TW201941923A - 導電性構件、導電性薄膜、具備其之顯示裝置、觸控面板、導電性構件的配線圖案的製作方法及導電性薄膜的配線圖案的製作方法 - Google Patents

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Abstract

導電性構件具有配線部,配線部具有將直線配線沿2個方向以上重疊而成之配線圖案,該直線配線由在1個方向上平行地排列之複數個金屬細線構成,配線圖案係至少1個方向的直線配線之平均間距與其他至少1個方向的直線配線之平均間距不同之各方向非等間距的配線圖案。該導電性構件具有疊紋比等間距的配線圖案少的配線圖案、尤其能夠同時減少規則性的疊紋和不規則性的疊紋(雜訊)之配線圖案。導電性薄膜、顯示裝置及觸控面板具備導電性構件。

Description

導電性構件、導電性薄膜、具備其之顯示裝置、觸控面板、導電性構件的配線圖案的製作方法及導電性薄膜的配線圖案的製作方法
本發明係關於一種導電性構件、導電性薄膜、具備其之顯示裝置、觸控面板、導電性構件的配線圖案的製作方法及導電性薄膜的配線圖案的製作方法,詳細而言,係關於具有即使重疊於顯示裝置的像素排列圖案上亦提供疊紋(moire)的可見性得到改善之畫質之網格狀的配線圖案之導電性構件、導電性薄膜、具備其之顯示裝置、觸控面板、導電性構件的配線圖案的製作方法及導電性薄膜的配線圖案的製作方法。
作為設置於顯示裝置(以下,亦稱為顯示器)的顯示單元上之導電性薄膜,例如可以舉出具有導電膜之觸控面板用的導電性薄膜等,該導電膜由具有網格狀配線圖案(以下,亦稱為網格圖案)之金屬細線構成。
在該等導電性薄膜中,由網格圖案與顯示器的像素排列圖案的干涉所產生之疊紋的辨識成為問題。在此,顯示器的像素排列圖案能夠說係例如R(紅)G(綠)B(藍)濾色器的排列圖案或作為其反轉圖案之黑矩陣(Black Matrix:以下,亦稱為BM)圖案。作為疊紋的辨識問題,亦即,一直以來已知有將等間距的配線圖案重疊於像素排列圖案上時規則性的疊紋顯眼,這成為問題。因此,提出有具有疊紋(尤其是規則性的疊紋)不會被辨識或不易被辨識之網格圖案之各種導電性薄膜(例如,參閱專利文獻1、2及3)。
本申請人的申請之專利文獻1中所揭示之技術係設置於顯示裝置的顯示單元上之導電性薄膜,其係如下者:相對於如下疊紋頻率資訊和強度,進入既定頻率範圍之疊紋強度之和為既定值以下,該疊紋頻率資訊和強度係使視覺響應特性作用於由導電性薄膜的配線圖案和像素排列圖案的二維高速傅立葉變換(2DFFT:Two Dimensional Fast Fourier Transform)光譜的頻率和強度計算出之疊紋頻率資訊和強度而得到。在專利文獻1中所揭示之技術中,能夠抑制疊紋的產生,從而能夠提高可見性。
本申請人的申請之專利文獻2中所揭示之技術係以上述專利文獻1中所揭示之技術為基礎,將配線圖案限定於菱形,根據構成網格圖案之金屬細線的寬度對上述疊紋強度之和為既定值以下的網格圖案的菱形形狀賦予不規則性者。藉由專利文獻2中所揭示之技術,亦能夠防止疊紋的產生,從而能夠提高可見性。
本申請人的申請之專利文獻3中所揭示之技術係上側(TOP)和下側(BOTTOM)的2層配線圖案且賦予有不規則之菱形的配線圖案為前提之技術。其中,TOP(上側)和BOTTOM(下側)中的至少一方係對菱形形狀的間距賦予有不規則性之配線圖案。該技術係由各顏色的疊紋的評價值計算出之疊紋的評價值成為閾值以下之方式構成2層的配線圖案者,該各顏色的疊紋的評價值係使視覺響應特性作用於由各顏色的2DFFT光譜的光譜峰值的強度及頻率和所重疊之配線圖案的2DFFT光譜的強度及頻率計算出之疊紋的頻率及強度而得到。在專利文獻3中所揭示之技術中,不依賴於觀察距離而根據顯示器的強度能夠抑制疊紋的產生,從而能夠大幅提高可見性。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2013-213858號公報
[專利文獻2]日本特開2013-214545號公報
[專利文獻3]日本特開2016-014929號公報
在專利文獻1中,作為配線圖案的具體例,圖示出菱形(鑽石)網格圖案。菱形網格圖案係將2個方向的配線圖案以相同之角度和間距重疊而成之配線圖案,在專利文獻1中,藉由改變該角度和間距來確定對疊紋減少最佳之配線圖案。然而,在該方法中,疊紋減少效果並不充分。
相對於此,在專利文獻2~3中,進行了對配線圖案賦予不規則性之嘗試。
然而,若對配線圖案賦予不規則性,則規則性的疊紋被減少,但是不規則性的疊紋(雜訊)會增加,因此存在其結果,疊紋(規則性的疊紋及不規則性的疊紋的總和)的可見性不變之問題。
在專利文獻3中,進行了“選擇在賦予不規則性之後疊紋評價指標成為閾值以下之配線圖案”的嘗試。然而,若進行該種嘗試,則與具有規則性之配線圖案相比能夠減少規則性的疊紋,但無法保證能夠減少規則性的疊紋和不規則性的疊紋(雜訊)兩者。
本發明的目的在於解決上述以往技術的問題點,並提供一種具有在將2個方向以上的直線配線重疊而成之配線圖案中藉由在至少2個方向上改變配線間距能夠減少疊紋且疊紋比等間距的配線圖案少的配線圖案之導電性構件、導電性薄膜、具備其之顯示裝置、觸控面板、導電性構件有配線圖案的製作方法及導電性薄膜的配線圖案的製作方法。
為了達成上述目的,本發明的第1態樣之導電性構件係如下導電性構件具有由複數個金屬細線構成之配線部,其中配線部具有將直線配線沿2個方向以上重疊而成之配線圖案,該直線配線由在1個方向上平行地排列之複數個金屬細線構成,配線圖案係至少1個方向的直線配線之平均間距與其他至少1個方向的直線配線之平均間距不同之各方向非等間距的配線圖案。
在此,導電性構件係設置於顯示裝置的顯示單元上者,配線圖案重疊於顯示單元的像素排列圖案上為較佳。
又,為了達成上述目的,本發明的第2態樣之導電性薄膜係如下導電性薄膜,其具有:透明基體;及配線部,形成於透明基體的至少一個面且由複數個金屬細線構成,其中配線部具有將直線配線沿2個方向以上重疊而成之配線圖案,該直線配線由在1個方向上平行地排列之複數個金屬細線構成,配線圖案係至少1個方向的直線配線之平均間距與其他至少1個方向的直線配線之平均間距不同之各方向非等間距的配線圖案。
在此,各方向非等間距的配線圖案中之疊紋評價值小於各個直線配線的方向與各方向非等間距的配線圖案相同且每單位面積的配線密度相等之第1所有方向等間距的配線圖案中之疊紋評價值,疊紋評價值係疊紋的各頻率成分的強度的總和為較佳,該疊紋的各頻率成分的強度係使人的視覺響應特性作用於由配線圖案的透射率的二維傅立葉頻率分佈的各頻率成分和像素排列圖案的亮度或透射率的二維傅立葉頻率分佈的各頻率成分計算出之疊紋的各頻率成分而得到。
又,各方向非等間距的配線圖案中之疊紋評價值小於各個直線配線的方向與各方向非等間距的配線圖案不同但方向的數量相同且每單位面積的配線密度亦相等之第2所有方向等間距的配線圖案中之疊紋評價值,疊紋評價值係疊紋的各頻率成分的強度的總和為較佳,該疊紋的各頻率成分的強度係使人的視覺響應特性作用於由配線圖案的透射率的二維傅立葉頻率分佈的各頻率成分和像素排列圖案的亮度或透射率的二維傅立葉頻率分佈的各頻率成分計算出之疊紋的各頻率成分而得到。
又,視覺響應特性以下述式(1)所表示之視覺傳遞函數VTF給出為較佳。
k≤log(0.238/0.138)/0.1
VTF=1
k>log(0.238/0.138)/0.1
VTF=5.05e-0.138k (1-e0.1k ) ……(1)
k=πdu/180
其中,log為自然對數,k為以立體角定義之空間頻率(週期/deg),u為以長度定義之空間頻率(週期/mm),d為100 mm~1000 mm的範圍內的觀察距離(mm)。
又,為了達成上述目的,本發明的第3態樣之顯示裝置具備:顯示單元,以既定的像素排列圖案排列而成;及本發明的第1態樣之導電性構件或本發明的第2態樣之導電性薄膜,設置於該顯示單元上。
在此,顯示單元係有機EL顯示器(OELD),紅色(R)、綠色(G)及藍色(B)中至少2個顏色的像素排列圖案不同為較佳。
又,為了達成上述目的,本發明的第4態樣之觸控面板係使用本發明的第1態樣之導電性構件或本發明的第2態樣之導電性薄膜者。
又,為了達成上述目的,本發明的第5態樣之導電性構件的配線圖案的製作方法係如下導電性構件的配線圖案的製作方法,該導電性構件設置於顯示裝置的顯示單元上且具有由複數個金屬細線構成之配線部,配線部具有將直線配線沿2個方向以上重疊而成之配線圖案,該直線配線由在1個方向上平行地排列之複數個金屬細線構成,其中配線圖案係重疊於顯示單元的像素排列圖案上且至少1個方向的直線配線之平均間距與其他至少1個方向的直線配線之平均間距不同之各方向非等間距的配線圖案,獲取配線圖案的透射率及像素排列圖案的亮度或透射率,導出配線圖案的透射率的二維傅立葉頻率分佈及像素排列圖案的亮度或透射率的二維傅立葉頻率分佈,由配線圖案的透射率的二維傅立葉頻率分佈的各頻率成分和像素排列圖案的亮度或透射率的二維傅立葉頻率分佈的各頻率成分計算疊紋的各頻率成分,使人的視覺響應特性作用於如此計算出之疊紋的各頻率成分而求出各頻率成分的強度的總和亦即疊紋評價值,製作如此求出之各方向非等間距的配線圖案中之疊紋評價值小於各個直線配線的方向與各方向非等間距的配線圖案相同且每單位面積的配線密度亦相等之第1所有方向等間距的配線圖案、或各個直線配線的方向與各方向非等間距的配線圖案不同但方向的數量相同且每單位面積的配線密度亦相等之第2所有方向等間距的配線圖案中之疊紋評價值之各方向非等間距的配線圖案。
又,為了達成上述目的,本發明的第6態樣之導電性薄膜的製作方法係如下導電性薄膜的製作方法,該導電性薄膜設置於顯示裝置的顯示單元上且具有透明基體和配線部,該配線部形成於透明基體的至少一個面且由複數個金屬細線構成,配線部具有將直線配線沿2個方向以上重疊而成之配線圖案,該直線配線由在1個方向上平行地排列之複數個金屬細線構成,其中配線圖案係重疊於顯示單元的像素排列圖案上且至少1個方向的直線配線之平均間距與其他至少1個方向的直線配線之平均間距不同之各方向非等間距的配線圖案,獲取配線圖案的透射率及像素排列圖案的亮度或透射率,導出配線圖案的透射率的二維傅立葉頻率分佈及像素排列圖案的亮度或透射率的二維傅立葉頻率分佈,由配線圖案的透射率的二維傅立葉頻率分佈的各頻率成分和像素排列圖案的亮度或透射率的二維傅立葉頻率分佈的各頻率成分計算疊紋的各頻率成分,使人的視覺響應特性作用於如此計算出之疊紋的各頻率成分而求出各頻率成分的強度的總和亦即疊紋評價值,製作如此求出之各方向非等間距的配線圖案中之疊紋評價值小於各個直線配線的方向與各方向非等間距的配線圖案相同且每單位面積的配線密度亦相等之第1所有方向等間距的配線圖案、或各個直線配線的方向與各方向非等間距的配線圖案不同但方向的數量相同且每單位面積的配線密度亦相等之第2所有方向等間距的配線圖案中之疊紋評價值的各方向非等間距的配線圖案。
在上述第1~第6態樣中的任一態樣中,在各方向非等間距的配線圖案中對疊紋貢獻最大的疊紋的頻率成分的強度小於在各個直線配線的方向與各方向非等間距的配線圖案相同且每單位面積的配線密度亦相等之第1所有方向等間距的配線圖案中、或在各個直線配線的方向與各方向非等間距的配線圖案不同但方向的數量相同且每單位面積的配線密度亦相等之第2所有方向等間距的配線圖案中對疊紋貢獻最大的疊紋的頻率成分的強度為較佳。
又,在各方向非等間距的配線圖案中對疊紋貢獻最大的疊紋的頻率成分的頻率大於在各個直線配線的方向與各方向非等間距的配線圖案相同且每單位面積的配線密度亦相等之第1所有方向等間距的配線圖案中、或在各個直線配線的方向與各方向非等間距的配線圖案不同但方向的數量相同且每單位面積的配線密度亦相等之第2所有方向等間距的配線圖案中對疊紋貢獻最大的疊紋的頻率成分的頻率為較佳。
又,各方向非等間距的配線圖案中之疊紋評價值小於各個直線配線的方向與各方向非等間距的配線圖案相同且每單位面積的配線密度亦相等之第1所有方向等間距的配線圖案、或各個直線配線的方向與各方向非等間距的配線圖案不同但方向的數量相同且每單位面積的配線密度亦相等之第2所有方向等間距的配線圖案中之疊紋評價值,疊紋評價值係疊紋的各頻率成分中在所有方向等間距的配線圖案中對疊紋貢獻最大的疊紋的頻率成分的頻率以下的頻率成分的強度的總和為較佳,該疊紋的各頻率成分係使人的視覺響應特性作用於由配線圖案的透射率的二維傅立葉頻率分佈的各頻率成分和像素排列圖案的亮度或透射率的二維傅立葉頻率分佈的各頻率成分計算出之疊紋的各頻率成分而得到。
又,在各個直線配線的方向與各方向非等間距的配線圖案相同且每單位面積的配線密度亦相等之第1所有方向等間距的配線圖案中、或在各個直線配線的方向與各方向非等間距的配線圖案不同但方向的數量相同且每單位面積的配線密度亦相等之第2所有方向等間距的配線圖案中對疊紋貢獻最大的疊紋的頻率成分的頻率下,各方向非等間距的配線圖案的疊紋的頻率成分的強度小於所有方向等間距的配線圖案的疊紋的頻率成分的強度為較佳。
又,視覺響應特性的觀察距離係300 mm~800 mm中的任一距離為較佳。
又,當將疊紋評價值設為I時,疊紋評價值I係利用下述式(2)由疊紋的各頻率成分的強度導出者為較佳。
I=(Σ(R[i])x )1/x ……(2)
其中,R[i]為疊紋的第i個頻率成分的強度,次數x為1~4中的任一值。
又,次數x係2為較佳。
又,疊紋評價值係利用疊紋的各頻率成分的強度的非線性和導出者為較佳。
又,疊紋評價值還包含由像素排列圖案的頻率0和配線圖案的各頻率成分計算出之疊紋的頻率成分為較佳。
又,像素排列圖案係黑矩陣圖案為較佳。
又,配線部具有將直線配線沿2個方向重疊而成之配線圖案為較佳。
又,將直線配線沿2個方向重疊而成之配線圖案係左右非對稱為較佳。
又,2個方向的直線配線所成之角度係40°~140°為較佳。
又,沿2個方向以上重疊之直線配線中至少1個方向的直線配線之平均間距係30 μm~600 μm為較佳。
進而,平均間距係300 μm以下為更佳。
又,各方向非等間距的配線圖案係在至少1個方向的直線配線中既定根數的金屬細線的重複間距為等間距且既定根數的各個金屬細線的間距為非等間距為較佳。
又,在2個方向以上的直線配線中平均間距最窄的方向的直線配線中,既定根數的金屬細線的重複間距為等間距且既定根數的各個金屬細線的間距為非等間距為較佳。
又,既定根數係16根以下為較佳。
[發明效果]
如以上所說明,依本發明,能夠提供一種具有在將2個方向以上的直線配線重疊而成之配線圖案中藉由在至少2個方向上改變配線間距而疊紋比等間距的配線圖案少的配線圖案之導電性構件、導電性薄膜、具備其之顯示裝置、觸控面板、導電性構件的配線圖案的製作方法及導電性薄膜的配線圖案的製作方法。
以下,參閱附圖所示之較佳的實施形態,對本發明之導電性構件、導電性薄膜、具備其之顯示裝置、觸控面板、導電性構件的配線圖案的製作方法及導電性薄膜的配線圖案的製作方法進行詳細說明。
本發明中,將至少具有由複數個金屬細線構成之配線部者定義為導電性構件,其中將具備透明基體者定義為導電性薄膜。亦即,本發明的導電性構件既包含直接配置於顯示單元上之情況或直接配置於顯示單元的像素排列上之情況等中所使用之不具有透明基體者,亦包含具備透明基體之導電性薄膜。因此,本發明以由複數個金屬細線構成之配線圖案為特徵,與透明基體無關地,無論在未規定透明基體之導電性構件中,還是在具備透明基體之導電性薄膜中,均係關於由金屬細線構成之特徵性的配線圖案其本身者。以下,關於本發明,主要對具有透明基體之導電性薄膜進行說明,但本發明的特徵係由複數個金屬細線構成之配線圖案,因此其說明當然係關於上位概念的導電性構件者。在此,本發明的導電性構件係能夠稱為感測器構件者。
又,以下,關於本發明之導電性構件及導電性薄膜,以觸控面板用的導電性薄膜為代表例進行說明,但本發明並不限定於此。例如,本發明的導電性薄膜只要為具有具備如下配線圖案之配線部者,則可以為任何者,該配線圖案形成於透明基體的至少一個面且包含將在互不相同之方向上具有互不相同之平均配線間距之直線配線重疊而成之各方向非等間距的配線圖案。在此,各方向非等間距的配線圖案係指至少1個方向的直線配線之平均間距與其他至少1個方向的直線配線之平均間距不同之配線圖案。因此,本發明的導電性薄膜的配線部的配線圖案只要為包含各方向非等間距的配線圖案者即可。
又,本發明只要為具備該種配線圖案之導電性薄膜且為設置於顯示裝置的各種發光強度的顯示單元上之導電性薄膜,則可以為任何者。例如,本發明當然可以為電磁波屏蔽件用的導電性薄膜等。在此,具有設置本發明的導電性薄膜之顯示單元之顯示裝置當然可以為液晶顯示器(LCD:Liquid Crystal Display)、電漿顯示器(PDP:Plasma Display Panel)、有機EL顯示器(OELD:Organic Electro-Luminescence Display)或無機EL顯示器等。
在此,形成於透明基體的至少一個面之配線圖案係指包括“僅配置於透明基體的一側之配線圖案”或“配置於透明基體的兩側的各個面之配線圖案中的一個面的配線圖案或兩個面的配線圖案”或“積層於透明基體的一面之配線圖案中的1個配線圖案或2個以上的配線圖案”等,並且還係指“將配置於透明基體的兩側的各個面之配線圖案重疊(重合)而成之配線圖案”或“將積層於透明基體的一面之配線圖案中的2個以上的配線圖案重疊(重合)而成之配線圖案”或“貼合分別配置於2片透明基體之配線圖案而將2個配線圖案重疊(重合)而成之配線圖案”。在後面進行詳細敘述。
另外,重疊本發明的導電性薄膜之顯示裝置的顯示單元(以下,亦稱為顯示器)只要為各像素按照像素排列圖案(以下,亦稱為BM圖案)排列而成且在由導電性薄膜的重疊所產生之疊紋的可見性的評價中能夠考慮其發光強度(亮度)者,則並不特別限制。或者,只要為射出包含互不相同之至少3個顏色例如紅、綠及藍的3個顏色之複數個顏色的光之各個子像素按照各個子像素的像素排列圖案排列而成且在由導電性薄膜的重疊所產生之疊紋的可見性的評價中能夠考慮其發光強度(亮度)者,則並不特別限制。例如,可以為如以往那樣RGB等複數個顏色中之各個顏色的子像素的像素排列圖案(子像素的形狀、尺寸、像素排列的週期及方向)全部相同且能夠以G子像素為代表之顯示單元,亦可以為如前述之OELD那樣在複數個顏色中並不全部相同,亦即對於至少2個顏色,子像素的像素排列圖案不同之顯示單元。
又,成為本發明的對象之顯示裝置的顯示器可以為如高解析度智慧手機或平板終端等那樣發光強度高的顯示器,亦可以為如低解析度的桌上型電腦或電視(TV)等那樣發光強度低的顯示器,亦可以為如中解析度筆記型電腦等那樣發光強度中等程度的顯示器。
圖1係示意性地表示本發明的第1實施形態之導電性薄膜的一例之局部剖面圖,圖2係示意性地表示圖1所示之導電性薄膜的配線部的配線圖案的第1實施例之平面圖。
如圖1及圖2所示,本實施形態的導電性薄膜10係設置於顯示裝置的顯示單元上者,且係具有在對於顯示單元的像素排列抑制疊紋的產生之觀點上優異之配線圖案、尤其在重疊於像素排列圖案時相對於像素排列圖案在疊紋的可見性的觀點上被最優化之配線圖案之導電性薄膜。
圖1中所例示之導電性薄膜10具有透明基體12、第1配線部(電極)16a、第2配線部(電極)16b、第1保護層20a及第2保護層20b。
第1配線部16a係形成於透明基體12的一個面(圖1中上側的面)且由複數個金屬製的細線(以下,稱為金屬細線)14構成之成為第1電極部者。第2配線部16b係形成於透明基體12的另一個面(圖1中下側的面)且由複數個金屬製的細線14構成之成為第2電極部者。第1保護層20a係以被覆金屬細線14之方式經由第1黏接層18a黏接於第1配線部16a的大致整個面者。第2保護層20b係經由第2黏接層18b黏接於第2配線部16b的大致整個面者。
另外,以下將第1配線部16a及第2配線部16b總稱時簡稱為配線部16,將第1黏接層18a及第2黏接層18b總稱時簡稱為黏接層18,將第1保護層20a及第2保護層20b總稱時簡稱為保護層20。
另外,導電性薄膜10只要至少具有透明基體12和第1配線部16a即可,雖未圖示,但可以在透明基體12與第1配線部16a之間或透明基體12與第2配線部16b之間設置密接強化層、底塗層等功能層。
透明基體12只要由透明且具有電絕緣性亦即絕緣性且透光性高的材料構成,且能夠支撐第1配線部16a及第2配線部16b,則並不受特別限定。作為構成透明基體12之材料,例如能夠舉出樹脂、玻璃及矽等材料。作為玻璃,例如能夠舉出強化玻璃及無鹼玻璃等。作為樹脂,例如能夠舉出聚對酞酸乙二酯(PET:polyethylene terephthalate)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN:polyethylene naphthalate)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA:Polymethyl methacrylate)、環烯烴聚合物(COP:cyclo-olefin polymer)、環狀烯烴·共聚物(COC:cyclic olefin copolymer)、聚碳酸酯(PC:polycarbonate)、丙烯酸樹脂、聚乙烯(PE:polyethylene)、聚丙烯(PP:polypropylene)、聚苯乙烯(PS:polystyrene)、聚氯乙烯(PVC:polyvinyl chloride)、聚偏二氯乙烯(PVDC:polyvinylidene chloride)、三乙醯纖維素(TAC:cellulose triacetate)等。透明基體12的厚度例如為20~1000 μm,尤其30~100 μm為較佳。
本發明中,“透明”係指透光率在波長400~800 nm的可見光波長區域中為至少30%以上,較佳為50%以上,更佳為70%以上,進一步更佳為90%以上。透光率係使用JIS K 7375:2008中規定之“塑膠--全光線透射率及全光線反射率的求法”測定者。
又,透明基體12的全光線透射率係30%~100%為較佳。全光線透射率例如係使用JIS K 7375:2008中規定之“塑膠--全光線透射率及全光線反射率的求法”測定者。
另外,本發明的第1實施態樣之導電性構件係在圖1所示之本發明的第1實施形態之導電性薄膜中至少具有配線部16a者,圖2係示意性地表示本發明的第1實施態樣之導電性構件的配線部的配線圖案的一例之平面圖,可以說係表示本發明的第1實施態樣之導電性構件之圖。
金屬細線14只要為導電性高的金屬製的細線,則並不特別限制,例如能夠舉出由金(Au)、銀(Ag)或銅(Cu)的線材等構成者。從可見性的觀點而言,金屬細線14的線寬細為較佳,例如為30 μm以下即可。另外,在觸控面板用中途,金屬細線14的線寬係0.1 μm以上且15 μm以下為較佳,1 μm以上且9 μm以下為更佳,1 μm以上且7 μm以下為進一步較佳。另外,1 μm以上且4 μm以下為特佳。
如圖2所示,配線部16(16a、16b)由具有網格狀的配線圖案24(24a、24b)之配線層28(28a及28b)構成,該網格狀的配線圖案24係將由圖3所示之在1個方向(右向)上平行地排列之複數個金屬細線14構成之直線配線21a和由圖4所示之在另1個方向(左向)上平行地排列之複數個金屬細線14構成之直線配線21b重疊而排列成網格狀。在此,配線層28a的配線圖案24a和配線層28b的配線圖案24b可以為相同之配線圖案,亦可以為不同之配線圖案,但以下視為相同之配線圖案而不進行區分,設為配線圖案24而進行說明。
本發明中,直線配線21a和21b係在圖2所示之配線圖案24中相鄰之金屬細線14之間的間距互不相同之直線配線。亦即,直線配線21a之平均間距與直線配線21b之平均間距不同。
如圖2所示,配線圖案24係既定形狀的開口部(單元)22排列成網格狀而成之各方向非等間距的配線圖案25a,該開口部22係藉由相鄰之金屬細線14之間的平均間距互不相同之直線配線21a與直線配線21b的重疊而將複數個金屬細線14彼此相互交叉而形成。
因此,該各方向非等間距的配線圖案25a為本發明中所使用之配線圖案的第1實施例,能夠說係具有平面視時相互保存既定角度且形狀及尺寸相同之複數個平行四邊形的形狀之開口部22在成既定角度之2個方向上複數個連續相連而成之2個方向的各方向的間距分別不同之網格狀的配線圖案。
在此,被重疊之直線配線21的金屬細線14的平均間距並不特別限制,但30 μm~600 μm為較佳。其原因在於,若平均間距窄,則透射率降低,相反地,若平均間距寬,則金屬細線容易變得顯眼,導致可見性下降。為了使透射率在能夠容許之範圍內且降低金屬細線的可見性,平均間距在上述範圍內為較佳。
在圖2所示之第1實施例的各方向非等間距的配線圖案25a的直線配線21a及21b中,分別係相鄰之金屬細線14之間的間距為等間距且直線配線21a及21b的配線間距互不相同之各方向非等間距的配線圖案。然而,本發明並不限定於此,直線配線21a及21b中的至少一個只要既定根數的金屬細線14的平均間距為等間距,則相鄰之金屬細線14之間的間距亦可以不完全是等間距。例如,可以將既定根數的金屬細線14的重複間距設為等間距並將既定根數的金屬細線14的平均間距設為等間距。
另外,將平均間距設為等間距之既定根數為2根以上。亦即,將相鄰之既定根數的金屬細線14之間的間距設為非等間距時的金屬細線14的最小根數為2根,因此既定根數為2根以上。又,既定根數係64根以下為較佳,32根以下為更佳,16根以下為進一步較佳。特佳的既定根數為2根以上且8根以下。其原因如後面所說明,是因為,越增加設為非等間距之金屬細線14的既定根數,直線配線21的最小頻率越降低,直線配線21本身越容易被辨識。又,是因為,越增加設為非等間距之金屬細線14的既定根數,直線配線21的頻率成分越細地擴大,因此,其結果、導致較細地產生複數個疊紋成分。另外,本發明中,即使在直線配線21的相鄰之既定根數的金屬細線14之間的間距為非等間距的情況下,亦無需既定根數的金屬細線14的所有間距不同,只要既定根數的金屬細線14中至少2根金屬細線的間距不同即可。
又,在圖2所示之第1實施例中,由在1個方向上平行地排列之複數個金屬細線14構成之直線配線21為直線配線21a及21b這2個方向,但本發明並不限定於此,亦可以將3個方向以上的直線配線21進行重疊。
另外,重疊方向不同之直線配線21的方向的數量係8個方向以下為較佳,4個方向以下為更佳,2個方向為進一步較佳。其原因如後面所說明,是因為為了確保透射率,每單位面積的金屬細線14的根數存在上限,因此直線配線21的方向的數量少時,能夠增加每1個方向的金屬細線14的根數,結果能夠縮小金屬細線14的配線間距而使疊紋難以產生。另一方面,為了防止導電性薄膜作為觸控感測器之功能欠缺,直線配線21的方向的數量需要最少2個方向,因此2個方向為最佳。
又,在圖2所示之第1實施例中,各方向非等間距的配線圖案25a中,將與直線配線21a及21b的2個方向的直線配線21中1個方向(右向)的直線配線21a的水平線(橫軸方向)所成之角度設為26°,將與另1個方向(左向)的直線配線21b的水平線(橫軸方向)所成之角度設為24°,傾斜角度不同。在此,本發明中,配線的傾斜角度係指配線相對於像素排列圖案之角度。亦即,將像素排列圖案的既定方向設為水平線(橫軸方向),將配線與該水平線(橫軸方向)所成之角度稱為傾斜角度。亦可以將像素排列圖案的任一方向設為水平線(橫軸方向),但本發明中,為了說明本發明中之配線圖案的特徵,在如後面所示之圖9或圖11所示之線對稱的像素排列圖案中,將與該對稱軸垂直之方向設為水平線(橫軸方向)。亦即,本發明中,配線圖案的1個方向的直線配線的傾斜角度與另1個方向的直線配線的傾斜角度不同係指該配線圖案相對於左右對稱的像素排列圖案為左右非對稱。亦即,圖2所示之各方向非等間距的配線圖案25a係指相對於左右對稱的像素排列圖案成為左右非對稱。另外,當然,重疊本發明的導電性薄膜之顯示裝置的像素排列圖案並不限於線對稱的像素排列圖案,又,可以將該像素排列圖案的任一方向設為水平線(橫軸方向)。另外,上述開口部22的平行四邊形的2邊所成之角度為50°及130°。
又,在圖2所示之配線圖案25a中,相對於如圖11所示之左右對稱的像素排列圖案,2個方向的直線配線21a和21b的傾斜角度相差很少,但亦可以如圖51所示之配線圖案25g那樣,2個方向的直線配線21i和21j的傾斜角度相差很大。亦即,如圖51所示,本發明的配線圖案可以為將傾斜角度不同之2個方向的直線配線21i及21j重疊而成之左右非對稱的配線圖案25g。在此,作為左右對稱的像素排列圖案,能夠以“至少各像素的位置為左右對稱”來定義。另外,亦能夠以“還包括各像素的形狀及尺寸在內為左右對稱”來定義。
本發明中,如圖2及圖51所示,作為有時配線圖案為左右非對稱為佳之原因,可以舉出“當2個方向的直線配線的平均間距不同時,各個直線配線的疊紋成為最良好的方向(角度)未必一定相同”及“2個方向的直線配線所成之角度越接近直角(90度),作為觸控感測器,二維的接觸位置檢測的精度就越高”。
圖51係表示對於如圖11所示之左右對稱的像素排列圖案,按照圖47所示之本發明的導電性薄膜的配線圖案的製作方法的流程,在配線的透射率的觀點上對每單位面積的配線的根數設定限制之後導出之、疊紋值總和變得良好的配線圖案的1例者。在該種例子中,由於2個方向的直線配線的平均間距不同,所以在各個直線配線中疊紋值變得良好之方向(角度)不同。又,在該種例子中,2個方向的直線配線均朝向右方向。如該種例子那樣,2個方向的直線配線均朝向右方向或左方向之例子當然亦包含於本發明中。
然而,在將直線配線沿2個方向重疊而成之配線圖案中,2個方向所成之角度越接近直角(90度),作為觸控感測器,二維的接觸位置檢測的精度就越高。又,當配線層存在2層以上時,例如從傾斜觀察時等,各層的配線圖案的位置有可能產生偏離。而且,有可能因該偏離而直線配線的間距發生變化,但在該情況下,根據各層的配線圖案的偏離方向和直線配線的方向而直線配線的間距的變化程度不同。當偏離方向與直線配線的方向所成之角度為直角(90度)時,間距不變,當偏離方向與直線配線的方向相同時,間距的變化最大。藉此,2個方向的直線配線所成之角度越接近直角(90度),即使各層的配線圖案的位置偏離,亦不會依賴於該偏離方向而將2個方向的直線配線重疊而成之配線圖案的總間距變化越小,因此,由該配線圖案的間距的變化所引起之疊紋的產生和/或配線圖案的可見性下降小。又,如本發明那樣,在疊紋可見性的觀點上將配線圖案的間距最優化之技術中,2個方向的直線配線所成之角度接近直角(90度)尤其有效。
根據以上,2個方向的直線配線的傾斜角度、例如如圖2所示之直線配線21(21a及21b)的傾斜角度及如圖51所示之直線配線21i與21j的傾斜角度並不特別限制,可以為任何角度。又,2個方向的直線配線所成之角度、例如如圖2所示之直線配線21a與21b所成之角度(亦即開口部22的平行四邊形的2邊所成之角度)及圖51所示之直線配線21i與21j所成之角度(亦即所形成之開口部的平行四邊形的2邊所成之角度)亦不特別限制,可以為任何角度。然而,2個方向的直線配線所成之角度在40°~140°(90°±50°)的範圍為較佳,在60°~120°(90°±30°)的範圍為更佳,在75°~105°(90°±15°)的範圍為進一步較佳。其原因之一在於,如上所述,直線配線21a與21b所成之角度及直線配線21i與21j所成之角度越接近直角(90°),作為觸控感測器,二維的接觸位置檢測的精度就越高。
另外,在各方向非等間距的配線圖案25a中,直線配線21a及21b的2個方向的直線配線21相對於水平線之傾斜角度不同,但本發明並不限定於此。本發明中,2個方向以上的直線配線相對於水平線(橫軸方向)之角度分別可以不同,亦可以包含相同角度的2個方向以上的直線配線,亦可以係所有直線配線為相同之角度。例如,如圖5所示之第2實施例的各方向非等間距的配線圖案25b那樣,1個方向的直線配線21a和另1個方向的直線配線21c可以為相同之傾斜角度(相對於左右對稱的像素排列圖案,1個方向的直線配線21a和另1個方向的直線配線21c可以為左右對稱)。
圖5所示之各方向非等間距的配線圖案25b係將直線配線21a和直線配線21c重疊而排列成網格狀之網格狀的配線圖案,該直線配線21a中,圖3所示之在1個方向上平行且相對於水平線傾斜26°而排列之複數個金屬細線14的間距為等間距,該直線配線21c中,圖6所示之在另1個方向上平行且相對於水平線傾斜26°而排列之複數個金屬細線14的間距為等間距,但與直線配線21a的金屬細線14的間距不同。
因此,與配線圖案25a同樣地,配線圖案25b亦係直線配線21a及21c各自的金屬細線14的間距不同之各方向非等間距的配線圖案,因此能夠說係具有平面視時相互保持既定角度(52°及128°)且尺寸相等之複數個平行四邊形的形狀之開口部22在成既定角度(26°)之2個方向上複數個連續而相連之配線圖案。
另外,詳細內容將在後面進行敘述,本發明的導電性薄膜10係具備如下配線圖案者:該配線圖案係將由在1個方向上平行地排列之複數個金屬細線14構成之直線配線21沿2個方向以上重疊而成之配線圖案,且包含至少1個方向的直線配線21之平均間距與其他至少1個方向的直線配線21之平均間距不同之各方向非等間距的配線圖案,並且相對於顯示單元的既定亮度的像素排列圖案在疊紋可見性的觀點上被最優化。另外,本發明中,相對於既定亮度的像素排列圖案在疊紋可見性的觀點上被最優化之配線圖案係指相對於既定亮度的像素排列圖案,疊紋不會被人的視覺察覺之配線圖案。
因此,配線圖案24(24a、24b)係具有各方向非等間距的配線圖案者,且係相對於顯示單元的既定亮度的像素排列圖案在疊紋可見性的觀點上被最優化之配線圖案,並且係由將配線圖案24a及24b(的透射率圖像資料)重合而成之合成配線圖案24的合成圖像資料和分別點亮顯示器的複數個顏色的光時的各顏色的像素排列圖案的亮度資料求出之疊紋評價值小於各個直線配線21的方向相同且每單位面積的配線密度相等之所有方向等間距的配線圖案的疊紋評價值的配線圖案。
亦即,配線圖案24能夠說係包含如下各方向非等間距的配線圖案之配線圖案,該非等間距的配線圖案重疊於既定發光強度的顯示器的顯示畫面而能夠充分抑制疊紋的產生,從而能夠提高可見性,並且相對於顯示單元的既定亮度的像素排列圖案在疊紋可見性的觀點上被最優化。
本發明中,如上所述,藉由使用如下各方向非等間距的配線圖案,能夠生成疊紋的可見性優異之配線圖案,該各方向非等間距的配線圖案係將直線配線沿2個方向以上重疊而成之配線圖案,且係至少1個方向的直線配線之平均間距與其他至少1個方向的直線配線之平均間距不同之各方向非等間距的配線圖案,並且相對於顯示單元的既定亮度的像素排列圖案在疊紋可見性的觀點上被最優化。
又,在包含該種被最優化之各方向非等間距的配線圖案之配線圖案24中,在構成開口部22之金屬細線14的邊(直線配線21)上可以形成有斷線(斷路),亦可以如後述之虛設電極部或電極內虛設圖案部那樣,為了形成電絕緣性而金屬細線14由斷線(斷路)在中途被切斷。作為該種具有斷路(斷線部)之網格狀配線圖案的形狀,能夠適用本申請人的申請之日本專利6001089號或WO2013/094729中所記載之導電性薄膜的網格狀配線圖案的形狀。
在圖1所示之實施形態的導電性薄膜10中,在圖1中,透明基體12的上側(觀察側)的第1配線部16a的複數個金屬細線14和下側(顯示器側)的第2配線部16b的複數個金屬細線14均具有包含圖2所示之各方向非等間距的配線圖案25a之配線圖案或包含圖5所示之各方向非等間距的配線圖案25b之配線圖案來分別作為配線圖案24a及24b,並構成由包含上側及下側的各方向非等間距的配線圖案25a或25b之配線圖案24a及24b的重合而形成之合成配線圖案24。在圖1所示之實施形態的導電性薄膜10中,合成配線圖案24與配線圖案24a及24b同樣地係包含各方向非等間距的配線圖案之配線圖案。而且,配線圖案24a及24b係包含相對於顯示單元的既定亮度的像素排列圖案在疊紋可見性的觀點上被最優化之各方向非等間距的配線圖案之配線圖案,並且合成配線圖案24亦係包含在疊紋可見性的觀點上被最優化之各方向非等間距的配線圖案之配線圖案。
亦即,在圖1所示之例子中,將第1配線部16a及第2配線部16b均由具有包含如圖2或圖5所示之在疊紋可見性的觀點上被最優化之各方向非等間距的配線圖案之配線圖案之複數個金屬細線構成(其結果,由第1配線部16a及第2配線部16b的金屬細線的配線圖案的重合而形成之合成配線圖案亦包含在疊紋可見性的觀點上被最優化之各方向非等間距的配線圖案)。然而,本發明並不限定於此,只要在任一個配線部16的至少一部分具有具備包含圖2或圖5所示之各方向非等間距的配線圖案25a或25b之配線圖案之複數個金屬細線即可。或者,亦可以以第1配線部16a的配線圖案24a和第2配線部16b的配線圖案24b均不包含圖2或圖5所示之在疊紋可見性的觀點上被最優化之各方向非等間距的配線圖案而在由該等的重合而形成之合成配線圖案24中包含如圖2或圖5所示之在疊紋可見性的觀點上被最優化之各方向非等間距的配線圖案之方式構成第1配線部16a及第2配線部16b的複數個金屬細線。另外,亦可以將第1配線部16a的配線圖案24a及第2配線部16b的配線圖案24b中的一個設為包含圖2所示之各方向非等間距的配線圖案25a(或圖5所示之各方向非等間距的配線圖案25b)之配線圖案,將另一個設為包含圖5所示之各方向非等間距的配線圖案25b(或圖2所示之各方向非等間距的配線圖案25a)之配線圖案。藉由如此設置,作為由第1配線部16a的配線圖案24a與第2配線部16b的配線圖案24b的重合而形成之合成配線圖案24,可以構成將直線配線21a和直線配線21b及直線配線21c重合而成之各方向非等間距的配線圖案。
如此,藉由將導電性薄膜的上側或下側的配線部16(配線部16a或16b)的全部或一部分金屬細線由包含各方向非等間距的配線圖案之配線圖案25a或25b構成,和/或,藉由以在由兩個配線部16的配線圖案的重合而形成之合成配線圖案24中包含配線圖案25a或25b那樣的各方向非等間距的配線圖案之方式構成兩個配線部16的複數個金屬細線,能夠使由兩個配線部16的配線圖案的重合而形成之合成配線圖案24中包含在疊紋可見性的觀點上被最優化之各方向非等間距的配線圖案來改善由與顯示器的干涉而產生之疊紋的可見性。
又,亦可以將第1配線部16a及第2配線部16b由具有不同之配線圖案24之複數個金屬細線構成。例如,可以將透明基體12的上側的第1配線部16a由具有包含圖2或圖5(以下,以圖2為代表)所示之各方向非等間距的配線圖案25a或25b(以下,以圖2所示之各方向非等間距的配線圖案25a為代表)之配線圖案之複數個金屬細線14構成,將透明基體12的下側的第2配線部16b由具有後述之圖12所示之等間距的配線圖案25c之複數個金屬細線14構成,相反地,亦可以將第1配線部16a由具有圖12所示之等間距的配線圖案25c之複數個金屬細線14構成,將第2配線部16b由具有包含各方向非等間距的配線圖案25a之配線圖案之複數個金屬細線14構成。由於在由該種包含各方向非等間距的配線圖案25a之配線圖案與等間距的配線圖案25c的重合而形成之合成配線圖案24中亦包含在疊紋的可見性的觀點上被最優化之各方向非等間距的配線圖案,所以利用該合成配線圖案24能夠改善由與顯示器的干涉而產生之疊紋的可見性。
又,如上所述,亦可以將第1配線部16a及第2配線部16b中的至少任一個的複數個金屬細線14利用斷線(斷路)如圖7所示那樣分斷為構成配線層28之電極部17a和虛設電極部(非電極部)26,將另一個的複數個金屬細線14作為電極部17b而構成。然後,將電極部17a和電極部17b及虛設電極部26中的任一個均由具有包含圖2所示之各方向非等間距的配線圖案25a之配線圖案之複數個金屬細線14構成,將電極部17b及虛設電極部26中的任一個由具有後述之圖12所示之等間距的配線圖案25c之複數個金屬細線14構成,從而製成本發明的第2實施形態的導電性薄膜11。如此,可以僅利用包含各方向非等間距的配線圖案25a之配線圖案來改善由與顯示器的干涉而產生之疊紋的可見性,並且利用由包含各方向非等間距的配線圖案25a之配線圖案與等間距的配線圖案25c的重合而形成之各方向非等間距的合成配線圖案24來改善由與顯示器的干涉而產生之疊紋的可見性。
另外,關於圖7所示之本發明的第2實施形態的導電性薄膜11的結構,將在後面進行敘述。
如上所述,第1保護層20a以被覆第1配線部16a的金屬細線14之方式利用第1黏接層18a黏接於由第1配線部16a構成之配線層28a的大致整個面。又,第2保護層20b以被覆第2配線部16b的金屬細線14之方式利用第2黏接層18b黏接於由第2配線部16b構成之配線層28b的大致整個面。
在上述例子中,第1保護層20a利用第1黏接層18a黏接於配線層28a,第2保護層20b利用第2黏接層18b黏接於配線層28b的大致整個面,但本發明並不限定於此,保護層只要藉由被覆配線層的配線部的金屬細線而能夠對其進行保護,則無需一定要將兩者黏接,亦可以沒有黏接層。又,亦可以沒有第1保護層20a和/或第2保護層20b。
在此,作為黏接層18(第1黏接層18a及第2黏接層18b)的材料,可以舉出濕式層合(wet laminate)黏接劑、乾式層合(dry laminate)黏接劑或熱熔體(hot melt)黏接劑等,但第1黏接層18a的材質和第2黏接層18b的材質可以相同,亦可以不同。
又,與透明基體12同樣地,保護層20(第1保護層20a及第2保護層20b)由包含樹脂、玻璃、矽之透光性高的材料構成,但第1保護層20a的材質和第2保護層20b的材質可以相同,亦可以不同。
第1保護層20a的折射率n1及第2保護層20b的折射率n2均係與透明基體12的折射率n0相等或接近其之值為較佳。在該情況下,相對於第1保護層20a之透明基體12的相對折射率nr1及相對於第2保護層20b之透明基體12的相對折射率nr2均成為接近1的值。
在此,本說明書中之折射率係指在波長589.3 nm(鈉的D線)的光中之折射率,例如在樹脂中以作為國際標準規格之ISO 14782:1999(對應於JIS K 7105)來定義。又,透明基體12相對於第1保護層20a之相對折射率nr1以nr1=(n1/n0)來定義,透明基體12相對於第2保護層20b之相對折射率nr2以nr2=(n2/n0)來定義。
在此,相對折射率nr1及相對折射率nr2只要在0.86以上且1.15以下的範圍即可,更佳為0.91以上且1.08以下。
另外,藉由將相對折射率nr1及相對折射率nr2的範圍限定在該範圍來控制透明基體12與保護層20(20a、20b)的構件之間的光的透射率,能夠進一步提高並改善疊紋的可見性。
在圖1所示之實施形態的導電性薄膜10中,透明基體12的上側及下側這兩側的配線部16(16a及16b)均成為具備複數個金屬細線14之電極部,但本發明並不限定於此,亦可以將第1配線部16a及第2配線部16b中的至少一個由電極部和非電極部(虛設電極部)構成。
圖7係表示本發明的第2實施形態之導電性薄膜的一例之示意性局部剖面圖。另外,圖7所示之本發明的第2實施形態的導電性薄膜的配線圖案的平面圖與圖2、圖5或後述之圖40所示之配線圖案的平面圖相同,因此在此省略。
如圖7所示,本發明的第2實施形態的導電性薄膜11具有:由形成於透明基體12的一個(圖7的上側)面之第1電極部17a及虛設電極部26構成之第1配線部16a;由形成於透明基體12的另一個(圖7的下側)面之第2電極部17b構成之第2配線部16b;經由第1黏接層18a黏接於由第1電極部17a及虛設電極部26構成之第1配線部16a的大致整個面之第1保護層20a;及經由第2黏接層18b黏接於由第2電極部17b構成之第2配線部16b的大致整個面之第2保護層20b。
在導電性薄膜11中,第1電極部17a及虛設電極部26分別由複數個金屬細線14構成,並且作為配線層28a而形成於透明基體12的一個(圖7的上側)面,第2電極部17b由複數個金屬細線14構成,且作為配線層28b而形成於透明基體12的另一個(圖7下側)面。在此,與第1電極部17a同樣地,虛設電極部26形成於透明基體12的一個(圖7的上側)面,如圖示例那樣,由與在形成於另一個(圖7的下側)面之第2電極部17b的複數個金屬細線14相對應之位置上同樣地排列之複數個金屬細線14構成。
虛設電極部26與第1電極部17a分開既定間隔而配置,並處於與第1電極部17a電絕緣之狀態下。
在本實施形態的導電性薄膜11中,在透明基體12的一個(圖7的上側)面上亦形成有由與形成於透明基體12的另一個(圖7的下側)面之第2電極部17b的複數個金屬細線14相對應之複數個金屬細線14構成之虛設電極部26,因此能夠控制透明基體12的一個(圖7的上側)面上的由金屬細線所引起之散射,從而能夠改善電極可見性。
在此,配線層28a的第1電極部17a及虛設電極部26具有金屬細線14和由開口部22形成之網格狀的配線圖案24a。又,與第1電極部17a同樣地,配線層28b的第2電極部17b具有金屬細線14和由開口部22形成之網格狀的配線圖案24b。如上所述,透明基體12由絕緣性材料構成,第2電極部17b處於與第1電極部17a及虛設電極部26電絕緣之狀態下。
另外,第1、第2電極部17a、17b及虛設電極部26分別能夠由與圖1所示之導電性薄膜10的配線部16相同之材料相同地形成。
另外,第1保護層20a以被覆第1配線部16a的第1電極部17a及虛設電極部26各自的金屬細線14之方式利用第1黏接層18a黏接於由第1電極部17a及虛設電極部26構成之配線層28a的大致整個面。
又,第2保護層20b以被覆第2配線部16b的第2電極部17b的金屬細線14之方式利用第2黏接層18b黏接於由第2電極部17b構成之配線層28b的大致整個面。
另外,圖7所示之導電性薄膜11的第1黏接層18a及第2黏接層18b以及第1保護層20a及第2保護層20b與圖1所示之導電性薄膜10相同,因此省略其說明。如上所述,亦可以沒有第1保護層20a、第2保護層20b、第1黏接層18a及第2黏接層18b。
另外,在本實施形態的導電性薄膜11中,具備第2電極部17b之第2配線部16b不具有虛設電極部,但本發明並不限定於此,亦可以在第2配線部16b中與第1配線部16a的第1電極部17a相對應之位置上配置與第1電極部17a分開既定間隔而處於與第2電極部17b電絕緣之狀態下之由金屬細線14構成之虛設電極部。
在本實施形態的導電性薄膜11中,亦能夠藉由在上述第1配線部16a設置虛設電極部,又,在第2配線部16b設置該種虛設電極部,而使第1配線部16a的第1電極部17a與第2配線部16b的第2電極部17b的各網格配線對應配置,因此能夠控制透明基體12的一個(例如,圖7的上側或下側)面上的由金屬細線所引起之散射,從而能夠改善電極可見性。另外,在此所說之虛設電極部相當於WO2013/094729中所記載之非導電圖案。
在圖1所示之第1實施形態的導電性薄膜10及圖7所示之第2實施形態的導電性薄膜11中,在透明基體12的上側及下側這兩側分別形成有配線部16(16a及16b),但本發明並不限定於此,亦可以如圖8A所示之本發明的第3實施形態的導電性薄膜11A那樣,設為將如下導電性薄膜要素重疊2個之結構,該導電性薄膜要素係在透明基體12的一個面(圖8A中上側的面)形成有由複數個金屬細線14構成之配線部16,並在配線部16的大致整個面以被覆金屬細線14之方式經由黏接層18黏接有保護層20。
圖8A所示之本發明的第3實施形態的導電性薄膜11A具有:圖8A中下側的透明基體12b;形成於該透明基體12b的上側面之由複數個金屬細線14所形成之第2配線部16b;經由第2黏接層18b黏接於第2配線部16b上之第2保護層20b;例如利用黏接劑等黏接並配置於第2保護層20b上之上側的透明基體12a;形成於該透明基體12a的上側面之由複數個金屬細線14構成之第1配線部16a;及經由第1黏接層18a黏接於第1配線部16a上之第1保護層20a。
在此,第1配線部16a和/或第2配線部16b的金屬細線14的至少一個的全部或一部分係包含圖2所示之各方向非等間距的配線圖案之配線圖案。
和/或,由第1配線部16a的配線圖案與第2配線部16b的配線圖案的重合而形成之合成配線圖案係包含圖2所示之各方向非等間距的配線圖案之配線圖案。
在圖1第1實施形態的導電性薄膜10及圖7所示之第2實施形態的導電性薄膜11中,在透明基體12的上側及下側這兩側分別形成有配線部16(16a及16b),但本發明並不限定於此,亦可以如圖8B所示之本發明的第4實施形態的導電性薄膜11B那樣設為僅具有1個如下導電性薄膜要素之結構,該導電性薄膜要素係在透明基體12的一個面(圖8B中上側的面)形成有由複數個金屬細線14構成之配線部16,並在配線部16的大致整個面以被覆金屬細線14之方式經由黏接層18黏接有保護層20。
圖8B所示之本發明的第4實施形態的導電性薄膜11B具有:透明基體12;形成於該透明基體12的上側面之由複數個金屬細線14構成之第1配線部16a;經由第1黏接層18a黏接於第1配線部16a上之第1保護層20a;及經由第2黏接層18b黏接於透明基體12的下側的大致整個面之第2保護層20b。此時,亦可以沒有透明基體12的下側的面的黏接層18及保護層20。
在此,配線部16a的金屬細線14的全部或一部分係包含圖2所示之各方向非等間距的配線圖案之配線圖案。
上述本發明的第1實施形態的導電性薄膜10、第2實施形態的導電性薄膜11、第3實施形態的導電性薄膜11A及第4實施形態的導電性薄膜11B例如適用於圖9中示意性地表示之顯示單元30(顯示器)的觸控面板(44:參閱圖10),係在導電性薄膜的上側或下側的配線部的全部或一部分金屬細線的配線圖案和或由兩個配線部的配線圖案的重合而形成之合成配線圖案中包含相對於顯示器的像素排列(BM)圖案在疊紋可見性的觀點上被最優化之配線圖案者。
另外,關於本發明中必須之配線圖案相對於顯示器的像素排列圖案之疊紋可見性的最優化,將在後面進行敘述。
本發明的導電性薄膜基本上如上構成。
圖9係示意性地表示適用本發明的導電性薄膜之顯示單元的一部分像素排列圖案的一例之概略說明圖。
如圖9中示出其一部分那樣,在顯示單元30中,複數個像素32排列成矩陣狀而構成有既定的像素排列圖案。1個像素32係3個子像素(紅色子像素32r、綠色子像素32g及藍色子像素32b)在水平方向上排列而構成。1個子像素呈沿垂直方向縱長之長方形狀。像素32的水平方向的排列間距(水平像素間距Ph)與像素32的垂直方向的排列間距(垂直像素間距Pv)大致相同。亦即,由1個像素32和包圍該1個像素32之黑矩陣(BM)34(圖案材)構成之形狀(參閱以陰影線表示之區域36)呈正方形。又,在圖9所示之例子中,1個像素32的縱橫比(aspect ratio)並非1,而成為水平方向(橫)的長度>垂直方向(縱)的長度。
由圖9明確可知,由複數個像素32各自的子像素32r、32g及32b構成之像素排列圖案以分別包圍該等子像素32r、32g及32b之BM34的BM圖案38來規定。將顯示單元30和導電性薄膜10、11、11A或11B重疊時所產生之疊紋係因以顯示單元30的BM34的BM圖案38規定之子像素32r、32g及32b各自的像素排列圖案與導電性薄膜10、11、11A或11B的配線圖案24的干涉而產生。
當在具有上述副像素32r、32g及32b各自的像素排列圖案之顯示單元30的顯示面板上例如配置導電性薄膜10、11、11A或11B時,就導電性薄膜10、11、11A或11B的配線圖案24(配線圖案24a與24b的合成配線圖案)而言,配線圖案24a和24b中的至少一個和或合成配線圖案24包含各方向非等間距的配線圖案,並且相對於副像素32r、32g及32b各自的像素排列圖案在疊紋可見性的觀點上被最優化,因此不存在副像素32r、32g及32b各自的像素排列圖案與導電性薄膜10、11、11A或11B的金屬細線14的配線圖案之間的空間頻率的干涉,可抑制疊紋的產生,成為疊紋的可見性優異者。以下,以導電性薄膜10為代表例進行說明,但在導電性薄膜11、11A及11B中亦相同。
另外,圖9所示之顯示單元30可以由液晶面板、電漿面板、有機EL面板、無機EL面板等顯示面板構成,其發光強度可以根據解析度而不同。
能夠適用於本發明之顯示器的像素排列圖案及其發光強度並不特別限制,可以為以往公知的任何顯示器的像素排列圖案及其發光強度,可以為OELD等RGB的各顏色的週期和/或強度不同者,亦可以為如圖9所示之由同一形狀的RGB子像素構成且子像素內的強度偏差大者、或子像素內的強度偏差小且僅考慮強度最高的G子像素(通道)即可者,尤其可以為如智慧手機或平板終端等強度高的顯示器等。作為OELD的像素圖案,例如有日本特開2018-198198號公報中所揭示之PenTile排列。作為組裝有本發明的導電性薄膜之顯示裝置的顯示器,可以為PenTile排列的OELD。
接著,參閱圖10對組裝有本發明的導電性薄膜之顯示裝置進行說明。在圖10中,作為顯示裝置40,舉出組裝有本發明的第1實施形態之導電性薄膜10之投影型靜電電容方式的觸控面板為代表例進行說明,當然本發明並不限定於此。
如圖10所示,顯示裝置40具有:能夠顯示彩色圖像和/或單色圖像之顯示單元30(參閱圖9);檢測從輸入面42(箭頭Z1方向側)之接觸位置之觸控面板44;及收容顯示單元30及觸控面板44之框體46。經由設置於框體46的一面(箭頭Z1方向側)之大的開口部,使用者能夠接觸觸控面板44。
觸控面板44除了上述導電性薄膜10(參閱圖1及圖2)以外,還具備積層於導電性薄膜10的一面(箭頭Z1方向側)之覆蓋構件48、經由電纜50與導電性薄膜10電連接之可撓性基板52及配置於可撓性基板52上之檢測控制部54。
在顯示單元30的一面(箭頭Z1方向側)經由黏接層56黏接有導電性薄膜10。導電性薄膜10以使另一個主面側(第2配線部16b側)與顯示單元30對向之方式配置於顯示畫面上。
覆蓋構件48藉由被覆導電性薄膜10的一面而發揮作為輸入面42之功能。又,藉由防止接觸體58(例如,手指或觸控筆)的直接接觸,能夠抑制擦傷的產生和/或塵埃的附著等,能夠使導電性薄膜10的導電性穩定。
覆蓋構件48的材質例如可以為玻璃、強化玻璃或樹脂薄膜。可以使覆蓋構件48的一面(箭頭Z2個方向側)以用氧化矽等塗佈之狀態與導電性薄膜10的一面(箭頭Z1方向側)密接。又,為了防止由摩擦等所引起之損傷,可以將導電性薄膜10及覆蓋構件48貼合而構成。
可撓性基板52係具備可撓性之電子基板。在本圖示例中,固定於框體46的側面內壁,但配設位置可以進行各種變更。檢測控制部54構成電子電路,該電路電路在使作為導體之接觸體58與輸入面42接觸(或接近)時,掌握接觸體58與導電性薄膜10之間的靜電電容的變化來檢測該接觸位置(或靠近位置)。
適用本發明的導電性薄膜之顯示裝置基本上如上構成。
接著,本發明中,對在將2個方向以上的直線配線重疊而成之配線圖案中根據像素排列圖案的頻率資訊來設為至少1個方向的直線配線之平均間距與其他至少1個方向的直線配線之平均間距不同之各方向非等間距的配線圖案,從而成為疊紋比所有方向等間距的配線圖案少的配線圖案之情況進行說明。
首先,對將像素排列圖案和配線圖案重疊時產生疊紋之原理進行說明,接著,基於該原理,對藉由本發明的“將至少1個方向的直線配線之平均間距改變為其他至少1個方向的直線配線之平均間距”而與所有方向等間距相比能夠減少疊紋之原因進行說明。
(將像素排列圖案和配線圖案重疊時產生疊紋之原理)
為了進行容易理解之說明,一維地進行考慮。
首先,將像素排列的發光亮度圖案設為bm(x)。其中,bm(x)表示位置x上之亮度。若對bm(x)進行傅立葉級數展開,則能夠如下述式(3)那樣表示。其中,記號“*”表示乘法運算。又,bm(x)設為週期2*Lb的週期函數,ω1、ω2、ω3、……分別表示π/Lb、2*π/Lb、3*π/Lb、……。
bm(x)=A0+(a1*cos(ω1*x)+b1*sin(ω1*x)+a2*cos(ω2*x)+ b2*sin(ω2*x).......) ......(3)
根據歐拉公式,cos(ωn*x)及sin(ωn*x)分別能夠如下那樣以複數表示。其中,i表示虛數單位。
cos(ωn*x)=(exp(i*ωn*x)+exp(-i*ωn*x))/2
sin(ωn*x)=(exp(i*ωn*x)-exp(-i*ωn*x))/(2*i)
因此,上述式(3)成為如下述式(4)那樣。
bm(x)=A0+(((a1-i*b1)/2)*exp(i*ω1*x)+((a1+i*b1)/2)*exp(-i*ω1*x))...... ......(4)
如此,上述式(4)能夠以複數如下述式(5)那樣表示。
bm(x)=A0+Σ(An*exp(i*ωn*x)+Bn*exp(-i*ωn*x)) ……(5)
其中,An及Bn如下那樣均以複數成為共軛關係。
An=(an-i*bn)/2
Bn=(an+i*bn)/2
同樣地,若將配線的透射率圖案設為mesh(x)而以複數的傅立葉級數表示mesh(x),則能夠如下述式(6)那樣表示。
mesh(x)=C0+Σ(Cm*exp(i*βm*x)+Dm*exp(-i*βm*x))……(6)
其中,mesh(x)設為週期2*Lm的週期函數,βm表示m*π/Lm。又,Cm及Dm如下那樣均以複數成為共軛關係。
Cm=(cm-i*dm)/2
Dm=(cm+i*dm)/2
將像素排列圖案和配線圖案重疊而成之圖案成為上述像素排列的發光亮度圖案(5)和配線的透射率圖案(6)的乘法運算,因此可如下表示。
bm(x)*mesh(x)=A0*C0
+C0*(Σ(An*exp(i*ωn*x)+Bn*exp(-i*ωn*x)))
+A0*(Σ(Cm*exp(i*βm*x)+Dm*exp(-i*βm*x)))
+ΣΣ(An*exp(i*ωn*x)+Bn*exp(-i*ωn*x))
*(Cm*exp(i*βm*x)+Dm*exp(-i*βm*x))……(7)
上述式(7)中,第1行的A0*C0表示重疊圖案的平均亮度,第2行表示乘以配線圖案的平均透射率C0而得到之像素排列的亮度圖案的各頻率成分,第3行表示乘以像素排列圖案的平均亮度A0而得到之配線圖案的各頻率成分。
利用第4行的式給出重疊圖案的疊紋。關於第4行的式,若對一個n與m的組合進行展開,則能夠以下述式(8)表示。
(An*exp(i*ωn*x)+Bn*exp(-i*ωn*x))*(Cm*exp(i*βm*x)+Dm* exp(-i*βm*x))
=An*Cm*exp(i*(ωn*x+βm*x))+Bn*Dm*exp(-i*(ωn*x+βm*x))
+An*Dm*exp(i*(ωn*x-βm*x))+Bn*Cm*exp(-i*(ωn*x-βm*x)) ……(8)
其中,An與Bn為共軛關係,Cm與Dm亦為共軛關係,基於此,可知上式的An*Cm與Bn*Dm及An*Dm與Bn*Cm為共軛關係。
又,可知上式的An*Cm*exp(i*(ωn*x+βm*x))與Bn*Dm*exp(-i*(ωn*x+βm*x))及An*Dm*exp(i*(ωn*x-βm*x))與Bn*Cm*exp(-i*(ωn*x-βm*x))亦為共軛關係。
在此,An*Cm及Bn*Dm能夠如下表示。
An*Cm=ABS(An*Cm)*exp(i*θ1)
Bn*Dm=ABS(An*Cm)*exp(-i*θ1)
如此一來,上述式(8)的An*Cm*exp(i*(ωn*x+βm*x))+Bn* Dm*exp(-i*(ωn*x+βm*x))成為2*ABS(An*Cm)* cos(ωn*x+βm*x+θ1),能夠僅以實數來表示。其中,ABS(An*Cm)表示複數An*Cm的絕對值。
同樣地,上述式(8)的An*Dm*exp(i*(ωn*x-βm*x))+Bn*Cm* exp(-i*(ωn*x-βm*x))成為2*ABS(An*Dm)*cos(ωn*x-βm*x+θ2),能夠僅以實數來表示。
結果,關於上述式(7)式的第4行的式,若對一個n與m的組合進行展開,則成為下述式(9)。
2*ABS(An*Cm)*cos(ωn*x+βm*x+θ1)+2*ABS(An*Dm)* cos(ωn*x-βm*x+θ2) ......(9)
由上述式(9)可知,若將像素排列圖案和配線圖案進行重疊(亦即,乘法運算),則在各自的頻率ωn及βm之和的頻率ωn+βm下產生強度2*ABS(An*Cm)=2*ABS(An)*ABS(Cm)的疊紋,在差的頻率ωn-βm下產生強度2*ABS(An*Dm)=2*ABS(An)* ABS(Dm)的疊紋。其中,ABS(Cm)和ABS(Dm)均為配線圖案的頻率βm的強度且成為相同之值。
另外,如在至今為止的說明中可知那樣,ABS(An)、ABS(Bn)、ABS(Cm)、ABS(Dm)分別為複數傅立葉級數下之強度,因此成為實數的傅立葉級數下之強度的1/2(這是因為,在複數傅立葉級數中分離為共軛關係的2個複數)。
又,由上述式(8)可知,在將像素排列圖案和配線圖案重疊(乘法運算)而成之圖案的一維頻率分佈中,將像素排列圖案的一維頻率分佈中之各頻率ωn的成分的係數An及Bn與配線圖案的一維頻率分佈中之各頻率βm的成分的係數Cm及Dm的乘法運算值(複數)作為係數之疊紋成分係在將各個頻率進行加法運算而得到之頻率下產生。其中,將係數Bn的頻率視為-ωn,將係數Dm的頻率視為-βm。該等疊紋中成為問題之疊紋係頻率ωn-βm(及-(ωn-βm))的疊紋。這是因為,人的視覺響應特性對低頻圖案具有靈敏度,因此即使像素排列圖案和配線圖案的各自的頻率ωn及βm的圖案不被辨識,由於頻率ωn-βm的疊紋為低頻,因此亦有可能被辨識。
至今為止,為了容易理解說明,一維地考慮了像素排列的亮度圖案和配線的透射率圖案。兩個圖案實際上為二維,但在二維的情況下,不僅考慮x方向的頻率,還考慮y方向的頻率即可,能夠同樣導出表示疊紋之式。作為結論,在二維的情況下,在像素排列的亮度圖案和配線的透射率圖案的x方向及y方向各自的頻率成分之差的頻率與和的頻率下會產生各個強度之積的強度的疊紋。
接著,利用具體例進行說明。在圖11中示意性地表示圖9所示之顯示單元30的子像素32r、32g及32b中的任一像素排列的亮度圖案的一例。又,在圖12中示意性地示出所有方向等間距的配線圖案(亦即,配線的透射率的圖案)25c。
其中,將圖12所示之配線圖案25c的開口部22的形狀設為菱形,在圖12中示出與x方向所成之角度為26°、間距為101 μm的例子。當配線圖案25的開口部22的形狀為菱形時,能夠由2個方向且等間距的直線配線的配線圖案的重疊來表示。在圖13中示出2個方向中右方向的(沿在左(上)方向上延伸之右(上)方向排列)直線配線21d1。另外,圖12所示之直線配線21d2係2個方向中左方向的(沿在右(上)方向上延伸之左(上)方向排列)的直線配線。其中,直線的配線的“方向”係指直線的配線排列之方向,係相對於直線垂直之方向。
又,圖14係圖11的像素排列圖案(亦即,像素排列的亮度的圖案)的二維頻率分佈,以圓的面積表示各頻率成分的強度。圖15係圖12的配線圖案25c的二維頻率分佈,以圓的面積表示各頻率成分的強度。另外,在圖14及圖15的二維頻率分佈中僅示出第1象限和第2象限。圖15的第1象限的頻率成分表示圖12的右方向的直線配線21d1的頻率成分,圖15的第2象限的頻率成分表示圖12的左方向的直線配線21d2的頻率成分。
另外,本發明中,作為顯示單元,能夠使用如有機EL顯示器(OELD)那樣,對於紅色(R)、綠色(G)及藍色(B)中至少2個顏色,像素排列圖案不同之顯示器的顯示單元。在圖59中示意性地表示該種有機EL顯示器(OELD)的顯示單元30a的子像素RGB中的任一像素排列的亮度圖案的另一例。又,圖60係圖59的像素排列圖案(亦即,像素排列的亮度的圖案)的二維頻率分佈,以圓的面積表示各頻率成分的強度。其中,圖59表示對應於圖11之像素排列圖案,圖60表示對應於圖14之二維頻率分佈。
圖16係計算由圖14所示之像素排列圖案的各頻率成分和圖15所示之配線圖案25c的各頻率成分計算出之疊紋成分亦即頻率之差,並在該差分的頻率上標繪各個強度的乘法運算值之圖。其中,圖16的x頻率及y頻率的刻度範圍與圖14及圖15不同,又,各成分的圓的面積與強度的關係亦不同。
在此,由上述式(8)可知,為了準確地導出疊紋成分,需要對像素排列圖案的所有頻率成分(包括共軛關係的成分)及配線的所有頻率成分乘法運算各成分的係數(複數)並標繪在各成分的頻率之和的頻率上(與負頻率之和相當於計算上述差)。然而,為了簡化說明而省略。圖16係標繪有像素排列圖案的二維頻率分佈中y頻率為0以下的區域的各成分和配線圖案的二維頻率分佈中y頻率為0以上的區域中除頻率0的成分以外的各成分的疊紋之圖。
在此,由上述式(7)可知,在將像素排列圖案和配線圖案重疊而成之圖案中,除了以上述式(7)的第4行的式給出之疊紋以外,還包含以上述式(7)的第3行給出之“乘以像素排列圖案的平均亮度而得到之配線圖案的各頻率成分”。在圖16中還包含該成分。具體而言,對像素排列圖案的頻率0的成分(相當於上述式(7)的A0)和配線的各成分進行乘法運算並標繪在頻率0的成分與配線的各成分的頻率之和亦即配線的各成分的頻率上。
在將像素排列圖案和配線圖案重疊而成之圖案中還包含以上述式(7)的第2行給出之“乘以配線圖案的平均透射率而得到之像素排列的亮度圖案的各頻率成分”,但在圖16中不包含該成分。具體而言,在將像素排列圖案的各頻率成分與配線圖案的各頻率成分的乘法運算值標繪在各成分的頻率之和的頻率上時,配線圖案的頻率0的成分(相當於上述式(7)的C0)除外。在圖16的標繪中,不需要各疊紋成分的相位資訊,只要導出強度即可,因此能夠由圖14的像素排列圖案的各頻率成分和圖15的配線圖案的各頻率成分簡單地導出。亦即,單純地由圖15的配線圖案的各頻率成分計算與圖14的像素排列圖案的各頻率成分的頻率之差,並在該差的頻率上標繪各個成分的強度的乘法運算值即可。
在此,如前面所說明,在圖16的標繪中還包含“乘以像素排列圖案的平均亮度而得到之配線圖案的各頻率成分”,因此在圖14的像素排列圖案的頻率分佈中包含頻率0的成分(相當於上述式(7)的A0),又,不包含“乘以配線圖案的平均透射率而得到之像素排列圖案的各頻率成分”,因此在圖15的配線圖案的頻率分佈中不包含頻率0的成分(相當於上述式(7)的C0)。本發明中,假設不僅是圖16,以後說明中之任何疊紋成分的圖均包含“乘以像素排列圖案的平均亮度而得到之配線圖案的各頻率成分”,又,不包含“乘以配線圖案的平均透射率而得到之像素排列圖案的各頻率成分”。
人眼的視覺響應特性對低頻具有靈敏度,亦即圖16的疊紋成分中只有低頻成分會被人眼辨識。
圖17表示圖16所示之各疊紋成分乘以人眼的視覺響應特性的靈敏度而得到之結果。在此,圖17的x頻率及y頻率的刻度範圍與圖16不同。又,各成分的圓的面積所表示之強度亦不同,圖17中,以更大面積的圓標繪了各成分。本發明中,作為人眼的視覺響應特性的靈敏度,使用下述式(1)所表示之Dooley-Shaw的式(R.P.Dooley,R.Shaw:Noise Perception in Electrophotography, J.Appl.Photogr.Eng.,5,4(1979),pp.190-196.)。其中,下述式(1)係作為視覺傳遞函數VTF而給出。
k≤log(0.238/0.138)/0.1
VTF=1
k>log(0.238/0.138)/0.1
VTF=5.05e-0.138k (1-e-0.1k ) ……(1)
k=πdu/180
其中,k為以立體角定義之空間頻率(週期/deg),以上述式表示。u為以長度定義之空間頻率(週期/mm),d以觀察距離(mm)定義。
另外,Dooley-Shaw的式係以上述式(1)的VTF=5.05e-0.138k (1-e-0.1k )給出,在0週期/mm附近小於1,具有所謂的帶通濾波器的特性。然而,本發明中,即使為低空間頻帶(k≤log(0.238/0.138)/0.1),藉由將VTF的值設為1,亦能夠消除低頻成分的靈敏度的衰減。
在圖18A及圖18B中,作為VTF的例子,示出觀察距離500 mm及觀察距離750 mm的例子。在本說明書的說明中,作為人眼的視覺響應特性的靈敏度,使用觀察距離500 mm的VTF。
在圖17中可知,在1週期/mm以下的低頻區域存在疊紋成分,存在被人眼辨識之疊紋。
該疊紋係由在圖14的像素排列圖案的頻率分佈中以黑箭頭表示之成分(x=22.2週期/mm、y=44.4週期/mm)和在圖15的配線圖案的頻率分佈中以黑箭頭表示之成分(x=21.8週期/mm、y=44.6週期/mm)產生。
如此,可知若在像素排列圖案的頻率分佈和配線圖案的頻率分佈中存在頻率接近的成分,則產生被人眼辨識之低頻的疊紋。
另外,關於如圖17中以黑箭頭表示之成分那樣,使人眼的視覺響應特性起作用而得到之各疊紋成分中強度最大的成分,以下亦稱為“對疊紋貢獻最大的疊紋的頻率成分”和“主疊紋成分”。
(基於本發明之減少疊紋之原理)
本發明的特徵為,係將2個方向以上的直線配線重疊而成之配線圖案,特徵為,並且具有在至少2個方向以上的各個方向上配線的平均間距不同之各方向非等間距的配線圖案。
由上述疊紋產生的原理可知,若能夠使配線圖案的各頻率成分的頻率與像素排列圖案的各頻率成分的頻率分離,則不會產生被人眼辨識之低頻的疊紋。因此,本發明中,藉由“在2個方向以上的各個方向上配線的間距不同之各方向非等間距的配線圖案”來達成疊紋的減少。
首先,對“在2個方向以上的各個方向上配線的間距不同之各方向非等間距的配線圖案”進行說明。
圖19係圖2所示之右方向和左方向的配線的間距不同之各方向非等間距的配線圖案25a的二維頻率分佈,圖20係圖2所示之各方向非等間距的配線圖案25a的疊紋的頻率分佈,且係標繪有由圖14所示之像素排列圖案的各頻率成分和圖19所示之配線圖案的各頻率成分計算出之疊紋成分之圖。
又,圖21係由圖14所示之像素排列圖案的各頻率成分和圖19所示之配線的各頻率成分中右方向的配線圖案(圖3所示之直線配線21a)的頻率成分(第1象限的成分)計算出之疊紋成分。亦即,圖21係圖20所示之疊紋成分中根據圖3所示之直線配線21a計算出之疊紋成分。圖22係由圖14所示之像素排列圖案的各頻率成分和圖19所示之配線的各頻率成分中左方向的配線圖案(圖4所示之直線配線21b)的頻率成分(第2象限的成分)計算出之疊紋成分。亦即,圖22係圖20所示之疊紋成分中根據圖4所示之直線配線21b計算出之疊紋成分。
圖2所示之配線圖案25a和圖12所示之配線圖案25c的每單位面積的配線的根數相等,亦即平均透射率相等。在此,在將右向的直線配線的間距設為p1且將左向的直線配線的間距設為p2時,若(1/p1+1/p2)的值相等,則每單位面積的金屬細線14的配置根數變相等。亦即,若將圖2所示之配線圖案25a的圖3所示之右向的直線配線21a的間距設為p1、將圖4所示之左向的直線配線21b的間距設為p2且將圖12所示之配線圖案25c的圖13所示之右向的直線配線21d1及左向的直線配線21d2(參閱圖12)的間距設為p,則1/p1+1/p2=2/p成立。
又,圖19所示之配線圖案25a的頻率分佈與圖15所示之配線圖案25c的頻率分佈的各成分的圓的面積所表示之強度的大小相同,又,圖20所示之配線圖案25a的疊紋的頻率分佈與圖16所示之配線圖案25c的疊紋的頻率分佈的各成分的圓的面積所表示之強度的大小相同。
又,圖3所示之右向的配線圖案(直線配線21a)的角度與圖12的等間距的配線圖案25c的直線配線21d1及21d2相同,為26°,但圖4所示之左向的配線圖案(直線配線21b)的角度為24°。
若比較圖16和圖20,則可知在圖20中不存在所有方向等間距的配線圖案25c的疊紋頻率分佈(參閱圖16)中觀察到之低頻的疊紋成分(在圖16中以黑箭頭表示)。在圖19所示之配線圖案25a的頻率分佈中,以黑箭頭表示最接近圖14中以黑箭頭表示之像素排列圖案的頻率成分的頻率成分。由圖2所示之配線圖案25a的圖20所示之疊紋的頻率分佈可知,與圖12所示之所有方向等間距的配線圖案25c的圖16所示之疊紋頻率分佈中觀察到之低頻的疊紋成分(在圖16中以黑箭頭表示)相比,產生了高頻的疊紋成分。若圖20所示之疊紋成分乘以上述式(1)的VTF,則如圖23所示那樣,可知在該圖表中不存在能夠以圓的面積表示之水準的大小的疊紋成分。亦即,可知若在圖21及圖22中以箭頭表示之低頻的疊紋成分乘以上述式(1)的VTF,則如圖23所示會消失。亦即,可知關於疊紋成分的總和亦即疊紋評價值,圖2所示之配線圖案25a小於圖12所示之配線圖案25c。
若與圖15所示之所有方向等間距的配線圖案25c的頻率分佈相比,如圖2所示那樣改變了右向和左向的配線圖案(直線配線21a和21b)的間距時,至少在右向的配線圖案(直線配線21a)中,圖19所示之各頻率成分的頻率比所有方向等間距的情況(參閱圖15)更分離,因此難以產生接近圖14所示之像素排列圖案的各頻率成分的成分,從而難以產生低頻的疊紋。
另一方面,在左向的配線圖案(直線配線21b)中,圖19所示之各頻率成分的頻率比所有方向等間距的情況(參閱圖15)更接近,因此認為產生接近圖14所示之像素排列圖案的各頻率成分的成分,從而容易產生低頻的疊紋。
因此,本發明人在(1/p1+1/p2)不超過既定值之範圍內(透射率容許的範圍內)對右向和左向的配線的間距進行各種改變,又,對右向和左向的配線各自的角度亦進行各種改變而求出了疊紋成分的總和值亦即疊紋評價值。在此,圖11所示之像素排列圖案38(及圖14的像素排列圖案的頻率分佈)為左右對稱,因此當右向和左向的配線的間距相同時(參閱圖12),疊紋以相同之配線的角度變得最良好。然而,當右向和左向的配線的間距不同時(參閱圖2),疊紋未必一定以相同之角度變得最良好,因此如此個別地改變右向和左向的配線各自的角度而對疊紋成分的總和值亦即疊紋評價值進行了調查。
其結果,得知存在比右向和左向的配線的間距相同之情況更能夠減少疊紋之情況。亦即,得知並非相同地改變右向和左向的配線圖案的角度和間距,而是對各自進行個別的改變,藉此存在與相同之情況相比更能夠減少疊紋之情況。認為疊紋的減少程度根據像素排列圖案、透射率的容許範圍、配線的角度範圍等而不同。
例如,如圖5所示之各方向非等間距的配線圖案25b那樣,在將圖3所示之右向的直線配線21a和圖6所示之左向的直線配線21c重疊而成之配線圖案的情況下,右向的直線配線21a的配線間距例如為74 μm,左向的直線配線21c的配線間距例如為149 μm。利用該種各方向非等間距的配線圖案25b,比平均透射率相等之(每單位面積的配線的根數相等之)圖12所示之所有方向等間距的配線圖案25c更能夠減少疊紋。另外,如上所述,圖5所示之各方向非等間距的配線圖案25b和圖12所示之所有方向等間距的配線圖案25c的配線間距不同,但右向的直線配線及左向的直線配線的傾斜角度均相同,為26°。
在此,將圖5所示之各方向非等間距的配線圖案25b的頻率分佈示於圖24。
圖25係圖5所示之各方向非等間距的配線圖案25b的疊紋的頻率分佈,且係標繪有由圖14所示之像素排列圖案38的各頻率成分和圖24所示之配線圖案25b的各頻率成分計算出之疊紋成分之圖。
在此,若比較圖25和圖16,則可知與圖16所示之所有方向等間距的配線圖案25c的疊紋成分相比,圖25所示之本發明的各方向非等間距的配線圖案25b的疊紋成分的大小小且位於高頻側。
圖26係由圖14所示之像素排列圖案的各頻率成分和圖24所示之配線的各頻率成分中右方向的配線圖案(圖3所示之直線配線21a)的頻率成分(第1象限的成分)計算出之疊紋成分。亦即,圖26係圖25所示之疊紋成分中根據圖3所示之直線配線21a計算出之疊紋成分。圖26中以黑箭頭表示之疊紋成分係由圖24中以右側的黑箭頭表示之頻率成分所產生者。
又,圖27係由圖14所示之像素排列圖案的各頻率成分和圖24所示之配線的各頻率成分中左方向的配線圖案(圖6所示之直線配線21c)的頻率成分(第2象限的成分)計算出之疊紋成分。亦即,圖27係圖25所示之疊紋成分中根據圖6所示之直線配線21c計算出之疊紋成分。圖27中以黑箭頭表示之疊紋成分係由圖24中以左側的黑箭頭表示之頻率成分所產生者。
在此,若圖25所示之疊紋成分乘以表示人眼的視覺特性的靈敏度之上述式(1)的VTF,則成為如圖28所示那樣。在圖28中可知,不存在由圖3所示之右向的直線配線21a所引起之被人眼辨識之疊紋成分,只存在由圖6所示之左向的直線配線21c所引起之被人眼辨識之疊紋成分(以黑箭頭表示)。
又,可知在圖28的曲線圖中以圓的面積表示之疊紋成分(黑箭頭)的大小小於且少於圖17所示之所有方向等間距的配線圖案25c的VTF乘法運算後的疊紋成分(黑箭頭)的大小。亦即,可知關於疊紋成分的總和亦即疊紋評價值,圖5所示之配線圖案25b小於圖12所示之所有方向等間距的配線圖案25c。
然而,在圖2所示之各方向非等間距的配線圖案25a(右向26°、左向24°)及圖5所示之配線圖案25b(右向、左向均為26°)中,若比較圖20或圖22和圖25或圖27,則可知由圖22所示之左向的直線配線21b所產生之疊紋成分(黑箭頭)比由圖27所示之左向的直線配線21c所產生之疊紋成分(黑箭頭)位於高頻側,因此疊紋減少。
亦即,可知在表示圖25所示之疊紋成分乘以上述式(1)的VTF而得到之結果之圖28中,雖然少但存在被人眼辨識之疊紋成分(以黑箭頭表示),另一方面,在表示圖20所示之疊紋成分乘以上述式(1)的VTF而得到之結果之圖23中,不存在在曲線圖中能夠以圓的面積表示之水準的大小的疊紋成分。
因此,在該等例子中,可知不僅改變右向和左向的直線配線的配線間距,還改變兩個直線配線的傾斜角度,藉此能夠進一步減少疊紋。
本發明中,如圖2及圖5所示之各方向非等間距的配線圖案25a及25b那樣,在2個方向以上的各個方向上改變直線配線21的配線圖案的間距,因此即使在如圖14那樣的左右對稱的像素排列圖案38的情況下,疊紋減少之最佳的角度(傾斜角度)亦分別不同。例如,在方向的數量為2個方向時,在如圖12所示之配線圖案25c那樣所有方向等間距的情況下,分別在左向的直線配線21d2的配線圖案和右向的直線配線21d1的配線圖案中疊紋減少之最佳的角度成為左右對稱,成為如圖15那樣。但是,當左向的直線配線21b的配線圖案和右向的直線配線21a的配線圖案的配線間距不同時,疊紋減少之最佳的角度分別不同,因此成為如圖19那樣。然而,本發明中,若2個方向以上的各方向的間距不同,則如上所述,角度可以相同,亦可以不同。
又,本發明中,如上所述,配線的間距盡量窄時,頻率分佈中之各成分的頻率更分離,因此盡量窄為較佳。藉此,本發明的配線圖案的方向少為較佳。其原因在於,為了確保透射率,每單位面積的配線的根數存在上限,因此配線圖案的方向少時,能夠增多每1個方向的配線的根數而使間距縮小。但是,為了維持感測器功能,當然需要至少2個方向。因此,本發明的配線圖案的方向係2個方向為較佳。
(1個方向的既定根數的重複間距為等間距且既定根數的間距為非等間距的非等間距配線圖案)
接著,作為本發明的應用,對在“係將2個方向以上的直線配線重疊而成之配線圖案,且係在至少1個方向的直線配線21中既定根數的金屬細線的重複間距為等間距且既定根數的各個金屬細線的間距為非等間距的非等間距配線圖案”中適用本發明之例子亦進行說明。為此,首先,對“係將2個方向以上的直線配線重疊而成之配線圖案,且係在至少1個方向的直線配線21中既定根數的金屬細線的重複間距為等間距且既定根數的各個金屬細線的間距為非等間距的非等間距配線圖案”進行說明。
另外,以下,將本發明的“係將2個方向以上的直線配線重疊而成之配線圖案,且係至少1個方向的直線配線之平均間距與其他至少1個方向的直線配線之平均間距不同之各方向非等間距的配線圖案”稱為第1要件,將“係將2個方向以上的直線配線重疊而成之配線圖案,且係在至少1個方向的直線配線21中既定根數的金屬細線的重複間距為等間距且既定根數的各個金屬細線的間距為非等間距的非等間距配線圖案”稱為第2要件。
另外,例如如圖29參考例所示,本發明中所適用之具有第2要件之配線圖案25d係將由在1個方向上平行地排列之複數個金屬細線14構成之直線配線21沿2個方向以上重疊而成之配線圖案,且係包含在至少1個方向的直線配線21中既定根數的金屬細線14的重複間距為等間距且既定根數的各個金屬細線14的間距為非等間距的非等間距配線圖案之配線圖案,並且係相對於顯示單元的既定亮度的像素排列圖案在疊紋可見性的觀點上被最優化之配線圖案。
在此,圖29所示之配線圖案25d係將由圖30所示之在1個方向上平行地排列之複數個金屬細線14構成之直線配線21e和由圖31所示之在另1個方向上平行地排列之複數個金屬細線14構成之直線配線21f重疊而排列成網格狀之網格狀的配線圖案。
在圖29所示之配線圖案25d中,直線配線21e及21f係均分別具有4根金屬細線14的重複間距Pre和Prf、各自的重複間距Pre和Prf為等間距(Pre和Prf為恆定值)、直線配線21e的4根的各個金屬細線14的間距P1e、P2e、P3e及P4e為非等間距(P1e、P2e、P3e及P4e中至少2個間距不同)的非等間距配線圖案。同時,係直線配線21f的4根的各個金屬細線14的間距P1f、P2f、P3f及P4f為非等間距(P1f、P2f、P3f及P4f中至少2個間距不同)的非等間距配線圖案。又,直線配線21e和21f的4根金屬細線14各自的重複間距Pre和Prf相同(Pre=Prf),直線配線21e和21f的4根的各個金屬細線14的間距亦相同(P1e=P1f且P2e=P2f且P3e=P3f且P4e=P4f)。亦即,配線圖案25d係不滿足本發明的第1要件而僅滿足第2要件之配線圖案。
如圖29所示,配線圖案25d係排列有既定形狀的開口部(單元)22之網格狀的配線圖案,該開口部22係藉由均為非等間距的配線圖案的直線配線21e與直線配線21f的重疊而將複數個金屬細線14彼此相互交叉而形成。
因此,該網格狀的配線圖案25d能夠說係具有平面視時相互保持既定角度且間距(因此尺寸)不同之複數種平行四邊形的形狀之開口部22在成既定角度之2個方向上複數個連續相連而成之配線圖案。
在圖29所示之網格狀的配線圖案25d的直線配線21e及21f中,4根金屬細線14的重複間距為等間距,4根的各個金屬細線14的間距為非等間距,但本發明並不限定於此,只要為既定根數的金屬細線14的重複間距為等間距且該既定根數的各個金屬細線14的間距為非等間距的非等間距即可。能夠設為非等間距之金屬細線14的最小根數為2根,因此既定根數為2根以上。又,既定根數係64根以下為較佳,32根以下為更佳,16根以下為進一步較佳。特佳的既定根數為2根以上且8根以下。其原因如後面所說明,是因為,越增加設為非等間距之既定根數,直線配線21的最小頻率越降低,直線配線21本身越容易被辨識。又,認為是因為,越增加既定根數,直線配線21的頻率成分越細地擴大,因此,其結果會導致較細地產生複數個疊紋成分,無論如何將既定根數的金屬細線14的間距最優化,亦難以使複數個疊紋的全部遠離像素排列圖案的各頻率成分。另外,本發明中,無需既定根數的金屬細線14全部的間距不同,只要既定根數的金屬細線14中至少2根金屬細線的間距不同即可。
又,在圖29所示之例子中,由在1個方向上平行地排列之複數個金屬細線14構成之直線配線21為直線配線21e及21f這2個方向,但本發明並不限定於此,亦可以將3個方向以上的直線配線21進行重疊。
另外,重疊方向不同之直線配線21的方向的數量係8個方向以下為較佳,4個方向以下為更佳,2個方向為進一步較佳。其原因如已所說明,是因為為了確保透射率,每單位面積的金屬細線14的根數存在上限,因此直線配線21的方向的數量少時,能夠增加每1個方向的金屬細線14的根數,結果能夠縮小金屬細線14的配線間距而使疊紋難以產生。又,是因為,金屬細線14的配線間距窄時,在不影響直線配線21本身的可見性之範圍內能夠更自由地將既定根數的金屬細線14的間距最優化而減少疊紋。另一方面,為了防止作為導電性薄膜的觸控感測器之功能欠缺,直線配線21的方向的數量最少需要2個方向,因此2個方向為最佳。
在圖29所示之例子中,將重複間距相等之直線配線21e及21f沿2個方向進行重疊,因此以該重複間距的單位成為菱形。另外,本發明的配線圖案在以滿足第1要件為前提之亦即將直線配線沿2個方向重疊而成之配線圖案中以2個方向的重複間距不同為前提,因此在該情況下,以該重複間距的單位成為平行四邊形。
又,在圖29所示之例子中,網格狀的配線圖案25d係在直線配線21e及21f的2個方向的直線配線21中既定根數(4根)的金屬細線14的重複間距為等間距且既定根數(4根)的金屬細線14的間距為非等間距的非等間距配線圖案,但本發明並不限定於此。本發明中,如圖32A所示之配線圖案25e那樣,作為既定根數的金屬細線14的重複間距為等間距且既定根數的各個金屬細線14的間距為非等間距的非等間距配線圖案之方向不同之直線配線可以僅為1個方向的直線配線21(直線配線21e及21g中的任一個)。又,雖未圖示,但亦可以為3個方向以上的直線配線21全部係既定根數的金屬細線14的重複間距為等間距且既定根數的各個金屬細線14的間距為非等間距的非等間距配線圖案。
圖32A所示之配線圖案25e係將直線配線21e和直線配線21g重疊而排列成網格狀之網格狀的配線圖案,直線配線21e係在圖30所示之1個方向上平行地排列,既定根數(4根)的金屬細線14的重複間距為等間距且既定根數(4根)的金屬細線14的間距為非等間距,該直線配線21g由圖32B所示之在另1個方向上平行地且以等間距排列之複數個金屬細線14構成。
因此,配線圖案25e包含直線配線21e的非等間距的配線圖案,因此能夠說係具有平面視時相互保持既定角度且間距(因此尺寸)不同之複數種平行四邊形的形狀之開口部22在成既定角度之2個方向上複數個連續相連而成之配線圖案。
另外,既定根數的金屬細線14的重複間距為等間距且既定根數的金屬細線14的間距為非等間距的方向不同之直線配線21的數量當然為被重疊之方向不同之直線配線的方向的數量以下,但與被重疊之方向不同之直線配線的方向的數量相等為較佳。亦即,在被重疊之所有方向的直線配線21中,既定根數的金屬細線14的重複間距為等間距且既定根數的金屬細線14的間距為非等間距為較佳。其原因如後面所說明,是因為在各個方向的直線配線21中,將既定根數的金屬細線14分別設為非等間距以相互抵消導致產生疊紋之頻率成分,藉此與設為等間距相比更能夠減少疊紋,因此在所有方向的直線配線21中設為非等間距以相互抵消導致產生疊紋之頻率成分來減少疊紋為較佳。又,本發明中,設為非等間距之既定根數的金屬細線14的重複間距、各個金屬細線14的間距及既定根數可以在所有方向上相同,亦可以在各個方向上不同。
另外,在配線圖案25d及25e的直線配線21(21e、21f及21g)中,關於重複間距為等間距的既定根數的金屬細線14中至少2根金屬細線的非等間距,將重複間距除以既定根數的平均間距設為100%時,為了不使直線配線21本身被辨識,10%以上或190%以下為較佳,又,為了得到減少疊紋之效果,99%以下或101%以上為較佳。亦即,為了使直線配線21本身不被辨識而得到減少疊紋之效果,至少2根金屬細線的非等間距係10%以上且99%以下或101%以上且190%以下為較佳。
又,作為既定根數的重複間距的偏差,在±20%以內為較佳,在±10%以內為更佳,在±5%以內為進一步較佳。
本實施形態的特徵為,係在至少1個方向的直線配線中既定根數的金屬細線的重複間距為等間距且既定根數的各個金屬細線的間距中其至少2根金屬細線的間距為非等間距之非等間距配線圖案。在該情況下,如上所述,藉由將金屬細線的間距設為非等間距,與等間距的情況相比,配線圖案的最小頻率降低,因此需注意避免使配線圖案被辨識。因此,為了在對配線圖案的可見性不產生影響之範圍內將間距充分最優化而減少疊紋,平均間距係300 μm以下為較佳,200 μm以下為更佳,150 μm以下為進一步較佳。
(基於將既定根數的配線的重複間距設為等間距,同時將既定根數的各個配線的間距設為非等間距之減少疊紋之原理)
由前述疊紋產生的原理可知,若能夠使配線圖案的各頻率成分的頻率與像素排列圖案的各頻率成分的頻率分離,則不會產生被人眼辨識之低頻的疊紋。在此,對藉由“將既定根數的配線的重複間距設為等間距,同時將既定根數的各個配線的間距設為非等間距”來達成疊紋的減少之情況進行說明。
以圖12所示之配線圖案為代表例進行說明。在圖12所示之配線圖案(配線的透射率圖案)中,若沿著配線的方向觀察1個方向的直線配線亦即右方向的直線配線21d1或左方向的直線配線21d2,則成為如圖33那樣。在圖33中有4根配線。該等4根的各個配線的間距當然均相同,且為101 μm。在圖33中僅示出4根配線,但其之後亦有配線,其間距當然亦為101 μm。在此,在圖33中僅抽出第2個配線並示於圖34。該第2個配線以配線4根量的間距404 μm重複。
在此,將圖33及圖34所示之配線圖案的一維頻率分佈示於圖35。由圖35可知,與原來的配線相比,第2個抽出配線的頻率成分多(細)4倍,又,最小頻率亦低(1/4)。第2個抽出配線比原來的配線長4倍間距,因此頻率成分相反地存在於細4倍的頻率中,又,最小頻率亦成為低1/4。相對於第2個抽出配線具備多4倍的頻率成分,原來的配線的頻率成分少的原因在於,第2個抽出配線的各頻率成分與其他配線的各頻率成分抵消。亦即,第1個配線、第2個配線、第3個配線及第4個配線分別具有比原來的配線多4倍的頻率成分。然而,若將該等配線的各頻率成分全部進行加法運算,則只有特定頻率(相當於原來的配線的間距之頻率的整數倍的頻率)的成分被加法運算而增強並殘留,其他頻率的成分則抵消而消失,從而成為原來的配線的頻率成分。頻率空間中之加法運算依據相互加法運算之各成分的相位關係而亦會成為減法運算(負的加法運算),因此有時會相互抵消。頻率空間中之加法運算以各成分的實部和虛部分別進行加法運算,但實部和虛部分別依據相位而亦會成為負值(參閱圖35),因此有時會相互抵消。
在此,本發明人得到了如下見解:藉由將既定根數的配線的重複間距設為等間距,同時將既定根數的各個配線的間距設為非等間距,能夠改變配線的頻率分佈。關於這點,以上述例(既定根數為4根時的例子)進行說明。第1個配線、第3個配線及第4個配線各自的頻率成分的強度與圖35的黑點(菱形)所示之第2個配線的強度相同。而且,即使改變各個配線的位置(亦即,即使改變各配線的間距),4根的重複間距亦不會變,因此各頻率成分的強度不會變而仍然與圖35的以黑點表示之第2個配線的強度相同。然而,當改變了各個配線的位置時(當改變了各配線的間距時),由於相位改變,所以各頻率成分的實部和虛部的值發生變化。若改變第2個配線的位置,則圖35所示之實部和虛部的值發生變化。藉由該變化,能夠改變將第1個配線、第2個配線、第3個配線及第4個配線各自的頻率成分進行加法運算之結果的頻率分佈。
由於圖35的以黑箭頭表示之成分接近圖14的像素排列圖案的黑箭頭的頻率成分,所以如圖17那樣產生了被人眼辨識之低頻的疊紋。
因此,對第1個配線、第2個配線、第3個配線及第4個配線的位置(間距)的最優化進行了探討,以使圖35的以黑箭頭表示之成分變小。將其結果示於圖36及圖37。
圖36係最優化結果的4根配線的透射率的一維輪廓。圖37表示頻率分佈。由圖37明確可知,能夠減小以黑箭頭表示之頻率成分的強度。
又,在圖29中示出最優化結果的配線的透射率圖案。在圖29所示之配線圖案中,4根配線的重複間距與圖12及圖13相同,且為404 μm。圖38係圖29所示之配線圖案的二維頻率分佈,以圓的面積表示各頻率成分的強度。可知在圖14的像素排列圖案的頻率分佈中,接近以黑箭頭表示之成分的成分(以黑箭頭表示)的強度比圖15小。
圖39示出由圖14所示之像素排列圖案的各頻率成分和圖29所示之配線圖案的各頻率成分計算出之疊紋成分。圖39所示之疊紋成分乘以上述式(1)所表示之表示人眼的視覺響應特性的靈敏度之視覺傳遞函數VTF而得到之結果與圖23所示者相同。可知在圖23中不存在在圖17中觀察到之低頻的疊紋。另外,圖15和圖38、圖16和圖39及圖17和圖23的各成分的圓的面積所表示之強度的大小分別相同。
在此,藉由圖35與圖37的比較以及圖15與圖38的比較可知,與等間距的配線相比,該“將既定根數的配線的重複間距設為等間距,同時將既定根數的各個配線的間距設為非等間距”之配線圖案中,配線圖案的最小頻率小。例如,如圖36及圖29那樣既定根數為4根時,最小頻率成為1/4。其原因能夠如下那樣說明。如已說明,圖35所示之第1個配線~第4個配線分別具有比原來的等間距的配線多4倍的頻率成分,又,最小頻率亦成為1/4。而且,若將該等配線的各頻率成分進行加法運算,則在等間距的情況下,只有相當於原來的配線的間距(第1個配線~第4個配線的1/4的間距)之頻率的整數倍的頻率被加法運算而增強並殘留,其他頻率的成分則抵消而消失。
但是,若如此將第1個配線~第4個配線的各個配線的間距設為非等間距,則不會抵消而殘留。如此,與等間距的配線相比產生配線圖案的低頻成分,因此需注意避免使配線圖案被辨識。為此,在表示將像素排列圖案和配線圖案重疊而成之圖案之上述式(7)中,不僅是第4行的式的疊紋成分,第3行的式的“乘以像素排列圖案的平均亮度A0而得到之配線圖案的各頻率成分”亦進行評價即可。具體而言,在由圖14的像素排列圖案的各頻率成分和圖38所示之配線圖案的各頻率成分導出圖39的疊紋成分時,只要在像素排列圖案的頻率分佈中包含頻率0的成分(相當於上述式(7)的A0)即可。如此,圖39所示之疊紋成分係在像素排列圖案的頻率分佈中包含頻率0的成分而導出之疊紋成分。只要沒有特別指定,以下所示之疊紋成分亦指“在像素排列圖案的頻率分佈中包含頻率0的成分而導出之疊紋成分”。
現在整理並說明一下以上說明之減少疊紋之原理。首先,考慮將配線圖案的既定根數設為n根,並且僅抽出第1個配線、……、第n個配線之各個配線圖案(在此,成為子配線圖案)。各個子配線圖案具有比原來的配線圖案細且多n倍的頻率成分(在圖35中為4倍),而且,包含接近像素排列圖案的各頻率成分且會導致產生被人眼辨識之低頻的疊紋之頻率成分。若將各個子配線圖案以等間距進行重疊(相當於原來的配線圖案),則最能抵消各頻率成分而將其減少,又,最小頻率亦能夠提高,另一方面,會殘留各個子配線圖案中所包含之導致產生疊紋之頻率成分(在圖35中,以黑箭頭表示其最大的1個)。因此,藉由將各個子配線圖案以相互抵消各個子配線圖案中所包含之導致產生疊紋之頻率成分之間距進行重疊,與以等間距重疊之情況相比,頻率成分的數量增多,又,雖然最小頻率降低,但能夠減少疊紋。其係以上的減少疊紋之原理。
在此,其特徵為,相對於等間距的配線圖案的如圖16及圖17那樣的疊紋的頻率分佈,具有如圖39及圖23那樣的疊紋的頻率分佈之“既定根數的重複間距為等間距,但既定根數各自的間距為非等間距的”配線圖案。
該配線圖案的特徵為,“既定根數的重複間距為等間隔”;及如圖39及圖23的疊紋的頻率分佈那樣,與如圖16及圖17所示之等間距的配線圖案時的疊紋的頻率分佈相比,疊紋的總和減小。如在圖35中所說明,越增加設為非等間距之根數,最小頻率越降低,因此配線圖案有可能被辨識。又,同樣地,由圖35可知,越增多設為非等間距之根數,子配線圖案的頻率成分變得越細且越多,其中,亦會包含很多導致產生被人眼辨識之低頻的疊紋之頻率成分,因此認為相互抵消該等頻率成分之間距的最優化變得困難。
因此,盡量減少設為非等間距之根數為較佳。依本發明人的實驗,與等間距的配線圖案相比,藉由將既定根數的配線的間距設為非等間距而能夠減少疊紋之根數為最多16根以下。即使將16根以上的配線的間距設為非等間距,減少疊紋之效果亦不會變或者反而變差,另一方面,配線圖案本身亦容易被辨識。在多數情況下,作為設為非等間距之配線的根數,2~8根左右時,減少疊紋之效果變得最大,即使將根數增加至其以上亦不會變或者反而變差。因此,為了在配線圖案不被辨識之狀態下充分減少疊紋,將設為非等間距之根數設為最多16根以下為較佳。圖36及圖37所示之例子為對4根配線的間距的最優化進行探討之例子,在結果上2根配線的重複間距幾乎成為等間距,亦即表示藉由2根配線的間距的最優化可得到同等的疊紋減少效果。
然而,配線部所具有之配線圖案係2個方向以上的直線配線中平均間距最窄的方向的直線配線的配線圖案為非等間距的配線圖案為較佳。
(將既定根數的配線的重複間距設為等間距,同時將既定根數的各個配線的間距設為非等間距之配線圖案中之本發明的適用例)
接著,作為本發明的另一實施形態,以下對在第2要件的“係將2個方向以上的直線配線重疊而成之配線圖案,且係在至少1個方向的直線配線21中既定根數的金屬細線的重複間距為等間距且既定根數的各個金屬細線的間距為非等間距的非等間距配線圖案”中適用本發明之例子亦進行說明。
在圖40中示出在第2要件的“既定根數的金屬細線的重複間距為等間距且既定根數的各個金屬細線的間距為非等間距的非等間距配線圖案”中適用本發明之第3實施例的配線圖案25f。在圖40所示之配線圖案25f中,與圖2及圖3的右向的直線配線21a相比,右向的直線配線21h(參閱圖41)的平均間距幾乎相同,且4根配線成為非等間距。另一方面,左向的直線配線21b與圖2的左向的直線配線21b(圖4)相同。圖41所示之右向的直線配線21h的平均間距與圖2及圖4所示之左向的直線配線21b的平均間距不同,當然滿足第1要件。亦即,圖40所示之配線圖案25f同時滿足上述第1要件及第2要件。
圖42係圖40所示之配線圖案25f的二維頻率分佈的圖。圖43係圖40所示之配線圖案25f的疊紋的頻率分佈,且係標繪有由圖14所示之像素排列圖案的各頻率成分和圖42所示之配線圖案的各頻率成分計算出之疊紋成分之圖。圖44係僅基於右向的直線配線21e之疊紋成分的頻率分佈。另外,圖42及圖19所示之配線圖案的頻率分佈及圖43及圖44、以及圖20、圖21及圖22所示之疊紋頻率分佈中之各成分的圓的面積所表示之強度的大小相同。
在此,由僅基於圖21所示之右向的直線配線21a(參閱圖3)之疊紋頻率分佈可知,僅基於圖44所示之右向的直線配線21h(參閱圖41)之疊紋頻率分佈的低頻的疊紋少。
又,圖45係圖21的疊紋成分乘以上述式(1)的VTF而得到之分佈,圖46係圖44的疊紋成分乘以上述式(1)的VTF而得到之分佈。可知圖46的疊紋成分的總和小。
如此,在“將既定根數的配線的重複間距設為等間距,同時將既定根數的各個配線的間距設為非等間距之非等間距配線圖案”中,藉由適用本發明,亦能夠進一步減少疊紋。另外,在圖40中,僅對右方向的配線圖案適用了“將既定根數的配線的重複間距設為等間距,同時將既定根數的各個配線的間距設為非等間距之非等間距配線圖案”,但當然亦可以適用於左方向的配線圖案。
但是,如已說明,當如此將配線設為非等間距的配線圖案時,在配線的頻率中產生低頻成分,因此盡量在配線的平均間距窄的方向上適用非等間距的配線圖案時,能夠在配線不被人眼辨識之範圍內改變間距之餘地大,因此能夠減少疊紋之餘地大。
另外,與圖29所示之配線圖案25d的情況同樣地,圖40所示之第3實施例的配線圖案25f的情況係將4根配線設為非等間距來探討疊紋減少之結果,與圖29所示之配線圖案25d的情況同樣地,示出在結果上2根配線的重複間距幾乎成為等間距,亦即藉由2根配線的間距的最優化可得到同等的疊紋減少效果。
(本發明的配線圖案的特徵總結與配線圖案的製作方法)
以下,總結本發明的配線圖案的特徵,並對本發明的導電性薄膜的配線圖案的製作方法進行說明。
若總結本發明的配線圖案的特徵,則本發明的配線圖案具有以下特徵。
·係將2個方向以上的直線配線重疊而成之配線圖案。
·在至少2個方向上配線的間距不同。
又,本發明的配線圖案還具有以下特徵。
·由像素排列的亮度圖案和各方向非等間距的配線圖案導出之疊紋成分的總和(疊紋評價值)小於各個配線的方向相同且每單位面積的配線數相同之所有方向等間距的配線圖案的疊紋評價值。
在上述特徵中,“每單位面積的配線數相同”係指滿足n/p=1/p1+1/p2+……+1/pn。其中,n為方向的數量,在本發明的配線圖案和所有方向等間距的配線圖案中相同。p為所有方向等間距的配線圖案的間距。p1、p2、……、pn表示本發明的配線圖案的方向1、方向2、……、方向n的平均間距。
其中,上述疊紋成分係使人眼的視覺響應特性起作用而得到之疊紋成分。使人眼的視覺響應特性起作用係指乘以上述式(1)所表示之視覺傳遞函數VTF(Dooley-Shaw的式)。另外,上述式(1)的觀察距離d設為100 mm~1000 mm的範圍的任一距離。其中,觀察距離係300 mm~800 mm中的任一值為較佳。其中,在本發明的實施例中,將觀察距離設為500 mm。
在此,在過去的視覺研究中得到了表示“複數個頻率被重疊之圖案的可見性並不是各頻率的可見性的線性和,而是非線性和”之實驗結果。因此,本發明中,作為由各疊紋成分得到疊紋評價值之方法,設為“導出各疊紋成分的強度的非線性總和”之方法。在過去的視覺研究中主要提出有以下2種模型,並使用該等方法。
首先,利用非線性函數(設想從亮度對比(contrast)向心理對比變換之函數(轉換函數)。)對各疊紋成分的強度進行變換之後,將其總和(線性和)作為疊紋評價值而導出。在此,作為非線性變換函數(轉換函數),以Hamerly等或Wilson等所提出之式為代表提出有各種變換式,因此使用該等式中的任一個來進行變換。
或者,將各疊紋成分的強度的概率性的加法運算值作為疊紋評價值而導出。在此,作為概率性的加法運算式,使用由Quick等提唱之下述式(2)來導出疊紋評價值I。
I=(Σ(R[i])x )1/x ……(2)
其中,R[i]表示疊紋的第i個頻率成分的強度亦即VTF乘法運算後的各疊紋成分(參閱圖17、圖23、圖28、圖45及圖46)。又,概率加法運算的次數x採用在過去的視覺研究中作為對視覺實驗結果良好地擬合(fit)之次數而提出之1~4的範圍中的任一值。在此,當次數x=1時,表示上述式(2)將各疊紋成分的強度的總和(線性和)作為疊紋評價值而導出,但在該情況下,亦能夠製作疊紋比所有方向等間距的配線圖案少的各方向非等間距的配線圖案,因此還採用次數x=1。作為代表性次數x,採用由Quick提出之次數x=2。
若將VTF乘法運算後的各疊紋成分(參閱圖17、圖23、圖28、圖45及圖46)中強度最大的成分定義為主疊紋成分,將由本發明的各方向非等間距的配線圖案所產生之主疊紋成分定義為非等間距主疊紋成分,且由各個配線的方向相同且每單位面積的配線數相同之所有方向等間距的配線圖案所產生之主疊紋成分定義為等間距主疊紋成分,則本發明的各方向非等間距的配線圖案還具有以下中的任一特徵。
·非等間距主疊紋成分的強度小於等間距主疊紋成分。
·等間距主疊紋成分的頻率以下的頻率範圍中之疊紋成分的總和小於所有方向等間距的配線圖案。
·非等間距主疊紋成分的頻率小於等間距主疊紋成分。
又,若將成為產生主疊紋成分之原因之配線圖案的頻率成分定義為主配線頻率成分,將本發明的各方向非等間距的配線圖案的主配線頻率成分定義為非等間距主配線頻率成分,將各個配線的方向相同且每單位面積的配線數相同之所有方向等間距的配線圖案的主配線頻率成分定義為等間距主配線頻率成分,則本發明的各方向非等間距的配線圖案還具有以下中的任一特徵。
·非等間距主配線頻率成分的強度小於等間距主配線頻率成分。
·等間距主配線頻率成分的頻率下之強度小於所有方向等間距的配線圖案。
如已說明,在滿足第2要件之配線圖案中,在本發明人見識之結果中,為了在配線圖案不被辨識之狀態下充分減少疊紋,將設為非等間距之根數設為最多16根以下為良好。在滿足第2要件之配線圖案中,作為即使將設為非等間距之根數增加至比其更多,疊紋減少效果亦不會變或反而變差之原因之一,本發明人認為是因為,若增多設為非等間距之根數,則配線圖案的頻率成分較細地擴大,在結果上導致較細地產生複數個疊紋成分,怎麼將配線的間距最優化,亦難以使複數個疊紋成分全部從被人眼辨識之低頻區域脫離(使多數的配線圖案的頻率成分全部遠離像素排列圖案的各頻率成分)。
本發明的各方向非等間距的配線圖案還具有以下特徵。
·由像素排列的亮度圖案和各方向非等間距的配線圖案導出之疊紋成分的總和(疊紋評價值)小於方向的數量相同、各個配線的方向任意且每單位面積的配線數相同之所有方向等間距的配線圖案的疊紋評價值。
關於配線圖案是否具有本發明的特徵,能夠容易由像素排列的發光亮度圖案和配線的透射率圖案來確定。判斷配線圖案是否滿足“將2個方向以上的直線配線重疊而成之配線圖案”及“在至少2個方向上配線的間距不同”的要件即可。另外,判斷“配線圖案的各頻率成分的分佈”或“由像素排列圖案和配線圖案導出之疊紋成分的分佈”或“配線圖案的間距”是否滿足上述特徵即可。
以下,對用於導出本發明的配線圖案之實施方法進行說明。
本發明的配線圖案能夠藉由參閱圖14,與所有方向等間距的頻率分佈圖15~圖17相比對至少2個方向以上的配線圖案的間距進行各種改變而導出如圖24~圖28、圖19~圖23、以及圖42~圖46所示之頻率分佈並以疊紋成分變小之方式最優化而得到。在本發明(第1要件)中,能夠藉由反覆試驗對2個方向以上的配線圖案的間距和角度進行各種變更而得到。另外,在本發明中追加之第2要件中,能夠藉由反覆試驗對設為非等間距之配線的間距進行各種變更而同樣地得到。
但是,在本發明(第1要件)中,需要在每單位面積的配線數不超過上限之範圍內亦即將方向1、方向2、……、方向n的平均間距分別設為p1、p2、……、pn時,(1/p1+1/p2+……+1/pn)不超過上限之範圍內進行最優化。
以下,對用於自動得到最佳的配線圖案之本發明的導電性薄膜的配線圖案的製作方法進行說明。亦即,對本發明的導電性薄膜的配線圖案的自動最優化方法進行說明。
在圖47中示出本發明的導電性薄膜的配線圖案的製作方法的流程。
首先,在步驟S10中,預先準備顯示器的像素排列的亮度圖案。像素排列的亮度圖案可以為利用顯微鏡等拍攝之圖像資料,亦可以像素排列圖案的數字資料乘以適當的模糊函數或進行卷積來製作。模糊函數由用顯示器拍攝之圖像的像素排列亮度圖案的模糊程度來確定為較佳。另外,在此準備之像素排列的亮度圖案當然係將本像素排列實際發光時的亮度圖案再現者為較佳。亦即,當使用用顯微鏡等拍攝之圖像資料作為像素排列的亮度圖案時,或者依據用顯微鏡等拍攝之圖像確定像素排列的亮度圖案的模糊函數時,當然由顯微鏡等攝影系統所引起之模糊的影響少為較佳。亦即,用如下系統進行拍攝為較佳,該系統充分包含本像素排列實際發光時的亮度圖案的高頻成分而以不使其減少之狀態進行拍攝。因由攝影系統所引起之模糊而導致在所拍攝之圖像中像素排列的亮度圖案的高頻成分減少時,將補償了該減少之圖像資料作為像素排列的亮度圖案或者依據經補償之圖像資料確定模糊函數為較佳。
又,在步驟S10中,預先導出至二維頻率分佈為佳。
接著,在步驟S12中,將方向i設定為1(i=1)。
接著,在步驟S14中,獲取導電性薄膜的配線圖案的方向i的平均配線間距和角度。
接著,在步驟S16中,利用以下敘述之方法進行非等間距的配線圖案的疊紋值計算處理。
接著,在步驟S18中,利用以下敘述之方法,與平均配線間距及角度建立對應關聯而將所計算出之疊紋值和非等間距資訊記憶於記憶體等。
接著,在步驟S20中,判斷是否存在應獲取之方向i的平均配線間距和角度。
若存在應獲取之方向i的平均配線間距和角度(是)則返回到步驟S14,獲取所需之方向i的平均配線間距和角度,並反覆進行步驟S14~步驟S20。該循環(loop)係指對平均配線間距和角度進行各種變更之循環。
另一方面,當不存在應獲取之方向i的平均配線間距和角度(否)時,進入步驟S22。
另外,步驟S16中之非等間距的配線圖案的疊紋值計算處理係指以配線圖案滿足本發明的第1要件並且還進一步滿足第2要件為前提,計算滿足第2要件之“既定根數的金屬細線的重複間距為等間距且既定根數的各個金屬細線的間距為非等間距的非等間距配線圖案”的疊紋值之處理。而且,步驟S18中之“非等間距資訊”係指與滿足第2要件之非等間距的配線圖案的非等間距有關之資訊。當然,對於僅滿足本發明的第1要件而不滿足第2要件之(亦即,各方向的直線配線21中之金屬細線的間距為等間距的)配線圖案,亦能夠利用更簡單的方法自動得到最佳的配線圖案。在此(及圖47的製作方法中),以配線圖案滿足本發明的第1要件並且還進一步滿足第2要件為前提,對製作方法進行說明,但對配線圖案僅滿足本發明的第1要件而不滿足第2要件之情況亦適當進行說明。
在步驟S22中,判斷方向i是否為n(i=n)(是否殘留有方向i)。
當方向i不是n(i≠n)(否)時,在步驟S24中,將方向i設為i+1(i=i+1)並返回到步驟S14,反覆進行步驟S14~步驟S20。
當方向i為n(i=n)(是)時,進入步驟S26。
接著,在步驟S26中,將方向1的疊紋值、方向2的疊紋值、……、方向n的疊紋值的總和設為疊紋值總和(疊紋評價值)而導出疊紋值總和成為最小之各方向i的間距和角度。
另外,如已說明,在本發明(第1要件)中,需要在配線的透射率的觀點上在每單位面積的配線數不超過上限之範圍內亦即將方向1、方向2、……、方向n的平均間距分別設為p1、p2、……、pn時(1/p1+1/p2+……+1/pn)不超過上限之範圍內將配線圖案最優化,因此在步驟S26中,成為如下方法;僅限定於(1/p1+1/p2+……+1/pn)成為既定值以下之組合而計算疊紋值總和並導出成為最小之各方向i的間距和角度。
如此,結束本發明的導電性薄膜的配線圖案的製作方法。
如此,藉由圖47所示之流程,能夠在每單位面積的配線數不超過上限之範圍內導出疊紋值成為最小之方向1、方向2、……、方向n的各個方向的間距與角度的組合。在所導出之疊紋值成為最小之組合中,方向1、方向2、……、方向n的各個方向的間距成為不同之值。又,角度亦與間距一同成為不同之值。
在此,作為方向1、方向2、……、方向n的疊紋值的總和的計算方法,可以利用線性和來計算。亦即,可以利用以下式來計算總和。
方向1的疊紋值+方向2的疊紋值+……+方向n的疊紋值
但是,在非等間距疊紋計算處理中,藉由後述之概率性的加法運算來計算疊紋值時,其總和亦藉由概率性的加法運算來計算為較佳。亦即,利用以下式計算總和為較佳。
(方向1的疊紋值X +方向2的疊紋值X +……+方向n的疊紋值X )1/x
其中,次數x設為與非等間距的疊紋值計算處理中之概率加法運算的次數相同之值。
又,將方向1、方向2、……、方向n的角度範圍設為0~180°(與x方向所成之角度),並使各個角度範圍不重疊(不包含相同之方向)。當方向為4個時,例如將方向1的角度範圍設定為0度以上且小於45度,將方向2的角度範圍設定為45度以上且小於90度,將方向3的角度範圍設定為90度以上且135度以下,將方向4的角度範圍設定為超過135度且180度以下。又,當方向為2個時,例如將方向1的角度範圍設定為0度以上且小於90度,將方向2的角度範圍設定為90度以上且180度以下。在此,當像素排列圖案如圖11那樣左右對稱時,像素排列圖案的二維頻率分佈亦如圖14那樣成為左右對稱,因此若已導出成為左右對稱之角度的疊紋值及非等間距資訊,則可以將該資訊轉用於成為左右對稱之另一個角度。例如,當方向為2個時且對方向1的角度範圍0度以上且小於90度的各角度、平均間距,導出疊紋值和非等間距資訊之後,將該資訊轉用於方向2的角度範圍超過90度且180度以下的成為對稱之角度即可。
另外,雖然需要探索時間,但可以探索方向1、方向2、……、方向n的所有角度範圍0~180度(可以擴大各個方向的探索角度範圍並重疊)。如此容許重疊而分別探索寬的角度範圍,藉此有可能比不重疊更能夠減小疊紋值。這是因為,存在在特定的角度範圍內存在複數個疊紋值減小之角度之情況。例如,當在角度範圍0~180度中0度以上且小於45度的角度範圍內存在疊紋值變得最小之角度,而且還存在疊紋值變得其次小的角度時,若將方向1的配線圖案的角度設為在0度以上且小於45度的角度範圍內疊紋值變得最小之角度,將方向2的配線圖案的角度設為在相同之0度以上且小於45度的角度範圍內疊紋值變得其次小的角度,則比在與0度以上且小於45度的角度範圍不同之另一角度範圍內探索方向2的配線圖案的角度更能夠減小疊紋值。但是,當如此容許重疊而分別探索寬的角度範圍時,最後導出疊紋值總和成為最小之方向1、方向2、……、方向n的配線的間距與角度的組合時,需注意避免使方向1、方向2、……、方向n的角度變得相同。
又,可以限定方向1、方向2、……、方向n中改變配線間距和角度之方向。當方向為4個時,例如可以將方向2的角度設為67.5度,將方向3的角度固定為112.5度,並且與方向2和方向3一同將均配線間距亦固定為既定值,僅對方向1和方向4,改變配線間距和角度而導出疊紋值成為最小之組合。
又,關於不包含非等間距之方向無需進行“非等間距疊紋值計算處理”,只要對指定的配線間距和角度計算疊紋值即可。疊紋值的計算方法如已說明那樣,但現在簡單說明一下。首先,以指定的配線間距和角度製作配線的透射率圖案並導出二維頻率分佈。接著,由像素排列的亮度圖案的二維頻率分佈和配線的透射率圖案的二維頻率分佈導出疊紋成分。最後,對各疊紋成分乘以VTF之後,計算總和,將其作為疊紋值。
當在所有方向上直線配線21中之金屬細線的間距中不包含非等間距時,亦即僅滿足本發明的第1要件而不滿足第2要件之配線圖案時,關於所有方向,計算對所指定的配線間距和角度之疊紋值即可。
以下,關於非等間距配線圖案的疊紋值的計算處理(圖47的步驟S16),記載3種實施方法。另外,非等間距的配線圖案的疊紋值的計算處理係指以配線圖案滿足本發明的第1要件並且還進一步滿足第2要件為前提,計算滿足第2要件之疊紋值之處理。
(非等間距配線圖案的疊紋值計算處理的實施方法1)
在圖48示出本發明中之非等間距配線圖案的疊紋值計算處理的實施方法1的流程。
該方法中,預先準備既定根數的非等間距的配線間距的資訊,對該等間距全部進行評價。
首先,在步驟S30中,預先準備既定根數的非等間距的配線間距的資訊,獲取並指定既定根數的非等間距的配線間距的資訊。
接著,在步驟S32中,以所指定之配線間距製作配線的透射率圖案,並導出二維頻率分佈。
接著,在步驟S34中,使用像素排列圖案的二維頻率分佈及配線圖案的二維頻率分佈導出疊紋成分。
接著,在步驟S36中,由疊紋成分導出疊紋評價值。
接著,在步驟S38中,若疊紋評價值比所記憶之疊紋評價值變得良好,則記憶該變得良好之間距資訊。
接著,在步驟S40中,當在預先準備之既定根數的非等間距的配線間距的資訊中殘留有未求出疊紋評價值之既定根數的非等間距的配線間距的資訊且存在應指定之既定根數的非等間距的配線間距的資訊(是)時,返回到步驟S30,反覆進行步驟S30~步驟S38。
另一方面,當不存在應指定之既定根數的非等間距的配線間距的資訊(否)時,結束非等間距配線圖案的疊紋值計算處理的實施方法1。
關於非等間距的配線間距的資訊(非等間距的資訊),對等間距賦予預定之範圍的隨機數之方法簡單。
在圖47的流程中,對平均配線間距進行各種變更。因此,為了對各個平均配線間距隨意使用相同之非等間距資訊,以相對於平均間距之比率的資訊準備非等間距資訊為佳。例如,當既定根數為4根時,設為如下資訊。
-0.055154472 1.009144324 2.087233728 3.073827362
0.048012206 0.980814732 1.931622256 3.008651204
0.043818677 0.915255691 1.956276096 2.940351965
……
上述係將4根配線與第1個配線的間距分別設為0、1、2及3並對其分別賦予-0.1~+0.1的範圍的隨機數而得到之間距的資訊。上述資訊由既定數的第1個~第4個配線的間距組合的資訊構成。組合的數量越多,越能夠以很多的非等間距的組合來評價疊紋,發現疊紋更小的間距組合之概率升高(但是,探索時間延長)。如上所述,藉由以比率的資訊預先具備間距,能夠對任意的平均間距隨意使用。例如,對平均間距200 μm,根據間距資訊“-0.055154472 1.009144324 2.087233728 3.073827362”能夠得到“-11 μm 202 μm 417 μm 615 μm”的非等間距組合。
又,在此,作為非等間距組合,在平均間距乘以比率的間距資訊之後將小數第1位進行了四捨五入。
疊紋成分的導出方法及疊紋評價值的導出方法如已所說明。作為疊紋評價值而導出VTF乘法運算後的各疊紋成分的強度的總和時的總和的導出方法,將在後面進行說明。
(非等間距配線圖案的疊紋值計算處理的實施方法2)
在圖49示出本發明中之非等間距配線圖案的疊紋值計算處理的實施方法2的流程。
該方法係既定根數為4根的情況,對各配線在預定在等間距的配線的間距±之範圍內以預定之刻度變更間距來進行疊紋評價。
首先,在步驟S50中,作為第1個配線間距,在預定在等間距的配線的間距±之範圍內預先準備預定之刻度,並依序指定第1個配線間距。
接著,在步驟S52中,作為第2個配線間距,在預定在等間距的配線的間距±之範圍內預先準備預定之刻度,並依序指定第2個配線間距。
接著,在步驟S54中,作為第3個配線間距,在預定在等間距的配線的間距±之範圍內預先準備預定之刻度,並依序指定第3個配線間距。
接著,在步驟S56中,作為第4個配線間距,在預定在等間距的配線的間距±之範圍內預先準備預定之刻度,並依序指定第4個配線間距。
接著,在步驟S58中,以所指定之第1個、第2個、第3個及第4個配線間距製作配線的透射率圖案,並導出二維頻率分佈。
接著,在步驟S60中,使用像素排列圖案的二維頻率分佈及配線圖案的二維頻率分佈導出疊紋成分。
接著,在步驟S62中,由疊紋成分導出疊紋評價值。
接著,在步驟S64中,若疊紋評價值比所記憶之疊紋評價值變得良好,則記憶該變得良好之間距資訊。
接著,在步驟S66中,若殘留有應指定之第4個配線間距,則對當前的第4個配線間距增加或減少預先準備之刻度而具備應指定之新的第4個配線間距,並返回到步驟S56,反覆進行步驟S56~步驟S64。
在步驟S66中,若未殘留應指定之第4個配線間距,則進入步驟S68。
接著,在步驟S68中,若殘留有應指定之第3個配線間距,則對當前的第3個配線間距增加或減少預先準備之刻度而具備應指定之新的第3個配線間距,並返回到步驟S54,反覆進行步驟S54~步驟S66。
在步驟S68中,若未殘留應指定之第3個配線間距,則進入步驟S70。
接著,在步驟S70中,若殘留有應指定之第2個配線間距,則對當前的第2個配線間距增加或減少預先準備之刻度而具備應指定之新的第2個配線間距,並返回到步驟S52,反覆進行步驟S52~步驟S68。
在步驟S70中,若未殘留應指定之第2個配線間距,則進入步驟S72。
接著,在步驟S72中,若殘留有應指定之第1個配線間距,則對當前的第1個配線間距增加或減少預先準備之刻度而具備應指定之新的第1個配線間距,並返回到步驟S50,反覆進行步驟S50~步驟S70。
在步驟S72中,若未殘留應指定之第1個配線間距,則結束非等間距配線圖案的疊紋值計算處理的實施方法2。
由於存在既定根數的間距變得相同之組合,所以為了縮短最優化時間,省略該組合為較佳。可以預先準備省略了相同間距的組合之間距資訊,並利用非等間距配線圖案的疊紋值計算處理的實施方法1進行最優化。
與圖48所示之實施方法1相比,圖49所示之實施方法2能夠包羅地進行探索,但存在需要探索時間之缺點。
(非等間距配線圖案的疊紋值計算處理的實施方法3)
在圖50示出本發明中之非等間距配線圖案的疊紋值計算處理的實施方法3的流程。
該方法係僅反覆進行既定次數的探索之方法。
首先,在步驟S80中,指定改變非等間距的配線間距之配線。首先,可以指定第1個配線,亦可以指定其他順序的配線。
接著,在步驟S82中,預先準備配線間距的資訊,獲取並指定配線間距的資訊。
接著,在步驟S84中,將所指定之配線設定為所指定之配線間距來製作配線的透射率圖案,並導出二維頻率分佈。
接著,在步驟S86中,使用像素排列圖案的二維頻率分佈及配線圖案的二維頻率分佈導出疊紋成分。
接著,在步驟S88中,由疊紋成分導出疊紋評價值。
接著,在步驟S90中,當在預先準備之配線間距的資訊中殘留有未求出疊紋評價值之配線間距的資訊且存在應指定之配線間距的資訊時,返回到步驟S82,反覆進行步驟S82~步驟S88。
另一方面,當不存在應指定之配線間距的資訊時,進入步驟S92。
在步驟S92中,更新為疊紋評價值最良好之配線間距。
接著,在步驟S94中,判斷改變配線間距之次數是否已完成既定次數。
當未完成既定次數(否)時,返回到步驟S80,反覆進行步驟S80~步驟S92。
當已完成既定次數(是)時,結束非等間距配線圖案的疊紋值計算處理的實施方法3。
圖50所示之方法係當既定的根數為4根時以第1個配線→第2個配線→第3個配線→第4個配線→第1個配線→……的順序反覆進行既定次數的探索者。順序可以從第1至第4依序進行,亦可以隨機地選擇。
對所指定之配線,將配線間距從當前的間距±(增減)既定量而導出疊紋評價值。單純地,將當前的間距設為p而以p+a、p、p-a的間距進行評價即可。其中,由於已導出間距p的疊紋評價值,所以無需重新導出。對所指定之配線,更新為疊紋評價值最良好之間距。
圖50所示之方法比圖49所示之方法不需要探索時間。又,圖50所示之方法比圖48所示之方法能夠更細地探索。但是,存在容易陷入局部解之缺點。
以上的圖47~圖50所示之本發明的導電性薄膜的配線圖案的製作方法係與和導電性薄膜的透明基體的有無無關地實施之配線部的配線圖案有關者,並未規定透明基體,亦能夠說係至少具有配線部之導電性構件的配線圖案的製作方法。亦即,圖47~圖50可以說係表示本發明的導電性構件及導電性薄膜的配線圖案的製作方法的流程者。
(實施的注意事項)
在專利文獻3中揭示有對菱形配線的間距賦予不規則性來判定疊紋評價值成為閾值以下之配線圖案。但是,該方法存在有課題。係“利用閾值排除強度小的疊紋成分”。
在該方法中,除了原本欲選定之“被人眼辨識之低頻區域的疊紋成分少的配線圖案”以外,還會選定閾值以下的疊紋成分多的配線圖案。本來,若對配線的間距賦予不規則性,則配線圖案的頻率成分會增加,但在該情況下,配線圖案的各頻率成分的強度的總和必然會增加。這是因為,無論對配線間距賦予或不賦予不規則性,配線圖案的透射率的平方和亦不會變,因此根據巴色伐(parseval)定理,配線圖案的二維頻率分佈的各頻率成分的功率(強度的平方)的總和不會變。功率(強度的平方)的總和不變而頻率成分增加意味著強度的總和增加。而且,配線圖案的強度的總和增加意味著疊紋成分的強度的總和亦增加。亦即,配線圖案的頻率成分增加之結果,疊紋成分亦必然地增加而其強度(像素排列圖案的各頻率成分和配線圖案的各頻率成分的乘法運算值)的總和亦增加。其結果,乘以VTF之後的疊紋成分的強度的總和亦具有增加之傾向。認為在該種傾向下賦予不規則性而選定了疊紋評價值(VTF乘法運算後的疊紋成分的強度的總和)低的配線圖案時,具有選定強度為閾值以下的疊紋成分多的配線圖案(將成為閾值以下之疊紋成分從評價值中排除)之傾向。亦即,認為即使賦予不規則性來進行探索,由“增大成為閾值以下之疊紋成分”所引起之疊紋評價值的減小亦大於本來作為目標之由“使各疊紋成分的頻率比被人眼辨識之低頻區域更偏向高頻側”所引起之疊紋評價值的減小,具有選定該種配線圖案之傾向。
本發明人如專利文獻3的方法那樣設定疊紋成分的強度的閾值並利用實施方法探索了滿足本發明的第2要件之非等間距的配線圖案之結果,導出了如上所述的配線圖案。該種配線圖案係在閾值以下附近分佈有複數個疊紋成分,若稍微減小閾值而導出疊紋評價值,則與等間距的配線圖案相比疊紋評價值反而差,並不是較佳的圖案。然而,當利用閾值不排除強度小的疊紋成分時,滿足本發明的第2要件之非等間距的配線圖案比等間距的配線圖案必然會產生強度小的很多頻率成分,因此如上所述,具有疊紋評價值增加之傾向,未能充分選定最佳的配線圖案。
在此,在過去的視覺研究中得到了表示“複數個頻率被重疊之圖案的可見性並不是各頻率的可見性的線性和,而是非線性和”之實驗結果。因此,本發明中,即使在滿足本發明的第2要件之非等間距的配線圖案的頻率成分比等間距的配線圖案增加之情況下,亦為了能夠導出準確的疊紋評價值而充分導出最佳的配線圖案,由各疊紋成分得到疊紋評價值,作為該種方法,並不是“利用閾值排除強度少的疊紋成分而導出強度的總和(線性和)”,又,亦不是“在無閾值之狀態下導出強度的總和(線性和)”,而設為“導出各疊紋成分的強度的非線性總和”之方法。在過去的視覺研究中主要提出有以下2種模型,並使用該等方法。
首先,利用非線性函數(設想從亮度對比(contrast)向心理對比變換之函數(轉換函數)。)對各疊紋成分的強度進行變換之後,將其總和(線性和)作為疊紋評價值而導出。在此,作為非線性變換函數(轉換函數),以Hamerly等或Wilson等所提出之式為代表提出有各種變換式,因此使用該等式中的任一個來進行變換。
或者,將各疊紋成分的強度的概率性的加法運算值作為疊紋評價值而導出。在此,作為概率性的加法運算式,使用由Quick等提唱之下述式(2)來導出疊紋評價值I。
I=(Σ(R[i])x )1/x ……(2)
其中,R[i]表示疊紋的第i個頻率成分的強度亦即VTF乘法運算後的各疊紋成分。又,概率加法運算的次數x採用在過去的視覺研究中作為對視覺實驗結果良好地擬合(fit)之次數而提出之1~4的範圍中的任一值。在此,當次數x為1時,上述式(2)意味著將各疊紋成分的強度的總和(線性和)作為疊紋評價值而導出。在該情況下,如上所述,滿足本發明的第2要件之非等間距的配線圖案具有疊紋評價值比等間距的配線圖案增加之傾向,因此難以選定充分最佳的配線圖案。然而,在該情況下,亦至少能夠選定疊紋比等間距的配線圖案少的非等間距的配線圖案,因此作為次數x,還採用值1。作為代表性的次數x,採用由Quick提出之值2。
如已說明,當滿足本發明的第2要件之非等間距的配線圖案具有配線圖案其本身的可見性比等間距變差之傾向(作為配線圖案的頻率成分,產生等間距中所沒有的低頻成分),因此不僅評價疊紋,還評價配線圖案其本身的可見性為較佳。
上述式(7)中,不僅是第4行的式所表示之各疊紋成分,而且將第3行的式所表示之配線圖案的頻率成分亦編入疊紋評價值中,藉此能夠簡單地進行評價。具體而言,在圖14所示之像素排列圖案的頻率分佈中還包含頻率0(相當於上述式(7)的A0)即可。其結果,在根據圖14的像素排列圖案的各頻率成分和配線圖案的各頻率成分(例如圖15所示之各頻率成分)導出疊紋成分(例如圖16所示之疊紋成分)時,作為與像素排列圖案的頻率0(相當於上述式(7)的A0)之疊紋成分,導出上述式(7)的第3行的式所表示之各成分,然後編入到乘以VTF而導出之總和值(疊紋評價值)中。
關於滿足本發明的第2要件之非等間距的配線圖案,在將2個方向以上的直線配線重疊而成之配線圖案中,可以僅在1個方向上為滿足第2要件之非等間距,亦可以在所有方向上為滿足第2要件之非等間距。
又,本發明的各方向非等間距的配線圖案係將2個方向的直線配線重疊而成之配線圖案為較佳。其原因在於,為了確保透射率,每單位面積的配線的根數存在上限。當每單位面積的配線的根數存在上限時,配線圖案的方向少時能夠增加每1個方向的配線的根數,其結果,能夠縮小配線間距。而且,配線間距窄時難以產生疊紋。具體而言,配線間距窄時頻率分佈中之各成分的頻率分離,因此難以產生接近像素排列圖案的各頻率成分的成分,從而難以產生低頻的疊紋。又,配線間距窄時對基於滿足本發明的第2要件之非等間距的配線圖案之疊紋減少亦有利。這是因為,在滿足本發明的第2要件之非等間距的配線圖案中,與等間距的配線圖案相比產生低頻成分,但配線間距的窄時最小頻率升高,因此即使如滿足本發明的第2要件之非等間距的配線圖案那樣產生低頻成分,由其所引起之對配線圖案的可見性之影響亦小。亦即,在對配線圖案的可見性不產生影響之範圍內能夠更自由地將間距最優化而減少疊紋。如此,配線圖案的方向少時對疊紋及配線圖案的可見性有利,但為了防止導電性薄膜作為觸控感測器之功能欠缺,需要最少2個方向。亦即,為了即使配線斷線亦維持感測器功能,需要將至少2個方向的配線重疊而具有交點且具有複數個通向電極之路徑(電流的路徑)之圖案。因此,將2個方向的直線配線重疊而成之配線圖案為較佳。
當配線圖案為2層結構時,傾斜觀察時有時2層的配線圖案的位置(相位)偏離,但在該情況下,亦能夠同樣利用本發明的配線圖案來減少疊紋。在該情況下,例如作為圖15、圖19、圖24、圖38及圖42等所示之配線圖案的頻率分佈,不僅導出從正面觀察時的頻率分佈,而且還導出從傾斜的任意方向觀察時的頻率分佈,並同樣地導出疊紋成分並進行VTF乘法運算而導出疊紋評價值,從而導出該疊紋評價值的最差值比所有方向等間距的配線圖案良好之各方向非等間距的配線圖案即可。在配線圖案為2層結構的情況下,不僅包括正面觀察,還包括從任意方向的傾斜觀察在內,從至少1個方向觀察時,若係疊紋評價值比所有方向等間距的配線圖案小的各方向非等間距的配線圖案,則具有本發明的特徵。又,同樣地,不僅包括正面觀察,還包括從任意方向的傾斜觀察在內,從至少1個方向觀察時,若係“配線圖案的各頻率成分的分佈”或“由像素排列圖案和配線圖案導出之疊紋成分的分佈”或“配線圖案的間距”滿足如上所述之本發明的配線圖案的特徵之各方向非等間距的配線圖案,則具有本發明的特徵。
在OELD的情況下,有對於RGB中至少2個顏色而像素排列圖案不同之(例如,PenTile排列)顯示器。在該種顯示器的情況下,對於R、G、B中至少2個顏色,像素排列圖案的二維頻率分佈不同,因此疊紋亦不同。在該種顯示器的情況下,需為減少R、G、B全部的疊紋之配線圖案。在該情況下,對R、G、B的各顏色導出圖14所示之像素排列圖案的頻率分佈,由該等與配線圖案的頻率分佈,對R、G、B的各顏色導出疊紋成分並進行VTF乘法運算而導出疊紋評價值,從而導出該疊紋評價值的最差值比所有方向等間距的配線圖案良好之各方向非等間距的配線圖案即可。即使在R、G、B的像素排列圖案不同之情況下,在R、G、B中的任一顏色中,若係疊紋評價值比所有方向等間距的配線圖案小的各方向非等間距的配線圖案,則具有本發明的特徵。又,同樣地,在R、G、B中的任一顏色中,若係“配線圖案的各頻率成分的分佈”或“由像素排列圖案和配線圖案導出之疊紋成分的分佈”或“配線圖案的間距”滿足如上所述之本發明的配線圖案的特徵之各方向非等間的距配線圖案,則具有本發明的特徵。
本發明的特徵為,由在1個方向上平行地排列之複數個金屬細線構成之線配線(1個方向的線配線)係直線配線。然而,本發明中,金屬細線無需為完全的直線,只要在既定的範圍內,則亦可以彎曲。本發明中之直線配線能夠如下定義。
本發明中,在1個方向的線配線的透射率的二維頻率分佈中,當線配線的頻率成分僅集中於某一特定的方向上時,該線配線能夠視為直線配線。具體而言,在線配線的透射率的二維頻率分佈中,將頻率零的成分除外,若以某一特定的方向為中心從-10度以上至+10度以下的角度範圍中之頻率成分的強度的總和相對於所有頻率成分(頻率零的成分除外)的強度的總和為既定的比率以上,則能夠視為直線配線。在此,既定的比率為30%,更佳為45%,進一步較佳為55%。又,某一特定的方向係指0度以上且小於360度的角度範圍中之任意角度中某一角度的方向和與該角度相差180度之角度的方向這兩者。亦即,以某一特定的方向為中心之從-10度以上至+10度以下的角度範圍中之頻率成分的強度的總和中還包含共軛關係的頻率成分(相差180度之角度的方向(相反方向)的頻率成分)的強度。
在此,例如作為線配線的例子,示出圖52~圖54所示之線配線。又,在圖55~圖57中分別示出圖52~圖54所示之線配線的透射率的二維頻率分佈。另外,為了容易觀察強度,頻率分佈適當地調整了強度縮尺(scale)。又,頻率零的成分除外。圖52所示之線配線23a係完全的直線在橫向上排列而成之直線配線,圖55所示之頻率分佈亦僅集中在水平方向。相對於此,圖54所示之線配線23c的構成配線之線為COS波的形狀,圖57所示之頻率分佈不僅在水平方向,還在周圍的方向上擴大,因此無法視為直線配線。另一方面,圖53所示之線配線23b的構成配線之線稍微呈COS波形狀,但圖56所示之頻率分佈幾乎集中在水平方向上,因此可視為直線配線。
圖58係表示在線配線的透射率的二維頻率分佈中,將水平方向視為角度0度,以從-90度至+90度的各個方向(及除此以外,與各個方向相差180度之角度的方向(相反的方向))為中心從-10度以上至+10度以下的角度範圍中之頻率成分(頻率零的成分除外)的強度的總和相對於所有頻率成分(頻率零的成分除外)的強度的總和之比率之曲線圖。在圖58中,實線為圖52所示之線配線23a的頻率成分的強度的比率的曲線圖,一點虛線為圖53所示之線配線23b的頻率成分的強度的比率的曲線圖,點線為圖54所示之線配線23c的頻率成分的強度的比率的曲線圖。若觀察以作為某一特定的方向之水平方向亦即角度0度的方向(及除此以外,角度180度的方向)為中心之-10度以上且+10度以下的角度範圍的頻率成分的強度的總和的比率,則在圖52所示之線配線23a的情況下,比率當然為100%,能夠視為直線配線。在圖53所示之線配線23b的情況下,比率為55%以上,該等亦能夠視為直線配線。另一方面,在圖54所示之線配線23c的情況下,比率小於30%,可知無法視為直線配線。
另外,作為本發明的特徵之各方向非等間距的配線圖案以被重疊之全方向的線配線為直線配線為前提,但本發明的導電性構件及導電性薄膜的配線部的配線圖案只要包含該作為本發明的特徵之各方向非等間距的配線圖案即可。亦即,本發明的導電性構件及導電性薄膜的配線部的配線圖案只要係包含作為將直線配線沿2個方向以上重疊而成之配線圖案之且作為至少1個方向的直線配線之平均間距與其他至少1個方向的直線配線之平均間距不同之配線圖案之各方向非等間距的配線圖案者,則可以除了該各方向非等間距的配線圖案以外,進一步重疊有將由在1個方向上平行地排列之複數個金屬細線構成之線配線為非直線配線的線配線、例如由曲線或折線構成之線配線。如此,即使在導電性構件及導電性薄膜的配線部的配線圖案中包含非直線配線的線配線的情況下,亦能夠利用至少由直線配線構成之各方向非等間距的配線圖案來改善疊紋可見性。但是,如圖52~圖54及圖55~圖57所示,直線配線比由曲線或折線構成之線配線更能夠將頻率成分僅集中於某一特定的方向上,因此為了減少疊紋,導電性構件及導電性薄膜的配線部的配線圖案中所包含之線配線全部係直線配線為較佳。
上述圖7所示之導電性薄膜11的虛設電極部26等虛設電極部如WO2013/094729中所記載之非導電圖案那樣係在第1配線部16a中,在相鄰之第1電極部17a之間以與第1電極部17a電絕緣(斷線)之方式設置者,又,係在第2配線部16b中,在相鄰之第2電極部17b之間以與第2電極部17b電絕緣(斷線)之方式設置者,但本發明並不限定於此。
當第1電極部17a和/或第2電極部17b中的至少一個的直線配線21a的間距寬時,如圖61所示,可以在網格狀的配線圖案25a的1個開口部22中,在一個直線配線21a的金屬細線14之間,以從被重疊之其他方向的直線配線21b的一個金屬細線14朝向另一個金屬細線14或者相反地從另一個金屬細線14朝向一個金屬細線14而前端不與任何金屬細線14連接亦即斷線(斷路)或者在中途中斷之方式,與一個直線配線21a的金屬細線14平行地將新的金屬細線14拉伸而形成電極內虛設圖案部27。又,相反地,可以在一個直線配線21b的金屬細線14之間,以另一個直線配線21a的一個金屬細線14朝向另一個金屬細線14或者相反地從另一個金屬細線14朝向一個金屬細線14而前端斷線(斷路)或者在中途中斷之方式,與一個直線配線21b的金屬細線14平行地將新的金屬細線14拉伸而形成電極內虛設圖案部27。另外,亦可以從形成該電極內虛設圖案部27之金屬細線14進一步與其他方向的直線配線21的金屬細線14平行地分支而形成電極內虛設圖案部27。當然,分支之金屬細線14的前端斷線(斷路)或者在中途中斷而不與任何金屬細線14連接。圖61所示之例子係表示僅形成於網格狀的配線圖案的1個開口部之電極內虛設圖案部27者,但在其他開口部中當然亦可以同樣地形成有電極內虛設圖案部27。
如此,藉由形成電極內虛設圖案部27,具有如下效果。一般而言,若縮小電極部的金屬細線的間距,則電極的寄生容量增大,其結果,導致觸控位置的檢測精度下降。另一方面,若為了提高檢測靈敏度而擴大金屬細線的間距,則金屬細線容易變得顯眼,導致可見性下降。又,導致容易產生由像素排列圖案與電極部的金屬細線的配線圖案的干涉所引起之疊紋。因此,擴大電極部的金屬細線的間距並減小電極的寄生容量來提高觸控位置檢測精度,另一方面,藉由形成電極內虛設圖案部來縮小電極部的金屬細線與電極內虛設圖案部的金屬細線的組合的間距而降低金屬細線的可見性,又,能夠使疊紋難以產生。
另外,當如此形成電極內虛設圖案部時,本發明中,在存在複數個由電極部的金屬細線與電極內虛設圖案部的金屬細線的組合所形成之配線圖案、進而存在複數個配線層之情況下,使在疊紋的可見性的觀點上被最優化之各方向非等間距的配線圖案包含於由該等配線層中之配線圖案的重合而形成之合成配線圖案中,並利用該合成配線圖案來改善由與顯示器的干涉而產生之疊紋的可見性。例如,在圖7所示之本發明的第2實施形態的導電性薄膜11的情況下,使在疊紋的可見性的觀點上被最優化之各方向非等間距的配線圖案包含於由2層的配線層28a及配線層28b中1個配線層28a中之第1電極部17a的金屬細線與電極內虛設圖案部的金屬細線的組合所形成之配線圖案及合成配線圖案中,並利用該合成配線圖案來改善由與顯示器的干涉而產生之疊紋的可見性,該合成配線圖案係藉由虛設電極部26的配線圖案的組合和由另一個配線層28b中之第2電極部17b的金屬細線與電極內虛設圖案部的金屬細線的組合所形成之配線圖案的重合而形成。
作為其他虛設電極部的形態,有WO2013/094729中所記載之子非導電圖案的形態。
又,可如下:本發明的導電性薄膜係設置於顯示裝置的顯示單元上之導電性薄膜,其中導電性薄膜具有:透明基體;及配線部,形成於透明基體的至少一個面且由複數個金屬細線構成,配線部具有將直線配線沿2個方向以上重疊而成之配線圖案,該直線配線由在1個方向上平行地排列之複數個金屬細線構成,配線圖案係重疊於顯示單元的像素排列圖案上且至少1個方向的直線配線之平均間距與其他至少1個方向的直線配線之平均間距不同之各方向非等間距的配線圖案。
又,可如下:本發明的導電性薄膜的配線圖案的製作方法係如下導電性薄膜的配線圖案的製作方法,該導電性薄膜設置於顯示裝置的顯示單元上且具有透明基體和配線部,該配線部形成於透明基體的至少一個面且由複數個金屬細線構成,配線部具有將直線配線沿2個方向以上重疊而成之配線圖案,該直線配線由在1個方向上平行地排列之複數個金屬細線構成,其中配線圖案係重疊於顯示單元的像素排列圖案上且至少1個方向的直線配線之平均間距與其他至少1個方向的直線配線之平均間距不同之各方向非等間距的配線圖案,獲取配線圖案的透射率及像素排列圖案的亮度或透射率,導出配線圖案的透射率的二維傅立葉頻率分佈及像素排列圖案的亮度或透射率的二維傅立葉頻率分佈,由配線圖案的透射率的二維傅立葉頻率分佈的各頻率成分和像素排列圖案的亮度或透射率的二維傅立葉頻率分佈的各頻率成分計算疊紋的各頻率成分,使人的視覺響應特性作用於如此計算出之疊紋的各頻率成分而求出各頻率成分的強度的總和亦即疊紋評價值,製作如此求出之各方向非等間距的配線圖案中之疊紋評價值小於與各方向非等間距的配線圖案相比而各個直線配線的方向相同且每單位面積的配線密度亦相等之所有方向等間距的配線圖案、或與各方向非等間距的配線圖案相比而各個直線配線的方向不同但方向的數量相同且每單位面積的配線密度亦相等之所有方向等間距的配線圖案中之疊紋評價值的各方向非等間距的配線圖案。
以上,對本發明之導電性構件、導電性薄膜、具備其之顯示裝置、觸控面板、導電性構件的配線圖案的製作方法及導電性薄膜的配線圖案的製作方法舉出各種實施形態及實施例進行了說明,但本發明並不限定於上述實施形態及實施例,只要不脫離本發明的要旨,則當然可以進行各種改良或設計的變更。
10、11、11A‧‧‧導電性薄膜
12、12a、12b‧‧‧透明支持體
14‧‧‧金屬製的細線(金屬細線)
16、16a、16b‧‧‧配線部
17、17a、17b‧‧‧電極部
18、18a、18b‧‧‧黏接層
20、20a、20b‧‧‧保護層
21、21a、21b、21c、21d1、21d2、21e、21f、21g、21h、21i、21j‧‧‧直線配線
22‧‧‧開口部
23a、23b、23c‧‧‧線配線
24、25a、25b、25c、25d、25e、25f、25g‧‧‧配線圖案
24a‧‧‧第1(上側)配線圖案
24b‧‧‧第2(下側)配線圖案
26、26a‧‧‧虛設電極部
27‧‧‧電極內虛設圖案部
28、28a、28b‧‧‧配線層
30、30a‧‧‧顯示單元
32、32r、32g、32b‧‧‧像素
34‧‧‧黑矩陣(BM)
36‧‧‧區域
38‧‧‧像素排列圖案
40‧‧‧顯示裝置
42‧‧‧輸入面
44‧‧‧觸控面板
46‧‧‧框體
48‧‧‧覆蓋構件
50‧‧‧電纜
52‧‧‧可撓性基板
54‧‧‧檢測控制部
56‧‧‧黏接層
58‧‧‧接觸體
Ph‧‧‧水平像素間距
Pv‧‧‧垂直像素間距
Pre、Prf‧‧‧重複間距
P1e、P2e、P3e、P4e、P1f、P2f、P3f、P4f‧‧‧間距
S10~S26、S30~S40、S50~S72、S80~S94‧‧‧步驟
圖1係示意性地表示本發明的第1的實施形態之導電性薄膜的一例之局部剖面圖。
圖2係示意性地表示圖1所示之導電性薄膜的配線部的配線圖案的一例之平面圖。
圖3係示意性地表示圖2所示之配線圖案的1個方向的直線配線中之等間距的配線圖案之平面圖。
圖4係示意性地表示圖2所示之配線圖案的另1個方向的直線配線中之不同之等間距的配線圖案之平面圖。
圖5係示意性地表示圖1所示之導電性薄膜的配線部的配線圖案的另一例之平面圖。
圖6係示意性地表示圖5所示之配線圖案的另1個方向的直線配線中之等間距的配線圖案之平面圖。
圖7係本發明的第2實施形態之導電性薄膜的一例的示意性地局部剖面圖。
圖8A係本發明的第3實施形態之導電性薄膜的一例的示意性地局部剖面圖。
圖8B係本發明的第4實施形態之導電性薄膜的一例的示意性地局部剖面圖。
圖9係表示適用本發明之導電性薄膜之顯示單元的一部分像素排列圖案的一例之概略說明圖。
圖10係組裝有圖1所示之導電性薄膜之顯示裝置的一實施例的概略剖面圖。
圖11係示意性地表示圖9所示之顯示單元的像素排列的亮度圖案的一例之平面圖。
圖12係示意性地表示以往的配線圖案(配線的透射率的圖案)之平面圖。
圖13係示意性地表示圖12所示之配線圖案的1個方向的直線配線中之等間距的配線圖案之平面圖。
圖14係圖11所示之像素排列圖案的二維頻率分佈的圖。
圖15係圖12所示之配線圖案的二維頻率分佈的圖。
圖16係標繪有由圖14所示之像素排列圖案的各頻率成分和圖15所示之配線圖案的各頻率成分計算出之疊紋成分之圖。
圖17係表示圖16所示之各疊紋成分乘以人眼的視覺特性的靈敏度而得到之結果之圖。
圖18A係表示人眼的視覺特性的靈敏度之視覺傳遞函數的曲線圖。
圖18B係表示人眼的視覺特性的靈敏度之另一視覺傳遞函數的曲線圖。
圖19係圖2所示之配線圖案的二維頻率分佈的圖。
圖20係標繪有由圖14所示之像素排列圖案的各頻率成分和圖19所示之配線圖案的各頻率成分計算出之疊紋成分之圖。
圖21係圖20所示之疊紋成分中根據圖3所示之直線配線計算出之疊紋成分。
圖22係圖20所示之疊紋成分中根據圖4所示之直線配線計算出之疊紋成分。
圖23係表示圖20所示之各疊紋成分乘以人眼的視覺特性的靈敏度而得到之結果之圖。
圖24係圖5所示之配線圖案的二維頻率分佈的圖。
圖25係標繪有由圖14所示之像素排列圖案的各頻率成分和圖24所示之配線圖案的各頻率成分計算出之疊紋成分之圖。
圖26係圖25所示之疊紋成分中根據圖3所示之直線配線計算出之疊紋成分。
圖27係圖25所示之疊紋成分中根據圖6所示之直線配線計算出之疊紋成分。
圖28係表示圖25所示之各疊紋成分乘以人眼的視覺特性的靈敏度而得到之結果之圖。
圖29係示意性地表示圖1所示之導電性薄膜的配線部的配線圖案的參考例之平面圖。
圖30係示意性地表示圖29所示之配線圖案的1個方向的直線配線中之非等間距的配線圖案之平面圖。
圖31係示意性地表示圖29所示之配線圖案的另1個方向的直線配線中之非等間距的配線圖案之平面圖。
圖32A係示意性地表示圖1所示之導電性薄膜的配線部的配線圖案的另一例之平面圖。
圖32B係示意性地表示圖32A所示之配線圖案的另1個方向的直線配線中之等間距的配線圖案之平面圖。
圖33係圖12所示之配線圖案的4根配線的透射率的一維輪廓(profile)。
圖34係圖33所示之4根配線的第2個配線的透射率的一維輪廓。
圖35係圖33所示之配線圖案的一維頻率分佈的圖。
圖36係圖29所示之最優化結果的4根配線的透射率的一維輪廓。
圖37係圖36所示之配線圖案的一維頻率分佈的圖。
圖38係圖29所示之配線圖案的二維頻率分佈的圖。
圖39係標繪有由圖14所示之像素排列圖案的各頻率成分和圖29所示之配線圖案的各頻率成分計算出之疊紋成分之圖。
圖40係示意性地表示圖1所示之導電性薄膜的配線部的配線圖案的另一例之平面圖。
圖41係示意性地表示圖40所示之配線圖案的1個方向的直線配線中之非等間距的配線圖案之平面圖。
圖42係圖40所示之配線圖案的二維頻率分佈的圖。
圖43係標繪有由圖14所示之像素排列圖案的各頻率成分和圖42所示之配線圖案的各頻率成分計算出之疊紋成分之圖。
圖44係圖43所示之疊紋成分中根據圖41所示之直線配線計算出之疊紋成分。
圖45係表示圖21所示之各疊紋成分乘以人眼的視覺特性的靈敏度而得到之結果之圖。
圖46係表示圖44所示之各疊紋成分乘以人眼的視覺特性的靈敏度而得到之結果之圖。
圖47係表示本發明之導電性薄膜的配線圖案的製作方法的一例之流程圖。
圖48係表示本發明中之非等間距配線圖案的疊紋值計算處理方法的一例之流程圖。
圖49係表示本發明中之非等間距配線圖案的疊紋值計算處理方法的另一例之流程圖。
圖50係表示本發明中之非等間距配線圖案的疊紋值計算處理方法的另一例之流程圖。
圖51係示意性地表示圖1所示之導電性薄膜的配線部的配線圖案的另一例之平面圖。
圖52係示意性地表示導電性薄膜的配線部的線配線的一例之平面圖。
圖53係示意性地表示導電性薄膜的配線部的線配線的另一例之平面圖。
圖54係示意性地表示導電性薄膜的配線部的線配線的另一例之平面圖。
圖55係圖52所示之配線圖案的二維頻率分佈的圖。
圖56係圖53所示之配線圖案的二維頻率分佈的圖。
圖57係圖54所示之配線圖案的二維頻率分佈的圖。
圖58係表示在圖55~圖57所示之配線圖案的二維頻率分佈中既定的角度範圍中之頻率成分的強度的總和相對於所有頻率成分的強度的總和之比率之曲線圖。
圖59係示意性地表示適用本發明之導電性薄膜之顯示單元的像素排列的亮度圖案的另一例之平面圖。
圖60係圖59所示之像素排列圖案的二維頻率分佈的圖。
圖61係示意性地表示本發明的配線圖案的1個開口部內的電極內虛設圖案部的一例之平面圖。

Claims (29)

  1. 一種導電性構件,具有由複數個金屬細線構成之配線部,其中 該配線部具有將直線配線沿2個方向以上重疊而成之配線圖案,該直線配線由在1個方向上平行地排列之複數個金屬細線構成, 該配線圖案係至少1個方向的該直線配線之平均間距與其他至少1個方向的直線配線之平均間距不同之各方向非等間距的配線圖案。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之導電性構件,其中 該導電性構件係設置於顯示裝置的顯示單元上者, 該配線圖案重疊於該顯示單元的像素排列圖案上。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之導電性構件,其中 該各方向非等間距的配線圖案中之疊紋評價值小於各個直線配線的方向與該各方向非等間距的配線圖案相同且每單位面積的配線密度亦相等之第1所有方向等間距的配線圖案中之疊紋評價值, 該疊紋評價值係疊紋的各頻率成分的強度的總和,該疊紋的各頻率成分的強度係使人的視覺響應特性作用於由該配線圖案的透射率的二維傅立葉頻率分佈的各頻率成分和該像素排列圖案的亮度或透射率的二維傅立葉頻率分佈的各頻率成分計算出之疊紋的各頻率成分而得到。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之導電性構件,其中 該各方向非等間距的配線圖案中之疊紋評價值小於各個直線配線的方向與該各方向非等間距的配線圖案不同但方向的數量相同且每單位面積的配線密度亦相等之第2所有方向等間距的配線圖案中之疊紋評價值, 該疊紋評價值係疊紋的各頻率成分的強度的總和,該疊紋的各頻率成分的強度係使人的視覺響應特性作用於由該配線圖案的透射率的二維傅立葉頻率分佈的各頻率成分和該像素排列圖案的亮度或透射率的二維傅立葉頻率分佈的各頻率成分計算出之疊紋的各頻率成分而得到。
  5. 如申請專利範圍第3項或第4項所述之導電性構件,其中 該視覺響應特性以下述式(1)所表示之視覺傳遞函數VTF給出, k≤log(0.238/0.138)/0.1 VTF=1 k>log(0.238/0.138)/0.1 VTF=5.05e-0.138k (1-e0.1k ) ……(1) k=πdu/180 其中,log為自然對數,k為以立體角定義之空間頻率(週期/deg),u為以長度定義之空間頻率(週期/mm),d為100 mm~1000 mm的範圍內的觀察距離(mm)。
  6. 如申請專利範圍第2項或第3項所述之導電性構件,其中 在該各方向非等間距的配線圖案中對疊紋貢獻最大的該疊紋的頻率成分的強度小於 在各個直線配線的方向與該各方向非等間距的配線圖案相同且每單位面積的配線密度亦相等之第1所有方向等間距的配線圖案中、或 在各個直線配線的方向與該各方向非等間距的配線圖案不同但方向的數量相同且每單位面積的配線密度亦相等之第2所有方向等間距的配線圖案中對疊紋貢獻最大的該疊紋的頻率成分的強度。
  7. 如申請專利範圍第2項或第3項所述之導電性構件,其中 在該各方向非等間距的配線圖案中對疊紋貢獻最大的該疊紋的頻率成分的頻率大於 在各個直線配線的方向與該各方向非等間距的配線圖案相同且每單位面積的配線密度亦相等之第1所有方向等間距的配線圖案中、或 在各個直線配線的方向與該各方向非等間距的配線圖案不同但方向的數量相同且每單位面積的配線密度亦相等之第2所有方向等間距的配線圖案中對疊紋貢獻最大的該疊紋的頻率成分的頻率。
  8. 如申請專利範圍第2項或第3項所述之導電性構件,其中 該各方向非等間距的配線圖案中之疊紋評價值小於 在各個直線配線的方向與該各方向非等間距的配線圖案相同且每單位面積的配線密度亦相等之第1所有方向等間距的配線圖案中、或 在各個直線配線的方向與該各方向非等間距的配線圖案不同但方向的數量相同且每單位面積的配線密度亦相等之第2所有方向等間距的配線圖案中之疊紋評價值, 該疊紋評價值係疊紋的各頻率成分中在該所有方向等間距的配線圖案中對疊紋貢獻最大的該疊紋的頻率成分的頻率以下的頻率成分的強度的總和,該疊紋的各頻率成分係使人的視覺響應特性作用於由該配線圖案的透射率的二維傅立葉頻率分佈的各頻率成分和該像素排列圖案的亮度或透射率的二維傅立葉頻率分佈的各頻率成分計算出之疊紋的各頻率成分而得到。
  9. 如申請專利範圍第2項或第3項所述之導電性構件,其中 在各個直線配線的方向與該各方向非等間距的配線圖案相同且每單位面積的配線密度亦相等之第1所有方向等間距的配線圖案中、或 在各個直線配線的方向與該各方向非等間距的配線圖案不同但方向的數量相同且每單位面積的配線密度亦相等之第2所有方向等間距的配線圖案中對疊紋貢獻最大的該疊紋的頻率成分的頻率下,該各方向非等間距的配線圖案的該疊紋的頻率成分的強度小於該所有方向等間距的配線圖案的該疊紋的頻率成分的強度。
  10. 如申請專利範圍第3項或第4項所述之導電性構件,其中 該視覺響應特性的觀察距離為300 mm~800 mm中的任一距離。
  11. 如申請專利範圍第3項或第4項所述之導電性構件,其中 當將該疊紋評價值設為I時,該疊紋評價值I係利用下述式(2)由該疊紋的各頻率成分的強度導出者, I=(Σ(R[i])x )1/x ……(2) 其中,R[i]為疊紋的第i個頻率成分的強度,次數x為1~4中的任一值。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之導電性構件,其中 該次數x為2。
  13. 如申請專利範圍第3項或第4項所述之導電性構件,其中 該疊紋評價值係利用該疊紋的各頻率成分的強度的非線性和導出者。
  14. 如申請專利範圍第3項或第4項所述之導電性構件,其中 該疊紋評價值還包含由該像素排列圖案的頻率0和該配線圖案的各頻率成分計算出之該疊紋的頻率成分。
  15. 如申請專利範圍第2項或第3項所述之導電性構件,其中 該像素排列圖案係黑矩陣圖案。
  16. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之導電性構件,其中 該配線部具有將該直線配線沿2個方向重疊而成之配線圖案。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之導電性構件,其中 將該直線配線沿2個方向重疊而成之配線圖案為左右非對稱。
  18. 如申請專利範圍第16項所述之導電性構件,其中 該2個方向的該直線配線所成之角度為40度~140度。
  19. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之導電性構件,其中 沿該2個方向以上重疊之該直線配線中至少1個方向的直線配線之平均間距為30 μm~600 μm。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之導電性構件,其中 該平均間距為300 μm以下。
  21. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之導電性構件,其中 在該各方向非等間距的配線圖案的至少1個方向的該直線配線中,既定根數的該金屬細線的重複間距為等間距且該既定根數的各個金屬細線的間距為非等間距。
  22. 如申請專利範圍第21項所述之導電性構件,其中 在2個方向以上的該直線配線中平均間距最窄的方向的直線配線中,既定根數的該金屬細線的重複間距為等間距且該既定根數的的各個該金屬細線的間距為非等間距。
  23. 如申請專利範圍第21項所述之導電性構件,其中 該既定根數為16根以下。
  24. 一種導電性薄膜,其具有:透明基體;及配線部,形成於該透明基體的至少一個面且由複數個金屬細線構成,其中 該配線部具有將直線配線沿2個方向以上重疊而成之配線圖案,該直線配線由在1個方向上平行地排列之複數個金屬細線構成, 該配線圖案係至少1個方向的該直線配線之平均間距與其他至少1個方向的直線配線之平均間距不同之各方向非等間距的配線圖案。
  25. 一種顯示裝置,其具備: 顯示單元,以既定的像素排列圖案排列而成;及 如申請專利範圍第1項或第2項所述之導電性構件或如申請專利範圍第24項所述之導電性薄膜,設置於該顯示單元上。
  26. 如申請專利範圍第25項所述之顯示裝置,其中 該顯示單元係有機EL顯示器(OELD),對於紅色(R)、綠色(G)及藍色(B)中至少2個顏色,該像素排列圖案不同。
  27. 一種觸控面板,其使用如申請專利範圍第1項或第2項所述之導電性構件或如申請專利範圍第24項所述之導電性薄膜。
  28. 一種導電性構件的配線圖案的製作方法,該導電性構件設置於顯示裝置的顯示單元上且具有由複數個金屬細線構成之配線部,該配線部具有將直線配線沿2個方向以上重疊而成之配線圖案,該直線配線由在1個方向上平行地排列之複數個金屬細線構成,其中 該配線圖案係重疊於該顯示單元的像素排列圖案上且至少1個方向的該直線配線之平均間距與其他至少1個方向的直線配線之平均間距不同之各方向非等間距的配線圖案, 獲取該配線圖案的透射率及該像素排列圖案的亮度或透射率, 導出該配線圖案的透射率的二維傅立葉頻率分佈及該像素排列圖案的亮度或透射率的二維傅立葉頻率分佈, 由該配線圖案的透射率的二維傅立葉頻率分佈的各頻率成分和該像素排列圖案的亮度或透射率的二維傅立葉頻率分佈的各頻率成分計算疊紋的各頻率成分, 使人的視覺響應特性作用於如此計算出之該疊紋的各頻率成分而求出各頻率成分的強度的總和亦即疊紋評價值, 製作如此求出之該各方向非等間距的配線圖案中之該疊紋評價值小於各個直線配線的方向與該各方向非等間距的配線圖案相同且每單位面積的配線密度亦相等之第1所有方向等間距的配線圖案、或各個直線配線的方向與該各方向非等間距的配線圖案不同但方向的數量相同且每單位面積的配線密度亦相等之第2所有方向等間距的配線圖案中之疊紋評價值的該各方向非等間距的配線圖案。
  29. 一種導電性薄膜的配線圖案的製作方法,該導電性薄膜設置於顯示裝置的顯示單元上且具有透明基體和配線部,該配線部形成於該透明基體的至少一個面且由複數個金屬細線構成,該配線部具有將直線配線沿2個方向以上重疊而成之配線圖案,該直線配線由在1個方向上平行地排列之複數個金屬細線構成,其中 該配線圖案係重疊於該顯示單元的像素排列圖案上且至少1個方向的該直線配線之平均間距與其他至少1個方向的直線配線之平均間距不同之各方向非等間距的配線圖案, 獲取該配線圖案的透射率及該像素排列圖案的亮度或透射率, 導出該配線圖案的透射率的二維傅立葉頻率分佈及該像素排列圖案的亮度或透射率的二維傅立葉頻率分佈, 由該配線圖案的透射率的二維傅立葉頻率分佈的各頻率成分和該像素排列圖案的亮度或透射率的二維傅立葉頻率分佈的各頻率成分計算疊紋的各頻率成分, 使人的視覺響應特性作用於如此計算出之該疊紋的各頻率成分而求出各頻率成分的強度的總和亦即疊紋評價值, 製作如此求出之該各方向非等間距的配線圖案中之該疊紋評價值小於各個直線配線的方向與該各方向非等間距的配線圖案相同且每單位面積的配線密度亦相等之第1所有方向等間距的配線圖案、或各個直線配線的方向與該各方向非等間距的配線圖案不同但方向的數量相同且每單位面積的配線密度亦相等之第2所有方向等間距的配線圖案中之疊紋評價值的該各方向非等間距的配線圖案。
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