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電子ペーパー

更新日2009年6月5日

電子ペーパー

紙のように薄くて曲がるディスプレイです！しかも電源なしでカラー表示を保持することができます。そんな不思議な「電子ペーパー」を開発しました

特徴

電子ペーパーってなんだろう

限りなく紙に近い電子的な表示媒体です。主な特徴は以下のとおりです。

・メモリ性があって超低消費電力

・薄くて軽い

・カラーで明るい

・曲げられる

構造

電子ペーパーの構造

電子ペーパーは、青・緑・赤の3色の液晶を3層に重ねてフルカラー表示しています。
液晶の周りについているのはドライバです。このドライバの位置を液晶シートごとに変えることで重なりを減らし、紙と変わらないくらいの厚みにすることができます。

断面図

電子ペーパーの断面を見てみると、青・緑・赤の液晶層の他に透明フィルム、透明電極、電極、封止剤、光吸収層があります。

原理

電子ペーパーの特徴である「薄い、軽い、明るい、メモリ性がある」という性質があるのは、液晶材料にコレステリック液晶というものを使っているからです。

コレステリック液晶材料について

コレステリック液晶は、特定の波長(光)のみを反射する性質があります。太陽光や蛍光灯の光が液晶に入ってくると、赤色、緑色、青色の決められた波長を反射し、フルカラーを表示しています。

全ての色が反射する場合、光の3原色で私達の目には白に見え、反射しない場合は一番下の層の光吸収層の黒が見えます。

どうやって表示しているのでしょう

太陽光や蛍光灯はいろいろな波長を含んでるため、何もしないと全ての層が波長を反射します。ではどのように反射する、反射しないを切替えているのでしょうか。それは、各液晶層の前後の透明電極に電圧をかけ、液晶分子の向きを変えることで切替えているのです。

・もう少し詳しい説明

説明1-液晶分子は、ねじれたらせんの様に並んでいます。通常は、縦向きに並んで光を反射する状態になっています。

説明2-光を通過させたい部分に低い電圧をかけて、らせん状の分子を横向きにします。電圧を切っても横向きのまま安定しています。

説明3-光を反射させたい部分にはもっと高い電圧をかけて、らせん状の分子のらせんを伸ばし、そしてすぐに電圧を切ると液晶分子は反発して縦向きのらせんになって安定します。

(説明1と同じ状態になります。)

コレステリック液晶の性質による利点

・超低消費電力でメモリ性がある

コレステリック液晶は、らせんの軸が縦向きか横向きで安定するので、電圧を切っても半永久的に液晶分子の向きを維持することができます。このメモリ性のある性質により、書換え時のみ電力を必要とする超低消費電力を実現しています。また、一度表示したものを表示中は、電圧をかけないので画面がちらついたりすることがなく、目が疲れません。

・薄くて、軽くて、明るい

従来の液晶に必要だった、偏光板、反射板、カラーフィルター、バックライトがなくなり、薄くて軽く、明るい液晶が作られました。

応用

電子ペーパーは色々な場面で利用可能です。

電子ペーパーの応用例

・交通機関（電車・バス）

通過駅によって表示が変わる電車の中吊り広告に利用したり、インターネットで情報をダウンロードして表示するのに利用できます。また、バス停も現在のような固定時刻表示だけでなく、渋滞などの情報をリアルタイムに表示できます。

・流通（カード類）

クレジットカードなら銀行引き落とし日が確認できたり、今月の使用合計額を常に確認できます。また、プリペイドカードなら何度書き換えても劣化して残高が見れなくなることはありません。

・店舗（価格表示）

タイムサービスなどの価格変更に瞬時に対応可能です。お客様が安心して購入できますね。

今後の課題

紙のように明るく、瞬時に書き換えることができる電子ペーパーの実現を目指して性能の改良をおこなっています。更に色々な分野での活用が期待できます。

小話

営業のA子。
今日は大切な商談の日、先方はプロジェクトを左右する役員も出席するというからA子にとって緊張する一日になりそう。

今までのA子なら、予定外の質問まで想定して数日前から準備していたデータをノートブックパソコンに保存し、更に紙にも人数分を印刷して営業先に持参していた。（印刷する理由は、持参するノートブックパソコンは1台だし、お客様にパソコンを用意してくれ、とも言えないから人数分の印刷は必要だった。しかも想定外の質問に対して、お客様はどの資料が欲しいのかはわからないから、全ての資料を印刷して持参しなければならなかった）
しかし、今日のA子はちょっと違っていた。いつものでっかいバッグではなく、おしゃれな薄いバックを手に持ち、軽やかだ。
なぜ?

じつは電子ペーパーを持ってきたのだ。
電子ペーパーはとっても薄いから余分に持って来ても、お気に入りの薄いおしゃれなバッグにも入るし、お客様にアピールしたい肝心なデータだけを、紙に印刷してきた（両面で3枚）。

さて、ひととおりのA子の説明が終わって、早速、お客様から想定外の質問があった。しかしあわてない、あわてない。携帯からインターネットでオフィスの自分のパソコンにアクセスして情報をすばやくゲット！
その情報をお客様に配っておいた電子ペーパーに赤外線で同時配信して表示しながら、適切な回答ができた。
ほっとひと安心のA子だったが、急に携帯の調子が悪そう。これもあわてない、あわてない。課長の携帯からだってA子のパソコンにアクセスできるから焦る必要ないものね。
今度は、お客様がその情報を欲しいとおっしゃってるから、お客様のパソコンにピピっと送信して今日は終了。

A子には、この商談に勝てる自信があった。
案の定、お客様からこんなに効率よく対応できて環境のことも考えている人なら、まかせて安心と商談成立の連絡があった。やったね！

電子ペーパーと紙を上手に使い分けることで、紙への印刷を必要最小限に抑えることができます。紙の無駄遣いがなくなりますので環境にやさしくなれますね。
このように、電子ペーパーはオフィスのペーパーレス化の推進に貢献できると考えています。