TWI753842B

TWI753842B - 光擴散板及其製法

Info

Publication number: TWI753842B
Application number: TW110127068A
Authority: TW
Inventors: 楊志文; 姚佳吟; 林茂興; 李聰瀚
Original assignee: 穎台科技股份有限公司
Priority date: 2020-08-12
Filing date: 2020-08-12
Publication date: 2022-01-21
Also published as: TW202207455A

Abstract

一種光擴散板及其製法，該光擴散板可結合包含複數個藍光次毫米發光二極體(Mini LED)的藍光光源模組而構成一白光背光模組。於該光擴散板中添加發光波長為490-650nm的一或數種有機染料，可將次毫米發光二極體發出的藍光轉換為白光由該光擴散板的一出光面射出。該光擴散板藉由發泡押出製程所製作，使光擴散板內可包含尺寸介於60-400μm且減重百分比介於15-25%的多數個微氣泡，可對光擴散板內的光線加以反射、折射或散射，提高由該出光面射出的白光均勻度，使背光模組光源造成的亮暗塊(MURA)問題得以改善。並且，於發泡押出製程中藉由在T型模頭出口端降低前段溫度的方式來控制該些微氣泡的大小進行分光，可讓由該出光面射出的白光的光波長更窄，達到色域顯示更廣的效果。

Description

光擴散板及其製法

本發明是關於一種光擴散板及其製法，尤指一種可結合包含複數個藍光次毫米發光二極體(Mini LED)的藍光光源模組來構成一白光背光模組的光擴散板及其製法。

Mini LED是「次毫米發光二極體(mini laser emitting diode)」的簡稱，意指晶粒尺寸約在100-200微米(μm)的LED。因Micro LED(微發光二極體)的晶粒尺寸在50微米以下，至今仍存在著較高的製造成本與巨量轉移等技術障礙，因而發展出製造技術相對成熟之Mini LED作為Micro LED發展的前哨站。

Mini LED的尺寸與技術介於傳統LED與Micro LED之間，在製程上又相較於Micro LED良率高，具有異型切割特性，搭配軟性基板亦可達成高曲面背光模組的形式。Mini LED背光模組可採用局部調光設計，擁有更好的演色性，能帶給液晶顯示面板(Liquid Crystal Display Panel；簡稱LCD Panel)更為精細的高動態範圍(High-Dynamic Range；簡稱HDR)分區，且厚度也趨近有機發光二極體(英語：Organic Light-Emitting Diode；簡稱OLED)，可省電達80%，故以省電、薄型化、HDR、異型顯示器等背光源應用為訴求。其中，在以背光模組做為光源的液晶顯示器中，由於Mini LED擁有高亮度、高對比的高顯示效果，且在Mini LED背光模組改以藍光Mini LED晶片為基礎光源後，比RGB三原色Mini LED所構成的背光模組在成本上更便宜，更適合應用於手機、平板電腦、桌上型顯示器、電視、車用面板及電競筆電等產品的背光模組上。

傳統白光LED背光模組，是以點膠方式將螢光粉直接點膠於LED晶片上表面的方式封裝製成。螢光粉經混膠後會產生沉澱，以至於色溫分散不均，無法集中；並且，螢光粉直接接觸晶片表面，容易出現發熱量過大、螢光粉散熱不良、效率降低等問題。另一種習知技術，是藉由在背光模組的光擴散板上加一張量子點膜搭配藍光LED模組的方式來產生白光。其基本原理是將藍光LED晶片與薄膜中綠光、紅光量子點結合轉換成白光。此習知技術的優點是色域顯示廣、色彩控制更精準、且量子點為無機材穩定性好；但缺點則是量子點膜昂貴、其製備過程所需使用鎘元素有毒，若處理不當會造成水、土壤環境汙染。因此，將Mini LED應用於白光背光模組上的習知技術仍各有其缺失，有待進一步改良。

本發明之主要目的是在於提供一種搭配藍光Mini LED使用的光擴散板，其直接於光擴散板押出製程中添加有機染料，將有機染料均勻分散在塑膠材料之中，用於將藍光Mini LED發出的藍光轉換為白光，達到分散均勻、色溫厚度一致之成果。並且，藉由光擴散板之樹酯材料具有耐高溫特性、與較好的機械性質，可增長有機染料出光效率之壽命，不受晶片散發的熱所影響。並且，光擴散板以發泡押出製程結合，於光擴散板的塑膠材料中混入多數微氣泡，使出光更均勻；更藉由控制微氣泡之氣孔大小進行分光，可收窄出光波長，達到色域顯示更廣的效果。

本發明之另一目的是提供一種搭配藍光Mini LED使用的光擴散板的製法。藉由在該光擴散板的該發泡押出製程中添加一成核劑，並以一押出螺桿段均勻混練發泡後，於一T型模頭(T-die)的出口端降低前段溫度約20-30℃以達到讓泡孔冷卻收束，進而可控制微氣泡尺寸的效果。

為達上述之目的，本發明揭露了一種光擴散板，可供結合於一藍光光源模組並將藍光轉換為白光，包括有：一塑膠基板、至少一光色轉換材料、以及多數個微氣泡。該塑膠基板具有相互平行的一入光面與一出光面、以及一厚度其係垂直於該入光面與該出光面；該入光面是鄰靠於該藍光光源模組，使該藍光光源模組所發出的藍光可經由該入光面射入該塑膠基板並大致沿著該厚度的方向行進。該至少一光色轉換材料是散佈於該塑膠基板內，可將進入該塑膠基板內的該藍光轉換為白光後由該出光面射出。該多數個微氣泡是散佈於該塑膠基板內，可對該塑膠基板內的光線進行以下至少其中之一功能：反射、折射或散射，可對由該出光面射出的該白光提高均勻出光的效果。

於一實施例中，該藍光光源模組是一可發出該藍光的次毫米發光二極體(Mini LED)陣列模組；該藍光的波長介於430-500nm；該至少一光色轉換材料包括以下其中之一：有機染料、無機螢光粉；該多數個微氣泡是藉由該光擴散板的一發泡押出製程來形成於該塑膠基板中。

於一實施例中，該至少一光色轉換材料包括發光波長為490-650nm的該有機染料；該有機染料的分子中包含有以下至少其中之一官能團：偶氮基、硝基、亞硝基、羰基；該有機染料可包含以下至少其中之一：二萘嵌苯、Coumarin、Eu(BTFA)3 phen、Benzoxazolium dye、Rhodamine B、Pyrrowmethene dye、Perylene orange、Perylene red。

於一實施例中，該至少一光色轉換材料包括兩該有機染料，其中之一該有機染料的發光波長為520-530nm、另一該有機染料的發光波長為620-630nm。

於一實施例中，該有機染料的添加比例為0.0001%-5%；該多數個微氣泡對於該塑膠基板的減重百分比介於10-35%，且各個該微氣泡的平均尺寸介於60-800μm。

於一實施例中，該有機染料的添加比例為0.01%-0.5%；該多數個微氣泡對於該塑膠基板的減重率介於15-25%，且各個該微氣泡的平均尺寸介於60-400μm；其中，該減重率的計算公式為：

減重率(%)=(W1-W2)/W2*100%；

W1=H*(L1*L2*D)；

其中：H是該塑膠基板的平均厚度(mm)；L1是該塑膠基板的長度(mm)；L2是該塑膠基板的寬度(mm)；D是該塑膠基板的原料比重(g/mm3)；W1是該塑膠基板的理論重量(g)，也就是不包含該微氣泡時的重量；W2是該塑膠基板的實際重量(g)，也就是用磅秤實際秤得包含該些微氣泡之該塑膠基板的實際重量。

於一實施例中，該多數個微氣泡的尺寸是藉由該光擴散板的一押出製程的溫度來控制；於該光擴散板的該押出製程中，以一押出螺桿段均勻混練發泡後，於一T型模頭(T-die)的出口端降低前段溫度以達到讓泡孔冷卻收束的效果；其中，該T型模頭(T-DIE)出口端的前段溫度是降低20-30℃。

於一實施例中，於該押出製程中，該光擴散板是添加一成核劑以供協助控制該多數個微氣泡的尺寸；該成核劑包含至少以下其中之一：碳酸鈣、二氧化硅、氧化鈣；所添加之該成核劑的重量百分比為0.1%-0.5%。

於一實施例中，該塑膠基板的厚度範圍為0.1mm~3.0mm；於該塑膠基板的該出光面設置一微結構層；於該微結構層的表面具有由凸部或凹部構成的複數個微結構；該些微結構可為以下其中之一：圓形、不規則霧面、變形蟲、金字塔形。

於一實施例中，該塑膠基板的較佳厚度範圍為0.2mm~2.0mm；該入光面是以下其中之一：不具有該微結構的一鏡面或是另一微結構層；該出光面的該微結構層是具有複數個金字塔形的該微結構。

為達上述之目的，本發明揭露了一種光擴散板的製法，包括有以下步驟：將構成該光擴散板之一塑膠基板的基材及至少一光色轉換材料由一入料口投入一發泡押出製程設備中；於該發泡押出製程設備的一押出螺桿段以適於聚碳酸酯的一般加工溫度進行均勻混練發泡；藉由該發泡押出製程設備的一T型模頭將來自該押出螺桿段的已均勻混練發泡後的基材押出成一板材；以及將該板材經由該發泡押出製程設備的一滾輪模組加以滾壓成型並予以降溫後，由該發泡押出製程設備的一出料口送出降溫後的該光擴散板；其特徵在於：當該基材連同光色轉換材料在該押出螺桿段均勻混練發泡後，在該T型模頭的一出口端處降低前段溫度20-30℃，以達到讓塑膠基板中所包含之多數微氣泡的大小冷卻收束至60-400μm的範圍內。

於一實施例中，除了該基材與該至少一光色轉換材料之外，還有一發泡劑、一成核劑及一擴散劑也經由該入料口一起被投入一發泡押出製程設備中進行均勻混練發泡；適於聚碳酸酯的該一般加工溫度是介於220~270℃之間，並且，該T型模頭的前一段製程的溫度約為270℃，且該 T型模頭的該出口端處的前段溫度是降低至240~250℃之間。

10:光擴散板

11:塑膠基板

111:主板層

112、113:次板層

1121:出光面

1122:微結構

1131:入光面

12:光色轉換材料

13:微氣泡

20:藍光光源模組

21:電路板

22:藍光次毫米發光二極體

30:液晶顯示面板

50:發泡押出製程設備

51:入料口

52:押出螺桿段

53:T型模頭

531:出口端

54:滾輪模組

圖一為本發明之光擴散板結合一藍光光源模組以構成一白光背光模組且是設置於一液晶顯示面板下方的一較佳實施例的側視示意圖。

圖二為本發明之光擴散板結合一藍光光源模組以構成一白光背光模組且是設置於一液晶顯示面板下方的一較佳實施例的立體分解示意圖。

圖三為本發明之光擴散板的製法的一實施例示意圖。

圖四為本發明依據表五所示各光擴散板樣本進行測試所獲得的MURA圖。

圖五為本發明依據表六及表七所示之光擴散板樣本(實施例2及實施例5)所獲得的光強度vs光波長的光譜圖。

本發明關於一種光擴散板及其製法。該光擴散板可結合包含複數個藍光次毫米發光二極體(Mini LED)的藍光光源模組而構成一白光背光模組。於該光擴散板中添加發光波長為490-650nm的一或數種有機染料，可將次毫米發光二極體發出的藍光轉換為白光由該光擴散板的一出光面射出。該光擴散板藉由發泡押出製程所製作，使光擴散板內可包含尺寸介於60-800μm且減重百分比介於10-35%的多數個微氣泡，可對光擴散板內的光線加以反射、折射或散射，可提高由該出光面射出的白光均勻度，使背光模組光源造成的亮暗塊(MURA)問題得以改善。並且，藉由控制該些微氣泡的大小進行分光，可讓由該出光面射出的白光的光波長更窄，達到色域顯示更廣的效果。而在本發明之光擴散板的製法中，藉由在該光擴散板的該發泡押出製程中添加一成核劑，並以一押出螺桿段均勻混練發泡後，於一T型模頭(T-die)的出口端降低前段溫度約20-30℃以達到讓泡孔冷卻收束，進而可控制該些微氣泡的尺寸。

為了能更清楚地描述本發明所提出之高分子塑膠前面板及其製法，以下將配合圖式詳細說明之。

請參閱圖一及圖二所示，分別為本發明之光擴散板10(Diffuser Plate)結合一藍光光源模組20以構成一白光背光模組(Backlight Module)且是設置於一液晶顯示面板30(LCD Panel)下方的一較佳實施例的側視及立體分解示意圖。

如圖一及圖二所示，該光擴散板10、位於光擴散板10下方的藍光光源模組20、以及位於光擴散板10上方的液晶顯示面板30三者組成一LCD顯示模組。於一實施例中，本發明的光擴散板10可供結合於位於下方的藍光光源模組20以構成一白光背光模組，用於提供白光給位於上方的液晶顯示面板30，故屬於直下式(Direct Light)的背光模組。該光擴散板10主要是提供將藍光轉換為白光、使出光均勻、以及出光增廣色域的功能，其包括有：一塑膠基板11、至少一光色轉換材料12、以及多數個微氣泡13。

於本發明中，該藍光光源模組20是一可發出藍光的次毫米發光二極體(Mini LED)陣列模組，其包括一電路板21以及以陣列形式設置於該電路板上表面的多數個藍光次毫米發光二極體22。於本實施例中，各個該次毫米發光二極體22所發出之藍光的波長介於430-500nm，且其晶粒尺寸約在100-200μm之間。

該塑膠基板11具有相對較大長寬面積且相互平行的一入光面1131與一出光面1121、以及一相對較小的厚度其係垂直於該入光面1131與該出光面1121。該入光面1131是鄰靠於該藍光光源模組20，使該藍光光源模組20所發出的藍光可經由該入光面1131射入該塑膠基板11並大致沿著該厚度的方向行進，並在轉換為白光後由後出光面1121朝上射出。本發明之塑膠基板11的基材可為非結晶或半結晶塑化材料，如聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯、聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二酯...等。該塑膠基板11可以是以下其中之一結構：聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)單層板材、聚碳酸脂(PC)單層板材、PMMA/PC雙層複合板材、PMMA/PC/PMMA三層複合板材、或其他或其他高分子材料單層或多層共押出板...等。塑膠基板11的厚度H的可實施範圍為0.1mm~3.0mm，較佳的厚度範圍則為0.2mm~2.0mm。於本實施例中，該塑膠基板11是多層板(PMMA/PC/PMMA三層板複合板材)為較佳，其可以聚碳酸脂(PC)為主板層111(Main-layer)材料，其厚度佔塑膠基板11總厚度的60%~99.99%。而分別位於主板層111上、下兩側的次板層112、113(Sub-layer)厚度則佔塑膠基板11總厚度的0.01%~40%，其材質可選用自以下任一：PMMA,Modified PMMA...等等。於該塑膠基板11的該出光面1121(亦即，上方PMMA次板層112的上表面)藉由押出成型設置一微結構層。於該微結構層的表面具有由凸部或凹部構成的複數個微結構1122，其可為規則或不規則分佈於光擴散板10表面(塑膠基板11的出光面1121)；該些微結構1122可為以下其中之一：圓形、不規則霧面、變形蟲、金字塔形。該入光面1131(亦即，下方PMMA次板層113的下表面)可以是以下其中之一：光滑且不具有微結構的一鏡面、或是具有另一微結構層。於本發明的較佳實施例中，該入光面1131(亦即，下方PMMA次板層113的下表面)為鏡面；並且，該出光面1121的該微結構層是具有複數個金字塔形的該微結構1122，此設計提升整體輝度的效果最佳。

該至少一光色轉換材料12是混入且均勻散佈於該塑膠基板11的主板層111的材料內，可將進入該塑膠基板11內的藍光轉換為白光後由該出光面1121射出。該至少一光色轉換材料可包括以下其中之一：有機染料、無機螢光粉、或兩者都有。於本發明中，該有機染料的分子中包含有以下其中之一或數個官能團：偶氮基、硝基、亞硝基、羰基...等；並且，該有機染料12可包含以下至少其中之一：二萘嵌苯、Coumarin(香豆素)、Eu(BTFA)3 phen(銪(苯三氟丙酮)₃錯合物)、Benzoxazolium dye(苯並惡唑染料)、Rhodamine B(羅丹明B)、Pyrrowmethene dye(吡咯甲烷染料)、Perylene orange(苝橙)、Perylene red(苝紅)...等。於一可實施例中，該至少一光色轉換材料12包括發光波長為490-650nm的有機染料。於本發明的較佳實施例中，該至少一光色轉換材料12則是包括兩種或兩種以上不同發光波長的有機染料，其中之一該有機染料的發光波長為520-530nm、另一該有機染料的發光波長為620-630nm。該有機染料的添加比例(重量百分比)的可實施例為0.0001%-5%，而較佳實施例則為0.01%-0.5%，視有機染料種類和光擴散板10目標厚度不同而調整添加量。於另一實施例中，本發明的該至少一光色轉換材料12也可添加一種或以上的無機螢光粉、或以有機染料與無機螢光粉兩者搭配混合且均勻散佈於該塑膠基板11內。然而，有機染料一般來說會比無機螢光粉相對更能均勻地混入光擴散板10的塑膠基板材料中，並且，添加兩種有機染料且無添加無機螢光粉的光擴散板10的物理特性也會比有添加至少一種無機螢光粉的光擴散板10的物理特性相對較好。

該多數個微氣泡13是散佈於該塑膠基板11的主板層111的材料內，這些微氣泡13可對該塑膠基板11內的光線進行以下至少其中之一功能：反射、折射或散射。適量比例的微氣泡13可讓由該出光面1121射出的白光提高均勻出光的效果，進而使背光模組光源造成的亮暗塊(MURA)問題得以改善。並且，藉由控制該些微氣泡13的尺寸大小進行分光，可讓由該出光面1121射出的白光的光波長更窄，進而達到色域顯示更廣的效果。於本發明中，該多數個微氣泡13對於該塑膠基板11的微氣泡佔比(又稱為減重百分比或減重率(%))的可實施例為介於10-35%、且微氣泡13的平均尺寸介於60-800μm。而在一較佳實施例中，該多數個微氣泡13對於該塑膠基板11的減重率則是介於15-25%、且微氣泡13的平均尺寸介於60-400μm為較佳。其中，所述減重率的計算公式為：

微氣泡佔比(%)=減重率(%)=(W1-W2)/W2*100%；

W1=H*(L1*L2*D)；

其中(參考圖二)：

H是該塑膠基板的平均厚度(mm)；

L1是該塑膠基板的長度(mm)；

L2是該塑膠基板的寬度(mm)；

D是該塑膠基板的原料比重(g/mm³)；

W1是該塑膠基板的理論重量(g)，也就是不包含該微氣泡時的重量；

W2是該塑膠基板的實際重量(g)，也就是用磅秤實際秤得包含該些微氣泡之該塑膠基板的實際重量。

於本發明中，該多數個微氣泡13是藉由該光擴散板10的一發泡押出製程來形成於該塑膠基板11中；其中，該多數個微氣泡13的微氣泡佔比(減重率)可以由發泡劑添加量的多寡來控制，而該多數個微氣泡13的尺寸大小則是藉由該光擴散板11在發泡押出製程中的製程溫度以及成核劑(Nucleating Agents)的添加來控制。於本發明中，所使用的發泡劑是選用自市售的習知高溫發泡劑，例如(但不侷限於)：5一本基四唑(5-PT)、或是偶氮二碳酸胺(Azodicarbonamide；又稱偶氮二甲醯胺)...等。不同種類與廠牌的發泡劑的添加量在合適的發泡溫度範圍內會和所產生的微氣泡量成等比例關係，所以，藉由增、減發泡劑的添加量可以把微氣泡13對於塑膠基板11的減重率調整至所需範圍。成核劑則是採用市售的習知成核劑，成分可為：碳酸鈣、二氧化硅、氧化鈣...等，其作用在於助長晶核的數量並降低晶核的平均大小，可用於控制微氣泡的大小。其中，所添加之該成核劑的重量百分比為0.01%~5%為可實施例，而最佳比例則為0.1~0.5%。

請參閱圖三，為本發明之光擴散板10的製法的一實施例示意圖。於光擴散板10的發泡押出製程中，首先將構成該光擴散板10之塑膠基板的基材連同至少一光色轉換材料、發泡劑、成核劑以及一擴散劑等一起由入料口51(Hopper)投入發泡押出製程設備50中；接著，於押出螺桿段52中依序經由A1至A11段(包含A1至A3段的進料區、A4至A8段的壓縮混練區、及A9至A11段的計量區)以適於聚碳酸酯的一般加工溫度(製程溫度視發泡劑種類不同而調整，通常介於220~270℃之間)進行均勻混練發泡；然後，藉由一T型模頭53(T-die)將來自押出螺桿段52之A11段的已均勻混練發泡後的基材押出成預定厚度與寬度的板材；之後，這板材經由滾輪模組54加以滾壓成型並予以降溫後，由出料口55送出降溫後的光擴散板10。於本發明中，當構成塑膠基板的基材連同光色轉換材料、發泡劑及成核劑在押出螺桿段52中依序經由A1至A11段進行均勻混練發泡後，本發明之光擴散板製法會在T型模頭53(T-die)的出口端531(又稱為唇口)處降低前段溫度，以達到讓塑膠基板中所包含之微氣泡的泡孔冷卻收束的效果。其中，該T型模頭53(T-die)出口端的前段溫度是較押出螺桿段52的前一段製程(亦即A11段)的製程溫度降低20-30℃。舉例來說，若A11段處的加工溫度為約270℃左右時，則該T型模頭53(T-die)出口端的前段溫度將降低至240~250℃，藉以其中所包含的讓微氣泡的尺寸大小收束至60-400μm的範圍內。本發明藉由控制微氣泡的大小，使微氣泡的尺寸<400um，中心波長往後移動4~5nm，且有收窄波長的效果，可使色域更廣。當微氣泡的平均泡徑尺寸介於400~600um時，波長雖無收窄，但中心波長往後移動2~3nm；而若微氣泡的平均泡徑尺寸>600um時則無明顯效果。於一實施例中，該擴散劑包含由至少以下其中之一材料所構成的擴散微粒子：碳酸鈣、二氧化硅、二氧化鈦、有機矽樹脂微粒子、聚甲基丙烯酸甲酯微粒子；所添加之該擴散劑的重量百分比為0.1%-10%。

經申請人於多個不同的光擴散板樣本(如下表一所示的比較例1~5及實施例1)中分別添加不同波長的單種有機染料，多個不同樣本所添加之有機染料的波長是在490~650nm範圍中選用且各自不同，如下表一的比較例1~5及實施例1所示的樣本，然後觀察各光擴散板樣本搭配藍光Mini LED的出光顏色、以及量測其穿透度(TT)與照度值(lux)的測試結果如下表一。

表一：添加不同波長的單種有機染料的數個光擴散板樣本的出光表現

由上表一可知，比較例3及實施例1這兩樣本因為所添加的單種有機染料波長是介於520~540nm之間，所以可具有相對較佳的TT、lux與出光顏色表現(出光較接近白光)，但仍因缺少紅光波長，所以比較例3 及實施例1這兩樣本的色彩飽和度仍不夠高，僅勉強堪用。至於其他樣本(比較例1,2,4,5)則因所添加的單種有機染料波長不是低於500nm就是高於560nm，所以出光的顏色與白光相差甚遠，不具使用價值。

另，申請人於多個不同的光擴散板樣本(如下表二所示的比較例6~9及實施例2)中分別添加不同波長的兩種有機染料，多個不同樣本所添加之兩種有機染料的波長都是在490~650nm範圍中選用且各自不同。如下表二的比較例6~9及實施例2所示的樣本，其各自所添加之第一種有機染料的波長是介於490~530nm範圍、第二種有機染料的波長則是介於600~650nm範圍，然後觀察各光擴散板樣本搭配藍光Mini LED的出光顏色、以及量測其穿透度(TT)與照度值(lux)的測試結果如下表二。

表二：添加不同波長的兩種有機染料的數個光擴散板樣本的出光表現

由上表二可知，實施例2這樣本因為所添加的兩種有機染料波長分別是介於520~530nm(綠光波長)及620~630nm(紅光波長)之間，所以可具有相對最佳的TT、lux與出光顏色表現(出光為白光)，不僅色純度高、且色域也較廣。相對地，其他樣本(比較例6,7,8,9)則因所添加的兩種有機染料中至少有其中一種有機染料的波長不是介於520~530nm或620~630nm之間，所以出光的顏色與白光仍有差距，其出光表現不如實施例2樣本。

又，申請人於兩個不同的光擴散板樣本(如下表三所示的比較例10及實施例3)中分別添加一種及兩種無機螢光粉；其中，比較例10樣本僅添加單種有機染料的波長範圍介於520~530nm，而實施例3樣本所添加之兩種有機染料的波長範圍則分別是介於520~530nm及620~630nm之間，然後觀察各光擴散板樣本搭配藍光Mini LED的出光顏色、以及量測其穿透度(TT)與照度值(lux)的測試結果如下表三。

表三：添加單種無機螢光粉與添加不同波長的兩種無機螢光粉的數個光擴散板樣本的出光表現

由上表三可知，實施例3這樣本因為所添加的兩種無機螢光粉的波長分別是介於520~530nm及620~630nm之間，所以可具有相對最佳的TT、lux與出光顏色表現(出光為白光)。而比較例10樣本則因僅添加了單種無機螢光粉其波長介於520~530nm之間，所以出光的顏色與白光仍有差距，其出光表現不如實施例3樣本。

申請人於光擴散板樣本(如下表四所示的實施例4)中添加不同波長的無機螢光粉及有機染料；其中，實施例4樣本所添加之無機螢光粉的波長範圍是介於520~530nm、而有機染料的波長範圍則是介於620~630nm之間，然後觀察光擴散板實施例4樣本搭配藍光Mini LED的出光顏色、以及量測其穿透度(TT)與照度值(lux)的測試結果如下表四。

表四：添加不同波長的無機螢光粉及有機染料的光擴散板樣本的出光表現

由上表四可知，實施例4這樣本由於所添加的無機螢光粉及有機染料的波長分別是介於520~530nm及620~630nm之間，所以即使是混搭添加無機螢光粉及有機染料，依然可具有相對最佳的TT、lux與出光顏色表現(出光為白光)。

並且，申請人於數個不同的光擴散板樣本(如下表五所示的比較例11-15及實施例2,5)中添加不同比例的發泡劑，使塑膠基板中所含的微氣泡佔比(減重比)不同，然後觀察不同微氣泡佔比(減重比)對於光擴散板的MURA的改善程度與輝度差異，其測試結果如下表五以及圖四。於表五中的各個光擴散板樣本的厚度都是介於1.479~1.495mm之間、且都同樣添加了兩種不同波長的有機染料，其中一種是編號2的有機染料(波長是525nm、半高寬FWHM值是31nm)，另一種則是編號6的有機染料其波長是626nm、半高寬FWHM值是41nm。圖四為本發明依據表五所示各光擴散板樣本進行測試所獲得的MURA圖。於圖四所示之各光擴散板樣本的MURA圖中，LED上方為亮點、LED與LED之間為暗點，亮、暗間的對比明顯即為MURA。

表五：添加不同比例的發泡劑的數個光擴散板樣本的出光表現

由上表五內容搭配圖四所示之各光擴散板樣本的MURA圖可知，當發泡劑的添加量越多時，雖然MURA的遮蔽效果會提高、但卻會造成太多的輝度損失。其中，由表五搭配圖四可知，當光擴散板樣本所添加之發泡劑的減重比介於15~25%的範圍內時，可以獲得相對較佳的MURA與輝度的平衡表現。

此外，申請人於數個不同的光擴散板樣本(如下表六所示的比較例16-18及實施例2,5,6)的發泡押出製程中，分別使用不同的製程溫度來控制各個光擴散板樣本中所含微氣泡的直徑(簡稱泡徑)。也就是說，於各個光擴散板樣本其各自的發泡押出製程中，當以押出螺桿均勻混練發泡後，於T-die出口端分別以不同的溫度差值來降低前段溫度、藉以讓微氣泡孔冷卻收束，之後再量測形成於各光擴散板樣本內的微氣泡的泡徑尺寸範圍，其測試結果如下表六。於表六中的各個光擴散板樣本的厚度都是介於1.488~1.505mm之間、且都同樣添加了兩種不同波長的有機染料，其中一種是編號2的有機染料(波長是525nm、半高寬FWHM值是31nm)，另一種則是編號6的有機染料其波長是626nm、半高寬FWHM值是41nm。於表六中所示的A1、A2、A3、A4、A5~A11、T-die等欄位的押出溫度值，可分別對應於圖三所示之發泡押出製程設備50中的A1至A11段及T型模頭53位置處的製程溫度值。

表六：在發泡押出製程中使用不同製程溫度來控制各個光擴散板樣本中所含微氣泡的泡徑大小的測試結果

由上表六內容搭配圖三所示之發泡押出製程設備50中的A1至A11段及T型模頭53的位置可知，於光擴散板樣本(比較例16-18及實施例2,5,6)的發泡押出製程中，藉由在T-die出口端降低前段溫度，使T-die出口端的前段溫度(例如實施例5為250℃，實施例6為240℃)比A11段處的溫度(例如實施例5及實施例6兩者均為270℃)降低20~30℃時，將可以讓光擴散板中所含微氣泡的泡徑縮小至60~400μm的範圍。而T-die出口端的前段溫度若太高，會有發氣過早易造成泡徑太大的問題，如比較例17的T-die出口端溫度為270℃、其泡徑為155~810μm。另一方面，藉由添加成核劑也可有效縮小泡徑，如比較例18所示，在額外添加了成核劑的情況下，即使其他製程條件(包括T-die出口端溫度都是270℃)都和比較例17相同，比較例18的泡徑也能縮小至120~685μm。

接續上表六的內容，當發泡押出製程中使用不同製程溫度來控制各個光擴散板樣本中所含微氣泡的泡徑大小時，各光擴散板樣本於押板前、後的波長移動與半高寬FWHM值也會有所差異，如下表七所示。

表七：在發泡押出製程中使用不同製程溫度來控制各個光擴

請參閱圖五，為本發明依據表六及表七所示之光擴散板樣本(實施例2及實施例5)所獲得的光強度vs光波長的光譜圖。所謂的色域是指彩色顯示器所能顯示的顏色多寡，實用上亦有稱為色彩飽和度。相對於演色性之照明光源的重要性，色域特性則是顯示器展現其色彩能力的重要指標。彩色顯示器的色域特性通常與紅綠藍三原色光之主波長及其色彩純度息息相關，在適當的主波長下，高色純度的三原色光可獲得較寬廣的色域。故在適當波長下，半高寬FWHM值越小，表示色純度越高、色域越廣、且色彩飽和度越高。由上表七內容搭配圖五可知，當藉由在發泡押出製程中降低T-die前端溫度的方式來控制光擴散板內所含微氣泡的泡徑大小時，可藉由微氣泡來反射、散射或折射通過的LED光源，且不同的泡徑可得到不同的效果。當泡徑小於400μm時，如實施例6的光擴散板樣本，其押板前與押板後兩者之中心波長都往後移動約4~5nm，且有收窄波長的效果，可使色域更廣。具體來說，實施例6的有機染料編號2的押板前波長為525nm、押板後為530nm，也就是往後移了5nm；同時，其半高寬值也由押板前的31nm縮窄為押板後的37nm，相當於收窄了4nm。同理，實施例6的有機染料編號6的押板前波長為626nm、押板後為630nm，也就是往後移了4nm；同時，其半高寬值也由押板前的41nm縮窄為押板後的36nm，相當於收窄了5nm。當光擴散板樣本內的微氣泡的平均泡徑為400~600μm時，如實施例5及比較例16的光擴散板樣本，其編號2與編號6之有機染料的波長(半高寬值)雖無收窄，但中心波長仍往後移動約2~3nm。而當光擴散板樣本內的微氣泡的平均泡徑大於600μm時，如實施例2及比較例17,18的光擴散板樣本，則無移動波長與收窄半高寬值的效果。

申請人於數個不同的光擴散板樣本(如下表八所示的實施例7及比較例19)的出光面表面設置複數微結構，光源經光擴散板出光時，藉由此微結構的散射，再作一次均勻的發散，使光擴散板的平均輝度提升，其輝度量測值如表八所示。其中，於表八中所示的兩個光擴散板樣本(實施例7及比較例19)的厚度分別是1.491mm及1.485mm、兩者都添加了3%的發泡劑、且都同樣添加了兩種不同波長的有機染料，其中一種是編號2的有機染料(波長是525nm、半高寬FWHM值是31nm)，另一種則是編號6的有機染料其波長是626nm、半高寬FWHM值是41nm。

表八：在發泡押出製程中使用不同滾輪在各光擴散板樣本的出光面上形成光亮面或微結構後進行輝度量測的結果

由表八可知，實施例7的光擴散板樣本在出光面設置了多數金字塔型的微結構、而比較例19則沒有，在其他製程與材料條件都和比較例19相同的前提下，實施例7的平均輝度值為20020，較比較例19的平均輝度值19370更高。

唯以上所述之實施例不應用於限制本發明之可應用範圍，本發明之保護範圍應以本發明之申請專利範圍內容所界定技術精神及其均等變化所含括之範圍為主者。即大凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化及修飾，仍將不失本發明之要義所在，亦不脫離本發明之精神和範圍，故都應視為本發明的進一步實施狀況。