光センサ
【課題】コンパクトな設計が可能な光センサを提供する。
【解決手段】複数の光センサ画素がマトリクス状に配置された光センサアレイと、前記光センサアレイの下側に配置されたバックライトとを備え、前記光センサアレイは、表面遮光膜（例えば、Ａｌ膜）を有し、前記表面遮光膜は、前記各光センサ画素に被写体からの光が入射される入射孔と、前記入射孔の周囲に設けられ前記バックライトからの照射光を前記被写体に照射する通過孔とを有する。前記バックライトは、導光板と、前記導光板の側面に配置される光源とを有する。前記導光板の前記光センサアレイと反対側の面に配置される反射膜を有する。前記バックライトは、導光板と、前記導光板の前記光センサアレイと反対側の面に配置される光源とを有する。前記導光板の前記光センサアレイ側の面に配置される複数の光学シート類を有する。
【解決手段】複数の光センサ画素がマトリクス状に配置された光センサアレイと、前記光センサアレイの下側に配置されたバックライトとを備え、前記光センサアレイは、表面遮光膜（例えば、Ａｌ膜）を有し、前記表面遮光膜は、前記各光センサ画素に被写体からの光が入射される入射孔と、前記入射孔の周囲に設けられ前記バックライトからの照射光を前記被写体に照射する通過孔とを有する。前記バックライトは、導光板と、前記導光板の側面に配置される光源とを有する。前記導光板の前記光センサアレイと反対側の面に配置される反射膜を有する。前記バックライトは、導光板と、前記導光板の前記光センサアレイと反対側の面に配置される光源とを有する。前記導光板の前記光センサアレイ側の面に配置される複数の光学シート類を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光センサに係わり、特に、光センサアレイの下側に光源を配置した、静脈認証センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の静脈認証センサは、赤外光発光ダイオード（７００〜９００ｎｍ）を光源として受光側にＣＣＤ及びピントの合った画像を得るためのレンズを装着している。従来構造を図１２〜図１４に示す。
図１２は、赤外光発光ダイオード８を指１の上に付けた構造、図１３は、指１の左右に赤外光発光ダイオード８を設けた構造、図１４は、指１の左右斜めに赤外光発光ダイオード８を設けた構造である。
従来の静脈認証センサは、受光素子である光センサアレイ２の上に、手あるいは指１を置き、その手あるいは指１の上、または横、あるいは斜めから赤外光を照らし、手あるいは指１の中に赤外光を入れて、出てきた光をレンズ３にて集光し、光センサアレイ２に入射して静脈の影を投影して認証している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−３９５９４号公報
【特許文献２】特開２０１０−９７４８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の静脈認証センサでは、手あるいは指の内部に赤外光を入射させて、静脈の影を映すようにしているので光量が必要とされる。このため、映像が暗く静脈を確認するため映像処理により感度を上る必要がある。さらに、構造的にも、光センサアレイ２以外にレンズ３を使用する必要があるため、赤外光発光ダイオード８と手あるいは指、並びに、手あるいは指と光センサアレイ３との間に距離をとる必要があり、光センサ自体が大きくなり、コンパクトな設計ができないという問題点があった。
本発明は、前記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、コンパクトな設計が可能な光センサを提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかにする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記の通りである。
（１）複数の光センサ画素がマトリクス状に配置された光センサアレイと、前記光センサアレイの下側に配置されたバックライトとを備え、前記光センサアレイは、表面遮光膜（例えば、Ａｌ膜）を有し、前記表面遮光膜は、前記各光センサ画素に被写体からの光が入射される入射孔と、前記入射孔の周囲に設けられ前記バックライトからの照射光を前記被写体に照射する通過孔とを有する。
（２）（１）において、前記バックライトは、導光板と、前記導光板の側面に配置される光源とを有する。
（３）（２）において、前記導光板の前記光センサアレイと反対側の面に配置される反射膜を有する。
（４）（１）において、前記バックライトは、導光板と、前記導光板の前記光センサアレイと反対側の面に配置される光源とを有する。
（５）（２）または（４）において、前記導光板の前記光センサアレイ側の面に配置される複数の光学シート類を有する。
【０００６】
（６）（１）ないし（５）の何れかにおいて、前記各光センサ画素は、金属膜から成る下部電極と、前記下部電極上に設けられるアモルファスシリコン膜と、前記アモルファスシリコン膜上に設けられるｎ型アモルファスシリコン膜と、前記ｎ型アモルファスシリコン膜上に設けられる上部電極（例えば、ＩＴＯ）とを有する。
（７）（６）において、前記各光センサ画素の間に設けられる平坦化膜（例えば、有機絶縁膜）を有する。
（８）（６）または（７）において、前記表面遮光膜は、前記平坦化膜と前記上部電極との間に配置され、前記下部電極の前記表面遮光膜の前記貫通孔に対応する箇所にも、前記バックライトからの照射光を前記被写体に照射する通過孔が形成されている。
（９）（６）ないし（８）の何れかにおいて、前記下部電極と前記アモルファスシリコン膜との間に設けられる絶縁膜を有し、前記絶縁膜は、前記各光センサ画素に対応する領域に孔を有し、前記下部電極と前記アモルファスシリコン膜とは、前記絶縁膜上に形成された孔において電気的に接続されている。
（１０）（６）ないし（９）の何れかにおいて、前記下部電極は、透明基板上に形成されている。
（１１）（６）ないし（１０）の何れかにおいて、前記上部電極上に設けられる表面保護層を有する。
【発明の効果】
【０００７】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである。
本発明によれば、コンパクトな設計が可能な光センサを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施例の光センサの構造を説明するための概略図である。
【図２】図１に示すバックライトとして、エッジライト形バックライトを採用した場合の、本実施例の光センサの概略構成を示す分解斜視図である。
【図３】図１に示すバックライトとして、直下形バックライトを採用した場合の、本実施例の光センサの概略構成を示す分解斜視図である。
【図４】本発明の実施例の光センサにおいて、赤外光通過孔の設ける位置、孔の形状の一例を示す図である。
【図５】図１に示す光センサアレイの平面図である。
【図６】図５に示すＡ−Ａ’切断線に沿った断面構造を示す断面図である。
【図７】図１に示す光センサアレイの電極構造を説明するための図である。
【図８】図５ないし図７に示す光センサ画素の等価回路を示す回路図である。
【図９】図５ないし図７に示す光センサアレイの回路構成を示す回路図である。
【図１０】図９に示す光センサアレイの駆動方法を説明するためのタイミング図である。
【図１１】本発明の実施例の光センサの使用例の一例を示す図である。
【図１２】従来の静脈認証センサの一例を説明するための図である。
【図１３】従来の静脈認証センサの他の例を説明するための図である。
【図１４】従来の静脈認証センサの他の例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。また、以下の実施例は、本発明の特許請求の範囲の解釈を限定するためのものではない。
［実施例１］
図１は、本発明の実施例の光センサの構造を説明するための概略図である。
図１において、２は光センサアレイ、Ｂ／Ｋはバックライトである。図１に示すように、本実施例の光センサは、液晶表示パネルのように、光センサアレイ２の下側にバックライト（Ｂ／Ｌ）を配置し、光センサアレイ２の背面から、被写体である手あるいは指に赤外光を照射し、手あるいは指の表面や少し中に入った静脈を映し出す方式である。そのため、光センサアレイ２には、赤外光通過孔４が形成される。
本実施例において、光センサアレイ２の背面から赤外光を手あるいは指に照射する構造としては、液晶表示パネルのバックライトのように、エッジライト形バックライトと、直下形バックライトの２種類がある。
【００１０】
図２は、図１に示すバックライト（Ｂ／Ｌ）として、エッジライト形バックライトを採用した場合の、本実施例の光センサの概略構成を示す分解斜視図である。
図２に示す構成の場合、バックライト（Ｂ／Ｌ）は、略矩形形状である導光板６と、この導光板６の一側面（入射面）に配置された赤外光発光ダイオード（光源）８と、導光板６の下面（光センサアレイ２とは反対側の面）側に配置される反射シート７と、導光板６の上面（光センサアレイ２側の面）に配置される光学シート群５と、樹脂モールドフレーム１０とを有する。光学シート群５は、例えば、下拡散シート、２枚のレンズシート、および上拡散シートから構成される。尚、光学シート群５は、削除することも可能である。
図３は、図１に示すバックライト（Ｂ／Ｌ）として、直下形バックライトを採用した場合の、本実施例の光センサの概略構成を示す分解斜視図である。
図３に示す構成の場合、バックライト（Ｂ／Ｌ）は、略矩形形状である導光板６と、導光板６の下面（光センサアレイ２とは反対側の面）側に配置された赤外光発光ダイオード（光源）８と、導光板６の上面（光センサアレイ２側の面）に配置される光学シート群５と、樹脂モールドフレーム１０とを有する。ここでは、光源として、３行×３列の９個の赤外光発光ダイオードが配置されている。光学シート群５は、例えば、下拡散シート、２枚のレンズシート、および上拡散シートから構成される。尚、光学シート群５は、削除することも可能である。
【００１１】
図２、図３に示す構成では、赤外光発光ダイオード８から照射された赤外光は、導光板６（あるいは、導光板６と光学シート群５）により均一な光とされ、光センサアレイ２に形成された赤外光通過孔４から照射される。そして、赤外光通過孔４から照射された均一な赤外光は、光センサアレイ２上にかざした手あるいは指内に入射し、表面及び静脈がある部分で反射された光が、光センサアレイ２の各光センサ画素に入射されて映像化される。
赤外光通過孔４の設ける位置、孔の形状は、光センサアレイ２の各光センサ画素のサイズ、表示サイズなどにより、適宜設定する必要があるが、光センサアレイ２の各光センサ画素に直接光が入らず、手あるいは指に照射してから光センサアレイ２の各光センサ画素に入射する位置、構造が望ましい。
図４に、赤外光通過孔４の設ける位置、孔の形状の一例を示す。図４において、２０は表面遮光膜であり、表面遮光膜２０には、入射孔１１と、赤外光通過孔４が形成される。光センサ画素ＰＸには、入射孔１１から赤外光が入射される。なお、表面遮光膜２０については後述する。
図４（ａ）は、赤外光通過孔４として、表面遮光膜２０の入射孔１１の４隅の周辺の位置に、赤外光が透過する四角な穴を設けたものである。
図４（ｂ）、図４（ｃ）は、赤外光通過孔４として、表面遮光膜２０の入射孔１１の相対向する２隅の周辺の位置に、赤外光が透過する四角な穴を設けたものである。
図４（ｄ）は、赤外光通過孔４として、表面遮光膜２０の入射孔１１の１隅の周辺の位置に、赤外光が透過する四角な穴を設けたものである。
図４（ｅ）は、赤外光通過孔４として、表面遮光膜２０の入射孔１１の４辺の周辺の位置に、赤外光が透過する長方形な穴を設けたものである。
図４（ｆ）は、赤外光通過孔４として、表面遮光膜２０の入射孔１１の上下２辺の周辺の位置に、赤外光が透過する長方形な穴を設けたものである。
図４（ｇ）は、赤外光通過孔４として、表面遮光膜２０の入射孔１１の左右２辺の周辺の位置に、赤外光が透過する長方形な穴を設けたものである。
図４（ｈ）は、赤外光通過孔４として、表面遮光膜２０の入射孔１１の１辺の周辺の位置に、赤外光が透過する長方形な穴を設けたものである。
図４（ｉ）は、赤外光通過孔４として、隣接する２つの光センサ画素ＰＸの間に、赤外光が透過する長方形な穴を設けたものである。
【００１２】
以下、図１に示す光センサアレイ２の構造の一例について、図５ないし図７を用いて説明する。
図５は、図１に示す光センサアレイ２の平面図であり、図１に示す光センサアレイ２を上から見た図である。
図６は、図５に示すＡ−Ａ’切断線に沿った断面構造を示す断面図である。
図７は、図１に示す光センサアレイ２の電極構造を説明するための図である。
なお、図５、図７では、光センサ画素ＰＸは、２×２の４個のみしか図示していないが、実際の光センサアレイ２では、例えば、１００×１５０の光センサ画素ＰＸが設けられる。
図６、図７に示す光センサアレイ２では、光センサ画素ＰＸとして、アモルファスシリコン膜（ａ−Ｓｉ）と、燐をドープしたｎ型アモルファスシリコン膜（ｎ＋ａ−Ｓｉ）を使用する。
図６、図７に示すように、光センサ画素ＰＸは、下部電極２５と、下部電極２５上に積層されるアモルファスシリコン膜（ａ−Ｓｉ）３１と、アモルファスシリコン膜（ａ−Ｓｉ）３１上に積層され、燐（ドーズ）をドープしたｎ型アモルファスシリコン膜（ｎ＋ａ−Ｓｉ）３０と、燐をドープしたｎ型アモルファスシリコン膜（ｎ＋ａ−Ｓｉ）３０上に配置される上部電極２１とで構成される。
即ち、本実施例では、上部電極２１と下部電極２５との間に、燐をドープしたｎ型アモルファスシリコン膜（ｎ＋ａ−Ｓｉ）３０とアモルファスシリコン膜（ａ−Ｓｉ）３１とを挟持した構造である。
ここで、上部電極２１と下部電極２５とはそれぞれ、アモルファスシリコン膜（ａ−Ｓｉ）３１と、燐をドープしたｎ型アモルファスシリコン膜（ｎ＋ａ−Ｓｉ）３０とオーミックな接続を取れるもの、又は、後述する順バイアス方向に関してはオーミックな接続を取れるものを選択するのが好ましい。また、光センサとして用いるため、光の入射側の電極は、所望の波長の光を透過するものを選ぶ必要がある。一例を挙げれば、上部電極２１は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、下部電極２５は、ＭｏＷ／Ａｌ−Ｓｉ／ＭｏＷで構成される。
【００１３】
下部電極２５は、透明絶縁基板（例えば、ガラス基板）（ＳＵＢ）上に形成される。さらに、下部電極２５上には、ＳｉＯで構成される絶縁膜２４が形成される。絶縁膜２４には孔が形成され、絶縁膜２４に形成された孔で、下部電極２５とアモルファスシリコン膜（ａ−Ｓｉ）３１とは接続（オーミックな接続）される。なお、下部電極２５は、バックライト（Ｂ／Ｌ）から照射された赤外光が、直接光センサ画素に入射されるのを防止する裏面遮光膜を兼用する。
各光センサ画素ＰＸの間には、光硬化性樹脂で構成される有機平坦化膜２３が設けられる。換言すれば、各光センサ画素ＰＸは、有機平坦化膜２３に形成された孔の中に配置されている。
有機平坦化膜２３上には、Ａｌなどで構成される表面遮光膜２０が形成される。この表面遮光膜２０は、光センサ画素ＰＸのアモルファスシリコン膜（ａ−Ｓｉ）３１に、例えば、不要な赤外光が斜めに入射し、光センサ画素ＰＸで検出されるセンサ出力にノイズが重畳されるのを防止する。図６に示すように、表面遮光膜２０は、上部電極２１と有機平坦化膜２３との間に設けられる。
図６に示すように、赤外光通過孔４は、下部電極２５、絶縁膜２４、有機平坦化膜２３、表面遮光膜２０を貫通するように形成される。なお、有機平坦化膜２３と絶縁膜２４とが、赤外光を通過する材質であれば、有機平坦化膜２３と絶縁膜２４に赤外光通過孔４を形成する必要はない。
さらに、各光センサ画素ＰＸの上部電極２１上には、ＳｉＮで構成される表面保護層２２が形成される。
図７に示すように、下部電極２５は、例えば、図７のＹ方向に延在し、上部電極２１と表面遮光膜２０とは、例えば、図７のＸ方向に延在する。そして、下部電極２５と上部電極２１との交差部分に、光センサ画素ＰＸが形成される。
【００１４】
図８は、図５ないし図７に示す光センサ画素ＰＸの等価回路を示す回路図である。
図８のダイオードＤに示すように、燐をドープしたｎ型アモルファスシリコン膜（ｎ＋ａ−Ｓｉ）３０は、アモルファスシリコン膜（ａ−Ｓｉ）３１に比べ強いｎ型半導体であるため、燐をドープしたｎ型アモルファスシリコン膜（ｎ＋ａ−Ｓｉ）３０とアモルファスシリコン膜（ａ−Ｓｉ）３１の接続面は、アモルファスシリコン膜（ａ−Ｓｉ）３１側を正極（アノード）に、燐をドープしたｎ型アモルファスシリコン膜（ｎ＋ａ−Ｓｉ）３０側を負極（カソード）にしたときに順方向となるようなダイオード特性を示す。また、図８のＡＳに示すように、アモルファスシリコン膜（ａ−Ｓｉ）３１は、光依存性可変抵抗素子を構成する。
そして、アモルファスシリコン膜（ａ−Ｓｉ）の上に燐をドープしたｎ型アモルファスシリコン膜（ｎ＋ａ−Ｓｉ）を積層することで、燐をドープしたｎ型アモルファスシリコン膜（ｎ＋ａ−Ｓｉ）と、アモルファスシリコン膜（ａ−Ｓｉ）とで構成されるダイオードにより増幅された光電流を得ることができる。
実験によれば、図５ないし図７に示すアモルファスシリコン膜（ａ−Ｓｉ）の上に燐をドープしたｎ型アモルファスシリコン膜（ｎ＋ａ−Ｓｉ）を積層した構造では、アモルファスシリコン膜（ａ−Ｓｉ）のみの構造に比べ、１００００倍程度の電流増幅効果がある。
【００１５】
以下、図９、図１０を用いて、図５ないし図７に示す光センサアレイ２について説明する。
図９は、図５ないし図７に示す光センサアレイ２の回路構成を示す回路図である。なお、図９では、ＰＸ１〜ＰＸ４の４つの光センサ画素のみを図示しているが、実際は、例えば、１００×１５０の光センサ画素が配置される。
マトリクス状に配置された光センサ画素（ＰＸ１〜ＰＸ４）の各行の光センサ画素の上部電極２１は、複数の走査線（Ｇ１，Ｇ２,..）に接続される。したがって、各光センサ画素（ＰＸ１〜ＰＸ４）のダイオードＤは、カソードが走査線（Ｇ１，Ｇ２,..）に接続される。
各走査線（Ｇ１，Ｇ２,..）は、シフトレジスタ５２に接続され、シフトレジスタ５２は、１水平走査期間毎に、Ｌｏｗレベル（以下、Ｌレベル）の選択走査電圧を順次走査線（Ｇ１，Ｇ２,..）に供給する。
また、マトリクス状に配置された光センサ（ＰＸ１〜ＰＸ４）の各列の光センサ画素の下部電極２５は、複数の読出線（Ｓ１，Ｓ２,..）に接続される。１水平走査期間の読出線（Ｓ１，Ｓ２,..）の電圧変化が、信号電圧としてボンディングパッド（ＰＡＤ１、ＰＡＤ２,..）から外部の信号処理回路（図示せず）に出力される。
シフトレジスタ５２は、半導体チップ内に搭載される回路で構成され、光センサアレイが作製される基板上に配置される。あるいは、シフトレジスタ５２は、ガラス基板などの光センサアレイ基板上に、半導体層がポリシリコン膜から成る薄膜トランジスタからなる回路で構成される。
【００１６】
図１０は、図９に示す光センサアレイ２の駆動方法を説明するためのタイミング図である。以下、図１０を用いて、図５ないし図７に示す光センサアレイ２の駆動方法について説明する。なお、図１０において、シフトレジスタ５２により、各光センサ画素行は、紙面上、上から下へ順次走査されるもの、即ち、図１０において、ゲート線Ｇには、番号の若い順に順次Ｌレベルの電圧が加わるものとする。
まず、１水平走査期間ＨＳＹＮＣのブランキング期間に、信号ＲＧがＨｉｇｈレベル（以下、Ｈレベル）となり、リセットトランジスタＴＬＳがオンとなる。これにより、各読出線（Ｓ１，Ｓ２,..）がリセットされ、各読出線（Ｓ１，Ｓ２,..）は、一定電位（例えば、３Ｖ）に揃えられる。この信号ＲＧがＨレベルの期間は、各走査線（Ｇ１，Ｇ２,..）はＨレベル（例えば、３Ｖ）となっている。
次に、信号ＲＧがＬレベルとなると、Ｇ１の走査線の電圧レベルがＬｏｗレベル（以下、Ｌレベル；例えば、０Ｖの接地電位）、それ以外の走査線の電圧レベルがＨレベルとなる。これにより、Ｇ１の走査線に、カソードが接続されている光センサ画素のダイオードＤがＯＮ状態、Ｇ１の走査線以外の走査線に、カソードが接続されている光センサ画素のダイオードＤがＯＦＦ状態となるので、ＰＸ１とＰＸ２の光センサ画素がＯＮ状態、ＰＸ３とＰＸ４の光センサ画素がＯＦＦ状態となる。
ＰＸ１とＰＸ２の光センサ画素には、光が入射しており、入射光に応じて光センサ画素の光依存可変抵抗素子ＡＳの抵抗値が変化する。これにより、読出線（Ｓ１，Ｓ２,..）から走査線Ｇ１に流れる電流が変化し、各読出線（Ｓ１，Ｓ２,..）の電位（詳しくは、各読出線に接続される浮遊容量Ｃｓの電位）が低下する。
この電圧変化を、各読出線（Ｓ１，Ｓ２,..）の信号電圧として読み取る。この様子を、図１０の、読出線波形Ｓ１〜として図示する。
Ｇ１以外の走査線についても、同様の処理を行い信号電圧を取り込む。
【００１７】
図１１は、本実施例の光センサの使用例の一例を示す図であり、図１１（ａ）に示すように、本実施例の光センサを、静脈認証装置の静脈センサ５５として、ノートパソコンに組み込んだものである。
図１１（ｂ）に示すように、光センサアレイ２の下側に配置されたバックライト（Ｂ／Ｌ）から赤外光を手あるいは指１に照射し、図１１（ｃ）に示すように、手あるいは指１の表面や少し中に入った静脈５６を映し出する。
図１１では、ノートパソコンのキーボード部分に設ける構造であるためコンパクト設計を有する。本実施例は、赤外光ＬＥＤを持つバックライト（Ｂ／Ｌ）を、光センサアレイ２の背面に配置する構造であるため、薄く設計でき、コンパクトな設計とすることができる。
これに対して、従来の光センサ画素として、ＣＣＤもしくはＭＯＳを使用する光センサアレイでは、背面からの照射は不可能であり、また、レンズを使用するため、赤外光光源と、手あるいは指、あるいは、手あるいは指と、レンズ間に一定の距離を有し、コンパクトな設計が不可能である。
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００１８】
１ 指
２ 光センサアレイ
３ レンズ
４ 赤外光通過孔
５ 光学シート群
６ 導光板
７ 反射シート
８ 赤外線光発光ダイオード
１０ 樹脂モールドフレーム
１１ 入射孔
２０ 表面遮光膜
２１ 上部電極
２２ 表面保護層
２３ 有機平坦化膜
２４ 絶縁層
２５ 下部電極
３０ 燐をドープしたｎ型アモルファスシリコン膜（ｎ＋ａ−Ｓｉ）
３１ アモルファスシリコン膜（ａ−Ｓｉ）
５２ シフトレジスタ
５５ 静脈センサ
５６ 静脈
Ｂ／Ｌ バックライト
ＰＸ 光センサ画素
ＴＬＳ トランジスタ
ＡＳ 光依存可変抵抗素子
Ｄ ダイオード
Ｇ 走査線
Ｓ 読出線
Ｃｓ 浮遊容量
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光センサに係わり、特に、光センサアレイの下側に光源を配置した、静脈認証センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の静脈認証センサは、赤外光発光ダイオード（７００〜９００ｎｍ）を光源として受光側にＣＣＤ及びピントの合った画像を得るためのレンズを装着している。従来構造を図１２〜図１４に示す。
図１２は、赤外光発光ダイオード８を指１の上に付けた構造、図１３は、指１の左右に赤外光発光ダイオード８を設けた構造、図１４は、指１の左右斜めに赤外光発光ダイオード８を設けた構造である。
従来の静脈認証センサは、受光素子である光センサアレイ２の上に、手あるいは指１を置き、その手あるいは指１の上、または横、あるいは斜めから赤外光を照らし、手あるいは指１の中に赤外光を入れて、出てきた光をレンズ３にて集光し、光センサアレイ２に入射して静脈の影を投影して認証している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−３９５９４号公報
【特許文献２】特開２０１０−９７４８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の静脈認証センサでは、手あるいは指の内部に赤外光を入射させて、静脈の影を映すようにしているので光量が必要とされる。このため、映像が暗く静脈を確認するため映像処理により感度を上る必要がある。さらに、構造的にも、光センサアレイ２以外にレンズ３を使用する必要があるため、赤外光発光ダイオード８と手あるいは指、並びに、手あるいは指と光センサアレイ３との間に距離をとる必要があり、光センサ自体が大きくなり、コンパクトな設計ができないという問題点があった。
本発明は、前記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、コンパクトな設計が可能な光センサを提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかにする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記の通りである。
（１）複数の光センサ画素がマトリクス状に配置された光センサアレイと、前記光センサアレイの下側に配置されたバックライトとを備え、前記光センサアレイは、表面遮光膜（例えば、Ａｌ膜）を有し、前記表面遮光膜は、前記各光センサ画素に被写体からの光が入射される入射孔と、前記入射孔の周囲に設けられ前記バックライトからの照射光を前記被写体に照射する通過孔とを有する。
（２）（１）において、前記バックライトは、導光板と、前記導光板の側面に配置される光源とを有する。
（３）（２）において、前記導光板の前記光センサアレイと反対側の面に配置される反射膜を有する。
（４）（１）において、前記バックライトは、導光板と、前記導光板の前記光センサアレイと反対側の面に配置される光源とを有する。
（５）（２）または（４）において、前記導光板の前記光センサアレイ側の面に配置される複数の光学シート類を有する。
【０００６】
（６）（１）ないし（５）の何れかにおいて、前記各光センサ画素は、金属膜から成る下部電極と、前記下部電極上に設けられるアモルファスシリコン膜と、前記アモルファスシリコン膜上に設けられるｎ型アモルファスシリコン膜と、前記ｎ型アモルファスシリコン膜上に設けられる上部電極（例えば、ＩＴＯ）とを有する。
（７）（６）において、前記各光センサ画素の間に設けられる平坦化膜（例えば、有機絶縁膜）を有する。
（８）（６）または（７）において、前記表面遮光膜は、前記平坦化膜と前記上部電極との間に配置され、前記下部電極の前記表面遮光膜の前記貫通孔に対応する箇所にも、前記バックライトからの照射光を前記被写体に照射する通過孔が形成されている。
（９）（６）ないし（８）の何れかにおいて、前記下部電極と前記アモルファスシリコン膜との間に設けられる絶縁膜を有し、前記絶縁膜は、前記各光センサ画素に対応する領域に孔を有し、前記下部電極と前記アモルファスシリコン膜とは、前記絶縁膜上に形成された孔において電気的に接続されている。
（１０）（６）ないし（９）の何れかにおいて、前記下部電極は、透明基板上に形成されている。
（１１）（６）ないし（１０）の何れかにおいて、前記上部電極上に設けられる表面保護層を有する。
【発明の効果】
【０００７】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである。
本発明によれば、コンパクトな設計が可能な光センサを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施例の光センサの構造を説明するための概略図である。
【図２】図１に示すバックライトとして、エッジライト形バックライトを採用した場合の、本実施例の光センサの概略構成を示す分解斜視図である。
【図３】図１に示すバックライトとして、直下形バックライトを採用した場合の、本実施例の光センサの概略構成を示す分解斜視図である。
【図４】本発明の実施例の光センサにおいて、赤外光通過孔の設ける位置、孔の形状の一例を示す図である。
【図５】図１に示す光センサアレイの平面図である。
【図６】図５に示すＡ−Ａ’切断線に沿った断面構造を示す断面図である。
【図７】図１に示す光センサアレイの電極構造を説明するための図である。
【図８】図５ないし図７に示す光センサ画素の等価回路を示す回路図である。
【図９】図５ないし図７に示す光センサアレイの回路構成を示す回路図である。
【図１０】図９に示す光センサアレイの駆動方法を説明するためのタイミング図である。
【図１１】本発明の実施例の光センサの使用例の一例を示す図である。
【図１２】従来の静脈認証センサの一例を説明するための図である。
【図１３】従来の静脈認証センサの他の例を説明するための図である。
【図１４】従来の静脈認証センサの他の例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。また、以下の実施例は、本発明の特許請求の範囲の解釈を限定するためのものではない。
［実施例１］
図１は、本発明の実施例の光センサの構造を説明するための概略図である。
図１において、２は光センサアレイ、Ｂ／Ｋはバックライトである。図１に示すように、本実施例の光センサは、液晶表示パネルのように、光センサアレイ２の下側にバックライト（Ｂ／Ｌ）を配置し、光センサアレイ２の背面から、被写体である手あるいは指に赤外光を照射し、手あるいは指の表面や少し中に入った静脈を映し出す方式である。そのため、光センサアレイ２には、赤外光通過孔４が形成される。
本実施例において、光センサアレイ２の背面から赤外光を手あるいは指に照射する構造としては、液晶表示パネルのバックライトのように、エッジライト形バックライトと、直下形バックライトの２種類がある。
【００１０】
図２は、図１に示すバックライト（Ｂ／Ｌ）として、エッジライト形バックライトを採用した場合の、本実施例の光センサの概略構成を示す分解斜視図である。
図２に示す構成の場合、バックライト（Ｂ／Ｌ）は、略矩形形状である導光板６と、この導光板６の一側面（入射面）に配置された赤外光発光ダイオード（光源）８と、導光板６の下面（光センサアレイ２とは反対側の面）側に配置される反射シート７と、導光板６の上面（光センサアレイ２側の面）に配置される光学シート群５と、樹脂モールドフレーム１０とを有する。光学シート群５は、例えば、下拡散シート、２枚のレンズシート、および上拡散シートから構成される。尚、光学シート群５は、削除することも可能である。
図３は、図１に示すバックライト（Ｂ／Ｌ）として、直下形バックライトを採用した場合の、本実施例の光センサの概略構成を示す分解斜視図である。
図３に示す構成の場合、バックライト（Ｂ／Ｌ）は、略矩形形状である導光板６と、導光板６の下面（光センサアレイ２とは反対側の面）側に配置された赤外光発光ダイオード（光源）８と、導光板６の上面（光センサアレイ２側の面）に配置される光学シート群５と、樹脂モールドフレーム１０とを有する。ここでは、光源として、３行×３列の９個の赤外光発光ダイオードが配置されている。光学シート群５は、例えば、下拡散シート、２枚のレンズシート、および上拡散シートから構成される。尚、光学シート群５は、削除することも可能である。
【００１１】
図２、図３に示す構成では、赤外光発光ダイオード８から照射された赤外光は、導光板６（あるいは、導光板６と光学シート群５）により均一な光とされ、光センサアレイ２に形成された赤外光通過孔４から照射される。そして、赤外光通過孔４から照射された均一な赤外光は、光センサアレイ２上にかざした手あるいは指内に入射し、表面及び静脈がある部分で反射された光が、光センサアレイ２の各光センサ画素に入射されて映像化される。
赤外光通過孔４の設ける位置、孔の形状は、光センサアレイ２の各光センサ画素のサイズ、表示サイズなどにより、適宜設定する必要があるが、光センサアレイ２の各光センサ画素に直接光が入らず、手あるいは指に照射してから光センサアレイ２の各光センサ画素に入射する位置、構造が望ましい。
図４に、赤外光通過孔４の設ける位置、孔の形状の一例を示す。図４において、２０は表面遮光膜であり、表面遮光膜２０には、入射孔１１と、赤外光通過孔４が形成される。光センサ画素ＰＸには、入射孔１１から赤外光が入射される。なお、表面遮光膜２０については後述する。
図４（ａ）は、赤外光通過孔４として、表面遮光膜２０の入射孔１１の４隅の周辺の位置に、赤外光が透過する四角な穴を設けたものである。
図４（ｂ）、図４（ｃ）は、赤外光通過孔４として、表面遮光膜２０の入射孔１１の相対向する２隅の周辺の位置に、赤外光が透過する四角な穴を設けたものである。
図４（ｄ）は、赤外光通過孔４として、表面遮光膜２０の入射孔１１の１隅の周辺の位置に、赤外光が透過する四角な穴を設けたものである。
図４（ｅ）は、赤外光通過孔４として、表面遮光膜２０の入射孔１１の４辺の周辺の位置に、赤外光が透過する長方形な穴を設けたものである。
図４（ｆ）は、赤外光通過孔４として、表面遮光膜２０の入射孔１１の上下２辺の周辺の位置に、赤外光が透過する長方形な穴を設けたものである。
図４（ｇ）は、赤外光通過孔４として、表面遮光膜２０の入射孔１１の左右２辺の周辺の位置に、赤外光が透過する長方形な穴を設けたものである。
図４（ｈ）は、赤外光通過孔４として、表面遮光膜２０の入射孔１１の１辺の周辺の位置に、赤外光が透過する長方形な穴を設けたものである。
図４（ｉ）は、赤外光通過孔４として、隣接する２つの光センサ画素ＰＸの間に、赤外光が透過する長方形な穴を設けたものである。
【００１２】
以下、図１に示す光センサアレイ２の構造の一例について、図５ないし図７を用いて説明する。
図５は、図１に示す光センサアレイ２の平面図であり、図１に示す光センサアレイ２を上から見た図である。
図６は、図５に示すＡ−Ａ’切断線に沿った断面構造を示す断面図である。
図７は、図１に示す光センサアレイ２の電極構造を説明するための図である。
なお、図５、図７では、光センサ画素ＰＸは、２×２の４個のみしか図示していないが、実際の光センサアレイ２では、例えば、１００×１５０の光センサ画素ＰＸが設けられる。
図６、図７に示す光センサアレイ２では、光センサ画素ＰＸとして、アモルファスシリコン膜（ａ−Ｓｉ）と、燐をドープしたｎ型アモルファスシリコン膜（ｎ＋ａ−Ｓｉ）を使用する。
図６、図７に示すように、光センサ画素ＰＸは、下部電極２５と、下部電極２５上に積層されるアモルファスシリコン膜（ａ−Ｓｉ）３１と、アモルファスシリコン膜（ａ−Ｓｉ）３１上に積層され、燐（ドーズ）をドープしたｎ型アモルファスシリコン膜（ｎ＋ａ−Ｓｉ）３０と、燐をドープしたｎ型アモルファスシリコン膜（ｎ＋ａ−Ｓｉ）３０上に配置される上部電極２１とで構成される。
即ち、本実施例では、上部電極２１と下部電極２５との間に、燐をドープしたｎ型アモルファスシリコン膜（ｎ＋ａ−Ｓｉ）３０とアモルファスシリコン膜（ａ−Ｓｉ）３１とを挟持した構造である。
ここで、上部電極２１と下部電極２５とはそれぞれ、アモルファスシリコン膜（ａ−Ｓｉ）３１と、燐をドープしたｎ型アモルファスシリコン膜（ｎ＋ａ−Ｓｉ）３０とオーミックな接続を取れるもの、又は、後述する順バイアス方向に関してはオーミックな接続を取れるものを選択するのが好ましい。また、光センサとして用いるため、光の入射側の電極は、所望の波長の光を透過するものを選ぶ必要がある。一例を挙げれば、上部電極２１は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、下部電極２５は、ＭｏＷ／Ａｌ−Ｓｉ／ＭｏＷで構成される。
【００１３】
下部電極２５は、透明絶縁基板（例えば、ガラス基板）（ＳＵＢ）上に形成される。さらに、下部電極２５上には、ＳｉＯで構成される絶縁膜２４が形成される。絶縁膜２４には孔が形成され、絶縁膜２４に形成された孔で、下部電極２５とアモルファスシリコン膜（ａ−Ｓｉ）３１とは接続（オーミックな接続）される。なお、下部電極２５は、バックライト（Ｂ／Ｌ）から照射された赤外光が、直接光センサ画素に入射されるのを防止する裏面遮光膜を兼用する。
各光センサ画素ＰＸの間には、光硬化性樹脂で構成される有機平坦化膜２３が設けられる。換言すれば、各光センサ画素ＰＸは、有機平坦化膜２３に形成された孔の中に配置されている。
有機平坦化膜２３上には、Ａｌなどで構成される表面遮光膜２０が形成される。この表面遮光膜２０は、光センサ画素ＰＸのアモルファスシリコン膜（ａ−Ｓｉ）３１に、例えば、不要な赤外光が斜めに入射し、光センサ画素ＰＸで検出されるセンサ出力にノイズが重畳されるのを防止する。図６に示すように、表面遮光膜２０は、上部電極２１と有機平坦化膜２３との間に設けられる。
図６に示すように、赤外光通過孔４は、下部電極２５、絶縁膜２４、有機平坦化膜２３、表面遮光膜２０を貫通するように形成される。なお、有機平坦化膜２３と絶縁膜２４とが、赤外光を通過する材質であれば、有機平坦化膜２３と絶縁膜２４に赤外光通過孔４を形成する必要はない。
さらに、各光センサ画素ＰＸの上部電極２１上には、ＳｉＮで構成される表面保護層２２が形成される。
図７に示すように、下部電極２５は、例えば、図７のＹ方向に延在し、上部電極２１と表面遮光膜２０とは、例えば、図７のＸ方向に延在する。そして、下部電極２５と上部電極２１との交差部分に、光センサ画素ＰＸが形成される。
【００１４】
図８は、図５ないし図７に示す光センサ画素ＰＸの等価回路を示す回路図である。
図８のダイオードＤに示すように、燐をドープしたｎ型アモルファスシリコン膜（ｎ＋ａ−Ｓｉ）３０は、アモルファスシリコン膜（ａ−Ｓｉ）３１に比べ強いｎ型半導体であるため、燐をドープしたｎ型アモルファスシリコン膜（ｎ＋ａ−Ｓｉ）３０とアモルファスシリコン膜（ａ−Ｓｉ）３１の接続面は、アモルファスシリコン膜（ａ−Ｓｉ）３１側を正極（アノード）に、燐をドープしたｎ型アモルファスシリコン膜（ｎ＋ａ−Ｓｉ）３０側を負極（カソード）にしたときに順方向となるようなダイオード特性を示す。また、図８のＡＳに示すように、アモルファスシリコン膜（ａ−Ｓｉ）３１は、光依存性可変抵抗素子を構成する。
そして、アモルファスシリコン膜（ａ−Ｓｉ）の上に燐をドープしたｎ型アモルファスシリコン膜（ｎ＋ａ−Ｓｉ）を積層することで、燐をドープしたｎ型アモルファスシリコン膜（ｎ＋ａ−Ｓｉ）と、アモルファスシリコン膜（ａ−Ｓｉ）とで構成されるダイオードにより増幅された光電流を得ることができる。
実験によれば、図５ないし図７に示すアモルファスシリコン膜（ａ−Ｓｉ）の上に燐をドープしたｎ型アモルファスシリコン膜（ｎ＋ａ−Ｓｉ）を積層した構造では、アモルファスシリコン膜（ａ−Ｓｉ）のみの構造に比べ、１００００倍程度の電流増幅効果がある。
【００１５】
以下、図９、図１０を用いて、図５ないし図７に示す光センサアレイ２について説明する。
図９は、図５ないし図７に示す光センサアレイ２の回路構成を示す回路図である。なお、図９では、ＰＸ１〜ＰＸ４の４つの光センサ画素のみを図示しているが、実際は、例えば、１００×１５０の光センサ画素が配置される。
マトリクス状に配置された光センサ画素（ＰＸ１〜ＰＸ４）の各行の光センサ画素の上部電極２１は、複数の走査線（Ｇ１，Ｇ２,..）に接続される。したがって、各光センサ画素（ＰＸ１〜ＰＸ４）のダイオードＤは、カソードが走査線（Ｇ１，Ｇ２,..）に接続される。
各走査線（Ｇ１，Ｇ２,..）は、シフトレジスタ５２に接続され、シフトレジスタ５２は、１水平走査期間毎に、Ｌｏｗレベル（以下、Ｌレベル）の選択走査電圧を順次走査線（Ｇ１，Ｇ２,..）に供給する。
また、マトリクス状に配置された光センサ（ＰＸ１〜ＰＸ４）の各列の光センサ画素の下部電極２５は、複数の読出線（Ｓ１，Ｓ２,..）に接続される。１水平走査期間の読出線（Ｓ１，Ｓ２,..）の電圧変化が、信号電圧としてボンディングパッド（ＰＡＤ１、ＰＡＤ２,..）から外部の信号処理回路（図示せず）に出力される。
シフトレジスタ５２は、半導体チップ内に搭載される回路で構成され、光センサアレイが作製される基板上に配置される。あるいは、シフトレジスタ５２は、ガラス基板などの光センサアレイ基板上に、半導体層がポリシリコン膜から成る薄膜トランジスタからなる回路で構成される。
【００１６】
図１０は、図９に示す光センサアレイ２の駆動方法を説明するためのタイミング図である。以下、図１０を用いて、図５ないし図７に示す光センサアレイ２の駆動方法について説明する。なお、図１０において、シフトレジスタ５２により、各光センサ画素行は、紙面上、上から下へ順次走査されるもの、即ち、図１０において、ゲート線Ｇには、番号の若い順に順次Ｌレベルの電圧が加わるものとする。
まず、１水平走査期間ＨＳＹＮＣのブランキング期間に、信号ＲＧがＨｉｇｈレベル（以下、Ｈレベル）となり、リセットトランジスタＴＬＳがオンとなる。これにより、各読出線（Ｓ１，Ｓ２,..）がリセットされ、各読出線（Ｓ１，Ｓ２,..）は、一定電位（例えば、３Ｖ）に揃えられる。この信号ＲＧがＨレベルの期間は、各走査線（Ｇ１，Ｇ２,..）はＨレベル（例えば、３Ｖ）となっている。
次に、信号ＲＧがＬレベルとなると、Ｇ１の走査線の電圧レベルがＬｏｗレベル（以下、Ｌレベル；例えば、０Ｖの接地電位）、それ以外の走査線の電圧レベルがＨレベルとなる。これにより、Ｇ１の走査線に、カソードが接続されている光センサ画素のダイオードＤがＯＮ状態、Ｇ１の走査線以外の走査線に、カソードが接続されている光センサ画素のダイオードＤがＯＦＦ状態となるので、ＰＸ１とＰＸ２の光センサ画素がＯＮ状態、ＰＸ３とＰＸ４の光センサ画素がＯＦＦ状態となる。
ＰＸ１とＰＸ２の光センサ画素には、光が入射しており、入射光に応じて光センサ画素の光依存可変抵抗素子ＡＳの抵抗値が変化する。これにより、読出線（Ｓ１，Ｓ２,..）から走査線Ｇ１に流れる電流が変化し、各読出線（Ｓ１，Ｓ２,..）の電位（詳しくは、各読出線に接続される浮遊容量Ｃｓの電位）が低下する。
この電圧変化を、各読出線（Ｓ１，Ｓ２,..）の信号電圧として読み取る。この様子を、図１０の、読出線波形Ｓ１〜として図示する。
Ｇ１以外の走査線についても、同様の処理を行い信号電圧を取り込む。
【００１７】
図１１は、本実施例の光センサの使用例の一例を示す図であり、図１１（ａ）に示すように、本実施例の光センサを、静脈認証装置の静脈センサ５５として、ノートパソコンに組み込んだものである。
図１１（ｂ）に示すように、光センサアレイ２の下側に配置されたバックライト（Ｂ／Ｌ）から赤外光を手あるいは指１に照射し、図１１（ｃ）に示すように、手あるいは指１の表面や少し中に入った静脈５６を映し出する。
図１１では、ノートパソコンのキーボード部分に設ける構造であるためコンパクト設計を有する。本実施例は、赤外光ＬＥＤを持つバックライト（Ｂ／Ｌ）を、光センサアレイ２の背面に配置する構造であるため、薄く設計でき、コンパクトな設計とすることができる。
これに対して、従来の光センサ画素として、ＣＣＤもしくはＭＯＳを使用する光センサアレイでは、背面からの照射は不可能であり、また、レンズを使用するため、赤外光光源と、手あるいは指、あるいは、手あるいは指と、レンズ間に一定の距離を有し、コンパクトな設計が不可能である。
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００１８】
１ 指
２ 光センサアレイ
３ レンズ
４ 赤外光通過孔
５ 光学シート群
６ 導光板
７ 反射シート
８ 赤外線光発光ダイオード
１０ 樹脂モールドフレーム
１１ 入射孔
２０ 表面遮光膜
２１ 上部電極
２２ 表面保護層
２３ 有機平坦化膜
２４ 絶縁層
２５ 下部電極
３０ 燐をドープしたｎ型アモルファスシリコン膜（ｎ＋ａ−Ｓｉ）
３１ アモルファスシリコン膜（ａ−Ｓｉ）
５２ シフトレジスタ
５５ 静脈センサ
５６ 静脈
Ｂ／Ｌ バックライト
ＰＸ 光センサ画素
ＴＬＳ トランジスタ
ＡＳ 光依存可変抵抗素子
Ｄ ダイオード
Ｇ 走査線
Ｓ 読出線
Ｃｓ 浮遊容量
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光センサ画素がマトリクス状に配置された光センサアレイと、
前記光センサアレイの下側に配置されたバックライトとを備え、
前記光センサアレイは、表面遮光膜を有し、
前記表面遮光膜は、前記各光センサ画素に被写体からの光が入射される入射孔と、
前記入射孔の周囲に設けられ前記バックライトからの照射光を前記被写体に照射する通過孔とを有することを特徴とする光センサ。
【請求項２】
前記バックライトは、導光板と、
前記導光板の側面に配置される光源とを有することを特徴とする請求項１に記載の光センサ。
【請求項３】
前記導光板の前記光センサアレイと反対側の面に配置される反射膜を有することを特徴とする請求項２に記載の光センサ。
【請求項４】
前記バックライトは、導光板と、
前記導光板の前記光センサアレイと反対側の面に配置される光源とを有することを特徴とする請求項１に記載の光センサ。
【請求項５】
前記導光板の前記光センサアレイ側の面に配置される複数の光学シート類を有することを特徴とする請求項２または請求項４に記載の光センサ。
【請求項６】
前記各光センサ画素は、金属膜から成る下部電極と、
前記下部電極上に設けられるアモルファスシリコン膜と、
前記アモルファスシリコン膜上に設けられるｎ型アモルファスシリコン膜と、
前記ｎ型アモルファスシリコン膜上に設けられる上部電極とを有することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の光センサ。
【請求項７】
前記各光センサ画素の間に設けられる平坦化膜を有することを特徴とする請求項６に記載の光センサ。
【請求項８】
前記絶縁膜は、有機絶縁膜であることを特徴とする請求項７に記載の光センサ。
【請求項９】
前記表面遮光膜は、前記平坦化膜と前記上部電極との間に配置され、
前記下部電極の前記表面遮光膜の前記貫通孔に対応する箇所にも、前記バックライトからの照射光を前記被写体に照射する通過孔が形成されていることを特徴とする請求項６ないし請求項８のいずれか１項に記載の光センサ。
【請求項１０】
前記下部電極と前記アモルファスシリコン膜との間に設けられる絶縁膜を有し、
前記絶縁膜は、前記各光センサ画素に対応する領域に孔を有し、
前記下部電極と前記アモルファスシリコン膜とは、前記絶縁膜上に形成された孔において電気的に接続されていることを特徴とする請求項６ないし請求項９のいずれか１項に記載の光センサ。
【請求項１１】
前記下部電極は、透明基板上に形成されることを特徴とする請求項６ないし請求項１０のいずれか１項に記載の光センサ。
【請求項１２】
前記上部電極上に設けられる表面保護層を有することを特徴とする請求項６ないし請求項１１のいずれか１項に記載の光センサ。
【請求項１３】
前記上部電極は、ＩＴＯであり、
前記表面遮光膜は、Ａｌであることを特徴とする請求項６ないし請求項１２のいずれか１項に記載の光センサ。
【請求項１】
複数の光センサ画素がマトリクス状に配置された光センサアレイと、
前記光センサアレイの下側に配置されたバックライトとを備え、
前記光センサアレイは、表面遮光膜を有し、
前記表面遮光膜は、前記各光センサ画素に被写体からの光が入射される入射孔と、
前記入射孔の周囲に設けられ前記バックライトからの照射光を前記被写体に照射する通過孔とを有することを特徴とする光センサ。
【請求項２】
前記バックライトは、導光板と、
前記導光板の側面に配置される光源とを有することを特徴とする請求項１に記載の光センサ。
【請求項３】
前記導光板の前記光センサアレイと反対側の面に配置される反射膜を有することを特徴とする請求項２に記載の光センサ。
【請求項４】
前記バックライトは、導光板と、
前記導光板の前記光センサアレイと反対側の面に配置される光源とを有することを特徴とする請求項１に記載の光センサ。
【請求項５】
前記導光板の前記光センサアレイ側の面に配置される複数の光学シート類を有することを特徴とする請求項２または請求項４に記載の光センサ。
【請求項６】
前記各光センサ画素は、金属膜から成る下部電極と、
前記下部電極上に設けられるアモルファスシリコン膜と、
前記アモルファスシリコン膜上に設けられるｎ型アモルファスシリコン膜と、
前記ｎ型アモルファスシリコン膜上に設けられる上部電極とを有することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の光センサ。
【請求項７】
前記各光センサ画素の間に設けられる平坦化膜を有することを特徴とする請求項６に記載の光センサ。
【請求項８】
前記絶縁膜は、有機絶縁膜であることを特徴とする請求項７に記載の光センサ。
【請求項９】
前記表面遮光膜は、前記平坦化膜と前記上部電極との間に配置され、
前記下部電極の前記表面遮光膜の前記貫通孔に対応する箇所にも、前記バックライトからの照射光を前記被写体に照射する通過孔が形成されていることを特徴とする請求項６ないし請求項８のいずれか１項に記載の光センサ。
【請求項１０】
前記下部電極と前記アモルファスシリコン膜との間に設けられる絶縁膜を有し、
前記絶縁膜は、前記各光センサ画素に対応する領域に孔を有し、
前記下部電極と前記アモルファスシリコン膜とは、前記絶縁膜上に形成された孔において電気的に接続されていることを特徴とする請求項６ないし請求項９のいずれか１項に記載の光センサ。
【請求項１１】
前記下部電極は、透明基板上に形成されることを特徴とする請求項６ないし請求項１０のいずれか１項に記載の光センサ。
【請求項１２】
前記上部電極上に設けられる表面保護層を有することを特徴とする請求項６ないし請求項１１のいずれか１項に記載の光センサ。
【請求項１３】
前記上部電極は、ＩＴＯであり、
前記表面遮光膜は、Ａｌであることを特徴とする請求項６ないし請求項１２のいずれか１項に記載の光センサ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１２−７３７０１（Ｐ２０１２−７３７０１Ａ）
【公開日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１６３７５（Ｐ２０１０−２１６３７５）
【出願日】平成２２年９月２８日（２０１０．９．２８）
【出願人】（５０２３５６５２８）株式会社 日立ディスプレイズ (2,552)
【出願人】（５０６０８７８１９）パナソニック液晶ディスプレイ株式会社 (443)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２８日（２０１０．９．２８）
【出願人】（５０２３５６５２８）株式会社 日立ディスプレイズ (2,552)
【出願人】（５０６０８７８１９）パナソニック液晶ディスプレイ株式会社 (443)
【Ｆターム（参考）】
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