專利名稱：懸掛式光學(xué)膜的制作方法
懸掛式光學(xué)膜
背景技術(shù)：
背光式顯示器將成像平面布置在用于照明圖像的背光源的前方。所述圖像可以是 固定的或者是可變化的。液晶顯示器(LCD)和圖形印刷透明圖像常常使用背光源來照明成 像平面。示例性背光源亮度均勻、發(fā)光度高、重量輕、制造成本低并且薄。隨著發(fā)光二極管 (LED)或其它點光源的使用增加、顯示器的尺寸增大以及更薄更纖細的設(shè)計的市場驅(qū)動，這 些品質(zhì)變得更加富有挑戰(zhàn)性。除了背光源的這些特征之外，通常將光學(xué)膜部件置于成像平 面的前方，以控制圖像的分布、圖像品質(zhì)和減少顯示器或顯示內(nèi)容中的視覺缺陷。大屏幕TV 需要大面積的膜部件，其必須能夠經(jīng)受制備、裝運和使用。背光源和顯示器中的光學(xué)膜疊堆通常通過更厚的光學(xué)材料片材的層合夾層來支 撐。在這種層合物中，光學(xué)膜和附加光學(xué)片材直接附接到彼此或彼此緊密締合，以防止各個 膜和片材偏移、褶皺或彎曲。這種方法會限制薄膜的使用，這是由于薄膜具有柔性并且容易 彎曲或變形。將光學(xué)元件組裝到顯示器中的基于更厚片材的方法會產(chǎn)生效率方面的顯著寄 生光學(xué)損失，同時增加重量和厚度。對于基于較厚片材的顯示器設(shè)計，吸收、散射和寄生全 內(nèi)反射(TIR)光損失會是顯著的。此外，當利用傳統(tǒng)方法組裝膜疊堆時增加的交界面導(dǎo)致 在顯示器制造工藝中可能產(chǎn)生新的缺陷。組裝光學(xué)膜的另一方法是用支撐線材或銷來支撐 膜。另一方法是利用分立錨定點來懸掛膜以將膜保持張緊。這些方法的每一種都具有顯著 缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
在一個方面，公開了懸掛式光學(xué)膜組件，其包括框架和光學(xué)膜，并且彈性體膜附連 至框架和光學(xué)膜二者，使得彈性體膜中的張力使所述光學(xué)膜懸掛。在一個實施例中，彈性體 膜包括靠近第一邊緣的第一附接區(qū)域和靠近第二邊緣的第二附接區(qū)域以及位于第一和第 二附接區(qū)域之間的自由區(qū)域。第一附接區(qū)域附連至框架，第二附接區(qū)域靠近光學(xué)膜的周邊 進行附連，自由區(qū)域處于張緊狀態(tài)。在一個實施例中，第一附接區(qū)域和第二附接區(qū)域中的至 少一個利用粘合劑進行附連。在另一個實施例中，第一附接區(qū)域和第二附接區(qū)域中的至少 一個以機械方式進行附連。在另一個實施例中，第一和第二附接區(qū)域中的至少一個分別在 第一或第二邊緣上的附連的部分超過該第一或第二邊緣的長度的20%。在另一個實施例 中，第一和第二附接區(qū)域中的至少一個分別在第一或第二邊緣上的附連的部分超過該第一 或第二邊緣的長度的90%。在另一個實施例中，公開了包括所述懸掛式光學(xué)膜組件的液晶 顯示器、圖形顯示器、燈和腔。在一個方面，公開了制備懸掛式光學(xué)膜組件的方法，其包括以下步驟提供框架； 提供光學(xué)膜；提供彈性體膜，其具有第一附接區(qū)域、第二附接區(qū)域以及位于第一附接區(qū)域 和第二附接區(qū)域之間的自由區(qū)域；將第一附接區(qū)域附連到框架上；將張力施加到自由區(qū)域 上；以及將第二附接區(qū)域附連到光學(xué)膜上。在一個實施例中，附連第二附接區(qū)域的步驟發(fā)生 在施加張力的步驟和附連第一附接區(qū)域的步驟之前。在一個實施例中，施加張力的步驟發(fā) 生在所述的兩個附連步驟之后。在另一個實施例中，施加張力的步驟包括使所述光學(xué)膜和彈性體膜中的至少一個收縮。在另一個實施例中，施加張力的步驟包括使框架和框架部件 中的至少一個擴張。在另一個實施例中，施加張力的步驟包括在所述的兩個附連步驟之間 拉伸彈性體膜。在另一個實施例中，附連第一附接區(qū)域和附連第二附接區(qū)域的步驟中的至 少一個包括用粘合劑進行附連。 本專利申請的這些方面和其他方面通過下文的具體描述將顯而易見。然而，任何 情況下都不應(yīng)將上述發(fā)明內(nèi)容理解為是對要求保護的主題的限制，該主題僅受所附權(quán)利要 求的限定，并且在審查期間可以進行修改。


整個說明書都參考了附圖，其中類似的附圖標記表示類似的元件，并且其中
圖Ia是懸掛式光學(xué)膜組件的透視圖Ib是根據(jù)一個實施例的圖Ia的橫截面圖Ic是根據(jù)另一實施例的圖Ia的橫截面圖加是懸掛式光學(xué)膜組件的透視圖2b是根據(jù)一個實施例的圖加的橫截面圖3a是懸掛式光學(xué)膜組件的透視圖北是根據(jù)一個實施例的圖3a的橫截面圖3c是根據(jù)另一實施例的圖3a的橫截面圖如-b是懸掛式光學(xué)膜組件的橫截面圖4c_d是用于將承受張力的膜附接至框架的花鍵的俯視圖和橫截面圖fe-h是若干張緊框架設(shè)計的示意圖；和
圖6是中空背光源組件的橫截面圖。
附圖未必按比例繪制。在附圖中使用的類似標號表示類似的部件。然而，應(yīng)當理
解，在給定附圖中使用標號指示部件并非意圖限制另一個附圖中用相同標號標記的部件。
具體實施例方式本發(fā)明提供了一種懸掛式光學(xué)膜組件和分布式懸掛方法，其使得即使在顯示區(qū)域 很大的情況下，背光源和顯示器也能夠使用薄型光學(xué)膜。通過圍繞光學(xué)膜的邊緣分布的彈 性體元件中的張力來懸掛光學(xué)膜，導(dǎo)致光學(xué)膜更平坦并且更少變形。由于彈性體元件內(nèi)存 在未附接到其它部件的“自由區(qū)域”，因此例如在熱膨脹系數(shù)(CTE)不匹配的多個部件的熱 循環(huán)過程中光學(xué)膜變形的趨勢減小。在一個方面，合適的彈性體元件可由能夠提供用于懸掛光學(xué)膜的足夠張力的任何 彈性體加工而成。在一個實施例中，一些彈性體材料的實例包括天然橡膠、硅橡膠、丁基橡 膠、丁腈橡膠、聚氨酯、茂金屬聚乙烯、Kraton聚合物或其它已知的彈性體材料。彈性體材 料可形成為膜、帶材、片材、板等等。彈性體元件在這里一般指彈性體膜，但是應(yīng)當理解，其 旨在包括膜、帶材、片材、板等等。具有與光學(xué)膜的厚度相似的厚度尺寸的彈性體膜可作為 優(yōu)選的彈性體膜。在一個實施例中，彈性體膜對光學(xué)膜的邊緣提供均勻的張力。在另一個 實施例中，彈性體膜對光學(xué)膜的邊緣提供不均勻的張力；但是均勻的張力通常是優(yōu)選的。利用本文描述的方法可將成像平面懸掛于整個觀看區(qū)域上。可懸掛圖形膜、柔性圖像平面或者甚至玻璃成像平面以使得大面積成像平面薄且重量輕。對于通常需要在顯示 裝置內(nèi)被硬化的薄的柔性顯示器(例如，柔性IXD或有機發(fā)光二極管顯示器(OLED))來說， 懸掛式成像平面會是特別有用的。對于那些非固有柔性的剛性顯示器技術(shù)(例如，傳統(tǒng)的 基于玻璃的LCD)來說，懸掛式成像平面也會是有用的。當懸掛時，這種LCD可被制得較薄， 而非制得較厚以便在較大顯示器中能夠自支撐。此外，設(shè)置在成像平面后方的光學(xué)膜可用 于管理偏振和其它光學(xué)性質(zhì)。懸掛式光學(xué)膜組件、懸掛光學(xué)膜的方法以及采用該懸掛式光學(xué)膜組件的顯示器克 服了基于較厚片材的方法的缺陷。從本文描述的制品和方法能夠獲得更薄、更輕、光學(xué)效率 更高和性價比更高的顯示器。在一個方面，懸掛式光學(xué)膜組件包括至少一個光學(xué)膜、至少一個彈性元件和支撐 框架。彈性元件可為彈性體膜、片材、帶材等等。在一個實施例中，背光源包括懸掛式光學(xué) 膜組件和光源，光源被設(shè)置用于發(fā)射透過懸掛式光學(xué)膜組件的光。在一個實施例中，可例如 通過風(fēng)扇將冷卻空氣供應(yīng)到懸掛式光學(xué)膜組件，其中冷卻空氣垂直于所述膜或相對于所述 膜成一角度流動。在一個實施例中，冷卻空氣可在兩個片材或膜之間流動，例如在中空背光 源中。在一個實施例中，光學(xué)膜通過彈性元件所提供的張力而被懸掛于框架上，其中彈 性元件是錨定于光學(xué)膜和框架上的有彈性的或彈性體帶材。在一個實施例中，懸掛式光學(xué) 膜組件用在發(fā)光裝置中，例如用于工作照明。在一個實施例中，懸掛式光學(xué)膜組件用在IXD 顯示器中。在一個實施例中，懸掛式光學(xué)膜組件用于在顯示器前方懸掛光學(xué)膜。在一個實 施例中，懸掛式光學(xué)膜組件用于在顯示器后方懸掛光學(xué)膜。在一個方面，彈性體膜可為彈性體帶材。在一個實施例中，彈性體帶材可具有涂布 于其上的粘合劑圖案，使得帶材的一部分自由地拉伸或收縮，而不會粘到框架或膜上。在一 個實施例中，彈性體帶材可為透明的或有色的。帶材可隱藏于顯示器中而無法被看見，或者 帶材可以是可見的。在一個方面，彈性體膜可通過粘合劑固定到框架上。合適的粘合劑包 括壓敏粘合劑、熱熔粘合劑、熱固化性粘合劑、輻射固化性粘合劑和本領(lǐng)域公知的其它粘合 劑。在一個實施例中，彈性體膜可圍繞所述框架包裹。在一個實施例中，所述框架可被設(shè)計 為對彈性體膜提供張力。在一個實施例中，所述框架可用于機械地附連彈性體膜，如在別處 所描述的。在一個實施例中，懸掛式光學(xué)膜組件還可包括減振系統(tǒng)，用于減小或消除在運動 過程中由于彈性體膜/光學(xué)膜懸掛物的機械性能而可能發(fā)生的擺動。在一些實施例中，減 振系統(tǒng)可包括與彈性體膜和/或光學(xué)膜相鄰設(shè)置的至少一個立柱，使得在這種擺動過程中 運動受到限制。在一些實施例中，所述至少一個立柱可附接到彈性體膜、光學(xué)膜或其二者。圖Ia顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個方面的懸掛式光學(xué)膜組件100的透視圖。在圖Ia 中，框架110包括第一表面130和第二表面131，第一表面包括頂部120和從頂部120延伸 的可選的側(cè)部190?？蚣?10可為不具有可選的側(cè)部190的平坦框架，或其可為包括側(cè)部 190的盒狀框架。側(cè)部190(當有時)通常從頂部120延伸，但是在一些情況下，側(cè)部190的 一部分可缺失。頂部120具有頂部邊緣132，并且通?？删哂腥我鈱挾?，但是通常延伸至足 以提供附接表面的寬度，這將在別處進行描述?？蚣?10可以由若干類型的材料中的一種或多種構(gòu)成，具體取決于構(gòu)造的相對難易程度、材料成本和尺寸/重量因素。所述框架可提供圍繞腔的三維結(jié)構(gòu)(在別處進行描 述)，并且可提供場所以將背光源和與顯示器相關(guān)的其它部件按照所需次序設(shè)置在腔內(nèi)。所 述框架還可為背光源本身的部件?？蚣懿牧峡梢杂山饘贅?gòu)成，例如鋁、鈦、鎂、鋼、金屬合金等。框架材料還可由非金 屬透明的、不透明的或透反射的材料制成，例如塑料、包括碳纖維和/或玻璃纖維復(fù)合材 料在內(nèi)的復(fù)合材料、玻璃等等。框架可以是與外殼分離的結(jié)構(gòu)，或者其也可以成形為外殼的 一體部分。在一些實施例中，合適的框架材料優(yōu)選地具有高彈性模量，例如大于約105N/mm2 同時又便于成形為三維結(jié)構(gòu)。這類材料的例子包括金屬片材，包括冷軋金屬，例如鋁、鋼、不 銹鋼、錫和薄片形式的其他金屬。金屬片材可以通過常用金屬成形技術(shù)(例如通過沖壓) 方便地成形或形成?？扇芜x地，框架可以由鑄造金屬形成，包括壓鑄鋁或鋁合金。所使用的 框架材料的厚度可小于Imm厚，例如0. 2mm厚，或者如果需要的話可以更厚一些。返回圖la，彈性體膜160與框架110的頂部120疊置，并且可為懸掛式光學(xué)膜140 提供支撐。彈性體膜160可為具有所需性質(zhì)的任何彈性體膜，如在別處所描述的。彈性體膜 160包括第一邊緣170，所述第一邊緣圍繞膜的外周延伸并靠近框架110的第一表面130。在 一個實施例中，彈性體膜160與框架110的頂部120疊置。在一個實施例中，彈性體膜160 還包括第二邊緣180，所述第二邊緣圍繞膜的內(nèi)周延伸并與光學(xué)膜140疊置。彈性體膜160 可為一片膜，其中心被切出開口以容納光學(xué)膜140，或者彈性體膜160可包括總體上圍繞光 學(xué)膜140的若干片不同的彈性體。光學(xué)膜140包括靠近彈性體膜160的第一邊緣170設(shè)置 的周邊150。在一個實施例中，彈性體膜160可沿著靠近光學(xué)膜周邊150的第二邊緣180的一 部分長度附連至光學(xué)膜140，所述一部分長度例如為第二邊緣180的長度的10%以上、20% 以上、30%以上、40%以上、50%以上、60%以上、70%以上、80%以上或90%以上。在一個實 施例中，彈性體膜在第二邊緣180的整個長度上附接。在一個實施例中，彈性體膜160可沿 著靠近框架頂部邊緣132的第一邊緣170的一部分長度附連至框架110，所述一部分長度 例如為第一邊緣170的長度的10%以上、20%以上、30%以上、40%以上、50%以上、60%以 上、70%以上、80%以上或90%以上。在一個實施例中，彈性體膜在第一邊緣170的整個長 度上附接。現(xiàn)在將更詳細地描述光學(xué)膜140。光學(xué)膜可為熱塑性膜、熱固性膜或復(fù)合材料光 學(xué)膜，所述復(fù)合材料光學(xué)膜具有在聚合物基質(zhì)中嵌入有纖維的層。光學(xué)膜可具有附接到第 一層光學(xué)膜的附加層。復(fù)合材料膜可具有諸如無機纖維、有機纖維或無機和有機纖維的組 合之類的纖維。合適的膜在提交于2007年1月23日的美國專利申請No. 11/278346中有 所描述，其他合適的膜也為本領(lǐng)域所已知。在一個實施例中，相比非復(fù)合材料光學(xué)膜，復(fù)合 材料光學(xué)膜可能具有諸如熱膨脹系數(shù)(CTE)更好和蠕變更低之類的優(yōu)點。在另一個實施例 中，非復(fù)合材料光學(xué)膜可能是優(yōu)選的，包括諸如多層光學(xué)膜(MOF)、微結(jié)構(gòu)化膜和其它膜之 類的薄膜，這在別處進行描述。附加層(如有)可以與第一層相同或不同。光學(xué)膜和附加層(如有)可為結(jié)構(gòu)化(或微結(jié)構(gòu)化)表面膜，例如提供亮度 增強的增亮膜(BEF)或包括反射型偏振器(包括干涉型)的其它膜，例如多層光學(xué)膜、 混合型偏振器(blend polarizer)、線柵偏振器；其它結(jié)構(gòu)化表面，包括轉(zhuǎn)向膜、逆反射立體角膜；擴散片，例如表面擴散片、增益擴散片結(jié)構(gòu)化表面或結(jié)構(gòu)化體擴散片；減反射層、 硬涂布層、防污硬涂布層、百葉式膜、吸收式偏振器、部分反射器、不對稱反射器、波長選擇 濾光器、具有局部光學(xué)或物理透光區(qū)域的膜(包括穿孔反射鏡)；補償膜、雙折射或各向 同性單層或共混物以及珠涂層、菲涅耳膜、小透鏡膜和雙面微結(jié)構(gòu)化膜。例如，美國專利 No. 6，459，514 (Jonza)和6，827，886 (Neavin等人)中進一步詳細討論了一系列附加涂層或 層。第二層還可以為附加復(fù)合材料光學(xué)膜?？扇芜x地，第一層也可以具有上述任何表面結(jié) 構(gòu)。光學(xué)膜可以任選地層合到光導(dǎo)裝置上或成為其一體部分。例如，光可以沿著在一 個或兩個表面上具有提取結(jié)構(gòu)(包括槽、脊或打印點)的膜的邊緣射入光學(xué)膜或光學(xué)膜/ 光導(dǎo)裝置組合物中。提取結(jié)構(gòu)允許光從膜的一個或兩個表面離開膜內(nèi)部。與光導(dǎo)裝置相對 應(yīng)的提取結(jié)構(gòu)可見于(例如)美國專利申請No. 11/278336。在另一個實施例中，可以將熒光粉粒子摻入到光學(xué)膜內(nèi)或摻入到涂布在光學(xué)膜表 面上的一個或多個附加層內(nèi)。在該實施例中，加載熒光粉的光學(xué)膜可用來向下轉(zhuǎn)換來自UV 或藍光LED的光，如例如美國專利公布No. 20040145913 (Ouderkirk等人)中所示。加載 熒光粉的膜還可以與一個或多個波長選擇性膜配合使用，以提高光利用效率。波長選擇性 膜的例子在(例如)美國專利No. 6010751 (Shaw等人)、No. 617沘10 (Fleming等人)和 No. 6531230 (Weber等人)中有所描述。光學(xué)膜可以為聚合物的膜、片材或板。在一些實施例中，光學(xué)膜可為具有高彈性模 量(例如，大于約104N/mm2)的剛性材料。提高光學(xué)膜的硬度的一種方法是通過將加強纖維 包含在膜內(nèi)來增大彈性模量。用于本發(fā)明的“復(fù)合材料光學(xué)膜”指在聚合物基質(zhì)中摻入纖 維的光學(xué)膜，其中所述纖維或粒子可為有機纖維或無機纖維。除纖維外，復(fù)合材料光學(xué)膜可 任選地包含有機或無機粒子。某些示例性纖維的折射率與膜周圍的材料匹配，使得很少或 沒有散射光透過膜。雖然在許多應(yīng)用中較薄(例如小于約0.2mm)的復(fù)合材料光學(xué)膜可能 是理想的，但對厚度沒有具體限制。在一些實施例中，可能理想的是將復(fù)合材料的優(yōu)點與較 大的厚度結(jié)合，例如形成LCD-TV中使用的厚度可為0. 2-10mm的厚板。本發(fā)明所用術(shù)語“光 學(xué)膜”也可以包括較厚的光學(xué)板或光導(dǎo)裝置。強化光學(xué)膜的一個實施例包括在聚合物基質(zhì)內(nèi)設(shè)置有機纖維的復(fù)合材料光學(xué) 膜。強化光學(xué)膜的另一個實施例包括在聚合物基質(zhì)內(nèi)設(shè)置無機纖維的復(fù)合材料光學(xué)膜。 以下描述無機纖維設(shè)置在聚合物基質(zhì)內(nèi)的情況；但是，應(yīng)當理解，在一些實施例中，有機 纖維可取代無機纖維。當使用雙折射有機纖維時，使用有機纖維可以產(chǎn)生額外的光學(xué)效 應(yīng)。雙折射有機纖維在(例如)美國專利公布No. 20060193577 (Ouderkirk等人)和 No. 20060194487 (Ouderkirk 等人)中有所描述。纖維在聚合物基質(zhì)內(nèi)的取向(“纖維軸”)可以變化，以影響強化光學(xué)膜的機械性 能。纖維軸相對于框架的取向可以為O度和90度，或者也可以采取一些其他角度，只要認 為該角度有利于框架/膜整體結(jié)構(gòu)的機械設(shè)計和抗彎強度。此外，具有織物的纖維不必在 該織物內(nèi)具有0度和90度的取向。纖維沿顯示器主軸或?qū)蔷€取向可以提供某些優(yōu)點。無機纖維可以由玻璃、陶瓷或玻璃陶瓷材料形成，并且可以在基質(zhì)內(nèi)布置成單個 纖維、一個或多個纖維束或者一個或多個織造層。纖維可以布置成規(guī)則圖案或不規(guī)則圖案。 美國專利公布No. 20060257678 (Benson等人)中更詳細地討論了強化聚合物層的若干不同實施例。布置成纖維束或織造物的纖維優(yōu)選地為連續(xù)纖維，而非短切纖維或短纖維。雖然 可以用較短的短切纖維、短纖維或者甚至顆粒來改善包括熱膨脹系數(shù)(CTE)和抗翹曲性在 內(nèi)的機械性能，但連續(xù)纖維構(gòu)造可以更大程度地改善模量和拉伸特性。因此，連續(xù)纖維構(gòu)造 使得在框架彎曲時纖維可以承受膜內(nèi)的一些應(yīng)力。基質(zhì)和纖維的折射率可以選擇為匹配或失配。在一些示例性實施例中，可能理想 的是使二者的折射率匹配，從而使所得膜對于光源發(fā)出的光幾乎透明或完全透明。在其他 示例性實施例中，可能理想的是使二者的折射率特意失配，以使膜的入射光產(chǎn)生特定的色 彩散射效應(yīng)或產(chǎn)生漫透射或反射。可以通過選擇折射率與樹脂基質(zhì)接近或相等的合適纖維 增強材料，或者通過形成折射率與纖維接近或相等的樹脂基質(zhì)，來實現(xiàn)折射率匹配。本文用nlx、nly和nlz來表示形成聚合物基質(zhì)的材料在x、y和ζ方向的折射率。當 聚合物基質(zhì)材料為各向同性材料時，χ、y和ζ方向的折射率都基本上匹配。如果基質(zhì)材料 為雙折射的，則χ、y和ζ方向的折射率中至少一者與其他折射率不同。纖維材料通常為各 向同性材料。因此，形成纖維的材料的折射率用n2給出。但纖維也可以為雙折射的。在一些實施例中，可能理想的是聚合物基質(zhì)為各向同性的，即nlx ^ nly ^ nlz ^ H10 如果兩個折射率之差小于0. 05，優(yōu)選小于0. 02，更優(yōu)選小于0. 01，則認為這兩個折射率基 本相同。因此，如果沒有一對折射率之差大于0. 05，優(yōu)選小于0. 02，則認為該材料為各向同 性的。此外，在一些實施例中，理想的是基質(zhì)和纖維的折射率基本匹配。因此，基質(zhì)和纖維 的折射率之差，即Ii1和n2之差應(yīng)當較小，至少小于0. 03，優(yōu)選地小于0. 01，更優(yōu)選地小于 0. 002。在其他實施例中，可能理想的是聚合物基質(zhì)為雙折射的，在這種情況下基質(zhì)的折 射率中至少一者與纖維的折射率不同。在纖維為各向同性的實施例中，雙折射基質(zhì)會導(dǎo)致 至少一種偏振態(tài)的光被加強層散射。散射量取決于若干因素，其中包括被散射的偏振態(tài)的 折射率差值的大小、纖維粒度和基質(zhì)內(nèi)纖維密度。此外，光可以被前向散射(漫透射)、后向 散射(漫反射)或以它們的組合方式散射。美國專利公布No. 20060257678 (Benson等人) 中更詳細地討論了纖維強化層對光的散射。適合用作光學(xué)膜的材料也可用在復(fù)合材料光學(xué)膜的聚合物基質(zhì)中。這種材料包 括在所需光波長范圍上透明的熱塑性和熱固性聚合物。在一些實施例中，可能特別有用的 是，聚合物在水中不可溶，聚合物可具有疏水性或可具有低吸水率。此外，合適的聚合物材 料可以為無定形或半結(jié)晶的，并且可包括均聚物、共聚物或它們的共混物。聚合物材料的例 子包括(但不限于)聚碳酸酯(PC)；間同立構(gòu)和全同立構(gòu)聚苯乙烯(PS) ；C1-C8烷基苯乙 烯；含烷基、芳族、及脂族環(huán)的(甲基)丙烯酸酯，包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和PMMA共 聚物；乙氧基化和丙氧基化的(甲基)丙烯酸酯；多官能(甲基)丙烯酸酯；丙烯酸改性環(huán) 氧樹脂；環(huán)氧樹脂；以及其他的烯鍵式不飽和材料；環(huán)狀烯烴和環(huán)狀烯共聚物；丙烯腈-丁 二烯-苯乙烯(ABQ ；苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)；環(huán)氧樹脂；聚乙烯基環(huán)己烷；PMMA/聚 氟乙烯共混物；聚苯醚合金；苯乙烯嵌段共聚物；聚酰亞胺；聚砜；聚氯乙烯；聚二甲基硅 氧烷(PDMS)；聚氨酯；飽和聚酯；聚乙烯，包括低雙折射聚乙烯；聚丙烯(PP)；聚對苯二甲 酸烷基酯，例如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)；聚萘二甲酸烷基酯，例如聚萘二甲酸乙二醇 酯(PEN)；聚酰胺；離聚物；乙酸乙烯酯/聚乙烯共聚物；乙酸纖維素；醋酸丁酸纖維素；含 氟聚合物；聚苯乙烯-聚乙烯共聚物；PET和PEN共聚物，包括多烯鍵的PET和PEN;以及聚碳酸酯/脂族PET共混物。術(shù)語(甲基)丙烯酸酯被定義為相應(yīng)的甲基丙烯酸酯或丙烯酸 酯化合物?？梢允褂霉鈱W(xué)各向同性形式的這些聚合物。在一些產(chǎn)品應(yīng)用中，重要的是膜產(chǎn)品和組分具有較低含量水平的易散逸物質(zhì)(低 分子量的未反應(yīng)或未轉(zhuǎn)化的分子、溶解的水分子或反應(yīng)副產(chǎn)物)。易散逸物質(zhì)可能是從產(chǎn)品 或膜的最終使用環(huán)境中吸收得到的，例如水分子；可能從產(chǎn)品的最初加工時開始就存在于 產(chǎn)品或膜之中，或者可能由于化學(xué)反應(yīng)(例如，縮聚反應(yīng))而產(chǎn)生。由縮聚反應(yīng)產(chǎn)生小分子 的例子是在二胺和二元酸反應(yīng)生成聚酰胺的過程中釋放出水。易散逸物質(zhì)還可以包括低 分子量的有機材料，如單體、增塑劑等。與構(gòu)成功能性產(chǎn)品或膜的其余部分的大多數(shù)材料相比，易散逸物質(zhì)通常分子量較 低。產(chǎn)品使用條件可能(例如)在產(chǎn)品或膜一側(cè)產(chǎn)生差異較大的熱應(yīng)力。在這種情況下， 易散逸物質(zhì)可能會透過膜遷移，或從膜或產(chǎn)品的一個表面揮發(fā)，從而產(chǎn)生濃度梯度、總體的 機械變形、表面改變和(有時)不期望的滲氣。滲氣會導(dǎo)致產(chǎn)品、膜或基質(zhì)內(nèi)出現(xiàn)空隙或氣 泡，或在與其它膜粘合時出現(xiàn)問題。易散逸物質(zhì)還可能在產(chǎn)品應(yīng)用中使其他組分溶劑化、使 之受到腐蝕或?qū)ζ洚a(chǎn)生不良影響。這些聚合物的一些在取向后會具有雙折射性。具體地講，PET、PEN及其共聚物以及 液晶聚合物在獲得取向時表現(xiàn)出相對較大的雙折射率值。聚合物可以使用不同方法取向， 包括擠出和拉伸。拉伸是一種尤其適合于聚合物取向的方法，因為該方法允許較高程度的 取向，并且可以通過多個易于控制的外部參數(shù)(例如溫度和拉伸比)來控制。光學(xué)膜和復(fù)合材料光學(xué)膜基質(zhì)均可設(shè)置有各種添加劑，以為光學(xué)聚合物膜提供所 需性質(zhì)。例如，添加劑可以包括以下一種或多種耐候劑、紫外線吸收劑、受阻胺光穩(wěn)定劑、 抗氧化劑、分散劑、潤滑劑、抗靜電劑、顏料或染料、熒光劑、成核劑、阻燃劑和發(fā)泡劑。一些示例性實施例可以使用隨時間推移不易泛黃和發(fā)渾的聚合物材料。例如，一 些材料(例如芳族聚氨酯)在長期暴露于紫外光時會變得不穩(wěn)定，并且隨著時間推移會變 色。如果需要長期保持同種顏色，那么最好避免使用這類材料。其它添加劑可被提供給光學(xué)膜或復(fù)合材料光學(xué)膜基質(zhì)，以改變聚合物的折射率或 增加材料的強度。這類添加劑可包括(例如)有機添加劑，例如聚合物珠或粒子以及聚合 物型納米粒子。在一些實施例中，膜由特定比率的兩種或更多種不同單體形成，其中每種單 體都與聚合時不同的最終折射率相關(guān)。不同單體的比率決定了最終樹脂的折射率。在其它實施例中，無機添加劑可被加入光學(xué)膜或復(fù)合材料光學(xué)膜基質(zhì)中，以調(diào)節(jié) 折射率或增大材料的強度和/或硬度。無機添加劑還可以影響基質(zhì)的耐久性、耐刮擦性、 CTE或其他熱特性。例如，無機材料可以為玻璃、陶瓷、玻璃陶瓷或金屬氧化物。下文結(jié)合無 機纖維討論的任何合適類型的玻璃、陶瓷或玻璃陶瓷都可以使用。合適類型的金屬氧化物 包括(例如)二氧化鈦、氧化鋁、氧化錫、氧化銻、氧化鋯、二氧化硅、其混合物或其混合氧 化物。這類無機材料可以作為納米粒子提供，例如以磨屑、粉末、小珠、薄片或顆粒形式分布 在基質(zhì)內(nèi)。納米粒子可以利用(例如)氣相或濕化學(xué)方法合成。粒子的粒度優(yōu)選地小于約 200nm，并且可以小于IOOnm或者甚至50nm，以減少穿過基質(zhì)的光的散射。添加劑可以具有 官能化表面，以優(yōu)化懸浮液的分散性和/或流變性以及其他流體性質(zhì)，或者與聚合物基質(zhì) 反應(yīng)。其他類型的粒子包括中空外殼，例如中空的玻璃外殼。任何合適類型的無機材料可用于復(fù)合材料光學(xué)膜中的纖維。纖維可以由幾乎可以完全透射穿過膜的光的玻璃形成。合適的玻璃的例子包括通常用于玻璃纖維復(fù)合材料中 的玻璃，例如E、C、A、S、R和D玻璃。也可以使用更優(yōu)質(zhì)的玻璃纖維，包括(例如)熔融二 氧化硅和BK7玻璃。合適的優(yōu)質(zhì)玻璃可得自多個供應(yīng)商，如khott North America Inc. (Elmsford, New York)?？赡芾硐氲氖鞘褂眠@些優(yōu)質(zhì)玻璃制成的纖維，因為它們更純，因而 可以產(chǎn)生更均一的折射率，并且具有更少的內(nèi)含物，因此散射率更低，透射率更高。而且，纖 維的機械性能更趨于一致。優(yōu)質(zhì)玻璃纖維不太容易吸收水分，因此膜在長期使用中更穩(wěn)定。 此外，可能理想的是使用低堿玻璃，因為玻璃中的堿元素會增加吸水性。在需要拉伸的聚合物中或在某些其它成型工藝中，復(fù)合材料光學(xué)膜的不連續(xù)增強 材料(例如粒子或短切纖維)可能是優(yōu)選的。填充有短切玻璃的擠出型熱塑性塑料(例如， 以引用方式并入本文中的美國專利申請No. 11/323，7 所描述的材料)可以用作纖維填充 加強層。對于其他應(yīng)用，可以優(yōu)選使用連續(xù)玻璃纖維增強材料(即織物或纖維束)，因為這 種材料可以更大程度地減小熱膨脹系數(shù)(CTE)并更大程度地增大模量。可用于纖維的另一類無機材料是玻璃陶瓷材料。玻璃-陶瓷材料通常包含體積 百分比為95% -98%的非常小的晶體，其粒度小于1微米。一些玻璃-陶瓷材料的晶體 粒度小至50nm，從而使其在可見波長范圍內(nèi)高度透明，原因是晶體粒度比可見光波長小很 多，以至于實際上不會發(fā)生散射。這些玻璃-陶瓷材料的玻璃態(tài)區(qū)域的折射率和結(jié)晶區(qū) 域的折射率之間也可以只有非常小的(或沒有)有效差值，從而使其在視覺上是透明的。 除了透明度之外，玻璃-陶瓷材料的斷裂強度可超過玻璃的斷裂強度，并且已知一些類型 具有零熱膨脹系數(shù)，或者甚至具有負的熱膨脹系數(shù)。本文所關(guān)注的玻璃陶瓷含有組合物， 包括(但不限于)Li20-Al203-Si02、CaO-Al2O3-SiO2、Li2O-MgO-ZnO-Al2O3-SiO2、Al2O3-SiO2, ZnO-Al2O3-ZrO2-SiO2, Li2O-Al2O3-SiO2 以及 MgO-Al2O3-SiO2。—些陶瓷的晶體粒度也非常小，以至于如果將其嵌入到折射率恰當匹配的基質(zhì) 聚合物內(nèi)，該材料看上去是透明的。這類材料的例子包括得自3M公司(M.Paul，MN)的 Nextel 陶瓷纖維，并且該材料可以提供線、紗線和織造墊形式。合適的陶瓷或玻璃陶瓷 材料在 Chemistry of Glasses, 2- Edition (A. Paul, Chapman and Hall, 1990)(玻璃化學(xué) (第二版)，A. Paul, 1990)禾口 Introduction to Ceramics, 2- Edition (ff. D. Kingery，John Wiley and Sons，1976)(陶瓷介紹(第二版)，W. D. Kingery，1976年)中有進一步描述，這 兩本書的相關(guān)部分以引用方式并入本文中。在一些示例性實施例中，基質(zhì)和纖維之間的折射率不完全匹配可能是可取的，這 樣至少一些光會被纖維漫射。在某些此類實施例中，基質(zhì)和纖維中的一者或兩者可以為雙 折射的，或者基質(zhì)和纖維都可以為各向同性的。根據(jù)纖維粒度的不同，漫射會因散射或簡單 的折射而引起。由纖維產(chǎn)生的漫射為非各向同性的光可以沿纖維軸的橫交方向漫射，但不 會沿著纖維的軸向漫射。因此，漫射的性質(zhì)取決于基質(zhì)內(nèi)的纖維的取向。如果纖維(例如) 平行于χ軸設(shè)置，則光會沿著平行于y軸和ζ軸的方向發(fā)生漫射。此外，基質(zhì)可以用各向同性地散射光的漫射粒子填充。漫射粒子是與基質(zhì)折射率 不同(往往較大)的粒子，并具有高達約IOmm的直徑。這些也能夠為復(fù)合材料提供結(jié)構(gòu)增 強材料。漫射粒子可以為(例如)金屬氧化物，例如上述用作納米粒子的金屬氧化物，以調(diào) 節(jié)基質(zhì)的折射率。其它合適類型的漫射粒子包括聚合物粒子，如聚苯乙烯粒子或聚硅氧烷 粒子或它們的組合。漫射粒子也可以為中空玻璃球，例如3M公司( . Paul ,Minnesota)制備的S60HS型玻璃泡(type S60HS Glass Bubbles)。漫射粒子可以單獨用于漫射光，或者 可以與折射率不匹配的纖維一起用于漫射光，或者可以結(jié)合結(jié)構(gòu)化表面一起漫射和重新導(dǎo) 向光?；|(zhì)內(nèi)的纖維的一些示例性構(gòu)造包括紗、在聚合物基質(zhì)內(nèi)沿一個方向布置的纖維 束或紗、纖維織物、非織造材料、短切纖維、短切纖維墊(具有隨機或有序的形式)或這些形 式的組合。短切纖維墊或非織造材料可以拉伸、壓縮或取向成讓纖維在非織造材料或短切 纖維墊內(nèi)以某種方式對齊，而不是隨機布置。此外，基質(zhì)可包含多層纖維例如，基質(zhì)可包括 更多層由不同的纖維束、織造物等組成的纖維層。在一個具體實施例中，纖維布置成兩層。圖Ib示出了根據(jù)一個實施例的圖Ia的懸掛式光學(xué)膜組件100的橫截面。在圖Ib 中，在鄰近第一邊緣170的第一附接區(qū)域162處，彈性體膜160附連至靠近頂部邊緣132的 框架110的第二表面131。第一附接區(qū)域162可延伸如圖Ib所示的頂部邊緣132與第一邊 緣170之間的跨度，或者附接區(qū)域162可窄于所述跨度，使得頂部邊緣132和第一邊緣170 不附接。在鄰近第二邊緣180的第二附接區(qū)域164處，彈性體膜160還附連至靠近周邊150 的光學(xué)膜140。第二附接區(qū)域164可延伸如圖Ib所示的周邊150與第二邊緣180之間的跨 度，或者附接區(qū)域162可窄于所述跨度，使得周邊150和第二邊緣180不附接。圖Ic示出了根據(jù)另一實施例的圖Ia的懸掛式光學(xué)膜組件100的橫截面。在圖Ic 中，在鄰近第一邊緣170的第一附接區(qū)域162處，彈性體膜160附連至靠近頂部120的框架 110的第一表面130。第一附接區(qū)域162可延伸如圖Ic所示的頂部邊緣132與第一邊緣 170之間的跨度，或者附接區(qū)域162可窄于所述跨度，使得頂部邊緣132和第一邊緣170不 附接。在鄰近第二邊緣180的第二附接區(qū)域164處，彈性體膜160還附連至靠近周邊150 的光學(xué)膜140。第二附接區(qū)域164可延伸如圖Ic所示的周邊150與第二邊緣180之間的跨 度，或者附接區(qū)域162可窄于所述跨度，使得周邊150和第二邊緣180不附接。參照圖Ib和圖Ic 二者，彈性體膜160包括承受張力的自由區(qū)域166，所述自由區(qū) 域自由地伸展或收縮以允許光學(xué)膜140和框架110之間的相對運動。在懸掛式光學(xué)膜組件 100的溫度發(fā)生變化過程中，由于光學(xué)膜140和框架110之間的不同CTE，可引起所述相對 運動。在一個實施例中，彈性體膜160可分別通過第一和第二粘合劑層155和165附連至框 架110和光學(xué)膜140中的至少一個。在一個實施例中，彈性體膜160可通過諸如夾緊、卷曲 等的機械手段(未示出)附連至框架110和光學(xué)膜140中的至少一個。在一個實施例中，彈 性體膜160可通過諸如熔融或固化的熱手段附連至框架110和光學(xué)膜140中的至少一個。 在另一個實施例中，彈性體膜160可通過粘合劑、機械和熱手段的組合附連至框架110和光 學(xué)膜140中的至少一個。在另一個實施例中，彈性體膜160可通過如圖Ib和圖Ic所示的彈 性體膜160、框架110和光學(xué)膜140的相對位置的任意組合附連至框架110和光學(xué)膜140。 例如，可使用兩個彈性體膜160，一個附接至框架110的第二表面131和光學(xué)膜140(如圖 Ib所示)，另一個附接至框架110的第一表面130和光學(xué)膜140 (如圖Ic所示)。圖加示出了根據(jù)本發(fā)明的另一方面的懸掛式光學(xué)膜組件200的透視圖。在圖加 中，框架210包括第一表面230和第二表面231，所述第一表面包括頂部220和從頂部220 延伸的側(cè)部四0。頂部220和側(cè)部290包括頂部邊緣232和側(cè)部邊緣233。頂部220和側(cè) 部290通?？删哂腥我鈱挾?，但是通常延伸至足以提供附接表面的寬度，這將在別處進行 描述?？蚣?10可使用在別處描述的任意框架材料制成，例如用于圖Ia中的框架110的材料。彈性體膜260與包括頂部220的第一表面230疊置并順著框架210的側(cè)部四0向下延 伸。彈性體膜260可為懸掛式光學(xué)膜240提供支撐。彈性體膜260可為具有所需性質(zhì)的任 何彈性體膜，如在別處所描述的。彈性體膜260包括靠近框架210的第一表面230的第一 邊緣270和與光學(xué)膜240疊置的第二邊緣觀0。光學(xué)膜240包括靠近頂部邊緣232設(shè)置的 周邊250。圖2b示出了根據(jù)一個實施例的圖加的懸掛式光學(xué)膜組件200的橫截面。在圖2b 中，在鄰近第一邊緣270的第一附接區(qū)域262處，彈性體膜沈0附連至靠近側(cè)部四0的框架 210的第一表面230。第一附接區(qū)域262可延伸如圖2b所示的第一邊緣270與框架210的 側(cè)部邊緣233之間的跨度，或者附接區(qū)域262可窄于所述跨度，使得第一邊緣270和側(cè)部邊 緣233不附接。在鄰近第二邊緣觀0的第二附接區(qū)域264處，彈性體膜260還附連至靠近 周邊250的光學(xué)膜M0。第二附接區(qū)域264可延伸如圖Ib所示的周邊250與第二邊緣280 之間的跨度，或者附接區(qū)域262可窄于所述跨度，使得周邊250和第二邊緣280不附接。應(yīng) 當理解，雖然圖2b示出了光學(xué)膜MO附接到彈性體膜260下方(如圖所示)，但是作為替 代，光學(xué)膜240可附接于彈性體膜260上方。在一個實施例中，彈性體膜260可為同時附接 在光學(xué)膜MO的上方和下方的雙層彈性體膜，從而將光學(xué)膜240夾在中間。參照圖2b，彈性體膜260包括承受張力的自由區(qū)域沈6，所述自由區(qū)域自由地伸展 或收縮以允許光學(xué)膜240和框架210之間的相對運動。由于環(huán)境改變對(例如)光學(xué)膜 240和框架210 二者中具有不同熱或濕膨脹系數(shù)的材料的影響，可引起所述相對運動。還可 由于其它時間依賴性運動(例如，蠕變)而引起所述相對運動。在一個實施例中，彈性體膜 260可分別通過第一和第二粘合劑層255和沈5附連至框架210和光學(xué)膜MO中的至少一 個。在一個實施例中，彈性體膜260可通過諸如夾緊、卷曲、配合機械緊固件等的機械手段 (未示出)附連至框架210和光學(xué)膜240中的至少一個。在一個實施例中，彈性體膜260可 通過諸如熔融或固化的熱手段附連至框架210和光學(xué)膜240中的至少一個。在另一個實施 例中，彈性體膜260可通過粘合劑、機械和熱手段的組合附連至框架210和光學(xué)膜240中的 至少一個。在另一個實施例中，彈性體膜260可通過如圖2b所示的彈性體膜沈0、框架210 和光學(xué)膜MO的相對位置的任意組合附連至框架210和光學(xué)膜M0。圖3a示出了根據(jù)本發(fā)明另一方面的懸掛式光學(xué)膜組件300的透視圖。在圖3a中， 框架300包括第一表面330和第二表面331，所述第一表面包括頂部320和從頂部320延伸 的側(cè)部390。頂部320和側(cè)部390具有頂部邊緣332和側(cè)部邊緣333 (在圖北中示出)。頂 部320和側(cè)部390通?？删哂腥我鈱挾龋峭ǔＱ由熘磷阋蕴峁└浇颖砻娴膶挾?，這將在 別處描述?？蚣?10可利用在別處描述的任意框架材料制成，例如用于圖Ia中的框架110 的材料。光學(xué)膜340與包括頂部320的第一表面330疊置，并順著框架310的側(cè)部390向 下延伸。彈性體膜360附連至光學(xué)膜340，并可為懸掛式光學(xué)膜340提供支撐。彈性體膜 360可為具有所需性質(zhì)的任意彈性體膜，如在別處所述的。彈性體膜360包括靠近框架310 的第一表面330的第一邊緣370和與光學(xué)膜340疊置的第二邊緣380。光學(xué)膜340包括周 邊 350。圖北示出了根據(jù)一個實施例的圖3a的懸掛式光學(xué)膜組件300的橫截面。在圖北 中，在鄰近第一邊緣370的第一附接區(qū)域362處，彈性體膜360附連至靠近側(cè)部邊緣333的 框架310的第一表面330。第一附接區(qū)域362可延伸如圖北所示的第一邊緣370與框架310的側(cè)部邊緣333之間的跨度，或者附接區(qū)域262可窄于所述跨度，使得第一邊緣370和 側(cè)部邊緣333不附接。在鄰近第二邊緣380的第二附接區(qū)域364處，彈性體膜360還附連 至靠近周邊350的光學(xué)膜340。第二附接區(qū)域364可延伸如圖北所示的周邊350與第二邊 緣380之間的跨度，或者附接區(qū)域364可窄于所述跨度，使得周邊350和第二邊緣380不附 接。應(yīng)當理解，雖然圖北示出了光學(xué)膜340附接于彈性體膜360和框架310之間，但是作 為替代，彈性體膜360可附接于光學(xué)膜340和框架310之間。圖3c示出了根據(jù)一個實施例的圖3a的懸掛式光學(xué)膜組件300的橫截面。在圖3c 中，框架310具有頂部320、底部320'以及連接頂部320和底部320‘的側(cè)部390。在一個 實施例中，在第一附接區(qū)域370處，彈性體膜360可附連至靠近側(cè)部390的框架310的第一 表面330。在另一實施例中，彈性體膜360可不附接至框架310 ；在該實施例中，彈性體膜附 接至光學(xué)膜340、340'，如在別處所述。在鄰近第二邊緣380的第二附接區(qū)域364處，彈性 體膜360附連至靠近周邊350的光學(xué)膜340。第二附接區(qū)域364可延伸如圖3c所示的周邊 350與第二邊緣380之間的跨度，或者附接區(qū)域364可窄于所述跨度，使得周邊350和第二 邊緣380不附接。應(yīng)當理解，雖然圖北示出了光學(xué)膜340附接于彈性體膜360和框架310 之間，但是作為替代，彈性體膜360可附接于光學(xué)膜340和框架310之間。在鄰近第二邊緣380'的第二附接區(qū)域364'處，彈性體膜360還附連至靠近周邊 350'的光學(xué)膜340'。第二附接區(qū)域364'可延伸如圖3c所示的周邊350‘與第二邊緣 380'之間的跨度，或者附接區(qū)域364'可窄于所述跨度，使得周邊350'和第二邊緣380' 不附接。應(yīng)當理解，雖然圖北示出了光學(xué)膜340'附接于彈性體膜360和框架310之間，但 是作為替代，彈性體膜360可附接于光學(xué)膜340'和框架310之間。參照圖北和圖3c，彈性體膜360包括承受張力的自由區(qū)域366、366'，所述自由 區(qū)域自由地伸展或收縮以允許光學(xué)膜340、340'與框架310之間的相對運動。由于環(huán)境改 變對(例如)光學(xué)膜340、340'和框架310中具有不同熱或濕膨脹系數(shù)的材料的影響，可引 起所述相對運動。還可由于其它時間依賴性運動(例如，蠕變)而引起所述相對運動。在 一個實施例中，彈性體膜360可分別通過第一和第二粘合劑層355和365附連至框架310 和光學(xué)膜340、340'中的至少一個。在一個實施例中，彈性體膜360可通過諸如夾緊、卷曲 等的機械手段(未示出)附連至框架310和光學(xué)膜340、340'中的至少一個。在一個實施 例中，彈性體膜360可通過諸如熔融或固化的熱手段附連至框架310和光學(xué)膜340、340 ‘中 的至少一個。在另一個實施例中，彈性體膜360可通過粘合劑、機械和熱手段的組合附連至 框架310和光學(xué)膜340、340'中的至少一個。在另一個實施例中，彈性體膜360可通過如 圖北所示的彈性體膜360、框架310和光學(xué)膜340、340'的相對位置的任意組合附連至框 架310和光學(xué)膜;340、；340'。在一個實施例中，懸掛式光學(xué)膜組件包括附連至彈性體膜的光學(xué)膜。在被附連至 框架之前，懸掛式光學(xué)膜組件以及彈性體膜保持張緊。張力可通過本領(lǐng)域已知的任何方式 施加到膜上，例如通過抓住膜邊緣并施加張力以將邊緣拉開。張力(應(yīng)力)的施加會在膜內(nèi) 產(chǎn)生應(yīng)變，這種應(yīng)變通常用應(yīng)變百分比表示。外部施加的張力保持在膜上，直到在框架和彈 性體膜之間形成粘結(jié)作用(即，當膜附連至框架上時)。此時可以去除外部張力，并且框架 可以通過已經(jīng)形成的粘結(jié)作用使彈性體膜保持張緊。將預(yù)張緊的膜附連至框架的結(jié)果是 將光學(xué)膜懸掛于框架內(nèi)。
在另一個實施例中，施加到膜上的張力水平經(jīng)過選擇，以提高將膜附接到框架上 時的平坦度。在一個實施例中，平坦度可能理想的是二維的，例如懸掛在一個平面內(nèi)的膜。 在另一個實施例中，平坦度可能理想的是一維的，例如懸掛于兩個彎曲的框架之間的膜，以 形成(例如)中空圓柱體、或者圓柱體材料的一部分。雖然任何懸掛式主體在一定程度上 都會因其自重而下垂，但通過施加張力可以將這種下垂最小化，從而提高膜平坦度。當膜用 于諸如膝上型計算機和手持裝置之類的顯示應(yīng)用時，膜平坦度變得尤其重要。由于膜內(nèi)部 的翹曲、褶皺或下垂而使平坦度產(chǎn)生的輕微變化會形成不期望的光學(xué)偽影，特別是在膜通 過光的折射或反射參與圖像傳輸時。在另一個實施例中，可通過在將膜附連至框架時膜和框架的布置方式來控制組件 中的光學(xué)膜的平坦度。例如，可以將膜和框架組裝在配有使膜保持平坦的裝置或系統(tǒng)的平 坦表面上，例如真空臺。這樣，可以將膜張緊并設(shè)置在真空臺上，同時在膜和框架之間形成 粘結(jié)。在另一個實施例中，在附連到框架上之前，可以將懸掛式光學(xué)膜保持在載體上，例 如圖如-b所示。在該實施例中，膜載體412可按照上述一種方式在與附接于光學(xué)膜440的 彈性體膜的自由區(qū)域466相鄰的462處進行附連，或者(例如)所述載體可為形成在膜邊 緣周圍的聚合物載體，同時膜保持平坦和張緊。載體可以提供便利的方式，以在通過載體將 膜附連至框架上之前和過程中抓握膜。利用將膜附連至框架上的上述相同方法，可以將膜 和載體附連至框架上。在一個實施例中，載體可具有某種構(gòu)造，其例如通過使用定位部構(gòu)造 (未示出)以機械“扣合”方式與框架嚙合。在另一個實施例中，框架410可以比載體412 尺寸更大，從而在將載體412附連到框架上時，可以進一步張緊自由區(qū)域466。圖4b示出了 載體的替代設(shè)計，其中當通過上述一種方法將載體附接到框架上時，布置在載體內(nèi)緣的錐 形可以對膜施加額外的張力。在另一個實施例中，可以通過使用如圖如-d所示的花鍵將懸掛式光學(xué)膜附連到 框架上。在該實施例中，位于框架410的周邊內(nèi)的凹槽418和花鍵416捕獲并將鄰近自由 區(qū)域466的附接區(qū)域462中的彈性體膜附連到框架上。在用花鍵附接過程中，可以將自由 區(qū)域466保持張緊，或者可以通過花鍵的附接作用在自由區(qū)域466上產(chǎn)生張力。在某些情 況下，如圖4c所示，可以從拐角處移除自由區(qū)域466的一些部分463，以避免附接花鍵416 時自由區(qū)域466褶皺或變形。圖4d示出了將彈性體膜附連到框架410正面和背面的花鍵， 然而應(yīng)當理解，在某些情況下只可以使用一個膜和一個花鍵。在另一個實施例中，可通過在光學(xué)膜和彈性體膜中的至少一個附連至框架上的同 時收縮光學(xué)膜和彈性體膜中的所述至少一個(例如，通過熱收縮或固化收縮)來將張力施 加到光學(xué)膜上。聚合物膜的熱收縮在正常情況下會涉及制備聚合物膜，將聚合物膜加熱到 接近聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，以及機械拉伸聚合物(往往通過拉幅)，然后在拉伸的同時 冷卻膜。熱收縮聚合物可以為交聯(lián)的，例如通過使用有助于膜在收縮前后保持其形狀的電 子束、過氧化物或水分進行交聯(lián)。再加熱時，膜又恢復(fù)到初始未拉伸尺寸的趨勢。這樣，將 附接到框架上的經(jīng)過拉伸的熱收縮膜進行溫和加熱時，該膜內(nèi)會產(chǎn)生張力?；蛘?，光學(xué)膜可 以含有熱固性材料，或者更具體地講含有輻射固化型材料。如果光學(xué)膜為熱固性材料，則該 膜在附連到框架上時可以處于完全固化狀態(tài)或部分固化狀態(tài)。本發(fā)明所用術(shù)語“完全固化” 是指熱固性材料基本不具有可進行交聯(lián)或擴鏈的剩余反應(yīng)性基團。本發(fā)明所用術(shù)語“部分固化”是指“B階段”材料并可以通過以下方式進一步固化或交聯(lián)施加適當?shù)臒崃?、化學(xué)活 化、光或其他輻射條件或它們的組合。進一步固化B階段材料的方法通常與固化過程中附 加收縮的發(fā)生率相關(guān)。這樣，B階段材料被附連到膜框架上，然后進行額外的固化。在另一 個實施例中，光學(xué)膜含有纖維材料，該材料在涂布熱固性聚合物基質(zhì)之前在框架上被拉伸， 隨后固化。固化時發(fā)生的膜收縮會產(chǎn)生膜張力，從而減少或消除膜下垂并改善背光源結(jié)構(gòu) 的剛度。有關(guān)B階段材料的更多描述可見于(例如)美國專利公布No. 20060024482、美國 專利No. 6352782和No. 6207726，以及與本文提交于同一天的美國臨時申請No. 60/947771 和 No. 60/947785。在另一個實施例中，框架的設(shè)計可以在附連的膜上施加張力。雖然膜收縮是在框 架內(nèi)獲得膜張力的一種方法，但在某些情況下可能不希望膜收縮。例如，如果將光學(xué)膜層合 到反射型偏振器上，則復(fù)合材料光學(xué)膜的收縮會導(dǎo)致反射型偏振器內(nèi)產(chǎn)生皺紋。另外，反射 型偏振器的收縮會由于改變了層的厚度而影響光學(xué)性質(zhì)。如果組裝方法不需要膜收縮，但 又能確保膜張力，則可能是有益的。圖fe-f示出了可以向膜施加張力的框架設(shè)計的代表性 例子。圖fe示出了膜張緊框架設(shè)計的一個實施例，其中框架510被設(shè)計成在562處附連 鄰近自由區(qū)域566的彈性體膜之后為略微非平面的。這樣，當膜/框架組件被壓平并固定 到外殼中時，所產(chǎn)生的尺寸變化會使彈性體膜自由區(qū)域566和光學(xué)膜540張緊。圖恥示出了膜張緊框架設(shè)計的另一個實施例，其中框架510具有起到彈簧作用的 柔性部分514。在562處附連鄰近自由區(qū)域566的彈性體膜過程中，柔性部分514受到向內(nèi) 的力。所述力隨后釋放，并且柔性部分514產(chǎn)生的彈簧力用于使彈性體膜自由區(qū)域566和 光學(xué)膜540張緊。圖5c_f示出了附連膜之前使框架張緊的其他實施例，這些圖為示例性張緊裝置 的示意圖。圖5c是框架510的示意性橫截面圖，所述框架具有被插入到組裝塊516之前向 外偏斜的側(cè)部。在插入時，框架510彈性變形以適形于組裝塊516的形狀，并且鄰近自由區(qū) 域566的彈性體膜隨后通過前述任一方法在562處被附連至框架510上。膜/框架組件從 組裝塊516中取出，由于框架510趨于恢復(fù)初始形狀，導(dǎo)致框架510將張力施加到彈性體膜 自由區(qū)域566和光學(xué)膜540上。圖5d為框架向膜施加張力的另一個實施例的俯視圖，其中未張緊的框架510具有 (例如)梯形形狀，然后其插入到組裝塊518中，使框架510受到彈性壓縮。鄰近自由區(qū)域 566的彈性體膜通過使用上述任一方法在562處被附連到框架510上。然后從組裝塊518 中取出膜/框架組件，由于框架510趨于恢復(fù)初始形狀，導(dǎo)致框架510將張力施加到彈性體 膜自由區(qū)域566上。在該實施例中，未張緊的框架510至少在一個維度上尺寸較大。當插 入到組裝塊518中時，在于562處附連鄰近自由區(qū)域566的彈性體膜之前，框架510產(chǎn)生應(yīng) 變以適形于組裝塊518的形狀。圖^3示出了向框架施加膜張力的另一個實施例，該圖為示意性俯視圖，其中框架 510由至少一些非直線側(cè)部構(gòu)成，所述非直線側(cè)部例如為彎曲或階梯狀的，而不是直的。在 利用前述任一方法將鄰近自由區(qū)域566的彈性體膜在562處附連至框架510之前，框架510 通過銷511被迫成形為矩形形狀。膜/框架組件和銷分離，由于框架510趨于恢復(fù)初始形 狀，導(dǎo)致框架510將張力施加到彈性體膜自由區(qū)域566和光學(xué)膜540上。應(yīng)當理解，對于上述任何方法，可以使用銷、組裝塊或組裝領(lǐng)域已知的其他方法來保持框架。圖5f示出了在附接膜的過程中張緊框架的另一個實施例。在該實施例中，框架 510的側(cè)部相對于框架前表面和背表面傾斜。當框架510的側(cè)部通過(例如)壓板513彈 性扭轉(zhuǎn)時，利用前述任一方法將鄰近自由區(qū)域566的彈性體膜在562處附連至框架510。應(yīng) 當理解，框架510的側(cè)部可通過彈簧機構(gòu)(未示出)彼此連接以在框架側(cè)部內(nèi)產(chǎn)生扭力，或 者框架材料本身可扭轉(zhuǎn)以產(chǎn)生扭力。將膜/框架組件從壓板513中取出，導(dǎo)致框架510將 張力施加到彈性體膜自由區(qū)域566和光學(xué)膜540上。圖5g示出了在附接膜過程中張緊框架的另一個實施例。在該實施例中，框架510 具有固定側(cè)部520和活動側(cè)部519。固定側(cè)部520具有系留彈簧517，其被容納在固定側(cè)部 520內(nèi)的溝槽中?；顒觽?cè)部519連接至系留彈簧517，隨著側(cè)部519如圖所示向內(nèi)移動，系 留彈簧517受到壓縮并對活動側(cè)部519施加力。在系留彈簧517保持被壓縮的同時，利用 前述任一方法將鄰近自由區(qū)域566的彈性體膜在562處附連到框架510上，從而導(dǎo)致張力 被施加到彈性體膜自由區(qū)域566和光學(xué)膜540上。圖證示出了張緊膜的另一個實施例。在該實施例中，框架510具有固定側(cè)部520 和活動拐角595。固定側(cè)部520和活動拐角595具有容納于溝槽中的系留彈簧515。在系 留彈簧515受力壓縮的同時，利用前述任一方法將鄰近自由區(qū)域566的彈性體膜在562處 附連至活動拐角595，導(dǎo)致當所述力被釋放時張力被施加至彈性體膜自由區(qū)域566和光學(xué) 膜 540。在附連膜之前，不論用何種方法將應(yīng)變(即，輕微的變形)施加至框架，應(yīng)當理解 的是所施加的應(yīng)變量優(yōu)選應(yīng)當?shù)陀诳蚣懿牧系那?yīng)變(即，彈性變形范圍)，從而框架可 將施加的應(yīng)變傳遞以在附連的膜內(nèi)產(chǎn)生張力。所施加的應(yīng)變大于屈服應(yīng)變會導(dǎo)致框架永久 性變形，以及會導(dǎo)致膜內(nèi)產(chǎn)生不理想的張力水平。在另一個實施例中，光學(xué)膜組件被結(jié)合到中空背光源600中，如圖6所示。例如， 中空背光源可為非對稱反射膜，其具有大約11%的透射率以提高光均勻度，如共有美國專 利申請 No. 60/939079、No. 60/939082、No. 60/939083、No. 60/939084 和 No. 60/939085 中所 述，所有這些申請均提交于2007年5月20日。在圖6的中空背光源中，框架610設(shè)置有反 射表面642、LED 692和光傳感器695。LED 692可為本文描述的任何半導(dǎo)體光源，并且還可 位于框架610外部，只要其被配置成通過框架610中的開口(未示出)將光提供至中空背 光源的反射性內(nèi)部。在一些實施例中，框架610可包括光準直結(jié)構(gòu)(未示出)，該結(jié)構(gòu)部分 地圍繞LED 692，并且將光有效地導(dǎo)入中空背光源腔內(nèi)。合適的光準直結(jié)構(gòu)的實例包括平坦 的、彎曲的或分段的導(dǎo)流板或楔形物；成型的光學(xué)器件，例如拋物線、拋物面或復(fù)合拋物線 聚光器；等等。反射表面642可以為框架表面或附接至框架的單獨的高反射膜。非對稱反 射膜645與懸掛式光學(xué)膜640相鄰布置，所述懸掛式光學(xué)膜與在662處附接至框架610的 彈性體膜自由區(qū)域666相鄰。在一個實施例中，反射表面642可為半鏡面反射器，例如涂布 有珠的增強型鏡面反射(ESR)膜，如(例如)美國專利申請No. 11/467326中所述。在另一 實施例中，非對稱反射膜645可用部分反射膜替代，所述部分反射膜的透射率大于非對稱 反射膜的所述大約11%的透射率，例如為20^^30^^40%或更多，在某些情況下，它們可 用于中空背光源中。實例
實例 1利用彈性體膜制備懸掛式光學(xué)膜樣品，以從鋁框架懸掛光學(xué)膜。使用0.2cm 厚的測量長度為19cm、寬度為15. 5cm的矩形鋁框架。在鋁框架的中心有測量長度為 13. 7cm、寬度為10. 2cm的矩形孔。彈性體膜為大于鋁框架的橡膠矩形片材(可得自VWR International (West Chester, PA)的 RubberSheeting Light)。從片材的中心切去測量長 度為12. 1cm、寬度為8. 7cm的矩形孔。將一片1. 2cm寬的雙面膠帶GOOHigh Tack, 3M公 司)附接到所述中心孔周邊的頂部表面上，并且將另一片雙面膠帶附接到所述片材周邊的 底部表面上。將薄(大約0.025mm)光學(xué)膜附接到圍繞所述孔周邊的膠帶上，然后將彈性體 膜沿長度和寬度兩個方向拉伸，隨后將彈性體框架的周邊附接到Al框架上，使光學(xué)膜位于 框架中的孔內(nèi)。兩片膠帶之間的彈性體膜的一部分自由地適應(yīng)光學(xué)膜和框架的熱膨脹和收 縮。然后，使懸掛式光學(xué)膜樣品經(jīng)受均勻的加熱測試以驗證其在老化之后沒有翹曲。 通過將懸掛式光學(xué)膜樣品置于66°C烘箱中來進行均勻的加熱測試。在一小時以后將樣品從 烘箱中取出，并且通過視覺觀察沒有發(fā)現(xiàn)卷曲、翹曲或其它變形。實例2如實例1所述的懸掛式光學(xué)膜樣品經(jīng)受熱沖擊測試，針對膜的通用環(huán)境測試。在 一個室中進行測試，所述室的環(huán)境溫度在_35°C保持一小時，然后環(huán)境溫度快速升至85°C 并保持一小時。在將樣品取出并觀察之前，在M小時內(nèi)反復(fù)進行熱循環(huán)。從烘箱中取出樣 品并將其返回到室溫下。通過視覺觀察沒有發(fā)現(xiàn)卷曲、翹曲或其它變形。實例3如實例1所述制備懸掛式光學(xué)膜樣品，然后使樣品經(jīng)受劇烈的熱梯度。懸掛式光 學(xué)膜樣品(BEF 90/50on 0. 23mm PET，3M公司)被布置為使得在一端處2. 6cm的框架長度 擱置于熱板上，在另一端處2. 6cm的框架長度擱置于冷板上。熱板為加熱器，其在頂部具有 2mm厚的Al板，冷板通過將2mm厚的Al板置于冰浴的頂部而制成。熱板和冷板的溫度用嵌 入式熱電偶監(jiān)測。熱板保持在大約60°C而冷板保持在大約0°C。溫度梯度可促使光學(xué)膜發(fā) 生翹曲，該實例創(chuàng)建了從樣品的一個邊緣至另一邊緣的劇烈溫度梯度。將所述懸掛式光學(xué) 膜樣品與由15cm長、10. 8cm寬的相似光學(xué)膜制成的對照樣品進行比較，所述對照樣品沿著 膜的四個邊緣簡單地粘附于鋁框架。用于對照樣品的框架為0.2cm厚的測量長度為19cm、 寬度為15. 4cm的矩形鋁框架。鋁框架的中心具有測量長度為14cm、寬度為10. 4cm的矩形 孔。對各樣品測試大約1.5小時。通過視覺觀察發(fā)現(xiàn)，對照膜樣品發(fā)生褶皺，而懸掛式光學(xué) 膜樣品保持無翹曲。實例 4在該實例中，60. 8cmX35. 8cm的多層光學(xué)膜(DBEF-Q，可得自3M公司)彈性地懸 掛于26"對角CCFL背光源上方。如實例1所述，光學(xué)膜首先通過雙面膠帶附接到彈性體膜 上。然后，將彈性體膜沿著長度和寬度兩個方向拉伸，并將彈性體片材的外邊緣通過雙面膠 帶附接于背光源的四個外側(cè)邊緣。隨后背光源開啟，在背光源以全亮度運行若干小時之后 通過視覺觀察所述膜仍然平坦。實例 5在具有“C”形橫截面的鋁框架上制備懸掛式光學(xué)膜制品。所述框架由擠出式槽型鋁材制成，所述槽型鋁材厚度為1mm，頂部和底部寬度為15mm，連接槽頂部和底部的側(cè)部高 度為8mm。具有^Omm方形開口區(qū)域的310mm方形框架如下制備將相鄰的側(cè)部固定在一 起，用3M kotch-Weld環(huán)氧樹脂DP100(可得自3M公司)填充每一對相鄰側(cè)部和所述框架 的C形橫截面所形成的拐角。使環(huán)氧樹脂固化并且使拐角一起保持為直角。
125um厚的PET膜被切割成290mm的方形。將一條Tegaderm 透明敷料(3M Tegaderm 1628，可得自3M公司)施加到膜的一側(cè)，使一部分Tegaderm 懸于所述膜的邊 緣上。隨后將PET膜置于所述框架中心，并將Tegaderm 的暴露部分壓到框架的暴露部分 上，從而將PET膜固定到框架上。隨后將另一片Tegaderm 施加到PET膜的相對邊緣上，也 使Tegaderm 暴露。在將Tegaderm 壓到框架上之前，PET膜被拉緊，使Tegaderm 在相 對側(cè)部上伸展。隨后將第二側(cè)部上的Tegaderm 向下壓在框架上，使得PET膜通過彈性體 Tegaderm 而張緊。對其它取向的邊緣重復(fù)這個過程，固定一個邊緣再另一邊緣使其張緊。 所得制品提供沿著膜邊緣長度保持彈性張緊的懸掛式PET膜。通過在上面施加壓力可使膜 凹陷，當釋放時膜將彈回至其初始位置。實例6利用兩個懸掛式光學(xué)膜制備薄的、重量輕的、高反射的中空光腔。利用與實例5中 相同的工序制備所述兩個懸掛式光學(xué)膜；但是，代替PET膜，使用ESR膜來制備橫跨各框架 懸掛的類似鏡子的膜。通過將一條條ESR膜粘結(jié)性地施加到框架的內(nèi)邊緣上(覆蓋“C”形 槽的開口部分)來進一步改進各框架。所得懸掛式膜和框架提供高反射制品。然后將兩個 懸掛式光學(xué)膜設(shè)置在一起，以形成由覆蓋有ESR的邊緣和懸掛有ESR膜的頂部和底部組成 的腔。用于各框架的ESR膜具有精確穿鑿的孔陣列，其允許光滲出或進入所述腔。當這種 框架式腔被置于光源上時，所有的孔都發(fā)射光，代表薄、輕且高反射的中空光腔。本發(fā)明可應(yīng)用于使用薄型光學(xué)膜結(jié)構(gòu)的任何地方，包括諸如電視機、筆記本電腦 和監(jiān)視器的顯示器，并可用于廣告、信息顯示或照明。本發(fā)明同樣適用于包括膝上型計算機 和手持裝置在內(nèi)的裝配有光學(xué)顯示器的電子器件，例如，個人數(shù)據(jù)助理(PDA)、個人游戲機、 手機、個人媒體播放器、手持計算機等等。與所述懸掛式光學(xué)膜結(jié)合使用的光源可為(例 如)冷陰極熒光燈(CCFL)、高色域CCFL、LED，并且可使用其它光源。除非另外指明，在說明書和權(quán)利要求中使用的表示部件的尺寸、數(shù)量和物理特性 的所有數(shù)字應(yīng)當被理解為由詞語“約”來修飾。因此，除非有相反的指示，在上述說明書和 所附權(quán)利要求中所提出的數(shù)值參數(shù)為近似值，可根據(jù)本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員利用本文所公開 的教導(dǎo)內(nèi)容尋求獲得的所需特性而變化。除了與本公開可能直接抵觸的程度，本文引用的參考文獻及出版物明確地以引用 方式全文并入本文中。雖然本文已經(jīng)示出和描述了一些具體實施例，但本領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員應(yīng)當理解，可以用多種替代和/或等同實現(xiàn)方式來代替所示出和描述的具體實施例而 不脫離本發(fā)明范圍。本專利申請旨在涵蓋本文所討論的具體實施例的任何修改或變型。因 此，本發(fā)明僅受權(quán)利要求書及其等同內(nèi)容的限制。
權(quán)利要求
1.一種懸掛式光學(xué)膜組件，其包括 框架；光學(xué)膜；和彈性體膜，其附連至所述框架以及所述光學(xué)膜上，使得所述彈性體膜中的張力使所述 光學(xué)膜懸掛。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸掛式光學(xué)膜組件，其中所述彈性體膜包括 第一附接區(qū)域；第二附接區(qū)域；和位于所述第一附接區(qū)域和所述第二附接區(qū)域之間的自由區(qū)域， 其中所述第一附接區(qū)域附連至所述框架上，所述第二附接區(qū)域靠近所述光學(xué)膜的周邊 附連，所述自由區(qū)域處于張緊狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的懸掛式光學(xué)膜組件，其中所述第一附接區(qū)域附連至所述框架的第一表面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的懸掛式光學(xué)膜組件，其中所述第一附接區(qū)域附連至所述框架的第二表面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的懸掛式光學(xué)膜組件，其中所述彈性體膜具有第一邊緣，所述 第一附接區(qū)域靠近所述第一邊緣，并且所述第一附接區(qū)域在所述第一邊緣上附連的部分超 過該第一邊緣的長度的20%。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的懸掛式光學(xué)膜組件，其中所述彈性體膜具有第一邊緣，所述 第一附接區(qū)域靠近所述第一邊緣，并且所述第一附接區(qū)域在所述第一邊緣上附連的部分超 過該第一邊緣的長度的90%。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的懸掛式光學(xué)膜組件，其中所述第二附接區(qū)域在所述光學(xué) 膜的周邊上附連的部分超過該周邊的20%。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的懸掛式光學(xué)膜組件，其中所述第二附接區(qū)域在所述光學(xué) 膜的周邊上附連的部分超過該周邊的90%。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的懸掛式光學(xué)膜組件，其中所述第一附接區(qū)域和所述第二附接 區(qū)域中的至少一個以粘結(jié)方式進行附連。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的懸掛式光學(xué)膜組件，其中所述第一附接區(qū)域和所述第二附 接區(qū)域中的至少一個以機械方式進行附連。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸掛式光學(xué)膜組件，其中所述光學(xué)膜選自熱塑性膜、熱固性 膜或復(fù)合材料膜。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸掛式光學(xué)膜組件，其中所述彈性體膜選自天然橡膠膜、丁 基橡膠膜、丁腈橡膠膜、聚氨酯膜、硅樹脂膜、茂金屬聚乙烯膜或科騰(Krayton)膜。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸掛式光學(xué)膜組件，還包括靠近所述彈性體膜或所述光學(xué) 膜中的至少一個設(shè)置的減振元件。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸掛式光學(xué)膜組件，其中所述框架是彎曲框架，并且所述光 學(xué)膜按照彎曲形式懸掛。
15.一種包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸掛式光學(xué)膜組件的液晶顯示器。
16.一種包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸掛式光學(xué)膜組件的圖形顯示器。
17.—種包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)膜組件的燈。
18.—種包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸掛式光學(xué)膜組件的懸掛式光學(xué)膜腔， 所述懸掛式光學(xué)膜腔還包括第二彈性體膜，其附連到所述框架以及第二光學(xué)膜上，使得所述第二彈性體膜中的張 力使所述第二光學(xué)膜懸掛；其中在所述第一光學(xué)膜、所述第二光學(xué)膜和所述框架之間形成中空腔。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的懸掛式光學(xué)膜腔，還包括設(shè)置在所述中空腔內(nèi)的光源。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的懸掛式光學(xué)膜腔，還包括設(shè)置在所述中空腔內(nèi)的光傳感器。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的懸掛式光學(xué)膜腔，其中所述腔具有光學(xué)反射的內(nèi)表面。
22.—種制備懸掛式光學(xué)膜組件的方法，其包括 提供框架；提供光學(xué)膜；提供彈性體膜，所述彈性體膜包括 第一附接區(qū)域； 第二附接區(qū)域；位于所述第一附接區(qū)域和所述第二附接區(qū)域之間的自由區(qū)域； 將所述第一附接區(qū)域附連至所述框架上； 將張力施加至所述自由區(qū)域上；以及 將所述第二附接區(qū)域附連至所述光學(xué)膜上。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中附連所述第二附接區(qū)域的步驟發(fā)生在施加張力 的步驟以及附連所述第一附接區(qū)域的步驟之前。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中施加張力的步驟發(fā)生在兩個所述的附連步驟之后。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中施加張力的步驟包括使所述光學(xué)膜和所述彈性 體膜中的至少一個收縮。
26.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中施加張力的步驟包括擴張所述框架。
27.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中施加張力的步驟包括在兩個所述的附連步驟之 間拉伸所述彈性體膜。
28.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中附連所述第一附接區(qū)域的步驟和附連所述第二 附接區(qū)域的步驟中的至少一個包括用粘合劑進行附連。
29.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中附連所述第一附接區(qū)域的步驟和附連所述第二 附接區(qū)域的步驟中的至少一個包括通過卷曲進行附連。
30.一種懸掛式光學(xué)膜組件，其包括框架，其包括頂部和鄰近所述頂部的第一周邊； 光學(xué)膜，其包括靠近所述頂部設(shè)置的第二周邊； 彈性體膜，其包括鄰近第一邊緣的第一附接區(qū)域； 鄰近第二邊緣的第二附接區(qū)域；和位于所述第一附接區(qū)域和所述第二附接區(qū)域之間的自由區(qū)域； 其中所述第一附接區(qū)域靠近所述第一周邊附連到所述框架上，所述第二附接區(qū)域靠近 所述第二周邊附連到所述光學(xué)膜上，并且所述自由區(qū)域處于張緊狀態(tài)。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的懸掛式光學(xué)膜組件，其中所述第一附接區(qū)域附連到所述頂 部上。
32.根據(jù)權(quán)利要求30所述的懸掛式光學(xué)膜組件，其中所述框架還包括從所述周邊延伸 的側(cè)部，并且所述第一附接區(qū)域附連至所述側(cè)部上。
33.根據(jù)權(quán)利要求30所述的懸掛式光學(xué)膜組件，其中所述第一附接區(qū)域在所述框架的 所述第一周邊上附連的部分超過該第一周邊的長度的20%。
34.根據(jù)權(quán)利要求30所述的懸掛式光學(xué)膜組件，其中所述第一附接區(qū)域在所述框架的 所述第一周邊上附連的部分超過該第一周邊的長度的90%。
35.根據(jù)權(quán)利要求33或34所述的懸掛式光學(xué)膜組件，其中所述第二附接區(qū)域在所述光 學(xué)膜的所述第二周邊上附連的部分超過該第二周邊的長度的20%。
36.根據(jù)權(quán)利要求33或34所述的懸掛式光學(xué)膜組件，其中所述第二附接區(qū)域在所述光 學(xué)膜的所述第二周邊上附連的部分超過該第二周邊的長度的90%。
37.根據(jù)權(quán)利要求30所述的懸掛式光學(xué)膜組件，其中所述第一附接區(qū)域和所述第二附 接區(qū)域中的至少一個進一步以粘結(jié)方式進行附連。
38.根據(jù)權(quán)利要求30所述的懸掛式光學(xué)膜組件，其中所述第一附接區(qū)域和所述第二附 接區(qū)域中的至少一個進一步以機械方式進行附連。
39.根據(jù)權(quán)利要求30所述的懸掛式光學(xué)膜組件，其中所述光學(xué)膜選自熱塑性膜、熱固 性膜或復(fù)合材料膜。
40.根據(jù)權(quán)利要求30所述的懸掛式光學(xué)膜組件，其中所述彈性體膜選自天然橡膠膜、 丁基橡膠膜、丁腈橡膠膜、聚氨酯膜、硅樹脂膜或科騰膜。
41.根據(jù)權(quán)利要求30所述的懸掛式光學(xué)膜組件，其中所述張力足以支撐所述光學(xué)膜。
42.一種包括根據(jù)權(quán)利要求30所述的懸掛式光學(xué)膜組件的液晶顯示器。
43.一種包括根據(jù)權(quán)利要求30所述的懸掛式光學(xué)膜組件的圖形顯示器。
44.一種包括根據(jù)權(quán)利要求30所述的懸掛式光學(xué)膜組件的燈。
45.一種懸掛式光學(xué)膜腔，其包括 框架，其包括頂部和鄰近所述頂部的第一周邊； 底部和鄰近所述底部的第二周邊； 連接所述第一周邊和所述第二周邊的側(cè)部； 第一光學(xué)膜，其包括靠近所述頂部設(shè)置的第三周邊； 第二光學(xué)膜，其包括靠近所述底部設(shè)置的第四周邊； 第一和第二彈性體膜，所述第一和第二彈性體膜各自包括 鄰近第一邊緣的第一附接區(qū)域； 鄰近第二邊緣的第二附接區(qū)域；和位于所述第一附接區(qū)域和所述第二附接區(qū)域之間的自由區(qū)域； 其中所述第一彈性體膜的第一附接區(qū)域靠近所述第一周邊附連到所述框架上，所述 第二附接區(qū)域靠近所述第三周邊附連到所述第一光學(xué)膜上，并且所述自由區(qū)域處于張緊狀 態(tài)，并且其中所述第二彈性體膜的第一附接區(qū)域靠近所述第二周邊附連到所述框架上，所述 第二附接區(qū)域靠近所述第四周邊附連到所述第二光學(xué)膜上，并且所述自由區(qū)域處于張緊狀 態(tài)。
46.根據(jù)權(quán)利要求45所述的懸掛式光學(xué)膜腔，還包括設(shè)置在所述第一和第二光學(xué)膜之 間的光源。
47.一種制備懸掛式光學(xué)膜組件的方法，其包括 提供包括頂部和鄰近所述頂部的第一周邊的框架； 提供包括第二周邊的光學(xué)膜；提供彈性體膜，其包括 鄰近第一邊緣的第一附接區(qū)域； 鄰近第二邊緣的第二附接區(qū)域；位于所述第一附接區(qū)域和所述第二附接區(qū)域之間的自由區(qū)域； 靠近所述第一周邊附連所述第一附接區(qū)域； 將張力提供至所述自由區(qū)域；和在所述自由區(qū)域承受張力的同時，靠近所述第二周邊附連所述第二附接區(qū)域。
48.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其中提供張力的步驟包括在所述第二邊緣上施加拉力。
49.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其中附連所述第一附接區(qū)域的步驟和附連所述第二 附接區(qū)域的步驟中的至少一個包括用粘合劑進行附連。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種懸掛式光學(xué)膜組件，其包括框架、光學(xué)膜和彈性體膜。所述彈性體膜包括第一附接區(qū)域、第二附接區(qū)域以及位于第一附接區(qū)域和第二附接區(qū)域之間的自由區(qū)域。第一附接區(qū)域附連到框架上；第二附接區(qū)域附連到光學(xué)膜上，使得所述自由區(qū)域處于張緊狀態(tài)并將光學(xué)膜支承在框架內(nèi)。在影響框架、光學(xué)膜和彈性體膜的尺寸改變的環(huán)境變化過程中，彈性體膜自由區(qū)域中的張力可幫助保持光學(xué)膜的平坦度并減少變形。
文檔編號G02F1/1335GK102099731SQ200980127598
公開日2011年6月15日 申請日期2009年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月30日
發(fā)明者戴維·G·弗賴爾, 米奇斯瓦夫·H·馬祖雷克, 約翰·A·惠特利, 雷蒙德·P·約翰斯頓, 馬丁·克里斯托弗森 申請人:3M創(chuàng)新有限公司