」はｎ－ドデシル基をそれぞれ示す。基（ａ１）を（ａ１）で示す。基（Ｐ）を（Ｐ）で示し、例えば、（Ｐ）（Ｑ＝－ＣＨ2－，ｎ＝２，Ｒ11＝ＣＨ3）のように、Ｑの種類、ｎの数、Ｒ11の種類を「（Ｐ）」の後の括弧内に示す。ただし、Ｑが単結合の場合はＱの表記を省略した。後述する他の化合物に係る表の記載についても、同様である。
　また、以下に示す各表において、基（ａ１）は１－プロピルブチル基、基（ａ２）は１－エチルペンチル基、基（ａ３）は２，４，４－トリメチルペンチル基、基（ａ４）はイソブチル基、基（ａ５）は２－エチルブチル基、基（ａ６）は２－エチルヘキシル基、基（ａ７）は２－ブチルオクチル基である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
　（一般式（１ｃ）において、各Ｒｄは、それぞれ独立して、水素原子又は置換基を表し、４個のＲｄのうち少なくとも１個は、連結基として－Ｏ－を有してもよい炭素数４～１２の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基（ａ）、又は前記一般式（Ｐ）で表される構造を有する基（Ｐ）を表す。各Ｘａは、それぞれ独立して、炭素数１～３のアルキル基若しくはアルコキシ基又はフェニル基を表す。ｍは、０～４の整数を表す。）
　前記一般式（１ｃ）で表される構造を有する化合物（１ｃ）において、４個の（Ｘａ）mが全て同じ（Ｒｄ及び（Ｘａ）ｍが結合したベンゼン環において、それぞれの（Ｘａ）mが同じ）である化合物の例示を表IIに示す。また、４個のＲｄは全て同じアルキル基（ａ）又は基（Ｐ）である。表IIには、化合物名と該化合物が有するＲｄの種類、Ｒｄが結合する炭素原子以外の炭素原子に結合する基又は原子を、Ｒｄの隣から順にＸ１１、Ｘ１２、Ｘ１３、Ｘ１４で示した。表IIにおいて、「－Ｏ－（ａ２）」は、連結基として－Ｏ－が結合した基（ａ２）を示す。また、「２，４，６－ｔｒｉｍｅｔｈｏｘｙｐｈｅｎｙｌ」は２，４，６－トリメトキシフェニル基を、「Ｍｅ」はメチル基を、「Ｐｈ」はフェニル基をそれぞれ示す。後述する他の化合物に係る表の記載についても、同様である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
　（一般式（１ｂ）において、各Ｒａは、それぞれ独立して、炭化水素基を表す。各Ｒｃは、それぞれ独立して、水素原子又は置換基を表し、４個のＲｃのうち少なくとも１個は、連結基として－Ｏ－を有してもよい炭素数４～１２の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基（ａ）、又は前記一般式（Ｐ）で表される構造を有する基（Ｐ）を表す。）
　前記一般式（１ｂ）で表される構造を有する化合物（１ｂ）において、２個のＲａが同じアルキル基であり、かつ４個のＲｃが全て同じアルキル基（ａ）又は基（Ｐ）である、化合物の例示を表IIIに示す。表IIIには、化合物名と該化合物が有するＲｃ及びＲａの種類を列記した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000016
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
　（一般式（１ｄ）において、各Ｒａは、それぞれ独立して、炭化水素基を表す。各Ｒｅは、それぞれ独立して、水素原子又は置換基を表す。各Ｘａは、それぞれ独立して、炭素数１～３のアルキル基若しくはアルコキシ基又は置換又は無置換のフェニル基を表し、４位に結合する場合のＸａは、前記式（Ｄ）で表される構造を有する基であってもよい。ｍは、０～４の整数を表す。ただし、一般式（１ｄ）においては、Ｒａのいずれかが炭素数４～１２の直鎖状又は分岐状のアルキル基（ａ）を表すか、４個のＲｅのうち少なくとも１個が、連結基として－Ｏ－を有してもよい炭素数４～１２の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基（ａ）、又は前記式（Ｐ）で表される構造を有する基（Ｐ）を表すか、又は前記４位にＸａとして前記式（Ｄ）で表される構造を有する基が結合する。）
　前記一般式（１ｄ）で表される構造を有する化合物（１ｄ）において、２個のＲａ、４個のＲｅ及び、４個の（Ｘａ）mが全て同じである化合物の例示を表ＩＶに示す。２個のＲａは、メチル基、エチル基（表中、「Ｅｔ」で示す。）又はアルキル基（ａ）である。４個のＲｅは全て同じアルキル基（ａ）、基（Ｐ）、メチル基又はフェニル基である。表IVには、化合物名と該化合物が有するＲａ及びＲｅの種類、Ｒｅが結合する炭素原子以外の炭素原子に結合する基又は原子を、Ｒｅの隣から順にＸ１１、Ｘ１２、Ｘ１３及びＸ１４で示した。なお、Ｘ１２が基（Ａ）のベンゼン環における４位に相当する。表IVにおける「（Ｄ）－１」は下記式で表される構造を有する基を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000019
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
　前記一般式（４）で表される構造を有する化合物（４）においては、Ｒ1及びＲ5がＮＨＣＯＲａ基、ＯＨ基、ＮＨＳＯ2Ｒｂ基、又はＮＨＰＯ（ＯＲｆ）（ＯＲｇ）基であることが好ましく、各Ｒａがアルキル基（ａ）である構成が好ましい。表Ｖにそのような化合物（４）を例示する。表中、「ｔｏｌｙｌ」はトリル基を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000021
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
　前記一般式（５）で表される構造を有する化合物（５）においては、Ｒ1及びＲ5がＮＨＣＯＲａ基、ＯＨ基、ＮＨＳＯ2Ｒｂ基、又はＮＨＰＯ（ＯＲｆ）（ＯＲｇ）基であることが好ましく、各Ｒａがアルキル基（ａ）である構成が好ましい。表VIにそのような化合物（５）を例示する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000023
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
　前記一般式（６）～（８）で表される構造を有する各化合物（６）～（８）の具体的な例示を、それぞれ表VII、表VIII及び表IXに示す。また、下記表において、「－Ｏ－（ａ４）」は、連結基として－Ｏ－が結合した基（ａ４）を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000025
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000026
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000027
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
　前記一般式（９）～（１１）で表される構造を有する各化合物（９）～（１１）の具体的な例示を、それぞれ表Ｘ、表XI及び表XIIに示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000029
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000030
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000031
　さらに、本発明に係る第１の色素及び第２の色素に用いられる化合物として、下記化合物も用いることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
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Figure JPOXMLDOC01-appb-C000040
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Figure JPOXMLDOC01-appb-C000043
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Figure JPOXMLDOC01-appb-C000045
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Figure JPOXMLDOC01-appb-C000050
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Figure JPOXMLDOC01-appb-C000053
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Figure JPOXMLDOC01-appb-C000055
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Figure JPOXMLDOC01-appb-C000057
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000058
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000059
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000060
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Figure JPOXMLDOC01-appb-C000063
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Figure JPOXMLDOC01-appb-C000067
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000068
 　［撮像部］
　次いで、生体撮像装置を構成する撮像部の詳細について説明する。
　本発明に適用可能な撮像部（以下、イメージセンサーともいう。）は、面光源と同一平面上に設置され、少なくとも近赤外線領域に感度を有するカメラから構成されていることが好ましく、必要に応じて複数設けてもよい。
　カメラを構成するイメージセンサーは、レンズから入射した光を電気信号に変換する半導体（撮像素子）である。このうち、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）方式、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ　Ｍｅｔａｌ　Ｏｘｉｄｅ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）方式などを適用することができ、認証速度及び低コスト、低消費電力、小型化の観点から、ＣＭＯＳがより好ましく用いられる。
　本発明に適用可能なイメージセンサーとしては、少なくとも有機光電変換層を有する光電変換方式であり、更には、少なくとも対向電極、有機光電変換層、画素電極及び薄膜トランジスター（ＴＦＴ）により構成されていることが好ましい。
　図８は、本発明に適用可能なイメージセンサーの構成の一例を示す概略断面図である。
　図８では、上面側（指面側）より、指紋部（静脈）からの散乱光Ｌ２が入光する方式を示してある。本発明に係る撮像部Ｄを構成するイメージセンサーＳは、散乱光Ｌ２が到達する面側から、対向電極５２、有機光電変換層５１、画素電極５４が配置され、光電変換素子ＰＥＤを構成している。光電変換素子ＰＥＤの下部には、画素電極５４と対向する位置にＴＦＴ５６が配置され、その間が接続部５５により接続されている。この時、画素電極５４、接続部５５及びＴＦＴ５６は、絶縁層５７内に配置され、その下部に、基材５８が設けられている構成である。本発明では、接続部５５、ＴＦＴ５６、絶縁層５７及び基材５８よりなる構成を、ＴＦＴユニット５３と称す。
　また、本発明に適用可能な有機光電変換層を含む光学方式のイメージセンサーＳの具体的な構成としては、例えば、特開２００８－０６７０３４号公報、特開２００９－２０７０６２号公報、特開２０１１－１４２３１８号公報、特開２０１１－２２２９４９号公報、特開２０１２－０９９５９２号公報、特開２０１２－２２７３６４号公報、特開２０１３－０２６４８３号公報、特開２０１３－０８４７８９号公報、特開２０１３－０９３３５３号公報、特開２０１４－０２２５２５号公報、特開２０１４－０６０３１５号公報、特開２０１５－０１５４１５号公報等で開示されている有機光電変換素子、光センサー等の記載内容及び構成要件を参照することができる。
　《生体計測装置》
　本発明の生体計測装置は、生体に光を照射して生体信号を計測する生体計測装置であって、前記生体に対し光を照射する面光源と、前記生体内部からの散乱光を受光する測定部を有し、前記面光源と前記測定部が同一平面上の対向する位置に配置され、前記面光源と前記測定部の対向するそれぞれの端部間の距離が、１０～４５ｍｍの範囲内であることを特徴とする。
　本発明の構成を備えた生体計測装置としては、特に限定されないが、パルスオキシメーター、脈波センサー等が挙げられる。生体計測装置は、現在社会において、日々の健康管理や医療現場での使用に欠かせない機器であり、精度の高い生体情報を得ることは非常に重要である。ここでは、パルスオキシメーター及び脈波センサーの詳細についての詳細な説明は省略する。
　本発明の生体計測装置の一例を、図１０Ａ～図１０Ｃ、及び図１１Ａ～図１１Ｃに示す。
　図１０Ａに示す生体計測装置Ｇは、同一平面上に配置した面光源Ｃと測定部Ｈの構成と、端部間の距離Ｗを有している構成を示す。
　図１０Ｂに示す生体計測装置Ｇは、図１０Ａの構成に対し面光源ＣがベゼルＢｚを有している例を示してある。この場合、発光領域は、ベゼルＢｚを除く領域であり、発光領域の端部から撮像部Ｄの端部までが、距離Ｗとなる。
　図１０Ｃに示す生体計測装置Ｇは、図１０Ｂの構成に対し、面光源Ｃと撮像部Ｄが直接接している構成であり、この構成においては、ベゼルＢｚの幅が距離Ｗとなる。
　図１１Ａに示す生体計測装置Ｇは、図１０Ａの構成に対し、同一平面上に２個の面光源Ｃを測定部の両端部に配置した構成を示している。
　図１１Ｂに示す生体計測装置Ｇは、図１１Ａの構成に対し面光源ＣがベゼルＢｚを有している例を示してある。この場合、発光領域は、ベゼルＢｚを除く領域であり、発光領域の端部から撮像部Ｄの端部までが、距離Ｗとなる。
　図１１Ｃに示す生体計測装置Ｇは、図１１Ｂの構成に対し、面光源Ｃと撮像部Ｄが直接接している構成であり、この構成においては、ベゼルＢｚの幅が距離Ｗとなる。
　以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。また、特記しない限り、「％」及び「部」は、それぞれ、「質量％」及び「質量部」を意味する。
　実施例１
　《発光体の構成材料の作製》
　〔有機ＥＬ素子Ａ（ＯＬＥＤＡ）の作製〕
　下記手順に従って、基材上に陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極を積層して封止を行い、面発光体であるボトルエミッション型の赤色発光有機ＥＬ素子Ａを作製した。
　（陽極の形成）
　はじめに、ポリエチレンナフタレートフィルム（帝人デュポン社製、以下、ＰＥＮと略記する。）の陽極を形成する側の全面に、特開２００４－６８１４３号公報に記載の構成の大気圧プラズマ放電処理装置を用いて、ＳｉＯxからなる無機物のガスバリアー層を厚さ５００ｎｍとなるように形成した。これにより、酸素透過度が０．００１ｍＬ／（ｍ2・２４ｈ・ａｔｍ）以下、水蒸気透過度が０．００１ｇ／（ｍ2・２４ｈ）以下のガスバリアー性を有するフレキシブル性を有する基材（ガスバリアーフィルム）を作製した。
　その後、厚さが１５０ｎｍとなるよう、ＩＴＯ（Ｉｎ2Ｏ3：ＳｎＯ2＝９０：１０　質量％比）をスパッタリング法で成膜した後、パターニングを行い、陽極を形成した。なお、パターンは発光領域の面積が１０ｍｍ×４０ｍｍとなるようにした。続いて、イソプロピルアルコールを用いて超音波洗浄した後、乾燥窒素ガスで乾燥させて、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。
　（有機機能層群の形成）
　上記方法で作製した陽極を、露点―８０℃以下、酸素濃度１ｐｐｍ以下のグローブボックス内にて乾燥させたのち、真空蒸着装置内に移送した。真空蒸着装置内のるつぼ（モリブデン製、又はタングステン製の抵抗加熱用材料製）に、下記の各有機機能層の構成材料を有機ＥＬ素子の作製に必要とする量を充填した。
　〈正孔注入層の形成〉
　上記真空蒸着装置を１×１０-4Ｐａまで減圧し、化合物ＨＩＬ－１（ＭＴＤＡＴＡ）を、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で蒸着し、陽極上に厚さ１５ｎｍの正孔注入層（以下、ＨＩＬと表記）を形成した。
　〈正孔輸送層の形成〉
　次いで、下記化合物ＨＴＬ－１（α－ＮＰＤ）をＨＩＬ上に蒸着し、厚さ３０ｎｍの正孔輸送層（ＨＴＬ）を形成した。
　〈赤色りん光発光層の形成〉
　続いて、発光ホストである化合物Ｈ－１とドーパントである化合物ＤＰ－１の入った加熱ボートをそれぞれ独立に通電し、Ｈ－１とＤＰ－１の蒸着速度が１００：６となるように調整し、厚さ２０ｎｍの赤色りん光発光層（ＥＭＬ）を形成した。
　〈電子輸送層の形成〉
　次いで、トリス（８－ヒドロキシキノリナート）アルミニウム（Ａｌｑ3）の入った前記加熱ボートを通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で蒸着し、ＥＭＬ上に厚さ２５ｎｍの電子輸送層（ＥＴＬ）層を形成した。
　〈電子注入層の形成〉
　次いで、ＬｉＦを蒸着速度０．１ｎｍ／秒で蒸着し、厚さ１ｎｍの電子注入層（ＥＩＬ）を形成した。
　（陰極の形成）
　続いて、アルミニウムを厚さ７０ｎｍで蒸着して、陰極を形成した。
　（封止構造の形成）
　次いで、上記で得られた陽極～陰極までの積層体の陰極上に、市販のロールラミネート装置を用いて封止基材を接着した。封止基材は、可撓性を有する厚さ３０μｍのアルミニウム箔（東洋アルミニウム（株）製）に、ドライラミネーション用の２液反応型のウレタン系接着剤を用いて厚さ１．５μｍの接着剤層を設け、厚さ１２μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムをラミネートして作製した。
　この封止基材のアルミニウム箔の接着面（つや面）に沿って、ディスペンサーを用いて熱硬化性接着剤を均一に塗布し、厚さ２０μｍの接着層を形成した。これを１００Ｐａ以下の減圧下で１２時間乾燥させた。なお、熱硬化性接着剤としては、下記（Ａ）～（Ｃ）構成成分を混合させたものを用いた。
　（Ａ）ビスフェノールＡジグリシジルエーテル（ＤＧＥＢＡ）
　（Ｂ）ジシアンジアミド（ＤＩＣＹ）
　（Ｃ）エポキシアダクト系硬化促進剤
　次いで、封止基材を露点温度－８０℃以下、酸素濃度０．８ｐｐｍの窒素雰囲気下へ移動して、１２時間以上乾燥させ、封止用接着剤の含水率が１００ｐｐｍ以下となるように調整した。
　最後に、封止基材を積層体に対して密着・配置し、圧着ロールを用いて、温度１００℃、圧力０．５ＭＰａ、装置速度０．３ｍ／分の条件で密着封止し、その後、１１０℃で３０分間の加熱処理を施すことにより、接着剤を硬化させ、有機ＥＬ素子Ａを得た。
　有機ＥＬ素子Ａの作製に用いた各構成材料の詳細は、以下の通りである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000069
 　〔ＬＥＤパッケージの作製〕
　国際公開第２０１５／０１１９２５号に記載の方法に従って、点光源として、基板上にＡｌＧａＡｓ系の赤色発光ＬＥＤ及び金属部が配置されたＬＥＤパッケージを作製した。
　〔波長変換フィルター１の作製〕
　下記の方法に従って、波長変換フィルター１を作製した。
　溶媒であるトルエンに、マトリックス材料であるポリスチレン（ＡＣＲＯＳ　ＯＲＧＡＮＩＣＳ社製、重量平均分子量Ｍｗ＝２６００００）と発光色素Ａ－１（例示化合物（５）前出）とを、質量比で９９：１となるように添加し、これらをナスフラスコに入れて８０℃に加熱撹拌して十分に溶解させた。
　次いで、得られた混合溶液を、前述した有機ＥＬ素子の基材として用いたものと同様のガスバリアーフィルム上に、アプリケーターを用いて塗布し、室温で１０分乾燥させた後、さらに８０℃で１０分加熱乾燥を行って、厚さ４０μｍの発光色素層を形成した。その後、封止用の接着剤を付けたガスバリアーフィルムを用意して塗布面と張り合わせ、９０℃の加熱条件で真空ラミネーターを用いて封止を行った。その後、１１０℃で３０分加熱処理を行うことにより接着剤を硬化させ、波長変換フィルター１を作製した。
　《発光体の作製》
　〔発光体１の作製〕
　上記作製した点光源であるＬＥＤパッケージの発光面と、波長変換フィルター１とを密着させることにより、点発光体である発光体１を作製した。
　〔発光体２の作製〕
　上記作製した面光源である有機ＥＬ素子Ａの発光面と、波長変換フィルター１とを密着させることにより、図７で示す構成の面発光体である発光体２を作製した。
　《生体撮像装置の作製》
　〔生体撮像装置１－１の作製〕
　生体撮像装置１－１は、近赤外線を発する発光体として、上記作製した点光源であるＬＥＤパッケージと波長変換フィルター１とから構成される発光体１を用い、点光源の発光を調整する制御部と、被認証体として人間の人差し指を用い、そこからの静脈の散乱光を検出して撮像を行う撮像部（イメージセンサー）として、近赤外領域に感度を有する市販のＣＭＯＳセンサーを具備した撮像装置と、画像処理を行う認証部とから構成し、同一平面上に、発光体１と撮像部を、図２Ｂで示す構成で配置した。このとき、発光体１を構成するＬＥＤ光源の端部と、撮像部の端部間の距離Ｗが９ｍｍとなる条件で配置した。
　〔生体撮像装置１－２及び１－３の作製〕
　上記生体撮像装置１－１の作製において、発光体１を構成するＬＥＤ光源の端部と撮像部の端部間の距離Ｗを、それぞれ２０ｍｍ、３５ｍｍに変更した以外は同様にして、生体撮像装置１－２及び１－３を作製した。
　〔生体撮像装置１－４の作製〕
　生体撮像装置１－４は、近赤外線を発する発光体として、上記作製した面光源である有機ＥＬ素子Ａと波長変換フィルター１とから構成される発光体２を用い、面光源の発光を調整する制御部と、被認証体として人間の人差し指を用い、そこからの静脈の散乱光を検出して撮像を行う撮像部（イメージセンサー）として、近赤外領域に感度を有する市販のＣＭＯＳセンサーを具備した撮像装置と、画像処理を行う認証部とから構成し、同一平面上に、発光体２と撮像部を、図２Ｂで示す構成で配置した。このとき、発光体２を構成する有機ＥＬ素子の図３で示すような発光領域の端部と、撮像部の端部間の距離Ｗが９ｍｍとなる条件で配置した。
　〔生体撮像装置１－５～１－１３の作製〕
　上記生体撮像装置１－４の作製において、発光体２を構成する有機ＥＬ素子の図３で示すような発光領域の端部と、撮像部の端部間の距離Ｗを、それぞれ表XIIIに記載の条件となるように同一平面上に配置した以外は同様にして、生体撮像装置１－５～１－１３を作製した。
　《撮像画像の評価》
　上記生体撮像装置で撮像した静脈画像について、下記の方法に従って明度特性を評価した。画像の編集及び加工には、市販のソフトウェアであるＧＩＭＰ（ＧＮＵ　Ｉｍａｇｅ　Ｍａｎｉｐｕｌａｔｉｏｎ　Ｐｒｏｇｒａｍ、ＧＮＵ　ＧＰＬの下で配布）を用いた。
　認証部により得られた各画像処理データについて、静脈部のみを選択して切り出した画像をＩ、それ以外の領域の画像をＩＩとして、それぞれ２種のデータに切り分けた。その後、各データについて各画素数（８ビット２５６階調とした）の明度の分布を示すヒストグラムを作成した。
　（１．コントラスト特性の評価）
　得られた画像ＩＩの各データのヒストグラムにおいて、階調が０～５０となる領域（暗い画像部分）及び２０５～２５５となる領域（いずれも画像として不適な条件の画像）の合計の画素数をＸとし、最適な範囲の輝度値である５１～２０４までの範囲の画像数の合計をＹとしたとき、下記式（Ａ）に従い、コントラスト特性を測定し、下記の基準に従って、撮像画像のコントラストの評価を行った。
　式（Ａ）　　コントラスト特性＝Ｘ／（Ｘ＋Ｙ）
　◎：コントラスト特性（Ｘ／（Ｘ＋Ｙ））が、０．３３未満
　〇：コントラスト特性（Ｘ／（Ｘ＋Ｙ））が、０．３３以上、０．５０未満
　△：コントラスト特性（Ｘ／（Ｘ＋Ｙ））が、０．５０以上、０．６７未満
　×：コントラスト特性（Ｘ／（Ｘ＋Ｙ））が、０．６７以上
　（２．静脈部画素数の評価）
　得られた画像Ｉの各データのヒストグラムにおいて、画像Ｉを形成する各階調の度数の合計値を算出し、静脈部の画素数を算出した。
　上記評価１及び２で得られた結果を、表XIIIに示す。なお、評価２は生体撮像装置１－７の結果を１００としたときの相対値で記載した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000070
 　表XIIIに記載の結果より明らかなように、発光光源として面光源を使用し、同一平面上に配置された面光源である有機ＥＬ素子に発光領域の端部と、撮像部の端部間の距離Ｗを、１０～４５ｍｍの範囲内に設定した本発明の生体撮像装置は、比較例に対し、生体認証により得られる撮像画像は、指面表面からの反射光の映り込みがなく、コントラスト特性優れていることがわかる。また静脈部を形成する画素数についても、距離Ｗが本願範囲の場合は認識に十分な量存在する一方、生体撮像装置１－１３のように４５ｍｍを超えた位置にすることで急激に減少した。また、比較例である生体撮像装置１－１、１－２、１－３、１－４では、反射光が映り込み画像が飽和したことで静脈部の識別が難しく、測定が困難であった。よって、面光源を用いて距離Ｗを１０～４５ｍｍの範囲内、更に１５～４０ｍｍ、より好ましくは２０～４０ｍｍとした場合に精度良く認証を行うことができることがわかる。
　実施例２
　《タッチセンサー機能付き有機ＥＬモジュールの作製》
　有機ＥＬ素子に対し、図４及び図５で示すような発光素子駆動回路ユニット１２とタッチ検知回路１４を付与したタッチセンサー機能付きの有機ＥＬモジュールを作製した。
　有機ＥＬ素子の構成は、実施例１で作製した有機ＥＬ素子Ａと同一の構成とした。
　図５で示す発光素子駆動回路ユニット１２を構成する発光素子駆動回路２３は、図９に示す構成とした。
　図９は、発光素子駆動回路ユニットを構成する発光素子駆動回路の概略回路図である。
　図９において、発光素子駆動回路部２３としては、昇圧型又は降圧型のＤＣ－ＤＣコンバーター回路３１、ＤＣ－ＤＣコンバーターのスイッチ素子制御回路３２、電流値のフィードバック回路３３で構成した。
　また、タッチ検知回路部２４としては、増幅器、フィルター、ＡＤ変換器、整流平滑回路、比較器で構成される直列容量分圧比較方式（オムロン方式）とした。
　《面発光体３の作製》
　上記作製した面光源であるタッチセンサー機能付き有機ＥＬモジュールの発光面と、実施例１で作製した波長変換フィルター１とを密着させることにより、図７で示す構成の面発光体３を作製した。
　《生体撮像装置２－１～２－１０の作製》
　実施例１に記載の生体撮像装置１－４～１－１３の作製において、面発光体として、有機ＥＬ素子Ａを具備した発光体２に代えて、上記作製したタッチセンサー機能付き有機ＥＬモジュールを具備した面発光体３に変更した以外は同様にして、生体撮像装置２－１～２－１０を作製した。
　《撮像画像の評価》
　上記作製した生体撮像装置２－１～２－８について、実施例１に記載の方法と同様にして、撮像画像の評価を行い、得られた結果を表XIVに示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000071
 　表XIVに記載の結果より明らかなように、面光源としてタッチセンサー機能付き有機ＥＬモジュールを用いた場合でも、実施例１と同様に、コントラスト特性優れている生体認証画像を得ることができた。
　さらに、タッチセンサー機能付き有機ＥＬモジュールを用いることにより、実施例１に記載の構成に対し、操作性及び省電力性に優れていることを確認することができた。
　実施例３
　《脈波センサー３－１の作製》
　脈波センサー３－１は、近赤外線を発する発光体として、上記作製した面光源である有機ＥＬ素子Ａと波長変換フィルター１とから構成される発光体２を用い、面光源の発光を調整する制御部と、測定対象として人間の人差し指および手首を用い、そこからの動脈の散乱光を検出して脈波信号を取得する測定部として、近赤外領域に感度を有する市販のフォトダイオードを具備した測定装置とから構成し、同一平面上に、発光体２と測定部を、図１０Ｂで示す構成で配置した。このとき、発光体２を構成する有機ＥＬ素子の図３で示すような発光領域の端部と、撮像部の端部間の距離Ｗが９ｍｍとなる条件で配置した。
　《脈波センサー３－２～３－６の作製》
　上記脈波センサー３－１の作製において、発光体２を構成する有機ＥＬ素子の図３で示すような発光領域の端部と、測定部の端部間の距離Ｗを、それぞれ表ＸＶに記載の条件となるように同一平面上に配置した以外は同様にして、脈波センサー３－２～３－６を作製した。
　《脈波測定の評価》
　上記脈波センサーで計測した脈波信号について、心臓の拍動に対応した脈の容積変化に由来するＡＣ成分と、拍動成分を含まない生体組織からの反射光や散乱光のＤＣ成分を算出した。この際、ＤＣ成分の値（ＤＣ）に対してＡＣ成分の値（ＡＣ）が大きいほど、精度の高い脈波信号が得られていると言える。
　そこで、下記式（Ｂ）に従い、脈波測定の評価を行い、下記の基準に従って、脈波測定評価を行った。
　式（Ｂ）　　脈波測定＝ＡＣ／ＤＣ
　〇：脈波測定（ＡＣ／ＤＣ）が、１％以上
　△：脈波測定（ＡＣ／ＤＣ）が、０．１％以上、１％未満
　×：脈波測定（ＡＣ／ＤＣ）が、０．１％未満
　上記作製した脈波センサー３－１～３－６において、得られた脈波測定の評価結果を表XVに示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000072
　表XVに記載の結果より明らかなように、発光光源として面光源を使用し、同一平面上に配置された面光源である有機ＥＬ素子の発光領域の端部と、測定部の端部間の距離Ｗを、１０～４５ｍｍの範囲内に設定した本発明の脈波センサーは、比較例に対し、人差し指と手首での脈波測定において、優位な結果を示した。
　実施例４
　〔発光体３の作製〕
　上記作製した発光体２において、波長変換フィルターの上部から、さらに赤色光を遮蔽するカットフィルターを密着させることにより、赤外光のみを照射する面発光体である発光体３を作製した。
　《パルスオキシメーター４－１の作製》
　パルスオキシメーター４－１は、近赤外線を発する発光体として、上記作製した発光体３と、赤色光を発する発光体として、上記作製した有機ＥＬ素子Ａ、動脈からの散乱光を検出する測定部としてのフォトダイオードを、図１１Ｂのように配置して作製した。この時、発光体３および有機ＥＬ素子Ａの発光領域の端部と、測定部の端部間の距離Ｗがそれぞれ９ｍｍとなる条件で配置し、人間の人差し指で測定を行ってＳｐＯ2（動脈血酸素飽和度）を測定した。
　《パルスオキシメーター４－２～４－６の作製》
　上記パルスオキシメーター４－１の作製において、発光体３および有機ＥＬ素子Ａの発光領域の端部と、測定部の端部間の距離Ｗを、それぞれ表ＸＶＩに記載の条件となるように同一平面上に配置した以外は同様にして、パルスオキシメーター４－２～４－６を作製した。
　《ＳｐＯ2評価》
　上記作製したパルスオキシメーターと、市販のパルスオキシメーターを同時に装着してＳｐＯ2の計測を行い、その差異から計測したＳｐＯ2の値の正確性を求めた。
　測定したＳｐＯ2は下記の基準に従って、評価を行った。
　〇：測定値の差異が、３％未満
　△：測定値の差異が、３％以上、５％未満
　×：測定値の差異が、５％以上、
　上記作製したパルスオキシメーター４－１～４－６において、得られたＳｐＯ２の評価結果を表XVIに示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000073
　表XVIに記載の結果より明らかなように、発光光源として面光源を使用し、同一平面上に配置された面光源である有機ＥＬ素子の発光領域の端部と、測定部の端部間の距離Ｗを、１０～４５ｍｍの範囲内に設定した本発明のパルスオキシメーターは、比較例に対し、人差し指と手首でのＳｐＯ2測定において優位な結果を示した。
　本発明の生体撮像装置は、生体表面からの反射光の入光を防止し、コントラストに優れた静脈の撮像ができ、認証精度の高い生体撮像装置であり、ＡＴＭ、携帯電話機、ＰＤＡ、パーソナルコンピュータ等における静脈を用いた認証に好適に使用することができる。また、本発明の生体計測装置は、優れた脈波測定能を有する脈波センサーや、優れたＳｐＯ2測定能を有するパルスオキシメーターに好適に使用することができる。
　２　有機ＥＬパネル
　３　陽極
　４　第１のキャリア輸送機能層群
　５　発光層
　６　第２のキャリア輸送機能層群
　７　陰極
　８　封止用接着層
　９　封止基板
　１１　透明基材
　１２　発光素子駆動回路ユニット
　１４　タッチ検出回路ユニット
　２１Ａ、２１Ｂ　有機ＥＬ素子の寄生容量
　２２、２２Ａ、２２Ｂ　有機ＥＬ素子
　２３　発光素子駆動回路部
　２４　タッチ検知回路部
　２５、２５Ａ、２５Ｂ　陽極配線
　２６、２６Ａ、２６Ｂ　陰極配線
　２７　グランド
　３１　ＤＣ－ＤＣコンバーター回路
　３２　ＤＣ－ＤＣコンバーターのスイッチ素子制御回路
　３３　電流値のフィードバック回路
　４０　波長変換フィルター
　５１　有機光電変換層
　５２　対向電極
　５３　ＴＦＴユニット
　５４　画素電極
　５５　接続部
　５６　ＴＦＴ
　５７　絶縁層
　５８　基材
　Ａ　生体撮像装置
　Ｂ　静脈
　Ｂｚ　ベゼル
　Ｃ　面光源
　ＣＡ　面光源積層体
　Ｄ　撮像部
　Ｆ　指
　Ｇ　生体計測装置
　Ｈ　測定部
　ＩＲ　近赤外光
　Ｌ１　照射光
　Ｌ２　散乱光
　Ｍ　有機ＥＬモジュール
　ＰＥＤ　光電変換素子
　Ｒ　赤色発光
　ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４、ＳＷ５　スイッチ
　Ｕ　有機機能層ユニット
　Ｗ　端部間の距離

Claims (10)

  1. 　生体を認証対象として撮像する生体撮像装置であって、
    　前記生体に対し光を照射する面光源と、前記生体内部からの散乱光を受光する撮像部を有し、
    　前記面光源と前記撮像部が同一平面上の対向する位置に配置され、
    　前記面光源と前記撮像部の対向するそれぞれの端部間の距離が、１０～４５ｍｍの範囲内であり、かつ、
    　前記平面上を指触して、静脈認証を行うことを特徴とする生体撮像装置。
  2. 　前記面光源と前記撮像部の対向するそれぞれの端部間の距離が、１５～４０ｍｍの範囲内であることを特徴とする請求項１に記載の生体撮像装置。
  3. 　前記面光源が、有機エレクトロルミネッセンス素子であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の生体撮像装置。
  4. 　前記有機エレクトロルミネッセンス素子が、タッチセンサー機能を具備していることを特徴とする請求項３に記載の生体撮像装置。
  5. 　前記面光源が、少なくとも前記有機エレクトロルミネッセンス素子と波長変換フィルターより構成されている面光源積層体であることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の生体撮像装置。
  6. 　前記面光源積層体が、前記有機エレクトロルミネッセンス素子が６００～７００ｎｍの範囲内の光を発光し、前記有機エレクトロルミネッセンス素子からの光を吸収して、前記波長変換フィルターを介して、近赤外光を前記生体に放射することを特徴とする請求項５に記載の生体撮像装置。
  7. 　生体に光を照射して生体信号を計測する生体計測装置であって、
    　前記生体に対し光を照射する面光源と、前記生体内部からの散乱光を受光する測定部を有し、
    　前記面光源と前記測定部が同一平面上の対向する位置に配置され、
    　前記面光源と前記測定部の対向するそれぞれの端部間の距離が、１０～４５ｍｍの範囲内であることを特徴とする生体計測装置。
  8. 　前記面光源が、有機エレクトロルミネッセンス素子であることを特徴とする請求項７に記載の生体計測装置。
  9. 　前記面光源が、少なくとも前記有機エレクトロルミネッセンス素子と波長変換フィルターより構成されている面光源積層体であることを特徴とする請求項８に記載の生体計測装置。
  10. 　前記面光源積層体が、前記有機エレクトロルミネッセンス素子が６００～７００ｎｍの範囲内の光を発光し、前記有機エレクトロルミネッセンス素子からの光を吸収して、前記波長変換フィルターを介して、近赤外光を前記生体に放射することを特徴とする請求項９に記載の生体計測装置。
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