JP2019079101A - 導電性フィルム、タッチパネル、および、表示装置 - Google Patents

導電性フィルム、タッチパネル、および、表示装置 Download PDF

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Abstract

【課題】表示装置にて視認される画像の品質の低下を抑えることのできる導電性フィルム、タッチパネル、および、表示装置を提供する。【解決手段】不規則に屈曲する電極線から構成される電極線パターン、および、規則的な屈曲線から構成される基準パターンの各々の二次元フーリエ変換によって得られるパワースペクトルにおいて、所定の周波数幅ごとに、各周波数幅でのスペクトル強度の積算値を周波数幅で除した値がスペクトル密度であり、電極線パターンにおける規定周波数領域のスペクトル密度の積算値を、基準パターンにおける規定周波数領域のスペクトル密度の積算値で除した値の常用対数が第１評価値であって、第１評価値が３．６以下である。【選択図】図１４

Description

本発明は、複数の電極線を備える導電性フィルム、この導電性フィルムを備えるタッチパネル、および、このタッチパネルを備える表示装置に関する。
タッチパネルを入力デバイスとして用いる表示装置は、画像を表示する表示パネルと、表示パネルに重ねられた上記タッチパネルとを備えている。タッチパネルにおける指等の接触位置の検出方式としては、指等がタッチパネルの操作面に接触することを静電容量の変化として検出する静電容量方式が広く用いられている。静電容量方式のタッチパネルにおいて、タッチパネルの備える導電性フィルムは、第１方向に沿って延びる複数の第１電極と、第１方向と直交する第２方向に沿って延びる複数の第２電極と、第１電極と第２電極とに挟まれた透明誘電体層とを備えている。そして、１つの第１電極と複数の第２電極の各々との間における静電容量の変化が第１電極ごとに検出されることに基づき、操作面における指等の接触位置が検出される。
こうした導電性フィルムの一例では、複数の第１電極の各々は、第１方向に沿って延びる複数の第１電極線から構成され、複数の第２電極の各々は、第２方向に沿って延びる複数の第２電極線から構成される。電極線としては、銀や銅などの金属からなる細線が用いられる。電極線の材料として金属が用いられることによって、接触位置の検出に際しての迅速な応答性や高い分解能が得られるとともに、タッチパネルの大型化や製造コストの削減が可能となる。
ところで、可視光を吸収、あるいは、反射する金属から電極線が構成される形態では、操作面と対向する方向から見て、複数の第１電極線と複数の第２電極線とが、これらの電極線が相互に直交した格子状のパターンを形成している。一方で、タッチパネルが積層される表示パネルでも、第１方向と第２方向とに沿って複数の画素を区画するブラックマトリクスが、格子状のパターンを形成している。
上記構成において、相互に隣り合う第１電極線の間の間隔は、相互に隣り合う画素間の第２方向における間隔とは一般に異なり、また、相互に隣り合う第２電極線の間の間隔も、相互に隣り合う画素間の第１方向における間隔とは異なる。そして、操作面と対向する方向から見て、第１電極線と第２電極線とから形成される格子状の周期構造と、画素を区画する格子状の周期構造とが重なることによって、２つの周期構造のずれが、モアレ（ｍｏｉｒｅ）を誘起する場合がある。モアレが視認されると、表示装置にて視認される画像の品質の低下が生じる。
こうしたモアレを抑えるための方策の１つとして、電極線の周期構造の周期性を低下させることが提案されている。複数の電極線から構成されたパターンの周期性が低いと、この電極線パターンは周期構造として認識され難くなるため、画素を区画するパターンである画素パターンと電極線パターンとのずれが、２つの周期構造のずれとして認識され難くなる。それゆえ、モアレが視認されることが抑えられる。
例えば、特許文献１に記載のタッチパネルでは、第１電極線と第２電極線との各々が、山部と谷部とが交互に繰り返される折れ線形状を有しており、これらの電極線から構成されるパターンは、矩形とは異なる多角形の繰り返し構造を有する。したがって、こうした電極線パターンの周期性は、矩形が並ぶ格子状の電極線パターンの周期性と比較して低い。
国際公開第２０１４／１１５８３１号
電極線パターンの周期性が低いほど、電極線パターンは周期構造として認識され難くなるため、画素パターンと電極線パターンとのずれが、２つの周期構造のずれとして認識され難くなる。したがって、電極線パターンの周期性が低いほど、モアレが視認されることは抑えられる。例えば、電極線の形状を、不規則に屈曲する折れ線形状とすれば、上記特許文献１に記載の規則的な折れ線形状を有する電極線から構成されるパターンと比較して、電極線パターンの周期性をさらに低下させることが可能である。
一方で、電極線パターンの周期性が低いと、電極線パターンが位置する領域内に明るさ等のムラが生じ、操作面と対向する方向から見て、砂状に分布するちらつきや画面のぎらつきが感じられる、砂目と呼ばれる現象が生じる場合がある。電極線パターンの周期性が低いと、パターン内における電極線の密度に偏りが生じるため、こうした電極線の疎密の差が、砂目の生じる一因であると考えられる。このように、電極線パターンの周期性が低すぎると、砂目に起因して、表示装置にて視認される画像の品質は低下する。したがって、モアレと砂目とを考慮して、電極線パターンが有する周期性の程度を規定することが望ましい。
本発明は、表示装置にて視認される画像の品質の低下を抑えることのできる導電性フィルム、タッチパネル、および、表示装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決する導電性フィルムは、第１面と、前記第１面とは反対側の面である第２面とを有する透明誘電体層と、前記第１面にて、不規則に屈曲しながら第１方向に延びるとともに、前記第１方向と直交する第２方向に沿って並ぶ複数の第１電極線と、前記第２面にて、不規則に屈曲しながら前記第２方向に延びるとともに、前記第１方向に沿って並ぶ複数の第２電極線と、を備え、前記第１面と対向する方向から見て、前記複数の第１電極線と前記複数の第２電極線とが構成するパターンが電極線パターンであり、所定の周期で屈曲を繰り返しながら前記第１方向に延びるとともに、前記第２方向に沿って並ぶ仮想的な電極線が第１基準電極線であり、所定の周期で屈曲を繰り返しながら前記第２方向に延びるとともに、前記第１方向に沿って並ぶ仮想的な電極線が第２基準電極線であり、複数の前記第１基準電極線および複数の前記第２基準電極線において、互いに隣り合う前記基準電極線にてこれらの電極線が有する屈曲部が向かい合い、前記複数の第１基準電極線と前記複数の第２基準電極線とが重ね合わされたパターンが基準パターンであり、前記電極線パターンは、前記基準パターンにおける前記屈曲部を、各基準電極線における前記屈曲部の並びの順序に対し不規則に変位したパターンであり、前記電極線パターンおよび前記基準パターンの各々の二次元フーリエ変換によって得られるパワースペクトルにおいて、所定の周波数幅ごとに、各周波数幅でのスペクトル強度の積算値を前記周波数幅で除した値がスペクトル密度であり、前記基準パターンにおける電極線の斜線部分の並びの周期性に由来するピークの空間周波数を第１空間周波数とし、前記基準パターンにおける前記第１基準電極線の前記周期の半分の大きさに応じて現れるピークの空間周波数を第２空間周波数とし、前記基準パターンにおける前記第１基準電極線の配列間隔の大きさに応じて現れるピークの空間周波数を第３空間周波数とし、前記第１空間周波数の４分の１の値と、前記第２空間周波数と、第３空間周波数とのうちの最小値以下の周波数領域を規定周波数領域とするとき、前記電極線パターンにおける前記規定周波数領域の前記スペクトル密度の積算値を、前記基準パターンにおける前記規定周波数領域の前記スペクトル密度の積算値で除した値の常用対数が第１評価値であって、前記第１評価値が３．６以下である。
上記構成によれば、不規則な屈曲線形状の電極線から構成される電極線パターンにおいて、強い砂目が生じることが抑えられる程度に、パターンの周期性が保たれる。したがって、電極線パターンと画素パターンとの重ね合わせに際してモアレが視認されることが抑えられるとともに、砂目が視認されることも抑えられる。したがって、表示装置にて視認される画像の品質の低下を抑えることができる。
上記構成において、前記第１評価値が１．０以上であってもよい。
上記構成によれば、電極線パターンにおいて周期構造を視認させる周期性が、モアレが抑えられる程度に十分に低い。したがって、電極線パターンと画素パターンとの重ね合わせに際してモアレが好適に抑えられる。特に、電極線パターンにおいて、第１電極線のパターンに対する第２電極線のパターンの位置が理想的な位置からずれている場合には、第１評価値が１．０以上であれば、こうしたずれに起因した周期構造が視認されることも抑えられるため、モアレが的確に抑えられる。
上記構成において、複数の前記第１基準電極線および複数の前記第２基準電極線において、前記基準電極線の配列間隔に対する、互いに隣り合う前記基準電極線間の隙間の長さの割合が、５％以上１０％以下であってもよい。
上記構成によれば、基準電極線間の隙間が大きすぎないため、こうした隙間に起因した周期性が電極線パターンに生じてモアレが視認されることが抑えられる。また、上記隙間が小さすぎないため、基準パターンに基づく電極線パターンにて、屈曲部付近の形状を精密に形成することが可能である。そして、基準電極線間の隙間が上記割合を満たす場合に、第１評価値は砂目についての指標として有効に機能する。
上記構成において、前記パワースペクトルにおいて、前記第１空間周波数の２分の１の周波数を第４空間周波数とするとき、前記電極線パターンにおける前記第４空間周波数での前記スペクトル密度を、前記電極線パターンにおける前記規定周波数領域の前記スペクトル密度の平均値で除した値の常用対数が第２評価値であって、前記第２評価値が２．０以下であってもよい。
上記構成によれば、電極線パターンにおいて、第１電極線のパターンに対する第２電極線のパターンの位置が理想的な位置からずれている場合に形成される周期構造の周期性が低く抑えられる。したがって、こうした周期性に起因してモアレが視認されることが抑えられる。それゆえ、電極線パターンに上記ずれが生じた場合であっても、表示装置にて視認される画像の品質の低下を抑えることができる。
上記課題を解決するタッチパネルは、上記導電性フィルムと、前記導電性フィルムを覆うカバー層と、前記第１面に配置された電極線と前記第２面に配置された電極線との間の静電容量を測定する周辺回路と、を備える。
上記構成によれば、モアレの発生と砂目の発生とが抑えられるタッチパネルが実現される。
上記課題を解決する表示装置は、格子状に配列された複数の画素を有して情報を表示する表示パネルと、前記表示パネルの表示する前記情報を透過するタッチパネルと、前記タッチパネルの駆動を制御する制御部と、を備え、前記タッチパネルは、上記タッチパネルである。
上記構成によれば、モアレの発生と砂目の発生とが抑えられるため、視認される画像の品質の低下を抑えることができる。
本発明によれば、表示装置にて視認される画像の品質の低下を抑えることができる。
表示装置の第１実施形態について、表示装置の断面構造を示す断面図。 第１実施形態の導電性フィルムの平面構造を示す平面図。 第１実施形態の表示パネルの画素配列を示す平面図。 第１実施形態のタッチパネルの電気的構成を説明するための模式図。 第１実施形態のセンシング基準電極線の構成を示す図。 第１実施形態のセンシング電極線の構成を示す図。 第１実施形態のドライブ基準電極線の構成を示す図。 第１実施形態のドライブ電極線の構成を示す図。 第１実施形態の基準パターンの構成を示す図。 第１実施形態の電極線パターンの構成を示す図。 第１実施形態の基準パターンに対する二次元フーリエ変換によって得られたパワースペクトルを模式的に示す図。 第１実施形態の基準パターンのパワースペクトルにおける空間周波数とスペクトル密度との関係を示す図。 第１実施形態の電極線パターンに対する二次元フーリエ変換によって得られたパワースペクトルを模式的に示す図。 第１実施形態の電極線パターンのパワースペクトルにおける空間周波数とスペクトル密度との関係を示す図。 第１実施形態の基準パターンのパワースペクトル画像を示す図。 第１実施形態の電極線パターンのパワースペクトル画像を示す図。 表示装置の第２実施形態について、第２実施形態の基準パターンに対する二次元フーリエ変換によって得られたパワースペクトルを模式的に示す図。 第２実施形態の基準パターンのパワースペクトルにおける空間周波数とスペクトル密度との関係を示す図。 第２実施形態の電極線パターンに対する二次元フーリエ変換によって得られたパワースペクトルを模式的に示す図。 第２実施形態の電極線パターンのパワースペクトルにおける空間周波数とスペクトル密度との関係を示す図。 変形例における表示装置の断面構造を示す断面図。 変形例における表示装置の断面構造を示す断面図。
（第１実施形態）
図１〜図１６を参照して、導電性フィルム、タッチパネル、および、表示装置の第１実施形態について説明する。なお、各図は、第１実施形態の導電性フィルム、タッチパネル、および、表示装置を説明するために、これらの構成を模式的に示した図であり、各図に示される構成が有する各部位の大きさの比率は、実際の比率とは異なる場合がある。
［表示装置の構成］
図１を参照して、表示装置の構成について説明する。
図１が示すように、表示装置１００は、例えば、液晶パネルである表示パネル１０と、タッチパネル２０とが、図示しない１つの透明接着層によって貼り合わされた積層体を備え、さらに、タッチパネル２０を駆動するための回路やタッチパネル２０の駆動を制御する制御部を備えている。なお、表示パネル１０とタッチパネル２０との相対的な位置が筐体などの他の構成によって固定される前提であれば、上記透明接着層は割愛されてもよい。
表示パネル１０の表面には、略矩形形状の表示面が区画され、表示面には、画像データに基づく画像などの情報が表示される。
表示パネル１０を構成する構成要素は、タッチパネル２０から遠い構成要素から順番に、以下のように並んでいる。すなわち、タッチパネル２０から遠い順番に、下側偏光板１１、薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴ）基板１２、ＴＦＴ層１３、液晶層１４、カラーフィルタ層１５、カラーフィルタ基板１６、上側偏光板１７が位置している。
これらのうち、ＴＦＴ層１３には、サブ画素を構成する画素電極がマトリクス状に位置している。また、カラーフィルタ層１５が有するブラックマトリクスは、矩形形状を有した複数の単位格子から構成される格子形状を有している。そして、ブラックマトリクスは、こうした格子形状によって、サブ画素の各々と向かい合う領域として矩形形状を有する複数の領域を区画し、ブラックマトリクスの区画する各領域には、白色光を赤色、緑色、および、青色のいずれかの色の光に変える着色層が位置している。
なお、表示パネル１０が有色の光を出力するＥＬパネルであって、赤色の光を出力する赤色画素、緑色の光を出力する緑色画素、および、青色の光を出力する青色画素を有する構成であれば、上述したカラーフィルタ層１５は割愛されてもよい。この際に、ＥＬパネルにおいて相互に隣り合う画素の境界部分は、ブラックマトリクスとして機能する。また、表示パネル１０は放電によって発光するプラズマパネルであってもよく、この場合、赤色の蛍光体層と、緑色の蛍光体層と、青色の蛍光体層とを区画する境界部分がブラックマトリクスとして機能する。
タッチパネル２０は、静電容量方式のタッチパネルであり、導電性フィルム２１とカバー層２２とが透明接着層２３によって貼り合わされた積層体であって、表示パネル１０の表示する情報を透過する光透過性を有している。
詳細には、タッチパネル２０を構成する構成要素のなかで表示パネル１０に近い構成要素から順番に、透明基板３１、複数のドライブ電極３１ＤＰ、透明接着層３２、透明誘電体基板３３、複数のセンシング電極３３ＳＰ、透明接着層２３、カバー層２２が位置している。このうち、透明基板３１、ドライブ電極３１ＤＰ、透明接着層３２、透明誘電体基板３３、および、センシング電極３３ＳＰが、導電性フィルム２１を構成している。
透明基板３１は、表示パネル１０の表示面が表示する画像等の情報を透過する光透過性と絶縁性とを有し、表示面の全体に重ねられている。透明基板３１は、例えば、透明ガラス基板や、透明樹脂フィルムや、シリコン基板などの基材から構成される。透明基板３１に用いられる樹脂としては、例えば、ＰＥＴ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ＰＭＭＡ（Ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）、ＰＰ（Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）、ＰＳ（Ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ）などが挙げられる。透明基板３１は、１つの基材から構成される単層構造体であってもよいし、２つ以上の基材が重ねられた多層構造体であってもよい。
透明基板３１における表示パネル１０とは反対側の面は、ドライブ電極面３１Ｓとして設定され、ドライブ電極面３１Ｓには、複数のドライブ電極３１ＤＰが配置されている。複数のドライブ電極３１ＤＰ、および、ドライブ電極面３１Ｓにおいてドライブ電極３１ＤＰが位置しない部分は、１つの透明接着層３２によって透明誘電体基板３３に貼り合わされている。
透明接着層３２は、表示面に表示される画像等の情報を透過する光透過性を有し、透明接着層３２には、例えば、ポリエーテル系接着剤やアクリル系接着剤などが用いられる。
透明誘電体基板３３は、表示面に表示される画像等の情報を透過する光透過性と、電極間における静電容量の検出に適した比誘電率とを有する。透明誘電体基板３３は、例えば、透明ガラス基板や、透明樹脂フィルムや、シリコン基板などの基材から構成される。透明誘電体基板３３に用いられる樹脂としては、例えば、ＰＥＴ、ＰＭＭＡ、ＰＰ、ＰＳなどが挙げられる。透明誘電体基板３３は、１つの基材から構成される単層構造体であってもよいし、２つ以上の基材が重ねられた多層構造体であってもよい。
複数のドライブ電極３１ＤＰが透明接着層３２によって透明誘電体基板３３に貼り合わされる結果、透明誘電体基板３３における透明基板３１と向かい合う面である裏面には、複数のドライブ電極３１ＤＰが並んでいる。
透明誘電体基板３３における透明接着層３２とは反対側の面である表面は、センシング電極面３３Ｓとして設定され、センシング電極面３３Ｓには、複数のセンシング電極３３ＳＰが配置されている。すなわち、透明誘電体基板３３は、複数のドライブ電極３１ＤＰと、複数のセンシング電極３３ＳＰとに挟まれている。複数のセンシング電極３３ＳＰ、および、センシング電極面３３Ｓにおいてセンシング電極３３ＳＰが位置しない部分は、１つの透明接着層２３によってカバー層２２に貼り合わされている。
透明接着層２３は、表示面に表示される画像等の情報を透過する光透過性を有し、透明接着層２３には、例えば、ポリエーテル系接着剤やアクリル系接着剤などが用いられる。透明接着層２３として用いられる接着剤の種類は、ウェットラミネート接着剤であってもよいし、ドライラミネート接着剤やホットラミネート接着剤であってもよい。
カバー層２２は、強化ガラスなどのガラス基板や樹脂フィルムなどから形成され、カバー層２２における透明接着層２３とは反対側の面は、タッチパネル２０における表面であって操作面２０Ｓとして機能する。
なお、上記構成要素のうち、透明接着層２３は割愛されてもよい。透明接着層２３の省略される構成においては、カバー層２２が有する面のなかで透明誘電体基板３３と対向する面がセンシング電極面３３Ｓとして設定され、センシング電極面３３Ｓに形成される１つの薄膜のパターニングによって、複数のセンシング電極３３ＳＰが形成されればよい。
また、タッチパネル２０の製造に際しては、導電性フィルム２１とカバー層２２とが、透明接着層２３によって貼り合わされる方法が採用されてもよいし、こうした製造方法とは異なる他の例として、以下の製造方法が採用されてもよい。すなわち、樹脂フィルムなどのカバー層２２に、銅などの導電性金属から構成される薄膜層が直に、もしくは、下地層を介して形成され、薄膜層の上にセンシング電極３３ＳＰのパターン形状を有したレジスト層が形成される。次いで、塩化第二鉄などを用いたウェットエッチング法によって、薄膜層が複数のセンシング電極３３ＳＰに加工されて、第１のフィルムが得られる。また、センシング電極３３ＳＰと同様に、透明基板３１として機能する他の樹脂フィルムに形成された薄膜層が複数のドライブ電極３１ＤＰに加工されて、第２のフィルムが得られる。そして、第１フィルムと第２フィルムとが透明誘電体基板３３を挟むように、透明誘電体基板３３に対して透明接着層２３，３２によって貼り付けられる。
［導電性フィルムの平面構造］
図２を参照して、センシング電極３３ＳＰとドライブ電極３１ＤＰとの位置関係を中心に、導電性フィルム２１の平面構造について説明する。なお、図２は、透明誘電体基板３３の表面と対向する方向から導電性フィルム２１を見た図であり、二点鎖線で囲まれた横方向に沿って延びる帯状領域の各々は、１つのセンシング電極３３ＳＰが配置される領域を示し、二点鎖線で囲まれた縦方向に沿って延びる帯状領域の各々は、１つのドライブ電極３１ＤＰが配置される領域を示している。なお、センシング電極３３ＳＰおよびドライブ電極３１ＤＰの数は簡略化して示している。
また、センシング電極３３ＳＰとドライブ電極３１ＤＰとの構成を理解しやすくするために、図２にて最も上側に位置するセンシング電極３３ＳＰについてのみ、センシング電極３３ＳＰを構成するセンシング電極線を示し、図２にて最も左側に位置するドライブ電極３１ＤＰについてのみ、ドライブ電極３１ＤＰを構成するドライブ電極線を示している。
図２が示すように、透明誘電体基板３３のセンシング電極面３３Ｓにおいて、複数のセンシング電極３３ＳＰの各々は、１つの方向である第１方向Ｄ１に沿って延びる帯形状を有し、かつ、第１方向Ｄ１と直交する第２方向Ｄ２に沿って並んでいる。各センシング電極３３ＳＰは、隣り合う他のセンシング電極３３ＳＰと互いに絶縁されている。
各センシング電極３３ＳＰは、複数のセンシング電極線３３ＳＲから構成され、センシング電極面３３Ｓには、これら複数のセンシング電極線３３ＳＲの集合であるセンシング電極線群が配置されている。センシング電極線３３ＳＲの形成材料には、銅や銀やアルミニウム等の金属膜が用いられ、センシング電極線３３ＳＲは、例えば、センシング電極面３３Ｓに成膜された金属膜がエッチングによってパターニングされることにより形成される。
複数のセンシング電極３３ＳＰの各々は、センシングパッド３３Ｐを介して個別にタッチパネル２０の周辺回路の一例である検出回路に接続され、検出回路によって電流値を測定される。１つのセンシングパッド３３Ｐに接続されている複数のセンシング電極線３３ＳＲが、１つのセンシング電極３３ＳＰを構成するセンシング電極線３３ＳＲである。１つのセンシング電極３３ＳＰを構成する複数のセンシング電極線３３ＳＲは、協働して、当該センシング電極３３ＳＰが位置する領域での静電容量の変化の検出に寄与する。
透明基板３１のドライブ電極面３１Ｓにおいて、複数のドライブ電極３１ＤＰの各々は、第２方向Ｄ２に沿って延びる帯形状を有し、かつ、第１方向Ｄ１に沿って並んでいる。各ドライブ電極３１ＤＰは、隣り合う他のドライブ電極３１ＤＰと互いに絶縁されている。
各ドライブ電極３１ＤＰは、複数のドライブ電極線３１ＤＲから構成され、ドライブ電極面３１Ｓには、これら複数のドライブ電極線３１ＤＲの集合であるドライブ電極線群が配置されている。ドライブ電極線３１ＤＲの形成材料には、銅や銀やアルミニウム等の金属膜が用いられ、ドライブ電極線３１ＤＲは、例えば、ドライブ電極面３１Ｓに成膜された金属膜がエッチングによってパターニングされることにより形成される。
複数のドライブ電極３１ＤＰの各々は、ドライブパッド３１Ｐを介して個別にタッチパネル２０の周辺回路の一例である選択回路に接続され、選択回路が出力する駆動信号を受けることによって選択回路に選択される。１つのドライブパッド３１Ｐに接続されている複数のドライブ電極線３１ＤＲが、１つのドライブ電極３１ＤＰを構成するドライブ電極線３１ＤＲである。１つのドライブ電極３１ＤＰを構成する複数のドライブ電極線３１ＤＲは、協働して、当該ドライブ電極３１ＤＰが位置する領域での静電容量の変化の検出に寄与する。
透明誘電体基板３３の表面と対向する平面視において、センシング電極３３ＳＰとドライブ電極３１ＤＰとが相互に重なる部分は、図２の二点鎖線によって区画される四角形状を有した容量検出部ＮＤである。１つの容量検出部ＮＤは、１つのセンシング電極３３ＳＰと、１つのドライブ電極３１ＤＰとが立体的に交差する部分であって、タッチパネル２０において使用者の指などが触れている位置を検出することの可能な最小の単位である。
なお、センシング電極線３３ＳＲおよびドライブ電極線３１ＤＲの形成方法としては、上述のエッチングに限らず、例えば印刷法などの他の方法が用いられてもよい。
［表示パネルの平面構造］
図３を参照して、表示パネル１０におけるカラーフィルタ層１５の平面構造、すなわち、表示パネル１０の画素配列について説明する。
図３が示すように、カラーフィルタ層１５のブラックマトリクス１５ａは、上記第１方向Ｄ１と上記第２方向Ｄ２とに沿って並ぶ矩形形状を有した複数の単位格子から構成される格子パターンを有している。１つの画素１５Ｐは、第１方向Ｄ１に沿って連続する３つの単位格子から構成され、複数の画素１５Ｐは、第１方向Ｄ１、および、第２方向Ｄ２の各々に沿って格子状に並んでいる。
複数の画素１５Ｐの各々は、赤色を表示するための赤色着色層１５Ｒ、緑色を表示するための緑色着色層１５Ｇ、および、青色を表示するための青色着色層１５Ｂから構成されている。カラーフィルタ層１５において、例えば、赤色着色層１５Ｒ、緑色着色層１５Ｇ、および、青色着色層１５Ｂが、第１方向Ｄ１に沿って、この順で、繰り返し並んでいる。また、複数の赤色着色層１５Ｒは、第２方向Ｄ２に沿って連続して並び、複数の緑色着色層１５Ｇは、第２方向Ｄ２に沿って連続して並び、複数の青色着色層１５Ｂは、第２方向Ｄ２に沿って連続して並んでいる。
１つの赤色着色層１５Ｒ、１つの緑色着色層１５Ｇ、および、１つの青色着色層１５Ｂは、１つの画素１５Ｐを構成し、複数の画素１５Ｐは、第１方向Ｄ１における赤色着色層１５Ｒ、緑色着色層１５Ｇ、および、青色着色層１５Ｂの並ぶ順番を維持した状態で、第１方向Ｄ１に沿って並んでいる。また、換言すれば、複数の画素１５Ｐは、第２方向Ｄ２に沿って延びるストライプ状に配置されている。
画素１５Ｐにおける第１方向Ｄ１に沿った幅が第１画素幅Ｐ１であり、画素１５Ｐにおける第２方向Ｄ２に沿った幅が第２画素幅Ｐ２である。第１画素幅Ｐ１、および、第２画素幅Ｐ２の各々は、表示パネル１０の大きさや表示パネル１０に求められる解像度などに応じた値に設定される。
［タッチパネルの電気的構成］
図４を参照して、タッチパネル２０の電気的構成を、表示装置１００の備える制御部の機能とともに説明する。なお、以下では、静電容量方式のタッチパネル２０の一例として、相互容量方式のタッチパネル２０における電気的構成を説明する。
図４が示すように、タッチパネル２０は、周辺回路として、選択回路３４および検出回路３５を備えている。選択回路３４は、複数のドライブ電極３１ＤＰに接続され、検出回路３５は、複数のセンシング電極３３ＳＰに接続され、表示装置１００の備える制御部３６は、選択回路３４と検出回路３５とに接続されている。
制御部３６は、各ドライブ電極３１ＤＰに対する駆動信号の生成を選択回路３４に開始させるための開始タイミング信号を生成して出力する。制御部３６は、駆動信号が供給される対象を１番目のドライブ電極３１ＤＰ１からｎ番目のドライブ電極３１ＤＰｎに向けて選択回路３４に順次走査させるための走査タイミング信号を生成して出力する。
制御部３６は、各センシング電極３３ＳＰを流れる電流の検出を検出回路３５に開始させるための開始タイミング信号を生成して出力する。制御部３６は、検出の対象を１番目のセンシング電極３３ＳＰ１からｎ番目のセンシング電極３３ＳＰｎに向けて検出回路３５に順次走査させるための走査タイミング信号を生成して出力する。
選択回路３４は、制御部３６の出力した開始タイミング信号に基づいて、駆動信号の生成を開始し、制御部３６の出力した走査タイミング信号に基づいて、駆動信号の出力先を１番目のドライブ電極３１ＤＰ１からｎ番目のドライブ電極３１ＤＰｎに向けて走査する。
検出回路３５は、信号取得部３５ａと信号処理部３５ｂとを備えている。信号取得部３５ａは、制御部３６の出力した開始タイミング信号に基づいて、各センシング電極３３ＳＰに生成されたアナログ信号である電流信号の取得を開始する。そして、信号取得部３５ａは、制御部３６の出力した走査タイミング信号に基づいて、電流信号の取得元を１番目のセンシング電極３３ＳＰ１からｎ番目のセンシング電極３３ＳＰｎに向けて走査する。
信号処理部３５ｂは、信号取得部３５ａの取得した各電流信号を処理して、デジタル値である電圧信号を生成し、生成された電圧信号を制御部３６に向けて出力する。このように、選択回路３４と検出回路３５とは、静電容量の変化に応じて変わる電流信号から電圧信号を生成することによって、ドライブ電極３１ＤＰとセンシング電極３３ＳＰとの間の静電容量の変化を測定する。
制御部３６は、信号処理部３５ｂの出力した電圧信号に基づいて、タッチパネル２０において使用者の指等が触れている位置を検出し、検出した位置の情報を、表示パネル１０の表示面に表示される情報の生成等の各種の処理に利用する。なお、タッチパネル２０は、上述した相互容量方式のタッチパネル２０に限らず、自己容量方式のタッチパネルであってもよい。
［電極線パターンの構成］
図５〜図１０を参照して、複数のセンシング電極線３３ＳＲと複数のドライブ電極線３１ＤＲとの重ね合わせによって形成される電極線パターンの構成について説明する。
第１実施形態において、センシング電極線３３ＳＲとドライブ電極線３１ＤＲとの各々は、不規則に屈曲する屈曲線形状を有する。複数のセンシング電極線３３ＳＲが構成するパターン、および、複数のドライブ電極線３１ＤＲが構成するパターンの各々は、規則的な屈曲線から構成される基準パターンを用いて作成される。
図５を参照して、複数のセンシング電極線３３ＳＲが構成するパターンの基とされるセンシング基準パターンについて説明する。
図５が示すように、センシング基準パターンは、規則的な折れ線形状を有する仮想的な電極線である複数のセンシング基準電極線４０ＫＲから構成される。複数のセンシング基準電極線４０ＫＲの各々は、直線形状を有して相互に異なる傾きを有する２種類の基準短線部４０Ｅの集合であり、第１方向Ｄ１に沿って交互に繰り返される２種類の基準短線部４０Ｅと、２種類の基準短線部４０Ｅが接続される部分である基準屈曲部４０Ｑとを含んでいる。換言すれば、各センシング基準電極線４０ＫＲは、複数の基準短線部４０Ｅが基準屈曲部４０Ｑを介して連なり、全体として第１方向Ｄ１に延びる折れ線形状を有する。
２種類の基準短線部４０Ｅの各々は、基準短線部４０Ｅの延びる方向に沿って長さＬｋを有している。センシング基準パターンが含む複数の基準短線部４０Ｅの長さＬｋはすべて等しい。２種類の基準短線部４０Ｅのうち、一方の基準短線部４０Ｅａは、第１方向Ｄ１に沿って延びる仮想的な直線である基軸線Ａ１に対して角度＋θｋの傾きを有し、他方の基準短線部４０Ｅｂは、基軸線Ａ１に対して角度−θｋの傾きを有している。すなわち、センシング基準パターンが含む複数の基準短線部４０Ｅにおいて、基軸線Ａ１に対する各基準短線部４０Ｅの傾きの絶対値は一定であり、各センシング基準電極線４０ＫＲにおいて、上記傾きが正である基準短線部４０Ｅと、上記傾きが負である基準短線部４０Ｅとが、第１方向Ｄ１に沿って交互に繰り返されている。
第１方向Ｄ１に沿って互いに隣り合う２つの基準短線部４０Ｅのなす角の角度は、基準角度αｓであって、センシング基準パターンにおける基準角度αｓはすべて等しい。また、基準角度αｓは、基準屈曲部４０Ｑを通り、第２方向Ｄ２に沿った方向に延びる直線によって、二等分される。
センシング基準電極線４０ＫＲにおける第２方向Ｄ２の一方側に位置する複数の基準屈曲部４０Ｑは、第１方向Ｄ１に沿って延びる直線上に位置し、センシング基準電極線４０ＫＲにおける第２方向Ｄ２の他方側に位置する複数の基準屈曲部４０Ｑもまた、第１方向Ｄ１に沿って延びる直線上に位置する。これらの直線間の長さ、すなわち、第２方向Ｄ２の一方側に位置する基準屈曲部４０Ｑと、第２方向Ｄ２の他方側に位置する基準屈曲部４０Ｑとの間の、第２方向Ｄ２に沿った長さが基準幅Ｈｓである。換言すれば、基準幅Ｈｓは第２方向Ｄ２において１つのセンシング基準電極線４０ＫＲが占める幅、すなわち、１つの基準短線部４０Ｅにおける第２方向Ｄ２に沿った長さである。センシング基準パターンにおいて、基準幅Ｈｓは一定である。
基準半周期Ｗｓは、センシング基準電極線４０ＫＲに沿って並ぶ２つの基準屈曲部４０Ｑの間の第１方向Ｄ１に沿った長さである。換言すれば、基準半周期Ｗｓは、１つの基準短線部４０Ｅにおける第１方向Ｄ１に沿った長さであり、センシング基準パターンにおいて、基準半周期Ｗｓは一定である。そして、センシング基準電極線４０ＫＲにおいて、第１方向Ｄ１に沿って隣り合う基準屈曲部４０Ｑの間の長さは、基準半周期Ｗｓの２倍の長さであり、この基準半周期Ｗｓの２倍の長さが、センシング基準電極線４０ＫＲにおける屈曲の繰り返しの１周期の長さである。
上記構成では、換言すれば、複数の基準屈曲部４０Ｑは、第１仮想屈曲部の一例である図中山部と、第２仮想屈曲部の一例である図中谷部とから構成され、第１仮想屈曲部と第２仮想屈曲部とは、センシング基準電極線４０ＫＲに沿って周期的に１つずつ交互に並ぶ。そして、複数の第１仮想屈曲部と複数の第２仮想屈曲部とは、第１方向Ｄ１に沿って延びる別々の直線上に位置する。
複数のセンシング基準電極線４０ＫＲは、第１方向Ｄ１に位相のずれた状態で第２方向Ｄ２に沿って並んでいる。すなわち、第２方向Ｄ２に沿って互いに隣り合うセンシング基準電極線４０ＫＲにおいて、第２方向Ｄ２に沿って並ぶ部分の位相は、互いに異なっている。位相は、センシング基準電極線４０ＫＲにおける１周期内での第１方向Ｄ１における位置であり、例えば、谷部である基準屈曲部４０Ｑから、この基準屈曲部４０Ｑと第１方向Ｄ１に沿って隣り合う谷部である基準屈曲部４０Ｑまでの部分における位置である。
詳細には、互いに隣り合うセンシング基準電極線４０ＫＲにおいて、第２方向Ｄ２に沿って並ぶ部分は逆位相になっている。換言すれば、互いに隣り合うセンシング基準電極線４０ＫＲの位相は反転している。例えば、図５に示す領域Ｓ１の中央部分では、谷部間を１周期とするとき、図中上側のセンシング基準電極線４０ＫＲの位相は、１周期の開始位置に相当し、図中下側のセンシング基準電極線４０ＫＲの位相は、１周期の２分の１の位置に相当する。こうした構成においては、第２方向Ｄ２に沿って、山部である基準屈曲部４０Ｑと谷部である基準屈曲部４０Ｑとが交互に並び、また、基準短線部４０Ｅａと基準短線部４０Ｅｂとが交互に並ぶ。換言すれば、互いに隣り合うセンシング基準電極線４０ＫＲにおいて、これらの電極線が有する基準屈曲部４０Ｑが向かい合う。
複数のセンシング基準電極線４０ＫＲは、第２方向Ｄ２に沿って、一定の配列間隔で並び、この配列間隔が基準間隔Ｐｓである。すなわち、基準間隔Ｐｓは、互いに隣り合うセンシング基準電極線４０ＫＲにおける、第１仮想屈曲部である基準屈曲部４０Ｑ同士の間、もしくは、第２仮想屈曲部である基準屈曲部４０Ｑ同士の間の第２方向Ｄ２に沿った距離である。
第２方向Ｄ２に沿って互いに隣り合うセンシング基準電極線４０ＫＲの間の隙間の長さが、電極線間ギャップＧｓである。換言すれば、電極線間ギャップＧｓは、互いに隣り合うセンシング基準電極線４０ＫＲにおいて向かい合う２つの基準屈曲部４０Ｑの間、すなわち、一方のセンシング基準電極線４０ＫＲにおける第１仮想屈曲部と他方のセンシング基準電極線４０ＫＲにおける第２仮想屈曲部との間の、第２方向Ｄ２に沿った距離である。
電極線間ギャップＧｓが大きすぎると、電極線間ギャップＧｓに起因した周期性が生じることに起因して、センシング基準パターンを基に作成される電極線パターンを画素パターンと重ね合わせた場合にモアレが生じやすくなる。一方、電極線間ギャップＧｓが小さすぎると、電極線パターンにて電極線の屈曲部付近を精密に形成することが困難になる。特に、電極線が金属薄膜のエッチングによって形成される場合には、屈曲部同士が近接する部分において電極線の線幅が設計寸法よりも太くなり、屈曲部付近が点状に視認されやすくなる。
こうした観点から、基準間隔Ｐｓに対する電極線間ギャップＧｓの百分率をギャップ率Ｒｇとするとき、ギャップ率Ｒｇは、０％以上２５％以下であることが好ましく、５％以上１０％以下であることがより好ましい。
センシング基準パターンの形状を規定する上述の各パラメータは、例えば、フーリエ解析を利用して、センシング基準パターンと表示パネル１０の画素パターンとを重ね合わせたときに、モアレの発生が抑えられる値に設定されることが好ましい。具体的には、センシング基準パターンを所定周期の画素パターンと重ね合わせたときに生じるモアレのコントラストや、モアレとして視認される縞のピッチおよび角度を算出し、モアレが視認され難くなるように、各パラメータの値が設定される。このとき、互いに異なるサイズや互いに異なる解像度の複数の表示パネル１０が有する画素パターンに対し、共通してモアレの発生が抑えられる各パラメータの値が求められることが好ましい。重ね合わせの対象となる複数の表示パネル１０は、少なくとも、互いに異なるサイズを有する２種類の表示パネル、もしくは、互いに異なる解像度を有する２種類の表示パネルを含んでいればよい。
フーリエ解析では、重ね合わされるパターンに対してフーリエ変換を行って周波数情報を取得し、得られた二次元フーリエパターンの畳み込み（Ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎ）を計算した上で、２次元マスクをかけて、逆フーリエ変換によって画像の再構成を行う。モアレのピッチは、重ね合わされる元のパターンの周期より大きいため、上記２次元マスクは、２次元マスクによって高周波成分が取り除かれ、低周波成分のみが取り出されるようにかければよい。マスクの大きさを、人間の視覚応答特性に応じて決まるサイズに設定することによって、画像の再構成後に、モアレのコントラストやピッチや角度を算出することに基づき、視認されるモアレの程度を判断できる。
また、基準間隔Ｐｓは、表示パネル１０における第１画素幅Ｐ１および第２画素幅Ｐ２の１０％以上６００％以下の範囲で設定されることが好ましい。第１画素幅Ｐ１と第２画素幅Ｐ２とが異なる場合には、第１画素幅Ｐ１および第２画素幅Ｐ２のうちの大きい方の画素幅が基準とされればよい。基準間隔Ｐｓが第１画素幅Ｐ１および第２画素幅Ｐ２の１０％以上であれば、センシング基準パターンを基に作成される電極線パターン内にて電極線の占める割合が過剰になりすぎないため、タッチパネル２０における光の透過率の低下が抑えられる。一方、基準間隔Ｐｓが第１画素幅Ｐ１および第２画素幅Ｐ２の６００％以下であれば、タッチパネルにおける位置の検出精度が高められる。
また、基準角度αｓは、９５度以上１５０度以下であることが好ましく、１００度以上１４０度以下であることがさらに好ましい。基準角度αｓが９５度以上であると、基準短線部４０Ｅの数が多くなってパターン内で電極線の占める割合が過剰になることが抑えられる。一方、基準角度αｓが１５０度以下であると、基準半周期Ｗｓが大きすぎない範囲に保たれるため、基準間隔Ｐｓおよび基準幅Ｈｓを適切な範囲内の値に設定することが容易となる。
図６を参照して、センシング基準パターンを基に作成されるセンシング電極線３３ＳＲのパターンについて説明する。
図６が示すように、複数のセンシング電極線３３ＳＲから構成されるパターンは、複数のセンシング基準電極線４０ＫＲにおける基準屈曲部４０Ｑの位置を不規則に変位させたパターンである。図６においては、センシング基準電極線４０ＫＲを細線で示し、センシング電極線３３ＳＲを太線で示している。
センシング基準電極線４０ＫＲの基準屈曲部４０Ｑの位置を、基準屈曲部４０Ｑを囲む三角形状の変位領域Ｓｓ内で動かした位置に、センシング電極線３３ＳＲの屈曲部３３Ｑが配置される。１つのセンシング電極線３３ＳＲは、１つのセンシング基準電極線４０ＫＲにおける各基準屈曲部４０Ｑの位置を、基準屈曲部４０Ｑごとの変位領域Ｓｓ内で基準屈曲部４０Ｑの並びの順序に対して不規則に変位した形状を有する。複数のセンシング基準電極線４０ＫＲにおける各基準屈曲部４０Ｑの位置を、各センシング基準電極線４０ＫＲにおける基準屈曲部４０Ｑの並びの順序に対し不規則に変位することによって、複数のセンシング電極線３３ＳＲから構成されるパターンが形成される。
変位領域Ｓｓは、第１方向Ｄ１に沿って延びる底辺Ｂｋを有する二等辺三角形状を有し、底辺Ｂｋがセンシング基準電極線４０ＫＲの外側に向けられ、基準屈曲部４０Ｑを通って第２方向Ｄ２に延びる直線が、二等辺三角形の頂点と底辺Ｂｋの中点とを通るように配置される。底辺Ｂｋは、第２方向Ｄ２に沿って互いに隣り合うセンシング基準電極線４０ＫＲの間の中央に配置される。そして、底辺Ｂｋは、一方のセンシング基準電極線４０ＫＲの基準屈曲部４０Ｑに対して設定される変位領域Ｓｓと、この基準屈曲部４０Ｑと向かい合う、他方のセンシング基準電極線４０ＫＲの基準屈曲部４０Ｑに対して設定される変位領域Ｓｓとの間で共有されている。すなわち、変位領域Ｓｓの底辺Ｂｋは、第２方向Ｄ２におけるセンシング基準電極線４０ＫＲの中央の位置から、第２方向Ｄ２に基準間隔Ｐｓの２分の１の長さだけ離れた位置に配置される。
変位領域Ｓｓである三角形の高さｄｓ１と、底辺Ｂｋの長さｄｓ２とは、基準間隔Ｐｓに対する高さｄｓ１の比と、基準半周期Ｗｓの２倍の長さに対する長さｄｓ２の比とが一致するように設定される。この基準間隔Ｐｓに対する高さｄｓ１の比が、変位率Ｒｓである。変位率Ｒｓが大きいほど、変位領域Ｓｓが大きくなり、すなわち、基準屈曲部４０Ｑに対して屈曲部３３Ｑが変位する範囲が大きくなる。そのため、変位率Ｒｓが大きいほど、センシング電極線３３ＳＲの規則性が崩れ、センシング電極線３３ＳＲのパターンの周期性が低下する。
このように作成されるセンシング電極線３３ＳＲは、不規則に屈曲を繰り返しながら第１方向Ｄ１に延びる折れ線形状を有している。詳細には、センシング電極線３３ＳＲは、複数の屈曲部３３Ｑと、センシング電極線３３ＳＲに沿って互いに隣り合う屈曲部３３Ｑを結ぶ直線形状を有した複数の短線部３３Ｅとを含んでいる。屈曲部３３Ｑは、互いに隣り合う２つの短線部３３Ｅが接続される部分であり、第１屈曲部の一例である図中山部に相当する屈曲部３３Ｑと、第２屈曲部の一例である図中谷部に相当する屈曲部３３Ｑとが、センシング電極線３３ＳＲに沿って１つずつ交互に並んでいる。屈曲部３３Ｑは、センシング基準電極線４０ＫＲの基準屈曲部４０Ｑを変位領域Ｓｓ内で変位した位置に配置され、この屈曲部３３Ｑを結ぶ位置に、短線部３３Ｅが位置する。
複数の短線部３３Ｅの各々は、短線部３３Ｅの延びる方向に沿って長さＬｓを有し、複数の短線部３３Ｅには、互いに異なる長さＬｓを有する短線部３３Ｅが含まれる。すなわち、複数の短線部３３Ｅにおいて、長さＬｓは一定ではない。第１方向Ｄ１に沿って並ぶ複数の短線部３３Ｅの間で、短線部３３Ｅの並びの順序に対し長さＬｓは不規則に変化している。複数の短線部３３Ｅの各々は、基軸線Ａ１に対して傾きθｓを有し、複数の短線部３３Ｅには、互いに異なる大きさの傾きθｓを有する短線部３３Ｅが含まれる。すなわち、複数の短線部３３Ｅにおいて、傾きθｓの絶対値は一定ではない。第１方向Ｄ１に沿って並ぶ複数の短線部３３Ｅの間で、短線部３３Ｅの並びの順序に対し傾きθｓの絶対値は不規則に変化している。
図７および図８を参照して、複数のドライブ電極線３１ＤＲが構成するパターンの基とされるドライブ基準パターン、および、ドライブ基準パターンを基に作成されるドライブ電極線３１ＤＲのパターンについて説明する。ドライブ基準パターンも、センシング基準パターンと同様、規則的な折れ線形状を有する仮想的な電極線から構成され、ドライブ基準パターンの屈曲部を変位させることによって、ドライブ電極線３１ＤＲのパターンが作成される。
図７が示すように、ドライブ基準パターンを構成する仮想的な電極線であるドライブ基準電極線４１ＫＲは、第２方向Ｄ２に沿って交互に繰り返される２種類の基準短線部４１Ｅと、２種類の基準短線部４１Ｅが接続される部分である基準屈曲部４１Ｑとを含んでいる。ドライブ基準パターンが含む基準短線部４１Ｅの長さは一定である。２種類の基準短線部４１Ｅのうち、一方の基準短線部４１Ｅが、第２方向Ｄ２に沿って延びる仮想的な直線である基軸線Ａ２に対して有する傾きは正であり、他方の基準短線部４１Ｅが、基軸線Ａ２に対して有する傾きは負であり、これらの傾きの絶対値は等しい。ドライブ基準電極線４１ＫＲにおける第１方向Ｄ１の一方側に位置する基準屈曲部４１Ｑと他方側に位置する基準屈曲部４１Ｑとは、第２方向Ｄ２に沿って延びる別々の直線上に位置する。
ドライブ基準電極線４１ＫＲにおいて、互いに隣り合う２つの基準短線部４１Ｅのなす角の角度は、基準角度αｄであり、ドライブ基準電極線４１ＫＲにおける第１方向Ｄ１の一方側に位置する基準屈曲部４１Ｑと、第１方向Ｄ１の他方側に位置する基準屈曲部４１Ｑとの間の、第１方向Ｄ１に沿った長さが基準幅Ｈｄである。ドライブ基準電極線４１ＫＲに沿って並ぶ２つの基準屈曲部４１Ｑの間の第２方向Ｄ２に沿った長さが基準半周期Ｗｄである。ドライブ基準電極線４１ＫＲにおいて、第２方向Ｄ２に沿って隣り合う基準屈曲部４１Ｑの間の長さは、基準半周期Ｗｄの２倍の長さであり、この基準半周期Ｗｄの２倍の長さが、ドライブ基準電極線４１ＫＲにおける屈曲の繰り返しの１周期の長さである。ドライブ基準パターンにおいて、基準角度αｄ、基準幅Ｈｄ、基準半周期Ｗｄはそれぞれ一定である。
複数のドライブ基準電極線４１ＫＲは、第１方向Ｄ１に沿って、一定の配列間隔である基準間隔Ｐｄで並んでいる。複数のドライブ基準電極線４１ＫＲは、第２方向Ｄ２に位相のずれた状態で第１方向Ｄ１に沿って並んでいる。位相は、ドライブ基準電極線４１ＫＲにおける１周期内での第２方向Ｄ２における位置である。詳細には、互いに隣り合うドライブ基準電極線４１ＫＲにおいて、第１方向Ｄ１に沿って並ぶ部分は逆位相になっており、これらの電極線が有する基準屈曲部４１Ｑが向かい合っている。
第１方向Ｄ１に沿って互いに隣り合うドライブ基準電極線４１ＫＲの間の隙間の長さが、電極線間ギャップＧｄである。電極線間ギャップＧｄは、基準間隔Ｐｄに対する電極線間ギャップＧｄの百分率であるギャップ率が、センシング基準パターンでのギャップ率Ｒｇと一致するように、設定される。すなわち、センシング基準パターンとドライブ基準パターンとのいずれにおいても、ギャップ率は、所定のギャップ率Ｒｇとなっている。
ここで、基準半周期Ｗｓ，Ｗｄおよび基準間隔Ｐｓ，Ｐｄについて、センシング基準電極線４０ＫＲの基準半周期Ｗｓは、ドライブ基準電極線４１ＫＲの基準間隔Ｐｄと一致し（Ｗｓ＝Ｐｄ）、ドライブ基準電極線４１ＫＲの基準半周期Ｗｄは、センシング基準電極線４０ＫＲの基準間隔Ｐｓ一致する（Ｗｄ＝Ｐｓ）ように設定される。なお、このように基準半周期Ｗｓ，Ｗｄおよび基準間隔Ｐｓ，Ｐｄが設定されるとき、センシング基準電極線４０ＫＲの基準角度αｓとドライブ基準電極線４１ＫＲの基準角度αｄとの少なくとも一方が、上述の基準角度αｓの好ましい範囲として示した範囲に含まれればよい。
図８が示すように、複数のドライブ電極線３１ＤＲから構成されるパターンは、複数のドライブ基準電極線４１ＫＲにおける基準屈曲部４１Ｑの位置を不規則に変位させたパターンである。図８においては、ドライブ基準電極線４１ＫＲを細線で示し、ドライブ電極線３１ＤＲを太線で示している。
ドライブ基準電極線４１ＫＲの基準屈曲部４１Ｑの位置を、基準屈曲部４１Ｑを囲む三角形状の変位領域Ｓｄ内で動かした位置に、ドライブ電極線３１ＤＲの屈曲部３１Ｑが配置される。１つのドライブ電極線３１ＤＲは、１つのドライブ基準電極線４１ＫＲにおける各基準屈曲部４１Ｑの位置を、基準屈曲部４１Ｑごとの変位領域Ｓｄ内で基準屈曲部４１Ｑの並びの順序に対して不規則に変位した形状を有する。
変位領域Ｓｄは、第２方向Ｄ２に沿って延びる底辺を有する二等辺三角形状を有し、底辺がドライブ基準電極線４１ＫＲの外側に向けられ、基準屈曲部４１Ｑを通って第１方向Ｄ１に延びる直線が、二等辺三角形の頂点と底辺の中点とを通るように配置される。底辺は、第１方向Ｄ１に沿って互いに隣り合うドライブ基準電極線４１ＫＲの間の中央に配置される。
変位領域Ｓｄである三角形の高さｄｄ１と、底辺の長さｄｄ２とは、基準間隔Ｐｄに対する高さｄｄ１の比と、基準半周期Ｗｄの２倍の長さに対する長さｄｄ２の比とが一致するように設定される。この基準間隔Ｐｄに対する高さｄｄ１の比が、変位率Ｒｄであり、変位率Ｒｄは、変位率Ｒｓと一致する。
このように作成されるドライブ電極線３１ＤＲは、複数の屈曲部３１Ｑと、ドライブ電極線３１ＤＲに沿って互いに隣り合う屈曲部３１Ｑを結ぶ直線形状を有した複数の短線部３１Ｅとを含んでいる。屈曲部３１Ｑは、ドライブ基準電極線４１ＫＲの基準屈曲部４１Ｑを変位領域Ｓｄ内で変位した位置に配置され、この屈曲部３１Ｑを結ぶ位置に、短線部３１Ｅが位置する。
各ドライブ電極線３１ＤＲにおいて、短線部３１Ｅの延びる方向に沿った長さは、第２方向Ｄ２に沿って並ぶ複数の短線部３１Ｅの間で、短線部３１Ｅの並びの順序に対し不規則に変化している。また、各ドライブ電極線３１ＤＲにおいて、基軸線Ａ２に対する短線部３１Ｅの傾きの絶対値は、第２方向Ｄ２に沿って並ぶ複数の短線部３１Ｅの間で、短線部３１Ｅの並びの順序に対し不規則に変化している。
図９および図１０を参照して、複数のセンシング電極線３３ＳＲと複数のドライブ電極線３１ＤＲとが重ね合わされることによって形成される電極線パターンについて説明する。
導電性フィルム２１では、透明誘電体基板３３の表面と対向する方向から見て、複数のセンシング電極線３３ＳＲから構成されるパターンと、複数のドライブ電極線３１ＤＲから構成されるパターンとが重ね合わされたパターンである電極線パターンが形成される。このとき、センシング電極３３ＳＰの延びる方向とドライブ電極３１ＤＰの延びる方向とが直交するように、これらの電極線が重ねられる。こうした電極線パターンは、センシング基準パターンとドライブ基準パターンとが第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２とが直交するように重ね合わされたパターンである基準パターンに対して、屈曲部が不規則に変位されたパターンである。
図９は基準パターンを示す。Ｗｓ＝Ｐｄ、かつ、Ｗｄ＝Ｐｓである場合、ドライブ基準電極線４１ＫＲに対するセンシング基準電極線４０ＫＲの配置、すなわち、基準屈曲部４１Ｑや基準短線部４１Ｅに対する基準屈曲部４０Ｑや基準短線部４０Ｅの位置が、基準パターン内で一定となる。したがって、基準パターンにおいて、電極線の配置の密度の均一性を高めることが可能であり、ひいては、電極線パターンにおける電極線の配置の密度がパターン内で過度に不均一になることが抑えられる。
具体的には、図９が示すように、基準パターンにおいて、センシング基準電極線４０ＫＲの基準屈曲部４０Ｑは、互いに隣り合うドライブ基準電極線４１ＫＲの間の中央部で、これらの電極線間の隙間と重なる。また、ドライブ基準電極線４１ＫＲの基準屈曲部４１Ｑは、互いに隣り合うセンシング基準電極線４０ＫＲの間の中央部で、これらの電極線間の隙間と重なる。そして、センシング基準電極線４０ＫＲの基準短線部４０Ｅの中点と、ドライブ基準電極線４１ＫＲの基準短線部４１Ｅの中点とが交差する。
図１０は、図９に示した基準パターンを基に作成された電極線パターンを示す。直線状に延びる電極線が交差するパターンのように、同一形状の矩形が繰り返されるパターンと比較して、本実施形態の電極線パターンは、矩形とは異なる多角形から構成されるパターンであるため、パターンの周期性が低い。したがって、画素パターンと電極線パターンとのずれが、２つの周期構造のずれとして認識され難くなるため、本実施形態の電極線パターンを表示パネル１０の画素パターンと重ね合わせた場合に、モアレが視認されることが抑えられる。その結果、表示装置１００にて視認される画像の品質の低下が抑えられる。
特に、電極線パターンを構成するセンシング電極線３３ＳＲおよびドライブ電極線３１ＤＲの各々が不規則な屈曲線形状を有するため、規則的な屈曲線形状を有する電極線からパターンが形成される場合と比較して、パターンの周期性がより低くなる。したがって、電極線パターンと画素パターンとを重ね合わせた場合に、モアレが視認されることがより好適に抑えられる。
また、基準パターンにおけるセンシング基準電極線４０ＫＲおよびドライブ基準電極線４１ＫＲの形状は、基準角度αｓ，αｄや基準半周期Ｗｓ，Ｗｄ等のパラメータがモアレの生じ難い値に設定されていることにより、モアレを抑えやすい形状とされている。そして、こうしたモアレを抑えやすい基準パターンの周期性が崩されることによって、電極線パターンは、より一層、モアレが視認されることを抑えられるパターンとなる。
また、基準パターンにおいて、互いに隣り合う電極線の位相がずれていることにより、第１方向Ｄ１や第２方向Ｄ２に沿って、同一の傾きの基準短線部４０Ｅ，４１Ｅが並ぶことは起こらず、基準パターンを基に作成された電極線パターンにおいても、同一の傾きの斜線部分が並ぶことが抑えられる。同一の傾きの斜線部分が並ぶと、これらの斜線部分が構成する帯状の領域が電極線の並ぶ方向に延びるように形成され、さらに、斜線部分の傾きが互いに異なる２種類の帯状の領域が交互に並ぶと、帯状のパターンが、特に、表示装置１００の非点灯時に外光の反射によって視認される場合がある。
本実施形態においては、同一の傾きの斜線部分が並ぶことが抑えられるため、こうした帯状のパターンが視認されることが抑えられ、その結果、操作面２０Ｓから見たタッチパネル２０の外観の品質が低くなることが抑えられる。
［電極線パターンの周期性の評価］
図１１〜図１６を参照して、本実施形態の電極線パターンが有する周期性と、砂目の発生との関係を、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ）によって解析した結果を用いて考察する。
図１１は、第１方向Ｄ１を水平方向、第２方向Ｄ２を垂直方向として、基準パターン、すなわち、センシング基準電極線４０ＫＲとドライブ基準電極線４１ＫＲとが重ね合わされたパターンに対して二次元フーリエ変換を行い、それによって得られたパワースペクトルの一例を模式的に示す図である。図１１は、特徴的なピークを強調して示しており、基準パターンと関連の低い微弱な点は割愛されている。なお、図１５は、基準パターンの一例についての実際のパワースペクトルの画像を示す。
図１１が示すように、２次元の周波数空間には、基準パターンにおける基準短線部４０Ｅ，４１Ｅの並び、換言すれば、折れ線の斜線部分の並びの周期性に由来する周波数成分のピークを示す輝点Ｇ１が現れている。輝点Ｇ１に対応する空間周波数が、第１空間周波数ｆｓである。輝点Ｇ１は、水平方向の軸であるｕ軸、および、垂直方向の軸であるｖ軸の各々に対して対称に現れ、原点に対して輝点Ｇ１が現れる方向は、基準角度αｓ，αｄの大きさに応じて決まる。
また、ｕ軸上およびｖ軸上には、基準パターンにおける基準屈曲部４０Ｑ，４１Ｑの並び、換言すれば、折れ線の頂点部分の並びの周期性に由来する周波数成分のピークを示す輝点Ｇ２，Ｇ３が現れている。このうち、輝点Ｇ２はｕ軸上に位置し、輝点Ｇ２に対応する空間周波数が、第２空間周波数ｆｗである。輝点Ｇ２は、原点に対して対象に現れ、輝点Ｇ２の位置は、基準半周期Ｗｓの大きさ、すなわち、基準間隔Ｐｄの大きさに応じて決まる。また、輝点Ｇ３はｖ軸上に位置し、輝点Ｇ３に対応する空間周波数が、第３空間周波数ｆｐである。輝点Ｇ３は、原点に対して対象に現れ、輝点Ｇ３の位置は、基準間隔Ｐｓの大きさ、すなわち、基準半周期Ｗｄの大きさに応じて決まる。
また、輝点Ｇ１の現れる方向には、高次成分のピークを示す輝点Ｇ４が現れている。輝点Ｇ４は、第１空間周波数ｆｓの整数倍に対応する位置に現れる。
図１２は、基準パターンのパワースペクトルにおける空間周波数ごとのスペクトル強度を定量的に表した図である。詳細には、図１２に示すグラフの横軸は空間周波数であり、縦軸は、スペクトル密度の常用対数値である。
スペクトル密度は、所定の周波数幅ごとにスペクトルの強さを表す尺度である。スペクトル密度の算出方法について以下に説明する。まず、パワースペクトルに示される空間周波数を、所定の微小な範囲に分割する。この範囲が、単位周波数幅である。続いて、単位周波数幅ごとに、各範囲に含まれる空間周波数でのスペクトル強度を積算する。そして、単位周波数幅ごとのスペクトル強度の積算値を、単位周波数幅の大きさで除することによって、各単位周波数幅のスペクトル密度が求められる。単位周波数幅の大きさは、１つの範囲に含まれる空間周波数の値の幅である。図１２は、各単位周波数幅におけるスペクトル密度の常用対数をプロットした点の近似曲線を示す。
図１２が示すように、図１１のパワースペクトルに現れていた輝点Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３に対応する空間周波数ｆｗ，ｆｐ，ｆｓ、および、高次成分に対応する空間周波数ｆｓ２について、突出したピークが形成されている。第２空間周波数ｆｗおよび第３空間周波数ｆｐの各々のピークは、第１空間周波数ｆｓのピークよりも小さい。
図１３は、第１方向Ｄ１を水平方向、第２方向Ｄ２を垂直方向として、本実施形態の電極線パターン、すなわち、センシング電極線３３ＳＲとドライブ電極線３１ＤＲとが重ね合わされたパターンに対して二次元フーリエ変換を行い、それによって得られたパワースペクトルの一例を模式的に示す図である。なお、図１６は、電極線パターンの一例についての実際のパワースペクトルの画像を示す。
図１３が示すように、屈曲部の変位により基準パターンに対して電極線パターンの周期性が低くなっていることに起因して、電極線パターンのパワースペクトルでは、帯状に分布する多数の点が現れる。この帯状に点が分布する領域は、原点から輝点Ｇ２，Ｇ３が現れていた位置付近まで広がるとともに、輝点Ｇ１の現れていた方向を中心とした方向に高周波領域に延びる。
図１４は、図１２と同様の方法によって、電極線パターンのパワースペクトルを対象として、空間周波数とスペクトル密度との関係を実線で示し、基準パターンのパワースペクトルを対象として、空間周波数とスペクトル密度との関係を一点鎖線で示す図である。スペクトル密度は、図１２と同様、常用対数を用いて示している。
図１４が示すように、電極線パターンでは、ピークが分散し、基準パターンと比較して、突出したピークの減衰や消失が生じている。特に、電極線パターンと基準パターンとは低周波領域で差異が大きく、電極線パターンにおいては、空間周波数ｆｗ，ｆｐに対応するピークは、分散したピークに埋もれている。
電極線パターンでの低周波領域において、突出したピークが観察されず、スペクトル密度の大きさが全体的に増大していることは、この領域に、単一のピークではなく、分散した種々のピークが混在していることを示す。このことは、電極線パターンにおいて、低い周波数、すなわち、視認性の高い周波数で特定の周期構造が見えることが抑えられる一方で、電極線パターンに靄がかかるようにムラが見える、つまり、砂目を生じさせる因子が増大していることを示す。したがって、基準パターンに対し、電極線パターンにおける低周波領域でのスペクトル密度の増大が過大であると、モアレが生じ難くなる一方で砂目が強く観察されやすくなる。
そこで、モアレと砂目とを低減して表示装置１００にて視認される画像の品質の低下を抑えるためには、電極線パターンとして、基準パターンをどの程度まで崩したパターンが許容されるか、換言すれば、低周波領域でのスペクトル密度の増大がどの程度まで許容されるかを評価するパラメータとして、本願の発明者は、以下に説明する第１評価値Ｅｖ１を導入した。
まず、第１評価値Ｅｖ１の算出に用いる規定周波数領域について説明する。規定周波数領域は、第１空間周波数ｆｓの４分の１の値である空間周波数ｆｑ、第２空間周波数ｆｗ、および、第３空間周波数ｆｐの３つの周波数値のうちの最小値以下の周波数領域である。例えば、図１４においては、空間周波数ｆｑ以下の周波数領域が規定周波数領域である。
そして、第１評価値Ｅｖ１は、電極線パターンにおける規定周波数領域のスペクトル密度の積算値を、基準パターンにおける規定周波数領域のスペクトル密度の積算値で除した値の常用対数である。すなわち、第１評価値Ｅｖ１は、基準パターンに対する電極線パターンの、規定周波数領域におけるスペクトル密度の比の常用対数である。スペクトル密度の積算値は、例えば、単位周波数幅ごとのスペクトル密度の総和として求められる。
表１を参照して、第１評価値Ｅｖ１と砂目の発生の程度との関係についての試験結果について述べる。表１は、変位率Ｒｓを変化させて作成した複数の電極線パターンについて、砂目の発生の程度を評価した結果を示す。電極線パターンの作成に用いた基準パターンにおいて、基準半周期Ｗｓ、および、基準半周期Ｗｓと一致する基準間隔Ｐｄは、２５０μｍ以上３５０μｍ以下の範囲に含まれる所定の値であり、基準間隔Ｐｓ、および、基準間隔Ｐｓと一致する基準半周期Ｗｄは、１５０μｍ以上２５０μｍ以下の範囲に含まれる所定の値である。なお、表１の第１評価値Ｅｖ１は、電極線パターンごとに、電極線パターンと、その電極線パターンの基となる基準パターンとを対象として算出し、小数第２位以下を四捨五入した値で示している。
砂目の評価は、目視によって行った。砂目の評価においては、砂目の強さを４段階に分け、砂目が視認されない場合を「◎」、弱い砂目が視認される場合を「○」、中程度の砂目が視認される場合を「△」、強い砂目が視認される場合を「×」とした。なお、砂目が視認されるとは、パターンが位置する領域に砂状に分布するちらつきが感じられたり、領域がぎらついて見えたりすることを意味する。
表１に示されるように、第１評価値Ｅｖ１が３．６以下である電極線パターンでは、強い砂目は視認されない。すなわち、第１評価値Ｅｖ１が３．６以下であれば、砂目の発生が抑制される。また、ギャップ率Ｒｇが小さいほど、すなわち、電極線間ギャップＧｓ，Ｇｄが小さいほど、砂目が弱くなる第１評価値Ｅｖ１の値が大きくなる傾向が確認される。これは、電極線間ギャップＧｓ，Ｇｄが大きくなるほど、電極線間ギャップＧｓ，Ｇｄに起因した周期性に由来するピークが基準パターンにて大きくなることにより、基準パターンと電極線パターンとにおいて、低周波領域でのスペクトル密度の積算値の差が小さくなるためであると考えられる。
ギャップ率Ｒｇの好ましい範囲である５％以上１０％以下の範囲においては、変位率Ｒｓを０から１．０まで変化させるとき、第１評価値Ｅｖ１が、０から４程度となる。第１評価値Ｅｖ１がこうした範囲である場合に、３．６を閾値として第１評価値Ｅｖ１によって電極線パターンの良否を判定する構成であれば、特に、第１評価値Ｅｖ１が砂目についての指標として有効に機能する。
また、モアレを抑えるためには、基準パターンと比較して、電極線パターンにて周期構造が視認されにくいこと、すなわち、低周波領域でのスペクトル密度の積算値が適度に大きいことが好ましい。こうした観点から、第１評価値Ｅｖ１は、１．０以上であることが好ましい。
なお、第１実施形態において、透明誘電体基板３３は透明誘電体層の一例である。そして、透明誘電体基板３３の表面が第１面の一例であり、透明誘電体基板３３の裏面が第２面の一例であり、センシング電極線３３ＳＲが第１電極線の一例であり、ドライブ電極線３１ＤＲが第２電極線の一例である。さらに、センシング基準電極線４０ＫＲが第１基準電極線の一例であり、ドライブ基準電極線４１ＫＲが第２基準電極線の一例である。
以上説明したように、第１実施形態によれば、以下に列挙する効果を得ることができる。
（１）第１評価値Ｅｖ１が３．６以下である電極線パターンであれば、不規則な屈曲線形状の電極線から構成される電極線パターンにおいて、強い砂目が生じることが抑えられる程度に、パターンの周期性が保たれる。したがって、電極線パターンと画素パターンとの重ね合わせに際してモアレが視認されることが抑えられるとともに、砂目が視認されることも抑えられる。したがって、表示装置１００にて視認される画像の品質の低下を抑えることができる。
（２）第１評価値Ｅｖ１が１．０以上である電極線パターンであれば、電極線パターンにおいて周期構造を視認させる周期性が、モアレが抑えられる程度に十分に低い。したがって、電極線パターンと画素パターンとの重ね合わせに際してモアレが好適に抑えられる。
（３）ギャップ率Ｒｇが５％以上１０％以下であれば、電極線間ギャップＧｓ，Ｇｄが大きすぎないため、電極線間ギャップＧｓ，Ｇｄに起因した周期性が電極線パターンに生じてモアレが視認されることが抑えられる。また、電極線間ギャップＧｓ，Ｇｄが小さすぎないため、電極線パターンにて電極線の屈曲部付近の形状を精密に形成することが可能であり、例えば、電極線の線幅が局所的に太くなって点状に視認されることが抑えられる。
（第２実施形態）
図１７〜図２０を参照して、導電性フィルム、タッチパネル、および、表示装置の第２実施形態について説明する。以下では、第２実施形態と第１実施形態との相違点を中心に説明し、第１実施形態と同様の構成については同じ符号を付してその説明を省略する。
第２実施形態の電極線パターンは、第１実施形態と同様、不規則な屈曲線形状を有する複数のセンシング電極線３３ＳＲおよび複数のドライブ電極線３１ＤＲから構成される。第２実施形態の電極線パターンも、第１実施形態と同様、センシング基準電極線４０ＫＲおよびドライブ基準電極線４１ＫＲから構成される基準パターンにおける屈曲部の位置を不規則に変位させることにより作成される。
ところで、導電性フィルム２１の形成に際しては、センシング電極線３３ＳＲが形成された基板と、ドライブ電極線３１ＤＲが形成された基板とが貼り合わされることによって、電極線パターンが形成される。このとき、重ね合わされる基板同士の位置が、設計上の位置からずれると、センシング電極線３３ＳＲのパターンに対するドライブ電極線３１ＤＲのパターンの位置も、設計上の位置、すなわち、理想的な位置からずれる。こうしたパターンのずれである表裏ずれが、電極線パターンに新たな周期構造を生じさせ、この周期構造がモアレの要因となる場合がある。
図１７は、表裏ずれが生じている基準パターンについて、第１方向Ｄ１を水平方向、第２方向Ｄ２を垂直方向として、二次元フーリエ変換を行うことにより得られたパワースペクトルの一例を模式的に示す図である。図１７は、特徴的なピークを強調して示しており、パターンと関連の低い微弱な点は割愛されている。
図１７に示すパワースペクトルにおいては、図１１に示した表裏ずれのない基準パターンのパワースペクトルと比較して、輝点Ｇ１〜Ｇ４に加え、表裏ずれ、すなわち、センシング基準パターンとドライブ基準パターンとのずれに起因して生じた周期に由来する周波数成分のピークを示す輝点Ｇ５が現れている。輝点Ｇ５に対応する空間周波数が、第４空間周波数ｆｈである。輝点Ｇ５は、輝点Ｇ１と同じ方向に現れ、第４空間周波数ｆｈは、第１空間周波数ｆｓよりも小さい。詳細には、表裏ずれに起因して生じた周期は、斜線部分が並ぶことに起因して生じる周期の２倍の周期となり、こうした周期に応じた周波数が、第４空間周波数ｆｈである。すなわち、第４空間周波数ｆｈは、第１空間周波数ｆｓの２分の１の空間周波数である。
図１８は、図１２と同様の方法によって、表裏ずれが生じている基準パターンのパワースペクトルを対象として、空間周波数とスペクトル密度との関係を示す図である。スペクトル密度は、図１２と同様、常用対数を用いて示している。
図１８が示すように、表裏ずれが生じた基準パターンでは、図１２に示した表裏ずれが生じていない基準パターンの場合と比較して、低周波領域に、第４空間周波数ｆｈに対応するピークとして突出したピークが生じている。
図１９は、表裏ずれが生じている電極線パターンについて、第１方向Ｄ１を水平方向、第２方向Ｄ２を垂直方向として、二次元フーリエ変換を行うことにより得られたパワースペクトルの一例を模式的に示す図である。また、図２０は、図１２と同様の方法によって、表裏ずれが生じている電極線パターンのパワースペクトルを対象として、空間周波数とスペクトル密度との関係を実線で示し、表裏ずれが生じている基準パターンのパワースペクトルを対象として、空間周波数とスペクトル密度との関係を一点鎖線で示す図である。スペクトル密度は、図１２と同様、常用対数を用いて示している。
図１９が示すように、図１３と同様、屈曲部の変位により基準パターンに対して電極線パターンの周期性が低くなっていることに起因して、電極線パターンのパワースペクトルでは、帯状に分布する多数の点が現れている。図２０が示すように、電極線パターンでは、ピークが分散し、基準パターンと比較して、突出したピークの減衰や消失が生じている。表裏ずれに起因した第４空間周波数ｆｈに対応するピークも、分散したピークに埋もれる傾向を有するものの、表裏ずれに起因して生じた周期構造の周期性の程度や、電極線パターンにおける周期性の崩れの程度によっては、図２０が示すように、第４空間周波数ｆｈのピークが周囲から突出する場合がある。
第１実施形態にて説明したように、電極線パターンについて、低周波領域において、突出したピークとして単一のピークが形成されることは、視認性の高い周波数で特定の周期構造が形成されて周期構造が認識されやすいことを意味し、モアレが視認されやすくなる。
したがって、第４空間周波数ｆｈのピークの周囲からの突出の程度が小さい方が、モアレの発生を抑えることができる。
そこで、表裏ずれによるモアレを低減して表示装置１００にて視認される画像の品質の低下を抑えるためには、第４空間周波数ｆｈのピークの大きさが周囲のスペクトル密度に対してどの程度まで大きいことが許容されるかを評価するパラメータとして、本願の発明者は、以下に説明する第２評価値Ｅｖ２を導入した。
第２評価値Ｅｖ２の算出には、第１実施形態と同様、規定周波数領域が用いられる。規定周波数領域は、第１実施形態と同様、第１空間周波数ｆｓの４分の１の値である空間周波数ｆｑ、第２空間周波数ｆｗ、および、第３空間周波数ｆｐの３つの周波数値のうちの最小値以下の周波数領域である。例えば、図２０においては、空間周波数ｆｑ以下の周波数領域が規定周波数領域である。
そして、第２評価値Ｅｖ２は、電極線パターンにおける第４空間周波数ｆｈでのスペクトル密度を、電極線パターンにおける規定周波数領域でのスペクトル密度の平均値で除した値の常用対数である。すなわち、第２評価値Ｅｖ２は、電極線パターンにおける、規定周波数領域でのスペクトル密度の平均値に対する第４空間周波数ｆｈでのスペクトル密度の比の常用対数である。スペクトル密度の平均値は、例えば、各単位周波数幅のスペクトル密度の平均として求められる。
第２評価値Ｅｖ２が、２．０以下であれば、第４空間周波数ｆｈでのスペクトル密度が周囲に対して大きくなりすぎないため、表裏ずれによるモアレが良好に抑えられる。特に、理想的な電極線パターンと比較して、センシング電極線３３ＳＲのパターンに対するドライブ電極線３１ＤＲのパターンの位置が、第１方向Ｄ１にｘμｍ、かつ、第２方向Ｄ２にｙμｍだけずれており、ｘ２＋ｙ２＞４５０であるとき、表裏ずれによるモアレが生じやすい。そこで、ｘ２＋ｙ２＞４５０となる表裏ずれが生じているときに、２．０を閾値として第２評価値Ｅｖ２をモアレの程度の指標として用いれば、モアレが好適に低減できる。
また、表裏ずれが生じている場合に、第１実施形態にて説明したように、第１評価値Ｅｖ１が１．０以上となるように電極線パターンを構成すれば、表裏ずれによって形成される周期構造が視認されることも抑えられるため、モアレを的確に抑えることができる。
以上説明したように、第２実施形態によれば、第１実施形態の（１）〜（３）の効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
（４）第２評価値Ｅｖ２が、２．０以下であれば、電極線パターンの表裏ずれが生じた場合に形成される周期構造の周期性が低く抑えられる。したがって、こうした周期性に起因してモアレが視認されることが抑えられる。それゆえ、電極線パターンに表裏ずれが生じた場合であっても、表示装置１００にて視認される画像の品質の低下を抑えることができる。
（５）第１評価値Ｅｖ１が１．０以上であれば、電極線パターンに表裏ずれが生じた場合であっても、表裏ずれに起因した周期構造も含めて低周波の周期構造が視認されることが抑えられるため、モアレが視認されることが的確に抑えられる。
（変形例）
上記各実施形態は、以下のように変更して実施することが可能である。
・上記各実施形態では、センシング基準パターンの基準屈曲部４０Ｑとドライブ基準パターンの基準屈曲部４１Ｑとに、同一の変位率Ｒｓ，Ｒｄの変位領域Ｓｓ，Ｓｄを設定し、この変位領域Ｓｓ，Ｓｄ内で変位した位置に屈曲部３３Ｑ，３１Ｑを配置することによって電極線パターンを作成した。電極線パターンの作成手法はこれに限られず、例えば、センシング基準パターンの変位率Ｒｓとドライブ基準パターンの変位率Ｒｄとは異なってもよいし、変位領域Ｓｓ，Ｓｄの形状は二等辺三角形でなくてもよい。また、互いに隣接する基準電極線にて向かい合う基準屈曲部の組ごとに、屈曲部を変位させてもよいし、電極線の並ぶ方向や電極線の延びる方向のみに、屈曲部を変位させてもよい。また、向かい合う基準屈曲部を変位させた屈曲部、すなわち、電極線パターンにて互いに隣り合う電極線の屈曲部が接触してもよい。また、センシング基準パターンとドライブ基準パターンとでギャップ率は異なってもよい。要は、電極線パターンは、基準パターンにおける屈曲部を、各基準電極線４０ＫＲ，４１ＫＲにおける屈曲部の並びの順序に対し不規則に変位したパターンであればよい。なお、基準パターンを決定する各パラメータは、例えば、電極線パターンにおける特徴解析や、電極線パターンのパワースペクトルから輝点を抽出すること等によって導き出すことが可能である。
・上記各実施形態では、センシング電極線３３ＳＲの屈曲部３３Ｑおよびドライブ電極線３１ＤＲの屈曲部３１Ｑは、直線形状の短線部３３Ｅ，３１Ｅを繋ぐ点状の部分である。これに限らず、屈曲部３３Ｑ，３１Ｑは、電極の延びる方向に互いに隣り合う２つの短線部３３Ｅ，３１Ｅを曲線状に繋ぐ部分であってもよい。
・電極線パターンは、少なくとも画像の品質の低下を抑えたい領域、例えば、操作面２０Ｓから見た中央の領域等に配置される部分において、第１実施形態や第２実施形態の特徴を有していればよい。また、複数のセンシング電極線３３ＳＲからなるパターンは、このパターンに含まれる一部の領域のパターンが第１方向Ｄ１や第２方向Ｄ２に沿って繰り返されるパターンであってもよい。同様に、複数のドライブ電極線３１ＤＲからなるパターンは、このパターンに含まれる一部の領域のパターンが第１方向Ｄ１や第２方向Ｄ２に沿って繰り返されるパターンであってもよい。この場合、上記一部の領域、すなわち、繰り返しの単位領域に含まれる部分が第１電極線もしくは第２電極線である。
・図２１が示すように、タッチパネル２０を構成する導電性フィルム２１において、透明基板３１および透明接着層３２が割愛されてもよい。こうした構成では、透明誘電体基板３３の面のなかで、表示パネル１０と対向する裏面がドライブ電極面３１Ｓとして設定され、ドライブ電極面３１Ｓには、ドライブ電極３１ＤＰが位置する。そして、透明誘電体基板３３における裏面と反対側の面である表面はセンシング電極面３３Ｓであって、センシング電極面３３Ｓには、センシング電極３３ＳＰが位置する。なお、こうした構成において、ドライブ電極３１ＤＰは、例えば、透明誘電体基板３３の一方の面に形成された１つの薄膜が、エッチングによってパターニングされることにより形成され、センシング電極３３ＳＰは、例えば、透明誘電体基板３３の他方の面に形成された１つの薄膜が、エッチングによってパターニングされることにより形成される。
なお、上記各実施形態のように、センシング電極３３ＳＰとドライブ電極３１ＤＰとが互いに異なる基材上に形成されている構成では、１つの基材の両面に電極線が形成されている構成と比較して、電極線の形成が容易である一方で、表裏ずれは生じやすい。したがって、センシング電極３３ＳＰとドライブ電極３１ＤＰとが互いに異なる基材上に形成されている構成において第２実施形態の構成が適用されると効果が高い。
・図２２が示すように、タッチパネル２０において、表示パネル１０に近い構成要素から順番に、ドライブ電極３１ＤＰ、透明基板３１、透明接着層３２、透明誘電体基板３３、センシング電極３３ＳＰ、透明接着層２３、カバー層２２が位置してもよい。
こうした構成において、例えば、ドライブ電極３１ＤＰは、透明基板３１のドライブ電極面３１Ｓとなる１つの面に形成され、センシング電極３３ＳＰは、透明誘電体基板３３のセンシング電極面３３Ｓとなる１つの面に形成される。そして、透明基板３１においてドライブ電極面３１Ｓの反対側の面と、透明誘電体基板３３においてセンシング電極面３３Ｓの反対側の面とが、透明接着層３２によって接着される。この場合、透明基板３１、透明接着層３２、および、透明誘電体基板３３が、透明誘電体層を構成し、透明誘電体基板３３のセンシング電極面３３Ｓが第１面であり、透明基板３１のドライブ電極面３１Ｓが第２面である。
・表示パネル１０とタッチパネル２０とは、個別に形成されていなくともよく、タッチパネル２０は、表示パネル１０と一体に形成されてもよい。こうした構成では、例えば、導電性フィルム２１のうち、複数のドライブ電極３１ＤＰがＴＦＴ層１３に位置する一方、複数のセンシング電極３３ＳＰがカラーフィルタ基板１６と上側偏光板１７との間に位置するインセル型の構成とすることができる。あるいは、導電性フィルム２１がカラーフィルタ基板１６と上側偏光板１７との間に位置するオンセル型の構成でもよい。こうした構成においては、ドライブ電極３１ＤＰとセンシング電極３３ＳＰとに挟まれる層が、透明誘電体層を構成する。
Ａ１，Ａ２…基軸線、Ｄ１…第１方向、Ｄ２…第２方向、Ｇｓ，Ｇｄ…電極線間ギャップ、ＮＤ…容量検出部、Ｐｓ，Ｐｄ…基準間隔、Ｈｓ，Ｈｄ…基準幅、Ｗｓ，Ｗｄ…基準半周期、Ｓｓ，Ｓｄ…変位領域、Ｒｓ，Ｒｄ…変位率、Ｒｇ…ギャップ率、αｓ，αｄ…基準角度、ｆｓ…第１空間周波数、ｆｗ…第２空間周波数、ｆｐ…第３空間周波数、ｆｈ…第４空間周波数、１０…表示パネル、１１…下側偏光板、１２…薄膜トランジスタ基板、１３…ＴＦＴ層、１４…液晶層、１５…カラーフィルタ層、１５Ｐ…画素、１６…カラーフィルタ基板、１７…上側偏光板、２０…タッチパネル、２１…導電性フィルム、２２…カバー層、２３…透明接着層、３１…透明基板、３１Ｓ…ドライブ電極面、３１ＤＰ…ドライブ電極、３１ＤＲ…ドライブ電極線、３１Ｅ…短線部、３１Ｑ…屈曲部、３３…透明誘電体基板、３３ＳＰ…センシング電極、３３ＳＲ…センシング電極線、３３Ｓ…センシング電極面、３３Ｅ…短線部、３３Ｑ…屈曲部、３４…選択回路、３５…検出回路、３６…制御部、４０ＫＲ…センシング基準電極線、４０Ｅ…基準短線部、４０Ｑ…基準屈曲部、４１ＫＲ…ドライブ基準電極線、４１Ｅ…基準短線部、４１Ｑ…基準屈曲部、１００…表示装置。

Claims (6)

  1. 第１面と、前記第１面とは反対側の面である第２面とを有する透明誘電体層と、
    前記第１面にて、不規則に屈曲しながら第１方向に延びるとともに、前記第１方向と直交する第２方向に沿って並ぶ複数の第１電極線と、
    前記第２面にて、不規則に屈曲しながら前記第２方向に延びるとともに、前記第１方向に沿って並ぶ複数の第２電極線と、を備え、
    前記第１面と対向する方向から見て、前記複数の第１電極線と前記複数の第２電極線とが構成するパターンが電極線パターンであり、
    所定の周期で屈曲を繰り返しながら前記第１方向に延びるとともに、前記第２方向に沿って並ぶ仮想的な電極線が第１基準電極線であり、所定の周期で屈曲を繰り返しながら前記第２方向に延びるとともに、前記第１方向に沿って並ぶ仮想的な電極線が第２基準電極線であり、複数の前記第１基準電極線および複数の前記第２基準電極線において、互いに隣り合う前記基準電極線にてこれらの電極線が有する屈曲部が向かい合い、
    前記複数の第１基準電極線と前記複数の第２基準電極線とが重ね合わされたパターンが基準パターンであり、前記電極線パターンは、前記基準パターンにおける前記屈曲部を、各基準電極線における前記屈曲部の並びの順序に対し不規則に変位したパターンであり、
    前記電極線パターンおよび前記基準パターンの各々の二次元フーリエ変換によって得られるパワースペクトルにおいて、
    所定の周波数幅ごとに、各周波数幅でのスペクトル強度の積算値を前記周波数幅で除した値がスペクトル密度であり、
    前記基準パターンにおける電極線の斜線部分の並びの周期性に由来するピークの空間周波数を第１空間周波数とし、前記基準パターンにおける前記第１基準電極線の前記周期の半分の大きさに応じて現れるピークの空間周波数を第２空間周波数とし、前記基準パターンにおける前記第１基準電極線の配列間隔の大きさに応じて現れるピークの空間周波数を第３空間周波数とし、前記第１空間周波数の４分の１の値と、前記第２空間周波数と、第３空間周波数とのうちの最小値以下の周波数領域を規定周波数領域とするとき、
    前記電極線パターンにおける前記規定周波数領域の前記スペクトル密度の積算値を、前記基準パターンにおける前記規定周波数領域の前記スペクトル密度の積算値で除した値の常用対数が第１評価値であって、前記第１評価値が３．６以下である
    導電性フィルム。
  2. 前記第１評価値が１．０以上である
    請求項１に記載の導電性フィルム。
  3. 複数の前記第１基準電極線および複数の前記第２基準電極線において、前記基準電極線の配列間隔に対する、互いに隣り合う前記基準電極線間の隙間の長さの割合が、５％以上１０％以下である
    請求項１または２に記載の導電性フィルム。
  4. 前記パワースペクトルにおいて、
    前記第１空間周波数の２分の１の周波数を第４空間周波数とするとき、
    前記電極線パターンにおける前記第４空間周波数での前記スペクトル密度を、前記電極線パターンにおける前記規定周波数領域の前記スペクトル密度の平均値で除した値の常用対数が第２評価値であって、前記第２評価値が２．０以下である
    請求項１〜３のいずれか一項に記載の導電性フィルム。
  5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の導電性フィルムと、
    前記導電性フィルムを覆うカバー層と、
    前記第１面に配置された電極線と前記第２面に配置された電極線との間の静電容量を測定する周辺回路と、を備える
    タッチパネル。
  6. 格子状に配列された複数の画素を有して情報を表示する表示パネルと、
    前記表示パネルの表示する前記情報を透過するタッチパネルと、
    前記タッチパネルの駆動を制御する制御部と、を備え、
    前記タッチパネルは、請求項５に記載のタッチパネルである
    表示装置。
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