WO2014141867A1 - 導電性フィルム、これを備える表示装置及び配線の視認性の評価方法 - Google Patents

導電性フィルム、これを備える表示装置及び配線の視認性の評価方法 Download PDF

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WO2014141867A1
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WO
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wiring
image
value
image data
display unit
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PCT/JP2014/054469
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山口 義隆
一央 岩見
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富士フイルム株式会社
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0412Digitisers structurally integrated in a display
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0445Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using two or more layers of sensing electrodes, e.g. using two layers of electrodes separated by a dielectric layer

Definitions

  • the present invention relates to a conductive film, a display device including the conductive film, and a method for evaluating the visibility of wiring.
  • a conductive film installed on a display unit of a display device there is a conductive film provided with a fine conductive pattern (wiring) on a transparent film, such as a touch panel sensor or an electromagnetic wave shield.
  • a transparent film such as a touch panel sensor or an electromagnetic wave shield.
  • Applications are listed. (For example, refer to Patent Document 1).
  • the conductive film has a wiring conductive pattern (wiring pattern) formed by wiring with metal thin wires, etc. The visibility of the wiring, which becomes granular noise, becomes a problem, and depending on the degree, the image quality is hindered.
  • Patent Document 1 in a touch screen sensor in which two conductive micropatterns that are electrically insulated from each other are superposed, each including a linear trace that defines a cell-shaped open mesh, both linear Obtaining low visibility of the conductive pattern of the touch screen sensor by having at least one of the traces non-parallel to each other, parts having different cell shapes from each other, and parts having different cell dimensions from each other. Has proposed.
  • Patent Document 1 discloses a conductive pattern condition for obtaining low visibility when used as a touch screen sensor.
  • Patent Document 1 discloses an antenna, an EMI shield, and a touch screen sensor. It is also intended to use conductive films such as pattern base materials, and only proposes a combination that reduces regularity with respect to a combination of two conductive micropatterns to be superimposed on the conductive film, There has been a problem that the visibility of the wiring of the actual sample of the touch panel display device in which the touch screen sensor is installed on the display unit of the display device cannot be evaluated as a quantitative value.
  • the present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, and even when the conductive film installed on the display unit is used for a touch panel sensor or the like, the final product form installed on the display unit, for example, display Even in the form of an actual sample used as a touch panel sensor on the unit, the wiring itself is not visible, granular noise on the display surface of the display unit is reduced, and further, image quality failure can be prevented or reduced, and wiring visibility is improved.
  • a conductive film that can be improved or improved, and as a result, can greatly improve the visibility of the display screen of the display unit, a display device including the conductive film, and a conductive film installed on the display unit And the display unit can be combined to quantitatively evaluate the visibility of conductive film wiring such as noise. And to provide a method for evaluating the visibility of the line.
  • a display device of the present invention is a display device comprising a display unit and a conductive film installed on the display unit, the conductive film comprising a transparent substrate and the transparent substrate.
  • the wiring pattern is superimposed on the display unit, and the conductive film wiring pattern superimposed on the display unit is irradiated with light on the solid area without wiring and the white plate at an incident angle of 45 °, respectively.
  • the respective reflectances when black and white as a reference are imaged are adopted as the black and white reference reflectances, and the dynamic range of the image for imaging is set to a predetermined value.
  • the conductive film superimposed on the display unit is defined as image data representing the reflectance of the solid area of the wiring pattern superimposed on the display unit when it is not lit when set to the range.
  • Quantitative value of wiring visibility which is the sum of second peak intensities at all second peak frequencies, obtained by applying human visual response characteristics in consideration of offset values obtained from wiring images Is less than or equal to a predetermined value.
  • the conductive film of the present invention is a conductive film installed on a display unit of a display device, and is formed on a transparent substrate and at least one surface of the transparent substrate.
  • a conductive portion made of a plurality of fine metal wires, and the conductive portion has a wiring pattern formed of a plurality of fine metal wires and arranged in a mesh shape.
  • the wiring pattern is a display.
  • the black and white images were taken from the front by illuminating light on the solid area and white plate of the wiring pattern of the conductive film superimposed on the display unit and the white plate at an incident angle of 45 °, respectively.
  • Image data representing the reflectivity of the solid area of the wiring pattern superimposed on the knit is defined as an offset value, and light is applied to the conductive film superimposed on the display unit at an incident angle of 45 ° and imaged from the front.
  • the quantitative value of the visibility of the wiring, which is the total sum of the second peak intensities at all the second peak frequencies, obtained by applying the visual response characteristics of is a predetermined value or less.
  • a method for evaluating the visibility of a conductive wiring according to the present invention is arranged on a display unit of a display device, and a plurality of openings formed in a mesh shape by a plurality of fine metal wires are arranged.
  • the image data representing the reflectance of the solid area of the wiring pattern superimposed on the display unit when not lit is defined as an offset value and superimposed on the display unit.
  • Wiring of the wiring pattern superimposed on the display unit in the dynamic range of the image is obtained by obtaining an offset value from the captured image of the wiring of the wiring pattern obtained by applying light to the conductive film at an incident angle of 45 ° and imaging from the front.
  • the image data of the picked-up image is determined, the image data of the picked-up image of the determined wiring is subjected to two-dimensional Fourier transform, and the first of the plurality of spectrum peaks of the two-dimensional Fourier spectrum of the image data of the picked-up image of the wiring.
  • the peak frequency and the first peak intensity are calculated, and the human visual response characteristic in consideration of the offset value obtained from the wiring image is added to the first peak frequency and the first peak intensity of the wiring pattern thus calculated.
  • the second peak frequency and the second peak intensity are calculated by acting according to the observation distance, and all the calculated values are calculated.
  • the sum of the second peak intensities at the peak frequency of 2 is obtained, and this sum is used as a quantitative value of the visibility of the wiring.
  • the quantitative value of the visibility of the wiring thus obtained is equal to or less than a predetermined value. It evaluates the visibility of the wiring of the electroconductive film installed in the.
  • the dynamic range of the image is set to a predetermined range based on the black and white reference reflectance and contrast values. It is preferred that The contrast value and the offset value are obtained from a captured image obtained by capturing an image of the wiring of the wiring pattern superimposed on the display unit, and the dynamic range of the image is based on the black and white reference reflectance. Based on the predetermined reflectivity range including the contrast value including the contrast value, the image data of the wiring pattern wiring image is displayed so as to be the image data within the dynamic range of the image.
  • the black and white reference reflectances are set to 0 and 100, respectively, as the normalized reflectance values, and the dynamic range of the image is 0 when there is no image data output, and the reflectance standard value 1 0.0 is standardized and set as the upper limit value 255 of the image data, and the normalized value of the image data in the solid area when the dynamic range of 0-255 of the image data is normalized to 0-100 is obtained as the offset value.
  • the contrast value when the difference between the image data of the solid area and the wiring is converted into the normalized value of reflectance, the predetermined value is 16, and the quantitative value of the visibility of the wiring is 16 or less. Preferably there is.
  • a detection control unit that detects a contact position or a proximity position from the surface side of the conductive film is provided, and the conductive film and the detection control unit preferably function as a touch panel sensor.
  • the predetermined value is 11, and the quantitative value of the visibility of the wiring is preferably 11 or less.
  • the second peak frequency and the second peak intensity are preferably obtained by weighting the visual transfer function as a visual response characteristic by convolution integration.
  • the visual transfer function is preferably an evaluation function in which a correction function for the brightness component is introduced into a Dooley-Shaw function.
  • the visual transfer function is preferably represented by a function VTF given by the following formula (1).
  • h (B ⁇ ) is a correction function having the average brightness B ⁇ as a variable
  • u is a spatial frequency (cycle / deg).
  • the conductive film installed on the display unit is used for applications such as a touch panel sensor
  • the final product form installed on the display unit for example, on the display unit is used.
  • the wiring itself is not visible, granular noise on the display surface of the display unit is reduced, and further, image quality failure can be prevented or reduced, improving the visibility of the wiring.
  • the visibility of the display screen of the display unit can be greatly improved.
  • the visibility of the wiring of conductive films such as a noise feeling, can be evaluated quantitatively combining the conductive film installed on the display unit, and the display unit.
  • the reflectance of the conductive film wiring and the characteristics of the display unit such as the liquid crystal panel as a background are reflected in the quantitative value, and the captured image is used as an input so that the wiring can be visually confirmed even in the actual sample. Sex can also be quantified. In other words, according to the present invention, it is possible to quantify even a final product form installed on a touch panel module or display in which a conductive film is combined with a peripheral member.
  • FIG. 1 It is a top view which shows typically an example of the electroconductive film which concerns on the 1st Embodiment of this invention. It is a typical fragmentary sectional view of the electroconductive film shown in FIG. It is a typical fragmentary sectional view of an example of the electroconductive film which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. It is a fragmentary sectional view which shows typically an example of the electroconductive film which concerns on another embodiment of this invention. It is a schematic explanatory drawing showing an example of the one part pixel arrangement pattern of the display unit to which the electroconductive film which concerns on this invention is applied. It is a schematic sectional drawing of one Example of the display apparatus incorporating the conductive film shown in FIG.
  • a conductive film according to the present invention a display device including the conductive film, and a method for evaluating wiring visibility will be described in detail with reference to preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
  • the electroconductive film which concerns on this invention and a display apparatus provided with the same, the electroconductive film used for the use of the touch panel sensor installed in the display unit of the display apparatus, and this electroconductive film were installed on the display unit.
  • a touch panel display device will be described as a representative example.
  • the present invention is not limited to this, and a liquid crystal display (LCD: Liquid Crystal) may be used as long as the conductive film is used in a state of being integrally installed on the display unit.
  • LCD liquid crystal display
  • Display plasma display (PDP: Plasma Display Panel), organic EL display (OELD: Organic Electroluminescence Luminescence Display), a conductive film installed on a display unit of a display device such as an inorganic EL display, and the conductive film is a display unit What is the display device installed above?
  • a conductive film for electromagnetic wave shielding and a display device in which this is integrally installed on a display unit may be used.
  • FIG.1 and FIG.2 is the top view which shows typically an example of the electroconductive film which concerns on the 1st Embodiment of this invention, respectively, and its typical fragmentary sectional view.
  • the conductive film 10 of the present embodiment is installed on the display unit of the display device, and in the state of being integrally installed on the display unit, the display surface of the display unit is displayed. During observation, the reflection due to the wiring is not visually recognized, and the wiring pattern is excellent in terms of wiring visibility, especially when the display unit is not lit, the wiring itself is not visible or visible as granular noise.
  • the transparent substrate 12 is made of a material having insulating properties and high translucency, and examples thereof include materials such as resin, glass, and silicon.
  • the resin include PET (Polyethylene Terephthalate), PMMA (Polymethyl methacrylate), PP (polypropylene), PS (polystyrene) and the like.
  • the conductive portion 16 includes a conductive layer 28 having a fine metal wire 14 and a mesh-shaped wiring pattern 24 formed by openings 22 between adjacent fine metal wires 14.
  • the metal thin wire 14 is not particularly limited as long as it is a metal thin wire having high conductivity, and examples thereof include a wire made of gold (Au), silver (Ag), or copper (Cu).
  • the line width of the fine metal wire 14 is preferably narrower from the viewpoint of visibility, but may be, for example, 30 ⁇ m or less.
  • the line width of the fine metal wire 14 is preferably 0.1 ⁇ m or more and 15 ⁇ m or less, more preferably 1 ⁇ m or more and 9 ⁇ m or less, and further preferably 2 ⁇ m or more and 7 ⁇ m or less.
  • the conductive portion 16 has a wiring pattern 24 made of wiring in which a plurality of fine metal wires 14 are arranged in a mesh shape.
  • the mesh shape of the opening 22 is a rhombus (see FIG. 1 and FIG. 11A to be described later), but the present invention is not limited to this, and the display unit has a display surface as will be described later.
  • the wiring pattern 24 with optimized wiring visibility can be configured, it may be any polygonal shape having at least three sides, and may have the same mesh shape or different mesh shapes.
  • triangles such as regular triangles, isosceles triangles, squares (square lattice: see FIG.
  • rectangles such as rectangles, pentagons, hexagons (regular hexagons: described later)
  • Examples include the same or different polygons such as FIG. 11B, and these polygons may be inclined at a predetermined angle.
  • the rhombus shown in FIGS. 1 and 11A is not inclined, but the rhombus shown in FIG. 11A is rotated by an angle ⁇ (see FIG. 11D) to incline, thereby obtaining parallelograms. It can also be shaped. That is, as long as the wiring pattern is optimized for the wiring of a predetermined display unit, even a wiring pattern constituted by an array of openings 22 having regularity may be changed by the arrangement of openings 22 having different shapes. A randomized wiring pattern may be used.
  • the material of the adhesive layer 18 examples include a wet laminate adhesive, a dry laminate adhesive, and a hot melt adhesive.
  • the protective layer 20 is made of a highly translucent material containing resin, glass, and silicon.
  • the refractive index n1 of the protective layer 20 is preferably equal to or close to the refractive index n0 of the transparent substrate 12. In this case, the relative refractive index nr1 of the transparent substrate 12 with respect to the protective layer 20 is close to 1.
  • the refractive index in this specification means a refractive index in light having a wavelength of 589.3 nm (sodium D-line).
  • ISO 14782: 1999 (corresponding to JIS K 7105) is an international standard.
  • the relative refractive index nr1 may be in the range of 0.86 to 1.15, more preferably 0.91 to 1.08.
  • FIG. 3 is a schematic partial cross-sectional view showing an example of a conductive film according to the second embodiment of the present invention.
  • the top view of the electroconductive film of the 2nd embodiment shown in FIG. 3 is the same as the top view of the electroconductive film of the 1st embodiment shown in FIG. 1, it abbreviate
  • the conductive film 11 of the second embodiment includes a first conductive portion 16a and a dummy electrode portion 26 formed on one surface of the transparent substrate 12 (upper side in FIG. 3), a transparent
  • the second conductive portion 16b formed on the other surface (lower side of FIG. 3) of the base 12 and the first conductive portion 16a and the dummy electrode portion 26 are bonded to substantially the entire surface via the first adhesive layer 18a.
  • the first protective layer 20a and the second protective layer 20b bonded to the substantially entire surface of the second conductive portion 16b via the second adhesive layer 18b.
  • the first conductive portion 16 a and the dummy electrode portion 26 each have a wiring made up of a plurality of fine metal wires 14, and both are conductive layers on one surface (the upper side in FIG. 3) of the transparent substrate 12.
  • the second conductive portion 16b is formed as a conductive layer 28b on the other surface (lower side in FIG. 3) of the transparent substrate 12 and has a wiring composed of a plurality of fine metal wires 14.
  • the dummy electrode portion 26 is formed on one surface (the upper side in FIG. 3) of the transparent substrate 12 like the first conductive portion 16a, but the other (the lower side in FIG. 3) as in the illustrated example. ) On the surface of the second conductive portion 16b formed on the surface of the second conductive portion 16b.
  • the dummy electrode portion 26 is disposed at a predetermined interval from the first conductive portion 16a and is in a state of being electrically insulated from the first conductive portion 16a.
  • the second conductive portion formed on one surface (the upper side in FIG. 3) of the transparent substrate 12 and the other surface (the lower side in FIG. 3) of the transparent substrate 12. Since the dummy electrode portion 26 composed of the plurality of fine metal wires 14 corresponding to the plurality of fine metal wires 14b of 16b is formed, the scattering by the fine metal wires on one surface (the upper side in FIG. 3) of the transparent substrate 12 is controlled. And the visibility of the electrode wiring can be improved.
  • the first conductive portion 16 a and the dummy electrode portion 26 of the conductive layer 28 a have the fine metal wires 14 and the mesh-like wiring pattern 24 formed by the openings 22.
  • the second conductive portion 16b of the conductive layer 28b has a mesh-like wiring pattern 24 composed of the fine metal wires 14 and the openings 22, like the first conductive portion 16a.
  • the transparent substrate 12 is made of an insulating material, and the second conductive portion 16b is in a state of being electrically insulated from the first conductive portion 16a and the dummy electrode portion 26.
  • the 1st, 2nd electroconductive part 16a, 16b and the dummy electrode part 26 can each be formed similarly with the material similar to the electroconductive part 16 of the electroconductive film 10 shown in FIG.
  • the first protective layer 20a is composed of the first conductive portion 16a and the dummy electrode portion 26 by the first adhesive layer 18a so as to cover the wiring composed of the thin metal wires 14 of the first conductive portion 16a and the dummy electrode portion 26.
  • the conductive layer 28a is bonded to substantially the entire surface.
  • the second protective layer 20b is bonded to substantially the entire surface of the conductive layer 28b made of the second conductive portion 16b by the second adhesive layer 18b so as to cover the fine metal wires 14 of the second conductive portion 16b.
  • the first adhesive layer 18a and the second adhesive layer 18b can be formed of the same material as the adhesive layer 18 of the conductive film 10 shown in FIG.
  • first adhesive layer 18a The material of the second adhesive layer 18b may be the same or different.
  • first protective layer 20a and the second protective layer 20b can be formed in the same manner with the same material as the protective layer 20 of the conductive film 10 shown in FIG.
  • the material of the second protective layer 20b may be the same or different.
  • the refractive index n2 of the first protective layer 20a and the refractive index n3 of the second protective layer 20b are both the refractive index n0 of the transparent substrate 12 as in the protective layer 20 of the conductive film 10 of the first embodiment. Is equal to or close to this value.
  • the relative refractive index nr2 of the transparent substrate 12 with respect to the first protective layer 20a and the relative refractive index nr3 of the transparent substrate 12 with respect to the second protective layer 20b are both values close to 1.
  • the definitions of the refractive index and the relative refractive index are as defined in the first embodiment.
  • the relative refractive index nr2 and the relative refractive index nr3 may be in the range of 0.86 or more and 1.15 or less, more preferably 0.91 or more and 1.08, similarly to the relative refractive index nr1 described above. It is as follows.
  • the visibility of the wiring can be further improved as in the case of limiting the range of the relative refractive index nr1.
  • the conductive layer 28b is not formed except for the second conductive portion 16b.
  • the present invention is not limited to this, and FIG.
  • the dummy electrode part 26 electrically insulated from the second conductive part 16b is provided at a position corresponding to the plurality of thin metal wires 14 of the first conductive part 16a, like the conductive layer 28a. It may be provided.
  • the wiring pattern 24 of the conductive layer 28a and the wiring pattern 24 of the conductive layer 28b can be made the same, and the electrode visibility can be further improved.
  • the conductive layer 28a and the conductive layer 28b have the same wiring pattern 24, and overlap each other without forming a single wiring pattern 24.
  • the wiring patterns may be overlapped at different positions, or each wiring pattern itself may be different.
  • the conductive film 10 of the first embodiment of the present invention and the conductive film 11 of the second embodiment described above are, for example, on the touch panel of the display unit 30 (display unit) schematically shown in part in FIG. Although applied, it has a wiring pattern that is optimized in terms of the visibility of the wiring with respect to the surface of the display unit 30 (particularly the reflection of the surface).
  • the wiring pattern optimized for the visibility of wiring with respect to a predetermined display unit means that the wiring (metal thin line) and the wiring pattern are not visible to the human eye when installed on the display unit. It refers to a group of one or more wiring patterns that are not perceived.
  • the conductive film of the present invention is basically configured as described above.
  • FIG. 5 is a schematic explanatory view schematically showing an example of a partial pixel arrangement pattern of a display unit to which the conductive film of the present invention is applied.
  • the display unit 30 includes a plurality of pixels 32 arranged in a matrix to form a predetermined pixel arrangement pattern.
  • One pixel 32 includes three subpixels (a red subpixel 32r, a green subpixel 32g, and a blue subpixel 32b) arranged in the horizontal direction.
  • One sub-pixel has a rectangular shape that is vertically long in the vertical direction, and the three sub-pixels 32r, 32g, and 32b have any or the same rectangular shape.
  • the horizontal arrangement pitch of pixels 32 (horizontal pixel pitch Ph) and the vertical arrangement pitch of pixels 32 (vertical pixel pitch Pv) are substantially the same. That is, a shape (see a region 36 shown by shading) configured by one pixel 32 and a black matrix (BM) 34 (pattern material) surrounding the one pixel 32 is a square. Also, the aspect ratio of one pixel 32 is not 1, but the length in the horizontal direction (horizontal)> the length in the vertical direction (vertical).
  • the shape of one subpixel (32r, 32g, 32b) is a rectangular shape, but the present invention is not limited to this. For example, the shape is a rectangular shape with a notch at the end.
  • the notch may be any shape, and may be any shape as long as it is a conventionally known pixel shape.
  • the pixel pitch (horizontal and vertical pixel pitches Ph and Pv) may be any pitch as long as it corresponds to the resolution of the display unit 30. For example, the pitch in the range of 84 ⁇ m to 264 ⁇ m can be increased.
  • the pixel arrangement pattern constituted by the sub-pixels 32r, 32g and 32b of each of the plurality of pixels 32 is defined by the BM pattern 38 of the BM 34 surrounding the sub-pixels 32r, 32g and 32b, respectively.
  • the BM pattern 38 is an inverted pattern of the pixel array pattern, but here, it is treated as representing the same pattern.
  • the wiring pattern 24 of the conductive film 11 is a BM (pixel array) pattern. Since the display panel of the display unit 30 having 38 is optimized in terms of wiring visibility, scattering from the thin metal wires 14 of the conductive film 10 or 11 is hardly visible, and granular Generation of noise is suppressed.
  • the display unit 30 illustrated in FIG. 5 may be configured of a display panel such as a liquid crystal panel, a plasma panel, an organic EL panel, or an inorganic EL panel.
  • FIG. 6 a display device 40, a projected capacitive touch panel incorporating the conductive film 11 according to the second embodiment of the present invention will be described as a representative example. It goes without saying that it is not limited.
  • the display device 40 includes a display unit 30 (see FIG. 3) capable of displaying a color image and / or a monochrome image, and a touch panel that detects a contact position from the input surface 42 (arrow Z1 direction side). 44 and a housing 46 that accommodates the display unit 30 and the touch panel 44. The user can access the touch panel 44 through a large opening provided on one surface of the housing 46 (arrow Z1 direction side).
  • the touch panel 44 has a cover member 48 laminated on one surface (arrow Z1 direction side) of the conductive film 11 and a conductive film via a cable 50. 11, a flexible substrate 52 electrically connected to 11, and a detection control unit 54 disposed on the flexible substrate 52.
  • the conductive film 11 is bonded to one surface (arrow Z1 direction side) of the display unit 30 through an adhesive layer 56.
  • the conductive film 11 is arranged on the display screen with the other main surface side (second conductive portion 16b side) facing the display unit 30.
  • the cover member 48 functions as the input surface 42 by covering one surface of the conductive film 11. Further, by preventing direct contact with the contact body 58 (for example, a finger or a stylus pen), it is possible to suppress the generation of scratches and the adhesion of dust, and to stabilize the conductivity of the conductive film 11. Can do.
  • the contact body 58 for example, a finger or a stylus pen
  • the material of the cover member 48 may be glass or a resin film, for example. You may make it closely_contact
  • the flexible substrate 52 is an electronic substrate having flexibility. In the illustrated example, it is fixed to the inner wall of the side surface of the housing 46, but the arrangement position may be variously changed.
  • the detection control unit 54 captures a change in capacitance between the contact body 58 and the conductive film 11 when the contact body 58 that is a conductor contacts (or approaches) the input surface 42, and the contact position An electronic circuit for detecting (or a proximity position) is configured.
  • the display device to which the conductive film of the present invention is applied is basically configured as described above.
  • FIG. 7 is a flowchart showing an example of a method for evaluating wiring visibility of a wiring pattern of a conductive film installed on a display unit of the present invention.
  • the method for evaluating the visibility of the wiring of the conductive film on the display unit of the present invention includes adjusting a white balance and setting a dynamic range of an image suitable for imaging for quantification in advance.
  • An image of the wiring pattern of the conductive film placed on the predetermined display unit is imaged to obtain a reflection image of the wiring (image data (an imaging signal value indicating reflectance)), and is displayed from the acquired imaging image of the wiring.
  • An offset value that depends on the surface characteristics of the unit is obtained, preferably a contrast value that depends on the reflection characteristics of the wiring is also obtained, and the quantification of the image is performed in consideration of the obtained offset value and contrast value, that is, the captured image of the wiring
  • the image data is subjected to frequency analysis using fast Fourier transform (FFT), and the first peak frequency and the spectral peak obtained by the frequency analysis are analyzed.
  • FFT fast Fourier transform
  • the wiring pattern where the calculated quantitative value satisfies a preset condition is evaluated and determined as a wiring pattern optimized so that the wiring is not visually recognized.
  • FFT is generally used for the spectrum peak, but depending on the method of use, the frequency / intensity of the object changes greatly, so the following procedure is defined.
  • the reflectivity of the wiring of the conductive film and the characteristics of the display unit such as the liquid crystal panel as the background are reflected in the quantitative value, and the captured image is used as an input, so that the wiring visibility can be obtained even for a real sample. Can also be quantified. Therefore, in the present invention, it is possible to quantify even a final product form installed on a touch panel module or display in which a conductive film is combined with a peripheral member.
  • the contrast value is defined on the basis of the reflectance of the wiring of the conductive film, the dynamic range of the image in which the predetermined contrast value falls is determined, and the image data (imaging signal value of the dynamic range of the image is determined.
  • the image data representing the reflectance of the solid area without wiring of the conductive film wiring pattern on the display unit is provided as an offset value, and the average brightness of the entire image This is realized by using a human visual sensitivity function (VTF) in which is considered.
  • VTF human visual sensitivity function
  • a wiring image of a wiring pattern (image data (imaging signal value)) is acquired. That is, as shown in FIG. 7, in step S10, the conductive film 11 placed (superposed) on the display unit 30 of the display device 40 shown in FIG. 6 is photographed, that is, the wiring pattern 24 of the conductive film 11 is obtained. An image of the wiring (metal thin wire 14) (see FIG. 3) is taken and acquired. At this time, the display unit 30 on which the conductive film 11 is installed needs to be photographed even when it is not lit. At this time, in the present invention, as shown in FIG.
  • the light source, camera, and lens used in the present invention are not limited as long as they can capture an image that can obtain the wiring contrast value and the solid area offset value necessary to calculate the wiring visibility quantitative value.
  • the camera used in the present invention for example, a monochrome camera with a resolution of 1392 ⁇ 1040 is preferably used.
  • Monochrome QICAM Cooled manufactured by Nippon Roper can be used.
  • a lens used in the present invention for example, a telecentric lens having a real field of view of 35.2 mm and a depth of field of ⁇ 16 mm at F10 is preferably used.
  • a telecentric lens 0.18X manufactured by Edmond is used. it can.
  • a halogen light source or the like can be used, and a halogen light source with a feedback capable of maintaining a constant light amount is preferably used.
  • LA-150FBU manufactured by Hayashi Watch Industry Co., Ltd. is used. Can do.
  • the aperture and focus of the lens As a photographing environment used in the present invention, it is necessary to evaluate the visibility of the wiring (metal thin wire 14) of the wiring pattern 24 of the conductive film 11 even when the display unit 30 on which the conductive film 11 is installed is not lit. Therefore, it is preferable to use a dark room environment, and it is better to pick up an image from the front by applying light at an incident angle of 45 ° from the light source in the dark room environment. Further, as the shooting conditions used in the present invention, it is preferable to adjust the aperture and focus of the lens. For example, the aperture and focus of the lens are adjusted using a depth meter so that the depth of field is 10 mm. Is good.
  • step S10 Prior to the image capturing of the wiring in step S10, it is preferable to perform a preliminary step of setting a dynamic range of an image for white balance adjustment and image capturing (image quantification).
  • white and black as a reference are used as samples and imaged by the imaging optical system shown in FIG. 8 to adjust white balance. That is, the reference white and black are imaged, the exposure time Exw (Extime_white) and the signal value Iw (I_white) at the time of reference white photography, and the exposure time Exb (Extime_black) and the signal at the time of reference black photography The value Ib (I_black) is acquired.
  • a reference white plate such as a Macbeth chart (White Balance Card, ColorChecker, etc.) manufactured by X-rite can be used as the reference white.
  • a solid region without wiring of a display panel such as a liquid crystal panel LP101WX1 (SL) (N3) manufactured by LG Display can be used.
  • the black and white signal values Ib / Exb and Iw / Exw which are obtained as a reference per unit exposure time, are normalized as 0 and 100, respectively.
  • the normalized value 1 at this time that is, the axis of the signal value per unit exposure time (axis I / ms obtained by dividing the signal value by the exposure time), that is, the contrast axis, the difference between the reference black and white is 100.
  • the image data of the captured image is represented by 8 bits, for example, the upper limit value (maximum value) 255 of the dynamic range of the image is set, and no image signal value (image data) is output.
  • a range in which the value at the time (no signal, for example, when the camera lens is covered) is 0 as the lower limit (minimum value) is defined as the signal value (image data) of the quantified image. That is, as shown in FIG. 9A, the signal value (image data) of the quantified image is obtained when the dynamic range of the image is 0 when there is no signal and the difference between the reference black and white is 100. It is set to a range of 255 corresponding to 1.0. In the present invention, since the reflection intensity of the wiring is much smaller than that of the above-described reference white plate, it can be said that a range of 1/100 is sufficient as a reference reflectance scale.
  • the luminous reflectance Y is a linear function (linear type) of the imaging signal value per unit exposure time shown in FIG.
  • the normalized value 1 when the black and white reflectances 0.09% and 90% when white is imaged is normalized to 0 and 100, respectively, is 0.9% reflectance.
  • the dynamic range of the signal value of the quantified image is set to 0 in the absence of a signal and a range of 255 corresponding to a reflectance of 0.9%.
  • the signal value per unit exposure time shown in FIG. 9A that is, the imaging signal value (image data) is replaced with the reflectance (luminous reflectance Y) by the linear function shown in FIG. 9B. be able to.
  • the imaging signal value (image data) of the reflected image will be described, but it goes without saying that it represents the reflectance.
  • step S12 an offset value, preferably from an image obtained by photographing the conductive film 11 superimposed on the display unit 30 in step S10, that is, an image of the photographed wiring pattern 24 of the conductive film 11 is obtained. Further, a contrast value is obtained.
  • the offset value and the contrast value required in the present invention are set in the display unit 30 because the dynamic range of the image is set so that the reflectance of the wiring (the thin metal wire 14) is within, that is, not more than the upper limit value.
  • the image data (imaging signal value) obtained when the wiring pattern 24 of the superimposed conductive film 11 is imaged is an image signal value (image data) of 0 to 255 in the dynamic range of the image as shown in FIG.
  • the difference between the imaging signal value of the upper wiring shown in FIG. 10 and the imaging signal value of the solid area without the lower wiring, that is, the difference between the upper limit value and the lower limit value of the repeated pattern is the wiring contrast, or
  • the contrast is simply set as the image pickup signal value of the solid area without the lower wiring, that is, the lower limit value of the repeated pattern is set as the offset.
  • the wiring contrast is an input parameter of a captured image (an image of a real sample, a simulation image) and is not directly used for quantification of the image.
  • the wiring contrast is given by an imaging signal value (image data) in the range of 0-255, but the contrast value is 0 ⁇ , as shown in FIG.
  • the black and white imaging signal values Ib / Exb and Iw serving as a reference per unit exposure time / Exw is defined as a value normalized (converted) to be 0 and 100, respectively.
  • the contrast value is 0 as the reflectance of the solid region without wiring of the wiring pattern 24 of the conductive film 11 itself as the reference black, and the white plate as the reference white, for example,
  • a standard reflectance value with a reflectance of 100 when the image is taken from the front by applying light to the Macbeth chart (using ColorChecker White Balance Card made by x-rite) at an incident angle of 45 °, It is defined by the difference between the solid area of the wiring pattern 24 and the reflectance of the wiring.
  • a halogen light source or the like can be used as the light source device that applies light to the white plate, and it is preferable to use a halogen light source device with feedback capable of maintaining a constant light amount, for example, LA-150FBU manufactured by HAYASHI.
  • the contrast value of the real sample was 0.50. In this case, as described above, it is sufficient that the dynamic range (0-255) of the image used for quantification is within a range where “1.0” is within the reference reflectance value.
  • the offset is given by the imaging signal value (image data) in the range of 0-255, but the offset value is a measure of the imaging signal value (image data). Defined as a value converted from a range of 0 to a range of 0-100. That is, the offset value is a range of 0 to 100, where the dynamic range of the image (for example, the above-described range of 0 to 255) is black on the image (in the imaging signal value (image data)) is 0 and white is 100. Is defined by the reflectance of the solid area of the wiring pattern 24 superimposed on the display unit 30 when not lit. As will be described later in the examples, the offset when the real sample (visibility OK) is imaged is 10.
  • the model number of the background liquid crystal panel used is “LP101WX1” manufactured by LG Display, as described above. It is.
  • step S14 the image is obtained in step S12 from the image obtained by photographing the conductive film 11 superimposed on the display unit 30 in step S10, that is, the image of the wiring of the wiring pattern 24 of the photographed conductive film 11.
  • the image data of the wiring image of the wiring pattern 24 of the conductive film 11 superimposed on the display unit 30 is determined in consideration of the contrast value. That is, as described above, based on the standardized reflectance range as a reference, the dynamic range of an image in which a prescribed contrast value is accommodated is determined, and the image of the dynamic range is a quantitative value of the visibility of the wiring described later. And a quantified image for calculating the image data (signal value of the quantified image).
  • a range of 1.0 of the standardized reflectance (0-100) serving as a reference is determined as the dynamic range (0-255) of the image, and the wiring of the wiring to be described later is used using the dynamic range quantified image. A quantitative value of visibility is calculated.
  • the wiring pattern 24 of the conductive film 11 is, for example, a rhombus pattern in which the fine metal wires 14 to be wired are inclined at a predetermined angle with respect to the horizontal line, as shown in FIGS. 1 and 11A.
  • the shape of the opening of the wiring pattern may be any shape, the rhombus pattern itself may be inclined by a predetermined angle, and, for example, FIG. B) and a regular hexagon or a square lattice as shown in FIG. 11C may be used, and the square lattice may of course be a square lattice inclined at a predetermined angle.
  • two-dimensional fast Fourier transform (2DFFT) is performed on the image data of the wiring image of the wiring pattern 24 acquired in procedure 1.
  • 2DFFT processing is performed on the image data of the wiring image of the wiring pattern 24 created in step S14, and the image of the wiring image of the wiring pattern 24 is obtained.
  • First peak frequencies and first peak intensities of a plurality of spectral peaks of the two-dimensional Fourier spectrum of the data are calculated.
  • the peak intensity is handled as an absolute value.
  • the position on the two-dimensional frequency coordinate of the spectrum peak representing the intensity characteristic of the two-dimensional Fourier spectrum of the image data of the wiring image of the wiring pattern 24, that is, the peak position represents the peak frequency, and the two-dimensional Fourier at the peak position.
  • the intensity of the spectrum becomes the peak intensity.
  • the peak frequency and intensity of each spectrum peak of the wiring pattern 24 are calculated and acquired as follows.
  • the peak is calculated by obtaining the frequency peak from the basic frequency of the wiring pattern 24.
  • the frequency peak position can be expressed based on an independent two-dimensional basic frequency vector component (for example, two frequency vector components in the fx direction and the fy direction when the frequency coordinate is fxfy coordinate). Therefore, as a matter of course, the obtained peak positions are in a lattice shape.
  • the position of the spectral peak of the wiring pattern 24 on the frequency coordinate fxfy that is, the peak position is given as the position of the lattice point on the frequency coordinate fxfy having the reciprocal of the pattern pitch (1 / p (pitch) as the lattice spacing. .
  • the peak position is obtained in the acquisition of the above peak frequency, so the intensity (absolute value) of the two-dimensional Fourier spectrum possessed by the peak position is acquired.
  • the spectral intensity of the plurality of pixels in the area including the plurality of pixels around the peak position has a plurality of points from the top, for example, pixels in the 7 ⁇ 7 pixel area
  • the peak intensity is the sum of the five intensities (absolute values) from the top of the spectrum intensity.
  • the obtained peak intensity is preferably normalized by the image area (image size). In the example described above, it is preferable to standardize 8192 ⁇ 8192 (Perseval's theorem).
  • step 3 the human visual response characteristic is applied to the first peak frequency and the first peak intensity.
  • step S18 the human visual response to the first peak frequency and the first peak intensity of the two-dimensional Fourier spectrum of the wiring pattern 24 calculated in step S16 is obtained.
  • the characteristic is applied at a predetermined observation distance, that is, convolution integration is performed to perform weighting, and the second peak frequency and the second peak intensity weighted with respect to the observation distance are calculated.
  • a visual transfer function VTF: Visual Transfer Function
  • the first and second peak intensities are treated as absolute values.
  • h (B ⁇ ) is a correction function having the average brightness B ⁇ as a variable
  • u is a spatial frequency (cycle / deg).
  • L is an observation distance.
  • (Mm) may be converted by the following conversion formula (2).
  • the above formula (2) is a conversion formula for converting the spatial frequency fr (cycle / mm) defined by the length into the spatial frequency u (cycle / deg) defined by the solid angle, and L is an observation formula. Distance (mm).
  • VTF human visual transfer function
  • VTF a visual spatial frequency characteristic.
  • u a spatial frequency
  • WS (u) is a Wiener spectrum
  • VTF (u) is a visual spatial frequency characteristic.
  • the VTF equation proposed by Dooley et al. Is given in Reference (2) (RPDooley, R. Shaw: Noise Perception in Electrophotography, J. Appl. Photogr. Eng., 5, 4 (1979), pp. 190-196. .)It is described in.
  • the above equation (3) proposed by Dooley et al. Is obtained from reference (3) (image evaluation technology based on color electrophotographic system simulation, http://www.konicaminolta.jp/about/research). /technology_report/2008/pdf/introduce_003.pdf) and the like, it can be expressed by the following equation (4), so 5.05 corresponding to exp (1.8D ⁇ ) in the above equation (3)
  • the correction function h (B ⁇ ) is introduced into the part.
  • the correction function h (B ⁇ ) is different in the average brightness B ⁇ in the same manner as the correction function exp (1.8D ⁇ ) for the average density (D ⁇ ) in the evaluation formula of Dooly-Shaw in the above formula (3). Even in this case, this is a function for correcting the above equation (1).
  • the above formula (1) can be obtained.
  • the correction function h (B ⁇ ) means information when the display unit 30, that is, the display is not lit.
  • the visual transfer function shown in the above equation (6) when the visual transfer function is convoluted, the visual transfer function shown in the above equation (6) is used, so that the quantitative value of the visibility of the wiring obtained in the present invention is a non-lighting display. It can be seen that it is a quantitative value incorporating the optical information.
  • convolution integration is performed with the observation distance L set to a predetermined distance. For example, when the observation distance L is quantified at 300 mm, the spatial frequency fr (cycle / mm).
  • the above equation (2) which is a conversion equation from the frequency to the spatial frequency u (cycle / deg), can be expressed as the following equation (7).
  • step S18 weighting is performed by convolving the human visual transfer function (VTF) shown in the above formula (1) or (6) with the first peak frequency and the first peak intensity obtained in step S16.
  • the second peak frequency and the second peak intensity can be calculated.
  • step S20 the second peak intensities at all the second peak frequencies calculated in step S18 are added to obtain a sum, and the display unit 30 is displayed. A quantitative value of the visibility of the wiring of the wiring pattern 24 is obtained.
  • step S22 the display unit of the display device in which the quantitative value of the visibility of the wiring thus obtained in step S20 is a predetermined value or less, preferably 16 or less, more preferably 11 or less. It is evaluated that the visibility of the wiring of the conductive film 11 placed on 30 is appropriate.
  • the wiring pattern 24 corresponds to the display unit 30. It is evaluated that the wiring pattern 24 is optimized for the conductive film 11 of the present invention, is set as the wiring pattern 24 optimized for the display unit 30, and is evaluated as the conductive film 11 of the present invention. .
  • the numerical value of the wiring visibility required in the present invention is obtained by photographing black and white as a reference even when the same conductive film 11 is installed on the same display unit 30. Normalization of black and white reference reflectance obtained, definition of contrast value based on normalized reflectance of black and white reference, setting of dynamic range of image based on contrast value, and dynamic range of image However, when the same conductive film 11 is installed on the same display unit 30 when the standardization, definition and setting are the same, the wiring of the wiring is changed. As long as the numerical values of the visibility quantitative values are the same, these normalization, definition, and setting may be performed in any way as long as they do not deviate from the purpose of the evaluation method of the present invention described above.
  • the standardization of the reflectance of the black and white reference is 0-100, and the solid region and the wiring in the reflectance range 0-100 in which the contrast value is normalized
  • the dynamic range of the image is set so that the normalized value 1.0 of the reflectance is the upper limit value, and the offset value is a signal in the solid area within the dynamic range 0-255 of the image.
  • the value is defined as image data representing the reflectance of the solid area of the wiring pattern superimposed on the non-lighting display unit when the value is normalized to 0-100
  • the quantitative value of wiring visibility is 16 The following is preferable, and more preferably 11 or less.
  • a plurality of optimized wiring patterns 24 can be obtained.
  • a wiring pattern with a small quantitative value of wiring visibility is the best wiring pattern 24, and the plurality of optimized wiring patterns 24 can be ordered. .
  • the conductive film wiring evaluation method of the present invention is completed, and even when superimposed on the BM pattern of the display unit of the display device, the visual recognition of the wiring is prevented or suppressed.
  • the conductive film of the present invention having an optimized wiring pattern with excellent wiring visibility can be produced.
  • the conductive film of the present invention described above has a mesh-like wiring pattern made of continuous fine metal wires, but the present invention is not limited to this, and as described above, on the display unit of the display device. As long as the evaluation criteria of the present invention are satisfied in the installed state, a conductive film having a mesh-like wiring pattern of any pattern shape may be used.
  • 11A and 11B have various pattern shapes such as rhombus and regular hexagon (the shape and size (pitch) of the opening 22 are different), the line width of the metal thin wire 14 is different, and the contrast value is different.
  • the wiring pattern 24 and the display unit 30 are superimposed on the simulation sample and the actual sample to display the display unit.
  • the wiring pattern 24 superimposed on 30 is photographed to obtain a quantitative value of the visibility of the wiring, and three researchers are connected to the wiring pattern 24 of the conductive film 11 in a state of being superimposed on the display unit 30. The sensory evaluation was visually evaluated.
  • LA-150FBU manufactured by Hayashi Watch Industry Co., Ltd. is used as a light source
  • Monochrom QICAM Cooled manufactured by Nippon Roper is used as a camera
  • a telecentric lens 0.18X manufactured by Edmond Co. is used as a lens.
  • Photographing was performed with the photographing optical system shown in FIG. Further, as an actual sample of the display unit 30, a liquid crystal panel “LP101WX1” manufactured by LG Display was used. The results are shown in Tables 1 to 4.
  • the sensory evaluation result is performed in three stages of A, B, and C.
  • the wiring pattern 24 of the conductive film 11 When neither the wiring pattern 24 of the conductive film 11 nor the granular noise is visually recognized, it is evaluated as A, and the wiring pattern 24 Either the wiring or the granular noise is slightly visually recognized, but is evaluated as B when hardly noticed, and is evaluated as C when either the wiring of the wiring pattern 24 or the granular noise is visually recognized. did.
  • the wiring pattern 24 is a rhombus pattern, and the wiring pattern 24 has a different pitch, line width, contrast value, and offset value.
  • the wiring pattern 24 has a pitch of 156 ⁇ m and 250 ⁇ m. 236 ⁇ m and 300 ⁇ m, the line width of the fine metal wire 14 of the wiring pattern 24 is 2 ⁇ m, 4 ⁇ m and 6 ⁇ m, the wiring contrast values are 0.25, 0.50 and 0.75, and the offset value is 10 and 20 shows an example and a comparative example.
  • the examples and comparative examples shown in Table 1 and Table 2 are the rhombus patterns shown in FIG. 11A in which the shape of the opening 22 of the wiring pattern 24 is a rhombus, and FIG.
  • Table 1 shows an example and a comparative example when the offset value of the wiring pattern 24 is 10
  • Table 2 shows an example and a comparative example when the offset value of the wiring pattern 24 is 20.
  • the wiring pattern 24 is a regular hexagonal pattern, and the wiring pattern 24 has a different pitch, line width, contrast value, and offset value.
  • the wiring pattern 24 has a pitch of 128 ⁇ m, 150 ⁇ m and 200 ⁇ m, the line widths of the fine metal wires 14 of the wiring pattern 24 are 2 ⁇ m and 4 ⁇ m, the wiring contrast values are 0.25, 0.50 and 0.75, and the offset values are 10 and 20. Examples and comparative examples are shown.
  • the examples and comparative examples shown in Table 3 and Table 4 are regular hexagonal patterns shown in FIG. 11B in which the shape of the opening 22 of the wiring pattern 24 is regular hexagonal, and FIG.
  • the conductive film of the present invention having a wiring pattern that satisfies the above range, the quantitative value of the visibility of the wiring described above prevents the visual recognition of wiring and granular noise even if the surface characteristics of the display are different. Or it can suppress and can improve visibility significantly. From the above, the effect of the present invention is clear.
  • wiring patterns having various pattern shapes are prepared in advance, and a conductive film having a wiring pattern optimized by the evaluation method of the present invention is determined.
  • the image data of the wiring image of the wiring pattern is converted into the image data of the wiring image of the new wiring pattern.
  • the conductive film having the optimized wiring pattern can also be determined by updating and repeatedly obtaining the quantitative value of the visibility of the wiring by applying the evaluation method of the present invention described above.
  • the new wiring pattern to be updated may be prepared in advance or may be newly created.
  • any one or more of the rotation angle, pitch, and pattern width of the image data of the wiring pattern wiring image may be changed, and the shape and size of the opening portion of the wiring pattern May be changed. Further, they may be given randomness.
  • the conductive film according to the present invention has been described with reference to various embodiments and examples.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments and examples.
  • various improvements and design changes may be made without departing from the scope of the present invention.

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Abstract

 表示ユニット上に重畳された導電性フィルムの配線パターンの配線の撮影画像の画像データの2次元フーリエスペクトルの複数のスペクトルピークの第1のピーク周波数及び第1のピーク強度に配線の撮影画像から求められたオフセット値を考慮した人間の視覚応答特性を作用させて得られた、全ての第2のピーク周波数における第2のピーク強度の総和である配線の視認性の定量値が、所定値以下である。

Description

導電性フィルム、これを備える表示装置及び配線の視認性の評価方法
 本発明は、導電性フィルム、これを備える表示装置及び配線の視認性の評価方法に関する。
 表示装置(以下、ディスプレイともいう)の表示ユニット上に設置される導電性フィルムとして、透明フィルム上に微細な導電性パターン(配線)を付与した導電性フィルムがあり、タッチパネルセンサや電磁波シールド等の用途が挙げられる。(例えば、特許文献1参照)。
 導電性フィルムをタッチパネルセンサの用途に用いる場合、導電性フィルムには、金属細線等による配線によって形成される配線導電性パターン(配線パターン)があるため、配線、そのものが見え、使用者に対して粒状ノイズとなるという配線の視認性が課題となり、その度合いによっては画質障害となる。
 このため、特許文献1では、それぞれ繰り返しセル形状のオープンメッシュを画定する線状トレースを含む、互いに電気的に絶縁された2つの導電性微小パターンを重ね合わせたタッチスクリーンセンサにおいて、両者の線状トレースが互いに非平行な一部分、両者のセル形状が互いに異なる一部分、及び両者のセル寸法が互いに異なる一部分の少なくとも1つを有するようにして、タッチスクリーンセンサの導電性パターンの低視認性を得ることを提案している。
特表2012-519329号公報(WO 2010/099132 A2)
 しかしながら、特許文献1には、タッチスクリーンセンサとして用いる際の低視認性を得るための導電性パターンの条件が開示されているが、特許文献1は、タッチスクリーンセンサの他、アンテナ、EMIシールド及びパターン基材等の導電性フィルムをも用途とするものであり、導電性フィルムの、重ね合わせる2つの導電性微小パターンの組み合わせに対して規則性を減少させる組み合わせを提案しているに過ぎず、タッチスクリーンセンサを表示装置の表示ユニット上に設置したタッチパネル表示装置の実物サンプルの配線の視認性を定量値として評価することはできないという問題があった。
 また、表示ユニット上に設置された導電性フィルムにおける配線の視認性は、表示ユニットの非点灯時の視認性が問題となり、背景となる表示ユニット、例えば液晶表示装置の液晶表示ユニットの特性(散乱特性など)により視認性が異なるにも拘らず、特許文献1では、導電性フィルム自体における配線の視認性のみを問題にしており、背景となる液晶ユニット等の表示ユニットには何ら考慮していないため、実際にタッチスクリーンセンサとして使用される場合を考慮した評価をすることはできないという問題があった。
 本発明は、上記従来技術の問題点を解消し、表示ユニット上に設置された導電性フィルムをタッチパネルセンサ等の用途に用いた場合にも、表示ユニット上に設置された最終製品形態、例えば表示ユニット上のタッチパネルセンサとして使用される実サンプルの形態でも、配線そのものが見えることがなく、表示ユニットの表示面における粒状ノイズを低減し、さらには画質障害を防止または低減でき、配線の視認性を改善、若しくは向上させ、その結果、表示ユニットの表示画面の視認性を大幅に向上させることができる導電性フィルム、これを備える表示装置を提供し、また、表示ユニット上に設置された導電性フィルムと表示ユニットとを組み合わせて、ノイズ感等の導電性フィルムの配線の視認性を定量的に評価することができる配線の視認性の評価方法を提供することを目的とする。
 上記目的を達成するために、本発明の表示装置は、表示ユニットと、この表示ユニット上に設置される導電性フィルムとを備える表示装置であって、導電性フィルムは、透明基体と、該透明基体の少なくとも一方の面に形成され、複数の金属細線からなる導電部と、を有し、導電部は、複数の金属細線によりメッシュ状に形成された、複数の開口部を配列した配線からなる配線パターンを有し、配線パターンは、表示ユニットに重畳されており、表示ユニットに重畳された導電性フィルムの配線パターンの配線の無いベタ領域及び白板に入射角度45°でそれぞれ光を当てて正面からそれぞれ基準となる黒及び白を撮像した時のそれぞれの反射率を黒及び白の基準の反射率として採用され、撮像のための画像のダイナミックレンジが所定の範囲に設定されている時の、非点灯時の表示ユニット上に重畳された配線パターンのベタ領域の反射率を表す画像データをオフセット値と定義して、表示ユニット上に重畳された導電性フィルムに入射角度45°で光を当てて正面から撮像して得られた配線パターンの配線の画像の画像データの2次元フーリエスペクトルの複数のスペクトルピークの第1のピーク周波数及び第1のピーク強度に、配線の画像から求められたオフセット値を考慮した人間の視覚応答特性を作用させて得られた、全ての第2のピーク周波数における第2のピーク強度の総和である配線の視認性の定量値が、所定値以下であることを特徴とする。
 上記目的を達成するために、本発明の導電性フィルムは、表示装置の表示ユニット上に設置される導電性フィルムであって、透明基体と、該透明基体の少なくとも一方の面に形成され、複数の金属細線からなる導電部と、を有し、導電部は、複数の金属細線によりメッシュ状に形成された、複数の開口部を配列した配線からなる配線パターンを有し、配線パターンは、表示ユニットに重畳されており、表示ユニットに重畳された導電性フィルムの配線パターンの配線の無いベタ領域及び白板に入射角度45°でそれぞれ光を当てて正面からそれぞれ基準となる黒及び白を撮像した時のそれぞれの反射率を黒及び白の基準の反射率として採用され、撮像のための画像のダイナミックレンジが所定の範囲に設定されている時の、非点灯時の表示ユニット上に重畳された配線パターンのベタ領域の反射率を表す画像データをオフセット値と定義して、表示ユニット上に重畳された導電性フィルムに入射角度45°で光を当てて正面から撮像して得られた配線パターンの配線の画像の画像データの2次元フーリエスペクトルの複数のスペクトルピークの第1のピーク周波数及び第1のピーク強度に、配線の画像から求められたオフセット値を考慮した人間の視覚応答特性を作用させて得られた、全ての第2のピーク周波数における第2のピーク強度の総和である配線の視認性の定量値が、所定値以下であることを特徴とする。
 上記目的を達成するために、本発明の導電性配線の視認性の評価方法は、表示装置の表示ユニット上に設置され、複数の金属細線によりメッシュ状に形成された、複数の開口部を配列した配線の配線パターンを有する導電性フィルムの配線の視認性の評価方法であって、表示ユニットに重畳された導電性フィルムの配線パターンの配線の無いベタ領域及び白板に入射角度45°でそれぞれ光を当てて正面からそれぞれ基準となる黒及び白を撮像した時のそれぞれの反射率を黒及び白の基準の反射率として採用され、撮像のための画像のダイナミックレンジが所定の範囲に設定されている時の、非点灯時の表示ユニット上に重畳された配線パターンのベタ領域の反射率を表す画像データをオフセット値と定義して、表示ユニット上に重畳された導電性フィルムに入射角度45°で光を当てて正面から撮像して得られた配線パターンの配線の撮像画像からオフセット値を求め、画像のダイナミックレンジにおける表示ユニット上に重畳された配線パターンの配線の撮像画像の画像データを決め、決められた配線の撮像画像の画像データに対して2次元フーリエ変換を行い、配線の撮像画像の画像データの2次元フーリエスペクトルの複数のスペクトルピークの第1のピーク周波数及び第1のピーク強度を算出し、こうして算出された配線パターンの第1のピーク周波数及び第1のピーク強度に、配線の画像から求められたオフセット値を考慮した人間の視覚応答特性を観察距離に応じて作用させてそれぞれ第2のピーク周波数及び第2のピーク強度を算出し、こうして算出された全ての第2のピーク周波数における第2のピーク強度の総和を求めて、この総和を配線の視認性の定量値とし、こうして求めた配線の視認性の定量値が所定値以下である表示装置の表示ユニット上に設置された導電性フィルムの配線の視認性を評価することを特徴とする。
 ここで、上記各態様において、ベタ領域と配線の反射率の差をコントラスト値と定義する時、画像のダイナミックレンジは、黒及び白の基準の反射率及びコントラスト値に基づいて所定の範囲に設定されることが好ましい。
 また、コントラスト値及びオフセット値は、表示ユニット上に重畳された配線パターンの配線の画像を撮影した撮像画像から求められたものであり、画像のダイナミックレンジは、黒及び白の基準の反射率に基づいてコントラスト値を含む既定のコントラストが収まる所定の反射率の範囲に決められたものであり、配線パターンの配線の画像の画像データは、画像のダイナミックレンジ内の画像データとなるように、表示ユニット上に重畳された配線パターンの配線の画像を撮影した撮像画像から求められたものであり、かつ、配線の視認性の定量値を求めるための画像のダイナミックレンジの画像データであることが好ましい。
 また、黒及び白の基準の反射率を、反射率の規格化値として、それぞれ0及び100に設定し、画像のダイナミックレンジを、画像データの出力が無い時を0、反射率の規格値1.0を画像データの上限値255として規格化して設定し、オフセット値として、画像データの0-255のダイナミックレンジを0-100に規格化した時のベタ領域の画像データの規格化値を求め、コントラスト値として、ベタ領域と配線との画像データの差を反射率の規格化値に変換して求めた時に、所定値は、16であり、配線の視認性の定量値は、16以下であることが好ましい。
 また、さらに、導電性フィルムの表面側からの接触位置又は近接位置を検出する検出制御部を備え、導電性フィルムと検出制御部とは、タッチパネルセンサとして機能することが好ましい。
 また、所定値は、11であり、配線の視認性の定量値が、11以下であることが好ましい。
 また、第2のピーク周波数及び第2のピーク強度は、視覚応答特性として視覚伝達関数を畳み込み積分で重み付けを行うことによって求められることが好ましい。
 また、視覚伝達関数は、ドゥーリー・ショー(Dooly-Shaw)関数に明度成分に対する補正関数を導入した評価関数であることが好ましい。
 また、視覚伝達関数は、下記式(1)で与えられる関数VTFで表されることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002

 ここで、h(B)は、平均明度Bを変数とする補正関数であり、uは、空間周波数(cycle/deg)である。
 以上説明したように、本発明によれば、表示ユニット上に設置された導電性フィルムをタッチパネルセンサ等の用途に用いた場合にも、表示ユニット上に設置された最終製品形態、例えば表示ユニット上のタッチパネルセンサとして使用される実サンプルの形態でも、配線そのものが見えることがなく、表示ユニットの表示面における粒状ノイズを低減し、さらには画質障害を防止または低減でき、配線の視認性を改善、若しくは向上させ、その結果、表示ユニットの表示画面の視認性を大幅に向上させることができる。
 また、本発明によれば、表示ユニット上に設置された導電性フィルムと表示ユニットとを組み合わせて、ノイズ感等の導電性フィルムの配線の視認性を定量的に評価することができる。
 また、本発明によれば、導電性フィルムの配線の反射率及び背景となる液晶パネル等の表示ユニットの特性を定量値に反映させ、撮像した画像を入力とすることで、実物サンプルでも配線視認性も定量化することができる。即ち、本発明によれば、導電性フィルムを周辺部材と組み合わせたタッチパネルモジュールやディスプレイ上に設置された最終製品形態でも定量化が可能である。
本発明の第1の実施形態に係る導電性フィルムの一例を模式的に示す平面図である。 図1に示す導電性フィルムの模式的部分断面図である。 本発明の第2の実施形態に係る導電性フィルムの一例の模式的部分断面図である。 本発明の別の実施形態に係る導電性フィルムの一例を模式的に示す部分断面図である。 本発明に係る導電性フィルムが適用される表示ユニットの一部の画素配列パターンの一例を表す概略説明図である。 図3に示す導電性フィルムを組み込んだ表示装置の一実施例の概略断面図である。 本発明の表示ユニット上に設置された導電性フィルムの配線パターンの配線の視認性の評価方法の一例を示すフローチャートである。 本発明において用いられる撮影光学系を説明する説明図である。 (A)及び(B)は、それぞれ本発明において用いられるホワイトバランス調整値と定量化信号値として表される画像のダイナミックレンジとの関係を説明する説明図である。 本発明において用いられるコントラスト値及びオフセット値の関係を説明する説明図である。 (A)及び(B)は、それぞれ本発明の実施例において用いられる菱形及び六角形配線パターン、並びに(C)は、本発明に用いられる格子配線パターンの一例を示す概略説明図であり、(D)、(E)及び(F)は、それぞれ(A)、(B)及び(C)に示す配線パターンを説明するための部分拡大図である。
 以下に、本発明に係る導電性フィルム、これを備える表示装置及び配線の視認性の評価方法を添付の図面に示す好適な実施形態を参照して詳細に説明する。
 以下では、本発明に係る導電性フィルム及びこれを備える表示装置について、表示装置の表示ユニットに設置されたタッチパネルセンサの用途に用いられる導電性フィルム及びこの導電性フィルムが表示ユニット上に設置されたタッチパネル表示装置を代表例として説明するが、本発明は、これに限定されず、導電性フィルムが表示ユニット上に一体として設置された状態で用いられるものであれば、液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)やプラズマディスプレイ(PDP:Plasma Display Panel)や有機ELディスプレイ(OELD:Organic ElectroLuminescence Display)や無機ELディスプレイ等の表示装置の表示ユニット上に設置される導電性フィルム及びこの導電性フィルムが表示ユニット上に設置された表示装置であれば、どのようなものでも良く、例えば、電磁波シールド用の導電性フィルム及びこれが表示ユニット上に一体として設置された表示装置等であっても良いのはもちろんである。
 図1及び図2は、それぞれ本発明の第1の実施形態に係る導電性フィルムの一例を模式的に示す平面図及びその模式的部分断面図である。
 これらの図に示すように、本実施形態の導電性フィルム10は、表示装置の表示ユニット上に設置されるもので、表示ユニット上に一体的に設置された状態で、表示ユニットの表示面の観察時に、配線による反射が視認されず、配線の視認性の点で優れた配線パターン、特に表示ユニットの非点灯時にも、配線そのものが見えたり、粒状ノイズとして視認されることが無く、配線の視認性の点で最適化された配線パターンを持つ導電性フィルムであり、透明基体12と、透明基体12の一方の面(図2中上側の面)に形成され、複数の金属製の細線(以下、金属細線という)14からなる導電部16と、導電部16の略全面に、金属細線14を被覆するように、接着層18を介して接着された保護層20とを有する。
 透明基体12は、絶縁性を有し、かつ透光性が高い材料がらなり、例えば、樹脂、ガラス、シリコン等の材料を挙げることができる。樹脂としては、例えば、PET(Polyethylene Terephthalate)、PMMA(Polymethyl methacrylate)、PP(polypropylene)、PS(polystyrene)等が挙げられる。
 導電部16は、金属細線14と、隣接する金属細線14間の開口部22とによるメッシュ形状の配線パターン24とを有する導電層28からなる。金属細線14は、導電性の高い金属製の細線であれば特に制限的ではなく、例えば、金(Au)、銀(Ag)又は銅(Cu)の線材等からなるものを挙げることができる。金属細線14の線幅は、視認性の点からは細い方が好ましいが、例えば、30μm以下であれば良い。なお、タッチパネル用途では、金属細線14の線幅は0.1μm以上15μm以下が好ましく、1μm以上9μm以下がより好ましく、2μm以上7μm以下がさらに好ましい。
 導電部16は、詳細には、複数の金属細線14をメッシュ状に配列した配線からなる配線パターン24を有する。図示例においては、開口部22のメッシュ形状は菱形(図1及び後述する図11(A)参照)であるが、本発明はこれに限定されず、後述するように、表示ユニットの表示面に対して配線の視認性が最適化された配線パターン24を構成できれば、少なくとも3辺を有する多角形状であれば如何なるものでも良く、また、同一メッシュ形状であっても、異なるメッシュ形状であっても良く、例えば、正三角形、二等辺三角形等の三角形や、正方形(正方格子:後述する図11(C)参照)、長方形等の四角形(矩形)や、五角形や、六角形(正六角形:後述する図11(B)参照)等の、同一又は異なる多角形等を挙げることができるし、これらの多角形は所定角度傾斜していても良い。例えば、図1及び図11(A)に示す菱形は傾斜していないが、図11(A)に示す菱形を角度θ(図11(D)参照)だけ回転させて傾斜させることにより、平行四辺形とすることもできる。即ち、所定の表示ユニットに対して配線の視認性が最適化された配線パターンであれば、規則性のある開口部22の配列によって構成される配線パターンでも、異なる形状の開口部22の配列によってランダム化された配線パターンでも良い。
 接着層18の材料として、ウェットラミネート接着剤、ドライラミネート接着剤、又はホットメルト接着剤等が挙げられる。
 保護層20は、透明基体12と同様に、樹脂、ガラス、シリコンを含む透光性が高い材料からなる。保護層20の屈折率n1は、透明基体12の屈折率n0に等しいか、これに近い値であるのが好ましい。この場合、保護層20に対する透明基体12の相対屈折率nr1は1に近い値となる。
 ここで、本明細書における屈折率は、波長589.3nm(ナトリウムのD線)の光における屈折率を意味し、例えば樹脂では、国際標準規格であるISO 14782:1999(JIS K 7105に対応)で定義される。また、保護層20に対する透明基体12の相対屈折率nr1は、nr1=(n1/n0)で定義される。ここで、相対屈折率nr1は、0.86以上1.15以下の範囲にあればよく、より好ましくは、0.91以上1.08以下である。
 相対屈折率nr1の範囲をこの範囲に限定して、透明基体12と保護層20との部材間の光の透過率を制御することにより、配線の視認性をより向上させ、改善することができる。
 上述した第1の実施形態の導電性フィルム10は、透明基体12の一方の面のみに導電部16を有するものであるが、本発明は、これに限定されず、透明基体12の両面に導電部を有するものであっても良い。
 図3は、本発明の第2の実施形態に係る導電性フィルムの一例を示す模式的部分断面図である。なお、図3に示す本第2の実施形態の導電性フィルムの平面図は、図1に示す本第1の実施形態の導電性フィルムの平面図と同様であるのでここでは省略する。
 同図に示すように、本第2の実施形態の導電性フィルム11は、透明基体12の一方(図3の上側)の面に形成された第1導電部16a及びダミー電極部26と、透明基体12の他方(図3の下側)の面に形成された第2導電部16bと、第1導電部16a及びダミー電極部26の略全面に第1接着層18aを介して接着された第1保護層20aと、第2導電部16bの略全面に第2接着層18bを介して接着された第2保護層20bとを有する。
 導電性フィルム11においては、第1導電部16a及びダミー電極部26は、それぞれ複数の金属細線14からなる配線を有し、共に、透明基体12の一方(図3の上側)の面に導電層28aとして形成され、第2導電部16bは、複数の金属細線14からなる配線を有し、透明基体12の他方(図3の下側)の面に導電層28bとして形成されている。ここで、ダミー電極部26は、第1導電部16aと同様に、透明基体12の一方(図3の上側)の面に形成されるが、図示例のように、他方(図3の下側)の面に形成された第2導電部16bの複数の金属細線14に対応する位置に同様に配列された複数の金属細線14からなる配線を有する。
 ダミー電極部26は、第1導電部16aと所定間隔だけ離間して配置されており、第1導電部16aと電気的に絶縁された状態下にある。
 本実施形態の導電性フィルム11においては、透明基体12の一方(図3の上側)の面にも、透明基体12の他方(図3の下側)の面に形成されている第2導電部16bの複数の金属細線14に対応する複数の金属細線14からなるダミー電極部26を形成しているので、透明基体12の一方(図3の上側)の面での金属細線による散乱を制御することができ、電極配線の視認性を改善することができる。
 ここで、導電層28aの第1導電部16a及びダミー電極部26は、金属細線14と開口部22によるメッシュ状の配線パターン24とを有する。また、導電層28bの第2導電部16bは、第1導電部16aと同様に、金属細線14と開口部22によるメッシュ状の配線パターン24を有する。上述したように、透明基体12は絶縁性材料からなり、第2導電部16bは、第1導電部16a及びダミー電極部26と電気的に絶縁された状態下にある。
 なお、第1、第2導電部16a、16b及びダミー電極部26は、それぞれ図2に示す導電性フィルム10の導電部16と同様の材料で同様に形成することができる。
 第1保護層20aは、第1導電部16a及びダミー電極部26のそれぞれの金属細線14からなる配線を被覆するように、第1接着層18aによって第1導電部16a及びダミー電極部26からなる導電層28aの略全面に接着されている。
 また、第2保護層20bは、第2導電部16bの金属細線14を被覆するように、第2接着層18bによって第2導電部16bからなる導電層28bの略全面に接着されている。
 ここで、第1接着層18a及び第2接着層18bは、それぞれ図2に示す導電性フィルム10の接着層18と同様の材料で同様に形成することができるが、第1接着層18aの材質と第2接着層18bの材質とは、同一であってもよいし、異なってもよい。
 また、第1保護層20a及び第2保護層20bは、それぞれ図2に示す導電性フィルム10の保護層20と同様の材料で同様に形成することができるが、第1保護層20aの材質と第2保護層20bの材質とは、同一であってもよいし、異なってもよい。
 第1保護層20aの屈折率n2及び第2保護層20bの屈折率n3は、いずれも、上記第1の実施形態の導電性フィルム10の保護層20と同様に、透明基体12の屈折率n0に等しいか、これに近い値である。この場合、第1保護層20aに対する透明基体12の相対屈折率nr2及び第2保護層20bに対する透明基体12の相対屈折率nr3は、共に1に近い値である。ここで、屈折率及び相対屈折率の定義は、上記第1の実施形態における定義通りである。したがって、第1保護層20aに対する透明基体12の相対屈折率nr2は、nr2=(n2/n0)で定義され、第1保護層20bに対する透明基体12の相対屈折率nr3は、nr2=(n3/n0)で定義される。
 ここで、相対屈折率nr2及び相対屈折率nr3は、上述した相対屈折率nr1と同様に、0.86以上1.15以下の範囲にあればよく、より好ましくは、0.91以上1.08以下である。
 なお、相対屈折率nr2、及び相対屈折率nr3の範囲をこの範囲に限定することにより、相対屈折率nr1の範囲の限定と同様に、配線の視認性をより向上させることができる。
 なお、上述の図3に示す本発明の導電性フィルム11の例では、導電層28bにおいては、第2導電部16b以外は形成されていないが、本発明はこれに限定されず、図4に示す導電性フィルム11Aのように、導電層28aと同様に、第1導電部16aの複数の金属細線14に対応する位置に、第2導電部16bと電気的に絶縁されたダミー電極部26を設けても良い。この場合には、導電層28aの配線パターン24と導電層28bの配線パターン24とを、同一のものとすることができ、電極視認性を更に改善することができる。
 また、図4に示す例では、導電層28aと導電層28bとは、同一の配線パターン24を持ち、ずれることなく重なり合って1つの配線パターン24を形成しているが、両導電層28a及び導電層28bのそれぞれの配線パターンは、本発明の評価基準を満たすものであれば、ずれた位置に重ね合わされていても良いし、それぞれの配線パターン自体が異なっていても良い。
 上述した本発明の第1の実施形態の導電性フィルム10及び第2の実施形態の導電性フィルム11は、例えば、図5に一部を模式的に示す表示ユニット30(表示部)のタッチパネルに適用されるが、表示ユニット30の表面(特に、表面の反射)に対して配線の視認性の点で最適化された配線パターンを持つものである。なお、本発明では、所定の表示ユニットに対して配線の視認性の点で最適化された配線パターンとは、表示ユニット上に設置した状態で配線(金属細線)や配線パターンが人間の視覚に知覚されない1又は2以上の1群の配線パターンを言う。なお、本発明では、所定の表示ユニットに対して最適化された2以上の1群の配線パターンにおいても、最も知覚されない配線パターンから知覚されにくい配線パターンまで序列を付けることができ、所定の表示ユニットに対して最も配線が知覚されない1つの配線パターンを決定することもできる。
 なお、所定の表示ユニットに対する配線パターンの配線の視認性の評価及び最適化については、後述する。
 本発明の導電性フィルムは、基本的に以上のように構成される。
 図5は、本発明の導電性フィルムが適用される表示ユニットの一部の画素配列パターンの一例を模式的に表す概略説明図である。
 図5にその一部を示すように、表示ユニット30には、複数の画素32がマトリクス状に配列されて所定の画素配列パターンが構成されている。1つの画素32は、3つの副画素(赤色副画素32r、緑色副画素32g及び青色副画素32b)が水平方向に配列されて構成されている。1つの副画素は、垂直方向に縦長とされた長方形状とされており、3つの副画素32r、32g及び32bは、どういつ、もしくは同様の長方形状とされている。画素32の水平方向の配列ピッチ(水平画素ピッチPh)と画素32の垂直方向の配列ピッチ(垂直画素ピッチPv)は略同じとされている。つまり、1つの画素32とこの1つの画素32を囲むブラックマトリクス(BM)34(パターン材)にて構成される形状(網掛けにて示す領域36を参照)は正方形となっている。また、1つの画素32のアスペクト比は1ではなく、水平方向(横)の長さ>垂直方向(縦)の長さとなっている。
 なお、図示例では、1つの副画素(32r、32g、32b)の形状は、長方形状であるが、本発明はこれに限定されず、例えば、端部に切り欠きのある長方形状であっても良いし、所定角度で屈曲した、又は折れ曲がった縦長の帯状であっても良く、若しくは湾曲した縦長の帯状であっても良く、また、端部に切り欠きがあっても良いし、その切り欠きの形状もどのような形状であっても良く、従来公知の画素形状であればどのような形状でも良い。
 また、画素ピッチ(水平及び垂直画素ピッチPh、Pv)も、表示ユニット30の解像度に応じたピッチであれば、如何なるピッチでも良く、例えば、84μm~264μmの範囲内のピッチを上げることができる。
 図5から明らかなように、複数の画素32の各々の副画素32r、32g及び32bによって構成される画素配列パターンは、これらの副画素32r、32g及び32bをそれぞれ囲むBM34のBMパターン38によって規定されるが、厳密には、BMパターン38は、画素配列パターンの反転パターンであるが、ここでは、同様のパターンを表すものとして扱う。
 上記したBM34によって構成されるBMパターン38を有する表示ユニット30の表示パネル上に、例えば、導電性フィルム10又は11を配置する場合、導電性フィルム11の配線パターン24は、BM(画素配列)パターン38を有する表示ユニット30の表示パネルに対して配線の視認性の点で最適化されているので、導電性フィルム10又は11の金属細線14からの散乱等は殆ど視認されることが無く、粒状ノイズの発生が抑制されることになる。
 なお、図5に示す表示ユニット30は、液晶パネル、プラズマパネル、有機ELパネル、無機ELパネル等の表示パネルで構成されてもよい。
 次に、本発明の導電性フィルムを一体的に組み込んだ表示装置について、図6を参照しながら説明する。図6では、表示装置40として、本発明の第2の実施の形態に係る導電性フィルム11を組み込んだ投影型静電容量方式のタッチパネルを代表例に挙げて説明するが、本発明はこれに限定さないことは言うまでもない。
 図6に示すように、表示装置40は、カラー画像及び/又はモノクロ画像を表示可能な表示ユニット30(図3参照)と、入力面42(矢印Z1方向側)からの接触位置を検出するタッチパネル44と、表示ユニット30及びタッチパネル44を収容する筐体46とを有する。筐体46の一面(矢印Z1方向側)に設けられた大きな開口部を介して、ユーザは、タッチパネル44にアクセス可能である。
 タッチパネル44は、上記した導電性フィルム11(図1及び図3参照)の他、導電性フィルム11の一面(矢印Z1方向側)に積層されたカバー部材48と、ケーブル50を介して導電性フィルム11に電気的に接続されたフレキシブル基板52と、フレキシブル基板52上に配置された検出制御部54とを備える。
 表示ユニット30の一面(矢印Z1方向側)には、接着層56を介して、導電性フィルム11が接着されている。導電性フィルム11は、他方の主面側(第2導電部16b側)を表示ユニット30に対向させて、表示画面上に配置されている。
 カバー部材48は、導電性フィルム11の一面を被覆することで、入力面42としての機能を発揮する。また、接触体58(例えば、指やスタイラスペン)による直接的な接触を防止することで、擦り傷の発生や、塵埃の付着等を抑止可能であり、導電性フィルム11の導電性を安定させることができる。
 カバー部材48の材質は、例えば、ガラス、樹脂フィルムであってもよい。カバー部材48の一面(矢印Z2方向側)を酸化珪素等でコートした状態で、導電性フィルム11の一面(矢印Z1方向側)に密着させてもよい。また、擦れ等による損傷を防止するため、導電性フィルム11及びカバー部材48を貼り合わせて構成してもよい。
 フレキシブル基板52は、可撓性を備える電子基板である。本図示例では、筐体46の側面内壁に固定されているが、配設位置は種々変更してもよい。検出制御部54は、導体である接触体58を入力面42に接触する(又は近づける)際、接触体58と導電性フィルム11との間での静電容量の変化を捉えて、その接触位置(又は近接位置)を検出する電子回路を構成する。
 本発明の導電性フィルムが適用される表示装置は、基本的に以上のように構成される。
 次に、本発明において、表示装置のBMパターンを持つ所定の表示ユニット上に設置された導電性フィルムの配線パターンの配線の視認性の評価及び最適化の手順について説明する。即ち、本発明の導電性フィルムにおいて、表示装置の所定の表示ユニットに対して配線自体や配線に基づく粒状ノイズが人間の視覚に知覚されないように最適化された、表示ユニットに重畳された配線パターンを評価して決定する手順について説明する。
 図7は、本発明の表示ユニット上に設置された導電性フィルムの配線パターンの配線の視認性の評価方法の一例を示すフローチャートである。
 本発明の表示ユニット上の導電性フィルムの配線の視認性の評価方法は、予め、ホワイトバランスを調整し、かつ定量化のための撮像に適した画像のダイナミックレンジを設定しておき、表示装置の所定の表示ユニット上に設置された導電性フィルムの配線パターンを撮像して配線の反射画像(画像データ(反射率を表す撮像信号値))を取得し、取得された配線の撮像画像から表示ユニットの表面特性に依存するオフセット値を求め、好ましくは配線の反射特性に依存するコントラスト値も求め、求めたオフセット値及びコントラスト値を考慮して、画像の定量化、即ち、配線の撮像画像の画像データに対して高速フーリエ変換(FFT)を用いた周波数解析を行い、周波数解析により得られたスペクトルピークの第1のピーク周波数及び第1のピーク強度を算出し、算出された第1のピーク周波数及び第1のピーク強度に人間の視覚応答特性を所定の観察距離に対して作用させてそれぞれ重み付けされた第2のピーク周波数及び第2のピーク強度を得、得られた全ての第2のピーク周波数に対する第2のピーク強度の総和を求めて、配線の視認性の評価をするための配線の視認性の定量値を算出し、算出された定量値が予め設定された条件を満たす配線パターンを、配線が視認されないように最適化された配線パターンとして評価し、決定するものである。この本発明法では、スペクトルピークについては一般的にFFTが利用されるが、利用方法によっては、対象物の周波数/強度が大きく変化するため、以下の手順を規定している。
 即ち、本発明においては、導電性フィルムの配線の反射率及び背景となる液晶パネル等の表示ユニットの特性を定量値に反映させ、撮像した画像を入力とすることで、実物サンプルでも配線視認性も定量化することができる。したがって、本発明においては、導電性フィルムを周辺部材と組み合わせたタッチパネルモジュールやディスプレイ上に設置された最終製品形態でも定量化が可能である。
 具体的には、好ましくは、導電性フィルムの配線の反射率を基にコントラスト値を定義し、既定のコントラスト値が収まる画像のダイナミックレンジを決め、その画像のダイナミックレンジの画像データ(撮像信号値)から定量値を出すこと、及び、その際に、表示ユニット上の導電性フィルム配線パターンの配線のないベタ領域の反射率を表す画像データをオフセット値として設けた上で、画像全体の平均明度が考慮された人間の視覚感度関数(VTF)を使うこと、で実現している。
 本発明法においては、まず、手順1として、配線パターンの配線の画像(画像データ(撮像信号値))の取得を行う。即ち、図7に示すように、ステップS10において、図6に示す表示装置40の表示ユニット30上に設置(重畳)された導電性フィルム11を撮影して、即ち導電性フィルム11の配線パターン24の配線(金属細線14)(図3参照)の画像を撮影して取得する。この際、導電性フィルム11が設置された表示ユニット30は、非点灯時にも撮影しておく必要がある。
 この時、本発明においては、図8に示すように、表示ユニット30上に重畳された導電性フィルム11を撮影サンプルとする時、撮影サンプルに対して入射角度45°で光源からの光を当て、正面にカメラを配置する撮影光学系によって、撮影サンプルから反射する光を正面からカメラで受光し、撮影サンプルを正面からカメラで撮影する。
 本発明において用いられる光源、カメラ及びレンズは、配線の視認性の定量値を算出するのに必要となる配線のコントラスト値及びベタ領域のオフセット値を求めることができる画像を撮影できれば、どのようなものであっても良いが、以下のようなものを用いるのが好ましい。
 本発明に用いられるカメラとしては、例えば、解像度1392×1040のモノクロカメラを用いるのが好ましく、例えば、日本ローパー社製のMonochrome QICAM Cooledなどを用いることができる。
 本発明に用いられるレンズとしては、例えば、実視野35.2mm、被写界深度±16mm at F10のテレセンレンズを用いるのが好ましく、例えば、エドモンド社製のテレセントリックレンズ0.18Xなどを用いることができる。
 本発明に用いられる光源としては、例えば、ハロゲン光源等を用いることができ、一定光量を維持できるフィードバック付ハロゲン光源を用いるのが好ましく、例えば、林時計工業社製のLA-150FBUなどを用いることができる。
 本発明において用いられる撮影環境としては、導電性フィルム11が設置された表示ユニット30の非点灯時にも、導電性フィルム11の配線パターン24の配線(金属細線14)の視認性を評価する必要があるので、暗室環境とするのが好ましく、暗室環境で光源から入射角度45°で光を当てて正面から撮像するのが良い。
 また、本発明において用いられる撮影条件としては、レンズの絞りとピントを調整するのが好ましく、例えば、深度計を使用して被写界深度が10mmとなるようにレンズの絞りとピントを調整するのが良い。
 なお、ステップS10の配線の画像の撮影に先立って、ホワイトバランスの調整及び撮影(画像定量化)のための画像のダイナミックレンジを設定する事前ステップを行っておくのが好ましい。
 この事前ステップにおいては、まず、基準となる白及び黒をサンプルとして、図8に示す撮像光学系によって撮像し、ホワイトバランスの調整を行う。即ち、基準となる白及び黒を撮像して、基準となる白撮影時の露光時間Exw(Extime_white)と信号値Iw(I_white)、及び基準となる黒撮影時の露光時間Exb(Extime_black)と信号値Ib(I_black)を取得する。
 本発明においては、基準となる白として、基準白板、例えば、X-rite社のマクベスチャート(ホワイトバランスカード(White Balance Card)、カラーチェッカー(ColorChecker)など)を用いることができ、基準となる黒として、例えば、LG Display社の液晶パネルLP101WX1(SL)(N3)などの表示パネルの配線の無いベタ領域を用いることができる。
 図9(A)に示すように、こうして得られた単位露光時間当たりの基準となる黒及び白の信号値Ib/Exb及びIw/Exwをそれぞれ0及び100として規格化する。
 この時の規格化値1、即ち、単位露光時間当たりの信号値の軸(信号値を露光時間で割った軸 I/ms)、即ちコントラスト軸において、基準となる黒と白との差を100とした時の1.0の値を、例えば、撮影画像の画像データを8ビットで表す時、画像のダイナミックレンジの上限値(最大値)255とし、撮像信号値(画像データ)の出力が無い時(信号なし、例えば、カメラのレンズに蓋をした時)の値を下限値(最小値)0とする範囲を定量化画像の信号値(画像データ)とする。即ち、図9(A)に示すように、定量化画像の信号値(画像データ)は、画像のダイナミックレンジとして、信号なしの0と、基準となる黒及び白の差を100とする時の1.0に相当する255との範囲に設定される。なお、本発明においては、配線の反射強度は、上述の基準白板に比べて非常に小さい為、基準となる反射率の尺度で、1/100の範囲で十分であると言える。
 換言すれば、図9(B)に示すように、マクベスチャートの白がXYZ表色系の視感反射率Yが90%(Y=90%)であること、及び図8に示す撮像光学系において撮像された上述した液晶パネルLP101WX1(SL)(N3)の視感反射率Yが0.09%(Y=0.09%)であったことから、視感反射率Yが0.9%(Y=0.9%)((90-0.09)/100=0.8991≒0.9)である時に、定量化画像の信号値(画像データ)が255となるように変換した画像で定量化することができる。
 即ち、図9(B)に示すように、視感反射率Yは、図9(A)に示す単位露光時間当たりの撮像信号値の1次関数(線型)であるので、基準となる黒及び白を撮像した時のそれぞれの黒及び白の反射率0.09%及び90%を、それぞれ0及び100として規格化した時の規格化値1は、反射率0.9%となるので、図9(B)に示すように、定量化画像の信号値のダイナミックレンジは、信号なしの0と、反射率0.9%に相当する255の範囲に設定される。
 以上から、図9(A)に示す単位露光時間当たりの信号値、即ち撮像信号値(画像データ)は、図9(B)に示す線型関数によって、反射率(視感反射率Y)に置き換えることができる。以下では、反射画像の撮像信号値(画像データ)で説明するが、反射率を表すものであることは言うまでもない。
 次に、ステップS12において、ステップS10で表示ユニット上30に重畳された導電性フィルム11を撮影した画像、即ち撮影された導電性フィルム11の配線パターン24の配線の画像から、オフセット値、好ましくは更にコントラスト値を求める。
 本発明において求められるオフセット値及びコントラスト値は、配線(金属細線14)の反射率が、収まる、即ち、上限値以下となるように、画像のダイナミックレンジが設定されているので、表示ユニット30に重畳された導電性フィルム11の配線パターン24を撮像した時に得られる画像データ(撮像信号値)は、図10に示すように、画像のダイナミックレンジの0-255の撮像信号値(画像データ)の範囲において、配線の無いベタ領域の0より大きい所定の撮像信号値と、配線(金属細線14)の255に近い所定の撮像信号値とを交互に繰り返すパターンとなる。
 本発明では、図10に示す上側の配線の撮像信号値と下側の配線の無いベタ領域の撮像信号値との差、即ち、繰り返すパターンの上限値と下限値との差を配線コントラスト、又は単にコントラストとし、下側の配線の無いベタ領域の撮像信号値、即ち、繰り返すパターンの下限値をオフセットとしている。
 ここで、配線コントラストは、撮影画像(実物サンプルの画像、シミュレーション画像)の入力パラメータであり、画像の定量化には直接使用されるものではない。
 この時、図10に示すグラフでは、配線コントラストは、0-255の範囲の撮像信号値(画像データ)で与えられているが、コントラスト値は、図9(A)に示すように、0-255の範囲の撮像信号値(画像データ)の軸を上述のコントラスト軸に変換(規格化)した値として、即ち、単位露光時間当たりの基準となる黒及び白の撮像信号値Ib/Exb及びIw/Exwがそれぞれ0及び100となるように規格化(変換)した値として定義される。即ち、コントラスト値は、上述したように、基準となる黒としての、導電性フィルム11自体の配線パターン24の配線の無いベタ領域の反射率を0とし、基準となる白としての白板、例えば、マクベスチャート(x-rite社製 ColorChecker White Balance Cardを使用)に入射角度45°で光を当てて正面から撮像した時の反射率を100とする基準となる反射率の値を採用する時の、配線パターン24のベタ領域と配線の反射率の差によって定義される。
 白板に光を当てる光源装置は、例えば、上述したように、ハロゲン光源等を用いることができ、一定光量を維持できるフィードバック付ハロゲン光源装置、例えばHAYASHI社製LA-150FBUを使用するのが好ましい。
 なお、実施例において後述するが、実物サンプル(視認性OK)のコントラスト値は0.50であった。
 また、この場合には、上述したように、定量化に用いる画像のダイナミックレンジ(0-255)は、基準とした反射率の値で「1.0」が収まる範囲であれば十分である。
 また、図10に示すグラフでは、オフセットは、0-255の範囲の撮像信号値(画像データ)で与えられているが、オフセット値は、撮像信号値(画像データ)の尺度を、0-255の範囲から0―100の範囲に変換した値として定義される。即ち、オフセット値は、画像のダイナミックレンジ(例えば、上述の0~255の範囲)を、画像上の(撮像信号値(画像データ)における)黒を0、白を100として0~100の範囲とした時の、非点灯時の表示ユニット30上に重畳された配線パターン24のベタ領域の反射率によって定義される。
 なお、実施例において後述するが、実物サンプル(視認性OK)を撮像したときのオフセットは10であり、使用した背景の液晶パネルの型番は、上述したように、LG Display社製の「LP101WX1」である。
 次に、ステップS14において、ステップS10で表示ユニット上30に重畳された導電性フィルム11を撮影した画像、即ち撮影された導電性フィルム11の配線パターン24の配線の画像から、ステップS12で求められたコントラスト値を考慮して、表示ユニット上30に重畳された導電性フィルム11の配線パターン24の配線の画像の画像データを決める。即ち、上述したように、基準となる規格化された反射率の範囲に基づいて、規定のコントラスト値が収まる画像のダイナミックレンジを決め、そのダイナミックレンジの画像を後述する配線の視認性の定量値を算出するための定量化画像とし、その画像データ(定量化画像の信号値)とする。例えば、基準となる規格化された反射率(0-100)の1.0の範囲を画像のダイナミックレンジ(0-255)と決めて、このダイナミックレンジの定量化画像を用いて後述する配線の視認性の定量値を算出する。
 ここで、導電性フィルム11の配線パターン24は、例えば、図1及び図11(A)に示すように、配線となる金属細線14が水平線に対して所定角度の角度傾いた菱形パターンとすることができるが、上述したように、配線パターンの開口の形状は、どのようなものであっても良く、菱形パターン自体が所定角度傾斜していても良いし、また、例えば、後述する図11(B)及び図11(C)に示すような正六角形や正方格子であっても良く、正方格子も、所定角度傾いた正方格子であっても良いのはもちろんである。
 次に、手順2として、手順1で取得した配線パターン24の配線の画像の画像データに対して、2次元高速フーリエ変換(2DFFT)を行う。即ち、具体的には、図7に示すように、ステップS16において、ステップS14で作成した配線パターン24の配線の画像の画像データに対して2DFFT処理を行い、配線パターン24の配線の画像の画像データの2次元フーリエスペクトルの複数のスペクトルピークの第1のピーク周波数及び第1のピーク強度を算出する。ここでは、ピーク強度は、絶対値として取り扱う。
 ここで、配線パターン24の配線の画像の画像データの2次元フーリエスペクトルの強度特性を表すスペクトルピークの2次元周波数座標上の位置、即ちピーク位置がピーク周波数を表し、そのピーク位置における2次元フーリエスペクトルの強度がピーク強度となる。
 ここでは、配線パターン24の各スペクトルピークのピークの周波数及び強度は、以下のようにして算出して取得する。
 まず、ピーク周波数の取得において、ピークの算出には、配線パターン24の基本周波数から周波数ピークを求める。これは、2DFFT処理を行う配線の画像の画像データは離散値であるため、ピーク周波数が、画像サイズの逆数に依存してしまうからである。周波数ピーク位置は、独立した2次元基本周波数ベクトル成分(例えば、周波数座標をfxfy座標とすると、fx方向及びfy方向の2つのベクトル成分)を元に組み合わせて表すことができる。したがって、当然ながら、得られるピーク位置は格子状となる。即ち、配線パターン24のスペクトルピークの周波数座標fxfy上の位置、即ちピーク位置は、パターンピッチの逆数(1/p(pitch)を格子間隔とする周波数座標fxfy上の格子状点の位置として与えられる。
 一方、ピーク強度の取得においては、上記のピーク周波数の取得においてピーク位置が求まるため、ピーク位置が持つ2次元フーリエスペクトルの強度(絶対値)を取得する。その際、デジタルデータをFFT処理しているので、ピーク位置が複数の画素(ピクセル)に跨るケースがある。したがって、ピーク位置に存在する強度を取得する際には、ピーク位置周辺の複数の画素を含む領域内の複数の画素のスペクトル強度が上位から複数点、例えば、7×7画素の領域内の画素のスペクトル強度が上位から5点の強度(絶対値)の合計値をピーク強度とするのが好ましい。
 ここで、得られたピーク強度は、画像面積(画像サイズ)で規格化するのが好ましい。上述した例では、8192×8192で規格化しておくのが好ましい(パーセバルの定理)。
 次に、手順3として、第1のピーク周波数及び第1のピーク強度に対して人間の視覚応答特性を作用させる。即ち、具体的には、図7に示すように、ステップS18において、ステップS16で算出した配線パターン24の2次元フーリエスペクトルの第1のピーク周波数及び第1のピーク強度に対して人間の視覚応答特性を所定の観察距離で作用させて、即ち畳み込み積分を行って重み付けを行い、観察距離に対して重み付けされた第2のピーク周波数及び第2のピーク強度を算出する。即ち、第1のピーク周波数・強度に、下記式(1)で示す人間の視覚応答特性の一例を表す視覚伝達関数(VTF;Visual Transfer Function)を畳み込む。なお、ここでも、第1及び第2のピーク強度は、絶対値として取り扱う。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003

 ここで、h(B)は平均明度Bを変数とする補正関数であり、uは空間周波数(cycle/deg)である。
 上記式(1)では、空間周波数u(cycle/deg)は、立体角で定義されているので、長さで定義される空間周波数fr(cycle/mm)を変換するには、Lを観察距離(mm)として、下記変換式(2)によって変換すれば良い。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004

 なお、上記式(2)は、長さで定義される空間周波数fr(cycle/mm)を、立体角で定義される空間周波数u(cycle/deg)に変換する変換式であり、Lは観察距離(mm)である。
 即ち、本発明においては、人間の視覚伝達関数(VTF)は、今河らが参考文献(1)(今河進、日野真、鎰谷賢治、ハーフトーンカラー画像のノイズ評価法、Ricoh Technical Report No.23, SEP, 1997)の(3)式として記載しているDooleyらの提案するVTFの式(Dooly-Shawの粒状性GSの評価式:Dooly-Shaw関数)である下記式(3)の濃度と人の知覚する明るさの差を補正するための項exp(1.8D)を今河らが参考文献(1)で提案している補正関数h(B)に置き換えた式を使用している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005

 ここで、uは空間周波数、WS(u)は、ウィナースペクトラム、VTF(u)は視覚の空間周波数特性である。
 なお、Dooleyらの提案するVTFの式は、参考文献(2)(R.P.Dooley, R.Shaw: Noise Perception in Electrophotography, J.Appl.Photogr.Eng., 5, 4 (1979), pp.190-196.)に記載されている。
 ここで、具体的には、Dooleyらの提案する上記式(3)は、参考文献(3)(カラー電子写真システムのシミュレーションによる画像評価技術、http://www.konicaminolta.jp/about/research/technology_report/2008/pdf/introduce_003.pdf)等を参照することにより、下記式(4)で表すことができるので、上記式(3)のexp(1.8D)に相当する5.05の部分に補正関数h(B)を導入することになる。なお、補正関数h(B)は、上記式(3)のDooly-Shawの評価式における平均濃度(D)に対する補正関数exp(1.8D)と同様に、平均明度Bが異なる場合でも上記式(1)が成り立つよう補正するための関数である。
 こうして、上記式(1)を得ることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
 なお、補正関数h(B)については、例えば、今河らが参考文献(1)の式(5)及び表1に提案しているVTF1カーブに記載のパラメータt及びtを用いた下記式(5)で示す補正関数h(B)を使用することができる。
 したがって、上記式(1)は、下記式(6)として表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
 本発明においては、補正関数h(B)は、表示ユニット30、即ちディスプレイが非点灯状態における情報を意味する。ここで用いる平均明度Bは、0-255で表される階調画像データ(信号値:0-255)を0-100に規格化後の画像データの平均値とすることができる。
 即ち、平均明度Bは、下記式で求められる。
   平均明度B=平均画像データ×100/255
 なお、上記式(6)の後半のexp(-0.138u)・(1-exp(-0.1u))の部分は、配線パターンの空間周波数特性定量化部分と呼ぶことができる。
 以上から、本発明においては、視覚伝達関数を畳み込む場合に、上記式(6)に示す視覚伝達関数を用いているので、本発明で得られる配線の視認性の定量値は、非点灯のディスプレイの光学情報を盛り込んだ定量値になっていることが分かる。
 なお、本発明において、視覚伝達関数を畳み込む場合、観察距離Lを所定距離にして畳み込み積分を行うが、例えば、観察距離Lを300mmで定量化する場合には、空間周波数fr(cycle/mm)から空間周波数u(cycle/deg)への変換式である上記式(2)は、下記式(7)として表すことができる。
  u=300・π・fr/180            …(7)
 こうして、ステップS18では、ステップS16で得られた第1のピーク周波数及び第1のピーク強度に上記式(1)又は(6)に示す人間の視覚伝達関数(VTF)を畳み込むことにより、重み付けされた第2のピーク周波数及び第2のピーク強度を算出することができる。
 次に、手順4として、配線の視認性の定量値を求め、この定量値に基づいて配線パターンの評価を行う。具体的には、まず、図7に示すように、ステップS20において、ステップS18で算出された全ての第2のピーク周波数における第2のピーク強度を加算して総和を求め、表示ユニット30上の配線パターン24の配線の視認性の定量値を求める。
 次に、図7に示すように、ステップS22において、こうしてステップS20で求められた配線の視認性の定量値が所定値以下、好ましくは16以下、より好ましくは11以下である表示装置の表示ユニット30上に設置された導電性フィルム11の配線の視認性を適切であると評価する。即ち、こうして求められた当該配線パターン24の配線の視認性の定量値が、所定値以下、好ましくは16以下、より好ましくは11以下であれば、当該配線パターン24は、表示ユニット30に対して本発明の導電性フィルム11の最適化された配線パターン24であると評価し、表示ユニット30に対して最適化された配線パターン24として設定し、本発明の導電性フィルム11であるとして評価する。
 なお、本発明において求められる配線の視認性の定量値の数値は、同一の表示ユニット30上に同一の導電性フィルム11が設置された場合であっても、基準となる黒及び白を撮影して得られる黒及び白の基準の反射率の規格化、黒及び白の基準の規格化された反射率に基づくコントラスト値の定義、コントラスト値に基づく画像のダイナミックレンジの設定、及び画像のダイナミックレンジに基づくオフセット値の定義に応じて変わるが、これらの規格化、定義及び設定が同一に行われた場合に、同一の表示ユニット30上に同一の導電性フィルム11が設置された場合の配線の視認性の定量値の数値が同一となるのであれば、これらの規格化、定義及び設定は、上述の本発明の評価方法の趣旨を逸脱しない限り、どのように行っても良い。
 上述した本発明の評価方法の実施形態における如く、黒及び白の基準の反射率の規格化が0-100であり、コントラスト値が規格化された反射率の範囲0-100においてベタ領域と配線の反射率の差として定義され、画像のダイナミックレンジが反射率の規格化の値1.0が上限値となるように設定され、オフセット値が画像のダイナミックレンジ0-255内のベタ領域の信号値を0-100で規格化した時の非点灯時の表示ユニット上に重畳された配線パターンのベタ領域の反射率を表す画像データとして定義される時には、配線の視認性の定量値は、16以下が好ましく、より好ましくは11以下である。
 もちろん、配線パターン24の金属細線14の線幅や、開口部22の形状やそのサイズ(ピッチや角度)や、2つの導電層の配線パターンの位相角(回転角、ズレ角)等に応じて、複数の最適化された配線パターン24が得られるが、配線の視認性の定量値が小さいものが最良の配線パターン24となり、複数の最適化された配線パターン24には序列を付けることもできる。
 こうして、本発明の導電性フィルムの配線評価方法は終了し、表示装置の表示ユニットのBMパターンに重畳しても配線の視認が防止又は抑止され、異なる解像度の表示装置に対しても、また、配線の視認性に優れた、最適化された配線パターンを持つ本発明の導電性フィルムを作製することができる。
 また、上述した本発明の導電性フィルムは、連続した金属細線からなるメッシュ状配線パターンを持つものであるが、本発明はこれに限定されず、上述したように、表示装置の表示ユニット上に設置された状態で、本発明の評価基準を満たすものであれば、如何なるパターン形状のメッシュ状配線パターンを持つ導電性フィルムであっても良い。
 以下に、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。
 図11(A)及び(B)に示す菱形及び正六角形の種々のパターン形状を持ち(開口部22の形状及びサイズ(ピッチ)が異なり)、金属細線14の線幅が異なり、コントラスト値が異なる多数の配線パターン24を表面特性の異なる表示ユニット30に重畳して表示ユニットに依存するオフセット値が異なる場合について、シミュレーションサンプル及び実サンプルで、配線パターン24と表示ユニット30とを重畳し、表示ユニット30に重畳された配線パターン24を撮影して、配線の視認性の定量値を求めると共に、3名の研究員が、表示ユニット30上に重畳された状態における導電性フィルム11の配線パターン24の配線の視認性を目視で官能評価した。
 本実施例においては、光源として林時計工業社製のLA-150FBUを用い、カメラとして、日本ローパー社製のMonochrome QICAM Cooledを用い、レンズとして、エドモンド社製のテレセントリックレンズ0.18Xを用い、図8に示す撮影光学系によって撮影を行った。
 また、表示ユニット30の実サンプルとして、LG Display社製の液晶パネル「LP101WX1」を用いた。
 その結果を表1~表4に示す。
 ここで、官能評価結果は、A,B及びCの3段階で行い、導電性フィルム11の配線パターン24の配線も、粒状ノイズも全く視認されない場合には、Aと評価し、配線パターン24の配線及び粒状ノイズのいずれかがわずかに視認されるが、ほとんど気にならない場合には、Bと評価し、配線パターン24の配線及び粒状ノイズのいずれかが視認される場合には、Cと評価した。
 なお、表1及び表2は、配線パターン24がそれぞれ菱形パターンであり、それぞれ配線パターン24のピッチ、線幅、コントラスト値、オフセット値の異なる配線パターンであり、配線パターン24のピッチが156μm、250μm、236μm及び300μmであり、配線パターン24の金属細線14の線幅が2μm、4μm及び6μmであり、配線のコントラスト値が0.25、0.50及び0.75であり、オフセット値が10及び20である場合の実施例及び比較例を示すものである。
 ここで、表1及び表2に示す実施例及び比較例は、いずれも配線パターン24の開口部22の形態が菱形である図11(A)に示す菱形パターンであり、図11(D)に拡大して示す開口部22の菱形の1辺の長さをピッチpとする配線パターン24である。
 なお、表1は、配線パターン24のオフセット値が10である場合の実施例及び比較例を示し、表2は、配線パターン24のオフセット値が20である場合の実施例及び比較例を示す。
 なお、表3及び表4は、配線パターン24がそれぞれ正六角形パターンであり、それぞれ配線パターン24のピッチ、線幅、コントラスト値、オフセット値の異なる配線パターンであり、配線パターン24のピッチが128μm、150μm及び200μmであり、配線パターン24の金属細線14の線幅が2μm及び4μmであり、配線のコントラスト値が0.25、0.50及び0.75であり、オフセット値が10及び20である場合の実施例及び比較例を示すものである。
 ここで、表3及び表4に示す実施例及び比較例は、いずれも配線パターン24の開口部22の形態が正六角形である図11(B)に示す正六角形パターンであり、図11(E)に拡大して示す開口部22の正六角形の1辺の長さをピッチpとする配線パターン24である。
 なお、表3は、配線パターン24のオフセット値が10である場合の実施例及び比較例を示し、表4は、配線パターン24のオフセット値が20である場合の実施例及び比較例を示す。
 ここで、全ての実施例及び比較例は、配線パターンのシミュレーション画像を定量化して定量値を求めるとともに、官能評価を行ったものである。この中で、菱形パターンの実施例、6、21及び25は、配線の視認性がOKである(配線も粒状ノイズも視認されない)と確認された実物サンプルに対応する配線パターンのシミュレーション画像を定量化して定量値を求めるとともに、官能評価を行ったものである。
 したがって、これらの結果から、本発明の配線の視認性の評価方法における定量化方法により、シミュレーションと実物サンプルで視認性について対応がとれるという知見を得ることができた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
 以上の表1~表4から、配線パターンがどのようなパターン、すなわちその金属細線の線幅や、開口部の形状やそのサイズ(ピッチ)や、コントラスト値やオフセット値等がどのようなものであっても、配線の視認性の定量値が、11以下であれば、いずれの実施例においても、配線や粒状ノイズが視認されないレベルAである目視評価であり、11超、16以下であれば、配線や粒状ノイズが殆ど視認されないし、視認されても殆ど気にならないレベルBである目視評価であり、16超では、配線や粒状ノイズが視認されるレベルCである目視評価であることが分かる。
 以上から、上記の配線の視認性の定量値が、上記範囲を満足する配線パターンを持つ本発明の導電性フィルムは、ディスプレイの表面特性が異なっていても、配線や粒状ノイズの視認を防止、又は抑止でき、視認性を大幅に向上させることができる。
 以上から、本発明の効果は明らかである。
 なお、本発明では、上述した実施例のように、予め、種々のパターン形状の配線パターンを準備しておいて、本発明の評価方法によって最適化された配線パターンを持つ導電性フィルムを決定することができるが、1つの配線パターンの配線の視認性の定量値が、所定値以上である場合には、配線パターンの配線の画像の画像データを新たな配線パターンの配線の画像の画像データに更新して、上述した本発明の評価方法を適用して配線の視認性の定量値を求めることを繰り返して、最適化された配線パターンを持つ導電性フィルムを決定することもできる。
 ここで、更新される新たな配線パターンは、予め準備されたものであっても、新たに作成されたものであっても良い。なお、新たに作成され場合には、配線パターンの配線の画像の画像データの回転角度、ピッチ、パターン幅のいずれか1つ以上を変化させても良いし、配線パターンの開口部の形状やサイズを変更するようにしても良い。更には、これらにランダム性を持たせても良い。
 以上に、本発明に係る導電性フィルム、それを備える表示装置及び導電性フィルムの評価方法について種々の実施形態及び実施例を挙げて説明したが、本発明は、上述の実施形態及び実施例に限定されず、本発明の要旨を逸脱しないかぎり、種々の改良や設計の変更を行っても良いことはもちろんである。
 
 
10、11、11A 導電性フィルム
12 透明基体
14 金属製の細線(金属細線)
16、16a、16b 導電部
18、18a、18b 接着層
20、20a、20b 保護層
21 メッシュ状配線
22 開口部
24 配線パターン
26 ダミー電極部
28、28a、28b 導電層
30 表示ユニット
32、32r、32g、32b 画素
34 ブラックマトリクス(BM)
38 BMパターン
40 表示装置
44 タッチパネル
 
 
 
 
 
 
 

Claims (19)

  1.  表示ユニットと、
     この表示ユニット上に設置される導電性フィルムとを備える表示装置であって、
     前記導電性フィルムは、
     透明基体と、該透明基体の少なくとも一方の面に形成され、複数の金属細線からなる導電部と、を有し、
     前記導電部は、前記複数の金属細線によりメッシュ状に形成された、複数の開口部を配列した配線からなる配線パターンを有し、
     前記配線パターンは、前記表示ユニットに重畳されており、
     前記表示ユニットに重畳された前記導電性フィルムの前記配線パターンの前記配線の無いベタ領域及び白板に入射角度45°でそれぞれ光を当てて正面からそれぞれ基準となる黒及び白を撮像した時のそれぞれの反射率を黒及び白の基準の反射率として採用され、撮像のための画像のダイナミックレンジが所定の範囲に設定されている時の、非点灯時の前記表示ユニット上に重畳された前記配線パターンの前記ベタ領域の反射率を表す画像データをオフセット値と定義して、前記表示ユニット上に重畳された前記導電性フィルムに入射角度45°で光を当てて正面から撮像して得られた前記配線パターンの前記配線の画像の画像データの2次元フーリエスペクトルの複数のスペクトルピークの第1のピーク周波数及び第1のピーク強度に、前記配線の画像から求められた前記オフセット値を考慮した人間の視覚応答特性を作用させて得られた、全ての第2のピーク周波数における第2のピーク強度の総和である前記配線の視認性の定量値が、所定値以下であることを特徴とする表示装置。
  2.  前記ベタ領域と前記配線の反射率の差をコントラスト値と定義する時、前記画像のダイナミックレンジは、前記黒及び白の基準の反射率及び前記コントラスト値に基づいて前記所定の範囲に設定される請求項1に記載の表示装置。
  3.  前記コントラスト値及び前記オフセット値は、前記表示ユニット上に重畳された前記配線パターンの前記配線の画像を撮影した撮像画像から求められたものであり、
     前記画像のダイナミックレンジは、前記黒及び白の基準の反射率に基づいて前記コントラスト値を含む既定のコントラストが収まる所定の反射率の範囲に決められたものであり、
     前記配線パターンの前記配線の画像の画像データは、前記画像のダイナミックレンジ内の画像データとなるように、前記表示ユニット上に重畳された前記配線パターンの前記配線の画像を撮影した撮像画像から求められたものであり、かつ、前記配線の視認性の定量値を求めるための前記画像のダイナミックレンジの画像データである請求項2に記載の表示装置。
  4.  前記黒及び白の基準の反射率を、反射率の規格化値として、それぞれ0及び100に設定し、
     前記画像のダイナミックレンジを、前記画像データの出力が無い時を0、前記反射率の規格値1.0を前記画像データの上限値255として規格化して設定し、
     前記オフセット値として、前記画像データの0-255のダイナミックレンジを0-100に規格化した時の前記ベタ領域の画像データの規格化値を求め、
     前記コントラスト値として、前記ベタ領域と前記配線との前記画像データの差を前記反射率の規格化値に変換して求めた時に、
     前記所定値は、16であり、前記配線の視認性の定量値は、16以下である請求項2又は3に記載の表示装置。
  5.  さらに、前記導電性フィルムの表面側からの接触位置又は近接位置を検出する検出制御部を備え、前記導電性フィルムと前記検出制御部とは、タッチパネルセンサとして機能する請求項1~4のいずれか1項に記載の表示装置。
  6.  前記所定値は、11であり、前記配線の視認性の定量値が、11以下である請求項1~5のいずれか1項に記載の表示装置。
  7.  前記第2のピーク周波数及び前記第2のピーク強度は、前記視覚応答特性として視覚伝達関数を畳み込み積分で重み付けを行うことによって求められる請求項1~6のいずれか1項に記載の表示装置。
  8.  前記視覚伝達関数は、ドゥーリー・ショー(Dooly-Shaw)関数に明度成分に対する補正関数を導入した評価関数である請求項7に記載の表示装置。
  9.  前記視覚伝達関数は、下記式(1)で与えられる関数VTFで表される請求項8に記載の表示装置。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001

     ここで、h(B)は、平均明度Bを変数とする補正関数であり、uは、空間周波数(cycle/deg)である。
  10.  表示装置の表示ユニット上に設置される導電性フィルムであって、
     透明基体と、該透明基体の少なくとも一方の面に形成され、複数の金属細線からなる導電部と、を有し、
     前記導電部は、前記複数の金属細線によりメッシュ状に形成された、複数の開口部を配列した配線からなる配線パターンを有し、
     前記配線パターンは、前記表示ユニットに重畳されており、
     前記表示ユニットに重畳された前記導電性フィルムの前記配線パターンの前記配線の無いベタ領域の及び白板に入射角度45°でそれぞれ光を当てて正面からそれぞれ基準となる黒及び白を撮像した時のそれぞれの反射率を黒及び白の基準の反射率として採用され、撮像のための画像のダイナミックレンジが所定の範囲に設定されている時の、非点灯時の前記表示ユニット上に重畳された前記配線パターンの前記ベタ領域の反射率を表す画像データをオフセット値と定義して、前記表示ユニット上に重畳された前記導電性フィルムに入射角度45°で光を当てて正面から撮像して得られた前記配線パターンの前記配線の画像の画像データの2次元フーリエスペクトルの複数のスペクトルピークの第1のピーク周波数及び第1のピーク強度に、前記配線の画像から求められた前記オフセット値を考慮した人間の視覚応答特性を作用させて得られた、全ての第2のピーク周波数における第2のピーク強度の総和である前記配線の視認性の定量値が、所定値以下であることを特徴とする導電性フィルム。
  11.  前記ベタ領域と前記配線の反射率の差をコントラスト値と定義する時、前記画像のダイナミックレンジは、前記黒及び白の基準の反射率及び前記コントラスト値に基づいて前記所定の範囲に設定される請求項10に記載の導電性フィルム。
  12.  前記コントラスト値及び前記オフセット値は、前記表示ユニット上に重畳された前記配線パターンの前記配線の画像を撮影した撮像画像から求められたものであり、
     前記画像のダイナミックレンジは、前記黒及び白の基準の反射率に基づいて前記コントラスト値を含む既定のコントラストが収まる所定の反射率の範囲に決められたものであり、
     前記配線パターンの前記配線の画像の画像データは、前記画像のダイナミックレンジ内の画像データとなるように、前記表示ユニット上に重畳された前記配線パターンの前記配線の画像を撮影した撮像画像から求められたものであり、かつ、前記配線の視認性の定量値を求めるための前記画像のダイナミックレンジの画像データである請求項11に記載の導電性フィルム。
  13.  前記黒及び白の基準の反射率を、反射率の規格化値として、それぞれ0及び100に設定し、
     前記画像のダイナミックレンジを、前記画像データの出力が無い時を0、前記反射率の規格値1.0を前記画像データの上限値255として規格化して設定し、
     前記オフセット値として、前記画像データの0-255のダイナミックレンジを0-100に規格化した時の前記ベタ領域の画像データの規格化値を求め、
     前記コントラスト値として、前記ベタ領域と前記配線との前記画像データの差を前記反射率の規格化値に変換して求めた時に、
     前記所定値は、16であり、前記配線の視認性の定量値は、16以下である請求項11又は12に記載の導電性フィルム。
  14.  前記所定値は、11であり、前記配線の視認性の定量値が、11以下である請求項10~13のいずれか1項に記載の導電性フィルム。
  15.  表示装置の表示ユニット上に設置され、複数の金属細線によりメッシュ状に形成された、複数の開口部を配列した配線の配線パターンを有する導電性フィルムの配線の視認性の評価方法であって、
     前記表示ユニットに重畳された前記導電性フィルムの前記配線パターンの前記配線の無いベタ領域及び白板に入射角度45°でそれぞれ光を当てて正面からそれぞれ基準となる黒及び白を撮像した時のそれぞれの反射率を黒及び白の基準の反射率として採用され、撮像のための画像のダイナミックレンジが所定の範囲に設定されている時の、非点灯時の前記表示ユニット上に重畳された前記配線パターンの前記ベタ領域の反射率を表す画像データをオフセット値と定義して、
     前記表示ユニット上に重畳された前記導電性フィルムに入射角度45°で光を当てて正面から撮像して得られた前記配線パターンの前記配線の撮像画像から前記オフセット値を求め、
     前記画像のダイナミックレンジにおける前記表示ユニット上に重畳された前記配線パターンの前記配線の前記撮像画像の画像データを決め、
     決められた前記配線の前記撮像画像の画像データに対して2次元フーリエ変換を行い、前記配線の前記撮像画像の画像データの2次元フーリエスペクトルの複数のスペクトルピークの第1のピーク周波数及び第1のピーク強度を算出し、
     こうして算出された前記配線パターンの前記第1のピーク周波数及び前記第1のピーク強度に、前記配線の画像から求められた前記オフセット値を考慮した人間の視覚応答特性を観察距離に応じて作用させてそれぞれ第2のピーク周波数及び第2のピーク強度を算出し、
     こうして算出された全ての前記第2のピーク周波数における前記第2のピーク強度の総和を求めて、この総和を前記配線の視認性の定量値とし、
     こうして求めた前記配線の視認性の定量値が所定値以下である前記表示装置の前記表示ユニット上に設置された前記導電性フィルムの前記配線の視認性を評価することを特徴とする配線の視認性の評価方法。
  16.  前記ベタ領域と前記配線の反射率の差をコントラスト値と定義する時、前記画像のダイナミックレンジは、前記黒及び白の基準の反射率及び前記コントラスト値に基づいて前記所定の範囲に設定される請求項15に記載の配線の視認性の評価方法。
  17.  前記コントラスト値及び前記オフセット値は、前記表示ユニット上に重畳された前記配線パターンの前記配線の画像を撮影した撮像画像から求められたものであり、
     前記画像のダイナミックレンジは、前記黒及び白の基準の反射率に基づいて前記コントラスト値を含む既定のコントラストが収まる所定の反射率の範囲に決められたものであり、
     前記配線パターンの前記配線の画像の画像データは、前記画像のダイナミックレンジ内の画像データとなるように、前記表示ユニット上に重畳された前記配線パターンの前記配線の画像を撮影した撮像画像から求められたものであり、かつ、前記配線の視認性の定量値を求めるための前記画像のダイナミックレンジの画像データである請求項16に記載の配線の視認性の評価方法。
  18.  前記黒及び白の基準の反射率を、反射率の規格化値として、それぞれ0及び100に設定し、
     前記画像のダイナミックレンジを、前記画像データの出力が無い時を0、前記反射率の規格値1.0を前記画像データの上限値255として規格化して設定し、
     前記オフセット値として、前記画像データの0-255のダイナミックレンジを0-100に規格化した時の前記ベタ領域の画像データの規格化値を求め、
     前記コントラスト値として、前記ベタ領域と前記配線との前記画像データの差を前記反射率の規格化値に変換して求めた時に、
     前記所定値は、16であり、前記配線の視認性の定量値は、16以下である請求項16又は17に記載の配線の視認性の評価方法。
  19.  前記所定値は、11であり、前記配線の視認性の定量値が、11以下である請求項15~18のいずれか1項に記載の配線の視認性の評価方法。
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