[发明专利]扩散板、扩散板的设计方法、扩散板的制造方法、显示装置、投影装置和照明装置

说明书

以高生产率制造不仅显示优良扩散特性且相对于高相干光具有优良耐用性的扩散板。本发明所涉及的扩散板为包括位于透明基板表面上的微透镜组的微透镜阵列型扩散板，由在阵列排列上连续的两个以上的单位单元构成，所述单位单元包括位于透明基板表面上的多个微透镜，相互相邻的所述微透镜之间的棱线互相不平行，并且也不平行于所述透明基板。

技术领域

本发明涉及扩散板、扩散板的设计方法、扩散板的制造方法、显示装置、投影装置和照明装置。

背景技术

用于使入射光朝向各方向散射的扩散板被广泛地用于各种装置中，例如显示器等显示装置、投影仪等投影装置和各种照明装置等。该扩散板中的入射光的扩散机构被大致分为利用由扩散板表面形状引起的光折射和利用存在于块体内部且与周围折射率不同的物质引起的散射。利用由表面形状引起的光折射的扩散板之一被称作微透镜阵列型扩散板，其将多个大约数十μm尺寸的微透镜配置在块体表面上。

在微透镜阵列型扩散板中，例如下述的专利文献1和专利文献2提出了各种通过使透镜形状、透镜的配置无序化而抑制衍射光产生的方法。下述的专利文献1公开了焦点板用的扩散板，该扩散板被设计成微透镜的间距和高度具有偏差。具体而言，下述的专利文献1公开了将微透镜的间距P设定为8μm≤P≤30μm，微透镜的高度H设定为0.01×P≤H≤0.1×P。而且，下述的专利文献2不仅公开了不规则地配置有多个微透镜的微透镜阵列，而且公开了多个微透镜的边界区域由与微透镜面曲率不同符号的曲率的面构成。

当实际制造上述不规则配置的结构时，在制作转印模具、光掩膜中，通常利用激光、电子束进行绘图。此时，当绘图区域整体不是重复图案时，则会存在数据量变得巨大的问题。而且，当评价绘图制作物时，还存在制作成本变高的问题，例如由于图案不存在重复而无法缩小评价部位，从而使得结果全面评价需要大量时间等。

为了解决上述的生产率问题，例如，下述的专利文献3公开了通过使用由随机图案构成的光罩图案(reticle pattern)，并利用分步重复法进行大面积曝光的对焦屏的制作方法。该专利文献3提及避免使光罩周向边缘部的图案在接缝处不连续。而且，该专利文献3在着眼于散景和亮度等焦点板功能特性的同时，还提及了抑制衍射光成分。

专利文献1：日本特开平3-192232号公报

专利文献2：日本特开2007-108400号公报

专利文献3：日本特开昭59-208536号公报

发明内容

这里，由上述专利文献3公开的制造方法制造的对焦屏(即、焦点板)能够在光入射到焦点板的宽广区域时实现期望的特性。但存在如下问题，当将这种制造方法应用于微透镜阵列型扩散板时，存在下述问题，相对于例如激光这种点状入射到狭窄区域的光，难以获得期望的扩散光。

当上述的点状入射光入射时，尤其是当激光入射时，入射光的相干性会变大。为此，为了抑制衍射光成分，则不仅不能无视透镜配置，也不能无视透镜之间的边界部分的影响，仅有存在于被照射的点内的透镜部分会影响出射光。从这些角度来看，与焦点板不同的微透镜阵列结构的最优化则变得重要。而且，为了对点内的高光强密度保持耐用性，使用适当的材料形成包含透镜部分的扩散板整体也较为重要。但是，上述专利文献3并未公开由扩散板材料引起的制造过程中的制约对微透镜结构造成的影响。

因此，本发明正是鉴于上述问题而创作的，本发明的目的在于提供不仅显示优良的扩散特性，而且相对于高相干光具有优良的耐用性，并能够以高生产率制造的扩散板、扩散板的设计方法和扩散板的制造方法、使用该扩散板的显示装置、投影装置以及照明装置。

为了解决上述课题，本发明的一方式提供一种扩散板，其为包括位于透明基板表面上的微透镜组的微透镜阵列型扩散板，并由在阵列排列上连续的两个以上的单位单元构成，所述单位单元包括位于透明基板表面上的多个微透镜，并且相互相邻的所述微透镜之间的棱线相互不平行，并且也不平行于所述透明基板。