CN109696989A - 导电性薄膜、触摸面板以及显示装置 - Google Patents

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Abstract

一种导电性薄膜、触摸面板以及显示装置,能够抑制通过显示装置视觉识别的图像的品质的降低。在通过由不规则地弯曲的电极线构成的电极线图案以及由规则的弯曲线构成的基准图案的各自的二维傅里叶变换而得到的功率谱中,按规定的每个频率宽度,用各频率宽度中的频谱强度的累计值除以频率宽度后得到的值是频谱密度,用电极线图案中的规定频率区域的频谱密度的累计值除以基准图案中的规定频率区域的频谱密度的累计值后得到的值的常用对数是第1评价值,第1评价值为3.6以下。

Description

导电性薄膜、触摸面板以及显示装置
技术领域
本发明涉及具备多个电极线的导电性薄膜、具备该导电性薄膜的触摸面板、以及具备该触摸面板的显示装置。
背景技术
将触摸面板用作输入设备的显示装置具备对图像进行显示的显示面板、和与显示面板重叠的上述触摸面板。作为手指等在触摸面板上的接触位置的检测方式,广泛采用将手指等与触摸面板的操作面接触来作为静电电容的变化进行检测的静电电容方式。在静电电容方式的触摸面板中,触摸面板具备的导电性薄膜具备沿第1方向延伸的多个第1电极、沿与第1方向正交的第2方向延伸的多个第2电极、和被第1电极和第2电极夹着的透明电介质层。并且,1个第1电极与多个第2电极的各自之间的静电电容的变化按每个第1电极而被检测,基于此来检测操作面上的手指等的接触位置。
在这样的导电性薄膜的一例中,多个第1电极的每一个由沿第1方向延伸的多个第1电极线构成,多个第2电极的每一个由沿第2方向延伸的多个第2电极线构成。作为电极线,采用由银或铜等金属构成的细线。通过采用金属作为电极线的材料,能够得到在接触位置的检测时的迅速的响应性和高分辨率,并且能够实现触摸面板的大型化及制造成本的削减。
此外,在由将可视光吸收或反射的金属构成电极线的形态下,从与操作面相对的方向来看,多个第1电极线和多个第2电极线形成这些电极线相互正交的栅格状的图案。另一方面,在层叠有触摸面板的显示面板中,沿第1方向和第2方向划分多个像素的黑矩阵也形成栅格状的图案。
在上述结构下,相互相邻的第1电极线之间的间隔通常不同于相互相邻的像素间的第2方向上的间隔,此外,相互相邻的第2电极线之间的间隔也不同于相互相邻的像素间的第1方向上的间隔。并且,从与操作面相对的方向来看,由第1电极线和第2电极线形成的栅格状的周期构造、与划分像素的栅格状的周期构造重叠,从而有时2个周期构造的偏移感应出干扰条纹(moire)。如果干扰条纹被视觉识别到,则发生在显示装置上视觉识别到的图像的品质的降低。
作为用于抑制这样的干扰条纹的对策之一,提出了使电极线的周期构造的周期性降低的方案。若由多个电极线构成的图案的周期性较低,则该电极线图案难以被识别为周期构造,因此划分像素的图案即像素图案与电极线图案之间的偏移难以被识别为2个周期构造的偏移。因此,能够抑制干扰条纹被视觉识别。
例如,在专利文献1所记载的触摸面板中,第1电极线和第2电极线各自具有将山部和谷部交替重复的折线形状,由这些电极线构成的图案具有与矩形不同的多边形的重复构造。因而,这样的电极线图案的周期性与矩形排列的栅格状的电极线图案的周期性相比较低。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2014/115831号
电极线图案的周期性越低,电极线图案越难以被识别为周期构造,因此像素图案与电极线图案的偏移越难以被识别为2个周期构造的偏移。因此,电极线图案的周期性越低,越能抑制干扰条纹被视觉识别。例如,如果使电极线的形状为不规则地弯曲的折线形状,则与上述专利文献1中记载的由具有规则的折线形状的电极线构成的图案相比,能够进一步使电极线图案的周期性降低。
另一方面,若电极线图案的周期性较低,则在电极线图案所在的区域内产生明亮度等的不均,从与操作面相对的方向来看,有产生感觉到呈沙状分布的闪烁及画面的眩光的、被称作颗粒化(Grained)的现象的情况。若电极线图案的周期性较低,则图案内的电极线的密度发生偏移,因此认为这样的电极线的疎密的差是产生颗粒化的一个原因。这样,若电极线图案的周期性过低,则由于颗粒化的原因,通过显示装置视觉识别的图像的品质降低。因此,希望考虑干扰条纹和颗粒化来规定电极线图案具有的周期性的程度。
发明内容
本发明的目的在于,提供能够抑制通过显示装置视觉识别的图像的品质的降低的导电性薄膜、触摸面板以及显示装置。
解决上述课题的导电性薄膜,具备:透明电介质层,具有第1面、和与上述第1面相反的一侧的面即第2面;多个第1电极线,在上述第1面,不规则弯曲且在第1方向上延伸,并且沿着与上述第1方向正交的第2方向排列;以及多个第2电极线,在上述第2面,不规则地弯曲且在上述第2方向上延伸,并且沿上述第1方向排列;从与上述第1面相对的方向来看,上述多个第1电极线和上述多个第2电极线构成的图案是电极线图案,以规定的周期重复弯曲的同时在上述第1方向上延伸并且沿上述第2方向排列的虚拟电极线是第1基准电极线,以规定的周期重复弯曲的同时在上述第2方向上延伸并且沿上述第1方向排列的虚拟电极线是第2基准电极线,多个上述第1基准电极线以及多个上述第2基准电极线中相互相邻的上述基准电极线中,这些电极线具有的弯曲部相面对,上述多个第1基准电极线和上述多个第2基准电极线重合而得到的图案是基准图案,上述电极线图案是使上述基准图案中的上述弯曲部相对于各基准电极线中的上述弯曲部的排列顺序不规则地位移后的图案,在通过上述电极线图案以及上述基准图案各自的二维傅里叶变换而得到的功率谱中,按规定的每个频率宽度,用各频率宽度中的频谱强度的累计值除以上述频率宽度后得到的值是频谱密度,将上述基准图案中的电极线的斜线部分的排列的周期性所带来的峰值的空间频率作为第1空间频率,将对应于上述基准图案中的上述第1基准电极线的上述周期的一半大小而出现的峰值的空间频率作为第2空间频率,将对应于上述基准图案中的上述第1基准电极线的排列间隔的大小而出现的峰值的空间频率作为第3空间频率,将上述第1空间频率的1/4的值、上述第2空间频率、和第3空间频率中的最小值以下的频率区域作为规定频率区域时,用上述电极线图案中的上述规定频率区域的上述频谱密度的累计值除以上述基准图案中的上述规定频率区域的上述频谱密度的累计值后得到的值的常用对数是第1评价值,上述第1评价值是3.6以下。
根据上述结构,在由不规则的弯曲线形状的电极线构成的电极线图案中,以抑制较强的颗粒化产生的程度,确保了图案的周期性。因此,能够抑制当电极线图案与像素图案重合时干扰条纹被视觉识别,并且还能够抑制颗粒化被视觉识别。因此,能够抑制通过显示装置视觉识别的图像的品质的降低。
在上述结构中,也可以是,上述第1评价值是1.0以上。
根据上述结构,在电极线图案中使周期构造视觉识别的周期性足够低到抑制干扰条纹的程度。因此,当电极线图案与像素图案重合时干扰条纹被适当地抑制。特别是,在电极线图案中,在第2电极线的图案相对于第1电极线的图案的位置从理想位置偏移了的情况下,如果第1评价值为1.0以上,则还能够抑制由这样的偏移引起的周期构造被视觉识别,从而可靠地抑制干扰条纹。
在上述结构中,可以是,在多个上述第1基准电极线以及多个上述第2基准电极线中,相互相邻的上述基准电极线间的间隙的长度相对于上述基准电极线的排列间隔的比例是5%以上且10%以下。
根据上述结构,由于基准电极线间的间隙不过大,所以能够抑制在电极线图案中产生由这样的间隙引起的周期性进而视觉识别到干扰条纹的情况。此外,由于上述间隙不过小,所以在基于基准图案的电极线图案中,能够精密地形成弯曲部附近的形状。并且,在基准电极线间的间隙满足上述比例的情况下,第1评价值作为关于颗粒化的指标,有效地发挥功能。
在上述结构中,可以是,在上述功率谱中,将上述第1空间频率的1/2的频率设为第4空间频率时,用上述电极线图案中的上述第4空间频率下的上述频谱密度除以上述电极线图案中的上述规定频率区域的上述频谱密度的平均值后得到的值的常用对数是第2评价值,上述第2评价值是2.0以下。
根据上述结构,在电极线图案中,能够将第2电极线的图案相对于第1电极线的图案的位置从理想位置偏移了的情况下形成的周期构造的周期性抑制得较低。因此,能够抑制由于这样的周期性而视觉识别到干扰条纹的情况。因此,在电极线图案中产生了上述偏移的情况下,也能够抑制通过显示装置视觉识别的图像的品质的降低。
解决上述课题的触摸面板,具备上述导电性薄膜、覆盖上述导电性薄膜的保护层、以及对配置在上述第1面的电极线与配置在上述第2面的电极线之间的静电电容进行测定的周边电路。
根据上述结构,能够实现抑制干扰条纹的产生和颗粒化的产生的触摸面板。
解决上述课题的显示装置,具备:具有呈栅格状排列的多个像素而对信息进行显示的显示面板;使上述显示面板显示的上述信息透过的触摸面板;以及控制上述触摸面板的驱动的控制部;上述触摸面板是上述触摸面板。
根据上述结构,抑制了干扰条纹的产生和颗粒化的产生,从而能够抑制视觉识别到的图像的品质的降低。
发明效果
根据本发明,能够抑制通过显示装置视觉识别的图像的品质的降低。
附图说明
图1是关于显示装置的第1实施方式而表示显示装置的截面构造的截面图。
图2是表示第1实施方式的导电性薄膜的平面构造的平面图。
图3是表示第1实施方式的显示面板的像素排列的平面图。
图4是用于说明第1实施方式的触摸面板的电气结构的示意图。
图5是表示第1实施方式的传感基准电极线的结构的图。
图6是表示第1实施方式的传感电极线的结构的图。
图7是表示第1实施方式的驱动基准电极线的结构的图。
图8是表示第1实施方式的驱动电极线的结构的图。
图9是表示第1实施方式的基准图案的结构的图。
图10是表示第1实施方式的电极线图案的结构的图。
图11是示意地表示通过对第1实施方式的基准图案进行的二维傅里叶变换而得到的功率谱的图。
图12是表示第1实施方式的基准图案的功率谱的空间频率与频谱(spectre)密度的关系的图。
图13是示意地表示通过对第1实施方式的电极线图案进行的二维傅里叶变换而得到的功率谱的图。
图14是表示第1实施方式的电极线图案的功率谱的空间频率与频谱密度的关系的图。
图15是表示第1实施方式的基准图案的功率谱图像的图。
图16是表示第1实施方式的电极线图案的功率谱图像的图。
图17是关于显示装置的第2实施方式而示意地表示通过对第2实施方式的基准图案进行的二维傅里叶变换得到的功率谱的图。
图18是表示第2实施方式的基准图案的功率谱的空间频率与频谱密度的关系的图。
图19是示意地表示通过对第2实施方式的电极线图案进行的二维傅里叶变换而得到的功率谱的图。
图20是表示第2实施方式的电极线图案的功率谱的空间频率与频谱密度的关系的图。
图21是表示变形例的显示装置的截面构造的截面图。
图22是表示变形例的显示装置的截面构造的截面图。
具体实施方式
(第1实施方式)
参照图1~图16,对导电性薄膜、触摸面板以及显示装置的第1实施方式进行说明。另外,各图是为了说明第1实施方式的导电性薄膜、触摸面板以及显示装置而示意地表示了它们的结构的图,各图所示的结构具有的各部位的大小的比率有与实际的比率不同的情况。
[显示装置的结构]
参照图1,对显示装置的结构进行说明。
如图1所示,显示装置100例如具备将作为液晶面板的显示面板10和触摸面板20通过未图示的1个透明粘接层贴合而成的层叠体,还具备用于驱动触摸面板20的电路和控制触摸面板20的驱动的控制部。另外,在将显示面板10与触摸面板20的相对位置通过框体等其他结构固定的前提下,上述透明粘接层也可以省略。
在显示面板10的表面,划分出大致矩形形状的显示面,在显示面上,显示基于图像数据的图像等信息。
构成显示面板10的构成要素按照距触摸面板20从远到近的构成要素的顺序,如以下那样排列。即,按照距触摸面板20从远到近的顺序,具有下侧偏光板11、薄膜晶体管(以下记作TFT)基板12、TFT层13、液晶层14、滤色器层15、滤色器基板16、上侧偏光板17。
其中,在TFT层13,构成子像素的像素电极设置为矩阵状。此外,滤色器层15具有的黑矩阵具有由具有矩形形状的多个单位栅格构成的栅格形状。并且,黑矩阵通过这样的栅格形状来划分具有矩形形状的多个区域作为与各个子像素相对的区域,在黑矩阵划分的各区域,设置有将白色光变换为红色、绿色以及蓝色中的某种颜色的光的着色层。
另外,显示面板10是输出有色的光的EL面板,只要是具有输出红色的光的红色像素、输出绿色的光的绿色像素以及输出蓝色的光的蓝色像素的结构,则也可以省略上述的滤色器层15。这时,EL面板中相互相邻的像素的边界部分作为黑矩阵发挥功能。此外,显示面板10也可以是通过放电而发光的等离子面板,该情况下,划分红色的荧光体层、绿色的荧光体层和蓝色的荧光体层的边界部分作为黑矩阵而发挥功能。
触摸面板20是静电电容方式的触摸面板,是将导电性薄膜21和保护层22通过透明粘接层23贴合而成的层叠体,具有使显示面板10显示的信息透过的光透过性。
详细而言,构成触摸面板20的构成要素之中,按照距显示面板10从近到远的构成要素的顺序,设置有透明基板31、多个驱动电极31DP、透明粘接层32、透明电介质基板33、多个传感电极33SP、透明粘接层23、保护层22。其中,透明基板31、驱动电极31DP、透明粘接层32、透明电介质基板33以及传感电极33SP构成导电性薄膜21。
透明基板31具有使显示面板10的显示面显示的图像等信息透过的光透过性和绝缘性,与显示面的整体重叠。透明基板31例如由透明玻璃基板、透明树脂薄膜、硅基板等基材构成。作为在透明基板31中使用的树脂,例如可以举出PET(PolyethyleneTerephthalate)、PMMA(Polymethylmethacrylate)、PP(Polypropylene)、PS(Polystyrene)等。透明基板31可以是由1个基材构成的单层构造体,也可以是将2个以上的基材重叠而成的多层构造体。
透明基板31的与显示面板10相反侧的面被设定为驱动电极面31S,在驱动电极面31S,配置有多个驱动电极31DP。多个驱动电极31DP、以及驱动电极面31S中不具有驱动电极31DP的部分,通过1个透明粘接层32而与透明电介质基板33贴合。
透明粘接层32具有使显示面上显示的图像等信息透过的光透过性,在透明粘接层32中,例如使用聚醚类粘接剂、丙烯酸类粘接剂等。
透明电介质基板33具有使显示面上显示的图像等信息透过的光透过性、和适于电极间的静电电容的检测的相对介电常数。透明电介质基板33例如由透明玻璃基板、透明树脂薄膜、硅基板等基材构成。作为在透明电介质基板33中使用的树脂,例如可以举出PET、PMMA、PP、PS等。透明电介质基板33可以是由1个基材构成的单层构造体,也可以是将2个以上的基材重叠而成的多层构造体。
多个驱动电极31DP被透明粘接层32贴合于透明电介质基板33,结果,在透明电介质基板33的与透明基板31相对的面即背面,排列有多个驱动电极31DP。
透明电介质基板33的与透明粘接层32相反侧的面即表面被设定为传感电极面33S,在传感电极面33S,配置有多个传感电极33SP。即,透明电介质基板33被多个驱动电极31DP和多个传感电极33SP夹着。多个传感电极33SP、以及传感电极面33S中不具有传感电极33SP的部分,通过1个透明粘接层23而与保护层22贴合。
透明粘接层23具有使显示面上显示的图像等信息透过的光透过性,在透明粘接层23中,例如使用聚醚类粘接剂、丙烯酸类粘接剂等。作为透明粘接层23而使用的粘接剂的种类可以是湿式层压粘接剂,也可以是干式层压粘接剂或热层压粘接剂。
保护层22由强化玻璃等玻璃基板或树脂薄膜等形成,保护层22的与透明粘接层23相反侧的面是触摸面板20的表面,作为操作面20S而发挥功能。
另外,上述构成要素中,透明粘接层23也可以被省略。在将透明粘接层23省略的结构下,在保护层22具有的面中,与透明电介质基板33相对的面被设定为传感电极面33S,可以通过形成于传感电极面33S的1个薄膜的构图,形成多个传感电极33SP。
此外,在制造触摸面板20时,可以采用将导电性薄膜21和保护层22用透明粘接层23贴合的方法,作为与这样的制造方法不同的其他例,也可以采用以下的制造方法。即,在树脂薄膜等的保护层22,直接形成或隔着基底层形成由铜等导电性金属构成的薄膜层,在薄膜层之上形成具有传感电极33SP的图案形状的抗蚀剂层。接着,通过利用氯化铁等的湿式蚀刻法,将薄膜层加工为多个传感电极33SP,得到第一薄膜。此外,与传感电极33SP同样地,将作为透明基板31发挥功能的其他树脂薄膜所形成的薄膜层加工为多个驱动电极31DP,得到第二薄膜。并且,以使第1薄膜和第2薄膜夹着透明电介质基板33的方式,通过透明粘接层23、32粘贴于透明电介质基板33。
[导电性薄膜的平面构造]
参照图2,以传感电极33SP与驱动电极31DP的位置关系为中心,对导电性薄膜21的平面构造进行说明。另外,图2是从与透明电介质基板33的表面相对的方向观察导电性薄膜21的图,双点划线所包围的沿横向延伸的各个带状区域表示配置有1个传感电极33SP的区域,双点划线所包围的沿纵向延伸的各个带状区域表示配置有1个驱动电极31DP的区域。另外,传感电极33SP以及驱动电极31DP的数量进行了简化表示。
此外,为了容易理解传感电极33SP和驱动电极31DP的结构,在图2中仅针对位于最上侧的传感电极33SP示出了构成传感电极33SP的传感电极线,在图2中仅针对位于最左侧的驱动电极31DP示出了构成驱动电极31DP的驱动电极线。
如图2所示,在透明电介质基板33的传感电极面33S,多个传感电极33SP的每一个具有沿作为1个方向的第1方向D1延伸的带形状,并且沿与第1方向D1正交的第2方向D2排列。各传感电极33SP与相邻的其他传感电极33SP彼此绝缘。
各传感电极33SP由多个传感电极线33SR构成,在传感电极面33S,配置有作为这些多个传感电极线33SR的集合的传感电极线群。传感电极线33SR的形成材料使用铜、银、铝等的金属膜,例如通过蚀刻将成膜于传感电极面33S的金属膜构图,从而形成传感电极线33SR。
多个传感电极33SP的每一个经由传感焊盘33P分别与作为触摸面板20的周边电路的一例的检测电路连接,通过检测电路来测定电流值。与1个传感焊盘33P连接的多个传感电极线33SR是构成1个传感电极33SP的传感电极线33SR。构成1个传感电极33SP的多个传感电极线33SR协同动作,对该传感电极33SP所在的区域的静电电容的变化的检测做出贡献。
在透明基板31的驱动电极面31S,多个驱动电极31DP的每一个具有沿第2方向D2延伸的带形状,并且沿第1方向D1排列。各驱动电极31DP与相邻的其他驱动电极31DP彼此绝缘。
各驱动电极31DP由多个驱动电极线31DR构成,在驱动电极面31S,配置有作为这些多个驱动电极线31DR的集合的驱动电极线群。驱动电极线31DR的形成材料使用铜、银、铝等的金属膜,例如通过蚀刻将成膜于驱动电极面31S的金属膜构图,从而形成驱动电极线31DR。
多个驱动电极31DP的每一个经由驱动焊盘31P分别与作为触摸面板20的周边电路的一例的选择电路连接,通过接受选择电路所输出的驱动信号而被选择电路选择。与1个驱动焊盘31P连接的多个驱动电极线31DR是构成1个驱动电极31DP的驱动电极线31DR。构成1个驱动电极31DP的多个驱动电极线31DR协同动作,对该驱动电极31DP所在的区域的静电电容的变化的检测做出贡献。
在与透明电介质基板33的表面相对的俯视下,传感电极33SP和驱动电极31DP相互重合的部分是图2的被双点划线划分的具有四边形状的电容检测部ND。1个电容检测部ND是1个传感电极33SP与1个驱动电极31DP立体地交叉的部分,是在触摸面板20上能够检测使用者的手指等接触的位置的最小单位。
另外,作为传感电极线33SR以及驱动电极线31DR的形成方法,不限于上述的蚀刻,例如也可以使用印刷法等其他方法。
[显示面板的平面构造]
参照图3,对显示面板10中的滤色器层15的平面构造、即显示面板10的像素排列进行说明。
如图3所示,滤色器层15的黑矩阵15a具有由沿上述第1方向D1和上述第2方向D2排列的具有矩形形状的多个单位栅格构成的栅格图案。1个像素15P由沿第1方向D1连续的3个单位栅格构成,多个像素15P沿第1方向D1以及第2方向D2的每一个以栅格状排列。
多个像素15P的每一个由用于显示红色的红色着色层15R、用于显示绿色的绿色着色层15G以及用于显示蓝色的蓝色着色层15B构成。在滤色器层15中,例如,红色着色层15R、绿色着色层15G以及蓝色着色层15B沿第1方向D1按该顺序反复排列。此外,多个红色着色层15R沿第2方向D2连续而排列,多个绿色着色层15G沿第2方向D2连续而排列,多个蓝色着色层15B沿第2方向D2连续而排列。
1个红色着色层15R、1个绿色着色层15G以及1个蓝色着色层15B构成1个像素15P,多个像素15P以维持着第1方向D1上的红色着色层15R、绿色着色层15G以及蓝色着色层15B的排列顺序的状态,沿第1方向D1排列。此外,换言之,多个像素15P配置成沿第2方向D2延伸的条状。
像素15P的沿第1方向D1的宽度是第1像素宽度P1,像素15P的沿第2方向D2的宽度是第2像素宽度P2。第1像素宽度P1以及第2像素宽度P2分别被设定为与显示面板10的大小及显示面板10所需求的分辨率等相对应的值。
[触摸面板的电气结构]
参照图4,将触摸面板20的电气结构与显示装置100具备的控制部的功能一起进行说明。另外,以下,作为静电电容方式的触摸面板20的一例,说明互容方式的触摸面板20的电气结构。
如图4所示,触摸面板20具备选择电路34以及检测电路35作为周边电路。选择电路34连接于多个驱动电极31DP,检测电路35连接于多个传感电极33SP,显示装置100具备的控制部36连接于选择电路34和检测电路35。
控制部36生成并输出用于使选择电路34开始生成针对各驱动电极31DP的驱动信号的开始定时信号。控制部36生成并输出用于使选择电路34从第一个驱动电极31DP1朝向第n个驱动电极31DPn依次扫描被供给驱动信号的对象的扫描定时信号。
控制部36生成并输出用于使检测电路35开始检测流过各传感电极33SP的电流的开始定时信号。控制部36生成并输出用于使检测电路35从第一个传感电极33SP1朝向第n个传感电极33SPn依次扫描检测的对象的扫描定时信号。
选择电路34基于控制部36输出的开始定时信号,开始驱动信号的生成,基于控制部36输出的扫描定时信号,从第一个驱动电极31DP1朝向第n个驱动电极31DPn扫描驱动信号的输出对象。
检测电路35具备信号取得部35a和信号处理部35b。信号取得部35a基于控制部36输出的开始定时信号,开始取得在各传感电极33SP中生成的作为模拟信号的电流信号。并且,信号取得部35a基于控制部36输出的扫描定时信号,从第一个传感电极33SP1朝向第n个传感电极33SPn扫描电流信号的取得源。
信号处理部35b处理信号取得部35a取得的各电流信号,生成作为数字值的电压信号,将生成的电压信号向控制部36输出。这样,选择电路34和检测电路35根据与静电电容的变化相应地改变的电流信号生成电压信号,从而测定驱动电极31DP与传感电极33SP之间的静电电容的变化。
控制部36基于信号处理部35b输出的电压信号,检测在触摸面板20上使用者的手指等接触的位置,将检测到的位置的信息用于在显示面板10的显示面上显示的信息的生成等各种处理。另外,触摸面板20不限于上述的互容方式的触摸面板20,也可以是自容方式的触摸面板。
[电极线图案的构成]
参照图5~图10,对通过多个传感电极线33SR与多个驱动电极线31DR的重合而形成的电极线图案的结构进行说明。
在第1实施方式中,传感电极线33SR和驱动电极线31DR分别具有不规则地弯曲的弯曲线形状。多个传感电极线33SR构成的图案以及多个驱动电极线31DR构成的图案分别利用由规则的弯曲线构成的基准图案来制作。
参照图5,对作为多个传感电极线33SR构成的图案的基础的传感基准图案进行说明。
如图5所示,传感基准图案由具有规则的折线形状的虚拟的电极线即多个传感基准电极线40KR构成。多个传感基准电极线40KR分别是具有直线形状且具有相互不同的倾斜度的2种基准短线部40E的集合,包括沿第1方向D1交替地重复的2种基准短线部40E、和作为连接2种基准短线部40E的部分的基准弯曲部40Q。换言之,各传感基准电极线40KR将多个基准短线部40E经由基准弯曲部40Q相连,整体具有在第1方向D1上延伸的折线形状。
2种基准短线部40E分别沿着基准短线部40E的延伸方向具有长度Lk。传感基准图案包含的多个基准短线部40E的长度Lk全部相等。2种基准短线部40E之中,一方的基准短线部40Ea相对于作为沿第1方向D1延伸的虚拟直线的基轴线A1,具有角度+θk的倾斜度,另一方的基准短线部40Eb相对于基轴线A1,具有角度-θk的倾斜度。即,在传感基准图案包含的多个基准短线部40E中,各基准短线部40E相对于基轴线A1的倾斜度的绝对值是一定的,在各传感基准电极线40KR中,上述倾斜度为正的基准短线部40E和上述倾斜度为负的基准短线部40E沿第1方向D1交替地重复。
沿着第1方向D1彼此相邻的2个基准短线部40E所成的角的角度是基准角度αs,传感基准图案中的基准角度αs全部相等。此外,基准角度αs被穿过基准弯曲部40Q且在沿着第2方向D2的方向上延伸的直线二等分。
传感基准电极线40KR的位于第2方向D2的一侧的多个基准弯曲部40Q位于沿着第1方向D1延伸的直线上,传感基准电极线40KR的位于第2方向D2的另一侧的多个基准弯曲部40Q也位于沿着第1方向D1延伸的直线上。这些直线之间的长度,即位于第2方向D2的一侧的基准弯曲部40Q与位于第2方向D2的另一侧的基准弯曲部40Q之间的、沿着第2方向D2的长度,是基准宽度Hs。换言之,基准宽度Hs是在第2方向D2上1个传感基准电极线40KR所占的宽度,即,1个基准短线部40E的沿第2方向D2的长度。在传感基准图案中,基准宽度Hs是一定的。
基准半周期Ws是沿传感基准电极线40KR排列的2个基准弯曲部40Q之间的沿第1方向D1的长度。换言之,基准半周期Ws是1个基准短线部40E的沿第1方向D1的长度,在传感基准图案中,基准半周期Ws是一定的。并且,在传感基准电极线40KR中,沿第1方向D1相邻的基准弯曲部40Q之间的长度是基准半周期Ws的2倍的长度,该基准半周期Ws的2倍的长度是传感基准电极线40KR中的弯曲的重复的1周期的长度。
在上述结构下,换言之,多个基准弯曲部40Q由作为第1虚拟弯曲部的一例的图中山部、和作为第2虚拟弯曲部的一例的图中谷部构成,第1虚拟弯曲部和第2虚拟弯曲部沿传感基准电极线40KR周期性地1个1个地交替排列。并且,多个第1虚拟弯曲部和多个第2虚拟弯曲部位于沿第1方向D1延伸的不同的直线上。
多个传感基准电极线40KR以在第1方向D1上相位错开的状态沿第2方向D2排列。即,在沿第2方向D2相互相邻的传感基准电极线40KR中,沿第2方向D2排列的部分的相位互不相同。相位是传感基准电极线40KR中的1周期内的第1方向D1上的位置,例如,是从作为谷部的基准弯曲部40Q到沿第1方向D1与该基准弯曲部40Q相邻的作为谷部的基准弯曲部40Q为止的部分中的位置。
详细而言,在相互相邻的传感基准电极线40KR中,沿第2方向D2排列的部分成为反相位。换言之,相互相邻的传感基准电极线40KR的相位反转。例如,在图5所示的区域S1的中央部分,当将谷部之间设为1周期时,图中上侧的传感基准电极线40KR的相位相当于1周期的开始位置,图中下侧的传感基准电极线40KR的相位相当于1周期的1/2的位置。在这样的结构下,沿第2方向D2,作为山部的基准弯曲部40Q和作为谷部的基准弯曲部40Q交替地排列,此外,基准短线部40Ea和基准短线部40Eb交替地排列。换言之,在相互相邻的传感基准电极线40KR中,这些电极线具有的基准弯曲部40Q相对。
多个传感基准电极线40KR沿第2方向D2以一定的排列间隔排列,该排列间隔是基准间隔Ps。即,基准间隔Ps是相互相邻的传感基准电极线40KR中的、作为第1虚拟弯曲部的基准弯曲部40Q彼此之间、或者作为第2虚拟弯曲部的基准弯曲部40Q彼此之间的沿第2方向D2的距离。
沿第2方向D2相互相邻的传感基准电极线40KR之间的间隙的长度是电极线间间隔Gs。换言之,电极线间间隔Gs是在相互相邻的传感基准电极线40KR中相对的2个基准弯曲部40Q之间、即一方的传感基准电极线40KR中的第1虚拟弯曲部与另一方的传感基准电极线40KR中的第2虚拟弯曲部之间的沿第2方向D2的距离。
若电极线间间隔Gs过大,则由于产生由电极线间间隔Gs引起的周期性的原因,在使根据传感基准图案制作的电极线图案与像素图案重合的情况下容易产生干扰条纹。另一方面,若电极线间间隔Gs过小,则难以由电极线图案精密地形成电极线的弯曲部附近。特别是,在电极线通过金属薄膜的蚀刻而形成的情况下,在弯曲部彼此接近的部分处,电极线的线宽度变得比设计尺寸粗,弯曲部附近容易被视觉识别为点状。
从这样的观点来看,在将电极线间间隔Gs相对于基准间隔Ps的百分率设为间隔率Rg时,间隔率Rg优选为0%以上且25%以下,更优选为5%以上且10%以下。
规定传感基准图案的形状的上述的各参数优选被设定为,例如利用傅里叶解析在使传感基准图案和显示面板10的像素图案重合时能够抑制干扰条纹的产生的值。具体而言,计算出在使传感基准图案与规定周期的像素图案重合时产生的干扰条纹的对比度、及作为干扰条纹而被视觉识别的条纹的间距及角度,设定各参数的值,以使得干扰条纹不易被视觉识别。此时,优选的是,针对互不相同的尺寸及互不相同的分辨率的多个显示面板10具有的像素图案,共通地求出抑制干扰条纹的产生的各参数的值。成为重合的对象的多个显示面板10只要至少包括具有互不相同的尺寸的2种显示面板、或者具有互不相同的分辨率的2种显示面板即可。
通过傅里叶解析,对被重合的图案进行傅里叶变换而取得频率信息,在计算了得到的二维傅里叶图案的卷积(convolution)后,施以二维掩模(mask),通过逆傅里叶变换进行图像的重构。干扰条纹的间距由于比重合的原图案的周期大,所以上述二维掩模可以以通过二维掩模将高频成分去除、仅取出低频成分的方式被施加。通过将掩模的大小设定为根据人的视觉响应特性决定的尺寸,在图像的重构后,算出干扰条纹的对比度、间距、角度,基于此能够判断被视觉识别的干扰条纹的程度。
此外,基准间隔Ps优选在显示面板10的第1像素宽度P1及第2像素宽度P2的10%以上且600%以下的范围中设定。第1像素宽度P1与第2像素宽度P2不同的情况下,可以以第1像素宽度P1以及第2像素宽度P2中的较大者的像素宽度为基准。只要基准间隔Ps为第1像素宽度P1以及第2像素宽度P2的10%以上,则由于根据传感基准图案制作的电极线图案内电极线所占的比例不会过于变得过剩,所以触摸面板20的光的透过率的降低得以抑制。另一方面,如果基准间隔Ps为第1像素宽度P1以及第2像素宽度P2的600%以下,则触摸面板的位置的检测精度提高。
此外,基准角度αs优选为95度以上且150度以下,更优选为100度以上且140度以下。如果基准角度αs为95度以上,则基准短线部40E的数量变多而在图案内电极线所占的比例过剩的情况得以抑制。另一方面,如果基准角度αs为150度以下,则基准半周期Ws被确保在不过大的范围,容易将基准间隔Ps以及基准宽度Hs设定为适当的范围内的值。
参照图6,对根据传感基准图案制作的传感电极线33SR的图案进行说明。
如图6所示,由多个传感电极线33SR构成的图案是使多个传感基准电极线40KR中的基准弯曲部40Q的位置不规则地进行了位移后得到的图案。图6中,用细线表示传感基准电极线40KR,用粗线表示传感电极线33SR。
在使传感基准电极线40KR的基准弯曲部40Q的位置在包围基准弯曲部40Q的三角形状的位移区域Ss内移动了的位置上,配置传感电极线33SR的弯曲部33Q。1个传感电极线33SR具有使1个传感基准电极线40KR中的各基准弯曲部40Q的位置在每个基准弯曲部40Q的位移区域Ss内相对于基准弯曲部40Q的排列的顺序不规则地位移了的形状。通过使多个传感基准电极线40KR中的各基准弯曲部40Q的位置相对于各传感基准电极线40KR中的基准弯曲部40Q的排列的顺序不规则地位移,形成由多个传感电极线33SR构成的图案。
位移区域Ss配置为,具备具有沿第1方向D1延伸的底边Bk的等腰三角形状,底边Bk朝向传感基准电极线40KR的外侧,穿过基准弯曲部40Q而沿第2方向D2延伸的直线穿过等腰三角形的顶点和底边Bk的中点。底边Bk配置在沿第2方向D2相互相邻的传感基准电极线40KR之间的中央。并且,底边Bk在针对一方的传感基准电极线40KR的基准弯曲部40Q设定的位移区域Ss、和针对与该基准弯曲部40Q相对的另一方的传感基准电极线40KR的基准弯曲部40Q设定的位移区域Ss之间被共用。即,位移区域Ss的底边Bk被配置在,从第2方向D2上的传感基准电极线40KR的中央的位置起、在第2方向D2上离开了基准间隔Ps的1/2的长度的位置。
作为位移区域Ss的三角形的高度ds1、和底边Bk的长度ds2被设定为,使得高度ds1相对于基准间隔Ps的比与长度ds2相对于基准半周期Ws的2倍的长度的比一致。高度ds1相对于该基准间隔Ps的比是位移率Rs。位移率Rs越大,位移区域Ss越大,即,弯曲部33Q相对于基准弯曲部40Q位移的范围越大。因此,位移率Rs越大,传感电极线33SR的规则性越紊乱,传感电极线33SR的图案的周期性越降低。
这样制作的传感电极线33SR具有一边不规则地反复弯曲一边沿第1方向D1延伸的折线形状。详细而言,传感电极线33SR包括,多个弯曲部33Q、和将沿着传感电极线33SR相互相邻的弯曲部33Q连结的具有直线形状的多个短线部33E。弯曲部33Q是将相互相邻的2个短线部33E连接的部分,作为第1弯曲部的一例的相当于图中山部的弯曲部33Q和作为第2弯曲部的一例的相当于图中谷部的弯曲部33Q沿着传感电极线33SR一个一个地交替排列。弯曲部33Q配置在将传感基准电极线40KR的基准弯曲部40Q在位移区域Ss内位移后的位置,短线部33E位于将该弯曲部33Q连结的位置。
多个短线部33E的每一个沿着短线部33E的延伸方向具有长度Ls,在多个短线部33E中,包含具有彼此不同的长度Ls的短线部33E。即,在多个短线部33E中,长度Ls不是一定的。在沿第1方向D1排列的多个短线部33E之间,相对于短线部33E的排列的顺序,长度Ls不规则地变化。多个短线部33E的每一个相对于基轴线A1具有倾斜度θs,在多个短线部33E中,包含具有彼此不同的大小的倾斜度θs的短线部33E。即,在多个短线部33E中,倾斜度θs的绝对值不是一定的。在沿第1方向D1排列的多个短线部33E之间,相对于短线部33E的排列的顺序,倾斜度θs的绝对值不规则地变化。
参照图7以及图8,对作为多个驱动电极线31DR构成的图案的基础的驱动基准图案、以及以驱动基准图案为基础而制作出的驱动电极线31DR的图案进行说明。驱动基准图案也与传感基准图案同样地,由具有规则的折线形状的虚拟的电极线构成,通过使驱动基准图案的弯曲部位移,来制作驱动电极线31DR的图案。
如图7所示,作为构成驱动基准图案的虚拟电极线的驱动基准电极线41KR包括沿第2方向D2交替重复的2种基准短线部41E、和作为将2种基准短线部41E连接的部分的基准弯曲部41Q。驱动基准图案包括的基准短线部41E的长度是一定的。2种基准短线部41E之中,一方的基准短线部41E相对于作为沿第2方向D2延伸的虚拟直线的基轴线A2,具有的倾斜度为正,另一方的基准短线部41E相对于基轴线A2,具有的倾斜度为负,这些倾斜度的绝对值相等。驱动基准电极线41KR中的位于第1方向D1的一侧的基准弯曲部41Q和位于另一侧的基准弯曲部41Q位于沿第2方向D2延伸的不同的直线上。
在驱动基准电极线41KR中,相互相邻的2个基准短线部41E所成的角的角度是基准角度αd,驱动基准电极线41KR中的位于第1方向D1的一侧的基准弯曲部41Q与位于第1方向D1的另一侧的基准弯曲部41Q之间的沿着第1方向D1的长度是基准宽度Hd。沿驱动基准电极线41KR排列的2个基准弯曲部41Q之间的沿着第2方向D2的长度是基准半周期Wd。在驱动基准电极线41KR中,沿第2方向D2相邻的基准弯曲部41Q之间的长度是基准半周期Wd的2倍的长度,该基准半周期Wd的2倍的长度是驱动基准电极线41KR中的弯曲的重复的1周期的长度。在驱动基准图案中,基准角度αd、基准宽度Hd、基准半周期Wd分别是一定的。
多个驱动基准电极线41KR沿第1方向D1以作为一定的排列间隔的基准间隔Pd排列。多个驱动基准电极线41KR以在第2方向D2上错开相位的状态沿第1方向D1排列。相位是驱动基准电极线41KR中的在1周期内的第2方向D2上的位置。详细而言,在相互相邻的驱动基准电极线41KR中,沿第1方向D1排列的部分成为反相位,这些电极线具有的基准弯曲部41Q相面对。
沿第1方向D1相互相邻的驱动基准电极线41KR之间的间隙的长度是电极线间间隔Gd。电极线间间隔Gd被设定为,使得电极线间间隔Gd相对于基准间隔Pd的百分率即间隔率与传感基准图案中的间隔率Rg一致。即,无论在传感基准图案和驱动基准图案的哪一个中,间隔率都成为规定的间隔率Rg。
这里,关于基准半周期Ws、Wd以及基准间隔Ps、Pd,被设定为,传感基准电极线40KR的基准半周期Ws与驱动基准电极线41KR的基准间隔Pd一致(Ws=Pd),驱动基准电极线41KR的基准半周期Wd与传感基准电极线40KR的基准间隔Ps一致(Wd=Ps)。另外,当这样设定基准半周期Ws、Wd以及基准间隔Ps、Pd时,只要传感基准电极线40KR的基准角度αs与驱动基准电极线41KR的基准角度αd的至少一方包含在作为上述基准角度αs的优选范围而示出的范围中即可。
如图8所示,由多个驱动电极线31DR构成的图案是使多个驱动基准电极线41KR中的基准弯曲部41Q的位置不规则地位移后得到的图案。在图8中,用细线表示驱动基准电极线41KR,用粗线表示驱动电极线31DR。
在使驱动基准电极线41KR的基准弯曲部41Q的位置在包围基准弯曲部41Q的三角形状的位移区域Sd内发生了移动后的位置,配置有驱动电极线31DR的弯曲部31Q。1个驱动电极线31DR具有将1个驱动基准电极线41KR中的各基准弯曲部41Q的位置在每个基准弯曲部41Q的位移区域Sd内相对于基准弯曲部41Q的排列的顺序进行了不规则地位移后的形状。
位移区域Sd配置为,具备具有沿第2方向D2延伸的底边的等腰三角形状,底边朝向驱动基准电极线41KR的外侧,穿过基准弯曲部41Q的沿第1方向D1延伸的直线穿过等腰三角形的顶点和底边的中点。底边配置在沿第1方向D1相互相邻的驱动基准电极线41KR之间的中央。
作为位移区域Sd的三角形的高度dd1和底边的长度dd2被设定为,使得高度dd1相对于基准间隔Pd的比与长度dd2相对于基准半周期Wd的2倍的长度的比一致。高度dd1相对于该基准间隔Pd的比是位移率Rd,位移率Rd与位移率Rs一致。
这样制作的驱动电极线31DR包括多个弯曲部31Q、和将沿驱动电极线31DR相互相邻的弯曲部31Q连结的具有直线形状的多个短线部31E。弯曲部31Q被配置在使驱动基准电极线41KR的基准弯曲部41Q在位移区域Sd内发生了位移后的位置,短线部31E位于将该弯曲部31Q连结的位置。
在各驱动电极线31DR中,短线部31E的沿着延伸方向的长度,在沿第2方向D2排列的多个短线部31E之间,相对于短线部31E的排列的顺序不规则地变化。此外,在各驱动电极线31DR中,短线部31E相对于基轴线A2的倾斜度的绝对值,在沿第2方向D2排列的多个短线部31E之间,相对于短线部31E的排列的顺序不规则地变化。
参照图9以及图10,对通过将多个传感电极线33SR和多个驱动电极线31DR重合而形成的电极线图案进行说明。
在导电性薄膜21中,从与透明电介质基板33的表面相对的方向来看,形成将由多个传感电极线33SR构成的图案和由多个驱动电极线31DR构成的图案重合后的图案即电极线图案。此时,以使传感电极33SP的延伸方向与驱动电极31DP的延伸方向正交的方式,将这些电极线重叠。这样的电极线图案是弯曲部相对于基准图案被不规则地位移后的图案,上述基准图案是,将传感基准图案和驱动基准图案以使第1方向D1和第2方向D2正交的方式重合而得到的图案。
图9表示基准图案。在Ws=Pd并且Wd=Ps的情况下,传感基准电极线40KR相对于驱动基准电极线41KR的配置、即基准弯曲部40Q及基准短线部40E相对于基准弯曲部41Q及基准短线部41E的位置在基准图案内是一定的。因此,在基准图案中,能够提高电极线的配置的密度的均匀性,并且,抑制了电极线图案中的电极线的配置的密度在图案内过度地不均匀的情况。
具体而言,如图9所示,在基准图案中,传感基准电极线40KR的基准弯曲部40Q,在相互相邻的驱动基准电极线41KR之间的中央部,与这些电极线间的间隙重叠。此外,驱动基准电极线41KR的基准弯曲部41Q在相互相邻的传感基准电极线40KR之间的中央部,与这些电极线间的间隙重叠。并且,传感基准电极线40KR的基准短线部40E的中点与驱动基准电极线41KR的基准短线部41E的中点交叉。
图10表示基于图9所示的基准图案而制作出的电极线图案。如以直线状延伸的电极线交叉的图案那样,与重复同一形状的矩形的图案相比,本实施方式的电极线图案是由不同于矩形的多边形构成的图案,所以图案的周期性低。因此,像素图案与电极线图案的偏移不易被识别为2个周期构造的偏移,从而在使本实施方式的电极线图案与显示面板10的像素图案重合的情况下,能够抑制干扰条纹被视觉识别。结果,能够抑制通过显示装置100视觉识别的图像的品质的降低。
特别是,构成电极线图案的传感电极线33SR以及驱动电极线31DR各自具有不规则的弯曲线形状,从而与由具有规则的弯曲线形状的电极线形成图案的情况相比,图案的周期性进一步降低。因此,在使电极线图案与像素图案重合的情况下,能够更适当地抑制干扰条纹被视觉识别。
此外,通过将基准角度αs、αd及基准半周期Ws、Wd等参数设定为不易产生干扰条纹的值,基准图案中的传感基准电极线40KR以及驱动基准电极线41KR的形状成为容易抑制干扰条纹的形状。并且,通过这样的容易抑制干扰条纹的基准图案的周期性的紊乱,电极线图案成为更加抑制干扰条纹被视觉识别的图案。
此外,在基准图案中,相互相邻的电极线的相位偏移,从而沿第1方向D1及第2方向D2,不会引起同一倾斜度的基准短线部40E、41E排列,在根据基准图案制作的电极线图案中,也能够抑制同一倾斜度的斜线部分排列。若同一的倾斜度的斜线部分排列,则这些斜线部分构成的带状的区域以沿电极线的排列方向延伸的方式形成,进而,若斜线部分的倾斜度互不相同的2种带状的区域交替排列,则有带状的图案特别是在显示装置100非点亮时由于外光的反射而被视觉识别的情况。
在本实施方式中,由于抑制同一倾斜度的斜线部分排列,所以抑制这样的带状的图案被视觉识别,结果,能够抑制从操作面20S看到的触摸面板20的外观的品质降低。
[电极线图案的周期性的评价]
参照图11~图16,利用通过FFT(Fast Fourier Transformation,快速傅里叶变换)对本实施方式的电极线图案所具有的周期性与颗粒化的产生的关系进行解析的结果进行考察。
图11是示意地表示设第1方向D1为水平方向、设第2方向D2为垂直方向、对基准图案即传感基准电极线40KR与驱动基准电极线41KR重合后的图案进行二维傅里叶变换从而得到的功率谱的一例的图。图11将特征性峰值强调表示,省略了与基准图案关联低的微弱点。另外,图15表示关于基准图案的一例的实际的功率谱的图像。
如图11所示,在二维的频率空间,出现了表示由基准图案中的基准短线部40E、41E的排列、换言之折线的斜线部分的排列的周期性带来的频率成分的峰值的辉点G1。与辉点G1对应的空间频率是第1空间频率fs。辉点G1相对于水平方向的轴即u轴以及垂直方向的轴即v轴分别对称地出现,相对于原点而言,出现辉点G1的方向根据基准角度αs、αd的大小决定。
此外,在u轴上及v轴上,出现了辉点G2、G3,该辉点G2、G3表示由基准图案中的基准弯曲部40Q、41Q的排列、换言之折线的顶点部分的排列的周期性带来的频率成分的峰值。其中,辉点G2位于u轴上,与辉点G2对应的空间频率是第2空间频率fw。辉点G2相对于原点对称地出现,辉点G2的位置根据基准半周期Ws的大小即基准间隔Pd的大小决定。此外,辉点G3位于v轴上,与辉点G3对应的空间频率是第3空间频率fp。辉点G3相对于原点对称地出现,辉点G3的位置根据基准间隔Ps的大小即基准半周期Wd的大小决定。
此外,在辉点G1出现的方向上,出现了表示高次成分的峰值的辉点G4。辉点G4出现在与第1空间频率fs的整数倍对应的位置。
图12是定量地表示基准图案的功率谱中的每个空间频率的频谱强度的图。详细而言,图12所示的曲线图的横轴是空间频率,纵轴是频谱密度的常用对数值。
频谱密度是按每个规定的频率宽度表示频谱的强度的尺度。以下说明频谱密度的算出方法。首先,将功率谱所示的空间频率分割为规定的微小范围。该范围是单位频率宽度。接着,按每个单位频率宽度,将各范围中包含的空间频率中的频谱强度累计。并且,通过用每个单位频率宽度的频谱强度的累计值除以单位频率宽度的大小,求出各单位频率宽度的频谱密度。单位频率宽度的大小是1个范围中包含的空间频率的值的宽度。图12表示对各单位频率宽度的频谱密度的常用对数进行绘图后得到的点的近似曲线。
如图12所示,关于与图11的功率谱中出现的辉点G1,G2,G3对应的空间频率fw、fp、fs以及与高次成分对应的空间频率fs2,形成了突出的峰值。第2空间频率fw以及第3空间频率fp各自的峰值小于第1空间频率fs的峰值。
图13是示意性地表示将第1方向D1设为水平方向且将第2方向D2设为垂直方向,对将本实施方式的电极线图案、即传感电极线33SR与驱动电极线31DR重合后的图案进行二维傅里叶变换而得到的功率谱的一例的图。另外,图16表示关于电极线图案的一例的实际的功率谱的图像。
如图13所示,由于通过弯曲部的位移而使电极线图案的周期性相对于基准图案变低,在电极线图案的功率谱中,出现呈带状分布的许多点。该呈带状地分布点的区域从原点起扩展到出现辉点G2、G3的位置附近,并且在以出现辉点G1的方向为中心的方向上,向高频区域延伸。
图14是通过与图12相同的方法、以电极线图案的功率谱为对象而用实线表示空间频率与频谱密度的关系、以基准图案的功率谱为对象而用单点划线表示空间频率与频谱密度的关系的图。频谱密度与图12相同,用常用对数表示。
如图14所示,在电极线图案中,峰值分散,与基准图案相比,发生突出的峰值的衰减、消失。特别是,电极线图案和基准图案在低频区域差异大,在电极线图案中,与空间频率fw、fp对应的峰值埋没于分散的峰值。
在电极线图案的低频区域中,观察不到突出的峰值,频谱密度的大小整体上增大,这表示在该区域,不是单一的峰值,而是混合存在分散的各种峰值。这表示,在电极线图案中,在低频率即视觉识别性高的频率下看到特定的周期构造的情况得以抑制,另一方面,如在电极线图案中烟雾缭绕那样看起来不均匀、即产生颗粒化的因素增大。因此,对于基准图案,若电极线图案的低频区域下的频谱密度的增大过大,则虽然不易产生干扰条纹但容易较强地观察到颗粒化。
因此,为了减少干扰条纹和颗粒化进而抑制通过显示装置100视觉识别的图像的品质的降低,本申请的发明者导入了以下说明的第1评价值Ev1,作为评价以下内容的参数,所评价的内容为:可以容许将基准图案紊乱到何种程度的图案作为电极线图案,换言之,可以容许低频区域下的频谱密度的增大达到何种程度。
首先,说明在第1评价值Ev1的计算中使用的规定频率区域。规定频率区域是作为第1空间频率fs的1/4的值的空间频率fq、第2空间频率fw、以及第3空间频率fp这3个频率值中的最小值以下的频率区域。例如,在图14中,空间频率fq以下的频率区域是规定频率区域。
并且,第1评价值Ev1是用电极线图案的规定频率区域的频谱密度的累计值除以基准图案的规定频率区域的频谱密度的累计值而得到的值的常用对数。即,第1评价值Ev1是电极线图案相对于基准图案的、规定频率区域的频谱密度的比的常用对数。频谱密度的累计值例如作为每个单位频率宽度的频谱密度的总和而被求出。
参照表1,描述关于第1评价值Ev1与颗粒化的发生程度之间的关系的实验结果。表1关于使位移率Rs变化而制作的多个电极线图案,表示对颗粒化的发生的程度进行评价后得到的结果。在电极线图案的制作中使用的基准图案中,基准半周期Ws、以及与基准半周期Ws一致的基准间隔Pd是包含在250μm以上且350μm以下的范围中的规定的值,基准间隔Ps、以及与基准间隔Ps一致的基准半周期Wd是包含在150μm以上且250μm以下的范围中的规定的值。另外,表1的第1评价值Ev1用如下的值表示,即:按每个电极线图案将电极线图案与成为该电极线图案的基础的基准图案作为对象算出、并将小数第2位以下四舍五入后的值。
颗粒化的评价通过目视进行。在颗粒化的评价中,将颗粒化的强度分为4个阶段,将颗粒化不被视觉识别到的情况作为“◎”,将视觉识别到较弱的颗粒化的情况作为“○”,将视觉识别到中等程度的颗粒化的情况作为“△”,将视觉识别到较强的颗粒化的情况作为“×”。另外,视觉识别到颗粒化意味着,在图案所在的区域感觉到呈沙状分布的闪烁,或看到区域闪烁。
【表1】
如表1所示,在第1评价值Ev1为3.6以下的电极线图案中,视觉识别不到较强的颗粒化。即,如果第1评价值Ev1为3.6以下,则颗粒化的发生被抑制。此外,确认到间隔率Rg越小即电极线间间隔Gs、Gd越小、则颗粒化变弱的第1评价值Ev1的值越变大的倾向。可以认为这是因为,电极线间间隔Gs、Gd越大,由电极线间间隔Gs、Gd引起的周期性带来的峰值在基准图案中越大,从而在基准图案与电极线图案中,低频区域的频谱密度的累计值的差变小。
在间隔率Rg的优选的范围即5%以上且10%以下的范围中,当使位移率Rs从0变化到1.0时,第1评价值Ev1为0~4左右。第1评价值Ev1为这样的范围的情况下,如果是以3.6为阈值而通过第1评价值Ev1判断电极线图案是否良好的结构,则特别是,第1评价值Ev1作为关于颗粒化的指标,有效地发挥功能。
此外,优选的是,为了抑制干扰条纹,与基准图案相比,通过电极线图案使周期构造不易被视觉识别到,即低频区域中的频谱密度的累计值适度大。从这样的观点来看,第1评价值Ev1优选为1.0以上。
另外,在第1实施方式中,透明电介质基板33是透明电介质层的一例。并且,透明电介质基板33的表面是第1面的一例,透明电介质基板33的背面是第2面的一例,传感电极线33SR是第1电极线的一例,驱动电极线31DR是第2电极线的一例。进而,传感基准电极线40KR是第1基准电极线的一例,驱动基准电极线41KR是第2基准电极线的一例。
如以上说明的那样,根据第1实施方式,能够得到以下列举的效果。
(1)如果是第1评价值Ev1为3.6以下的电极线图案,则在由不规则的弯曲线形状的电极线构成的电极线图案中,以可以抑制较强的颗粒化产生的程度,确保了图案的周期性。因此,抑制了在电极线图案与像素图案重合时干扰条纹被视觉识别的情况,并且还抑制了颗粒化被视觉识别。因此,能够抑制通过显示装置100视觉识别的图像的品质的降低。
(2)如果是第1评价值Ev1为1.0以上的电极线图案,则在电极线图案中使周期构造能视觉识别的周期性足够低到干扰条纹被抑制的程度。因此,当电极线图案与像素图案重合时干扰条纹被适当地抑制。
(3)如果间隔率Rg为5%以上且10%以下,则由于电极线间间隔Gs、Gd不过大,所以抑制了在电极线图案中产生起因于电极线间间隔Gs、Gd的周期性而干扰条纹被视觉识别的情况。此外,由于电极线间间隔Gs、Gd不过小,所以能够通过电极线图案将电极线的弯曲部附近的形状精密地形成,例如,抑制了电极线的线宽局部地变粗而被视觉识别为点状的情况。
(第2实施方式)
参照图17~图20,对导电性薄膜、触摸面板以及显示装置的第2实施方式进行说明。以下,以第2实施方式与第1实施方式的不同点为中心进行说明,对于与第1实施方式相同的结构赋予相同符号而将其说明省略。
第2实施方式的电极线图案,与第1实施方式同样地,由具有不规则的弯曲线形状的多个传感电极线33SR以及多个驱动电极线31DR构成。第2实施方式的电极线图案,也与第1实施方式同样地,通过使由传感基准电极线40KR以及驱动基准电极线41KR构成的基准图案中的弯曲部的位置不规则地位移而制作。
此外,在形成导电性薄膜21时,通过将形成有传感电极线33SR的基板和形成有驱动电极线31DR的基板贴合,来形成电极线图案。此时,若重合的基板彼此的位置从设计上的位置偏移,则驱动电极线31DR的图案相对于传感电极线33SR的图案的位置也从设计上的位置即理想的位置偏移。有时,作为这样的图案的偏移的表里偏移使电极线图案中产生新的周期构造,该周期构造成为干扰条纹的要因。
图17是示意地表示将第1方向D1设为水平方向且将第2方向D2设为垂直方向、对发生表里偏移的基准图案进行二维傅里叶变换而得到的功率谱的一例的图。图17将特征性峰值强调表示,省略了与图案关联低的微弱点。
在图17所示的功率谱中,与图11所示的无表里偏移的基准图案的功率谱相比,除了辉点G1~G4以外,还出现了辉点G5,该辉点G5表示因表里偏移即传感基准图案与驱动基准图案的偏移而产生的周期所带来的频率成分的峰值。与辉点G5对应的空间频率是第4空间频率fh。辉点G5出现在与辉点G1相同方向上,第4空间频率fh小于第1空间频率fs。详细而言,因表里偏移而产生的周期为因斜线部分的排列而产生的周期的2倍周期,与这样的周期对应的频率是第4空间频率fh。即,第4空间频率fh是第1空间频率fs的1/2的空间频率。
图18是通过与图12相同的方法、以产生了表里偏移的基准图案的功率谱为对象、表示空间频率与频谱密度的关系的图。频谱密度与图12同样地,用常用对数表示。
如图18所示,在产生了表里偏移的基准图案中,与图12所示的没有产生表里偏移的基准图案的情况相比,在低频区域,产生了突出的峰值,作为与第4空间频率fh对应的峰值。
图19是示意地表示以第1方向D1为水平方向且以第2方向D2为垂直方向、对产生了表里偏移的电极线图案进行二维傅里叶变换从而得到的功率谱的一例的图。此外,图20是通过与图12相同的方法、以产生了表里偏移的电极线图案的功率谱为对象、用实线表示空间频率与频谱密度的关系、并且以发生了表里偏移的基准图案的功率谱为对象、用单点划线表示空间频率与频谱密度的关系的图。频谱密度与图12同样地,用常用对数表示。
如图19所示,与图13同样地,通过弯曲部的位移,从而相对于基准图案而言,电极线图案的周期性变低,起因于此,在电极线图案的功率谱中,出现以带状分布的许多点。如图20所示,在电极线图案中,峰值分散,与基准图案相比,发生了突出的峰值的衰减、消失。由表里偏移引起的第4空间频率fh所对应的峰值也有埋没于分散的峰值的倾向,但根据因表里偏移产生的周期构造的周期性的程度、以及电极线图案中的周期性的紊乱的程度,如图20所示,有第4空间频率fh的峰值从周围突出的情况。
如在第1实施方式中说明的那样,关于电极线图案,在低频区域中,形成单一的峰值作为突出的峰值意味着以视觉识别性高的频率形成特定的周期构造而周期构造容易被识别,干扰条纹容易被视觉识别。
因此,第4空间频率fh的峰值从周围突出的程度小的情况下,能够抑制干扰条纹的发生。
因此,为了降低基于表里偏移的干扰条纹而抑制通过显示装置100视觉识别的图像的品质的降低,本申请的发明者导入了以下说明的第2评价值Ev2,作为评价如下内容的参数,所述内容为:能够允许第4空间频率fh的峰值的大小相对于周围的频谱密度而言大到何种程度。
在第2评价值Ev2的计算中,与第1实施方式同样,使用了规定频率区域。规定频率区域与第1实施方式同样,是第1空间频率fs的1/4的值即空间频率fq、第2空间频率fw以及第3空间频率fp这3个频率值中的最小值以下的频率区域。例如,在图20中,空间频率fq以下的频率区域是规定频率区域。
并且,第2评价值Ev2是用电极线图案的第4空间频率fh中的频谱密度除以电极线图案的规定频率区域中的频谱密度的平均值而得到的值的常用对数。即,第2评价值Ev2是电极线图案的、第4空间频率fh中的频谱密度相对于规定频率区域中的频谱密度平均值的比的常用对数。频谱密度的平均值例如作为各单位频率宽度的频谱密度的平均而被求出。
如果第2评价值Ev2为2.0以下,则由于第4空间频率fh中的频谱密度相对于周围不过大,所以良好地抑制了基于表里偏移的干扰条纹。特别是,与理想的电极线图案相比,驱动电极线31DR的图案相对于传感电极线33SR的图案的位置在第1方向D1上偏移xμm并且在第2方向D2上偏移yμm,x2+y2>450时,容易产生基于表里偏移的干扰条纹。因此,当产生了成为x2+y2>450的表里偏移时,若以2.0为阈值而将第2评价值Ev2用作干扰条纹的程度的指标,则能够适当地降低干扰条纹。
此外,在产生了表里偏移的情况下,如在第1实施方式中说明的那样,如果以第1评价值Ev1成为1.0以上的方式构成电极线图案,则还能够抑制由表里偏移形成的周期构造被视觉识别的情况,从而能够可靠地抑制干扰条纹。
若以上说明的那样,根据第2实施方式,除了第1实施方式的(1)~(3)的效果外,还能得到以下的效果。
(4)如果第2评价值Ev2为2.0以下,则在产生了电极线图案的表里偏移的情况下所形成的周期构造的周期性被抑制得较低。因此,能够抑制由于这样的周期性而干扰条纹被视觉识别的情况。因此,即使是电极线图案中产生了表里偏移的情况,也能够抑制通过显示装置100视觉识别的图像的品质的降低。
(5)如果第1评价值Ev1为1.0以上,则在电极线图案中产生了表里偏移的情况下,也能够抑制包含由表里偏移引起的周期构造在内的低频的周期构造被视觉识别的情况,从而能够可靠地抑制干扰条纹被视觉识别。
(变形例)
上述各实施方式能够如以下那样变更实施。
·上述各实施方式中,对于传感基准图案的基准弯曲部40Q和驱动基准图案的基准弯曲部41Q,设定相同的位移率Rs、Rd的位移区域Ss、Sd,将弯曲部33Q、31Q配置到在该位移区域Ss,Sd内发生了位移的位置上,从而制作出电极线图案。电极线图案的制作手法不限于此,例如,传感基准图案的位移率Rs与驱动基准图案的位移率Rd也可以不同,位移区域Ss、Sd的形状也可以不是等腰三角形。此外,也可以按在相互邻接的基准电极线中相对的基准弯曲部的每个组,使弯曲部位移,也可以仅在电极线的排列方向或电极线的延伸方向上使弯曲部位移。此外,使相对的基准弯曲部发生位移后得到的弯曲部、即在电极线图案中相互相邻的电极线的弯曲部也可以接触。此外,在传感基准图案和驱动基准图案中,间隔率也可以不同。总之,电极线图案是使基准图案中的弯曲部相对于各基准电极线40KR、41KR中的弯曲部的排列顺序不规则地位移后的图案即可。另外,用于决定基准图案的各参数,例如能够通过电极线图案的特征解析、从电极线图案的功率谱提取辉点等而导出。
·在上述各实施方式中,传感电极线33SR的弯曲部33Q以及驱动电极线31DR的弯曲部31Q是将直线形状的短线部33E、31E相连的点状的部分。不限于此,弯曲部33Q、31Q也可以是将在电极的延伸方向上相互相邻的2个短线部33E、31E以曲线状相连的部分。
·电极线图案至少在以下部分具有第1实施方式及第2实施方式的特征即可,上述部分被配置于希望抑制图像的品质降低的区域、例如从操作面20S来看的中央的区域等。此外,由多个传感电极线33SR构成的图案可以是该图案中包含的一部分区域的图案沿第1方向D1及第2方向D2重复的图案。同样,由多个驱动电极线31DR构成的图案也可以是该图案中包含的一部分区域的图案沿第1方向D1及第2方向D2重复的图案。该情况下,上述一部分区域即重复的单位区域中包含的部分是第1电极线或第2电极线。
·如图21所示,构成触摸面板20的导电性薄膜21中,也可以省略透明基板31以及透明粘接层32。在这样的结构下,在透明电介质基板33的面中,与显示面板10相对的背面被设定为驱动电极面31S,驱动电极31DP位于驱动电极面31S。并且,透明电介质基板33中的与背面相反侧的面即表面是传感电极面33S,传感电极33SP位于传感电极面33S。另外,在这样的结构下,驱动电极31DP例如通过利用蚀刻对形成于透明电介质基板33的一面的1个薄膜进行构图而形成,传感电极33SP例如通过利用蚀刻对形成于透明电介质基板33的另一面的1个薄膜进行构图而形成。
另外,如上述各实施方式那样,在将传感电极33SP和驱动电极31DP形成在互不相同的基材上的结构下,与在1个基材的两面形成电极线的结构相比,电极线的形成是容易的,另一方面,容易产生表里偏移。因此,在将传感电极33SP和驱动电极31DP形成在互不相同的基材上的结构下,采用第2实施方式的结构时效果好。
·如图22所示,在触摸面板20中,也可以从距显示面板10较近的构成要素起,依次存在驱动电极31DP、透明基板31、透明粘接层32、透明电介质基板33、传感电极33SP、透明粘接层23、保护层22。
在这样的结构下,例如,驱动电极31DP形成在成为透明基板31的驱动电极面31S的1个面上,传感电极33SP形成在成为透明电介质基板33的传感电极面33S的1个面上。并且,透明基板31中驱动电极面31S的相反侧的面和透明电介质基板33中传感电极面33S的相反侧的面通过透明粘接层32粘接。该情况下,透明基板31、透明粘接层32以及透明电介质基板33构成透明电介质层,透明电介质基板33的传感电极面33S是第1面,透明基板31的驱动电极面31S是第2面。
·显示面板10和触摸面板20也可以不单独地形成,触摸面板20也可以与显示面板10一体地形成。在这样的结构下,例如,能够做成导电性薄膜21中的多个驱动电极31DP位于TFT层13、另一方面多个传感电极33SP位于滤色器基板16与上侧偏光板17之间的单元内(incell)型的结构。或者,也可以是导电性薄膜21位于滤色器基板16与上侧偏光板17之间的单元上(oncell)型的结构。在这样的结构下,被驱动电极31DP和传感电极33SP夹着的层构成透明电介质层。
符号说明
A1,A2…基轴线,D1…第1方向,D2…第2方向,Gs,Gd…电极线间间隔,ND…电容检测部,Ps,Pd…基准间隔,Hs,Hd…基准宽度,Ws,Wd…基准半周期,Ss,Sd…位移区域,Rs,Rd…位移率,Rg…间隔率,αs,αd…基准角度,fs…第1空间频率,fw…第2空间频率,fp…第3空间频率,fh…第4空间频率,10…显示面板,11…下侧偏光板,12…薄膜晶体管基板,13…TFT层,14…液晶层,15…滤色器层,15P…像素,16…滤色器基板,17…上侧偏光板,20…触摸面板,21…导电性薄膜,22…保护层,23…透明粘接层,31…透明基板,31S…驱动电极面,31DP…驱动电极,31DR…驱动电极线,31E…短线部,31Q…弯曲部,33…透明电介质基板,33SP…传感电极,33SR…传感电极线,33S…传感电极面,33E…短线部,33Q…弯曲部,34…选择电路,35…检测电路,36…控制部,40KR…传感基准电极线,40E…基准短线部,40Q…基准弯曲部,41KR…驱动基准电极线,41E…基准短线部,41Q…基准弯曲部,100…显示装置。

Claims (6)

1.一种导电性薄膜,其特征在于,
具备:
透明电介质层,具有第1面、和与上述第1面相反的一侧的面即第2面;
多个第1电极线,在上述第1面,不规则弯曲且在第1方向上延伸,并且沿着与上述第1方向正交的第2方向排列;以及
多个第2电极线,在上述第2面,不规则地弯曲且在上述第2方向上延伸,并且沿上述第1方向排列;
从与上述第1面相对的方向来看,上述多个第1电极线和上述多个第2电极线构成的图案是电极线图案,
以规定的周期重复弯曲的同时在上述第1方向上延伸并且沿上述第2方向排列的虚拟电极线是第1基准电极线,以规定的周期重复弯曲的同时在上述第2方向上延伸并且沿上述第1方向排列的虚拟电极线是第2基准电极线,多个上述第1基准电极线以及多个上述第2基准电极线中相互相邻的上述基准电极线中,这些电极线具有的弯曲部相面对,
上述多个第1基准电极线和上述多个第2基准电极线重合而成的图案是基准图案,上述电极线图案是,使上述基准图案中的上述弯曲部相对于各基准电极线中的上述弯曲部的排列顺序不规则地进行位移后的图案,
在通过上述电极线图案以及上述基准图案各自的二维傅里叶变换而得到的功率谱中,
按规定的每个频率宽度,用各频率宽度中的频谱强度的累计值除以上述频率宽度后得到的值是频谱密度,
将上述基准图案中的电极线的斜线部分的排列的周期性所带来的峰值的空间频率作为第1空间频率,将对应于上述基准图案中的上述第1基准电极线的上述周期的一半大小而出现的峰值的空间频率作为第2空间频率,将对应于上述基准图案中的上述第1基准电极线的排列间隔的大小而出现的峰值的空间频率作为第3空间频率,将上述第1空间频率的1/4的值、上述第2空间频率、和第3空间频率中的最小值以下的频率区域作为规定频率区域时,
用上述电极线图案中的上述规定频率区域的上述频谱密度的累计值除以上述基准图案中的上述规定频率区域的上述频谱密度的累计值后得到的值的常用对数是第1评价值,上述第1评价值是3.6以下。
2.如权利要求1所述的导电性薄膜,其特征在于,
上述第1评价值是1.0以上。
3.如权利要求1或2所述的导电性薄膜,其特征在于,
多个上述第1基准电极线以及多个上述第2基准电极线中,相互相邻的上述基准电极线间的间隙的长度相对于上述基准电极线的排列间隔的比例是5%以上且10%以下。
4.如权利要求1~3中任一项所述的导电性薄膜,其特征在于,
在上述功率谱中,
将上述第1空间频率的1/2的频率作为第4空间频率时,
用上述电极线图案的上述第4空间频率下的上述频谱密度除以上述电极线图案的上述规定频率区域的上述频谱密度的平均值后得到的值的常用对数是第2评价值,上述第2评价值是2.0以下。
5.一种触摸面板,其特征在于,
具备:
权利要求1~4的任一项中记载的导电性薄膜;
保护层,将上述导电性薄膜覆盖;以及
周边电路,对配置在上述第1面的电极线与配置在上述第2面的电极线之间的静电电容进行测定。
6.一种显示装置,其特征在于,
具备:
显示面板,具有呈栅格状排列的多个像素,对信息进行显示;
触摸面板,供上述显示面板显示的上述信息透过;以及
控制部,控制上述触摸面板的驱动;
上述触摸面板是权利要求5中记载的触摸面板。
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