CN112534313B - 光扩散板、图像显示装置及照明装置 - Google Patents

光扩散板、图像显示装置及照明装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种能够控制被扩散的光的各向异性形状的光扩散板。所述光扩散板包括：基材；设置在所述基材的至少一个主面且由具有在共同方向延伸的各向异性形状的多个凸结构或凹结构构成的结构体群，所述多个凸结构或凹结构随机且密集地设置在所述基材的所述主表面上，彼此相邻的多个凸结构或凹结构之间的边界由具有彼此不同的曲率的多条曲线构成。

Description

光扩散板、图像显示装置及照明装置
技术领域
本发明涉及光扩散板、图像显示装置及照明装置。
背景技术
使入射光向各个方向散射的光扩散板被广泛地应用于各种装置，例如显示器等显示装置、投影仪等投影装置或各种照明装置等。在这样的光扩散板中的入射光的扩散机制大致分为利用由光扩散板的表面形状所引起的光的折射、和利用由存在于块体内部的且与周围具有不同折射率的物质所引起的散射。利用由表面形状所引起的光的折射的光扩散板之一是所谓的微透镜阵列型的光扩散板。
作为这样的微透镜阵列型的光扩散板，已知有例如下述专利文献1所公开的光扩散部件。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开第2013-97876号公报
发明内容
发明所要解决的问题
然而，在专利文献1等中，没有特别研究通过光扩散板扩散后的光的形状。另一方面，近年来，由于利用光扩散板的装置的种类扩大，投射由光扩散板所扩散的光的投射面的形状也变得多样。
因此，通过控制由光扩散板扩散后的光的形状以符合投射面的形状，从而更有效地使用由光扩散板扩散后的光的需求增加。
因此，本发明是鉴于上述情况而提出的，本发明的目的在于提供可以控制所扩散的光的各向异形状、新型且改进的光扩散板、以及使用该光扩散板的图像显示装置及照明装置。
用于解决问题的方案
为解决上述问题，根据本发明的一个观点，提供一种光扩散板，其包括：
基材；
结构体群，其由多个凸结构或凹结构构成，所述多个凸结构或凹结构设置于所述基材的至少一个主表面并且具有在共同方向上延伸的各向异性形状，
所述多个凸结构或凹结构随机且密集地配置于所述基材的所述主表面上，
彼此相邻的所述多个凸结构或凹结构之间的边界由具有彼此不同的曲率的多条曲线构成。
优选地，所述凸结构或凹结构的表面由曲面构成。
优选地，所述凸结构或凹结构的表面形状为变形形状或环面形状。
优选地，配置所述多个凸结构或凹结构以使所述多个凸结构或凹结构的各个曲面的曲率半径或开口径彼此摄动。
优选地，当所述多个凸结构或凹结构的各个所述曲面的曲率半径的摄动量为ΔR，且所述曲面的曲率半径的基准值为R时，ΔR/R为3％以上85％以下。
优选地，当所述多个凸结构或凹结构的各个所述开口径的摄动量为ΔD，且所述开口径的基准值为D时，ΔD/D为3％以上85％以下。
优选地，所述结构体群相对于0.35μm以上2μm以下的波长的光的光学相位差成分Ψ小于150。
优选地，所述结构体群相对于0.35μm以上2μm以下的波长的光的相位差分散σ(Ψ)小于200。
优选地，所述基材的所述主表面上的所述凸结构或凹结构的填充率为90％以上。
优选地，当所述各向异形状的延伸方向上的所述结构体群的配光角的半值宽度为WL，且与所述延伸方向垂直的方向上的所述结构体群的配光角的半值宽度为WO时，WO/WL为1.05以上。
优选地，彼此相邻的所述多个凸结构或凹结构之间的所述边界的宽度为1μm以下。
此外，为解决上述问题，根据本发明的其他观点，提供一种图像显示装置，其具有安装在来自光源的光路上的光扩散板，所述光扩散板包括：
基材；
结构体群，其由多个凸结构或凹结构构成，所述多个凸结构或凹结构设置于所述基材的至少一个主表面并且具有在共同方向上延伸的各向异性形状，
所述多个凸结构或凹结构随机且密集地配置于所述基材的所述主表面上，
彼此相邻的所述多个凸结构或凹结构之间的边界由具有彼此不同的曲率的多条曲线构成。
此外，为解决上述问题，根据本发明的其他观点，提供一种照明装置，其具有安装在光源表面的光扩散板，所述光扩散板包括：
基材；
结构体群，其由多个凸结构或凹结构构成，所述多个凸结构或凹结构设置于所述基材的至少一个主表面并且具有在共同方向上延伸的各向异性形状，
所述多个凸结构或凹结构随机且密集地配置于所述基材的所述主表面上，
彼此相邻的所述多个凸结构或凹结构之间的边界由具有彼此不同的曲率的多条曲线构成。
通过上述结构，通过使多个凸结构或凹结构的每个的各向异性形状的方向相同，能够赋予由光扩散板所扩散的扩散光的配光角各向异性。
发明效果
如上所述，根据本发明，可以控制光扩散板中所扩散的光的各向异形状。
附图说明
图1为示意性地示出本发明的一个实施方式的光扩散板的结构的说明图。
图2为放大示出同一实施方式的光扩散板所具有的凸结构的边界附近的说明图。
图3为示意性地示出从垂直于基材的一主表面的方向俯视凸结构时的凸结构的外形的说明图。
图4A为示出第1形状例的凸结构的平面形状的说明图。
图4B为示出第1形状例的凸结构的立体形状的立体图。
图4C为示出确定第1形状例的凸结构的立体形状的方法的说明图。
图4D为示出通过模拟致密且随机地配置第1形状例的凸结构的结构体群的一个示例的图像图で。
图4E为示出在激光显微镜下以20倍观察致密且随机配置第1形状例的凸结构的结构体群的示例的图像图。
图5A为示出第2形状例的凸结构的平面形状的说明图。
图5B为示出第2形状例的凸结构的立体形状的立体图。
图5C为示出确定第2形状例的凸结构的立体形状的方法的说明图。
图5D为示出通过模拟致密且随机配置第2形状例的凸结构的结构体群的一个示例的图像图。
图5E为示出在激光显微镜下以20倍观察致密且随机配置第2形状例的凸结构的结构体群的示例的图像图。
图6是用于说明凸结构的其他形状的说明图。
图7为示出致密且随机地配置多个凸结构的结构体群的一个示例的立体图。
图8为说明致密且随机地配置多个凸结构的配置方法的一个示例的流程图。
图9是用于说明所生成的坐标与凸结构的各个中心的换算距离的说明图。
图10是用于说明凸结构之间的允许重叠的说明图。
图11是说明适当地控制凸结构之间的允许重叠，并且配置凸结构以消除平坦部的说明图。
图12是说明适当地控制凸结构之间的允许重叠，并且配置凸结构以消除平坦部的说明图。
图13为示出本实施方式的光扩散板的制造方法的流程的一个示例的流程图。
图14A为示意性地示出同一实施方式的光扩散板的应用例的一个示例的说明图。
图14B为示意性地示出同一实施方式的光扩散板的应用例的一个示例的说明图。
图14C为示意性地示出同一实施方式的光扩散板的应用例的一个示例的说明图。
图14D为示意性地示出同一实施方式的光扩散板的应用例的一个示例的说明图。
图14E为示意性地示出同一实施方式的光扩散板的应用例的一个示例的说明图。
图14F为示意性地示出同一实施方式的光扩散板的应用例的一个示例的说明图。
图14G为示意性地示出同一实施方式的光扩散板的应用例的一个示例的说明图。
图14H为示意性地示出同一实施方式的光扩散板的应用例的一个示例的说明图。
图15A为实施例1的光扩散板的激光显微镜图像。
图15B为通过实施例1的光扩散板的电磁场解析得到的配光的模拟结果。
图15C为实施例1的光扩散板的激光配光像。
图15D为实施例1的辉度配光的图表。
图16A为实施例2的光扩散板的激光显微镜图像。
图16B为通过实施例2的光扩散板的电磁场解析得到的配光的模拟结果。
图16C为实施例2的光扩散板的激光配光像。
图16D为实施例2的辉度配光的图表。
图17A为实施例3的光扩散板的激光显微镜图像。
图17B为通过实施例3的光扩散板的电磁场解析得到的配光的模拟结果。
图17C为实施例3的光扩散板的激光配光像。
图17D为实施例3的辉度配光的图表。
图18为实施例4～6的光扩散板的生成图案数据的图像、以及通过电磁场解析得到的配光的模拟结果。
图19为实施例7～9的光扩散板的生成图案数据的图像、以及通过电磁场解析得到的配光的模拟结果。
图20为比较例4和实施例10～12的光扩散板的生成图案数据的图像、以及通过电磁场解析得到的配光的模拟结果。
图21为比较例1～3的光扩散板的生成图案数据的图像、以及通过电磁场解析得到的配光的模拟结果。
图22A为实施例13的光扩散板的生成图案数据的图像。
图22B为实施例13的光扩散板的激光配光像。
图22C为通过实施例13的光扩散板的电磁场解析得到的配光的模拟结果。
图23A为实施例14的光扩散板的生成图案数据的图像。
图23B为实施例14的光扩散板的激光配光像。
图23C为通过实施例14的光扩散板的电磁场解析得到的配光的模拟结果。
图24A为实施例15的光扩散板的生成图案数据的图像。
图24B为通过实施例15的光扩散板的电磁场解析得到的配光的模拟结果。
图24C为实施例15的光扩散板的激光配光像。
图24D为实施例15的辉度配光的图表。
具体实施方式
以下参照附图详细说明本发明的优选实施方式。另外，在本说明书和附图中，通过对实质上具有相同功能结构的结构部件标记相同的符号来省略重复说明。
<1.光扩散板>
首先，参照图1～图3说明本发明的一个实施方式的光扩散板。图1为示意性地示出本实施方式的光扩散板1的结构的说明图。此外，图2为放大示出本实施方式的光扩散板1所具有的凸结构21的边界附近的说明图，图3为示意性地示出从垂直于基材10的一主表面的方向俯视凸结构21时的凸结构21的外形的说明图。
如图1所示，本实施方式的光扩散板1包括基材10和结构体群20。本实施方式的光扩散板1是结构体群20为微透镜阵列的微透镜阵列型的光扩散板。
基材10是由在入射至光扩散板1的光的波长带中可视为透明的材质形成。例如，基材10可以由在对应于可见光的波长带中光透射率为70％以上的材质形成。此外，基材10可以是膜形状，也可以是板形状。在图1中，基材10被设置为矩形的平面形状，但本实施方式的光扩散板1不限于该示例。根据实际安装有光扩散板1的装置的形状，基材10的平面形状可以是任意形状。
基材10可以由例如聚甲基丙烯酸甲酯(Polymenthyl methacrylate：PMMA)、聚碳酸酯(Polyethylene terephthalate：PET)、聚碳酸酯(Polycarbonate：PC)或环状烯烃共聚物(Cyclo Olefin Copolymer COC)等已知的透明树脂形成，也可以由石英玻璃、硼硅酸玻璃或白板玻璃等已知的光学玻璃形成。
结构体群20被设置在基材10的至少一个主表面。结构体群20是作为微小凸结构21或凹结构的集合体，结构体群20，由多个凸结构21或凹结构构成。在基材10的至少一个主表面上致密连续地随机配置多个凸结构21或凹结构。凸结构21或凹结构中的各自具有由曲面形成的表面形状，并且构成微透镜阵列的单透镜。在本实施方式中，如图1所示，以在基材10的一个主表面(表面)形成多个凸结构21为示例进行说明，但也可以在基材10的两个主表面(表面和背面)形成多个凸结构21或凹结构。此外，以下主要说明构成结构体群20的多个单透镜由多个凸结构21构成的示例，但本发明不限于该示例。例如，构成结构体群的多个单透镜也可以由多个凹结构构成。
如图1示意性所示，在结构体群20中密集地配置多个凸结构21，优选细密密集地(即，致密地)配置。换言之，在结构体群20中，多个凸结构21以彼此连续的方式配置以使彼此相邻的凸结构21之间的边界不存在平坦部。然而，在实际制造中，为了连续地连接曲面，凸结构21之间的边界的拐点附近可以大致平坦。在这种情况下，在凸结构21之间的边界处，大致平坦的拐点附近的宽度(边界线的宽度)优选为1μm以下。
在本实施方式的光扩散板1中，通过在基材10上无间隙密集配置凸结构21，能够抑制入射光中不在光扩散板的表面散射而透射过的0次透射光成分。由此，在光扩散板1中，能够进一步提高光的扩散性能。此时，基材10上的凸结构21的填充率优选为90％以上，且更优选为100％。在此，填充率是在基材10的主表面上多个凸结构21或凹结构所占部分的面积的比例。
此外，如图1示意性地所示，在结构体群20中不是规则地配置而是随机(不规则地)地配置多个凸结构21。在此，“随机”表示在光扩散板1的结构体群20的任意区域中，凸结构21的配置不存在实质性的规则性。然而，即使在微小区域中凸结构21的配置存在某种规则性，在作为任意区域的整体而言，凸结构21的配置不存在规则性也包括在“不规则”中。另外，后述本实施方式的光扩散板1的凸结构21的随机的配置方法。
对凸结构21或凹结构的形状并没有特别地限定，只要凸结构21或凹结构发挥单透镜(微透镜)功能即可。例如，凸结构21或凹结构的立体形状可以由仅包含球面成分的曲面形成，或者可以由包含非球面成分的曲面的形成。此外，凸结构21或凹结构的立体形状相对于基材10的主表面可以使凸状，也可以是凹状。
此外，在本实施方式的光扩散板1的结构体群20中，凸结构21不仅在配置上，而且在开口径和曲率半径上也可以各自具有随机偏差另外，由于凸结构21或凹结构是作为单透镜(微透镜)的功能，所以凸结构21或凹结构的开口径相当于单透镜的透镜直径。凸结构21或凹结构的表面由曲面构成。各个凸结构21的光学开口的相位分布根据方位不同而不同。通过将多个凸结构21以在基材10的主表面上彼此重叠的方式随机配置且凸结构21各自的开口径(透镜径)及曲率半径具有偏差，因此多个凸结构21的外形彼此不是同一形状。由此，多个由于凸结构21具有如图1示意性地示出的各种形状，因此不具有对称性的凸结构变多。
具体地，在本实施方式的结构体群20中，多个凸结构21可以随机且密集地设置以使凸结构21的各个曲面的曲率半径或开口径彼此摄动。例如，凸结构21的各个曲面的曲率半径的摄动量为ΔR，且曲面的曲率半径的基准值为R时，ΔR/R优选为3％以上85％以下。即，凸结构21的各个曲面的曲率半径可以使基准值R在3％以上85％以下摄动的值的范围内零散。此外，凸结构21的各个曲面的开口径的摄动量为ΔD，且曲面的开口径的基准值为D时，ΔD/D优选为3％以上85％以下。即，凸结构21的各个曲面的开口径可以使基准值D在3％以上85％以下摄动的值的范围内零散。另外，摄动是指偏离规定的基准值。由此，在本实施方式的结构体群20中，通过各个凸结构21的表面形状及配置随机分散，构成各个凸结构21的曲面的曲率半径及开口径从基准值R、D在规定范围内随机偏离(被摄动)。
在这种情况下，如图2所示，产生了以下状况，即，凸或凹结构A的曲率半径为rA，而相邻的凸或凹结构B的曲率半径为rB(≠rA)。在彼此相邻的凸结构21的曲率半径彼此不同的情况下，彼此相邻的凸结构21之间的边界不是仅由直线构成，而是至少包括一部分曲线而构成。
具体地，如图3示意性地所示，当从垂直于基材10的一个主表面的方向俯视凸结构21时，凸结构21的外形(该凸结构21与相邻的其他多个凸结构21之间的边界线)由曲率彼此不同的多个曲线构成。当凸结构21之间的边界由曲率彼此不同的多个曲线构成时，由于凸结构21之间的边界的规则性进一步被破坏，因此光扩散板1能够进一步减小扩散光的衍射成分。
进一步地，本实施方式的光扩散板1的结构体群20是通过在结构体群20整体随机且密集地配置在共同的方向上具有各向异性的凸结构21而构成。具体地，结构体群20通过随机且致密地配置具有在一个方向(也称长度方向)的长度比垂直于该一个方向的其他方向(也称宽度方向)的长度长的平面形状的凸结构21以使各个凸结构21的长度方向朝向相同的方向而构成。由此，本实施方式的光扩散板1能够控制投射面中的扩散光的各向异形状。具体地，在光扩散板1中，凸结构21的长度方向的光的扩散宽度变小，并且与凸结构21的长度方向垂直的宽度方向的光的扩散宽度变大。由此，能够根据投射面的形状来控制由光扩散板1所扩散的光的各向异形状。
另外，当随机且密集地配置的凸结构21的平面形状的各向异性较小时，根据凸结构21之间的重叠程度，一部分凸结构21的平面形状可能不具有各向异性。即使在这种情况下，由于一部分的凸结构21维持了平面形状的各向异性，作为结构体群20整体具有各向异性，因此，光扩散板1能够控制投射面中的扩散光的各向异形状。
以下更具体地说明具有这样的各向异性的凸结构21。
<2.凸结构>
(2.1.凸结构的形状)
首先，参照图4A～图6说明凸结构21的单体的形状。凸结构21具有沿规定的方向延伸的各向异性的立体形状。例如，凸结构21的形状可以是以下说明的第1形状例或第2形状例中的任意一个。
(第1形状例)
参照图4A～图4E说明凸结构21的第1形状例(变形形状)。
图4A为示出第1形状例的凸结构21的平面形状的说明图，图4B为示出第1形状例的凸结构21的立体形状的立体图。图4C为示出确定第1形状例的凸结构21的立体形状的方法的说明图。此外，图4D为示出通过模拟致密且随机地配置第1形状例的凸结构21而得到的结构体群20的一个示例的图像图，图4E为示出在激光显微镜下以20倍观察致密且随机地配置第1形状例的凸结构21的结构体群20的示例的图像图。
如图4A和图4B所示，第1形状例的凸结构21可以具有椭圆形状的平面形状，并且在椭圆形状的长轴方向和短轴方向上均为由规定的曲率半径的曲面而凸出形成的立体形状。即，第1形状例的凸结构21也可以是所谓的变形透镜形状。第1形状例的变形形状的凸结构21由包括变形形状的曲面的曲面形成。
具体地，第1形状例的凸结构21的平面形状是具有长轴的长度为Dy且短轴的长度为Dx的各向异性的椭圆形状。此外，第1形状例的凸结构21的立体形状是长轴方向的曲率半径为Ry且短轴方向的曲率半径为Rx的曲面的凸形状。因此，第1形状例的凸结构21为在Y轴方向具有各向异性的立体形状。
更具体地，第1形状例的凸结构21的三维形状可以通过从由以下公式1确定的图4C所示的椭圆形状切出凸结构21的曲面形状以使X轴方向的长度为Dx，Y轴方向的长度为Dy来确定。另外，在公式1中，Cx＝1/Rx且Cy＝1/Ry。Kx和Ky为圆锥系数，A4和A6为非球面系数。
[公式1]
在此，在第1形状例的凸结构2中，椭圆形状的长轴的长度Dy、短轴的长度Dx、长轴方向的曲率半径Ry、及短轴方向的曲率半径Rx在每个凸结构21中受到摄动率(Perturbation rate)δ的摄动而零散。摄动率δ也可以为例如3％以上85％以下。当摄动率δ为3％以上时，由于凸结构21的各个形状容易不具有对称性，因此能够进一步减小光扩散板1的扩散光的衍射成分。另一方面，摄动率δ为85％以下时，由于凸结构21的每个形状不会出现过度的零散，因此难以使光扩散板1的扩散光产生不均。
图4D示出通过模拟致密且随机地配置了这样的第1形状例的凸结构21而得到的的结构体群20的图像例。如图4D所示，可以看出，在通过模拟配置了第1形状例的凸结构21的结构体群20中，致密且随机地配置在Y轴方向具有各向异性的凸结构21。此外，可以看出，在图4D所示的结构体群20中，凸结构21中的每个是彼此不相同的形状且不具有对称性的形状。
此外，图4E示出实际致密且随机地配置了这样的第1形状例的凸结构21的结构体群20的激光显微镜图像例。如图4E所示，可以看出，在实际配置了第1形状例的凸结构21的结构体群20中，与图4D所示的模拟结果同样地，致密且随机地配置在Y轴方向具有各向异性的凸结构21。
(第2形状例)
接下来，参照图5A～图5E说明凸结构21的第2形状例(环面形状)。
图5A为示出第2形状例的凸结构21的平面形状的说明图，图5B为示出第2形状例的凸结构21的立体形状的立体图。图5C为示出确定第2形状例的凸结构21的立体形状的方法的说明图。此外，图5D为示出通过模拟致密且随机配置了第2形状例的凸结构21的结构体群20的一个示例的图像图，图5E为示出通过激光显微镜在20倍下观察致密且随机地配置了第2形状例的凸结构21的结构体群20的图像图。
如图5A～图5C所示，第2形状例的凸结构21可以是将由配置在圆的外侧的旋转轴使该圆旋转而得到的环面形状(donut)形状的一部分在与旋转轴平行的平面进行剖面而具有大致椭圆形状的立体形状。即，第2形状例的凸结构21也可以是所谓的环状透镜形状。第2形状例的环面形状的凸结构21由包含环面形状曲面的曲面形成。
具体地，第2形状例的凸结构21的平面形状是具有各向异性的大致椭圆形状，其在延伸方向的直径为dy且在与延伸方向垂直的方向的直径为dx。此外，第2形状例的凸结构21的立体形状是延伸方向的曲率半径为R且与延伸方向垂直的方向的曲率半径为r的曲面的凸形状。因此，第2形状例的凸结构21是在Y轴方向具有各向异性的立体形状。
更具体地，第2形状例的凸结构21的三维形状可以通过从由以下公式2确定的图5C所示的实心环面形状切出凸结构21的曲面形状以使X轴方向的长度为Dx，Y轴方向的长度为Dy来确定。具体地，第2形状例的凸结构21的三维形状可以通过切出使小圆半径r的圆在大圆半径R的圆的圆周上连续移动所生成的实心环面形状的外周部分来确定。另外，在公式2中，R为大圆半径，r为小圆半径。
[公式2]
在此，在第2形状例的凸结构21中，延伸方向的直径Dy、与延伸方向垂直的方向的直径Dx、延伸方向的曲率半径R(即，大圆半径R)、以及与延伸方向垂直的方向的曲率半径r(即，小圆半径r)在每个凸结构21中受到摄动率δ的摄动而出现偏差。摄动率δ可以为例如3％以上85％以下。当摄动率δ为3％以上时，由于凸结构21的各个形状容易不具有对称性，因此能够减小光扩散板1的扩散光的衍射成分。另一方面，当摄动率δ为85％以下时，由于凸结构21的各个形状不会出现过度的偏差，因此能够不易使光扩散板1的扩散光产生不均。
图5D示出模拟致密且随机地配置了这样的第2形状例的凸结构21的结构体群20的图像例。如图5D所示，可以看出，在通过模拟配置了第2形状例的凸结构21的结构体群20中，在Y轴方向具有各向异性的凸结构21致密且随机地配置。此外，可以看出，在图5D所示的结构体群20中，凸结构21中的每一个不是彼此相同的形状，并且是不具有对称性的形状。
此外，图5E示出实际致密且随机地配置了这样的第2形状例的凸结构21的结构体群20的激光显微镜图像例。如图5E所示，可以看出，与图5D所示的模拟结果相同，在实际配置了第2形状例的凸结构21的结构体群20中，在Y轴方向具有各向异性的凸结构21致密且随机地配置。
(其他形状例)
另外，本实施方式的凸结构21的形状只要是具有在一个方向延伸的各向异性的立体形状即可，并不限于上述第1形状例和第2形状例。例如，本实施方式的凸结构21的形状可以是在规定的平面对图6所示的椭圆球体进行剖面得到的形状。图6是用于说明凸结构21的其他形状的说明图。
具体地，如图6所示，本实施方式的凸结构21的立体形状也可以是将在一个轴向延伸球体而得到的的椭圆球体在与该一个轴向平行的平面进行剖面得到的立体形状。即使在这样的情况下，由于本实施方式的凸结构21为具有在一个方向延伸的各向异性的立体形状，因此能够控制由光扩散板1所扩散的光在投射面中的各向异形状。
(2.2.凸结构的配置)
接下来，参照图7～图12说明多个凸结构21的配置例。
首先，参照图7～图9说明用于构成结构体群20的多个凸结构21的配置例。图7为示出致密且随机地配置了多个凸结构21的结构体群20的一个示例的立体图。图8为说明最密且随机配置多个凸结构21的配置方法的一个示例的流程图，图9是用于说明所生成的坐标与凸结构21的各个中心的换算距离的说明图。
本实施方式的凸结构21是平面形状为椭圆形状，且具有在垂直于基材10的一主表面的方向上凸出的基本形状。通过在基材10上致密且随机地重叠配置具有该基本形状的多个凸结构21，能够形成具有图7所示的形状的结构体群20。具体地，通过根据图8所示的流程图配置基本形状(使曲率半径和开口径摄动之前的形状)的凸结构21，能够致密且随机地配置凸结构21。
如图8所示，首先，设定用于确定凸结构21的基本形状所需的参数(S100)。接下来，基于设定的参数，确定凸结构21的基本形状(S110)。具体地，作为凸结构21的基本形状，确定为平面形状为椭圆形状且以曲面凸出的三维形状。接下来，由随机数确定配置凸结构21的基本形状的X坐标和Y坐标(S120)。
接下来，计算由随机数所确定的X坐标和Y坐标与已经在S150中所存储的凸结构21的基本形状的X坐标和Y坐标的换算距离，取得所计算出的换算距离得最小值(S130)。具体地，如图9所示，计算由S120所确定的X坐标和Y坐标与由后述的S150已经存储的凸结构21的各个中心的换算距离，取得所计算出的换算距离的最小值。
在此，换算距离是将作为凸结构21的平面形状的椭圆形状在长轴方向压缩换算为正圆时的距离。例如，当作为凸结构21的平面形状的椭圆形状的长轴方向的长度为A、短轴方向的长度为B、计算出距离的2个凸结构21的中心坐标为(x1、y1)和(x2、y2)时，换算距离L能够由以下公式3算出。
[公式3]
接下来，判断所取得的换算距离的最小值是否小于设定值(S140)。在此，当所得到的换算距离的最小值为设定值以上时(S140/否)，存储由S120所确定的X坐标和Y坐标(S150)，并返回至S120，再次由随机数确定配置凸结构21的基本形状的X坐标和Y坐标。所存储的X坐标和Y坐标是之后用于计算在S130中由随机数所确定的X坐标与Y坐标的换算距离。即，在S150中，仅存储与已经配置了凸结构21的距离远离设定值以上的凸结构21的中心坐标。另外，设定值可以是例如当凸结构21的椭圆形状的短轴方向的直径为100％时的10％等。
当所取得的换算距离的最小值小于设定值时(S140/是)，判断所取得的换算距离的最小值小于设定值是否连续地持续了设定次数。当所取得的换算距离的最小值小于设定值没有持续设定次数时(S160/否)，返回至S120，再次由随机数确定配置凸结构21的基本形状的X坐标和Y坐标(S120)。
另一方面，当所取得的换算距离的最小值小于设定值的情况为连续设定次数时(S160/是)，判断凸结构21被密集地配置。即，当所取得的换算距离的最小值小于设定值为连续设定次数时，判断未能将凸结构21与其他的凸结构21设置成相距为设定值以上的距离，能够充分密集地配置凸结构21。之后，可以通过每个所存储的坐标形成凸结构21的基本形状，从而形成随机且密集地配置了凸结构21的结构体群20的三维形状。此外，各个凸结构21可以通过从基本形状摄动各自的曲率半径和开口径以进一步降低形状的对称性的方式形成。
参照图8和图9说明的凸结构21的配置方法以避开已经配置了凸结构21的区域的方式配置凸结构21的方法。根据该配置方法，可以形成随机且更致密地配置了凸结构21的结构体群20。然而，本实施方式的凸结构21的配置方法并不限于上述方法，也可以采用其他方法。
根据上述凸结构21的配置方法，能够进行控制以使得各个凸结构21的允许重叠大于0％，并且各个凸结构21的允许重叠不过于大，从而配置凸结构21。
参照图10～图12说明该方面。图10是用于说明凸结构21之间的允许重叠的说明图。图11和图12是说明以适当地控制凸结构21之间的允许重叠，并且消除平坦部的方式配置凸结构21的说明图。
首先，参照图10说明凸结构21之间的允许重叠。允许重叠是表示凸结构21之间的重叠比例的指标。可以将凸结构21的椭圆形状在长轴方向上压缩且根据将凸结构21换算为正圆形状时的中心间距离计算出允许重叠。
具体地，如图10所示，首先，凸结构21的椭圆形状的长轴方向的直径为a，短轴方向的直径为b，各个凸结构21的椭圆形状的中心的坐标差为dx、dy。此时，可以通过以下公式4计算出将凸结构21的椭圆形状在长轴方向压缩时的椭圆形状的中心间距离d。进一步地，可以通过以下公式5使用中心间距离d，计算出凸结构21之间的允许重叠Ov。
[公式4]
[公式5]
凸结构21之间的允许重叠Ov是凸结构21之间完全重叠时为1(百分比为100％)，凸结构21之间接触时为0(百分比为0％)，凸结构21之间分离时为<0(即，负值)的指标。根据上述凸结构21的配置方法，可以将凸结构21中的每一个允许重叠控制为大于0％小于100％，优选为大于25％小于75％。
例如，如图11所示，当以多个实线圆彼此重叠的方式配置凸结构21时，根据上述凸结构21的配置方法，可以虚线圆的方式配置凸结构21以消除凸结构21之间的平坦部。
此外，如图12所示，当以2个实线圆接触的方式配置凸结构21时，根据上述凸结构21的配置方法，以虚线圆的方式配置凸结构21以消除凸结构21之间的平坦部。在这种情况下，凸结构21的允许重叠为0.5(百分比为50％)。
如上所述，本实施方式的光扩散板1设置有在基材10的主表面上展开的作为微小凹凸结构的集合体的结构体群20(微透镜阵列)。结构体群20的最小单位为微小的凸结构21(或凹结构)，并且每个凸结构21发挥单透镜(微透镜)的功能。各个凸结构21的光学开口的相位分布根据方位而不同。各个凸结构21的表面形状仅由曲面构成，并且该平面形状为大致椭圆状。凸结构21的垂直剖面形状根据剖面的方向而不同。如图3所示，各个凸结构21的外形线(1个凸结构21与该1个凸结构21相邻的其他多个凸结构21之间的边界线)由具有不同的曲率半径的至少2条曲线构成。通过在基材10的主表面上无间隙致密连续地随机配置具有该结构的多个凸结构21来构成作为光学结构体的结构体群20。该结构的结构体群20具有使依赖于表面结构的宏观光量变动、由衍射光引起的光量变化变小，均质性较高的多种配光控制性。结构体群20在介质的单面、双面、曲面上展开而提供光学功能。
<3.光扩散板的制造方法>
接下来，参照图13简单说明本实施方式的光扩散板1的制造方法的一个示例。图13为示出本实施方式的光扩散板的制造方法的流程的一个示例的流程图。
如图13所示，首先，进行基材的清洗(S200)。基材可以是例如玻璃辊那样的辊形状，也可以是玻璃晶片或硅晶片那样的平板形状。
接下来，在清洗后的基材的一个主表面形成抗蚀剂层(S210)。例如，可以通过使用了金属氧化物的抗蚀剂形成抗蚀剂层。具体地，可以通过在辊形状的基材上喷涂或浸渍处理抗蚀剂形成抗蚀剂层。另一方面，可以通过在平板形状的基材上各种涂布处理抗蚀剂来形成抗蚀剂层。
接下来，对形成了抗蚀剂层的基材执行与结构体群20的形状相对应的图案的曝光处理(S220)。可以通过适当地应用例如使用灰度分级掩膜的曝光、由多个灰度掩膜重叠产生的多重曝光、灰度掩膜曝光或激光描绘等已知的曝光方法执行曝光处理。
之后，对曝光后的基材进行显影(S230)。由此，在抗蚀剂层形成图案。可以通过根据抗蚀剂层的材质使用适当地显影液进行显影。例如，在抗蚀剂层由使用金属氧化物的抗蚀剂形成的情况下，可以通过使用无机或有机碱性溶液来对抗蚀剂层进行显影。
接下来，使用通过显影形成了图案的抗蚀剂层来制造在表面形成了结构体群20的形状的母盘(S240)。具体地，可以通过将形成了图案的抗蚀剂层作为掩膜进行玻璃蚀刻来制造玻璃母材。或者，可以通过在形成了图案的抗蚀剂层上进行Ni溅射或镀镍(NED处理)，形成了转印了图案的镍层之后，剥离基材来制造金属母盘。
接下来，可以通过使用母盘将图案转印至树脂膜等制造在表面形成了结构体群20的翻转形状的软模(S250)。
进一步地，可以通过使用软模在玻璃基板或膜基材上进行押印处理来制造本实施方式的光扩散板1(S260)。
另外，如图13所示的制造方法仅仅是一个示例，本实施方式的光扩散板1的制造方法并不限于上述示例。
<4.光扩散板的应用例>
接下来，参照图14A～图14H简单说明本实施方式的光扩散板1的应用例。图14A～图14H为示意性地示出本实施方式的光扩散板1的应用例的一个示例的说明图。
如上所述的本实施方式的光扩散板1可以适当地安装在用于实现功能而需要使光扩散的装置上。作为这样的装置，可以例示例如各种包括显示器的显示装置、投影仪等投影装置或照明装置。
图14C所示，本实施方式的光扩散板1例如在液晶显示装置中能够用于使背光源的光扩散。
具体地，如图14A所示，在透射型液晶显示装置中，也可以将光扩散板1设置在液晶面板120与设置于反射板110上的LED(Light Emitting Diode)背光源130之间。此外，如图14B所示，在透射型液晶显示装置中，光扩散板1也可以设置在液晶面板120与设置在反射板110上的LED背光源130之间，作为与透镜一体化的扩散板一体化透镜101。进一步地，如图14C所示，在反射型液晶显示装置中，可以将光扩散板1设置在液晶面板120与反射板110之间。
如图14D所示，本实施方式的光扩散板1可以用于例如对被照射的光的波形进行整形的光整形用途。
如图14E及图14F所示，本实施方式的光扩散板1可以用在例如照明装置中使来自光源的光扩散。
具体地，如图14E所示，在凹形状的反射面141的内部设置有光源142的照明装置中，光扩散板1也可以设置于光的出射面。此外，如图14F所示，在负极143、有机发光层144、正极145及玻璃基板146依次层压的有机EL照明装置中，也可以将光扩散板1设置于玻璃基板146的上表面的光扩散面。
如图14G和图14H所示，本实施方式的光扩散板1例如在投影仪等投影装置能够用于使光扩散。
具体地，如图14G所示，在将透过投射面151的图像显示给用户170的透射型的投影装置中，光扩散板1可以应用于投射来自投影仪160的光的投射面151(例如，透射式屏幕或菲涅尔透镜)。此外，如图14H所示，在光扩散板1由反射式屏幕153反射且将投射至窗罩上的图像显示给用户170的反射型的投影装置中，光扩散板1可以应用于反射来自投影仪160的光的反射式屏幕153。
另外，应用本实施方式的光扩散板1的装置不限于上述示例。本实施方式的光扩散板1可以应用于任何已知的装置，只要是利用光的扩散的装置即可。
实施例
接下来，示出实施例和比较例，并具体说明本实施方式的光扩散板。另外，以下所示的实施例仅仅是本发明的光扩散板的一个示例，本实施方式的扩散板并不限于下述的示例。
改变结构体群的形状并使用以下说明方法制造了实施例和比较例的光扩散板。
具体地，首先，清洗玻璃或硅的基材之后，在基材的一主表面以2μm～15μm的抗蚀剂厚度涂布光反应抗蚀剂。另外，为了提高基材与抗蚀剂的密着性，可以使用耦合剂。作为光反应抗蚀剂可以使用例如PMER-LA900(东京应化工业株式会社制)、或AZ(注册商标)4620(AZ电子材料公司制)等正型光反应抗蚀剂。此外，作为光反应抗蚀剂也可以适用负型光反应抗蚀剂。
接下来，通过使用波长405nm的激光的激光描绘装置在基材上的抗蚀剂上描绘图案来进行曝光。或者，可以通过使用g线的步进曝光装置在基材上的抗蚀剂上进行掩膜曝光来执行曝光。
接下来，通过对抗蚀剂进行显影来在抗蚀剂上形成图案。作为显影液可以使用例如NMD-W(东京应化工业株式会社制)、或PMER P7G(东京应化工业株式会社制)等四甲基氢氧化铵(Tetramethylammonium hydroxide：TMAH)溶液。
接下来，使用形成了图案的抗蚀剂制造母盘。具体地，可以通过使用Ar气或CF4气的玻璃蚀刻在基材上形成抗蚀剂的图案来制造母盘。或者，可以通过膜厚50nm左右的Ni溅射、或膜厚100μm～200μm的镀镍(例如，氨基磺酸Ni浴)等形成转印了抗蚀剂的图案的镍层来制造母盘。
接下来，通过将母盘的图案押印转印至树脂等来制造光扩散板。具体地，通过在PET(PolyEthylene Terephthalate)或PC(PolyCarbonate)的基材上涂布丙烯酸系光固化树脂，并且将母盘的图案转印至涂布了丙烯酸系光固化树脂上，进行UV固化来制造光扩散板。
以下表1示出所制造的实施例和比较例的光扩散板的结构体群的形状。另外，实施例的光扩散板的结构体群在Y轴方向具有各向异性。
(表1)
此外，用激光显微镜观察了所制造的光扩散板的结构体群的形状。进一步地，通过Virtual-Lab(LightTrans社制)模拟所制造的光扩散板的配光图案，并且通过配光特性测量仪Mini-Diff(Light Tech社制)测量所制造的光扩散板的配光特性。
以下表2示出所制造的实施例和比较例的光扩散板的结构体群的最大高低差ΔZ、最小波长0.5μm(λmin.)的光学相位差成分Ψ、及最大波长2μm(λmax.)的光学相位差成分Ψ、及其分散σ(Z)、σ(Ψ)的测量结果。
此外，表2示出表示由实施例和比较例的光扩散板所扩散的光的各向异性的指标的ALCR(Anisotropic Light Contribution Rate)。ALCR是光扩散板的X轴方向(与凸或凹结构的延伸方向垂直的方向)的配光角的半值宽度WO除以Y轴方向(凸或凹结构的延伸方向)的配光角的半值宽度WL得到的值(ALCR＝WO/WL)。ALCR越大表示光扩散板的配光的各向异性越高。
(表2)
如表1和表2所示，可以看出，在实施例1～15的光扩散板中，ALCR均大于1，并且控制了扩散光的各向异性。另一方面，在比较例1～3的光扩散板中，扩散光为各向同性的，并且由于是六方最密结构因此在扩散光中包含可视觉确认的衍射成分。
此外，在实施例1～15的光扩散板中，相对于0.35μm的最小波长的光的光学相位差成分Ψ、及相对于2μm的最大波长的光的光学相位差成分Ψ的大小变小，并且相对于0.35μm的最小波长的光的相位差分散σ(Ψ)、及相对于2μm的最大波长的光的相位差分散σ(Ψ)的大小也变小。因此，可以看出，在实施例1～15的光扩散板中，被扩散的配光的均质性较高，被扩散的配光中所包含的衍射光成分极小。在本实施方式的光扩散板中，相对于0.35μm的最小波长的光和2μm的最大波长的光的光学相位差成分Ψ优选为小于150。此外，在本实施方式的光扩散板中，相对于0.35μm的最小波长的光和2μm的最大波长的光的相位差分散σ(Ψ)优选为小于200。另外，对光学相位差成分Ψ和相位差分散σ(Ψ)没有特别地规定下限，但由于光扩散板的结构而大于0。
在此，图15A、图15B、图15C及图15D分别示出实施例1的光扩散板的激光显微镜图像(倍率50倍)、通过电磁场解析进行配光的模拟结果、激光配光像及辉度配光的图表。
如图15A所示，可以看出，具有各向异性的变形透镜形状的凸结构致密且随机地配置在实施例1的光扩散板中。此外，如图15B～图15D所示，可以看出，控制实施例1的光扩散板以使被扩散的光的均质性较高且配光角具有各向异性。另外，ALCR取自图15D所示的图表的X方向和Y方向的峰值的半值宽度的比。
图16A、图16B、图16C及图16D分别示出实施例2的光扩散板的激光显微镜图像(倍率50倍)、通过电磁场解析进行配光的模拟结果、激光配光像、及辉度配光的图表。
如图16A所示，可以看出，具有各向异性的环面形透镜形状的凸结构致密且随机地配置在实施例2的光扩散板中。此外，如图16B～图16D所示，可以看出，控制实施例2的光扩散板以使被扩散的光的均质性较高并且配光角具有各向异性。
图17A、图17B、图17C及图17D分别示出实施例3的光扩散板的激光显微镜图像(倍率50倍)、通过电磁场解析进行配光的模拟结果、激光配光像及辉度配光的图表。
如图17A所示，可以看出，具有各向异性的环面形透镜形状的凸结构被致密且随机地配置在实施例3的光扩散板中。此外，如图17B～图17D所示，可以看出，控制实施例3的光扩散板以使被扩散的光的均质性较高且配光角具有各向异性。
图18示出实施例4～6的光扩散板的生成图案数据的图像(BMP)、及通过电磁场解析进行配光的模拟结果。在图18中，上段为光扩散板的生成图案数据的图像(BMP)，下段为通过电磁场解析进行配光的模拟结果。
如图18所示，可以看出，在实施例4～6的光扩散板中，随着摄动率的增加，扩散光的均质性变得更高。特别地，可以看出，在摄动率为3％以上的情况下(实施例5和6)，扩散光的均质性极大地提高，并且在扩散光中视觉看不到衍射图案。
图19示出实施例7～9的光扩散板的生成图案数据的图像(BMP)、及通过电磁场解析进行配光的模拟结果。在图19中，上段为光扩散板的生成图案数据的图像(BMP)，下段为通过电磁场解析进行配光的模拟结果。
如图19所示，可以看出，在实施例7～9的光扩散板中，由于摄动率过度增加，扩散光变得不均匀。特别地，当摄动率为85％以上时(实施例9)，扩散光的不均匀增大至可视觉确认的程度。
图20示出比较例4及实施例10～12的光扩散板的生成图案数据的图像(BMP)、及通过电磁场解析进行配光的模拟结果。在图20中，上段为光扩散板的生成图案数据的图像(BMP)，下段为通过电磁场解析进行配光的模拟结果。
如图20所示，可以看出，在比较例4的光扩散板中，由于凸结构是不具有各向异性的各向同性的形状，因此扩散光也是各向同性的形状。另一方面，可以看出，在实施例10～12的光扩散板中，由于凸结构为具有各向异性的形状，因此ALCR为1.05以上，成为具有各向异性的扩散光。此外，可以看出，凸结构的各向异性越大，扩散光的各向异性也越高。
图21示出比较例1～3的光扩散板的生成图案数据的图像(BMP)、及通过电磁场解析进行配光的模拟结果。在图21中，上段为光扩散板的生成图案数据的图像(BMP)，下段为通过电磁场解析进行配光的模拟结果。
如图21所示，可以看出，在比较例1～3的光扩散板中，由于凸结构是各向同性的形状，因此扩散光也是各向同性的。此外，可以看出，在比较例1～3的光扩散板中，由于凸结构的六方最密配置，因此扩散光中的衍射成分包含在视觉可确认的范围内。
图22A、图22B及图22C分别示出实施例13的光扩散板的生成图案数据的图像(BMP)、激光配光像、及通过电磁场解析进行配光的模拟结果。
如图22A所示，可以看出，具有极高的各向异性的凸结构致密且随机地配置在实施例13的光扩散板中。此外，如图22B和图22C所示，可以看出，在实施例13的光扩散板中，即使在凸结构具有这样极高的各向异性的情况下，也能控制扩散光的各向异性。
图23A、图23B及图23C分别示出实施例14的光扩散板的生成图案数据的图像(BMP)、激光配光像、及通过电磁场解析进行配光的模拟结果。
如图23A所示，可以看出，具有极高的各向异性的凸结构致密且随机地被配置在实施例14的光扩散板中。此外，如图23B和图23C所示，可以看出，在实施例14的光扩散板中，即使在凸结构具有这样极高的各向异性的情况下，也能控制扩散光的各向异性。
图24A、图24B、图24C及图24D分别示出实施例15的光扩散板的生成图案数据的图像(BMP)、通过电磁场解析进行配光的模拟结果、激光配光像、及辉度配光的图表。
如图24A所示，可以看出，具有极高的各向异性的凸结构致密且随机地配置在实施例15的光扩散板中。此外，如图24B～图24D所示，可以看出，在实施例15的光扩散板中，即使在凸结构具有这样极高的各向异性的情况下，也能够控制扩散光的各向异性。即，可以看出，根据实施例13～15的光扩散板，无论凸结构是变形透镜形状或环形透镜形状，都可以具有极高的各向异性的方式对扩散光进行配光。
从实施例13～15的光扩散板可以看出，并不特别地限定本实施方式的光扩散板的ALCR的上限。然而，从制造上的难易度等观点来看，本实施方式的光扩散板的ALCR的上限可以为例如500。
以上参照附图详细说明本发明的优选实施方式，但本发明并不限于这些示例。很明显，在本发明所属的技术领域中具有普通知识的人员在权利要求书所记载的技术思想的范围内想到并作出各种变更示例或修改示例，这些自然也被理解为属于本发明的技术范围。
附图标记说明
1 光扩散板
10 基材
20 结构体群
21 凸结构

Claims (8)

1.一种光扩散板，其包括：
基材；
结构体群，其由多个凸结构或凹结构构成，所述多个凸结构或凹结构设置于所述基材的至少一个主表面并且具有在共同方向上延伸的各向异性形状，
所述多个凸结构或凹结构随机且密集地配置于所述基材的所述主表面上，
彼此相邻的所述多个凸结构或凹结构之间的边界由具有彼此不同的曲率的多条曲线构成，
配置所述多个凸结构或凹结构以使所述多个凸结构或凹结构的各个曲面的曲率半径或开口径彼此摄动，
当所述多个凸结构或凹结构的各个所述曲面的曲率半径的摄动量为ΔR，且所述曲面的曲率半径的基准值为R时，ΔR/R为3％以上85％以下，
当所述多个凸结构或凹结构的各个所述开口径的摄动量为ΔD，且所述开口径的基准值为D时，ΔD/D为3％以上85％以下，
所述多个凸结构或凹结构之间的表示重叠比例的允许重叠Ov由以下的式(4)及式(5)表示时，所述允许重叠Ov控制为大于25％小于75％，
其中，在所述式(4)及式(5)中，a为俯视观察所述凸结构或凹结构时的椭圆形状的长轴方向的直径，b为所述椭圆形状的短轴方向的直径，dx、dy为俯视观察相互邻近的所述凸结构或凹结构时的2个椭圆形状的中心的坐标差，d为将该2个椭圆形状在长轴方向压缩时的该2个椭圆形状的中心间距离，
当作为所述凸结构或凹结构的平面形状的椭圆形状的长轴方向的长度为A、短轴方向的长度为B、计算出距离的2个所述凸结构或凹结构的中心坐标为(x1、y1)和(x2、y2)时，换算距离L由以下公式(3)算出，
当所取得的所述换算距离的最小值小于设定值的情况为连续设定次数时，判断所述凸结构或凹结构被密集地配置，
所述结构体群相对于0.35μm以上2μm以下的波长的光的光学相位差成分Ψ小于150，
所述结构体群相对于0.35μm以上2μm以下的波长的光的相位差分散σ(Ψ)小于200。
2.根据权利要求1所述的光扩散板，其中，
所述凸结构或凹结构的表面由曲面构成。
3.根据权利要求1或2所述的光扩散板，其中，
所述凸结构或凹结构的表面形状为变形形状或环面形状。
4.根据权利要求1或2所述的光扩散板，其中，
所述基材的所述主表面上的所述凸结构或凹结构的填充率为90％以上。
5.根据权利要求1或2所述的光扩散板，其中，
当所述各向异形状的延伸方向上的所述结构体群的配光角的半值宽度为WL，且与所述延伸方向垂直的方向上的所述结构体群的配光角的半值宽度为WO时，WO/WL为1.05以上。
6.根据权利要求1或2所述的光扩散板，其中，
彼此相邻的所述多个凸结构或凹结构之间的所述边界的宽度为1μm以下。
7.一种图像显示装置，其具有安装在来自光源的光路上的光扩散板，所述光扩散板包括：
基材；
结构体群，其由多个凸结构或凹结构构成，所述多个凸结构或凹结构设置于所述基材的至少一个主表面并且具有在共同方向上延伸的各向异形状，
所述多个凸结构或凹结构随机且密集地配置于所述基材的所述主表面上，
彼此相邻的所述多个凸结构或凹结构之间的边界由具有彼此不同的曲率的多条曲线构成，
配置所述多个凸结构或凹结构以使所述多个凸结构或凹结构的各个曲面的曲率半径或开口径彼此摄动，
当所述多个凸结构或凹结构的各个所述曲面的曲率半径的摄动量为ΔR，且所述曲面的曲率半径的基准值为R时，ΔR/R为3％以上85％以下，
当所述多个凸结构或凹结构的各个所述开口径的摄动量为ΔD，且所述开口径的基准值为D时，ΔD/D为3％以上85％以下，
所述多个凸结构或凹结构之间的表示重叠比例的允许重叠Ov由以下的式(4)及式(5)表示时，所述允许重叠Ov控制为大于25％小于75％，
其中，在所述式(4)及式(5)中，a为俯视观察所述凸结构或凹结构时的椭圆形状的长轴方向的直径，b为所述椭圆形状的短轴方向的直径，dx、dy为俯视观察相互邻近的所述凸结构或凹结构时的2个椭圆形状的中心的坐标差，d为将该2个椭圆形状在长轴方向压缩时的该2个椭圆形状的中心间距离，
当作为所述凸结构或凹结构的平面形状的椭圆形状的长轴方向的长度为A、短轴方向的长度为B、计算出距离的2个所述凸结构或凹结构的中心坐标为(x1、y1)和(x2、y2)时，换算距离L由以下公式(3)算出，
当所取得的所述换算距离的最小值小于设定值的情况为连续设定次数时，判断所述凸结构或凹结构被密集地配置，
所述结构体群相对于0.35μm以上2μm以下的波长的光的光学相位差成分Ψ小于150，
所述结构体群相对于0.35μm以上2μm以下的波长的光的相位差分散σ(Ψ)小于200。
8.一种照明装置，其具有安装在光源表面的光扩散板，所述光扩散板包括：
基材；
结构体群，其由多个凸结构或凹结构构成，所述多个凸结构或凹结构设置于所述基材的至少一个主表面并且具有在共同方向上延伸的各向异形状，
所述多个凸结构或凹结构随机且密集地配置于所述基材的所述主表面上，
彼此相邻的所述多个凸结构或凹结构之间的边界由具有彼此不同的曲率的多条曲线构成，
配置所述多个凸结构或凹结构以使所述多个凸结构或凹结构的各个曲面的曲率半径或开口径彼此摄动，
当所述多个凸结构或凹结构的各个所述曲面的曲率半径的摄动量为ΔR，且所述曲面的曲率半径的基准值为R时，ΔR/R为3％以上85％以下，
当所述多个凸结构或凹结构的各个所述开口径的摄动量为ΔD，且所述开口径的基准值为D时，ΔD/D为3％以上85％以下，
所述多个凸结构或凹结构之间的表示重叠比例的允许重叠Ov由以下的式(4)及式(5)表示时，所述允许重叠Ov控制为大于25％小于75％，
其中，在所述式(4)及式(5)中，a为俯视观察所述凸结构或凹结构时的椭圆形状的长轴方向的直径，b为所述椭圆形状的短轴方向的直径，dx、dy为俯视观察相互邻近的所述凸结构或凹结构时的2个椭圆形状的中心的坐标差，d为将该2个椭圆形状在长轴方向压缩时的该2个椭圆形状的中心间距离，
当作为所述凸结构或凹结构的平面形状的椭圆形状的长轴方向的长度为A、短轴方向的长度为B、计算出距离的2个所述凸结构或凹结构的中心坐标为(x1、y1)和(x2、y2)时，换算距离L由以下公式(3)算出，
当所取得的所述换算距离的最小值小于设定值的情况为连续设定次数时，判断所述凸结构或凹结构被密集地配置，
所述结构体群相对于0.35μm以上2μm以下的波长的光的光学相位差成分Ψ小于150，
所述结构体群相对于0.35μm以上2μm以下的波长的光的相位差分散σ(Ψ)小于200。
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