JP2020144161A

JP2020144161A - Optical sheet, optical filter, and sensor module

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Publication number: JP2020144161A
Application number: JP2019038429A
Authority: JP
Inventors: 後藤　正浩; Masahiro Goto; 正浩後藤; 美生牧野; Mio Makino; 関口　博; Hiroshi Sekiguchi; 博関口
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2019-03-04
Filing date: 2019-03-04
Publication date: 2020-09-10
Anticipated expiration: 2039-03-04
Also published as: JP7322430B2

Abstract

To provide an optical sheet, an optical filter and a sensor module with which it is possible to sufficiently narrow down the angle of light taken into a sensor, with which the efficiency of optical utilization is high, and which is easy to manufacture and increase the size.SOLUTION: A first optical sheet 21 is provided in a sensor module that detects reflected light of the light emitted from a light source unit and reflected by an object. The optical sheet comprises a shading unit 212 for shielding at least a portion of light proceeding to the sensor, and a permeable unit 211 having higher light transmissivity than the shading unit 212. The area on the sensor-side surface occupied by the permeable unit 211 is smaller than the area on the incidence-side surface, opposite the sensor side, that is occupied by the permeable unit 211.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、光学シート、光学フィルタ、センサモジュールに関するものである。 The present invention relates to an optical sheet, an optical filter, and a sensor module.

光源とセンサが一体に構成されているセンサモジュールが従来から生体認証に用いられている（例えば、特許文献１、特許文献２）。
このようなセンサモジュールでは、コントラストを向上させて精度を上げるためにセンサへの入射光角度を規制する事が検討されていた。
例えば、特許文献１には、センサの前に遮光マトリックスを設置する技術が開示されている。
また、特許文献２には、複数の光学シートを積層する手法が開示されている。
特許文献１及び特許文献２のいずれも、上述した構成によって、ノイズを低減して認証精度を向上させようとしていた。 A sensor module in which a light source and a sensor are integrally configured has been conventionally used for biometric authentication (for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).
In such a sensor module, it has been studied to regulate the angle of light incident on the sensor in order to improve the contrast and the accuracy.
For example, Patent Document 1 discloses a technique of installing a shading matrix in front of a sensor.
Further, Patent Document 2 discloses a method of laminating a plurality of optical sheets.
Both Patent Document 1 and Patent Document 2 have attempted to reduce noise and improve authentication accuracy by the above-described configuration.

しかし、これら従来の手法を採用しても、光利用効率を高め、斜めからのノイズ光を遮蔽してコントラスト(S/N比)を、アップさせることは、非常に難しく、さらなる光利用効率の向上と、コントラストの向上とが必要とされていた。 However, even if these conventional methods are adopted, it is very difficult to improve the light utilization efficiency, shield the noise light from an angle and increase the contrast (S / N ratio), and further improve the light utilization efficiency. Improvements and improvements in contrast were needed.

特開２００９−３８２１号公報JP-A-2009-3821 特開２０１２−２２１０８２号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-221082

本発明の課題は、センサに取り込む光の角度を十分絞り込むことができ、かつ、光利用効率も高く、かつ、製造も容易で大サイズ化も容易な光学シート、光学フィルタ、センサモジュールを提供することである。 An object of the present invention is to provide an optical sheet, an optical filter, and a sensor module that can sufficiently narrow down the angle of light taken into the sensor, have high light utilization efficiency, are easy to manufacture, and are easy to increase in size. That is.

本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。 The present invention solves the above-mentioned problems by the following solutions. In addition, in order to facilitate understanding, the description will be given with reference numerals corresponding to the embodiments of the present invention, but the present invention is not limited thereto.

第１の発明は、光源部から照射されて対象物によって反射した反射光を検出するセンサモジュールに設けられる光学シート（２１、２２）であって、センサ（３０）へ進む光の少なくとも一部を遮光する遮光部（２１２、２２２）と、前記遮光部（２１２、２２２）よりも光の透過率が高い透過部（２１１、２２１）と、を備え、前記センサ（３０）側の表面における前記透過部（２１１、２２１）が占める面積が、前記センサ（３０）側の反対側である入射側の表面における前記透過部（２１１、２２１）が占める面積よりも小さい光学シート（２１、２２）である。 The first invention is an optical sheet (21, 22) provided in a sensor module that detects reflected light emitted from a light source unit and reflected by an object, and at least a part of light traveling to the sensor (30) is emitted. A light-shielding portion (212, 222) that blocks light and a transmissive portion (211 / 221) having a higher light transmittance than the light-shielding portion (212, 222) are provided, and the transmission on the surface on the sensor (30) side. The optical sheet (21, 22) occupies an area occupied by the portions (211 and 221), which is smaller than the area occupied by the transmitting portion (211 and 221) on the surface on the incident side opposite to the sensor (30) side. ..

第２の発明は、請求項１に記載の光学シート（２１、２２）において、前記透過部（２１１、２２１）の屈折率をｎ１とし、前記遮光部（２１２、２２２）の少なくとも前記透過部（２１１、２２１）との境界面（２１１ａ、２１２ａ）の屈折率をｎ２としたときに、ｎ１＞ｎ２の関係を満たすこと、を特徴とする光学シート（２１、２２）である。 In the second invention, in the optical sheet (21, 22) according to claim 1, the refractive index of the transmitting portion (211 and 221) is set to n1, and at least the transmitting portion (212, 222) of the light shielding portion (212, 222). The optical sheet (21, 22) is characterized in that the relationship of n1> n2 is satisfied when the refractive index of the boundary surface (211a, 212a) with 211, 221) is n2.

第３の発明は、請求項２に記載の光学シート（２１、２２）において、当該光学シート（２１、２２）のシート面に垂直な断面において、前記透過部（２１１、２２１）の断面形状は、台形形状に形成されており、前記台形形状の斜辺が当該光学シート（２１、２２）のシート面における法線となす角度をθ１とし、前記台形形状の対角線が前記法線となす角度をθ３とし、ｃｏｓθ＝ｎ２／ｎ１、θ２＝θ１＋θ３、としたときに、０＜θ≦θ２の関係を満たすこと、を特徴とする光学シート（２１、２２）である。 According to the third invention, in the optical sheet (21, 22) according to claim 2, the cross-sectional shape of the transmissive portion (211 and 221) has a cross section perpendicular to the sheet surface of the optical sheet (21, 22). , The angle at which the oblique side of the trapezoid is formed with the normal on the sheet surface of the optical sheet (21, 22) is θ1, and the angle between the diagonal of the trapezoid with the normal is θ3. The optical sheet (21, 22) is characterized in that the relationship of 0 <θ≤θ2 is satisfied when cosθ = n2 / n1 and θ2 = θ1 + θ3.

第４の発明は、請求項３に記載の光学シート（２１、２２）において、θ１−１°≦θ≦θ２の関係を満たすこと、を特徴とする光学シート（２１、２２）である。 A fourth invention is the optical sheet (21, 22) according to claim 3, wherein the optical sheet (21, 22) satisfies the relationship of θ1-1 ° ≦ θ ≦ θ2.

第５の発明は、請求項３に記載の光学シート（２１、２２）において、θ４＝θ３−θ１とすると、θ４−１°≦θ≦θ２の関係を満たすこと、を特徴とする光学シート（２１、２２）である。 A fifth aspect of the present invention is the optical sheet (21, 22) according to claim 3, wherein if θ4 = θ3-θ1, the relationship of θ4-1 ° ≤ θ ≤ θ2 is satisfied. 21, 22).

第６の発明は、請求項３に記載の光学シート（２１、２２）において、θ１−１°≦θ≦θ１＋１°、θ≦θ２の双方の関係を満たすこと、を特徴とする光学シート（２１、２２）である。 A sixth aspect of the present invention is the optical sheet (21, 22) according to claim 3, wherein the optical sheet (21, 22) satisfies both the relationships of θ1-1 ° ≦ θ ≦ θ1 + 1 ° and θ ≦ θ2. , 22).

第７の発明は、請求項３に記載の光学シート（２１、２２）において、θ４＝θ３−θ１とすると、θ４−１°≦θ≦θ４＋１°、θ≦θ２の双方の関係を満たすこと、を特徴とする光学シート（２１、２２）である。 According to the seventh aspect of the present invention, in the optical sheet (21, 22) according to claim 3, if θ4 = θ3-θ1, both relationships of θ4-1 ° ≤ θ ≤ θ4 + 1 ° and θ ≤ θ2 are satisfied. It is an optical sheet (21, 22) characterized by.

第８の発明は、請求項３に記載の光学シート（２１、２２）において、０＜θ≦θ４＋１°の関係を満たすこと、を特徴とする光学シート（２１、２２）である。 An eighth invention is the optical sheet (21, 22) according to claim 3, wherein the optical sheet (21, 22) satisfies the relationship of 0 <θ≤θ4 + 1 °.

第９の発明は、請求項３に記載の光学シート（２１、２２）において、θ１≦θ≦θ２の関係を満たすこと、を特徴とする光学シート（２１、２２）である。 A ninth aspect of the present invention is the optical sheet (21, 22) according to claim 3, wherein the optical sheet (21, 22) satisfies the relationship of θ1 ≦ θ ≦ θ2.

第１０の発明は、請求項１から請求項９までのいずれかに記載の光学シート（２１、２２）において、前記透過部（２１１、２２１）と前記遮光部（２１２、２２２）とは、シート面に沿ってストライプ状に交互に配列されていること、を特徴とする光学シート（２１、２２）である。 According to a tenth aspect of the present invention, in the optical sheet (21, 22) according to any one of claims 1 to 9, the transmissive portion (211, 221) and the light-shielding portion (212, 222) are sheets. The optical sheets (21, 22) are characterized in that they are arranged alternately in a stripe shape along a surface.

第１１の発明は、請求項１０に記載の光学シート（２１、２２）を少なくとも１枚含んで光学シート（２１、２２）が複数枚積層され、複数枚の光学シート（２１、２２）のうち少なくとも２枚が、シート面の法線方向から見て前記透過部（２１１、２２１）及び前記遮光部（２１２、２２２）の配列方向が交差して配置されていること、を特徴とする光学フィルタ（２０）である。 In the eleventh invention, a plurality of optical sheets (21, 22) are laminated including at least one optical sheet (21, 22) according to claim 10, and among the plurality of optical sheets (21, 22). An optical filter characterized in that at least two of them are arranged so that the arrangement directions of the transmissive portion (211, 221) and the light-shielding portion (212, 222) intersect with each other when viewed from the normal direction of the sheet surface. (20).

第１２の発明は、対象物に光を照射する光源部と、前記光源部から照射され、対象物で反射した反射光が入射する請求項１から請求項８までのいずれかに記載の光学シート（２１、２２）と、前記光学シート（２１、２２）を透過した反射光を検出するセンサ（３０）と、を備えるセンサモジュールである。 The optical sheet according to any one of claims 1 to 8, wherein a twelfth invention comprises a light source unit that irradiates an object with light, and a light source unit that irradiates the object with light reflected by the object. It is a sensor module including (21, 22) and a sensor (30) for detecting the reflected light transmitted through the optical sheet (21, 22).

第１３の発明は、対象物に光を照射する光源部と、前記光源部から照射され、対象物で反射した反射光が入射する請求項１１に記載の光学フィルタ（２０）と、前記光学シート（２１、２２）を透過した反射光を検出するセンサ（３０）と、を備えるセンサモジュールである。 The thirteenth invention comprises a light source unit that irradiates an object with light, an optical filter (20) according to claim 11, wherein the reflected light emitted from the light source unit and reflected by the object is incident, and the optical sheet. It is a sensor module including a sensor (30) for detecting the reflected light transmitted through (21, 22).

本発明によれば、センサに取り込む光の角度を十分絞り込むことができ、かつ、光利用効率も高く、かつ、製造も容易で大サイズ化も容易な光学シート、光学フィルタ、センサモジュールを提供することができる。 According to the present invention, there are provided an optical sheet, an optical filter, and a sensor module that can sufficiently narrow down the angle of light taken into the sensor, have high light utilization efficiency, are easy to manufacture, and are easy to increase in size. be able to.

第１実施形態における表示装置１の全体構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the whole structure of the display device 1 in 1st Embodiment. 光学フィルタ２０の分解斜視図である。It is an exploded perspective view of the optical filter 20. 光学フィルタ２０のＸＺ断面における断面図である。It is sectional drawing in the XZ cross section of an optical filter 20. 光学フィルタ２０の部分断面図である。It is a partial cross-sectional view of an optical filter 20. 光学フィルタ２０の部分平面図である。It is a partial plan view of an optical filter 20. 第１光学シート２１の透過部２１１及び遮光部２１２の断面形状を拡大して示した図である。It is an enlarged view which showed the cross-sectional shape of the transmission part 211 and the light-shielding part 212 of the first optical sheet 21. 表示パネル１０と被検者の指Ｆとの位置関係を示す側面図である。It is a side view which shows the positional relationship between a display panel 10 and a finger F of a subject. 第２実施形態の第１光学シート２１Ｂの透過部２１１及び遮光部２１２の断面形状を拡大して示した図である。It is an enlarged view which showed the cross-sectional shape of the transmission part 211 and the light-shielding part 212 of the 1st optical sheet 21B of 2nd Embodiment. 第３実施形態の光学フィルタ２０ｃを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the optical filter 20c of 3rd Embodiment. 第４実施形態の光学フィルタ２０ｄを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the optical filter 20d of 4th Embodiment.

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面等を参照して説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to drawings and the like.

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態における表示装置１の全体構成を示す斜視図である。
図１に示す表示装置１は、例えば、スマートフォンやタブレットＰＣ等の携帯端末（不図示）において、光学ユニットの一つとして搭載される。
図１に示すように、表示装置１は、表示パネル１０、光学フィルタ２０及びセンサ３０を備える。このうち、表示パネル１０の一部と、光学フィルタ２０及びセンサ３０は、指紋検出用のセンサモジュールを構成する。すなわち、第１実施形態の表示装置１は、指紋センサ付きのディスプレイとして構成されている。 (First Embodiment)
FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of the display device 1 according to the first embodiment.
The display device 1 shown in FIG. 1 is mounted as one of the optical units in a mobile terminal (not shown) such as a smartphone or a tablet PC, for example.
As shown in FIG. 1, the display device 1 includes a display panel 10, an optical filter 20, and a sensor 30. Of these, a part of the display panel 10, the optical filter 20 and the sensor 30 constitute a sensor module for fingerprint detection. That is, the display device 1 of the first embodiment is configured as a display with a fingerprint sensor.

表示パネル１０は、画面上に各種の画像を表示する平面型ディスプレイであり、例えば、液晶表示パネル、有機ＥＬパネル等が用いられる。表示パネル１０として、サイドライト方式の液晶表示パネルを用いた場合、パネルサイドに設けられるライト及びパネル下に設けられる導光板がセンサモジュールの光源部（照明部）となる。また、表示パネル１０として、有機ＥＬパネルを用いた場合、各画素の領域がセンサモジュールの光源部（発光部）となる。 The display panel 10 is a flat display that displays various images on the screen, and for example, a liquid crystal display panel, an organic EL panel, or the like is used. When a side light type liquid crystal display panel is used as the display panel 10, the light provided on the side of the panel and the light guide plate provided under the panel serve as a light source unit (illumination unit) of the sensor module. Further, when an organic EL panel is used as the display panel 10, the region of each pixel becomes the light source portion (light emitting portion) of the sensor module.

表示パネル１０の上記光源部で発生した光は、表示パネル１０の表面（Ｚ１側の面）に向けて照射される。指紋認証の際、表示パネル１０の表面において、センサ３０に対応する位置には、被検者の指（対象物）が接触する（図６参照）。第１実施形態では、指紋認証において、被検者の指（指紋）の表面で反射する光を検出する例について説明するが、検査対象は、例えば、被検者の指の血管、骨でもよいし、生体の他の部位（手、腕等）であってもよい。 The light generated by the light source portion of the display panel 10 is directed toward the surface (Z1 side surface) of the display panel 10. At the time of fingerprint authentication, the finger (object) of the subject comes into contact with the position corresponding to the sensor 30 on the surface of the display panel 10 (see FIG. 6). In the first embodiment, an example of detecting the light reflected on the surface of the subject's finger (fingerprint) in fingerprint authentication will be described, but the inspection target may be, for example, a blood vessel or a bone of the subject's finger. However, it may be another part of the living body (hand, arm, etc.).

光学フィルタ２０は、表示パネル１０から照射され、被検者の指で反射した反射光の少なくとも一部を、センサ３０側に透過させる積層体である。光学フィルタ２０は、表示パネル１０とセンサ３０との間に配置され、少なくともセンサ３０の受光面を覆うように設けられている。光学フィルタ２０は、入射した反射光のうち、特定の波長領域の反射光のみを透過させる機能を有する。光学フィルタ２０を透過した反射光は、センサ３０（後述）に入射する。光学フィルタ２０の具体的な構成、機能については、後述する。 The optical filter 20 is a laminated body that transmits at least a part of the reflected light emitted from the display panel 10 and reflected by the finger of the subject to the sensor 30 side. The optical filter 20 is arranged between the display panel 10 and the sensor 30 and is provided so as to cover at least the light receiving surface of the sensor 30. The optical filter 20 has a function of transmitting only the reflected light in a specific wavelength region among the incident reflected light. The reflected light transmitted through the optical filter 20 is incident on the sensor 30 (described later). The specific configuration and function of the optical filter 20 will be described later.

センサ３０は、格子状に配列された、複数の受光素子（不図示）により構成される。受光素子は、光学フィルタ２０を透過した反射光を検出して、電気信号に変換する機能を有する。被検者の指で反射した反射光は、反射した部位に応じて、指の表面の凹凸形状（指紋）に対応した強弱のパターンを有する。そのため、この強弱のパターンに対応した電気信号を取り出して画像処理を施すことにより、指紋のパターンに対応した出力画像を得ることができる。被検者の指に可視光領域（３８０〜８００ｎｍ）の光を照射したときに、指の表面で反射した反射光に含まれる光のうち、指紋のパターンに対応した光は、波長領域３８０〜７００ｎｍの光となる。
なお、本実施形態では、指紋のパターンを検出する例であることから、上記波長領域を選択しているが、この波長領域は、検出対象に応じて適宜選択することができる。例えば、光学フィルタと一般的なセンサを用いる場合は、光学フィルタを適宜選択して透過波長領域を選択することができる。また、検出可能な波長領域が予め狭い範囲に設定されているセンサを用いてもよい。 The sensor 30 is composed of a plurality of light receiving elements (not shown) arranged in a grid pattern. The light receiving element has a function of detecting the reflected light transmitted through the optical filter 20 and converting it into an electric signal. The reflected light reflected by the subject's finger has a strong / weak pattern corresponding to the uneven shape (fingerprint) on the surface of the finger, depending on the reflected portion. Therefore, an output image corresponding to the fingerprint pattern can be obtained by taking out an electric signal corresponding to this strong / weak pattern and performing image processing. Of the light contained in the reflected light reflected on the surface of the finger when the subject's finger is irradiated with light in the visible light region (380 to 800 nm), the light corresponding to the fingerprint pattern is in the wavelength region 380 to 380 to 800. The light is 700 nm.
In addition, in this embodiment, since it is an example of detecting a fingerprint pattern, the above wavelength region is selected, but this wavelength region can be appropriately selected according to the detection target. For example, when an optical filter and a general sensor are used, the optical filter can be appropriately selected to select the transmission wavelength region. Further, a sensor in which the detectable wavelength region is set in a narrow range in advance may be used.

センサ３０は、光学フィルタ２０のＺ２側に配置されている。表示パネル１０において、積層された光学フィルタ２０とセンサ３０は、光学フィルタ２０のシート面がセンサ３０の受光面と平行となる。センサ３０を構成する複数の受光素子は、受光面となる光学フィルタ２０側の表面に、二次元方向（ＸＹ方向）に配置されている。なお、図１では、表示パネル１０、光学フィルタ２０及びセンサ３０を同じサイズで示しているが、センサ３０は、表示パネル１０上において、主に被検者が指を接触させる領域と対応する範囲に設けられている構成としてもよい。 The sensor 30 is arranged on the Z2 side of the optical filter 20. In the display panel 10, the laminated optical filter 20 and the sensor 30 have a sheet surface of the optical filter 20 parallel to the light receiving surface of the sensor 30. The plurality of light receiving elements constituting the sensor 30 are arranged in the two-dimensional direction (XY direction) on the surface of the optical filter 20 side which is the light receiving surface. Although the display panel 10, the optical filter 20, and the sensor 30 are shown in the same size in FIG. 1, the sensor 30 is a range on the display panel 10 that mainly corresponds to a region in which the subject touches a finger. It may be the configuration provided in.

次に、光学フィルタ２０の構成、機能について説明する。
図２は、光学フィルタ２０の分解斜視図である。
図３は、光学フィルタ２０のＸＺ断面における断面図である。
図４は、光学フィルタ２０の部分断面図である。
図５は、光学フィルタ２０の部分平面図である。
図２に示すように、光学フィルタ２０は、第１光学シート２１と第２光学シート２２とから構成される。なお、図２では、後述する各光学シートの基材、粘着層２３の図示を省略している。
第１光学シート２１は、光学フィルタ２０において、センサ３０側（Ｚ２側）に位置する光学シートである。第１光学シート２１は、シート面に沿って一方向（Ｘ方向）にストライプ状に配列された複数の透過部（光制御部）２１１と、透過部２１１の配列方向において、透過部２１１と交互に配列された複数の遮光部２１２と、を備える。 Next, the configuration and function of the optical filter 20 will be described.
FIG. 2 is an exploded perspective view of the optical filter 20.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the optical filter 20 in the XZ cross section.
FIG. 4 is a partial cross-sectional view of the optical filter 20.
FIG. 5 is a partial plan view of the optical filter 20.
As shown in FIG. 2, the optical filter 20 is composed of a first optical sheet 21 and a second optical sheet 22. In FIG. 2, the base material and the adhesive layer 23 of each optical sheet, which will be described later, are not shown.
The first optical sheet 21 is an optical sheet located on the sensor 30 side (Z2 side) in the optical filter 20. The first optical sheet 21 alternates with a plurality of transmission units (optical control units) 211 arranged in stripes in one direction (X direction) along the sheet surface and with the transmission units 211 in the arrangement direction of the transmission units 211. A plurality of light-shielding portions 212 arranged in the above are provided.

透過部２１１は、光を選択的に透過させる部分である。透過部２１１は、図２に示すように、Ｘ方向に沿って配列され、かつ、その長手方向がＹ方向に延在している。透過部２１１は、図３に示すように、第１光学シート２１の厚さ方向（Ｚ方向）に平行な断面（ＸＺ断面）において、Ｚ１側からＺ２側に向けて幅が狭くなる台形形状に形成されている。なお、以下の説明では透過部２１１の断面形状は、台形形状として説明を行うが、これは、幾何学的に完全な台形形状であることを要求するものではない。透過部２１１の形状は、断面形状が台形形状となることを狙って製造したとしても、例えば、斜面部が曲面形状に形成されてしまうことがある。したがって、特許請求の範囲及び本明細書中において、台形とは、斜辺や上底、下底の一部がわずかに曲線であるものや、頂点が歪んているもの等も、台形に含むものとする。 The transmitting portion 211 is a portion that selectively transmits light. As shown in FIG. 2, the transmission portions 211 are arranged along the X direction, and the longitudinal direction thereof extends in the Y direction. As shown in FIG. 3, the transmission portion 211 has a trapezoidal shape in which the width narrows from the Z1 side to the Z2 side in a cross section (XZ cross section) parallel to the thickness direction (Z direction) of the first optical sheet 21. It is formed. In the following description, the cross-sectional shape of the transmission portion 211 will be described as a trapezoidal shape, but this does not require that the cross-sectional shape is a geometrically perfect trapezoidal shape. Even if the shape of the transmission portion 211 is manufactured with the aim of forming a trapezoidal cross-sectional shape, for example, the slope portion may be formed into a curved surface shape. Therefore, in the scope of claims and in the present specification, the trapezoid includes those in which the hypotenuse, the upper base, and the lower base are partially curved, and those in which the vertices are distorted.

第１実施形態の透過部２１１は、波長領域３８０〜７００ｎｍの光のみを選択的に通過させる機能を有する。先に説明したように、波長領域３８０〜７００ｎｍの光は、被検者の指紋のパターンに対応した光である。そのため、被検者の指の表面で反射した反射光に含まれる光のうち、波長領域３８０〜７００ｎｍの光のみを選択的に通過させることにより、指紋認証に必要な光のみをセンサ３０に入射させることができる。透過部２１１は、例えば、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレート等の紫外線硬化型樹脂により形成される。また、透過部２１１は、電子線硬化型樹脂等により形成してもよいし、ポリエチレンテレフタレート樹脂等の熱可塑性樹脂等を用いて、熱溶融押出し成形法等により形成してもよい。また、波長領域３８０〜７００ｎｍの光のみを通過させるために、有機系材料、酸化物系誘電体等を樹脂に含有するとよい。 The transmitting portion 211 of the first embodiment has a function of selectively passing only light having a wavelength region of 380 to 700 nm. As described above, the light having a wavelength region of 380 to 700 nm corresponds to the fingerprint pattern of the subject. Therefore, among the light contained in the reflected light reflected on the surface of the subject's finger, only the light in the wavelength region of 380 to 700 nm is selectively passed, so that only the light required for fingerprint authentication is incident on the sensor 30. Can be made to. The transmissive portion 211 is formed of, for example, an ultraviolet curable resin such as urethane acrylate, polyester acrylate, or epoxy acrylate. Further, the transmission portion 211 may be formed of an electron beam curable resin or the like, or may be formed by a heat melt extrusion molding method or the like using a thermoplastic resin such as polyethylene terephthalate resin or the like. Further, in order to allow only light having a wavelength region of 380 to 700 nm to pass through, it is preferable that the resin contains an organic material, an oxide-based dielectric, or the like.

遮光部２１２は、光を遮光する部分であり、本実施形態では、光吸収作用を備えた構成としている。遮光部２１２は、第１光学シート２１の厚さ方向に沿って、一方の側の面から他方の側の面へ延びる壁状の部分である。遮光部２１２は、上述した透過部２１１と同じく、Ｘ方向に沿って配列され、かつ、その長手方向がＹ方向に延在している。遮光部２１２は、図３に示すように、第１光学シート２１の厚さ方向（Ｚ方向）に平行な断面（ＸＺ断面）において、Ｚ１側からＺ２側に向けて幅が広くなる台形形状に形成されている。 The light-shielding portion 212 is a portion that blocks light, and in the present embodiment, the light-shielding portion 212 has a light absorbing action. The light-shielding portion 212 is a wall-shaped portion extending from one side surface to the other side surface along the thickness direction of the first optical sheet 21. The light-shielding portions 212 are arranged along the X direction and the longitudinal direction thereof extends in the Y direction, similarly to the transmission portion 211 described above. As shown in FIG. 3, the light-shielding portion 212 has a trapezoidal shape in which the width increases from the Z1 side to the Z2 side in a cross section (XZ cross section) parallel to the thickness direction (Z direction) of the first optical sheet 21. It is formed.

遮光部２１２は、可視光や赤外線を吸収する光吸収材を含んだバインダにより形成される。第１実施形態の遮光部２１２は、可視光領域（３８０〜８００ｎｍ）及び近赤外線領域（８００〜２０００ｎｍ）の光を吸収する機能を有する。遮光部２１２に使用される光吸収材としては、可視光領域に対しては、例えば、カーボンブラック、カーボンナノチューブ等を主に用いることができる。また、近紫外線領域に対しては、カーボンブラック、それを練り込んだアクリルビーズ、スチレンビーズ等の顔料、フタロシアニン系、ジイモニウム系、シアニン系、ジチオレン金属錯体系、スクアリリウム系の色素等を用いることができる。遮光部２１２に使用されるバインダとしては、主に赤外光を吸収する特性を有する材料を使用できる。なお、遮光部２１２は、上記のような複数の材料を組み合わせて形成してもよいし、単一の材料で形成してもよい。
本実施形態では、遮光部２１２は、カーボンブラックを練り込んだアクリルビーズを含んで構成されている。アクリルビーズの粒径は、直径０．５μｍ以上、かつ、後述するＷ２の半分以下とすることが望ましい。粒径が小さすぎると、全反射が少なくなり、大きすぎると、抜け光が多くなるので、斜め入射光の遮光が不十分になるからである。 The light-shielding portion 212 is formed by a binder containing a light absorbing material that absorbs visible light and infrared rays. The light-shielding portion 212 of the first embodiment has a function of absorbing light in the visible light region (380 to 800 nm) and the near infrared region (800 to 2000 nm). As the light absorbing material used for the light-shielding portion 212, for example, carbon black, carbon nanotubes, etc. can be mainly used for the visible light region. For the near-ultraviolet region, carbon black, pigments such as acrylic beads and styrene beads kneaded with it, phthalocyanine-based, diimonium-based, cyanine-based, dithiolene metal complex-based, and squarylium-based pigments can be used. it can. As the binder used for the light-shielding portion 212, a material having a property of mainly absorbing infrared light can be used. The light-shielding portion 212 may be formed by combining a plurality of materials as described above, or may be formed by a single material.
In the present embodiment, the light-shielding portion 212 is configured to include acrylic beads kneaded with carbon black. It is desirable that the particle size of the acrylic beads is 0.5 μm or more in diameter and half or less of W2 described later. This is because if the particle size is too small, the total reflection is small, and if it is too large, the light escape is increased, so that the obliquely incident light is not sufficiently shielded.

第２光学シート２２は、光学フィルタ２０において、表示パネル１０側に配置する光学シートである。第２光学シート２２は、シート面に沿って一方向（Ｙ方向）にストライプ状に配列された複数の透過部２２１と、透過部２２１の配列方向において、透過部２２１と交互に配列された複数の遮光部２２２と、を備える。第１実施形態の第２光学シート２２において、透過部２２１は、Ｙ方向に沿って配列され、かつ、その長手方向がＸ方向に延在している。なお、以下の説明においては、透過部２１１及び２２１、遮光部２１２及び２２２の符号を省略して、単に「透過部」、「遮光部」ともいう。 The second optical sheet 22 is an optical sheet arranged on the display panel 10 side in the optical filter 20. The second optical sheet 22 has a plurality of transmission portions 221 arranged in a stripe shape in one direction (Y direction) along the sheet surface, and a plurality of transmission portions 221 arranged alternately with the transmission portions 221 in the arrangement direction of the transmission portions 221. The light-shielding portion 222 of the above is provided. In the second optical sheet 22 of the first embodiment, the transmission portions 221 are arranged along the Y direction, and the longitudinal direction thereof extends in the X direction. In the following description, the reference numerals of the transmissive portions 211 and 221 and the light-shielding portions 212 and 222 are omitted, and they are also simply referred to as "transmissive portion" and "light-shielding portion".

第１実施形態の光学フィルタ２０において、第１光学シート２１と第２光学シート２２（以下、単に「光学シート」ともいう）の構成は、同一である。すなわち、第１実施形態の光学フィルタ２０は、同一構成の光学シートを、シート面の法線方向から見て、透過部及び遮光部の配列方向が直交するように配置することにより構成される。したがって、光学フィルタ２０をシート面の法線方向から見ると、第１光学シート２１の遮光部２１２と第２光学シート２２の遮光部２２２とが格子状に配置した形状となる（図５参照）。なお、光学フィルタ２０において、第１光学シート２１と第２光学シート２２における、それぞれの透過部及び遮光部の配列方向は、図２に示すパターンの組み合わせと逆であってもよい。また、本実施形態では、第１光学シート２１と第２光学シート２２における、それぞれの透過部及び遮光部の配列方向が直交する例について説明するが、これに限定されるものではなく、９０度以外の角度で交差するようにしてもよい。 In the optical filter 20 of the first embodiment, the configurations of the first optical sheet 21 and the second optical sheet 22 (hereinafter, also simply referred to as “optical sheet”) are the same. That is, the optical filter 20 of the first embodiment is configured by arranging optical sheets having the same configuration so that the arrangement directions of the transmitting portion and the light-shielding portion are orthogonal to each other when viewed from the normal direction of the sheet surface. Therefore, when the optical filter 20 is viewed from the normal direction of the sheet surface, the light-shielding portion 212 of the first optical sheet 21 and the light-shielding portion 222 of the second optical sheet 22 are arranged in a grid pattern (see FIG. 5). .. In the optical filter 20, the arrangement directions of the transmission portions and the light-shielding portions of the first optical sheet 21 and the second optical sheet 22 may be opposite to the combination of patterns shown in FIG. Further, in the present embodiment, an example in which the arrangement directions of the transmitting portion and the light-shielding portion of the first optical sheet 21 and the second optical sheet 22 are orthogonal to each other will be described, but the present invention is not limited to this, and is not limited to 90 degrees. They may intersect at angles other than the above.

図３に示すように、光学フィルタ２０において、第１光学シート２１及び第２光学シート２２は、それぞれ基材２１３、２２３上に形成される。これらの基材は、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート等の樹脂材料又はガラスにより構成される。また、第１光学シート２１と第２光学シート２２は、図３に示すように、それぞれの透過部が表面に占める面積が大きい側が、表示パネル１０側（Ｚ１側）となるように表裏の向きを揃えて配置され、粘着層２３を介して積層される。なお、図３では、理解を容易にするため、第１光学シート２１及び第２光学シート２２のそれぞれの透過部及び遮光部の配列方向を、同一方向（Ｙ方向）として示しているが、実際には図２に示すように、第１光学シート２１の透過部２１１及び遮光部２１２の配列方向と、第２光学シート２２の透過部２２１及び遮光部２２２の配列方向とは交差（直交）している（後述する図７についても同様とする）。 As shown in FIG. 3, in the optical filter 20, the first optical sheet 21 and the second optical sheet 22 are formed on the base materials 213 and 223, respectively. These substrates are made of, for example, a resin material such as polyethylene terephthalate or polycarbonate, or glass. Further, as shown in FIG. 3, the first optical sheet 21 and the second optical sheet 22 are oriented so that the side on which the respective transmissive portions occupy a large area on the surface is the display panel 10 side (Z1 side). Are arranged so that they are laminated via the adhesive layer 23. In FIG. 3, for ease of understanding, the arrangement directions of the transmissive portions and the light-shielding portions of the first optical sheet 21 and the second optical sheet 22 are shown as the same direction (Y direction), but they are actually As shown in FIG. 2, the arrangement direction of the transmission portion 211 and the light-shielding portion 212 of the first optical sheet 21 intersects (orthogonically) the arrangement direction of the transmission portion 221 and the light-shielding portion 222 of the second optical sheet 22. (The same applies to FIG. 7 described later).

ここで、光学シート（第１光学シート２１及び第２光学シート２２）の製造方法について簡単に説明する。光学シートは、透過部を賦型する凹形状部と、遮光部となる部分を溝状に賦型する凸形状部とを有する成形型（不図示）を用い、紫外線成形法により、基材の上に透過部を形成する。次に、隣接する透過部の溝部分（凸形状部で賦型された部分）に、光吸収材を含有させた液状のバインダをワイピング（スキージング）して充填し、硬化させることにより、遮光部を形成する。その後、所定の大きさに裁断した２枚の光学シート（第１光学シート２１及び第２光学シート２２）を用意し、それぞれの透過部が表面に占める面積が大きい側が、表示パネル１０側（Ｚ１側）となるように表裏の向きを揃えて配置して、粘着層２３を介して積層することにより、図３に示すような光学フィルタ２０を作製できる。 Here, a method for manufacturing the optical sheets (first optical sheet 21 and second optical sheet 22) will be briefly described. The optical sheet uses a molding die (not shown) having a concave portion for shaping the transmissive portion and a convex portion for shaping the light-shielding portion in a groove shape, and the base material is formed by an ultraviolet molding method. A transmission part is formed on the top. Next, the groove portion of the adjacent transmissive portion (the portion formed by the convex portion) is filled with a liquid binder containing a light absorber by wiping (squeezing) and cured to block light. Form a part. After that, two optical sheets (first optical sheet 21 and second optical sheet 22) cut to a predetermined size are prepared, and the side on which the area occupied by each transmission portion on the surface is large is the display panel 10 side (Z1). The optical filter 20 as shown in FIG. 3 can be manufactured by arranging the front and back sides so as to be on the side) and laminating them via the adhesive layer 23.

図４に示すように、第１光学シート２１において、透過部２１１のＺ１側の幅ｗ１は、例えば、１〜１５０μｍ程度である。透過部２１１のＺ２側の幅ｗ２は、例えば、１〜１５０μｍ程度である。遮光部２１２のＺ１側の幅ｗ３は、例えば、１〜２００μｍ程度である。遮光部２１２のＺ２側の幅ｗ４は、例えば、１〜２００μｍ程度である。なお、透過部２１１及び遮光部２１２における各部の幅は、主に受光素子（センサ３０）の大きさや、センサ３０への入射を遮りたい（遮光部で遮光したい）光の角度、及び、後述する全反射条件等に応じて設定される。
また、第１光学シート２１の厚さｔ１は、例えば、１０〜１０００μｍ程度である。第１光学シート２１の厚さｔ１を５０μｍ以上とすることにより、側方から直接にセンサ３０に入射する外光を効果的に遮光できる。基材２１３の厚さｔ２は、例えば、１０〜１０００μｍ程度である。第２光学シート２２の透過部２２１、遮光部２２２及び基材２２３についても、同様である。 As shown in FIG. 4, in the first optical sheet 21, the width w1 on the Z1 side of the transmission portion 211 is, for example, about 1 to 150 μm. The width w2 on the Z2 side of the transmission portion 211 is, for example, about 1 to 150 μm. The width w3 on the Z1 side of the light-shielding portion 212 is, for example, about 1 to 200 μm. The width w4 on the Z2 side of the light-shielding portion 212 is, for example, about 1 to 200 μm. The width of each portion of the transmitting portion 211 and the light-shielding portion 212 mainly includes the size of the light receiving element (sensor 30), the angle of light that is desired to block the incident on the sensor 30 (the light-shielding portion wants to block light), and described later. It is set according to the total reflection conditions and the like.
The thickness t1 of the first optical sheet 21 is, for example, about 10 to 1000 μm. By setting the thickness t1 of the first optical sheet 21 to 50 μm or more, it is possible to effectively block external light directly incident on the sensor 30 from the side. The thickness t2 of the base material 213 is, for example, about 10 to 1000 μm. The same applies to the transmission portion 221 and the light-shielding portion 222 and the base material 223 of the second optical sheet 22.

また、図５に示すように、光学フィルタ２０をシート面の法線方向（図５ではＺ方向）から見たときに、第１光学シート２１の遮光部２１２と第２光学シート２２の遮光部２２２とで仕切られる単位面積部ａの開口率は、５％以上が好ましく、１０％以上がより好ましい。単位面積部ａの開口率とは、単位面積部ａ全体の面積に対する、遮光部２１２及び２２２で覆われていない部分の面積の割合（比率）である。開口率が５％未満になると、光学フィルタ２０に対して斜めに入射する光をより効果的に遮光できるが、被検者の指で反射した反射光の量（情報量）が少なくなることが考えられる。 Further, as shown in FIG. 5, when the optical filter 20 is viewed from the normal direction of the sheet surface (Z direction in FIG. 5), the light-shielding portion 212 of the first optical sheet 21 and the light-shielding portion of the second optical sheet 22. The opening ratio of the unit area portion a partitioned by 222 is preferably 5% or more, and more preferably 10% or more. The aperture ratio of the unit area portion a is the ratio (ratio) of the area of the portion not covered by the light-shielding portions 212 and 222 to the total area of the unit area portion a. When the aperture ratio is less than 5%, the light obliquely incident on the optical filter 20 can be blocked more effectively, but the amount of reflected light (information amount) reflected by the subject's finger may be reduced. Conceivable.

遮光部２１２、２２２を設けることによって、本実施形態の第１光学シート２１、第２光学シート２２は、斜め方向からの不要なノイズ光を遮光することができる。しかし、斜め方向からの不要なノイズ光を遮光する機能を高めると、その影響を受けて、入射する光の利用効率の低下が懸念される。この相反する要求について、単に光を遮るだけの遮光部を構成した従来の光学シート（光学フィルタ）では、性能向上に限界があった。これに対して、本実施形態の第１光学シート２１、第２光学シート２２は、斜め方向から入射する光の遮光機能を確保しながら、従来の光学シートに対して飛躍的に光の利用効率を高める構成となっている。この点について、以下、説明する。 By providing the light-shielding portions 212 and 222, the first optical sheet 21 and the second optical sheet 22 of the present embodiment can block unnecessary noise light from an oblique direction. However, if the function of blocking unnecessary noise light from an oblique direction is enhanced, there is a concern that the utilization efficiency of the incident light will be lowered due to the influence. With respect to these conflicting requirements, there is a limit to the performance improvement of the conventional optical sheet (optical filter) having a light-shielding portion that merely blocks light. On the other hand, the first optical sheet 21 and the second optical sheet 22 of the present embodiment dramatically improve the efficiency of light utilization as compared with the conventional optical sheet while ensuring a function of blocking light incident from an oblique direction. It is a structure that enhances. This point will be described below.

図６は、第１光学シート２１の透過部２１１及び遮光部２１２の断面形状を拡大して示した図である。
図６等を用いて、第１光学シート２１の好ましい構成を以下に説明する。
（構成１）
先ず、図６及び先にも説明したように、センサ３０側（Ｚ２側）の表面における透過部２１１が占める面積が、センサ３０側の反対側である入射側（Ｚ１側）の表面における透過部２１１が占める面積よりも小さいことが望ましい。図６の断面で説明すると、透過部２１１のＺ２側の幅ｗ２は、透過部２１１のＺ１側の幅ｗ１よりも狭いことが望ましい。
この構成とすることにより、透過部２１１の遮光部２１２との境界面２１１ａにおいて、斜め入射光が全反射してしまうことを防止でき、設計狙いよりも広い範囲の光を取り込むことを防止できる。仮に、この構成とは逆に透過部２１１のＺ２側の幅ｗ２が透過部２１１のＺ１側の幅ｗ１よりも広い構成とすると、境界面２１１ａの傾く向きが逆になることから、透過部２１１の屈折率と遮光部２１２の屈折率との僅かな屈折率差によって、全反射が発生し、設計狙いより広い範囲の光がセンサ３０に届いてしまい、遮光効果が低減してしまう。 FIG. 6 is an enlarged view showing the cross-sectional shapes of the transmissive portion 211 and the light-shielding portion 212 of the first optical sheet 21.
A preferable configuration of the first optical sheet 21 will be described below with reference to FIG. 6 and the like.
(Structure 1)
First, as described in FIG. 6 and earlier, the area occupied by the transmissive portion 211 on the surface of the sensor 30 side (Z2 side) is the transmissive portion on the surface of the incident side (Z1 side) opposite to the sensor 30 side. It is desirable that it is smaller than the area occupied by 211. Explaining in the cross section of FIG. 6, it is desirable that the width w2 on the Z2 side of the transmission portion 211 is narrower than the width w1 on the Z1 side of the transmission portion 211.
With this configuration, it is possible to prevent the obliquely incident light from being totally reflected at the boundary surface 211a of the transmitting portion 211 with the light shielding portion 212, and it is possible to prevent the light in a wider range than the design aim from being taken in. Contrary to this configuration, if the width w2 on the Z2 side of the transmission portion 211 is wider than the width w1 on the Z1 side of the transmission portion 211, the inclination direction of the boundary surface 211a is opposite, so that the transmission portion 211 is inclined. Due to a slight difference in the refractive index between the refractive index of the light-shielding portion 212 and the refractive index of the light-shielding portion 212, total reflection occurs, and light in a wider range than the design target reaches the sensor 30, and the light-shielding effect is reduced.

（構成２）
透過部２１１の屈折率をｎ１とし、遮光部２１２の屈折率をｎ２としたときに、
ｎ１＞ｎ２
の関係を満たすことが望ましい。
この構成とすることにより、境界面２１１ａにおいて、全反射させることが可能となり、所望の範囲から入射する光の利用効率を高めることができる。 (Structure 2)
When the refractive index of the transmitting portion 211 is n1 and the refractive index of the light-shielding portion 212 is n2,
n1> n2
It is desirable to satisfy the relationship of.
With this configuration, total reflection can be performed on the boundary surface 211a, and the utilization efficiency of light incident from a desired range can be improved.

（構成３）
上記構成２の要件を満たした上で、さらに、第１光学シート２１のシート面に垂直な断面において、透過部２１１の断面形状は、台形形状に形成されており、台形形状の斜辺（境界面２１１ａ）が第１光学シート２１のシート面における法線となす角度をθ１とし、台形形状の対角線が法線となす角度をθ３とし、
ｃｏｓθ＝ｎ２／ｎ１
θ２＝θ１＋θ３
としたときに、
０＜θ≦θ２
の関係を満たすことが望ましい。
この構成とすることにより、境界面２１１ａでの全反射による光利用効率を高くすることができる。また、本来遮光するべき光が全反射されてしまい、センサ３０に届くことを防止できる。 (Structure 3)
After satisfying the requirements of the above configuration 2, the cross-sectional shape of the transmission portion 211 is formed in a trapezoidal shape in the cross section perpendicular to the sheet surface of the first optical sheet 21, and the diagonal side (boundary surface) of the trapezoidal shape is formed. Let θ1 be the angle that 211a) forms with the normal on the sheet surface of the first optical sheet 21, and let θ3 be the angle that the trapezoidal diagonal line forms with the normal.
cosθ = n2 / n1
θ2 = θ1 + θ3
When
0 <θ≤θ2
It is desirable to satisfy the relationship of.
With this configuration, the light utilization efficiency due to total reflection at the boundary surface 211a can be increased. In addition, it is possible to prevent the light that should be originally blocked from being totally reflected and reaching the sensor 30.

（構成４）
上記構成３の要件を満たした上で、
θ１−１°≦θ≦θ２
の関係を満たすことが望ましい。
この構成とすることにより、第１光学シート２１の法線方向から入射する光を境界面２１１ａで全反射させることができ、光利用効率を高くすることができる。 (Structure 4)
After satisfying the requirements of the above configuration 3,
θ1-1 ° ≤ θ ≤ θ2
It is desirable to satisfy the relationship of.
With this configuration, the light incident from the normal direction of the first optical sheet 21 can be totally reflected by the boundary surface 211a, and the light utilization efficiency can be improved.

（構成５）
上記構成３の要件を満たした上で、
θ４＝θ３−θ１とすると、
θ４−１°≦θ≦θ２
の関係を満たすことが望ましい。
この構成とすることにより、入射側端部（境界面２１１ａのＺ１側の端部）で全反射した光がセンサ３０側端部（境界面２１１ａのＺ２側の端部）で境界面２１１ａに当たらずに、そのまま出射することができる。
θがθ2より大きいと、カットしたい光まで、センサ３０に入射してしまう。また、θがθ4−1より小さいと、光利用効率の向上効果が少なくなるので、この範囲が望ましい。θがθ4−1より大きければ、全反射光の略全てが、透過部２１１のセンサ３０側端部から出射することができ、光利用効率の十分な向上が望める。すなわち、境界面２１１ａで全反射した光の殆どが、境界面２１１ａに当たらずに、そのまま出射することができる条件となる。さらに、この場合、遮光すべき斜め方向からの光は全反射しない。 (Structure 5)
After satisfying the requirements of the above configuration 3,
If θ4 = θ3-θ1, then
θ4-1 ° ≤ θ ≤ θ2
It is desirable to satisfy the relationship of.
With this configuration, if the light totally reflected by the incident side end (Z1 side end of the boundary surface 211a) hits the boundary surface 211a at the sensor 30 side end (Z2 side end of the boundary surface 211a). It can be emitted as it is without.
If θ is larger than θ2, even the light to be cut will be incident on the sensor 30. Further, if θ is smaller than θ4-1, the effect of improving the light utilization efficiency is reduced, so this range is desirable. When θ is larger than θ4-1, almost all of the totally reflected light can be emitted from the end of the transmitting portion 211 on the sensor 30 side, and a sufficient improvement in light utilization efficiency can be expected. That is, it is a condition that most of the light totally reflected by the boundary surface 211a can be emitted as it is without hitting the boundary surface 211a. Further, in this case, the light from the oblique direction to be shielded is not totally reflected.

（構成６）
上記構成３の要件を満たした上で、
θ１−１°≦θ≦θ１＋１°
θ≦θ２
の双方の関係を満たすことが望ましい。
θ1は、第１光学シート２１の法線方向から入射する光を境界面２１１ａで全反射させることができる条件であることから、この構成とすることにより、境界面２１１ａに略０°で入射した光を有効に利用できる。さらに、この場合、遮光すべき斜め方向からの光は全反射しない。 (Structure 6)
After satisfying the requirements of the above configuration 3,
θ1-1 ° ≤ θ ≤ θ1 + 1 °
θ ≤ θ 2
It is desirable to satisfy both relationships.
Since θ1 is a condition in which light incident from the normal direction of the first optical sheet 21 can be totally reflected by the boundary surface 211a, this configuration allows the light to enter the boundary surface 211a at approximately 0 °. Light can be used effectively. Further, in this case, the light from the oblique direction to be shielded is not totally reflected.

（構成７）
上記構成３の要件を満たした上で、
θ４＝θ３−θ１とすると、
θ４−１°≦θ≦θ４＋１°
θ≦θ２
の双方の関係を満たすことが望ましい。
この構成とすることにより、境界面２１１ａで全反射した光の殆どが、境界面２１１ａに当たらずに、そのまま出射することができる。 (Structure 7)
After satisfying the requirements of the above configuration 3,
If θ4 = θ3-θ1, then
θ4-1 ° ≤ θ ≤ θ4 + 1 °
θ ≤ θ 2
It is desirable to satisfy both relationships.
With this configuration, most of the light totally reflected by the boundary surface 211a can be emitted as it is without hitting the boundary surface 211a.

（構成８）
上記構成３の要件を満たした上で、
０＜θ≦θ４＋１°
の関係を満たすことが望ましい。
この構成とすることにより、効率向上に必要な全反射を境界面２１１ａで行うことができ、全反射光が、有効にセンサ３０に到達することができる。 (Structure 8)
After satisfying the requirements of the above configuration 3,
0 <θ≤θ4 + 1 °
It is desirable to satisfy the relationship of.
With this configuration, total reflection required for efficiency improvement can be performed on the boundary surface 211a, and total reflected light can effectively reach the sensor 30.

（構成９）
上記構成３の要件を満たした上で、
θ１≦θ≦θ２
の関係を満たすことが望ましい。
この構成とすることにより、第１光学シート２１の法線方向から入射する光を境界面２１１ａで確実に全反射させることができる。 (Structure 9)
After satisfying the requirements of the above configuration 3,
θ1 ≤ θ ≤ θ2
It is desirable to satisfy the relationship of.
With this configuration, the light incident from the normal direction of the first optical sheet 21 can be reliably totally reflected by the boundary surface 211a.

以上の各構成の条件を適宜選択的に満たすことにより、本発明の光学シートは、斜め方向から入射する光の遮光機能を確保しながら、従来の光学シートに対して飛躍的に光の利用効率を高めることができる。以下に、より具体的な構成の例を実施例として例示する。 By appropriately and selectively satisfying the above-mentioned conditions of each configuration, the optical sheet of the present invention has a dramatic light utilization efficiency as compared with the conventional optical sheet while ensuring a light blocking function for light incident from an oblique direction. Can be enhanced. An example of a more specific configuration will be illustrated below as an example.

（実施例１）
実施例１は、各部の諸元が以下の値である第１光学シート２１とした。
透過部２１１の屈折率ｎ１＝１．５６
遮光部２１２の屈折率ｎ２＝１．５５
透過部２１１のＺ１側の幅ｗ１＝２４μｍ
透過部２１１のＺ２側の幅ｗ２＝１０μｍ
遮光部２１２の高さｈ＝１５０μｍ
透過部２１１及び遮光部２１２の配列ピッチＰ＝３５μｍ
また、遮光部２１２は、粒径１μｍの黒色ビーズを有する構成とした。 (Example 1)
In the first embodiment, the first optical sheet 21 whose specifications of each part have the following values was used.
Refractive index n1 = 1.56 of the transmitting portion 211
Refractive index n2 = 1.55 of the light-shielding portion 212
Width w1 = 24 μm on the Z1 side of the transmission unit 211
Width w2 on the Z2 side of the transmission portion 211 = 10 μm
Height h of light-shielding part 212 h = 150 μm
Arrangement pitch P = 35 μm of the transmission portion 211 and the light shielding portion 212
Further, the light-shielding portion 212 has a structure having black beads having a particle size of 1 μm.

この実施例１の第１光学シート２１、及び、第１光学シート２１と同一形態の第２光学シート２２とを直交に交差するように積層した光学フィルタ２０について、第１光学シート２１の法線方向から入射する入射光に対する透過率を計算すると以下の値となる。
第１光学シート２１が１枚の場合は、２４／３５＝６８％。
第１光学シート２１と同一形態の第２光学シート２２とを直交に交差するように積層した光学フィルタ２０の場合は、４６％。
なお、実際には、表面反射等の損失も発生することから、実測値では、上記値よりも低い３５％程度の透過率が得られる。 The normal of the first optical sheet 21 with respect to the first optical sheet 21 of the first embodiment and the optical filter 20 in which the first optical sheet 21 and the second optical sheet 22 having the same form are laminated so as to intersect orthogonally with each other. The following values are obtained when the transmittance for the incident light incident from the direction is calculated.
When there is one first optical sheet 21, 24/35 = 68%.
In the case of the optical filter 20 in which the first optical sheet 21 and the second optical sheet 22 having the same shape are laminated so as to intersect orthogonally with each other, the ratio is 46%.
In reality, since a loss such as surface reflection also occurs, a transmittance of about 35%, which is lower than the above value, can be obtained in the measured value.

これに対して、仮に、遮光部２１２の屈折率ｎ２が透過部２１１の屈折率ｎ１よりも大きい場合を計算すると以下の値となる。
第１光学シートが１枚の場合は、１０／３５＝２９％
第１光学シートと同一形態の第２光学シートとを直交に交差するように積層した光学フィルタの場合は、８％。
実測値では、上記値よりも低い７％程度の透過率となる。
このように、実施例１では、遮光部２１２の屈折率ｎ２が透過部２１１の屈折率ｎ１よりも大きい場合と比べて、非常に光の透過率が高く、光の利用効率が飛躍的に向上している。 On the other hand, if the refractive index n2 of the light-shielding portion 212 is larger than the refractive index n1 of the transmission portion 211, the following values are obtained.
10/35 = 29% when there is one first optical sheet
8% in the case of an optical filter in which the first optical sheet and the second optical sheet of the same form are laminated so as to intersect orthogonally.
In the measured value, the transmittance is about 7%, which is lower than the above value.
As described above, in the first embodiment, the light transmittance is extremely high and the light utilization efficiency is dramatically improved as compared with the case where the refractive index n2 of the light-shielding portion 212 is larger than the refractive index n1 of the transmitting portion 211. are doing.

また、このように顕著な違いがあることから、シート面の法線方向からの入射光の透過率を、表裏両面の向きで測定すれば、本発明の構成であることを検証することができる。また、図６中のＺ２側から拡散光を入射したときのＺ１側での拡散角が、逆の向きの場合よりも絞られていることを確認することによっても、本発明の構成であることを容易に検証することができる。上記実施例１の場合には、図６中のＺ２側から拡散光を入射したときのＺ１側での拡散角は、１０°程度となる。 Further, since there is such a remarkable difference, it is possible to verify that the configuration of the present invention is obtained by measuring the transmittance of the incident light from the normal direction of the sheet surface in both the front and back directions. .. Further, it is also the configuration of the present invention by confirming that the diffusion angle on the Z1 side when the diffused light is incident from the Z2 side in FIG. 6 is narrower than in the case of the opposite direction. Can be easily verified. In the case of the first embodiment, the diffusion angle on the Z1 side when the diffused light is incident from the Z2 side in FIG. 6 is about 10 °.

なお、上記実施例１の形態において、遮光部２１２に含まれるカーボンブラックを練り込んだアクリルビーズに代えて黒色顔料を用いてもよい。この場合に上記と同様に透過率を計算すると以下の値となる。
第１光学シート２１が１枚の場合は、５０％程度に下がる。
第１光学シート２１と同一形態の第２光学シート２２とを直交に交差するように積層した光学フィルタ２０の場合は、３０％。
実測値では、上記値よりも低い２２％程度の透過率となる。 In the embodiment of the first embodiment, a black pigment may be used instead of the acrylic beads in which the carbon black contained in the light-shielding portion 212 is kneaded. In this case, when the transmittance is calculated in the same manner as above, the following values are obtained.
When the number of the first optical sheets 21 is one, the amount is reduced to about 50%.
In the case of the optical filter 20 in which the first optical sheet 21 and the second optical sheet 22 having the same shape are laminated so as to intersect orthogonally with each other, the ratio is 30%.
In the measured value, the transmittance is about 22%, which is lower than the above value.

（実施例２）
実施例２は、各部の諸元が以下の値である第１光学シート２１とした。
透過部２１１の屈折率ｎ１＝１．５６
遮光部２１２の屈折率ｎ２＝１．５４
透過部２１１のＺ１側の幅ｗ１＝３１μｍ
透過部２１１のＺ２側の幅ｗ２＝１５μｍ
遮光部２１２の高さｈ＝１００μｍ
透過部２１１及び遮光部２１２の配列ピッチＰ＝４０μｍ
また、遮光部２１２は、粒径１μｍの黒色ビーズを有する構成とした。 (Example 2)
In the second embodiment, the first optical sheet 21 whose specifications of each part have the following values was used.
Refractive index n1 = 1.56 of the transmitting portion 211
Refractive index n2 = 1.54 of light-shielding part 212
Width w1 on the Z1 side of the transmission portion 211 = 31 μm
Width w2 on the Z2 side of the transmission portion 211 = 15 μm
Height h of light-shielding part 212 = 100 μm
Arrangement pitch P = 40 μm of the transmission portion 211 and the light shielding portion 212
Further, the light-shielding portion 212 has a structure having black beads having a particle size of 1 μm.

この実施例２の第１光学シート２１、及び、第１光学シート２１と同一形態の第２光学シート２２とを直交に交差するように積層した光学フィルタ２０について、第１光学シート２１の法線方向から入射する入射光に対する透過率を計算すると以下の値となる。
第１光学シート２１が１枚の場合は、２４／３５＝５７％。
第１光学シート２１と同一形態の第２光学シート２２とを直交に交差するように積層した光学フィルタ２０の場合は、５４％。
なお、実際には、表面反射等の損失も発生することから、実測値では、上記値よりも低い５０％程度の透過率が得られる。 The normal of the first optical sheet 21 with respect to the first optical sheet 21 of the second embodiment and the optical filter 20 in which the first optical sheet 21 and the second optical sheet 22 having the same form are laminated so as to intersect orthogonally with each other. The following values are obtained when the transmittance for the incident light incident from the direction is calculated.
When there is one first optical sheet 21, 24/35 = 57%.
54% in the case of the optical filter 20 in which the first optical sheet 21 and the second optical sheet 22 having the same shape are laminated so as to intersect at right angles.
In reality, since a loss such as surface reflection also occurs, a transmittance of about 50%, which is lower than the above value, can be obtained in the measured value.

これに対して、仮に、実施例２の第１光学シート２１及び第２光学シート２２を、表裏逆向き、すなわち、入射側の方が透過部の面積が占める割合が小さい向きとした場合には、第１光学シート２１の法線方向から入射する入射光に対する透過率を計算すると以下の値となる。
逆向きで第１光学シート２１と同一形態の第２光学シート２２とを直交に交差するように積層した光学フィルタ２０の場合は、１３％。
実測値では、上記値よりも低い１２％程度の透過率となる。 On the other hand, if the first optical sheet 21 and the second optical sheet 22 of the second embodiment are oriented upside down, that is, the incident side is oriented so that the area of the transmitting portion occupies a smaller proportion. , The transmittance for the incident light incident from the normal direction of the first optical sheet 21 is calculated to be the following value.
13% in the case of the optical filter 20 in which the first optical sheet 21 and the second optical sheet 22 having the same shape are laminated so as to intersect orthogonally with each other in the opposite direction.
In the measured value, the transmittance is about 12%, which is lower than the above value.

次に、表示装置１による指紋認証について説明する。
図７は、表示パネル１０と被検者の指Ｆとの位置関係を示す側面図である。
図７に示すように、被検者が指Ｆを表示装置１（表示パネル１０）上の指紋認証エリア２に接触させた状態で、表示パネル１０から指Ｆに向けて光Ｌを照射すると、その光Ｌの一部は、被検者の指Ｆの表面で反射して反射光Ｌ１となる。また、光Ｌのその他は、光Ｌ２として、表示パネル１０の外に向けて出射する。なお、図６では、光Ｌを２箇所に示しているが、実際には、指紋認証エリア２の全域に照射されている。また、図６では、反射光Ｌ１を一箇所に示しているが、実際には、指紋認証エリア２において、指Ｆが接触している全域で反射光Ｌ１が生じている。 Next, fingerprint authentication by the display device 1 will be described.
FIG. 7 is a side view showing the positional relationship between the display panel 10 and the finger F of the subject.
As shown in FIG. 7, when the subject irradiates the finger F with the light L from the display panel 10 in a state where the finger F is in contact with the fingerprint authentication area 2 on the display device 1 (display panel 10), A part of the light L is reflected by the surface of the subject's finger F to become the reflected light L1. Further, the other light L is emitted as light L2 toward the outside of the display panel 10. Although the light L is shown in two places in FIG. 6, the entire area of the fingerprint authentication area 2 is actually irradiated. Further, although the reflected light L1 is shown in one place in FIG. 6, in reality, the reflected light L1 is generated in the entire area where the finger F is in contact in the fingerprint authentication area 2.

被検者の指Ｆで反射した反射光Ｌ１は、光学フィルタ２０に入射する。一方、被検者の指Ｆには、照明光、太陽光等の外光も照射される。これらの外光に含まれる波長領域７００〜１２００ｎｍの光は、生体を透過しやすい性質がある。波長領域７００〜１２００ｎｍの光が被検者の指Ｆを透過すると、その光は、例えば、被検者の指Ｆの血管、骨等のパターンに対応した光Ｌ３となる。したがって、これらの光がそのままセンサ３０に入射すると、センサ３０において、指紋認証に必要な指紋のパターンに対応した光と、指紋認証には不要な指紋以外のパターンに対応した光とが混在した状態で検出されることになる。さらに、被検者の指Ｆを通過せずに、側方から直接にセンサ３０に入射する外光（光Ｌ４）のほか、光学フィルタ２０のシート面の法線方向（Ｚ方向）に対して大きな角度で入射する外光や、被検者の指Ｆで反射した光（不図示）も存在する。このように、指紋認証に必要な光以外の光がセンサ３０に入射すると、センサ３０の検出精度が低下する。 The reflected light L1 reflected by the subject's finger F is incident on the optical filter 20. On the other hand, the finger F of the subject is also irradiated with external light such as illumination light and sunlight. Light in the wavelength region of 700 to 1200 nm contained in these external lights has a property of easily passing through a living body. When light in the wavelength region of 700 to 1200 nm passes through the subject's finger F, the light becomes, for example, light L3 corresponding to the pattern of blood vessels, bones, etc. of the subject's finger F. Therefore, when these lights are directly incident on the sensor 30, the sensor 30 has a mixture of light corresponding to the fingerprint pattern required for fingerprint authentication and light corresponding to a pattern other than the fingerprint not required for fingerprint authentication. Will be detected by. Further, with respect to the external light (light L4) directly incident on the sensor 30 from the side without passing through the subject's finger F, as well as the normal direction (Z direction) of the sheet surface of the optical filter 20. There is also external light incident at a large angle and light reflected by the subject's finger F (not shown). As described above, when light other than the light required for fingerprint authentication is incident on the sensor 30, the detection accuracy of the sensor 30 is lowered.

これに対して、第１実施形態の表示装置１は、表示パネル１０とセンサ３０との間に、波長領域３８０〜７００ｎｍの光のみを選択的に通過させる光学フィルタ２０を備えている。そのため、光学フィルタ２０に入射した光Ｌ１のうち、波長領域３８０〜７００ｎｍの光のみがセンサ３０に入射し、波長３８０ｎｍ未満の光及び波長７００ｎｍを超える光Ｌ２は、光学フィルタ２０によりセンサ３０への入射が抑制される。 On the other hand, the display device 1 of the first embodiment includes an optical filter 20 that selectively passes only light having a wavelength region of 380 to 700 nm between the display panel 10 and the sensor 30. Therefore, of the light L1 incident on the optical filter 20, only the light having a wavelength region of 380 to 700 nm is incident on the sensor 30, and the light having a wavelength of less than 380 nm and the light L2 having a wavelength exceeding 700 nm are transmitted to the sensor 30 by the optical filter 20. Incident is suppressed.

また、図７に示すように、側方から直接に入射する外光Ｌ４や、光学フィルタ２０のシート面の法線方向（Ｚ方向）に対して大きな角度で入射する外光、被検者の指Ｆで反射した光は、光学フィルタ２０において格子状に配置された遮光部２１２及び２２２により遮光される。したがって、第１実施形態の表示装置１においては、指紋認証時におけるセンサ３０の検出精度をより向上させることができる。 Further, as shown in FIG. 7, external light L4 directly incident from the side, external light incident at a large angle with respect to the normal direction (Z direction) of the sheet surface of the optical filter 20, and the subject's The light reflected by the finger F is shielded by the light-shielding portions 212 and 222 arranged in a grid pattern in the optical filter 20. Therefore, in the display device 1 of the first embodiment, the detection accuracy of the sensor 30 at the time of fingerprint authentication can be further improved.

以上説明したように、本実施形態の第１光学シート２１、第２光学シート２２、光学フィルタ２０、表示装置１によれば、例えば、以下のような効果を奏する。
センサ３０側の表面における透過部２１１、２２１が占める面積が、センサ３０側の反対側である入射側の表面における透過部２１１、２２１が占める面積よりも小さいので、透過部２１１の遮光部２１２との境界面２１１ａにおいて、斜め入射光が全反射してしまうことを防止でき、設計狙いよりも広い範囲の光を取り込むことを防止できる。
また、透過部２１１の屈折率をｎ１とし、遮光部２１２の屈折率をｎ２としたときに、ｎ１＞ｎ２の関係を満たすので、境界面２１１ａにおいて、全反射させることが可能となり、所望の範囲から入射する光の利用効率を高めることができる。
また、上述した構成１から構成９の要件を満たすことにより、境界面２１１ａにおける全反射を利用して、光の利用効率を飛躍的に向上できる。 As described above, according to the first optical sheet 21, the second optical sheet 22, the optical filter 20, and the display device 1 of the present embodiment, for example, the following effects are obtained.
Since the area occupied by the transmissive portions 211 and 221 on the surface on the sensor 30 side is smaller than the area occupied by the transmissive portions 211 and 221 on the surface on the incident side opposite to the sensor 30 side, the light-shielding portion 212 of the transmissive portion 211 It is possible to prevent the obliquely incident light from being totally reflected at the boundary surface 211a of the above, and it is possible to prevent the light in a wider range than the design aim from being taken in.
Further, when the refractive index of the transmitting portion 211 is n1 and the refractive index of the light-shielding portion 212 is n2, the relationship of n1> n2 is satisfied, so that total reflection can be performed at the boundary surface 211a, which is a desired range. It is possible to improve the utilization efficiency of the light incident from.
Further, by satisfying the requirements of the above-mentioned configurations 1 to 9, it is possible to dramatically improve the light utilization efficiency by utilizing the total reflection at the boundary surface 211a.

（第２実施形態）
図８は、第２実施形態の第１光学シート２１Ｂの透過部２１１及び遮光部２１２の断面形状を拡大して示した図である。
第２実施形態の第１光学シート２１Ｂは、低反射膜２１２ａをさらに備える他は、第１実施形態と同様な形態をしている。よって、前述した第１実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。 (Second Embodiment)
FIG. 8 is an enlarged view showing the cross-sectional shapes of the transmissive portion 211 and the light-shielding portion 212 of the first optical sheet 21B of the second embodiment.
The first optical sheet 21B of the second embodiment has the same shape as that of the first embodiment except that the low reflection film 212a is further provided. Therefore, the same reference numerals are given to the parts that perform the same functions as those of the first embodiment described above, and duplicate description will be omitted as appropriate.

第２実施形態の遮光部２１２は、透過部２１１との境界に低反射膜２１２ａを備えている。この低反射膜２１２ａの屈折率は、第１実施形態の遮光部２１２の屈折率と同様にｎ２であり、ｎ１＞ｎ２の関係を満たす。また、本実施形態では、低反射膜２１２ａを設けたので、遮光部２１２の屈折率ｎ３については、透過部２１１の屈折率ｎ１と同じであってもよいし、ｎ１よりも大きくてもよい。
また、低反射膜２１２ａを備えているので、遮光部２１２は、染料を用いて構成してもよい。 The light-shielding portion 212 of the second embodiment includes a low-reflection film 212a at the boundary with the transmission portion 211. The refractive index of the low-reflection film 212a is n2, which is the same as the refractive index of the light-shielding portion 212 of the first embodiment, and satisfies the relationship of n1> n2. Further, in the present embodiment, since the low-reflection film 212a is provided, the refractive index n3 of the light-shielding portion 212 may be the same as or larger than the refractive index n1 of the transmissive portion 211.
Further, since the low reflection film 212a is provided, the light shielding portion 212 may be configured by using a dye.

第２実施形態によれば、低反射膜２１２ａを備えているので、透過部２１１及び遮光部２１２の材料選定の幅を広げることができる。 According to the second embodiment, since the low reflection film 212a is provided, the range of material selection for the transmission portion 211 and the light shielding portion 212 can be expanded.

（第３実施形態）
図９は、第３実施形態の光学フィルタ２０ｃを示す斜視図である。
第３実施形態の光学フィルタ２０ｃは、四角錘台形状の透過部２１１をＸＹ面内方向に複数配列しており、それ以外の領域は、遮光部２２２として構成した例である。透過部２１１の向きについては、先の実施形態と同様に、センサ３０側の表面における透過部２１１が占める面積が、センサ３０側の反対側である入射側の表面における透過部２１１が占める面積よりも小さい。なお、ここでは、光学フィルタ２０ｃとして説明をしたが、本実施形態では、他の光学シートを重ね合わせなくても交差する２方向の光を制御可能であるので、この光学フィルタ２０ｃは、光学シートとして捉えることもできる。 (Third Embodiment)
FIG. 9 is a perspective view showing the optical filter 20c of the third embodiment.
The optical filter 20c of the third embodiment is an example in which a plurality of square pyramidal-shaped transmitting portions 211 are arranged in the XY in-plane direction, and the other regions are configured as light-shielding portions 222. Regarding the orientation of the transmission portion 211, as in the previous embodiment, the area occupied by the transmission portion 211 on the surface on the sensor 30 side is larger than the area occupied by the transmission portion 211 on the surface on the incident side opposite to the sensor 30 side. Is also small. Although the optical filter 20c has been described here, in the present embodiment, the light in two directions intersecting with each other can be controlled without superimposing the other optical sheets. Therefore, the optical filter 20c is an optical sheet. It can also be regarded as.

（第４実施形態）
図１０は、第４実施形態の光学フィルタ２０ｄを示す斜視図である。
第４実施形態の光学フィルタ２０ｄは、円錐台形状の透過部２１１をＸＹ面内方向に複数配列しており、それ以外の領域は、遮光部２２２として構成した例である。透過部２１１の向きについては、先の実施形態と同様に、センサ３０側の表面における透過部２１１が占める面積が、センサ３０側の反対側である入射側の表面における透過部２１１が占める面積よりも小さい。なお、第４実施形態の光学フィルタ２０ｄも、第３実施形態と同様に光学シートとして捉えることもできる。 (Fourth Embodiment)
FIG. 10 is a perspective view showing the optical filter 20d of the fourth embodiment.
The optical filter 20d of the fourth embodiment is an example in which a plurality of truncated cone-shaped transmitting portions 211 are arranged in the XY in-plane direction, and the other regions are configured as light-shielding portions 222. Regarding the orientation of the transmission portion 211, as in the previous embodiment, the area occupied by the transmission portion 211 on the surface on the sensor 30 side is larger than the area occupied by the transmission portion 211 on the surface on the incident side opposite to the sensor 30 side. Is also small. The optical filter 20d of the fourth embodiment can also be regarded as an optical sheet as in the third embodiment.

上述した第３実施形態及び第４実施形態によれば、複数枚の光学シートを張り合わせることなく、交差する方向の光を制御することができ、１枚で光学フィルタとしての所望の機能を実現できる。 According to the third embodiment and the fourth embodiment described above, it is possible to control the light in the intersecting directions without laminating a plurality of optical sheets, and one sheet realizes a desired function as an optical filter. it can.

（変形形態）
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲内である。 (Transformed form)
Not limited to the embodiments described above, various modifications and changes are possible, and these are also within the scope of the present invention.

（１）各実施形態において、同一構成の光学シートが２枚重ねて配置されている例を挙げて説明したが、これに限らず、例えば、本発明の構成を備える光学シートは、１枚のみとして他の種類の光学シートと重ねて光学フィルタを構成してもよい。 (1) In each embodiment, an example in which two optical sheets having the same configuration are arranged in a stack has been described, but the present invention is not limited to this, and for example, only one optical sheet has the configuration of the present invention. An optical filter may be formed by superimposing it on another type of optical sheet.

（２）第１実施形態において、光学フィルタ２０として、２枚の光学シートを積層する例について説明したが、これに限定されない。光学フィルタ２０は、３枚以上の光学シートを積層した構成としてもよい。その場合、少なくとも２枚の光学シートについて、シート面の法線方向から見て、透過部及び遮光部が交差していることが望ましい。 (2) In the first embodiment, an example in which two optical sheets are laminated as the optical filter 20 has been described, but the present invention is not limited to this. The optical filter 20 may be configured by laminating three or more optical sheets. In that case, it is desirable that the transmitting portion and the light-shielding portion intersect with each other for at least two optical sheets when viewed from the normal direction of the sheet surface.

（３）各実施形態において、センサモジュールは、表示パネル１０に設けられた照明部や発光部を光源部として用いる例について説明したが、表示パネル１０の照明部や発光部とは別に光を発する光源部を設けた構成としてもよい。 (3) In each embodiment, an example in which the sensor module uses the illumination unit and the light emitting unit provided on the display panel 10 as the light source unit has been described, but the sensor module emits light separately from the illumination unit and the light emitting unit of the display panel 10. A light source unit may be provided.

（４）各実施形態において、透過部の断面形状が台形の場合を例に挙げて説明した。これに限らず、例えば、斜辺が大きく湾曲していてもよいし、断面形状が六角形形状等の形状であってもよく、センサ側の表面における透過部が占める面積が、センサ側の反対側である入射側の表面における透過部が占める面積よりも小さい光学シートとすれば、上記実施形態と同様な効果を得ることができる。 (4) In each embodiment, the case where the cross-sectional shape of the transmissive portion is trapezoidal has been described as an example. Not limited to this, for example, the hypotenuse may be greatly curved, the cross-sectional shape may be a hexagonal shape, or the like, and the area occupied by the transmissive portion on the surface on the sensor side is the opposite side on the sensor side. If the optical sheet is smaller than the area occupied by the transmissive portion on the surface on the incident side, the same effect as that of the above embodiment can be obtained.

なお、各実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した各実施形態によって限定されることはない。 Although each embodiment and modified form can be used in combination as appropriate, detailed description thereof will be omitted. Moreover, the present invention is not limited to each of the embodiments described above.

１表示装置
１０表示パネル
２０、２０ｃ、２０ｄ光学フィルタ
２１、２１Ｂ第１光学シート
２２第２光学シート
２３粘着層
３０センサ
２１１、２２１透過部
２１１ａ境界面
２１２、２２２遮光部
２１２ａ低反射膜
２１３、２２３基材 1 Display device 10 Display panel 20, 20c, 20d Optical filter 21, 21B 1st optical sheet 22 2nd optical sheet 23 Adhesive layer 30 Sensor 211, 221 Transmissive part 211a Boundary surface 212, 222 Light-shielding part 212a Low-reflection film 213, 223 Base material

Claims

An optical sheet provided in a sensor module that detects reflected light emitted from a light source and reflected by an object.
A light-shielding part that blocks at least part of the light that travels to the sensor,
A transmissive portion having a higher light transmittance than the light-shielding portion and
With
An optical sheet in which the area occupied by the transmitting portion on the surface on the sensor side is smaller than the area occupied by the transmitting portion on the surface on the incident side opposite to the sensor side.

In the optical sheet according to claim 1,
When the refractive index of the transmissive portion is n1 and the refractive index of at least the interface of the light-shielding portion with the transmissive portion is n2,
n1> n2
To meet the relationship,
An optical sheet featuring.

In the optical sheet according to claim 2,
In the cross section perpendicular to the sheet surface of the optical sheet, the cross-sectional shape of the transmission portion is formed in a trapezoidal shape.
The angle formed by the hypotenuse of the trapezoidal shape with the normal on the sheet surface of the optical sheet is θ1.
The angle formed by the diagonal line of the trapezoidal shape with the normal line is θ3.
cosθ = n2 / n1
θ2 = θ1 + θ3
When
0 <θ≤θ2
To meet the relationship,
An optical sheet featuring.

In the optical sheet according to claim 3,
θ1-1 ° ≤ θ ≤ θ2
To meet the relationship,
An optical sheet featuring.

In the optical sheet according to claim 3,
If θ4 = θ3-θ1, then
θ4-1 ° ≤ θ ≤ θ2
To meet the relationship,
An optical sheet featuring.

In the optical sheet according to claim 3,
θ1-1 ° ≤ θ ≤ θ1 + 1 °
θ ≤ θ 2
Satisfying the relationship between both sides,
An optical sheet featuring.

In the optical sheet according to claim 3,
If θ4 = θ3-θ1, then
θ4-1 ° ≤ θ ≤ θ4 + 1 °
θ ≤ θ 2
Satisfying the relationship between both sides,
An optical sheet featuring.

In the optical sheet according to claim 3,
0 <θ≤θ4 + 1 °
To meet the relationship,
An optical sheet featuring.

In the optical sheet according to claim 3,
θ1 ≤ θ ≤ θ2
To meet the relationship,
An optical sheet featuring.

In the optical sheet according to any one of claims 1 to 9.
The transmissive portion and the light-shielding portion are alternately arranged in a stripe shape along the sheet surface.
An optical sheet featuring.

A plurality of optical sheets are laminated including at least one optical sheet according to claim 10, and at least two of the plurality of optical sheets are the transmissive portion and the light-shielding portion when viewed from the normal direction of the sheet surface. The arrangement directions of the are crossed,
An optical filter characterized by.

A light source that irradiates an object with light,
The optical sheet according to any one of claims 1 to 8, wherein the reflected light emitted from the light source unit and reflected by the object is incident.
A sensor that detects the reflected light transmitted through the optical sheet and
Sensor module with.

A light source that irradiates an object with light,
The optical filter according to claim 11, wherein the reflected light emitted from the light source unit and reflected by the object is incident.
A sensor that detects the reflected light transmitted through the optical sheet and
Sensor module with.