大阪大古賀特任助教授らの研究グル―プ

値札などの用途に最適、紙を用いた電子ペーパーを開発

　大阪大学産業科学研究所の古賀大尚特任助教、能木雅也教授、東京大学大学院農学生命科学研究科の磯貝明教授の研究グループは、紙を用いた電子ペーパーを開発した。

　電気的に色が変化する電子ペーパーの一種であるエレクトロクロミック（ＥＣ）を紙で実現した。紙に手書きや印刷するだけでなく、電気で情報表示することができる。試作した５センチメートル角のＥＣペーパーディスプレイは２Ｖ０.０６Ａで通電すると薄青色から濃青色に変化した。折り曲げても動作する紙のようなフレキシブル性も併せ持つ。

　今回、開発した技術で従来のガラスやプラスチックベースのＥＣを紙ベースで実現でき、材料コストも数円程度のため、まず、値札などの商品表示用などの用途を見込んでいる。数秒で表示を切り替えられることから、電子書籍も紙で実現できるとみている。

　新開発のＥＣペーパーディスプレイは不揮発性のイオン液体電解質の１―ブチル―３―メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート（［Ｂｍｉｍ］ＢＦ４）を水素結合によりセルロース繊維表面に固定化して紙の電解質を調製した。

　また、光を反射せず透過させる幅１５ナノメートルのセルロースナノファイバを用いて作製した透明な紙の表面にＥＣ機能を有する導電性高分子ポリ（３，４―エチレンジオキシチオフェン）：ポリ（４―スチレンスルホン酸）「ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ」を均質にコーティングして紙の透明ＥＣ電極を作製した。この透明ＥＣ電極２枚の間に、紙の電解質１枚を挟んで端を水で濡らし乾燥させる水素結合で重ね合わせて２００マイクロメートル厚のＥＣペーパーディスプレイに仕上げた。

　染谷チームリーダーは「今回開発した電池を衣服の肩の部分に貼り付けた場合、発電面積約１００平方センチメートルとして、屋外で約１Ｗ、室内では約０.１ｍＷが得られた。駆動できる電子機器として、ＩＣタグが０.０１ｍＷ、ラジオ１ｍＷがある。０.１Ｗの携帯音楽プレヤーを動かすこともできる。充電デバイスと組み合わせることで、さらに大電力の電子機器を駆動することも可能だ」と語った。

　実用化への課題として、耐久性の向上とロー・ツー・ロールによる大面積大量生産技術の確立を挙げた。

　なお、同成果は科学技術振興機構（ＪＳＴ）戦略的創造研究推進事業（さきがけ）、同戦略的創造研究推進事業（ＥＲＡＴＯ）による。