JP6477079B2 - Touch panel sensor, touch panel device, and display device - Google Patents
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本発明は、電極を有したタッチパネルセンサ、タッチパネルセンサを含むタッチパネル装置、並びに、タッチパネルセンサを含む表示装置に関する。 The present invention relates to a touch panel sensor having electrodes, a touch panel device including a touch panel sensor, and a display device including a touch panel sensor.
今日、入力手段として、タッチパネル装置が広く用いられている。タッチパネル装置は、多くの場合、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等の画像表示機構が組み込まれた種々の装置等(例えば、券売機、ATM装置、携帯電話、ゲーム機)に対する入力手段として、画像表示機構とともに用いられている。このような装置において、タッチパネルセンサは画像表示機構の表示面上に配置され、これにより、タッチパネル装置は表示装置に対する極めて直接的な入力を可能にする。タッチパネルセンサのうちの画像表示機構の表示領域に対面する領域は透明になっており、タッチパネルセンサのこの領域が、接触位置(接近位置)を検出し得るアクティブエリアを構成するようになる。 Today, touch panel devices are widely used as input means. In many cases, the touch panel device is used as an input means for various devices including an image display mechanism such as a liquid crystal display or a plasma display (for example, a ticket vending machine, an ATM device, a mobile phone, a game machine) and the image display mechanism. It is used. In such a device, the touch panel sensor is disposed on the display surface of the image display mechanism, and thus the touch panel device enables a very direct input to the display device. An area of the touch panel sensor that faces the display area of the image display mechanism is transparent, and this area of the touch panel sensor constitutes an active area that can detect a contact position (approach position).
タッチパネル装置は、タッチパネルセンサ上への接触位置(接近位置)を検出する原理に基づいて、種々の形式に区別され得る。昨今では、種々の利点から、投影型容量結合方式のタッチパネル装置が普及している。投影型の容量結合方式のタッチパネル装置は、アクティブエリア内に配置された一対の検出電極群を含んでいる。例えば特許文献1に開示されたタッチパネルセンサでは、アクティブエリア内に位置する検出電極が、金属材料からなる導線で形成されている。このタッチパネルセンサでは、金属材料の導電率が高いことから、面抵抗率(単位:Ω/□)を十分小さくすることができる。その一方で、導電性に優れた金属材料は、不透明である。したがって、各検出電極は、多数の開口領域を画成するメッシュパターンにて金属導線を配置してなる導電性メッシュとして、構成され、アクティブエリアでのタッチパネルセンサの可視光透過性を確保している。ただし、このような導電性メッシュは、モアレや濃淡むらといった不具合を引き起こすことが知られている。そして、このような不具合を解消するため、種々の研究が行われてきた。
The touch panel device can be classified into various types based on the principle of detecting a contact position (approach position) on the touch panel sensor. In recent years, a projected capacitive coupling type touch panel device has been widely used due to various advantages. The projected capacitive touch panel device includes a pair of detection electrode groups arranged in an active area. For example, in the touch panel sensor disclosed in
モアレは、明暗の筋模様が視認されるようになる現象であり、導電性メッシュのパターンの規則性(周期性)と、導電性メッシュと重ねられる他の部材のパターンの周期性(例えば、画像表示機構の画素配列の周期性)との干渉によって生じるとされている。このため、一般的には、導電性メッシュの単位格子及び其の配列を周期的なものでは無くしパターンを不規則化することが、モアレの不可視化に有効であるとされてきた。 Moire is a phenomenon in which bright and dark streaks become visible, and the regularity (periodicity) of the pattern of the conductive mesh and the periodicity of the pattern of other members overlaid on the conductive mesh (for example, images) This is caused by interference with the periodicity of the pixel arrangement of the display mechanism. For this reason, in general, it has been considered effective to make the moire invisible by making the unit meshes and their arrangements of the conductive mesh periodic and making the pattern irregular.
一方、濃淡むらは、導電性メッシュの透過光量や導電性メッシュからの外光反射量が面内で不均一となり、明るく観察される部分が局所的に存在するようになる現象である。濃淡むらの発生は、導電性メッシュのパターンの局所的な不均一性が原因であると考えられている。 On the other hand, shading unevenness is a phenomenon in which the amount of light transmitted through the conductive mesh and the amount of external light reflected from the conductive mesh are not uniform within the surface, and a brightly observed portion is locally present. The occurrence of shading unevenness is considered to be caused by local nonuniformity of the pattern of the conductive mesh.
すなわち、モアレの不可視化には、導電性メッシュのパターンの不規則化が有効であり、濃淡むらの不可視化には、導電性メッシュのパターンの規則化が有効である。このため、従来の技術では、モアレ及び濃淡むらの両方に対処できる導電性メッシュは存在しなかった。本発明は、以上の点を考慮してなされたものであり、モアレ及び濃淡むらの両方を目立たなくさせる導電性メッシュを含んだタッチパネルセンサを提供することを目的とする。また、本発明は、このタッチパネルセンサを含むタッチパネル装置及び表示装置を提供することを目的とする。 That is, making the conductive mesh pattern irregular is effective for making the moire invisible, and making the conductive mesh pattern regular is effective for making the shading uneven. For this reason, in the prior art, there is no conductive mesh that can cope with both moire and shading unevenness. The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a touch panel sensor including a conductive mesh that makes both moire and shading unevenness inconspicuous. Another object of the present invention is to provide a touch panel device and a display device including the touch panel sensor.
本発明によるタッチパネルセンサは、
複数の開口領域を画成する導電性メッシュを含んだ検出電極を備え、
一つの検出電極内の一つの導電性メッシュに含まれた開口領域の面積の平均値m及び前記一つの検出電極に含まれる開口領域の面積の標準偏差σが次の式を満たす。
3≦(((m+1.5σ)−(m−1.5σ))/m)×100≦20
The touch panel sensor according to the present invention includes:
Comprising a sensing electrode comprising a conductive mesh defining a plurality of open areas;
The average value m of the area of the opening region included in one conductive mesh in one detection electrode and the standard deviation σ of the area of the opening region included in the one detection electrode satisfy the following expression.
3 ≦ (((m + 1.5σ) − (m−1.5σ)) / m) × 100 ≦ 20
本発明によるタッチパネルセンサにおいて、
前記導電性メッシュは、二つの分岐点の間を延びて前記開口領域を画成する導電性の接続要素を含み、
前記一つの導電性メッシュに含まれた開口領域のうち、所定の数の接続要素によって画成された開口領域の数が、開口面積が(m−1.5σ)以上(m+1.5σ)以下となっている開口領域の数以上であるようにしてもよい。
In the touch panel sensor according to the present invention,
The conductive mesh includes a conductive connecting element extending between two branch points to define the open area;
Among the opening regions included in the one conductive mesh, the number of opening regions defined by a predetermined number of connecting elements is such that the opening area is (m−1.5σ) or more and (m + 1.5σ) or less. You may make it be more than the number of the opening area | regions.
本発明によるタッチパネルセンサにおいて、
前記導電性メッシュは、二つの分岐点の間を延びて前記開口領域を画成する導電性の接続要素を含み、
前記一つの導電性メッシュに含まれた開口領域のうち、四つの接続要素によって画成された開口領域の数が、開口面積が(m−1.5σ)以上(m+1.5σ)以下となっている開口領域の数以上であるようにしてもよい。
In the touch panel sensor according to the present invention,
The conductive mesh includes a conductive connecting element extending between two branch points to define the open area;
Of the opening regions included in the one conductive mesh, the number of opening regions defined by the four connecting elements is such that the opening area is not less than (m−1.5σ) and not more than (m + 1.5σ). You may make it more than the number of the opening area | regions.
本発明によるタッチパネルセンサにおいて、
前記導電性メッシュは、二つの分岐点の間を延びて前記開口領域を画成する導電性の接続要素を含み、
前記導電性メッシュの各分岐点は、二つの交点の間を延びて開口領域を画成する複数の線分から形成され前記開口領域が規則的に配列されてなる参照メッシュパターンの一つの交点上または所定長さ以下となる長さだけ当該一つの交点からずれた位置に位置しており、且つ、前記導電性メッシュの各接続要素は、一つの線分の両端に位置する二つの交点にそれぞれ対応する二つの分岐点の間を延びているようにしてもよい。
In the touch panel sensor according to the present invention,
The conductive mesh includes a conductive connecting element extending between two branch points to define the open area;
Each branch point of the conductive mesh is formed on a plurality of line segments extending between two intersections to define an opening region, and on one intersection of a reference mesh pattern in which the opening regions are regularly arranged or It is located at a position deviated from the one intersection by a length equal to or less than a predetermined length, and each connection element of the conductive mesh corresponds to two intersections located at both ends of one line segment, respectively. It may be made to extend between two branch points.
本発明によるタッチパネルセンサにおいて、前記参照メッシュパターンでは、一定形状の開口領域が交差する二以上の方向に規則的に配列されているようにしてもよい。 In the touch panel sensor according to the present invention, the reference mesh pattern may be regularly arranged in two or more directions where the opening regions having a certain shape intersect.
本発明によるタッチパネルセンサにおいて、前記参照メッシュパターンでは、一定の四角形形状の開口領域が交差する二以上の方向に規則的に配列されているようにしてもよい。 In the touch panel sensor according to the present invention, the reference mesh pattern may be regularly arranged in two or more directions in which a certain rectangular opening region intersects.
本発明によるタッチパネルセンサにおいて、
前記参照メッシュパターンは、各々が第1方向に直線状に延び且つ前記第1方向に直交する方向に一定ピッチで配列された複数の第1の直線群と、各々が第2方向に直線状に延び且つ前記第2方向に直交する方向に前記一定ピッチで配列された第2の直線群と、によって画成され、
前記第1方向と前記第2方向とがなす角度は、60°以上80°以下であるようにしてもよい。
In the touch panel sensor according to the present invention,
The reference mesh pattern includes a plurality of first straight line groups each extending linearly in a first direction and arranged at a constant pitch in a direction orthogonal to the first direction, and each linearly extending in a second direction. A second straight line group extending and arranged at a constant pitch in a direction perpendicular to the second direction,
An angle formed by the first direction and the second direction may be 60 ° or more and 80 ° or less.
本発明によるタッチパネルセンサが、前記検出電極と重ねて配置され、前記導電性メッシュを含む第2検出電極を、さらに備え、
前記検出電極及び前記第2検出電極のそれぞれに関する前記参照メッシュパターンは、互いに同一であり、
前記検出電極及び前記第2検出電極は、それぞれに関する前記参照メッシュパターンが、前記二方向にそれぞれ半ピッチずらして配置されるように、互いに対して位置決めされているようにしてもよい。
The touch panel sensor according to the present invention further includes a second detection electrode arranged to overlap the detection electrode and including the conductive mesh,
The reference mesh patterns for each of the detection electrode and the second detection electrode are the same as each other,
The detection electrode and the second detection electrode may be positioned with respect to each other such that the reference mesh patterns related to each of the detection electrode and the second detection electrode are arranged with a half pitch shift in the two directions.
本発明によるタッチパネルセンサが、前記検出電極と重ねて配置され、前記導電性メッシュを含む第2検出電極を、さらに備え、
前記検出電極及び前記第2検出電極のそれぞれに関する前記参照メッシュパターンは、互いに同一であり、
前記検出電極及び前記第2検出電極は、
それぞれに関する前記参照メッシュパターンの前記第1方向が互いに平行となり、
それぞれに関する前記参照メッシュパターンの前記第2方向が互いに平行となり、
それぞれに関する前記参照メッシュパターンの前記第1の直線群が、前記第1方向に直交する配列方向に、前記一定ピッチの半分だけずれて配置され、且つ、
それぞれに関する前記参照メッシュパターンの前記第2の直線群が、前記第2方向に直交する配列方向に、前記一定ピッチの半分だけずれて配置されるように、
互いに対して位置決めされているようにしてもよい。
The touch panel sensor according to the present invention further includes a second detection electrode arranged to overlap the detection electrode and including the conductive mesh,
The reference mesh patterns for each of the detection electrode and the second detection electrode are the same as each other,
The detection electrode and the second detection electrode are:
The first directions of the reference mesh pattern for each are parallel to each other;
The second directions of the reference mesh pattern for each are parallel to each other;
The first straight line groups of the reference mesh pattern for each are arranged shifted by half of the constant pitch in the arrangement direction orthogonal to the first direction; and
The second straight line group of the reference mesh pattern for each is arranged so as to be shifted by a half of the constant pitch in the arrangement direction orthogonal to the second direction.
They may be positioned with respect to each other.
本発明によるタッチパネル装置は、上述した本発明によるタッチパネルセンサのいずれかを備える。 The touch panel device according to the present invention includes any of the touch panel sensors according to the present invention described above.
本発明による第1の表示装置は、
上述した本発明によるタッチパネルセンサのいずれかと、
前記タッチパネルセンサと重ねて配置された画像表示機構と、を備える。
A first display device according to the present invention includes:
Any of the touch panel sensors according to the invention described above;
An image display mechanism disposed to overlap the touch panel sensor.
本発明による第2の表示装置は、
上述した本発明によるタッチパネルセンサのいずれかと、
前記タッチパネルセンサと重ねて配置された画像表示機構と、を備え、
前記参照メッシュパターンは、各々が第1方向に直線状に延び且つ前記第1方向に直交する方向に一定ピッチで配列された複数の第1の直線群と、各々が第2方向に直線状に延び且つ前記第2方向に直交する方向に前記一定ピッチで配列された第2の直線群と、によって画成され、
前記画像表示機構は、互いに直交する二つの方向にそれぞれ配列された画素を有し、
前記第1方向は、前記画素が配列された一方の方向に対して30°以上40°以下の角度をなし、且つ、前記第2方向は、前記画素が配列された前記一方の方向に対して30°以上40°以下の角度をなしている。
A second display device according to the present invention includes:
Any of the touch panel sensors according to the invention described above;
An image display mechanism disposed to overlap the touch panel sensor,
The reference mesh pattern includes a plurality of first straight line groups each extending linearly in a first direction and arranged at a constant pitch in a direction orthogonal to the first direction, and each linearly extending in a second direction. A second straight line group extending and arranged at a constant pitch in a direction perpendicular to the second direction,
The image display mechanism has pixels arranged in two directions orthogonal to each other,
The first direction forms an angle of 30 ° to 40 ° with respect to one direction in which the pixels are arranged, and the second direction is relative to the one direction in which the pixels are arranged. The angle is 30 ° or more and 40 ° or less.
本発明によれば、モアレ及び濃淡むらの両方を目立たなくさせることができる。 According to the present invention, both moire and shading unevenness can be made inconspicuous.
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings attached to the present specification, for the sake of illustration and ease of understanding, the scale, the vertical / horizontal dimension ratio, and the like are appropriately changed and exaggerated from those of the actual ones.
なお、本明細書において、「板」、「シート」、「フィルム」の用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。例えば、「基材シート」はシートやフィルムと呼ばれ得るような部材も含む概念であり、したがって、「基材シート」は、「基材板(基板)」や「基材フィルム」と呼ばれる部材と呼称の違いのみにおいて区別され得ない。 In the present specification, the terms “plate”, “sheet”, and “film” are not distinguished from each other only based on the difference in names. For example, a “base sheet” is a concept that includes a member that can be called a sheet or a film. Therefore, a “base sheet” is a member that is called a “base plate (substrate)” or a “base film”. It cannot be distinguished only by the difference in designation.
さらに、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「直交」、「同一」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。 Furthermore, as used in this specification, the shape and geometric conditions and the degree thereof are specified. For example, terms such as “parallel”, “orthogonal”, “identical”, length and angle values, etc. Without being bound by meaning, it should be interpreted including the extent to which similar functions can be expected.
図1〜図10は、本発明による一実施の形態を説明するための図である。このうち図1はタッチパネル装置及び表示装置を概略的に示す図であり、図2はタッチパネル装置のタッチパネルセンサを示す平面図であり、図3及び図4はタッチパネルセンサの層構成を例示する図面であり、図5〜7はタッチパネルセンサの導電性メッシュを示す平面図であり、図8及び図9は導電性メッシュのパターンの決定方法を説明するための図である。 FIGS. 1-10 is a figure for demonstrating one Embodiment by this invention. Among these, FIG. 1 is a diagram schematically showing a touch panel device and a display device, FIG. 2 is a plan view showing a touch panel sensor of the touch panel device, and FIGS. 3 and 4 are diagrams illustrating a layer configuration of the touch panel sensor. FIGS. 5 to 7 are plan views showing the conductive mesh of the touch panel sensor, and FIGS. 8 and 9 are diagrams for explaining a method of determining the pattern of the conductive mesh.
図1に示すように、タッチパネル装置20は、画像表示機構(例えば液晶表示装置)12とともに組み合わせられて用いられ、表示装置10を構成している。画像表示機構12は、画像を表示することができる表示領域A1と、表示領域A1を取り囲むようにして表示領域A1の外側に配置された非表示領域(額縁領域とも呼ばれる)A2と、を含んでいる。タッチパネル装置20は、タッチパネルセンサ30を含んでいる。タッチパネルセンサ30は、画像表示機構12の表示面12aに対面する位置に配置されている。以下においては、タッチパネル装置20が、投影型容量結合方式のタッチパネル装置として構成された例について説明する。
As shown in FIG. 1, the
図2に示すように、投影型容量結合方式として構成されたタッチパネルセンサ30は、その法線方向に沿って離間して配置された第1電極40及び第2電極50を有している。図3に示すように、タッチパネルセンサ30は、両側の表面上に第1電極40及び第2電極50がそれぞれ形成された一枚の基材シート35を含むようにしてもよい。また一変形例として、図4に示すように、タッチパネルセンサ30は、第1電極40が形成された第1透明基材35aと、第2電極50が形成された第2透明基材35bと、の二枚の透明基材35を含むようにしてもよい。なお、以下においては、図3に示された層構成について説明していくが、図4に示された例において、第1電極40及び第2電極50は、以下に説明する方法にて、第1透明基材35a及び第2透明基材35b上にそれぞれ作製することができる。また、図4に示された例において、第1基材シート35a及び第2基材シート35bは、以下に説明するタッチパネルセンサ30の基材シート35と同様に構成され得る。
As shown in FIG. 2, the
基材シート35は、電極40,50を支持する基材として機能し、且つ、タッチパネルセンサ30における誘電体としても機能する。図2に示すように、基材シート35は、タッチ位置を検出され得る領域に対応するアクティブエリアAa1と、アクティブエリアAa1に隣接する非アクティブエリアAa2と、を含んでいる。図1に示すように、タッチパネルセンサ30のアクティブエリアAa1は、画像表示機構12の表示領域A1に対面する領域を占めている。一方、非アクティブエリアAa2は、矩形状のアクティブエリアAa1を四方から周状に取り囲むように、言い換えると、額縁状に形成されている。この非アクティブエリアAa2は、画像表示機構12の非表示領域A2に対面する領域に形成されている。
The
アクティブエリアAa1を介して画像表示機構12の画像を観察することができるよう、基材シート35は、透明または半透明となっている。基材シート35は、可視光領域における透過率が80%以上であることが好ましく、84%以上であることがより好ましい。なお、基材シート35の可視光透過率は、分光光度計((株)島津製作所製「UV−3100PC」、JISK0115準拠品)を用いて測定波長380nm〜780nmの範囲内で測定したときの、各波長における透過率の平均値として特定される。
The
基材シート35は、例えば、誘電体として機能し得るガラスや樹脂フィルムから構成され得る。樹脂フィルムとしては、光学部材の基材として使用されている種々の樹脂フィルムを好適に用いることができる。一例として、液晶表示裝置の如く画像光が偏光からなる場合は、複屈折性を有さない光学等方性のフィルム、典型的には、トリアセチルセルロースに代表されるセルロースエステルからなるフィルムを、基材シート35として用いることができる。その一方で、画像光が偏光から構成され無い場合等、複屈折性が障碍となら無い場合は、複屈折性を有する光学等方性のフィルムも、基材シート35として用いることができる。例えば、安価で安定性に優れたポリエチレンテレフタレート(PET)等のポリエステルフィルムを、基材シート35として用いることができる。ポリエステルフィルムは、吸湿性が低く、高温多湿の環境化においても変形等が生じ難いといった利点を、有している。
The
次に、基材シート35上に設けられたタッチパネルセンサ30の第1電極40及び第2電極50について説明する。なお、本実施の形態での説明において、第1電極に関連して四十番台の符号を使用し、第2電極に関連して五十番台の符号を使用している。「第1」又は「第2」との用語を用いることなく四十番台及び五十番台の双方の符号を付して行う説明は、第1電極40及び第2電極50の双方に当てはまる説明とする。
Next, the
図2に示すように、基材シート35の一方の側(観察者側)の面上には、多数の第1電極40が設けられている。また、基材シート35の他方の側(画像表示機構12の側)の面上には、多数の第2電極50が設けられている。各電極40,50は、位置検出に用いられる検出電極41,51と、検出電極41,51に接続された取出電極(取出配線)42,52と、を有している。検出電極41,51は、パターンをなすようにしてアクティブエリアAa1内に配置されている。一方、取出電極42,52は、非アクティブエリアAa2内に配置されている。
As shown in FIG. 2, a large number of
取出電極42,52は、検出電極41,51の各々に対し、接触位置の検出方法に応じて一つまたは二つ設けられている。各取出電極42,52は、対応する検出電極41,51に接続されて配線を形成している。取出電極42,52は、基材シート35の非アクティブエリアAa2内を、対応する検出電極41,51から基材シート35の端縁まで延びている。そして、取出電極42,52の検出電極41,51とは反対側の端部に、端子部42a,52aが形成されている。取出電極42,52は、その端子部42a,52aにて、図示しない外部接続配線(例えば、FPC)を介し、制御回路(図示せず)に接続される。
One or two
第1検出電極41は、基材シート35の一方の側の面上に所定のパターンで配置されている。また、第2検出電極51は、基材シート35の他方の側の面上に、第1検出電極41とは異なるパターンで配置されている。図示された例において、第1検出電極41は、ストライプ状に配列され、且つ、その配列方向に直交する方向に直線状に延びている。また、第2検出電極51も、ストライプ状に配列され、且つ、その配列方向に直交する方向に直線状に延びている。第1検出電極41の配列方向と第2検出電極51の配列方向とは直交している。尚、ここで、「ストライ状に配列する」とは、該輪郭線形状が長方形の電極が該長方形の長辺が互いに平行となるように且つ互いに所定の間隔を空けて複数個排列した状態を言う。例えば、図2に図示の検出電極41及び51の如き配列である。)
The
検出電極41,51は、外部導体がタッチパネルセンサ30に接近した際に生じる、電磁的な変化または静電容量の変化を検知するために設けられるものである。従って、検出電極41,51には、電磁的な変化または静電容量の変化に起因する電流を検知可能なレベルで流すことができる程度の導電性が求められる。このような検出電極41,51を構成するための材料として、優れた導電性を有する金属材料、例えば、金、銀、銅、白金、アルミニウム、クロム、モリブデン、ニッケル、チタン、パラジウム、インジウム、及び、これらの金屬を含む合金の一以上を用いることができる。
The
一方、これらの金属材料は、可視光に対して遮光性を有している。そこで、検出電極41,51は、導線44,54が多数の開口領域46,56を画成するメッシュパターンにて配置されてなる導電性メッシュ45,55を含んでいる。とりわけ図2に示された例においては、各検出電極41,51が、細長い領域に形成された導電性メッシュ45,55から形成されている。言葉を換えて言えば、図2に図示する各検知電極41,51は図5及び図6に図示する導電性メッシュ44,54の外輪郭線形状が細長い長方形となっていいる。導線44,54の線幅は、0.2μm以上20μm以下とすることができる。また、導電性メッシュ45,55の開口率は、85%以上99.5%以下とすることができる。
On the other hand, these metal materials have a light shielding property against visible light. Therefore, the
アクティブエリアAa1の全域にメッシュ状導電体が設けられ、各検出電極41,51の輪郭に対応して、メッシュ状導電体をなす導線44,54を断線させることにより、各検出電極41,51をなす導電性メッシュ45,55が形成され得る。すなわち、導電性メッシュ45,55は、アクティブエリアAa1の全域に広がるメッシュ状導電体を断線部にて断線していくことによって区画される複数のメッシュパターンの各々に対応している。各導電性メッシュ45,55は、多数の開口領域46,56を画成している。そして、導電性メッシュ45,55は、二つの分岐点47,57の間を延びて開口領域46,56を画成する多数の接続要素48,58から形成されている。すなわち、分岐点47,57は、三つ以上の接続要素48,58の一端が合流している点である。
A mesh-like conductor is provided in the entire active area Aa1, and the
ところで、図10に示すように、タッチパネルセンサ30と重ねて配置される画像表示機構12の表示領域A1には、画像を形成するための画素Pが規則的に配列されている。一般的には、画像表示機構12の設置状態における水平方向(図10における方向dx)及び水平方向に直交する方向dy(例えば鉛直方向)の両方に、一定のピッチで画素Pが配列されている。なお、図10に示された例のように、一般的に、各画素Pは、複数のサブ画素RP,GP,BPを含んでいる。画素配列を有する画像表示機構12に導電性メッシュ45,55を有したタッチパネルセンサ30が積層されると、導電性メッシュ45,55の開口領域46,56が規則的に配列されている場合、画素Pの規則的(周期的)パターンと導電性メッシュ45,55の開口領域46,56の配列パターンとに起因した縞状の模様、すなわちモアレが視認される可能性がある。
Incidentally, as shown in FIG. 10, pixels P for forming an image are regularly arranged in the display area A <b> 1 of the
一般的に、導電性メッシュのパターンを不規則化することが、即ちパターン配列の周期性を崩すことがモアレの不可視化に有効であると考えられてきた。しかしながら、本件発明者らの研究によれば、導電性メッシュのパターンをモアレを十分に目立たなくさせる程度に非周期化する、すなわち、開口領域46,56を不規則的に配列すると、モアレを目立たなくすることができるが、其の代わりに今度は、開口領域46,56の密度バラツキに起因した濃淡のむらが目立って来る。即ち、モアレ低減と濃淡むら低減とは相反して両立し無いことが判明した。そして、背景技術の節で説明したように、モアレ又は濃淡むらの不可視化対策が種々研究されてきたが、何れもモアレ及び濃淡むらの双方を効果的に目立たなくさせるには至っていなかった。
In general, it has been considered that making the pattern of the conductive mesh irregular, that is, breaking the periodicity of the pattern arrangement is effective for making moire invisible. However, according to the study by the present inventors, when the pattern of the conductive mesh is made non-periodic enough to make the moire inconspicuous, that is, when the opening
一方、本件発明者らは、開口領域46,56の開口面積、言い換えると、開口領域46,56を画成する複数の接続要素48,58に囲まれた当該複数の接続要素48,58の内側の領域の面積のばらつきに着目して、鋭意研究を重ねた。その結果として、本件発明者らは、開口領域46,56の開口面積のばらつきに制約を課すことにより、モアレを極めて効果的に目立たなくさせることが可能となること、同時に、濃淡むらを極めて効果的に目立たなくさせることの両方が可能となることを知見した。このような作用効果は、モアレの不可視化として単にパターンの不規則化を実施し、その一方で、濃淡むらの不可視化として単にパターンの規則化を実施し、結果として、モアレ及び濃淡むらの双方を不可視化することができていなかった従来の技術水準からして、予測される範囲を超えた顕著な効果であると言える。以下、モアレ及び濃淡むらの双方の不可視化の観点から、導電性メッシュ45,55における開口領域46,56の開口面積の好ましい分布について説明する。
On the other hand, the inventors of the present invention have an opening area of the opening
まず、一つの検出電極41,51内の一つの導電性メッシュ45,55に含まれた開口領域46,56の開口面積の平均値m及び当該一つの検出電極41,51に含まれる開口領域46,56の面積の標準偏差σが、次の式(a)を満たすことが好ましい。
3≦(((m+1.5σ)−(m−1.5σ))/m)×100≦20 ・・・(a)
この式(a)が満たされる場合、対象となる一つの導電性メッシュ45,55に起因してモアレ及び濃淡むらが視認されてしまうことを効果的に防止することができた。
First, the average value m of the opening area of the opening
3 ≦ (((m + 1.5σ) − (m−1.5σ)) / m) × 100 ≦ 20 (a)
When this formula (a) is satisfied, it is possible to effectively prevent the moire and shading unevenness from being visually recognized due to the target conductive meshes 45 and 55.
ここで標準正規分布のグラフ確率変数XがN(m,σ2)に従う時、平均mからのずれが±1.5×σ以下の範囲にXが含まれる確率は86.64%となる。したがって、式(a)における「m+1.5σ」は、仮に対象となる一つの導電性メッシュ45,55に含まれる開口領域46,56の開口面積の分布が正規分布に従うとの仮定において、一つの導電性メッシュ45,55に含まれるすべての開口領域46,56の全開口面積値のうち平均を中心とした86.64%内となる開口面積値の中での最大値を意味することになる。同様に、式(a)における「m−1.5σ」は、仮に対象となる一つの導電性メッシュ45,55に含まれる開口領域46,56の開口面積の分布が正規分布に従うとの仮定において、一つの導電性メッシュ45,55に含まれるすべての開口領域46,56の全開口面積値のうち平均を中心とした86.64%内となる開口面積値の中での最小値を意味することになる。
Here, when the graph normal variable X of the standard normal distribution follows N (m, σ 2 ), the probability that X is included in the range where the deviation from the average m is ± 1.5 × σ or less is 86.64%. Therefore, “m + 1.5σ” in the equation (a) assumes that the distribution of the opening areas of the opening
本件発明者が、鋭意研究を重ねたところ、式(a)が満たされる場合、つまり、「m+1.5σ」と「m−1.5σ」の差である「3σ」の平均値(m)に対する割合が、百分率で3%以上20%以下となる場合に、画像表示機構12との組み合わせにおける通常の使用で問題とならない程度にまでモアレ及び濃淡むらの双方を効果的に目立たなくさせることができた。また、次の式(b)が満たされる場合には、通常の観察において、モアレ及び濃淡むらの双方を感じることが無い程度にまで目立たなくさせることができた。さらに、次の式(c)が満たされる場合には、モアレ及び濃淡むらの存在を注意深く観察したとしても、モアレ及び濃淡むらの双方を視認することができない程度にまで不可視化することができた。
4≦(((m+1.5σ)−(m−1.5σ))/m)×100≦15 ・・・(b)
5≦(((m+1.5σ)−(m−1.5σ))/m)×100≦10 ・・・(c)
When the present inventor has conducted extensive research, when the formula (a) is satisfied, that is, for the average value (m) of “3σ” which is the difference between “m + 1.5σ” and “m−1.5σ”. When the ratio is 3% or more and 20% or less as a percentage, both moire and shading unevenness can be effectively made inconspicuous to such an extent that it does not cause a problem in normal use in combination with the
4 ≦ (((m + 1.5σ) − (m−1.5σ)) / m) × 100 ≦ 15 (b)
5 ≦ (((m + 1.5σ) − (m−1.5σ)) / m) × 100 ≦ 10 (c)
さらに、本件発明者らが鋭意検討を重ねたところ、次の式(d)が満たされる場合には、通常の観察において、モアレ及び濃淡むらの双方を感じることが無い程度にまで目立たなくさせることができ、次の式(e)が満たされる場合には、モアレの濃淡むらの存在を注意深く観察したとしても、モアレ及び濃淡むらの双方を視認することができない程度にまで不可視化することができた。
4≦(((m+2σ)−(m−2σ))/m)×100≦25 ・・・(d)
5≦(((m+2σ)−(m−2σ))/m)×100≦15 ・・・(e)
ここで標準正規分布のグラフ確率変数XがN(m,σ2)に従う時、平均mからのずれが±2×σ以下の範囲にXが含まれる確率は95.44%となる。すなわち、式(d)及び式(e)では、式(a)〜(c)と比較して、全開口領域46,56の開口面積値を考慮すべき開口領域46,56の割合が増加する。したがって、一つの導電性メッシュ45,55に含まれる開口領域46,56の開口面積の全体的な分布をより高精度に制御することが可能となる。このため、「((m+2σ)−(m−2σ))/m)×100」で表される式(d)及び(e)中における割合が、それぞれ、「((m+1.5σ)−(m−1.5σ))/m)×100」で表される式(b)及び(c)中における割合よりも大きく設定されても同様の作用効果を確保することができるものと考えられる。
Furthermore, as a result of repeated studies by the inventors of the present invention, when the following equation (d) is satisfied, it should be made inconspicuous to the extent that neither moiré nor shading is felt in normal observation. When the following equation (e) is satisfied, even if the presence of moiré shading is carefully observed, it can be made invisible to the extent that both moiré and shading unevenness cannot be visually recognized. It was.
4 ≦ (((m + 2σ) − (m−2σ)) / m) × 100 ≦ 25 (d)
5 ≦ (((m + 2σ) − (m−2σ)) / m) × 100 ≦ 15 (e)
Here, when the graph normal variable X of the standard normal distribution follows N (m, σ 2 ), the probability that X is included in the range where the deviation from the average m is ± 2 × σ or less is 95.44%. That is, in the expressions (d) and (e), the ratio of the opening
なお、一つの導電性メッシュ45,55に含まれる各開口領域46,56の開口面積は、一例として、画像処理装置によって獲得される画像データに基づき、特定され得る。例えば、先ず、導電性メッシュをカメラ付き顕微鏡でフィルムの法線方向から拡大写真を撮影することにより、開口部領域が黒、導電性メッシュ部分が白の画像を得る。 次いで、該画像に対し、照明むらを空間周波数ハイパスフィルタで除去し、更に判別分析法(例えば、大津の2値化処理)を用いて、2値化する。其の後、2値化画像に対し、閉領域のピクセル数を計数し、其のピクセル数を実寸に変換する。尚、実寸への変換は画像解像度から算出できる。
In addition, the opening area of each opening area |
図5には、第1検出電極41をなす導電性メッシュ45の一例が示されており、図6には、第2検出電極51をなす導電性メッシュ55の一例が示されている。これらの導電性メッシュ45,55のパターンは、二つの交点62,67の間を延びて開口領域(開口部)61,66を画成する複数の線分63,68から形成されてなる本願発明の導電性メッシュパターンを生成する基となる参照メッシュパターン60,65(図8及び図9参照)を基礎にして、該参照メシュパターンの配列周期を適宜不規則化するように変形させたものとして決定されている。より具体的には、これらの導電性メッシュ45,55のパターンは、開口領域61,66が規則的に配列されてなる、言い換えると、開口領域61,66が周期性を持って配列されてなる参照メッシュパターン60,65を基礎として、濃淡むらを引き起こさないように開口領域61,66の配置位置の均一性を維持しつつ、その一方でモアレを十分に不可視化できる程度に、開口領域61,66の形状を変化させて当該開口領域61,66の開口面積をばらつかせることにより、決定されている。
FIG. 5 shows an example of the
そして、図5及び図6に示された例において、第1検出電極41をなす導電性メッシュ45及び第2検出電極51をなす導電性メッシュ55は、同一パターンの参照メッシュパターン60,65を基礎として、そのパターンを決定されている。したがって、図5及び図6に示すように、参照メッシュパターン60,65の規則性が大きく崩されていない状態において、第1検出電極41をなす導電性メッシュ45及び第2検出電極51をなす導電性メッシュ55は、概ね同様のパターンとなっている。
5 and FIG. 6, the
図2に示された例において、第1検出電極41をなす導電性メッシュ45及び第2検出電極51をなす導電性メッシュ55は、大部分において、重なり合って配置される。そして、このように重なり合う部分において、第1検出電極41をなす導電性メッシュ45及び第2検出電極51をなす導電性メッシュ55は、図8及び図9に示すように、それぞれに関する参照メッシュパターン60,65が、開口領域61,66の配列方向に、当該開口領域61,66の配列ピッチの半分の長さだけずれて配置されるようにして、互いに対して位置決めされている。結果として、図7に示すように、第1検出電極41をなす導電性メッシュ45及び第2検出電極51をなす導電性メッシュ55は、互いに重ね合わされた状態において、或る程度の規則性を残したパターンを形成している。
In the example shown in FIG. 2, the
ここで、以上に説明した導電性メッシュ45のパターンの決定方法の一例について説明する。以下に説明する方法では、二つの交点62,67の間を延びて開口領域61,66を画成する複数の線分63,68から形成され参照メッシュパターン60,65を決定する工程と、参照メッシュパターン60,65の交点62,67に基づいて分岐点47,57の位置を決定する工程と、決定された分岐点47,57及び参照メッシュパターン60,65の線分63,68に基づき、接続要素48,58の位置を決定する工程と、を有している。以下、各工程について順に説明していく。
Here, an example of a method for determining the pattern of the
まず、参照メッシュパターン60,65を決定する工程において、導電性メッシュ45,55の基礎となる規則的なパターン、すなわち、参照メッシュパターン60,65を決定する。ここで決定される参照メッシュパターン60,65は、二つの交点62,67の間を延びて開口領域61,66を画成する複数の線分63,68から形成されている。この参照メッシュパターン60,65において、一定形状の開口領域61,66が交差する二以上の方向d1,d2に規則的に配列されている。なお、参照メッシュパターン60,65に複数種類の開口領域61,66が含まれ、各種の開口領域61,66が交差する二以上の方向に規則的に配列されるようにしてもよい。
First, in the step of determining the
図8及び図9に示すように、図示された参照メッシュパターン60,65では、一定の四角形形状の開口領域61,66が、隙間なく敷き詰められたパターンとなっている。開口領域61,66は、互いに交差する第1方向d1及び第2方向d2にそれぞれ一定ピッチで配列されている。とりわけ、図示された参照メッシュパターン60,65は、各々が第1方向d1に直線状に延び且つ第1方向d1に直交する方向に一定ピッチp1で配列された複数の第1の直線60a,65a群と、各々が第2方向d2に直線状に延び且つ第2方向d2に直交する方向に前記一定ピッチp1と同一の一定ピッチp2で配列された第2の直線60b,65b群と、によって画成されている。結果として、参照メッシュパターン60,65に含まれる開口領域61,66は、すべて同一の四角形形状、とりわけ菱形形状に形成されている。
As shown in FIGS. 8 and 9, in the illustrated
また、図9に示すように、図示された例において、導電性メッシュ45に関する参照メッシュパターン60と、導電性メッシュ55に関する参照メッシュパターン65とは同一のパターンとなっている。図9に示すように、導電性メッシュ45に関する参照メッシュパターン60と、導電性メッシュ55に関する参照メッシュパターン65とは、それぞれの第1方向d1が互いに平行となるように配置されている。また、導電性メッシュ45に関する参照メッシュパターン60と、導電性メッシュ55に関する参照メッシュパターン65とは、それぞれの第2方向d2が互いに平行となるように配置されている。さらに、導電性メッシュ45に関する参照メッシュパターン60と、導電性メッシュ55に関する参照メッシュパターン65とは、それぞれの第1の直線60a,65aの群が、第1方向d1に直交する方向に、一定ピッチp1の半分(p1/2)だけ互いからずれて配置されている。加えて、導電性メッシュ45に関する参照メッシュパターン60と、導電性メッシュ55に関する参照メッシュパターン65とは、それぞれの第2の直線60b,65bの群が、第2方向d2に直交する方向に、一定ピッチp2の半分(p2/2)だけ互いからずれて配置されている。この参照メッシュパターン60,65の決定によれば、参照メッシュパターン60,65に基づいて作製される二つの導電性メッシュ45,55が互いに重なり合って、開口している領域が或る程度の規則性を残しながらその一方で一定ではない形状を持つようになるメッシュパターンを示すようになる。すなわち、導電性メッシュ45,55は、単独の状態だけでなく重ね合わせた状態においても、開口領域が或る程度均一に分散したパターンを呈するようになる。
Further, as shown in FIG. 9, in the illustrated example, the
ところで、一般に、画像表示機構12の画素配列とタッチパネルセンサ30の導電性メッシュ45,55との干渉によるモアレを不可視化する観点からは、画像表示機構12における画素の配列方向dx,dyに対し、タッチパネルセンサ30の開口領域46,56の配列方向を傾斜させることが好ましいとされている。一方、本件発明者らが実験を繰り返したところ、図10に示された正方格子配列された画素Pとのモアレを不可視化する上では、さらに、画素の対角線方向doに対しても、タッチパネルセンサ30の開口領域46,56の配列方向を傾斜させることが有効であった。これは、図10に示すように、画素Pの対角線上となる位置に、画素Pを画成する遮光部(例えばブラックマトリクス)13の幅太部13aが並び、一定間隔で並べられた遮光部13の幅太部13aと開口領域46,56とのモアレが生じ易くなるためと考えられる。
Incidentally, in general, the moire caused by interference with the
正方格子配列された一般的な画素Pは、平面視において正方形形状を有している。このような画素Pを用いた場合、対角線方向doは、画素配列方向dx,dyに対して45°傾斜する。そして、本件発明者が確認したところ、正方形形状の画素Pとのモアレを不可視化する上で、開口領域46,56の配列方向が、直交する画素配列方向dx,dyのうちの一方dxに対してなす角度が30°以上40°以下であることが好ましく、33°以上37°以下であることより好ましく、35°であることが最も好ましかった。言い換えると、正方形形状の画素Pとのモアレを不可視化する上で、開口領域46,56の配列方向が、直交する画素の配列方向dx,dyのうちの他方dyに対してなす角度が50°以上60°以下であることが好ましく、53°以上57°以下であることより好ましく、55°であることが最も好ましかった。
A general pixel P arranged in a square lattice has a square shape in plan view. When using such a pixel P, the diagonal d o is, 45 ° inclined with respect to the pixel arrangement direction d x, d y. Then, when the present inventors have confirmed, in order to invisible moire between the pixel P of a square shape, the arrangement direction of the
一方、ここで説明する導電性メッシュ45,55のパターン決定方法において、導電性メッシュ45,55の開口領域46,56は、概ね、参照メッシュパターン60,65の開口領域61,66の配列方向に従うようになる。そして、参照メッシュパターン60,65における開口領域61,66の配列方向は、第1方向d1及び第2方向d2となる。したがって、参照メッシュパターン60,65に含まれる開口領域61,66の向きを決める第1方向d1及び第2方向d2は、直交する画素Pの配列方向dx,dyのうちの一方dxに対して30°以上40°以下の角度をなすことが好ましく、33°以上37°以下の角度をなすことがより好ましく、図8及び図9に示すように35°の角度θ1x,θ2xをなすことが最も好ましい。第1方向d1及び第2方向d2が互いに対してなす角度θxは、60°以上80°以下であることが好ましく、66°以上74°以下であることがより好ましく、図8及び図9に示すように70°であることが最も好ましい。また、参照メッシュパターン60,65に含まれる開口領域61,66の向きを決める第1方向d1及び第2方向d2は、直交する画素の配列方向のうちの他方dyに対して50°以上60°以下の角度をなすことが好ましく、53°以上57°以下の角度をなすことがより好ましく、図8及び図9に示すように55°の角度θ1y,θ2yをなすことが最も好ましい。
On the other hand, in the pattern determination method of the conductive meshes 45 and 55 described here, the opening
次に、参照メッシュパターン60,65の交点62,67に基づいて分岐点47,57の位置を決定する工程について説明する。この工程では、参照メッシュパターン60,65の一つの交点62,67から、一つの分岐点47,57の位置を決定する。具体的には、各分岐点47,57は、参照メッシュパターン60,65の対応する交点62,67上、或いは、当該対応する交点62,67上から所定長さ以下の長さだけずれた位置に、配置される。この際、各分岐点47,57の対応する交点62,67からのずれ量およびずれる方向を不規則的に決定することにより、最終的に得られる導電性メッシュ45,55の開口領域46,56の形状が一定とはならず、モアレを効果的に目立たなくさせることができる。なお、不規則的に選択されるずれ量が0となった場合に、分岐点47,57が対応する交点62,67上に位置するようにしてもよい。また、各分岐点47,57の対応する交点62,67からのずれ量の大きさに制約を設けることにより、上述した式(a)〜(e)の条件が満たされるようになり、最終的に決定される導電性メッシュ45,55のメッシュパターンに濃淡むらを回避し得る程度の規則性又は均一性が確保されるようになる。
Next, a process of determining the positions of the branch points 47 and 57 based on the intersection points 62 and 67 of the
なお、各分岐点47,57の対応する交点62,67からのずれ量は、接続要素48,58が他の接続要素に接触することを回避すべく、開口領域61,66の配列ピッチの半分未満となっていることが好ましい。一つの接続要素48,58が他の接続要素と重なってしまうと、当該部分が視認されてしまい濃淡むらの原因となってしまう可能性があるからである。具体的には、接続要素48,58が他の接続要素に接触することを回避すべく、各分岐点47,57の対応する交点62,67からのずれ量は、第1方向d1に直交する方向における第1の直線60a,65a群の配列ピッチp1の半分未満、且つ、第2方向d2に直交する方向における第2の直線60b,65b群の配列ピッチp2の半分未満とすることができる。
Note that the amount of deviation of each
また、上述したように、図示された例では、導電性メッシュ45に関する参照メッシュパターン60と、導電性メッシュ55に関する参照メッシュパターン65とは、それぞれの第1の直線60a,65aの群が、第1方向d1に直交する配列方向に、一定ピッチp1の半分(p1/2)だけずれて配置されている。加えて、導電性メッシュ45に関する参照メッシュパターン60と、導電性メッシュ55に関する参照メッシュパターン65とは、それぞれの第2の直線60b,65bの群が、第2方向d2に直交する配列方向に、一定ピッチp2の半分(p2/2)だけずれて配置されている。このような例においては、導電性メッシュ45に関する接続要素48と、導電性メッシュ55に関する接続要素58とが接触してしまうことを回避すべく、各分岐点47,57の対応する交点62,67からのずれ量は、開口領域61,66の配列ピッチの1/4未満となっていることが好ましい。導電性メッシュ45に関する接続要素48と、導電性メッシュ55に関する接続要素58とが接触してしまうと、当該部分が視認されてしまい濃淡むらの原因となってしまう可能性があるからである。具体的には、導電性メッシュ45に関する接続要素48と、導電性メッシュ55に関する接続要素58とが接触してしまうことを回避すべく、各分岐点47,57の対応する交点62,67からのずれ量は、第1方向d1に直交する方向における第1の直線60a,65a群の配列ピッチp1の1/4未満、且つ、第2方向d2に直交する方向における第2の直線60b,65b群の配列ピッチp2での1/4未満とすることができる。
In addition, as described above, in the illustrated example, the
さらに、各分岐点47,57について、対応する交点62,67からのずれ量およびずれる方向の両方をそれぞれ決定していくことに代えて、各分岐点47,57について、対応する交点62,67からの予め設定した二方向へのずれ量をそれぞれ決定していくようにしてもよい。一例として、画像表示機構12の画素Pの配列方向dx,dyへの対応する交点62,67からのずれ量δx,δy(図8参照)を、分岐点47,57毎に決定していくようにしてもよい。この例において、画素Pの一方の配列方向dxに沿った開口領域61,66の配列ピッチpxの一定割合以下(例えば10%以下、好ましくは5%以下)となるようにずれ量δxが決定されるようにし、且つ、画素Pの他方の配列方向dyに沿った開口領域61,66の配列ピッチpyの一定割合以下(例えば14%以下、好ましくは7%以下)となるようにずれ量δyが決定されるようにすることで、対応する交点62,67からの分岐点47,57のずれ量に制約を課してもよい。
Further, instead of determining both the amount of deviation from the corresponding
次に、接続要素48,58の位置を決定する工程について説明する。以上のようにして、導電性メッシュ45,55における分岐点47,57の位置が決定すると、次に、決定された分岐点47,57に基づき、接続要素48,58の位置を決定する。具体的には、参照メッシュパターン60,65の或る一つ線分63,68の両端に位置する二つの交点62,67にそれぞれ対応する二つの分岐点47,57の間を延びるように、導電性メッシュ45,55の一つの接続要素48,58の位置を決定する。二つの分岐点47,57の間における接続要素48,58の経路は、直線であってもよいし、曲線であってもよいし、折れ線であってもよいし、直線及び曲線の組み合わせであってもよい。また、接続要素48,58の線幅は、上述したように0.2μm以上2μm以下とすることができるし、或いは、この範囲外の太さとしてもよい。
Next, the process of determining the positions of the
このようにして、電極40,50の検出電極41,51をなす導電性メッシュ45,55のメッシュパターンが形成される。導電性メッシュ45,55の分岐点47,57の位置が、規則性を有した参照メッシュパターン60,65の交点62,67の位置に基づいて決定されているため、得られた導電性メッシュ45,55において開口領域46,56が或る程度均一に分散して、濃淡むらの発生を抑制することが可能となる。ただし、分岐点47,57の位置は対応する交点62,67の位置から不規則的に選択された所定範囲内の量だけずれている。したがって、得られた導電性メッシュ45,55において開口領域46,56の形状または開口面積の規則性または一定性が失われ、モアレによる不具合も回避することができる。
Thus, the mesh pattern of the conductive meshes 45 and 55 forming the
以上のようにしてパターンを決定された導電性メッシュ45,55は、基材シート35上に形成された金属薄膜を、フォトリソグラフィー技術を用いてパターニングすることにより、基材シート35上に作製され得る。
The conductive meshes 45 and 55 whose patterns are determined as described above are produced on the
以上のような本実施の形態によるタッチパネルセンサ30によれば、一つの検出電極41,51内の一つの導電性メッシュ45,55に含まれた開口領域46,56の開口面積の平均値m及び当該一つの検出電極41,51に含まれる開口領域46,56の面積の標準偏差σが、式(a)が満たすようになっている。この結果、対象となる一つの導電性メッシュ45,55に起因してモアレ及び濃淡むらが視認されてしまうことを効果的に防止することができる。
3≦(((m+1.5σ)−(m−1.5σ))/m)×100≦20 ・・・(a)
According to the
3 ≦ (((m + 1.5σ) − (m−1.5σ)) / m) × 100 ≦ 20 (a)
また、一つの検出電極41,51内の一つの導電性メッシュ45,55に含まれた開口領域46,56の開口面積の平均値m及び当該一つの検出電極41,51に含まれる開口領域46,56の面積の標準偏差σが、式(b)又は式(d)を満たすようになっている場合には、通常の観察において、モアレ及び濃淡むらの双方を感じることが無い程度にまで目立たなくさせることができ、さらに式(c)又は式(e)を満たすようになっている場合には、モアレ及び濃淡むらの存在を注意深く観察したとしても、モアレ及び濃淡むらの双方を視認することができない程度にまで不可視化することができる。
4≦(((m+1.5σ)−(m−1.5σ))/m)×100≦15 ・・・(b)
5≦(((m+1.5σ)−(m−1.5σ))/m)×100≦10 ・・・(c)
4≦(((m+2σ)−(m−2σ))/m)×100≦25 ・・・(d)
5≦(((m+2σ)−(m−2σ))/m)×100≦10 ・・・(e)
Further, the average value m of the opening areas of the opening
4 ≦ (((m + 1.5σ) − (m−1.5σ)) / m) × 100 ≦ 15 (b)
5 ≦ (((m + 1.5σ) − (m−1.5σ)) / m) × 100 ≦ 10 (c)
4 ≦ (((m + 2σ) − (m−2σ)) / m) × 100 ≦ 25 (d)
5 ≦ (((m + 2σ) − (m−2σ)) / m) × 100 ≦ 10 (e)
また本実施の形態によるタッチパネルセンサ30では、導電性メッシュ45,55の各分岐点47,57は、二つの交点62,67の間を延びて開口領域61,66を画成する複数の線分63,68から形成され開口領域61,66が規則的に配列されてなる参照メッシュパターン60,65の一つの交点62,67上または所定長さ以下となる長さだけ当該一つの交点62,67からずれた位置に位置しており、且つ、導電性メッシュ45,55の各接続要素48,58は、一つの線分63,68の両端に位置する二つの交点62,67にそれぞれ対応する二つの分岐点47,57の間を延びている。このようなタッチパネルセンサ30の導電性メッシュ45,55のパターンは、濃淡むらを引き起こさないように開口領域61,66の配置位置の均一性を維持しつつ、その一方でモアレを十分に不可視化できる程度に、開口領域61,66の形状を変化させて当該開口領域61,66の開口面積をばらつかせることができる。結果として、得られたタッチパネルセンサ30の導電性メッシュ45,55を用いた際に、モアレ及び濃淡むらの双方を効果的に目立たなくさせることができる。
In the
ここで、本件発明者らが行ったモアレ及び濃淡むらの評価結果の一例について説明する。以下の実験では、図10に示された正方形の画素Pが正方格子配列されている画像表示機構12との組み合わせで、タッチパネルセンサ30のサンプルについて、モアレ及び濃淡むらに関する評価を行った。
Here, an example of the evaluation results of moire and shading unevenness performed by the present inventors will be described. In the following experiment, the evaluation of moire and shading unevenness was performed on the sample of the
各サンプルは、トリアセチルセルロース製の基材シート上に銅の薄膜を蒸着によって形成し、次に、フォトリソグラフィー技術を用いて銅膜をパターニングして基材シートの両面上に導電性メッシュ45,55を形成することにより、作製した。
Each sample is formed by vapor-depositing a copper thin film on a base sheet made of triacetyl cellulose, and then patterning the copper film using a photolithographic technique to form
導電性メッシュ45,55は、上述した方法によりそのパターンを決定した。この際、導電性メッシュ45に関する参照メッシュパターン60と,導電性メッシュ55に関する参照メッシュパターン65は、互いに同一とした。参照メッシュパターン60,65は、内角が70°および110°となる菱形形状の開口領域61,66が敷き詰められてなる図8及び図9のパターンとした。導電性メッシュ45,55の各分岐点47,57は、参照メッシュパターン60,65の対応する一つの交点62,67から画像表示機構12の画素Pの配列方向dx,dyへのずれ量δx,δyを、所定の長さδxMAX,δyMAX以下となる範囲内で不規則的に選択することによって、位置を決定した。導電性メッシュ45,55の各接続要素48,58は、一つの線分63,68の両端に位置する二つの交点62,67にそれぞれ対応する二つの分岐点47,57の間を直線状に延びるようにした。導電性メッシュ45に関する参照メッシュパターン60と、導電性メッシュ55に関する参照メッシュパターン65とは、それぞれの第1の直線60a,65aの群が、第1方向d1に直交する配列方向に、一定ピッチp1の半分(p1/2)だけずれるようにして、配置した。加えて、導電性メッシュ45に関する参照メッシュパターン60と、導電性メッシュ55に関する参照メッシュパターン65とは、それぞれの第2の直線60b,65bの群が、第2方向d2に直交する配列方向に、一定ピッチp2の半分(p2/2)だけずれるようにして、配置した。
The patterns of the conductive meshes 45 and 55 were determined by the method described above. At this time, the
各サンプルの間で、分岐点47,57の対応する交点62,67からの画素配列方向dx,dyへのずれ量の最大値δxMAX,δyMAXを変更した。この結果、各サンプルの間で、導電性メッシュ45,55の開口面積の標準偏差σが変化した。全面白表示している画像表示機構12の画像形成面12a上に各サンプルを配置して、モアレ及び濃淡むらの存在を確認した。なお、各サンプルは、導電性メッシュ45,55に関する参照メッシュパターン60,65の第1方向d1及び第2方向d2が、それぞれ、画素Pの一方の配列方向dxに対して35°をなし且つ画素Pの他方の配列方向dyに対して55°をなすように、画像表示機構12に対して位置決めした。
Between each sample, the pixel arrangement direction d x from the corresponding
なお、画素Pの一方の配列方向dxに沿った開口領域61,66の配列ピッチpxを1064μmとし、画素Pの他方の配列方向dyに沿った開口領域61,66の配列ピッチpyを732.4μmとした。導電性メッシュ45,55の大きさは、15mm×15mmとし、1300個の開口領域46,56が含まれるようにした。各サンプルにおいて、導電性メッシュ45,55の導線44,54の線幅を8μmとし、導電性メッシュ45,55の開口率を86%とした。
Incidentally, the arrangement pitch px
各サンプルのデータ及び評価結果を表1に示す。表1の評価の欄は、次の基準で判断した結果を示している。
「X:モアレ又は濃淡むらが通常の使用において、問題となる程度に確認された。」
「C:モアレ又は濃淡むらが通常の使用において、問題となる程度に確認されなかった。」
「B:通常の観察においてモアレ又は濃淡むらを感じることが無い程度にまで、モアレ又は濃淡むらを目立たなくさせることができた。」
「A:モアレ又は濃淡むらの存在を注意深く観察したとしても、モアレ又は濃淡むらを視認することができない程度にまで、モアレ又は濃淡むらを不可視化することができた。」
Table 1 shows the data and evaluation results of each sample. The column of evaluation in Table 1 shows the result of judgment based on the following criteria.
“X: moiré or shading unevenness was confirmed to be a problem in normal use.”
“C: Moire or shading unevenness was not confirmed to an extent that would cause problems in normal use.”
“B: Moire or shading unevenness could be made inconspicuous to the extent that moiré or shading unevenness was not felt in normal observation.”
“A: Even if the presence of moire or shading unevenness was carefully observed, moire or shading unevenness could be made invisible to such an extent that moire or shading unevenness could not be visually recognized.”
また、表1の「式」の欄において、「値1」には「(((m+1.5σ)−(m−1.5σ))/m)×100」の値を示し、「値2」には「(((m+2σ)−(m−2σ))/m)×100」の値を示している。表1の式の欄において、「(a)」〜「(e)」の欄には、上述した式(a)〜(e)が充足される場合に「○」を付し、上述した式(a)〜(e)が充足されない場合に「×」を付している。表1の「面積(μm2)」の欄において、「m」には開口領域の面積の平均値を示し、「σ」には、面積の標準偏差を示した。また、表1の「開口領域割合」の欄において、「1.5」には、開口面積の平均値からのずれが1.5σ以下となる開口領域の割合を百分率(単位:%)で示し、「2」には、開口面積の平均値からのずれが2σ以下となる開口領域の割合を百分率(単位:%)で示している。
In the column of “expression” in Table 1, “
なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、適宜図面を参照しながら、変形の一例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。 Note that various modifications can be made to the above-described embodiment. Hereinafter, an example of modification will be described with reference to the drawings as appropriate. In the following description and the drawings used in the following description, the same reference numerals as those used for the corresponding parts in the above embodiment are used for the parts that can be configured in the same manner as in the above embodiment. A duplicate description is omitted.
上述した実施の形態の図2に示されたタッチパネルセンサ30では、各検出電極41,51がアクティブエリアAa1内に配置された細長い矩形状の導電性メッシュ45,55として形成されているが、これに限られない。検出電極41,51の構成は、種々の変更が可能である。図11に示された例では、各第1検出電極41が、その長手方向に間隔を明けて配列された多数の導電性メッシュ45,55と、隣り合う二つの導電性メッシュ45,55の間を接続する接続部43,53と、を有している。各検出電極41,51は、導電性メッシュ45,55および接続部43,53により、アクティブエリアAa1内を直線状に延びている。各検出電極41,51が配置されている領域の幅は、導電性メッシュ45,55が設けられている部分において太くなっている。第1電極40に含まれる各第1検出電極41は、第2電極50に含まれる多数の第2検出電極51と交差している。そして、図11に示すように、第1電極40の第1検出電極41は、その接続部43において、第2電極50の第2検出電極51の接続部53と交差している。したがって、第1検出電極41の導電性メッシュ45は、隣り合う二つの第2検出電極51の間に配置され、第2検出電極51の導電性メッシュ55は、隣り合う二つの第1検出電極41の間に配置されている。このような例においては、二つの接続部43,53の間に位置する一つの導電性メッシュ45,55に含まれる開口領域46,56の開口面積分布が、上述した式(a)〜(e)を満たすことにより、モアレ及び濃淡むらの双方を目立たなくさせるといった効果を奏することができる。
In the
また、上述した実施の形態において、参照メッシュパターン60,65の一例を示したが、上述した例に限られず、種々のパターンを採用することができる。例えば、参照メッシュパターン60,65がハニカムパターンとして形成されていてもよい。また、上述したように、参照メッシュパターン60,65が、二種類以上の開口領域61,66を含み、各種の開口領域61,66が規則的に配列されているようにしてもよい。
In the above-described embodiment, an example of the
また、上述した実施の形態において、導電性メッシュ45,55のパターンの決定方法の一例を説明したが、上述した方法以外の方法によって導電性メッシュ45,55のパターンを決定するようにしてもよい。例えば、最終的に、導電性メッシュ45,55の開口領域46,56の一部分が、他の開口領域46,56とは異なる数の接続要素48,58によって画成されるようにしてもよい。一例として上述した例では、すべての開口領域46,56が、四つの接続要素48,58によって画成される例を示した。しかしながら、例えば手修正等により、いくつかの開口領域46,56が、四以外の数量の接続要素48,58、例えば五つや六つの接続要素48,58によって画成されるようにしてもよい。ただし、濃淡むらを目立たなくさせる観点からは、一つの導電性メッシュ45,55に含まれる開口領域46,56の多くが、同一本数の接続要素48,58によって画成されていることが好ましい。本件発明者が鋭意検討を重ねたところ、上述の式(a)〜(c)で示された条件との組み合わせにおいて、一つの導電性メッシュ45,55に含まれた開口領域46,56のうち、所定の同一数の接続要素48,58によって画成された開口領域46,56の数が、開口面積が(m−1.5σ)以上(m+1.5σ)以下となっている開口領域46,56の数以上であることが好ましいことが知見された。また、上述の式(d)及び(e)で示された条件との組み合わせにおいて、一つの導電性メッシュ45,55に含まれた開口領域46,56のうち、所定の同一数の接続要素48,58によって画成された開口領域46,56の数が、開口面積が(m−2σ)以上(m+2σ)以下となっている開口領域46,56の数以上であることが好ましいことも確認された。すなわち、開口面積分布の対象となっている数量と同数以上の開口領域46,56が、所定の同一数の接続要素48,58によって画成されていることが好ましいことが確認された。
In the above-described embodiment, an example of the method for determining the pattern of the conductive meshes 45 and 55 has been described. However, the pattern of the
なお、以上において上述した実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。 In addition, although the some modification with respect to embodiment mentioned above was demonstrated above, naturally, it is also possible to apply combining several modifications suitably.
10 表示装置
12 画像表示機構
20 タッチパネル装置
30 タッチパネルセンサ
35 基材シート
35a 第1基材シート
35b 第2基材シート
40 第1電極
41 第1検出電極
42 第1取出電極、第1取出配線
42a 端子部
43 接続部
44 導線
45 導電性メッシュ
46 開口領域
47 分岐点
48 接続要素
50 第2電極
51 第2検出電極
52 第2取出電極、第2取出配線
52a 端子部
53 接続部
54 導線
55 導電性メッシュ
56 開口領域
57 分岐点
58 接続要素
60 参照メッシュパターン
60a 第1の直線
60b 第2の直線
61 開口領域、開口部
62 交点
63 線分
65 参照メッシュパターン
65a 第1の直線
65b 第2の直線
66 開口領域、開口部
67 交点
68 線分
DESCRIPTION OF
Claims (12)
一つの検出電極内の一つの導電性メッシュに含まれた開口領域の面積の平均値m及び前記一つの検出電極に含まれる開口領域の面積の標準偏差σが次の式を満たす、タッチパネルセンサ。
5≦(((m+2σ)−(m−2σ))/m)×100≦10 Comprising a sensing electrode comprising a conductive mesh defining a plurality of open areas;
The touch panel sensor, wherein an average value m of the area of the opening region included in one conductive mesh in one detection electrode and a standard deviation σ of the area of the opening region included in the one detection electrode satisfy the following expression.
5 ≦ (((m + 2 σ) - (m- 2 σ)) / m) × 100 ≦ 10
前記一つの導電性メッシュに含まれた開口領域のうち、所定の数の接続要素によって画成された開口領域の数が、開口面積が(m−2σ)以上(m+2σ)以下となっている開口領域の数以上である、請求項1に記載のタッチパネルセンサ。 The conductive mesh includes a conductive connecting element extending between two branch points to define the open area;
Of the opening area included in said one of the conductive mesh, the number of open regions defined by a connecting element of a predetermined number, an opening area (m-2 sigma) or (m + 2 σ) below The touch panel sensor according to claim 1, wherein the touch panel sensor is equal to or greater than the number of open areas.
前記一つの導電性メッシュに含まれた開口領域のうち、四つの接続要素によって画成された開口領域の数が、開口面積が(m−2σ)以上(m+2σ)以下となっている開口領域の数以上である、請求項1に記載のタッチパネルセンサ。 The conductive mesh includes a conductive connecting element extending between two branch points to define the open area;
Of the opening area included in said one of the conductive mesh, the number of open regions defined by the four connecting element has an opening area (m-2 sigma) or (m + 2 σ) below The touch panel sensor according to claim 1, wherein the touch panel sensor is equal to or more than the number of open regions.
前記導電性メッシュの各分岐点は、二つの交点の間を延びて開口領域を画成する複数の線分から形成され前記開口領域が規則的に配列されてなる参照メッシュパターンの一つの交点上または所定長さ以下となる長さだけ当該一つの交点からずれた位置に位置しており、且つ、前記導電性メッシュの各接続要素は、一つの線分の両端に位置する二つの交点にそれぞれ対応する二つの分岐点の間を延びている、請求項1〜3のいずれか一項に記載のタッチパネルセンサ。 The conductive mesh includes a conductive connecting element extending between two branch points to define the open area;
Each branch point of the conductive mesh is formed on a plurality of line segments extending between two intersections to define an opening region, and on one intersection of a reference mesh pattern in which the opening regions are regularly arranged or It is located at a position deviated from the one intersection by a length equal to or less than a predetermined length, and each connection element of the conductive mesh corresponds to two intersections located at both ends of one line segment, respectively. The touch panel sensor according to any one of claims 1 to 3, wherein the touch panel sensor extends between two branch points.
前記第1方向と前記第2方向とがなす角度は、60°以上80°以下である、請求項4に記載のタッチパネルセンサ。 The reference mesh pattern includes a plurality of first straight line groups each extending linearly in a first direction and arranged at a constant pitch in a direction orthogonal to the first direction, and each linearly extending in a second direction. A second straight line group extending and arranged at a constant pitch in a direction perpendicular to the second direction,
The touch panel sensor according to claim 4, wherein an angle formed by the first direction and the second direction is 60 ° or more and 80 ° or less.
前記検出電極及び前記第2検出電極のそれぞれに関する前記参照メッシュパターンは、互いに同一であり、
前記参照メッシュパターンでは、一定形状の開口領域が交差する二方向に規則的に配列され、
前記検出電極及び前記第2検出電極は、それぞれに関する前記参照メッシュパターンが、前記二方向にそれぞれ半ピッチずらして配置されるように、互いに対して位置決めされている、請求項4に記載のタッチパネルセンサ。 A second detection electrode disposed to overlap the detection electrode and including the conductive mesh;
The reference mesh patterns for each of the detection electrode and the second detection electrode are the same as each other,
The reference mesh pattern is regularly arranged in two directions where the opening regions of a certain shape intersect,
5. The touch panel sensor according to claim 4 , wherein the detection electrode and the second detection electrode are positioned with respect to each other such that the reference mesh pattern relating to each of the detection electrode and the second detection electrode is arranged with a half pitch shift in each of the two directions. .
前記検出電極及び前記第2検出電極のそれぞれに関する前記参照メッシュパターンは、互いに同一であり、
前記検出電極及び前記第2検出電極は、
それぞれに関する前記参照メッシュパターンの前記第1方向が互いに平行となり、
それぞれに関する前記参照メッシュパターンの前記第2方向が互いに平行となり、
それぞれに関する前記参照メッシュパターンの前記第1の直線群が、前記第1方向に直交する配列方向に、前記一定ピッチの半分だけずれて配置され、且つ、
それぞれに関する前記参照メッシュパターンの前記第2の直線群が、前記第2方向に直交する配列方向に、前記一定ピッチの半分だけずれて配置されるように、
互いに対して位置決めされている、請求項7に記載のタッチパネルセンサ。 A second detection electrode disposed to overlap the detection electrode and including the conductive mesh;
The reference mesh patterns for each of the detection electrode and the second detection electrode are the same as each other,
The detection electrode and the second detection electrode are:
The first directions of the reference mesh pattern for each are parallel to each other;
The second directions of the reference mesh pattern for each are parallel to each other;
The first straight line groups of the reference mesh pattern for each are arranged shifted by half of the constant pitch in the arrangement direction orthogonal to the first direction; and
The second straight line group of the reference mesh pattern for each is arranged so as to be shifted by a half of the constant pitch in the arrangement direction orthogonal to the second direction.
The touch panel sensor according to claim 7, which is positioned with respect to each other.
前記タッチパネルセンサと重ねて配置された画像表示機構と、を備える、表示装置。 The touch panel sensor according to any one of claims 1 to 9,
An image display mechanism disposed to overlap the touch panel sensor.
前記タッチパネルセンサと重ねて配置された画像表示機構と、を備え、
前記画像表示機構は、互いに直交する二つの方向にそれぞれ配列された画素を有し、
前記第1方向は、前記画素が配列された一方の方向に対して30°以上40°以下の角度をなし、且つ、前記第2方向は、前記画素が配列された前記一方の方向に対して30°以上40°以下の角度をなしている、表示装置。 A touch panel sensor according to claim 7 or 9,
An image display mechanism disposed to overlap the touch panel sensor,
The image display mechanism has pixels arranged in two directions orthogonal to each other,
The first direction forms an angle of 30 ° to 40 ° with respect to one direction in which the pixels are arranged, and the second direction is relative to the one direction in which the pixels are arranged. A display device having an angle of 30 ° to 40 °.
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