JPWO2014097921A1 - 表示装置及び導電性フイルムのパターンの決定方法 - Google Patents
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Abstract
Description
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、第2の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、新たな第2の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、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。
特許文献2に開示のタッチパネルでは、絶縁層を介して両側に交差するように設けられる2種の金属(不透明な導電性材料)製検出用配線によって囲まれる複数のダミー配線領域に、孤立配線を検出用配線に平行又は垂直に、若しくは45°傾けて配置して、2種の検出用配線からなる検出用配線領域と、ダミー配線領域との間に切断部(ブレーク)を形成して両者を分離している。
こうして、特許文献2では、応答速度が速く、表示ムラやモアレを低減でき、視認性が高くて大型化が容易なタッチパネルを得ることができるようにしている。
こうして、特許文献3では、網目密度のバラツキ(網目の偏り)が生じ、視認性が低下するのを防止し、視認性を向上させることができると共に、効率よく製造することができる面状体及びタッチスイッチを提供することができるとしている。
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イルムに適用する場合、メッシュ状導体配線に複数の切断部(ブレーク)を設ける必要があるが、これらの切断部を設けると、メッシュ状導体配線の配線パターンの空間周波数特性が変化してしまうという問題や、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。
このため、モアレ視認性に優れたパターンを設計する為には、切断部(ブレーク)を考慮した設計が重要であるが、この従来技術には、その点には何ら触れられていない。
さらに、特許文献3では、導電部領域と非導電部領域との間を絶縁するために、網目状電極の導体線を切断する複数の切断部は、網目状電極の導体線の交差部に設けられる。このため、これらの切断部は、網目状電極に基本的に規則的に設けられることになるため、この規則的な断線の周期が、視認されるモアレに影響し、モアレの視認性を十分に向上できないという問題があった。
特に、タッチパネルが大サイズ(大型)化されると、金属等の不透明な導電性材料の使用が必要となるが、所定の、若しくは高い分解能が要求されるために、モアレの視認性が大きく問題となる。
このような導電性フィルムをタッチパネルに用いる場合には、上述した特許文献2及び3等に記載の従来技術のタッチパネル用導電性フイルムと同様に、メッシュ状配線の解像度を確保する検出用配線領域とダミー配線領域とを区切る複数の断線部(切断部:ブレーク)をメッシュ状配線に設けて複数の断線を付加する必要がある。これらの断線部は、上記従来技術のように、タッチパネルに要求される特定の解像度を満足させる為、また、解像度領域の静電容量を一定にすることを目的に、一般的には規則的に付与される。しかしながら、この規則的な断線の周期が、モアレが視認される要因となってしまうという問題があった。このように、規則的な断線の周期は、視認されるモアレに影響し、モアレの視認性を十分に向上できないという問題が発生するが、本出願人が先に提案した技術でも、上記従来技術でも、そのいずれも、その点に触れられていない。
また、本発明は、特に、表示装置の表示ユニット上に設置される導電性フイルムの金属細線からなるメッシュパターンを持つメッシュ状配線が複数の断線部を持つ場合であっても、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を提供することを目的とする。
さらに、本発明は、特に、複数の断線部を持つメッシュ状配線を有する透明導電性フイルムを大サイズ化、高解像度化が必要な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イ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を提供することを目的とする。
ここで、図17(A)及び(B)は、それぞれ、ブレーク(断線部)がなく、モアレの視認性が適正化されたメッシュパターン(ブレークなし)及び規則的な周期のブレークを持つメッシュパターン(ブレークあり)の場合の空間周波数特性を示す図である。図17(A)及び(B)から、規則的な周期のブレークを持つメッシュパターンでは、スペクトル強度はそれほど高いわけではないが、スペクトルピークの数が、増加していることが分かる。
このように、本発明者は、図17(A)及び(B)より、ブレークの有無によって、メッシュパターンの空間周波数特性が変化しており、この変化がモアレの視認性に影響を与えていることから、モアレ視認性に優れたパターンを設計する為には、ブレークを考慮した設計が重要であることを知見し、本発明に至ったものである。
ここで、メッシュ状配線は、複数の金属細線により連続するようにメッシュ状に形成された電極配線パターンを備える電極部と、複数の金属細線によりメッシュ状に形成され、複数の断線部を持ち、非連続である非電極配線パターンを備え、電極部と絶縁されている非電極部とを有し、メッシュ状配線のメッシュパターンは、電極部の電極配線パターンと、この電極配線パターンと絶縁されている非電極部の非電極配線パターンからなり、メッシュパターンの空間周波数特性は、少なくとも正面観察時の、複数の断線部を含めたメッシュパターンの空間周波数特性であることが好ましい。
また、モアレの周波数及びスペクトル強度は、得られたメッシュパターンの空間周波数特性から、メッシュパターンの透過率周期画像データの2次元フーリエスペクトルの複数のスペクトルピークの内、そのピーク強度が常用対数で−4.5以上となるスペクトルピークを抽出し、抽出された全ての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と共に、得られた画素配列パターンの空間周波数特性から、画素配列パターンの透過率周期画像データの2次元フーリエスペクトルの複数のスペクトルピークの内、そのピーク強度が常用対数で−4.5以上となるスペクトルピークを抽出し、抽出された全ての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し、こうして算出されたメッシュパターンのピーク周波数及びピーク強度と画素配列パターンのピーク周波数及びピーク強度とからそれぞれ算出されることが好ましい。
また、上記第2の態様において、モアレの周波数として、メッシュ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ピーク周波数同士の差分を求め、モアレのスペクトル強度として、メッシュ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2組のベクトル強度の積を求めることが好ましい。
また、上記第1の態様及び第2の態様において、ピーク強度は、ピーク位置周辺の複数画素内の強度の和であることが好ましく、また、メッシュパターン及び画素配列パターンの透過率周期画像データで規格化されたものであることが好ましい。
また、非電極部の非電極配線パターンは、電極部を除く領域内に複数の金属細線によりメッシュ状に形成されていることが好ましい。
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。
上記目的を達成するために、本発明の第5の態様に係るタッチパネル表示装置は、第4の態様に係る表示装置と、表示装置の導電性フイルムの上側に配置され、導電性フイルムの反対側にタッチ面を備える透明基板を有することを特徴とする。
特に、本発明によれば、複数の断線部を持つメッシュ状配線を有する透明導電性フイルムを大サイズ化、高解像度化が必要な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イ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。
以下では、本発明に係る導電性フイルムについて、メッシュ状配線に断線部を備えるタッチパネル用の導電性フイ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、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 Electro
Luminescence 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イルムであれば、どのようなものでも良く、例えば、メッシュ状配線に断線部を備えていれば、電磁波シールド用の導電性フイルム等であっても良いのはもちろんである。
配線層16は、複数の金属細線14からなるメッシュ状配線22を備えるものである。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。
ここで、図示例の電極部22aの電極配線パターン24aは、X電極を構成する電極パターンであるが、本発明はこれに限定されず、静電容量式タッチセンサ(パネル)に用いられる電極パターンであれば、どのようなものでも良く、例えば、ストライプ電極、バーアンドストライプ電極、ダイヤモンド電極、スノーフレーク電極等の従来公知の電極パターンであっても良い。
以上から、メッシュ状配線22のメッシュパターン24は、複数の断線部26を含むメッシュパターンとなる。なお、本発明の導電性フィルム10のメッシュ状配線22のメッシュパターン24に必要な構成については、後述する。
保護層20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。保護層20の屈折率n1は、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、保護層20に対する透明基体12の相対屈折率nr1は1に近い値となる。
相対屈折率nr1の範囲をこの範囲に限定して、透明基体12と保護層20との部材間の光の透過率を制御することにより、モアレの視認性をより向上させ、改善することができる。
図5及び図6は、それぞれ本発明の第2の実施形態に係る導電性フイルムの一方の側、即ち下側の第2配線層の一例を模式的に示す平面図、及び部分拡大平面模式図であり、そのメッシュパターンの複数の断線部の一例を模式的に示し、図7は、図6に示す導電性フイルムの模式的部分断面図である。なお、図5においては、理解を容易にするために、導電性フイルムのメッシュ状配線の電極部を斜線領域として、ダミー電極部を一点鎖線で囲まれた領域として示している。また、図6においては、理解を容易にするために、導電性フイルムのメッシュ状配線のメッシュパターンの内、電極配線パターンを太線で、ダミー電極パターンを細線で示しているが、これらは、同一の不透明な金属細線で形成されるのものであり、太さに違いが無いのはもちろんである。
なお、図7に示す本第2の実施形態の導電性フイルムの他方の側、即ち上側の第1配線層の平面図は、図1〜図3に示す本第1の実施形態の導電性フイルムの平面図と同様であるのでここでは省略する。
なお、上述したように、透明基体12は絶縁性材料からなり、第2配線層16bは、第1配線層16aと電気的に絶縁された状態下にある。また、第1、第2配線層16a及び16bは、それぞれ図4に示す導電性フィルム10の配線層16と同様の材料で同様に形成することができる。
ここでは、導電性フイルム11の第1配線層16aは、図1〜図4に示す導電性フイルム10の配線層16と同一の構成を有するので、その詳細な説明は省略する。
図5及び図6に示すように、第2配線層16bは、複数の金属細線14からなるメッシュ状配線28を備えるものである。
メッシュ状配線28は、図1〜図3に示すメッシュ状配線22と同様に、詳細には、2方向の複数の金属細線14を交差するように配線した配線パターン、即ち、複数の金属細線14をメッシュ状に配列したメッシュパターン30を有する。図示例においては、メッシュパターン30によって形成される開口部29のメッシュ形状は菱形であり、ダイヤモンドパターンと呼ぶことができる。なお、メッシュ状配線28のメッシュパターン30の開口部29は、図1〜図3に示すメッシュ状配線22のメッシュパターン24の開口部23と同様のメッシュ形状を有するものであるので、その詳細な説明は省略する。
ここで、図示例のダミー電極部28bのダミー電極配線パターン30bは、ライン状であり、電極部22aの電極配線パターン24aは、ストライプ電極を構成する電極パターンであるが、本発明はこれに限定されず、静電容量式タッチセンサ(パネル)に用いられる電極パターンであれば、どのようなものでも良く、例えば、X電極、バーアンドストライプ電極、ダイヤモンド電極、スノーフレーク電極等の従来公知の電極パターンであっても良い。
以上から、メッシュ状配線28のメッシュパターン30は、複数の断線部26を含むメッシュパターンとなる。なお、本発明の導電性フィルム11のメッシュ状配線28のメッシュパターン30に必要な構成については、後述する。
また、第2保護層20bは、第2配線層16bの金属細線14を被覆するように、第2接着層18bによって第2配線層16bの略全面に接着されている。
ここで、第1接着層18a及び第2接着層18bは、それぞれ図4に示す導電性フィルム10の接着層18と同様の材料で同様に形成することができるが、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、第1保護層20a及び第2保護層20bは、それぞれ図4に示す導電性フィルム10の保護層20と同様の材料で同様に形成することができるが、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。
ここで、相対屈折率nr2及び相対屈折率nr3は、上述した相対屈折率nr1と同様に、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nr2、及び相対屈折率nr3の範囲をこの範囲に限定することにより、相対屈折率nr1の範囲の限定と同様に、モアレの視認性をより向上させることができる。
ここで、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メッシュパターンとは、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1又は2以上の1群のメッシュパターンを言う。なお、本発明では、最適化された2以上の1群のメッシュパターンにおいても、最も知覚されないメッシュパターンから知覚されにくいメッシュ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つのメッシュパターンを決定することもできる。
なお、本発明において、対象とするモアレの周波数が3サイクル/mm以下であることが好ましい。その理由は、官能評価上、問題となるモアレの周波数は、3サイクル/mm以内のものであることが経験的に分かっているからである。
なお、複数の断線部を含むメッシュパターンを持つ導電性フィルムにおいて、複数の断線部が接続された(断線部を含まない)場合のメッシュパターンのモアレの視認性が適正化されている時、メッシュパターンの内のダミー電極配線パターンは、複数の断線部がランダムに配置されたランダム配線パターンとすることにより、モアレの視認性を向上させることができる。
なお、モアレの視認性が適正化されている断線部を含まないメッシュパターンとしては、上記明細書に記載のものに限定されず、従来公知の、モアレの視認性が適正化されている断線部を含まないメッシュパターンであっても良いし、本出願人の出願に係る特願2011−221432号、特願2011−221434号、特願2012−82706号及び特願2012−166946号等に記載のメッシュパターンを適用すればよい。
なお、所定のBMパターンに対するメッシュパターンのモアレ視認性の最適化の詳細については、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8にその一部を示すように、表示ユニット31には、複数の画素32がマトリクス状に配列されて所定の画素配列パターンが構成されている。1つの画素32は、3つの副画素(赤色副画素32r、緑色副画素32g及び青色副画素32b)が水平方向に配列されて構成されている。1つの副画素は垂直方向に縦長とされた長方形状とされている。画素32の水平方向の配列ピッチ(水平画素ピッチPh)と画素32の垂直方向の配列ピッチ(垂直画素ピッチPv)は略同じとされている。つまり、1つの画素32とこの1つの画素32を囲むブラックマトリクス(BM)34(パターン材)にて構成される形状(網掛けにて示す領域36を参照)は正方形となっている。また、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8に示す表示ユニット31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。
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。
図10は、本発明の導電性フイルムのメッシュパターンの決定方法の一例を示すフローチャートである。
なお、ここでは、メッシュパターン62及びBMパターン38の透過率画像データのサイズを規定し、例えば、5020(画素)×2423(画素)とした。また、後述する手順2のFFT処理時の周期のアーティファクトを防ぐ、若しくは低減するため、連続性が保たれるように繰り返し周期で切り出すことが好ましい。例えば、画像サイズは、4画像分の領域内の画像とするのが好ましい。
即ち、図10に示すように、ステップS12において、ステップS10で作成したメッシュパターン62及びBMパターン38の各透過率画像データに対して2DFFT処理を行い、少なくとも正面観察時の、断線部(ブレーク)26を含めたメッシュパターン62及びBMパターン38の各空間周波数特性(2次元フーリエスペクトル)を取得する。この際、メッシュパターン62及びBMパターン38の各透過率画像データの2次元フーリエスペクトルは、複素数(位相情報含む)で表されるが、スペクトル(複素数)を画像サイズ(縦×横(pix2))で割算して規格化する。画像サイズ(pix2)で規格化されたスペクトルは、例えば、スペクトル(複素数)/画像サイズ(5020×2433pix2)で与えられる。
即ち、図10に示すように、ステップS14において、ステップS12で取得したメッシュパターン62の空間周波数特性とBMパターン38の空間周波数特性とから、両空間周波数特性の畳み込み(積分)で表されるモアレの周波数及びスペクトル強度を算出する。
なお、このステップ14のモアレの周波数及びスペクトル強度の算出は、以下のステップ16及び18によって行うことができる。
ここでは、2次元フーリエスペクトルのスペクトル強度は、複素数の絶対値、人の視覚に合わせる為、常用対数で定義する。
この時点で得られた情報は、スペクトルのピーク値の空間周波数fx、fy、複素数(a+bi)情報である。なお、ここでは、ピーク強度は、絶対値として取り扱う。
なお、図12(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12(A)及び(B)に示す結果から、メッシュパターン62及びBMパターン38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とを算出する。即ち、図12(A)及び(B)にそれぞれ示すメッシュパターン62及びBMパターン38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、ピーク周波数の取得において、ピークの算出には、メッシュパターン62及びBMパターン38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、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13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13は、BMパターン38の場合の周波数ピーク位置を示すグラフであるが、メッシュパターン62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、画像サイズで規格化するのが好ましい。上述した例では、上述したように、画像サイズ(5020×2433pix2)で規格化しておくのが好ましい(パーセバルの定理)。
実空間においては、モアレは、本来、メッシュパターン62とBMパターン38との透過率周期画像データの掛け算によって起こるため、空間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S16において、メッシュパターン62及びBMパターン38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スペクトル強度(絶対値)とすることができる。
こうして求められたモアレの周波数及びモアレのスペクトル強度は、ステップS12で取得したメッシュパターン62とBMパターン38の各空間周波数特性との畳み込み積分の結果と言うことができる。
なお、メッシュパターン62及びBMパターン38の両2次元フーリエスペクトルのスペクトルピークは、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、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。
図15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、モアレのスペクトル強度は、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。
即ち、図10に示すように、ステップS20において、ステップS18(S14)で算出されたモアレの周波数の内の最低の周波数を求め、モアレの最低の周波数のスペクトル強度を求める。ここで、考慮するモアレの周波数は、3cycle/mm以内のデータのみである。即ち、ステップS18(S14)で算出されたモアレの周波数の内、3cycle/mm以内のモアレの周波数を用いて序列を付け、最低となるモアレの周波数を求め、そのスペクトル強度を求める。
なお、モアレの視認性の判定等においては、モアレの周波数及びスペクトル強度に、人間の標準視覚応答特性を表す、ドゥーリー・ショー(Dooley Shaw)関数等を基礎とする視覚伝達関数(VTF;Visual Transfer Function)を畳み込むことが行われているが、本発明では、VTFを使用しない。その理由は、VTFが観察距離に依存する関数である為であり、本発明の導電性フィルムが適用されるタッチパネル等を含む表示装置では、観察距離を固定することは実際の観察時には行われない為である。
なお、多数のメッシュパターン62について、後述する実施例のダミー電極部22bの複数の断線部26を持つダミー電極配線パターン24bの異なる複数のサンプルでモアレの最低周波数のスペクトル強度を求め、3名の研究員がメッシュパターン62とモアレの最低周波数のスペクトル強度とを評価した処、後述する表1に示すように、モアレの最低周波数のスペクトル強度が常用対数で−3.8以下(真数で10−3.8以下)では、官能評価でもモアレは視認されずAであり、そのスペクトル強度が常用対数で−3.8超−3.6以下(真数で10−3.8超10−3.6以下)では、官能評価でモアレはわずかに視認されるが気にならない程度でBであるが、そのスペクトル強度が、常用対数で−3.6超(真数で10−3.6超)では、官能評価でモアレが視認されてC(使用不可)であった。
したがって、本発明では、モアレの最低周波数のスペクトル強度を、常用対数で−3.6以下(真数で10−3.6以下)に限定する。
ここで、更新される新たな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、メッシュパターンの透過率画像データ、詳しくは、ダミー電極配線パターン24bの複数の断線部(ブレーク)26の位置、ピッチ、幅のいずれか1つ以上を変化させても良いし、メッシュパターン自体の形状やサイズを変更するようにしても良い。更には、これらにランダム性を持たせても良い。
こうして、本発明の導電性フイルムのメッシュパターンの決定方法は終了し、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、モアレの視認性に優れた、最適化された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。
なお、参考例として、断線部を含まないメッシュ状配線のメッシュパターンをシミュレーションサンプルとして作成した。
上記の比較例1を基準として、断線部84の長さ、位置、配置、数を変えて、実施例1〜6及び比較例2〜4のメッシュパターンをシミュレーションサンプルとして作成した。
ここで、比較例1のメッシュパターン70においては、断線部(ブレーク)82の長さ(ブレーク長、又はブレーク間隔)を20μmとした。
これに対し、実施例1及び2のメッシュパターンは、それぞれ、比較例1のメッシュパターン70に対して、断線部(ブレーク)84の長さ(ブレーク長、又はブレーク間隔)を変更したものであり、比較例1での20μmから、実施例1では5μmに、実施例2では10μmとした以外は、実施例1及び2共に、比較例1のメッシュパターン70と同様であった。
実施例3では、4つのダミー電極76a、76b、76c及び76dのダミー電極配線パターン78の1つの菱形のメッシュ形状の4辺において、断線部84の位置を、比較例1の中心位置から中心位置以外のランダムな位置に変更したもので、このパターンが、他の菱形のメッシュ形状において繰り返される配線パターンであった。
実施例4では、ダミー電極配線パターン78の全ての菱形のメッシュ形状の4辺において、断線部84の位置を、比較例1の中心位置から全くランダムに位置を変更したものであった。
実施例5では、ダミー電極配線パターン78の全ての菱形のメッシュ形状の4辺のみならず電極配線パターン74とダミー電極配線パターン78との間の各辺においても、断線部84の位置を、比較例1の中心位置から全くランダムに位置を変更したものであった。
実施例6では、比較例1のメッシュパターン70において、4つのダミー電極76a、76b、76c及び76dのダミー電極配線パターン78から全ての断線部84を無くして接続し、電極配線パターン74とダミー電極配線パターン78との間の各辺における断線部84のみに変更したものであった。
比較例2は、全てのダミー電極配線パターン78において、行方向(図16において水平方向:xy座標のx方向)の断線部84を半減して金属細線82の1ラインおきに設けたものであった。
比較例3は、全てのダミー電極配線パターン78において、列方向(図16において垂直方向:xy座標のy方向)の断線部84を半減して金属細線82の1ラインおきに設けたものであった。
比較例4は、全てのダミー電極配線パターン78において、列方向(図16において垂直方向:xy座標のy方向)の断線部84を半減して金属細線82の1ラインおきに設けたものであった。
比較例5は、全てのダミー電極配線パターン78において、1ライン方向((図16において交差する金属細線82一方の側)のみに、断線部84を設けたものであった。
なお、表示ユニット31のBMパターン38を構成する画素のサイズは、解像度が250dpiであるので、102μm×102μmであり、副画素のサイズは、26μm×78μmであった。
その結果を表1に示す。
なお、可能評価結果は、3名の研究員において、モアレが視認されないものをAと評価し、モアレはわずかに視認されるが気にならない程度であるものをBと評価し、モアレが視認されるものをCと評価した。
以上から、本発明の効果は明らかである。
12 透明基体
14、82 金属製の細線(金属細線)
16、16a、16b 配線層
18、18a、18b 接着層
20、20a、20b 保護層
22、28 メッシュ状配線
22a、28a 電極部
22b、28b ダミー電極部(非電極部)
23、29、80 開口部
24、30、62,70 メッシュパターン
24a、30a、74 電極配線パターン
24b,30b、78 ダミー電極配線パターン
26、84 断線部(ブレーク)
31 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
72 X電極
76a、76b、76c、76d ダミー電極
ここで、更新される新たな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、新たに作成された場合には、メッシュパターンの透過率画像データ、詳しくは、ダミー電極配線パターン24bの複数の断線部(ブレーク)26の位置、ピッチ、幅のいずれか1つ以上を変化させても良いし、メッシュパターンの自体の形状やサイズを変更するようにしても良い。更には、これらにランダム性を持たせても良い。
Claims (17)
- 表示装置の表示ユニット上に設置される導電性フイルムであって、
透明基体と、
前記透明基体の少なくとも一方の面に形成され、パターニングされた複数の金属細線からなるメッシュパターンを持つメッシュ状配線と、を有し、
前記メッシュ状配線の前記メッシュパターンは、前記表示ユニットの画素配列パターンに重畳されており、
少なくとも正面観察時の、前記メッシュパターンの空間周波数特性と、前記表示ユニットの前記画素配列パターンの空間周波数特性との畳み込みで表されるモアレの最低の周波数のスペクトル強度が、常用対数で−3.6以下となることを特徴とする導電性フイルム。 - 前記メッシュ状配線は、前記複数の金属細線により連続するようにメッシュ状に形成された電極配線パターンを備える電極部と、前記複数の金属細線によりメッシュ状に形成され、複数の断線部を持ち、非連続である非電極配線パターンを備え、前記電極部と絶縁されている非電極部とを有し、
前記メッシュ状配線の前記メッシュパターンは、前記電極部の前記電極配線パターンと、この電極配線パターンと絶縁されている前記非電極部の前記非電極配線パターンからなり、
前記メッシュパターンの空間周波数特性は、少なくとも正面観察時の、前記複数の断線部を含めた前記メッシュパターンの空間周波数特性である請求項1に記載の導電性フイルム。 - 前記モアレの周波数は、前記メッシュパターンの前記空間周波数特性のスペクトルピークのピーク周波数と前記画素配列パターンの前記空間周波数特性のスペクトルピークのピーク周波数との差分で与えられ、前記モアレのスペクトル強度は、前記メッシュパターンの前記スペクトルピークのピーク強度と前記画素配列パターンの前記スペクトルピークのピーク強度との積で与えられる請求項1又は2に記載の導電性フイルム。
- 前記ピーク強度は、前記ピーク位置周辺の複数画素内の強度の和である請求項3に記載の導電性フイルム。
- 前記ピーク強度は、前記メッシュパターン及び前記画素配列パターンの透過率周期画像データで規格化されたものである請求項1〜4のいずれか1項に記載の導電性フイルム。
- 表示装置の表示ユニット上に設置される導電性フイルムであって、
透明基体と、
前記透明基体の少なくとも一方の面に形成され、一面にパターニングされた複数の金属細線からなるメッシュパターンを持つメッシュ状配線と、を有し、
前記メッシュ状配線は、前記複数の金属細線により連続するようにメッシュ状に形成された電極配線パターンを備える電極部と、前記複数の金属細線によりメッシュ状に形成され、複数の断線部を持ち、非連続である非電極配線パターンを備え、前記電極部と絶縁されている非電極部とを有し、
前記メッシュ状配線の前記メッシュパターンは、前記電極部の前記電極配線パターンと、この電極配線パターンと絶縁されている前記非電極部の前記非電極配線パターンからなり、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、
前記非電極部の前記非電極配線パターンの前記複数の断線部が接続された場合の前記メッシュ状配線の前記メッシュパターンは、モアレが視認されないものであり、
前記非電極部の前記非電極配線パターンは、前記複数の断線部がランダムに配置されたランダム配線パターンであることを特徴とする導電性フイルム。 - 前記モアレの周波数が3サイクル/mm以下である請求項1〜6のいずれか1項に記載の導電性フイルム。
- 前記非電極部の前記非電極配線パターンは、前記電極部を除く領域内に前記複数の金属細線によりメッシュ状に形成されている請求項1〜7のいずれか1項に記載の導電性フイルム。
- 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1〜8のいずれか1項に記載の導電性フイルム。
- 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1〜9のいずれか1項に記載の導電性フイルムとを備えることを特徴とする表示装置。 - 請求項10に記載の表示装置と、
前記表示装置の前記導電性フイルムの上側に配置され、前記導電性フイルムの反対側にタッチ面を備える透明基板を有することを特徴とするタッチパネル表示装置。 - 表示装置の表示ユニット上に設置され、パターニングされた複数の金属細線により連続するようにメッシュ状に形成されたメッシュパターンを持つメッシュ状配線が形成された導電性フイルムのメッシュパターンの決定方法であって、
前記メッシュパターンの透過率周期画像データと、前記メッシュパターンが重畳される、前記表示ユニットの画素配列パターンの透過率周期画像データとを取得し、
取得された前記メッシュパターンの透過率周期画像データ及び前記画素配列パターンの透過率周期画像データに対して2次元フーリエ変換を行い、少なくとも正面観察時の、前記メッシュパターンの空間周波数特性及び前記画素配列パターンの空間周波数特性を得、
得られた前記メッシュパターンの空間周波数特性と前記画素配列パターンの空間周波数特性とから、両者の畳み込みで表されるモアレの周波数及びスペクトル強度を算出し、
算出された前記モアレの周波数の内の最低の周波数を求め、そのスペクトル強度を、常用対数で−3.6と比較し、
常用対数で定義される前記モアレのスペクトル強度が−3.6以下であるとき、前記メッシュパターンを前記導電性フィルムのメッシュパターンとして設定し、前記モアレのスペクトル強度が−3.6超であるとき、前記メッシュパターンの透過率周期画像データを新たなメッシュパターンの透過率周期画像データに変更して、前記空間周波数特性の取得、前記モアレの周波数及びスペクトル強度の算出、及び前記モアレの最低の周波数のスペクトル強度と−3.6との比較の各ステップを前記モアレの最低の周波数のスペクトル強度が−3.6以下になるまで繰り返すことを特徴とする導電性フイルムのメッシュパターンの決定方法。 - 前記メッシュ状配線は、前記複数の金属細線により連続するようにメッシュ状に形成された電極配線パターンと、前記複数の金属細線によりメッシュ状に形成され、複数の断線部を持ち、前記電極配線パターンと非連続で絶縁されている非電極配線パターンとを備える前記メッシュパターンを持ち、
前記メッシュパターンの透過率周期画像データは、前記複数の断線部を持つ前記非電極配線パターンとを備える前記メッシュパターンの透過率周期画像データであり、
前記メッシュパターンの前記空間周波数特性は、少なくとも正面観察時の、前記複数の断線部を含めた前記メッシュパターンの空間周波数特性である、請求項12に記載の導電性フイルムのメッシュパターンの決定方法。 - 前記モアレの周波数及びスペクトル強度は、
得られた前記メッシュパターンの前記空間周波数特性から、前記メッシュパターンの透過率周期画像データの2次元フーリエスペクトルの複数のスペクトルピークの内、そのピーク強度が常用対数で−4.5以上となるスペクトルピークを抽出し、抽出された全ての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と共に、
得られた前記画素配列パターンの前記空間周波数特性から、前記画素配列パターンの透過率周期画像データの2次元フーリエスペクトルの複数のスペクトルピークの内、そのピーク強度が常用対数で−4.5以上となるスペクトルピークを抽出し、抽出された全ての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し、
こうして算出された前記メッシュパターンの前記ピーク周波数及び前記ピーク強度と前記画素配列パターンの前記ピーク周波数及び前記ピーク強度とからそれぞれ算出される請求項12または13に記載の導電性フイルムのメッシュパターンの決定方法。 - 前記モアレの周波数として、前記メッシュパターンの前記ピーク周波数と前記画素配列パターンの前記ピーク周波数とのピーク周波数同士の差分を求め、
前記モアレのスペクトル強度として、前記メッシュパターンの前記ピーク強度と前記画素配列パターンの前記ピーク強度との2組のベクトル強度の積を求める請求項14に記載の導電性フイルムの配線パターンの決定方法。 - 前記モアレの周波数が3サイクル/mm以下である請求項12〜15のいずれか1項に記載の導電性フイルムのメッシュパターンの決定方法。
- 前記非電極配線パターンは、前記電極配線パターンが形成されていない領域内に前記複数の金属細線によりメッシュ状に形成されている請求項12〜16のいずれか1項に記載の導電性フイルムのメッシュパターンの決定方法。
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