JP2019175452A - 導電性部材、導電性フィルム、これを備える表示装置、タッチパネル、導電性部材の配線パターンの作製方法、及び導電性フィルムの配線パターンの作製方法 - Google Patents

導電性部材、導電性フィルム、これを備える表示装置、タッチパネル、導電性部材の配線パターンの作製方法、及び導電性フィルムの配線パターンの作製方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2019175452A
JP2019175452A JP2019058097A JP2019058097A JP2019175452A JP 2019175452 A JP2019175452 A JP 2019175452A JP 2019058097 A JP2019058097 A JP 2019058097A JP 2019058097 A JP2019058097 A JP 2019058097A JP 2019175452 A JP2019175452 A JP 2019175452A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wiring
pitch
wiring pattern
pattern
moire
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2019058097A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6941133B2 (ja
JP2019175452A5 (ja
Inventor
公人 勝山
Kimito Katsuyama
公人 勝山
昌哉 中山
Masaya Nakayama
昌哉 中山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Publication of JP2019175452A publication Critical patent/JP2019175452A/ja
Publication of JP2019175452A5 publication Critical patent/JP2019175452A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6941133B2 publication Critical patent/JP6941133B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0445Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using two or more layers of sensing electrodes, e.g. using two layers of electrodes separated by a dielectric layer
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/13338Input devices, e.g. touch panels
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343Electrodes
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0446Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a grid-like structure of electrodes in at least two directions, e.g. using row and column electrodes
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09FDISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09FDISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • G09F9/30Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements
    • G09F9/33Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements being semiconductor devices, e.g. diodes
    • G09F9/335Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements being semiconductor devices, e.g. diodes being organic light emitting diodes [OLED]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B5/00Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form
    • H01B5/14Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form comprising conductive layers or films on insulating-supports
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/02Details
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/30Devices specially adapted for multicolour light emission
    • H10K59/35Devices specially adapted for multicolour light emission comprising red-green-blue [RGB] subpixels
    • H10K59/353Devices specially adapted for multicolour light emission comprising red-green-blue [RGB] subpixels characterised by the geometrical arrangement of the RGB subpixels
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/40OLEDs integrated with touch screens
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04103Manufacturing, i.e. details related to manufacturing processes specially suited for touch sensitive devices
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04112Electrode mesh in capacitive digitiser: electrode for touch sensing is formed of a mesh of very fine, normally metallic, interconnected lines that are almost invisible to see. This provides a quite large but transparent electrode surface, without need for ITO or similar transparent conductive material
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10OLED displays
    • H10K59/12Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/131Interconnections, e.g. wiring lines or terminals
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/30Devices specially adapted for multicolour light emission
    • H10K59/35Devices specially adapted for multicolour light emission comprising red-green-blue [RGB] subpixels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Non-Insulated Conductors (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)
  • Structure Of Printed Boards (AREA)
  • Manufacturing Of Electric Cables (AREA)

Abstract

【課題】等ピッチの配線パターンよりもモアレの少ない配線パターン、特に規則的なモアレと不規則なモアレ(ノイズ)とを共に低減できる配線パターンを持つ導電性部材、導電性フィルム、これを備える表示装置、タッチパネル、導電性部材の配線パターンの作製方法、及び導電性フィルムの配線パターンの作製方法を提供する。【解決手段】配線部を有し、配線部は、1方向において平行に配列される複数の金属細線からなる直線配線を2方向以上に重畳した配線パターンを有し、配線パターンは、少なくとも1方向の直線配線における平均のピッチが、他の少なくとも1方向の直線配線における平均のピッチと異なる各方向非等ピッチの配線パターンである導電性部材。【選択図】図2

Description

本発明は、導電性部材、導電性フィルム、これを備える表示装置、タッチパネル、導電性部材の配線パターンの作製方法、及び導電性フィルムの配線パターンの作製方法に係り、詳しくは、表示装置の画素配列パターンに重畳されても、モアレの視認性が改善された画質を提供するメッシュ状の配線パターンを持つ導電性部材、導電性フィルム、これを備える表示装置、タッチパネル、導電性部材の配線パターンの作製方法、及び導電性フィルムの配線パターンの作製方法に関する。
表示装置(以下、ディスプレイともいう)の表示ユニット上に設置される導電性フィルムとして、例えばメッシュ状配線パターン(以下、メッシュパターンともいう)を持つ金属細線からなる導電膜を有するタッチパネル用の導電性フィルム等が挙げられる。
これらの導電性フィルムでは、メッシュパターンと、ディスプレイの画素配列パターンとの干渉によるモアレの視認が問題となる。ここで、ディスプレイの画素配列パターンとは、例えば、R(赤)G(緑)B(青)カラーフィルタの配列パターン、もしくはその反転パターンであるブラックマトリックス(Black Matrix:以下、BMともいう)パターンということができる。モアレの視認の問題としては、即ち、従来から等ピッチの配線パターンを画素配列パターンに重畳した場合に規則的なモアレが目立つことが知られており、問題となっている。このため、モアレ(特に、規則的なモアレ)が視認されない、もしくは視認され難いメッシュパターンを持つ種々の導電性フィルムが提案されている(例えば、特許文献1、2、及び3参照)。
本出願人の出願に係る特許文献1に開示の技術は、表示装置の表示ユニット上に設置される導電性フィルムであって、導電性フィルムの配線パターンと画素配列パターンとの2次元高速フーリエ変換(2DFFT:Two Dimensional Fast Fourier Transform,)スペクトルの周波数と強度から算出されるモアレ周波数情報と強度とに視覚応答特性を作用させたモアレ周波数情報と強度とに対して所定周波数範囲に入るモアレ強度の和が所定値以下であるものである。特許文献1に開示の技術では、モアレの発生を抑止でき、視認性を向上させることができるとしている。
本出願人の出願に係る特許文献2に開示の技術は、上記の特許文献1に開示の技術をベースに、配線パターンを菱形に限定し、上記のモアレ強度の和が所定値以下であるメッシュパターンの菱形形状に対して、メッシュパターンを構成する金属細線の幅に応じて不規則性を付与したものである。特許文献2に開示の技術でも、モアレの発生を抑止でき、視認性を向上させることができるとしている。
本出願人の出願に係る特許文献3に開示の技術は、上側(TOP)と下側(BOTTOM)の2層配線パターン、かつ不規則付与した菱形の配線パターンが前提の技術である。ここで、TOPとBOTTOMの少なくとも1方は、菱形形状のピッチに不規則性を付与した配線パターンである。この技術は、各色の2DFFTスペクトルのスペクトルピークの強度、及び周波数と、重ねた配線パターンの2DFFTスペクトルの強度、及び周波数とから算出されるモアレの周波数、及び強度に視覚応答特性を作用させて得られた各色のモアレの評価値から算出したモアレの評価値が閾値以下となるように2層の配線パターンを構成したものである。特許文献3に開示の技術では、観察距離によらず、ディスプレイの強度に応じて、モアレの発生を抑止でき、視認性を大幅に向上させることができるとしている。
特開2013−213858号公報 特開2013−214545号公報 特開2016−014929号公報
ところで、特許文献1では配線パターンの具体例として菱形(ダイヤモンド)メッシュパターンが図示されている。菱形メッシュパターンは、2方向の配線パターンを同じ角度とピッチで重畳した配線パターンであり、特許文献1では、この角度とピッチを変化させてモアレ低減に最適な配線パターンを決定している。しかしながら、この方法ではモアレ低減の効果が不十分である。
これに対し、特許文献2〜3では、配線パターンに不規則性を付与する試みがなされている。
しかしながら、配線パターンに不規則性を付与すると、規則的なモアレが低減されるものの、不規則なモアレ(ノイズ)が増えるために、結局、モアレ(規則的なモアレ、及び不規則なモアレの総和)の視認性は変わらないという問題があった。
特許文献3では、「不規則性を付与した上でモアレ評価指標が閾値以下となる配線パターンを選ぶ」試みをしている。しかしながら、この様な試みを行ったとして、規則性のある配線パターンと比べて規則的なモアレを低減できても、規則的なモアレと不規則なモアレ(ノイズ)の両方を低減できる保証はない。
本発明は、上記従来技術の問題点を解消し、2方向以上の直線配線を重畳した配線パターンにおいて、少なくとも2方向で配線ピッチを変えることにより、モアレ低減することができ、等ピッチの配線パターンよりもモアレの少ない配線パターンを持つ導電性部材、導電性フィルム、これを備える表示装置、タッチパネル、導電性部材の配線パターンの作製方法、及び導電性フィルムの配線パターンの作製方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の第1の態様に係る導電性部材は、複数の金属細線からなる配線部を有する導電性部材であって、配線部は、1方向において平行に配列される複数の金属細線からなる直線配線を2方向以上に重畳した配線パターンを有し、配線パターンは、少なくとも1方向の直線配線における平均のピッチが、他の少なくとも1方向の直線配線における平均のピッチと異なる各方向非等ピッチの配線パターンである。
ここで、導電性部材は、表示装置の表示ユニット上に設置されるものであり、配線パターンは、表示ユニットの画素配列パターンに重畳されていることが好ましい。
また、上記目的を達成するために、本発明の第2の態様に係る導電性フィルムは、透明基体と、透明基体の少なくとも一方の面に形成され、複数の金属細線からなる配線部と、を有する導電性フィルムであって、配線部は、1方向において平行に配列される複数の金属細線からなる直線配線を2方向以上に重畳した配線パターンを有し、配線パターンは、少なくとも1方向の直線配線における平均のピッチが、他の少なくとも1方向の直線配線における平均のピッチと異なる各方向非等ピッチの配線パターンである。
ここで、各方向非等ピッチの配線パターンにおけるモアレ評価値は、各方向非等ピッチの配線パターンと、それぞれの直線配線の方向が同じであり、且つ、単位面積当たりの配線密度が等しい第1の全方向等ピッチの配線パターンにおけるモアレ評価値より小さく、モアレ評価値は、配線パターンの透過率の2次元フーリエ周波数分布の各周波数成分と、画素配列パターンの輝度又は透過率の2次元フーリエ周波数分布の各周波数成分とから算出されるモアレの各周波数成分に、人間の視覚応答特性を作用させて得られたモアレの各周波数成分の強度の総和であることが好ましい。
また、各方向非等ピッチの配線パターンにおけるモアレ評価値は、各方向非等ピッチの配線パターンと、それぞれの直線配線の方向は異なるが方向の数は同じであり、且つ、単位面積当たりの配線密度も等しい第2の全方向等ピッチの配線パターンにおけるモアレ評価値より小さく、モアレ評価値は、配線パターンの透過率の2次元フーリエ周波数分布の各周波数成分と、画素配列パターンの輝度又は透過率の2次元フーリエ周波数分布の各周波数成分とから算出されるモアレの各周波数成分に、人間の視覚応答特性を作用させて得られたモアレの各周波数成分の強度の総和であることが好ましい。
また、視覚応答特性は、下記式(1)で表される視覚伝達関数VTFで与えられることが好ましい。
k≦log(0.238/0.138)/0.1
VTF=1
k>log(0.238/0.138)/0.1
VTF=5.05e−0.138k(1−e0.1k) …(1)
k=πdu/180
ここで、logは自然対数であり、kは、立体角で定義される空間周波数(cycle/deg)であり、uは、長さで定義される空間周波数(cycle/mm)であり、dは、100mm〜1000mmの範囲内の観察距離(mm)である。
また、上記目的を達成するために、本発明の第3の態様に係る表示装置は、所定の画素配列パターンで配列されてなる表示ユニットと、この表示ユニットの上に設置される本発明の第1の態様に係る導電性部材と、又は本発明の第2の態様に係る導電性フィルムと、を備える。
ここで、表示ユニットは、有機ELディスプレイ(OELD)であり、赤色(R)、緑色(G)、及び青色(B)の内、少なくとも2つの色の画素配列パターンが異なることが好ましい。
また、上記目的を達成するために、本発明の第4の態様に係るタッチパネルは、本発明の第1の態様に係る導電性部材と、又は本発明の第2の態様に係る導電性フィルムを用いたものである。
また、上記目的を達成するために、本発明の第5の態様に係る導電性部材の配線パターンの作製方法は、表示装置の表示ユニット上に設置され、複数の金属細線からなる配線部を有し、配線部は、1方向において平行に配列される複数の金属細線からなる直線配線を2方向以上に重畳した配線パターンを有する導電性部材の配線パターンの作製方法であって、配線パターンは、表示ユニットの画素配列パターンに重畳されており、少なくとも1方向の直線配線における平均のピッチが、他の少なくとも1方向の直線配線における平均のピッチと異なる各方向非等ピッチの配線パターンであり、配線パターンの透過率、及び画素配列パターンの輝度又は透過率を取得し、配線パターンの透過率の2次元フーリエ周波数分布、及び画素配列パターンの輝度又は透過率の2次元フーリエ周波数分布を導出し、配線パターンの透過率の2次元フーリエ周波数分布の各周波数成分と、画素配列パターンの輝度又は透過率の2次元フーリエ周波数分布の各周波数成分とからモアレの各周波数成分を算出し、こうして算出されたモアレの各周波数成分に人間の視覚応答特性を作用させて、各周波数成分の強度の総和であるモアレ評価値を求め、こうして求められた各方向非等ピッチの配線パターンにおけるモアレ評価値が、各方向非等ピッチの配線パターンと、それぞれの直線配線の方向が同じであり、且つ、単位面積当たりの配線密度も等しい第1の全方向等ピッチの配線パターン、又は、各方向非等ピッチの配線パターンと、それぞれの直線配線の方向は異なるが方向の数は同じであり、且つ、単位面積当たりの配線密度も等しい第2の全方向等ピッチの配線パターンにおけるモアレ評価値より小さい、各方向非等ピッチの配線パターンを作製する。
また、上記目的を達成するために、本発明の第6の態様に係る導電性フィルムの作製方法は、表示装置の表示ユニット上に設置され、透明基体と、透明基体の少なくとも一方の面に形成され、複数の金属細線からなる配線部とを有し、配線部は、1方向において平行に配列される複数の金属細線からなる直線配線を2方向以上に重畳した配線パターンを有する導電性フィルムの配線パターンの作製方法であって、配線パターンは、表示ユニットの画素配列パターンに重畳されており、少なくとも1方向の直線配線における平均のピッチが、他の少なくとも1方向の直線配線における平均のピッチと異なる各方向非等ピッチの配線パターンであり、配線パターンの透過率、及び画素配列パターンの輝度又は透過率を取得し、配線パターンの透過率の2次元フーリエ周波数分布、及び画素配列パターンの輝度又は透過率の2次元フーリエ周波数分布を導出し、配線パターンの透過率の2次元フーリエ周波数分布の各周波数成分と、画素配列パターンの輝度又は透過率の2次元フーリエ周波数分布の各周波数成分とからモアレの各周波数成分を算出し、こうして算出されたモアレの各周波数成分に人間の視覚応答特性を作用させて、各周波数成分の強度の総和であるモアレ評価値を求め、こうして求められた各方向非等ピッチの配線パターンにおけるモアレ評価値が、各方向非等ピッチの配線パターンと、それぞれの直線配線の方向が同じであり、且つ、単位面積当たりの配線密度も等しい第1の全方向等ピッチの配線パターン、又は、各方向非等ピッチの配線パターンと、それぞれの直線配線の方向は異なるが方向の数は同じであり、且つ、単位面積当たりの配線密度も等しい第2の全方向等ピッチの配線パターンにおけるモアレ評価値より小さい、各方向非等ピッチの配線パターンを作製する。
上記第1〜第6の態様のいずれか1つの態様において、各方向非等ピッチの配線パターンにおいてモアレに寄与が最も大きいモアレの周波数成分の強度は、各方向非等ピッチの配線パターンと、それぞれの直線配線の方向が同じであり、且つ、単位面積当たりの配線密度も等しい第1の全方向等ピッチの配線パターン、又は、各方向非等ピッチの配線パターンと、それぞれの直線配線の方向は異なるが方向の数は同じであり、且つ、単位面積当たりの配線密度も等しい第2の全方向等ピッチの配線パターンにおいてモアレに寄与が最も大きいモアレの周波数成分の強度より小さいことが好ましい。
また、各方向非等ピッチの配線パターンにおいてモアレに寄与が最も大きいモアレの周波数成分の周波数は、各方向非等ピッチの配線パターンと、それぞれの直線配線の方向が同じであり、且つ、単位面積当たりの配線密度も等しい第1の全方向等ピッチの配線パターン、又は、各方向非等ピッチの配線パターンと、それぞれの直線配線の方向は異なるが方向の数は同じであり、且つ、単位面積当たりの配線密度も等しい第2の全方向等ピッチの配線パターンにおいてモアレに寄与が最も大きいモアレの周波数成分の周波数より大きいことが好ましい。
また、各方向非等ピッチの配線パターンにおけるモアレ評価値は、各方向非等ピッチの配線パターンと、それぞれの直線配線の方向が同じであり、且つ、単位面積当たりの配線密度も等しい第1の全方向等ピッチの配線パターン、又は、各方向非等ピッチの配線パターンと、それぞれの直線配線の方向は異なるが方向の数は同じであり、且つ、単位面積当たりの配線密度も等しい第2の全方向等ピッチの配線パターンにおけるモアレ評価値より小さく、モアレ評価値は、配線パターンの透過率の2次元フーリエ周波数分布の各周波数成分と、画素配列パターンの輝度又は透過率の2次元フーリエ周波数分布の各周波数成分とから算出されるモアレの各周波数成分に、人間の視覚応答特性を作用させて得られたモアレの各周波数成分の内、全方向等ピッチの配線パターンにおいてモアレに寄与が最も大きいモアレの周波数成分の周波数以下における周波数成分の強度の総和であることが好ましい。
また、各方向非等ピッチの配線パターンと、それぞれの直線配線の方向が同じであり、且つ、単位面積当たりの配線密度も等しい第1の全方向等ピッチの配線パターン、又は、各方向非等ピッチの配線パターンと、それぞれの直線配線の方向は異なるが方向の数は同じであり、且つ、単位面積当たりの配線密度も等しい第2の全方向等ピッチの配線パターンにおいてモアレに寄与が最も大きいモアレの周波数成分の周波数において、各方向非等ピッチの配線パターンのモアレの周波数成分の強度は、全方向等ピッチの配線パターンのモアレの周波数成分の強度より小さいことが好ましい。
また、視覚応答特性の観察距離は300mm〜800mmの何れかの距離であることが好ましい。
また、モアレ評価値をIとする時、モアレ評価値Iは、モアレの各周波数成分の強度から下記式(2)により導出されるものであることが好ましい。
I=(Σ(R[i])1/x …(2)
ここで、R[i]は、モアレのi番目の周波数成分の強度であり、次数xは、1〜4の何れかの値である。
また、次数xは、2であることが好ましい。
また、モアレ評価値は、モアレの各周波数成分の強度の非線形和により導出されるものであることが好ましい。
また、モアレ評価値は、画素配列パターンの周波数0と配線パターンの各周波数成分とから算出されるモアレの周波数成分をも含むことが好ましい。
また、画素配列パターンは、ブラックマトリックスパターンであることが好ましい。
また、配線部は、直線配線を2方向に重畳した配線パターンを有することが好ましい。
また、直線配線を2方向に重畳した配線パターンは、左右非対称であることが好ましい。
また、2方向の直線配線の成す角度は、40°〜140°であることが好ましい。
また、2方向以上に重畳した直線配線の内、少なくとも1方向の直線配線における平均のピッチは、30μm〜600μmであることが好ましい。
更には、平均のピッチは、300μm以下であることがより好ましい。
また、各方向非等ピッチの配線パターンは、少なくとも1方向の直線配線において、所定本数の金属細線の繰返しピッチは等ピッチであり、所定本数のそれぞれの金属細線のピッチは非等ピッチであることが好ましい。
また、2方向以上の直線配線の内、平均のピッチが最も狭い方向の直線配線において所定本数の金属細線の繰返しピッチは等ピッチであり、所定本数のそれぞれの金属細線のピッチは、非等ピッチであることが好ましい。
また、所定本数は、16本以下であることが好ましい。
以上説明したように、本発明によれば、2方向以上の直線配線を重畳した配線パターンにおいて、少なくとも2方向で配線ピッチを変えることにより、等ピッチの配線パターンよりもモアレの少ない配線パターンを持つ導電性部材、導電性フィルム、これを備える表示装置、タッチパネル、導電性部材の配線パターンの作製方法、及び導電性フィルムの配線パターンの作製方法を提供することができる。
本発明の第1の実施形態に係る導電性フィルムの一例を模式的に示す部分断面図である。 図1に示す導電性フィルムの配線部の配線パターンの一例を模式的に示す平面図である。 図2に示す配線パターンの1方向の直線配線における等ピッチの配線パターンを模式的に示す平面図である。 図2に示す配線パターンの他の1方向の直線配線における異なる等ピッチの配線パターンを模式的に示す平面図である。 図1に示す導電性フィルムの配線部の配線パターンの他の一例を模式的に示す平面図である。 図5に示す配線パターンの他の1方向の直線配線における等ピッチの配線パターンを模式的に示す平面図である。 本発明の第2の実施形態に係る導電性フィルムの一例の模式的部分断面図である。 本発明の第3の実施形態に係る導電性フィルムの一例の模式的部分断面図である。 本発明の第4の実施形態に係る導電性フィルムの一例の模式的部分断面図である。 本発明に係る導電性フィルムが適用される表示ユニットの一部の画素配列パターンの一例を表す概略説明図である。 図1に示す導電性フィルムを組み込んだ表示装置の一実施例の概略断面図である。 図9に示す表示ユニットの画素配列の輝度パターンの一例を模式的に示す平面図である。 従来の配線パターン(配線の透過率のパターン)を模式的に示す平面図である。 図12に示す配線パターンの1方向の直線配線における等ピッチの配線パターンを模式的に示す平面図である。 図11に示す画素配列パターンの2次元周波数分布の図である。 図12に示す配線パターンの2次元周波数分布の図である。 図14に示す画素配列パターンの各周波数成分と図15に示す配線パターンの各周波数成分とから算出したモアレ成分をプロットした図である。 図16に示す各モアレ成分に人の眼の視覚特性の感度を乗じた結果を示す図である。 人の眼の視覚特性の感度を表わす視覚伝達関数のグラフである。 人の眼の視覚特性の感度を表わす他の視覚伝達関数のグラフである。 図2に示す配線パターンの2次元周波数分布の図である。 図14に示す画素配列パターンの各周波数成分と図19に示す配線パターンの各周波数成分とから算出したモアレ成分をプロットした図である。 図20に示すモアレ成分の内の、図3に示す直線配線に基づいて算出されたモアレ成分である。 図20に示すモアレ成分の内の、図4に示す直線配線に基づいて算出されたモアレ成分である。 図20に示す各モアレ成分に人の眼の視覚特性の感度を乗じた結果を示す図である。 図5に示す配線パターンの2次元周波数分布の図である。 図14に示す画素配列パターンの各周波数成分と図24に示す配線パターンの各周波数成分とから算出したモアレ成分をプロットした図である。 図25に示すモアレ成分の内の、図3に示す直線配線に基づいて算出されたモアレ成分である。 図25に示すモアレ成分の内の、図6に示す直線配線に基づいて算出されたモアレ成分である。 図25に示す各モアレ成分に人の眼の視覚特性の感度を乗じた結果を示す図である。 図1に示す導電性フィルムの配線部の配線パターンの参考例を模式的に示す平面図である。 図29に示す配線パターンの1方向の直線配線における非等ピッチの配線パターンを模式的に示す平面図である。 図29に示す配線パターンの他の1方向の直線配線における非等ピッチの配線パターンを模式的に示す平面図である。 図1に示す導電性フィルムの配線部の配線パターンの他の一例を模式的に示す平面図である。 図32Aに示す配線パターンの他の1方向の直線配線における等ピッチの配線パターンを模式的に示す平面図である。 図12に示す配線パターンの4本の配線の透過率の1次元プロファイルである。 図33に示す4本の配線の2番目の配線の透過率の1次元プロファイルである。 図33に示す配線パターンの1次元周波数分布の図である。 図29に示す最適化結果の4本の配線の透過率の1次元プロファイルである。 図36に示す配線パターンの1次元周波数分布の図である。 図29に示す配線パターンの2次元周波数分布の図である。 図14に示す画素配列パターンの各周波数成分と、図29に示す配線パターンの各周波数成分から算出したモアレ成分をプロットした図である。 図1に示す導電性フィルムの配線部の配線パターンの他の一例を模式的に示す平面図である。 図40に示す配線パターンの1方向の直線配線における非等ピッチの配線パターンを模式的に示す平面図である。 図40に示す配線パターンの2次元周波数分布の図である。 図14に示す画素配列パターンの各周波数成分と図42に示す配線パターンの各周波数成分とから算出したモアレ成分をプロットした図である。 図43に示すモアレ成分の内の、図41に示す直線配線に基づいて算出されたモアレ成分である。 図21に示す各モアレ成分に人の眼の視覚特性の感度を乗じた結果を示す図である。 図44に示す各モアレ成分に人の眼の視覚特性の感度を乗じた結果を示す図である。 本発明に係る導電性フィルムの配線パターンの作製方法の一例を示すフローチャートである。 本発明における非等ピッチ配線パターンのモアレ値算出処理方法の一例を示すフローチャートである。 本発明における非等ピッチ配線パターンのモアレ値算出処理方法の他の一例を示すフローチャートである。 本発明における非等ピッチ配線パターンのモアレ値算出処理方法の他の一例を示すフローチャートである。 図1に示す導電性フィルムの配線部の配線パターンの他の一例を模式的に示す平面図である。 導電性フィルムの配線部の線配線の一例を模式的に示す平面図である。 導電性フィルムの配線部の線配線の他の一例を模式的に示す平面図である。 導電性フィルムの配線部の線配線の他の一例を模式的に示す平面図である。 図52に示す配線パターンの2次元周波数分布の図である。 図53に示す配線パターンの2次元周波数分布の図である。 図54に示す配線パターンの2次元周波数分布の図である。 図55〜図57に示す配線パターンの2次元周波数分布において、所定の角度範囲における周波数成分の強度の総和の全周波数成分の強度の総和に対する比率を示すグラフである。 本発明に係る導電性フィルムが適用される表示ユニットの画素配列の輝度パターンの他の一例を模式的に示す平面図である。 図59に示す画素配列パターンの2次元周波数分布の図である。 本発明の配線パターンの1つの開口部内の電極内ダミーパターン部の一例を模式的に示す平面図である。
以下に、本発明に係る導電性部材、導電性フィルム、これを備える表示装置、タッチパネル、導電性部材の配線パターンの作製方法、及び導電性フィルムの配線パターンの作製方法を添付の図面に示す好適な実施形態を参照して詳細に説明する。
本発明においては、複数の金属細線からなる配線部を少なくとも有するものを導電性部材と定義し、その中で透明基体を備えるものを導電性フィルムと定義する。即ち、本発明の導電性部材は、直接表示ユニット上に配置する場合、又は直接表示ユニットの画素配列上に配置する場合などに用いられる透明基体を有さないものも、透明基体を備える導電性フィルムも含むものである。したがって、本発明は、複数の金属細線からなる配線パターンを特徴とし、透明基体に関係なく、透明基体を規定しない導電性部材においても、透明基体を備える導電性フィルムにおいても、金属細線からなる特徴的な配線パターンそのものに関わるものである。以下では、本発明を、透明基体を有する導電性フィルムについて主に説明するが、本発明の特徴は、複数の金属細線からなる配線パターンにあるので、その説明は、上位概念である導電性部材に関わるものであることは勿論である。ここで、本発明の導電性部材は、センサ部材と呼ぶことができるものである。
また、以下では、本発明に係る導電性部材、及び導電性フィルムについて、タッチパネル用の導電性フィルムを代表例として説明するが、本発明は、これに限定されない。例えば、本発明の導電性フィルムは、透明基体の少なくとも一方の面に形成され、互いに異なる方向において互いに異なる平均の配線ピッチを持つ直線配線を重畳した各方向非等ピッチの配線パターンを含む配線パターンを持つ配線部を有するものであれば、どのようなものでも良い。ここで、各方向非等ピッチの配線パターンとは、少なくとも1方向の直線配線における平均のピッチが他の少なくとも1方向の直線配線における平均のピッチと異なる配線パターンをいう。したがって、本発明の導電性フィルムの配線部の配線パターンは、各方向非等ピッチの配線パターンを含むものであれば良い。
また、本発明は、このような配線パターンを持つ導電性フィルムであり、かつ表示装置の様々な発光強度の表示ユニット上に設置される導電性フィルムであれば、どのようなものでも良い。例えば、本発明は、電磁波シールド用の導電性フィルム等であっても良いのは勿論である。ここで、本発明の導電性フィルムが設置される表示ユニットを持つ表示装置は、液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)、プラズマディスプレイ(PDP:Plasma Display Panel)、有機ELディスプレイ(OELD:Organic Electro-Luminescence Display)、又は無機ELディスプレイ等であって良いのは勿論である。
ここで、透明基体の少なくとも一方の面に形成される配線パターンとは、「透明基体の片側のみに配置される配線パターン」、又は「透明基体の両側のそれぞれの面に配置される配線パターンの内、一方の面の配線パターン、又は両方の面の配線パターン」、又は「透明基体の片面に積層された配線パターンの内、1つの配線パターン、又は2つ以上の配線パターン」などを包括的に意味すると共に、「透明基体の両側のそれぞれの面に配置される配線パターンを重畳した(重ね合わせた)配線パターン」、又は「透明基体の片面に積層された配線パターンの内、2つ以上の配線パターンを重畳(重ね合わせた)配線パターン」、又は「2枚の透明基体にそれぞれ配置された配線パターンを貼り合わせて、2つの配線パターンを重畳(重ね合わせた)配線パターン」も意味する。詳細は後述する。
なお、本発明の導電性フィルムの重畳される表示装置の表示ユニット(以下、ディスプレイともいう)は、各画素が画素配列パターン(以下、BMパターンともいう)に従って配列されてなり、その発光強度(輝度)を導電性フィルムの重畳によるモアレの視認性の評価において考慮できるものであれば、特に制限的ではない。又は、互いに異なる少なくとも3色、例えば、赤、緑、及び青の3色を含む複数色の光を射出するそれぞれの副画素がそれぞれの副画素の画素配列パターンに従って配列されてなり、その発光強度(輝度)を導電性フィルムの重畳によるモアレの視認性の評価において考慮できるものであれば、特に制限的ではない。例えば、従来のように、RGB等の複数色におけるそれぞれの色の副画素の画素配列パターン(副画素の形状、サイズ、画素配列の周期、及び方向)が全て同じであり、G副画素で代表させることができる表示ユニットであっても良いし、前述したOELDのように、複数色において全て同じではない、即ち、少なくとも2つの色について副画素の画素配列パターンが異なる表示ユニットであっても良い。
また、本発明の対象となる表示装置のディスプレイは、高解像度スマートフォン、又はタブレット端末等のように、発光強度の高いディスプレイであっても良いし、低解像度のデスクトップパソコン、又はテレビ(TV)等のように、発光強度の低いディスプレイであっても良いし、中解像度ノートブック等のように、発光強度の中程度のディスプレイであっても良い。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る導電性フィルムの一例を模式的に示す部分断面図であり、図2は、図1に示す導電性フィルムの配線部の配線パターンの第1実施例を模式的に示す平面図である。
図1、及び図2に示すように、本実施形態の導電性フィルム10は、表示装置の表示ユニット上に設置されるもので、表示ユニットの画素配列に対してモアレの発生の抑止の点で優れた配線パターン、特に、画素配列パターンに重畳した際に画素配列パターンに対してモアレの視認性の点で最適化された配線パターンを持つ導電性フィルムである。
図1に例示した導電性フィルム10は、透明基体12と、第1配線部(電極)16aと、第2配線部(電極)16bと、第1保護層20aと、第2保護層20bとを有する。
第1配線部16aは、透明基体12の一方の面(図1中上側の面)に形成され、複数の金属製の細線(以下、金属細線という)14からなり、第1電極部となるものである。第2配線部16bは、透明基体12の他方の面(図1中下側の面)に形成され、複数の金属製の細線14からなり、第2電極部となるものである。第1保護層20aは、第1配線部16aの略全面に、金属細線14を被覆するように、第1接着層18aを介して接着されるものである。第2保護層20bは、第2配線部16bの略全面に第2接着層18bを介して接着されるものである。
なお、以下では、第1配線部16a、及び第2配線部16bを総称する際には、単に配線部16といい、第1接着層18a、及び第2接着層18bを総称する際には、単に接着層18といい、第1保護層20a、及び第2保護層20bを総称する際には、単に保護層20という。
なお、導電性フィルム10は、少なくとも透明基体12と第1配線部16aを有していれば良く、図示していないが、透明基体12と第1配線部16aとの間、又は、透明基体12と第2配線部16bとの間に密着強化層、下塗層等の機能層を設けても良い。
透明基体12は、透明で電気絶縁性を有し、即ち、絶縁性、かつ透光性が高い材料からなり、第1配線部16a、及び第2配線部16bを支持することができれば、特に限定されるものではない。透明基体12を構成する材料として、例えば、樹脂、ガラス、及びシリコン等の材料を挙げることができる。ガラスとしては、例えば、強化ガラス、及び無アルカリガラス等を挙げることができる。樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET:polyethylene terephthalate)、ポリエチレンナフタレート(PEN:polyethylene naphthalate)、ポリメチルメタクリレート(PMMA:Polymethyl methacrylate)、シクロオレフィンポリマー(COP:cyclo-olefin polymer)、環状オレフィン・コポリマー(COC:cyclic olefin copolymer)、ポリカーボネート(PC:polycarbonate)、アクリル樹脂、ポリエチレン(PE:polyethylene)、ポリプロピレン(PP:polypropylene)、ポリスチレン(PS:polystyrene)、ポリ塩化ビニル(PVC:polyvinyl chloride)、ポリ塩化ビニリデン(PVDC:polyvinylidene chloride)、トリアセチルセルロース(TAC:cellulose triacetate)等を挙げることができる。透明基体12の厚さは、例えば、20〜1000μmであり、特に30〜100μmが好ましい。
本発明において、「透明」とは、光透過率が、波長400〜800nmの可視光波長域において、少なくとも30%以上のことであり、好ましくは50%以上であり、より好ましくは70%以上、さらにより好ましくは90%以上のことである。光透過率は、JIS K 7375:2008に規定される「プラスチック--全光線透過率および全光線反射率の求め方」を用いて測定されるものである。
また、透明基体12の全光線透過率は、30%〜100%であることが好ましい。全光透過率は、例えば、JIS K 7375:2008に規定される「プラスチック--全光線透過率および全光線反射率の求め方」を用いて測定されるものである。
なお、本発明の第1の実施態様に係る導電性部材は、図1に示す本発明の第1の実施形態に係る導電性フィルムにおいて、少なくとも配線部16aを有するものであり、図2は、本発明の第1の実施態様に係る導電性部材の配線部の配線パターンの一例を模式的に示す平面図であり、本発明の第1の実施態様に係る導電性部材を示す図であるといえる。
金属細線14は、導電性の高い金属製の細線であれば特に制限的ではなく、例えば、金(Au)、銀(Ag)、又は銅(Cu)の線材等からなるものを挙げることができる。金属細線14の線幅は、視認性の点からは細い方が好ましいが、例えば、30μm以下であれば良い。なお、タッチパネル用途では、金属細線14の線幅は0.1μm以上15μm以下が好ましく、1μm以上9μm以下がより好ましく、1μm以上7μm以下がさらに好ましい。更に、1μm以上4μm以下が特に好ましい。
配線部16(16a,16b)は、図2に示されるように、図3に示す1方向(右向き)において平行に配列される複数の金属細線14からなる直線配線21aと、図4に示す他の1方向(左向き)において平行に配列される複数の金属細線14からなる直線配線21bとを重畳して、メッシュ状に配列されたメッシュ状の配線パターン24(24a,24b)を有する配線層28(28a及び28b)からなる。ここで、配線層28aの配線パターン24aと、配線層28bの配線パターン24bとは、同じ配線パターンであっても、異なる配線パターンであっても良いが、以下では、同じ配線パターンであるとして区別せず、配線パターン24として説明する。
本発明においては、直線配線21a、と21bとは、図2に示す配線パターン24において、隣接する金属細線14間のピッチが互いに異なる直線配線である。即ち、直線配線21aにおける平均ピッチは、直線配線21bにおける平均ピッチと異なる。
配線パターン24は、図2に示すように、隣接する金属細線14間の平均ピッチが互いに異なる直線配線21aと直線配線21bとの重畳によって複数の金属細線14同士を互いに交差させて形成された所定の形状の開口部(セル)22がメッシュ状に配列された各方向非等ピッチの配線パターン25aである。
したがって、この各方向非等ピッチの配線パターン25aは、本発明に用いられる配線パターンの第1実施例であり、平面視で互いに所定の角度が保存され、形状、及びサイズが同じ複数の平行四辺形の形状を持つ開口部22が所定の角度をなす2方向に複数個連続して繋がった2方向の各方向のピッチがそれぞれ異なるメッシュ状の配線パターンということができる。
ここで、重畳される直線配線21の金属細線14の平均ピッチは、特に制限的ではないが、30μm〜600μmであることが好ましい。その理由は、平均ピッチが狭いと透過率が低くなり、逆に、平均ピッチが広いと金属細線が目立ちやすくなり、視認性が低下してしまうためである。透過率が許容できる範囲であり、且つ、金属細線の視認性を低くするために、平均ピッチは、上記の範囲内であることが好ましい。
図2に示す第1実施例の各方向非等ピッチの配線パターン25aの直線配線21a、及び21bでは、それぞれ、隣接する金属細線14間のピッチは、等ピッチであり、直線配線21a、及び21bの配線ピッチは、互いに異なる各方向非等ピッチの配線パターンである。しかしながら、本発明はこれに限定されず、直線配線21a、及び21bの少なくとも一方は、所定本数の金属細線14の平均ピッチが等ピッチであれば、隣接する金属細線14間のピッチは完全に等ピッチでなくても良い。例えば、所定本数の金属細線14の繰返しピッチを等ピッチとして、所定本数の金属細線14の平均ピッチを等ピッチにしても良い。
なお、平均ピッチを等ピッチとする所定本数は2本以上である。つまり、隣接する所定本数の金属細線14間のピッチを非等ピッチにする場合の金属細線14の最小の本数は2本であるため、所定本数は2本以上である。また、所定本数は64本以下であることが好ましく、32本以下であることがより好ましく、16本以下であることが更に好ましい。特に好ましい所定本数は、2本以上8本以下である。その理由は、後で説明する通り、非等ピッチにする金属細線14の所定本数を増やす程、直線配線21の最小周波数が低くなり直線配線21自体が視認され易くなるためである。また、非等ピッチにする金属細線14の所定本数を増やす程、直線配線21の周波数成分が細かく広がるため、その結果、細かく多数のモアレ成分が発生してしまうためである。なお、本発明において、直線配線21の隣接する所定本数の金属細線14間のピッチが非等ピッチである場合でも、所定本数の金属細線14の全てのピッチが異なる必要はなく、所定本数の金属細線14の内、少なくとも2本の金属細線のピッチが異なれば良い。
また、図2に示す第1実施例では、1方向において平行に配列される複数の金属細線14からなる直線配線21は、直線配線21a、及び21bの2方向であるが、本発明はこれに限定されず、3方向以上の直線配線21を重畳しても良い。
なお、重畳される方向が異なる直線配線21の方向の数は8方向以下であることが好ましく、4方向以下であることがより好ましく、2方向であることが更に好ましい。その理由は、後で説明する通り、透過率を確保するために単位面積あたりの金属細線14の本数には上限があるため、直線配線21の方向の数が少ない方が、1方向あたりの金属細線14の本数を多くでき、結果、金属細線14の配線ピッチを狭くしてモアレを発生し難くすることができるためである。一方で導電性フィルムのタッチセンサとしての機能欠落を防ぐためには、直線配線21の方向の数は最小2方向が必要なため、2方向が最も望ましい。
また、図2に示す第1実施例においては、各方向非等ピッチの配線パターン25aは、直線配線21a、及び21bの2方向の直線配線21において、1方向(右向き)の直線配線21aの水平線(横軸方向)となす角度を26°とし、他の方向(左向き)の直線配線21bの水平線(横軸方向)と成す角度を24°とし、傾斜角度が異なっている。ここで、本発明において、配線の傾斜角度とは、配線の画素配列パターンに対する角度を表す。つまり、画素配列パターンの所定の方向を水平線(横軸方向)として、配線が、その水平線(横軸方向)となす角度を傾斜角度と呼ぶ。画素配列パターンの何れの方向を水平線(横軸方向)としても良いが、本発明では、本発明における配線パターンの特徴の説明のため、後ほど示す図9や図11に示すような線対称な画素配列パターンにおいて、その対称軸と垂直な方向を水平線(横軸方向)としている。つまり、本発明において、配線パターンの1方向の直線配線の傾斜角度と、他の方向の直線配線の傾斜角度が異なっている、とは、当該配線パターンが、左右対称な画素配列パターンに対して左右非対称である事を意味する。つまり、図2に示す各方向非等ピッチの配線パターン25aは左右対称な画素配列パターンに対して左右非対称となる事を意味する。なお、本発明の導電性フィルムの重畳される表示装置の画素配列パターンが線対称な画素配列パターンに限らない事、また、その画素配列パターンの何れの方向を水平線(横軸方向)としても良い事は勿論である。なお、上述した開口部22の平行四辺形の2辺の成す角度は、50°、及び130°である。
また、図2に示す配線パターン25aにおいては、図11に示すような左右対称な画素配列パターンに対して、2方向の直線配線21aと21bの傾斜角度が少し異なっているが、図51に示す配線パターン25gのように、2方向の直線配線21iと21jの傾斜角度が大きく異なっても良い。即ち、本発明の配線パターンは、図51に示すように、傾斜角度が異なる2方向の直線配線21i、及び21jを重畳した左右非対称配線パターン25gであっても良い。ここで、左右対称な画素配列パターンとしては、「少なくとも各画素の位置が左右対称であること」によって定義することができる。更に、「各画素の形状、及びサイズも含めて左右対称であること」によっても定義することもできる。
本発明において、図2、及び図51に示すように、配線パターンが左右非対称の方が良い場合がある理由としては、「2方向の直線配線の平均ピッチが異なる場合、それぞれの直線配線のモアレが最良となる方向(角度)が必ずしも同じではない」こと、及び「2方向の直線配線の成す角度が直角(90度)に近い程、タッチセンサとして2次元的な接触位置検出の精度が高い」ことが挙げられる。
図51は、図11に示すような左右対称な画素配列パターンに対して、図47に示す本発明の導電性フィルムの配線パターンの作成方法のフローに従って、配線の透過率の観点で単位面積あたりの配線の本数に制限を設けた上で導出した、総和モアレ値が良好となる配線パターンの1例を示すものである。このような例では、2方向の直線配線の平均ピッチが異なるために、それぞれの直線配線においてモアレ値が良好となる方向(角度)が異なっている。また、このような例では2方向の直線配線が共に右方向に向いている。このような例のように2方向の直線配線が共に右方向、又は左方向に向いている例も、本発明に含まれるのは勿論である。
ところで、直線配線を2方向に重畳した配線パターンにおいて、2方向の成す角度が直角(90度)に近い程、タッチセンサとして、2次元的な接触位置検出の精度が高い。また、配線層が2層以上存在する場合には、例えば、斜めから観察する場合等、各層の配線パターンの位置にずれを生じ得る。そして、このずれによって直線配線のピッチが変化し得るが、この場合、各層の配線パターンのずれの方向と直線配線の方向によって直線配線のピッチの変化の程度が異なる。ずれの方向と直線配線の方向の成す角度が直角(90度)の場合、ピッチは変化せず、ずれの方向と直線配線の方向が同じ場合にピッチの変化が最大となる。このことから、2方向の直線配線の成す角度が直角(90度)に近い程、各層の配線パターンの位置がずれても、そのずれの方向に依らず、2方向の直線配線を重畳した配線パターンのトータルのピッチの変化が小さく、したがって、この配線パターンのピッチの変化によるモアレの発生、及び/又は配線パターンの視認性の低下が小さい。また、本発明のように、モアレ視認性の点で配線パターンのピッチを最適化する技術においては、特に、2方向の直線配線の成す角度が直角(90度)に近いことが有効である。
以上から、2方向の直線配線の傾斜角度、例えば、図2に示すような直線配線21(21a、及び21b)の傾斜角度、及び図51に示すような直線配線21iと21jの傾斜角度は、特に制限的ではなく、何度であっても良い。また、2方向の直線配線の成す角度、例えば、図2に示すような直線配線21aと21bの成す角度(つまり開口部22の平行四辺形の2辺の成す角度)、及び図51に示す直線配線21iと21jの成す角度(つまり形成される開口部の平行四辺形の2辺の成す角度)も特に制限的ではなく、何度であっても良い。しかしながら、2方向の直線配線の成す角度は、40°〜140°(90°±50°)の範囲であることが好ましく、60°〜120°(90°±30°)の範囲であることがより好ましく、75°〜105°(90°±15°)の範囲であることが更に好ましい。その理由の1つは、上述したように、直線配線21aと21bの成す角度、及び直線配線21iと21jの成す角度が直角(90°)に近い程、タッチセンサとして、2次元的な接触位置検出の精度が高いためである。
なお、各方向非等ピッチの配線パターン25aでは、直線配線21a、及び21bの2方向の直線配線21の水平線に対する傾斜角度が異なっているが、本発明はこれに限定されない。本発明においては、2方向以上の直線配線の水平線(横軸方向)に対する角度は、それぞれ異なっていても良いし、同じ角度である2方向以上の直線配線が含まれていても良いし、全ての直線配線が同じ角度であっても良い。例えば、図5に示す第2実施例の各方向非等ピッチの配線パターン25bのように、1方向の直線配線21aと他方向の直線配線21cとが、同じ傾斜角度であっても良い(左右対称な画素配列パターンに対して1方向の直線配線21aと他方向の直線配線21cとが左右対称であっても良い)。
図5に示す各方向非等ピッチの配線パターン25bは、図3に示す1方向において平行に、且つ水平線に対して26°傾斜させて配列された複数の金属細線14のピッチは等ピッチである直線配線21aと、図6に示す他の1方向において平行、且つ水平線に対して26°傾斜させて配列された複数の金属細線14のピッチは等ピッチであるが、直線配線21aの金属細線14のピッチとは異なる直線配線21cとを重畳して、メッシュ状に配列されたメッシュ状の配線パターンである。
したがって、配線パターン25bも、配線パターン25aと同様に、直線配線21a、及び21cのそれぞれの金属細線14のピッチが異なる各方向非等ピッチの配線パターンであるので、平面視で互いに所定の角度(52°、及び128°)が保存され、サイズが等しい複数の平行四辺形の形状を持つ開口部22が所定の角度(26°)をなす2方向に複数個連続して繋がった配線パターンということができる。
なお、詳細は後述するが、本発明の導電性フィルム10は、1方向において平行に配列される複数の金属細線14からなる直線配線21を2方向以上に重畳した配線パターンであり、少なくとも1方向の直線配線21における平均のピッチが他の少なくとも1方向の直線配線21における平均のピッチと異なる各方向非等ピッチの配線パターンを含み、表示ユニットの所定の輝度の画素配列パターンに対して、モアレ視認性の点で最適化された配線パターンを持つものである。なお、本発明では、所定の輝度の画素配列パターンに対してモアレ視認性の点で最適化された配線パターンとは、所定の輝度の画素配列パターンに対してモアレが人間の視覚に知覚されない配線パターンを言う。
したがって、配線パターン24(24a、24b)は、各方向非等ピッチの配線パターンを有するものであり、表示ユニットの所定の輝度の画素配列パターンに対してモアレ視認性の点で最適化された配線パターンであり、配線パターン24a及び24b(の透過率画像データ)が重ね合わされた合成配線パターン24の合成画像データと、ディスプレイの複数色の光をそれぞれ点灯した時の各色の画素配列パターンの輝度データとから求められるモアレ評価値が、それぞれの直線配線21の方向が同じであり単位面積当たりの配線密度が等しい全方向等ピッチの配線パターンのモアレ評価値より小さい配線パターンである。
即ち、配線パターン24は、所定発光強度のディスプレイの表示画面に重畳して、十分にモアレの発生を抑制でき、視認性を向上させることができる、表示ユニットの所定の輝度の画素配列パターンに対してモアレ視認性の点で最適化された各方向非等ピッチの配線パターンを含む配線パターンであるということができる。
本発明では、上述したように、直線配線を2方向以上に重畳した配線パターンであって、少なくとも1方向の直線配線における平均のピッチが他の少なくとも1方向の直線配線における平均のピッチと異なる各方向非等ピッチの配線パターンであり、表示ユニットの所定の輝度の画素配列パターンに対してモアレ視認性の点で最適化された各方向非等ピッチの配線パターンを用いることにより、モアレの視認性に優れた配線パターンを生成することができる。
また、このような最適化された各方向非等ピッチの配線パターンを含む配線パターン24には、開口部22を構成する金属細線14の辺(直線配線21)に、断線(ブレーク)が入っていても良いし、後述するダミー電極部、又は電極内ダミーパターン部のように電気的絶縁性を形成するために断線(ブレーク)によって金属細線14が途中で切れていても良い。このようなブレーク(断線部)のあるメッシュ状配線パターンの形状としては、本出願人の出願に係る特許6001089号、又はWO2013/094729に記載の導電性フィルムのメッシュ状配線パターンの形状を適用することができる。
図1に示す実施の形態の導電性フィルム10では、図1中、透明基体12の上側(観察側)の第1配線部16aの複数の金属細線14も、下側(ディスプレイ側)の第2配線部16bの複数の金属細線14も、図2に示す各方向非等ピッチの配線パターン25aを含む配線パターン、又は図5に示す各方向非等ピッチの配線パターン25bを含む配線パターンを、それぞれ配線パターン24a及び24bとして有し、上側及び下側の各方向非等ピッチの配線パターン25a、又は25bを含む配線パターン24a及び24bの重ね合わせによる合成配線パターン24を構成する。図1に示す実施の形態の導電性フィルム10では、配線パターン24a及び24bと共に合成配線パターン24も各方向非等ピッチの配線パターン含む配線パターンである。そして、配線パターン24a及び24bが、表示ユニットの所定の輝度の画素配列パターンに対してモアレ視認性の点で最適化された各方向非等ピッチの配線パターンを含む配線パターンであると共に、合成配線パターン24もモアレ視認性の点で最適化された各方向非等ピッチの配線パターンを含む配線パターンである。
即ち、図1に示す例では、第1配線部16a及び第2配線部16bを、共に、図2、又は図5に示すようなモアレ視認性の点で最適化された各方向非等ピッチの配線パターンを含む配線パターンを持つ複数の金属細線で構成する(その結果、第1配線部16a及び第2配線部16bの金属細線の配線パターンの重ね合わせによる合成配線パターンもモアレ視認性の点で最適化された各方向非等ピッチの配線パターンを含む)。しかしながら、本発明はこれに限定されず、いずれか一方の配線部16の少なくとも一部に、図2、又は図5に示す各方向非等ピッチの配線パターン25a、又は25bを含む配線パターンを持つ複数の金属細線を有していれば良い。又は、第1配線部16aの配線パターン24aと第2配線部16bの配線パターン24b共に、図2、又は図5に示すようなモアレ視認性の点で最適化された各方向非等ピッチの配線パターンを含まない一方で、それらの重ね合わせによる合成配線パターン24に、図2、又は図5に示すようなモアレ視認性の点で最適化された各方向非等ピッチの配線パターンを含むように、第1配線部16a及び第2配線部16bの複数の金属細線を構成しても良い。更に、第1配線部16aの配線パターン24a、及び第2配線部16bの配線パターン24bの一方を、図2に示す各方向非等ピッチの配線パターン25a(又は図5に示す各方向非等ピッチの配線パターン25b)を含む配線パターンとし、他方を図5に示す各方向非等ピッチの配線パターン25b(又は図2に示す各方向非等ピッチの配線パターン25a)を含む配線パターンとしても良い。こうすることにより、第1配線部16aの配線パターン24aと第2配線部16bの配線パターン24bの重ね合わせによる合成配線パターン24として、直線配線21aと、直線配線21b、及び直線配線21cとを重ね合わせた各方向非等ピッチの配線パターンを構成していても良い。
このように、導電性フィルムの上側又は下側の配線部16(配線部16a又は16b)の全部又は一部の金属細線を、各方向非等ピッチの配線パターンを含む配線パターン25a、又は25bで構成することにより、及び/又は、両配線部16の配線パターンの重ね合わせによる合成配線パターン24に、配線パターン25a、又は25bのような各方向非等ピッチの配線パターンを含むように、両配線部16の複数の金属細線を構成することにより、両配線部16の配線パターンの重ね合わせによる合成配線パターン24に、モアレ視認性の点で最適化された各方向非等ピッチの配線パターンを含むようにして、ディスプレイとの干渉によるモアレ視認性を改善することができる。
また、第1、及び第2配線部16a、及び16bを、異なる配線パターン24を持つ複数の金属細線で構成しても良い。例えば、透明基体12の上側の第1配線部16aを、図2、又は図5(以下、図2で代表する)に示す各方向非等ピッチの配線パターン25a、又は25b(以下、図2に示す各方向非等ピッチの配線パターン25aで代表する)を含む配線パターンを持つ複数の金属細線14で構成し、透明基体12の下側の第2配線部16bを、後述する図12に示す等ピッチの配線パターン25cを持つ複数の金属細線14で構成しても良いし、逆に、第1配線部16aを図12に示す等ピッチの配線パターン25cを持つ複数の金属細線14で構成し、第2配線部16bを、各方向非等ピッチの配線パターン25aを含む配線パターンを持つ複数の金属細線14で構成しても良い。こうした、各方向非等ピッチの配線パターン25aを含む配線パターンと等ピッチの配線パターン25cとの重ね合わせによる合成配線パターン24にもモアレの視認性の点で最適化された各方向非等ピッチの配線パターンが含まれるため、この合成配線パターン24によって、ディスプレイとの干渉によるモアレ視認性を改善することができる。
また、第1、及び第2配線部16a及び16bの少なくともいずれか一方の複数の金属細線14を、上述したように、断線(ブレーク)によって、図7に示すように、配線層28を構成する電極部17aと、ダミー電極部(非電極部)26とに分断し、他方の複数の金属細線14を電極部17bとして構成しても良い。その上で、電極部17aと、電極部17b、及びダミー電極部26のいずれか一方とを、共に、図2に示す各方向非等ピッチの配線パターン25aを含む配線パターンを持つ複数の金属細線14で構成し、電極部17b、及びダミー電極部26のいずれか他方を、後述する図12に示す等ピッチの配線パターン25cを持つ複数の金属細線14で構成して、本発明の第2の実施形態の導電性フィルム11としても良い。こうして、各方向非等ピッチの配線パターン25aを含む配線パターンのみによってディスプレイとの干渉によるモアレ視認性を改善すると共に、各方向非等ピッチの配線パターン25aを含む配線パターンと等ピッチの配線パターン25cとの重ね合わせによる各方向非等ピッチの合成配線パターン24によってディスプレイとの干渉によるモアレ視認性を改善しても良い。
なお、図7に示す本発明の第2の実施形態の導電性フィルム11の構造については、後述する。
上述したように、第1保護層20aは、第1配線部16aの金属細線14を被覆するように、第1接着層18aによって第1配線部16aからなる配線層28aの略全面に接着されている。また、第2保護層20bは、第2配線部16bの金属細線14を被覆するように、第2接着層18bによって第2配線部16bからなる配線層28bの略全面に接着されている。
上述した例においては、第1保護層20aは、第1接着層18aによって配線層28aに、第2保護層20bは、第2接着層18bによって配線層28bの略全面に接着されているが、本発明はこれに限定されず、保護層は、配線層の配線部の金属細線を被覆して保護できれば、両者を接着する必要は必ずしもなく、接着層は無くても良い。また、第1保護層20a、及び/又は第2保護層20bが無くても良い。
ここで、接着層18(第1接着層18a及び第2接着層18b)の材料としては、ウェットラミネート接着剤、ドライラミネート接着剤、又はホットメルト接着剤等が挙げられるが、第1接着層18aの材質と第2接着層18bの材質とは、同一であってもよいし、異なってもよい。
また、保護層20(第1保護層20a及び第2保護層20b)は、透明基体12と同様に、樹脂、ガラス、シリコンを含む透光性が高い材料からなるが、第1保護層20aの材質と第2保護層20bの材質とは、同一であってもよいし、異なってもよい。
第1保護層20aの屈折率n1及び第2保護層20bの屈折率n2は、いずれも、透明基体12の屈折率n0に等しいか、これに近い値であるのが好ましい。この場合、第1保護層20aに対する透明基体12の相対屈折率nr1及び第2保護層20bに対する透明基体12の相対屈折率nr2は、共に1に近い値となる。
ここで、本明細書における屈折率は、波長589.3nm(ナトリウムのD線)の光における屈折率を意味し、例えば樹脂では、国際標準規格であるISO 14782:1999(JIS K 7105に対応)で定義される。また、第1保護層20aに対する透明基体12の相対屈折率nr1は、nr1=(n1/n0)で定義され、第2保護層20bに対する透明基体12の相対屈折率nr2は、nr2=(n2/n0)で定義される。
ここで、相対屈折率nr1及び相対屈折率nr2は、0.86以上1.15以下の範囲にあればよく、より好ましくは、0.91以上1.08以下である。
なお、相対屈折率nr1及び相対屈折率nr2の範囲をこの範囲に限定して、透明基体12と保護層20(20a、20b)との部材間の光の透過率を制御することにより、モアレの視認性をより向上させ、改善することができる。
図1に示す実施の形態の導電性フィルム10では、透明基体12の上側及び下側の両側の配線部16(16a及び16b)は、いずれも複数の金属細線14を備える電極部となっているが、本発明はこれに限定されず、第1及び第2配線部16a及び16bの少なくとも一方を電極部と非電極部(ダミー電極部)とによって構成しても良い。
図7は、本発明の第2の実施形態に係る導電性フィルムの一例を示す模式的部分断面図である。なお、図7に示す本発明の第2の実施形態の導電性フィルムの配線パターンの平面図は、図2、図5、又は後述する図40に示す配線パターンの平面図と同様であるのでここでは省略する。
図7に示すように、本発明の第2の実施形態の導電性フィルム11は、透明基体12の一方(図7の上側)の面に形成された第1電極部17a及びダミー電極部26からなる第1配線部16aと、透明基体12の他方(図7の下側)の面に形成された第2電極部17bからなる第2配線部16bと、第1電極部17a及びダミー電極部26からなる第1配線部16aの略全面に第1接着層18aを介して接着された第1保護層20aと、第2電極部17bからなる第2配線部16bの略全面に第2接着層18bを介して接着された第2保護層20bとを有する。
導電性フィルム11においては、第1電極部17a及びダミー電極部26は、それぞれ複数の金属細線14からなり、共に、透明基体12の一方(図7の上側)の面に配線層28aとして形成され、第2電極部17bは、複数の金属細線14からなり、透明基体12の他方(図7下側)の面に配線層28bとして形成されている。ここで、ダミー電極部26は、第1電極部17aと同様に、透明基体12の一方(図7の上側)の面に形成されるが、図示例のように、他方(図7の下側)の面に形成された第2電極部17bの複数の金属細線14に対応する位置に同様に配列された複数の金属細線14からなる。
ダミー電極部26は、第1電極部17aと所定間隔だけ離間して配置されており、第1電極部17aと電気的に絶縁された状態下にある。
本実施形態の導電性フィルム11においては、透明基体12の一方(図7の上側)の面にも、透明基体12の他方(図7の下側)の面に形成されている第2電極部17bの複数の金属細線14に対応する複数の金属細線14からなるダミー電極部26を形成しているので、透明基体12の一方(図7の上側)の面での金属細線による散乱を制御することができ、電極視認性を改善することができる。
ここで、配線層28aの第1電極部17a、及びダミー電極部26は、金属細線14と開口部22によるメッシュ状の配線パターン24aとを有する。また、配線層28bの第2電極部17bは、第1電極部17aと同様に、金属細線14と開口部22によるメッシュ状の配線パターン24bを有する。上述したように、透明基体12は絶縁性材料からなり、第2電極部17bは、第1電極部17a及びダミー電極部26と電気的に絶縁された状態下にある。
なお、第1、第2電極部17a、17b及びダミー電極部26は、それぞれ図1に示す導電性フィルム10の配線部16と同様の材料で同様に形成することができる。
なお、第1保護層20aは、第1配線部16aの第1電極部17a及びダミー電極部26のそれぞれの金属細線14を被覆するように、第1接着層18aによって第1電極部17a及びダミー電極部26からなる配線層28aの略全面に接着されている。
また、第2保護層20bは、第2配線部16bの第2電極部17bの金属細線14を被覆するように、第2接着層18bによって第2電極部17bからなる配線層28bの略全面に接着されている。
なお、図7に示す導電性フィルム11の第1及び第2接着層18a、及び18b、並びに第1及び第2保護層20a、及び20bは、図1に示す導電性フィルム10と同様であるので、その説明は省略する。前述通り、第1保護層20a、第2保護層20b、第1接着層18a、及び第2接着層18bは無くても良い。
なお、本実施形態の導電性フィルム11では、第2電極部17bを備える第2配線部16bは、ダミー電極部を有していないが、本発明はこれに限定されず、第2配線部16bにおいて、第1配線部16aの第1電極部17aに対応する位置に、第1電極部17aから所定間隔だけ離間して、第2電極部17bと電気的絶縁された状態下にある、金属細線14からなるダミー電極部を配置しても良い。
本実施形態の導電性フィルム11においても、上記第1配線部16aにダミー電極部を設け、また、第2配線部16bにこのようなダミー電極部を設けることにより、第1配線部16aの第1電極部17aと第2配線部16bの第2電極部17bの各メッシュ配線を対応して配置することができるので、透明基体12の一方(例えば、図7の上側又は下側)の面での金属細線による散乱を制御することができ、電極視認性を改善することができる。なお、ここでいうダミー電極部とは、WO2013/094729に記載の非導電パターンに相当する。
図1、及び図7に示す第1及び第2の実施形態の導電性フィルム10、及び11では、透明基体12の上側、及び下側の両側に、それぞれ配線部16(16a及び16b)が形成されているが、本発明はこれに限定されず、図8Aに示す本発明の第3の実施形態の導電性フィルム11Aのように、透明基体12の一方の面(図8A中上側の面)に複数の金属細線14からなる配線部16を形成し、配線部16の略全面に、金属細線14を被覆するように、接着層18を介して保護層20を接着した導電性フィルム要素を2つ重ねる構造としても良い。
図8Aに示す本発明の第3の実施形態の導電性フィルム11Aは、図8A中、下側の透明基体12bと、この透明基体12bの上側面に形成された複数の金属細線14からなる第2配線部16bと、第2配線部16b上に第2接着層18bを介して接着される第2保護層20bと、第2保護層20b上に、例えば接着剤等により接着されて配置される上側の透明基体12aと、この透明基体12aの上側面に形成された複数の金属細線14からなる第1配線部16aと、第1配線部16a上に第1接着層18aを介して接着される第1保護層20aとを有する。
ここで、第1配線部16a及び/又は第2配線部16bの金属細線14の少なくとも一
方の全部又は一部は、図2に示す各方向非等ピッチの配線パターンを含む配線パターンである。及び/又は、第1配線部16aの配線パターンと第2配線部16bの配線パターンとの重ね合わせによる合成配線パターンは、図2に示す各方向非等ピッチの配線パターンを含む配線パターンである。
図1、及び図7に示す第1及び第2の実施形態の導電性フィルム10、及び11では、透明基体12の上側、及び下側の両側に、それぞれ配線部16(16a及び16b)が形成されているが、本発明はこれに限定されず、図8Bに示す本発明の第4の実施形態の導電性フィルム11Bのように、透明基体12の一方の面(図8B中上側の面)に複数の金属細線14からなる配線部16を形成し、配線部16の略全面に、金属細線14を被覆するように、接着層18を介して保護層20を接着した導電性フィルム要素を1つのみ有する構造としても良い。
図8Bに示す本発明の第4の実施形態の導電性フィルム11Bは、透明基体12と、この透明基体12の上側面に形成された複数の金属細線14からなる第1配線部16aと、第1配線部16a上に第1接着層18aを介して接着される第1保護層20aと、透明基体12の下側の略全面に第2接着層18bを介して接着される第2保護層20bとを有する。この時、透明基体12の下側の面の接着層18、及び保護層20は無くても良い。
ここで、配線部16aの金属細線14の全部又は一部は、図2に示す各方向非等ピッチの配線パターンを含む配線パターンである。
上述した本発明の第1、第2、第3、及び第4の実施形態の導電性フィルム10、11、11A、及び11Bは、例えば、図9に模式的に示す表示ユニット30(ディスプレイ)のタッチパネル(44:図10参照)に適用され、導電性フィルムの上側又は下側の配線部の全部又は一部の金属細線の配線パターン、及び又は、両配線部の配線パターンの重ね合わせによる合成配線パターンに、ディスプレイの画素配列(BM)パターンに対してモアレ視認性の点で最適化された配線パターンを含むものである。
なお、本発明において必須となる、ディスプレイの画素配列パターンに対する配線パターンのモアレ視認性の最適化については、後述する。
本発明の導電性フィルムは、基本的に以上のように構成される。
図9は、本発明の導電性フィルムが適用される表示ユニットの一部の画素配列パターンの一例を模式的に表す概略説明図である。
図9にその一部を示すように、表示ユニット30には、複数の画素32がマトリクス状に配列されて所定の画素配列パターンが構成されている。1つの画素32は、3つの副画素(赤色副画素32r、緑色副画素32g及び青色副画素32b)が水平方向に配列されて構成されている。1つの副画素は垂直方向に縦長とされた長方形状とされている。画素32の水平方向の配列ピッチ(水平画素ピッチPh)と画素32の垂直方向の配列ピッチ(垂直画素ピッチPv)は略同じとされている。つまり、1つの画素32とこの1つの画素32を囲むブラックマトリクス(BM)34(パターン材)にて構成される形状(網掛けにて示す領域36を参照)は正方形となっている。また、図9に示す例では、1つの画素32のアスペクト比は1ではなく、水平方向(横)の長さ>垂直方向(縦)の長さとなっている。
図9から明らかなように、複数の画素32の各々の副画素32r、32g及び32bによって構成される画素配列パターンは、これらの副画素32r、32g及び32bをそれぞれ囲むBM34のBMパターン38によって規定される。表示ユニット30と導電性フィルム10、11、11A、又は11Bとを重畳した時に発生するモアレは、表示ユニット30のBM34のBMパターン38によって規定される副画素32r、32g及び32b各々の画素配列パターンと導電性フィルム10、11、11A、又は11Bの配線パターン24との干渉によって発生する。
上記した副画素32r、32g及び32b各々の画素配列パターンを有する表示ユニット30の表示パネル上に、例えば、導電性フィルム10、11、11A、又は11Bを配置する場合、導電性フィルム10、11、11A、又は11Bの配線パターン24(配線パターン24aと24bの合成配線パターン)は、配線パターン24aと24bの少なくとも一方、及び又は、合成配線パターン24が各方向非等ピッチの配線パターンを含み、副画素32r、32g及び32b各々の画素配列パターンに対してモアレ視認性の点で最適化されているので、副画素32r、32g及び32b各々の画素配列パターンと、導電性フィルム10、11、11A、又は11Bの金属細線14の配線パターンとの間における空間周波数の干渉がなく、モアレの発生が抑制され、モアレの視認性に優れたものとなる。以下では、導電性フィルム10を代表例として説明するが、導電性フィルム11、11A、及び11Bでも同様である。
なお、図9に示す表示ユニット30は、液晶パネル、プラズマパネル、有機ELパネル、無機ELパネル等の表示パネルで構成されても良く、その発光強度は、解像度に応じて異なるものであって良い。
本発明に適用可能なディスプレイの画素配列パターン及びその発光強度は、特に制限的ではなく、従来公知のいかなるディスプレイの画素配列パターン及びその発光強度であっても良いが、OELD等のRGBの各色の周期、及び/又は強度が異なるものであっても良いし、図9に示すような同一形状のRGB副画素からなり、副画素内の強度ばらつきが大きいもの、又は副画素内の強度ばらつきが小さく、最も強度の高いG副画素(チャネル)だけ考慮すればよいものであっても良いし、特に、スマートフォン、又はタブレット等のような強度の高いディスプレイ等であっても良い。OELDの画素パターンとしては、例えば、特開2018−198198号公報に開示されているペンタイル配列がある。本発明の導電性フィルムを組み込んだ表示装置のディスプレイとしては、ペンタイル配列のOELDでも良い。
次に、本発明の導電性フィルムを組み込んだ表示装置について、図10を参照しながら説明する。図10では、表示装置40として、本発明の第1の実施の形態に係る導電性フィルム10を組み込んだ投影型静電容量方式のタッチパネルを代表例に挙げて説明するが、本発明はこれに限定されないことは言うまでもない。
図10に示すように、表示装置40は、カラー画像及び/又はモノクロ画像を表示可能な表示ユニット30(図9参照)と、入力面42(矢印Z1方向側)からの接触位置を検出するタッチパネル44と、表示ユニット30及びタッチパネル44を収容する筐体46とを有する。筐体46の一面(矢印Z1方向側)に設けられた大きな開口部を介して、ユーザは、タッチパネル44にアクセス可能である。
タッチパネル44は、上記した導電性フィルム10(図1及び図2参照)の他、導電性フィルム10の一面(矢印Z1方向側)に積層されたカバー部材48と、ケーブル50を介して導電性フィルム10に電気的に接続されたフレキシブル基板52と、フレキシブル基板52上に配置された検出制御部54とを備える。
表示ユニット30の一面(矢印Z1方向側)には、接着層56を介して、導電性フィルム10が接着されている。導電性フィルム10は、他方の主面側(第2配線部16b側)を表示ユニット30に対向させて、表示画面上に配置されている。
カバー部材48は、導電性フィルム10の一面を被覆することで、入力面42としての機能を発揮する。また、接触体58(例えば、指、又はやスタイラスペン)による直接的な接触を防止することで、擦り傷の発生、及び/又は塵埃の付着等を抑止可能であり、導電性フィルム10の導電性を安定させることができる。
カバー部材48の材質は、例えば、ガラス、強化ガラス、又は樹脂フィルムであってもよい。カバー部材48の一面(矢印Z2方向側)を酸化珪素等でコートした状態で、導電性フィルム10の一面(矢印Z1方向側)に密着させてもよい。また、擦れ等による損傷を防止するため、導電性フィルム10及びカバー部材48を貼り合わせて構成してもよい。
フレキシブル基板52は、可撓性を備える電子基板である。本図示例では、筐体46の側面内壁に固定されているが、配設位置は種々変更してもよい。検出制御部54は、導体である接触体58を入力面42に接触する(又は近づける)際、接触体58と導電性フィルム10との間での静電容量の変化を捉えて、その接触位置(又は近接位置)を検出する電子回路を構成する。
本発明の導電性フィルムが適用される表示装置は、基本的に以上のように構成される。
次に、本発明において、2方向以上の直線配線を重畳した配線パターンにおいて、画素配列パターンの周波数情報に基づいて、少なくとも1方向の直線配線における平均のピッチが他の少なくとも1方向の直線配線における平均のピッチと異なる各方向非等ピッチの配線パターンにすることで、全方向等ピッチの配線パターンよりモアレの少ない配線パターンとなることについて説明する。
まず、画素配列パターンと配線パターンを重畳した際のモアレ発生の原理を説明し、次に、その原理を踏まえて、
本発明の「少なくとも1方向の直線配線における平均のピッチを、他の少なくとも1方向の直線配線における平均のピッチと変える」ことで、全方向等ピッチと比べてモアレを低減できる理由について説明する。
(画素配列パターンと配線パターンとを重畳した際のモアレ発生の原理)
分かり易い説明のため1次元で考える。
まず、画素配列の発光輝度パターンをbm(x)とする。ここで、bm(x)は、位置xにおける輝度を表す。bm(x)をフーリエ級数展開すると、下記式(3)のように表すことができる。ここで、記号「*」は、掛け算を表す。また、bm(x)は周期2* Lbの周期関数であるとしてω1、ω2、ω3、…は、それぞれ π/Lb、2*π/Lb。3*π/Lb、…を表す。
bm(x)=A0+(a1*cos(ω1*x)+b1*sin(ω1*x)+a2*cos(ω2*x)+b2*sin(ω2*x).......) …(3)
オイラーの公式からcos(ωn*x)およびsin(ωn*x)は、それぞれ以下のように、複素数で表すことができる。ここで、iは虚数単位を表す。
cos(ωn*x)=(exp(i*ωn*x)+exp(-i*ωn*x))/2
sin(ωn*x)=(exp(i*ωn*x)-exp(-i*ωn*x))/(2*i)
したがって、上記式(3)は、下記式(4)のようになる。
bm(x)=A0+(((a1-i*b1)/2)*exp(i*ω1*x)+((a1+i*b1)/2)* exp(-i*ω1*x).... …(4)
このように、上記式(4)は、複素数で下記式(5)のように表すことができる。
bm(x) = A0+Σ(An * exp(i*ωn*x) + Bn * exp( - i*ωn*x)) …(5)
ここで、An、及びBnは、以下のように、共に複素数で共役関係になる。
An = ( an - i*bn) / 2
Bn =( an + i*bn) / 2
同様にして、配線の透過率パターンをmesh(x)として、mesh(x)を複素数のフーリエ級数で表すと、下記式(6)のように表すことができる。
mesh(x) = C0 + Σ(Cm * exp(i*βm*x) + Dm* exp( - i*βm*x)) …(6)
ここで、mesh(x)は周期2* Lmの周期関数であるとしてβmは、m*π/Lmを表す。また、Cm、及びDmは、以下のように、共に複素数で共役関係になる。
Cm =(cm - i*dm) / 2
Dm =(cm + i*dm) / 2
画素配列パターンと配線パターンを重畳したパターンは、上記の画素配列の発光輝度パターン(5)と配線の透過率パターン(6)の乗算になるので以下で表せる。
bm(x)* mesh(x) = A0 * C0
+C0 * (Σ(An *exp(i*ωn*x)+Bn * exp( - i*ωn*x)))
+A0 * (Σ(Cm * exp(i*βm*x)+Dm * exp( - i*βm*x)))
+ ΣΣ (An * exp(i*ωn*x)+Bn * exp( - i*ωn*x))
* (Cm * exp(i*βm*x) + Dm* exp( - i*βm*x)) (7)
上記式(7)において、1行目のA0 * C0は、重畳パターンの平均輝度、2行目は、配線パターンの平均透過率C0を乗じた画素配列の輝度パターンの各周波数成分、3行目は画素配列パターンの平均輝度A0を乗じた配線パターンの各周波数成分を示す。
重畳パターンのモアレは、4行目の式により与えられる。4行目の式について、一つのnとmとの組合せについて展開してみると、下記式(8)で表すことができる。
(An*exp(i*ωn*x)+Bn * exp( - i*ωn*x)) * (Cm * exp(i*βm*x)+Dm* exp( - i*βm*x))
=An * Cm * exp( i*(ωn*x +βm*x)) + Bn * Dm * exp ( - i*(ωn*x +βm*x) )
+An * Dm * exp( i*(ωn*x - βm*x)) + Bn * Cm * exp ( - i*(ωn*x - βm*x) )…(8)
ここで、AnとBnとは共役関係で、CmとDmとも共役関係である事を踏まえると、上式のAn * CmとBn * Dm、及びAn * DmとBn * Cmは、共役関係であることが分かる。
また、上式のAn * Cm * exp( i*(ωn*x +βm*x))とBn * Dm * exp ( - i*(ωn*x +βm*x))、及び、An * Dm * exp( i*(ωn*x - βm*x))とBn * Cm * exp ( - i*(ωn*x - βm*x) )も共役関係であることが分かる。
ここで、An * Cm、及びBn * Dmは、以下のように表すことができる。
An * Cm = ABS ( An * Cm ) * exp( i * θ1 )
Bn * Dm = ABS ( An * Cm ) * exp( - i * θ1 )
そうすると、上記式(8)のAn*Cm*exp( i*(ωn*x+βm*x))+ Bn*Dm* exp( - i*(ωn*x +βm*x) )は、2 * ABS ( An * Cm ) * cos(ωn*x +βm*x +θ1 )となり、実数のみで表すことができる。ここで、ABS ( An * Cm )は、複素数An * Cmの絶対値を表す。
同様にして、上記式(8)のAn*Dm*exp( i*(ωn*x-βm*x))+ Bn* Cm * exp ( - i*(ωn*x - βm*x) )は、2 * ABS ( An * Dm ) * cos(ωn*x -βm*x +θ2 )となり、実数のみで表すことができる。
結局、上記式(7)式の4行目の式について、一つのnとmの組合せについて展開してみると、下記式(9)となる。
2*ABS( An*Cm ) * cos(ωn*x +βm*x +θ1) + 2*ABS( An*Dm ) * cos(ωn*x -βm*x +θ2)
…(9)
上記式(9)から画素配列パターンと配線パターンとを重畳(即ち、乗算)すると、それぞれの周波数ωn、及びβmの和の周波数ωn+βmにおいて、強度2 * ABS( An * Cm ) = 2 * ABS( An ) * ABS( Cm )のモアレが発生し、差の周波数ωn-βmにおいて、強度2 * ABS( An * Dm ) = 2 * ABS( An ) * ABS( Dm )のモアレが発生することが分かる。ここでABS( Cm )とABS( Dm )とは、共に配線パターンの周波数βmの強度で同じ値になる。
なお、ABS( An )、ABS( Bn )、ABS( Cm )、ABS( Dm )は、それぞれ、これまでの説明で分かるように、複素フーリエ級数における強度であるため、実数のフーリエ級数における強度の1/2になる(これは、複素フーリエ級数では共役関係の2つの複素数に分離するためである)。
また、上記式(8)から画素配列パターンと配線パターンとを重畳(乗算)したパターンの1次元周波数分布においては、画素配列パターンの1次元周波数分布における各周波数ωnの成分の係数An及びBnと配線パターンの1次元周波数分布における各周波数βmの成分の係数Cm及びDmの乗算値(複素数)を係数とするモアレ成分が、それぞれの周波数を加算した周波数に発生することが分かる。ここで、係数Bnの周波数を-ωn、係数Dmの周波数を-βmと見なしている。これらのモアレの内、問題となるモアレは、周波数ωn -βm(及び‐(ωn‐βm))のモアレである。人の視覚応答特性は、低周波なパターンに感度を持つため、画素配列パターンと配線パターンの、それぞれの周波数ωnおよびβmのパターンが視認されなくても、周波数ωn -βmのモアレは低周波なために視認されてしまう可能性があるためである。
ここまでは、説明を分かり易くするため、画素配列の輝度パターンと配線の透過率パターンを1次元で考えた。実際には両者のパターンは、2次元だが、2次元の場合には、x方向の周波数のみでなく、y方向の周波数も考慮すれば良く、同様にしてモアレを表す式を導くことができる。結論として、2次元の場合、画素配列の輝度パターンと配線の透過率パターンとのx方向およびy方向のそれぞれの周波数成分の差の周波数と和の周波数とにそれぞれの強度の積の強度のモアレが発生することになる。
次に、具体例で説明する。図11に図9に示す表示ユニット30の副画素32r、32g及び32bのいずれかの画素配列の輝度パターンの一例を模式的に示す。また、図12に、全方向等ピッチの配線パターン(即ち、配線の透過率のパターン)25cを模式的に示す。
ここで、図12に示す配線パターン25cの開口部22の形状は菱形とし、図12において、x方向となす角度は、26°、ピッチは、101μmの例を示している。配線パターン25の開口部22の形状が菱形の場合、2方向で等ピッチの直線配線の配線パターンの重畳により表すことができる。図13に、2方向の内の右方向の(左(上)方向に延びる右(上)方向に並ぶ)直線配線21d1を示す。なお、図12に示す直線配線21d2は、2方向の内の左方向の(右(上)方向に延びる左(上)方向に並ぶ)の直線配線である。ここで、直線の配線の「方向」とは、直線の配線が並ぶ方向であり、直線に対して垂直方向を意味する。
また、図14は、図11の画素配列パターン(即ち、画素配列の輝度のパターン)の2次元周波数分布であり、各周波数成分の強度を円の面積で示している。図15は、図12の配線パターン25cの2次元周波数分布であり、各周波数成分の強度を円の面積で示している。なお、図14、及び図15の2次元周波数分布には第1象限と第2象限のみ示す。図15の第1象限の周波数成分が図12の右方向の直線配線21d1、図15の第2象限の周波数成分が図12の左方向の直線配線21d2の周波数成分を表している。
なお、本発明においては、表示ユニットとして、有機ELディスプレイ(OELD)のように、赤色(R)、緑色(G)、及び青色(B)の内、少なくとも2つの色について画素配列パターンが異なるディスプレイの表示ユニットを用いることができる。図59に、このような有機ELディスプレイ(OELD)の表示ユニット30aの副画素RGBのいずれかの画素配列の輝度パターンの他の一例を模式的に示す。また、図60は、図59の画素配列パターン(即ち、画素配列の輝度のパターン)の2次元周波数分布であり、各周波数成分の強度を円の面積で示す。ここで、図59は、図11に対応する画素配列パターンを示し、図60は、図14に対応する2次元周波数分布を示す。
図16は、図14に示した画素配列パターンの各周波数成分と図15に示した配線パターン25cの各周波数成分とから算出したモアレ成分、つまり周波数の差を算出し、この差分の周波数に、それぞれの強度の乗算値をプロットした図である。ここで、図16は、図14、及び図15と、x周波数、及びy周波数の目盛範囲が異なり、また、各成分の円の面積と強度との関係も異なる。
ここで、上記式(8)から分かるように、モアレ成分を正確に導出するためには、画素配列パターンの全ての周波数成分(共役関係の成分を含めて)、及び配線の全ての周波数成分について、各成分の係数(複素数)を乗算して、各成分の周波数の和の周波数にプロットする必要がある(負の周波数との和が、上記の差を算出することに相当する)。しかしながら、説明の簡易化のために省いている。図16は、画素配列パターンの2次元周波数分布の内、y周波数が0以下の領域の各成分と、配線パターンの2次元周波数分布の内、y周波数が0以上の領域で周波数0の成分を除く各成分とのモアレをプロットした図になる。
ここで、上記式(7)から分かるように、画素配列パターンと配線パターンとを重畳したパターンには、上記式(7)の4行目の式で与えられるモアレ以外に、上記式(7)の3行目で与えられる「画素配列パターンの平均輝度を乗じた配線パターンの各周波数成分」が含まれる。図16では、この成分も含んでいる。具体的には、画素配列パターンの周波数0の成分(上記式(7)のA0に相当)と配線の各成分とを乗算して、周波数0の成分と配線の各成分との周波数の和、つまり配線の各成分の周波数にプロットしている。
画素配列パターンと配線パターンとを重畳したパターンには上記式(7)の2行目で与えられる「配線パターンの平均透過率を乗じた画素配列の輝度パターンの各周波数成分」も含まれるが、図16では、この成分は含まれていない。具体的には、画素配列パターンの各周波数成分と配線パターンの各周波数成分との乗算値を各成分の周波数の和の周波数にプロットする際に、配線パターンの周波数0の成分(上記式(7)のC0に相当)を除いている。図16のプロットでは各モアレ成分の位相情報は必要なく強度のみ導出すれば良いため、図14の画素配列パターンの各周波数成分と図15の配線パターンの各周波数成分から簡易的に導出することができる。つまり、単純に図15の配線パターンの各周波数成分から図14の画素配列パターンの各周波数成分の周波数との差を算出して、その差の周波数に、それぞれの成分の強度の乗算値をプロットすれば良い。
ここで、先ほど説明したように図16のプロットに「画素配列パターンの平均輝度を乗じた配線パターンの各周波数成分」も含めるために、図14の画素配列パターンの周波数分布には周波数0の成分(上記式(7)のA0に相当)を含み、また「配線パターンの平均透過率を乗じた画素配列パターンの各周波数成分」を含めないために、図15の配線パターンの周波数分布には周波数0の成分(上記式(7)のC0に相当)を含めない。本発明においては、図16のみでなく、以降の説明における何れのモアレ成分の図も、「画素配列パターンの平均輝度を乗じた配線パターンの各周波数成分」を含み、また「配線パターンの平均透過率を乗じた画素配列パターンの各周波数成分」を含まないこととする。
人の眼の視覚応答特性は低周波に感度を持つ、つまり図16のモアレ成分の内、低周波な成分のみが人の眼で視認されることになる。
図17は、図16に示す各モアレ成分に人の眼の視覚応答特性の感度を乗じた結果を示している。ここで、図17は、図16とx周波数、及びy周波数の目盛範囲が異なる。また、各成分の円の面積が表す強度も異なり、図17の方が、より大きな面積の円で、各成分がプロットされている。本発明では、人の眼の視覚応答特性の感度として、下記式(1)で表されるDooley−Shawの式(R.P.Dooley, R.Shaw: Noise Perception in Electrophotography, J.Appl.Photogr.Eng., 5, 4 (1979), pp.190-196.)を用いる。ここで、下記式(1)は、視覚伝達関数VTFとして与えられる。
k≦log(0.238/0.138)/0.1
VTF=1
k>log(0.238/0.138)/0.1
VTF=5.05e−0.138k(1−e−0.1k) …(1)
k=πdu/180
ここで、kは、立体角で定義される空間周波数(cycle/deg)であり、上記式で表される。uは、長さで定義される空間周波数(cycle/mm)であり、dは、観察距離(mm)で定義される。
なお、Dooley−Shawの式は、上記式(1)のVTF=5.05e−0.138k(1−e−0.1k)で与えられ、0cycle/mm近傍では1より小さくなっており、いわゆるバンドパスフィルタの特性を有する。しかしながら、本発明では、低い空間周波数帯域(k≦log(0.238/0.138)/0.1)であっても、VTFの値を1にすることで、低周波成分の感度の減衰を無くすようにする。
図18A、及び図18Bに、VTFの例として、観察距離500mm及び観察距離750mmの例を示す。本明細書の説明においては、人の眼の視覚応答特性の感度として観察距離500mmのVTFを用いる。
図17には1cycle/mm以下の低周波域にモアレ成分があり、人の眼に視認されるモアレがあることが分かる。
このモアレは、図14の画素配列パターンの周波数分布において黒矢印で示した成分(x=22.2cycle/mm、y=44.4cycle/mm)と、図15の配線パターンの周波数分布において黒矢印で示した成分(x=21.8cycle/mm、y=44.6cycle/mm)によって発生している。
このように、画素配列パターンの周波数分布と配線パターンの周波数分布とにおいて周波数の近い成分があると人の眼に視認される低周波なモアレが発生することが分かる。
なお、図17に黒矢印で示した成分の様に、人の眼の視覚応答特性を作用させた各モアレ成分の内、最も強度の大きな成分について、以下では「モアレに寄与が最も大きいモアレの周波数成分」、また「主モアレ成分」とも呼ぶ。
(本発明によるモアレ低減の原理)
本発明は、2方向以上の直線配線を重畳した配線パターンであり、少なくとも2方向以上のそれぞれの方向で配線の平均ピッチが異なる各方向非等ピッチの配線パターンを有することを特徴とする。
上述したモアレ発生の原理から、配線パターンの各周波数成分の周波数を画素配列パターンの各周波数成分の周波数と離れるようにできれば、人の眼に視認される低周波なモアレが発生しないことが分かる。したがって、本発明では、「2方向以上のそれぞれの方向で配線のピッチが異なる各方向非等ピッチの配線パターン」によってモアレの低減を達成する。
まず、「2方向以上のそれぞれの方向で配線のピッチが異なる各方向非等ピッチの配線パターン」について説明する。
図19は、図2に示す右方向と左方向の配線のピッチが異なる各方向非等ピッチの配線パターン25aの2次元周波数分布であり、図20は、図2に示す各方向非等ピッチの配線パターン25aのモアレの周波数分布であり、図14に示す画素配列パターンの各周波数成分と図19に示す配線パターンの各周波数成分とから算出したモアレ成分をプロットした図である。
また、図21は、図14に示す画素配列パターンの各周波数成分と図19に示す配線の各周波数成分の内、右方向の配線パターン(図3に示す直線配線21a)の周波数成分(第1象限の成分)から算出したモアレ成分である。即ち、図21は、図20に示すモアレ成分の内の、図3に示す直線配線21aに基づいて算出されたモアレ成分である。図22は、図14に示す画素配列パターンの各周波数成分と図19に示す配線の各周波数成分の内、左方向の配線パターン(図4に示す直線配線21b)の周波数成分(第2象限の成分)から算出したモアレ成分である。即ち、図22は、図20に示すモアレ成分の内の、図4に示す直線配線21bに基づいて算出されたモアレ成分である。
図2に示す配線パターン25aと、図12に示す配線パターン25cとは、単位面積あたりの配線の本数が等しく、つまり平均の透過率が等しい。ここで、右向きの直線配線のピッチをp1、左向きの直線配線のピッチをp2とすると、(1/p1+1/p2)の値が等しければ、単位面積あたりの金属細線14の配置の本数が等しくなる。つまり、図2に示す配線パターン25aの図3に示す右向きの直線配線21aのピッチをp1、図4に示す左向きの直線配線21bのピッチをp2とし、図12に示す配線パターン25cの図13に示す右向きの直線配線21d1、及び左向きの直線配線21d2(図12参照)のピッチをpとすると、1/p1+1/p2=2/pが成り立っている。
また,図19に示す配線パターン25aの周波数分布と、図15に示す配線パターン25cの周波数分布とは、各成分の円の面積が表す強度の大きさが同じであり、また、図20に示す配線パターン25aのモアレの周波数分布と、図16に示す配線パターン25cのモアレの周波数分布とは、各成分の円の面積が表す強度の大きさが同じである。
また、図3に示す右向きの配線パターン(直線配線21a)の角度は,図12の等ピッチの配線パターン25cの直線配線21d1、及び21d2と同じ26°であるが、図4に示す左向きの配線パターン(直線配線21b)の角度は24°である。
図16と図20とを比較すると分かるように、全方向等ピッチの配線パターン25cのモアレ周波数分布(図16参照)に見られた低周波なモアレ成分(図16に黒矢印で示す)が、図20には無い。図19に示す配線パターン25aの周波数分布において、図14に黒矢印で示した画素配列パターンの周波数成分に最も近い周波数成分を黒矢印で示す。図2に示す配線パターン25aの図20に示すモアレの周波数分布から、図12に示す全方向等ピッチの配線パターン25cの図16に示すモアレ周波数分布に見られた低周波なモアレ成分(図16に黒矢印で示す)と比べて、高周波なモアレ成分が発生していることが分かる。図20に示すモアレ成分に、上記式(1)のVTFを乗じると、図23に示すように、そのグラフにおいて円の面積で表示可能なレベルの大きさのモアレ成分が無いことが分かる。つまり、図21、及び図22において矢印で示す低周波のモアレ成分は、上記式(1)のVTFを乗じると、図23に示すように、無くなっていることが分かる。即ち、モアレ成分の総和であるモアレ評価値は、図12に示す配線パターン25cより、図2に示す配線パターン25aの方が小さいことが分かる。
図15に示す全方向等ピッチの配線パターン25cの周波数分布と比べて、図2に示すように右向きと左向きの配線パターン(直線配線21aと21b)のピッチを変えた場合、少なくとも右向き配線パターン(直線配線21a)については、図19に示す各周波数成分の周波数が、全方向等ピッチの場合(図15参照)より離れるため、図14に示す画素配列パターンの各周波数成分に近い成分が発生し難くなり、低周波なモアレが発生し難くなる。
一方で、左向き配線パターン(直線配線21b)については、図19に示す各周波数成分の周波数が、全方向等ピッチの場合(図15参照)より近づくため、図14に示す画素配列パターンの各周波数成分に近い成分が発生し、低周波なモアレが発生し易くなると考えられる。
そこで、本発明者は、右向きと左向きとの配線のピッチを(1/p1+1/p2)が所定の値を超えない範囲で(透過率が許容の範囲で)種々に変えて、また、右向きと左向きの配線のそれぞれの角度も種々に変えて、モアレ成分の総和値であるモアレ評価値を求めた。ここで、図11に示す画素配列パターン38(及び図14の画素配列パターンの周波数分布)は、左右対称であるため、右向きと左向きの配線のピッチが同じ場合(図12参照)、同じ配線の角度でモアレが最良になる。しかしながら、右向きと左向きの配線のピッチが異なる場合(図2参照)、必ずしも同じ角度でモアレが最良になるわけではないため、このように右向きと左向きの配線のそれぞれの角度を別々に変えて、モアレ成分の総和値であるモアレ評価値を調査した。
その結果、右向きと左向きの配線のピッチが同じ場合よりモアレ低減できる場合があることが分かった。つまり、右向きと左向きの配線パターンの角度とピッチを同じに変えるのでなく、それぞれを別々に変えることで、同じ場合よりもモアレ低減できる場合があることが分かった。モアレの低減の程度は、画素配列パターン、透過率の許容の範囲、配線の角度の範囲等によって異なると考えられる。
例えば、図5に示す各方向非等ピッチの配線パターン25bのように、図3に示す右向き直線配線21aと、図6に示す左向き直線配線21cとを重畳した配線パターンの場合、右向き直線配線21aの配線ピッチは、例えば74μmであり、左向き直線配線21cの配線ピッチは、例えば149μmである。このような各方向非等ピッチの配線パターン25bによって、平均の透過率が等しい(単位面積あたりの配線の本数が等しい)図12に示す全方向等ピッチの配線パターン25cよりもモアレを低減できた。なお、先述した通り、図5に示す各方向非等ピッチの配線パターン25bと図12に示す全方向等ピッチの配線パターン25cとは、配線ピッチは異なるが、右向き直線配線、及び左向き直線配線の傾斜角度は、共に同じであり26°である。
ここで、図5に示す各方向非等ピッチの配線パターン25bの周波数分布を、図24に示す。
図25は、図5に示す各方向非等ピッチの配線パターン25bのモアレの周波数分布であり、図14に示す画素配列パターン38の各周波数成分と、図24に示す配線パターン25bの各周波数成分とから算出したモアレ成分をプロットした図である。
ここで、図25と、図16とを比較すると、図25に示す本発明の各方向非等ピッチの配線パターン25bのモアレ成分は、図16に示す全方向等ピッチの配線パターン25cのモアレ成分に比べて、大きさが小さく、かつ、高周波側にあることが分かる。
図26は、図14に示す画素配列パターンの各周波数成分と図24に示す配線の各周波数成分の内、右方向の配線パターン(図3に示す直線配線21a)の周波数成分(第1象限の成分)から算出したモアレ成分である。即ち、図26は、図25に示すモアレ成分の内の、図3に示す直線配線21aに基づいて算出されたモアレ成分である。図26に黒矢印で示されるモアレ成分は、図24中右側の黒矢印で示される周波数成分によるものである。
また、図27は、図14に示す画素配列パターンの各周波数成分と図24に示す配線の各周波数成分の内、左方向の配線パターン(図6に示す直線配線21c)の周波数成分(第2象限の成分)から算出したモアレ成分である。即ち、図27は、図25に示すモアレ成分の内の、図6に示す直線配線21cに基づいて算出されたモアレ成分である。図27に黒矢印で示されるモアレ成分は、図24中左側の黒矢印で示される周波数成分によるものである。
ここで、図25に示すモアレ成分に、人の眼の視覚特性の感度を表わす上記式(1)のVTFを乗じると、図28に示すようなる。図28には、図3に示す右向き直線配線21aによる人の眼に視認されるモアレ成分は無く、図6に示す左向き直線配線21cによる人の眼に視認されるモアレ成分(黒矢印で示す)のみがあることが分かる。
また、図28のグラフにおいて円の面積で表示されるモアレ成分(黒矢印)の大きさは、図17に示す全方向等ピッチの配線パターン25cのVTF乗算後のモアレ成分(黒矢印)の大きさに比べて小さく、また、少ないことが分かる。つまり、モアレ成分の総和であるモアレ評価値は、図12に示す全方向等ピッチの配線パターン25cよりも、図5に示す配線パターン25bの方が小さいことが分かる。
ところで、図2に示す各方向非等ピッチの配線パターン25a(右向き26°、左向き24°)、及び図5に示す配線パターン25b(右向き、左向き共に26°)において、図20、又は図22と、図25、又は図27とを比べると、図22に示される左向き直線配線21bによるモアレ成分(黒矢印)の方が、図27に示される左向き直線配線21cによるモアレ成分(黒矢印)より、高周波側にあるため、モアレが小さくなることが分かる。
即ち、図25に示すモアレ成分に上記式(1)のVTFを乗じた結果を表わす図28には、小さいが人の眼に視認されるモアレ成分(黒矢印で示す)がある一方で、図20に示すモアレ成分に上記式(1)のVTFを乗じた結果を表わす図23には、グラフ中において円の面積で表示可能なレベルの大きさのモアレ成分は存在しないことが分かる。
したがって、これらの例では、右向きと左向きの直線配線の配線ピッチを変えるだけでなく、両直線配線の傾斜角度も変えることで、よりモアレを低減できることが分かる。
本発明では、図2、及び図5に示す各方向非等ピッチの配線パターン25a、及び25bのように、2方向以上のそれぞれの方向で直線配線21の配線パターンのピッチを変えるため、図14のような左右対称の画素配列パターン38の場合でもモアレが小さくなる最適な角度(傾斜角度)が、それぞれ異なる。例えば、方向の数が2方向の場合、図12に示す配線パターン25cのように全方向等ピッチの場合は、左向き直線配線21d2の配線パターンと、右向き直線配線21d1の配線パターンのそれぞれでモアレが小さくなる最適な角度は左右対称となり、図15のようになる。しかし、左向き直線配線21bの配線パターンと、右向き直線配線21aの配線パターンの配線ピッチが異なる場合、それぞれモアレが小さくなる最適な角度は異なるため、図19のようになる。しかしながら、本発明では、2方向以上の各方向のピッチが異なっていれば、角度は、同じでも異なっていても良いのは上述した通りである。
また、本発明において、上述したように、配線のピッチはなるべく狭い方が周波数分布における各成分の周波数がより離れるため、なるべく狭いことが望ましい。このことから、本発明の配線パターンの方向は、少ない方が好ましい。その理由は、透過率を確保するために単位面積あたりの配線の本数には上限があるため、配線パターンの方向が少ない方が、1方向あたりの配線の本数を多くして狭くできるためである。しかし、センサ機能を維持するためには、少なくとも2方向必要であることは言うまでもない。従って、本発明の配線パターンの方向は、2方向が望ましい。
(1方向の所定本数の繰返しピッチは等ピッチであり、所定本数のピッチは非等ピッチである非等ピッチの配線パターン)
次に、本発明の応用として「2方向以上の直線配線を重畳した配線パターンであり、少なくとも1方向の直線配線21において、所定本数の金属細線の繰返しピッチは等ピッチであり、所定本数のそれぞれの金属細線のピッチは非等ピッチである非等ピッチの配線パターン」に本発明を適用した例についても説明する。そのために、まず、「2方向以上の直線配線を重畳した配線パターンであり、少なくとも1方向の直線配線21において、所定本数の金属細線の繰返しピッチは等ピッチであり、所定本数のそれぞれの金属細線のピッチは非等ピッチである非等ピッチの配線パターン」について説明する。
なお、以下では、本発明の「2方向以上の直線配線を重畳した配線パターンであり、少なくとも1方向の直線配線における平均のピッチが、他の少なくとも1方向の直線配線における平均のピッチと異なる各方向非等ピッチの配線パターン」を第1要件と言い、「2方向以上の直線配線を重畳した配線パターンであり、少なくとも1方向の直線配線21において、所定本数の金属細線の繰返しピッチは等ピッチであり、所定本数のそれぞれの金属細線のピッチは非等ピッチである非等ピッチの配線パターン」を第2要件という。
なお、例えば図29の参考例に示すように、本発明に適用される第2要件を持つ配線パターン25dは、1方向において平行に配列される複数の金属細線14からなる直線配線21を2方向以上に重畳した配線パターンであり、少なくとも1方向の直線配線21において、所定本数の金属細線14の繰返しピッチは等ピッチであり、所定本数のそれぞれの金属細線14のピッチは非等ピッチである非等ピッチの配線パターンを含む配線パターンであり、表示ユニットの所定の輝度の画素配列パターンに対して、モアレ視認性の点で最適化された配線パターンである。
ここで、図29に示す配線パターン25dは、図30に示す1方向において平行に配列される複数の金属細線14からなる直線配線21eと、図31に示す他の1方向において平行に配列される複数の金属細線14からなる直線配線21fとを重畳して、メッシュ状に配列されたメッシュ状の配線パターンである。
図29に示す配線パターン25dにおいて、直線配線21e、及び21fは、それぞれいずれも4本の金属細線14の繰返しピッチPreとPrfとを有し、それぞれの繰返しピッチPreとPrfとは、等ピッチ(PreとPrfとが一定値)であり、直線配線21eの4本のそれぞれの金属細線14のピッチP1e、P2e、P3e、及びP4eは非等ピッチ(P1e、P2e、P3e、及びP4eの内、少なくとも2つのピッチが異なる)である非等ピッチの配線パターンである。同時に、直線配線21fの4本のそれぞれの金属細線14のピッチP1f、P2f、P3f、及びP4fは非等ピッチ(P1f、P2f、P3f、及びP4fの内、少なくとも2つのピッチが異なる)である非等ピッチの配線パターンである。また、直線配線21eと21fの4本の金属細線14のそれぞれの繰返しピッチPreとPrfとは同じ(Pre=Prf)であり、直線配線21eと21fの4本のそれぞれの金属細線14のピッチも同じ(P1e=P1fかつP2e=P2fかつP3e=P3fかつP4e=P4f)である。つまり、配線パターン25dは本発明の第1要件を満たさず、第2要件のみ満たす配線パターンである。
配線パターン25dは、図29に示すように、共に非等ピッチの配線パターンである直線配線21eと直線配線21fとの重畳によって複数の金属細線14同士を互いに交差させて形成された所定の形状の開口部(セル)22が配列されたメッシュ状の配線パターンである。
したがって、このメッシュ状の配線パターン25dは、平面視で互いに所定の角度が保存され、ピッチ(従ってサイズ)が異なる複数種類の平行四辺形の形状を持つ開口部22が所定の角度をなす2方向に複数個連続して繋がった配線パターンということができる。
図29に示すメッシュ状の配線パターン25dの直線配線21e、及び21fでは、4本の金属細線14の繰返しピッチは等ピッチであり、4本のそれぞれの金属細線14のピッチは非等ピッチであるが、本発明はこれに限定されず、所定本数の金属細線14の繰返しピッチは等ピッチであり、この所定本数のそれぞれの金属細線14のピッチは非等ピッチである非等ピッチであれば良い。非等ピッチにできる金属細線14の最小の本数は2本であるため、所定本数は2本以上である。また、所定本数は64本以下であることが好ましく、32本以下であることがより好ましく、16本以下であることが更に好ましい。特に好ましい所定本数は、2本以上8本以下である。その理由は、後で説明する通り、非等ピッチにする所定本数を増やす程、直線配線21の最小周波数が低くなり直線配線21自体が視認され易くなるためである。また、所定本数を増やす程、直線配線21の周波数成分が細かく広がるため、その結果、細かく多数のモアレ成分が発生してしまい、どのように所定本数の金属細線14のピッチを最適化しても、多数のモアレの全てを画素配列パターンの各周波数成分から遠ざけることが困難と考えられるためである。なお、本発明においては、所定本数の金属細線14の全てのピッチが異なる必要はなく、所定本数の金属細線14の内、少なくとも2本の金属細線のピッチが異なれば良い。
また、図29に示す例では、1方向において平行に配列される複数の金属細線14からなる直線配線21は、直線配線21e、及び21fの2方向であるが、本発明はこれに限定されず、3方向以上の直線配線21を重畳しても良い。
なお、重畳される方向が異なる直線配線21の方向の数は8方向以下であることが好ましく、4方向以下であることがより好ましく、2方向であることが更に好ましい。その理由は、既に説明した通り、透過率を確保するために単位面積あたりの金属細線14の本数には上限があるため、直線配線21の方向の数が少ない方が、1方向あたりの金属細線14の本数を多くでき、結果、金属細線14の配線ピッチを狭くしてモアレを発生し難くすることができるためである。また、金属細線14の配線ピッチの狭い方が、直線配線21自体の視認性に影響しない範囲で、より自由に所定本数の金属細線14のピッチを最適化してモアレ低減することができるためである。一方で導電性フィルムのタッチセンサとしての機能欠落を防ぐためには、直線配線21の方向の数は最小2方向が必要なため、2方向が最も望ましい。
図29に示す例では、繰返しピッチが等しい直線配線21e、及び21fを2方向に重畳しているため、この繰返しピッチの単位で菱形になる。なお、本発明の配線パターンは第1要件を満たすことが前提となる、つまり直線配線を2方向に重畳した配線パターンにおいては、2方向の繰返しピッチが異なることが前提となるので、その場合、この繰返しピッチの単位で平行四辺形になる。
また、図29に示す例においては、メッシュ状の配線パターン25dは、直線配線21e及び21fの2方向の直線配線21において、所定本数(4本)の金属細線14の繰返しピッチは等ピッチであり、所定本数(4本)の金属細線14のピッチは非等ピッチである非等ピッチの配線パターンであるが、本発明はこれに限定されない。本発明においては、所定本数の金属細線14の繰返しピッチは等ピッチであり、所定本数のそれぞれの金属細線14のピッチは非等ピッチである非等ピッチの配線パターンである方向が異なる直線配線は、図32Aに示す配線パターン25eのように、1方向の直線配線21のみ(直線配線21e及び21gのいずれか一方)であっても良い。また、図示しないが、3方向以上の直線配線21のすべてが所定本数の金属細線14の繰返しピッチは等ピッチであり、所定本数のそれぞれの金属細線14のピッチは非等ピッチである非等ピッチの配線パターンであっても良い。
図32Aに示す配線パターン25eは、図30に示す1方向において平行に配列され、所定本数(4本)の金属細線14の繰返しピッチは等ピッチであり、所定本数(4本)の金属細線14のピッチは非等ピッチである直線配線21eと、図32Bに示す他の1方向において平行かつ等ピッチで配列される複数の金属細線14からなる直線配線21gとを重畳して、メッシュ状に配列されたメッシュ状の配線パターンである。
したがって、配線パターン25eは、直線配線21eの非等ピッチの配線パターンを含んでいるので、平面視で互いに所定の角度が保存され、ピッチ(従ってサイズ)が異なる複数種類の平行四辺形の形状を持つ開口部22が所定の角度をなす2方向に複数個連続して繋がった配線パターンということができる。
なお、所定本数の金属細線14の繰返しピッチは等ピッチであり、所定本数の金属細線14のピッチは非等ピッチである方向が異なる直線配線21の数は、重畳される方向が異なる直線配線の方向の数以下であるのは、勿論であるが、重畳される方向が異なる直線配線の方向の数と等しいことが好ましい。つまり、重畳される全ての方向の直線配線21において所定本数の金属細線14の繰返しピッチは等ピッチであり、所定本数の金属細線14のピッチは非等ピッチであることが好ましい。その理由は、後で説明する通り、それぞれの方向の直線配線21において、所定本数の金属細線14のそれぞれを、モアレを発生してしまう周波数成分を打ち消し合うように非等ピッチにすることによって、等ピッチにするよりもモアレを低減できるため、全ての方向の直線配線21においてモアレを発生してしまう周波数成分を打ち消し合うように非等ピッチにしてモアレ低減することが好ましいためである。また本発明においては、非等ピッチにする所定本数の金属細線14の繰返しピッチ、それぞれの金属細線14のピッチ、および所定本数は、全ての方向で同じでも良いし、それぞれの方向で異なっても良い。
なお、配線パターン25d、及び25eの直線配線21(21e、21f、及び21g)において、繰返しピッチは等ピッチである所定本数の金属細線14の内、少なくとも2本の金属細線の非等ピッチは、繰返しピッチを所定本数で割った平均ピッチを100%として、直線配線21自体が視認されないために10%以上または190%以下であることが好ましく、また、モアレ低減の効果を得るために99%以下または101%以上であることが好ましい。つまり、直線配線21自体が視認されないでモアレ低減の効果を得るために少なくとも2本の金属細線の非等ピッチが10%以上99%以下、または101%以上190%以下であることが好ましい。
また、所定本数の繰返しピッチのばらつきとしては、±20%以内が好ましく、±10%以内がより好ましく、±5%以内が更に好ましい。
本実施形態は、少なくとも1方向の直線配線において、所定本数の金属細線の繰返しピッチは、等ピッチであり、所定本数のそれぞれの金属細線のピッチは、その少なくとも2本の金属細線のピッチが非等ピッチである非等ピッチの配線パターンであることを特徴としている。この場合、上述した通り、金属細線のピッチを非等ピッチとすることで、等ピッチの場合と比べ、配線パターンの最小周波数が低くなるため、配線パターンが視認されないように注意する必要がある。そこで、配線パターンの視認性に影響しない範囲で、十分にピッチを最適化してモアレ低減するために、平均ピッチは、300μm以下が好ましく、200μm以下がより好ましく、150μm以下が更に好ましい。
(所定本数の配線の繰返しのピッチを等ピッチにしつつ所定本数のそれぞれの配線のピッチを非等ピッチにすることによるモアレ低減の原理)
前述したモアレ発生の原理から、配線パターンの各周波数成分の周波数を画素配列パターンの各周波数成分の周波数と離れるようにできれば、人の眼に視認される低周波なモアレが発生しないことが分かる。ここでは、「所定本数の配線の繰返しのピッチを等ピッチにしつつ所定本数のそれぞれの配線のピッチを非等ピッチにする」ことでモアレの低減を達成することを説明する。
図12で示した配線パターンを代表例として説明する。図12に示す配線パターン(配線の透過率パターン)において、1方向の直線配線、つまり右方向の直線配線21d1、又は左方向の直線配線21d2を配線の方向に沿って見ると、図33のようになる。図33において、4本の配線がある。これらの4本のそれぞれの配線のピッチは、当然、皆同じで101μmである。図33では4本の配線のみ示したが、この後も、配線があり、そのピッチも当然101μmである。ここで、図33において2番目の配線のみ抽出し、図34に示す。この2番目の配線は、配線4本分のピッチ404μmで繰り返される。
ここで、図33および図34に示す配線パターンの1次元周波数分布を図35に示す。図35から元の配線と比べて2番目抽出配線の方が、周波数成分が4倍多く(細かく)、また、最小周波数も低い(1/4)ことが分かる。2番目抽出配線の方が元の配線より4倍ピッチが長いため、周波数成分は逆に4倍細かい周波数に存在し、また、最小周波数も1/4低いことになる。2番目抽出配線が4倍多くの周波数成分を持つのに対して、元の配線の周波数成分が少ない理由は、2番目抽出配線の各周波数成分が他の配線の各周波数成分と打ち消しあっているためである。つまり、1番目配線、2番目配線、3番目配線、及び4番目配線のそれぞれは、元の配線より4倍多くの周波数成分を持つ。しかしながら、それらの配線の各周波数成分を全て加算すると、特定の周波数(元の配線のピッチに相当する周波数の整数倍の周波数)の成分のみが加算されて強められて残り、他の周波数の成分は打ち消しあって消えて元の配線の周波数成分になる。周波数空間における加算は、加算し合う各成分の位相関係によって減算(負の加算)にもなるため、打ち消し合うことがある。周波数空間における加算は、各成分の実部、虚部のそれぞれで加算を行うが、実部と虚部とは、それぞれ位相によって負の値にもなるため(図35参照)、打ち消し合うことがある。
ここで、本発明者は、所定本数の配線の繰返しのピッチを等ピッチにしつつ、所定本数のそれぞれの配線のピッチを非等ピッチにすることで、配線の周波数分布を変えることができることを知見した。この点を上述した例(所定本数が4本の場合の例)で説明する。1番目配線、3番目配線、及び4番目配線のそれぞれの周波数成分の強度は、図35の黒点(菱形)で示した2番目配線の強度と同様になる。そして、それぞれの配線の位置を変えたとしても(即ち、各配線のピッチを変えたとしても)、4本の繰返しピッチは変わらないため、各周波数成分の強度は変わらず、やはり図35の黒点で示した2番目配線の強度と同様になる。しかしながら、それぞれの配線の位置を変えた場合(各配線のピッチを変えた場合)、位相が変わるために各周波数成分の実部と虚部の値は変化する。2番目配線の位置を変えると、図35で示した実部と虚部の値が変化する。この変化によって1番目配線、2番目配線、3番目配線、及び4番目配線のそれぞれの周波数成分を加算した結果の周波数分布を変えることができる。
図35の黒矢印で示した成分が、図14の画素配列パターンの黒矢印の周波数成分に近いために、図17のように人の眼に視認される低周波なモアレが発生していた。
そこで、図35の黒矢印で示した成分が小さくなるように、1番目配線、2番目配線、3番目配線、及び4番目配線の位置(ピッチ)の最適化を検討した。その結果を図36、及び図37に示す。
図36は、最適化結果の4本の配線の透過率の1次元プロファイルである。図37は、周波数分布を示す。図37から明らかなように、黒矢印で示した周波数成分の強度を小さくできていることが分かる。
また、図29に、最適化結果の配線の透過率パターンを示す。図29に示す配線パターンにおいて、4本の配線の繰返しピッチは、図12、及び図13と同じ404μmである。図38は、図29に示す配線パターンの2次元周波数分布であり、各周波数成分の強度を円の面積で示している。図14の画素配列パターンの周波数分布において、黒矢印で示した成分に近い成分(黒矢印で示す)の強度が図15より小さくできていることが分かる。
図39は、図14に示す画素配列パターンの各周波数成分と、図29に示す配線パターンの各周波数成分から算出したモアレ成分を示す。図39に示すモアレ成分に、上記式(1)で示す人間の眼の視覚応答特性の感度を表わす視覚伝達関数VTFを乗じた結果は、図23に示されているものと同じである。図23には、図17に見られるような低周波なモアレの無いことが分かる。なお、図15と図38、図16と図39、及び図17と図23は、それぞれ各成分の円の面積が表す強度の大きさが同じである。
ここで、図35と図37との比較、また、図15と図38との比較で分かるように、等ピッチの配線に比べて、この「所定本数の配線の繰返しのピッチを等ピッチにしつつ、所定本数のそれぞれの配線のピッチを非等ピッチにする」の配線パターンの方が、配線パターンの最小周波数が小さい。例えば、図36、及び図29のように所定本数が4本の場合、最小周波数が1/4になる。この理由は、以下のように説明できる。既に説明した通り、図35で示した1番目配線〜4番目配線のそれぞれは元の等ピッチの配線より4倍多くの周波数成分を持ち、また、最小周波数も1/4になる。そして、これらの配線の各周波数成分を加算すると、等ピッチの場合は元の配線のピッチ(1番目配線〜4番目配線の1/4のピッチ)に相当する周波数の整数倍の周波数のみが加算されて強められて残り、他の周波数の成分は打ち消しあって消えてしまう。
しかし、このように、1番目配線〜4番目配線のそれぞれの配線のピッチを非等ピッチにすると、打ち消されずに残るためである。このように、等ピッチの配線と比べて配線パターンの低周波成分が発生するため、配線パターンが視認されないように注意する必要がある。そのためには、画素配列パターンと配線パターンを重畳したパターンを表す上記式(7)において、4行目の式のモアレ成分だけでなく、3行目の式の「画素配列パターンの平均輝度A0を乗じた配線パターンの各周波数成分」も、評価すれば良い。具体的には、図14の画素配列パターンの各周波数成分と図38に示した配線パターンの各周波数成分から図39のモアレ成分を導出する際に、画素配列パターンの周波数分布に周波数0の成分(上記式(7)のA0に相当)を含めれば良い。図39に示すモアレ成分は、このように、画素配列パターンの周波数分布に周波数0の成分を含めて導出したモアレ成分である。以下に示すモアレ成分も、特に断りの無い限り、「画素配列パターンの周波数分布に周波数0の成分を含めて導出したモアレ成分」を意味する。
以上で説明したモアレ低減の原理を今一度、整理して説明する。まず、配線パターンの所定本数をn本とし、1番目の配線、…、n番目の配線のみを抽出したそれぞれの配線パターン(ここではサブ配線パターンと呼ぶ)を考える。それぞれのサブ配線パターンは、元の配線パターンよりn倍細かく多くの周波数成分を持ち(図35では4倍)、そして、画素配列パターンの各周波数成分と近く、人間の眼に視認される低周波なモアレを発生してしまう周波数成分を含んでいる。それぞれのサブ配線パターンを等ピッチで重畳する(元の配線パターンに相当)と最も各周波数成分を打ち消しあって減らすことができ、また、最小周波数も高くできる一方で、それぞれのサブ配線パターンに含まれていたモアレを発生してしまう周波数成分は残ってしまう(図35では、その最も大きな一つを黒矢印で示した)。そこで、それぞれのサブ配線パターンを、それぞれのサブ配線パターンに含まれるモアレを発生してしまう周波数成分を打ち消しあうようなピッチで重畳することによって、等ピッチで重畳する場合よりも周波数成分の数は多くなり、また、最小周波数が低くなるものの、モアレを低減できる。これが、以上のモアレ低減の原理である。
ここでは、等ピッチの配線パターンの図16、及び図17のようなモアレの周波数分布に対して図39、及び図23のようなモアレの周波数分布を持つ「所定本数の繰返しのピッチは等ピッチであるが、所定本数のそれぞれのピッチは非等ピッチである」配線パターンを特徴とする。
この配線パターンは、「所定本数の繰返しのピッチは等間隔であること」と図39、及び図23のモアレの周波数分布のように、図16、及び図17に示すような等ピッチの配線パターンの場合のモアレの周波数分布と比べて、モアレの総和が小さくなることを特徴とする。図35で説明したように、非等ピッチにする本数を多くするほど最小周波数が低くなるため、配線パターンが視認される恐れがある。また、同様に図35から分かるように、非等ピッチにする本数を多くするほどサブ配線パターンの周波数成分が細かく多くなり、その中に、人間の眼に視認される低周波なモアレを発生してしまう周波数成分も多く含むようになるため、それらの周波数成分を打ち消し合うようなピッチの最適化が困難になると考えられる。
従って、できるだけ非等ピッチにする本数を少なくすることが望ましい。本発明者の実験によれば、等ピッチの配線パターンと比べて、所定本数の配線のピッチを非等ピッチにすることでモアレ低減できる本数は、せいぜい16本以下であった。16本以上の配線のピッチを非等ピッチにしてもモアレ低減の効果は変わらないか、又は、寧ろ悪くなり、一方で配線パターン自体も視認され易くなった。殆どの場合、非等ピッチにする配線の本数として2〜8本程度の場合に、モアレ低減の効果が最大となり、それ以上に本数を増やしても変わらないか、又は、寧ろ悪くなった。したがって、配線パターンが視認されないで十分にモアレ低減するために、非等ピッチにする本数をせいぜい16本以下にすることが望ましい。図36、及び図37に示した例は、4本の配線のピッチの最適化を検討した例であるが、結果的に2本の配線の繰返しのピッチが殆ど等ピッチとなっており、つまり2本の配線のピッチの最適化で同等のモアレ低減効果が得られることを示している。
ところで、配線部が有する配線パターンは、2方向以上の直線配線の内、平均のピッチが最も狭い方向の直線配線の配線パターンが非等ピッチの配線パターンであることが好ましい。
(所定本数の配線の繰返しのピッチを等ピッチにしつつ所定本数のそれぞれの配線のピッチを非等ピッチにする配線パターンにおける本発明の適用例)
次に、本発明の他の実施形態として、第2要件の「2方向以上の直線配線を重畳した配線パターンであり、少なくとも1方向の直線配線21において、所定本数の金属細線の繰返しピッチは等ピッチであり、所定本数のそれぞれの金属細線のピッチは非等ピッチである非等ピッチの配線パターン」に、本発明を適用した例について以下に説明する。
図40に、第2要件の「所定本数の金属細線の繰返しピッチは等ピッチであり、所定本数のそれぞれの金属細線のピッチは非等ピッチである非等ピッチの配線パターン」に本発明を適用した第3実施例の配線パターン25fを示す。図40に示す配線パターン25fでは、右向き直線配線21h(図41参照)が、図2、及び図3の右向き直線配線21aと比べて、平均ピッチが殆ど同じであり、4本の配線が非等ピッチとなっている。一方、左向き直線配線21bは、図2の左向き直線配線21b(図4)と同じである。図41に示す右向き直線配線21hの平均ピッチと、図2、及び図4に示す左向き直線配線21bの平均ピッチとは異なり、第1要件を満足するのは勿論である。即ち、図40に示す配線パターン25fは、上述した第1要件、及び第2要件を共に満足する。
図42は、図40に示す配線パターン25fの2次元周波数分布の図である。図43は、図40に示す配線パターン25fのモアレの周波数分布であり、図14に示す画素配列パターンの各周波数成分と図42に示す配線パターンの各周波数成分とから算出したモアレ成分をプロットした図である。図44は、右向き直線配線21eのみによるモアレ成分の周波数分布である。なお、図42、及び図19に示す配線パターンの周波数分布、及び図43、及び図44、並びに図20、図21、及び図22に示すモアレ周波数分布における各成分の円の面積が表す強度の大きさは同じである。
ここで、図21に示す右向き直線配線21a(図3参照)のみによるモアレ周波数分布より、図44に示す右向き直線配線21h(図41参照)のみによるモアレ周波数分布の方が、低周波なモアレの少ないことが分かる。
また、図45は、図21のモアレ成分に上記式(1)のVTFを乗じた分布であり、図46は、図44のモアレ成分に上記式(1)のVTFを乗じた分布である。図46の方が、モアレ成分の総和が小さいことが分かる。
このように、「所定本数の配線の繰返しのピッチを等ピッチにしつつ所定本数のそれぞれの配線のピッチを非等ピッチにする非等ピッチの配線パターン」においても、本発明を適用することによって、更にモアレ低減することができる。なお、図40においては、右方向の配線パターンにのみに、「所定本数の配線の繰返しのピッチを等ピッチにしつつ所定本数のそれぞれの配線のピッチを非等ピッチにする非等ピッチの配線パターン」を適用したが、勿論、左方向の配線パターンにも適用して良いのは勿論である。
但し、既に説明した通り、このように配線を非等ピッチの配線パターンにする場合、配線の周波数に低周波成分を生じるため、なるべく配線の平均ピッチが狭い方向において非等ピッチの配線パターンを適用した方が、配線が人の眼に視認されない範囲でピッチを変化できる余地が大きく、従ってモアレ低減できる余地が大きい。
なお、図40に示す第3実施例の配線パターン25fの場合は、図29に示す配線パターン25dの場合と同様に4本の配線を非等ピッチにしてモアレ低減を検討した結果だが、図29に示す配線パターン25dの場合と同様に、結果的に2本の配線の繰返しのピッチが殆ど等ピッチとなっており、つまり2本の配線のピッチの最適化で同等のモアレ低減効果が得られることを示している。
(本発明の配線パターンの特徴まとめと配線パターンの作製方法)
以下に、本発明の配線パターンの特徴をまとめ、本発明の導電性フィルムの配線パターンの作製方法を説明する。
本発明の配線パターンの特徴をまとめると、本発明の配線パターンは、以下の特徴を有する。
・2方向以上の直線配線を重畳した配線パターンである。
・少なくとも2方向で配線のピッチが異なる。
また、本発明の配線パターンは、以下の特徴も有する。
・画素配列の輝度パターンと各方向非等ピッチの配線パターンとから導出されるモアレ成分の総和(モアレ評価値)は、それぞれの配線の方向が同じであり単位面積あたりの配線数が同じ全方向等ピッチの配線パターンのモアレ評価値より小さい。
上記の特徴において「単位面積あたりの配線数が同じ」とは、n/p=1/p1+1/p2+……+1/pnを満たすことを意味する。ここで、nは、方向の数であり、本発明の配線パターンと、全方向等ピッチの配線パターンとにおいて同じである。pは、全方向等ピッチの配線パターンのピッチである。p1、p2、……、pnは、本発明の配線パターンの方向1、方向2、……、方向nの平均ピッチを表す。
ここで、上記のモアレ成分は、人の眼の視覚応答特性を作用させたモアレ成分である。人の眼の視覚応答特性を作用させるとは、上記式(1)で表される視覚伝達関数VTF(Dooley−Shawの式)を乗じることを意味する。なお、上記式(1)の観察距離dは、100mm〜1000mmの範囲の何れかの距離とする。ここで、観察距離は、300mm〜800mmのいずれかが望ましい。但し、本発明の実施例では、観察距離を500mmとした。
ここで、過去の視覚研究では、「複数の周波数の重畳されたパターンの視認性が、各周波数の視認性の線形和ではなく非線形和である」ことを示す実験結果が得られている。そこで、本発明では、各モアレ成分からモアレ評価値を得る方法として「各モアレ成分の強度の非線形な総和を導出する」方法としている。過去の視覚研究では、主に以下の2種類のモデルが提案されており、これらの方法を用いている。
各モアレ成分の強度を、まず非線形な関数(輝度コントラストから心理コントラストへの変換関数(トランスデユーサ関数)を想定している。)で変換した後に、その総和(線形和)をモアレ評価値として導出する。ここで、非線形な変換関数(トランスデユーサ関数)として、Hamerly等やWilson等の提案する式をはじめ種々の変換式が提案されているため、それらの式の何れかを用いて変換する。
または、各モアレ成分の強度の確率的な加算値をモアレ評価値として導出する。ここで確率的な加算の式として、Quick等によって提唱された下記式(2)を用いてモアレ評価値Iを導出する。
I=(Σ(R[i])1/x …(2)
ここで、R[i]は、モアレのi番目の周波数成分の強度、即ちVTF乗算後の各モアレ成分(図17、図23、図28、図45、及び図46参照)を示す。また、確率加算の次数xには、過去の視覚研究において視覚実験結果に良くフィットする次数として提案されている1〜4の範囲の何れかの値を採用する。ここで、次数x=1の場合、上記式(2)は各モアレ成分の強度の総和(線形和)をモアレ評価値として導出することを意味するが、この場合でも、全方向等ピッチの配線パターンよりもモアレの少ない各方向非等ピッチの配線パターンを作製する事は可能であったため、次数x=1も採用することとする。代表的な次数xとして、Quickによって提示された次数x=2を採用する。
VTF乗算後の各モアレ成分(図17、図23、図28、図45、及び図46参照)の内、最も強度の大きな成分を主モアレ成分と定義し、本発明の各方向非等ピッチの配線パターンによる主モアレ成分を非等ピッチ主モアレ成分と定義し、かつ、それぞれの配線の方向が同じであり単位面積あたりの配線数が同じ全方向等ピッチの配線パターンによる主モアレ成分を等ピッチ主モアレ成分と定義すると、本発明の各方向非等ピッチの配線パターンは、以下のいずれかの特徴も有する。
・非等ピッチ主モアレ成分の方が、等ピッチ主モアレ成分より強度が小さい。
・等ピッチ主モアレ成分の周波数以下の周波数範囲におけるモアレ成分の総和が、全方向等ピッチの配線パターンより小さい。
・非等ピッチ主モアレ成分の方が、等ピッチ主モアレ成分より周波数が高い。
また、主モアレ成分が発生する原因となる配線パターンの周波数成分を主配線周波数成分と定義し、本発明の各方向非等ピッチの配線パターンの主配線周波数成分を非等ピッチ主配線周波数成分と定義し、それぞれの配線の方向が同じであり単位面積あたりの配線数が同じ全方向等ピッチの配線パターンの主配線周波数成分を等ピッチ主配線周波数成分と定義すると、本発明の各方向非等ピッチの配線パターンは、以下のいずれかの特徴も有する。
・非等ピッチ主配線周波数成分の方が等ピッチ主配線周波数成分より強度が小さい。
・等ピッチ主配線周波数成分の周波数における強度が全方向等ピッチの配線パターンより小さい。
既に説明した通り、第2要件を満たす配線パターンにおいては、本発明者が知見した結果では、配線パターンが視認されないで、十分にモアレを低減するためには、非等ピッチにする本数をせいぜい16本以下にする方が良かった。第2要件を満たす配線パターンにおいて、非等ピッチにする本数をそれより多く増やしても、モアレ低減の効果が変わらない、又は寧ろ悪くなった理由の一つとして、非等ピッチにする本数を多くすると、配線パターンの周波数成分が細かく広がり、結果的に細かく多数のモアレ成分が発生してしまい、どのように配線のピッチを最適化しても、多数のモアレ成分の全てを人間の眼に視認される低周波域から外すこと(多数の配線パターンの周波数成分の全てを画素配列パターンの各周波数成分から遠ざけること)が困難であったためと本発明者は考えている。
本発明の各方向非等ピッチの配線パターンは、以下の特徴も有する。
・画素配列の輝度パターンと各方向非等ピッチの配線パターンとから導出されるモアレ成分の総和(モアレ評価値)は、方向の数が同じでぞれぞれの配線の方向が任意であり、単位面積あたりの配線数が同じ全方向等ピッチの配線パターンのモアレ評価値より小さい。
配線パターンが本発明の特徴を有するか否かは、画素配列の発光輝度パターンと配線の透過率パターンから容易に特定することができる。配線パターンが「2方向以上の直線配線を重畳した配線パターン」であること、及び「少なくとも2方向で配線のピッチが異なる」ことの要件を満たすか判断すれば良い。更に、「配線パターンの各周波数成分の分布」、又は「画素配列パターンと配線パターンとから導出したモアレ成分の分布」、又は「配線パターンのピッチ」が上記の特徴を満たすか判断すれば良い。
以下に、本発明の配線パターンを導出するための実施方法について説明する。
本発明の配線パターンは、図14を参照しながら、全方向等ピッチの周波数分布図15〜図17と比べて、少なくとも2方向以上の配線パターンのピッチを種々に変えて、図24〜図28、図19〜図23、更に図42〜図46に示すような周波数分布を導出してモアレ成分が小さくなるように最適化することによって得ることができる。本発明(第1要件)では、2方向以上の配線パターンのピッチと角度を試行錯誤で色々変更することによって得ることができる。なお、本発明に追加する第2要件では、非等ピッチにする配線のピッチを試行錯誤で色々変更することによって同様にして得ることができる。
但し、本発明(第1要件)では、単位面積あたりの配線数が上限を超えない範囲で、つまり、方向1、方向2、……、方向nの平均ピッチをそれぞれp1、p2、……、pnとして、(1/p1+1/p2+……+1/pn)が上限を超えない範囲で、最適化する必要がある。
以下では、自動で最適な配線パターンを得るための本発明の導電性フィルムの配線パターンの作製方法を説明する。即ち、本発明の導電性フィルムの配線パターンの自動最適化方法について説明する。
図47に、本発明の導電性フィルムの配線パターンの作製方法のフローを示す。
まず、ステップS10において、ディスプレイの画素配列の輝度パターンを、予め準備しておく。画素配列の輝度パターンは、顕微鏡などで撮影した画像データでも良いし、画素配列パターンのデジタルデータに適当なぼかし関数を掛けたり、畳み込んだりして作成しても良い。ぼかし関数は、ディスプレイを撮影した画像の画素配列輝度パターンのぼけ程度から決めることが望ましい。なお、ここで準備する画素配列の輝度パターンは、当然、本画素配列が実際に発光する際の輝度パターンを再現するものであることが望ましい。つまり、画素配列の輝度パターンとして、顕微鏡などで撮影した画像データを用いる際、または、顕微鏡などで撮影した画像から画素配列の輝度パターンのぼかし関数を決める際には、当然、顕微鏡などの撮影系によるぼけの影響が少ないことが望ましい。つまり、本画素配列が実際に発光する際の輝度パターンの高周波成分まで十分に含めて低減せずに撮影できる系で撮影することが望ましい。撮影系によるぼけによって、撮影された画像において、画素配列の輝度パターンの高周波成分が低減されてしまう場合、その低減を補償した画像データを画素配列の輝度パターンとする、または、補償した画像データからぼかし関数を決めることが望ましい。
また、ステップS10において、2次元周波数分布まで予め導出しておくのが良い。
次に、ステップS12において、方向iを1に設定する(i=1)。
次に、ステップS14において、導電性フィルムの配線パターンの方向iの平均の配線ピッチと角度を取得する。
次に、ステップS16において、以下に述べる方法で、非等ピッチの配線パターンのモアレ値算出処理をする。
次に、ステップS18において、以下に述べる方法で、平均の配線ピッチ、及び角度と対応付けて、算出されたモアレ値と非等ピッチ情報をメモリ等に記憶する。
次に、ステップS20において、取得すべき方向iの平均の配線ピッチと角度があるかどうか判断する。
取得すべき方向iの平均の配線ピッチと角度があれば(YES)、ステップS14に戻り、必要な方向iの平均の配線ピッチと角度を取得して、ステップS14〜ステップS20を繰り返す。このループは平均の配線ピッチと角度を種々に変えるループを意味する。
一方、取得すべき方向iの平均の配線ピッチと角度が無い場合(NO)は、ステップS22に進む。
なお、ステップS16における非等ピッチの配線パターンのモアレ値算出処理とは、配線パターンが、本発明の第1要件を満たすと共に、更に第2要件も満たす事を前提として、第2要件を満たす「所定本数の金属細線の繰返しピッチは等ピッチであり、所定本数のそれぞれの金属細線のピッチは非等ピッチである非等ピッチの配線パターン」のモアレ値を算出する処理である事を意味する。そして、ステップS18における「非等ピッチ情報」とは、第2要件を満たす非等ピッチの配線パターンの非等ピッチに関する情報である事を意味する。もちろん、本発明の第1要件のみを満たし、第2要件を満たさない(つまり、各方向の直線配線21における金属細線のピッチが等ピッチの)配線パターンについても、より簡単な方法で、自動で最適な配線パターンを得ることが可能である。ここでは(及び図47の作製方法では)、配線パターンが本発明の第1要件を満たすと共に、更に第2要件も満たす事を前提に作製方法を説明するが、配線パターンが本発明の第1要件のみを満たし、第2要件を満たさない場合についても、適宜説明する。
ステップS22においては、方向iがn(i=n)かどうか(方向iが残っているか)を判断する。
方向iがnでない(i≠n)場合(NO)には、ステップS24において、方向iをi+1(i=i+1)にして、ステップS14に戻り、ステップS14〜ステップS20を繰り返す。
方向iがnである(i=n)場合(YES)には、ステップS26に進む。
次に、ステップS26においては、方向1のモアレ値、方向2のモアレ値、……、方向nのモアレ値の総和を総和モアレ値(モアレ評価値)とし、総和モアレ値が最小となる各方向iのピッチと角度を導出する。
なお、既に説明した通り、本発明(第1要件)では、配線の透過率の観点で単位面積あたりの配線数が上限を超えない範囲で、つまり、方向1、方向2、……、方向nの平均ピッチをそれぞれp1、p2、……、pnとして、(1/p1+1/p2+……+1/pn)が上限を超えない範囲で、配線パターンを最適化する必要があるため、ステップS26においては、(1/p1+1/p2+……+1/pn)が所定値以下となる組合せのみに限定して、総和モアレ値を算出して最小となる各方向iのピッチと角度を導出する方法になる。
こうして、本発明の導電性フィルムの配線パターンの作製方法を終了する。
このように、図47に示すフローによって、単位面積あたりの配線数が上限を超えない範囲で、モアレ値が最小となる方向1、方向2、……、方向nのそれぞれの方向のピッチと角度との組合せを導出できる。導出されたモアレ値が最小となる組合せにおいて、方向1、方向2、……、方向nのそれぞれの方向のピッチは異なる値となる。また、ピッチと共に角度も異なる値となる。
ここでは、方向1、方向2、……、方向nのモアレ値の総和の算出方法として、線形和で算出して良い。つまり、以下の式で総和を算出して良い。
方向1のモアレ値+方向2のモアレ値+……+方向nのモアレ値
但し、非等ピッチモアレ算出処理において、後述する確率的な加算によってモアレ値を算出する場合は、その総和も確率的な加算によって算出することが望ましい。つまり以下の式によって総和を算出する事が望ましい。
(方向1のモアレ値+方向2のモアレ値+……+方向nのモアレ値)1/x
ここで、次数xは、非等ピッチのモアレ値算出処理における確率加算の次数と同じ値にする。
また、方向1、方向2、……、方向nの角度範囲は0〜180°(x方向となす角度)とし、それぞれの角度範囲は重ならないようにする(同じ方向を含まないようにする)。方向が4つの場合は、例えば方向1の角度範囲を0度以上45度未満、方向2の角度範囲を45度以上90度未満、方向3の角度範囲を90度以上135度以下、方向4の角度範囲を135度超180度以下に設定する。また、方向が2つの場合は、例えば方向1の角度範囲を0度以上90度未満、方向2の角度範囲を90度以上180度以下に設定する。ここで、画素配列パターンが図11のように左右対称の場合は、画素配列パターンの2次元周波数分布も図14のように左右対称となるため、左右対称となる角度のモアレ値、及び非等ピッチ情報が既に導出されていればその情報を左右対称となるもう一方の角度に転用しても良い。例えば、方向が2つの場合で方向1の角度範囲0度以上90度未満の各角度、平均ピッチについてモアレ値と非等ピッチ情報とを導出した後、その情報を方向2の角度範囲90度超180度以下の対称となる角度に転用すれば良い。
なお、探索時間が掛かってしまうが方向1、方向2、……、方向nの全て角度範囲0〜180度を探索しても良い(それぞれの方向の探索する角度範囲を広くして重ねても良い)。このように重なりを許容して、それぞれ広い角度範囲を探索することで、重ならないようにするよりも、モアレ値を小さくできる可能性がある。なぜならば、モアレ値が小さくなる角度が特定の角度範囲に複数存在する場合があるためである。例えば、角度範囲0〜180度において0度以上45度未満の角度範囲に、最もモアレ値が小さくなる角度が存在し、そして、2番目にモアレ値が小さくなる角度も存在する場合、方向1の配線パターンの角度を0度以上45度未満の角度範囲で最もモアレ値が小さくなる角度にし、方向2の配線パターンの角度を同じ0度以上45度未満の角度範囲で、2番目にモアレ値が小さくなる角度にすれば、方向2の配線パターンの角度を0度以上45度未満の角度範囲とは、別の角度範囲で探索するよりも、モアレ値を小さくすることができる。但し、このように重なりを許容して、それぞれ広い角度範囲を探索する場合、最後に総和モアレ値が最小となる方向1、方向2、……、方向nの配線のピッチと角度の組合せを導出する際に、方向1、方向2、……、方向nの角度が同じにならないように留意する必要はある。
また、方向1、方向2、……、方向nの内、配線ピッチと角度を変化させる方向を限定してもよい。方向が4つの場合は、例えば方向2の角度を67.5度、方向3の角度を112.5度に固定すると共に、方向2と方向3共に、配線ピッチも所定値に固定し、方向1と方向4のみ、配線ピッチと角度とを変化させてモアレ値が最小となる組合せを導出しても良い。
また、非等ピッチを含まない方向については「非等ピッチモアレ値算出処理」を行う必要はなく、指定の配線ピッチと角度についてモアレ値を算出すれば良い。モアレ値の算出方法は、既に説明した通りだが、今一度簡単に説明する。まず、指定の配線ピッチと角度で配線の透過率パターンを作成し2次元周波数分布を導出する。次に、画素配列の輝度パターンの2次元周波数分布と配線の透過率パターンの2次元周波数分布からモアレ成分を導出する。最後に各モアレ成分にVTFを乗じた後に、総和を算出してモアレ値とする。
全ての方向において、直線配線21における金属細線のピッチに非等ピッチを含まない場合、つまり、本発明の第1要件のみを満たし、第2要件を満たさない配線パターンの場合は、全ての方向について、指定の配線ピッチと角度についてのモアレ値を算出すれば良い。
以下では、非等ピッチ配線パターンのモアレ値の算出処理(図47のステップS16)について、3種類の実施方法を記載する。なお、非等ピッチの配線パターンのモアレ値の算出処理とは、配線パターンが、本発明の第1要件を満たすと共に、更に第2要件も満たす事を前提として、第2要件を満たすモアレ値を算出する処理である。
(非等ピッチ配線パターンのモアレ値算出処理の実施方法1)
図48に、本発明における非等ピッチ配線パターンのモアレ値算出処理の実施方法1のフローを示す。
この方法は、所定本数の非等ピッチの配線ピッチの情報を予め準備しておき、それらのピッチを全て評価する。
まず、ステップS30において、所定本数の非等ピッチの配線ピッチの情報を予め準備しておき、所定本数の非等ピッチの配線ピッチの情報を取得して、指定する。
次に、ステップS32において、指定された配線ピッチで配線の透過率パターンを作成し、2次元周波数分布を導出する。
次に、ステップS34において、画素配列パターンの2次元周波数分布、及び配線パターンの2次元周波数分布を用いて、モアレ成分を導出する。
次に、ステップS36において、モアレ成分から、モアレ評価値を導出する。
次に、ステップS38において、モアレ評価値が記憶されているモアレ評価値より良化したら、この良化したピッチ情報を記憶する。
次に、ステップS40において、予め準備された所定本数の非等ピッチの配線ピッチの情報の中で、モアレ評価値が求められていない所定本数の非等ピッチの配線ピッチの情報が残っており、指定すべき所定本数の非等ピッチの配線ピッチの情報がある(YES)場合には、ステップS30に戻り、ステップS30〜ステップS38を繰り返す。
一方、指定すべき所定本数の非等ピッチの配線ピッチの情報が無い(NO)場合には、非等ピッチ配線パターンのモアレ値算出処理の実施方法1を終了する。
非等ピッチの配線ピッチの情報(非等ピッチの情報)は、等ピッチに対して予め定めた範囲の乱数を付与する方法が簡易である。
図47のフローでは、平均の配線ピッチが種々に変更される。従って、それぞれの平均の配線ピッチに対して、同じ非等ピッチ情報を使い回せるようにするため、非等ピッチ情報は、平均のピッチに対する比率の情報で準備しておくのが良い。例えば、所定本数が4本の場合、以下の様な情報にする。
−0.055154472 1.009144324 2.087233728 3.073827362
0.048012206 0.980814732 1.931622256 3.008651204
0.043818677 0.915255691 1.956276096 2.940351965
・・・・・・・・・・・・
上記は、4本の配線の1番目配線からのピッチをそれぞれ0、1、2、及び3とし、これに、それぞれ−0.1〜+0.1の範囲の乱数を付与したピッチの情報である。上記の情報は、所定数の1番目〜4番目の配線のピッチ組合せの情報から成る。組合せの数が多いほど、多くの非等ピッチの組合せでモアレを評価することができ、よりモアレの小さいピッチ組合せを見つけられる確率が高くなる(但し、探索時間は長くなる)。上記のように、ピッチを比率の情報で持っておくことで、任意の平均ピッチに対して使い回すことができる。例えば、平均ピッチ200μmに対して、ピッチ情報「−0.055154472
1.009144324 2.087233728 3.073827362」に基づき、「−11μm 202μm 417μm 615μm」の非等ピッチ組合せを得ることができる。
また、ここでは、非等ピッチ組合せとして、平均ピッチに対して比率のピッチ情報を乗じた後に小数第1位を四捨五入した。
モアレ成分の導出方法、及びモアレ評価値の導出方法は、既に説明した通りである。モアレ評価値として、VTF乗算後の各モアレ成分の強度の総和を導出する際の総和の導出方法は、後ほど説明する。
(非等ピッチ配線パターンのモアレ値算出処理の実施方法2)
図49に、本発明における非等ピッチ配線パターンのモアレ値算出処理の実施方法2のフローを示す。
この方法は、所定本数が4本の場合であり、各配線について等ピッチの配線のピッチから±に予め定めた範囲で予め定めた刻みでピッチを変更してモアレ評価する。
まず、ステップS50において、1番目の配線ピッチとして、等ピッチの配線のピッチから±に予め定めた範囲で予め定めた刻みを予め準備しておき、順次1番目の配線ピッチを指定する。
次に、ステップS52において、2番目の配線ピッチとして、等ピッチの配線のピッチから±に予め定めた範囲で予め定めた刻みを予め準備しておき、順次2番目の配線ピッチを指定する。
次に、ステップS54において、3番目の配線ピッチとして、等ピッチの配線のピッチから±に予め定めた範囲で予め定めた刻みを予め準備しておき、順次3番目の配線ピッチを指定する。
次に、ステップS56において、4番目の配線ピッチとして、等ピッチの配線のピッチから±に予め定めた範囲で予め定めた刻みを予め準備しておき、順次4番目の配線ピッチを指定する。
次に、ステップS58において、指定された1番目、2番目、3番目、及び4番目の配線ピッチで配線の透過率パターンを作成し、2次元周波数分布を導出する。
次に、ステップS60において、画素配列パターンの2次元周波数分布、及び配線パターンの2次元周波数分布を用いて、モアレ成分を導出する。
次に、ステップS62において、モアレ成分から、モアレ評価値を導出する。
次に、ステップS64において、モアレ評価値が記憶されているモアレ評価値より良化したら、この良化したピッチ情報を記憶する。
次に、ステップS66において、指定すべき4番目の配線ピッチが残っていれば、現在の4番目の配線ピッチに対して予め準備された刻みを増、又は減して、指定すべき新たな4番目の配線ピッチを持ってステップS56に戻り、ステップS56〜ステップS64を繰り返す。
ステップS66において、指定すべき4番目の配線ピッチが残っていなければ、ステップS68に進む。
次に、ステップS68において、指定すべき3番目の配線ピッチが残っていれば、現在の3番目の配線ピッチに対して予め準備された刻みを増、又は減して、指定すべき新たな3番目の配線ピッチを持ってステップS54に戻り、ステップS54〜ステップS66を繰り返す。
ステップS68において、指定すべき3番目の配線ピッチが残っていなければ、ステップS70に進む。
次に、ステップS70において、指定すべき2番目の配線ピッチが残っていれば、現在の2番目の配線ピッチに対して予め準備された刻みを増、又は減して、指定すべき新たな2番目の配線ピッチを持ってステップS52に戻り、ステップS52〜ステップS68を繰り返す。
ステップS70において、指定すべき2番目の配線ピッチが残っていなければ、ステップS72に進む。
次に、ステップS72において、指定すべき1番目の配線ピッチが残っていれば、現在の1番目の配線ピッチに対して予め準備された刻みを増、又は減して、指定すべき新たな1番目の配線ピッチを持ってステップS50に戻り、ステップS50〜ステップS70を繰り返す。
ステップS72において、指定すべき1番目の配線ピッチが残っていなければ、非等ピッチ配線パターンのモアレ値算出処理の実施方法2を終了する。
所定本数のピッチが同じになる組合せがあるため、最適化時間の短縮のため、その組合せは省くことが望ましい。予め、同一のピッチの組合せを省いたピッチ情報を準備しておき、非等ピッチ配線パターンのモアレ値算出処理の実施方法1で最適化しても良い。
図49に示す実施方法2は、図48に示す実施方法1に比べて網羅的に探索できるが、探索時間が掛かる欠点がある。
(非等ピッチ配線パターンのモアレ値算出処理の実施方法3)
図50に、本発明における非等ピッチ配線パターンのモアレ値算出処理の実施方法3のフローを示す。
この方法は、所定の回数だけ探索を繰り返す方法である。
まず、ステップS80において、非等ピッチの配線ピッチを変える配線を指定する。最初は、1番目配線を指定しても良いし、他の順番の配線を指定しても良い。
次に、ステップS82において、配線ピッチの情報を予め準備しておき、配線ピッチの情報を取得して、指定する。
次に、ステップS84において、指定された配線を指定された配線ピッチに設定し、配線の透過率パターンを作成し、2次元周波数分布を導出する。
次に、ステップS86において、画素配列パターンの2次元周波数分布、及び配線パターンの2次元周波数分布を用いて、モアレ成分を導出する。
次に、ステップS88において、モアレ成分から、モアレ評価値を導出する。
次に、ステップS90において、予め準備された配線ピッチの情報の中で、モアレ評価値が求められていない配線ピッチの情報が残っており、指定すべき配線ピッチの情報がある場合には、ステップS82に戻り、ステップS82〜ステップS88を繰り返す。
一方、指定すべき配線ピッチの情報が無い場合には、ステップS92に進む。
ステップS92において、モアレ評価値が最良の配線ピッチに更新する。
次に、ステップS94において、配線ピッチを変える回数が所定回数完了したか判断する。
所定回数完了していない(NO)場合には、ステップS80に戻り、ステップS80〜ステップS92を繰り返す。
所定回数完了している(YES)場合には、非等ピッチ配線パターンのモアレ値算出処理の実施方法3を終了する。
図50に示す方法は、所定の本数が4本の場合、1番目配線→2番目配線→3番目配線→4番目配線→1番目配線→……の順番で所定の回数だけ探索を繰り返すものである。順番は1から4番まで順次でも良いし、乱数的に選んでも良い。
指定された配線について、配線ピッチを現在のピッチから±に所定量だけ増減させてモアレ評価値を導出する。単純には、現在のピッチをpとしてp+a、p、p−aのピッチで評価すれば良い。この内、ピッチpのモアレ評価値は、既に導出済みなので改めて導出する必要は無い。指定された配線について、モアレ評価値が最良のピッチに更新する。
図50に示す方法は、図49に示す方法より、探索時間が掛からない。また、図50に示す方法は、図48に示す方法より細かく探索できる。但し、局所解に陥りやすい欠点がある。
以上の図47〜図50に示す本発明の導電性フィルムの配線パターンの作製方法は、導電性フィルムの透明基体の有無に無関係に実施される配線部の配線パターンに関わるものであるので、透明基体を規定していないが、少なくとも配線部を有する導電性部材の配線パターンの作製方法ということもできる。即ち、図47〜図50は、本発明の導電性部材、及び導電性フィルムの配線パターンの作製方法のフローを示すものであるといえる。
(実施の留意事項)
特許文献3には、菱形配線のピッチに不規則性を付与して、モアレ評価値が閾値以下となる配線パターンを判定することが開示されている。しかし、その方法には、課題がある。「強度の小さいモアレ成分を閾値で除外する」ことである。
この方法では、本来、選定したい「人の眼に視認される低周波域のモアレ成分が少ない配線パターン」の他に、閾値以下のモアレ成分が多い配線パターンも選定されることになる。もともと、配線のピッチに不規則性を付与すると配線パターンの周波数成分が増えることになるが、この場合、配線パターンの各周波数成分の強度の総和は必然的に増える。なぜならば配線ピッチに不規則性付与してもしなくても、配線パターンの透過率の2乗和は変わらないため、パーセバルの定理によって配線パターンの2次元周波数分布の各周波数成分のパワー(強度の2乗)の総和は変わらないためである。パワー(強度の2乗)の総和が変わらずに周波数成分が増えるということは、強度の総和は増えることを意味する。そして、配線パターンの強度の総和が増えるということは、モアレ成分の強度の総和も増えることを意味する。つまり、配線パターンの周波数成分が増える結果、必然的にモアレ成分も増えて、その強度(画素配列パターンの各周波数成分と配線パターンの各周波数成分の乗算値)の総和も増える。その結果、VTFを乗じた後のモアレ成分の強度の総和も増える傾向になる。この様な傾向の下で不規則性を付与してモアレ評価値(VTF乗算後のモアレ成分の強度の総和)の低い配線パターンを選定した場合、強度が閾値以下のモアレ成分の多い配線パターン(閾値以下となるモアレ成分は評価値から除外される)が選定される傾向になると考えられる。つまり、不規則性を付与して探索しても、本来、狙っている「各モアレ成分の周波数を人の眼に視認される低周波域より高周波側に寄せる」ことによるモアレ評価値の低減よりも、「閾値以下となるモアレ成分を増やす」ことによるモアレ評価値の低減の方が大きく、その様な配線パターンが選定される傾向になると考えられる。
本発明者は、特許文献3の手法のように、モアレ成分の強度の閾値を設定して、本発明の第2要件を満たす非等ピッチの配線パターンを実施方法で探索したところ上記の様な配線パターンが導出された。このような配線パターンは、閾値以下付近に多数のモアレ成分が分布しており、少し閾値を下げてモアレ評価値を導出すると、等ピッチの配線パターンより寧ろモアレ評価値が悪く、望ましいパターンではなかった。しかしながら、強度小のモアレ成分を閾値で除外しない場合、本発明の第2要件を満たす非等ピッチの配線パターンは、等ピッチの配線パターンより必然的に強度の小さい多くの周波数成分が発生することから、先述した通りモアレ評価値が増える傾向になり、十分に最適な配線パターンを選定できなかった。
ここで、過去の視覚研究では、「複数の周波数の重畳されたパターンの視認性が、各周波数の視認性の線形和ではなく非線形和である」ことを示す実験結果が得られている。そこで、本発明では、本発明の第2要件を満たす非等ピッチの配線パターンが等ピッチの配線パターンよりも周波数成分が増える場合でも正確なモアレ評価値を導出して十分に最適な配線パターンを導出できるように、各モアレ成分からモアレ評価値を得る方法として「閾値で強度少のモアレ成分を除外して強度の総和(線形和)を導出する」のではなく、また「閾値無しに強度の総和(線形和)を導出する」のでもなく「各モアレ成分の強度の非線形な総和を導出する」方法としている。過去の視覚研究では、主に以下の2種類のモデルが提案されており、これらの方法を用いている。
各モアレ成分の強度を、まず非線形な関数(輝度コントラストから心理コントラストへの変換関数(トランスデユーサ関数)を想定している。)で変換した後に、その総和(線形和)をモアレ評価値として導出する。ここで、非線形な変換関数(トランスデユーサ関数)として、Hamerly等、又はWilson等の提案する式をはじめ種々の変換式が提案されているため、それらの式の何れかを用いて変換する。
または、各モアレ成分の強度の確率的な加算値をモアレ評価値として導出する。ここで確率的な加算の式として、Quick等によって提唱された下記式(2)を用いてモアレ評価値Iを導出する。
I=(Σ(R[i])1/x …(2)
ここで、R[i]は、モアレのi番目の周波数成分の強度、即ちVTF乗算後の各モアレ成分を示す。また、確率加算の次数xには、過去の視覚研究において視覚実験結果に良くフィットする次数として提案されている1〜4の範囲の何れかの値を採用する。ここで、次数xが1の場合、上記式(2)は各モアレ成分の強度の総和(線形和)をモアレ評価値として導出する事を意味する。この場合、先述した通り、本発明の第2要件を満たす非等ピッチの配線パターンは等ピッチの配線パターンよりモアレ評価値が増える傾向になるため、十分に最適な配線パターンの選定が困難だった。しかしながら、この場合でも、少なくとも等ピッチの配線パターンよりモアレの少ない非等ピッチの配線パターンを選定する事は可能であったため、次数xとして値1も採用する事とする。代表的な次数xとして、Quickによって提示された値2を採用する。
既に説明した通り、本発明の第2要件を満たす非等ピッチの配線パターンは、配線パターンそのものの視認性が等ピッチよりも悪くなる傾向があるため(配線パターンの周波数成分として等ピッチには無い低周波成分が発生するため)、モアレのみでなく配線パターンそのものの視認性も評価することが望ましい。
上記式(7)において、4行目の式で表された各モアレ成分のみでなく、3行目の式で表された配線パターンの周波数成分もモアレ評価値に組み入れることで簡易に評価することができる。具体的には図14で示した画素配列パターンの周波数分布に周波数0(上記式(7)のA0に相当)も含めれば良い。その結果、図14の画素配列パターンの各周波数成分と配線パターンの各周波数成分(例えば図15に示した各周波数成分)に基づきモアレ成分(例えば図16に示したモアレ成分)を導出する際に、画素配列パターンの周波数0(上記式(7)のA0に相当)とのモアレ成分として、上記式(7)の3行目の式で表された各成分が導出されて、その後、VTFを乗じて導出される総和値(モアレ評価値)に組み入れられることになる。
本発明の第2要件を満たす非等ピッチの配線パターンは、2方向以上の直線配線を重畳した配線パターンにおいて、一つの方向でのみ第2要件を満たす非等ピッチでも良いし、全ての方向で第2要件を満たす非等ピッチでも良い。
また、本発明の各方向非等ピッチの配線パターンは、2方向の直線配線を重畳した配線パターンが望ましい。その理由は、透過率を確保するために単位面積あたりの配線の本数には上限があるためである。単位面積あたりの配線の本数に上限がある場合、配線パターンの方向が少ない方が、1方向あたりの配線の本数を多くでき、結果、配線ピッチを狭くすることができる。そして、配線ピッチの狭い方がモアレが発生し難くなる。具体的には、配線ピッチが狭い方が周波数分布における各成分の周波数が離れるために、画素配列パターンの各周波数成分に近い成分が発生し難くなり、低周波なモアレが発生し難くなる。また、配線ピッチの狭い方が、本発明の第2要件を満たす非等ピッチの配線パターンによるモアレ低減にも有利である。本発明の第2要件を満たす非等ピッチの配線パターンでは、等ピッチの配線パターンと比べて低周波成分が発生するが、配線ピッチの狭い方が最小周波数が高くなるため、本発明の第2要件を満たす非等ピッチの配線パターンのように、低周波成分を発生しても、それによる配線パターンの視認性への影響が小さいためである。つまり、配線パターンの視認性に影響しない範囲で、より自由にピッチを最適化してモアレ低減することができる。このように、配線パターンの方向が少ない方が、モアレ、及び配線パターンの視認性に有利であるが、導電性フィルムのタッチセンサとしての機能欠落を防ぐためには、最小2方向が必要である。つまり、配線が断線してもセンサ機能を維持するためには、少なくとも2方向の配線が重畳されて交点を持ち電極までの経路(電流の経路)を複数有するパターンの必要がある。従って2方向の直線配線を重畳した配線パターンが望ましい。
配線パターンが2層構造の場合、斜め観察時に2層の配線パターンの位置(位相)がずれることがあるが、この場合も、同様にして、本発明の配線パターンによってモアレ低減することができる。この場合、例えば図15、図19、図24、図38、及び図42等に示した配線パターンの周波数分布として正面観察のみでなく、斜めの任意の方向から観察した場合の周波数分布も導出して、同様にしてモアレ成分を導出してVTF乗算して、モアレ評価値を導出し、そのモアレ評価値の最悪値が全方向等ピッチの配線パターンより良好になる各方向非等ピッチの配線パターンを導出すれば良い。配線パターンが2層構造の場合、正面観察のみでなく、任意の方向からの斜め観察を含めて、少なくとも1方向から観察した場合のモアレ評価値が全方向等ピッチの配線パターンより小さい各方向非等ピッチの配線パターンであるならば、本発明の特徴を有する。また、同様に、正面観察のみでなく、任意の方向からの斜め観察を含めて、少なくとも1方向から観察した場合に、「配線パターンの各周波数成分の分布」、又は「画素配列パターンと配線パターンとから導出したモアレ成分の分布」、又は「配線パターンのピッチ」が、先述した本発明の配線パターンの特徴を満たす各方向非等ピッチの配線パターンであるならば、本発明の特徴を有する。
OELDの場合、RGBの内、少なくとも2つの色について画素配列パターンの異なる(例えば、ペンタイル配列)ディスプレイがある。このようなディスプレイの場合には、R、G、Bの内、少なくとも2つの色について画素配列パターンの2次元周波数分布が異なるため、モアレも異なる。このようなディスプレイの場合、R、G、Bの全部のモアレを低減する配線パターンの必要がある。この場合、図14に示した画素配列パターンの周波数分布をR、G、Bの各色について導出し、これらと配線パターンの周波数分布から、R、G、Bの各色についてモアレ成分を導出してVTF乗算してモアレ評価値を導出し、そのモアレ評価値の最悪値が全方向等ピッチの配線パターンより良好になる各方向非等ピッチの配線パターンを導出すれば良い。R、G、Bの画素配列パターンが異なる場合でも、R、G、Bの何れか1色でモアレ評価値が全方向等ピッチの配線パターンより小さい各方向非等ピッチの配線パターンならば本発明の特徴を有する。また、同様に、R、G、Bの何れか1色で、「配線パターンの各周波数成分の分布」、又は「画素配列パターンと配線パターンとから導出したモアレ成分の分布」、又は「配線パターンのピッチ」が、先述した本発明の配線パターンの特徴を満たす各方向非等ピッチの配線パターンならば本発明の特徴を有する。
本発明の特徴は、1方向において平行に配列される複数の金属細線からなる線配線(1方向の線配線)が直線配線であることにある。しかしながら、本発明においては、金属細線が完全な直線である必要はなく、所定の範囲内であれば曲がっていても良い。本発明における直線配線は、以下のように定義できる。
本発明においては、1方向の線配線の透過率の2次元周波数分布において、ある特定の方向のみに線配線の周波数成分が集中している場合、その線配線は直線配線と見做すことができる。具体的には、線配線の透過率の2次元周波数分布において、周波数ゼロの成分を除いて、ある特定の方向を中心として−10度以上から+10度以下の角度範囲における周波数成分の強度の総和が、全周波数成分(周波数ゼロの成分を除く)の強度の総和に対して所定の比率以上ならば、直線配線と見做すことができる。ここで、所定の比率は、30%であり、より好ましくは45%であり、更に好ましくは55%である。また、ある特定の方向とは、0度以上、360度未満の角度範囲における任意の角度の内、何れかの角度の方向と、その角度と180度異なる角度の方向の両方を示す。つまり、ある特定の方向を中心とした−10度以上から+10度以下の角度範囲における周波数成分の強度の総和には共役関係の周波数成分(180度異なる角度の方向(反対方向)の周波数成分)の強度も含める。
ここで、例えば線配線の例として、図52〜図54に示す線配線を示す。また、図55〜図57に、それぞれ図52〜図54に示す線配線の透過率の2次元周波数分布を示す。なお、周波数分布は、強度を見易くするため適当に強度スケールを調整している。また、周波数ゼロの成分を除いている。図52に示す線配線23aは、完全な直線が横方向に並んでいる直線配線であり、図55に示す周波数分布も水平方向のみに集中している。これに対して、図54に示す線配線23cは、配線を構成する線がCOS波の形状であり、図57に示す周波数分布が水平方向のみでなく周囲の方向に広がっているため、直線配線とは見做せない。一方で、図53に示す線配線23bは、配線を構成する線が僅かにCOS波形状であるものの、図56に示す周波数分布が殆ど水平方向に集中しているため、直線配線と見做せる。
図58は、線配線の透過率の2次元周波数分布において、水平方向を角度0度として、−90度から+90度のそれぞれの方向(及びそれに加えて、それぞれの方向と180度異なる角度の方向(反対の方向))を中心として−10度以上から+10度以下の角度範囲における周波数成分(周波数ゼロの成分を除く)の強度の総和の全周波数成分(周波数ゼロの成分を除く)の強度の総和に対する比率を示したグラフである。図58において、実線は、図52に示す線配線23aの周波数成分の強度の比率のグラフであり、一点鎖線は、図53に示す線配線23bの周波数成分の強度の比率のグラフであり、点線は、図54に示す線配線23cの周波数成分の強度の比率のグラフである。ある特定の方向として水平方向、つまり角度0度の方向(及び、それに加えて角度180度の方向)を中心とした−10度以上+10度以下の角度範囲の周波数成分の強度の総和の比率を見ると、図52に示す線配線23aの場合は、当然、比率100%であり直線配線と見做すことができる。図53に示す線配線23bの場合は、比率55%以上であり、これも直線配線と見做すことができる。一方で、図54に示す線配線23cの場合は、比率30%未満であり、直線配線とは見做せないことが分かる。
なお、本発明の特徴である各方向非等ピッチの配線パターンは、重畳される全方向の線配線が直線配線である事が前提であるが、本発明の導電性部材、および導電性フィルムの配線部の配線パターンは、この本発明の特徴である各方向非等ピッチの配線パターンを含むものであれば良い。つまり、本発明の導電性部材、および導電性フィルムの配線部の配線パターンは、直線配線を2方向以上に重畳した配線パターンであって少なくとも1方向の直線配線における平均のピッチが他の少なくとも1方向の直線配線における平均のピッチと異なる配線パターンである、各方向非等ピッチの配線パターンを含むものであれば、
この各方向非等ピッチの配線パターンの他に、1方向において平行に配列される複数の金属細線からなる線配線が直線配線ではない線配線、例えば曲線や折れ線からなる線配線を更に重畳したものであっても良い。この様に、導電性部材、および導電性フィルムの配線部の配線パターンに直線配線ではない線配線が含まれる場合でも、少なくとも直線配線から成る各方向非等ピッチの配線パターンによってモアレ視認性を改善することができる。但し、図52〜図54、及び図55〜図57で示した通り、曲線や折れ線からなる線配線よりも直線配線の方が、ある特定の方向のみに周波数成分を集中させることができるため、モアレ低減のためには、導電性部材、および導電性フィルムの配線部の配線パターンに含まれる線配線が全て直線配線であることが好ましい。
上述した図7に示す導電性フィルム11のダミー電極部26等のダミー電極部は、WO2013/094729に記載の非導電パターンのように、第1配線部16aにおいて、隣接する第1電極部17a間に、第1電極部17aと電気的に絶縁(断線)されて設けられるものであり、また、第2配線部16bにおいて、隣接する第2電極部17b間に、第2電極部17bと電気的に絶縁(断線)されて設けられるものであるが、本発明はこれに限定されない。
第1電極部17a、及び/又は第2電極部17bの少なくとも一方の直線配線21aのピッチが広い場合には、図61に示すように、メッシュ状の配線パターン25aの1つの開口部22において、一方の直線配線21aの金属細線14間に、重畳される他の方向の直線配線21bの一方の金属細線14から他方の金属細線14に向けて、又は逆に他方の金属細線14から一方の金属細線14に向けて、先端がどの金属細線14にも接続されず、即ち断線(ブレーク)しており、又は途中で途切れているように、一方の直線配線21aの金属細線14に平行に、新規な金属細線14を延ばして、電極内ダミーパターン部27を形成しても良い。また、逆に、一方の直線配線21bの金属細線14間に、他方の直線配線21aの一方の金属細線14から他方の金属細線14に向けて、又は逆に他方の金属細線14から一方の金属細線14に向けて、先端が断線(ブレーク)しており、又は途中で途切れているように、一方の直線配線21bの金属細線14に平行に、新規な金属細線14を延ばして、電極内ダミーパターン部27を形成しても良い。なお、この電極内ダミーパターン部27を形成する金属細線14から、更に、他の方向の直線配線21の金属細線14に平行に分岐させて、電極内ダミーパターン部27を形成しても良い。分岐した金属細線14の先端は、断線(ブレーク)しており、又は途中で途切れており、どの金属細線14にも接続されないのは、勿論である。図61に示す例は、メッシュ状の配線パターンの1つの開口部のみに形成された電極内ダミーパターン部27を示すものであるが、他の開口部においても同様に、電極内ダミーパターン部27が形成されていても良いことは勿論である。
このように、電極内ダミーパターン部27を形成することにより以下のような効果がある。一般的に、電極部の金属細線のピッチを狭くすると電極の寄生容量が増大して、その結果、タッチ位置の検出精度が低下してしまう。一方、検出感度を向上させるために金属細線のピッチを広くすると、金属細線が目立ちやすくなり視認性が低下してしまう。また、画素配列パターンと電極部の金属細線の配線パターンとの干渉によるモアレも発生し易くなってしまう。そこで、電極部の金属細線のピッチを広くし電極の寄生容量を小さくしてタッチ位置検出精度を高くする一方で、電極内ダミーパターン部を形成することにより、電極部の金属細線と電極内ダミーパターン部の金属細線の組合せのピッチを狭くして金属細線の視認性を低くし、またモアレを発生し難くすることができる。
なお、このように電極内ダミーパターン部を形成する場合、本発明においては、電極部の金属細線と電極内ダミーパターン部の金属細線の組合せによる配線パターン、更に、配線層が複数ある場合には、それらの配線層における配線パターンの重ね合わせによる合成配線パターンにモアレの視認性の点で最適化された各方向非等ピッチの配線パターンを含むようにして、この合成配線パターンによって、ディスプレイとの干渉によるモアレ視認性を改善する。例えば図7に示す本発明の第2の実施形態の導電性フィルム11の場合、2層の配線層28a、及び配線層28bの内、1方の配線層28aにおける第1電極部17aの金属細線と電極内ダミーパターン部の金属細線の組合せによる配線パターン、及びダミー電極部26の配線パターンの組合せと、他方の配線層28bにおける第2電極部17bの金属細線と電極内ダミーパターン部の金属細線の組合せによる配線パターンとの重ね合わせによる合成配線パターンにモアレの視認性の点で最適化された各方向非等ピッチの配線パターンを含むようにして、この合成配線パターンによって、ディスプレイとの干渉によるモアレ視認性を改善する。
その他のダミー電極部の形態としては、WO2013/094729に記載のサブ非導電パターンの形態がある。
また、本発明の導電性フィルムは、表示装置の表示ユニット上に設置される導電性フィルムであって、導電性フィルムは、透明基体と、透明基体の少なくとも一方の面に形成され、複数の金属細線からなる配線部と、を有し、配線部は、1方向において平行に配列される複数の金属細線からなる直線配線を2方向以上に重畳した配線パターンを有し、配線パターンは、表示ユニットの画素配列パターンに重畳されており、少なくとも1方向の直線配線における平均のピッチが、他の少なくとも1方向の直線配線における平均のピッチと異なる各方向非等ピッチの配線パターンであっても良い。
また、本発明の導電性フィルムの配線パターンの作製方法は、表示装置の表示ユニット上に設置され、透明基体と、透明基体の少なくとも一方の面に形成され、複数の金属細線からなる配線部と、を有し、配線部は、1方向において平行に配列される複数の金属細線からなる直線配線を2方向以上に重畳した配線パターンを有する導電性フィルムの配線パターンの作製方法であって、配線パターンは、表示ユニットの画素配列パターンに重畳されており、少なくとも1方向の直線配線における平均のピッチが、他の少なくとも1方向の直線配線における平均のピッチと異なる各方向非等ピッチの配線パターンであり、配線パターンの透過率、及び画素配列パターンの輝度又は透過率を取得し、配線パターンの透過率の2次元フーリエ周波数分布、及び画素配列パターンの輝度又は透過率の2次元フーリエ周波数分布を導出し、配線パターンの透過率の2次元フーリエ周波数分布の各周波数成分と、画素配列パターンの輝度又は透過率の2次元フーリエ周波数分布の各周波数成分とからモアレの各周波数成分を算出し、こうして算出されたモアレの各周波数成分に人間の視覚応答特性を作用させて、各周波数成分の強度の総和であるモアレ評価値を求め、こうして求められた各方向非等ピッチの配線パターンにおけるモアレ評価値が、各方向非等ピッチの配線パターンと比べて、それぞれの直線配線の方向が同じであり単位面積当たりの配線密度も等しい全方向等ピッチの配線パターン、又は、各方向非等ピッチの配線パターンと比べて、それぞれの直線配線の方向は異なるが方向の数は同じであり単位面積当たりの配線密度も等しい全方向等ピッチの配線パターンにおけるモアレ評価値より小さい、各方向非等ピッチの配線パターンを作製しても良い。
以上に、本発明に係る導電性部材、導電性フィルム、これを備える表示装置、タッチパネル、導電性部材の配線パターンの作製方法、及び導電性フィルムの配線パターンの作製方法について種々の実施形態及び実施例を挙げて説明したが、本発明は、上述の実施形態及び実施例に限定されず、本発明の要旨を逸脱しないかぎり、種々の改良や設計の変更を行っても良いことはもちろんである。
10、11、11A 導電性フィルム
12、12a、12b 透明支持体
14 金属製の細線(金属細線)
16、16a、16b 配線部
17、17a、17b 電極部
18、18a、18b 接着層
20、20a、20b 保護層
21、21a、21b、21c、21d1、21d2、21e、21f、21g、21h、21i、21j 直線配線
22 開口部
23a、23b、23c 線配線
24 配線パターン
24a 第1(上側)の配線パターン
24b 第2(下側)の配線パターン
25、25a、25b、25c、25d、25e、25f、25g 配線パターン
26、26a ダミー電極部
27 電極内ダミーパターン部
28、28a、28b 配線層
30、30a 表示ユニット
32、32r、32g、32b 画素
34 ブラックマトリクス(BM)
36 領域
38 画素配列パターン
40 表示装置
42 入力面
44 タッチパネル
46 筐体
48 カバー部材
50 ケーブル
52 フレキシブル基板
54 検出制御部
56 接着層
58 接触体

Claims (29)

  1. 複数の金属細線からなる配線部を有する導電性部材であって、
    前記配線部は、1方向において平行に配列される複数の金属細線からなる直線配線を2方向以上に重畳した配線パターンを有し、
    前記配線パターンは、少なくとも1方向の前記直線配線における平均のピッチが、他の少なくとも1方向の直線配線における平均のピッチと異なる各方向非等ピッチの配線パターンである導電性部材。
  2. 前記導電性部材は、表示装置の表示ユニット上に設置されるものであり、
    前記配線パターンは、前記表示ユニットの画素配列パターンに重畳されている請求項1に記載の導電性部材。
  3. 前記各方向非等ピッチの配線パターンにおけるモアレ評価値は、前記各方向非等ピッチの配線パターンと、それぞれの直線配線の方向が同じであり、且つ、単位面積当たりの配線密度も等しい第1の全方向等ピッチの配線パターンにおけるモアレ評価値より小さく、
    前記モアレ評価値は、前記配線パターンの透過率の2次元フーリエ周波数分布の各周波数成分と、前記画素配列パターンの輝度又は透過率の2次元フーリエ周波数分布の各周波数成分とから算出されるモアレの各周波数成分に、人間の視覚応答特性を作用させて得られたモアレの各周波数成分の強度の総和である請求項2に記載の導電性部材。
  4. 前記各方向非等ピッチの配線パターンにおけるモアレ評価値は、前記各方向非等ピッチの配線パターンと、それぞれの直線配線の方向は異なるが方向の数は同じであり、且つ、単位面積当たりの配線密度も等しい第2の全方向等ピッチの配線パターンにおけるモアレ評価値より小さく、
    前記モアレ評価値は、前記配線パターンの透過率の2次元フーリエ周波数分布の各周波数成分と、前記画素配列パターンの輝度又は透過率の2次元フーリエ周波数分布の各周波数成分とから算出されるモアレの各周波数成分に、人間の視覚応答特性を作用させて得られたモアレの各周波数成分の強度の総和である請求項2、又は3に記載の導電性部材。
  5. 前記視覚応答特性は、下記式(1)で表される視覚伝達関数VTFで与えられる請求項3、又は4に記載の導電性部材。
    k≦log(0.238/0.138)/0.1
    VTF=1
    k>log(0.238/0.138)/0.1
    VTF=5.05e−0.138k(1−e0.1k) …(1)
    k=πdu/180
    ここで、logは自然対数であり、kは、立体角で定義される空間周波数(cycle/deg)であり、uは、長さで定義される空間周波数(cycle/mm)であり、dは、100mm〜1000mmの範囲内の観察距離(mm)である。
  6. 前記各方向非等ピッチの配線パターンにおいてモアレに寄与が最も大きい前記モアレの周波数成分の強度は、
    前記各方向非等ピッチの配線パターンと、それぞれの直線配線の方向が同じであり、且つ、単位面積当たりの配線密度も等しい第1の全方向等ピッチの配線パターン、又は、
    前記各方向非等ピッチの配線パターンと、それぞれの直線配線の方向は異なるが方向の数は同じであり、且つ、単位面積当たりの配線密度も等しい第2の全方向等ピッチの配線パターンにおいてモアレに寄与が最も大きい前記モアレの周波数成分の強度より小さい請求項2〜5のいずれか1項に記載の導電性部材。
  7. 前記各方向非等ピッチの配線パターンにおいてモアレに寄与が最も大きい前記モアレの周波数成分の周波数は、
    前記各方向非等ピッチの配線パターンと、それぞれの直線配線の方向が同じであり、且つ、単位面積当たりの配線密度も等しい第1の全方向等ピッチの配線パターン、又は、
    前記各方向非等ピッチの配線パターンと、それぞれの直線配線の方向は異なるが方向の数は同じであり、且つ、単位面積当たりの配線密度も等しい第2の全方向等ピッチの配線パターンにおいてモアレに寄与が最も大きい前記モアレの周波数成分の周波数より大きい請求項2〜6のいずれか1項に記載の導電性部材。
  8. 前記各方向非等ピッチの配線パターンにおけるモアレ評価値は、
    前記各方向非等ピッチの配線パターンと、それぞれの直線配線の方向が同じであり、且つ、単位面積当たりの配線密度も等しい第1の全方向等ピッチの配線パターン、又は、
    前記各方向非等ピッチの配線パターンと、それぞれの直線配線の方向は異なるが方向の数は同じであり、且つ、単位面積当たりの配線密度も等しい第2の全方向等ピッチの配線パターンにおけるモアレ評価値より小さく、
    前記モアレ評価値は、前記配線パターンの透過率の2次元フーリエ周波数分布の各周波数成分と、前記画素配列パターンの輝度又は透過率の2次元フーリエ周波数分布の各周波数成分とから算出されるモアレの各周波数成分に、人間の視覚応答特性を作用させて得られたモアレの各周波数成分の内、前記全方向等ピッチの配線パターンにおいてモアレに寄与が最も大きい前記モアレの周波数成分の周波数以下における周波数成分の強度の総和である請求項2〜7のいずれか1項に記載の導電性部材。
  9. 前記各方向非等ピッチの配線パターンと、それぞれの直線配線の方向が同じであり、且つ、単位面積当たりの配線密度も等しい第1の全方向等ピッチの配線パターン、又は、
    前記各方向非等ピッチの配線パターンと、それぞれの直線配線の方向は異なるが方向の数は同じであり、且つ、単位面積当たりの配線密度も等しい第2の全方向等ピッチの配線パターンにおいてモアレに寄与が最も大きい前記モアレの周波数成分の周波数において、前記各方向非等ピッチの配線パターンの前記モアレの周波数成分の強度は、前記全方向等ピッチの配線パターンの前記モアレの周波数成分の強度より小さい請求項2〜8のいずれか1項に記載の導電性部材。
  10. 前記視覚応答特性の観察距離は300mm〜800mmの何れかの距離である請求項3〜9のいずれか1項に記載の導電性部材。
  11. 前記モアレ評価値をIとする時、前記モアレ評価値Iは、前記モアレの各周波数成分の強度から下記式(2)により導出されるものである請求項3〜10のいずれか1項に記載の導電性部材。
    I=(Σ(R[i])1/x …(2)
    ここで、R[i]は、モアレのi番目の周波数成分の強度であり、次数xは、1〜4の何れかの値である。
  12. 前記次数xは、2である請求項11に記載の導電性部材。
  13. 前記モアレ評価値は、前記モアレの各周波数成分の強度の非線形和により導出されるものである請求項3〜12のいずれか1項に記載の導電性部材。
  14. 前記モアレ評価値は、前記画素配列パターンの周波数0と前記配線パターンの各周波数成分とから算出される前記モアレの周波数成分をも含む請求項3〜13のいずれか1項に記載の導電性部材。
  15. 前記画素配列パターンは、ブラックマトリックスパターンである請求項2〜14のいずれか1項に記載の導電性部材。
  16. 前記配線部は、前記直線配線を2方向に重畳した配線パターンを有する請求項1〜15のいずれか1項に記載の導電性部材。
  17. 前記直線配線を2方向に重畳した配線パターンは、左右非対称である請求項16に記載の導電性部材。
  18. 前記2方向の前記直線配線の成す角度は、40度〜140度である請求項16、又は17に記載の導電性部材。
  19. 前記2方向以上に重畳した前記直線配線の内、少なくとも1方向の直線配線における平均のピッチは、30μm〜600μmである請求項1〜18のいずれか1項に記載の導電性部材。
  20. 前記平均のピッチは、300μm以下である請求項19に記載の導電性部材。
  21. 前記各方向非等ピッチの配線パターンは、少なくとも1方向の前記直線配線において、所定本数の前記金属細線の繰返しピッチは等ピッチであり、前記所定本数のそれぞれの金属細線のピッチは非等ピッチである請求項1〜20のいずれか1項に記載の導電性部材。
  22. 2方向以上の前記直線配線の内、平均のピッチが最も狭い方向の直線配線において、所定本数の前記金属細線の繰返しピッチは等ピッチであり、前記所定本数のそれぞれの前記金属細線のピッチは非等ピッチである請求項21に記載の導電性部材。
  23. 前記所定本数は、16本以下である請求項21、又は22に記載の導電性部材。
  24. 透明基体と、該透明基体の少なくとも一方の面に形成され、複数の金属細線からなる配線部と、を有する導電性フィルムであって、
    前記配線部は、1方向において平行に配列される複数の金属細線からなる直線配線を2方向以上に重畳した配線パターンを有し、
    前記配線パターンは、少なくとも1方向の前記直線配線における平均のピッチが、他の少なくとも1方向の直線配線における平均のピッチと異なる各方向非等ピッチの配線パターンである導電性フィルム。
  25. 所定の画素配列パターンで配列されてなる表示ユニットと、
    この表示ユニットの上に設置される、請求項1〜23のいずれか1項に記載の導電性部材、又は請求項24に記載の導電性フィルムと、を備える表示装置。
  26. 前記表示ユニットは、有機ELディスプレイ(OELD)であり、赤色(R)、緑色(G)、及び青色(B)の内、少なくとも2つの色について前記画素配列パターンが異なる請求項25に記載の表示装置。
  27. 請求項1〜23のいずれか1項に記載の導電性部材、又は請求項24に記載の導電性フィルムを用いたタッチパネル。
  28. 表示装置の表示ユニット上に設置され、複数の金属細線からなる配線部を有し、前記配線部は、1方向において平行に配列される複数の金属細線からなる直線配線を2方向以上に重畳した配線パターンを有する導電性部材の配線パターンの作製方法であって、
    前記配線パターンは、前記表示ユニットの画素配列パターンに重畳されており、少なくとも1方向の前記直線配線における平均のピッチが、他の少なくとも1方向の直線配線における平均のピッチと異なる各方向非等ピッチの配線パターンであり、
    前記配線パターンの透過率、及び前記画素配列パターンの輝度又は透過率を取得し、
    前記配線パターンの透過率の2次元フーリエ周波数分布、及び前記画素配列パターンの輝度又は透過率の2次元フーリエ周波数分布を導出し、
    前記配線パターンの透過率の2次元フーリエ周波数分布の各周波数成分と、前記画素配列パターンの輝度又は透過率の2次元フーリエ周波数分布の各周波数成分とからモアレの各周波数成分を算出し、
    こうして算出された前記モアレの各周波数成分に人間の視覚応答特性を作用させて、各周波数成分の強度の総和であるモアレ評価値を求め、
    こうして求められた前記各方向非等ピッチの配線パターンにおける前記モアレ評価値が、前記各方向非等ピッチの配線パターンと、それぞれの直線配線の方向が同じであり、且つ、単位面積当たりの配線密度も等しい第1の全方向等ピッチの配線パターン、又は、前記各方向非等ピッチの配線パターンと、それぞれの直線配線の方向は異なるが方向の数は同じであり、且つ、単位面積当たりの配線密度も等しい第2の全方向等ピッチの配線パターンにおけるモアレ評価値より小さい、前記各方向非等ピッチの配線パターンを作製する導電性部材の配線パターンの作製方法。
  29. 表示装置の表示ユニット上に設置され、透明基体と、該透明基体の少なくとも一方の面に形成され、複数の金属細線からなる配線部とを有し、前記配線部は、1方向において平行に配列される複数の金属細線からなる直線配線を2方向以上に重畳した配線パターンを有する導電性フィルムの配線パターンの作製方法であって、
    前記配線パターンは、前記表示ユニットの画素配列パターンに重畳されており、少なくとも1方向の前記直線配線における平均のピッチが、他の少なくとも1方向の直線配線における平均のピッチと異なる各方向非等ピッチの配線パターンであり、
    前記配線パターンの透過率、及び前記画素配列パターンの輝度又は透過率を取得し、
    前記配線パターンの透過率の2次元フーリエ周波数分布、及び前記画素配列パターンの輝度又は透過率の2次元フーリエ周波数分布を導出し、
    前記配線パターンの透過率の2次元フーリエ周波数分布の各周波数成分と、前記画素配列パターンの輝度又は透過率の2次元フーリエ周波数分布の各周波数成分とからモアレの各周波数成分を算出し、
    こうして算出された前記モアレの各周波数成分に人間の視覚応答特性を作用させて、各周波数成分の強度の総和であるモアレ評価値を求め、
    こうして求められた前記各方向非等ピッチの配線パターンにおける前記モアレ評価値が、前記各方向非等ピッチの配線パターンと、それぞれの直線配線の方向が同じであり、且つ、単位面積当たりの配線密度も等しい第1の全方向等ピッチの配線パターン、又は、前記各方向非等ピッチの配線パターンと、それぞれの直線配線の方向は異なるが方向の数は同じであり、且つ、単位面積当たりの配線密度も等しい第2の全方向等ピッチの配線パターンにおけるモアレ評価値より小さい、前記各方向非等ピッチの配線パターンを作製する導電性フィルムの配線パターンの作製方法。
JP2019058097A 2018-03-27 2019-03-26 導電性部材、導電性フィルム、これを備える表示装置、タッチパネル、導電性部材の配線パターンの作製方法、及び導電性フィルムの配線パターンの作製方法 Active JP6941133B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018059697 2018-03-27
JP2018059697 2018-03-27

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2019175452A true JP2019175452A (ja) 2019-10-10
JP2019175452A5 JP2019175452A5 (ja) 2020-10-22
JP6941133B2 JP6941133B2 (ja) 2021-09-29

Family

ID=68062177

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019058097A Active JP6941133B2 (ja) 2018-03-27 2019-03-26 導電性部材、導電性フィルム、これを備える表示装置、タッチパネル、導電性部材の配線パターンの作製方法、及び導電性フィルムの配線パターンの作製方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11402961B2 (ja)
JP (1) JP6941133B2 (ja)
KR (1) KR102424650B1 (ja)
CN (1) CN111919192A (ja)
TW (1) TWI799558B (ja)
WO (1) WO2019189201A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022190786A1 (ja) * 2021-03-12 2022-09-15 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶デバイス

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6941133B2 (ja) * 2018-03-27 2021-09-29 富士フイルム株式会社 導電性部材、導電性フィルム、これを備える表示装置、タッチパネル、導電性部材の配線パターンの作製方法、及び導電性フィルムの配線パターンの作製方法
JP7062609B2 (ja) * 2018-03-27 2022-05-06 富士フイルム株式会社 導電性部材、導電性フィルム、これを備える表示装置、タッチパネル、導電性部材の配線パターンの作製方法、及び導電性フィルムの配線パターンの作製方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014097921A1 (ja) * 2012-12-18 2014-06-26 富士フイルム株式会社 導電性フイルム、それを備える表示装置及び導電性フイルムのパターンの決定方法
WO2014123009A1 (ja) * 2013-02-05 2014-08-14 富士フイルム株式会社 導電性フイルム、それを備える表示装置及び導電性フイルムの評価方法
US20150286308A1 (en) * 2014-04-08 2015-10-08 David Brent GUARD Line Spacing in Mesh Designs for Touch Sensors
JP2016184406A (ja) * 2015-03-26 2016-10-20 三菱製紙株式会社 光透過性導電材料

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4968664B2 (ja) * 2006-03-20 2012-07-04 Nltテクノロジー株式会社 表示装置、及び端末装置
US8599150B2 (en) * 2009-10-29 2013-12-03 Atmel Corporation Touchscreen electrode configuration
JP5647864B2 (ja) * 2010-11-05 2015-01-07 富士フイルム株式会社 タッチパネル
JP5795746B2 (ja) * 2012-03-30 2015-10-14 富士フイルム株式会社 導電性フイルム、それを備える表示装置及び導電性フイルムのパターンの決定方法
JP5779535B2 (ja) 2012-03-30 2015-09-16 富士フイルム株式会社 導電性フイルム、それを備える表示装置及び導電性フイルムのパターンの決定方法
JP6031980B2 (ja) * 2012-12-04 2016-11-24 三菱電機株式会社 タッチスクリーン
JP5943023B2 (ja) * 2013-07-08 2016-06-29 凸版印刷株式会社 タッチセンサ用電極、タッチパネル、および、表示装置
JP6068322B2 (ja) * 2013-12-03 2017-01-25 富士フイルム株式会社 導電シート、静電容量式タッチパネル及び表示装置
JP6265021B2 (ja) * 2014-04-18 2018-01-24 大日本印刷株式会社 タッチパネルセンサ、タッチパネル装置および表示装置
JP2016014929A (ja) * 2014-06-30 2016-01-28 富士フイルム株式会社 導電性フイルム、これを備える表示装置及び導電性フイルムの評価方法
JP6275618B2 (ja) * 2014-10-15 2018-02-07 富士フイルム株式会社 導電性フィルム、それを備える表示装置及び導電性フィルムの配線パターンの評価方法
US9459747B2 (en) * 2014-12-11 2016-10-04 Microsoft Technology Licensing, Llc Touch display system with reduced moiré patterns
JP6506992B2 (ja) 2015-03-13 2019-04-24 株式会社ジャパンディスプレイ 検出装置及び表示装置
JP6307468B2 (ja) * 2015-03-31 2018-04-04 富士フイルム株式会社 導電性フィルム、これを備える表示装置及び導電性フィルムの評価方法
CN108475141A (zh) * 2016-01-22 2018-08-31 富士胶片株式会社 导电性薄膜及触摸面板
US10126899B2 (en) * 2016-04-04 2018-11-13 Japan Display Inc. Detection device and display device
US10120489B2 (en) * 2016-04-28 2018-11-06 Atmel Corporation Touch sensor mesh designs
WO2018137589A1 (zh) * 2017-01-25 2018-08-02 昆山工研院新型平板显示技术中心有限公司 一种触控显示面板及其制造方法、触控显示装置
WO2019021835A1 (ja) * 2017-07-27 2019-01-31 富士フイルム株式会社 タッチパネル用導電部材およびタッチパネル
JP7062609B2 (ja) * 2018-03-27 2022-05-06 富士フイルム株式会社 導電性部材、導電性フィルム、これを備える表示装置、タッチパネル、導電性部材の配線パターンの作製方法、及び導電性フィルムの配線パターンの作製方法
JP6941133B2 (ja) * 2018-03-27 2021-09-29 富士フイルム株式会社 導電性部材、導電性フィルム、これを備える表示装置、タッチパネル、導電性部材の配線パターンの作製方法、及び導電性フィルムの配線パターンの作製方法
JP7015271B2 (ja) * 2018-05-21 2022-02-02 富士フイルム株式会社 導電性部材、導電性フィルム、これを備える表示装置、タッチパネル、導電性部材の配線パターンの作製方法、及び導電性フィルムの配線パターンの作製方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014097921A1 (ja) * 2012-12-18 2014-06-26 富士フイルム株式会社 導電性フイルム、それを備える表示装置及び導電性フイルムのパターンの決定方法
US20150286323A1 (en) * 2012-12-18 2015-10-08 Fujifilm Corporation Conductive film, display device equipped with same and method for determining pattern of conductive film
WO2014123009A1 (ja) * 2013-02-05 2014-08-14 富士フイルム株式会社 導電性フイルム、それを備える表示装置及び導電性フイルムの評価方法
US20150286308A1 (en) * 2014-04-08 2015-10-08 David Brent GUARD Line Spacing in Mesh Designs for Touch Sensors
JP2016184406A (ja) * 2015-03-26 2016-10-20 三菱製紙株式会社 光透過性導電材料

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022190786A1 (ja) * 2021-03-12 2022-09-15 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶デバイス
US11934072B2 (en) 2021-03-12 2024-03-19 Japan Display Inc. Liquid crystal device

Also Published As

Publication number Publication date
TWI799558B (zh) 2023-04-21
WO2019189201A1 (ja) 2019-10-03
JP6941133B2 (ja) 2021-09-29
KR102424650B1 (ko) 2022-07-25
CN111919192A (zh) 2020-11-10
US11402961B2 (en) 2022-08-02
KR20200127215A (ko) 2020-11-10
TW201941923A (zh) 2019-11-01
US20210011583A1 (en) 2021-01-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6507222B2 (ja) 導電性フイルムの評価方法
JP7015271B2 (ja) 導電性部材、導電性フィルム、これを備える表示装置、タッチパネル、導電性部材の配線パターンの作製方法、及び導電性フィルムの配線パターンの作製方法
JP6001089B2 (ja) 表示装置及び導電性フイルムのパターンの決定方法
CN107003777B (zh) 具有减少的摩尔纹图案的触摸显示系统
JP6038294B2 (ja) 導電性フィルム、それを備える表示装置及び導電性フィルムの配線パターンの評価及び決定方法
KR101878250B1 (ko) 도전성 필름, 이것을 구비하는 표시 장치 및 도전성 필름의 평가 방법
US11402961B2 (en) Conductive member, conductive film, display device having the same, touch panel, method of producing wiring pattern of conductive member, and method of producing wiring pattern of conductive film
US11322559B2 (en) Conductive member, conductive film, display device having the same, touch panel, method of producing wiring pattern of conductive member, and method of producing wiring pattern of conductive film
JP2013213858A (ja) 導電性フイルム、それを備える表示装置及び導電性フイルムのパターンの決定方法
JP2016082037A5 (ja)
JP2017076336A (ja) 導電性フィルム、及びこれを備える表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200908

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200908

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210729

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210810

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210903

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6941133

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150