TW201024812A

TW201024812A - Light diffusion cell for laser light, light source and graphics display device using the same

Info

Publication number: TW201024812A
Application number: TW098135722A
Authority: TW
Inventors: Hideyoshi Fujisawa
Original assignee: Nippon Kayaku Kk; Polatechno Co Ltd
Priority date: 2008-10-23
Filing date: 2009-10-22
Publication date: 2010-07-01
Also published as: CN102197322B; HK1157877A1; JP5442628B2; TWI486643B; CN102197322A; JPWO2010047089A1; US20110199686A1; US8730580B2; WO2010047089A1; KR20110070990A

Description

201024812 六、發明說明：【發明所屬之技術領域】本發明係有關一種雷射光用光擴散單元、以及使用該光擴散單元之雷射光源裝置及畫像顯示裝置，其中，該光擴散早元係用以去除因從液晶顯示裝置等畫像顯示裝置中使用之雷射光源所發出之雷射光而在顯示畫像產生之斑點雜訊（speckle noise)。【先前技術】近年來，有將半導體雷射利用於做為畫像顯示裝置之光源的傾向。從以往至今，此等光源係使用超高壓水銀燈或LED等。然而，仍不斷地尋求提高顏色再現性（c〇i〇r reproducibility)和擴大顏色顯現域。由誘發發射 (induced emiSSi0n)m得之雷射光係由於具有頻帶非常窄的發光光譜’故顯現純色之能力優良。而且，若將雷射所產生之3原色(紅、綠、藍)予以組合，則在可顯現非常高的色域的觀點上，較習知之杏、、β i ^之域更優良。因此，成為畫像顯不裝置用之具有魅力的光源。而且，現今光雷射產生裝置之大小、耗電量、』見 # 夂或本等以彺在實用化時會為妨礙之問題1實際上正生產以半導體雷射做為光可顏廣色域U㈣投料電視（rear_pr。已知若使用對應上述3原色之3種雷射光（例如色：46_、、綠色：532nm、紅色：635nm)之組合保NTSC色域之150至170%之範圍，且可得到較現存」 321575 4 201024812 , 他任一種方式之顯示器更接近實物的影像。例如，使用布朗管（Braun tube)之CRT顯示器所可顯現之色域係NTSC色域之60至70% ，雖然較液晶顯不器更優良，但相較於組合上述3種雷射光而可顯現之色域，則為相當狹窄。再者，上述中之NTSC色域係指由美國之National

Television System Committee(國家電視標準委員會 ’ NTSC) 所訂定之類比電視方式之色域之基準規格。 _ 如上所述，3原色之雷射光之組合係在色域之顯現上為優良，但若直接利用則有會產生班點雜訊之問題。換言之，從雷射光源射出之光由於為#常容易干涉的同調 (coherent)光’故當直接應用於畫像顯示時’最後所投影之畫像係常常產生明部與暗部在畫像全體若隱若現之被稱為斑點雜訊之光斑。因此’當直接利用雷射光牯’相較於使用至今所利用之光源之畫像顯禾裝置，辨識性係較不良。若欲改善上述問題而利用半導難雷射做為晝像顯不褒 ❹置之光源，則必須減低或去除斑，點雜訊’使其接近非同綱 (incoherent)光，防止對辨識性造成不良影響其中無斑點雜訊的投影光係稱為非同調光。對於此問題，已有各種解決法之提案。例如.在專利文獻1中揭示使雷射光通過進行旋轉之擴散兀件（例如毛玻璃），而使投影在螢幕上之畫像之班點圖案移動之方法。若擴散元件之旋轉速度相當快，則觀察者之眼睛無法偵測到斑點，看起來會像是斑點已消朱了。然而’必須將使擴散元件旋轉之機構搭載於畫像顯系裝置，而使晝像顯不裝 321575 5 201024812 置有複雜化之缺點。在專利文獻2中記載一種以雷射光在螢幕上掃描且同，時顯示畫像之類型的裝置。藉由該裝置，使用在螢幕上之 · 掃描方向週期性地配置有圓柱透鏡（cylindrical lens)之雙凸透鏡（lenticular lens)進行雷射掃瞄，而使射向透鏡焦點之光之入射角變化，並使投影至螢幕上之光的斑點圖案也變化，結果即減低斑點雜訊。此裝置雖具有不使用驅動機構之優點，但時常需要用來投影之特殊螢幕。此外，僅可用於掃描方式類型的裝置等，有許多限制。 © 在專利文獻3及專利文獻4中揭示製作使雷射光之斑點雜訊減低之光纖束（fiber bundle)元件的技術。其特徵為·使用任2根光纖之長度之差大於光源之同調長度 (coherence length)的由多個光纖所構成之光纖束。光纖之數目越多，則斑點雜訊越減低。因此，為了得到性能良好的光纖束，需要數十至數百根長度不同之光纖。吾人認為此特點係與製造成本增加有關。此外’為了將該光纖束 ❹ 裝入裝置中，需要較大的體積，而難謂有利於裝入使用習知之雷射光源之晝像顯示裝置中。專利文獻5係有關雷射照明光學裝置者，其中揭示經由以光程（optical path)差不同之複數個階梯狀反射鏡使該光學系統巾之光束分駭射，而絲賴㈣之方法。藉由此方法’經由使齡社光束之光程長變成比同調長度更長’而使空間同調性（spatial c〇herence)降低。結果’合成出干涉性弱的光束’而減低斑點雜訊。在此方法 321575 6 201024812 , 中，階梯狀反射鏡之分割數越多’則斑點雜訊之減低效果 . 越大。因此，若欲增強減低效果，則會增加斑點消除部之體積，而會產生與專利文獻3及專利文獻4之光纖束之情形同樣的問題。 θ 在專利文獻6中揭示一種減低斑點雜訊之方法且備擴散7L件及微粒子之振動施加手段兩者，其巾，該擴勒 ❹ 分散f與透光性之分散媒:搆成藉由振動施加手段使分散f (微粒子）微小振動 1 點雜訊。代m斑此方法係藉衫流電場之變化、等而強制地進行該微小振動。获士^雯匕次超曰a 擔I之mu 藉由該微粒子之微小振動ί 其斑點雜訊會隨齡高速地變化 =人類無法察知此高速變化之斑點圖案，而將斑點4 訊去除。相較於專利文獻 * ©法，此方法係且有可更Μ需要機械性之驅動部分的; 古赴R +有更小型化之可能性。然、而，在該專3 ’完全未揭示關於微粒子之平均粒徑、電場、； :=皮之強度、分散液中之微粒子濃度等_ 際上兀全未揭示此等數值為多少時可去除何種度之斑點，僅單純揭示了一種構相。去除細讀1] 公報〔=。曰本特開平5-_號公報〔鼻〕日本特開平6-167640號公報文獻4〕曰本特開平1卜223795號公報 321575 7 201024812 〔專利文獻5〕曰本特開平7-335523號公報〔專利文獻6〕曰本特開平n_218726號公報【發明内容】 * (發明欲解決的課題）如前所述’使用半導體雷射之可見光源係發光光譜明線之波長範圍狹窄且可顯現純度高的單色’結果，畫像顯不裝置具有優良之顏色再現性，惟如上所述，需要減低或去除斑點雜訊。雖已知上述專利文獻1至6等斑點雜訊之減低或去除手段，但在其中所記載之技術中，任一者皆如 © 上所述包含各種問題點。因此，正尋求更簡便的斑點雜訊之去除手段的開發。 (解決課題的手段）本發明人等為了解決前述課題而致力研究後結果發現’具有特定的平均粒徑之微粒子安定地分散成膠鱧狀之分散液’令人意外地，係在沒有從外部施加之強制振動手段下’僅藉由該微粒子所具有之布朗運動（Browni an q motion)，即可將雷射光轉換成非同調光，而充分地去除斑點雜訊，遂完成本發明。換言之，本發明係有關一種雷射光用光擴散單元、具備將入射光之反射光遞迴地（reCUrSiVely)利用之反射機構之該光擴散單元、具備前述任一光擴散單元及用以將雷射光入射至該光擴散單元中之半導體雷射光源的雷射光源裝置、以及具備該光擴散單元或該光源裝置之晝像顯示裝置，其中，前述雷射光用光擴散單元係藉由在可封入液體 321575 8 201024812 .的至少具有相對向之2片基板之透明單元内’將含有粒徑 •為以上l.5ym以下之微粒子與使光穿透之液體介質的微粒子分散液予以封入而成。以下，更詳細地說明本發明。換吕之，本發明係關於下述： (1) 種雷射光用光擴散單元，係藉由在可封入液體之透明單元内，將含有粒徑為l〇〇nm以上1.5ym以下之 ❹ 微粒子與使光穿透之液體介質的微粒子分散液予以封入而成者； (2) 如上述（1)之雷射光用光擴散單元，其中，微粒子分散液係乳漿（latex)、或無機微粒子之分散液； (3) 如上述（2)之雷射光用光擴散單元，其中，乳漿中之分散微粒子係丙烯酸系聚合物微粒子或苯乙烯系聚合物微粒子； (4) 如上述（2)之雷射光用光擴散單元，其中，無機微粒 ® 子係氧化鋁微粒子； (5) 如上述（1)至（4)中任一項之雷射光用光擴散單元，其中’乳漿或無機微粒子之分散液係黏度為〇. 1 mPa · § 以上l〇〇〇〇mpa · s以下之分散液； (6) 如上述（1)至（5)中任一項之雷射光用光擴散單元，其中，透明單元係由全光線穿透率為85%以上之無機# 料或塑膠材料所構成； (Ό如上述（1)至（6)中任一項之雷射光用光擴散單元，其中，在雷射光用光擴散單元的雷射光之入射侧之面， 321575 9 9 201024812 係具有：使從該光擴散單元射向後方之散射光反射至雷射光之出射侧的反射機構； (8) 如上述（1)至（7)中任一項之雷射光用光擴散單元，其 _ 中’在填充於雷射光用光擴散單元中之狀態下之微粒子分散液之光利用率係60至95% ; (9) 一種光源裝置，係由上述（1)至（8)中任一項之雷射光用光擴散單元及半導體雷射光源所構成； (10) —種晝像顯示裝置，係具備由上述（1)至（8)中任一項之雷射光用光擴散單元及半導體雷射光源所構成之 ❿ 光源裝置； (11) 如上述（10)之畫像顯示裝置，其係前投影機（front projector)或背投影方式夂顯示器； (12) 如上述（10)或（11)之畫像顯示裝置，其係背光源 (back·, light)方式之液晶顯示裝置； (13) —種雷射斑點雜訊之減低方法，係使同調的雷射光通過雷射光用光擴散單元内而成為非同調的出射光，其 ❹ 中，該雷射光用光擴散單元係藉由將含有平均粒徑為 lOOnm以上1.5//m以下之微粒子與使光穿透之液體介質的微粒子分散液予以封入至可封入液體之透明單元内而成之雷射光用光擴散單元、或上述（2)至（8)中任一項之雷射光用光擴散單元。 (發明的效果）本發明之雷射光用光擴散單元係無須從外部施力以強制地使微粒子振動或運動，僅將該本發明之光擴散單元設 321575 10 201024812 置於雷射光之通路並使雷轉換成非同調之雷射光，gp可將同調之雷射光訊。此外，該光擴散單元係由=效率地減低或消除斑點雜至5麵左右也可克分地、P使分散液之厚度為〇. 5jnni 構成之構件個數也少的斑^點雜訊’故為佔用發積小且裝入習知之各種雷射光源裝置::::件裝二:簡單地叙於例如··前投影機、背細式之-顯 ❹ 件係不需要振動/驅動穿二 ’因斑點雜訊消除元 "他勒衷置、或電路，因此，在之畫像顯Μ置中無須占有額外之體積，而可在不進= 型化或大量增加構件個數之情形下，容易地去除斑大【實施方式】訊。詳細說明本發明。本發明之雷射光用光擴散單元係用於去除在由雷射光所造成之投影畫像上可觀察到之斑點雜訊。該光擴散單元 _係由下述所構成：可封入液體之透明單元、以及封入於該單元内的在光穿透性之液體介質中使平均粒徑為l〇〇nm以上1.5/zid以下之微粒子分散成膠體狀而成之微粒子分散液。可封入液體之透明單元（第1圖之1及第2圖之1)係以裘少具有相對向之透明之2片基板’且可將液體封入該基板間的單元（容器）為佳。透明單元係以透明性高者為佳，特別是相當於雷射光之入射側與出射侧之相對向之2 片基板係以從雷射光源發出之雷射光之穿透率越高者越 11 321575 201024812 佳。在該透明單元内呈現空的狀態下之雷射光之全光線穿透率為80至100% ’且以85至1〇〇%為佳、以9〇至丨⑽ . %更佳。例如該透明單元係以由玻璃材料或塑膠材料所構 · 成，且不會吸收所使用之雷射光者為佳。關於譚透明單元之材料係於後文敘述。

分散在液體介質（光穿透性液體介質）中之微粒子（第1 圖之2及第2.圖之2)係平均粒徑為1 〇〇nm以上[5从m以下。在將此微粒子分散成膠體狀之分散液中，可觀察到膠體所具有之一般性質，亦即廷得耳現象（Tyndall Q phenomenon)和布朗運動。若雷射光穿透此分散液，則同調的入射光會成為非同調的出射光，而將在由雷射光而造成之投影畫像上所產生的斑點雜訊予以去除。認為此係由於下述之故：從雷射光源發出並入射至該光擴散單元中之雷射光係因廷得耳現象而散射，並且，因該微粒子之布朗運動而迫使散射之圖案隨機變化。結果，減少雷射光之空間同調性’而有效地減低斑點雜訊。此外’在利用本發明之雷射光之畫像顯示裝置中’以入射至本發明之光擴散單元中之雷射光之全光線穿透率較大者為佳。然而，由於在廷得耳現象中後方散射也大，故在本發明之光擴散單元之較佳態樣中係具備將散射至後方之光（後方散射光）遞迴地利用之反射機構（亦即，使射向雷射光之入射侧之散射光反射至雷射光之出射側的反射機構）（第1圖之5及第2圖之5)，而提高全光線穿透率。具有反射機構之本發明之光擴散單元中，散射至後方之光會 12 321575 201024812 被該反射機構遞迴地反射至前方（雷射光之出射方向），並與前方散射光一起出射。前方散射光與遞迴反射光(被反射機構反射並往至雷射光之出射方向出射的光）之總和即為從本發明之光擴散單元（或光源裝置）出射之擴散光（第i 圖及第2圖之6)。本發明之光擴散單元（無反射機構）中之雷射光之全光線穿透率{(穿透光量/入射光量）xl〇0}係以5〇至90%

為佳、以60至90%較佳、以70至90%更佳，具備反射機構時之全光線穿透率為60至95%、較佳為7〇至95%、更佳為75至95%左右。在本發明之光擴散單元或光源襄置中，為了減低斑點雜訊，分散在液體介質中之微粒子進行布朗運動—事係為相當重要。例如在介質之黏度高而使對於微粒子之運動之自由度低的分散系、和如介質已膠體化而使微粒子無法運動之分散系中’無法觀察到斑點雜訊之減低效果。 Φ 本發明之上述封入擴散單元内中之分散液的在雷射光穿透時之黏度’係以分散微粒子可進行足以減低斑點雜訊的布朗運動之黏度為佳。因此’從此觀點來看，分散液黏度係以越低越佳。然而，因膠體粒子也必須安定地分散在液體介質中，因此在本發明中，如後述，較佳的範圍係因分散微粒子之種類而有些許不同，但通常分散液之於25<>c 之黏度為0· ImPa · s以上i〇〇〇〇mPa · s以下β該黏度係以 0. ImPa · s以上500〇mpa · s以下較佳，以〇· lmPa · s以上 lOOOmPa · s以下更佳。並且，從使膠體粒子長時間且更安 321575 13 201024812 定地分散之觀點來看，該黏度係則 S以下、或3。岫"以下為佳，以lmp"S=:a. S以下時較佳，以D s以上lOOmPa· —以下：s以下更佳。—上 :==子之平均粒徑為一為一 9:m=:=T下…若 3會不，進行。此外，二:斑又也會變1¾ ’故雷射斑點之減低或去除會不充八戈不、行。雖因微粒子之種類而有些許差異，但== 圍内，例如在⑽nm以上、以120nln以在;^之範以上較佳、以Ιβη 碲佳以15〇nm 用較大。因此’上=更佳’則粒徑小者之斑點消除作為1議限之平均粒徑為一較佳的指標，者可舉妓之録子（賴微粒子）無機顏料微粒子等無贿粒子氧⑽微粒子、胞（心e⑴、染料微粒子、有機 2(—、微合物微粒子）等有機微粒子等。鋪❹子、乳漿微粒子（聚 (二可舉例如，膠氧化碎鄉、氧化欽微粒子或 321575 14 201024812 •氧化鋁微粒子之膠體狀分散液、分散染料液、顏料分散液、 •乳漿等。此等微粒子分散液一般為習知，且也可在市面上蹲得。其中’以乳聚、或氧化铭微粒子之膠體狀分散液為佳。根據本發明人等之研究，使用此等較佳的微粒子分散液時，相較於使用其他微粒子分散液之情形，雷射斑點之 . 減低效果更大。封入透明單元中之膠體狀分散液中之此等微粒子之濃 ❹度，只要為可充分減低雷射斑點之濃度即可，最佳範圍係因分散微粒子而異。通常，相對於分散液之總重量，係在 0.01重量％以上70重量％以下之範圍，且以〇1重量％以上50重量％以下為佳，以25重量％以下較佳，以1〇重量％以下更佳。此外，依情形，該濃度以〇 2重量％以上 25重量％以下為佳，以1〇重量％以下較佳。當該膠體狀为散液為乳襞時，以〇·2重量％以上5重量％以下最佳。當其為氧化鋁等無機微粒子時，為1重量％以上1〇重量％眷以下，以2重量％以上1〇重量％以下更佳，以2重量％至 7重量％最佳。封入透明單元中之膠體狀分散液中之液體介質（分散媒）係以不會吸收從雷射光源發出之雷射光的液體介質為佳，通常以水、或可與水混合的有機溶劑與水之混合液為較佳，以水最佳。在本發明中，乳漿係意指聚合物微粒子之膠體狀分散液’包含天然橡膠乳漿（naturai rubber latex)等天然乳漿與合成乳椠兩者。此等乳聚只要微粒子之平均粒徑在上 15 321575 201024812 述範，中，則一般可使用任何習知之乳漿。由美:成礼漿中之微粒子(合成乳漿微粒子)係將自物:粒;只聚合而得之聚合物微粒子。聚合可舉例如：後:之，在上述範圍中’則可使用任-者，用以合成本自由基聚合性單體之均聚物或共聚物。合性單體可舉例月中所使用之聚合物微粒子的自由基聚體（具有乙婦 .一般合成聚合物時所常使用之乙稀單 ❹ 二烯系單體…之化合物)。具體而言可舉例如：共軛系不飽和_ 乙稀系單體（芳香族乙烯單體）、乙婦系單體、（甲（？基）丙烯酸烷基醋單體、氰化乙烯胺基之乙埽性土單^酿胺系單體、㈣乙稀醋系單體、含之乙歸單微i 類、函化乙稀、以及含確酸基或磷酸基例如 °此等可單獨或組合2種以上使用。物微粒子或t =聚合物微粒子可舉例如：丙婦酸系聚合一乙埽系聚合物微粒子。 ❹ 酸系=可舉例如：由丙稀酸系單體（具有丙烯體與可與進行聚合而得之聚合物；或由丙稀酸系單成分之至少％苗夕的成刀並且其含量為聚合物構成全物。可舉例如5以上、較佳為40莫耳％以上的聚合 C12烧其由1種或2至4種之（曱基）丙烯酸Cl至烯酸系單^與二聚合而得之(甲基)丙烯酸醋聚合物、由丙二烯聚合物、、由7進行共聚而得之（曱基）㈣酸系一丁田、甲基）丙烯腈進行均聚而得之（甲基）丙烯 321575 36 201024812 腈聚合物、由丙烯酸系單體與苯乙烯化合物單體進行聚合而得之丙烯酸系-苯乙烯系聚合物等。丙烯酸系聚合物係以 (甲基）丙烯酸酯聚合物為佳。此外，苯乙烯系聚合物可舉例如：苯乙烯化合物單體 < (具有苯乙烯骨架之單體）之聚合物；或由苯乙烯化合物單 ' 體與可與其共聚的乙烯單體進行共聚而得之共聚物，且含有苯乙烯化合物單體成分做為最多的成分，並且其含量為聚合物構成全成分之至少25莫耳％以上、較佳為40莫耳 %以上的聚合物。可舉例如：由苯乙烯進行均聚而得之聚苯乙烯、苯乙烯-丁二烯聚合物、苯乙烯-丙烯酸系聚合物等，以聚苯乙烯為佳。本發明中之此等聚合物之微粒子通常可藉由乳化聚合而得到。此外，此等聚合物也可為經由在聚合物中導入羧基等而進行改質者。較佳的在合成丙烯酸系聚合物時所使用之丙烯酸系單 ®體（具有丙烯酸系骨架之單體）可舉例如：從由（曱基）丙烯酸或其鹽、（曱基）丙烯酸（C1至C12)烷基酯（烷基上也可具有羥基等取代基）、（曱基）丙烯醯胺單體、及（甲基）丙婦腈所成群組中選出之至少一種丙烯酸系單體。在合成丙烯酸系聚合物時所使用之丙烯酸系成分以外之單體可舉例如：可與丙烯酸系單體進行共聚的丙烯酸系單體以外之乙烯單體。可與丙烯酸系單體進行共聚的丙烯酸系單體以外之較佳的乙烯單體可舉例如：苯乙烯化合物單體（例如：苯乙 17 321575 201024812 稀、α—甲基笨乙辉等）、氯乙烯、乙酸乙稀醋、伊康酸、巴豆酸、馬來酸、富馬酸、乙烯、C4至C8共輛二稀（例如： 1’3-丁二烯、異戊二烯（is〇prene)及氯丁二烯 (chl〇r〇prene))等，以笨乙烯化合物單體或以至⑶乒二稀等較佳。較佳的丙稀酸系聚合物係由1種或系單雜進行聚合而得之㈣酸系聚合物/4種之丙缚酸再者，在本說明書丙烯腈」等用語係以「或甲基丙烯腈」等意義中’「（曱基）丙稀酸J或丙烯酸或曱基丙烯酸」或使用0 「（曱基）「丙烯腈

物單漠苯乙稀、氣苯乙歸、"基基本在笨乙婦之苯環上具有齒素原子或C1 ==本乙婦基之笨W化合絲做為取' 基做為取代基之苯乙稀：?乙縣上具有C1，

、可與苯乙烯化合物單體進行共聚的苯乙烯化合物單體、卜之較佳的乙烤單體可舉例如：上述丙婦酸系單體氣乙烯、乙酸乙烯酯、伊康酸、巴豆酸、馬來酸、富馬酸、乙烯、及C4至C8共輛二稀（例如：1，3-丁二婦、異戍二缔及氣丁二烯）等。本乙婦系聚合物係如上述，以聚苯乙稀為佳。本發明中所使用之合成乳漿可經由將前述自由基聚合性單體依常法進行乳化聚合而得到。平均粒徑在上逮範固 32】575 18 201024812 =3，為習知’此等習知之乳漿可直接、或依需要 $ s 、他有U、較佳為水混合性之有機溶劑稀釋丧’做為封入透明單元中之分散液使用。水之—例可舉例如：日本制2·1441(η、日本 26801R08 1〇1121、日本特開 2〇〇7~84777、日本特開 2003一日本特開2003-252667、日本特開2002-226668、 =曰本特開2〇02-97214等中所記載之乳聚等，在此等乳漿、’只要使用分散微粒子之平均粒徑為1〇〇韻以上i 从下之乳漿即可。刀散於此等札漿中之聚合物微粒子之聚合度並無特別、又疋。通常以數目平均分子量計為5 〇〇〇以上1〇〇〇〇〇〇以下，較佳為50,〇〇〇以上3〇〇,〇〇〇以下左右。 ^佳的乳漿可舉例如：將丙稀酸系聚合物微粒子分散 ❹ 散^狀之丙稀酸系乳漿、或將苯乙稀系聚合物微粒子分散成膠體狀之苯乙稀系聚合物乳襞。所成= = 例如:由前述之從由丙烯酸系單體得之^ 種丙稀酸系單體進行乳化聚合而群組中$酸系乳聚；以及由上述之從由丙缚酸系單體所成為可H = 2 一種_酸系單體、與從由前述舉例做體所成丙缔酸系單體以外之較佳的單體之單烯酸選！^至少一種單體進行乳化聚合而得之丙聚人，㈣通常1至4種_酸系單體進行乳化 /而传之丙烯酸系乳漿為佳。當上述丙烯酸系聚合物為共聚物時，可舉例如下述之 321575 】9 201024812 丙烯酸系共聚物微粒子：相對於共聚物全體，上述之從由 * 丙稀酸系單體所成群組中選出之至少一種丙稀酸系單體成分為20至100莫耳％ (惟，丙烯酸系單體成分為1〇〇莫耳 %時’則為從由上述丙烯酸系單體所成群組中選出之至少兩種丙烯酸系單體成分，以下皆同）、較佳為25至100莫 . 耳％ ’且從由舉例做為可與其進行共聚的其他單體之單體所成群組中選出之至少一種單體成分為〇至8〇莫耳％、較佳為0至75莫耳％。此等丙烯酸系乳漿一般已廣為人知，也記載於前述曰 ❹ 本特開2007-84777、日本特開2003-268018、日本特開 2003-252667或日本特開2002-226668等中。此外，由於也已有市售物’故可將此等直接、或是適當稀釋成上述濃度範圍後’做為填充至透明單元中時所用之丙烯酸系乳漿。例如’市售之丙烯酸系乳漿（也稱為丙烯酸系乳液 (emulsion))可舉例如：大日本油墨化學工業股份有限公司製：V0NC0ATrtm(以下，上標之RTM表示註冊商標）或 ❹ WATERS0Lrtm ;日本觸媒股份有限公司製：aCRYSETrtm或 UWRrtm ;昭和高分子股份有限公司製：p〇LYSOLRTM;日本ACRYL 股份有限公司製：PrimalRTM ; BASF Dispersion股份有限公司製：Acronal ;旭化成工業股份有限公司製：p〇lytronRTI1、 PolydurexRTM; Dow Chemical 公司製：UCAR(商標）Latexl20 或 UCAR(商標）Latex9037 等。苯乙烯系聚合物乳漿可舉例如：由前述之笨乙烯化合物單體之至少一種進行乳化聚合而得之苯乙烯系聚合物乳 20 321575 201024812 漿；以及由前述苯乙烯化合物單體之至少一種、與可與其進行共聚的苯乙烯化合物單體以外之乙烯單體之至少一種進行乳化聚合而得之苯乙烯系聚合物乳漿等。當上述苯乙烯系聚合物為共聚物時，可舉例如下述之 . 苯乙烯系聚合物：相對於共聚物全體，苯乙烯化合物單體 • 成分為20至100莫耳％ (惟，苯乙烯化合物單體成分為100 莫耳％時，即為前述苯乙烯化合物單體中之至少兩種單體成分，以下皆同）、較佳為25至100莫耳％，且可與其進 ®行共聚的苯乙烯化合物單體以外之乙烯單體中之至少一種單體成分為0至80莫耳％、較佳為0至75莫耳％。苯乙烯系聚合物乳漿係以由苯乙烯進行均聚、或苯乙烯與丁二烯進行聚合而得之聚苯乙烯系乳漿特佳。聚苯乙烯系乳漿由於已市售成具有各種粒徑及濃度之製品，故可將此等直接、或是適當稀釋成上述濃度範圍後，做為填充至透明單元中時所用之丙烯酸系乳漿。例如：市 ❹售之聚苯乙烯系乳漿可舉例如：日本ΖΕΟΝ股份有限公司製 NipolRTM LX407BP 系列（改質 SB :粒徑 200 至 400)、 AlfaAesar 公司製聚苯乙晞 Latex microsphere，0. 2 micron 等。乳漿微粒子之分散液黏度以O.lmPa.s以上10000 mPa · s以下為佳，以0. lmPa · s以上5000mPa · s以下較佳。並且，以0. ImPa · s以上lOOOmPa · s以下更佳。再更佳的黏度係如在前述分散液之黏度處所述。黏度越低則布朗運動越快。 21 321575 201024812 在本發明中’乳漿微粒子係通常以在水、或可與合的有機溶劑與水之混合液中為安定的膠體狀態分散水現入透明單元中之分散液中之乳漿微粒子之濃度，係以j封該分散微粒子安定地分散成谬體狀並充分去二點^將且雷射光之穿透量儘可能多者為較佳。 ’訊’ 由於此等也因乳漿之種類而異，且散射和係因介質與㈣微粒子之折射率之相對關料j強度 © 以-概而論一般而言’該濃度只要在前述分散微=難濃度範圍中即可，為0.01重量％至70重量％左右十之 0· 05重«至60重«之範圍為佳、以〇1重’且以重量％較佳。乳漿微粒子之濃度以q. 2重量％以上 3〇 %以下更佳，α〇.2重量％以上5重量％以下最佳'°重量此外，為了達成微粒子之分散安定性，本發用之微粒子分散液也可依需要而在分散Μ 甲所使劑。相對於分散微粒子之重量，I 面活性 %、較佳為G至5重量^右界面活性劑為°㈣重量〇此外1本發明中所使用之微粒子分散液、敷水分散液中，可加人有機溶劑（較佳為微散= 性有=劑）、或該有機溶劑以外之可溶於乳J分散二的溶質(以下稱為可溶性溶質）該有機溶劑只要為分散液會形成均則可使用任何溶劑。加入有機溶劑之主 ”者則了使射率。可使用要目的係用於調整介質之折射率了使用之有機;谷劑可舉例如異丙醇等醇類（較佳為C1至和乙醇、丙虹、主17醇、更佳為C2至C4醇）； 321575 22 201024812 丙酮等酮類；苯甲胺、三乙胺、吡啶等鹼系溶劑；Ν, Ν’ -二甲基曱醯胺、Ν, Ν’-二甲基乙醯胺、Ν-曱基-2-吡咯啶酮等醯胺系或含氮溶劑；以及乙二醇、丙二醇等二醇類。此等有機溶劑以沒有損害膠體之安定性之虞者為佳， • 通常以具有與水之混合性的溶劑為佳。以例如C2至C4:醇 r 或丙酮等為佳。此等溶劑也可做為乳漿之稀釋液利用。相對於填充至透明單元中之分散液之總量，此等溶劑之添加量為0至98重量％左右。 ® 前述之有機溶劑以外之可溶性溶質，只要為可溶於微粒子分散液中者，則可使用任何化合物。加入可溶性物質之主要目的係用於調整介質之折射率。添加量越多，則越可提高介質之折射率。可使用之可溶性物質可舉例如：硫酸钟、氯化卸、氯化鎮、填酸鈉、填酸钟、碳酸納、氣化 #5、芒硝（mirabilite)、硫酸銨、氯化納等無機鹽；和不屬於前述有機溶劑之水溶性醇類、有機酸、酮類、胺類、 φ硝基烷烴類、醚類、醛類或環狀醚類等水溶性有機化合物，特別是蔗糖、乳糖、麥芽糖等水溶性醣類。可溶性物質之添加量，只要是添加後之分散液之黏度、分散微粒子之濃度等為在較佳的範圍中之值即可，且只要可溶解即可添加。通常，相對於填充至透明單元中之分散液之總量，此等可溶性物質為0至50重量％左右，且以0至30重量％左右為佳。可藉由在乳漿水分散液中加入有機溶劑或添加可溶性物質之方法、或是設計乳漿之材料等，使膠體分散液之粒 23 321575 201024812 子與介質之折射率的平衡產生變化，而調整光擴散性。具體而言，可調整前方散射與後方散射之光量。當利用於畫 · 像顯示裝置中時，為了使其通過依序配置有光學裝置之光程，而以前方散射之光量較大者為佳。在本發明之較佳態樣中，由於在透明單元的雷射光之入射侧設置反射機構， · 所以在此時，由於對於後方散射光也可藉該反射機構使其 ▼ 反射至雷射光之出射侧而予以再利用，故即使後方散射光稍多’仍可提高全光線穿透率。本發明之光擴散單元中之前方散射係數（藉由後述之 ❹ 前方散射係數之評估之項中所記載之式（1)算出）通常係以越高者越佳，但在本發明之較佳態樣中，如前所述，由於後方散射光也可藉由反射機構而受到利用，故在丨至j 5 之範圍較佳在1·〇5至1.3左右之範圍令，也可充分利用。本發明中之微粒子分散液係以從雷射光源發出之雷射光之利用效率（光利用率）高者為佳。微粒子分散液之光利用率係如後述實施例所示，可藉由在鏡子上放置空的透明 ❹ 單元，使色彩色差計之閃光燈之光從透明單元上出射並穿透透明單元後，以色彩色差計測定反射之光的量而做為反射率，然後將微粒子分散液填充至該透明單元中，同樣地測定反射率後，依據後述式（2)而算出。此微粒子分散液之光利用率之範圍以5〇至95%左右為佳，且以6〇至95%左右較佳、以70至95%左右更佳。最實用為8〇至9〇%左右。此光利用率係以越高越好，但若為了提高光利用率，而使为散微粒子濃度變得過低，則有斑點雜訊不會充分去 321575 24 201024812 ’、虞故以使光利用率成為上述範圍之方式依前述之微粒子分散濃度進行調整為佳。本發月中之無機微粒子分散液之黏度以G. 15mPa· s以上lOOGOmPa · s以下為佳，以G 15咖· s以上咖心· 、下較佳。並且，以0. 15mPa · s以上lOOOmPa · s以下更佳的刀散液之黏度係如前述。無機微粒子係以 =化銘微粒子為佳，且與乳漿分散液同樣地’黏度越低則 a朗運動越快。本發明中所使用之氧化㉝微粒子分散液已習知為例如氧化料膠等，可_市售物。市售物可舉例如.觸媒化成股份有限公司製之Catal〇idRTMAS_3等。關於封入本發明之雷射光用光擴散單元中之較佳的分散液’索整如下述°%係指重量％ ’其為相對於分散液全體之比例。 U；一種微粒子分散液，係在液狀分散媒中，相對於分散液全體，含有濃度〇·1%至3〇%之平均粒徑為1〇〇 ❹ nm以上L 5/im以下之微粒子，且黏度為〇 lmPa· s 以上lOOOmPa · s以下。 (ii) 如上述（i)之微粒子分散液，其中，液狀分散媒係水、或可與水混合的有機溶劑與水之混合液，並且相對於液狀分散液之總量’水之含量為2%至100 % ’餘份為可與水混合的有機溶劑。 (iii) 如上述（i)或（ii)之微粒子分散液，其中，可混合的有機溶劑係丙酮。 (iv) 如上述（i)或（ϋ)之微粒子分散液’其中，液狀分散 321575 25 201024812 媒係水。 (V) 如上述（i)至（iv)中任一項之微粒子分散液，其係乳漿、或無機微粒子分散液。 (vi) 如上述（v)之微粒子分散液，其中，乳漿係丙烯酸系乳漿或苯乙烯系乳漿。 (vii) 如上述（v)之微粒子分散液，其中，無機微粒子係氧化鋁微粒子。 (viii) 如上述（i)至（vii)中任一項之微粒子分散液，其中，相對於微粒子分散液之總量，復含有濃度1至 50%之水溶性聽類。 (ix) 如上述（viii)之微粒子分散液，其中，水溶性醣類係從由蔗糖、乳糖及麥芽糖所成群組中選出之至少一種。 (X) 如上述（i)至（vii)中任一項之微粒子分散液，其中，分散微粒子之平均粒徑係150nm至500nm、較佳為180至300nm。 (xi) 如上述（i)至（X)中任一項之微粒子分散液，其中，相對於微粒子分散液之總量，微粒子分散液之微粒子含量係0. 2%至10%。 (xii) 如上述（i)至（xi)中任一項之微粒子分散液，其中，微粒子分散液之黏度係0. 5mPa · s以上500mPa · s 以下。 (xiii) 如上述（i)至（xii)中任一項之微粒子分散液，其中，微粒子分散液之黏度係ImPa · s以上10mPa · s 26 321575 201024812 以下。 (xiv)如上述（i)至（xii)中一項之微粒子分散液’其中’在填充於前述透明_

It , 遇月中之狀態下，微粒子分散液之光利用率係60至95%。本發明中所使用之透明显-y ΰ ^ ^ 月早7°係以至少具有相對向之2 :基板，之係垂直地面向雷射光之進行方向的-對參 Ρ具有可封入本發明中所使用之分散液的空間’並且平行的。一 + 之周圍具有可密封之構以刷對+面間之内部間隔（可封人分散液之間隔，以下也稱為内谷厚度)係因分散粒子之種類、濃度、所使用之液狀’丨質專而異，故無法一概而論，但從增加雷射光之穿透光量之觀點來看，以儘可能較薄者為佳。從製造容易度之方面來看’通常以〇· 1軸以上5娜以下左右為佳。以〇. 1 min 以上4mm以下左右較佳’以〇 1咖以上3mm以下左右更佳。此外，透明單元之大小只要配合其光源等之大小即 ⑩可’通常以上述平面之光之穿透部分計’為〇· 〇4cm2至1〇〇 cm2左右’且以〇.2cm2至1〇〇clD2左右為佳。透明單元之上述之平行的壁面（基板）之厚度，只要是可保持容器之強度者即可，無特別限定。通常為〇. 〇5_至5麵左右、以〇. 1丽至2mm左右較佳、以〇. irom至ι_左右更佳。該透明單元之形態並無特別限定，可配合設置該透明單元之雷射光源或晝像顯示裝置而形成任何形狀。最普通為4至8角柱型、或圓柱_型等。本發明中所使用之透明單元之材料（特別是上述一對 321575 27 201024812 平行的平面之壁面（基板）之材料）可舉例如：無色透明之I 機基板及無色透明之塑勝基板。任一情形皆以對於從雷射，光源發出之雷射光之波長不具吸收者為佳。無機基板適宜 · 利用例如：玻璃基板、石英基板、藍寶石基板等，透明性也高。塑膠基板可舉例如使用下述材料而成之基板：聚甲基丙稀酸甲醋等丙烯酸系樹脂、聚碳酸醋、聚苯乙烯、聚對醜酸乙一S曰、聚對敌酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯、樹脂、聚乙烯醇、三乙醯纖維素等纖維素樹脂、降冰片烯 /改質降冰片稀等環稀烴系樹脂、氟系樹脂、聚芳酯、聚 © 醚颯（polyethersulfone)、環己二烯系聚合物、丙烯腈苯乙烯（AS)樹脂、聚醯胺、聚醯亞胺、聚縮、聚酯、聚胺酯（polyurethane)、聚乙烯、聚丙烯、聚氣乙烯、聚偏一氣乙烯、環氧樹脂、Abs樹脂、苐系樹脂、聚矽氧（5111(：〇1^)系樹脂、有機/無機混成樹脂（11汁1^(1 resin)、聚乳酸（PLA)樹脂、熱塑性彈性體等，宜利用對於光源所利用之雷射光之波長不具吸收之材料。 ❹ 對畫像顯示裝置為重要的特性係：畫像之辨識性良好，且從光源發出之光係可無衰減地利用，晝面相當明亮，畫像容易觀看。此外，近年來正在鼓勵節省能源活動，因此對套組/面板製造商而言，降低畫像顯示裝置之耗電量係與提南畫質和機能同樣成為最重要之課題之一。從此等觀點來看，提高雷射光源之光利用效率係相當重要。因此，本發明之光擴散單元之基板的雷射光之全光線穿透率係以越高越好，以具有80%以上之全光線穿透率為佳、以85 28 321575 201024812 • %以上較佳、以穿透率為90%以上更佳。上限為100% ， •但由於實際上無法避免1%左右之吸收，故為99%左右，最佳的基板之雷射光之全光線穿透率為9〇至99%左右。本發明之雷射光用光擴散單元係在上述透明單元（較佳為雷射光之全光線穿透率為80%以上之透明單元）内含有前述微粒子分散液、較佳為含有前述（i)至（xiii)中任一項之微粒子分散液。魯該光擴散單元中之前方散射係數F(藉由後述之式（1) 异出）以大於1者為佳。通常，在本發明之光擴散單元中，該前方散射係數F係與前述同樣為大於1且在丨.5以下左右。此外’相對於該光擴散單元中之雷射光之入射光量，出射光量係40%以上90%以下左右，經由具備後述反射機構，即可提高至50%以上95%以下左右。在本發明之光擴散單元及光源裝置之較佳態樣中，係 ©鄰接該光擴散單元的雷射光之入射側而具有反射機構。反射機構係具有下述機能：使入射至本發明之光擴散單元中之光中往後方散射之光反射並將其引導至出射側，而提高光利用效率。反射機構係只要具有上述機能，則無特別限定。通常此等可舉例如：反射板或反射用薄膜之設置、或是反射用塗佈（包含蒸鍍等）等。反射板或反射用薄膜之設置係只要於本發明之光擴散單元的雷射光之入射側之基板之面，以接著及其它慣用方法，以例如第1圖或第2圖所示之方式進行安裝即可。此外，反射用塗佈可舉例如：於 29 321575 201024812 本發明之光擴散單元的雷射光之入射侧之基板之任_面進行之塗佈。就反射板或反射用薄膜而言，只要為樹脂中混有白色顏料之薄膜或板、或是經白色塗裝或白色印刷之链板、呈現鏡面之金屬板或铭等金屬箔、或是經铭或銀等金屬蒸鐘之薄膜或板等可將所使用之雷射光之波長予以全反射之反射板或反射薄膜，則可使用任何物質。此外’反射用塗佈可舉例如：白色塗裝（也包含印刷等）、或金屬蒸艘等。反射機構之反射率係以越高越佳。例 ❹ 如：該反射率以60%以上為佳、以75%以上較佳、以90 %以上更佳。上限為100% ，但通常為95至98%左右。 ❹ 本發明之光源裝置係由前述之本發明之雷射光用光擴散單元與雷射光源所構成。本發明之雷射光源裝置中所使用之本發明之雷射光用光擴散早元’係以包含前述（i)至 (xiii)中任一項之微粒子分散液的雷射光用光擴散單元為佳，在更佳的態樣中，該光擴散單元為前述具有反射機構之情形。本發明之光源裝置中所使用之雷射光源並無特別限定，只要為雷射光源，則可使用任一者。可使用例如：紅光雷射光源、藍光（blue laser)雷射光源、或綠光雷射光源專中之任一者。此等光源皆有市售物，可從市場上取得。使用本發明之光擴散單元或光源裝置的畫像顯示裝置，有鈿投影方式之晝像顯示裝置。在此方式之畫像顯示裝置中，係藉由以投影燈（本發明中為雷射光投影燈）做為 321575 30 201024812 光源並將小型的顯示器使用於光切換（op t ica 1 switching) ’而以放大成最後的尺寸之投影光來顯示畫像。本發明之光源裝置係做為該光源使用。此外，當使用本發明之光擴散單元時，只要適當設置於該投影燈與畫像放大透鏡之間之雷射光通路中即可。在該投影方式之晝像顯示裝置中’將畫像朝前方放大投影之前投影機係以家庭劇院等家庭用途和簡報等商業用途做為主流，但最近隨著 ❹如數位夕媒體廣播（digital multimedia broadcast，亦即 DMB)等移動式多媒體播送服務之提供，也逐漸要求可攜帶式的小型的投影畫像顯示裝置。現在正認為如此之小型的投影晝像顯示裝置會擔任未來使前投影機之用途擴大之角色。本發明之光源裝置也可使用於如此之小型的前投影機。此外，如投影式電視等背投影方式之畫像顯示裝置係承襲前投影方式之基本構造，但以透過鏡子使從光源發出之光程彎曲而使影像投影至内部之螢幕上的點為不同。前參投影方式之顯示裝置中，與螢幕之間需要寬闊的空間，若為背投影方式’則即使周圍不暗也可觀看到影像，而無須在螢幕前方浪費之空間。本發明之光擴散單元或光源裝置也可使用於如此之背投影方式之畫像顯示裝置。由於與使用其他光源之顯示技術相比，雷射光源之顏色再現性較優良，因此可改善成像特性，故不僅投影機，也期待應用於其他裝置。其一例有：試圖使點光源之雷射光進行面光源化後，做為背光源使用。本發明之雷射光用光擴散單元及使用該單元之雷射光源裝置，因具有班點消 321575 31 201024812 除效果、與將點光源擴散而進行面光源化之機能，所以可 ^ 利用於第3圖所示之使用雷射光之邊緣發光（edge light) 方式之责光源’且可以緊密（c〇mpact)的尺寸設計色純度高的如液晶顯示裝置等畫像顯示裝置。此外’只要使用半導體雷射光源，則也可進行利用單色光之發光明線而高速地切換顯示色之無須濾色片之場序 (field sequential)方式之顯示。本發明之雷射光用光擴散單元或使用該擴散單元之本發明之雷射光源裝置，係可使用於如此之場序方式之畫像顯示裝置。若與半導體雷射 ❹ 光源組合而使用該擴散單元、或使用經利用該擴散單元之本發明之雷射光源裝置’則可不須機械性之驅動部分而經常性地消除各色之斑點，而可簡單地實現使用雷射光之場序方式之晝像顯示裝置。晝像顯示裝置中，光閥（light valve)和光學系之構造係無特別限定，可舉例如：穿透型之液晶顯示裝置、或半穿透型之液晶顯示裝置。因此，本發明之晝像顯示裝置係無論是何種方式之畫像顯示裝置皆可’而包括所有具備雷射光源與本發明之冑〇射光用光擴散單元的畫像顯示裝置、或具備本發明之雷射光源裝置的畫像顯示裝置。本發明之雷射光用光擴散單元或本發明之雷射光源裝置係具有使非同調雷射光出射之機能。本質上為同調的半導體雷射光，係在通過本發明之封入具有特定平均粒徑之微粒子分散液的雷射光用光擴散單元時，因布朗運動造成之動態的光散射，而受到同調長度以上之起伏效應，以致 321575 32 201024812 於喪失原本的高干涉性，而成為非同調光。結果，斑點雜訊會變不見。可如第3圖所示，將本發明之雷射光用光擴散單元配置於半導體雷射振盪器（雷射光源）之雷射光之出射口附 ^使出射之光立刻轉換成非同調光，也可配置於與雷射光之出射口相隔開之至投影為止之雷射光之通路中而在投影前之任何位置轉換成非同調光。參此外’本發明之畫像顯示裝置，可依需要而在雷射光之通路具有再次使經擴散之光聚集的透鏡或其他光學零件。所追加之光學構件係因晝像顯示裝置而異，例如：當為投影方式時’以具備使經擴散之光再次聚集之透鏡，而先使經擴散之光聚集後再通過各光學系統為佳。此外，當將雷射光利用於做為液晶顯示裝置之背光源時，以具備用以使雷射光源之光均勻地擴散至背光源全體的光學零件為佳.。. φ (實施例）使用下述實施例具體說明本發明之内容，但本發明不受此等所限定。再者’下述實施例中所使用之％，只要未特別說明，即為重量％。 (實施例1) (1)將聚合物微粒子之平均粒徑為l〇〇Qnm(粒徑係使用日機裝股份有限公司之Microtrac超微粒子粒度分布計 (W)UPA-150進行測定，以下皆同）、固形份（聚合物微粒子3篁）為2.5重置％之乳漿水分散液（AifaAesar 321575 33 201024812 公司製聚苯乙烯Latex microsphere，1 micron)以水稀釋直到固形份成為0.2重量％，並以使其均勻分散 ’ 之方式搖動混合，而製作成評估用分散液。此評估用分散液之黏度為2. 6roPa· · s(25 C )(黏度係使用東機產業股份有限公司之VISCOMETER TVB-10進行測定，& 下皆同）。將此評估用分散液填充至以全光線穿透率為 91%之玻璃製得之内容厚度為2醒之單元（外形厚度 4mm、長30mm、寬30mm)(容量1. 8mL)中，而製作本發明之雷射光用光擴散單元（無反射機構）。 ❹ (2)將做為反射機構之經蒸鍍鋁之PET薄膜，如第2圖所示般打有做為入射口用之直徑為3mm之圓形孔，然後貼附在上述（1)所得之光擴散單元之背面，而得到具備反射機構之本發明之雷射光用光擴散單元。使用此光擴散單元’以下述評估方法1及2評估有無斑點雜訊。此外’前方散射係數及光利用率係使用在設置反射機構前之雷射光用光擴散單元進行評估。結果如表1所 ❹ 示。 (1)斑點雜訊之評估方法 (評估方法1) 使用乾電池驅動之簡報用綠光雷射筆做為半導體雷射振盈器’使lmW輪出之雷射光如第2圖所示般出射至上述所製作之具備反射機構之雷射光用光擴散單元，在暗室中將通過該擴散單元而得之擴散光投影至距離該擴散單元 15cm之由白色紙所製作之螢幕上。觀察此時之投影光有無 34 321575 201024812 、雜訊。 w 斑點雜訊係以所投影之擴散光之閃爍的形式顯現，在不通過擴散單元時之投影光中則會觀察到大量的閃爍。於疋，經由與其相比較，而評估斑點雜訊之減低效果。評估基準係如下述。 (評估基準）〇：幾乎未觀察到有投影光之閃燦 △ •觀察到嶋，但相較於不通過雷射光用錢散單元時，則為幾乎減半或在其以下。 X :與不通過擴散單it時相比，觀察到同程度之大爍。 (評估方法2) 使用乾電池驅動之簡報用綠光雷射筆做為半導體雷射振盪器，使此光通過本發明之擴散單元後所產生之擴散光入射至内部經塗佈硫酸鋇之積分球内，觀察積分球内壁之 _反射投影光。評估基準係與上述評估方法i時相同。 (2)前方散射係數之評估光擴散性、亦即前方散射能力之評估，係評估前射係數。前方散射係數F之算出方法：使用色彩色差計（Konica Minolta股份有限公司製），於鏡面反射板（鏡子）上設置不具有反射機構之雷射光用光擴散單元，並對該單元表面從正面照射測量色彩用之閃光燈之光，而測定L* (CIE-1976 L*a*b氺表色系統，依 321575 35 201024812 照JIS Z 8729)值（Lb)。同樣地，測定於光吸收體（黑色的毛布）上設置不具有反射機構之雷射光用光擴散單元時之L 、 *值（Ld)。然後’以下述式（1)算出前方散射係數1^比表 -示前方散射之程度，此值越大則前方散射越大。此外，Ld 表示後方散射之程度’此值越大則後方散射越大。因此，結果為前方散射係數F之值越大，則散射至前方之成分之比例越大。 F = Lb/Ld 式（1) (3)光利用率之評估 ❹ 將不具有反射機構之雷射光用光擴散單元之穿透光及擴散光之總和評估為光利用率。光利用率（X)之算出方法：使用色彩色差計（Konica Minolta股份有限公司製），於鏡面反射板（鏡子）上設置内部未填充微粒子分散液之空的不具有反射機構之雷射光用光擴散單元，並對該單元表面從正面照射測量色彩用之閃光燈之光，而測定Yxy表示

CI 系統中之反射率Y(Ya)。經由設置鏡面反射板，而測定穿透光及擴散光之總和。同樣地，測定内部填充有微粒子分散液之雷射光用光擴散單元之反射率Y(Yb)後，以下述式 (2)算出。X表示可將入射至雷射光用光擴散單元中之光利用做為出射光之程度，此值越大，則光之利用效率越大。 X = Yb/YaxlOO 式（2) (實施例2) 除了將聚合物微粒子之平均粒徑為200nm、固形份（聚 36 321575 201024812 合物微粒子含量）為2.5重量％之乳漿水分散液 (AlfaAesar公司製聚苯乙締_〇_价，〇 2 micron)以水稀釋直到固形份成為〇 6重量％以夕卜，由與實施例1同樣的操作，製作光擴散單元。與實施例^ 同樣地評估此單元。結果如表丨所示。再者’此固形份(聚合物微粒子含量)稀釋成U %之乳衆水分舰之黏度為1. 4mPa · s(25t：)。篁 (實施例3)

W合物微粒子之平均粒徑為謂而 '固合物微粒子含量）為2.5重量％之乳漿水分散液 ’ (AlfaAeSar公司製聚苯乙烯_心⑽細 *)以25%薦糖溶液稀釋直到固形份成為〇 6重餘藉由與實施例1同樣的操作’製作光擴散單元與貫施例1 _地評估此單元。結果如表i所示。 ^之^ /匕固形份（聚合物微粒子含量）稀釋成〇· 6重i /之礼漿水分散液之黏度為3.㈣ (實施例4) 除了將氧化紹微粒子之平均粒徑為1〇〇⑽ 化銘雜子含量）為7重量％之氧化財分散^ ( ::::公司製氧化叙溶膠，操作，製’其餘藉由與實施例1 _ 社杲^ 與#_ 1同樣地評估此單元、、、°呆如表1所示。再者’此氧化域粒子含量為約4重量％之氧化& 321575 37 201024812 分散液之黏度為4· 〇mpa · s(25°c )。 (比較例1) τ 將結蘭膠（gellan gum)(純正化學股份有限公司製）v y.4g與純水80g裝入燒瓶中，一面以加熱攪拌器升溫至恥 °C 一面使其溶解。將此結蘭膠溶液冷卻至8〇χ：後，添加氣化鈣0.〇5g，而得到無色透明的溶液。以此溶液做為稀釋液兼膠化液。將聚合物微粒子之平均粒徑為1〇〇〇韻、固形份（聚合物微粒子含量）為25重量％之乳漿水分散液 (A1 faAesar a 司製聚苯乙婦 Latex microsphere，1 micron)❹ 以上述80C之稀释液兼膠化液進行稀釋直到固形份成為 0.2% ’並以使其均句分散之方式搖動混合後，填充至由玻續製作之内容厚度為2mm之單元中。反射機構係、使用經蒸鍍銘之PET薄膜’與實施例1同樣進行，而製作附有反射機構之雷射光用光擴散單元。放置於室溫中後，單元内之分散液係成為封入有膠體粒子之膠化物。對於此單元，與

實施例1同樣估有無斑點雜訊、前方散射係數及光利肖率。蛣果如表1所示。 U (比較例2) 除了不稀釋即直接利用聚合物微粒子之平均粒徑為 50nm、固形份（聚合物微粒子含量）為2 5重量％之乳漿水分散液（AlfaAesar公司製聚苯乙稀utex心⑽沖㈤， 0·05 mic二η)以外，其餘藉由與實施例i同樣的操作，製作光擴散單元。與實施例丨同樣評估此單元之有無斑雜訊、前方散射係數及光利用率。結果如表丨所示。 321575 38 201024812 < 再者，此固形份（聚合物微粒子含量）為 •乳漿水分散液之㈣為21mPa.s(25t)。重ϊ/β之 (比較例3) 3"m 千（“研化學股份有限公司製MX，）以使固微粒子含量）成為2重量％之方式加水稀釋1二物 (分散液黏度為2.9mPa· s，25。〇以外，其餘轉二= 例1同樣的操作，製作雷射光用光擴散單元。對於此單元，與實施例1 1¾樣評估有無斑雜訊、前方散射係數及光利用率。結果如表1所示。由於此分散系並非安定的膠體分散液，粒子靜置1〇分麴左右即會沉積，故如同由表丨所得知般，其不具有減低斑點雜訊之效果，而可知為不佳。^ 1] 實施例1 實施例2 實施例3 實施例4 比較例1 比較例2 比較例3 榦訊評估 Jtr 法 1 〇〇〇〇 X X X 雜訊評估方法2 〇〇〇〇 X △ X 前方散射數 F(-) 1. 20 1. 06 1. 07 1. 15 1. 20 1. 88 1.22 用率 x(%) 60 87 83 64 56 74 56 黏度 ^(m · Pa) 2. 6 1.4 3. 9 4. 0 — 2. 1 2. 9 粒徑 lOOnm 200nra 200nm 100nm 1OOOnm 50nm 3 Μ ® 備註添加蔗糖氧化鋁微粒子膠化溶質粒子小粒子大 39 321575 201024812 (實施例5) (1) 將聚合物微粒子之平均粒徑為220nm、固形份（聚人物 ’ 微粒子含量）為約31重量％之丙稀酸系乳襞水分散液 * 以水稀釋直到固形份（聚合物微粒子含量）成為〇 6重量％，並以使其均勻分散之方式搖動混合，而製作成評估用分散液。此評估用分散液之黏度為3. C )。將此評估用分散液填充至由無色透明玻璃製作之内容厚度為2mm之四角形的單元（外形厚度4_、長 30mm、寬30mm)(容量1.8mL)中，而製作本發明之雷射光用光擴散單元（無反射機構）。 ' (2) 將做為反射機構之經蒸鍍鋁之pET薄膜，如第2圖所示般開有做為入射口用之直徑為3mi0之圓形孔，然後貼附在上述（1)所得之光擴散單元之背面，而得到具備反射機構之本發明之雷射光用光擴散單元。使用此具備反射機構之光擴散單元，以實施例1之斑點雜訊評估方法1及2中所記載之方法評估有無斑點雜訊。此外，使用在設置反射機構前之雷射光用光擴散單元 (無反射機構）’除了使用上述（1)中之單元以外，其餘與實施例1同樣地評估前方散射係數。結果如表2所示。 (實施例6) 除了將聚合物微粒子之平均粒徑為22〇nm、固形份（聚合物微粒子含量）為約31重量％之丙烯酸系乳漿水分散液以丙酮稀釋直到固形份（聚合物微粒子含量）成為約〇· 6重量〇/°以外，其餘藉由與實施例5同樣的操作，製作本發明 321575 40 201024812 之雷射光用光擴散單元（無反射機構）再者此固升4(聚合物微粒子含量％之丙稀酸系乳漿水分散液之黏 =.6重 (實施例7) a subb；粒子均粒徑為I、固形份(聚合物微 •接亩:二：：之丙稀酸系乳聚水分散液以水稀釋直到固形份（聚合物微粒子含量）成為約2重量％以外，實Γ5同樣的操作，製作本發明之雷射光用射機構)、及具備反射機構之光擴散單凡。與實施例5同樣地評估此單元。結果如表2所示。再：，此固形份(聚合物微粒子含量)稀釋成約2重量 /之丙賴⑽漿水分散液之減為3.6mpa (實施例8) ^ ^ 除了將聚合物微粒子之平均粒經為12〇nm、固形份（聚合物微粒子含量）為約42重量％之丙歸酸系乳浆水H 以25重㈣嚴糖水溶液稀釋直到固形份（聚合物微粒子含量）成為約2重量％ (稀釋後之分散液之黏度為5 8mPa.s (25C))财卜’其餘藉由與實_ 5同樣的操作，製作本發元(無反射機構)'及具備反射機構之先擴散早το。與實施例5同樣地評估此單元。結果如 2所示。、。衣 (實施例9) 321575 201024812 除了將氧她微粒子之平均粒徑為HK)nm、軸分（氣 2織粒子含量）為約7重量％之氧化銘水分散液（觸媒化成股份有限公司製氧化結溶膠，Catal〇id3)以水稀直到固形份（氧化铭微粒子含量）成為4重量％以外，藉由與實施例5同樣的操作，製作光擴散單元。與實施例 5同樣地評估此單元。結果如表2所示。再者，此氧化鋁微粒子含量為約4重量％之氧化鋁分散液之黏度為4. OmPa · s(25°C)。 €| (比較例4) 將結蘭膝（純正化學股份有限公司製）〇. 4g與純水裝入燒瓶卜-面以加熱攪拌器升溫至阶一冷解。將此結蘭膠溶液冷卻至8代後，添加氣化辦〇 = 而得到無色透明的溶液。以此溶液做為稀釋液兼膠化^。將聚合物微粒子之平均粒徑為230nm、固形份（聚合= 子含量）為約51重量％之丙烯酸系乳漿水分散液以上^才 C之稀釋液兼膝化液進行稀釋直到固形份（聚人迷80 p 含量）成為1.275% ，並以使其均勻分散之方气播粒子後，填充至由玻璃製作之内容厚度為2mm之單二動混合作無反射機構之雷射光用光擴散單元。此外，=中，而製使用經蒸鍍鋁之PET薄膜，與實施例5同樣進行射機構係附有反射機構之雷射光用光擴散單元。放置於室％而製作單元内之分散液係成為封入有膠體粒子之膠化意中後，元’與實施例5同樣進行評估有無斑點雜訊 +此單所示。 …，、、。果如表2 321575 42 201024812 、再者’由於此雷射光用光擴散單元係如同由表2所得 •知般不具有減低斑點雜訊之效果，故省略其他評估。 (比較例5 ) 除了不稀釋即直接利用聚合物微粒子之平均粒徑為 85nm、固形份（聚合物微粒子含量）為約4〇重量％之丙烯酸系礼浆水分散液（分散液黏度為2.9mPa · s(25°C))以外， #餘與實_ 5同樣進行，製伽有反射機構之比較用之 _雷射光用光擴散單元。對此單元，與實施例5同樣進行評估有無斑點雜訊。結果如表2所示。再者’由於此雷射光用光擴散單元係如同由表2所得知般不具有減低斑點雜訊之效果、或該效果不充分，故省略其他評估。 (比較例6) 除了使用對平均粒徑為3/zm之丙烯酸系聚合物微粒子（综研化學股份有限公司製MX-3GG)以使固形份（聚合物 ^微粒子含戛）成為2重量％之方式加水而成之分散液（分散液黏^為2.9mPa · s，25。〇以外，其餘與實施例5同樣進行，製作比較用之雷射光用光擴散單元。對此單元，與實施例5同樣進行評估有無斑點雜訊。結果如表2所示。再者’由於此雷射光用光擴散單元係如同由表2所得知般不具有減低斑點雜訊之效果，故省略其他評估。此外’由於此分散系並非安定的膠體分散液，粒子靜置10分鐘左右即會沉積，故不具有減低斑點雜訊之效果，在此觀點上也可知為不佳。 321575 43 201024812 [表2] 實施例 5 實施例 6 實施例 7 實施例 8 實施例 9 比較例 4 比較例 5 比較例 6 雜訊評估方法1 〇〇〇〇〇 X X X 雜訊評估方法2 〇〇〇〇〇 X Δ X 前方散射係數 1. 08 1. 13 1.10 1.18 — 一 — — 粒徑 220nm 220nm 120ηπι 120nm 1 OOnm 230nm 85nm 3 μ m 備註添加溶劑添加蔗糖氧化鋁微粒子膠化介質由上述表1及表2得知下述事實。 (1) 由比較例1及4得知，即使為分散在介質中且平均粒經在lOOnm至1.5μιη之範圍中之微粒子，分散在膠化介質中之微粒子也無法進行斑點雜訊之減低。推測其原因應為該微粒子之布朗運動受到勝化介質阻礙之故。 (2) 如比較例2、3、5及6所示，即使為分散在可進行布朗運動的水介質中之微粒子，當平均粒徑為5〇nm或 85nm而過小、或為3//m而過大時’也未減低斑點雜訊、或即使有減低也不充分。並且，如比較例3及6 所示’當平均粒徑為3/zm而較大時’膠體之安定性不良，而不適於斑點雜訊減低用之雷射光用光擴散單元。 (3) 由實施例1至9得知’使平均粒徑在1 〇〇nm至1 5以m 之範圍中之微粒子分散成安定的膠體狀之分散液，係 321575 44 201024812 適於去除或顯著減輕因雷射光而產生之斑點雜訊，並且封入該分散液之雷射光用光擴散單元係適於去除或顯著減輕斑點雜訊。 (實施例10) 對於雷射光源，將本發明之實施例1所得之附有反射機構之雷射光用光擴散單元置於該光源之出射口，並以第 2圖所示之配置進行安裝，而製作本發明之雷射光源裝置。

此外，經由以所得之雷射光源裝置取代以往之投影機之光源並進行安裝，即可得到具備本發明之雷射光源裝置之投影機。 (產業上之可利用性）本發明之雷射光用光擴散單元及具備該單元之雷射光源裝置，係在不具有用以去除斑點雜訊之機械性驅動裝置或電性振動施加手段下，僅藉由使用該光擴散單元或該雷射光源裝置，即可去除或顯著減輕使用雷射光之晝像顯示裝置中之投影晝像之斑點雜訊，並且，亦可容易地設置於任何方式之該畫像顯示裝置中，因此，非常有用於去除該晝像顯示裝置中之斑點雜訊。此外，該光擴散單元係構成簡易、佔用體積也少、且也容易製造，因此可將該晝像顯示裝置中之用以去除斑點雜訊之成本降低至最小限度。而且，具備本發明之該光擴散單元或該雷射光源裝置的本發明之晝像顯示裝置（例如：前投影機、背投影方式之電視、液晶顯示裝置等）係無斑點雜訊，且顏色再現性及辨識性優良0 45 321575 201024812 【圖式簡單說明】第1圖係表示具備本發明之具有反射機構之雷射光用光擴散單元及半導體雷射光源的本發明之光源裝置之實施形態之一例的剖面圖。第2圖係表示具備本發明之具有反射機構之雷射光用光擴散單元及半導體雷射光源的本發明之光源裝置之實施形態之一例的剖面圖。第3圖係表示具備本發明之雷射光用光擴散單元且利用半導體雷射光的邊緣發光方式之面光源之構成圖。【主要元件符號說明】 1 透明單元 2 分散微粒子 3 液體介質 4、7 雷射振盪器 5 反射機構 6 擴散光（非同調的半導體雷射光） 8 同調的半導體雷射光 9 本發明之雷射光用光擴散單元 10 導光板 11 以導光板改變進行方向而從廣面積出射之擴散光 (非同調光） 46 321575

Claims

201024812 4 七、申凊專利範圍： ,L 一種雷射光用光擴散單元，係藉由在可封入液雜之透明單元内，將含有粒徑為l〇〇nm以上L5/im以卞之微粒子與使光穿透之液體介質的微粒子分散液予以封入而成者。 2·如申請專利範圍第1項之雷射光用光擴散單元’其中，微粒子分散液係乳漿、或無機微粒子之分散液。 _ 3.如申請專利範圍第2項之雷射光用光擴散單元’其中，乳漿中之分散微粒子係丙烯酸系聚合物微粒子或苯乙烯系聚合物微粒子。 4. 如申請專利範圍第2項之雷射光用光擴散單元，其中，無機微粒子係氧化紹微粒子。 5. 如申請專利範圍第2項之雷射光用光擴散單元，其中，乳聚、或無機微粒子之分散液係黏度為〇. lmpa· s以上 lOOOOmPa · s以下之分散液。 q 6.如申請專利範圍第1項之雷射光用光擴散單元，其中，透明單元係由全光線穿透率為85%以上之無機材料或塑膠材料所構成。 7. 如申請專利範圍第1項之雷射光用光擴散單元，其中，在雷射光用光擴散單元的雷射光之入射侧之面，係具有使從該光擴散單元射向後方之散射光反射至雷射光之出射側的反射機構。 8. 如申請專利範圍第1項之雷射光用光擴散單元，其中，在填充於雷射光用光擴散單元中之狀態下之微粒子分 47 321575 201024812 散液之光利用率係60至95%。 9. 一種光源裝置，係由申請專利範圍第1項至第8項中任一項之雷射光用光擴散單元及半導體雷射光源所構成。 10. —種畫像顯示裝置，係具備由申請專利範圍第7項之雷射光用光擴散單元及半導體雷射光源所構成之光源裝置。 11. 如申請專利範圍第10項之晝像顯示裝置，其係前投影機或背投影方式之顯示器。 12. 如申請專利範圍第10項之晝像顯示裝置，其係背光源方式之液晶顯示裝置。 13. —種雷射斑點雜訊之減低方法，係使同調的雷射光通過雷射光用光擴散單元内而成為非同調的出射光，其中，該雷射光用光擴散單元係藉由在可封入液體之透明單元内，將含有平均粒徑為1 OOnm以上1.5/zm以下之微粒子與使光穿透之液體介質的微粒子分散液予以封入而成者。 48 321575