JP2004341294A - Optical sheet, backlight unit using the same, and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学シート並びにこれを用いた液晶表示装置のバックライトユニット及び光学シートの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
液晶表示装置は、液晶画面を背面から照らして発光させるバックライト方式が普及し、液晶画面の裏面側にバックライトユニットが装備されている。ここで、図6、7を用いて従来のバックライトユニットを説明する。図6は、従来のバックライトユニットの斜視図であり、図7は、図6の光学シートの裏面の平面図である。
【0003】
バックライトユニット20は、図6に示すように、光源としての棒状のランプ21と、ランプ21に端部が沿うように配置される方形板状の導光板22と、導光板22の表面側に配設される光拡散シート23と、光拡散シート23の表面側に配設されるプリズムシート24と、導光板22の裏面側に積層された反射シート28とを備えている。このとき、光拡散シート23は、輝線防止層25を有する光学シート26となる。
【0004】
バックライトユニット20の機能を説明すると、まず、ランプ21より導光板22に入射した光線は、導光板22裏面の反射ドット又は反射層(図示せず)及び各側面で反射され、導光板22表面から出射される。導光板22から出射した光線は光拡散シート23に入射し、拡散され、光拡散シート23表面より出射される。その後、光拡散シート23から出射された光線は、プリズムシート24に入射し、プリズムシート24の表面に形成されたプリズム部24aによって、略真上方向にピークを示す分布の光線として出射される。このように、ランプ21から出射された光線が、光拡散シート23によって拡散され、また、プリズムシート24によって略真上方向にピークを示すように屈折され、さらに、上方の図示していない液晶画面全面を照明するものである。なお、一定の光線が、導光板22の裏面側へも出射してしまうので、導光板22の裏面側には、裏面側への光線の放散を低減し、バックライトユニット20の輝度の向上を図る反射シート28が配設されている。
【0005】
また、プリズムシート24の集光特性を考慮し、プリズムシート24の表面側にさらに光拡散シートやプリズムシートを配設するバックライトユニットもある。
【0006】
このとき、バックライトユニット20は、表面側から覗いたときに、構造上どうしてもランプ21側の輝度が大きくなり過ぎるため、ランプ21に沿う外縁部やそれに対向する外縁部等の帯域に輝線(輝度が周囲より大きい線状の部分)が発生しないように、光学シート26の輝線が現れる帯域(輝線発生帯域)には、白、黒、グレー等の顔料を含む印刷インクを用いたスクリーン印刷等により輝線防止層25が積層され、輝線の発生を防止するようにしている。
【0007】
なお、バックライトユニット20は、いわゆるエッジライト型のものであるが、それ以外の形式、例えば、直下型のバックライトユニットでもランプの位置等の要因で輝線が発生する場合がある。また、輝線防止層は、光拡散シートの他、プリズムシート、反射シート等に施される場合もある。
【0008】
なお、本発明は、発明者独自の着想により完成されたもので、先行技術文献として記載すべきものはない。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、光学シート26では、端の略全周から内側に向かって輝線防止層25を備えていた。このような輝線防止層25は、光学シート26の端にあるため、クラック等の傷を有していることがあった。例えば、図8(a)に示すような印刷部分27aを施された原反シート27から図8(b)を除外するために図8(c)のような光学シート26を切り抜く際に、印刷部分27aに金属の刃(トムソン刃、ピナクル刃等)等を押し込こむため、輝線防止層25にクラック等の傷を生じさせる原因となっていた。
【0010】
したがって、輝線防止層25にクラック等の傷を有する光学シート26が、液晶表示装置のバックライトユニットに用いられれば、輝線防止層25の一部が剥がれ落ち、表面側から黒く見えることになっていた。
【0011】
本発明は、これらの不都合に鑑みてなされたものであり、表面側からの視認性が良好な輝線防止層を有する光学シート並びにこれを用いたバックライトユニット及び光学シートの製造方法の提供を目的とするものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、光線を吸収する輝線防止層が積層された光学シートであって、端の略全周から内側に向かって一定の距離までには、前記輝線防止層を備えていないことを特徴とする。
【0013】
ここで、「光学シート」とは、拡散、集光、屈折、反射等の光学的諸機能を有するシートを意味し、具体的には、光拡散シート、プリズムシート、反射シート等が該当する。また、「輝線発生帯域」とは、バックライトユニットにおいて、本発明に係る輝線防止層が積層されていない場合に、輝線が発生する帯域、及び/又は、輝線が発生する原因となる帯域を意味する。さらに、「輝線」とは、輝度が周囲より大きい線状の部分を意味する。
【0014】
本発明によれば、光学シートに形成された輝線防止層によって、輝線発生帯域の光線を吸収させるので、表面側では必要な領域のみの光線しか到達せず、表面側からの視認性が良好となる。
【0015】
さらに、光学シートの端の略全周から内側に向かって一定の距離までには、輝線防止層を備えていないので、輝線防止層に傷等をつけにくくしている。よって、輝線防止層の一部が剥がれ落ちて、表面側から黒く見えることがなく、表面側からの視認性に障害を起こすことがない。
【0016】
また、本発明は、前記輝線防止層は、印刷層であることが好ましい。
【0017】
輝線防止層を印刷層とすることにより、容易に輝線防止層を形成することができる。
【0018】
また、本発明は、前記略全周は、全周の90%以上のことであることが好ましい。
【0019】
光学シートの端の全周の90%以上から内側に向かって一定の距離までには、輝線防止層を備えていないので、輝線防止層の大部分に傷等をつけにくくしている。
【0020】
さらに、光学シートの端の全周から内側に向かって一定の距離までには、輝線防止層を備えていないことが特に好ましい。
【0021】
光学シートの端の全周から内側に向かって一定の距離までには、輝線防止層を備えていないので、輝線防止層に傷等をつけることがない。
【0022】
また、本発明は、前記一定の距離は、0.05mm以上であることが好ましい。
【0023】
光学シートの端の略全周から内側に向かって0.05mm未満までには、輝線防止層を備えていないので、輝線防止層に傷等をさらにつけにくくしている。
【0024】
また、本発明は、前記一定の距離は、5.0mm以内であることが好ましい。
【0025】
5.0mmを超えると、液晶表示装置の窓枠等により、光学シートの端の光線を遮光させることができず、表面側で不必要な領域の光線を到達させる可能性がある。
【0026】
また、本発明は、前記印刷層の厚さは、3μm以上14μm以下であることが好ましい。
【0027】
印刷層の厚さが3μm未満である場合には、吸収性が不充分である。一方、印刷層の厚さが14μmを超える場合は、印刷層の乾燥性が低下し、印刷層が密着不良を起こすことがある。
【0028】
また、本発明は、前記印刷層は、グラデーション印刷及び/又はベタ印刷により形成されていることが好ましい。
【0029】
印刷層を、グラデーション印刷及び/又はベタ印刷により形成することにより、種々の印刷層の形状を容易に形成することができる。
【0030】
また、本発明は、前記印刷層は、蒸発乾燥型インク、酸化重合型インク、加熱硬化型インク、2液反応型インク、紫外線硬化型インクからなる群から選択される少なくとも1種のインクから形成されていることが好ましい。
【0031】
また、本発明は、透明な基材層と、当該基材層の表面側に積層された光学的機能層と、基材層の裏面側に積層されたスティッキング防止層とを備え、さらに、上記スティッキング防止層の裏面側又は上記光学的機能層の表面側に積層された輝線防止層を備えていることが好ましい。
【0032】
また、本発明は、光線を反射する反射シートと、当反射シートの表面側に積層された輝線防止層とを備えていることが好ましい。
【0033】
このようにすると、反射シートに輝線防止層が形成されているので、輝線発生帯域に光線の反射を防止でき、その結果、輝度ムラの防止を図ることができ、表面側からの視認性が良好となる。
【0034】
また、本発明は、ランプと、当該ランプから発せられる光線を表面側に導く導光板と、当該導光板の表面側に配置されて光線を表面方向に均一に導く上述した光学シートとを備えていることが好ましい。
【0035】
このようにすると、ランプに沿う外縁部やそれに対向する外縁部等の帯域(輝線発生帯域)に輝線の発生を防止でき、その結果、輝度ムラの防止を図ることができ、表面側からの視認性が良好となる。
【0036】
また、本発明は、ランプと、当該ランプから発せられる光線を表面側に導く導光板と、当該導光板の裏面側に配置されて光線を表面方向に均一に導く上述した光学シートとを備えていることも好ましい。
【0037】
このようにすると、反射シートに輝線防止層が形成されているので、ランプに沿う外縁部やそれに対向する外縁部等の帯域(輝線発生帯域)に光線の反射を防止でき、その結果、輝度ムラの防止を図ることができ、表面側からの視認性が良好となる。
【0038】
また、本発明は、原反シートに吸収手段を形成する形成工程と、前記吸収手段を形成された原反シートから光学シートを切り抜く成型工程とからなり、前記成型工程では、前記光学シートの端の略全周から内側に向かって一定の距離に、光線を吸収する輝線防止層を備えていないようにすることを特徴とする。
【0039】
成型工程では、光学シートの端の略全周から内側に向かって一定の距離に、輝線防止層を備えていないようにしているので、例えば、光学シートを切り抜く際に、輝線防止層の大部分に金属の刃等を押し込こまないため、輝線防止層にクラック等の傷を生じさせることがほとんどないようにすることができる。
【0040】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図1(a)は、本発明の一実施形態の光学シートを示す模式的断面図であり、図1(b)は、(a)の光学シートの模式的裏面図である。
【0041】
光学シート1は、基材層2と、基材層2の表面側に積層された光拡散層3と、基材層2の裏面側に積層されたスティッキング防止層4と、スティッキング防止層4の裏面側に積層された輝線防止層5とから構成されている。
【0042】
基材層2は、光線を透過させる必要があるので透明とされており、特に無色透明とされることが好ましい。
【0043】
光拡散層3は、バインダー6及びバインダー6中に分散するビーズ7から構成されている。このようにビーズ7を分散させることにより、光拡散層3を裏面側から表面側に透過する光線を均一に拡散させることができる。また、ビーズ7は、その上端がバインダー6から突出したものを設けることで、光線をより良く拡散させることができる。
【0044】
スティッキング防止層4は、バインダー8とバインダー8中に分散するビーズ9とから構成され、バインダー8から突出したビーズ9によってスティッキングを防止するものである。
【0045】
輝線防止層5は、スティッキング防止層4上に形成された印刷層5から構成されている。すなわち、光線を透過させるスティッキング防止層4上に光線を吸収する印刷層5を形成していることにより、光学シート1は吸収領域と透過領域とを有している。
【0046】
このとき、印刷層5は、光学シート1の端の略全周から内側に向かって一定の距離までには、形成されていない。
【0047】
そして、印刷層5は、図1(b)に示すように、光学シート1の裏面で輝線発生帯域を覆い隠すように積層されている。
【0048】
なお、印刷層5は、光学シート1の端の略全周から内側に向かって一定の距離までには、形成されていないが、液晶表示装置の窓枠等により、光線を遮光させるので、表面側では必要な領域のみの光線しか到達しない。
【0049】
また、比較的平らなスティッキング防止層4外面に印刷層5が積層されているため、接着性が高くなっている。
【0050】
光学シート1によれば、光学シート1に形成された印刷層5によって、輝線発生帯域の光線を吸収させて入射させていないので、表面側では必要な領域のみの光線しか到達せず、表面側からの視認性が良好となる。
【0051】
さらに、光学シート1の端の略全周から内側に向かって一定の距離までには、印刷層5を備えていないので、印刷層5に傷等をつけにくくしている。よって、印刷層5の一部が剥がれ落ちて、表面側から黒く見えることがなく、表面側からの視認性に障害を起こすことがない。
【0052】
また、輝線防止層を印刷層5とすることにより、容易に輝線防止層を形成することができる。
【0053】
さらに、液晶表示装置のバックライトユニットにおいて、ランプと、当該ランプから発せられる光線を表面側に導く導光板と、当該導光板の表面側に配置されて光線を表面方向に均一に導く光学シート1とを備えているようにすることにより、ランプに沿う外縁部やそれに対向する外縁部等の帯域に輝線の発生を防止でき、その結果、輝度ムラの防止を図ることができ、表面側からの視認性が良好となる。
【0054】
さらに、本発明における輝線防止層の形状は、以下のようなものであってもよい。
【0055】
図2は、本発明の光学シートの他の例を示す模式的裏面図である。
【0056】
図2(a)では、輝線防止層15aを、光学シート15の端の全周から内側に向かって一定の距離までに、形成しておらず、かつ、ロの字状に形成している。
【0057】
図2(b)では、輝線防止層35aを、光学シート35の端の略全周から内側に向かって一定の距離までに、形成しておらず、かつ、光学シート35の端に始点及び終点を接触させる一本の線に形成している。
【0058】
図2(c)では、輝線防止層45aを、光学シート45の端の略全周から内側に向かって一定の距離までに、形成しておらず、かつ、光学シート45の端の一辺を除いて、光学シート45の端に沿うように形成している。
【0059】
さらに、本発明の光学シートの他の例を説明する。図3(a)は、本発明の一実施形態の光学シートを示す模式的断面図であり、図3(b)は、(a)の光学シートの模式的表面図である。
【0060】
光学シート51は、基材層52と、基材層52の表面側に積層された光拡散層53と、基材層52の裏面側に積層されたスティッキング防止層54と、光拡散層53の表面側に積層された輝線防止層55とから構成されている。
【0061】
光拡散層53は、バインダー56及びバインダー56中に分散するビーズ57から構成されている。このようにビーズ57を分散させることにより、光拡散層53を裏面側から表面側に透過する光線を均一に拡散させることができる。また、ビーズ57は、バインダー56に埋設されているが、その上端がバインダーから突出させられていてもよい。
【0062】
輝線防止層50は、光拡散層53上に形成された印刷層50から構成されている。すなわち、光線を拡散させる光拡散層53上に光線を吸収する印刷層50を形成していることにより、光学シート51は吸収領域と拡散領域とを有している。
【0063】
このとき、印刷層50は、光学シート51の端の略全周から内側に向かって一定の距離までには、形成されていない。
【0064】
そして、印刷層50は、図3(b)に示すように、光学シート51の表面で輝線発生帯域を覆い隠すように積層されている。
【0065】
なお、印刷層50は、光学シート51の端の略全周から内側に向かって一定の距離までには、形成されていないが、液晶表示装置の窓枠等により、光線を遮光させるので、表面側では必要な領域のみの光線しか到達しない。
【0066】
なお、基材層52及びスティッキング防止層54は、図1と同様のものが挙げられる。
【0067】
光学シート51によれば、光学シート51に形成された印刷層50によって、輝線発生帯域の光線を吸収させて出射させていないので、表面側では必要な領域のみの光線しか到達せず、表面側からの視認性が良好となる。
【0068】
さらに、光学シート51の端の略全周から内側に向かって一定の距離までには、印刷層50を備えていないので、印刷層50に傷等をつけにくくしている。よって、印刷層50の一部が剥がれ落ちて、表面側から黒く見えることがなく、表面側からの視認性に障害を起こすことがない。
【0069】
また、輝線防止層を印刷層50とすることにより、容易に輝線防止層を形成することができる。
【0070】
さらに、本発明の光学シートの他の例を説明する。図4(a)は、本発明の一実施形態の光学シートを示す模式的断面図であり、図4(b)は、(a)の光学シートの模式的裏面図である。
【0071】
光学シート11は、反射シート13と、反射シート13の表面側に積層された輝線防止層12とから構成されている。
【0072】
反射シート13は、光線を反射させるものである。
【0073】
輝線防止層12は、反射シート13上に形成された印刷層12から構成されている。すなわち、光線を反射させる反射シート13上に光線を吸収する印刷層12を形成していることにより、光学シート11は吸収領域と反射領域とを有している。
【0074】
このとき、印刷層12は、光学シート11の端の略全周から内側に向かって一定の距離までには、形成されていない。
【0075】
そして、印刷層12は、図4(b)に示すように、光学シート11の裏面で輝線発生帯域を覆い隠すように積層されている。
【0076】
なお、印刷層12は、光学シート11の端の略全周から内側に向かって一定の距離までには、形成されていないが、液晶表示装置の窓枠等により、光線を遮光させるので、表面側では必要な領域のみの光線しか到達しない。
【0077】
光学シート11によれば、光学シート11に形成された印刷層12によって、輝線発生帯域の光線を吸収させるので、表面側では必要な領域のみの光線しか到達せず、表面側からの視認性が良好となる。
【0078】
さらに、光学シート11の端の略全周から内側に向かって一定の距離までには、印刷層12を備えていないので、印刷層12に傷等をつけにくくしている。よって、印刷層12の一部が剥がれ落ちて、表面側から黒く見えることがなく、表面側からの視認性に障害を起こすことがない。
【0079】
また、輝線防止層を印刷層12とすることにより、容易に輝線防止層を形成することができる。
【0080】
さらに、液晶表示装置のバックライトユニットにおいて、ランプと、当該ランプから発せられる光線を表面側に導く導光板と、当該導光板の裏面側に配置されて光線を表面方向に均一に導く光学シート11とを備えているようにすることにより、ランプに沿う外縁部やそれに対向する外縁部等の帯域(輝線発生帯域)に光線の反射を防止でき、その結果、輝度ムラの防止を図ることができ、表面側からの視認性が良好となる。
【0081】
上記一定の距離は、0.05mm以上であることが好ましく、0.1mm以上がより好ましく、0.2mm以上が特に好ましい。0.05mm未満であると、原反シートから光学シートを切り抜く際に、輝線防止層に金属の刃等を接触させてしまい、輝線防止層にクラック等の傷を生じさせることがあるからである。
【0082】
また、上記一定の距離は、5.0mm以内であることが好ましく、1.0mm以内が特に好ましい。5.0mmを超えると、液晶表示装置の窓枠等により、光学シートの端の光線を遮光させることができず、表面側で不必要な領域の光線を到達させるからである。
【0083】
上記略全周は、全周の90%以上のことであることが好ましく、全周のことであることが特に好ましい。
【0084】
光学シートの端の略全周から内側に向かって一定の距離までには、輝線防止層を備えていないので、輝線防止層の大部分に傷等をつけにくくしている。
【0085】
上記基材層の材料としては、特に限定されないが、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリオレフィン、セルロースアセテート、耐候性塩化ビニル等の合成樹脂が挙げられる。
【0086】
上記基材層の厚みは、50μm以上250μm以下とすることが好ましい。基材層の厚みが50μm未満であると、光拡散層等を形成する樹脂組成物を塗工した際にカールが発生しやすくなってしまう。一方、基材層の厚みが250μmを超えると、液晶表示装置等の輝度が低下してしまうことがあり、さらに、バックライトユニット等の厚みが大きくなって液晶表示装置等の薄型化の要求に反することにもなる。
【0087】
上記バインダーに用いられるポリマーとしては、特に限定されないが、例えば、アクリル系樹脂、ポリウレタン、ポリエステル、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリアミドイミド、エポキシ樹脂等が挙げられる。また、バインダーには、ポリマーの他、例えば、可塑剤、安定化剤、劣化防止剤、分散剤等が配合されてもよい。
【0088】
上記ビーズは、略球形であり、その材質としては、特に限定されないが、例えば、アクリル樹脂、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリアミド等が挙げられる。
【0089】
上記ビーズの粒径は、0.1μm以上100μm以下が好ましく、1μm以上50μm以下が特に好ましい。粒径が0.1μm未満であると、光拡散効果が不充分となってしまい、一方、粒径が100μmを越えると、光拡散層を形成する樹脂組成物の塗工が困難となってしまうことからである。なお、ビーズの粒径は、任意に抽出した100個のビーズを顕微鏡で拡大して粒子の直径を測定し、これを単純平均することにより導出される。さらに、ビーズが球形でない場合は、任意の一方向におけるビーズの寸法とこれと直交する方向におけるビーズの寸法とを平均した値とする。
【0090】
上記光拡散層の厚さ(ビーズを除いたバインダー部分の厚さを意味する)は、特に限定されないが、例えば、1μm以上30μm以下とすることが好ましい。
【0091】
上記光拡散層のビーズの配合量は、バインダー中のポリマー100重量部に対して0.1重量部以上500重量部以下が好ましく、10重量部以上300重量部以下が特に好ましい。配合量が0.1重量部未満であると、光拡散効果が不充分となってしまい、一方、配合量が500重量部を越えると、光拡散層を形成する樹脂組成物の塗工が困難となってしまうことからである。
【0092】
上記スティッキング防止層の厚さ(ビーズを除いたバインダー部分の厚さを意味する)は、特に限定されないが、例えば、1μm以上10μm以下である。
【0093】
上記スティッキング防止層のビーズの配合量は、バインダー中のポリマー100重量部に対して0.01重量部以上100重量部以下が好ましい。このように比較的少量とすることにより、ビーズを互いに離間させてバインダー中に分散させることができる。
【0094】
なお、上記光拡散層に代えて、透過光線に対して拡散、集光、法線方向側への屈折、反射等の所定の光学的機能を奏する光学的機能層を備えてもよく、例えば、バインダー中にビーズが分散されたビーズ塗工タイプ、プリズム部が多条に形成されたプリズムタイプ、エンボスタイプ等を備えてもよい。さらに、基材層と光学的機能層とを別の層としてもよく、これら2層を一体に成形してもよい。
【0095】
上記反射シートの材料としては、特に限定されないが、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリオレフィン、セルロースアセテート、耐候性塩化ビニル等の合成樹脂が挙げられる。
【0096】
また、上記反射シートは、合成樹脂中に白色顔料及び/又は気泡を分散されていてもよい。
【0097】
また、上記反射シートの表面は、マット状及び/又は細長い帯状の傾斜面をストライプ状(多数本が隣接して平行)に形成されていてもよい。
【0098】
上記白色顔料の材料としては、特に限定されないが、例えば、二酸化チタン、硫酸バリウム、リトポン、酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、酸化珪素、三酸化アンチモン、燐酸チタニウム、酸化亜鉛、鉛白、酸化ジルコニウム等の無機顔料やポリスチレン、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体等の有機微粉末等を挙げることができる。これらの中でも、二酸化チタンが特に好ましい。
【0099】
上記印刷層は、印刷インクを用いたスクリーン印刷によって形成されていることが好ましい。
【0100】
上記印刷インクの材料としては、スクリーン印刷に使用可能なものであれば特に限定されるものではなく、例えば、蒸発乾燥型インク、酸化重合型インク、加熱硬化型インク、2液反応型インク、紫外線硬化型インクからなる群から選択される少なくとも1種のインクが挙げられる。これらの中でも、グラデーション印刷に適している紫外線硬化型インクが好ましい。
【0101】
また、上記印刷インクとしては、(a)黒、グレー等の不透明インクを用い、吸収により輝線の発生を防止するタイプ、(b)顔料を混合した透明(有色透明、半透明等を含む)インクを用い、顔料による拡散、吸収等により光線の透過率を制御することで輝線の発生を防止するタイプ等が挙げられる。これらの中でも、液晶表示装置等の表面側からの輝線防止層の視認性が低い(b)が好ましい。
【0102】
上記(b)に用いる印刷インクに混合する顔料としては、青系統の顔料が好ましい。光拡散効果による輝線防止層はバックライト上では黄色く見える傾向があるが、青系統の顔料を混合することにより、黄色味を消すことができる。
【0103】
上記青系統の顔料の含有量は、印刷インク100重量部に対して、0.05重量部以上1.0重量部以下が好ましい。青系統の顔料の含有量が0.05重量部未満であると、黄色く見えるのを消す効果が小さく、一方、1.0重量部を超えると、青色が濃すぎて、輝線防止層が青く線状に発現してしまうからである。
【0104】
上記印刷層は、グラデーション印刷及び/又はベタ印刷により形成されていることが好ましい。
【0105】
したがって、印刷層は、ベタ塗り域と、印刷層と透過領域との境界をぼかすようドットパターンを漸進的に変化させたグラデーション域とから構成してもよい。グラデーション域は、略正方形かつ同一サイズの複数のドットから構成されており、ドットの配設パターンは、配設密度を縁部側から内側に向かって漸進的に小さくし、グラデーションを形成するよう構成されていることが好ましい。このようにすることにより、印刷層の境界線をぼかすことができる。なお、ベタ塗り域とグラデーション域との境界におけるドットパターンは、ランダムパターンに形成するとよく、規則的なドットパターンの場合よりも印刷層の境界線をぼかす効果が大きくなる。
【0106】
上記印刷層の厚さは、3μm以上14μm以下であることが好ましい。
【0107】
印刷層の厚さが3μm未満である場合には、吸収性が不充分である。一方、印刷層の厚さが14μmを超える場合は、印刷層の乾燥性が低下し、印刷層が密着不良を起こすことがある。
【0108】
次に、光学シート1の製造方法の一例について説明する。図5は、本発明を実施するに適した光学シート1の製造方法の一例を示す概略図である。
【0109】
光学シート1の製造方法としては、原反シート18の裏面に印刷部分17を形成する形成工程と、印刷部分17を形成された原反シート18から光学シート1を切り抜く成型工程とからなり、前記成型工程では、光学シート1の端の略全周から内側に向かって一定の距離に、印刷層5を備えていないようにする。
【0110】
(1)原反シート18の作製
バインダー中にビーズを混合した樹脂組成物を基材層2表面に塗工し、さらに、バインダー中にビーズを混合した樹脂組成物を基材層2裏面に塗工し、基材層2と、基材層2の表面側に積層された光拡散層3と、基材層2の裏面側に積層されたスティッキング防止層4とを備えている原反シート18とする。
【0111】
(2)形成工程(図4(a)参照)
印刷機へスクリーン版を取付け、さらに、印刷機の印刷テーブルへ原反シート18を設置する。その後、スティッキング防止層4上に印刷インクをスクリーン印刷することにより、印刷部分17をコの字状に形成する。
【0112】
(3)成型工程(図4(b)、(c)参照)
印刷部分17を施された原反シート18から図4(b)を除外するために図4(c)のような光学シート1を金属の刃を押し込こむことにより切り抜き、光学シート1となる。このとき、印刷層5は、光学シート1の端の略全周から内側に向かって一定の距離までには、形成されていないようにする。したがって、印刷部分の大部分に金属の刃を押し込こまないので、印刷層5にクラック等の傷を生じさせることがほとんどないようにすることができる。
【0113】
なお、本発明の光学シート並びにこれを用いた液晶表示装置のバックライトユニット及びその製造方法は、上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、形成工程としては、適切な位置への部分的な印刷や精密なグラデーション印刷ができるスクリーン印刷が好適であるが、上述のように位置及び形状が精密に制御できればスクリーン印刷以外の方法でも可能である。
【0114】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、光学シートに形成された輝線防止層によって、輝線発生帯域の光線を吸収させるので、表面側では必要な領域のみの光線しか到達せず、表面側からの視認性が良好となる。
【0115】
さらに、光学シートの端の略全周から内側に向かって一定の距離までには、輝線防止層を備えていないので、輝線防止層に傷等をつけにくくしている。よって、輝線防止層の一部が剥がれ落ちて、表面側から黒く見えることがなく、表面側からの視認性に障害を起こすことがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は、本発明の一実施形態の光学シートを示す模式的断面図であり、(b)は、(a)の光学シートの模式的裏面図である。
【図2】本発明の光学シートの他の例を示す模式的裏面図である。
【図3】(a)は、本発明の一実施形態の光学シートの他の例を示す模式的断面図であり、(b)は、(a)の光学シートの模式的表面図である。
【図4】(a)は、本発明の一実施形態の光学シートの他の例を示す模式的断面図であり、(b)は、(a)の光学シートの模式的表面図である。
【図5】本発明を実施するに適した光学シートの製造方法の一例を示す概略図である。
【図6】従来のバックライトユニットの斜視図である。
【図7】図6の光学シートの裏面の平面図である。
【図8】従来の光学シートの製造方法の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
1、11、15、25、26、35、45、51 光学シート
2、52 基材層
3、23、53 光拡散層
4、54 スティッキング防止層
5、12、15a、25a、35a、45a、50 輝線防止層
6、8、56、58 バインダー
7、9、57、59 ビーズ
13、28 反射シート
17 印刷部分
18、27 原反シート
20 バックライトユニット
21 ランプ
22 導光板
24 プリズムシート[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical sheet, a backlight unit of a liquid crystal display device using the same, and a method for manufacturing an optical sheet.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art As a liquid crystal display device, a backlight system in which a liquid crystal screen is illuminated from the back surface to emit light has become widespread, and a backlight unit is provided on the back surface side of the liquid crystal screen. Here, a conventional backlight unit will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a perspective view of a conventional backlight unit, and FIG. 7 is a plan view of the back surface of the optical sheet of FIG.
[0003]
As shown in FIG. 6, the
[0004]
The function of the
[0005]
There is also a backlight unit in which a light diffusion sheet or a prism sheet is further provided on the front surface side of the
[0006]
At this time, when viewed from the front side, the
[0007]
Note that the
[0008]
The present invention has been completed based on an idea unique to the inventor, and there is nothing to be described as a prior art document.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, the
[0010]
Therefore, when the
[0011]
The present invention has been made in view of these inconveniences, and an object of the present invention is to provide an optical sheet having a bright line preventing layer having good visibility from the surface side, and to provide a backlight unit and an optical sheet manufacturing method using the same. It is assumed that.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
That is, the present invention is an optical sheet in which a bright line preventing layer that absorbs light rays is laminated, and does not include the bright line preventing layer within a certain distance from substantially the entire periphery of the end toward the inside. Features.
[0013]
Here, the “optical sheet” refers to a sheet having various optical functions such as diffusion, light collection, refraction, and reflection, and specifically includes a light diffusion sheet, a prism sheet, a reflection sheet, and the like. Further, the “bright line generation band” means a band in which a bright line is generated and / or a band which causes a bright line to be generated when the bright line preventing layer according to the present invention is not laminated in the backlight unit. I do. Further, the “bright line” means a linear portion having a luminance higher than the surroundings.
[0014]
According to the present invention, the bright line preventing layer formed on the optical sheet absorbs the light in the bright line generation band, so that only the light in the necessary area reaches on the front side, and the visibility from the front side is good. Become.
[0015]
Further, since the bright line preventing layer is not provided within a predetermined distance inward from substantially the entire periphery of the end of the optical sheet, the bright line preventing layer is hardly damaged. Therefore, a part of the bright line preventing layer does not peel off and does not appear black from the surface side, and does not impair the visibility from the surface side.
[0016]
In the present invention, it is preferable that the bright line preventing layer is a printing layer.
[0017]
By using the printed layer as the bright line preventing layer, the bright line preventing layer can be easily formed.
[0018]
In the present invention, it is preferable that the substantially entire circumference is 90% or more of the entire circumference.
[0019]
Since the bright line preventing layer is not provided from 90% or more of the entire circumference of the end of the optical sheet to a certain distance toward the inside, most of the bright line preventing layer is hardly damaged.
[0020]
Furthermore, it is particularly preferable that no bright line preventing layer is provided within a predetermined distance from the entire periphery of the end of the optical sheet toward the inside.
[0021]
Since the bright line preventing layer is not provided within a predetermined distance from the entire circumference of the end of the optical sheet toward the inside, the bright line preventing layer is not damaged.
[0022]
In the present invention, it is preferable that the certain distance is 0.05 mm or more.
[0023]
Since the bright line preventing layer is not provided in an area of less than 0.05 mm inward from substantially the entire periphery of the end of the optical sheet, the bright line preventing layer is further hardly damaged.
[0024]
Further, in the present invention, it is preferable that the predetermined distance is within 5.0 mm.
[0025]
If it exceeds 5.0 mm, the light rays at the edges of the optical sheet cannot be blocked by the window frame of the liquid crystal display device or the like, and there is a possibility that light rays in an unnecessary area may reach on the front surface side.
[0026]
In the present invention, it is preferable that the thickness of the printing layer is 3 μm or more and 14 μm or less.
[0027]
When the thickness of the printing layer is less than 3 μm, the absorbency is insufficient. On the other hand, when the thickness of the printing layer exceeds 14 μm, the drying property of the printing layer is reduced, and the printing layer may cause poor adhesion.
[0028]
In the present invention, it is preferable that the printing layer is formed by gradation printing and / or solid printing.
[0029]
By forming the printing layer by gradation printing and / or solid printing, it is possible to easily form various shapes of the printing layer.
[0030]
Further, in the present invention, the printing layer is formed from at least one kind of ink selected from the group consisting of an evaporative drying type ink, an oxidation polymerization type ink, a heat curing type ink, a two-component reaction type ink, and an ultraviolet curing type ink. It is preferred that
[0031]
Further, the present invention includes a transparent base material layer, an optical functional layer laminated on the front surface side of the base material layer, and a sticking prevention layer laminated on the back surface side of the base material layer. It is preferable to have a bright line prevention layer laminated on the back side of the sticking prevention layer or on the front side of the optical functional layer.
[0032]
Further, the present invention preferably includes a reflection sheet that reflects light rays, and a bright line preventing layer laminated on the surface side of the reflection sheet.
[0033]
With this configuration, since the bright line preventing layer is formed on the reflective sheet, it is possible to prevent light rays from being reflected in the bright line generation band, and as a result, it is possible to prevent luminance unevenness and to improve visibility from the front side. It becomes.
[0034]
In addition, the present invention includes a lamp, a light guide plate that guides light emitted from the lamp to the front surface side, and the above-described optical sheet that is arranged on the front surface side of the light guide plate and uniformly guides the light beam in the surface direction. Is preferred.
[0035]
By doing so, it is possible to prevent the generation of bright lines in a band (bright line generation band) such as the outer edge portion along the lamp and the outer edge portion facing the outer edge portion. As a result, it is possible to prevent luminance unevenness and to visually recognize from the surface side. The property becomes good.
[0036]
The present invention also includes a lamp, a light guide plate that guides light emitted from the lamp to the front side, and the above-described optical sheet that is disposed on the back side of the light guide plate and uniformly guides light in the surface direction. Is also preferred.
[0037]
With this configuration, since the bright line preventing layer is formed on the reflection sheet, it is possible to prevent light rays from being reflected in a band (bright line generating band) such as an outer edge portion along the lamp and an outer edge portion opposed thereto, and as a result, the brightness unevenness is reduced. Can be prevented, and visibility from the front surface side is improved.
[0038]
Further, the present invention comprises a forming step of forming absorbing means on the raw sheet, and a molding step of cutting out an optical sheet from the raw sheet on which the absorbing means is formed. It is characterized in that a bright line preventing layer for absorbing light rays is not provided at a certain distance from substantially the entire circumference toward the inside.
[0039]
In the molding process, a predetermined distance inward from substantially the entire periphery of the edge of the optical sheet, so as not to have a bright line prevention layer, for example, when cutting out the optical sheet, most of the bright line prevention layer Since a metal blade or the like is not pushed into the bright line preventing layer, scars such as cracks can be hardly generated in the bright line preventing layer.
[0040]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1A is a schematic cross-sectional view illustrating an optical sheet according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a schematic rear view of the optical sheet of FIG.
[0041]
The
[0042]
The
[0043]
The
[0044]
The anti-sticking layer 4 includes a binder 8 and beads 9 dispersed in the binder 8, and prevents sticking by the beads 9 protruding from the binder 8.
[0045]
The bright
[0046]
At this time, the
[0047]
As shown in FIG. 1B, the
[0048]
Although the
[0049]
Further, since the
[0050]
According to the
[0051]
Furthermore, since the
[0052]
Further, by using the printed
[0053]
Further, in the backlight unit of the liquid crystal display device, a lamp, a light guide plate for guiding light rays emitted from the lamp to the surface side, and an
[0054]
Further, the shape of the bright line preventing layer in the present invention may be as follows.
[0055]
FIG. 2 is a schematic rear view showing another example of the optical sheet of the present invention.
[0056]
In FIG. 2A, the bright
[0057]
In FIG. 2B, the bright
[0058]
In FIG. 2C, the bright
[0059]
Further, another example of the optical sheet of the present invention will be described. FIG. 3A is a schematic sectional view showing an optical sheet according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3B is a schematic surface view of the optical sheet shown in FIG.
[0060]
The
[0061]
The
[0062]
The bright
[0063]
At this time, the
[0064]
Then, as shown in FIG. 3B, the
[0065]
Note that the
[0066]
The
[0067]
According to the
[0068]
Further, since the
[0069]
Further, by using the
[0070]
Further, another example of the optical sheet of the present invention will be described. FIG. 4A is a schematic cross-sectional view illustrating an optical sheet according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4B is a schematic rear view of the optical sheet illustrated in FIG.
[0071]
The
[0072]
The
[0073]
The bright
[0074]
At this time, the
[0075]
Then, as shown in FIG. 4B, the
[0076]
Although the
[0077]
According to the
[0078]
Furthermore, since the
[0079]
Further, by using the printed
[0080]
Further, in the backlight unit of the liquid crystal display device, a lamp, a light guide plate for guiding light rays emitted from the lamp to the front side, and an
[0081]
The fixed distance is preferably 0.05 mm or more, more preferably 0.1 mm or more, and particularly preferably 0.2 mm or more. If the thickness is less than 0.05 mm, a metal blade or the like may be brought into contact with the bright line preventing layer when the optical sheet is cut out from the raw sheet, which may cause cracks or the like in the bright line preventing layer. .
[0082]
Further, the above-mentioned fixed distance is preferably within 5.0 mm, particularly preferably within 1.0 mm. If the distance exceeds 5.0 mm, light rays at the edge of the optical sheet cannot be blocked by the window frame of the liquid crystal display device or the like, and light rays in an unnecessary area on the front surface side are allowed to reach.
[0083]
The substantially entire circumference is preferably 90% or more of the entire circumference, and particularly preferably the entire circumference.
[0084]
Since the bright line preventing layer is not provided within a predetermined distance inward from substantially the entire periphery of the end of the optical sheet, most of the bright line preventing layer is hardly damaged.
[0085]
The material of the base layer is not particularly limited, and examples thereof include synthetic resins such as polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, acrylic resin, polycarbonate, polystyrene, polyolefin, cellulose acetate, and weather-resistant vinyl chloride.
[0086]
It is preferable that the thickness of the base layer be 50 μm or more and 250 μm or less. If the thickness of the base material layer is less than 50 μm, curling is likely to occur when a resin composition for forming a light diffusion layer or the like is applied. On the other hand, if the thickness of the base material layer exceeds 250 μm, the brightness of the liquid crystal display device or the like may be reduced, and further, the thickness of the backlight unit or the like may be increased to meet the demand for a thinner liquid crystal display device or the like. It also goes against it.
[0087]
The polymer used for the binder is not particularly limited, and examples thereof include an acrylic resin, a polyurethane, a polyester, a fluororesin, a silicone resin, a polyamideimide, and an epoxy resin. Further, in addition to the polymer, for example, a plasticizer, a stabilizer, a deterioration inhibitor, a dispersant, and the like may be blended in the binder.
[0088]
The beads are substantially spherical, and the material thereof is not particularly limited, and examples thereof include acrylic resin, polyurethane, polyvinyl chloride, polystyrene, polyacrylonitrile, and polyamide.
[0089]
The particle size of the beads is preferably from 0.1 μm to 100 μm, particularly preferably from 1 μm to 50 μm. When the particle diameter is less than 0.1 μm, the light diffusion effect becomes insufficient. On the other hand, when the particle diameter exceeds 100 μm, it becomes difficult to apply the resin composition forming the light diffusion layer. That is because. The particle diameter of the beads is derived by measuring the diameter of the particles by arbitrarily extracting 100 beads with a microscope, and averaging the diameters. Further, when the beads are not spherical, the value of the size of the beads in an arbitrary direction and the size of the beads in a direction orthogonal thereto are averaged.
[0090]
The thickness of the light diffusion layer (meaning the thickness of the binder portion excluding the beads) is not particularly limited, but is preferably, for example, 1 μm or more and 30 μm or less.
[0091]
The compounding amount of the beads in the light diffusion layer is preferably from 0.1 to 500 parts by weight, particularly preferably from 10 to 300 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polymer in the binder. When the amount is less than 0.1 part by weight, the light diffusion effect becomes insufficient. On the other hand, when the amount exceeds 500 parts by weight, it is difficult to apply the resin composition forming the light diffusion layer. It is because it becomes.
[0092]
The thickness of the anti-sticking layer (meaning the thickness of the binder portion excluding the beads) is not particularly limited, but is, for example, 1 μm or more and 10 μm or less.
[0093]
The amount of the beads in the anti-sticking layer is preferably from 0.01 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the polymer in the binder. With such a relatively small amount, the beads can be separated from each other and dispersed in the binder.
[0094]
Note that, instead of the light diffusion layer, an optical function layer that performs a predetermined optical function such as diffusion, collection, refraction to the normal direction side, and reflection of transmitted light may be provided. A bead coating type in which beads are dispersed in a binder, a prism type in which prism portions are formed in multiple stripes, an emboss type, or the like may be provided. Further, the base layer and the optical function layer may be separate layers, and these two layers may be integrally formed.
[0095]
The material of the reflection sheet is not particularly limited, and examples thereof include synthetic resins such as polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, acrylic resin, polycarbonate, polystyrene, polyolefin, cellulose acetate, and weather-resistant vinyl chloride.
[0096]
Further, the reflection sheet may have a white pigment and / or air bubbles dispersed in the synthetic resin.
[0097]
In addition, the surface of the reflection sheet may be formed in a mat shape and / or a slender strip-shaped inclined surface in a stripe shape (a large number of adjacent slopes are parallel).
[0098]
The material of the white pigment is not particularly limited. Examples include pigments and organic fine powders such as polystyrene and styrene-divinylbenzene copolymer. Among these, titanium dioxide is particularly preferred.
[0099]
The printing layer is preferably formed by screen printing using a printing ink.
[0100]
The material of the printing ink is not particularly limited as long as it can be used for screen printing. For example, evaporative drying ink, oxidation polymerization ink, heat curing ink, two-component reaction ink, ultraviolet light At least one ink selected from the group consisting of curable inks is included. Among these, an ultraviolet curable ink suitable for gradation printing is preferable.
[0101]
As the printing ink, (a) an opaque ink such as black or gray, which prevents generation of bright lines by absorption, and (b) a transparent (including colored transparent, translucent, etc.) ink mixed with a pigment And a type in which the generation of bright lines is prevented by controlling the transmittance of light rays by diffusion, absorption and the like by a pigment. Among these, it is preferable that the visibility of the bright line preventing layer from the surface side of the liquid crystal display device or the like is low (b).
[0102]
As the pigment to be mixed with the printing ink used in the above (b), a blue pigment is preferable. The bright line preventing layer due to the light diffusion effect tends to look yellow on the backlight, but the yellow tint can be eliminated by mixing a blue pigment.
[0103]
The content of the blue pigment is preferably from 0.05 to 1.0 part by weight based on 100 parts by weight of the printing ink. If the content of the blue pigment is less than 0.05 part by weight, the effect of eliminating the appearance of yellow is small, while if it exceeds 1.0 part by weight, the blue color is too dark, and the bright line preventing layer has a blue line. It is because it is expressed in a state.
[0104]
It is preferable that the printing layer is formed by gradation printing and / or solid printing.
[0105]
Therefore, the print layer may be composed of a solid area and a gradation area in which the dot pattern is gradually changed so as to blur the boundary between the print layer and the transmission area. The gradation area is composed of a plurality of dots of substantially square and the same size, and the arrangement pattern of the dots is configured such that the arrangement density is gradually reduced from the edge side toward the inside to form gradation. It is preferred that By doing so, the boundary of the print layer can be blurred. The dot pattern at the boundary between the solid-painted area and the gradation area may be formed in a random pattern, and the effect of blurring the boundary of the print layer is greater than in the case of a regular dot pattern.
[0106]
The thickness of the printing layer is preferably 3 μm or more and 14 μm or less.
[0107]
When the thickness of the printing layer is less than 3 μm, the absorbency is insufficient. On the other hand, when the thickness of the printing layer exceeds 14 μm, the drying property of the printing layer is reduced, and the printing layer may cause poor adhesion.
[0108]
Next, an example of a method for manufacturing the
[0109]
The method of manufacturing the
[0110]
(1) Production of
A resin composition obtained by mixing beads in a binder is applied to the surface of the
[0111]
(2) Forming process (see FIG. 4A)
The screen plate is attached to the printing press, and the
[0112]
(3) Molding process (see FIGS. 4B and 4C)
The
[0113]
Note that the optical sheet of the present invention, the backlight unit of the liquid crystal display device using the same, and the method of manufacturing the same are not limited to the above-described embodiment. Screen printing, which can perform basic printing and precise gradation printing, is preferable. However, if the position and shape can be precisely controlled as described above, a method other than screen printing is also possible.
[0114]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the bright line preventing layer formed on the optical sheet absorbs the light in the bright line generation band. Has good visibility.
[0115]
Further, since the bright line preventing layer is not provided within a predetermined distance inward from substantially the entire periphery of the end of the optical sheet, the bright line preventing layer is hardly damaged. Therefore, a part of the bright line preventing layer does not peel off and does not appear black from the surface side, and does not impair the visibility from the surface side.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a schematic sectional view showing an optical sheet according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a schematic rear view of the optical sheet shown in FIG.
FIG. 2 is a schematic rear view showing another example of the optical sheet of the present invention.
FIG. 3A is a schematic cross-sectional view showing another example of the optical sheet according to one embodiment of the present invention, and FIG. 3B is a schematic surface view of the optical sheet of FIG.
FIG. 4A is a schematic cross-sectional view showing another example of the optical sheet of one embodiment of the present invention, and FIG. 4B is a schematic surface view of the optical sheet of FIG.
FIG. 5 is a schematic view showing an example of a method for producing an optical sheet suitable for carrying out the present invention.
FIG. 6 is a perspective view of a conventional backlight unit.
FIG. 7 is a plan view of the back surface of the optical sheet of FIG. 6;
FIG. 8 is a schematic view showing an example of a conventional method for manufacturing an optical sheet.
[Explanation of symbols]
1, 11, 15, 25, 26, 35, 45, 51 Optical sheet
2,52 Base layer
3, 23, 53 Light diffusion layer
4,54 Anti-sticking layer
5, 12, 15a, 25a, 35a, 45a, 50 Bright line prevention layer
6, 8, 56, 58 binder
7, 9, 57, 59 beads
13,28 Reflective sheet
17 Printed part
18, 27 raw sheet
20 backlight unit
21 lamp
22 Light guide plate
24 prism sheet
Claims (13)
端の略全周から内側に向かって一定の距離までには、前記輝線防止層を備えていないことを特徴とする光学シート。An optical sheet laminated with a bright line preventing layer that absorbs light rays,
An optical sheet, wherein the bright line preventing layer is not provided within a predetermined distance from substantially the entire periphery of the end toward the inside.
さらに、上記スティッキング防止層の裏面側又は上記光学的機能層の表面側に積層された輝線防止層を備えている請求項1〜8のいずれかに記載の光学シート。A transparent base layer, an optical functional layer laminated on the front side of the base layer, and a sticking prevention layer laminated on the back side of the base layer,
The optical sheet according to any one of claims 1 to 8, further comprising a bright line prevention layer laminated on the back side of the sticking prevention layer or on the front side of the optical functional layer.
前記成型工程では、前記光学シートの端の略全周から内側に向かって一定の距離に、光線を吸収する輝線防止層を備えていないようにすることを特徴とする光学シートの製造方法。A forming step of forming absorbing means on the raw sheet, and a molding step of cutting out an optical sheet from the raw sheet formed with the absorbing means,
The method of manufacturing an optical sheet, wherein in the molding step, a bright line preventing layer that absorbs light is not provided at a predetermined distance inward from substantially the entire periphery of the edge of the optical sheet.
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