JP6275618B2 - 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 - Google Patents
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Description
こうして、特許文献1では、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の自動選定を可能にしている。
こうして、特許文献2では、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。
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を考慮することにより、人間にとって視覚的に感じられる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、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。
本発明は、特に、3次元形状の配線パターンを有する3次元形状の導電性フィルムを表示装置の表示ユニットの平面形状又は同様に3次元形状の表示面に重ねて配置してタッチパネル用電極として用いる場合、表示装置の表示ユニットのブラックマトリ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やノイズの発生を抑止でき、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を提供することを目的とする。
また、射影配線パターンは、1つ又は2つの規則的な配線パターンからなり、規則的な配線パターンは、開口部の形状が菱形である規則的な菱形の配線パターンであり、評価閾値は、−3.17であることが好ましい。
また、評価閾値は、−2.80であり、不規則性閾値は、10%であり、不規則な配線パターンは、規則的な配線パターンの菱形のピッチに対して0%超10%以下の不規則性を付与したものであることが好ましい。
また、評価閾値は、−2.80であり、不規則性閾値は、3.0%であり、不規則な配線パターンは、規則的な配線パターンの菱形の角度に対して0%超3.0%以下の不規則性を付与したものであることが好ましい。
また、評価閾値は、−3.00であり、振幅閾値は、規則性のある多角形の配線パターンのピッチの2.0%以上20%以下であることが好ましい。
また、多角形は、菱形であることが好ましい。
また、2つの配線部の射影配線パターンは、不規則配線パターン及び規則的な配線パターンからなることが好ましい。
また、2つの配線部の少なくとも一方の配線部は、電極部と非電極部とを備え、電極部及び非電極部の一方の配線パターンは、不規則配線パターンであり、かつ他方の配線パターンは、規則的な配線パターンであることが好ましい。
また、2つの配線部の一方の配線部の配線パターンは、不規則配線パターンであり、かつ他方の配線部の配線パターンは、酸化インジウムスズで構成され、2つの配線部の射影配線パターンは、1つの不規則配線パターンのみからなることが好ましい。
また、各色に対応するモアレの周波数は、第1ピーク周波数と各色に対応する第2ピーク周波数との差として与えられ、各色に対応するモアレの強度は、第1ピーク強度と各色に対応する第2ピーク強度との積として与えられることが好ましい。
また、視覚伝達関数VTFは、下記式(1)で与えられることが好ましい。
VTF=5.05e−0.138k(1−e0.1k) …(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(1)で表され、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。
また、モアレの評価指標は、各色毎に、1つのモアレの周波数に対して選択された最も大きい評価値を全てのモアレの周波数について合算した複数の色の合算値の中で最も大きい合算値であることが好ましい。
また、表示ユニットの解像度で得られる空間周波数は、表示ユニットの表示画素ピッチをPdμmとする時、1000/Pd cycle/mmで与えられるモアレの最高周波数であることが好ましい。
また、評価閾値は、−2.80であることが好ましい。
また、2つの配線部の射影配線パターンは、2つの不規則配線パターンからなることが好ましい。
また、2つの配線部の射影配線パターンは、不規則配線パターン及び開口部の形状が多角形である規則的な多角形の配線パターンからなることが好ましい。
また、2つの配線部の一方の配線部の配線パターンは、不規則配線パターンであり、かつ他方の配線部の配線パターンは、酸化インジウムスズで構成され、2つの配線部の射影配線パターンは、1つの不規則配線パターンのみからなることが好ましい。
また、各色に対応するノイズの周波数及び強度は、第1ピーク周波数及び第1ピーク強度と、各色に対応する第2ピーク周波数及び第2ピーク強度との畳み込み演算によって求められることが好ましい。
また、ノイズの評価値は、ノイズの周波数及び強度に、視覚応答特性として観察距離に応じた視覚伝達関数を畳み込み積分で重み付けを行うことによって求められることが好ましい。
また、視覚伝達関数VTFは、上記式(1)で与えられることが好ましい。
また、ノイズの評価指標は、各色毎に、1つのノイズの周波数に対して選択された最も大きい評価値を全てのノイズの周波数について合算した複数の色の合算値の中で最も大きい合算値であることが好ましい。
また、表示ユニットの解像度で得られる空間周波数は、表示ユニットの表示画素ピッチをPdμmとする時、1000/Pd cycle/mmで与えられるノイズの最高周波数であることが好ましい。
また、表示ユニットの表示画面に表示された各色の画素配列パターンの画像は、複数色の光を各色毎に設定可能な最大強度で単独で点灯した時に表示ユニットに表示されたものであることが好ましい。
また、複数色が、赤、緑及び青の3色である時、赤、緑及び青の各色の画素配列パターンの画像の撮像画像データは、マクベスチャートの白にホワイトバランス調整して撮像された画像データであることが好ましい。
また、複数色が、赤、緑及び青の3色である時、計測された明度値は、赤、緑及び青の各色を単独で表示させてスペクトロメータで計測して取得された、赤、緑及び青の各色の分光スペクトルデータから求められた明度値であり、マスク画像は、マイクロスコープで撮像された撮像画像データを2値化した画像であることが好ましい。
また、透明基体を第1の透明基体とする時、さらに、第1の透明基体と異なる第2の透明基体を有し、2つの配線部の一方の配線部は、第1の透明基体の一方の面に形成され、2つの配線部の他方の配線部は、第1の透明基体の他方の面側であって、第2の透明基体の一方の面に形成されることが好ましい。
また、2つの配線部は、透明基体の片側に絶縁層を介してそれぞれ形成されることが好ましい。
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。
即ち、本発明の好ましい形態によれば、3次元形状の導電性フィルムの3次元形状の配線パターンを視点に垂直な平面に射影した状態の射影配線パターン及び表示装置の射影画素配列パターンの周波数解析により得られる、複数色の各色毎のモアレ又はノイズの周波数/強度から各色毎のモアレ又はノイズの評価値を算出し、算出された各色毎のモアレ又はノイズの評価値から算出したモアレ又はノイズの評価指標を視認性に優れるように数値限定しているので、モアレ又はノイズの発生による画質障害を無くし、優れた視認性を得ることができる。
本発明の導電性フィルムは、3次元形状を有し、表示装置の平面形状、又は3次元形状の表示ユニット上に設置されるものである。
以下では、本発明に係る導電性フィルムについて、3次元形状の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。本発明は、これに限定されず、3次元形状の透明基体の両側に配置される、もしくは片側に絶縁層を介して配置される3次元形状の配線パターンの内、少なくとも一方が所定形状のセル(開口部)からなる配線パターンを持つ配線部を有するものであり、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、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3次元形状の導電性フィルムを組み込んだ本発明の第1の実施形態に係る表示装置の概略断面図である。なお、本発明の導電性フィルム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。
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、一方の主面側(第1配線部16a側:図3参照)を観察側に向け、他方の主面側(第2配線部16b側:図3参照)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。
図2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38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(網掛けにて示す画素領域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2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。
本発明の表示装置は、基本的に以上のように構成される。
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。
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。
配線部16(16a及び16b)は、図4(A)及び(B)、並びに図7(A),(C),(E)及び(B),(D),(F)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)22(22a及び22b)とによるメッシュ形状の配線パターン24(24a及び24b)とを有する配線層28(28a及び28b)からなる。図4に示す例では、配線パターン24a及び24bは、図4(B)に示すように、所定の視点(a:図5(B)参照)に垂直な平面に射影した時の射影パターン23が菱形形状の開口部22を持つ規則的なパターン23となる、図4(A)に示す配線パターン27である。
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。
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、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/ノイズの視認性をより向上させ、改善することができる。
したがって、表示装置40における導電性フィルム10は、特に、BMパターン38に3次元形状のままで重畳された状態でもBMパターン38に対してモアレの視認性の点で最適化された合成配線パターンとなる3次元形状の配線パターン24を持つ3次元形状の導電性フィルムであるということができる。
このように、本発明の3次元形状の導電性フィルムは、平面形状に射影した時、3次元形状の配線パターンから射影された平面形状の射影定型配線パターン含む合成配線パターンが表示ユニットのBMパターンに対してモアレの視認性の点で最適化されているので、表示ユニット30上に3次元形状の導電性フィルムが設置された表示装置においても、モアレが視認されない、即ち、モアレの視認性の点で優れているといえる。
本発明の導電性フィルムは、3次元形状の導電性フィルム10の3次元形状の配線パターン24を1つの視点aに垂直な平面に射影された平面形状の射影配線パターン23を含む合成配線パターンが1視点aにおいてBMパターン38との干渉によって生じるモアレの評価指標が、モアレが視認されない所定閾値以下の範囲に入るものであるが、モアレの評価指標、モアレが視認されない所定閾値や所定閾値以下の範囲、及びモアレの視認性の最適化については、後述する。
したがって、以下での導電性フィルムの配線パターン及び表示ユニットのBMパターンの説明では、3次元形状の構造等を説明する場合は、導電性フィルム及び配線パターンを3次元形状として説明するが、モアレの評価指標等を説明する場合には、導電性フィルムを平面形状の射影導電性フィルムとして、配線パターンを平面形状の射影配線パターンとして説明する。
また、射影配線パターン23(配線パターン24)には、後述するように、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。
これらの例は、モアレの視認性(モアレが視認されないこと)の向上のために、規則的な定型の射影配線パターン23を含む合成配線パターンのモアレの評価指標をモアレが視認されない又は視認され難い(以下、視認されないで代表する)所定閾値以下、詳細は後述するが、不規則性付与の場合は、視認性の向上により効果があるので、−2.80以下の範囲内に収めることであるが、本発明はこれに限定されず、ノイズの視認性(ノイズが視認されないこと)の向上のために、ボロノイ多角形やドロネー3角形などからなるランダムな射影配線パターンを含む合成配線パターンのノイズの評価指標を所定閾値以下、ノイズが視認されない所定閾値以下、詳細は後述するが、この場合もランダム性があるので、−2.80以下の範囲内に収めるようにしても良い。
さらに、 図7(E)に示す3次元形状の配線パターン27cは、視点aに垂直な平面に射影した時に、図7(F)に示す平面形状の配線パターン23cとなるものである。この平面形状の配線パターン23cは、1つの平面領域内において任意の間隔で複数の位置に発生させた複数のシード点を基準としてボロノイ図(ボロノイ分割法)に従って決定されたボロノイ多角形からなるセル22を持つ配線パターンを有するもので、BMパターン38に重畳した時に、ノイズの評価指標を所定閾値以下の範囲内に収まるものである。
図8(A)は、凸型の3次元形状である導電性フィルムと表示ユニットとを有する本発明の他の実施形態の表示装置を示す概略断面図であり、図8(B)は、図8(A)に示す表示装置を所定の視点に垂直な平面に射影した共に平面形状の射影導電性フィルムと射影表示ユニットとを有する射影表示装置を示す概略断面図である。
しかし、表示装置40bは、視点aに垂直な平面に射影された状態では、共に平面形状の射影導電性フィルム10aと射影表示ユニット30bとを有する射影表示装置40cとなる。
一方、図8(A)に示す表示装置40bの3次元形状の表示ユニット30aは、視点aに垂直な平面に射影された状態では、図8(B)に示すように、平面形状の射影表示ユニット30bとなる。このため、図9(A)に示す射影前の表示ユニット30aの3次元形状のBMパターン38aは、平面への射影によって、図9(B)に示す射影後の射影表示ユニット30bの平面形状の射影BMパターン38bとなる。なお、図9(C)に示す4つの画素32のG副画素32gは、図9(A)に示す凸型3次元形状の表示ユニット30aの凸型3次元形状のBMパターン38aの中央の平面又は平面に近い部分の4画素の副画素であり、BMパターン38a及び平面形状の射影BMパターン38bの画素配列の単位となるものである。
図10(A)に示す表示装置40dは、図8(A)に示す表示装置40bが凸型形状であるのに対して、凹型形状である点で異なるが、導電性フィルム10bも表示ユニット30cも、共に凹型の3次元形状であり、表示面の形状が所定の凹型の3次元形状の表示ユニット30c上に同様な所定の凹型3次元形状の導電性フィルム10bが設置されている。
このため、表示装置40dは、視点aに垂直な平面に射影された状態では、共に平面形状の射影導電性フィルム10cと射影表示ユニット30dとを有する射影表示装置40eとなる。
その結果、本発明においては、図示しないが、導電性フィルム10bの3次元形状の配線パターンと図11(A)に示す3次元形状のBMパターン38cとのモアレやノイズの視認性を評価するために、図4(B)又は図7(F)に示す平面形状の射影配線パターン23又は23cと、図11(B)に示す平面形状の射影BMパターン38dと、を重畳した時のモアレ又はノイズの評価指標を求め、評価閾値以下である3次元形状の配線パターン24を持つ導電性フィルムを本発明の導電性フィルムとして評価することができる。
図12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、本第2の実施形態の導電性フィルムの3次元形状の配線パターンは、上述した第1の実施形態の導電性フィルムの3次元形状の配線パターンと同様であるのでここでは説明を省略する。
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12の上側)の面にも、透明基体12の他方(図12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12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。
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3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。
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12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3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。
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26a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12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。
図13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13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上に接着層18aを介して接着される保護層20aとを有する。
また、本発明の他の実施形態においては、上記一方、又は両方の配線パターン24は、図15に示すように、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不規則性が付与された不規則な配線パターン、いわゆるランダムパターン25a(図7(B)参照)であっても良い。なお、このランダムパターン25aは、図7(B)に示す射影配線パターン23aの部分拡大図である。
ここで、ランダムパターン25aにおいて、定型配線パターン25の開口部22の菱形形状に対して、角度を保存したまま付与される不規則性の所定範囲は、0%超10%以下であるのが好ましく、2%〜10%であるのがより好ましく、更に好ましくは、2%〜8%である。
また、ランダムパターン25aにおいて、規則的な定型配線パターン25の開口部22の菱形形状のピッチに対して付与する不規則性は、上述した範囲を満足するものであれば、特に制限的ではなく、いかなるものであっても良いが、例えば、不規則性の分布は、正規分布であっても、一様分布であっても良い。
なお、上記配線パターン24は、図16に示すように、隣接する複数の開口部22のメッシュ形状の角度が異なり、その結果、ピッチ又は辺の長さも異なる矩形である不規則性が付与された配線パターン、いわゆるランダムパターン25bを有するものである。
ここで、ランダムパターン25bにおいて、定型配線パターン25の開口部22の菱形形状の角度に対して付与される不規則性の所定範囲は、0%超3%以下であるのが好ましく、0.2%〜3%であるのがより好ましく、更に好ましくは、0.5%〜3%である。
また、ランダムパターン25bにおいて、規則的な定型配線パターン25の開口部22の菱形形状の角度に対して付与する不規則性は、上述した範囲を満足するものであれば、特に制限的ではなく、いかなるものであっても良いが、例えば、不規則性の分布は、正規分布であっても、一様分布であっても良い。
このランダムパターン25cは、波線形状の金属細線14の波線の中心線が多角形、図示例では菱形の形状となる開口部22が、金属細線14が交差する所定の2方向に連続して繋がった配線パターンである。
図17に示すランダムパターン25cは、図14に示すような定型配線パターン25を構成する金属細線14を波線形状にすることによりぼかして、メッシュに対して所定範囲の不規則性(ランダム性)を付与したものである。
配線パターン24を、このように、メッシュを波線にしてランダム性を付与したランダムパターン25cとすることにより、モアレの強度を減衰させることができる。
図18に示すように、波線L1及びL2は、三角関数、例えば正弦波で表す、又は近似することができ、正弦波の振幅をA0、波長をλ、及び位相をαで定義することができる。
なお、図18において、例えば、波線L1を基準にして、正弦波で表すと、波線L1は、Y=A0sin(2π/λ)Xで表すことができ、波線L2は、位相がαであるので、Y=A0sin{(2π/λ)(x−α)}で表すことができる。
ここで、振幅A0は、正弦波の係数に相当する。また、波長λは、周期の長さに相当する。また、位相αは、隣り合う波線L1とL2との間の描画開始点のずれ(シフト)量に相当する。
本発明においては、図14に示す規則性のある定型配線パターン25に対して金属細線14を波線化して得られたランダムパターン25cは、そのランダム性が、波線の振幅A0において、振幅閾値内、好ましくは20%以下、より好ましくは2.0%以上20%以下であることを満足するのが良い。このランダム性を満足するランダムパターン25cを有する導電性フィルム10は、表示ユニット30のBMパターン38に重畳した際に、モアレが視認されないモアレの視認性に優れたものであるということができる。
なお、本発明においては、波線のランダム性は、上述した範囲を満足するものであれば、特に制限的ではなく、いかなるものであっても良い。
なお、本発明では、所定の明度の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多角形の開口部(セル)22からなる配線パターンとは、合成配線パターン24とした時に、所定の明度のBMパターン38に対してモアレが人間の視覚に知覚されない1又は2以上の1群の定型配線パターン、又は不規則性を付与されたランダム配線パターン(以下、単に、ランダムパターンという)を言う。
この定型配線パターン25は、その透過率画像データから得られる合成配線パターン24の合成画像データと、ディスプレイ40の複数色の光をそれぞれ点灯した時の各色のBMパターン38の明度画像データと、から求められるモアレの評価指標が所定評価閾値以下、好ましくは常用対数で−3.17以下となる配線パターンである。なお、合成配線パターン24は、定型配線パターン25を上側及び下側の配線パターン24a及び24bの一方または両方に用いて重ね合わせた配線パターンである。
この定型配線パターン25は、それ自体で、所定発光強度のディスプレイ40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30の所定の明度のBMパターン38に対してモアレの視認性の点で最適化された多角形(例えば、菱形)の配線パターンであるということができる。
これらのランダムパターン25a、25b及び25cは、ランダム性が付与されていない(付与する前の)定型配線パターンの透過率画像データから得られる合成配線パターン24の合成画像データと、ディスプレイ40の複数色の光をそれぞれ点灯した時の各色のBMパターン38の明度画像データと、から求められるモアレの評価指標が所定評価閾値以下、好ましくは常用対数で−2.80以下、より好ましくは−3.17となる配線パターンである。即ち、ランダムパターン25a、25b及び25cにおいては、ランダム性を付与する前の定型配線パターンが、モアレの視認性の点で最適化された定型配線パターン25であるのがより好ましい。
このように、最適化に近い適格化状態の、特に好ましくは、最適化された定型配線(メッシュ)パターンに対して、例えばセル22のピッチ又は角度に対して所定の不規則性を付与することで、もしくはセル22の辺(金属細線14)の波線化による所定の不規則性を付与することで、ロバストな配線パターンを生成することができる。
また、このような定型配線パターン25、並びにランダムパターン25a、25b及び25c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。
即ち、両配線部16a及び16bの両方の複数の金属細線14が、配線パターン24a及び24bとして、共に図14に示す定型配線パターン25を有している場合には、図19に示すように、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が構成される。
また、両方の複数の金属細線14が、配線パターン24a及び24bとして、共に図15〜図17にそれぞれ示すランダムパターン25a、25b及び25cのいずれか1つを有している場合には、図20、図22、又は図24に示すように、不規則性が付与された上下の配線パターン24a及び24bの重ね合わせによる不規則性が付与された合成配線パターン24が構成される。
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、ランダムパターン25a、25b及び25cのいずれか1つで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って合成されたメッシュ状合成配線パターンをランダム化して、メッシュ状配線パターンを透過してくる光をランダムにすることができ、 規則性のある配線パターンとディスプレイの干渉によるモアレの視認性を改善することができる。
上述した例では、異なる配線パターンの合成配線パターンを、ランダムパターン25a、25b及び25cのいずれかと定型配線パターン25との重ね合わせにより形成しているが、不規則性が異なる2つのランダムパターンとして、不規則性の種類が異なる、例えば、セル22の形状が異なるランダムパターン25aと25bや、ランダムパターン25bと25cや、ランダムパターン25cと25aとの重ね合わせにより形成しても良い。さらに、不規則性の異なるランダムパターンとして、同一種類の不規則性を持つもので、不規則性のサイズ(大きさ)、例えば、セル22のピッチ及び角度の一方または両方が異なる2つのランダムパターンを用いても良いし、セル22を波線化する際の波線の振幅、波長(周期)、位相の少なくとも1つが異なる2つのランダムパターンを用いても良い。
なお、図26においては、透明基体12の上側の第1配線部16aを断線(ブレーク)によって電極部17aと、その両側の2つのダミー電極部26に分断し、2つのダミー電極部26を、図15に示すランダムパターン25aを持つ複数の金属細線14で構成し、電極部17aを、図14に示す定型配線パターン25を持つ複数の金属細線14で構成しているが、逆に構成しても良いのはもちろんである。
さらに、2つのダミー電極部26を、ランダムパターン25aの代わりに、ランダムパターン25b及び25cのいずれかを持つ複数の金属細線14で構成しても良い。また、電極部17aを、定型配線パターン25の代わりに、2つのダミー電極部26のランダムパターンと不規則性(種類、サイズ等)が異なるランダムパターンを持つ複数の金属細線14で構成しても良い。
例えば、図19、図21、図23及び図25に示す例やその逆の例などにおいては、第1配線部16a及び第2配線部16bの一方の規則的な定型配線パターン25を持つ複数の金属細線14の代わりに、ITOによるパターン化された配線を用いても良い。
また、図26に示すように、第1配線部16a及び第2配線部16bの一方が、断線(ブレーク)によって電極部17aとその両側の2つのダミー電極部26に分断され、電極部17a及びダミー電極部26の一方がランダムパターンを持つ複数の金属細線14で構成されている場合には、他方の配線部を構成する複数の金属細線14の代わりに、ITOによるパターン化された配線を用いても良い。
ところで、ディスプレイとランダムメッシュパターンとで視認されるノイズを定量化し、その定量値が閾値以下となる組み合わせにおいては、ノイズは視認されることはない。したがって、本実施形態においては、ランダムメッシュパターンとしては、上記のように定義できるが、ディスプレイのBMパターン及びランダムメッシュパターンを定量化し、これらの定量値から視認されるノイズを定量化する必要がある。
ここで、図27に示す不規則性が付与された配線パターンであるランダムメッシュパターン25dは、図28に示すような1つの平面領域100内において任意の間隔で複数の位置に存在する複数のシード点pを基準としてボロノイ図(ボロノイ分割法)に従って決定されたボロノイ多角形からなる開口部22を持つ配線形状を有する。
図27に示すランダムメッシュパターン25dにおいては、ボロノイ図(ボロノイ分割法)に従って図28に示す複数のシード点pをそれぞれ囲繞する複数のランダムな多角形の領域、すなわち複数のボロノイ多角形の領域がそれぞれ画定されている。ここで、ボロノイ図により区画された複数のボロノイ多角形の領域は、シード点pが最も近接する点である点の集合体であることを示している。ここで、距離関数としてユークリッド距離を用いたが、種々の関数を用いてもよい。
また、本発明において用いられるランダムメッシュパターンとしては、上記のボロノイ多角形やドロネー三角形等の開口部(セル)の形状を持つランダムメッシュパターンに限定されず、ランダムメッシュパターンであれば、どのようなものであっても良い。例えば、菱形などの正多角形の規則的な定型パターンのピッチや角度等を数%、例えば10%以下ランダム化したランダムメッシュパターン等であっても良い。
なお、このような最適化されたランダムメッシュパターン25dには、上述したように、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不規則性が付与(ランダム化)されたランダムメッシュパターン25dで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って合成されたメッシュ状配線パターンをランダム化して、メッシュ状配線パターンを透過してくる光をランダムにすることができ、配線パターンとディスプレイの干渉によるノイズ視認性を改善することができる。
なお、図26に示すブレークによって電極17からその両側において分断された2つのダミー電極部(非電極部)26の電極パターンを、図15に示すランダムパターン25aに代えて、図27に示すランダムメッシュパターン25dを用いても良いし、又は、図14に示す定型配線パターン25に変えた上で、図26に示す電極部17の電極パターンを、図14に示す定型配線パターン25に代えて、図27に示すランダムメッシュパターン25dを用いても良い。
例えば、図30に示す例やその逆の例などにおいては、第1配線部16a及び第2配線部16bの一方の規則的な定型パターン25を持つ複数の金属細線14の代わりに、ITOによるパターン化された配線を用いても良い。
また、上述したように、第1配線部16a及び第2配線部16bの一方が、断線(ブレーク)によって電極部17aとその両側の2つのダミー電極部26に分断され、電極部17a及びダミー電極部26の一方がランダムメッシュパターンを持つ複数の金属細線14で構成されている場合には、他方の配線部を構成する複数の金属細線14の代わりに、ITOによるパターン化された配線を用いても良い。
即ち、最適化された配線パターン(例えば、定型配線パターン、ランダムパターン、ランダムメッシュパターン)とは、複数色の光、例えば、RGB単体点灯時に、最も、モアレ、又はノイズが生じやすい色、例えば、最も高い明度値を持つ色のBMパターン、換言すれば、最悪値を取るBMパターンに対して合成配線パターンとした時に、モアレ、又はノイズが人間の視覚に知覚されない1群の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群の配線パターン(例えば、定型配線パターン、ランダムパターン、ランダムメッシュパターン)においても、最も知覚されない配線パターンから知覚されにくい配線パターンまで序列を付けることができ、最も、モアレ、又はノイズが知覚されない1つの配線パターンを決定することもできる。
このため、本発明においては、基準となるディスプレイの発光強度を基準として他のディスプレイの発光強度を評価して、規格化することにより、種々の発光強度の異なるディスプレイに適用可能な配線パターンのモアレの視認性、又はノイズ視認性の最適化を行うことができる。
なお、本発明において必須となる、ディスプレイの発光強度に依存する各色のBMパターンの明度値に対する定型配線パターンのモアレの視認性、並びに不規則(ランダム)配線パターンのモアレの視認性、及びノイズ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。
本発明に適用可能なディスプレイのBM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BMパターン及びその発光強度であっても良いが、例えば、図32(A)及び(B)、並びに図33(A)、(B)及び(C)に示すような、OLED等のRGBの各色の周期や強度が異なるものであっても良いし、図2や図34(A)及び(B)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や、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、スマートフォンや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。
図32(A)に示すように、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。図32(A)に示すように、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。
本発明においては、表示ユニットの画素配列パターンが、1画素内の複数、図示例では3つの副画素の内の少なくとも2つの副画素が異なる形状を有しているか、1画素内の複数(3つ)の副画素の内の少なくとも2つについて各副画素の配列によって形成される副画素配列パターンの周期が異なるか、1画素内の複数(3つ)の副画素が1つの方向に一列に並んでいないか、3つの条件のいずれかを満たす必要がある。なお、本発明においては、副画素配列パターンの周期、すなわち、副画素(カラーフィルタ)の周期には、一画素内の副画素の周期も含まれる。
図示例では、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)は略同じとされており、画素ピッチPdで表すことができる。即ち、1つの画素32の3つの副画素32r、32g及び32bからなる領域と、これらの副画素32r、32g及び32bを囲むブラックマトリクス(BM)34(パターン材)にて構成される画素領域36は正方形となっている。なお、画素領域36は、1つの画素32に対応するものであるので、以下では、画素領域36を画素ともいう。
なお、画素ピッチPd(水平及び垂直画素ピッチPh、Pv)は、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挙げることができる。
又は、図33(A)〜図33(C)に示すピンタイル構造と呼ばれる開口形状の副画素(カラーフィルタ)32r、32g、32bであっても良く、これらの副画素32r、32g、32bからなる画素配列パターンを持つものであっても良い。
即ち、図33(A)に示す例では、このような形が異なる3つの副画素32r、32g、32bを1画素として画素配列パターン38aが形成され、3つの副画素32r、32g、32bのそれぞれの副画素配列パターンの周期は、いずれも画素配列パターン38aの周期と同じになる。
なお、本発明においては、副画素の形が異なるとは、副画素の形状が異なる場合のみならず、副画素の大きさが異なる場合も含まれるものと定義される。
即ち、図33(B)に示す例では、2つの副画素32gと、副画素32r、32bとの4つの副画素を1画素32として画素配列パターン38bが形成され、副画素32r、32bのそれぞれの副画素配列パターンの周期は、いずれも画素配列パターン38aの周期と同じになるが、副画素32gの副画素配列パターンの周期は、画素配列パターン38aの周期の半分となる。
即ち、図33(C)に示す例では、図33(C)に示す例と同様に、2つの副画素32gと、副画素32r、32bとの4つの副画素を1画素32として画素配列パターン38cが形成され、副画素32r、32bのそれぞれの副画素配列パターンの周期は、いずれも画素配列パターン38aの周期と同じになるが、副画素32gの副画素配列パターンの周期は、画素配列パターン38aの周期の半分となる。
なお、本発明に用いることのできるディスプレイの2×2画素のBMの解像度及び強度を図35(A1)〜図35(H2)に示す。図35(A1)〜図35(H2)に示す各BMは、それぞれ、解像度、形状、及び強度(明度)のいずれかが異なるものである。図35(A1)〜図35(H2)においては、Gチャネル(G副画素)のみが示され、Bチャネル(B副画素)及びRチャネル(R副画素)は示されていないが、その解像度及び形状は同一であるのは勿論である。
図35(A1)及び(A2)は、共に、解像度が149dpiで、図中中心で左側に折れ曲がった短冊形状の4つのG副画素で表されるBM構造番号No.1のBM構造を示し、それぞれ、基準となるディスプレイにおける強度で規格化した時の強度が、0.5(64)及び1.0(128)であることを示し、後述する実施例において用いたBM条件番号No.1及び2に相当する。
図35(C1)及び(C2)は、共に、解像度が265dpiで、図中横方向に並ぶ平板形状の4つのG副画素で表されるBM構造番号No.3のBM構造を示し、それぞれ、基準となるディスプレイにおける強度で規格化した時の強度が、0.5(64)及び1.0(128)であることを示し、後述する実施例において用いたBM条件番号No.5及び7に相当する。
図35(D1)及び(D2)は、共に、解像度が265dpiで、図中縦方向に並ぶ細い帯形状の4つのG副画素で表されるBM構造番号No.4(265dpi v2)のBM構造を示し、それぞれ、基準となるディスプレイにおける強度で規格化した時の強度が、0.5(64)及び1.0(128)であることを示し、後述する実施例において用いたBM条件番号No.6及び8に相当する。
図35(F1)及び(F2)は、共に、解像度が384dpiで、図中4角方向に並ぶ小矩形状の4つのG副画素で表されるBM構造番号No.6のBM構造を示し、それぞれ、基準となるディスプレイにおける強度で規格化した時の強度が、0.5(64)及び1.0(128)であることを示し、後述する実施例において用いたBM条件番号No.11及び13に相当する。
図35(G1)及び(G2)は、共に、解像度が384dpiで、図中4辺方向に並ぶ小三角形形状の4つのG副画素で表されるBM構造番号No.7(265dpi v2)のBM構造を示し、それぞれ、基準となるディスプレイにおける強度で規格化した時の強度が、0.5(64)及び1.0(128)であることを示し、後述する実施例において用いたBM条件番号No.12及び14に相当する。
図35(H1)及び(H2)は、共に、解像度が440dpiで、図中縦方向に並ぶ矩形状の4つのG副画素で表されるBM構造番号No.8のBM構造を示し、それぞれ、基準となるディスプレイにおける強度で規格化した時の強度が、0.5(64)及び1.0(128)であることを示し、後述する実施例において用いたBM条件番号No.15及び16に相当する。
なお、基準となるディスプレイとしては、例えば、実施例で用いたディスプレイ LP101WX1(SL)(n3)(LGディスプレイ社製)を挙げることができる。
まず、導電性フィルムの配線パターンのモアレの視認性の最適化及びランダム化の手順について説明する。
図36は、本発明の一実施形態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。
次に、合成配線パターンの透過率データとBM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モアレの周波数・強度から、表示ユニットの表示解像度に応じて規定されるモアレの最高周波数以下の周波数及び所定の強度を持つ各色についてのモアレ(周波数・強度)を選び出す。
次いで、選び出された各色についてのそれぞれのモアレの周波数におけるモアレの強度に人間の視覚応答特性を観察距離に応じて作用させてそれぞれ各色のモアレの評価値を得、得られた複数のモアレの評価値からモアレの評価指標(定量値)を算出する。
なお、導電性フィルムの上側と下側の配線部16a及び16bの一方が多角形の配線パターンを持つ複数の金属細線14で構成され、他方の配線部がITO等の多角形の配線パターンを持つ透明導電膜で構成されている場合には、両者の配線パターンの合成配線パターンの透過率画像データは、一方の複数の金属細線14で構成される多角形の配線パターンの透過率画像データで表すことができるが、以下では、この場合も、両者の多角形の配線パターンの合成配線パターンの透過率画像データとして扱う。
もちろん、本発明においては、表示画面を正面から観察する場合(正面観察時)と、表示画面を斜めから観察する場合(斜め観察時)とを考慮するのが好ましい。
以下では、撮像は、RGB3色を副画素とするBM(画素配列)パターンを各色毎に単体で点灯して行うものとして説明する。
ここで、ステップS10において行うディスプレイBMデータを作成する方法の詳細を図37に示す。
図37は、本実施形態の導電性フィルムの評価方法の内のディスプレイBMデータの作成方法の詳細の一例を示すフローチャートである。
図37に示すように、まず、ステップS30において、マイクロスコープによるディスプレイの撮像を行う。即ち、ステップS30において、RGBの各色毎に、表示装置の表示ユニットの表示画面(各色の副画素配列パターンの画像)を撮像する。この際、図6(C)、図9(C)及び図11(C)に示すように、それぞれ、図6(A)、図9(A)及び図11(A)に示す3次元形状の表示ユニット30の表示面の中央の、3次元形状が平面に最も近い箇所を撮影し、それらの画素の各副画素の明度データを取得するのが好ましい。その理由は、表示ユニット30において、平面となる箇所が一番高い明度となるため、その明度で評価することにより、一番視認性の悪いモアレやノイズを評価できるからである。
次いで、RGBの各色それぞれの副画素点灯状態の下で副画素の画像の撮像を行う。例えば、図2、図32(B)及び図33(A)〜(C)に示すような表示ユニット30の画素配列パターン38(38a〜38c)の副画素(RGBカラーフィルタ)32r、32g、32bのそれぞれの透過光を、マイクロスコープを使って撮影する。撮像においては、マイクロスコープのホワイトバランスをマクベスチャートの白に合わせるのが好ましい。
対象とするディスプレイや、撮像に用いるマイクロスコープ、レンズ、カメラは、特に制限的ではないが、例えば、ディスプレイは、LP101WX1(SL)(n3)(LGディスプレイ社製)、マイクロスコープは、STM6(オリンパス社製)、レンズは、UMPlanFI10x(オリンパス社製)、カメラは、QIC−F−CLR−12−C(QIMAGING社製)を用いることができる。
この際、撮像条件は、例えば、露光時間が12ms、ゲインが1.0、ホワイトバランス(G、R、B)は(1.00、2.17、1.12)とすることができる。なお、撮像画像は、シェーディング補正が行われているのが望ましい。
その結果、図38(A)に示すGチャネル副画素の1画素の画像を取得することができる。
また、ディスプレイLP101WX1(SL)(n3)のBMパターンは、図15(A1)、(A2)に示すBMパターンを有する。なお、図35(A1)及び(A2)には、Gチャネルのみのパターンが示されているが、RBチャネルについても同様である。
RBチャネルの各副画素の1画素の画像も、Gチャネル副画素の1画素の画像と全く同様にして撮像することができる。
例えば、以下のようにして、スペクトロメータを利用して、RGB副画素(BM)インプットデータを作成することができる。
1.まず、ステップS32において、明度の計測を行う。表示ユニット30のGチャネルの副画素を単色で点灯させ、表示ユニット30の表示面の中央部分の平面部分の数画素、例えば、4〜16画素のG副画素をスペクトロメータで計測する。その結果、G副画素について、例えば、図38(B)に示すような分光スペクトルデータを得ることができる。RB副画素についても、G副画素と全く同様にして分光スペクトルデータを得ることができる。
なお、明度の計測には、オーシャンオプティクス製スペクトロメータUSB2000+を用い、スペクトロメータのファイバの先端には拡散板(同社製CC−3−UV−S)を利用し、積分時間は250msとする。
即ち、上記2.で得られたマスク画像の(0、1)マスクデータの1の箇所を、上記1.で得られたスペクトルデータに、図39に示すXYZ等色関数をかけたものの積分値で置き換える。例えば、G副画素のインプットデータを作成する際には、図38(B)に示すGの分光スペクトルデータGと図39に示すXYZ等色関数の明度Yの分光スペクトルデータYとの積(G×Y)を求め、B副画素のインプットデータを作成する際には、Bの分光スペクトルデータBと図39に示すXYZ等色関数の明度Yの分光スペクトルデータYとの積(B×Y)を求めればよい。同様にして、R副画素のインプットデータも作成すればよい。この際、算出された明度値(明度データ)Yは、スペクトロメータのセンサ内に含まれる画素数(解像度)と副画素の開口面積(マスク画像の値を持つ面積)に比例するので、画素数×開口面積、即ち解像度×マスク画像の値を持つ面積で規格化して与える。これは、マクロな明度は、副画素を無限小の光源の集合と考えた場合、副画素の開口面積×センサに含まれる画素数と考えることができるからである。
こうして、ディスプレイBMデータを取得することができる。
こうして得られたディスプレイBMデータは、基準となるディスプレイの明度によって規格化された規格化明度画像データとなっているので、他のディスプレイと比較した際にも絶対値で比較することができる。
こうして取得されたディスプレイBMデータを視点aに垂直な平面に射影して射影されたディスプレイBMデータを取得することができる。
なお、2画素×2画素インプットデータを作成することなく、ステップS34で得られたRGB副画素のインプットデータを、それぞれ、バイリニア補間で、高解像度である解像度12700dpiとし、画像サイズを109pix(画素)×109pix(画素)にバイキュービック法で変換しておいても良い。なお、撮像光学系の解像度が既知であれば、それに応じてこれらは算出可能である。
続いて、RGB各色毎に、画像サイズが109pix×109pix、解像度12700dpiの規格化明度画像を、画像サイズ20000pix×20000pixに近くなる整数倍(183回)繰り返しコピーし、モアレ評価用インプットデータとしての規格化明度画像データを作成しておいても良い。
例えば、撮像された各色の副画素配列パターンの画像の撮像画像データから、各色(RGB)の明度値に変換し、ディスプレイの明度=1.0を基準にしてRGBの明度データ(合計3種)を作成する。
撮像画像から明度値への変換は、赤の画像データをR、緑の画像データをG、青の画像データをBとし、明度値をYとする時、下記の変換式(2)を用いてY(明度値)を算出し、R、G、Bカラーフィルタ画像(明度比画像)を作成する。
Y=0.300R+0.590G+0.110B ……(2)
こうして得られたG副画素(カラーフィルタ)画像(明度比画像)の最大値を1.0(=0.25*255)、即ち基準として、R、G、B副画素の明度画像を規格化することで、RGB副画素のそれぞれの規格化明度画像(画像データ)を作成することができる。
図36に示すように、ステップS12において、射影された合成メッシュパターンの透過率画像データを作成する。即ち、上側及び下側のメッシュ状配線パターン24a及び24bとして、射影された規則性のある多角形、例えば菱形の定型配線パターン25(金属細線14)(図14参照)の透過率画像データを作成して取得し、取得した透過率画像データをそれぞれ用いて、上側及び下側のメッシュ状配線パターン24a及び24bを重ね合わせた状態の合成配線(メッシュ)パターンの合成透過率データを作成する。なお、予め、合成メッシュパターン、メッシュ状配線パターン24a及び24bの透過率画像データの少なくとも1つが準備されている、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。以下では、定型配線パターンの代表例として、規則性のある菱形の定型配線パターン25を用いて説明する。
また、菱形のメッシュパターンの透過率画像データ、及び合成メッシュパターン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、25400dpiとし、透過率画像データのサイズを規定し、例えば、BMパターン38と同様に、画素サイズを20000pix×20000pixに近く、周期的に切り出すことができるサイズ(例えば、109pix×109pix)の整数倍とする。こうして、規定されたサイズで透過率画像データを作成することができる。
即ち、図36に示すように、ステップS14において、まず、RGBの各色毎にBMパターン38の各色の副画素配列パターン(BMパターン)の明度画像データ及び合成メッシュパターンの透過率画像データのそれぞれに対して2DFFT(画像サイズは、20000pix×20000pix)を行い、フーリエスペクトルを算出する。ここでは、DC(直流)成分の強度が、画像の平均値になるように規格化しておくのが好ましい。
これをRGB各色について繰り返し行う。この際、モアレに寄与しない強度が小さいものも全て用いると、計算が煩雑になるばかりか、精度を正しく評価できなくなるおそれがあるので、強度で閾値を設けるのが好ましい。例えば、スペクトル強度の絶対値を常用対数で表した場合に−2.2より大きい(log10(強度)>−2.2)ものだけを採用するのが好ましい。
こうして得られたG色の(副画素配列パターン)の明度画像データの2次元フーリエスペクトルの強度特性の一例を図40(A)に示す。
こうして得られた合成メッシュ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の強度特性の一例を図40(B)に示す。
なお、視点を変えた場合の合成メッシュパターンのメッシュの空間周波数及びその強度、及びBMのスペクトル強度は正面のものとは異なる。合成メッシュパターンについては、例えば30°視点をずらすと、上側のメッシュパターンと下側のメッシュパターンとのズレ量は、基体厚み(例えば、PET:100μm)を考慮してずらせばよい。BMのスペクトル強度については、正面の強度と比べて、0.9倍にすればよい。
なお、図40(A)及び(B)において、白い部分は強度が高く、スペクトルピークを示しているので、図40(A)及び(B)に示す結果から、BMパターン38のRGB3色の副画素配列パターンに依存する各色点灯時のBMパターン38の明度データ及び合成メッシュパターンのそれぞれについて、各スペクトルピークのピーク周波数及びピーク強度を算出する。即ち、図40(A)及び(B)にそれぞれ示すBMパターン38(各色の副画素配列パターン)の明度データ及び合成メッシュパターンの透過率データの2次元フーリエスペクトルの強度特性におけるスペクトルピークの周波数座標上の位置、即ちピーク位置がピーク周波数を表し、そのピーク位置における2次元フーリエスペクトルの強度がピーク強度となる。
まず、ピークの算出には、BMパターン38の各副画素配列パターン及び合成メッシュパターンの基本周波数から周波数ピークを求める。これは、2DFFT処理を行う明度画像データ及び透過率画像データは離散値であるため、ピーク周波数が、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、図41に示すように、独立した2次元基本周波数ベクトル成分aバー及びbバーを元に組み合わせて表すことができる。したがって、当然ながら、得られるピーク位置は格子状となる。
なお、図41は、G色点灯時のBMパターン38のG色の副画素配列パターンの場合の周波数ピーク位置を示すグラフであるが、合成メッシュパターンの場合も、同様にして求めることができる。
ここで、得られたピーク強度は、画像面積(画像サイズ)で規格化するのが好ましい。例えば、上述した画像サイズで規格化しておくのが好ましい(パーセバルの定理)。
即ち、図36に示すように、ステップS16において、ステップS14でそれぞれ算出したBMパターン38のRGB各色の副画素配列パターン及びメッシュパターンの両2次元フーリエスペクトルのピーク周波数及びピーク強度から各色についてそれぞれモアレの周波数及び強度を算出する。なお、ここでも、ピーク強度及びモアレの強度は、絶対値として取り扱う。
ここでは、RGB各色の副画素配列パターンのピーク周波数及びピーク強度とメッシュパターン24のピーク周波数及びピーク強度の畳み込み演算によってモアレの空間周波数及び強度を計算することができる。
これらのモアレの周波数及びモアレの強度は、RGBの各色毎に求められる。
なお、BMパターン38の各色の副画素配列パターンと合成メッシュパターンとの両2次元フーリエスペクトルのスペクトルピークは、各色毎に、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。
また、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。ここで、本発明において考慮すべきモアレの最高周波数は、ディスプレイの画素配列パターンの画素ピッチをPd(μm)とする時、1000/Pd(cycle/mm)とすることができる。
以上から、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(定量化)の対象とするモアレは、モアレの周波数が、対象となるディスプレイ解像度(例えば、本実施例のものでは、151dpi)に応じて規定されるモアレの最高周波数1000/Pd以下の周波数を持つモアレであって、モアレの強度が−4.5以上のモアレである。本発明において、モアレの強度が−4.5以上のモアレを対象とする理由は、強度が−4.5未満のモアレも多数発生し、合算値をとると本来見えないモアレまで点数付けすることになるからである。このため、本発明においては、経験的な視認限界より−4.5以上という閾値を設けている。
即ち、図36に示すように、ステップS18において、ステップS16で残ったモアレ評価用スペクトルピークに対して視覚伝達関数(VTF;Visual Transfer Function)を畳み込み、定量化する。
なお、モアレの定量化に先立ち、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、計算処理に時間がかかることになる。このような場合は、予め両第2次元フーリエスペクトルのスペクトルピークにおいて、それぞれピーク強度が弱いものを除いて、ある程度強いもののみを選定しておいてもよい。その場合は、選定されたピーク同士の差分のみを求めることになるので、計算時間を短縮することができる。
ここで、人の目に見えるモアレのみを抽出するために、システム内での散乱の効果を踏まえて、観察距離400mm相当のVTFを代用している。
こうして残ったスペクトルピークをモアレ評価用スペクトルピークとすることができる。この際、スペクトル強度は、常用対数で−3.8以上のピークのみを用いることが好ましい。これにより、知覚されるモアレを抽出することが可能となる。
図44においては、モアレの周波数は、縦横軸の位置によって表され、モアレの強度は、グレー(無彩色)濃淡で表され、色が濃いほど小さく、色が薄い、即ち白いほど大きくなることを示している。
VTF=5.05e−0.138k(1−e0.1k) …(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(1)で表され、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。
上記式(1)で示される視覚伝達関数は、Dooley−Shaw関数と呼ばれるもので、参考文献(R.P.Dooley, R.Shaw: Noise Perception in Electrophotography, J.Appl.Photogr.Eng., 5, 4 (1979), pp.190-196.)の記載を参照することにより求めることができる。
ここで、RGBの各色毎に、上述したステップS10〜S18を繰り返して、RGBのモアレの評価値を求めても良いが、上述したステップS10〜S18の各ステップにおいて、RGBの各色の演算を行っても良い。
こうして得られたRGBのモアレの評価値の中の最悪値、即ち最大値をモアレの評価指標(定量値)とする。モアレの評価指標の値も、常用対数で表され、モアレの評価指標の常用対数での値(常用対数値)として求められる。なお、最悪値の算出に伴い、評価画像もRGB表示で合せて評価するのが好ましい。
なお、モアレの評価指標であるモアレの定量値は、従来通りのモアレ、及びノイズを定量化したものと言える。本発明では、ノイズは、モアレがたくさんある状態として定義することができる。したがって、本発明では、単一周波数にピークがあれば、モアレと判断し、単一周波数付近に複数のピークがあれば、ノイズと判断することができる。
なお、斜めから観察する場合のモアレの評価指標を求める場合には、斜め観察時のディスプレイ40のRGBの強度を、正面観察時の明度の90%で計算し、ステップS14に戻り、再度、各色のフーリエスペクトルのピーク周波数・強度を算出する。この後、ステップS16〜S18を同様に繰り返し、斜め観察時のモアレの評価指標を算出する。
こうして、正面観察時及び斜め観察時のモアレの評価指標が算出されると、正面観察時及び斜め観察時のモアレの評価指標の内の大きい値(最悪値)がモアレの評価に供されるモアレの評価指標として算出される。
なお、正面観察時及び斜め観察時の一方しか行わない場合には、正面観察時又は斜め観察時のモアレの評価指標がそのままモアレの評価に供されるモアレの評価指標となる。
即ち、図36に示すように、ステップS20において、ステップS18で求めた当該合成メッシュパターンのモアレの評価指標の常用対数値が、所定の評価閾値以下であれば、当該合成メッシュパターンを構成する各菱形の定型メッシュパターンは、本発明の導電性フィルム10に適用するのに最適化された菱形の定型メッシュパターンであると評価し、図14に示す最適化された菱形のメッシュの定型配線パターン25として設定する。
一方、モアレの評価指標の常用対数値が、ランダム化に適した所定の評価閾値以下であれば、当該合成メッシュパターンを構成する各菱形の定型メッシュパターンは、ランダム化することにより、本発明の導電性フィルム10に適用するのに最適化されたランダムパターンとなるランダム化に適した菱形の定型メッシュパターンであると評価し、適格化された菱形の定型メッシュパターンとして設定する。
なお、定型メッシュパターン25に対して不規則性を付与してランダム化したランダムパターンをモアレが視認されないように最適化する場合には、例えば、常用対数で−2.80(真数で10−2.80)以下であるのが好ましく、常用対数で−3.17(真数で10−3.17)以下であるのがより好ましく、常用対数で−4.00(真数で10−4.00)以下であるのが最も好ましい。即ち、モアレの評価指標は、その値が、例えば、常用対数で−2.80(真数で10−2.80)以下であるのが好ましく、常用対数で−3.17(真数で10−3.17)以下であるのがより好ましく、常用対数で−4.00(真数で10−4.00)以下であるのが最も好ましい。
もちろん、定型メッシュパターン25の金属細線14の線幅や、開口部22の形状やそのサイズ(ピッチや角度)や、ランダム性を付与しない場合及び付与する場合の2つの配線層の定型メッシュパターン25の位相角(回転角、ズレ角)等に応じて、ランダム性を付与しない場合及び付与する場合において複数の最適化されたメッシュパターン25が得られるが、モアレの評価指標の常用対数値が小さいものが最良の定型メッシュパターン25となり、複数の最適化された定型メッシュパターン25には序列を付けることもできる。
なお、モアレの評価指標が常用対数で−3.17以下として特定された場合には、特定された定型メッシュパターン25は、最適化されたものとして、本発明の導電性フィルムの配線パターンに決定され、かつ評価される。
図36に示すように、ステップS22において、ステップS20で設定された、例えば図14に示す適格化定型メッシュ(配線)パターン25の菱形形状のセル22のピッチ、角度に対して所定範囲の不規則性を付与して、若しくはセル22の辺を波線化して不規則性を付与して得られた、図15、図16、及び図17に示す配線パターン25a、25b、及び25cを、本発明の導電性フィルムの配線パターンとして決定し評価する。
まず、図14に示す適格化配線パターン25において、そのセル22の菱形形状のピッチに対して、所定範囲の不規則性を付与して、図15に示す平行四辺形のランダムパターン25aを作成する場合について説明する。
即ち、図14に示す規則性のある定型配線パターン25の菱形形状において、菱形の対向する2辺に平行性を保ったまま所定距離平行に移動させることにより、菱形形状のピッチPに対して所定の不規則性を付与して、図15に示すランダム性が付与された平行四辺形の配線パターン25aを得ることができる。
なお、本発明においては、不規則性は、規則性のある定型配線パターン25において、不規則性が付与される前の菱形のピッチに対する、不規則性が付与された平行四辺形のピッチの分布、例えば正規分布又は一様分布に従う平均値の割合で定義される。
ここで、不規則性を上記所定の限定範囲に限定する理由は、この限定範囲内であれば、モアレの発生が抑止され、モアレの視認性に優れたものとすることができ、重畳するBMパターンが少し変化した場合であっても、モアレの発生を抑止することができ、モアレの視認性に優れた性能を維持することができるが、この限定範囲を外れると、不規則性の付与による上記効果を得ることができなくなるからである。
規則的な定型メッシュパターンのセルのピッチに対する所定範囲の不規則性の付与は、以上のように行うことができる。
まず、図14に示す適格化配線パターン25の菱形形状において、菱形の対向する2辺の内の1辺を他方の辺に対して平行性をなくすように所定角度傾斜させることにより、菱形形状の角度θに対して所定の不規則性を付与して、図16に示すランダム性が付与されたランダム配線パターン25bを得ることができる。
なお、本発明においては、不規則性は、定型配線パターン25において、不規則性が付与される前の菱形のピッチに対する、不規則性が付与された四角形のピッチの正規分布に従う平均値の割合で定義される。
ここで、不規則性を上記所定の限定範囲に限定する理由は、この限定範囲内であれば、モアレの発生が抑止され、モアレの視認性に優れたものとすることができ、重畳するBMパターンが少し変化した場合であっても、モアレの発生を抑止することができ、モアレの視認性に優れた性能を維持することができるが、この限定範囲を外れると、不規則性の付与による上記効果を得ることができなくなるからである。
規則的な定型メッシュパターンのセルの角度に対する所定範囲の不規則性の付与は、以上のように行うことができる。
まず、図14に示す定型配線パターン25において、セル22の辺を構成する金属細線14を所定振幅A0、所定波長λ、及び所定位相αの波線の形状に変形させることにより、所定の不規則性を付与して、図17に示すランダム性が付与された波線化ランダムパターン25cを得ることができる。
この時、図17に示す波線化ランダムパターン25cを構成する金属細線14の波線の中心線は、図14に示す定型配線パターン25の金属細線14の直線と一致する。したがって、波線化ランダムパターン25cの波線の中心線によって形成される開口部(セル)は、図14に示す定型配線パターン25の菱形形状のセル22と一致するので、波線化ランダムパターン25cのセル22は、菱形形状のセル22の各辺を波線化したものということができる。
本発明においては、上記で定義される不規則性の所定の限定範囲は、波線の振幅A0が菱形の配線パターン25の菱形のセル22のピッチの2.0%以上20%以下であるのが好ましい。
ここで、不規則性を上記所定の限定範囲に限定する理由は、この限定範囲内であれば、モアレの発生が更に抑止され、モアレの視認性に更に優れたものとすることができ、重畳するBMパターン少し変化した場合であっても、モアレの発生を抑止することができ、モアレの視認性に優れた性能を維持することができるが、この限定範囲を外れると、不規則性の付与による上記効果を得ることができなくなるからである。
ステップS20における所定の不規則性の付与は、以上のように行うことができる。
その結果、点灯状態の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、最適化された定型配線パターン、及び不規則性が付与されて最適化された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。
本発明においては、所定のBMパターンに対して、最適化した定型配線パターンを評価するので、また、所定のBMパターンに対して、適格化した定型配線パターンに上述した所定範囲内で不規則性を付与するので、モアレの発生が抑止され、モアレの視認性に優れたものとすることができ、また、最適化した定型配線パターンに更に上述した所定範囲内で不規則性を付与する場合はモアレの発生が更に抑止され、モアレの視認性に更に優れたものとすることができ、重畳するBMパターンが少し変化した場合であっても、モアレの発生を抑止することができ、モアレの視認性に優れた性能を維持することができる。
即ち、本発明の射影された導電性フィルムにおいて、少なくとも1視点において、所定の強度の表示装置の所定の射影された画素配列(BM)パターンに対してノイズが人間の視覚に知覚されないように最適化された不規則(ランダム)配線パターンを評価して決定する手順について説明する。
図45は、本発明の他の実施形態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。
次に、合成配線パターンの透過率データとBM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ノイズの周波数・強度から、表示ユニットの表示解像度に応じて規定されるノイズの最高周波数以下の周波数及び所定の強度を持つ各色についてのノイズ(周波数・強度)を選び出す。
次に、算出されたノイズの評価指標が予め設定された条件を満たす合成配線パターンを構成する不規則配線パターンを、ノイズが視認されないように最適化された配線パターンとして評価し、最適化された不規則配線パターンとして決定するものである。
ここで、ステップS10において行うディスプレイBMデータを作成する方法は、モアレの評価とノイズの評価の違いはあるが、上述した実施形態の導電性フィルムの配線パターンの評価方法と全く同様に、図37に示すディスプレイBMデータの作成方法のフローに従って、行えばよい。
ここでは、上側及び下側の配線パターン24a及び24bの少なくとも一方として用いられるランダムメッシュパターン25dの透過率画像(データ)を作成する。その手順では、まず、上述の図28に示すように、平面領域100内において任意の間隔で無作為に選択された複数の位置にドットを発生させて複数のシード点pとするのが好ましい。次に、図27に示すように、得られた複数のシード点のドットデータを、元にボロノイ図(ボロノイ分割法)に従って決定されたボロノイ多角形を開口部22として持つランダムメッシュパターン25dを作成して、その透過率画像データを取得するのが好ましい。なお、上述したように、なお、ランダムメッシュパターンの作成方法は、ドロネー三角形でも何であってもよい。
上側及び下側の配線パターン24a及び24bの一方のみにランダムメッシュパターン25dを用いる場合には、別途、他方の配線パターンの透過率画像データを取得して、両者の透過率画像データから両者を重ね合わせた状態の合成配線パターンの透過率画像データを作成する。この時、他方の配線パターンがITO等の透明導電膜の配線パターンである場合には、その透過率データの値を全面的に1.0として、合成配線パターンの透過率画像データを作成する。
なお、予め、合成配線パターン、メランダムメッシュパターン25d、及びメッシュ状配線パターン24a及び24bの他方の配線パターンの透過率画像データの少なくとも1つが準備されている、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。
先ず、例えば、解像度12700dpi(2μm/pix)で、10mm相当(5000pix×5000pix)の平面領域100を持つキャンバスを用意する。そこに、メッシュになった時のピッチを想定し、必要な数のドットを配置する。ドット数は、例えばピッチを50μmと想定した場合、キャンバスサイズが5000pix×5000pixなので、50μmは25pixに相当するので、25pixで割ると、200×200=40000のドットが必要になる。それをランダムに配置する。想定したピッチとドット数との組み合わせ(ピッチ,ドット数)は、例えば、(50μm,40000ドット)、(100μm,10000ドット)、(200μm,2500ドット)、(300μm,1111ドット)の計4種である。ランダムメッシュパターンを描画する際の線幅は、例えば、2μm及び4μmを利用する。
また、ランダムメッシュパターンの透過率画像データ、及び合成配線パターン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、25400dpiとし、透過率画像データのサイズを規定し、例えば、BMパターン38の場合と同様に、画素サイズを20000pix×20000pixに近く、周期的に切り出すことができるサイズ(例えば、109pix×109pix)の整数倍としても良い。こうして、規定されたサイズで透過率画像データを作成することができる。
即ち、図45に示すように、ステップS14において、まず、RGBの各色毎にBMパターン38の各色の副画素配列パターン(BMパターン)の明度画像データ及び合成配線パターンの透過率画像データのそれぞれに対して2DFFT(画像サイズは、5000pix×5000pix)を行い、フーリエスペクトルを算出する。ここでは、DC(直流)成分の強度が、画像の平均値になるように規格化しておくのが好ましい。
こうして得られたG色の(副画素配列パターン)の明度画像データの2次元フーリエスペクトルの強度特性の一例を図46(A)に示す。なお、図46(A)に示すG色の明度画像データの2次元フーリエスペクトルの強度特性は、図40(A)に示すものと同じである。
こうして得られた合成配線パターンの透過率画像データの2次元フーリエスペクトルの強度特性の一例を図46(B)に示す。本発明においては、ノイズの視認性を評価対象としている。このため、評価に組み入れるスペクトルピークの強度閾値は、離散的に存在する強い(高い)ピーク強度を対象とするモアレの場合と異なり、分布状態を評価する必要があるので、より弱い(低い)ピーク強度まで評価に組み入れる必要があることから、より小さい閾値となっている。
なお、図46(A)及び(B)において、白い部分は強度が高く、スペクトルピークを示しているので、図46(A)及び(B)に示す結果から、BMパターン38のRGB3色の副画素配列パターンに依存する各色点灯時のBMパターン38の明度データ及び合成配線パターンのそれぞれについて、各スペクトルピークのピーク周波数及びピーク強度を算出する。即ち、図46(A)及び(B)にそれぞれ示すBMパターン38(各色の副画素配列パターン)の明度データ及び合成配線パターンの透過率データの2次元フーリエスペクトルの強度特性におけるスペクトルピークの周波数座標上の位置、即ちピーク位置がピーク周波数を表し、そのピーク位置における2次元フーリエスペクトルの強度がピーク強度となる。
即ち、図45に示すように、ステップS26において、ステップS14でそれぞれ算出したBMパターン38のRGB各色の副画素配列パターン及びメッシュパターンの両2次元フーリエスペクトルのピーク周波数及びピーク強度から各色についてそれぞれノイズの周波数及び強度を算出する。なお、ここでも、ピーク強度及びノイズの強度は、絶対値として取り扱う。
ここでは、RGB各色の副画素配列パターンのピーク周波数及びピーク強度とメッシュパターン24のピーク周波数及びピーク強度の畳み込み演算によってノイズの空間周波数及び強度を計算することができる。
これらのノイズの周波数及びノイズの強度は、RGBの各色毎に求められる。
なお、BMパターン38の各色の副画素配列パターンと合成配線パターンとの両2次元フーリエスペクトルのスペクトルピークは、各色毎に、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、即ちノイズ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、求めるノイズの周波数も多数となり、求めるノイズの強度も多数となる。
また、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、この最高の周波数より高い周波数を持つノイズは、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ノイズの最高周波数を規定することができる。ここで、本発明において考慮すべきノイズの最高周波数は、ディスプレイの画素配列パターンの画素ピッチをPd(μm)とする時、1000/Pd(cycle/mm)とすることができる。
即ち、図45に示すように、ステップS28において、ステップS26で残ったノイズ評価用スペクトルピークに対して視覚伝達関数(VTF;Visual Transfer Function)を畳み込み、定量化する。
ここで、RGBの各色毎に、上述したステップS10〜S28を繰り返して、RGBのノイズの評価値を求めても良いが、上述したステップS10〜S28の各ステップにおいて、RGBの各色の演算を行っても良い。
こうして得られたRGBのノイズの評価値の中の最悪値、即ち最大値をノイズの評価指標(定量値)とする。ノイズの評価指標の値も、常用対数で表され、ノイズの評価指標の常用対数での値(常用対数値)として求められる。なお、最悪値の算出に伴い、評価画像もRGB表示で合せて評価するのが好ましい。
なお、ノイズの評価指標であるノイズの定量値は、従来通りのモアレ、及びノイズを定量化したものと言える。本発明では、ノイズは、モアレがたくさんある状態として定義することができる。したがって、本発明では、単一周波数にピークがあれば、モアレと判断するが、単一周波数付近に複数のピークがあれば、ノイズと判断することができる。
なお、斜めから観察する場合のノイズの評価指標を求める場合には、斜め観察時のディスプレイ40のRGBの強度を、正面観察時の明度の90%で計算し、ステップS14に戻り、再度、各色のフーリエスペクトルのピーク周波数・強度を算出する。この後、ステップS26〜S28を同様に繰り返し、斜め観察時のノイズの評価指標を算出する。
こうして、正面観察時及び斜め観察時のノイズの評価指標が算出されると、正面観察時及び斜め観察時のノイズの評価指標の内の大きい値(最悪値)がノイズの評価に供されるノイズの評価指標として算出される。
なお、正面観察時及び斜め観察時の一方しか行わない場合には、正面観察時又は斜め観察時のノイズの評価指標がそのままノイズの評価に供されるノイズの評価指標となる。
即ち、図45に示すように、ステップS30において、ステップS28で求めた当該合成配線パターンのノイズの評価指標の常用対数値が、所定の評価閾値以下であれば、当該合成配線パターンを構成する各ランダムメッシュパターン、又は他方の配線パターンに対する一方のランダムメッシュパターン、若しくは他方が透明導電膜の場合のランダムメッシュパターンは、本発明の導電性フィルム10に適用するのに最適化されたランダムメッシュパターンであると評価し、図27に示す最適化されたランダムメッシュパターン25dとして設定する。
ここで、所定の評価閾値は、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、ランダムメッシュパターン25dの金属細線14の線幅や、セル(開口部22)の形状やそのサイズ(ピッチ等)や角度や、2つの配線層28の両配線パターンの重ね合わせの状態等、及びBMパターン38の形状やそのサイズ(ピッチ等)や配置や角度等に応じて適宜設定されるものであるが、例えば、常用対数で−2.80(真数で10−2.80)以下であるのが好ましい。即ち、ノイズの評価指標は、その値が、例えば、常用対数で−2.80(真数で10−2.80)以下であるのが好ましい。
もちろん、ランダムメッシュパターン25dの金属細線14の線幅や、開口部22の形状やそのサイズ(ピッチや角度)や、2つの配線層のランダムメッシュパターン25dの重ね合わせ状態等に応じて、複数の最適化されたランダムメッシュパターン25dが得られるが、ノイズの評価指標の常用対数値が小さいものが最良のランダムメッシュパターン25dとなり、複数の最適化されたランダムメッシュパターン25dには序列を付けることもできる。
こうして評価された図27に示すランダムメッシュパターン25dを、本発明の導電性フィルムの配線パターンとして決定し評価する。
その結果、点灯状態の表示装置の表示ユニットのBMパターンに重畳してもノイズの発生が抑止され、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、ノイズの視認性に優れた、最適化されたランダムメッシュ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。
本発明においては、所定のBMパターンに対して最適化したランダムメッシュパターンを用いるので、ノイズの発生が更に抑止され、ノイズの視認性に更に優れたものとすることができ、重畳するBMパターンが少し変化した場合であっても、ノイズの発生を抑止することができ、ノイズの視認性に優れた性能を維持することができる。
(実施例I)
本実施例においては、図36及び図37に示す本発明の導電性フィルムの評価方法のフローに従って、上述のようにして、以下のように実験を行った。
図35(A1)〜(H2)に示すG副画素配列パターンで代表的に表される、異なる副画素形状、解像度及び発光強度を持つディスプレイの画素配列(BM)パターン38に対して、図14に示す菱形パターン形状を持ち、開口部の形状及びサイズ(ピッチP及び角度θ)が異なり、金属細線(メッシュ)の線幅の異なる多数の定型メッシュパターン25について、シミュレーションサンプルで、その合成メッシュパターンと各色のBMパターンとを重畳し、不規則性を付与する前後において、モアレの評価指標であるモアレの定量値を求めると共に、異なるランダム性を付与する前及び後の同様の多数のメッシュパターンと各色のBMパターンとを重畳し、3名の官能評価者が、モアレのシミュレーション画像において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。
なお、不規則性は、定型メッシュパターン25のセル22のピッチ、又は角度に対して所定閾値以下の値を付与した。
なお、図35に示すように、8種類のディスプレイのBM構造に対し、No.1〜No.8のBM構造番号を付し、このBM構造、ディスプレイの解像度、及びディスプレイの発光強度の異なる16の組み合わせをBM条件番号No.1〜No.16とした。これらのBM構造、BM条件、ディスプレイの解像度、及びディスプレイの発光強度を表1に示す。
各実験例におけるBM条件、メッシュパターンの角度、ピッチ、及び線幅、モアレの定量値、並びに官能評価結果を表2及び表3に示す。
表2は、定型メッシュパターン25のセル22のピッチに対して所定閾値、例えば10%以下の不規則性を付与した結果を示す。
表3は、定型メッシュパターン25のセル22の角度に対して3.0%以下の不規則性を付与した結果を示す。
モアレの視認性としては、評価3以上であれば合格であるが、評価4以上であるのが望ましく、評価5であるのが最も望ましい。
また、定型メッシュパターン25の線幅は、2μmと、4μmとに変化させた。
なお、ディスプレイの解像度は、図35(A1)〜(H2)に示す8種のBMパターンでは、それぞれ、149dpi、222dpi,265dpi,265dpi(v2),326dpi,384dpi,384dpi(v2),440dpiであった。
また、ディスプレイの発光強度は、ディスプレイ LP101WX1(SL)(n3)(LGディスプレイ社製)で規格化され、全強度が0−255で与えられる時、いずれのディスプレイにおいても、64(明度1)と128(明度2)とに変化させた。
ピッチに対して付与するランダム性は、0.0%(付与せず)、0.2%、0.5%、0.8%、1.0%、及び3.0%に変化させた。
角度に対して付与するランダム性は、0.0%(付与せず)、2.0%、4.0%、6.0%、8.0%、及び10.0%に変化させた。
明度の計測には、オーシャンオプティクス製USB2000+、ファイバの先端には拡散板(同社製CC−3−UV−S)を利用し、積分時間は250msとした。
モアレの評価指標の算出は、図36に示す方法で、上述のように行った。
表2は、実験例1〜64を示し、実験例5〜13、実験例15、実験例17〜19、実験例21〜24、実験例27〜32、実験例37〜41、実験例43、実験例49〜51、実験例55〜56、及び実験例59〜63は、評価指標(評価値)が−3.17以下であり、ランダム性が0%において全て視認性の評価結果は4以上であり、規則的な定型配線パターンであっても、モアレの視認性に優れた本発明の実施例であった。
これに対し、実験例2〜4、実験例33〜36、実験例46、実験例48、実験例57〜58は、評価指標(評価値)が−2.80超であり、ランダム性が2.0%〜10.0%において評価結果は2以下を含んでおり、比較例であった。
以上から、上記のモアレの定量値(評価指標)が、評価指標(評価値)が−3.17以下の上記範囲を満足する菱形の合成配線パターン、及び評価指標(評価値)が−2.80以下の上記範囲を満足する菱形の合成配線パターンをランダム化した四角形の合成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BMパターンの周期や強度やディスプレイの発光強度等が異なっていても、また、正面観察時でも、斜め観察時でも、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。
以上から、本発明の効果は明らかである。
また、実験例101、実験例105〜132、実験例137〜45、実験例147、実験例149〜156、及び実験例159〜164は、評価指標(評価値)が−2.80以下であり、ランダム性が0.2%〜3.0%において全て視認性の評価結果は4以上であり、本発明例であった。
これに対し、実験例102〜104、実験例133〜136、実験例146、実験例148、実験例157〜158は、評価指標(評価値)が−2.80超であり、ランダム性が0.2%〜3.0%において評価結果は2以下を含んでおり、比較例であった。
以上から、上記のモアレの定量値(評価指標)が、評価指標(評価値)が−3.17以下の上記範囲を満足する菱形の合成配線パターン、及び評価指標(評価値)が−2.80以下の上記範囲を満足する菱形の合成配線パターンをランダム化した四角形の合成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BMパターンの周期や強度やディスプレイの発光強度等が異なっていても、また、正面観察時でも、斜め観察時でも、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。
以上から、本発明の効果は明らかである。
本実施例においては、図36及び図37に示す本発明の導電性フィルムの評価方法のフローに従って、上述のようにして、以下のように実験を行った。
図35(A1)、(C1)、(D1)、(E1)及び(F1)に示すG副画素配列パターンで代表的に表される、異なる副画素形状、及び解像度のNo.1、No.3〜No.6及びNo.8のBM構造を持ち、異なる発光強度で発光するディスプレイの画素配列(BM)パターン38に対して、不規則性を付与する前において、図14に示す菱形パターン形状を持ち、開口部の形状及びサイズ(ピッチP及び角度θ)が異なり、金属細線(メッシュ)の線幅の異なる多数の定型メッシュパターン25について、シミュレーションサンプル及び実サンプルで、その合成メッシュパターンと各色のBMパターンとを重畳し、モアレの評価指標であるモアレの定量値を求めた。ここで、発光強度は、後述する特定のディスプレイで規格化された強度の1.0倍、1.5倍、及び2.0倍とした。
こうしてモアレの評価指標が求められた定型メッシュパターン25に対して、金属細線14を異なる振幅A0、波長λ、及び位相αを持つ波線に変化させることによって異なるランダム性が付与された多数の波線化メッシュパターン25cからなる波線化後の合成メッシュパターンと各色のBMパターンとを重畳し、3名の官能評価者が、モアレのシミュレーション画像において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。
ディスプレイのBM構造(No.1、No.3〜No.6及びNo.8の6種)、及びディスプレイの発光強度(規格化強度の1.0倍、1.5倍及び2.0倍の3種)、メッシュパターンのメッシュ及び角度(組み合わせ3種)、及びメッシュパターンの線幅(3種)、金属配線の波線の位相(3種)、波長(3種)、及び振幅(7種)の異なる24の組み合わせによる実験を実験番号No.201〜No.224とした。この実験番号No.201〜No.224についての以上の結果を表4に示す。
また、定型メッシュパターン25、したがって、波線化メッシュパターン25cの線幅は、2μmと、3μmと、4μmとに変化させた。
ランダム性は、波線の位相を100μmと、300μmと、500μmとに変化させ、波線の波長を100μmと、300μmと、500μmとに変化させ、波線の振幅を、定型メッシュパターン25の菱形形状、したがって、波線化メッシュパターン25cの波線の中心線の菱形形状のピッチPに対して10%と、20%と、30%とに変化させた。更に、ランダム性は、波線の位相及び波長を100μmに固定し、波線の振幅のみを、ピッチPに対して0%(ランダム性付与無し)と、2.0%と、4.0%と、6.0%と、8.0%と、10.0%とにも変化させた。
また、ディスプレイの発光強度は、ディスプレイ LP101WX1(SL)(n3)(LGディスプレイ社製)で規格化された強度の1.0倍と、1.5倍と、2.0倍とに変化させた。
明度の計測には、オーシャンオプティクス製USB2000+、ファイバの先端には拡散板(同社製CC−3−UV−S)を利用し、積分時間は250msとした。
モアレの評価指標の算出は、図36に示す方法で、上述のように行った。
一方、実験No.201〜204、207〜209、212、214、215、217及び219は、モアレの定量値が−3.00超、かつ/又は振幅が2.0%未満又は20%超である比較例であり、劣化尺度としての官能評価結果が3以下を示し、モアレの視認性が悪く、劣化が認められ、気になるモアレが視認されることが分かる。
以上から、本実施例においては、官能評価結果が5を示すケースは存在しなかったが、劣化尺度が4以上となり、画質が許容レベルとなるケースは、モアレの定量値が、−3.00以下、かつ振幅が2.0%以上20%以下であることが分かる。これらの条件を満たすことが、画質改善のための条件であることが分かる。
以上から、本発明の効果は明らかである。
本実施例においては、図45及び図17に示す本発明の導電性フィルムの評価方法のフローに従って、上述のようにして、以下のように実験を行った。
図35(A1)〜(H2)に示すG副画素配列パターンで代表的に表される、異なる副画素形状、解像度及び発光強度を持つBM条件番号No.1〜No.16のディスプレイの画素配列(BM)パターン38に対して、図27に示すランダムなメッシュパターン形状を持ち、開口部の形状及びサイズ(平均ピッチ)が異なり、金属細線(メッシュ)の線幅の異なる多数のランダムメッシュパターン25dについて、シミュレーションサンプルで、その合成配線パターンと各色のBMパターンとを重畳し、ノイズの評価指標を求めると共に、異なるランダム性を有する多数のランダムメッシュパターンと各色のBMパターンとを重畳し、3名の官能評価者が、ノイズのシミュレーション画像において重畳された両者の干渉によって生じるノイズを目視で官能評価した。
その結果を表5に示す。
また、ランダムメッシュパターン25dの線幅は、2μmと、4μmとに変化させた。
なお、ディスプレイの解像度は、図35(A1)〜(H2)に示すNo.1〜No.16のBM構造が異なる8種のBMパターンでは、それぞれ、No.1及び2では149dpi,No.3及び4では222dpi,No.5〜8では265dpi,No.9及び10では326dpi,No.11〜14では384dpi,No.15及び16では440dpiであった。
また、ディスプレイの発光強度は、ディスプレイ LP101WX1(SL)(n3)(LGディスプレイ社製)で規格化され、全強度が0−255で与えられる時、各ディスプレイにおいて、No.1、3、5、6、9、11、12及び15では64(明度1)に、No.2、4、7、8、10、13、14及び16では、128(明度2)に変化させた。
明度の計測には、オーシャンオプティクス製USB2000+、ファイバの先端には拡散板(同社製CC−3−UV−S)を利用し、積分時間は250msとした。
ノイズの評価指標の算出は、図45に示す方法で、上述のように行った。
表5に示す実施例1〜73は、評価指標(評価値)が−2.80以下であり、全て視認性の評価結果は4以上であり、本発明の実施例であることが分かる。
なお、表5に示す実施例1〜13は、ノイズの定量値の欄の「NaN」であり、全て視認性の評価結果は5であり、ノイズの発生がなく、ノイズが視認されないことが分かる。
以上から、上記のノイズの定量値(評価指標)が、ランダムメッシュパターンを少なくとも一方に含み、上記範囲を満足する合成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BMパターンの周期や強度やディスプレイの発光強度等が異なっていても、また、正面観察時でも、斜め観察時でも、ノイズの発生を抑止でき、視認性を大幅に向上させることができる。
以上から、本発明の効果は明らかである。
ここで、更新される新たなランダムメッシュパターンは、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、ランダムメッシュパターンの透過率画像データの平均ピッチ等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。なお、本発明では、合成配線パターンの少なくとも一方の少なくとも一部にランダムメッシュパターンを用いる必要があるのは、もちろんである。
特に、本発明によれば、発光強度(明度)が異なる表示ユニット(ディスプレイ)の画素配列パターンに重畳された場合であっても、観察距離によらず、ディスプレイの強度に応じたメッシュパターンを有する導電性フィルムとすることにより、モアレやノイズの発生を抑止でき、視認性を大幅に向上させることができる。
また、本発明によれば、上記効果に加え、ディスプレイのRGB副画素の開口形状がそれぞれ異なる周波数・強度(形状、サイズ)を持つ場合の導電性フィルムのメッシュパターンの設計においても、発光強度が異なるディスプレイの画素配列パターンとの組み合わせにおいても最良の画質を提供することができる。
12 透明支持体
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
22 開口部(セル)
23、23a、23b、23c 射影配線パターン
24、24a、24b 配線パターン
25 定型配線パターン
25a、25b、25c、25d ランダム配線パターン(ランダムパターン)
26 ダミー電極部
27、27a、27b、27c 3次元形状の配線パターン
30 表示ユニット
32、32r、32g、32b 画素
34 ブラックマトリクス(BM)
38 BMパターン
40 表示装置
44 タッチパネル
Claims (47)
- 所定の発光強度、及び所定の表示解像度を有する、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、
前記導電性フィルムは、3次元形状の透明基体と、該透明基体の両側、若しくは片側に配置される3次元形状の2つの配線部と、を有し、
前記2つの配線部の少なくとも一方の配線部は、複数の金属細線よりなる複数の開口部が配列されたメッシュ状の配線パターンを有し、
前記表示ユニットは、互いに異なる少なくとも3色の複数色の光を射出する複数の副画素を含む画素の画素配列パターンで配列されてなり、
前記導電性フィルムは、前記2つの配線部の配線パターンと前記表示ユニットの前記画素配列パターンとが重畳されるように、前記表示ユニットに設置されるものであり、
3次元形状の前記2つの配線部の配線パターンを視点に垂直な平面に射影する時の射影配線パターンは、前記2つの配線部の配線パターンが合成された合成配線パターンとして、メッシュ状の規則的な配線パターン、又は該規則的な配線パターンに対して不規則性が付与されたメッシュ状の不規則配線パターンを含み、
前記規則的な配線パターンからなる前記合成配線パターンは、前記画素配列パターンを同一の平面に射影する時の射影画素配列パターンとの干渉によって生じるモアレの評価指標が評価閾値以下であり、
前記モアレの評価指標は、前記視点において、前記合成配線パターンの透過率画像データの2次元フーリエスペクトルの複数の第1スペクトルピークの第1ピーク周波数及び第1ピーク強度と、複数色の光をそれぞれ点灯した時の各色の前記射影画素配列パターンの明度画像データの2次元フーリエスペクトルの複数の第2スペクトルピークの第2ピーク周波数及び第2ピーク強度とから各色毎に算出されるモアレの周波数及び強度において、前記表示ユニットの表示解像度に応じて規定される周波数閾値以下の各モアレの周波数におけるモアレの強度の内の第1強度閾値以上のモアレの強度にそれぞれ人間の視覚応答特性を観察距離に応じて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ものであり、
前記複数色の各色の前記射影画素配列パターンの前記明度画像データは、前記表示ユニットにおいて前記複数色の各色の光をそれぞれ各色毎に前記所定の発光強度に応じて設定可能な最大発光強度で単独で点灯した時に、前記表示ユニットの表示画面に表示された当該各色の前記画素配列パターンの画像を撮像して得られた当該色の撮像画像データを明度値に変換することによって得られた明度画像データを規格化した規格化明度データを前記画素配列パターンから前記射影画素配列パターンに変換したものであり、
前記周波数閾値は、前記表示ユニットの前記所定の表示解像度で得られる空間周波数であり、前記表示ユニットの表示画素ピッチをPdμmとする時、1000/Pd cycle/mmで与えられる前記モアレの最高周波数であることを特徴とする導電性フィルム。 - 前記表示ユニットの表示面は、3次元形状を有し、
前記画素配列パターンは、3次元形状を有する請求項1に記載の導電性フィルム。 - 前記射影配線パターンは、1つ又は2つの前記規則的な配線パターンからなり、
前記規則的な配線パターンは、前記開口部の形状が菱形である規則的な菱形の配線パターンであり、
前記評価閾値は、−3.17である請求項1、又は2に記載の導電性フィルム。 - 前記射影配線パターンは、1つ又は2つの前記不規則な配線パターン、もしくは、前記不規則な配線パターン及び前記規則的な配線パターンからなり、
前記規則的な配線パターンは、前記開口部の形状が菱形である規則的な菱形の配線パターンであり、
前記不規則な配線パターンは、前記規則的な配線パターンの前記菱形の形状に対して不規則性閾値以下の不規則性を有する請求項1、又は2に記載の導電性フィルム。 - 前記評価閾値は、−2.80であり、
前記不規則性閾値は、10%であり、
前記不規則な配線パターンは、前記規則的な配線パターンの前記菱形のピッチに対して0%超10%以下の前記不規則性を付与したものである請求項4に記載の導電性フィルム。 - 前記評価閾値は、−2.80であり、
前記不規則性閾値は、3.0%であり、
前記不規則な配線パターンは、前記規則的な配線パターンの前記菱形の角度に対して0%超3.0%以下の前記不規則性を付与したものである請求項4に記載の導電性フィルム。 - 前記射影配線パターンは、1つ又は2つの前記不規則な配線パターン、もしくは、前記不規則な配線パターン及び前記規則的な配線パターンからなり、
前記規則的な配線パターンは、前記開口部の形状が多角形である規則的な多角形の配線パターンであり、
前記不規則な配線パターンは、前記規則的な配線パターンの前記多角形の辺を振幅閾値内の波線にすることによって不規則性を付与した波線化配線パターンである請求項1又は2に記載の導電性フィルム。 - 前記評価閾値は、−3.00であり、
前記振幅閾値は、前記規則性のある多角形の配線パターンのピッチの2.0%以上20%以下である請求項7に記載の導電性フィルム。 - 前記多角形は、菱形である請求項7又は8に記載の導電性フィルム。
- 前記2つの配線部の前記射影配線パターンは、2つの前記不規則配線パターンからなる請求項1〜9のいずれか1項に記載の導電性フィルム。
- 前記2つの配線部の前記射影配線パターンは、前記不規則配線パターン及び前記規則的な配線パターンからなる請求項1〜9のいずれか1項に記載の導電性フィルム。
- 前記前記2つの配線部の少なくとも一方の配線部は、電極部と非電極部とを備え、
前記電極部及び前記非電極部の一方の配線パターンは、前記不規則配線パターンであり、かつ他方の配線パターンは、前記規則的な配線パターンである請求項1〜9のいずれか1項に記載の導電性フィルム。 - 前記2つの配線部の一方の配線部の配線パターンは、前記不規則配線パターンであり、かつ他方の配線部の配線パターンは、酸化インジウムスズで構成され、
前記2つの配線部の前記射影配線パターンは、1つの前記不規則配線パターンのみからなる請求項1〜9のいずれか1項に記載の導電性フィルム。 - 前記複数の第1スペクトルピークは、前記合成配線パターンの透過率画像データを、2次元フーリエ変換して得られた複数のスペクトルピークから選択された第1の閾値以上のピーク強度を有するものであり、
前記複数色のそれぞれについて、前記複数の第2スペクトルピークは、前記射影画素配列パターンの前記明度画像データを、2次元フーリエ変換して得られた複数のスペクトルピークから選択された第2の閾値以上のピーク強度を有するものである請求項1〜13のいずれか1項に記載の導電性フィルム。 - 各色に対応するモアレの周波数は、前記第1ピーク周波数と各色に対応する前記第2ピーク周波数との差として与えられ、
各色に対応するモアレの強度は、前記第1ピーク強度と各色に対応する前記第2ピーク強度との積として与えられる請求項1〜14のいずれか1項に記載の導電性フィルム。 - 前記モアレの評価値は、前記モアレの周波数及び強度に、前記視覚応答特性として前記観察距離に応じた視覚伝達関数を畳み込み積分で重み付けを行うことによって求められる請求項1〜15のいずれか1項に記載の導電性フィルム。
- 前記視覚伝達関数VTFは、下記式(1)で与えられる請求項16に記載の導電性フィルム。
VTF=5.05e−0.138k(1−e0.1k) …(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(1)で表され、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。 - 前記モアレの評価指標は、各色について、1つの前記モアレの周波数に対して、前記観察距離に応じて重み付けされた複数の前記モアレの評価値の中の最も大きい評価値を用いて算出される請求項1〜17のいずれか1項に記載の導電性フィルム。
- 前記モアレの評価指標は、各色毎に、前記1つの前記モアレの周波数に対して選択された前記最も大きい評価値を全ての前記モアレの周波数について合算した前記複数の色の合算値の中で最も大きい合算値である請求項18に記載の導電性フィルム。
- 前記第1の強度閾値は、常用対数で−4.5であり、
前記視覚応答特性を作用させるために選択されるモアレは、前記モアレの強度が−3.8以上の強度を持つモアレである請求項1〜19のいずれか1項に記載の導電性フィルム。 - 所定の発光強度、及び所定の表示解像度を有する、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、
前記導電性フィルムは、3次元形状の透明基体と、該透明基体の両側、若しくは片側に配置される3次元形状の2つの配線部と、を有し、
前記2つの配線部の少なくとも一方の配線部は、複数の金属細線よりなる複数の開口部が配列されたメッシュ状の配線パターンを有し、
前記表示ユニットは、互いに異なる少なくとも3色の複数色の光を射出する複数の副画素を含む画素の画素配列パターンで配列されてなり、
前記導電性フィルムは、前記2つの配線部の配線パターンと前記表示ユニットの前記画素配列パターンとが重畳されるように、前記表示ユニットに設置されるものであり、
3次元形状の前記2つの配線部の配線パターンを視点に垂直な平面に射影する時の射影配線パターンは、少なくとも、前記開口部の形状が異なる2種類以上の開口形状であり、その頂点の数が2種類以上となる多角形状となる、不規則性が付与されたメッシュ状の不規則配線パターンを含む合成配線パターンであり、
前記合成配線パターンは、前記画素配列パターンを同一の平面に射影する時の射影画素配列パターンとの干渉によって生じるノイズの評価指標が評価閾値以下であり、
前記ノイズの評価指標は、前記視点において、前記合成配線パターンの透過率画像データの2次元フーリエスペクトルの複数の第1スペクトルピークの第1ピーク周波数及び第1ピーク強度と、複数色の光をそれぞれ点灯した時の各色の前記射影画素配列パターンの明度画像データの2次元フーリエスペクトルの複数の第2スペクトルピークの第2ピーク周波数及び第2ピーク強度とから各色毎に算出されるノイズの周波数及び強度において、前記表示ユニットの表示解像度に応じて規定される周波数閾値以下の各ノイズの周波数におけるノイズの強度の内の第1強度閾値以上のノイズの強度にそれぞれ人間の視覚応答特性を観察距離に応じて作用させて得られた各色のノイズの評価値から算出したものであり、
前記複数色の各色の前記射影画素配列パターンの前記明度画像データは、前記表示ユニットにおいて前記複数色の各色の光をそれぞれ各色毎に前記所定の発光強度に応じて設定可能な最大発光強度で単独で点灯した時に、前記表示ユニットの表示画面に表示された当該各色の前記画素配列パターンの画像を撮像して得られた当該色の撮像画像データを明度値に変換することによって得られた明度画像データを規格化した規格化明度データを前記画素配列パターンから前記射影画素配列パターンに変換したものであり、
前記周波数閾値は、前記表示ユニットの前記所定の表示解像度で得られる空間周波数であり、前記表示ユニットの表示画素ピッチをPdμmとする時、1000/Pd cycle/mmで与えられる前記モアレの最高周波数であることを特徴とする導電性フィルム。 - 前記評価閾値は、−2.80である請求項21に記載の導電性フィルム。
- 前記2つの配線部の前記射影配線パターンは、2つの前記不規則配線パターンからなる請求項21又は22に記載の導電性フィルム。
- 前記2つの配線部の前記射影配線パターンは、前記不規則配線パターン及び前記開口部の形状が多角形である規則的な多角形の配線パターンからなる請求項21又は22に記載の導電性フィルム。
- 前記前記2つの配線部の少なくとも一方の配線部は、電極部と非電極部とを備え、
前記電極部及び前記非電極部の一方の配線パターンは、前記不規則配線パターンであり、かつ他方の配線パターンは、前記開口部の形状が多角形である規則的な配線パターンである請求項21又は22に記載の導電性フィルム。 - 前記2つの配線部の一方の配線部の配線パターンは、前記不規則配線パターンであり、かつ他方の配線部の配線パターンは、酸化インジウムスズで構成され、
前記2つの配線部の前記射影配線パターンは、1つの前記不規則配線パターンのみからなる請求項21又は22に記載の導電性フィルム。 - 前記複数の第1スペクトルピークは、前記合成配線パターンの透過率画像データを、2次元フーリエ変換して得られた複数のスペクトルピークから選択された第1の閾値以上のピーク強度を有するものであり、
前記複数色のそれぞれについて、前記複数の第2スペクトルピークは、前記射影画素配列パターンの前記明度画像データを、2次元フーリエ変換して得られた複数のスペクトルピークから選択された第2の閾値以上のピーク強度を有するものである請求項21〜26のいずれか1項に記載の導電性フィルム。 - 各色に対応するノイズの周波数及び強度は、前記第1ピーク周波数及び前記第1ピーク強度と、各色に対応する前記第2ピーク周波数及び前記第2ピーク強度との畳み込み演算によって求められる請求項21〜27のいずれか1項に記載の導電性フィルム。
- 各色に対応するノイズの周波数は、前記第1ピーク周波数と各色に対応する前記第2ピーク周波数との差として与えられ、
各色に対応するノイズの強度は、前記第1ピーク強度と各色に対応する前記第2ピーク強度との積として与えられる請求項21〜28のいずれか1項に記載の導電性フィルム。 - 前記ノイズの評価値は、前記ノイズの周波数及び強度に、前記視覚応答特性として前記観察距離に応じた視覚伝達関数を畳み込み積分で重み付けを行うことによって求められる請求項21〜29のいずれか1項に記載の導電性フィルム。
- 前記視覚伝達関数VTFは、下記式(1)で与えられる請求項30に記載の導電性フィルム。
VTF=5.05e−0.138k(1−e0.1k) …(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(1)で表され、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。 - 前記ノイズの評価指標は、各色について、1つの前記ノイズの周波数に対して、前記観察距離に応じて重み付けされた複数の前記ノイズの評価値の中の最も大きい評価値を用いて算出される請求項21〜31のいずれか1項に記載の導電性フィルム。
- 前記ノイズの評価指標は、各色毎に、前記1つの前記ノイズの周波数に対して選択された前記最も大きい評価値を全ての前記ノイズの周波数について合算した前記複数の色の合算値の中で最も大きい合算値である請求項32に記載の導電性フィルム。
- 前記第1の強度閾値は、常用対数で−4.5である請求項21〜33のいずれか1項に記載の導電性フィルム。
- 前記複数色が、赤、緑及び青の3色である時、前記赤、緑及び青の各色の前記画素配列パターンの画像の前記撮像画像データは、マクベスチャートの白にホワイトバランス調整して撮像された画像データである請求項1〜34のいずれか1項に記載の導電性フィルム。
- 前記複数色の各色の前記射影画素配列パターンの画像の前記明度画像データは、
前記表示ユニットにおいて前記複数色の各色の光を前記最大発光強度で単独で点灯した時に、前記表示ユニットの表示画面に表示された当該色の画素配列パターンの画像をマイクロスコープで撮像した撮像画像データから作成したマスク画像に対して、計測された最も高い明度値を表示ユニットの前記所定の表示解像度と前記マスク画像の値を持つ面積との積で規格化した明度データを与えることにより得られたものを前記画素配列パターンから前記射影画素配列パターンに変換したものであり、
前記明度画像データは、基準となる表示装置の表示ユニットの明度が1.0となるように規格化されたものであり、
前記表示ユニットの前記所定の発光強度は、前記基準となる表示装置の表示ユニットの発光強度を基準として評価されたものである請求項1〜35のいずれか1項に記載の導電性フィルム。 - 前記複数色が、赤、緑及び青の3色である時、前記計測された最も高い明度値は、前記赤、緑及び青の各色を単独で表示させてスペクトロメータで計測して取得された、前記赤、緑及び青の各色の分光スペクトルデータから求められた明度値であり、
前記マスク画像は、前記マイクロスコープで撮像された前記撮像画像データを2値化した画像である請求項36に記載の導電性フィルム。 - 前記2つの配線部は、前記透明基体の両側の面にそれぞれ形成される請求項1〜37のいずれか1項に記載の導電性フィルム。
- 前記透明基体を第1の透明基体とする時、さらに、前記第1の透明基体と異なる第2の透明基体を有し、
前記2つの配線部の一方の配線部は、前記第1の透明基体の一方の面に形成され、
前記2つの配線部の他方の配線部は、前記第1の透明基体の他方の面側であって、前記第2の透明基体の一方の面に形成される請求項1〜37のいずれか1項に記載の導電性フィルム。 - 前記2つの配線部は、前記透明基体の片側に絶縁層を介してそれぞれ形成される請求項1〜37のいずれか1項に記載の導電性フィルム。
- 前記評価値は、正面観察及び斜め観察の少なくとも2視点において、前記複数色の各色毎に得られるものであり、
前記評価指標は、得られた少なくとも2視点における各色の評価値の中で最も大きな評価値である請求項1〜40のいずれか1項に記載の導電性フィルム。 - 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1〜41のいずれか1項に記載の導電性フィルム。
- 互いに異なる複数色の光を射出する複数の副画素を備える画素が一方の方向及び前記一方の方向に垂直な方向に繰り返される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1〜42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。 - 所定の発光強度、及び所定の表示解像度を有し、互いに異なる複数色の光を射出する複数の副画素を備える画素が一方の方向及び前記一方の方向に垂直な方向に繰り返される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、導電性フィルムと、を備える表示装置であって、
前記導電性フィルムは、3次元形状の透明基体と、該透明基体の両側、若しくは片側に配置される3次元形状の2つの配線部と、を有し、
前記2つの配線部の少なくとも一方の配線部は、複数の金属細線よりなる複数の開口部が配列されたメッシュ状の配線パターンを有し、
前記表示ユニットは、互いに異なる少なくとも3色の複数色の光を射出する複数の副画素を含む画素の画素配列パターンで配列されてなり、
前記導電性フィルムは、前記2つの配線部の配線パターンと前記表示ユニットの前記画素配列パターンとが重畳されるように、前記表示ユニットに設置されるものであり、
3次元形状の前記2つの配線部の配線パターンを視点に垂直な平面に射影する時の射影配線パターンは、前記2つの配線部の配線パターンが合成された合成配線パターンとして、メッシュ状の規則的な配線パターン、又は該規則的な配線パターンに対して不規則性が付与されたメッシュ状の不規則配線パターンを含み、
前記規則的な配線パターンからなる前記合成配線パターンは、前記画素配列パターンを同一の平面に射影する時の射影画素配列パターンとの干渉によって生じるモアレの評価指標が評価閾値以下であり、
前記モアレの評価指標は、前記視点において、前記合成配線パターンの透過率画像データの2次元フーリエスペクトルの複数の第1スペクトルピークの第1ピーク周波数及び第1ピーク強度と、複数色の光をそれぞれ点灯した時の各色の前記射影画素配列パターンの明度画像データの2次元フーリエスペクトルの複数の第2スペクトルピークの第2ピーク周波数及び第2ピーク強度とから各色毎に算出されるモアレの周波数及び強度において、前記表示ユニットの表示解像度に応じて規定される周波数閾値以下の各モアレの周波数におけるモアレの強度の内の第1強度閾値以上のモアレの強度にそれぞれ人間の視覚応答特性を観察距離に応じて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ものであることを特徴とする表示装置。 - 所定の発光強度、及び所定の表示解像度を有し、互いに異なる複数色の光を射出する複数の副画素を備える画素が一方の方向及び前記一方の方向に垂直な方向に繰り返される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導電性フィルムと、を備える表示装置であって、
前記導電性フィルムは、3次元形状の透明基体と、該透明基体の両側、若しくは片側に配置される3次元形状の2つの配線部と、を有し、
前記2つの配線部の少なくとも一方の配線部は、複数の金属細線よりなる複数の開口部が配列されたメッシュ状の配線パターンを有し、
前記表示ユニットは、互いに異なる少なくとも3色の複数色の光を射出する複数の副画素を含む画素の画素配列パターンで配列されてなり、
前記導電性フィルムは、前記2つの配線部の配線パターンと前記表示ユニットの前記画素配列パターンとが重畳されるように、前記表示ユニットに設置されるものであり、
3次元形状の前記2つの配線部の配線パターンを視点に垂直な平面に射影する時の射影配線パターンは、少なくとも、前記開口部の形状が異なる2種類以上の開口形状であり、その頂点の数が2種類以上となる多角形状となる、不規則性が付与されたメッシュ状の不規則配線パターンを含む合成配線パターンであり、
前記合成配線パターンは、前記画素配列パターンを同一の平面に射影する時の射影画素配列パターンとの干渉によって生じるノイズの評価指標が評価閾値以下であり、
前記ノイズの評価指標は、前記視点において、前記合成配線パターンの透過率画像データの2次元フーリエスペクトルの複数の第1スペクトルピークの第1ピーク周波数及び第1ピーク強度と、複数色の光をそれぞれ点灯した時の各色の前記射影画素配列パターンの明度画像データの2次元フーリエスペクトルの複数の第2スペクトルピークの第2ピーク周波数及び第2ピーク強度とから各色毎に算出されるノイズの周波数及び強度において、前記表示ユニットの表示解像度に応じて規定される周波数閾値以下の各ノイズの周波数におけるノイズの強度の内の第1強度閾値以上のノイズの強度にそれぞれ人間の視覚応答特性を観察距離に応じて作用させて得られた各色のノイズの評価値から算出したものであることを特徴とする表示装置。 - 表示装置の表示ユニット上に設置され、3次元形状の透明基体の両側、若しくは片側に配置される3次元形状の2つの配線部を有する導電性フィルムの評価方法であって、
前記2つの配線部の少なくとも一方の配線部は、複数の金属細線よりなる複数の開口部が配列されたメッシュ状の配線パターンを有し、
前記表示ユニットは、互いに異なる少なくとも3色の複数色の光を射出する複数の副画素を含む画素の画素配列パターンで配列されてなり、
前記導電性フィルムは、前記2つの配線部の配線パターンと前記表示ユニットの前記画素配列パターンとが重畳されるように、前記表示ユニットに設置されるものであり、
3次元形状の前記2つの配線部の配線パターンを視点に垂直な平面に射影して、射影配線パターンに含まれるメッシュ状の規則的な配線パターン、又は該規則的な配線パターン及びこれに対して不規則性が付与されたメッシュ状の不規則配線パターンの透過率画像データを求め、前記規則的な配線パターンを重ね合わせた合成配線パターンの透過率画像データを取得し、
かつ、前記表示ユニットの前記複数色の各色の前記画素配列パターンを同一の前記平面に射影して、各色の射影画素配列パターンの明度画像データを取得し、
前記視点において、前記合成配線パターンの透過率画像データ及び前記射影画素配列パターンの明度画像データに対して2次元フーリエ変換を行い、前記合成配線パターンの透過率画像データの2次元フーリエスペクトルの複数の第1スペクトルピークの第1ピーク周波数及び第1ピーク強度と、各色毎に、前記複数色の各色の前記射影画素配列パターンの明度画像データの2次元フーリエスペクトルの複数の第2スペクトルピークの第2ピーク周波数及び第2ピーク強度とを算出し、
算出された前記配線パターンの前記第1ピーク周波数及び前記第1ピーク強度と、前記複数色のそれぞれの前記副画素配列パターンの前記第2ピーク周波数及び前記第2ピーク強度とからそれぞれ前記複数色の各色のモアレの周波数及び強度を算出し、
算出された各色の前記モアレの周波数及び強度の中から、前記表示ユニットの表示解像度に応じて規定される周波数閾値以下の周波数及び第1強度閾値以上の強度を持つモアレを選び出し、
選び出されたそれぞれの各色のモアレの周波数における前記モアレの強度に人間の視覚応答特性を観察距離に応じて作用させてそれぞれ各色のモアレの評価値を得、
得られた各色毎のモアレの評価値からモアレの評価指標を算出し、
算出された前記モアレの評価指標が所定値以下である前記合成配線パターンを構成する前記2つの配線部の少なくとも一方の配線部の射影前の前記メッシュ状の配線パターンを持つ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。 - 表示装置の表示ユニット上に設置され、3次元形状の透明基体の両側、若しくは片側に配置される3次元形状の2つの配線部を有する導電性フィルムの評価方法であって、
前記2つの配線部の少なくとも一方の配線部は、複数の金属細線よりなる複数の開口部が配列されたメッシュ状の配線パターンを有し、
前記表示ユニットは、互いに異なる少なくとも3色の複数色の光を射出する複数の副画素を含む画素の画素配列パターンで配列されてなり、
前記導電性フィルムは、前記2つの配線部の配線パターンと前記表示ユニットの前記画素配列パターンとが重畳されるように、前記表示ユニットに設置されるものであり、
3次元形状の前記2つの配線部の配線パターンを視点に垂直な平面に射影して、前記2つの配線部の配線パターンが合成された合成配線パターンとして得られた射影配線パターンに少なくとも含まれる、前記開口部の形状が異なる2種類以上の開口形状であり、その頂点の数が2種類以上となる多角形状となる、不規則性が付与されたメッシュ状の不規則配線パターンの透過率画像データを求め、前記不規則配線パターンを含む前記合成配線パターンの透過率画像データを取得し、
かつ、前記表示ユニットの前記複数色の各色の前記画素配列パターンを同一の前記平面に射影して、各色の射影画素配列パターンの明度画像データを取得し、
前記視点において、前記合成配線パターンの透過率画像データ及び前記射影画素配列パターンの明度画像データに対して2次元フーリエ変換を行い、前記合成配線パターンの透過率画像データの2次元フーリエスペクトルの複数の第1スペクトルピークの第1ピーク周波数及び第1ピーク強度と、各色毎に、前記複数色の各色の前記射影画素配列パターンの明度画像データの2次元フーリエスペクトルの複数の第2スペクトルピークの第2ピーク周波数及び第2ピーク強度とを算出し、
算出された前記合成配線パターンの前記第1ピーク周波数及び前記第1ピーク強度と、前記複数色のそれぞれの前記射影副画素配列パターンの前記第2ピーク周波数及び前記第2ピーク強度とからそれぞれ前記複数色の各色のノイズの周波数及び強度を算出し、
算出された各色の前記ノイズの周波数及び強度の中から、前記表示ユニットの表示解像度に応じて規定される周波数閾値以下の周波数及び第1強度閾値以上の強度を持つノイズを選び出し、
選び出されたそれぞれの各色のノイズの周波数における前記ノイズの強度に人間の視覚応答特性を観察距離に応じて作用させてそれぞれ各色のノイズの評価値を得、
得られた各色毎のノイズの評価値からノイズの評価指標を算出し、
算出された前記ノイズの評価指標が所定値以下である前記合成配線パターンを構成する前記2つの配線部の少なくとも一方の配線部の射影前の前記メッシュ状の配線パターンを持つ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。
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