(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに離間されて実質的に平行に形成され、入射された光を導く複数の導光路と、
前記複数の導光路のそれぞれの一部に対応して形成され、印加された電圧に応じて発光し、前記複数の導光路のそれぞれに光を導く複数の発光素子と、
互いに離間されて実質的に平行に、かつ前記複数の導光路と所定の角度をなし、前記複数の発光素子が形成されていない位置に形成されている複数の第１の電極と、
少なくとも前記複数の導光路と前記複数の第１の電極との交点の位置に前記第１の電極と積層して形成され、所定の波長域の光が入射されると抵抗値が変化する光導電層と、
前記光導電層に、前記導光路から出射された光が直接入射しないように、光を遮る光遮断手段と、
前記光導電層が形成されている位置に対応して前記複数の第１の電極と対向して前記光導電層に積層して形成された第２の電極と、
を備えることを特徴とする撮像素子。
【請求項２】
前記発光素子と前記光導電層は、その層厚方向で互いに重なり合うことがないように隔てられて配置されることを特徴とする請求項１に記載の撮像素子。
【請求項３】
前記複数の第１の電極は、光に対して非透過性を有する材料で構成され、かつ前記光導電層と前記複数の導光路との間に形成され、前記光遮断手段を兼ねることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、物体の像を読み取る撮像素子に関し、特に、光を使用して物体の像を読みとる撮像素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光を用いて物体の像を読み取る撮像装置として、指紋センサが知られている。
【０００３】
指紋は、各個人で特有の形状を有するものであり、パターンマッチングによる照合も行いやすいことから、指紋センサは特定の個人を識別するために広く用いられている。
【０００４】
物体の像を読み取る部分である撮像素子にＣＣＤ（Charge Coupled Device ）を使用した指紋センサには、例えば、図８に示すようなものがある。
【０００５】
図８に示す指紋センサは、全反射フィルム６０ａを貼付した直角プリズム６０と、光源６１と、レンズ６２と、ＣＣＤ６３と、から構成されている。この指紋センサで指紋のパターンを読み取る場合、読み取る対象となる指紋の面を全反射フィルム６０ａに接触させるように、指ＦＧを直角プリズム６０上に載置する。
【０００６】
この状態で、光源６１から直角プリズム６０に入射された光は、全反射フィルム６０ａの指紋の凸部（実際には、この部分のみが全反射フィルム６０ａと接触する）で光が吸収され、また、指紋の凹部でほぼ反射され、レンズ６２によってＣＣＤ６３に結像される。そして、ＣＣＤ６３が結像された光を検知することで、指紋のパターンを読み取る。
【０００７】
また、上記以外の撮像装置としては、撮像素子としてＣＣＤの代わりにダブルゲート構造のＴＦＴ（Thin-Film Transistor；薄膜トランジスタ）を使用したものもある。
【０００８】
このようなＴＦＴを使用した２次元撮像装置では、このＴＦＴをＸＹマトリックスアレイに組んで、そのデータ線から画素毎の画像情報を読み出している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した指紋センサでは、直角プリズム６０によって光源６１からの光の角度を変える必要があり、さらにレンズ６２によってＣＣＤ６３に結像させなければならない。このため、装置全体を薄型に構成することは困難である等の問題がある。
【００１０】
一方、ダブルゲート構造のＴＦＴを用いた撮像装置では、基板に高融点ガラスを使用し、素子形成にＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition；化学気相堆積）等を行うので、生産コストが高いという問題がある。
【００１１】
従って、本発明は、装置全体を薄型に構成することが可能な撮像素子を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
以上の目的を達成するために、本発明の第１の観点にかかる撮像素子は、互いに離間されて実質的に平行に形成され、入射された光を導く複数の導光路と、前記複数の導光路のそれぞれの一部に対応して形成され、印加された電圧に応じて発光し、前記複数の導光路のそれぞれに光を導く複数の発光素子と、互いに離間されて実質的に平行に、かつ前記複数の導光路と所定の角度をなし、前記複数の発光素子が形成されていない位置に形成されている複数の第１の電極と、少なくとも前記複数の導光路と前記複数の第１の電極との交点の位置に前記第１の電極と積層して形成され、所定の波長域の光が入射されると抵抗値が変化する光導電層と、前記光導電層に、前記導光路から出射された光が直接入射しないように、光を遮る光遮断手段と、前記光導電層が形成されている位置に対応して前記複数の第１の電極と対向して前記光導電層に積層して形成された第２の電極と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、撮像対象物に光を照射することができ、撮像対象物に応じて反射された光による光導電層の抵抗値の変化で、撮像対象物の形状や濃淡を検出することができる。また、撮像対象物に照射する光は、複数の導光路を介してそれぞれ対応する発光素子から導けばよい。従って、この撮像素子を適用した撮像装置では、直角プリズム等を使用する必要がなく、撮像装置全体を薄型に構成することができる。
【００１４】
また、導光路や、第１又は第２の電極を微細に構成しておけば、光導電層をフォトリソグラフィーやエッチングといった処理を施して複雑にパターニングする必要がなくなる。従って、撮像装置の生産コストを低減することができる。
【００１５】
前記発光素子と前記光導電層は、その層厚方向で互いに重なり合うことがないように隔てられて配置されてもよい。
【００１６】
前記複数の第１の電極は、光に対して非透過性を有する材料で構成され、かつ前記光導電層と前記複数の導光路との間に形成され、前記光遮断手段を兼ねてもよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施の形態にかかるフォトセンサについて説明する。
【００１８】
図１は、フォトセンサを構成する撮像部２０とアドレス順次ＥＬ発光部１０の構成を示す図である。図１（ａ）は、撮像部２０とアドレス順次ＥＬ発光部１０を上から見たときの構成を示す平面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａに沿って切断したときの断面の構成を示している。
【００１９】
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、ガラス等で構成される基板１上には、撮像部２０とアドレス順次ＥＬ発光部１０との間に伸延して複数のアドレス導光路２が互いに実質的に平行に形成されている。アドレス導光路２は、アドレス順次ＥＬ発光部１０で発せられた光を導き、光導電層２３中に放射して撮像対象物に照射させる。
【００２０】
アドレス順次ＥＬ発光部１０は、アノード電極１１と、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）層１２と、カソード電極１３と、封止膜１４と、から構成される。
【００２１】
アノード電極１１は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等で構成される透明電極である。そして、アノード電極１１は、図１（ａ）に示すように、アドレス導光路２と同一本数形成され、図１（ｂ）に示すように、アドレス導光路２の一端部上に形成される。
【００２２】
有機ＥＬ層１２は、アノード電極１１の一部を覆うようにアドレス順次ＥＬ発光部１０の全面に形成され、例えば、アノード電極１１側に形成された正孔輸送層（図示せず）とカソード電極１３側に形成された電子輸送性発光層（図示せず）とから構成される。正孔輸送層は、化学式１に示すα−ＮＰＤで形成される。
【００２３】
【化１】
0003975579.tif 000002
【００２４】
電子輸送性発光層は、化学式２に示すＢｅｂｑ２で形成される。
【００２５】
【化２】
0003975579.tif 000003
【００２６】
有機ＥＬ層１２は、所定の電圧を印加されると所定の波長域の光を発光する。この場合、有機ＥＬ層１２は緑色の波長域の光を発し、この波長域は、後述する撮像部２０の光導電層２３が有する分光感度特性に含まれるものとなる。この有機ＥＬ層１２で発せられた光は、アドレス導光路２に入射され、アドレス導光路２中を伝わって、撮像部２０中に放射される。
【００２７】
カソード電極１３は、ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉ等で形成された電極であり、有機ＥＬ層１２上の全面に形成される。また、カソード電極１３の電位は、ゼロとなるように接地されている。
【００２８】
封止膜１４は、有機ＥＬ層１２、カソード電極１３等への酸素又は水の浸入を防止するために、図１（ｂ）に示すように、カソード電極１３上に形成される。なお、封止膜１４は、無機又は有機樹脂等を積層したものでもよい。
【００２９】
撮像部２０は、データ電極２１と、遮光層２２と、光導電層２３と、透明電極２４と、保護フィルム２５と、から構成されている。
【００３０】
遮光層２２は、アドレス導光路２から伝搬される光を遮光する材料からなり、図１（ａ）に示すように、アドレス導光路２に対して実質的に垂直になるように、ある所定間隔で互いに実質的に平行に複数のアドレス導光路２にまたがって形成される。
【００３１】
データ電極２１は、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、遮光層２２上に形成される。ただし、アドレス導光路２から放射された光が、データ電極２１の上部に直接入射しないようにするため、データ電極２１は、図に示すように、遮光層２２の幅よりも狭く形成される。また、データ電極２１は、ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉ等で形成される。
【００３２】
光導電層２３は、図１（ｂ）に示すように、アドレス導光路２、遮光層２２、及び、データ電極２１上に形成される。この光導電層２３は、ＣｄＳ（硫化カドミウム）や、化学式３に示すエオシン（eosine）を含むＺｎＯ（酸化亜鉛）等の、可視光線（波長：約４００ｎｍ〜８００ｎｍ）に分光感度特性を有する光導電物質である。
【００３３】
【化３】
0003975579.tif 000004
【００３４】
光導電層２３では、可視光線（以下、単に「光」という）を吸収すると、光が吸収された箇所の内部にキャリア、即ち正孔と電子が生成される。従って、光が照射された箇所では、抵抗が小さくなる。一方、光導電層２３の光が入射されない箇所は、抵抗値が高く、絶縁状態になっている。図１（ｂ）からわかるように、アドレス導光路２から光が放射されたとき、その光は遮光層２２によって妨げられるため、データ電極２１の上部の光導電層２３はアドレス導光路２からの光により直接導電性を示すことはない。
【００３５】
透明電極２４は、ＩＴＯ等で形成された可視光を透過する電極であり、図１（ｂ）に示すように、光導電層２３上の全面に形成され接地されている。
【００３６】
保護フィルム２５は、透明のガラス、プラスチック等であり、透明電極２４上に形成され、撮像部２０を外部環境（ほこり等）から保護する。物体の像は、保護フィルム２５を通して得られるので、２００ＤＰＩ以上の解像度を得る場合は、保護フィルム２５の厚さは６０μｍ以下であることが望ましい。
【００３７】
以上に示したアドレス順次ＥＬ発光部１０と撮像部２０は、図１（ｂ）に示すように、同一基板１上に形成され、アドレス導光路２でつながっているが、互いに離間した位置に形成されている。従って、高温等に弱い有機分子を用いた有機ＥＬ層１２を、撮像部２０を形成した後に形成する方が望ましい。
【００３８】
なお、アドレス導光路２は、上記したように、アドレス順次ＥＬ発光部１０で発せられた光を、撮像部２０中に放射できるような屈折率を有する。すなわち、基板１の屈折率がアドレス導光路２の屈折率より小さく設定されているため、アドレス順次ＥＬ発光部１０で発せられた光は、アドレス導光路２を透過し、アドレス導光路２中をほぼ反射しながら損失が少なく伝わり、撮像部２０中では、アドレス導光路２の屈折率が光導電層２３の屈折率と等しいか小さく設定されているため、アドレス導光路２と光導電層２３との界面から光導電層２３中に放射される。
【００３９】
次に、上記の撮像部２０とアドレス順次ＥＬ発光部１０の駆動システムについて説明する。
【００４０】
図２は、この駆動システムの構成を示す図である。
【００４１】
アドレス順次ＥＬ発光部１０と撮像部２０の駆動システムは、図２に示すアドレスドライバ回路３０と、データライン信号読み出し回路４０と、コントロール部５０と、から構成される。
【００４２】
撮像部２０の部分は、等価回路を示している。図中の破線は、アドレス導光路２を示しており、可変抵抗は、アドレス導光路２とデータ電極２１とが交差する位置付近のデータ電極２１上の光導電層２３を示している。上記したように、光導電層２３は、光が入射していない状態では絶縁状態になっているので、この可変抵抗の抵抗値は最大になっている。
【００４３】
アドレスドライバ回路３０は、複数のアノード電極１１に接続され、コントロール部５０からの制御信号に従って、アノード電極１１に順次電圧を印加し、アドレス導光路２に選択的に光を入射させる。従って、アドレス導光路２は、一本ずつ選択されて、光を撮像部２０中に放射する。
【００４４】
データライン信号読み出し回路４０は、複数のデータ電極２１に接続され、コントロール部５０からの制御信号に応答して、データ電極２１をある一定の電位にする。上記したように、アドレス導光路２から選択されて放射された光は遮光層２２によって遮られているので、この状態からは光導電層２３の抵抗値は変化しない。しかし、撮像部２０上に物体があり、この物体の光反射率が高いと、アドレス導光路２から放射された光は反射され、光導電層２３に再入射する。この反射光は、いくらか角度を持って反射されているので、物体が存在する付近にある光導電層２３（特にアドレス導光路２とデータ電極２１とが交差する位置（この位置には、アドレス導光路２から直接光が放射されない））の抵抗値が局所的に低下する。
【００４５】
例えば、可変抵抗Ｒの上部に光反射性の高い物体が存在すると、再入射した反射光によって抵抗Ｒの抵抗値が低下する。そして、この抵抗Ｒにつながっているデータ電極２１では、蓄えられていた電荷が抵抗Ｒを通って透明電極２４へ逃げて、その電位が変化する。データライン信号読み出し回路４０は、このデータ電極２１の電位変化も検出し、その検出結果を検出信号としてコントロール部５０に出力する。
【００４６】
コントロール部５０は、後述する種々の制御信号を出力して、アドレスドライバ回路３０とデータライン信号読み出し回路４０の動作をコントロールする。
【００４７】
次に、以上のような構成のフォトセンサの動作について、図３を参照して説明する。
【００４８】
図３は、撮像部２０上に撮像対象物（例えば、指紋）を置き、その像を読みとっている状態を示している。
【００４９】
初めに、コントロール部５０は、データライン信号読み出し回路４０に、データ電極２１を一定の電位（０Ｖ以外）にするよう命令する帯電信号を出力する。
【００５０】
データライン信号読み出し回路４０は、コントロール部５０からの帯電信号に応答して、データ電極２１を正又は負に帯電させる。
【００５１】
次に、コントロール部５０は、アドレス順次ＥＬ発光部１０のアノード電極１１に選択的に電圧を印加するよう、アドレスドライバ回路３０に電圧印加信号を出力する。なお、アノード電極１１への電圧印加は、一本ずつ順に行われる。
【００５２】
アドレスドライバ回路３０は、コントロール部５０からの電圧印加信号に従って、アノード電極１１に電圧を印加する。
【００５３】
アドレス順次ＥＬ発光部１０では、アノード電極１１に電圧が印加されると、その部分の有機ＥＬ層１２に、膜厚方向の電圧が印加される。従って、電圧が印加された部分の有機ＥＬ層１２が発光する。
【００５４】
有機ＥＬ層１２が発光した光は、光が発光された部分にあるアドレス導光路２に入射される。
【００５５】
アドレス導光路２に入射された光は、アドレス導光路２中を伝わりながら、撮像部２０では、光導電層２３との界面から光導電層２３中に放射される。以上のようにして、アドレス導光路２は、一本ずつ選択され、光を光導電層２３中に放射する。
【００５６】
アドレス導光路２から選択されて放射された光は、撮像部２０の遮光層２２の間から、図３に示すように、光導電層２３、透明電極２４、及び、保護フィルム２５を透過して、撮像対象物に照射される。
【００５７】
撮像対象物が、例えば指紋の場合、この光は、指紋の凹部に対応する保護フィルム２５の界面で反射され、撮像部２０に再入射する。一方指紋の凸部に対応する保護フィルム２５の界面では、光が指紋凸部を介して保護フィルム２５から外に逃げるために対応するデータ電極２１上の光導電層２３にはほとんど入射されない。この反射光の入射強度は、図３に示すように、撮像対象物の形状、即ち、撮像対象物が保護フィルム２５に接しているか否かということに応じて変化する。撮像対象物が保護フィルム２５に接している部分では、光は効率よく反射されないが、保護フィルム２５に接していない部分では、光は効率よく反射される。
【００５８】
撮像対象物が保護フィルム２５に接していない部分で反射された光は、撮像部２０の光導電層２３（特に、アドレス導光路２とデータ電極２１とが交差する位置）に再入射する。
【００５９】
アドレス導光路２とデータ電極２１とが交差する位置における光導電層２３で反射光が入射した部分では、上記したように、正孔−電子対が生成されるため、その部分の抵抗が小さくなる。従って、撮像対象物（指紋凹部）での反射光によって光導電層２３の抵抗が小さくなった部分に相当するデータ電極２１に蓄えられている電荷が光導電層２３を通って透明電極２４に流れ、そのデータ電極２１の電位が変化する。
【００６０】
データライン信号読み出し回路４０は、コントロール部５０からの制御信号に従ってデータ電極２１の電位変化を検出し、検出信号としてコントロール部５０に出力する。
【００６１】
コントロール部５０は、データライン信号読み出し回路４０から入力された検出信号をデータとして蓄積する。
【００６２】
そして、コントロール部５０は、次の行のアドレス導光路２を発光させて撮像するために、データライン信号読み出し回路４０に帯電信号を出力する。
【００６３】
以後の動作は、上記と同様である。また、以上の動作は、アドレス順次ＥＬ発光部１０のアノード電極１１に、順に電圧を印加していき、全てのアノード電極１１に電圧が印加されるまで繰り返される。即ち、アドレス導光路２に順に光が入射され、全てのアドレス導光路２に光が入射されるまで繰り返される。そして、蓄積された撮像対象物の像は、像の再生や照合に使用される。
【００６４】
次に、以上に示した処理によって得られる像について、図４を用いて、説明する。
【００６５】
図４は、撮像部２０上にドーナツ状の凹部を有し、凹部以外が平坦である物体が載置された状態を示している。
【００６６】
撮像部２０を通っているアドレス導光路２とデータ電極２１は、図４に示すように、それぞれ、１１本（Ａ１〜Ａ１１）、１３本（Ｄ１〜Ｄ１３）あるとする。また、物体の底面は撮像部２０の保護フィルム２５に接触しているとする。従って、物体の凹部により保護フィルム２５に接触していない部分に対応するアドレス導光路２とデータ電極２１との交点は、図４の丸で囲んだ点である。
【００６７】
初めに、データライン信号読み出し回路４０が、データ電極２１を帯電させる。撮像部２０の光導電層２３にはまだ光が入射していないので、光導電層２３は、絶縁状態である。
【００６８】
次に、アドレスドライバ回路３０が、順にアノード電極１１に電圧を印加する。これにより、有機ＥＬ層１２が発光し、順にアドレス導光路２に光が入射される。
【００６９】
アドレス導光路２から放射された光が、撮像対象物の凹部によって保護フィルム２５で反射されて撮像部２０に再入射すると、その部分の光導電層２３の抵抗が小さくなる。図４では、アドレス導光路Ａ３が光を放射したとき、物体の凹部が存在する部分に相当する光導電層２３の部分、即ちアドレス導光路Ａ３のＡ３−１からＡ３−２に相当する部分近傍の光導電層２３の抵抗が小さくなる。
【００７０】
この抵抗値の低下によって、データ電極２１に蓄えられている電荷は、光導電層２３の抵抗値が低下した部分を通って透明電極２４から逃げていく。従って、撮像対象物が接触していない部分に相当するデータ電極２１の電位が変化する。即ち、データ電極Ｄ６、Ｄ７、及び、Ｄ８の電位が変化する。
【００７１】
コントロール部５０は、アドレス導光路Ａ３に光を入射するようにアドレスドライバ回路３０に電圧印加信号を出力し、また、データライン信号読み出し回路４０から、データ電極Ｄ６、Ｄ７、及び、Ｄ８の電位が低下したという検出信号を受け取る。従って、コントロール部５０は、例えば、（Ａ３，Ｄ６）、（Ａ３，Ｄ７）、（Ａ３，Ｄ８）というようにして、物体が存在しない部分に対応する点（図４の点ａ、ｂ、ｃ）をデータとして蓄積することができる。
【００７２】
アドレス導光路Ａ１１まで光が入射されると、物体が接触していない部分に対応する点（図４で、丸で囲んだ点）が、データとして蓄積される。
【００７３】
このデータを使用して、例えば、データ電極のＤ１からＤ１３をＸ座標、アドレス導光路のＡ１からＡ１１をＹ座標にすれば、図４の丸で囲んだ点が、図５のように再現される。この再現像は、アドレス導光路２とデータ電極２１の本数を増やし、点の数を多くすることによって、より正確に物体の像を表すことができる。このアドレス導光路２とデータ電極２１の本数は、撮像の目的に応じて、実験等によって決定される。
【００７４】
以上のようにアドレス導光路２とデータ電極２１を目的に応じて設定し、それに伴ってアノード電極１１と遮光層２２を微細加工しておけば、光導電層２３、透明電極２４、有機ＥＬ層１２、及び、カソード電極１３をパターニングする必要がなくなる。また、基板１に高融点ガラスを使用する必要もなくなり、撮像部２０の生産コストを低減することができる。
【００７５】
また、上記したように、有機ＥＬ層１２によって発せられた光がアドレス導光路２を介して撮像対象物に照射されるので、直角プリズム等を使用する必要がなくなり、フォトセンサ全体を薄型に構成することができる。
【００７６】
また、以上のようにして得られる物体の形状をデータとして予めメモリ等に記憶しておき、撮像で得られた物体の形状が、メモリ内のデータに合うか否かということを判定することもできる。これは、例えば、指紋の照合等に応用できる。
【００７７】
次に、本発明の第２の実施の形態にかかるフォトセンサについて説明する。
【００７８】
このフォトセンサは、第１の実施の形態で示したフォトセンサのアドレス順次ＥＬ発光部１０が、基板を挟んで撮像部２０と対向するような構成になっている。
【００７９】
図６は、このフォトセンサの構成を示す図である。図６（ａ）は、フォトセンサを上から見た平面図である。図６（ｂ）は、（ａ）のフォトセンサをＢ−Ｂで切断したときの断面の構造を示している。図６（ｃ）は、（ａ）のフォトセンサをＣ−Ｃで切断したときの断面の構造を示している。また、図中で参照番号が図１中の番号と同じものは、図１と同じものを示す。
【００８０】
このフォトセンサが、第１の実施の形態で示したフォトセンサと大きく異なる点は、アドレス導光路を使用せず、ルーバー基板４を用い、撮像部２０が形成されている面と異なる面に、アノード電極１１’、有機ＥＬ層１２’、カソード電極１３’及び封止膜１４’から成るアドレス順次ＥＬ発光部１０’が形成されていることである。
【００８１】
ルーバー基板４は、アノード電極１１’に沿って設けられたアドレス光に対し透過率の高い導光部４ａと導光部４ａの両側をアドレス光に対し高い反射性を示す反射部４ｂを有する。したがって、複数のうち所定のアノード電極１１’から入射された光は、ルーバー基板４の複数の導光部４ａのうちの所定ものにのみ入射され、そのまま導光部４ａのみを透過し光導電層２３に向けて直進するか、反射部４ｂで反射を繰り返してほぼ進行方向が直進方向に制御されてから導光部４ａから光導電層２３に向けて出射される。
【００８２】
複数のアノード電極１１’には、第１の実施の形態と同様に、一つずつ順に電圧が印加される。なお、アノード電極１１’は、図６に示すように、実質的にデータ電極２１に直交するように、互いに平行に形成されている。
【００８３】
そして、アノード電極１１’へ所定の電圧を印加することによって有機ＥＬ層１２’で発せられた光は、ルーバー基板４の反射部４ｂ間で反射され、隣に漏れることはないので、実質的にアドレス導光路２と同様の機能を果たすことになる。
【００８４】
これ以外の部分の機能や動作、その駆動システムや撮像方法は、第１の実施の形態で示したのと実質的に同様である。
【００８５】
以上のように有機ＥＬ層１２’とデータ電極２１を目的に応じて設定し、それに伴ってアノード電極１１’と遮光層２２を微細加工しておけば、光導電層２３、透明電極２４、有機ＥＬ層１２’、及び、カソード電極１３’をパターニングする必要がなくなる。また、基板に高融点ガラスを使用する必要もなくなり、フォトセンサの生産コストを低減することができる。
【００８６】
また、上記したように、有機ＥＬ層１２’によって発せられた光が直接、撮像対象物に照射されるので、直角プリズム等を使用する必要がなくなり、フォトセンサ全体を薄型に構成することができる。
【００８７】
本発明は、上記の第１、第２の実施の形態に限られず、種々の変形、応用が可能である。以下、本発明に適用可能な上記の実施の形態の変形態様について、説明する。
【００８８】
第１の実施の形態で示したアドレス導光路２は、基板に溝等を形成し、この溝を導光路としてもよい。
【００８９】
また、光導電層２３は、画素（アドレス導光路２又はアノード電極１１’とデータ電極２１との交点）に応じて島状、又は、図７に示すように、データ電極２１より狭い幅で、ライン状に形成してもよい。このようにすると、データ電極２１によって、アドレス導光路２から光導電層２３に入射する光が妨げられるので、遮光層２２を省くことができる。この場合、光導電層２３の間は、光を透過する層間絶縁樹脂２７で形成される。
【００９０】
さらに、保護フィルム２５は、薄膜フィルムとしてもよい。この場合は、光導電層２３が外部環境に対して強いものとなる。
【００９１】
また、透明電極２４及びカソード電極１３は、一枚でなく、それぞれデータ電極２１とアノード電極１１に対応するように、同じパターンで形成されてもよい。さらに、透明電極２４は、画素（アドレス導光路２又はアノード電極１１’とデータ電極２１との交点）に対応する位置にのみ形成されてもよい。
【００９２】
第２の実施の形態で示した基板（ルーバー基板４）は、ルーバー基板を備えたガラス基板でもよく、ルーバー基板の代わりに光ファイバプレートを薄く切り出した基板でもよい。光ファイバプレートは、長尺方向がアノード電極１１’と光導電層２３とを結ぶ最短の線分の方向に実質的に等しい透明な複数のファイバが束になった状態で光反射性のハニカム形状の筒内に収容された構造であり、アノード電極１１’から入射された光が光導電層２３に向けて進行するように設定されている。
【００９３】
また、フォトセンサは、撮像部２０の光導電層２３に入射する反射光量の違いによる、光導電層２３の抵抗値の変化を利用しているので、撮像対象物は、指紋のように凹凸のある物だけでなく、反射率の異なるものであれば何でもよい。例えば、白い紙の上に黒で書かれた像では、その白の部分と黒の部分の反射率は異なるので、その像を上記の方法で読みとることができる。従って、以上で示したフォトセンサは、スキャナとしても使用できる。
【００９４】
さらに、以上で示したフォトセンサで、光の入射に対してその抵抗値が緩やかに変化する光導電層２３を使用し、予め入射光量に対する抵抗値の時間変化等がわかっている場合は、データ電極２１の電位を時間のタイミングを取って計測することによって、撮像対象物の階調を読むことができる。また、光導電層２３にこのようなものが適用できる場合には、カーボンブラックのようにデータ電極２１が光に対して非透過性を有すれば、これが遮光層２２を兼ねることができる。
【００９５】
また、第１の実施の形態で示した撮像部２０は、基板１上に透明電極２４、光導電層２３が順に積層されて形成され、光導電層２３上にデータ電極２１、遮光層２２が形成され、その上に保護フィルム２５が積層されて形成された構成にしてもよい。この場合は、光を保護フィルム２５から基板１の方向に入射し、撮像対象物を基板１の表面に接触させるようにする。
【００９６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明により、撮像装置に直角プリズムを使用する必要がなくなる。また、発光層や導電層で複雑なパターニングを行う必要がない。
【００９７】
従って、良好な撮像を行い、生産コストを低減した撮像素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態にかかるフォトセンサの撮像部とアドレス順次ＥＬ発光部の構成を示す図である。
【図２】撮像部とアドレス順次ＥＬ発光部の駆動システムを示す図である。
【図３】撮像対象物の像を撮像している状態を示す図である。
【図４】撮像対象物を読みとるときの動作を説明するための図である。
【図５】撮像のデータを再現した状態を示す図である。
【図６】第２の実施の形態にかかるフォトセンサの構成を示す図である。
【図７】撮像部の光導電層の他の構成を示す図である。
【図８】従来の撮像装置の構成例を示す図である。
【符号の説明】
１・・・基板、２・・・アドレス導光路、４・・・ルーバー基板、４ａ・・・導光部、４ｂ・・・反射部、１０・・・アドレス順次ＥＬ発光部、１１・・・アノード電極、１２・・・有機ＥＬ層、１３・・・カソード電極、１４・・・封止膜、１０’・・・アドレス順次ＥＬ発光部、１１’・・・アノード電極、１２’・・・有機ＥＬ層、１３’・・・カソード電極、１４’・・・封止膜、２０・・・撮像部、２１・・・データ電極、２２・・・遮光層、２３・・・光導電層、２４・・・透明電極、２５・・・保護フィルム、２７・・・層間絶縁樹脂、３０・・・アドレスドライバ回路、４０・・・データライン信号読み出し回路、５０・・・コントロール部、６０・・・直角プリズム、６０ａ・・・全反射フィルム、６１・・・光源、６２・・・レンズ、６３・・・ＣＣＤ、ＦＧ・・・指
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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