JP6145510B2 - 導電性フィルム、それを備えるタッチパネル及び表示装置、並びに導電性フィルムの評価方法 - Google Patents

導電性フィルム、それを備えるタッチパネル及び表示装置、並びに導電性フィルムの評価方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6145510B2
JP6145510B2 JP2015534276A JP2015534276A JP6145510B2 JP 6145510 B2 JP6145510 B2 JP 6145510B2 JP 2015534276 A JP2015534276 A JP 2015534276A JP 2015534276 A JP2015534276 A JP 2015534276A JP 6145510 B2 JP6145510 B2 JP 6145510B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pattern
conductive film
wiring
image data
conductive
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.)
Active
Application number
JP2015534276A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2015030090A1 (ja
Inventor
一央 岩見
一央 岩見
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 JPWO2015030090A1 publication Critical patent/JPWO2015030090A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6145510B2 publication Critical patent/JP6145510B2/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
    • 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
    • G06F3/0412Digitisers structurally integrated in a display
    • 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
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K9/00Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields
    • H05K9/0073Shielding materials
    • H05K9/0081Electromagnetic shielding materials, e.g. EMI, RFI shielding
    • H05K9/009Electromagnetic shielding materials, e.g. EMI, RFI shielding comprising electro-conductive fibres, e.g. metal fibres, carbon fibres, metallised textile fibres, electro-conductive mesh, woven, non-woven mat, fleece, cross-linked
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K9/00Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields
    • H05K9/0073Shielding materials
    • H05K9/0094Shielding materials being light-transmitting, e.g. transparent, translucent
    • H05K9/0096Shielding materials being light-transmitting, e.g. transparent, translucent for television displays, e.g. plasma display panel
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Non-Insulated Conductors (AREA)

Description

本発明は、導電性フィルム、それを備えるタッチパネル及び表示装置、並びに導電性フィルムの評価方法に関し、詳しくは、複数の金属細線により複数の開口部(セル)を配列したメッシュ状に形成された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)の設計において、モアレ及びノイズの視認性に優れたメッシュパターンの配線を持つ導電性フィルム、それを備えるタッチパネル及び表示装置、並びに導電性フィルムの評価方法に関する。
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、例えば電磁波シールド用の導電性フィルムやタッチパネル用の導電性フィルム等が挙げられる(例えば、特許文献1、2及び3参照)。
タッチパネルでは、その表面が物体(例えば、指)から押圧された際に、導電性フィルム(センサ)によってその押圧位置を検出する。この導電性フィルム(センサ)には、互いに直交する方向に延在する第1の導電部(電極)及び第2の導電部(電極)が含まれる。
これらの第1の導電部と第2の導電部の間には、通常絶縁性の透明基体が介在している。
これらの第1の導電部及び第2の導電部は、金属細線(線材)を交差させることで形成されたメッシュからなる。交差した金属細線によって囲繞される開口部(空間)は、セルとも呼称され、このセルは、一般的には、多角形状や不定形状を成す。
ここで、セルが四角形等の所定の同一形状をなす場合、メッシュは、通常、複数個の同一形状のセルが繰り返して連なる規則的な配線パターン、即ち、定型パターンとなる。このような規則的な配線パターンでは、例えばディスプレイの画素配列パターン(例えば、ブラックマトリックス(以下、BMともいう)パターン)と干渉してモアレ(干渉縞)が発生しやすいことが知られている。
一方、セルの形状が、不定形状を成す場合や、種々の形状からなる場合には、セル形状に規則性(統一性)がなく、メッシュは、通常、同一形状のセルを繰り返すことができないので、不規則な配線パターン、即ち、ランダムパターンとなる。このようなランダムパターンでは、ノイズ粒状感(ざらつき感)が視認され易くなり、また、定型パターンに比して透過率が小さいことが知られている。
ところで、本出願人の出願に係る特許文献1では、例えばディスプレイのBMパターン等の画素配列パターン、及び、例えば電磁波シールドパターン等の配線パターンのそれぞれのパターンデータの2次元フーリエスペクトル(2DFFTSp)のスペクトルピーク間の相対距離(例えばモアレの周波数に相当するともいうことができる)が、所定の空間周波数、例えば8cm−1を超えている配線パターンデータによって生成される配線パターンを自動的に選定することを開示している。
なお、特許文献1では、上述の相対距離が所定の空間周波数を超えていない場合には、配線パターンデータの回転角度、ピッチ、パターン幅のいずれか1つ以上を変化させて、新たな配線パターンデータを生成することを、上述の相対距離が所定の空間周波数を超えるまで繰り返すことも開示している。
こうして、特許文献1では、画素配列パターン及び配線パターン、例えば、所定画素が規則的に繰り返されるBMパターン及び規則的な配線パターン(その図2及び図6参照)のスペクトルピーク間の相対距離(モアレの周波数)を所定の空間周波数より高周波にすることにより、モアレの発生を抑止でき、表面抵抗率の増大や透明性の劣化をも回避することができる電磁波シールドパターンを自動的に選定できるようにしている。
一方、本出願人の出願に係る特許文献2では、多角形状のメッシュを複数備えるメッシュパターン(例えば、ランダムパターン:図2および図14参照)を有する透明導電膜として、各メッシュの重心スペクトルに関して、所定の空間周波数、例えば人間の視覚応答特性が最大応答の5%に相当する空間周波数よりも高い空間周波数帯域側における平均強度が、所定の空間周波数よりも低い空間周波数帯域側における平均強度よりも大きくなるように、メッシュパターンが形成されている透明導電膜を開示している。
こうして、特許文献2では、ランダムパターンに起因するノイズ粒状感を低減可能であり、観察対象物の視認性を大幅に向上できるとともに、断裁後にも安定した通電性能を有する透明導電膜を提供できるとしている。
特許文献3では、規則的なメッシュパターン(図2、図11、および図25等参照)や、ランダムな形状のセルを含むランダムパターン(図23参照)等の導電性微小パターン要素の幅を1〜10μmに低減することによって、導電性微小パターン要素をより見え難くすると共に、導電性微小パターン要素の可視性を不明瞭化又は低減する構造を設けることによって導電性微小パターン要素を見え難くしている。特許文献3では、このような構造の1つとして導電性微小パターンにおける擬似ランダムな変動も開示している。
特開2009−117683号公報 特開2011−216379号公報 特表2011−517355号公報
ところで、特許文献1では、導電性フィルムの配線パターンを生成するに当たって、ディスプレイのBM(ブラックマトリックス)/配線パターンの周波数情報のみからモアレ周波数を制御し、視認性に優れた配線パターンを提供しているが、モアレが視認される/されないの判定を周波数のみに依存しているため、モアレが視認されないと判定される周波数の場合であっても、人のモアレの知覚は、周波数のみならず強度にも影響を受けるため、強度によってはモアレが視認される場合があり、モアレの視認性が十分に向上されないという問題があった。特に、特許文献1に開示の技術をタッチパネル用の導電性フィルムに適用する場合、人の指等によって押圧されるため、BM/配線パターン間に微妙な歪みが生じ、強度によるモアレの視認が助長されるという問題もあり、モアレの視認性の向上が十分でないという問題があった。
また、特許文献2では、透明導電膜のメッシュパターンの各メッシュの重心スペクトルに関し、人間の視覚の応答特性が急激に低下する、所定の空間周波数よりも高い中〜高空間周波数帯域における平均強度を、人間の視覚の応答特性の高い低空間周波数帯域における平均強度より高くすることで、人間にとって視覚的に感じられるノイズ感を減少させているが、透明導電膜のメッシュパターン自体のノイズ感の減少を図るに過ぎず、ディスプレイのBMパターンと透明導電膜のメッシュパターンとの間に生じるモアレを抑制し、モアレの視認性を向上させることにはつながらないという問題があった。
また、特許文献3では、導電性微小パターンが規則的なメッシュパターンである場合には、導電性微小パターン要素を配置する透明基材と異なる透明基材に上記構造を設けて、導電性微小パターン要素の可視性を不明瞭化又は低減するに過ぎないし、導電性微小パターン要素に擬似ランダムな変動を持たせることにより、導電性微小パターン要素の可視性の不明瞭化又は低減を図っているが、擬似ランダムな変動とモアレの抑制との対応が十分に開示されておらず、導電性微小パターン要素に擬似ランダムな変動の持たせ方によっては、モアレの視認性を十分に向上させることにはつながらないという問題があった。
ところで、ランダムパターン等の不規則な配線パターンでは、ノイズ、即ちノイズ粒状感(ざらつき感)が視認され易くなり、また、定型パターン等の規則的な配線パターンに比して透過率が小さいという不都合があると言う問題があった。即ち、規則的な配線パターンを採用するとノイズ粒状感が視認し難く、かつ透過率が大きくなるもののモアレの発生を抑制することが容易ではなく、一方、不規則な配線パターンを採用すると、モアレ(干渉縞)の発生が抑制されるものの、ノイズ粒状感が視認し易くなり、かつ透過率が小さくなるという二律背反の関係があるという問題があった。
また、仮に、ディスプレイBMパターンとメッシュパターンの干渉によるモアレは、位置あわせ(ディスプレイBMパターンとメッシュパターンの空間周波数特性を完全に一致させる)ことを行わない限り、原理的に発生してしまうという問題があった。
また、タッチセンサ(ディスプレイ+タッチパネル)の観察距離が予め設定された観察距離では、モアレの視認性が十分に向上された状態であっても、観察距離が変化すると、モアレが視認されてしまうケースがあるという問題もあった。
本発明は、上記従来技術の問題点を解消し、表示ユニットの表示画面の観察距離によらず、モアレの発生を抑止でき、更には原理的に避けることのできないモアレであってもその視認性を改善でき、モアレ及びノイズの視認性、従って表示画面の視認性を大幅に向上させることができる導電性フィルム、それを備えるタッチパネル及び表示装置、並びに導電性フィルムの評価方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、特に、配線を有する透明導電性フィルムをタッチパネル用電極として用いる場合、観察距離によらず、表示装置の表示ユニットのブラックマトリックスに導電性フィルムを重畳して視認する際に大きな画質障害となるモアレの発生を抑止しながらも、更には原理的に避けることのできないモアレであってもその視認性を改善でき、ノイズ粒状感を視認し難くし、しかも、十分な透過率を示すことができ、タッチパネル上の表示の視認性を大幅に向上させることができる導電性フィルム、それを備えるタッチパネル及び表示装置、並びに導電性フィルムの評価方法を提供することを目的とする。
更に、本発明は、特に、両主面にそれぞれ配置される第1及び第2の導電部(電極)を持つ導電性フィルムの導電部を設計する際に、第1及び第2の導電部に配置される配線パターンを、規則性のバラツキの異なるメッシュパターンからなる混合メッシュパターンとすることにより、配線パターンの設計を容易にすることができる導電性フィルム、それを備えるタッチパネル及び表示装置、並びに導電性フィルムの評価方法を提供することを目的とする。
ところで、本発明者は、表示装置(ディスプレイ)の表示画面のモアレの視認性を大幅に向上させることができる1つの技術として、既に、ディスプレイの画素マトリックス及びメッシュパターンの空間周波数ピークを算出し、各々の空間周波数ピーク差分、ピーク強度積算値で得られるモアレの二次元周波数スペクトル及び強度と、視覚伝達関数との畳み込みにより算出された評価値が所定値以下であることを満たす配線パターンを持つ導電性フィルムを特願2013−020775号明細書に提案している。
しかしながら、上記目的を達成する更なる技術の達成のために、本発明者は、更に鋭意研究を重ねた結果、規則的なメッシュパターンとディスプレイのBMパターンとの干渉によるモアレを、人間の視覚感度からずれるように発生させることにより、モアレ視認性に優れたメッシュパターンを設計することが可能であるが、しかし、ディスプレイのBMパターンとメッシュパターンとの干渉によるモアレは、位置あわせ(ディスプレイのBMパターンとメッシュパターンの空間周波数特性を完全に一致させること)を行わない限り、原理的に発生してしまうことを知見した。
また、本発明者は、従来技術を用いたモアレ視認性に優れたメッシュパターン設計方法の設計概念は、モアレの空間周波数ができるだけ高周波となるようにすることであるが、しかし、どれだけ高周波にしようと、観察距離をタッチセンサ(ディスプレイ+タッチパネル)に近づけると、モアレが視認されてしまうケースがあることを知見した。
その結果、本発明者は、これらの知見に基づいて、この技術の課題は、単に、規則的なメッシュパターンとディスプレイのBMパターンとの干渉によるモアレを、人間の視覚感度からずれるように高周波側で発生させることではなく、導電性フィルムの両面に、それぞれ、メッシュパターンのメッシュの開口部(セル)の規則性のバラツキの異なる規則性のより高いメッシュパターンと規則性のより低いメッシュパターンを、例えば、規則的な配線パターンと不規則な配線パターンを混合して用いることにより、後者の視認性の低いノイズ(ノイズ粒状性)成分によるマスク効果で、前者によって発生するモアレ、特に原理的に避けることのできない場合であってもモアレの視認性を改善することができることを知見し、本発明に至ったものである。
上記技術的課題を達成するために、本発明の第1の態様に係る導電性フィルムは、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、透明基体と、この透明基体の両面にそれぞれ形成される第1及び第2の導電部と、を有し、第1及び第2の導電部は、それぞれ、複数の金属細線により複数の開口部を配列したメッシュ状に形成された第1及び第2の配線パターンを有し、第1及び第2の配線パターンは、それぞれ、その透過率画像データの2次元フーリエ空間におけるスペクトルのばらつきが異なる第1及び第2のパターンを少なくとも有し、第1及び第2の配線パターンは、合成配線パターンとして表示ユニットの画素配列パターンに重畳されており、画素配列パターンと合成配線パターンとの合成パターンは、合成パターンの透過率画像データの2次元フーリエ空間における複数のスペクトルから、画素配列パターンの透過率画像データの2次元フーリエ空間における複数のスペクトル及び合成配線パターンの透過率画像データの2次元フーリエ空間における複数のスペクトルを除き、画素配列パターンと合成配線パターンの第1及び第2の配線パターンとの干渉によるモアレ及びノイズのみの複数のスペクトルを抽出して、抽出された全ての複数のスペクトルの合計値を求め、この合計値から算出したモアレ及びノイズの抽出定量値が所定範囲内であり、モアレ及びノイズのスペクトルの合計値は、画素配列パターンの空間周波数より低い周波数を持つスペクトルのみを全て合計して求められたものであり、定量値を常用対数値でEとする時、所定範囲は、E<−2.150であことを特徴とする。
上記技術的課題を達成するために、本発明の第1の態様に係る導電性フィルムは、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、透明基体と、この透明基体の両面にそれぞれ形成される第1及び第2の導電部と、を有し、第1及び第2の導電部は、それぞれ、複数の金属細線により複数の開口部を配列したメッシュ状に形成された第1及び第2の配線パターンを有し、第1及び第2の配線パターンは、それぞれ、その透過率画像データの2次元フーリエ空間におけるスペクトルのばらつきが異なる第1及び第2のパターンを少なくとも有し、第1及び第2の配線パターンは、合成配線パターンとして表示ユニットの画素配列パターンに重畳されており、第1のパターンは、その透過率画像データの2次元フーリエ空間におけるスペクトルの標準偏差が−5.0以上であり、第2のパターンは、その透過率画像データの2次元フーリエ空間におけるスペクトルの標準偏差が−5.0未満であることを特徴とする。
また、上記目的を達成するために、本発明の第2の態様に係るタッチパネルは、上記第1の態様に係る導電性フィルムを含むことを特徴とする。
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、表示ユニットと、この表示ユニットの上に設置される、上記第1の態様に係る導電性フィルムとを備えることを特徴とする。
また、上記目的を達成するために、本発明の第4の態様に係る導電性フィルムの評価方法は、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の評価方法であって、導電性フィルムは、透明基体と、この透明基体の両面にそれぞれ形成される、複数の金属細線により複数の開口部を配列したメッシュ状に形成された第1及び第2の配線パターンを有し、第1及び第2の配線パターンは、それぞれ、その透過率画像データの2次元フーリエ空間におけるスペクトルのばらつきが異なる第1及び第2のパターンを少なくとも有するものであり、第1及び第2の配線パターンのそれぞれの透過率画像データと、第1及び第2の配線パターンが合成配線パターンとして重畳される、表示ユニットの画素配列パターンの透過率画像データとを取得し、取得された画素配列パターン、並びに第1及び第2の配線パターンのそれぞれの透過率画像データから、画素配列パターンと合成配線パターンとの合成パターンの透過率画像データを求め、求められた合成パターン、画素配列パターン、及び合成配線パターンのそれぞれの透過率画像データの2次元フーリエ変換を行い、合成パターンの透過率画像データの2次元フーリエ空間における複数のスペクトル、画素配列パターンの透過率画像データの2次元フーリエ空間における複数のスペクトル、及び合成配線パターンの透過率画像データの2次元フーリエ空間における複数のスペクトルを求め、合成パターンの複数のスペクトルから、画素配列パターンの複数のスペクトル、及び合成配線パターンの複数のスペクトルを除いて、画素配列パターンと合成配線パターンの第1及び第2の配線パターンとの干渉によるモアレ及びノイズのみの複数のスペクトルの合計値を求め、こうして得られた合計値からモアレ及びノイズの抽出定量値を算出し、こうして算出されたモアレ及びノイズの抽出定量値が所定範囲内である導電性フィルムを評価することを特徴とする。
上記第1の態様、第2の態様、第3の態様及び第4の態様において、モアレ及びノイズのスペクトルの合計値は、こうして先に求められた第1の合計値から、合成配線パターンの複数のスペクトルの全てを合計して求められた第2の合計値を引き算して求められることが好ましい。
また、定量値を常用対数値でEとする時、所定範囲は、E<−2.20425であることが好ましい。
また、第1のパターンは、その透過率画像データの2次元フーリエ空間におけるスペクトルの標準偏差が−5.0以上であり、第2のパターンは、その透過率画像データの2次元フーリエ空間におけるスペクトルの標準偏差が−5.0未満であることが好ましい。
また、第1のパターンは、規則的パターンであり、第2のパターンは、不規則パターンであることが好ましい。
また、開口部は、金属細線同士が交差することで形成されるものであり、規則的パターンは、複数個の同一形状の開口部が連なるようにメッシュ状に形成された定型パターンであり、不規則パターンは、平面視で、形状が互いに異なる開口部を複数個含むようにメッシュ状に形成されたランダムパターンであることが好ましい。
また、第1の配線パターンを有する第1の導電部は、透明基体の上面に形成され、第2の配線パターンを有する第2の導電部は、透明基体の下面に形成され、第1の配線パターンは、第1のパターンからなり、第2の配線パターンは、第2のパターンからなり、第2の配線パターンの幅は、第1の配線パターンの幅より大きいことが好ましい。
また、モアレの周波数は、合成配線パターンのピーク周波数と画素配列パターンのピーク周波数との差分で与えられ、モアレの強度は、合成配線パターンのピーク強度と画素配列パターンのピーク強度との積で与えられることが好ましい。
また、透過率画像データ及びスペクトルの強度は、合成パターンの透過率画像の面積で規格化されたものであることが好ましい。
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、第2のパターンを形成する金属細線の線幅は、1〜5μmであることが好ましい。
また、第2のパターンを形成する開口部同士の平均ピッチは、100〜500μmの範囲内であることが好ましい。
また、第1のパターンを形成する金属細線の線幅は、1〜5μmであることが好ましい。
また、第1のパターンを形成する開口部は、菱形をなすことが好ましい。
また、第1のパターンを形成する金属細線、及び第2のパターンを形成する金属細線は、銀からなることが好ましい。
以上説明したように、本発明によれば、表示ユニットの表示画面の観察距離によらず、モアレの発生を抑止でき、更には原理的に避けることのできないモアレの視認性をノイズ効果によってより改善でき、その結果、モアレ及びノイズの視認性、従って表示画面の視認性を大幅に向上させることができる。
また、本発明によれば、特に、配線を有する透明導電性フィルムをタッチパネル用電極として用いる場合、観察距離によらず、表示装置の表示ユニットのブラックマトリックスに導電性フィルムを重畳して視認する際に大きな画質障害となるモアレの発生を抑止しながらも、更には原理的に避けることのできないモアレであってもその視認性を改善でき、ノイズ粒状感を視認し難くし、しかも、十分な透過率を示すことができ、タッチパネル上の表示の視認性を大幅に向上させることができる。
また、本発明によれば、特に、両主面にそれぞれ配置される第1及び第2の導電部(電極)を持つ導電性フィルムの導電部を設計する際に、第1及び第2の導電部に配置される配線パターンを、規則性のバラツキの異なるメッシュパターンからなる混合メッシュパターンとすることができるので、配線パターンの設計を容易にすることができる。
また、本発明によれば、特に、絶縁性透明基体を介して互いに対向する第1及び第2の導電部(電極)の中の一方を形成する開口部(セル)をランダムパターンとするとともに、残余の一方を形成するセルを定型パターンとすることにより、ランダムパターンをなす電極を有することに基づいてモアレの発生を抑制し得、かつ、定型パターンをなす電極を有することに基づいてノイズ粒状感を視認し難く、かつ十分な透過率を示すようにすることができる。
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一方の導電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1に示す導電性フィルムの他方の導電部の配線パターンの一例を模式的に示す平面図である。 (A)及び(B)は、それぞれ図1に示す導電性フィルムの一方の導電部の配線パターンの他の例を模式的に示す平面図である。 (A)及び(B)は、それぞれ図1に示す導電性フィルムの他方の導電部の配線パターンの他の例を模式的に示す平面図である。 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。 (A)及び(C)は、それぞれ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パターンの一例を表す模式的部分拡大説明図であり、(B)及び(D)は、それぞれ、(A)及び(C)において、Gチャネルの副画素のみ利用するときの画素配列パターンの模式的説明図である。 (A)〜(H)は、それぞれ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パターンの別の一例を表す模式的部分拡大説明図である。 本発明に係る導電性フィルムの配線評価方法の一例を示すフローチャートである。 (A)は、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パターンの一例を模式的に示す部分拡大図であり、(B)及び(C)は、それぞれ(A)の画素配列パターンに重畳される導電性フィルムの配線パターンの一例を模式的に示す部分拡大図である。 (A)は、図11(B)及び(C)に示す配線パターンの合成配線パターンを模式的に示す部分拡大図であり、(B)は、(A)に示す合成配線パターンと図11(A)に示す画素配列パターンとの合成パターンを異なる縮尺で模式的に示す概略説明図である。 (A)及び(B)は、それぞれ図12(A)に示す合成配線パターン及び図11(A)に示す画素配列パターンの各透過率画像データの2次元フーリエスペクトルを模式的に示すグラフである。 図12(A)に示す合成配線パターンと図11(A)に示す画素配列パターンとの干渉によって生じるモアレのスペクトルとディスプレイの解像度及び画素配列パターンのスペクトルとの関係を模式的に示すグラフである。 実施例において用いられる導電性フィルムの配線パターンの2次元フーリエ空間におけるスペクトル分布の標準偏差を示すグラフである。 (A)、(B)及び(C)は、それぞれ実施例において用いられる導電性フィルムの配線パターンの一例を示す概略説明図である。 本発明の第2の実施形態に係る導電性フィルムを具備するタッチパネルの要部分解斜視図である。 図17に示すタッチパネルを構成する導電性フィルムの要部分解斜視図である。 図18に示す導電性フィルムの概略縦断面図である。 図19に示す導電性フィルムに形成された第1の導電部(電極)のセルの一例を示す概略平面図である。 図19に示す第1の導電部(電極)のセルの別の一例を示す概略平面図である。 図19に示す導電性フィルムに形成された第2の導電部(電極)のセルの一例を示す概略平面図である。 図21に示す第1の導電部(電極)と図22に示す第2の導電部(電極)との重なり部分を示す概略平面図である。 図19に示す導電性フィルムとは別の実施形態に係る導電性フィルムの概略縦断面図である。 評価用導電性フィルムの概略縦断面図である。
以下に、本発明に係る導電性フィルム及び導電性フィルムの評価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。
以下では、本発明に係る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、これに限定されず、透明基体の両面に配置される規則性のバラツキの異なる配線パターンを持つ導電部を有するものであり、液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)やプラズマディスプレイ(PDP:Plasma Display Panel)や有機ELディスプレイ(OELD:Organic ElectroLuminescence Display)や無機ELディスプレイ等の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れば、どのようなものでも良く、例えば、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もちろんである。
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及び図3は、それぞれ、図1に示す導電性フィルムの一方及び他方の導電部の配線パターンの一例を模式的に示す平面図である。
これらの図に示すように、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、表示ユニットのブラックマトリックス(BM:Black Matrix)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、BMパターンに重畳した際にBM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り、透明基体12と、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からなる第1導電部(電極)16aと、第1導電部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を介して接着された第1保護層20aと、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からなる第2導電部(電極)16bと、第2導電部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。
なお、以下では、第1導電部16a及び第2導電部16bを総称する際には単に導電部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。
透明基体12は、絶縁性を有し、かつ透光性が高い材料からなり、例えば、樹脂、ガラス、シリコン等の材料を挙げることができる。樹脂としては、例えば、PET(Polyethylene Terephthalate)、PMMA(Polymethyl methacrylate)、PP(polypropylene)、PS(polystyrene)等が挙げられる。
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、2μm以上7μm以下がさらに好ましい。
導電部16(16a,16b)は、複数の金属細線14をメッシュ状に配列したメッシュ配線21(21a,21b)によって形成される配線パターン24(24a,24b)を有する。配線パターン24(24a,24b)は、詳細には、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(22a,22b)が配列されたメッシュのパターンである。
第1導電部16aは、図2に示すように、金属細線14と、隣接する金属細線14間の開口部(セル)22aとによるメッシュ形状の配線パターン24aとを有する導電層28a(図1参照)からなり、配線パターン24aは、同一形状の菱形の開口部22aが複数個規則的に繰り返される規則的な配線パターン、いわゆる定型パターンである。
一方、第2導電部16bは、金属細線14と、隣接する金属細線14間の開口部22bとによるメッシュ形状の配線パターン24bとを有する導電層28b(図1参照)からなり、配線パターン24bは、図3に示すように、平面視で互いに形状が異なる開口部22bが複数個繋がった不規則な配線パターン、いわゆるランダムパターンである。
なお、図2に示す例においては、配線パターン24aは、開口部22aのメッシュ形状が菱形である定型パターンであり、図3に示す例においては、配線パターン24bは、開口部22bのメッシュ形状が不定形状であるランダムパターンであるが、本発明はこれに限定されず、配線パターン24a及び配線パターン24bは、開口部(セル)22(22a,22b)の形状や繰り返しの等のパターンの規則性のバラツキの異なるメッシュパターンであり、一方が、規則性のより高いメッシュパターンであり、一方が、規則性のより低いメッシュパターンであれば良い。
ここで、規則性のより高いメッシュパターン(以下、高規則性パターンという)は、その透過率画像データの2次元フーリエ空間において、特定のピークを持ち易いので、バラツキが大きくなり、高規則性パターンとしては、2次元フーリエ空間におけるスペクトル(2次元フーリエ変換して得られたスペクトル)の標準偏差が、−5.0以上であるのが好ましく、規則性のより低いメッシュパターン(以下、低規則性パターンという)は、その透過率画像データの2次元フーリエ空間において、特定のピークを持ち難いので、バラツキは小さくなり、低規則性パターンとしては、2次元フーリエ空間におけるスペクトル(2次元フーリエ変換して得られたスペクトル)の標準偏差が、−5.0未満であるのが好ましい。
なお、高規則性パターン及び低規則性パターンは、パターンの規則性のバラツキが異なり、これらの合成配線パターンが、後述する表示装置の所定の画素配列(BM)パターンに対してモアレ視認性が最適化された配線パターンを構成できれば、それらの開口部22の形状は如何なるものであっても良い。即ち、配線パターン24の開口部22は、少なくとも3辺を有する多角形状や円や楕円や閉じた不定形状であれば如何なるものでも良く、また、同一メッシュ形状であっても、異なるメッシュ形状であっても良く、例えば、正三角形、二等辺三角形等の三角形や、正方形(正方格子)、長方形等の四角形(矩形)や、五角形や、六角形(正六角形)等の、同一又は異なる多角形等を挙げることができる。即ち、高規則性パターン及び低規則性パターンは、パターンの規則性のバラツキの高低に差があり、所定のBMパターンに対してモアレ視認性が最適化された合成配線パターンを形成できれば良い。
また、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(メッシュ配線21)に断線(ブレーク)が入っていてもよい。このようなブレーク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願2012−276175号明細書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。
なお、配線パターン24aとして用いられる高規則性パターンとしては、開口部22aの形状が同一形状であり、規則性のある同一形状の開口部22aの配列によって構成される定型の配線パターンであるのがより好ましく、図2に示す菱形の開口部22aが規則的に配列された菱形パターンに加え、例えば、図4(A)及び(B)に示す配線パターン24aのように、正方形の開口部が規則的に配列された正方格子パターンや、正方六角形の開口部が規則的に配列された正六角形パターン等を挙げることができる。
また、配線パターン24bとして用いられる低規則性パターンとしては、開口部22bの形状が異なる形状であり、異なる形状の開口部22の配列によってランダム化された配線パターンであるのがより好ましく、図3に示す異なる多角形状の開口部22bが配列されたランダムパターンに加え、例えば、図5(A)及び(B)に示す配線パターン24bのように、異なる形状の開口部22がランダムに配列されたランダムパターン等を挙げることができる。このようなランダムパターンとしては、例えば、アドべ(Adobe)社製フォトショップ(Photoshop)(登録商標)のステンドグラス機能を用いて作成したランダムパターン等も用いることができる。
図1に示す実施の形態導電性フィルム10では、図1中、透明基体12の上側(観察側)の第1導電部16aに、より規則性の高い配線パターン24aを配置し、透明基体12の下側(ディスプレイ側)の第2導電部16bに、より規則性の低い配線パターン24bを配置しているが、本発明はこれに限定されず、逆に、図1中、透明基体12の上側(観察側)の第1導電部16aに、より規則性の低い配線パターン24bを配置し、透明基体12の下側(ディスプレイ側)の第2導電部16bに、より規則性の高い配線パターン24aを配置しても良い。
また、第1導電部16a及び第2導電部16bには、それぞれ少なくとも1層の配線パターン24a及び24bが配置されていれば良く、その他の配線パターンの層を含んでいても良い。即ち、第1導電部16a及び第2導電部16bには、それぞれ少なくとも1層の配線パターン24a及び24bが配置されていればよい。
なお、本実施形態の導電性フィルム10においては、第1導電部16a及び第2導電部16bの少なくとも1部が、これらの導電部16a及び16bから所定間隔だけ離間して配置され、これらの導電部16a及び16bと電気的に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で構成されていても良い。このようなダミー電極部を設けることにより、第1導電部16aと第2導電部16bの各メッシュ配線21(21a、21b)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1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。
上述したように、第1保護層20aは、第1導電部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導電部16aからなる導電層28aの略全面に接着されている。また、第2保護層20bは、第2導電部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導電部16bからなる導電層28bの略全面に接着されている。
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。
上述した本発明の第1の実施形態の導電性フィルム10は、例えば、図6に一部を模式的に示す表示ユニット30(表示部)のタッチパネル44(図7参照)に適用されるが、タッチパネル44のタッチセンサを構成するために必要な金属細線14によるメッシュ配線のパターン(メタルメッシュパターン)を構成する際に、パターンの規則性のバラツキの異なる2種のメッシュパターン、即ち高規則性パターンと低規則性パターンを利用するものである。ここで、高規則性パターン、好ましくは、規則的なメッシュパターンは、従来技術同様に、表示装置(ディスプレイ)のブラックマトリックス(以下、BMともいう)と干渉してモアレを発生させる。一方、低規則性パターン、好ましくは、不規則なメッシュパターンは、BMと干渉して、ノイズを発生させる。本発明の導電性フィルムでは、両者のパターンを混合することで、高規則性パターンで発生する高周波のモアレは、低規則性パターンのノイズ成分によるマスク効果で、モアレが視認されにくくしている。本発明のように、モアレをマスクすることで視認されるモアレを改善する場合、モアレの視認性をより最適化する際には、規則的なメッシュパターンとBMの干渉によるモアレ、及び不規則なメッシュパターンとBMの干渉によるノイズのバランスが重要となるため、本発明では、好ましくは、それぞれのパターンの特徴を数値化し、最終的に得られる画質を数値で規定している。
本発明の導電性フィルム10は、パターンの規則性のバラツキの異なる2種のメッシュパターンの合成配線パターンが、表示ユニット30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合成配線パターンを持つものである。なお、本発明では、BM(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とは、所定のBMパターンに対して、高規則性パターンとの干渉で不可避的に発生する高周波のモアレを、低規則性パターンとの干渉で同時に生じるノイズ成分によるマスク効果で視認しにくくすることができる高規則性パターンと低規則性パターンとの1群の組み合わせ又は合成配線パターンを言う。なお、本発明では、最適化された2以上の1群の組み合わせ又は合成配線パターンにおいても、最も知覚されない組み合わせ(合成配線パターン)から知覚されにくい組み合わせ(合成配線パターン)まで序列を付けることができ、最もモアレが知覚されない1つの配線パターンの組み合わせ(合成配線パターン)を決定することもできる。
なお、所定のBMパターンに対する合成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6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6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おり、3つの副画素32r、32g及び32bは、同一、もしくは同様の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ックス(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、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。
なお、図示例では、1つの副画素(32r、32g、32b)の形状は、長方形状であるが、本発明はこれに限定されず、例えば、図8(A)に示す端部に切り欠きのある長方形状であっても良いし、図8(C)示すように、所定角度で屈曲した、又は折れ曲がった縦長の帯状であっても良く、若しくは湾曲した縦長の帯状であっても良く、また、端部に切り欠きがあっても良いし、その切り欠きの形状もどのような形状であっても良く、例えば、図9(A)〜(H)に示すような種々の形状であっても良いし、従来公知の画素形状であればどのような形状でも良い。また、1つの画素32の副画素32r、32g、32bの形状は、同一形状であっても、副画素毎に異なっていても良い。
また、画素ピッチ(水平及び垂直画素ピッチPh、Pv)も、表示ユニット30の解像度に応じたピッチであれば、如何なるピッチでも良く、例えば、84μm〜264μmの範囲内のピッチを上げることができる。
図6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、表示ユニット30と導電性フィルム10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と導電性フィルム10の合成配線パターン(配線パターン24a及び24b)との干渉によって発生するので、厳密には、BMパターン38は、画素配列パターンの反転パターンであるが、ここでは、同様のパターンを表すものとして扱う。
上記したBM34によって構成されるBMパターン38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を配置する場合、導電性フィルム10の配線パターン24は、BM(画素配列)パターン38に対してモアレ視認性の点で最適化されているので、画素32の配列周期と、導電性フィルム10の金属細線14の配線配列との間における空間周波数の干渉が殆どなく、モアレの発生が抑制されることになる。
なお、図6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よい。
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7を参照しながら説明する。図7では、表示装置40として、本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7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6参照)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導電部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、擦り傷の発生や、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、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、表示装置の所定のBMパターンに対する導電性フィルムの配線パターンの組み合わせ(合成配線パターン)のモアレ視認性の及び最適化の手順について説明する。即ち、本発明の導電性フィルムにおいて、表示装置の所定のBMパターンに対してモアレが人間の視覚に知覚されないように最適化された合成配線パターン(配線パターンの組み合わせ)を評価して決定する手順について説明する。
図10は、本発明の導電性フィルムの評価方法の一例を示すフローチャートである。
本発明の導電性フィルムの配線パターンの評価方法は、表示装置の表示ユニットのBM(画素配列)パターンと導電性フィルムのバラツキの異なる2種の配線パターンの組み合わせ(合成配線パターン)との高速フーリエ変換(FFT)を用いた周波数解析により得られるBMパターンと導電性フィルムの合成配線パターンとの合成パターンの2次元フーリエ空間における複数の全てのスペクトル(周波数・強度を持つ)から、BMパターンの2次元フーリエ空間における複数の全てのスペクトル(周波数・強度を持つ)および合成配列パターンの2次元フーリエ空間における複数の全てのスペクトル(周波数・強度を持つ)を除いて、BMパターンと合成配線パターンとの干渉によるモアレ及びノイズのみの複数のスペクトルを抽出して、抽出された全ての複数のスペクトルの合計値を求め、この合計値からモアレ及びノイズの抽出定量値を算出し、算出された定量値が所定範囲内である合成配線パターンを形成するバラツキの異なる2種の配線パターンの組み合わせを、モアレが視認されないように最適化された2種の配線パターンの組み合わせとして評価し、決定するものである。
なお、図7に示す構成の表示装置40の、メタルメッシュによる導電性フィルム10を用いるタッチパネル44において、最終的に観察者の目に届く光は、BM34からの放射光と、導電性フィルム10の透過率との積算で表される。従って、周波数空間(フーリエ空間)上では、畳み込み積分を行っていることと等価である。このため、この本発明法では、モアレ及びノイズのスペクトル(周波数/強度)の抽出のために一般的にFFTが利用されるが、利用方法によっては、対象物のスペクトル(周波数/強度)が大きく変化するため、以下の手順を規定している。
本発明法においては、まず、手順1として、BMパターン及び2種の配線パターンの各画像(透過率画像データ:0−1)の作成を行う。即ち、図10に示すように、ステップS10において、図7に示す表示装置40の表示ユニット30のBMパターン38(BM34)(図11(A)参照)の透過率画像データと、導電性フィルム10の配線パターン24a及び24b(金属細線14)(図11(B)および(C)参照)の透過率画像データとを作成して、取得する。なお、予め、BMパターン38の透過率画像データと、配線パターン24a及び24bの各透過率画像データとが準備されている、若しくは蓄えられている場合には、準備された、若しくは蓄えられた中から取得するようにしても良い。
表示ユニット30のBMパターン38は、例えば、図6、図8(A)及び(C)に示すように、1画素32当たり、RGBの3色の副画素32r、32g及び32bからなるパターンとすることができるが、単色を利用し、例えば、図11(A)、図8(B)及び(D)に示すように、Gチャネルの副画素32gのみ利用するときは、R及びBチャネルの透過率画像データは0とするのが好ましい。本発明において、BM34の画像データ、即ちBMパターン38の透過率画像データとしては、図6及び図11(A)に示すように、単純な矩形状のものに限定されず、使用可能なBMパターンであればBM34の長方形の開口を持たないものでも良く、任意のBM開口を持つBMパターンを指定して用いても良い。例えば、BMパターン38は、上述したように、図6及び図11(A)に示す単純な矩形状のものに限定されず、図8(A)及び(B)に示されるように、BM34の略長方形(切欠あり)の開口(副画素32r、32g及び32b)を持つものや、図8(C)および(D)に示すように、1画素32当たり、所定角度で屈曲した帯状の開口を持つ、RGBの3色の副画素32r、32g及び32bからなるパターンであっても良いし、湾曲した帯状の開口を持つものや鉤状の開口を持つものであっても良い。
一方、導電性フィルム10のバラツキの異なる2種の配線パターンの内の規則性のより高い配線パターン24aは、例えば、図2及び図11(B)に示すように、配線となる金属細線14が水平線に対して所定角度、例えば、45°[deg]未満の角度傾いた菱形パターンとすることができるが、上述したように、配線パターン24aの開口部22aの形状は、どのようなものであっても良く、例えば、図4(A)及び(B)に示すような正方形(正方格子)や正六角形であっても良く、正方格子も、45°[deg]傾いた正方格子であっても良いのはもちろんである。
他方、導電性フィルム10のバラツキの異なる2種の配線パターンの内の規則性のより低い配線パターン24bは、例えば、図3及び図11(C)に示すように、異なる形状の開口部22bの配列からなるランダムパターンとすることができるが、上述したように、配線パターン24bの開口部22bの形状は、どのようなものであっても良く、例えば、図5(A)及び(B)に示すようなランダム形状であっても良いのはもちろんである。
なお、ここでは、BMパターン38の透過率画像データを作成する際に、その解像度を例えば、高解像度である12700dpiとし、透過率画像データのサイズを規定し、例えば、画素サイズを9944(画素)×9944(226×44(繰り返し数))(画素)とする。ここで、画像データのサイズは、例えば、10000×10000に最も近い、BM34の画像データ(BMパターン38)のサイズの整数倍であれば十分である。これは、それぞれの画像サイズを積算した際に、画像データが周期的な方が、2DFFT(2次元高速フーリエ変換)を行う際に、誤差が最小になるためである。なお、図11(A)に示す表示ユニット(ディスプレイ)30のBM34の副画素32gは、例えば、112dpiであり、開口部のサイズは、例えば、28(画素)×77(画素)である。
このようなBMパターン38の透過率画像データが作成される。
続いて、配線パターン24a及び24bの透過率画像データを作成する。これらの2種の画像データが用意され、最終的に両者の積算が行われる。配線パターン24a及び24bは、それぞれ、図11(B)および(C)に示すメッシュパターンであり、その画像解像度は、例えば、BMパターン38の解像度と同じ、12700dpiであり、画素サイズは、例えば、BMパターン38と同じ、9944(画素)×9944(画素)である。配線パターン24a及び24bの金属細線14の線幅は、例えば、4μmである。
図11(B)に示す規則的なメッシュパターンは菱形パターンであり、ピッチ(p:図2参照)は、斜辺(p:図2参照)を示し、例えば、252μmであり、対角(θ:図2参照)は、例えば、50°[deg]である。
図11(C)に示す不規則なメッシュパターンはランダムパターンであり、このようなランダムパターンは、例えば、アドべ(Adobe)社製フォトショップ(Photoshop)(登録商標)のステンドグラス機能を用いて作成したものである。
こうして得られた図11(B)および(C)に示す配線パターン24a及び24bの透過率画像データが積算され、図12(A)に示す合成配線パターンの各透過率を掛けた画像データが求められる。
その後、こうして得られた図12(A)に示す2者の合成配線パターンの各透過率を掛けた画像データとBMパターン38の透過率画像データとが積算され、図12(B)に示す3者の合成パターンの各透過率を掛けた画像データが求められる。こうして求められた図12(B)に示す合成パターンの各透過率を掛けた画像データは、ノイズを含むモアレの空間周波数を含むことになる。
次に、手順2として、手順1で作成した種々の透過率画像データに対して、2次元高速フーリエ変換(2DFFT(基底2))を行う。即ち、図10に示すように、ステップS12において、ステップS10で作成したBMパターン38の透過率画像データ、2種の配線パターン24a及び24bの合成配線パターンの各透過率を掛けた画像データ、並びにBMパターン38と合成配線パターンとの合成パターンの各透過率を掛けた画像データの各々に対して2DFFT(基底2)処理を行い、BMパターン38の透過率画像データ、2種の配線パターン24a及び24bの合成配線パターンの各透過率を掛けた画像データ、並びにBMパターン38と合成配線パターンとの合成パターンの各透過率を掛けた画像データの2次元フーリエスペクトル(フーリエ空間における複数の2DFFTスペクトル(周波数及び強度)を算出する。
ここで得られる合成配線パターンの各透過率を掛けた画像データの2次元フーリエ空間におけるスペクトルの複数のスペクトルピーク及びノイズ成分を、図13(A)に模式的に示す。なお、図13(A)において、矢印で指す直線は、規則的なパターンである配線パターン24aの基本周波数のベクトル方向を示す。ここで、図13(A)に示すスペクトルの複数のスペクトルピークは、主として、規則的な配線パターン24aによるものであり、図13(A)に示す円内に局在するノイズ成分は、主として、不規則な配線パターン24bによるものである。
また、こうして得られるBMパターン38の透過率画像データの2次元フーリエ空間における複数のスペクトルのスペクトルピークを、図13(B)に模式的に示す。
ここでは、BMパターン38及び合成配線パターンの配線パターン24aの各スペクトルピークのスペクトル周波数及びスペクトル強度は、以下のようにして算出して取得する。
まず、スペクトル周波数の取得において、ピークの算出には、BMパターン38及び合成配線パターンの配線パターン24aを考慮すれば良く、BMパターン38及び配線パターン24aの基本周波数から周波数ピークを求める。これは、2DFFT処理を行う透過率画像データは離散値であるため、スペクトル周波数が、画像サイズの逆数に依存してしまうからである。周波数ピーク位置は、独立した2次元基本周波数ベクトル成分を元に組み合わせて表すことができるので、当然ながら、図13(A)及び(B)に示すように、得られるピーク位置は格子状となる。
ここで、得られたスペクトル強度は、画像面積(画像サイズ)で規格化するのが好ましい。上述した例では、4944×4944で規格化しておくのが好ましい(パーセバルの定理)。
なお、合成配線パターンの不規則な配線パターン24bの各スペクトルは、特定のピークを持ちにくいので、図13(A)に示すように、uv平面上に原点を中心とする所定範囲(所定半径の円)内に強度の小さいノイズ成分として分布する。
ここで、図13(A)に模式的に示す2種の配線パターン24a及び24bの合成配線パターンの2DFFTスペクトルと、図13(B)に模式的に示すBMパターン38の2DFFTスペクトルとの畳み込み積分(コンボリューション)を行うと、モアレのスペクトル、合成配線パターンの2DFFTスペクトル、及びBMパターン38の2DFFTスペクトルが混合されたスペクトルが得られる。
換言すれば、得られる合成パターンの各透過率を掛けた画像データの2DFFTによって得られる2次元フーリエ空間における複数のスペクトルには、モアレのスペクトル、合成配線パターンの2DFFTスペクトル、及びBMパターン38の2DFFTスペクトルが含まれることになる。したがって、合成パターンの2DFFTスペクトルには、ノイズを含むモアレの複数のスペクトルも含まれている。
次に、手順3として、モアレの定量化を行い、ノイズを含むモアレの抽出定量値を算出する。即ち、図10に示すように、ステップS14において、ステップS12で算出したBMパターン38と2種の配線パターン24a及び24bの合成配線パターンとの合成パターンの各透過率を掛けた画像データ(図12(A)参照)の2DFFTスペクトルの絶対値を、上述したように、画像サイズ(4944×4944)で規格化した後に、画像領域内で合計し、合成パターンの2DFFTスペクトル(絶対値)の合計値を取得する。
こうして得られた合成パターンの2DFFTスペクトルの合計値には、上述したように、モアレのスペクトル、合成配線パターンの2DFFTスペクトル、及びBMパターン38の2DFFTスペクトルが含まれる。
このため、次に、合成パターンの2DFFTスペクトルの合計値から、合成配線パターンの2DFFTスペクトル、及びBMパターン38の2DFFTスペクトルを除き、ノイズを含むモアレのスペクトル(周波数及び強度)のみを抽出する。なお、ここでも、モアレのスペクトル強度を、絶対値として取り扱う。
こうして抽出されたノイズを含むモアレ(モアレ/ノイズ)のスペクトルのみの合計値を求める。
こうして得られたモアレ/ノイズのスペクトルのみの合計値の常用対数値を求め、モアレ/ノイズ抽出定量値(常用対数)を得る。
なお、合成パターンの2DFFTスペクトルの合計値から、モアレ/ノイズのスペクトルのみの合計値を求める具体的な方法については、後述する。
ところで、実空間においては、モアレは、本来、合成配線パターンの配線パターン24aとBMパターン38との透過率画像データの掛け算によって起こるため、周波数空間においては、両者の畳み込み積分(コンボリューション)を行うことになる。しかしながら、ステップS12において、BMパターン38及び合成配線パターン(配線パターン24a)の両2次元フーリエスペクトルのピークスペクトル(周波数及び強度)が算出されているので、両者のそれぞれの周波数ピーク同士の差分(差の絶対値)を求め、求められた差分をモアレの周波数とし、両者の組み合わせた2組のベクトル強度の積を求め、求められた積をモアレの強度(絶対値)とすることで、モアレのスペクトルを求めることができる。
ここで、図13(A)及び(B)にそれぞれ示す合成配線パターン(配線パターン24a)及びBMパターン38の両者の2次元フーリエスペクトルの強度特性のそれぞれの周波数ピーク同士の差分は、両者の2次元フーリエスペクトルの強度特性を重ね合わせて得られる強度特性において、両者のそれぞれの周波数ピークの周波数座標上のピーク位置間の相対距離に相当する。
なお、合成配線パターン(配線パターン24a)及びBMパターン38の両者の2次元フーリエスペクトルのスペクトルピークは、図13(A)及び(B)にそれぞれ示すように、それぞれ複数存在するので、その相対距離の値である周波数ピーク同士の差分、即ちモアレの周波数も複数求められることになる。したがって、両2次元フーリエスペクトルのスペクトルピークが多数存在すると、求めるモアレの周波数も多数となり、求めるモアレの強度も多数となる。
ここで、合成パターンの2DFFTスペクトルの合計値から、モアレ/ノイズのスペクトルのみの合計値を求めるには、BMパターン38の2DFFTスペクトルのピーク(図13(B)参照)及び合成配線パターン、特に規則的なメッシュパターンである配線パターン24aの2DFFTスペクトルのピーク(図13(A)参照)を除去する必要がある。
まず、BMパターン38の2DFFTスペクトルのピークの除去は、以下のようにして行うことができる。
ここで、表示装置においては、ディスプレイ解像度が決まっているため、ディスプレイが表示できる最高の空間周波数(基本周波数)はその解像度に対して決まる。このため、この最高の空間周波数より高い周波数を持つモアレは、このディスプレイで表示されないことになるので、本発明における評価の対象とする必要はない。従って、ディスプレイ解像度に合わせてモアレの最高周波数を規定することができる。
即ち、図14に示すように、モアレを含むスペクトル和を算出する際、BMパターン38の空間周波数より低いスペクトルのみの和を求めることができることを示している。こうすることで、モアレを含むスペクトルの合計値には、BMパターン38のスペクトルピークは含まれなくなる。これは、BMパターン38の画素マスク効果により、モアレ視認性を定量化する際に必要なモアレの周波数を、画素サイズ以下に限定することができることを示している。
以上から、合成パターンの2DFFTスペクトルの合計値から、BMパターン38の2DFFTスペクトルのピークを除去したモアレを含むスペクトルの合計値(BMパターンピーク除去合計値)を求めることができる。
なお、本発明において考慮すべきモアレの最高周波数は、ディスプレイのBMパターン38の画素ピッチを、例えば、p(μm)とする時、1000/(2p)とすることができる。こうして、本発明では、両2次元フーリエスペクトルのスペクトルピークから求められたモアレの周波数及び強度の中で、本発明における評価の対象とするモアレは、モアレの周波数が、ディスプレイ解像度に応じて規定されるモアレの最高周波数1000/(2p)以下の周波数を持つモアレとすることができる。
次に、合成パターンの2DFFTスペクトルの合計値からの合成配線パターン(配線パターン24a)の2DFFTスペクトルのピークの除去は、以下のようにして行うことができる。
合成パターンの2DFFTスペクトルの中に含まれる合成配線パターン(配線パターン24a)のスペクトルのピークは、図13(A)に示す合成配線パターンのスペクトルと、図13(B)中の(a)で示されるBMパターン38のスペクトルの中心値(uv座標の原点の値(平均値))の畳み込み積分(コンボリューション)で表される。このため、合成配線パターンのスペクトルピークのスペクトル強度は、各々の合成配線パターンのスペクトルピークと、図13(B)中の(a)で示されるBMパターン38のスペクトルの中心値との積算合計値となる。なお、この合成配線パターンの積算合計値は、合成配線パターンの2DFFTスペクトルの内の、BMパターンの基本周波数以下の積算合計値となる。
したがって、この積算合計値を、図12に示す合成パターンの各透過率を掛けた画像データの2DFFTスペクトルの合計値から除算すれば良い。
したがって、上記のBMパターンピーク除去合計値から、この積算合計値を除算すれば、モアレ/ノイズのスペクトルのみの合計値を求めることができる。
なお、合成パターンの2DFFTスペクトルの合計値からの、上述したBMパターン38の2DFFTスペクトルのピークの除去及び合成配線パターン(配線パターン24a)の2DFFTスペクトルのピークの除去は、いずれを先に行っても良い。
こうして求められたモアレ/ノイズのスペクトルのみの合計値の常用対数値を求め、モアレ/ノイズ抽出定量値(常用対数)を得ることができる。
次に、手順4として、モアレの定量値に基づいて配線パターンの評価を行う。
図10に示すように、ステップS16において、ステップS14で得られたモアレ/ノイズ抽出定量値(常用対数)(モアレの定量値)が、所定範囲内にあれば、当該合成配線パターン、即ち配線パターン24a及び24bの組み合わせは、本発明の導電性フィルム10の最適化された配線パターン24a及び24bの組み合わせであると評価し、最適化された配線パターン24a及び24bの組み合わせとして設定し、本発明の導電性フィルム10であるとして評価する。
なお、モアレの定量値を、所定範囲内に限定する理由は、所定範囲から外れると、2種のバラツキの異なる配線パターンの内の一方のより規則性の高いメッシュパターンとBMパターンのとの干渉によって生じたモアレが、他方のより規則性の低いメッシュパターンによるノイズによるマスク効果によっても視認され、視認されたモアレが目視するユーザにとって気になるものとなったり、より規則性の低いメッシュパターンによるノイズが目立つようになり、目視するユーザにとって気になるものとなるからである。モアレの定量値が、所定範囲内では、観察距離が変わったりして、モアレが生じたとしても、ノイズによるマスク効果によりあまり気にならないからである。
ここで、所定範囲は、導電性フィルム及び表示装置の性状に応じて、具体的には、2つの導電層16(16a,16b)の配線パターン24a及び24bの金属細線14の線幅や、開口部22(22a,22b)の形状やそのサイズ(ピッチ等)や角度等、及びBMパターン38の形状やそのサイズ(ピッチ等)や配置角度等に応じて適宜設定されるものであるが、例えば、モアレの定量値をEとする時、常用対数で、E<−2.150(真数で10−2.150)であるのが好ましく、より好ましくは、常用対数で、E<−2.20425(真数で10−2.20425)である。
なお、詳しくは後述するが、配線パターン24a及び24bの多数の組み合わせについて、シミュレーションサンプル及び実サンプルでモアレの評価指標を求め、3名の研究員が配線パターン24a及び24bとBMパターン38との干渉によるモアレを目視による官能評価を行ったところ、モアレの定量値Eが、常用対数で、E<−2.150であれば、規則性の高い配線パターン(24a)とBMパターン(38)のとの干渉によって生じたモアレが規則性の低い配線パターン(24b)によるノイズによってマスクされ、視認され難くなり、殆ど気にならないレベル以上であり、常用対数で、E<−2.20425であれば、ノイズによるマスク効果もあり、全く気にならないレベルであるからである。
したがって、本発明では、モアレの定量値Eを、常用対数で、好ましくは、E<−2.150に、より好ましくは、E<−2.20425に特定している。
こうして、本発明の導電性フィルムの配線評価方法は終了し、表示装置の表示ユニットのBMパターンに重畳してもモアレの発生が抑止され、異なる解像度の表示装置に対しても、また、観察距離によらず、モアレの視認性に優れた、最適化された2種の規則性の異なる配線パターンを持つ本発明の導電性フィルムを作製することができる。
次に、本発明の第2の実施形態に係る導電性フィルムおよびタッチパネルついて説明する。なお、ここで、数値範囲を示す「〜」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味として使用される。また、本発明の第2の実施形態においても、本発明の第1の実施形態の適用事項を適用可能であり、逆に、本発明の第1の実施形態においても、本発明の第2の実施形態の適用事項を適用可能なことは勿論である。
図17は、本発明の第2の実施形態に係る導電性フィルムを具備する本発明のタッチパネル200の要部分解斜視図である。このタッチパネル200は、センサ本体202と、図示しない制御回路(IC回路等)とを有する。
センサ本体202は、第1シート体110Aと第2シート体110Bとが下方からこの順序で積層されて構成された積層導電性フィルム(導電性フィルム)112と、第2シート体110B上に積層された保護層206とを有する。すなわち、センサ本体202においては、下方から、第1シート体110A、第2シート体110B、保護層206が積層されている。
センサ本体202(積層導電性フィルム112及び保護層206)は、例えば、液晶ディスプレイ等の表示装置208における表示パネル210上に配置される。センサ本体202は、上面から視認したときに、表示パネル210の表示画面210aに対応した領域に配されたタッチ位置のセンサ部212と、表示パネル210の外周部分に対応する領域に配された端子配線部214(いわゆる額縁)とを有する。
ここで、積層導電性フィルム112につき、要部を拡大した図18及び図19を参照して説明する。
第1シート体110Aは、絶縁層である第1透明基体114Aの一主面上に形成された第1の導電部(第1電極)116Aとしての第1導電パターン118Aを有する。第2シート体110Bも同様に、絶縁性の第2透明基体114Bの一主面上に形成された第2導電パターン118B(第2の導電部(第2電極)116B)を有する。
第1透明基体114A及び第2透明基体114Bの厚みは20〜350μm以下が好ましく、30〜250μmが一層好ましく、40〜200μmが特に好ましい。
第1透明基体114A及び第2透明基体114Bとしては、プラスチックフイルム、プラスチック板、ガラス板等を挙げることができる。
上記プラスチックフイルム及びプラスチック板の原料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステル類;ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン、ポリエチレンビニルアセテート(EVA)等のポリオレフィン類;ビニル系樹脂;その他、ポリカーボネート(PC)、ポリアミド、ポリイミド、アクリル樹脂、トリアセチルセルロース(TAC)、シクロオレフィンポリマー(COP)等を用いることができる。
第1透明基体114A及び第2透明基体114Bとしては、PET(融点:258℃)、PEN(融点:269℃)、PE(融点:135℃)、PP(融点:163℃)、ポリスチレン(融点:230℃)、ポリ塩化ビニル(融点:180℃)、ポリ塩化ビニリデン(融点:212℃)やTAC(融点:290℃)等の融点が約290℃以下であるプラスチックフイルム、又はプラスチック板が好ましく、特に光透過性や加工性等の観点から、PETが好ましい。積層導電性フィルム112に使用される第1シート体110A及び第2シート体110Bのような導電性フィルムは透明性が要求されるため、第1透明基体114A及び第2透明基体114Bの透明度は高いことが好ましい。
本実施の形態の場合、第1導電パターン118Aは、図18に示すように、それぞれ第1方向(x方向/長手方向)に延びる複数の帯状のパターンを有する。第1導電パターン118Aは、第2方向(第1方向と直交する方向:y方向)に向かう所定の幅方向寸法(電極幅W1)を有するとともに、複数個が該y方向に沿って並列配置されている。
各第1導電パターン118Aは、銀、銅、モリブデン、これらの中の1種以上を含む合金、又は導電性繊維等からなる細線120(線材)同士が交差することにより形成される。この交差に伴って、細線120によって囲繞される空間(開口部)、すなわち、セル122Aが複数個形成される。
複数個のセル122Aの形状は、図20に示すように互いに異なり、且つ規則性(統一性)が低い。換言すれば、細線120によって形成される第1導電パターン118Aのメッシュパターンはランダムである。例えば、セル122a、122fは、台形形状であり、セル122b、セル122eは、八角形形状である。また、セル122dは、隅部が湾曲した長方形に対してセル122b、122fが進入することで折曲された形状を呈している。ここで、第1導電パターン118Aのランダムメッシュパターンは、2DFFTスペクトルの標準偏差が、−5.0未満であるのが良い。
セル122Aの別の一例を図21に示す。この場合、ハッチングで示したセル122Aは、頂点C1及び頂点C2を直線で結ぶ細線120pと、頂点C2及び頂点C3を直線で結ぶ細線120qと、頂点C3及び頂点C4を直線で結ぶ細線120rと、頂点C4及び頂点C1を直線で結ぶ細線120sとで形成され、多角形形状をなしている。その他のセル(セル122A)も同様に、多角形形状を呈している。
図20又は図21に示したいずれの例においても、細線120の幅方向寸法(線幅)は、特に限定されるものではなく、例えば、10μm以下に設定することができるが、5μm以下が好ましい。セル122Aの形状がランダムであることと、細線120の線幅がこのように小さいこととが相俟って、モアレ及びノイズ粒状感が改善されて視認性が良好となる。線幅は、3μm以下とすることが一層好ましい。なお、タッチパネル200の検出感度を確保するべく、細線120の線幅は1μm以上であることが好ましい。
以上から、ランダムパターンを形成するセルの線幅は、1〜5μmであることが好ましい。これにより、ノイズ粒状感が低減されるとともに透過率が向上する。
さらに、隣接するセル122A同士の間隔、すなわち、平均セルピッチ(隣接セルの重心間距離)は、100〜500μmの範囲内であることが好ましい。ここで、ランダムパターンにおける平均セルピッチは、1個のセル122Aを内包する最小の円の直径として求めることができる。
平均セルピッチをこのような範囲内に設定することにより、透過率を向上させることができる。なお、平均セルピッチは、100〜300μmの範囲内であることが一層好ましい。これにより、更に透過率の向上に寄与する。図18に示すように、各第1導電パターン118Aの一方の端部は、第1結線部140aを介して細線120による第1端子配線パターン142aに電気的に接続されている。
一方、第2シート体110Bを構成する第2透明基体114B(図19参照)の一主面上に形成された第2導電パターン118Bは、図18に示すように、それぞれ第2方向(y方向)に延びる複数の帯状のパターンを有する。これら複数の第2導電パターン118Bは、第1方向(x方向)に沿って配列されている。すなわち、積層導電性フィルム112では、図19に示すように、絶縁性の第1透明基体114Bを介して第1導電パターン118Aと第2導電パターン118Bが対向する。
なお、第2導電パターン118Bのx方向に向かう幅方向寸法(電極幅W2)は、第1導電パターン118Aの電極幅W1に比して小さく設定することが好ましいが、電極幅W1と電極幅W2を同等にするようにしてもよい。
各第2導電パターン118Bも第1導電パターン118Aと同様に、細線120同士が交差することにより形成される。この交差に伴って、細線120によって囲繞される空間(開口部)、すなわち、セル122Bが形成される。
この場合、セル122Bは、図22に示すように、4辺の長さが等しく、且つ2つの鈍角と2つの鋭角を有する菱形形状をなすことが好ましい。勿論、対角関係にある鈍角の交差角度αは、90°超の同一角度であり、鋭角の交差角度βは、90°未満の同一角度である。
鋭角である交差角度βは、70°以下であることが好ましい。この場合、モアレを低減するのに有効である。ただし、βが過度に小さい場合にもモアレが発生し易くなる。これを回避するべく、βは、30°〜70°の範囲内、さらには45°〜70°の範囲内とすることが好ましい。
セル122Bは、図22に例示した横長の菱形に限定されるものではなく、縦長の菱形であってもよいことは勿論である。
セル122Bにおいて、細線120の好ましい幅方向寸法(線幅)Wは4μm以下であり、一層好ましくは2μm以下である。これにより細線120による導電パターンのモアレ及び銀細線見えが改善され、視認性が良好となる(すなわち、細線120を視認し難くなる)。なお、タッチパネル200の検出感度を確保するべく、細線120の幅方向寸法Wは1μm以上であることが好ましい。
以上から、定型パターンを形成するセルの線幅は、1〜5μmであることが好ましい。これにより、モアレ及び電極の見えが改善され、視認性が良好となる。また、検出感度も確保される。
さらに、隣接するセル122B同士の間隔、すなわち、セルピッチ(隣接セルの重心間距離)は、300μm以下であることが好ましい。この場合も、モアレ及び銀細線見えを低減するのに有効である。
ここで、第2導電パターン118Bの定型パターンは、2DFFTスペクトルの標準偏差が、−5.0以上であるのが良い。
図18に示すように、各第2導電パターン118Bの一方の端部は、第2結線部140bを介して細線120による第2端子配線パターン142bに電気的に接続されている。
タッチパネル200に適用した第1シート体110Aは、図18に示すように、センサ部212に対応した部分に、上述した多数の第1導電パターン118Aが配列され、端子配線部214には各第1結線部140aから導出された細線120による複数の第1端子配線パターン142aが配列されている。
図17の例では、端子配線部214のうち、第1シート体110Aの一方の長辺側の周縁部には、その長さ方向中央部分に、複数の第1端子216aが前記一方の長辺の長さ方向に配列形成されている。また、センサ部212の一方の短辺(第1シート体110Aの一方の短辺に最も近い短辺:y方向)に沿って複数の第1結線部140a(例えば奇数番目の第2結線部140a)が直線状に配列され、センサ部212の他方の短辺(第1シート体110Aの他方の短辺に最も近い短辺:y方向)に沿って複数の第1結線部140a(例えば偶数番目の第2結線部140a)が直線状に配列されている。
複数の第1導電パターン118Aのうち、例えば奇数番目の第1導電パターン118Aが、それぞれ対応する奇数番目の第1結線部140aに接続され、偶数番目の第1導電パターン118Aが、それぞれ対応する偶数番目の第1結線部140aに接続されている。奇数番目の第1結線部140aから導出された第1端子配線パターン142a並びに偶数番目の第1結線部140aから導出された第1端子配線パターン142aは、第1シート体110Aの一方の長辺における略中央部に向かって引き回され、それぞれ対応する第1端子216aに電気的に接続されている。従って、例えば第1番目と第2番目の第1端子配線パターン142aは、略同じ長さにて引き回され、以下同様に、第2n−1番目と第2n番目の第1端子配線パターン142aは、それぞれ略同じ長さにて引き回されることになる。このように、第1シート体110Aの一方の長辺の長さ方向中央部分に第1端子216aを形成することで、上記と同様に局所的な信号伝達の遅延を抑制することができる。これは、応答速度の高速化につながる。
一方、第2シート体110Bの外形は、上面から見て長方形状を有し、センサ部212の外形も長方形状を有する。端子配線部214のうち、第2シート体110Bの一方の長辺側の周縁部には、その長さ方向中央部分に、複数の第2端子216bが前記一方の長辺の長さ方向に配列形成されている。また、センサ部212の一方の長辺(第2シート体110B一方の長辺に最も近い長辺:x方向)に沿って複数の第2結線部140bが直線状に配列されている。各第2結線部140bから導出された第2端子配線パターン142bは、第2シート体110Bの一方の長辺における略中央部に向かって引き回され、それぞれ対応する第2端子216bに電気的に接続されている。
従って、センサ部212における一方の長辺の両側に対応する各第2結線部140bに接続された第2端子配線パターン142bは、略同じ長さにて引き回されることになる。これにより、局所的な信号伝達の遅延を抑制することができる。このことも、応答速度の高速化に寄与する。
なお、第1端子配線パターン142aの導出形態を上述した第2端子配線パターン142bと同様にしてもよいし、逆に、第2端子配線パターン142bの導出形態を上述した第1端子配線パターン142aと同様にしてもよい。
積層導電性フィルム112は、図19に示すように、第1シート体110Aに第2シート体110Bが積層されて構成される。この際、第1シート体110Aの上端面(即ち、第1導電パターン118A及び第1透明基体114A上)と、第2シート体110Bの下端面との間には、粘着シートとして貼付された粘着剤(OCAとも指称される)130が配置される。このようにして形成された積層導電性フィルム112において、第1導電パターン118Aと第2導電パターン118Bが重なった箇所(重なり部分)の一例を、平面図として図23に示す。
この積層導電性フィルム112をタッチパネル200として使用する場合は、第2シート体110B上に保護層206を形成する。なお、第2シート体110Bの上端面と保護層206の下端面との間にも、粘着シートとしての粘着剤(OCA)130が配置される。そして、第1シート体110Aの多数の第1導電パターン118Aから導出された第1端子配線パターン142aと、第2シート体110Bの多数の第2導電パターン118Bから導出された第2端子配線パターン142bとを、例えば、スキャンをコントロールする制御回路に接続する。
タッチ位置の検出方式としては、自己容量方式や相互容量方式を好ましく採用することができる。すなわち、自己容量方式であれば、第1導電パターン118Aに対して順番にタッチ位置検出のための電圧信号を供給し、第2導電パターン118Bに対して順番にタッチ位置検出のための電圧信号を供給する。指先が保護層206の上面に接触又は近接させることで、タッチ位置に対向する第1導電パターン118A及び第2導電パターン118BとGND(グランド)間の容量が増加することから、当該第1導電パターン118A及び第2導電パターン118Bからの伝達信号の波形が他の導電パターンからの伝達信号の波形と異なった波形となる。従って、制御回路では、第1導電パターン118A及び第2導電パターン118Bから供給された伝達信号に基づいてタッチ位置を演算する。
一方、相互容量方式の場合は、例えば第1導電パターン118Aに対して順番にタッチ位置検出のための電圧信号を供給し、第2導電パターン118Bに対して順番にセンシング(伝達信号の検出)を行う。指先が保護層206の上面に接触又は近接させることで、タッチ位置に対向する第1導電パターン118Aと第2導電パターン118B間の寄生容量に対して並列に指の浮遊容量が加わることから、当該第2導電パターン118Bからの伝達信号の波形が他の第2導電パターン118Bからの伝達信号の波形と異なった波形となる。従って、制御回路では、電圧信号を供給している第1導電パターン118Aの順番と、供給された第2導電パターン118Bからの伝達信号に基づいてタッチ位置を演算する。
このような自己容量方式又は相互容量方式のタッチ位置の検出方法を採用することで、保護層206の上面に同時に2つの指先を接触又は近接させても、各タッチ位置を検出することが可能となる。なお、投影型静電容量方式の検出回路に関する先行技術文献として、米国特許第4,582,955号明細書、米国特許第4,686,332号明細書、米国特許第4,733,222号明細書、米国特許第5,374,787号明細書、米国特許第5,543,588号明細書、米国特許第7,030,860号明細書、米国特許出願公開第2004/0155871号明細書等がある。
第1導電パターン118A及び第2導電パターン118Bは、線幅の狭いパターンを得るために、好適にはマイクロコンタクト印刷パターニング法又は銀塩法によって形成することができる。大量のランダムパターンを繰り返し得るためには、消耗するスタンプを用いない銀塩法がより好ましい。
マイクロコンタクト印刷パターニング法とは、マイクロコンタクト印刷法を利用して線幅が狭いパターンを得る方法である。ここで、マイクロコンタクト印刷法は、弾力性のあるポリジメチルシロキサンのスタンプを用い、チオール溶液をインキとして金基材に接触させて単分子膜のパターンを作製する方法である(Whitesedes著、Angew.Chem.Int.Ed.,1998年第37巻第550頁参照)。
マイクロコンタクト印刷パターニング法の代表的なプロセスは、例えば、以下の通りである。すなわち、先ず、基材に金属がコーティングされる(例えば、銀が、PET基材にスパッタコーティングされる)。
次に、単分子膜のマスキングが、金属がコーティングされた基材にマイクロコンタクト印刷法を用いてスタンピングされる。その後、マスキング下のパターンを除いて、基材にコーティングされた金属がエッチングにより除去される。
以上につき、その具体的な作業等は、特表2012−519329号公報の段落[0104]に詳述されている。
一方、銀塩法は、感光性銀塩含有層を有する感光材料を露光・現像することにより、メッシュ状をなす細線120のパターンを得るものである。その具体的な作業等は、特開2009−4348号公報の段落[0163]〜[0241]に詳述されている。
このようにして得られるタッチパネル200の特性を、第1導電パターン及び第2導電パターンの双方が定型パターン(菱形形状)であるタッチパネルA、第1導電パターン及び第2導電パターンの双方がランダムパターンであるタッチパネルBの特性とともに一括して表1に示す。この表1から分かるように、タッチパネル200は、タッチパネルAに比してモアレが低減し且つ視認性に優れるとともに、タッチパネルBに比してモアレ及びノイズ粒状感が低減し且つ透過率が良好である。
すなわち、第1導電パターン118Aをランダムパターンとする一方で第2導電パターン118Bを定型パターンとすることにより、諸特性が良好なタッチパネル200を得ることができる。
また、本発明を用いて、両主面にそれぞれ配置される第1及び第2の導電部(電極)を持つ導電性フィルムの導電部を設計する際に、特に、第1及び第2の導電部に配置される配線パターンを、ランダムパターン及び定型パターンとの混合パターンのように、規則性のバラツキの異なるメッシュパターンからなる混合メッシュパターンとすることができるので、配線パターンの設計を容易にすることができる。
本発明は、上記した実施の形態に特に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
例えば、この実施の形態では、下方の第1導電パターン118Aをランダムパターン、上方の第2導電パターン118Bを定型パターンとするようにしているが、その逆に、下方の第1導電パターン118Aを定型パターン、上方の第2導電パターン118Bをランダムパターンとするようにしてもよい。
さらに、積層導電性フィルム112は、第1透明基体114Aの一主面に第1導電パターン118Aを形成し、第2透明基体114Bの一主面に第2導電パターン118Bを形成して積層するもの(図18及び図19参照)に限定されるものではない。すなわち、図24に示すように、第1透明基体114Aの一主面に第1導電パターン118Aが形成され、且つ該第1透明基体114Aの他主面に第2導電パターン118Bが形成されたものであってもよい。この場合、第2透明基体114Bが存在せず、第1導電パターン118A上に第1透明基体114Aが積層され、第1透明基体114A上に第2導電パターン118Bが積層された形態となる。
さらにまた、第1導電パターン118Aと第2導電パターン118Bは、第1透明基体114Aの同一主面上に形成されてもよい。この場合、第1導電パターン118Aと第2導電パターン118Bとは、スペースやダミーパターン等の絶縁部を介して互いに絶縁された形態となる。
そして、セル122B(又はセル122A)は菱形形状に限定されるものではなく、例えば、平行四辺形(菱形を除く)、多角形、円弧を含む形状であってもよい。
いずれの場合においても、積層導電性フィルム112の用途は、タッチパネル200のセンサ本体202に特に限定されるものではなく、無機EL素子、有機EL素子、あるいは太陽電池等の各種電極に用いることも可能である。さらに、電極以外にも、電流を流すことで発熱する透明発熱体(例えば、車両のデフロスタ)、電磁波を遮断する電磁波シールド材にも適用可能である。
以下に、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。
なお、以下の実施例に示される材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の主旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。すなわち、本発明の範囲は以下に示す具体例に限定的に解釈されるべきものではない。
(第1実施例)
図11(A)に示すBMパターン38に対して、図16(A)に示す不規則パターンを配線パターン24b及び図16(C)に示す規則的なパターンを配線パターン24aとの組み合わせとする合成配線パターンを持つ本発明の第1の実施形態の導電性フィルム10について、配線パターン24a及び24bの組み合わせを、パターンの規則性の異なる種々の組み合わせに変えて、シミュレーションサンプル及び実サンプルで、配線パターン24a及び24bの組み合わせとBMパターン38とを重畳し、モアレの定量値を求めると共に、3名の研究員が、重畳された両者の干渉によって生じるモアレを目視で官能評価した。
ここで、官能評価結果は、○(1)、△(2)、×(3)の3段階で行い、全員が気にならないと評価した場合は、「気にならない」評価として○(1)と評価し、全員がほとんど気にならないと評価した場合又は少なくとも1名の研究員が気にならないと評価しかつ残りの研究員がほとんど気にならないと評価する場合は、「ほとんど気にならない」評価として△(2)と評価し、1名でもモアレが視認されて気になると評価する研究員がいる場合は、「気になる」評価として×(3)と評価した。
本実施例において用いられるBMパターン38は、図11(A)に示す矩形状パターンであり、その解像度は、12700dpiであり、画像サイズは9944(画素)×9944(画素)であり、Gフィルタの副画素32gは、112dpiであり、その形状は、矩形(長方形)であり、そのサイズは、28(画素)×77(画素)であった。
配線パターン24aとして用いられる規則的なパターンは、表2に規則パラメータ25、27、30及び45として示されており、規則パラメータ25は、図16(C)に示されるように、ピッチ(p)が252μmであり、対角(θ)が25°[deg]である定型の菱形パターンであった。
表2に規則パラメータ25(0.0284)、27(0.018622)、30(0.014924)及び45(0.008493)として示されている規則的なパターンは、図15にも示されているように、いずれもスペクトルの標準偏差が−5(−5.000)以上であった。
配線パターン24bとして用いられる不規則パターンは、表2に不規則パラメータ40(0.017093)、42(0.015673)、44(0.01072)及び46(0.006503)として示されており、不規則パラメータ40及び44は、それぞれ図16(A)及び(B)に示されるランダムパターンであった。
表2に不規則パラメータ40、42、44及び46として示されている不規則パターンは、図15にも示されているように、いずれもスペクトルの標準偏差が−5(−5.000)未満であった。
また、配線パターン24a及び24bの金属細線14の線幅は、4μmであった。
表2においては、不規則パラメータ40、42、44及び46の不規則パターンのそれぞれに対して、規則パラメータ25、27、30及び45の規則パターンをそれぞれ組み合せて、合計16の組み合わせに対して、BMパターン38に重畳した時のモアレの定量値を求め、また、目視による可能評価を行った。
その結果を表2に示す。

上記の表2から、BMパターンと、規則性の異なる2種の配線パターンとの組み合わせにおいて、モアレの定量値Eが、常用対数で、E<−2.150の範囲内であれば、重畳された配線パターン(24a)とBMパターン(38)のとの干渉によって生じたモアレが視認されても、ノイズによるマスク効果で殆ど気にならないレベル(△(2))以上であり、常用対数でE<−2.20425の範囲内であれば、ノイズによるマスク効果もあり、全く気にならないレベル(○(1))であることが分かる。
以上から、上記のモアレ定量値が、上記範囲を満足する規則性の異なる2種の配線パターンを持つ本発明の導電性フィルムは、ディスプレイの解像度が異なっていても、観察距離によらず、モアレの発生を抑止でき、原理的に避けることのできないモアレであってもノイズによるマスク効果によりその視認性を改善でき、視認性を大幅に向上させることができる。
以上から、本発明の効果は明らかである。
なお、本発明では、上述した実施例のように、予め、種々のパターン形状の配線パターンの組み合わせを準備しておいて、本発明の評価方法によって最適化された配線パターンの組み合わせを持つ導電性フィルムを決定することができるが、配線パターンの1つの組み合わせのモアレの定量値が、所定範囲外である場合には、配線パターンの組み合わせの少なくとも一方の配線パターンの透過率画像データを新たな配線パターンの透過率画像データに更新して、上述した本発明の評価方法を適用してモアレの定量値を求めることを繰り返して、最適化された配線パターンの組み合わせを持つ導電性フィルムを決定することもできる。
ここで、更新される新たな配線パターンは、予め準備されたものであっても、新たに作成されたものであっても良い。なお、新たに作成され場合には、規則的な配線パターンであっても、不規則な配線パターンであっても、その透過率画像データの回転角度、ピッチ、パターン幅のいずれか1つ以上を変化させても良いし、配線パターンの開口部の形状やサイズを変更するようにしても良い。更には、不規則な配線パターン場合には、開口部の形状やサイズのみならず、開口部(セル)の繰り返しパターンにランダム性を持たせても良い。
(第2実施例)
(ハロゲン化銀感光材料)
水媒体中のAg150gに対してゼラチン10.0gを含む、球相当径平均0.1μmの沃臭塩化銀粒子(I=0.2モル%、Br=40モル%)を含有する乳剤を調製した。
この乳剤中に対し、濃度が10−7(モル/モル銀)になるようにKRhBr及びKIrClを添加し、臭化銀粒子にRhイオンとIrイオンをドープした。この乳剤にNaPdClを添加し、さらに塩化金酸とチオ硫酸ナトリウムを用いて金硫黄増感を行った後、ゼラチン硬膜剤と共に、銀の塗布量が10g/mとなるように基体(ここでは、ともにポリエチレンテレフタレート(PET))上に塗布した。この際、Ag/ゼラチン体積比は2/1とした。
幅30cmのPET支持体に25cmの幅で20m分塗布を行い、塗布の中央部24cmを残すように両端を3cmずつ切り落としてロール状のハロゲン化銀感光材料を得た。
(露光)
露光のパターンについて、後述する電極パターン1〜4のパターンのフォトマスクを作製し、これを介して高圧水銀ランプを光源とした平行光を用いて露光した。
(現像処理)
・現像液1L処方
ハイドロキノン 20g
亜硫酸ナトリウム 50g
炭酸カリウム 40g
エチレンジアミン・四酢酸 2g
臭化カリウム 3g
ポリエチレングリコール2000 1g
水酸化カリウム 4g
pH 10.3に調整
・定着液1L処方
チオ硫酸アンモニウム液(75%) 300ml
亜硫酸アンモニウム・1水塩 25g
1,3−ジアミノプロパン・四酢酸 8g
酢酸 5g
アンモニア水(27%) 1g
pH 6.2に調整
上記処理剤を用いて露光した感材に対し、富士フィルム社製の自動現像機FG−710PTSを用い、現像:35℃で30秒、定着:34℃で23秒、水洗:5L/分の流水中で20秒という条件下で処理を施した。
なお、電極パターン1〜4は下記の通りである。
電極パターン1:各セルが、一辺の長さが0.4mm、角度が60°、線幅が5.0μmである菱形。
電極パターン2:各セルが、一辺の長さが0.4mm、角度が60°、線幅が2.0μmである菱形。
電極パターン1、2の場合、各セル(菱形)が重ならないように並んでいる。
電極パターン3:各セルが、形状がランダムな多角形からなり、個々の多角形を内包する最小の円の直径をRとしたとき、Rが200〜500μmの範囲内。線幅は5.0μm。
電極パターン4:各セルが、形状がランダムな多角形からなり、個々の多角形を内包する最小の円の直径をRとしたとき、Rが200〜500μmの範囲内。線幅は2.0μm。
これら4種の電極パターンを露光機にセットして、マスクと同一の線幅になるように露光を行い、電極パターン1から電極パターン4のいずれかからなる電極を有する導電シートを作製した。
これらの導電シートの中から2枚を選定し、図25に示す評価用積層導電シート150を作製した。ここで、図25中の参照符号152、154、156、158、160は、それぞれ、下方電極、OCA、上方電極、OCA、ガラスを表す。
下方電極152として電極パターン2(菱形)、上方電極156として電極パターン4(ランダム)を組み合わせた評価用積層導電シート150を実施例1とする。また、下方電極152を電極パターン4(ランダム)、上方電極156を電極パターン2(菱形)としたものを実施例2とし、下方電極152を電極パターン1(菱形)、上方電極156を電極パターン4(ランダム)としたものを実施例3とする。さらに、下方電極152を電極パターン2(菱形)、上方電極156を電極パターン3(ランダム)としたものを実施例4とする。
比較のため、下方電極152及び上方電極156の双方の電極パターンを菱形としたもの(比較例1)と、下方電極152及び上方電極156の双方の電極パターンをランダムとしたもの(比較例2)を作製した。すなわち、比較例1は、下方電極152及び上方電極156の双方が電極パターン2からなり、一方、比較例2は、下方電極152及び上方電極156の双方が電極パターン4からなる。
(評価)
以上の実施例1〜4及び比較例1、2を、AUO製のLCDパネル「B156XW04」を白色点灯させた状態で該LCDパネル上に載置し、LCDパネルから30cm〜50cm離れた箇所で目視にて観察を行った。
その際、さざ波状など特定のパターンが観察される「モアレ」、ちらつきや粒状に感じられる「ノイズ」、電極パターンそのものの視認性について、気にならない程度ものを○、若干気になるが許容できるレベルを△、許容できないレベルを×として評価を行った。
さらに、村上色彩技術研究所から販売されている透過率測定器を用い、実施例1〜4及び比較例1、2について透過率を測定した。
さらにまた、実施例1〜4及び比較例1、2につき、電極パターン設計及び作業を行う上で作業時間が8時間以内である場合を○、8時間〜20時間と比較的長時間を必要とするが、許容範囲内である場合を△、20時間以上と非常に長時間を必要とするものを×として評価を行った。
以上の評価結果を、表3に併せて示す。この表3から、ランダムパターンの電極と菱形パターンの電極を組み合わせることにより、モアレが低減し且つノイズが少なく、さらに、電極パターンが視認し難い導電シートが効率よく得られることが明らかである。
以上に、本発明に係る導電性フィルム、それを備える表示装置及び導電性フィルムの評価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 導電性フィルム
12 透明基体
14 金属製の細線(金属細線)
16、16a、16b 導電部
18、18a、18b 接着層
20、20a、20b 保護層
21、21a、21b メッシュ配線
22、22a、22b 開口部
24、24a、24b 配線パターン
28、28a、28b 導電層
30 表示ユニット
32 画素
32r、32g、32b 副画素
34 ブラックマトリックス(BM)
38 BMパターン
40 表示装置
44 タッチパネル
110A 第1シート体
110B 第2シート体
112 積層導電性フィルム(導電性フィルム)
114A 第1透明基体
114B 第2透明基体
118A 第1導電パターン
118B 第2導電パターン
120 細線
122A、122B セル
130、154、158 粘着剤(OCA)
150 評価用積層導電シート
152 下方電極
156 上方電極
200 タッチパネル
202 センサ本体
206 保護層
208 表示装置
210 表示パネル
214 端子配線部

Claims (18)

  1. 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、
    透明基体と、
    この透明基体の両面にそれぞれ形成される第1及び第2の導電部と、を有し、
    前記第1及び第2の導電部は、それぞれ、複数の金属細線により複数の開口部を配列したメッシュ状に形成された第1及び第2の配線パターンを有し、
    前記第1及び第2の配線パターンは、それぞれ、その透過率画像データの2次元フーリエ空間におけるスペクトルのばらつきが異なる第1及び第2のパターンを少なくとも有し、
    前記第1及び第2の配線パターンは、合成配線パターンとして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、
    前記画素配列パターンと前記合成配線パターンとの合成パターンは、前記合成パターンの透過率画像データの2次元フーリエ空間における複数のスペクトルから、前記画素配列パターンの透過率画像データの2次元フーリエ空間における複数のスペクトル及び前記合成配線パターンの透過率画像データの2次元フーリエ空間における複数のスペクトルを除き、前記画素配列パターンと前記合成配線パターンの前記第1及び第2の配線パターンとの干渉によるモアレ及びノイズのみの複数のスペクトルを抽出して、抽出された全ての複数のスペクトルの合計値を求め、この合計値から算出したモアレ及びノイズの抽出定量値が所定範囲内であり、
    前記モアレ及びノイズのスペクトルの合計値は、前記画素配列パターンの空間周波数より低い周波数を持つスペクトルのみを全て合計して求められたものであり、
    前記定量値を常用対数値でEとする時、前記所定範囲は、E<−2.150であることを特徴とする導電性フィルム。
  2. 前記定量値を常用対数値でEとする時、前記所定範囲は、E<−2.20425である請求項に記載の導電性フィルム。
  3. 前記第1のパターンは、その透過率画像データの2次元フーリエ空間におけるスペクトルの標準偏差が−5.0以上であり、
    前記第2のパターンは、その透過率画像データの2次元フーリエ空間におけるスペクトルの標準偏差が−5.0未満である請求項1または2に記載の導電性フィルム。
  4. 前記第1のパターンは、規則的パターンであり、
    前記第2のパターンは、不規則パターンである請求項1〜のいずれか1項に記載の導電性フィルム。
  5. 前記開口部は、金属細線同士が交差することで形成されるものであり、
    前記規則的パターンは、複数個の同一形状の前記開口部が連なるようにメッシュ状に形成された定型パターンであり、
    前記不規則パターンは、平面視で、形状が互いに異なる前記開口部を複数個含むようにメッシュ状に形成されたランダムパターンである請求項に記載の導電性フィルム。
  6. 前記第1の配線パターンを有する前記第1の導電部は、前記透明基体の上面に形成され、
    前記第2の配線パターンを有する前記第2の導電部は、前記透明基体の下面に形成され、
    前記第1の配線パターンは、前記第1のパターンからなり、
    前記第2の配線パターンは、前記第2のパターンからなり、
    前記第2の配線パターンの幅は、前記第1の配線パターンの幅より大きい請求項1〜のいずれか1項に記載の導電性フィルム。
  7. 前記モアレ及びノイズの周波数は、前記合成配線パターンのピーク周波数と前記画素配列パターンのピーク周波数との差分で与えられ、前記モアレ及びノイズの強度は、前記合成配線パターンのピーク強度と前記画素配列パターンのピーク強度との積で与えられる請求項1〜のいずれか1項に記載の導電性フィルム。
  8. 前記透過率画像データ及び前記スペクトルの強度は、前記合成パターンの透過率画像の面積で規格化されたものである請求項1〜のいずれか1項に記載の導電性フィルム。
  9. 前記画素配列パターンは、前記ブラックマトリックスパターンである請求項1〜のいずれか1項に記載の導電性フィルム。
  10. 前記第2のパターンを形成する前記金属細線の線幅は、1〜5μmである請求項1〜のいずれか1項に記載の導電性フィルム。
  11. 前記第2のパターンを形成する前記開口部同士の平均ピッチは、100〜500μmの範囲内である請求項1〜10のいずれか1項に記載の導電性フィルム。
  12. 前記第1のパターンを形成する前記金属細線の線幅は、1〜5μmである請求項1〜11のいずれか1項に記載の導電性フィルム。
  13. 前記第1のパターンを形成する前記開口部は、菱形をなす請求項1〜12のいずれか1項に記載の導電性フィルム。
  14. 前記第1のパターンを形成する前記金属細線、及び前記第2のパターンを形成する前記金属細線は、銀からなる請求項1〜13のいずれか1項に記載の導電性フィルム。
  15. 請求項1〜14のいずれか1項に記載の導電性フィルムを含むことを特徴とするタッチパネル。
  16. 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1〜14のいずれか1項に記載の導電性フィルムとを備えることを特徴とする表示装置。
  17. 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の評価方法であって、
    前記導電性フィルムは、透明基体と、この透明基体の両面にそれぞれ形成される、複数の金属細線により複数の開口部を配列したメッシュ状に形成された第1及び第2の配線パターンを有し、
    前記第1及び第2の配線パターンは、それぞれ、その透過率画像データの2次元フーリエ空間におけるスペクトルのばらつきが異なる第1及び第2のパターンを少なくとも有するものであり、
    前記第1及び第2の配線パターンのそれぞれの透過率画像データと、前記第1及び第2の配線パターンが合成配線パターンとして重畳される、前記表示ユニットの画素配列パターンの透過率画像データとを取得し、
    取得された前記画素配列パターン、並びに前記第1及び第2の配線パターンのそれぞれの透過率画像データから、前記画素配列パターンと前記合成配線パターンとの合成パターンの透過率画像データを求め、
    求められた前記合成パターン、前記画素配列パターン、及び前記合成配線パターンのそれぞれの透過率画像データの2次元フーリエ変換を行い、前記合成パターンの透過率画像データの2次元フーリエ空間における複数のスペクトル、前記画素配列パターンの透過率画像データの2次元フーリエ空間における複数のスペクトル、及び前記合成配線パターンの透過率画像データの2次元フーリエ空間における複数のスペクトルを求め、
    前記合成パターンの複数のスペクトルから、前記画素配列パターンの複数のスペクトル、及び前記合成配線パターンの複数のスペクトルを除いて、前記画素配列パターンと前記合成配線パターンの前記第1及び第2の配線パターンとの干渉によるモアレ及びノイズのみの複数のスペクトルの合計値を求め、
    こうして得られた合計値からモアレ及びノイズの抽出定量値を算出し、
    こうして算出された前記モアレ及びノイズの抽出定量値が所定範囲内である導電性フィルムを評価することを特徴とする導電性フィルムの評価方法。
  18. 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、
    透明基体と、
    この透明基体の両面にそれぞれ形成される第1及び第2の導電部と、を有し、
    前記第1及び第2の導電部は、それぞれ、複数の金属細線により複数の開口部を配列したメッシュ状に形成された第1及び第2の配線パターンを有し、
    前記第1及び第2の配線パターンは、それぞれ、その透過率画像データの2次元フーリエ空間におけるスペクトルのばらつきが異なる第1及び第2のパターンを少なくとも有し、
    前記第1及び第2の配線パターンは、合成配線パターンとして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、
    前記第1のパターンは、その透過率画像データの2次元フーリエ空間におけるスペクトルの標準偏差が−5.0以上であり、
    前記第2のパターンは、その透過率画像データの2次元フーリエ空間におけるスペクトルの標準偏差が−5.0未満であることを特徴とする導電性フィルム。
JP2015534276A 2013-08-30 2014-08-28 導電性フィルム、それを備えるタッチパネル及び表示装置、並びに導電性フィルムの評価方法 Active JP6145510B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013180708 2013-08-30
JP2013180708 2013-08-30
PCT/JP2014/072518 WO2015030090A1 (ja) 2013-08-30 2014-08-28 導電性フィルム、それを備えるタッチパネル及び表示装置、並びに導電性フィルムの評価方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2015030090A1 JPWO2015030090A1 (ja) 2017-03-02
JP6145510B2 true JP6145510B2 (ja) 2017-06-14

Family

ID=52586639

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015534276A Active JP6145510B2 (ja) 2013-08-30 2014-08-28 導電性フィルム、それを備えるタッチパネル及び表示装置、並びに導電性フィルムの評価方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9996177B2 (ja)
EP (1) EP3041331B1 (ja)
JP (1) JP6145510B2 (ja)
KR (1) KR101834248B1 (ja)
CN (1) CN105519249B (ja)
TW (1) TWI634464B (ja)
WO (1) WO2015030090A1 (ja)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5809117B2 (ja) * 2011-10-05 2015-11-10 富士フイルム株式会社 導電シート、タッチパネル、表示装置
JP6463133B2 (ja) * 2013-02-05 2019-01-30 富士フイルム株式会社 導電性フイルムを備える表示装置
CN105519249B (zh) * 2013-08-30 2018-07-13 富士胶片株式会社 导电性膜、触摸屏、显示装置、以及导电性膜的评价方法
KR102226601B1 (ko) 2014-12-02 2021-03-15 삼성디스플레이 주식회사 터치 패널 및 그 제조방법
KR20160086495A (ko) * 2015-01-09 2016-07-20 삼성디스플레이 주식회사 터치 스크린 패널 및 이를 구비하는 표시 장치
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
WO2016174986A1 (ja) * 2015-04-30 2016-11-03 凸版印刷株式会社 導電性フィルム、タッチパネル、および、表示装置
JP6647879B2 (ja) * 2016-01-21 2020-02-14 株式会社Vtsタッチセンサー 導電性フィルム、タッチパネル、および、表示装置
JP6636717B2 (ja) * 2015-04-30 2020-01-29 株式会社Vtsタッチセンサー 導電性フィルム、タッチパネル、および、表示装置
JP6511382B2 (ja) * 2015-10-16 2019-05-15 富士フイルム株式会社 導電性フィルム、及びこれを備える表示装置
KR102476212B1 (ko) * 2015-11-23 2022-12-13 삼성디스플레이 주식회사 터치 스크린 일체형 표시장치
TWI582660B (zh) * 2015-12-02 2017-05-11 Wei-Long Huang A touch panel that eliminates the Murray effect
CN107562249B (zh) * 2016-07-01 2024-04-30 瀚宇彩晶股份有限公司 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
USD878060S1 (en) * 2017-09-06 2020-03-17 Jaguar Land Rover Limited Template for a vehicle
CN107463296B (zh) * 2017-09-21 2024-03-29 京东方科技集团股份有限公司 一种显示面板、触摸屏及显示装置
CN111133408A (zh) * 2017-09-26 2020-05-08 东丽株式会社 带电极基板的制造方法
CN111316213B (zh) * 2017-12-13 2023-11-17 富士胶片株式会社 导电性部件、触摸面板及显示装置
US10592028B2 (en) * 2018-03-30 2020-03-17 Sharp Kabushiki Kaisha Touch sensor feedlines for display
CN108427520A (zh) * 2018-04-02 2018-08-21 业成科技(成都)有限公司 触控面板与其制造方法
CN109920356B (zh) * 2019-04-30 2022-07-01 北京京东方显示技术有限公司 一种用于评估黑矩阵的阈值曲线的拟合方法、黑矩阵的评估方法
TWI710841B (zh) * 2019-09-24 2020-11-21 行政院原子能委員會核能研究所 電致變色裝置及其製備方法
US11157122B1 (en) * 2020-06-03 2021-10-26 Futuretech Capital, Inc. Method to design low visibility metal mesh touch sensor

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4686332A (en) 1986-06-26 1987-08-11 International Business Machines Corporation Combined finger touch and stylus detection system for use on the viewing surface of a visual display device
US4733222A (en) 1983-12-27 1988-03-22 Integrated Touch Arrays, Inc. Capacitance-variation-sensitive touch sensing array system
US4582955A (en) 1984-03-23 1986-04-15 Pencept, Inc. Digitizing tablet system including a tablet having a grid structure made of two orthogonal sets of parallel uniformly sized and spaced U shaped loops of conductive material
JPH0331111Y2 (ja) * 1986-05-19 1991-07-01
US5543588A (en) 1992-06-08 1996-08-06 Synaptics, Incorporated Touch pad driven handheld computing device
DE69324067T2 (de) 1992-06-08 1999-07-15 Synaptics Inc Objekt-Positionsdetektor
JP2585012Y2 (ja) * 1992-11-30 1998-11-11 セントラル硝子株式会社 電磁遮蔽構造
US7030860B1 (en) 1999-10-08 2006-04-18 Synaptics Incorporated Flexible transparent touch sensing system for electronic devices
JP4177001B2 (ja) * 2002-02-15 2008-11-05 大日本印刷株式会社 電磁波遮蔽シートおよびその製造方法
US7372455B2 (en) 2003-02-10 2008-05-13 N-Trig Ltd. Touch detection for a digitizer
JP2007166310A (ja) * 2005-12-14 2007-06-28 Canon Inc 画像評価方法、画像処理設計方法および画像評価装置、画像処理設計装置
JP2008047777A (ja) * 2006-08-18 2008-02-28 Dainippon Printing Co Ltd 電磁波遮蔽フィルタ、複合フィルタ、及びディスプレイ
WO2008038764A1 (en) 2006-09-28 2008-04-03 Fujifilm Corporation Spontaneous emission display, spontaneous emission display manufacturing method, transparent conductive film, electroluminescence device, solar cell transparent electrode, and electronic paper transparent electrode
JP2009016700A (ja) * 2007-07-09 2009-01-22 Toray Ind Inc 網目状金属微粒子積層基板及び透明導電性基板の製造方法
JP4914805B2 (ja) 2007-11-08 2012-04-11 富士フイルム株式会社 電磁波シールドフィルムの製造装置、電磁波シールドフィルムの製造方法及びパターン生成方法
US8284332B2 (en) * 2008-08-01 2012-10-09 3M Innovative Properties Company Touch screen sensor with low visibility conductors
KR101397200B1 (ko) 2008-02-28 2014-05-20 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 저 가시성 도체를 구비한 터치 스크린 센서
KR101786119B1 (ko) * 2009-02-26 2017-10-17 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 가시성이 낮은 오버레이된 미세패턴을 갖는 패턴화된 기판 및 터치 스크린 센서
JP5352905B2 (ja) * 2009-05-28 2013-11-27 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置およびそれを用いたタッチセンサ
JP5443244B2 (ja) 2010-03-31 2014-03-19 富士フイルム株式会社 透明導電膜
JP2013020775A (ja) 2011-07-10 2013-01-31 Kazuhiko Yamaoka 照明装置とそれに用いられるベースユニット及びサテライトユニット
JP5806559B2 (ja) * 2011-09-06 2015-11-10 富士フイルム株式会社 導電シート、タッチパネル及び表示装置
CN103649883B (zh) * 2011-07-11 2017-09-08 富士胶片株式会社 导电片及其制造方法、触摸屏以及显示装置
KR20130027747A (ko) * 2011-09-08 2013-03-18 삼성전기주식회사 터치패널
JP2013077591A (ja) * 2011-09-29 2013-04-25 Dainippon Printing Co Ltd 積層体および画像表示装置
JP5781886B2 (ja) * 2011-10-05 2015-09-24 富士フイルム株式会社 導電シート、タッチパネル及び表示装置
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
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
JP5859411B2 (ja) * 2012-09-07 2016-02-10 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タッチパネル、並びに導電性フイルムのパターンの決定方法
CN104885139B (zh) * 2012-12-18 2017-05-24 富士胶片株式会社 导电膜、具备该导电膜的显示装置以及导电膜的图案的决定方法
JP6463133B2 (ja) * 2013-02-05 2019-01-30 富士フイルム株式会社 導電性フイルムを備える表示装置
CN105519249B (zh) * 2013-08-30 2018-07-13 富士胶片株式会社 导电性膜、触摸屏、显示装置、以及导电性膜的评价方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20160170541A1 (en) 2016-06-16
US9996177B2 (en) 2018-06-12
KR20160036600A (ko) 2016-04-04
JPWO2015030090A1 (ja) 2017-03-02
CN105519249A (zh) 2016-04-20
TWI634464B (zh) 2018-09-01
CN105519249B (zh) 2018-07-13
EP3041331A1 (en) 2016-07-06
EP3041331A4 (en) 2016-08-10
KR101834248B1 (ko) 2018-03-05
WO2015030090A1 (ja) 2015-03-05
EP3041331B1 (en) 2019-06-12
TW201508591A (zh) 2015-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6145510B2 (ja) 導電性フィルム、それを備えるタッチパネル及び表示装置、並びに導電性フィルムの評価方法
US9736933B2 (en) Conductive sheet including mesh pattern having improved visibility for observation, and touch panel and display device including the same
US9541785B2 (en) Conductive sheet, touch panel, display device, method for producing conductive sheet, and recording medium
TWI634462B (zh) 顯示裝置及導電性膜的評價方法
WO2014097921A1 (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
JP5795746B2 (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
JP5859411B2 (ja) 導電性フイルム、それを備える表示装置及びタッチパネル、並びに導電性フイルムのパターンの決定方法
JP6307468B2 (ja) 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
TWI711952B (zh) 導電性膜及具備其的顯示裝置
CN107850960B (zh) 触摸面板用导电片、触摸面板及带触摸面板的显示装置
US20140111711A1 (en) Conductive sheet, touch panel, display device, method for producing said conductive sheet, and non-transitory recording medium
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
JP2016194827A5 (ja)
JP5785040B2 (ja) 導電シートの製造方法及びプログラム
JP5734243B2 (ja) 導電シート、タッチパネル及び表示装置
JP5806559B2 (ja) 導電シート、タッチパネル及び表示装置
WO2015029734A1 (ja) 導電シート及びタッチパネル

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20161108

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: 20170425

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170515

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6145510

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250