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[写真]これからの挑戦 富士フイルムはイノベーションで前に進み続けます。

これまでの挑戦

ブラウン管から液晶へ―
ディスプレイの革新を支えた1枚のフィルム

かつて、テレビやコンピューター・ディスプレイが、重くて巨大なブラウン管でできていたことを覚えていますか? それが、薄くて軽い液晶パネルに置き換わったことで、テレビやパソコンは生活空間において、よりスマートかつ便利な存在へと進化しました。
昔は“モノクロの小さな画面”のイメージしかなかった液晶パネルが、画面いっぱいにカラフルな映像を映し出すメディアへと変化した陰には、富士フイルムが開発した「WV(ワイドビュー)フィルム」の存在がありました。1枚の薄いフィルムが、世界中のオフィスや家庭の風景を一変させ、人々の生活そのものを変えることに貢献したのです。

液晶ディスプレイが持っていた最大の弱点

電卓や腕時計などで古くから使用されてきた液晶ディスプレイが、パソコンなどに使われるようになったのは1990年代後半です。背景には、さまざまな技術改良によって画質や応答速度が改善したことや、液晶パネルの生産コストが下がったことなどがあります。当時、それらの点で総合的に最高水準にあったのがTN(Twisted Nematic)型と呼ばれる液晶ディスプレイでした。しかし、TN型には大きな弱点がありました。ディスプレイを斜めの角度からのぞくと、色や明るさが変わってしまうのです。これは、ディスプレイの大型化を妨げる最大の問題でした。この問題を技術革新によって克服したのが、「WVフィルム」なのです。

[写真]左:WVフィルム使用 右:従来品(WVフィルム未使用) 拡大する

液晶ディスプレイでは、液晶分子を含む各表示素子がそれぞれ動いて、バックライトから放出された光を通したり遮ったりすることで、映像を構成します。TN型の場合、ディスプレイを左右や上下から見た時に、本来なら遮られていなければならない光が漏れてしまい、色や明るさの変化につながっていました。「WVフィルム」は、さまざまな方向を向いた液晶分子に合わせて光学的に補償するような機能を持っており、光の漏れを防ぎます。その結果、「WVフィルム」を使用した液晶ディスプレイでは、どの角度から見ても「黒」が“黒く”見えるのです。

「WVフィルム」は、その性能の高さと取り扱いのしやすさから、世界で生産されているTN型液晶ディスプレイのほぼすべてに採用されています。皆さんがこのページを見ているパソコンのディスプレイにも、おそらく「WVフィルム」が使用されているはずです。

[図]液晶ディスプレイの構造 拡大する [図]光学補償を単純化した模式図 拡大する

「シンプルに考えること」から生まれた着想

1990年代、液晶パネルメーカーの多くが、TN型液晶ディスプレイの色や明るさの変化に頭を悩ませていました。彼らは、液晶に直接手を加えることでこの難問を解決しようと、研究を続けていました。しかし、画面全体が暗くなるなどの問題が発生し、うまくいっていませんでした。

一方、富士フイルムも別の問題で頭を悩ませていました。TN型より古く、当時の主流だったSTN型液晶ディスプレイ用に供給していた部材が、市場競争の激化により売れなくなっていたのです。開発チームは「チームを解散するか、新たな商品の開発に挑むか」という選択を迫られることになりました。そして、20~30代前半とまだ若かったチームのメンバーたちは、チャレンジして活路を切り開くことを選びました。

[写真]「シンプルに考えること」から生まれた着想

彼らが目を付けたのがTN型液晶ディスプレイでした。STN型よりも圧倒的に美しいその画質は、何よりも彼らのチャレンジ精神をかきたてました。1993年夏、難問を解決するための方法を、メンバーたちは研究し始めました。ルールとしたのはたった一つ、シンプルに考えること。その結果、「さまざまな方向を向いた液晶分子に合わせて補償できるフィルムを貼ればよい」という発想にたどりつきました。シンプルに考えれば、それが最も合理的だったからです。しかし、何を使ってどのようにすれば求めるフィルムが作れるのか、まだ誰にも分かっていませんでした。

[写真]「シンプルに考えること」から生まれた着想

ディスコティック液晶という“型破りな達成”

その年の冬、チームの一人がある研究論文を見つけました。そこで報告されていたディスコティック化合物は、彼らが探し求めていた円盤状でした。ラグビーボール状であるディスプレイ用液晶分子を補償するには、円盤の形が最も効率的だったのです。チームは早速、ディスコティック化合物をフィルム上に並べる研究を始めました。ディスコティック化合物はそれまで一度も製品化されたことがありませんでしたが、チームはさまざまな工夫を経て、ついにその分子を並べることに成功しました。しかもその分子は垂直方向に、徐々に角度を変えながら立ち上がっていました。「ハイブリッド配向」と呼ばれるその並び方は、まさに型破りでした。たった1枚のフィルムをパネルの両面に貼るだけで、さまざまな方向を向いた液晶分子に対応できることを意味するからです。積年の課題だった色や明るさの変化を解決できる、画期的なフィルムが姿を現した瞬間でした。

[写真]TN液晶分子とWVフィルムのディスコティック液晶分子の補償関係(模式図) 拡大する

富士フイルムでは、すでにパートナーシップを組んでいた液晶パネルメーカーに、WVフィルムと名付けたこのフィルムを供給。1995年、「WVフィルム」を搭載した小型テレビが初めて世に出ました。その性能の高さや、製造プロセスを変えずにフィルムを貼るだけの手軽さから、世界中の液晶パネルメーカーが「WVフィルム」に注目し、こぞって採用しました。「WVフィルム」を搭載したTN型液晶ディスプレイは、パソコンの普及やテレビ放送のデジタル化と歩調を合わせて普及。数十年にわたって世界中で使われてきたブラウン管を一掃する役割を果たしていきました。

薄いフィルムが果たした大きな役割

とどまることを知らない技術の進歩は、その後も新たな方式の液晶ディスプレイを次々と世に送り出しました。さまざまな液晶ディスプレイは2000年以降、デジタルテレビの性能向上に貢献し、スマートフォンやタブレットPCの実現を支え、世界の人々の生活を大きく変えていきました。その礎には、TN型液晶ディスプレイが「WVフィルム」とともに築いた技術革新があったのです。

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