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。
