広がる電子ペーパーの世界

電子ペーパーに期待が寄せられるのは、そのディスプレー技術からである。従来の紙の印刷物のように軽く読みやすく、樹木を伐採する必要もなく、二酸化炭素炭素排出量も削減できる。従来の液晶モニターと比べると、電子ペーパーには、目にやさしく、消費電力を抑制できるという二大メリットがある。そのため産業界では、この開発に取り組む企業が多く、競争も激しい。そうした中で、電子ペーパー産業の発展には常に台湾企業が関わってきたことをご存じだろうか。台湾は世界の電子ペーパー産業において大きな影響力を有しているのである。

従来の紙は印刷によって表示するが、現在の電子ペーパーの表示技術の主流となっているのは電気泳動方式（Electrophoretic display）とコレステリック液晶（Cholesteric liquid crystal display,ChLCD）と呼ばれるものだ。

台湾企業が電子ペーパーの将来性に目をつけ、絶えず開発を続けてきたからこそ、台湾は世界の電子ペーパー産業で重要な地位を占めるようになったと語る高文忠。

電子ペーパー技術の歴史

電気泳動方式の原理は、プラスとマイナスに帯電した白と黒の粒子を電界によって上下に移動させ、表示面に文字や図像が出るというものだ。粒子が液体の中を泳動するので電気泳動方式と呼ばれる。台湾師範大学電機工学科の講座教授･高文忠は、この原理をわかりやすく説明し、さらに反応速度と表示の均一性の問題がかつて技術的ネックとなってきたことを説明する。それが1996年、米マサチューセッツ工科大学のメディアラボが初代の電気泳動方式を開発し、これを電子ペーパーと名付けた。翌年、E Ink社が設立され、同社が白と黒の粒子を、髪の毛の直径ほどのマイクルカプセルに入れる方法で問題を解決した。

同じく電気泳動方式の原理を用いた電子ペーパーを開発したのはSiPix社だ。同社はマイクロカップという方式を採用した。四角い微小なカップの中に粒子を入れ、粒子がカップ内だけを移動するようにしたのである。

もう一つの技術は、コレステリック液晶である。液晶の配列がコレステロールの構造に似ていることから、こう名付けられた。コレステリック液晶の分子はブラインドのような形状をしていて、電界によってその角度を変えることで光を反射し、文字や図を表示する。さらにコレステリック液晶は、異なる色を反射するため、カラーフィルターなどを用いなくてもカラフルな画像を表示できる。しかも、あらゆる液晶構造の中でコレステリック液晶だけが双安定性（メモリ性）を備えており、電子ペーパーに向いているのである。

工業技術研究院出身の廖奇璋は、積極的に電子ペーパーの応用範囲を開拓し、産業の活性化を後押ししている。

手を取り合って産業連盟を結成

では、世界の電子ペーパー産業において、台湾が極めて重要な地位にあるというのはどういうことなのだろう。私たちは高文忠の研究室を訪れ、その点について話をうかがった。

高文忠は台湾で初めて電子ペーパーのシステムを設計したことで知られる学者で、それによってIEEE（米国電気電子学会）のフェローにも選ばれた。当初彼は、神脳（Senao）グループの創業者･侯清雄に依頼されて電子ペーパー開発に加わることとなった。「侯清雄氏は、この新技術は人類の歴史を変えるものと考えていました」と言う。侯清雄は電子ペーパーのポテンシャルに期待してアメリカでSiPix社を設立した。アメリカ側が材料の研究開発を行ない、高文忠が中心となってシステム設計を進めるということとなった。「SiPixは常に台湾が主導していて、候清雄氏は当初は会社の中心を台湾に移したいと考えていました」と言う。SiPix社は後に台湾のモニター大手、友達光電（AUO）の投資を得て、AUOグループ傘下の子会社、達意科技（SiPix）となった。

SiPixの当時の競合相手はマイクロカプセル技術を開発したアメリカのE Ink社だったが、同社もまた台湾のモニターメーカーの元太科技に買収された。

1992年創設の元太科技の親会社は台湾の製紙大手、永豊余グループ（Yong Feng Yu）だ。2005年、元太は電子ペーパーの領域に進出し、2008年にシステム統合を専門とする台湾の振曜科技（Netronix）とアライアンスを結び、電子書籍リーダーのソフト･ハード統合アセンブリの受託生産を行なうこととなった。こうして元太科技は、アマゾンのKindle電子書籍リーダーの電子ペーパーモジュールを受託生産する唯一のメーカーとなり、株価も上昇した。そして2009年、元太科技はアメリカのE Ink社の買収に成功し、社名をE Ink元太科技に変更した。さらに2012年、今度は達意科技（SiPix）を買収、電気泳動方式のマイクロカプセル技術とマイクロカップ技術の両方を持つこととなり、電子ペーパー市場を統合するに至ったのである。

2021年4月、E Ink元太科技は自ら積極的に電子ペーパー産業連盟の結成に取り組み始めた。電子ペーパーモジュール、ドライブIC、コントロールパネル、アセンブリ、TFT基板など、川上から川下までの産業チェーンを統合したところ、世界の電子ペーパー市場の9割のシェアを押さえることとなり、台湾は電気泳動方式の王国となったのである。

電子ペーパーは地球のサステナビリティと省電力に役立つと語る振曜科技（Netronix）CEOの林志茂。

コレステリック液晶のポテンシャル

一方、台湾はディスプレー大国でもあり、友達（AUO）や群創（INNOLUX）は世界に知られたメーカーだ。しかし、世界的な景気の変動と需要の減少により、生産能力の過剰が問題になってきた。虹彩光電（IRIS）の董事長で工業技術研究院出身の開発者でもある廖奇璋はこう説明する。工業技術研究院では半導体からLCD産業まで常に台湾の産業界を指導してきたが、産業が成熟してくると、次の技術は何だろうと考えるようになった。そして「フレキシブル･エレクトロニクス（柔軟性があり変形させられるプリント基板）から着手することにしました。応用範囲が非常に広いからです」と説明する。

早くも十数年前、工業技術研究院はコレステリック液晶を重点開発項目に選んだ。廖奇璋は同分野の重要な特許発明者で、世界的な賞をいくつも受賞している。当時、日本の富士通もコレステリック液晶の開発を進めており、双方は国際的な場で出会った。廖奇璋は富士通を台湾に招きジョイント･ベンチャーで工場を設立して生産することを持ちかけたが、さまざまな要因で実現しなかった。その後、廖奇璋は虹彩光電を設立し、工業技術研究院で自身が開発した特許に加え、日本のコレステリック液晶の特許を多数購入した。実際、廖奇璋は富士通の幹部やベテランと深い交流があった。だが、富士通側は事業転換のために開発と生産が継続できなくなっていたのである。そこで廖奇璋が日本の開発者の夢を引き継いだ形になり、必ず商品化すると約束したのである。

情勢に適応し、虹彩光電はビジネスモデルを転換してデザインハウスとなった。自社の工場を持たず、特許のライセンスと材料の販売を専門に行なうというものだ。廖奇璋は製品ラインナップの特許を示しながらこう説明する。「電子ペーパーは電子書籍リーダーだけではなく、私たちは常に新しい用途を探しています。そうすることでパネルメーカーを活性化し、既存の設備で電子ペーパーを生産することができるのです」

2022年の初め、スマートディスプレイ見本市（Touch Taiwan）の会場で、友達光電は電子ペーパー市場に返り咲き、コレステリック液晶技術を用いた反射型ディスプレーを展示した。虹彩光電のインフィニティ･ディスプレー特許を用いた製品で、色彩や省電力などの面で限界を突破した。色彩は1600万色に達し、またコレステリック液晶は透光性があるため、ディスプレーの下に太陽光パネルを搭載して電力をまかなうことができる。「しかも、当社の製品は屋外の自然光の下で使用することができます。光が強ければ強いほど画面もきれいなのです」と廖奇璋は言う。

ソフトとハードのシステム統合に専念する振曜科技は、E Ink元太科技とアライアンスを結ぶことで電子ペーパー産業に進出した。（振曜科技提供）

省電力でサステナブル

2007年にアマゾンの初代Kindleが発売されて以来、人々の読書体験が変わった。現在の市場では、電子ペーパーと言えばやはり電子書籍リーダーが主流だが、実はその応用範囲はこれだけにとどまらない。

2022年にアメリカで開かれたコンシューマー･エレクトロニクス･ショー（CES）で、ドイツの自動車ブランドBMWがコンセプトカーBMW iX Flowを発表した。車体の色が変わる技術は、E Ink元太科技が開発した変色する電子ペーパー技術を用いたものだった。

航空運輸の分野にも応用できる。振曜科技とE Ink元太科技、それに国際的なスーツケースメーカーのリモワ社と航空会社という異業種のコラボレーションで、スマートスーツケースが開発された。スーツケースのタグの情報をデジタル化するというものだ。振曜科技グループの林志茂董事長によると、新型コロナが流行する前の2019年、飛行機を利用する旅行者は世界でのべ45億人に上っており、これほど多くの人が荷物につけるタグだけでも大変な数になる。これを電子タグにすることで、二酸化炭素排出量も削減できる。

また、小売業の商品陳列棚につける小さな値札ラベルは、交換するだけで多くの人手と時間がかかり、これを電子化すれば大きなメリットが得られる。ワイヤレスネットワークやRFIDなどの技術を利用すれば、即時に表示を切り替えられ、海外の多くの大型小売店では、すでに電子ラベルが導入されている。

スマート医療分野での応用もある。振曜科技では入院患者の病床カードが手書きされているのを見て、台湾の栄民総病院や台湾大学病院、国泰病院などと協力し、電子ペーパーの病床カードを導入し、随時情報を更新できるようにした。

スマートシティでの運用もある。林志茂によると、バックライトの必要がない電子ペーパーのバス停表示板は、どんな天気でもはっきりとバスの運行情報や路線情報を表示できる。また、双安定性という特性から、電源を切っても画面表示は残るため、自然災害などの時には電子ペーパーによる情報通知が優位になる。

省電力の面から見ると「電子ラベルを毎日1回交換するとすれば、世界で3万トンの二酸化炭素排出量を削減できます。一本の樹木が一年に12キロの二酸化炭素を吸収すると言われるので、3万トンで計算すると、250万本の植樹をしたのと同じ計算になります」と林志茂は言う。

各界が電子ペーパーの将来を期待しているが、その趨勢は右肩上がりというわけではなく、さらなる市場開拓が待たれる。世界中で多くの企業が電子ペーパーの開発に取り組んでいるが、道なかばでやめてしまう企業も多く、産業のビジョンを見出してやり続けた者だけが勝者となる。

電子ペーパーの応用範囲は広い。スーツケースのタグ、メモ帳、商品陳列棚のラベル、IDカード、掲示板など、紙を使っているところはすべて電子ペーパーに置き換えられる。

台湾に根を下ろし、未来を見つめる

世界の電子ペーパー市場を見渡すと、その産業の川上から川下まですべて台湾企業が握っているが、なぜ台湾はこのような機会を手にすることができたのだろう。「台湾にはエレクトロニクス産業とパネル生産の強い基礎があります。当初、侯清雄氏が電子ペーパーの開発に目を付けたことで、台湾は早くからこの分野に進出することができました。これに加え、よいタイミングで元太科技がE Inkを買収しました。業界のトップ2社が台湾にあるのですから、我々が産業全体を主導していると言えるでしょう」と高文忠は語る。

「紙」の発明は、世界に知識の普及と文明の改革をもたらし、また異なる民族間の対話をも可能にした。21世紀に入り、この「紙」という古い文明の新たな時代が、サステナビリティとともに台湾から始まろうとしている。

電子ペーパーは白黒からカラーへと発展している。写真は、自然光の下でも鮮やかな色を表示するコレステリック液晶モニター。

電子ペーパーは、双安定性という特性から電源が切れても画面表示が残るため、公共の情報パネルなどにふさわしい。写真は電子ペーパーを用いたバス停の表示板。