KR101708780B1 - 도전성 필름, 그것을 구비하는 표시 장치 및 도전성 필름의 패턴 결정 방법 - Google Patents

도전성 필름, 그것을 구비하는 표시 장치 및 도전성 필름의 패턴 결정 방법 Download PDF

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Abstract

이 도전성 필름은 그 배선 패턴의 투과율 화상 데이터의 2차원 푸리에 스펙트럼의 피크 주파수 및 피크 강도와, 화소 배열 패턴의 투과율 화상 데이터의 2차원 푸리에 스펙트럼의 피크 주파수 및 피크 강도로부터 각각 산출되는 모아레의 주파수 정보 및 강도 정보에 인간의 시각 응답 특성을 작용시켜 얻어진 모아레의 주파수 및 강도에 대하여, 모아레의 주파수가 시각 응답 특성에 따라 정해지는 소정의 주파수 범위에 들어가는 모아레의 강도의 합이 소정값 이하인 배선 패턴을 갖는 것이며, 모아레의 발생을 억제할 수 있어 시인성을 대폭 향상시킬 수 있다.

Description

도전성 필름, 그것을 구비하는 표시 장치 및 도전성 필름의 패턴 결정 방법{CONDUCTIVE FILM, DISPLAY DEVICE EQUIPPED WITH SAME, AND METHOD FOR DETERMINING PATTERN OF CONDUCTIVE FILM}
본 발명은 도전성 필름, 그것을 구비하는 표시 장치 및 도전성 필름의 패턴 결정 방법에 관한 것이다.
표시 장치(이하, 디스플레이라고도 한다)의 표시 유닛 상에 설치되는 도전성 필름으로서, 예를 들면 전자파 실드용 도전성 필름이나 터치 패널용 도전성 필름 등을 들 수 있다(예를 들면, 특허문헌 1 및 2 참조).
본 출원인의 출원에 의한 특허문헌 1에서는, 예를 들면 디스플레이의 화소 배열 패턴[예를 들면, 블랙 매트릭스(이하, BM이라고도 한다) 패턴] 등의 제 1 패턴 및, 예를 들면 전자파 실드 패턴 등의 제 2 패턴 각각의 패턴 데이터의 2차원 푸리에 스펙트럼(2DFFT)(Sp)의 스펙트럼 피크 사이의 상대 거리가 소정의 공간 주파수, 예를 들면 8cm-1을 초과하고 있는 제 2 패턴 데이터에 의해 생성되는 제 2 패턴을 자동적으로 선정하는 것을 개시하고 있다.
또한, 특허문헌 1에서는 상술한 상대 거리가 소정의 공간 주파수를 초과하고 있지 않을 경우에는 제 2 패턴 데이터의 회전 각도, 피치, 패턴폭 중 어느 1개 이상을 변화시켜 새로운 제 2 패턴 데이터를 생성하는 것을 상술한 상대 거리가 소정의 공간 주파수를 초과할 때까지 반복하는 것도 개시하고 있다.
이와 같이 해서, 특허문헌 1에서는 모아레의 발생을 억제할 수 있고, 표면 저항률의 증대나 투명성의 열화도 회피할 수 있는 전자파 실드 패턴을 자동적으로 선정할 수 있도록 하고 있다.
한편, 본 출원인의 출원에 의한 특허문헌 2에서는 다각형상의 메쉬를 복수 구비하는 메쉬 패턴을 갖는 투명 도전막으로서 각 메쉬의 중심 스펙트럼에 관해서 소정의 공간 주파수, 예를 들면 인간의 시각 응답 특성이 최대 응답의 5%에 상당하는 공간 주파수보다 높은 공간 주파수 대역측에 있어서의 평균 강도가 소정의 공간 주파수보다 낮은 공간 주파수 대역측에 있어서의 평균 강도보다 커지도록 메쉬 패턴이 형성되어 있는 투명 도전막을 개시하고 있다.
이와 같이 해서, 특허문헌 2에서는 패턴에 기인하는 노이즈 입자 형상 느낌을 저감 가능해서 관찰 대상물의 시인성을 대폭 향상할 수 있음과 아울러, 단재 후에도 안정된 통전성을 갖는 투명 도전막을 제공할 수 있다고 하고 있다.
일본 특허 공개 2009-117683 호 공보 일본 특허 공개 2011-216379 호 공보
그런데, 특허문헌 1은 도전성 필름의 배선 패턴을 생성할 때 디스플레이의 BM(블랙 매트릭스)/배선 패턴의 주파수 정보만으로 모아레 주파수를 제어하여 시인성이 뛰어난 배선 패턴을 제공하는 기술이지만, 모아레가 시인되는/되지 않는 판정을 주파수에만 의존하고 있기 때문에 특허문헌 1에 있어서 모아레가 시인되지 않는다고 판정되는 주파수의 경우에 있어서도 사람의 모아레의 지각은 주파수뿐만 아니라 강도에도 영향을 받기 때문에, 강도에 따라서는 모아레가 시인되는 경우가 있어 모아레의 시인성이 충분히 향상되지 않는다는 문제가 있었다. 특히, 특허문헌 1에 개시된 기술을 터치 패널용 도전성 필름에 적용할 경우, 사람의 손가락 등에 의해 압박되기 때문에 BM/배선 패턴 사이에 미묘한 변형이 발생하여 강도에 의한 모아레의 시인이 조장된다는 문제도 있어 모아레의 시인성의 향상이 충분하지 않다는 문제가 있었다.
또한, 특허문헌 2에서는 투명 도전막의 메쉬 패턴의 각 메쉬의 중심 스펙트럼에 관해 인간 시각의 응답 특성이 급격하게 저하하는 소정의 공간 주파수보다 높은 중~고 공간 주파수 대역에 있어서의 평균 강도를, 인간 시각의 응답 특성이 높은 저공간 주파수 대역에 있어서의 평균 강도보다 높게 함으로써 인간에 있어서 시각적으로 느껴지는 노이즈감을 감소시키고 있지만, 투명 도전막의 메쉬 패턴 자체의 노이즈감의 감소를 도모하는 것에 지나지 않고, 디스플레이의 BM 패턴과 투명 도전막의 메쉬 패턴 사이에 발생하는 모아레를 억제하여 모아레의 시인성을 향상시키는 것으로는 이어지지 않는다는 문제가 있었다.
본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해소하여 모아레의 발생을 억제할 수 있으며 시인성을 대폭 향상시킬 수 있는 도전성 필름, 그것을 구비하는 표시 장치 및 도전성 필름의 패턴 결정 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 특히 배선을 갖는 투명 도전성 필름을 터치 패널용 전극으로서 이용할 경우, 표시 장치의 표시 유닛의 블랙 매트릭스에 도전성 필름을 중첩해서 시인할 때에 큰 화질 장해로 되는 모아레의 발생을 억제할 수 있어 터치 패널 상의 표시의 시인성을 대폭 향상시킬 수 있는 도전성 필름, 그것을 구비하는 표시 장치 및 도전성 필름의 패턴 결정 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 도전성 필름은 표시 장치의 표시 유닛 상에 설치되는 도전성 필름으로서, 투명 기체와, 투명 기체의 적어도 한쪽면에 형성되고 복수의 금속 세선으로 이루어지는 도전부를 갖고, 도전부는 복수의 금속 세선에 의해 메쉬 형상으로 형성된 복수의 개구부를 배열한 배선 패턴을 갖고, 배선 패턴은 표시 유닛의 화소 배열 패턴에 중첩되어 있고, 배선 패턴은 그 투과율 화상 데이터의 2차원 푸리에 스펙트럼의 복수의 스펙트럼 피크의 피크 주파수 및 피크 강도와, 화소 배열 패턴의 투과율 화상 데이터의 2차원 푸리에 스펙트럼의 복수의 스펙트럼 피크의 피크 주파수 및 피크 강도로부터 각각 산출되는 모아레의 주파수 정보 및 강도 정보에 인간의 시각 응답 특성을 작용시켜 얻어진 모아레의 주파수 및 강도에 대하여, 모아레의 주파수가 시각 응답 특성에 따라 정해지는 소정의 주파수 범위에 들어가는 모아레의 강도의 합이 소정값 이하인 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 표시 장치는 표시 유닛과, 이 표시 유닛 상에 설치되는 상기 제 1 실시형태에 의한 도전성 필름을 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명의 제 3 실시형태에 의한 도전성 필름의 배선 패턴의 결정 방법은 표시 장치의 표시 유닛 상에 설치되고 복수의 금속 세선에 의해 메쉬 형상으로 형성된 복수의 개구부를 배열한 배선 패턴을 갖는 도전성 필름의 배선 패턴의 결정 방법으로서, 배선 패턴의 투과율 화상 데이터와 배선 패턴이 중첩되는 표시 유닛의 화소 배열 패턴의 투과율 화상 데이터를 취득하고, 배선 패턴의 투과율 화상 데이터 및 화소 배열 패턴의 투과율 화상 데이터에 대하여 2차원 푸리에 변환을 행하여, 배선 패턴의 투과율 화상 데이터의 2차원 푸리에 스펙트럼의 복수의 스펙트럼 피크의 피크 주파수 및 피크 강도와 화소 배열 패턴의 투과율 화상 데이터의 2차원 푸리에 스펙트럼의 복수의 스펙트럼 피크의 피크 주파수 및 피크 강도를 산출하고, 이와 같이 해서 산출된 배선 패턴의 피크 주파수 및 피크 강도와 화소 배열 패턴의 피크 주파수 및 피크 강도로부터 각각 모아레의 주파수 정보 및 강도 정보를 산출하고, 얻어진 모아레의 주파수 정보 및 강도 정보에 인간의 시각 응답 특성을 작용시켜 모아레의 주파수 및 강도를 산출하고, 얻어진 모아레의 주파수 및 강도에 대하여 모아레의 주파수가 시각 응답 특성에 따라 정해지는 소정의 주파수 범위에 들어가는 모아레의 강도의 합과 소정값을 비교하고, 모아레의 강도의 합이 소정값 이하일 때 배선 패턴을 도전성 필름의 배선 패턴으로서 설정하고, 모아레의 강도의 합이 소정값 초과일 때 배선 패턴의 투과율 화상 데이터를 새로운 배선 패턴의 투과율 화상 데이터로 변경하여 피크 주파수 및 피크 강도의 산출, 모아레의 주파수 정보 및 강도 정보의 산출, 모아레의 주파수 및 강도의 산출, 및 모아레의 강도의 합과 소정값의 비교의 각 스텝을 모아레의 강도의 합이 소정값 이하로 될 때까지 반복하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 실시형태, 제 2 실시형태 및 제 3 실시형태에 있어서, 소정의 주파수 범위는 모아레의 주파수가 3사이클/㎜ 이하이며, 모아레의 주파수가 3사이클/㎜ 이하인 배선 패턴에 대하여 최적화 서열을 매기고, 또한 모아레의 주파수가 1.8사이클/㎜ 이하에 있어서 모아레의 강도가 상용 대수로 -5 이상인 배선 패턴, 및 모아레의 주파수가 1.8사이클/㎜ 초과 3사이클/㎜ 이하에 있어서 모아레의 강도가 상용 대수로 -3.7 이상인 배선 패턴을 최적화 서열에 추가하지 않는 조건 하에서 최적화 서열에 추가된 배선 패턴의 모아레의 강도의 합이 상용 대수로 0 이하인 것이 바람직하다.
또한, 모아레의 주파수 정보는 배선 패턴의 피크 주파수와 화소 배열 패턴의 피크 주파수의 차분으로 주어지고, 모아레의 강도 정보는 배선 패턴의 피크 강도와 화소 배열 패턴의 피크 강도의 곱으로 주어지는 것이 바람직하다.
또한, 모아레의 주파수 및 강도는 모아레의 주파수 정보 및 강도 정보에 시각 응답 특성으로서 시각 전달 함수를 합성곱 적분을 행함으로써 구해지는 것이 바람직하고, 또한 시각 전달 함수는 Dooly-shaw 함수를 기본으로 해서 저주파 성분의 감도의 감쇠를 없앤 함수인 것이 바람직하다.
또한, 피크 강도는 피크 위치 주변의 복수 화소 내의 강도의 평균값인 것이 바람직하고, 또한 배선 패턴 및 화소 배열 패턴의 투과율 화상 데이터로 규격화된 것이 바람직하다.
또한, 화소 배열 패턴은 블랙 매트릭스 패턴인 것이 바람직하다.
또한, 모아레의 주파수 정보로서 배선 패턴의 피크 주파수와 화소 배열 패턴의 피크 주파수의 피크 주파수끼리의 차분을 구하고, 모아레의 강도 정보로서 배선 패턴의 피크 강도와 화소 배열 패턴의 피크 강도의 2세트의 벡터 강도의 곱을 구하는 것이 바람직하다.
[발명의 효과]
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 모아레의 발생을 억제할 수 있어 시인성을 대폭 향상시킬 수 있다.
즉, 본 발명에 있어서는 표시 장치의 화소 배열 패턴 및 도전성 필름의 배선 패턴의 주파수 해석에 의해 얻어지는 모아레 주파수/강도로부터 모아레의 주파수/강도를 산출하고, 산출한 모아레의 강도·주파수를 시인성이 뛰어나도록 수치 한정하고 있으므로 모아레의 발생에 의한 화질 장해를 없애 뛰어난 시인성을 얻을 수 있다.
특히, 본 발명에 의하면 도전성 필름을 터치 패널용 전극으로서 이용할 경우 표시 장치의 표시 유닛의 블랙 매트릭스에 도전성 필름을 중첩해서 시인할 때의 큰 화질 장해로 되는 모아레를 억제할 수 있어 터치 패널 상의 표시의 시인성을 대폭 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 도전성 필름의 일례를 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 2는 도 1에 나타내는 도전성 필름의 모식적 부분 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 도전성 필름의 일례의 모식적 부분 단면도이다.
도 4는 본 발명에 의한 도전성 필름이 적용되는 표시 유닛의 일부의 화소 배열 패턴의 일례를 나타내는 개략 설명도이다.
도 5는 도 3에 나타내는 도전성 필름을 장착한 표시 장치의 일실시예의 개략 단면도이다.
도 6은 본 발명에 의한 도전성 필름의 배선 패턴의 결정 방법의 일례를 나타내는 플로우 차트이다.
도 7(A)는 본 발명에 의한 도전성 필름이 적용되는 표시 유닛의 화소 배열 패턴의 일례를 나타내는 개략 설명도이며, 도 7(B)는 도 7(A)의 화소 배열 패턴에 중첩되는 도전성 필름의 배선 패턴의 일례를 나타내는 개략 설명도이며, 도 7(C)는 도 7(A)의 화소 배열 패턴의 부분 확대도이다.
도 8은 도 6에 나타내는 배선 패턴의 결정 방법의 투과 화상 데이터의 작성에 있어서 행해지는 리턴 처리의 일례를 나타내는 개략 설명도이다.
도 9(A) 및 도 9(B)는 각각 도 7(A)에 나타내는 화소 배열 패턴 및 도 7(B)에 나타내는 배선 패턴의 각 투과율 화상 데이터의 2차원 푸리에 스펙트럼의 강도 특성을 나타내는 도면이다.
도 10은 도 7(A)에 나타내는 표시 유닛의 화소 배열 패턴의 주파수 피크 위치를 나타내는 그래프이다.
도 11(A) 및 도 11(B)는 각각 2차원 푸리에 스펙트럼의 강도 특성의 일례를 곡선으로 나타내는 그래프 및 막대로 나타내는 막대 그래프이다.
도 12는 도 7(A)에 나타내는 화소 배열 패턴과 도 7(B)에 나타내는 배선 패턴의 간섭에 의해 발생하는 모아레 주파수 정보 및 모아레의 강도 정보를 모식적으로 나타내는 개략 설명도이다.
도 13은 인간의 표준 시각 응답 특성의 일례를 나타내는 그래프이다.
이하에, 본 발명에 의한 도전성 필름 및 도전성 필름의 패턴 결정 방법을 첨부한 도면에 나타내는 바람직한 실시형태를 참조해서 상세히 설명한다.
이하에서는 본 발명에 의한 도전성 필름에 대해서 터치 패널용 도전성 필름을 대표예로서 설명하지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고 액정 디스플레이(LCD: Liquid Crystal Display)나 플라즈마 디스플레이(PDP: Plasma Display Panel)나 유기 EL 디스플레이(OELD: Organic ElectroLuminescence Display)나 무기 EL 디스플레이 등의 표시 장치의 표시 유닛 상에 설치되는 도전성 필름이면 어떠한 것이어도 좋고, 예를 들면 전자파 실드용 도전성 필름 등이어도 좋은 것은 물론이다.
도 1 및 도 2는 각각 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 도전성 필름의 일례를 모식적으로 나타내는 평면도 및 그 모식적 부분 단면도이다.
이들 도면에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 도전성 필름(10)은 표시 장치의 표시 유닛 상에 설치되는 것이며, 표시 유닛의 블랙 매트릭스(BM: Black Matrix)에 대하여 모아레 발생의 억제의 점에서 뛰어난 배선 패턴, 특히 BM 패턴에 중첩했을 때에 BM 패턴에 대하여 모아레의 시인성의 점에서 최적화된 배선 패턴을 갖는 도전성 필름이며, 투명 기체(12)와, 투명 기체(12)의 한쪽면(도 2 중 상측 면)에 형성되고 복수의 금속제의 세선(이하, 금속 세선이라 한다)(14)으로 이루어지는 도전부(16)와, 도전부(16)의 대략 전체면에 금속 세선(14)을 피복하도록 접착층(18)을 통해 접착된 보호층(20)을 갖는다.
투명 기체(12)는 절연성을 갖고 또한 투광성이 높은 재료로 이루어지며, 예를 들면 수지, 유리, 실리콘 등의 재료를 들 수 있다. 수지로서는 예를 들면 PET(Polyethylene Terephthalate), PMMA(Polymethyl methacrylate), PP(polypropylene), PS(polystyrene) 등을 들 수 있다.
도전부(16)는 금속 세선(14)과, 인접하는 금속 세선(14) 사이의 개구부(22)에 의한 메쉬 형상의 배선 패턴(24)을 갖는다. 금속 세선(14)은 도전성이 높은 금속제의 세선이면 특별히 제한적이지는 않고, 예를 들면 금(Au), 은(Ag) 또는 동(Cu)의 선재료 등으로 이루어지는 것을 들 수 있다. 금속 세선(14)의 선폭은 시인성의 점에서는 가는 편이 바람직하지만, 예를 들면 30㎛ 이하이면 좋다. 또한, 터치 패널 용도로는 금속 세선(14)의 선폭은 0.1㎛ 이상 15㎛ 이하가 바람직하고, 1㎛ 이상 9㎛ 이하가 보다 바람직하며, 2㎛ 이상 7㎛ 이하가 더욱 바람직하다.
도전부(16)는 상세하게는 복수의 금속 세선(14)을 메쉬 형상으로 배열한 배선 패턴(24)을 갖는다. 도시예에 있어서는 개구부(22)의 메쉬 형상은 마름모꼴이지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고 후술하는 소정의 BM 패턴에 대하여 모아레 시인성이 최적화된 배선 패턴(24)을 구성할 수 있으면 적어도 3변을 갖는 다각형상이면 어떠한 것이라도 좋고, 또한 동일 메쉬 형상이어도 다른 메쉬 형상이어도 좋으며, 예를 들면 정삼각형, 이등변 삼각형 등의 삼각형이나, 정사각형, 직사각형 등의 사각형(직사각형)이나, 오각형이나, 육각형 등의 동일 또는 다른 다각형 등을 들 수 있다. 즉, 소정의 BM 패턴에 대하여 모아레 시인성이 최적화된 배선 패턴이라면 규칙성이 있는 개구부(22)의 배열에 의해 구성되는 배선 패턴이어도, 다른 형상의 개구부(22)의 배열에 의해 랜덤화된 배선 패턴이어도 좋다.
접착층(18)의 재료로서 웨트 라미네이트 접착제, 드라이 라미네이트 접착제, 또는 핫멜트 접착제 등을 들 수 있다.
보호층(20)은 투명 기체(12)와 마찬가지로 수지, 유리, 실리콘을 포함하는 투광성이 높은 재료로 이루어진다. 보호층(20)의 굴절률 n1은 투명 기체(12)의 굴절률 n0과 동일하거나 이것에 가까운 값인 것이 바람직하다. 이 경우, 보호층(20)에 대한 투명 기체(12)의 상대 굴절률 nr1은 1에 가까운 값으로 된다.
여기서, 본 명세서에 있어서의 굴절률은 파장 589.3㎚(나트륨의 D선)의 광에 있어서의 굴절률을 의미하고, 예를 들면 수지에서는 국제 표준 규격인 ISO 14782: 1999(JIS K 7105에 대응)로 정의된다. 또한, 보호층(20)에 대한 투명 기체(12)의 상대 굴절률 nr1은 nr1=(n1/n0)로 정의된다. 여기서, 상대 굴절률 nr1은 0.86 이상 1.15 이하의 범위에 있으면 좋고, 보다 바람직하게는 0.91 이상 1.08 이하이다.
상대 굴절률 nr1의 범위를 이 범위로 한정하여 투명 기체(12)와 보호층(20)의 부재간의 광의 투과율을 제어함으로써 모아레의 시인성을 보다 향상시켜 개선할 수 있다.
상술한 제 1 실시형태의 도전성 필름(10)은 투명 기체(12)의 한쪽면에만 도전부(16)를 갖는 것이지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고 투명 기체(12)의 양면에 도전부를 갖는 것이어도 좋다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 도전성 필름의 일례를 나타내는 모식적 부분 단면도이다. 또한, 도 3에 나타내는 본 제 2 실시형태의 도전성 필름의 평면도는 도 1에 나타내는 본 제 1 실시형태의 도전성 필름의 평면도와 마찬가지이므로 여기서는 생략한다.
동 도면에 나타내는 바와 같이, 본 제 2 실시형태의 도전성 필름(11)은 투명 기체(12)의 한쪽(도 3의 상측)면에 형성된 제 1 도전부(16a) 및 더미 전극부(26)와, 투명 기체(12)의 다른쪽(도 3의 하측)면에 형성된 제 2 도전부(16b)와, 제 1 도전부(16a) 및 제 1 더미 전극부(26)의 대략 전체면에 제 1 접착층(18a)을 통해 접착된 제 1 보호층(20a)과, 제 2 도전부(16b)의 대략 전체면에 제 2 접착층(18b)을 통해 접착된 제 2 보호층(20b)을 갖는다.
도전성 필름(11)에 있어서는 제 1 도전부(16a) 및 더미 전극부(26)는 각각 복수의 금속 세선(14)으로 이루어지고 또한 투명 기체(12)의 한쪽(도 3의 상측)면에 형성되며, 제 2 도전부(16b)는 복수의 금속 세선(14)으로 이루어지고 투명 기체(12)의 다른쪽(도 3의 하측)면에 형성되어 있다. 여기서, 더미 전극부(26)는 제 1 도전부(16a)와 마찬가지로 투명 기체(12)의 한쪽(도 3의 상측)면에 형성되지만, 도시예와 같이 다른쪽(도 3의 하측)면에 형성된 제 2 도전부(16b)의 복수의 금속 세선(14)에 대응하는 위치에 마찬가지로 배열된 복수의 금속 세선(14)으로 이루어진다.
더미 전극부(26)는 제 1 도전부(16a)와 소정 간격만큼 이간되어 배치되어 있고, 제 1 도전부(16a)와 전기적으로 절연된 상태 하에 있다.
본 실시형태의 도전성 필름(11)에 있어서는 투명 기체(12)의 한쪽(도 3의 상측)면에도 투명 기체(12)의 다른쪽(도 3의 하측)면에 형성되어 있는 제 2 도전부(16b)의 복수의 금속 세선(14)에 대응하는 복수의 금속 세선(14)으로 이루어지는 더미 전극부(26)를 형성하고 있으므로, 투명 기체(12)의 한쪽(도 3의 상측)면에서의 금속 세선에 의한 산란을 제어할 수 있어 전극 시인성을 개선할 수 있다.
여기서, 제 1 도전부(16a) 및 더미 전극부(26)는 금속 세선(14)과 개구부(22)에 의한 메쉬 형상의 배선 패턴(24)을 갖는다. 또한, 제 2 도전부(16b)는 제 1 도전부(16a)와 마찬가지로 금속 세선(14)과 개구부(22)에 의한 메쉬 형상의 배선 패턴(24)을 갖는다. 상술한 바와 같이, 투명 기체(12)는 절연성 재료로 이루어지고, 제 2 도전부(16b)는 제 1 도전부(16a) 및 더미 전극부(26)와 전기적으로 절연된 상태 하에 있다.
또한, 제 1, 제 2 도전부(16a, 16b) 및 더미 전극부(26)는 각각 도 2에 나타내는 도전성 필름(10)의 도전부(16)와 마찬가지의 재료로 마찬가지로 형성할 수 있다.
제 1 보호층(20a)은 제 1 도전부(16a) 및 더미 전극부(26) 각각의 금속 세선(14)을 피복하도록 제 1 접착층(18a)에 의해 제 1 도전부(16a) 및 더미 전극부(26)의 대략 전체면에 접착되어 있다.
또한, 제 2 보호층(20b)은 제 2 도전부(16b)의 금속 세선(14)을 피복하도록 제 2 접착층(18b)에 의해 제 2 도전부(16b)의 대략 전체면에 접착되어 있다.
여기서, 제 1 접착층(18a) 및 제 2 접착층(18b)은 각각 도 2에 나타내는 도전성 필름(10)의 접착층(18)과 마찬가지의 재료로 마찬가지로 형성할 수 있지만, 제 1 접착층(18a)의 재질과 제 2 접착층(18b)의 재질은 동일해도 좋고 달라도 좋다.
또한, 제 1 보호층(20a) 및 제 2 보호층(20b)은 각각 도 2에 나타내는 도전성 필름(10)의 보호층(20)과 마찬가지의 재료로 마찬가지로 형성할 수 있지만, 제 1 보호층(20a)의 재질과 제 2 보호층(20b)의 재질은 동일해도 좋고 달라도 좋다.
제 1 보호층(20a)의 굴절률 n2 및 제 2 보호층(20b)의 굴절률 n3은 모두 상기 제 1 실시형태의 도전 필름(10)의 보호층(20)과 마찬가지로 투명 기체(12)의 굴절률 n0과 동일하거나 이것에 가까운 값이다. 이 경우, 제 1 보호층(20a)에 대한 투명 기체(12)의 상대 굴절률 nr2 및 제 2 보호층(20b)에 대한 투명 기체(12)의 상대 굴절률 nr3은 모두 1에 가까운 값이다. 여기서, 굴절률 및 상대 굴절률의 정의는 상기 제 1 실시형태에 있어서의 정의와 같다. 따라서, 제 1 보호층(20a)에 대한 투명 기체(12)의 상대 굴절률 nr2는 nr2=(n2/n0)로 정의되고, 제 2 보호층(20b)에 대한 투명 기체(12)의 상대 굴절률 nr3은 nr3=(n3/n0)로 정의된다.
여기서, 상대 굴절률 nr2 및 상대 굴절률 nr3은 상술한 상대 굴절률 nr1과 마찬가지로 0.86 이상 1.15 이하의 범위에 있으면 좋고, 보다 바람직하게는 0.91 이상 1.08 이하이다.
또한, 상대 굴절률 nr2 및 상대 굴절률 nr3의 범위를 이 범위로 한정함으로써, 상대 굴절률 nr1의 범위의 한정과 마찬가지로 모아레의 시인성을 보다 향상시킬 수 있다.
상술한 본 발명의 제 1 실시형태의 도전성 필름(10) 및 제 2 실시형태의 도전성 필름(11)은, 예를 들면 도 4에 일부를 모식적으로 나타내는 표시 유닛(30)(표시부)의 터치 패널에 적용되지만, 표시 유닛(30)의 화소 배열 패턴, 즉 블랙 매트릭스(이하, BM이라고도 한다) 패턴에 대하여 모아레 시인성의 점에서 최적화된 배선 패턴을 갖는 것이다. 또한, 본 발명에서는 BM(화소 배열) 패턴에 대하여 모아레 시인성의 점에서 최적화된 배선 패턴이란 소정 BM 패턴에 대하여 모아레가 인간의 시각에 지각되지 않는 1 또는 2 이상의 1군의 배선 패턴을 말한다. 또한, 본 발명에서는 최적화된 2 이상의 1군의 배선 패턴에 있어서도 가장 지각되지 않는 배선 패턴부터 지각되기 어려운 배선 패턴까지 서열을 매길 수 있고, 가장 모아레가 지각되지 않는 1개의 배선 패턴을 결정할 수도 있다.
또한, 소정의 BM 패턴에 대한 배선 패턴의 모아레 시인성의 최적화에 대해서는 후술한다.
본 발명의 도전성 필름은 기본적으로 이상과 같이 구성된다.
도 4는 본 발명의 도전성 필름이 적용되는 표시 유닛의 일부의 화소 배열 패턴의 일례를 모식적으로 나타내는 개략 설명도이다.
도 4에 그 일부를 나타내는 바와 같이, 표시 유닛(30)에는 복수의 화소(32)가 매트릭스 형상으로 배열되어 소정의 화소 배열 패턴이 구성되어 있다. 1개의 화소(32)는 3개의 부화소[적색 부화소(32r), 녹색 부화소(32g) 및 청색 부화소(32b)]가 수평 방향으로 배열되어 구성되어 있다. 1개의 부화소는 수직 방향으로 세로로 긴 직사각형상으로 되어 있다. 화소(32)의 수평 방향의 배열 피치[수평 화소 피치(Ph)]와 화소(32)의 수직 방향의 배열 피치[수직 화소 피치(Pv)]는 대략 동일하게 되어 있다. 즉, 1개의 화소(32)와 이 1개의 화소(32)를 둘러싸는 블랙 매트릭스(BM)(34)(패턴재)로 구성되는 형상[망점으로 나타내는 영역(36)을 참조]은 정사각형으로 되어 있다. 또한, 1개의 화소(32)의 애스펙트비는 1이 아니고 수평 방향(가로)의 길이>수직 방향(세로)의 길이로 되어 있다.
도 4로부터 명백한 바와 같이, 복수의 화소(32) 각각의 부화소(32r, 32g, 32b)에 의해 구성되는 화소 배열 패턴은 이들 부화소(32r, 32g, 32b)를 각각 둘러싸는 BM(34)의 BM 패턴(38)에 의해 규정되고, 표시 유닛(30)과 도전성 필름(10 또는 11)을 중첩했을 때에 발생하는 모아레는 표시 유닛(30)의 BM(34)의 BM 패턴(38)과 도전성 필름(10 또는 11)의 배선 패턴(24)의 간섭에 의해 발생하므로 엄밀하게는 BM 패턴(38)은 화소 배열 패턴의 반전 패턴이지만, 여기서는 마찬가지의 패턴을 나타내는 것으로서 취급한다.
상술한 BM(34)에 의해 구성되는 BM 패턴(38)을 갖는 표시 유닛(30)의 표시 패널 상에, 예를 들면 도전성 필름(10 또는 11)을 배치할 경우, 도전성 필름(11)의 배선 패턴(24)은 BM(화소 배열) 패턴(38)에 대하여 모아레 시인성의 점에서 최적화되어 있으므로 화소(32)의 배열 주기와 도전성 필름(10) 또는 도전성 필름(11)의 금속 세선(14)의 배선 배열 사이에 있어서의 공간 주파수의 간섭이 거의 없어 모아레의 발생이 억제되게 된다.
또한, 도 4에 나타내는 표시 유닛(30)은 액정 패널, 플라즈마 패널, 유기 EL 패널, 무기 EL 패널 등의 표시 패널로 구성되어도 좋다.
이어서, 본 발명의 도전성 필름을 장착한 표시 장치에 대해서 도 5를 참조하면서 설명한다. 도 5에는 표시 장치(40)로서 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 도전성 필름(11)을 장착한 투영형 정전 용량 방식의 터치 패널을 대표예로 들어 설명하지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는 것은 말할 필요도 없다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 표시 장치(40)는 컬러 화상 및/또는 흑백 화상을 표시 가능한 표시 유닛(30)(도 4 참조)과, 입력면(42)[화살표(Z1) 방향측]으로부터의 접촉 위치를 검출하는 터치 패널(44)과, 표시 유닛(30) 및 터치 패널(44)을 수용하는 케이스(46)를 갖는다. 케이스(46)의 일면[화살표(Z1) 방향측]에 형성된 큰 개구부를 통해 유저는 터치 패널(44)에 액세스 가능하다.
터치 패널(44)은 상기한 도전성 필름(11)(도 1 및 도 3 참조) 외에 도전성 필름(11)의 일면[화살표(Z1) 방향측]에 적층된 커버 부재(48)와, 케이블(50)을 통해 도전성 필름(11)에 전기적으로 접속된 플렉서블 기판(52)과, 플렉서블 기판(52) 상에 배치된 검출 제어부(54)를 구비한다.
표시 유닛(30)의 일면[화살표(Z1) 방향측]에는 접착층(56)을 통해 도전성 필름(11)이 접착되어 있다. 도전성 필름(11)은 다른쪽 주면측[제 2 도전부(16b)측]을 표시 유닛(30)에 대향시켜 표시 화면 상에 배치되어 있다.
커버 부재(48)는 도전성 필름(11)의 일면을 피복함으로써 입력면(42)으로서의 기능을 발휘한다. 또한, 접촉체(58)(예를 들면, 손가락이나 스타일러스 펜)에 의한 직접적인 접촉을 방지함으로써 생채기의 발생이나 진애의 부착 등을 억제 가능해서 도전성 필름(11)의 도전성을 안정시킬 수 있다.
커버 부재(48)의 재질은 예를 들면 유리, 수지 필름이어도 좋다. 커버 부재(48)의 일면[화살표(Z2) 방향측]을 산화규소 등으로 코팅한 상태로 도전성 필름(11)의 일면[화살표(Z1) 방향측]에 밀착시켜도 좋다. 또한, 마찰 등에 의한 손상을 방지하기 위해서 도전성 필름(11) 및 커버 부재(48)를 접합시켜서 구성해도 좋다.
플렉서블 기판(52)은 가요성을 구비하는 전자 기판이다. 본 도시예에서는 케이스(46)의 측면 내벽에 고정되어 있지만, 설치 위치는 다양하게 변경해도 좋다. 검출 제어부(54)는 도체인 접촉체(58)를 입력면(42)에 접촉할(또는 가까이 할) 때, 접촉체(58)와 도전성 필름(11) 사이에서의 정전 용량의 변화를 포착해서 그 접촉 위치(또는 근접 위치)를 검출하는 전자 회로를 구성한다.
본 발명의 도전성 필름이 적용되는 표시 장치는 기본적으로 이상과 같이 구성된다.
이어서, 본 발명에 있어서 표시 장치의 소정 BM 패턴에 대한 도전성 필름의 배선 패턴의 모아레 시인성의 평가 및 최적화의 순서에 대해서 설명한다. 즉, 본 발명의 도전성 필름에 있어서 표시 장치의 소정 BM 패턴에 대하여 모아레가 인간의 시각에 지각되지 않도록 최적화된 배선 패턴을 결정하는 순서에 대해서 설명한다.
도 6은 본 발명의 도전성 필름의 배선 패턴의 결정 방법의 일례를 나타내는 플로우 차트이다.
본 발명의 도전성 필름의 배선 패턴의 결정 방법은 표시 장치의 표시 유닛의 BM(화소 배열) 패턴과 도전성 필름의 배선 패턴의 고속 푸리에 변환(FFT)을 이용한 주파수 해석에 의해 얻어지는 피크 주파수·강도로부터 모아레의 주파수·강도를 산출하고, 산출한 모아레의 강도·주파수로부터 시인되지 않는 모아레의 주파수·강도를 경험적으로 결정하고, 이들 조건을 만족하는 배선 패턴을 모아레가 시인되지 않도록 최적화된 배선 패턴으로 해서 결정하는 것이다. 이 본 발명법에서는 모아레의 주파수/강도에 대해서는 일반적으로 FFT가 이용되지만, 이용 방법에 따라서는 대상물의 주파수/강도가 크게 변화하기 때문에 이하의 순서를 규정하고 있다.
본 발명법에 있어서는, 우선 순서 1로서 BM 패턴 및 배선 패턴의 투과율 화상 데이터의 작성을 행한다. 즉, 도 6에 나타내는 바와 같이 스텝 S10에 있어서 도 5에 나타내는 표시 장치(40)의 표시 유닛(30)의 BM 패턴(38)[BM(34)](도 4 참조)의 투과율 화상 데이터와, 도전성 필름(60)의 배선 패턴(62)[금속 세선(14)][도 7(B) 참조]의 투과율 화상 데이터를 작성하여 취득한다. 또한, 미리 BM 패턴(38)의 투과율 화상 데이터와, 배선 패턴(62)의 투과율 화상 데이터가 준비, 또는 축적되어 있을 경우에는 준비, 또는 축적된 것 중에서 취득하도록 해도 좋다.
표시 유닛(30)의 BM 패턴(38)은, 예를 들면 도 7(A) 및 그 부분 확대도인 도 7(C)에 나타내는 바와 같이 1화소(32)당 RGB 3색의 부화소(32r, 32g, 32b)로 이루어지는 패턴으로 할 수 있지만, 단색을 이용하여 예를 들면 G 채널의 부화소(32g)만 이용할 때는 R 및 B 채널의 투과율 화상 데이터는 0으로 하는 것이 바람직하다. 본 발명에 있어서 BM(34)의 화상 데이터, 즉 BM 패턴(38)의 투과율 화상 데이터로서는 도 7(C)에 나타내는 바와 같이 BM(34)의 직사각형 개구[부화소(32r, 32g, 32b)]를 갖는 것에 한정되지 않고, 사용 가능한 BM 패턴이라면 BM(34)의 직사각형 개구를 갖지 않는 것이어도 좋고, 임의의 BM 개구를 갖는 BM 패턴을 지정해서 이용해도 좋다. 예를 들면, 단순한 직사각형상의 것에 한정되지 않고 절개부가 있는 직사각형 개구를 갖는 것이나, 소정 각도로 굴곡된 띠 형상의 개구를 갖는 것이어도 좋고, 만곡된 띠 형상의 개구를 갖는 것이나 갈고리 형상의 개구를 갖는 것이어도 좋다.
한편, 도전성 필름(60)의 배선 패턴(62)은, 예를 들면 도 7(B)에 나타내는 바와 같이 배선으로 되는 금속 세선(14)이 45°[deg] 경사진 정사각 격자로 할 수 있다.
또한, 여기서는 BM 패턴(38) 및 배선 패턴(62)의 투과율 화상 데이터의 사이즈를 규정하여, 예를 들면 4096(화소)×4096(화소)로 했다. 또한, 후술하는 순서 2의 FFT 처리시의 주기의 아티팩트를 막거나 또는 저감하기 위해서, BM 패턴(38) 및 배선 패턴(62)의 각 화상은 도 8에 나타내는 바와 같이 전체 방향(8 방향)으로 리턴시키는(flip) 처리를 행하는 것이 바람직하다. 리턴시키는 처리를 행한 후의 새로운 화상 사이즈는 도 8 중의 점선으로 둘러싸인 4화상분의 영역 내의 화상[1변 8192(화소)=4096(화소)×2]으로 하는 것이 바람직하다.
이어서, 순서 2로서 순서 1에서 작성한 투과율 화상 데이터에 대하여 2차원 고속 푸리에 변환[2DFFT(기저 2)]을 행한다. 즉, 도 6에 나타내는 바와 같이 스텝 S12에 있어서 스텝 S10에서 작성한 BM 패턴(38) 및 배선 패턴(62)의 각 투과율 화상 데이터에 대하여 2DFFT(기저 2) 처리를 행하여 BM 패턴(38) 및 배선 패턴(62)의 각 투과율 화상 데이터의 2차원 푸리에 스펙트럼의 복수의 스펙트럼 피크의 피크 주파수 및 피크 강도를 산출한다. 여기서는 피크 강도는 절대값으로서 취급한다.
여기서, 도 9(A) 및 도 9(B)는 각각 BM 패턴(38) 및 배선 패턴(62)의 각 투과율 화상 데이터의 2차원 푸리에 스펙트럼의 강도 특성을 나타내는 도면이다.
또한, 도 9(A) 및 도 9(B)에 있어서 흰 부분은 강도가 높은 스펙트럼 피크를 나타내고 있으므로, 도 9(A) 및 도 9(B)에 나타내는 결과로부터 BM 패턴(38) 및 배선 패턴(62) 각각에 대해서 각 스펙트럼 피크의 피크 주파수 및 피크 강도를 산출한다. 즉, 도 9(A) 및 도 9(B)에 각각 나타내는 BM 패턴(38) 및 배선 패턴(62)의 2차원 푸리에 스펙트럼의 강도 특성에 있어서의 스펙트럼 피크의 주파수 좌표 상의 위치, 즉 피크 위치가 피크 주파수를 나타내고, 그 피크 위치에 있어서의 2차원 푸리에 스펙트럼의 강도가 피크 강도로 된다.
여기서는 BM 패턴(38) 및 배선 패턴(62)의 각 스펙트럼 피크의 피크 주파수 및 강도는 이하와 같이 해서 산출해서 취득한다.
우선, 피크 주파수의 취득에 있어서 피크의 산출에는 BM 패턴(38) 및 배선 패턴(62)의 기본 주파수로부터 주파수 피크를 구한다. 이것은 2DFFT 처리를 행하는 투과율 화상 데이터는 이산값이기 때문에 피크 주파수가 화상 사이즈의 역수에 의존해 버리기 때문이다. 주파수 피크 위치는 도 10에 나타내는 바와 같이, 독립된 2차원 기본 주파수 벡터 성분(a바 및 b바)을 바탕으로 조합시켜 나타낼 수 있다. 따라서, 당연히 얻어지는 피크 위치는 격자 형상으로 된다. 또한, 도 10은 BM 패턴(38) 경우의 주파수 피크 위치를 나타내는 그래프이지만, 배선 패턴(62)도 마찬가지로 해서 구할 수 있다.
한편, 피크 강도의 취득에 있어서는 상기 피크 주파수의 취득에 있어서 피크 위치가 구해지기 때문에 피크 위치가 갖는 2차원 푸리에 스펙트럼의 강도(절대값)를 취득한다. 이때, 디지털 데이터를 FFT 처리하고 있으므로 피크 위치가 복수의 화소(픽셀)에 걸쳐지는 케이스가 있다. 예를 들면, 2차원 푸리에 스펙트럼의 강도(Sp) 특성이 도 11(A)에 나타내는 곡선(아날로그값)으로 나타내어질 때, 디지털 처리된 동일 2차원 푸리에 스펙트럼의 강도 특성은 도 11(B)에 나타내는 막대 그래프(디지털값)로 나타내어지지만, 도 11(A)에 나타내어지는 2차원 푸리에 스펙트럼의 강도의 피크(P)는 대응하는 도 11(B)에서는 2개의 화소에 걸쳐지게 된다. 따라서, 피크 위치에 존재하는 강도를 취득할 때에는 피크 위치 주변의 복수의 화소를 포함하는 영역 내의 복수 화소의 스펙트럼 강도가 상위부터 복수점, 예를 들면 5×5화소 영역 내의 화소의 스펙트럼 강도가 상위부터 5점의 평균값을 피크 강도(절대값)로 하는 것이 바람직하다.
여기서, 얻어진 피크 강도는 화상 사이즈로 규격화하는 것이 바람직하다. 상술한 예에서는 8192×8192로 규격화해 두는 것이 바람직하다(파시발의 정리).
이어서, 순서 3으로서 모아레의 주파수 정보 및 강도 정보의 산출을 행한다. 즉, 도 6에 나타내는 바와 같이 스텝 S14에 있어서 스텝 S12에서 산출한 BM 패턴(38) 및 배선 패턴(62)의 양쪽 2차원 푸리에 스펙트럼의 피크 주파수 및 피크 강도로부터 각각 모아레의 주파수 정보 및 강도 정보를 산출한다. 또한, 여기서도 피크 강도 및 모아레 강도 정보는 절대값으로서 취급한다.
실공간에 있어서는 모아레는 본래 배선 패턴(62)과 BM 패턴(38)의 투과율 화상 데이터의 곱셈에 의해 일어나기 때문에, 주파수 공간에 있어서는 양자의 합성곱 적분(컨벌루션)을 행하게 된다. 그러나, 스텝 S12에 있어서 BM 패턴(38) 및 배선 패턴(62)의 양쪽 2차원 푸리에 스펙트럼의 피크 주파수 및 피크 강도가 산출되어 있으므로, 양자 각각의 주파수 피크끼리의 차분(차의 절대값)을 구하여 구해진 차분을 모아레의 주파수 정보로 하고, 양자의 조합시킨 2세트의 벡터 강도의 곱을 구하여 구해진 곱을 모아레의 강도 정보(절대값)로 할 수 있다.
여기서, 도 9(A) 및 도 9(B)에 각각 나타내는 BM 패턴(38) 및 배선 패턴(62) 양자의 2차원 푸리에 스펙트럼의 강도 특성 각각의 주파수 피크끼리의 차분은 양자의 2차원 푸리에 스펙트럼의 강도 특성을 중합시켜서 얻어지는 강도 특성에 있어서, 양자 각각의 주파수 피크의 주파수 좌표 상의 피크 위치 사이의 상대 거리에 상당한다.
또한, BM 패턴(38) 및 배선 패턴(62)의 양쪽 2차원 푸리에 스펙트럼의 스펙트럼 피크는 각각 복수 존재하므로 그 상대 거리의 값인 주파수 피크끼리의 차분, 즉 모아레의 주파수 정보도 복수 구해지게 된다. 따라서, 양쪽 2차원 푸리에 스펙트럼의 스펙트럼 피크가 다수 존재한다면 구하는 모아레의 주파수 정보도 다수로 되어 계산 처리에 시간이 걸리게 된다. 이와 같은 경우는 미리 양쪽 2차원 푸리에 스펙트럼의 스펙트럼 피크에 있어서 각각 피크 강도가 강한 것만을 선정해 두어도 좋다. 이 경우는 선정된 피크끼리의 차분만을 구하게 되므로 계산 시간을 단축할 수 있다.
이와 같이 해서 구해진 모아레 주파수 정보 및 모아레의 강도 정보를 도 12에 나타낸다. 도 12는 도 7(A)에 나타내는 화소 배열 패턴과 도 7(B)에 나타내는 배선 패턴의 간섭에 의해 발생하는 모아레의 주파수 정보 및 모아레의 강도 정보를 모식적으로 나타내는 개략 설명도이며, 도 9(A) 및 도 9(B)에 나타내는 2차원 푸리에 스펙트럼의 강도 특성의 합성곱 적분의 결과라고 할 수도 있다.
도 12에 있어서는 모아레의 주파수 정보는 종횡축의 위치에 의해 나타내어지고, 모아레의 강도 정보는 그레이(무채색) 농담으로 나타내어지며, 색이 진할수록 작고 색이 연할수록, 즉 흴수록 커지는 것을 나타내고 있다.
이어서, 순서 4로서 모아레의 시인 한계값의 판정을 행한다.
구체적으로는, 우선 도 6에 나타내는 바와 같이 스텝 S16에 있어서 스텝 S14에서 얻어진 모아레의 주파수 정보 및 강도 정보(절대값)에 도 13에 나타내는 인간의 표준 시각 응답 특성을 작용시켜, 즉 곱해서 모아레의 주파수 및 강도(절대값)를 산출한다. 즉, 얻어진 모아레의 주파수·강도 정보에 도 13에 나타내는 인간의 표준 시각 응답 특성의 일례를 나타내는 시각 전달 함수(VTF; Visual Transfer Function)를 합성곱한다. 이 시각 전달 함수는 둘리 쇼(Dooley Shaw) 함수를 기본으로 해서 저주파 성분의 감도의 감쇠를 없애도록 하는 것이다.
본 실시형태에 있어서는 인간의 표준 시각 응답 특성으로서 명시 상태 하에서 관찰 거리 300㎜에서의 둘리 쇼 함수를 이용하고 있다. 둘리 쇼 함수는 시각 전달 함수(VTF)의 일종이며, 인간의 표준 시각 응답 특성을 모방한 대표적인 함수이다. 구체적으로는 휘도의 콘트라스트비 특성의 2승값에 상당한다. 또한, 그래프의 횡축은 공간 주파수(단위: cycle/㎜)이며, 종축은 VTF의 값(단위는 무차원)이다.
관찰 거리를 300㎜로 하면 0~1.0cycle/㎜의 범위에서는 VTF의 값은 일정(1과 동일함)하며, 공간 주파수가 높아짐에 따라 점점 VTF의 값이 감소하는 경향이 있다. 즉, 이 함수는 중~고 공간 주파수 대역을 차단하는 로우 패스 필터로서 기능한다.
또한, 실제 인간의 시각 응답 특성은 0cycle/㎜ 근방에서 1보다 작은 값으로 되어 있어, 소위 밴드 패스 필터의 특성을 갖는다. 그러나, 본 실시형태에 있어서 도 13에 예시하는 바와 같이 매우 낮은 공간 주파수 대역이어도 VTF의 값을 1로 함으로써 저주파 성분의 감도의 감쇠를 없애도록 하고 있다. 이것에 의해, 배선 패턴(62)의 반복 배치에 기인하는 주기성을 억제하는 효과가 얻어진다.
이어서, 도 6에 나타내는 바와 같이 스텝 S18에 있어서 스텝 S16에서 얻어진 모아레의 주파수 및 강도(절대값)에 대하여, 이 모아레의 주파수가 표준 시각 응답 특성에 따라 정해지는 소정의 주파수 범위에 들어가는 모아레의 강도(절대값)의 합을 구한다. 즉, VTF를 합성곱한 후 적분하여 모아레 주파수·강도에 대하여 최적화를 위한 서열을 매긴다. 또한, 여기서 시각 감도에 맞추기 위해 VTF를 합성곱 적분한(스텝 S18) 후에 농도로 변환하고, 강도에 상용 대수를 이용한다. 또한, 효율적으로 모아레 시인성의 서열을 매기기 위해서 경험적으로 다음과 같은 조건을 세운다. 즉, 이때의 모아레의 강도는 농도로 변환한 것을 이용한다.
서열을 매기는 대상이 되는 패턴은,
1. 모아레의 공간 주파수가 3cycle/㎜ 이내의 데이터만을 이용해서 서열을 매긴다.
2. 공간 주파수 1.8cycle/㎜ 이하에 있어서 모아레의 강도가 -5 이상인 패턴은 서열에 추가하지 않는다.
3. 공간 주파수 1.8cycle/㎜ 초과 3cycle/㎜ 이하에 있어서 모아레의 강도가 -3.7 이상인 패턴은 서열에 추가하지 않는다.
이들 조건 하에 있어서, 모아레의 강도의 합이 작으면 작을수록 좋고, 모아레의 강도의 합이 상용 대수로 0 이하(진수로 1 이하)인 배선 패턴(62)을 본 발명의 최적화된 배선 패턴(24)으로서 설정한다. 물론, 복수의 최적화된 배선 패턴(24)이 얻어진 경우에는 모아레의 강도의 합이 작은 것이 최선의 배선 패턴(24)이 되고, 복수의 최적화된 배선 패턴(24)에는 서열이 매겨지게 된다.
또한, 다수의 배선 패턴(62)에 대해서 시뮬레이션 샘플 및 실제 샘플로 모아레의 강도의 합을 구하여 3명의 연구원이 배선 패턴(62)과 모아레의 강도의 합을 평가한 결과, 모아레의 강도의 합이 상용 대수로 -4 이하(진수로는 10-4 이하)에서는 관능 평가에서도 모아레는 전혀 시인되지 않아 우(++)이며, 그 강도의 합이 상용 대수로 -4 초과 -2.5 이하(진수로 10-4 초과 10-2.5 이하)에서는 관능 평가에서 모아레는 거의 시인되지 않아 양(+)이며, 그 강도의 합이 상용 대수로 -2.5 초과 0 이하(진수로 10-2.5 초과 1 이하)에서는 관능 평가에서 모아레는 약간 시인되지만 신경쓰이지 않을 정도여서 가(+-)이지만, 그 강도의 합이 상용 대수로 0 초과(진수로 1 초과)에서는 관능 평가에서 모아레가 시인되어 불량(사용 불가)이었다.
따라서, 본 발명에서는 모아레의 강도의 합을 상용 대수로 0 이하(진수로 1 이하)로 한정한다.
이어서, 도 6에 나타내는 바와 같이 스텝 S20에서 있어서 스텝 S18에서 구한 모아레의 강도의 합과 소정값을 비교하여 모아레의 강도의 합이 소정값, 예를 들면 0 이하인지의 여부를 판정한다.
그 결과, 모아레의 강도의 합이 소정값 초과일 경우에는 스텝 S22로 이행하여 배선 패턴(62)의 투과율 화상 데이터를 새로운 배선 패턴의 투과율 화상 데이터로 갱신하고 스텝 S12로 돌아간다.
여기서, 갱신되는 새로운 배선 패턴은 미리 준비된 것이어도, 새롭게 작성된 것이어도 좋다. 또한, 새롭게 작성된 경우에는 배선 패턴의 투과율 화상 데이터의 회전 각도, 피치, 패턴폭 중 어느 1개 이상을 변화시켜도 좋고, 배선 패턴의 개구부의 형상이나 사이즈를 변경하도록 해도 좋다. 또한, 이것들에 랜덤성을 갖게 해도 좋다.
이후 스텝 S12의 피크 주파수 및 피크 강도의 산출, 스텝 S14의 모아레의 주파수 정보 및 강도 정보의 산출, 스텝 S16의 모아레의 주파수 및 강도의 산출, 및 스텝 S18의 모아레의 강도의 합의 산출, 스텝 S20의 모아레의 강도의 합과 소정값의 비교, 및 스텝 S22의 배선 패턴의 투과율 화상 데이터의 갱신의 각 스텝을 모아레의 강도의 합이 소정값 이하로 될 때까지 반복한다.
한편, 모아레의 강도의 합이 소정값 이하일 경우에는 스텝 S24로 이행하여 배선 패턴(62)을 최적화 배선 패턴으로 해서 결정하고, 본 발명의 도전성 필름(10) 또는 도전성 필름(11)의 배선 패턴(24)으로서 설정한다.
이와 같이 해서, 본 발명의 도전성 필름의 배선 패턴의 결정 방법은 종료하며, 표시 장치의 표시 유닛의 BM 패턴에 중첩해도 모아레의 발생이 억제되어 모아레의 시인성에 뛰어난, 최적화된 배선 패턴을 갖는 본 발명의 도전성 필름을 제작할 수 있다.
이상으로 본 발명에 의한 도전성 필름, 그것을 구비하는 표시 장치 및 도전성 필름의 패턴 결정 방법에 대해서 다양한 실시형태 및 실시예를 들어서 설명했지만, 본 발명은 상술의 실시형태 및 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 한 다양한 개량이나 설계의 변경을 행해도 좋은 것은 물론이다.
10, 11, 60 : 도전성 필름 12 : 투명 기체
14 : 금속제의 세선(금속 세선) 16, 16a, 16b : 도전부
18, 18a, 18b : 접착층 20, 20a, 20b : 보호층
22 : 개구부 24, 62 : 배선 패턴
26 : 더미 전극부 30 : 표시 유닛
32, 32r, 32g, 32b : 화소 34 : 블랙 매트릭스(BM)
38 : BM 패턴 40 : 표시 장치
44 : 터치 패널

Claims (12)

  1. 표시 장치의 표시 유닛 상에 설치되는 도전성 필름으로서,
    투명 기체와,
    상기 투명 기체의 적어도 한쪽면에 형성되고 복수의 금속 세선으로 이루어지는 도전부를 갖고,
    상기 도전부는 상기 복수의 금속 세선에 의해 메쉬 형상으로 형성된 복수의 개구부를 배열한 배선 패턴을 갖고,
    상기 배선 패턴은 상기 표시 유닛의 화소 배열 패턴에 중첩되어 있고,
    상기 배선 패턴은 그 투과율 화상 데이터의 2차원 푸리에 스펙트럼의 복수의 스펙트럼 피크의 피크 주파수 및 피크 강도와, 상기 화소 배열 패턴의 투과율 화상 데이터의 2차원 푸리에 스펙트럼의 복수의 스펙트럼 피크의 피크 주파수 및 피크 강도로부터 각각 산출되는 모아레의 주파수 정보 및 강도 정보에 인간의 시각 응답 특성의 합성곱을 통해 얻어진 모아레의 주파수 및 강도에 대하여, 상기 모아레의 주파수가 상기 시각 응답 특성에 따라 정해지는 소정의 주파수 범위에 들어가는 상기 모아레의 강도의 합이 소정값 이하인 것을 특징으로 하는 도전성 필름.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 소정의 주파수 범위는 상기 모아레의 주파수가 3사이클/㎜ 이하이고,
    상기 모아레의 주파수가 3사이클/㎜ 이하인 상기 배선 패턴에 대하여 최적화 서열을 매기고, 또한 상기 모아레의 주파수가 1.8사이클/㎜ 이하에 있어서 상기 모아레의 강도가 상용 대수로 -5 이상인 상기 배선 패턴, 및 상기 모아레의 주파수가 1.8사이클/㎜ 초과 3사이클/㎜ 이하에 있어서 상기 모아레의 강도가 상용 대수로 -3.7 이상인 상기 배선 패턴을, 상기 최적화 서열에 추가하지 않는 조건 하에서 상기 최적화 서열에 추가된 상기 배선 패턴의 상기 모아레의 강도의 합이 상용 대수로 0 이하인 것을 특징으로 하는 도전성 필름.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 모아레의 주파수 정보는 상기 배선 패턴의 상기 피크 주파수와 상기 화소 배열 패턴의 상기 피크 주파수의 차분으로 주어지고, 상기 모아레의 강도 정보는 상기 배선 패턴의 상기 피크 강도와 상기 화소 배열 패턴의 상기 피크 강도의 곱으로 주어지는 것을 특징으로 하는 도전성 필름.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 모아레의 주파수 및 강도는 상기 모아레의 주파수 정보 및 강도 정보에 상기 시각 응답 특성으로서 시각 전달 함수를 합성곱 적분을 행함으로써 구해지는 것을 특징으로 하는 도전성 필름.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 시각 전달 함수는 Dooly-Shaw 함수를 기본으로 해서 저주파 성분의 감도의 감쇠를 없앤 함수인 것을 특징으로 하는 도전성 필름.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 피크 강도는 상기 피크 위치 주변의 복수 화소 내의 강도의 평균값인 것을 특징으로 하는 도전성 필름.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 피크 강도는 상기 배선 패턴 및 상기 화소 배열 패턴의 상기 투과율 화상 데이터로 규격화된 것을 특징으로 하는 도전성 필름.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 화소 배열 패턴은 블랙 매트릭스 패턴인 것을 특징으로 하는 도전성 필름.
  9. 표시 유닛과,
    이 표시 유닛 상에 설치되는 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 도전성 필름을 구비하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  10. 표시 장치의 표시 유닛 상에 설치되고, 복수의 금속 세선에 의해 메쉬 형상으로 형성된 복수의 개구부를 배열한 배선 패턴을 갖는 도전성 필름의 배선 패턴의 결정 방법으로서,
    상기 배선 패턴의 투과율 화상 데이터와 상기 배선 패턴이 중첩되는 상기 표시 유닛의 화소 배열 패턴의 투과율 화상 데이터를 취득하고,
    상기 배선 패턴의 투과율 화상 데이터 및 상기 화소 배열 패턴의 투과율 화상 데이터에 대하여 2차원 푸리에 변환을 행하여, 상기 배선 패턴의 투과율 화상 데이터의 2차원 푸리에 스펙트럼의 복수의 스펙트럼 피크의 피크 주파수 및 피크 강도와 상기 화소 배열 패턴의 투과율 화상 데이터의 2차원 푸리에 스펙트럼의 복수의 스펙트럼 피크의 피크 주파수 및 피크 강도를 산출하고,
    이와 같이 해서 산출된 상기 배선 패턴의 상기 피크 주파수 및 상기 피크 강도와 상기 화소 배열 패턴의 상기 피크 주파수 및 상기 피크 강도로부터 각각 모아레의 주파수 정보 및 강도 정보를 산출하고,
    얻어진 상기 모아레의 주파수 정보 및 강도 정보에 인간의 시각 응답 특성을 합성곱하여 모아레의 주파수 및 강도를 산출하고,
    얻어진 상기 모아레의 주파수 및 강도에 대하여 상기 모아레의 주파수가 상기 시각 응답 특성에 따라 정해지는 소정의 주파수 범위에 들어가는 상기 모아레의 강도의 합과 소정값을 비교하고,
    상기 모아레의 강도의 합이 상기 소정값 이하일 때 상기 배선 패턴을 상기 도전성 필름의 배선 패턴으로서 설정하고, 상기 모아레의 강도의 합이 상기 소정값 초과일 때 상기 배선 패턴의 투과율 화상 데이터를 새로운 배선 패턴의 투과율 화상 데이터로 변경하여 상기 피크 주파수 및 피크 강도의 산출, 상기 모아레의 주파수 정보 및 강도 정보의 산출, 상기 모아레의 주파수 및 강도의 산출, 및 상기 모아레의 강도의 합과 소정값의 비교의 각 스텝을 상기 모아레의 강도의 합이 상기 소정값 이하로 될 때까지 반복하는 것을 특징으로 하는 도전성 필름의 배선 패턴의 결정 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 소정의 주파수 범위는 상기 모아레의 주파수가 3사이클/㎜ 이하이고,
    상기 모아레의 주파수가 3사이클/㎜ 이하인 상기 배선 패턴에 대하여 최적화 서열을 매기고, 또한 상기 모아레의 주파수가 1.8사이클/㎜ 이하에 있어서 상기 모아레의 강도가 상용 대수로 -5 이상인 상기 배선 패턴, 및 상기 모아레의 주파수가 1.8사이클/㎜ 초과 3사이클/㎜ 이하에 있어서 상기 모아레의 강도가 상용 대수로 -3.7 이상인 상기 배선 패턴을, 상기 최적화 서열에 추가하지 않는 조건 하에서 상기 최적화 서열에 추가된 상기 배선 패턴의 상기 모아레의 강도의 합이 상용 대수로 0 이하인 것을 특징으로 하는 도전성 필름의 배선 패턴의 결정 방법.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 모아레의 주파수 정보로서 상기 배선 패턴의 상기 피크 주파수와 상기 화소 배열 패턴의 상기 피크 주파수의 피크 주파수끼리의 차분을 구하고,
    상기 모아레의 강도 정보로서 상기 배선 패턴의 상기 피크 강도와 상기 화소 배열 패턴의 상기 피크 강도의 2세트의 벡터 강도의 곱을 구하는 것을 특징으로 하는 도전성 필름의 배선 패턴의 결정 방법.
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