检测装置、检测设备及带检测功能的显示装置的制作方法

1.本发明涉及检测装置、检测设备及带检测功能的显示装置。


背景技术：

2.在专利文献1中记载有光学摄像装置，该光学摄像装置具有在微透镜与光传感器之间设置有开口的遮光层。作为这样的光传感器，已知有pin型的光电二极管。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：美国专利申请公开第2020/0089928号说明书
6.在采用了pin型的光电二极管的检测装置中，要求提高检测灵敏度。例如，pin型的光电二极管可以通过增大传感器面积来增大光电流。另一方面，当增大传感器面积时，存在寄生电容增大、检测灵敏度降低的情况。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于，提供能够提高检测灵敏度的检测装置、检测设备及带检测功能的显示装置。
8.本发明的一个方式的检测装置具有：基板；排列于所述基板的多个光电二极管；覆盖多个所述光电二极管的绝缘膜；以及设置于所述绝缘膜之上的导电层，其中，所述光电二极管分别包括p型半导体层与i型半导体层直接相接且所述i型半导体层与n型半导体层直接相接地层叠有这三层的多个第一区域，所述多个第一区域中包括的多个所述i型半导体层分别在俯视观察时分离设置，所述多个第一区域中包括的多个所述n型半导体层分别在俯视观察时分离设置，所述导电层经由设置于所述绝缘膜的接触孔与所述第一区域的各n型半导体层连接。
9.本发明的一个方式的检测设备具备：照明装置，能够向正面侧照射光并使反射光透光至反面侧；以及检测装置，设置于该照明装置的反面侧，其中，该检测装置具有：基板；排列于所述基板的多个光电二极管；覆盖多个所述光电二极管的绝缘膜；以及设置于所述绝缘膜之上的导电层，其中，所述光电二极管分别包括p型半导体层与i型半导体层直接相接且所述i型半导体层与n型半导体层直接相接地层叠有这三层的多个第一区域，所述多个第一区域中包括的多个所述i型半导体层分别在俯视观察时分离设置，所述多个第一区域中包括的多个所述n型半导体层分别在俯视观察时分离设置，所述导电层经由设置于所述绝缘膜的接触孔与所述第一区域的各n型半导体层连接。
10.本发明的一个方式的带检测功能的显示装置具备：显示面板，能够通过向正面侧发光来显示画像且能够使从正面侧射入的光透光至反面侧；以及检测装置，设置于该显示面板的反面侧，其中，该检测装置具有：基板；排列于所述基板的多个光电二极管；覆盖多个所述光电二极管的绝缘膜；以及设置于所述绝缘膜之上的导电层，其中，所述光电二极管分别包括p型半导体层与i型半导体层直接相接且所述i型半导体层与n型半导体层直接相接
地层叠有这三层的多个第一区域，所述多个第一区域中包括的多个所述i型半导体层分别在俯视观察时分离设置，所述多个第一区域中包括的多个所述n型半导体层分别在俯视观察时分离设置，所述导电层经由设置于所述绝缘膜的接触孔与所述第一区域的各n型半导体层连接。
附图说明
11.图1a是示出具有实施方式所涉及的检测装置的带照明装置的检测仪器的概略剖面构成的剖视图。
12.图1b是示出具有变形例1所涉及的检测装置的带照明装置的检测仪器的概略剖面构成的剖视图。
13.图1c是示出具有变形例2所涉及的检测装置的带照明装置的检测仪器的概略剖面构成的剖视图。
14.图1d是示出具有变形例3所涉及的检测装置的带照明装置的检测仪器的概略剖面构成的剖视图。
15.图2是示出实施方式所涉及的检测装置的俯视图。
16.图3是示出实施方式所涉及的检测装置的构成例的框图。
17.图4是示出检测元件的电路图。
18.图5是示出检测元件的动作例的定时波形图。
19.图6是示出检测元件的俯视图。
20.图7是图6的vii-vii’剖视图。
21.图8是图6的viii-viii’剖视图。
22.图9是示出滤光器的构成例的剖视图。
23.图10是示出变形例4所涉及的检测元件的俯视图。
24.附图标记说明
25.1：检测装置；2：阵列基板；3、3a：检测元件；5：传感器基板；7：滤光器；10：传感器部；21：基板；30：光电二极管；30s、30s-1、30s-2、30s-3、30s-4、30s-5、30s-6、30s-7、30s-8：部分光电二极管；31：i型半导体层；32：n型半导体层；33：p型半导体层；34：上部导电层；34s：主部；34a、34b、34c、34d、34e：连接部；35：下部导电层；ba：基部；ca1、ca2：连结部；mrst：复位晶体管；mrd：读出晶体管；msf：源极跟随器晶体管；r1：第一区域；r2：第二区域；r3：第三区域。
具体实施方式
26.关于用于实施本发明的方式(实施方式)，参照附图进行详细说明。本公开并不限定于下面的实施方式中记载的内容。此外，下面记载的构成要素中包括本领域技术人员可以容易地想到的要素、实质上相同的要素。而且，下面记载的构成要素能够适当地组合。需要指出，公开仅为一例，对于本领域技术人员来说，关于保持本公开的主旨的适当变更所能够容易地想到的内容当然包含在本公开的范围内。此外，附图为了更加清楚地进行说明，存在与实际的状态相比，示意性地示出各部的宽度、厚度、形状等的情况，但是，这仅为一例，并非对本公开的解释进行限定。此外，在本公开和各图中，对于与已经出现的图中已经描述
的要素相同的要素，标注相同的标记，有时会适当地省略详细的说明。
27.在本说明书及权利要求书中，在表现在某结构体之上配置其它结构体的方式时，在仅记载为“之上”的情况下，只要没有特别的限定，则包括以与某结构体接触的方式将其它结构体直接配置于某结构体之上的情况、以及在某结构体的上方还隔着其它的结构体来配置其它结构体的情况的双方。
28.图1a是示出具有实施方式所涉及的检测装置的带照明装置的检测仪器的概略剖面构成的剖视图。图1b是示出具有变形例1所涉及的检测装置的带照明装置的检测仪器的概略剖面构成的剖视图。图1c是示出具有变形例2所涉及的检测装置的带照明装置的检测仪器的概略剖面构成的剖视图。图1d是示出具有变形例3所涉及的检测装置的带照明装置的检测仪器的概略剖面构成的剖视图。
29.如图1a所示，带照明装置的检测仪器120具有检测装置1、以及照明装置121。检测装置1具有传感器基板5、滤光器7、粘接层125、以及防护部件122。也就是说，在垂直于传感器基板5的表面的方向上，依次层叠有传感器基板5、滤光器7、粘接层125、防护部件122。需要指出，如后所述，也可以将检测装置1的防护部件122替换为照明装置121。粘接层125只要是使滤光器7与防护部件122粘接的部件即可，也可以是在相当于检测区域aa的区域中没有粘接层125的结构。当检测区域aa中没有粘接层125时，是在相当于检测区域aa的外侧的周边区域ga的区域中，粘接层125使防护部件122与滤光器7粘接的结构。此外，设置于检测区域aa的粘接层125，换言之，也可以仅称为滤光器7的保护层。
30.如图1a所示，照明装置121例如也可以是将防护部件122用作设置在与检测装置1的检测区域aa对应的位置的导光板，并具有排列于防护部件122的一端或两端的多个光源123的所谓的侧灯式的前灯。也就是说，防护部件122具有照射光的光照射面121a，成为照明装置121的一个构成要素。通过该照明装置121，从防护部件122的光照射面121a向作为检测对象的手指fg照射光l1。作为光源，例如采用发出预定的颜色的光的发光二极管(led：light emitting diode)。
31.此外，如图1b所示，照明装置121也可以是具有设置于检测装置1的检测区域aa的正下方的光源(例如，led)的装置，具备光源的照明装置121也作为防护部件122而发挥功能。
32.此外，照明装置121并不限定于图1b的例子，如图1c所示，也可以设置于防护部件122的侧方或上方，从手指fg的侧方或上方向手指fg照射光l1。
33.而且，如图1d所示，照明装置121也可以是具有设置于检测装置1的检测区域的光源(例如，led)的所谓的直下式的背灯。
34.从照明装置121照射的光l1通过作为检测对象的手指fg而被反射为光l2。检测装置1通过感知被手指fg反射的光l2(光l2的阴影、或反射光的强度)从而来检测手指fg的表面的凹凸(例如，指纹)。而且，除了指纹的检测之外，检测装置1也可以通过检测在手指fg的内部反射的光l2来检测生物体的相关信息。生物体的相关信息例如是静脉等的血管图像、脉搏、脉搏波等。来自照明装置121的光l1的颜色也可以根据检测对象而不同。
35.防护部件122是用于保护传感器基板5及滤光器7的部件，覆盖传感器基板5及滤光器7。如上所述，照明装置121也可以是兼用作防护部件122的结构。在图1c及图1d所示的防护部件122与照明装置121分离的结构中，防护部件122例如是玻璃基板。需要指出，防护部
件122并不限定于玻璃基板，也可以是树脂基板等，还可以是层叠这些基板的多个层形成的构成。此外，也可以未设置防护部件122。这种情况下，在传感器基板5及滤光器7的表面设置绝缘膜等的保护层，手指fg与检测装置1的保护层接触。
36.如图1b所示，在带照明装置的检测仪器120中，也可以设置显示面板126来替代照明装置121。显示面板126例如也可以是有机el显示器面板(oled：organic light emitting diode)、无机el显示器(微型led、迷你led)。或者，显示面板126也可以是采用液晶元件作为显示元件的液晶显示面板(lcd：liquid crystal display)、采用电泳元件作为显示元件的电泳型显示面板(epd：electrophoretic display)。在这种情况下，从显示面板126照射的显示光(光l1)被手指fg反射，该反射光穿过显示面板126而到达滤光器7。鉴于这一点，优选显示面板126由光透过性的基板、层叠膜构成。另外，可以基于所述光l2，检测手指fg的指纹、生物体的相关信息。
37.图2是示出实施方式所涉及的检测装置的俯视图。需要指出，图2及其以后的附图中示出的第一方向dx是与基板21平行的面内的一个方向。第二方向dy是与基板21平行的面内的一个方向，且是与第一方向dx正交的方向。需要指出，第二方向dy也可以与第一方向dx非正交地交叉。第三方向dz是与第一方向dx及第二方向dy正交的方向，且是基板21的法线方向。
38.如图2所示，检测装置1具有阵列基板2(基板21)、传感器部10、扫描线驱动电路15、信号线选择电路16、检测电路48、控制电路102、以及电源电路103。
39.控制基板101经由布线基板110与基板21电连接。布线基板110例如是柔性印刷基板、刚性基板。在布线基板110上设置有检测电路48。在控制基板101上设置有控制电路102及电源电路103。控制电路102例如是fpga(field programmable gate array：现场可编程门阵列)。控制电路102向传感器部10、扫描线驱动电路15及信号线选择电路16供给控制信号，以控制传感器部10的动作。电源电路103将电源电位vdd、基准电位vcom(参照图4)等的电压信号向传感器部10、扫描线驱动电路15及信号线选择电路16供给。需要指出，在本实施方式中，举例示出了检测电路48配置于布线基板110的情况，但并不限定于此。检测电路48也可以配置于基板21之上。
40.基板21具有检测区域aa以及周边区域ga。检测区域aa及周边区域ga在与基板21平行的面方向上延伸。在检测区域aa内设置有传感器部10的各元件(检测元件3)。周边区域ga是检测区域aa的外侧的区域，是未设置各元件(检测元件3)的区域。即、周边区域ga是检测区域aa的外周与基板21的外缘部之间的区域。扫描线驱动电路15及信号线选择电路16设置于周边区域ga内。扫描线驱动电路15设置于周边区域ga中的沿着第二方向dy延伸的区域。信号线选择电路16设置于周边区域ga中的沿着第一方向dx延伸的区域，并设置在传感器部10与检测电路48之间。
41.传感器部10的多个检测元件3分别是作为传感器元件具有光电二极管30的光传感器。光电二极管30是光电转换元件，输出与照射到各光电二极管30的光相应的电信号。更具体而言，光电二极管30是pin(positive intrinsic negative：正-本征-负)光电二极管。此外，光电二极管30也可以称为opd(organic photo diode：有机光电二极管)。检测元件3矩阵状地排列于检测区域aa。多个检测元件3具有的光电二极管30根据从扫描线驱动电路15供给的栅极驱动信号(例如，复位控制信号rst、读出控制信号rd)来进行检测。多个光电二
极管30将照射于各光电二极管30的光的相应的电信号作为检测信号vdet向信号线选择电路16输出。检测装置1基于来自多个光电二极管30的检测信号vdet检测生物体的相关信息。
42.图3是示出实施方式所涉及的检测装置的构成例的框图。如图3所示，检测装置1还具有检测控制电路11和检测部40。检测控制电路11的功能的一部分或全部包含于控制电路102。此外，检测部40中的检测电路48之外的功能的一部分或全部包含于控制电路102。
43.检测控制电路11是分别向扫描线驱动电路15、信号线选择电路16及检测部40供给控制信号，以控制它们的动作的电路。检测控制电路11将开始信号stv、时钟信号ck等各种控制信号向扫描线驱动电路15供给。此外，检测控制电路11将选择信号asw等各种控制信号向信号线选择电路16供给。
44.扫描线驱动电路15是基于各种控制信号驱动多条扫描线(读出控制扫描线glrd、复位控制扫描线glrst(参照图4))的电路。扫描线驱动电路15依次或同时选择多条扫描线，并向所选择的扫描线供给栅极驱动信号(例如，复位控制信号rst、读出控制信号rd)。由此，扫描线驱动电路15选择扫描线所连接的多个光电二极管30。
45.信号线选择电路16是依次或同时选择多条输出信号线sl(参照图4)的开关电路。信号线选择电路16例如是多路复用器。信号线选择电路16基于从检测控制电路11供给的选择信号asw连接所选择的输出信号线sl与检测电路48。由此，信号线选择电路16将光电二极管30的检测信号vdet向检测部40输出。
46.检测部40具备检测电路48、信号处理电路44、坐标提取电路45、存储电路46、以及检测定时控制电路47。检测定时控制电路47基于从检测控制电路11供给的控制信号进行控制，以使检测电路48、信号处理电路44、坐标提取电路45同步地进行动作。
47.检测电路48例如是模拟前端电路(afe：analog front end)。检测电路48是至少具有检测信号放大电路42及a/d转换电路43的功能的信号处理电路。检测信号放大电路42是放大检测信号vdet的电路，例如是积分电路。a/d转换电路43将从检测信号放大电路42输出的模拟信号转换为数字信号。
48.信号处理电路44是基于检测电路48的输出信号检测输入至传感器部10的预定的物理量的逻辑电路。当手指fg接触或接近检测面时，信号处理电路44可以基于来自检测电路48的信号检测手指fg、手掌的表面的凹凸(指纹、掌纹)。此外，信号处理电路44也可以基于来自检测电路48的信号检测生物体的相关信息。生物体的相关信息例如是手指fg、手掌的血管图像、脉搏波、脉搏、血氧饱和度等。
49.存储电路46暂时保存通过信号处理电路44所运算出的信号。存储电路46例如也可以是ram(random access memory：随机存取存储器)、寄存器电路等。
50.坐标提取电路45是在信号处理电路44中检测到手指fg的接触或接近时，求出手指fg等的表面的凹凸的检测坐标的逻辑电路。此外，坐标提取电路45是求出手指fg、手掌的血管的检测坐标的逻辑电路。坐标提取电路45将传感器部10的各检测元件3输出的检测信号vdet进行组合，并生成表示手指fg等的表面的凹凸的形状的二维信息。需要指出，坐标提取电路45也可以不计算检测坐标，而是输出检测信号vdet作为传感器输出vo。
51.然后，对检测装置1的电路构成例进行说明。图4是示出检测元件的电路图。如图4所示，检测元件3具有光电二极管30、复位晶体管mrst、读出晶体管mrd及源极跟随器晶体管msf。复位晶体管mrst、读出晶体管mrd及源极跟随器晶体管msf与一个光电二极管30对应设
置。复位晶体管mrst、读出晶体管mrd及源极跟随器晶体管msf分别由n型tft(thin film transistor：薄膜晶体管)构成。但是，并不限定于此，各晶体管也可以分别由p型tft构成。
52.光电二极管30的阳极被施加基准电位vcom。光电二极管30的阴极与节点n1连接。节点n1与电容cs、复位晶体管mrst的源极或漏极的一方及源极跟随器晶体管msf的栅极连接。而且，在节点n1处存在寄生电容cp、输入电容crst、csf。当光射入光电二极管30时，从光电二极管30输出的信号(电荷)蓄积于电容cs。
53.这里，电容cs例如是形成在光电二极管30的p型半导体层33与n型半导体层32(参照图7)之间的电容。寄生电容cp是附加在电容cs上的电容，是设置于阵列基板2的各种布线、电极间的电容。输入电容crst、csf分别是从输入侧观察复位晶体管mrst及源极跟随器晶体管msf时的电容，更具体而言，是组合了栅极-源极间电容与栅极-漏极间电容的电容。
54.复位晶体管mrst的栅极与复位控制扫描线glrst连接。向复位晶体管mrst的源极或漏极的另一方供给复位电位vrst。当复位晶体管mrst响应于复位控制信号rst而成为接通(导通状态)时，节点n1的电位被复位至复位电位vrst。基准电位vcom具有低于复位电位vrst的电位，光电二极管30被反向偏置驱动。
55.源极跟随器晶体管msf连接于被供给电源电位vdd的端子与读出晶体管mrd(节点n2)之间。源极跟随器晶体管msf的栅极与节点n1连接。在源极跟随器晶体管msf的栅极被供给通过光电二极管30所产生的信号(电荷)。由此，源极跟随器晶体管msf将通过光电二极管30所产生的信号(电荷)对应的电压信号向读出晶体管mrd输出。
56.读出晶体管mrd被连接于源极跟随器晶体管msf的源极(节点n2)与输出信号线sl(节点n3)之间。读出晶体管mrd的栅极与读出控制扫描线glrd连接。当读出晶体管mrd响应读出控制信号rd而成为接通时，从源极跟随器晶体管msf输出的信号、即通过光电二极管30所产生的信号(电荷)对应的电压信号被作为检测信号vdet向输出信号线sl输出。
57.需要指出，在图4所示的例子中，复位晶体管mrst及读出晶体管mrd分别是两个晶体管串联地连接而构成的所谓的双栅极结构。但是，并不限定于此，复位晶体管mrst及读出晶体管mrd也可以是单栅极结构，还可以是三个以上的晶体管串联地连接的多栅极结构。此外，一个检测元件3的电路并不限定于具有复位晶体管mrst、源极跟随器晶体管msf及读出晶体管mrd的三个晶体管的构成。检测元件3也可以具有两个、或四个以上的晶体管。
58.图5是示出检测元件的动作例的定时波形图。如图5所示，检测元件3按照复位期间prst、曝光期间pch及读出期间pdet的顺序来执行检测。电源电路103在整个复位期间prst、曝光期间pch及读出期间pdet内向光电二极管30的阳极供给基准电位vcom。
59.控制电路102在时刻t0使供给至复位控制扫描线glrst的复位控制信号rst成为高(高电平电压)，复位期间prst开始。在复位期间prst中，复位晶体管mrst成为接通(导通状态)，节点n1的电位上升至复位电位vrst的电位。
60.控制电路102在时刻t1使供给至读出控制扫描线glrd的读出控制信号rd成为高(高电平电压)。由此，读出晶体管mrd成为接通(导通状态)。
61.控制电路102在时刻t2使复位控制信号rst成为低(低电平电压)，复位期间prst结束。在时刻t2，复位晶体管mrst成为断开(非导通状态)。节点n1的电位蓄积照射到光电二极管30的光所对应的信号而降低至(vrst-δvn1)。需要指出，δvn1是照射到光电二极管30的光所对应的信号(电压变动量)。
62.在时刻t3，从输出信号线sl输出的检测信号vdet的电位成为(vrst-vthsf-vrdon)。需要指出，vthsf是源极跟随器晶体管msf的阈值电压vthsf。vrdon是读出晶体管mrd的接通电阻导致的电压下降。
63.控制电路102在时刻t3使读出控制信号rd成为低(低电平电压)。由此，读出晶体管mrd成为断开(非导通状态)，节点n2的电位为恒定，从输出信号线sl输出的检测信号vdet的电位也成为低(低电平电压)。
64.控制电路102在时刻t4再次使读出控制信号rd成为高(高电平电压)。由此，读出晶体管mrd成为接通(导通状态)，曝光期间pch结束，读出期间pdet开始。在读出期间pdet输出的检测信号vdet2的电位从在时刻t3所获取的检测信号vdet1的电位降低信号δvn1的量，而成为(vrst-vthsf-vrdon-δvn1)。
65.检测部40可以基于时刻t3的检测信号vdet1与时刻t5的检测信号vdet2的差分的信号(δvn1)，检测照射到光电二极管30的光。例如，图5所示的信号δvn1a是照度低时产生的信号(电压变动量)，信号δvn1b是照度高时产生的信号(电压变动量)。检测装置1可以以检测元件3为单位，基于信号δvn1a与信号δvn1b的差分检测光l2的强度。通过累积所述检测元件3的各自的检测结果，可以检测例如指纹的凹凸、按压检测面的手指的血管图像(静脉图案)等。
66.需要指出，在图5中，示出了一个检测元件3的动作例，但是，扫描线驱动电路15通过依次、时分地扫描复位控制扫描线glrst、读出控制扫描线glrd，从而可以通过检测区域aa整体的检测元件3来进行检测。
67.这里，当将附加于光电二极管30的电容的合计设为电容cn1时，电容cn1表示为下述的式(1)。需要指出，电容cs、寄生电容cp、输入电容crst、csf是与图4中所述的光电二极管30的阴极(节点n1)等效地连接的各种电容。
68.cn1＝cs crst csf cp...
ꢀꢀꢀ
(1)
69.信号δvn1表示为下述的式(2)。需要指出，δq表示曝光期间pch所蓄积的电荷，ip表示与照射到光电二极管30的光对应而流动的光电流，t表示曝光时间(时刻t3至时刻t4的期间)。
70.δvn1＝δq/cn1＝(ip
×
t)/cn1
…ꢀꢀ
(2)
71.如式(2)所示，通过减小电容cn1，可以使信号δvn1增大。即、表示即便是在以相同的检测条件检测相同的被检测体的情况下，也可以通过减小电容cn1，提高检测装置1的检测灵敏度。
72.然后，对检测元件3的平面构成及剖面构成进行说明。图6是示出检测元件的俯视图。如图6所示，一个检测元件3包括两条扫描线(读出控制扫描线glrd、复位控制扫描线glrst)、以及四条信号线(输出信号线sl、电源信号线slsf、复位信号线slrst及基准信号线slcom)。
73.读出控制扫描线glrd及复位控制扫描线glrst向第一方向dx延伸，并排列配置于第二方向dy上。输出信号线sl、电源信号线slsf、复位信号线slrst及基准信号线slcom向第二方向dy延伸，并排列配置于第一方向dx上。
74.通过两条扫描线(读出控制扫描线glrd和复位控制扫描线glrst)与两条信号线(例如，相邻的检测元件3的两条电源信号线slsf)所包围的区域规定检测元件3。
75.如图6所示，光电二极管30具有多个部分光电二极管30s-1、30s-2、...、30s-8。部分光电二极管30s-1、30s-2、...、30s-8配置为三角栅格状。
76.与部分光电二极管30s-1、30s-2、...、30s-8分别重叠地设置图9所示的滤光器7的透镜78、第一遮光层71的第一开口op1及第二遮光层72的第二开口op2。需要指出，在图6中，为了易于观察附图，仅示出了滤光器7的构成要素中的第一开口op1。
77.更具体而言，部分光电二极管30s-1、30s-2、30s-3排列于第二方向dy。部分光电二极管30s-4、30s-5排列于第二方向dy，与由部分光电二极管30s-1、30s-2、30s-3构成的元件列在第一方向dx上相邻。部分光电二极管30s-6、30s-7、30s-8排列于第二方向dy，与由部分光电二极管30s-4、30s-5构成的元件列在第一方向dx上相邻。在相邻的元件列之间，部分光电二极管30s在第二方向dy上的位置配置为彼此不同。
78.光l2通过滤光器7而分别射入部分光电二极管30s-1、30s-2、...、30s-8。部分光电二极管30s-1、30s-2、...、30s-8被电连接，而作为一个光电二极管30而发挥功能。也就是说，部分光电二极管30s-1、30s-2、...、30s-8各自输出的信号被统合，并从光电二极管30输出一个检测信号vdet。需要指出，在下面的说明中，在无需区分说明部分光电二极管30s-1、30s-2、...、30s-8的情况下，仅表述为部分光电二极管30s。
79.部分光电二极管30s分别包括i型半导体层31、n型半导体层32及p型半导体层33。i型半导体层31及n型半导体层32例如是非晶硅(a-si)。p型半导体层33例如是多晶硅(p-si)。需要指出，半导体层的材料并不限定于此，也可以是多晶硅、微晶硅等。
80.在n型半导体层32中，在a-si中掺杂杂质而形成n 区域。在p型半导体层33中，在p-si中掺杂杂质而形成p 区域。i型半导体层31例如是非掺杂的本征半导体，具有低于n型半导体层32及p型半导体层33的导电性。
81.此外，在图6中，通过虚线示出了p型半导体层33与i型半导体层31(及n型半导体层32)相互重叠并直接连接的实效的传感器区域、即第一区域r1。部分光电二极管30s分别构成为至少具有第一区域r1。换言之，在俯视观察时，多个第一区域r1配置为三角栅格状。滤光器7的第一开口op1与第一区域r1重叠设置。
82.部分光电二极管30s形成为在俯视观察时分别为圆形或半圆形。但是，并不限定于此，部分光电二极管30s为多边形等。此外，多个部分光电二极管30s也可以具有彼此不同的形状。
83.i型半导体层31及n型半导体层32对应于多个部分光电二极管30s(第一区域r1)的每一个而分离配置。i型半导体层31及n型半导体层32设置为与多个第一区域r1的p型半导体层33重叠，并且，在多个第一区域r1的周围延伸至与p型半导体层33不重叠的区域。即、i型半导体层31及n型半导体层32的宽度(直径)大于p型半导体层33的宽度(直径)。在本实施方式中，i型半导体层31及n型半导体层32设置为与p型半导体层33为同心圆状。
84.排列于第二方向dy的部分光电二极管30s-1、30s-2、30s-3的p型半导体层33通过连结部ca1而电连接。
85.此外，部分光电二极管30s-4、30s-5、30s-6、30s-7、30s-8的p型半导体层33通过基部ba而电连接。基部ba形成为大致五边形，部分光电二极管30s-4、30s-5、30s-6、30s-7、30s-8设置于顶点的位置处。
86.另一方面，部分光电二极管30s-4、30s-5、30s-6、30s-7、30s-8的p型半导体层33所
连接的基部ba与部分光电二极管30s-1、30s-2、30s-3的p型半导体层33通过连结部ca2而电连接，该连结部ca2沿着第一方向dx通过复位信号线slrst与基准信号线slcom的下方。由此，构成一个光电二极管30的多个部分光电二极管30s被电连接。
87.下部导电层35设置在与部分光电二极管30s、连结部ca1、ca2及基部ba重叠的区域。下部导电层35与部分光电二极管30s重叠的部分形成为圆形。但是，下部导电层35也可以是与部分光电二极管30s不同的形状。此外，下部导电层35只要设置在至少与第一区域r1重叠的部分即可。下部导电层35被供给与p型半导体层33相同的基准电位vcom，可以抑制下部导电层35与p型半导体层33之间的寄生电容。
88.上部导电层34(导电层)电连接多个部分光电二极管30s的n型半导体层32。具体而言，上部导电层34具有与部分光电二极管30s的每一个重叠的主部34s、以及连接相邻的主部34s的连接部34a、34b、34c、34d、34e。上部导电层34的主部34s在与部分光电二极管30s的每一个重叠的位置经由设置于绝缘膜27(参照图7)的接触孔h1分别与n型半导体层32电连接。需要指出，当从垂直于基板21的方向俯视观察时，接触孔h1为四边形(正方形状)。并不限定于此，接触孔h1在俯视观察时也可以是圆形等其它的形状。
89.主部34s与i型半导体层31、n型半导体层32及p型半导体层33设置为同心圆状。主部34s的直径大于p型半导体层33的直径，且小于i型半导体层31的直径及n型半导体层32的直径。此外，连接部34a、34b、34d、34e的宽度，更具体而言，与连接部34a、34b、34d、34e的延伸方向正交的方向上的宽度小于主部34s的宽度(直径)。
90.上部导电层34的连接部34a与连结部ca1重叠并向第二方向dy延伸，连接分别与部分光电二极管30s-1、30s-2、30s-3重叠的主部34s。此外，上部导电层34的连接部34b向第一方向dx延伸，一端侧与重叠于部分光电二极管30s-1的主部34s连接。此外，上部导电层34的连接部34b的另一端侧与连接部34c连接。上部导电层34的连接部34c经由接触孔h4与各晶体管(复位晶体管mrst及源极跟随器晶体管msf(参照图4))电连接。
91.连接部34c与分别与部分光电二极管30s-4、30s-6重叠的主部34s连接。上部导电层34的连接部34d连接分别与部分光电二极管30s-6、30s-7、30s-8重叠的主部34s。上部导电层34的连接部34d与基部ba在第一方向dx上相邻配置且向第二方向dy延伸。此外，上部导电层34的连接部34d的几乎所有部分配置为与p型半导体层33构成的基部ba不重叠。上部导电层34的连接部34e向与第一方向dx及第二方向dy交叉的倾斜方向延伸，并连接分别与部分光电二极管30s-8、30s-5重叠的主部34s。上部导电层34的连接部34e沿基部ba的外缘延伸，几乎所有的部分配置为与基部ba不重叠。
92.通过这样的构成，上部导电层34(导电层)经由设置于绝缘膜27的接触孔h1与第一区域r1的各n型半导体层32连接。此外，上部导电层34(导电层)连接相邻的多个第一区域r1。在本实施方式中，与上部导电层34覆盖多个部分光电二极管30s、连结部ca1、ca2及基部ba而连续形成的情况相比，可以使上部导电层34与p型半导体层33构成的连结部ca1、ca2及基部ba重叠的面积减小。在图6所示的例子中，连接主部34s的连接部34a、34b、34d、34e的合计数(六个)小于部分光电二极管30s及主部34s的数量(八个)。由此，可以抑制形成在上部导电层34与p型半导体层33之间的寄生电容。
93.需要指出，上部导电层34可以任意地设置，例如，上部导电层34的主部34s的直径也可以大于p型半导体层33、i型半导体层31及n型半导体层32的直径。此外，连接部34a、
34b、34d、34e的数量也可以是主部34s的数量以上。
94.复位晶体管mrst、源极跟随器晶体管msf及读出晶体管mrd设置在与光电二极管30不重叠的区域。源极跟随器晶体管msf及读出晶体管mrd例如与光电二极管30在第一方向dx上相邻设置。此外，复位晶体管mrst与部分光电二极管30s-4在第二方向dy上相邻配置，并且，在第一方向dx上配置在部分光电二极管30s-1与部分光电二极管30s-6之间。
95.复位晶体管mrst的半导体层61的一端与复位信号线slrst连接。半导体层61的另一端经由接触孔h17(参照图8)与连接布线slcn3(节点n1)连接。复位信号线slrst的与半导体层61连接的部分作为源极电极而发挥功能，连接布线slcn3的与半导体层61连接的部分作为漏极电极63(参照图8)而发挥功能。半导体层61形成为u字状，在两处与复位控制扫描线glrst交叉。半导体层61的与复位控制扫描线glrst重叠的部分形成有沟道区域，复位控制扫描线glrst的与半导体层61重叠的部分分别作为栅极电极64而发挥功能。
96.源极跟随器晶体管msf具有半导体层65、源极电极66、漏极电极67、以及栅极电极68。半导体层65的一端经由接触孔h15(参照图7)与电源信号线slsf连接。半导体层65的另一端经由接触孔h16(参照图7)与连接布线slcn1(节点n2)连接。电源信号线slsf的与半导体层65连接的部分作为漏极电极67而发挥功能，连接布线slcn1的与半导体层65连接的部分作为源极电极66而发挥功能。
97.栅极电极68的一端侧向第一方向dx延伸，并与半导体层65重叠。栅极电极68的另一端侧向第二方向dy延伸，并与连接布线slcn3电连接。由此，复位晶体管mrst经由连接布线slcn3与源极跟随器晶体管msf的栅极电连接。
98.读出晶体管mrd具有半导体层81、源极电极82、漏极电极83、以及栅极电极84。半导体层81的一端与连接布线slcn1连接。半导体层81的另一端与从输出信号线sl向第一方向dx分支的连接布线slcn2连接。连接布线slcn1的与半导体层81连接的部分作为漏极电极83而发挥功能，连接布线slcn2的与半导体层81连接的部分作为源极电极82而发挥功能。两个栅极电极84在第二方向dy上排列设置，并与半导体层81重叠。两个栅极电极84经由向第二方向dy延伸并与电源信号线slsf重叠的分支部与读出控制扫描线glrd电连接。通过这样的构成，源极跟随器晶体管msf及读出晶体管mrd与输出信号线sl连接。
99.输出信号线sl配置在源极跟随器晶体管msf及读出晶体管mrd与部分光电二极管30s-6、30s-7、30s-8之间。输出信号线sl沿着部分光电二极管30s-6、30s-7、30s-8设置为锯齿线状。
100.复位信号线slrst及基准信号线slcom配置在部分光电二极管30s-1、30s-2、30s-3与部分光电二极管30s-4、30s-5之间。复位信号线slrst及基准信号线slcom沿着部分光电二极管30s配置为锯齿线状，并与连结部ca2交叉。部分光电二极管30s-1、30s-2、30s-3与部分光电二极管30s-4、30s-5通过连结部ca2而连接，因此，与基部ba设置为与复位信号线slrst及基准信号线slcom重叠的构成相比，可以抑制复位信号线slrst及基准信号线slcom的寄生电容。
101.基准信号线slcom经由接触孔h11与下部导电层35电连接。此外，基准信号线slcom经由接触孔h12与连结部ca2电连接。由此，基准信号线slcom与各部分光电二极管30s的p型半导体层33电连接。
102.在本实施方式中，对应于滤光器7的多个第一开口op1的每个开口设置有部分光电
二极管30s。由此，与光电二极管30以在俯视观察时覆盖检测元件3的整体的方式由四边形等的连续膜形成的构成相比，可以削减未与多个第一开口op1重叠的区域的半导体层、布线层，因此，可以抑制光电二极管30的寄生电容。此外，由于设置有多个部分光电二极管30s，因此，可以提高各晶体管及布线的配置的自由度，可以将各晶体管及布线设置为与光电二极管30不重叠。因此，在本实施方式中，与光电二极管30与各晶体管及布线重叠设置的情况相比，可以抑制光电二极管30的寄生电容。
103.而且，在每个部分光电二极管30s(第一区域r1)中，i型半导体层31及n型半导体层32分离配置，多个部分光电二极管30s的n型半导体层32通过上部导电层34而连接。由此，与i型半导体层31及n型半导体层32跨多个部分光电二极管30s而连续形成的构成相比，可以抑制i型半导体层31和n型半导体层32与p型半导体层33之间的寄生电容。
104.需要指出，图6所示的光电二极管30及各晶体管的平面结构仅为一例，可以进行适当的变更。例如，一个光电二极管30具有的部分光电二极管30s的数量也可以是七个以下，还可以是九个以上。部分光电二极管30s的配置并不限定于三角栅格状，例如，也可以配置为矩阵状。
105.图7是图6的vii-vii’剖视图。图8是图6的viii-viii’剖视图。需要指出，在图7中，示出了部分光电二极管30s-1、30s-2、30s-7的剖面构成，且示出了检测元件3具有的源极跟随器晶体管msf的剖面构成。此外，在图8中，示出了复位晶体管mrst的剖面构成。需要指出，在图7、图8中未图示的读出晶体管mrd的剖面构成也与源极跟随器晶体管msf及复位晶体管mrst相同。
106.如图7所示，基板21为绝缘基板，例如，采用石英、无碱玻璃等玻璃基板、或聚酰亚胺等树脂基板。栅极电极68设置于基板21之上。绝缘膜22、23覆盖栅极电极68而设置于基板21之上。绝缘膜22、23及绝缘膜24、25、26为无机绝缘膜，例如，氧化硅(sio2)、氮化硅(sin)等。
107.半导体层65设置于绝缘膜23之上。半导体层65例如采用多晶硅。但是，半导体层65并不限定于此，也可以是微晶氧化物半导体、非晶氧化物半导体、低温多晶硅(ltps：low temperature polycrystalline silicone)等。源极跟随器晶体管msf是栅极电极68设置于半导体层65的下侧的底栅结构，但是，也可以是栅极电极68设置于半导体层65的上侧的顶栅结构，还可以是栅极电极68设置于半导体层65的上侧及下侧的双栅极结构。
108.半导体层65包括沟道区域65a、高浓度杂质区域65b、65c、以及低浓度杂质区域65d、65e。沟道区域65a例如是非掺杂的本征半导体或低杂质区域，具有低于高浓度杂质区域65b、65c及低浓度杂质区域65d、65e的导电性。沟道区域65a设置在与栅极电极68重叠的区域。
109.绝缘膜24、25覆盖半导体层65而设置于绝缘膜23之上。源极电极66及漏极电极67设置于绝缘膜25之上。源极电极66经由接触孔h16与半导体层65的高浓度杂质区域65b连接。此外，漏极电极67经由接触孔h15与半导体层65的高浓度杂质区域65c连接。源极电极66及漏极电极67例如由作为钛和铝的层叠结构的tialti或tial的层叠膜构成。
110.如图8所示，复位晶体管mrst的剖面构成与图7所示的源极跟随器晶体管msf相同。即、漏极电极63(连接布线slcn3)经由接触孔h17与半导体层61的高浓度杂质区域61c连接。绝缘膜26覆盖包括复位晶体管mrst的各晶体管而设置于绝缘膜25之上。绝缘膜27设置于绝
缘膜26之上。上部导电层34设置于绝缘膜27之上。上部导电层34经由接触孔h4与漏极电极63电连接，该接触孔h4设置为贯通绝缘膜26、27。
111.然后，返回图7，对光电二极管30的剖面构成进行说明。在图7中，对部分光电二极管30s-1、30s-2、30s-7进行说明，但是，关于部分光电二极管30s-1、30s-2、30s-7的说明也可以应用于其它的部分光电二极管30s。如图7所示，下部导电层35与栅极电极68同层地设置于基板21之上。绝缘膜22及绝缘膜23设置于下部导电层35之上。光电二极管30设置于绝缘膜23之上。换言之，下部导电层35设置在基板21与p型半导体层33之间。下部导电层35通过与栅极电极68以相同材料形成而作为遮光层来发挥功能，下部导电层35可以抑制来自基板21侧的光向光电二极管30侵入。
112.在第三方向dz上，i型半导体层31设置在p型半导体层33与n型半导体层32之间。在本实施方式中，在绝缘膜23之上，依次层叠有p型半导体层33、i型半导体层31及n型半导体层32。
113.具体而言，p型半导体层33与半导体层61、65同层地设置于绝缘膜23之上。绝缘膜24、25、以及26设置为覆盖p型半导体层33。在绝缘膜24及绝缘膜25中，在与p型半导体层33重叠的位置处设置接触孔h13。绝缘膜26设置于绝缘膜25之上，覆盖构成接触孔h13的内壁的绝缘膜24及绝缘膜25的侧面。此外，在绝缘膜26中，在与p型半导体层33重叠的位置处设置有接触孔h14。
114.i型半导体层31设置于绝缘膜26之上，经由从绝缘膜24贯通绝缘膜26的接触孔h14与p型半导体层33连接。n型半导体层32设置于i型半导体层31之上。
115.更详细而言，光电二极管30具有第一区域r1、第二区域r2、以及第三区域r3。多个第一区域r1与部分光电二极管30s的各部分光电二极管对应设置。多个第一区域r1分别是p型半导体层33、i型半导体层31及n型半导体层32直接相接而层叠的。换言之，第一区域r1是通过接触孔h14的底面所规定的区域。
116.第二区域r2设置于多个第一区域r1之间。在俯视观察时，第二区域r2设置于第一区域r1的周围，对应于每个部分光电二极管30s而分离设置。在第二区域r2中，在垂直于基板21的方向(第三方向dz)上，至少p型半导体层33与i型半导体层31分离层叠。更具体而言，第二区域r2具有设置在p型半导体层33与i型半导体层31之间的绝缘膜24、25、26。但是，并不限定于此，在第二区域r2中，也可以在p型半导体层33与i型半导体层31之间具有一层或两层的绝缘膜，还可以具有四层以上的绝缘膜。
117.在第二区域r2中，设置在p型半导体层33与i型半导体层31之间的绝缘膜24、25、26的厚度(绝缘膜24、25的厚度ti1与绝缘膜26的厚度ti2的合计的厚度)比i型半导体层31的厚度ti3厚。绝缘膜24、25的厚度ti1比绝缘膜26的厚度ti2厚。此外，第二区域r2的p型半导体层33与n型半导体层32的距离大于第一区域r1的p型半导体层33与n型半导体层32的距离。需要指出，i型半导体层31及各绝缘膜24、25、26的厚度关系并不限定于上述内容，也可以采用绝缘膜24、25、26的三层的合计的厚度小于i型半导体层31的厚度的构成。在第二区域r2中，需要在i型半导体层31(及/或n型半导体层32)与p型半导体层33之间存在预定厚度的绝缘膜24、25、26，另一方面，该绝缘膜24、25、26的厚度可以采用各种厚度。
118.第三区域r3设置于相邻的第二区域r2之间。更具体而言，在第三区域r3中设置有p型半导体层33，i型半导体层31及n型半导体层32设置为与p型半导体层33不重叠。第三区域
r3(相邻的第二区域r2之间)中的、p型半导体层33与上部导电层34之间的距离大于第二区域r2的p型半导体层33与n型半导体层32的距离。第三区域r3包括连结部ca1、ca2及基部ba。部分光电二极管30s-1、30s-2、30s-3(在图7中未图示部分光电二极管30s-3)通过形成于绝缘膜23之上的p型半导体层33构成的连结部ca1而连接。同样地，部分光电二极管30s-4至30s-8(参照图6)通过形成于绝缘膜23之上的p型半导体层33构成的基部ba而连接。
119.此外，在第三区域r3中，相邻的多个第二区域r2至少通过p型半导体层33而连接。而且，在第三区域r3中，绝缘膜24、25设置于p型半导体层33之上，复位信号线slrst及基准信号线slcom设置于绝缘膜24、25之上，该绝缘膜24、25设置于p型半导体层33之上。换言之，在复位信号线slrst及基准信号线slcom之上，设置为与i型半导体层31及n型半导体层32不重叠。通过这样的构成，与i型半导体层31及n型半导体层32与复位信号线slrst及基准信号线slcom重叠设置的构成相比，可以确保各信号线与n型半导体层32的绝缘。
120.通过这样的构成，在第二区域r2中形成在i型半导体层31与p型半导体层33之间的每单位面积的电容小于在第一区域r1中形成在i型半导体层31与p型半导体层33之间的每单位面积的电容。因此，与光电二极管30以俯视观察时覆盖检测元件3的整体的方式由四边形等的连续膜形成的构成、即、将第二区域r2的i型半导体层31及n型半导体层32设置在与第1区域r1同层的构成相比，可以减小一个光电二极管30的电容cs(参照图4)。
121.此外，在本实施方式中，第三区域r3设置于相邻的第一区域r1及第二区域r2之间。i型半导体层31及n型半导体层32对应于每个部分光电二极管30s而分离设置，相邻的部分光电二极管30s的n型半导体层32通过上部导电层34而连接。在第三区域r3中形成在上部导电层34与p型半导体层33之间的每单位面积的电容小于在第二区域r2中形成在i型半导体层31与p型半导体层33之间的每单位面积的电容。由此，可以进一步减小一个光电二极管30的电容cs(参照图4)。
122.其结果是，如上述的式(2)所示，即便是在照射相同的光、且曝光相同的曝光时间t的检测条件下，也可以使信号δvn1变大，可以提高检测装置1的检测灵敏度。需要指出，在上述内容中，提及了形成在i型半导体层31与p型半导体层33之间的电容，但是，鉴于i型半导体层31与n型半导体层32直接相接且p型半导体层与n型半导体层隔着i型半导体层31而对置的情况，关于上述电容的提及当然可以替换为p型半导体层33与n型半导体层32之间的电容。
123.绝缘膜27覆盖光电二极管30而设置于绝缘膜26之上。绝缘膜27设置为与光电二极管30及绝缘膜26直接相接。绝缘膜27由感光性丙烯等有机材料构成。绝缘膜27比绝缘膜26厚。需要指出，这些厚度关系也可以相互替换。绝缘膜27与无机绝缘材料相比，台阶的覆盖性良好，设置为覆盖i型半导体层31及n型半导体层32的侧面。
124.上部导电层34设置于绝缘膜27之上。上部导电层34例如是ito(indium tin oxide：铟锡氧化物)等具有透光性的导电材料。上部导电层34的主部34s及各连接部34a、34b、34c、34d(在图7中，仅示出连接部34a)在绝缘膜27之上设置于同层。上部导电层34依照绝缘膜27的表面而设置，并经由设置于绝缘膜27的接触孔h1与n型半导体层32连接。由此，从多个部分光电二极管30s分别输出的信号(光电流ip)在共用的上部导电层34中被统合，并经由源极跟随器晶体管msf、读出晶体管mrd(参照图4)作为一个检测信号vdet输出。
125.需要指出，接触孔h1设置在与第一区域r1重叠的位置，部分光电二极管30s的n型
半导体层32与上部导电层34(主部34s)在接触孔h1的底面连接。但是，上部导电层34只要是通过各个部分光电二极管30s在任意的部位与n型半导体层32连接即可，也可以在与多个部分光电二极管30s的第一区域r1的中心偏离的位置形成接触孔h1。此外，上部导电层34在接触孔h1的底面与n型半导体层32直接相接，在接触孔h1的内壁(侧面)，在上部导电层34与n型半导体层32之间夹着绝缘膜27。但是，并不限定于此，上部导电层34也可以采用在内壁(侧面)上也是与半导体层32直接相接的构成。
126.绝缘膜28覆盖上部导电层34而设置于绝缘膜27之上。绝缘膜28是无机绝缘膜。绝缘膜28设置为抑制水分向光电二极管30侵入的保护层。
127.保护膜29设置于绝缘膜28之上。保护膜29是有机保护膜。保护膜29形成为使检测装置1的表面平坦化。
128.在本实施方式中，光电二极管30的p型半导体层33及下部导电层35与各晶体管设置于同层，因此，与使光电二极管30形成在与各晶体管不同的层的情况相比，可以使制造工序简单化。
129.需要指出，图7所示的光电二极管30的剖面构成仅为一例。并不限定于此，例如，光电二极管30也可以设置在与各晶体管不同的层。此外，p型半导体层33、i型半导体层31及n型半导体层32的层叠顺序也不限定于图7，也可以按n型半导体层32、i型半导体层31及p型半导体层33的顺序来层叠。
130.然后，对滤光器7的构成例进行说明。图9是示出滤光器的构成例的剖视图。需要指出，在图9中，简略示出了传感器基板5的构成，示意性地示出了光电二极管30(部分光电二极管30s-1)、以及覆盖光电二极管30的保护膜29。
131.滤光器7是使手指fg等被检测体所反射的光l2中的向第三方向dz行进的成分向光电二极管30透过并遮蔽向倾斜方向行进的成分的光学元件。滤光器7也被称为准直孔径、或者准直器。
132.如图9所示，滤光器7具有第一遮光层71、第二遮光层72、第一透光性树脂层74、第二透光性树脂层75、以及透镜78。在本实施方式中，在保护膜29之上依次层叠有第一遮光层71、第一透光性树脂层74、第二遮光层72、第二透光性树脂层75、透镜78。
133.透镜78设置在与光电二极管30的各个部分光电二极管30s重叠的区域。透镜78为凸透镜。透镜78的光轴cl设置在与第三方向dz平行的方向，并与部分光电二极管30s交叉。透镜78以直接相接的方式设置于第二透光性树脂层75之上。此外，在本实施方式中，在相邻的透镜78之间，在第二透光性树脂层75之上未设置遮光层等。
134.第一遮光层71及第二遮光层72在第三方向dz上设置在光电二极管30与透镜78之间。此外，在第一遮光层71中，第一开口op1设置在与光电二极管30重叠的区域。在第二遮光层72中，第二开口op2设置在与光电二极管30重叠的区域。第一开口op1及第二开口op2形成在与光轴cl重叠的区域。
135.第一遮光层71例如由钼(mo)等金属材料形成。由此，第一遮光层71可以反射透过第一开口op1的光l2之外的向倾斜方向行进的光l2的成分。
136.第二遮光层72例如由着色为黑色的树脂材料形成。由此，第二遮光层72作为吸收透过第二开口op2的光l2之外的向倾斜方向行进的光l2的成分的光吸收层而发挥功能。例如，第二遮光层72可以吸收第一遮光层71所反射的光、从相邻的透镜78之间射入的外光。
137.在本实施方式中，按照透镜78的第一方向dx上的宽度w3、第二开口op2的第一方向dx上的宽度w2、第一开口op1的第一方向dx上的宽度w1的顺序而变小。此外，第一开口op1的第一方向dx上的宽度w1小于光电二极管30的部分光电二极管30s的第一方向dx上的宽度。
138.此外，图9所示的第二透光性树脂层75的厚度th2形成为比第一透光性树脂层74的厚度th1厚。此外，第一透光性树脂层74的厚度th1及第二透光性树脂层75的厚度th2比传感器基板5的保护膜29的厚度th3厚。
139.通过这样的构成，手指fg等被检测体所反射的光l2中的向第三方向dz行进的光l2-1被透镜78聚光，并透过第二开口op2及第一开口op1射入到光电二极管30。此外，关于相对于第三方向dz倾斜了角度θ1的光l2-2，也是透过第二开口op2及第一开口op1射入到光电二极管30。
140.此外，滤光器7与传感器基板5一体地形成。即、滤光器7的第一遮光层71以直接相接的方式设置于保护膜29之上，在第一遮光层71与保护膜29之间未设置粘接层等部件。滤光器7直接成膜在传感器基板5上，并被实施图案形成等工序而形成，因此，与另外将传感器基板5贴合在滤光器7的情况相比，可以提高滤光器7的第一开口op1、第二开口op2及透镜78与光电二极管30的位置精度。
141.需要指出，图9所示的滤光器7的构成仅为一例，可以进行适当变更。例如，滤光器7也可以与传感器基板5分体地形成。此外，宽度w1、w2、w3及厚度th1、th2、th3的关系也可以根据所要求的光学特性而进行适当变更。此外，滤光器7并不限定于设置第一遮光层71及第二遮光层72的构成，也可以设置一层的第一遮光层71。
142.(变形例)
143.图10是示出变形例4所涉及的检测元件的俯视图。需要指出，在下面的说明中，对与上述的实施方式中已说明的构成要素相同的构成要素标注相同的标记并省略重复的说明。此外，在图10中，为了易于理解说明，将第一方向dx(图10右侧)标注为 dx方向，将第一方向dx的相反方向(图10左侧)标注为-dx方向。将第二方向dy(图10上侧)标注为 dy方向，将第二方向dy的相反方向(图10下侧)标注为-dy方向。
144.如图10所示，变形例4所涉及的检测元件3a与上述的实施方式相比，在各个部分光电二极管30s，i型半导体层31及n型半导体层32的中心位置与p型半导体层33的中心位置错开配置。此外，上部导电层34的主部34s与i型半导体层31及n型半导体层32重叠配置，上部导电层34的主部34s的中心位置也是与p型半导体层33的中心位置错开配置。而且，配置为随着i型半导体层31、n型半导体层32及上部导电层34的主部34s的位移，设置于绝缘膜27(参照图7)的接触孔h1的位置与第一区域r1的中心位置错开。
145.换言之，在一个部分光电二极管30s(第一区域r1)中，第一方向dx的一方( dx方向)上的p型半导体层33的外周与i型半导体层31及n型半导体层32的外周的距离与第一方向dx的另一方(-dx方向)上的p型半导体层33的外周与i型半导体层31及n型半导体层32的外周的距离不同。
146.更具体而言，在部分光电二极管30s-1、30s-2、30s-3中，以第一区域r1的p型半导体层33的中心位置为基准，i型半导体层31、n型半导体层32及上部导电层34的主部34s在 dx方向上错开配置。此外，在部分光电二极管30s-4、30s-5中，以第一区域r1的p型半导体层33的中心位置为基准，i型半导体层31、n型半导体层32及上部导电层34的主部34s在-dx方
向上错开配置。
147.在部分光电二极管30s-6中，以第一区域r1的p型半导体层33的中心位置为基准，i型半导体层31、n型半导体层32及上部导电层34的主部34s在 dx方向及-dy方向上错开配置。在部分光电二极管30s-7中，以第一区域r1的p型半导体层33的中心位置为基准，i型半导体层31、n型半导体层32及上部导电层34的主部34s在 dx方向上错开配置。在部分光电二极管30s-8中，以第一区域r1的p型半导体层33的中心位置为基准，i型半导体层31、n型半导体层32及上部导电层34的主部34s在 dx方向及 dy方向上错开配置。
148.通过这样的构成，与上述的实施方式相比，可以抑制部分光电二极管30s-1、30s-2、30s-3的各自的i型半导体层31及n型半导体层32与基准信号线slcom重叠。同样地，可以抑制部分光电二极管30s-4、30s-5的各自的i型半导体层31及n型半导体层32与复位信号线slrst重叠。此外，可以抑制部分光电二极管30s-6、30s-7、30s-8的各自的i型半导体层31及n型半导体层32与输出信号线sl重叠。
149.由此，可以确保各个部分光电二极管30s的i型半导体层31及n型半导体层32与各种信号线的绝缘。或者，可以抑制为了确保i型半导体层31及n型半导体层32与各种信号线的绝缘，而使绝缘膜27(参照图7)形成得较厚，或者无需层叠多个绝缘膜27等的工序，可以抑制检测装置1的制造成本的增大。
150.此外，在检测元件3a中，替换连接部分光电二极管30s-4、30s-5、30s-6、30s-7、30s-8的p型半导体层33的基部ba而设置有连结部ca1、ca2。在第二方向dy上相邻的部分光电二极管30s-4、30s-5的p型半导体层33通过连结部ca1而连接。此外，排列于第二方向dy的部分光电二极管30s-6、30s-7、30s-8的p型半导体层33通过连结部ca1而连接。此外，在第一方向dx上相邻的部分光电二极管30s-7、30s-2的p型半导体层33通过在第一方向dx上延伸的连结部ca2而连接。连结部ca2与连接部分光电二极管30s-4、30s-5的连结部ca1交叉设置，并沿着第一方向dx通过复位信号线slrst与基准信号线slcom的下方。
151.连接部分光电二极管30s-4、30s-5、30s-6、30s-7、30s-8的连结部ca1、ca2与基部ba相比面积较小。因此，可以抑制在使i型半导体层31、n型半导体层32及上部导电层34的主部34s的位置进行了位移的情况下，i型半导体层31、n型半导体层32及上部导电层34与p型半导体层33所构成的连结部ca1、ca2的重叠面积增大。即、可以抑制各部分光电二极管30s的寄生电容的增大。
152.如上所述，重叠于部分光电二极管30s-6、30s-7、30s-8的上部导电层34的主部34s分别以第一区域r1的p型半导体层33的中心位置为基准，在 dx方向上错开配置。部分光电二极管30s-6、30s-7、30s-8的多个第一区域r1排列于第二方向dy，p型半导体层33所构成的连结部ca1在第二方向dy上延伸并连接多个第一区域r1。上部导电层34的连接部34d与连结部ca1在第一方向dx( dx方向)上相邻配置并在第二方向dy上延伸。由此，可以抑制形成在上部导电层34的连接部34d与连结部ca1之间的寄生电容。
153.需要指出，图10所示的检测元件3a的构成也可以与上述的实施方式适当地组合。例如，也可以在设置有连接部分光电二极管30s-4、30s-5、30s-6、30s-7、30s-8的p型半导体层33的基部ba的构成中，使部分光电二极管30s的i型半导体层31、n型半导体层32及上部导电层34的主部34s错开配置。或者，也可以在使部分光电二极管30s的i型半导体层31、n型半导体层32及上部导电层34的主部34s与p型半导体层33配置为同心圆状的构成中，替换基部
ba，而配置连接部分光电二极管30s-4、30s-5、30s-6、30s-7、30s-8的p型半导体层33的连结部ca1、ca2。
154.此外，并不限定于使所有的部分光电二极管30s的i型半导体层31、n型半导体层32及上部导电层34的主部34s错开的情况，也可以采用使一部分的部分光电二极管30s的i型半导体层31、n型半导体层32及上部导电层34的主部34s错开的构成。使i型半导体层31、n型半导体层32及上部导电层34的主部34s错开的方向、错开量可以根据与各信号线的位置关系而适当地变更。此外，各信号线的配置仅为一例，可以进行适当的变更。此外，各晶体管的配置也可以根据部分光电二极管30s的数量、配置而适当地变更。
155.以上，对本发明的优选的实施方式进行了说明，但是，本发明并不限定于这样的实施方式。实施方式中公开的内容仅为一例，在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行各种的变更。关于在不脱离本发明的主旨的范围内进行的适当的变更，当然属于本发明的技术范围。在不脱离上述的各实施方式及各变形例的宗旨的范围内，可以进行构成要素的各种的省略、替换及变更中的至少一种。