電子ペーパーのマルチカラー化に成功
エレクトロクロミック表示デバイスによるブレークスルー
独立行政法人物質・材料研究機構
独立行政法人科学技術振興機構
NIMSとJSTは、エレクトロクロミック特性を示す有機/金属ハイブリッドポリマーを用いて、マルチカラーのエレクトロクロミック表示デバイスを開発した。
概要
- 独立行政法人物質・材料研究機構 (理事長 : 岸 輝雄、以下NIMS) と独立行政法人科学技術振興機構 (理事長 : 北澤 宏一、以下JST) は、エレクトロクロミック特性を示す有機/金属ハイブリッドポリマーを用いて、マルチカラーのエレクトロクロミック表示デバイスを開発した。この成果は、NIMS国際ナノアーキテクトニクス研究拠点 (拠点長 : 青野 正和) の樋口 昌芳 若手独立研究者らの研究によって得られた。
- 電子ペーパーは、液晶、プラズマ、有機ELディスプレイの次に登場する表示デバイスとして注目されている。従来のディスプレイと全く異なり、電源を切っても表示が続くため、省資源・省エネルギー型デバイスとして、将来、新聞などの紙媒体の代わりを果たすと期待されている。現在、電子ペーパーのカラー化が技術的な課題となっている。カラー化に適した駆動方式として、エレクトロクロミック方式が挙げられるが、材料の低い耐久性や、固体デバイス化が困難であることなどから開発が遅れていた。
- 今回の成果は、NIMSで開発したエレクトロクロミック特性を示す有機/金属ハイブリッドポリマーを用いてマルチカラー表示デバイス化を実現したものである。
- 用いたポリマーは、金属イオンと有機分子が数珠 (じゅず) つなぎになった有機/金属ハイブリッドポリマーであり、従来の有機エレクトロクロミック材料と異なり、高い繰り返し駆動安定性を有することをこれまでに明らかにしている。
今回、ハイブリッドポリマー内に導入する金属イオンの種類や、デバイス構造を工夫することで、デバイスの薄さが2mmで、-2.5Vから+2.5Vの間で電圧を変えるだけで色が変わり5種類の表示を表現できるマルチカラーエレクトロクロミック表示デバイスの開発に成功した。
本発明により、紙のように薄くてフレキシブルなカラー電子ペーパーや、ポスターや調光ガラスなどの大型デバイスの実用化に向けた研究が、今後大きく進むと期待される。
- 本研究成果は、JST戦略的創造研究推進事業個人型研究 (さきがけ) の「ナノ製造技術の探索と展開」領域 (領域総括 : 横山 直樹) の研究課題「単層マルチカラーエレクトロクロミック材料」 (研究代表者 : 樋口 昌芳) の一環として得られたもので、5月29・30日に東京ビッグサイトで開催される環境・エネルギー材料研究展で発表する予定である。
プレス資料中の図2: エレクトロクロミック表示デバイスのマルチカラー変化。-2.5Vから+2.5Vまで電圧を変化させるだけで、5種類の表示パターンを表現できる。
