電子ペーパー

電子ペーパーの画面内部には、髪の毛の太さほどの透明なマイクロカプセルが何百万個も敷き詰められています。このカプセルの中には、透明なオイルと一緒にプラスとマイナスで反対の電荷を帯びた白色と黒色の粒子がぎっしり詰まっています。

例えば、白の粒子がプラス、黒の粒子がマイナスだとしましょう。画面の底面にプラス（+）の電圧をかけるとどうなるでしょうか？ 同じ極同士が反発する電気の性質によって、白い粒子は画面の表面側へと押し上げられ、黒い粒子は底へと沈みます。これを上から見ると、その部分は白く見えます。逆にマイナス（-）の電圧をかければ、黒い粒子が表面へと浮き上がり、文字や模様の形を作り出します。

このように電気の力で微小な粒子の位置を移動させる仕組みを「電気泳動」と呼びます。粒子が表面に移動して一度並ぶと、まるで紙に本物のインクで印刷したかのような、くっきりとした文字が浮かび上がります。

スマートフォンやパソコンのモニターは、画面がついている間はずっと光を放ち続け、1秒間に何十回〜何百回も画面を描き直しています。そのため、何も操作せず画面を表示したままにしておくだけでも、バッテリーがどんどん減っていきます。

しかし、電子ペーパーは全く仕組みが異なります。粒子が上下に移動するときだけ電気を使い、一度配置が決まってしまえば、電源を完全に切っても画面の表示がそのまま残り続けます。これは、紙にボールペンで文字を書いた後、文字を維持するのにエネルギーが一切いらないのと同じです（ただし、これは画面パネル自体の話であり、端末のプロセッサや無線通信、フロントライトなどは別途電力を消費します）。

この驚くべき特徴のおかげで、電子書籍リーダーは一度フル充電すれば何週間もバッテリーを気にせず読書を楽しめます。スーパーの電子棚札やバス停の接近案内板などに電子ペーパーが積極的に採用されているのも、この圧倒的な省電力性能があるからです。

普段使っている液晶（LCD）は画面の裏側からバックライトで照らし、有機EL（OLED）は画素自体が直接光を放って、私たちの目に向けて光を届けています。一方、電子ペーパーは自ら光を発することなく、本物の紙のように室内の照明や太陽光を跳ね返して見せる反射型ディスプレイ方式を採用しています。そのため、暗闇で懐中電灯を直接見つめるような眩しさがなく、長時間文字を読んでも目が疲れにくいと感じる人が多いのです。

しかし、はっきりとした弱点もあります。インクの微粒子が液体の中を物理的に移動しなければならないため、画面の書き換え（リフレッシュ）速度がかなり遅い点です。また、粒子が完全に移動しきらないと前に表示されていた文字の残像がうっすらと残ることがあり、これをリセットするために時々画面全体を白黒反転させて点滅させる必要があります。

つまり電子ペーパーは、静止した文章や書籍をじっくり読むのには圧倒的に向いていますが、素早い画面の切り替えが求められる動画視聴やゲームには適していない技術なのです。