塑膠專欄
基礎技術研究在光學級塑膠領域與設計產業上之應用
產業趨勢
塑膠中心於101年度即開始與工研院材化所、中科院共同著手規劃及參與”高效率顯示與照明”分項計畫。在此計畫中本中心發揮多年來在高分子塑膠材料所長，以顯示照明產業應用為主軸並在光學級塑膠材料之配方設計、混練、射/押出製程等加工領域中，透過學理基礎研究為根基深入的改善與精進現有加工技術困境與應用的發散。
配合「高效能、低成本、環境友善」發展趨勢，發展光學級塑膠混練加工技術與螺桿組態設計能力並結合光學級材料光學評價量測技術平台及光學性能 data base資料庫應用到顯示與照明領域，使產業需求與供給得到共同開發與相互驗證並使得光學級材料加工工藝和產品品質向上提升。扶植國內光學級塑膠製造與設計產業，讓其在顯示與照明領域應用將會使國內的石化產業有更高的附加價值與達到世界級水準。 
中心今年度計畫中與中央光電所及南台科大高分子加工中心共合作下初步建立市售光擴散級聚碳酸酯”材料BSDF(雙向可見光擴散分佈曲線)量測圖譜”資料庫(如圖二)，透過中央大學ASAP模擬與塑膠中心技術能量，其模擬與加工後實際量測N.C.C比值可高達96%，驗證了模擬技術與加工穩定性達到高度的精準能力。此資料庫建立後之優勢在於LED顯示照明產業可透過此資料庫取得相關光學塑膠材料光擴散數據(如擴散度、霧度、透光率等)、材料加工參數(流變特性、機械性質等)，在材料開發、加工製程、照明產品設計上快速的取得所需參數，減少材料選擇、配方設計、二次光學模擬所消耗之時間或模流分析時材料參數之不足，更有利於縮短產品開發所需時程。
憑藉塑膠中心在塑膠產業多年深耕的技術能量，並整合學術研究成果與資源，期能於產業界多所貢獻，故在產業的推動上透過以下策略(如圖三所示)達成落實的目標:
(1) 資料庫的建立與應用
• 光擴散塑膠材料BSDF量測圖譜建立。
• 射/押出製程驗證與模流參數(流變)建立。
• 應用資料庫光擴散分佈數據快速選擇對應材料。
• 根據產品規格輔導產業選擇最適化製程與材料設計。
• 建立資料庫會員並定期舉辦技術研討會，提供產業、 技術交流平台。
(2) 學術與業界合作建立
• 參與光學、高分子學系之業界專家協同教學並參與業界共同開發研究，於學程中導入業界經驗。
• 協助技術員、研究生取得塑膠工程師認證，精進加工技術基礎。
圖三. 塑膠中心推動光學塑膠材料技術策略模式。
塑膠中心既有技術成果
塑膠中心於102年度在LED照明領域中在技術開發上已獲得初步成果如下:
光擴散矽膠材料配方技術，透過光擴散粒子的選擇與矽橡膠配方設計並利用混練設備達到均勻的光擴散粒子分散以產生大角度光擴散能力。
自咬花/噴砂材料配方技術，利用特殊導光擴散粒子與雙螺桿押出混練技術達到成品表面美化、消除押出拖痕之效果，並可減去後續咬花/噴砂製程以縮減生產時間，主要可以應用於平板押出、異形押出與真空成形製程。
圖四. 導光矽橡膠/自咬花擴散板材料技術。
透過添加劑配方設計與押出製程改善達到具耐磨、抗刮之聚碳酸酯材料，提升押出產品良率與生產效率。
利用光學模擬技術並選擇適合參數進行演算取得預期之光場效果以改善光學鏡頭產品雜散光對成像品質的影響，優化產品品質並提升其競爭優勢。
圖六.光學產品模擬技術。
在光反射材料領域中，目前材料技術開發團隊已研究出可應用於SMD導線架製程之熱固射出材料，其具有高度可見光反射率、良好熱固射出加工流動性及耐高溫光衰退特性可應用於高功率LED產品，成本優勢更勝日系進口材料。