電流を流すと紅葉する葉っぱ型ソフトディスプレイ。“にじみ”を表現可能に

国立研究開発法人のNIMS(物質・材料研究機構)などは、表示の維持に電力を必要とせず、自由な形状加工やアナログの色彩表現を行なうソフトディスプレイを開発。芸術的表現の試みとして、電気で紅葉する“落ち葉型デバイス”を発表した。デジタルアートといった芸術表現などへの活用を目指すという。

電流を流すと紅葉するように色が変わる葉っぱ型ECデバイス

NIMS、早稲田大学、多摩美術大学による共同研究。

今回研究グループは、電気をわずかに流すだけで色が変化するエレクトロクロミック(EC)材料、およびフレキシブル透明電極基板を使い、紅葉前後の色変化を自然に再現する、無限解像度の落ち葉型ディスプレイの開発に成功した。

フレキシブル透明電極をレーザーで落ち葉型に加工し、固体デバイス化、電極配線加工、葉脈作製などの技術を組み合わせてデバイスを作成。紅葉のような、にじみながらの色の変化は、EC材料の多重塗布により再現。さらに、紅く変化したのちに再び緑に戻すことも可能で、電気を切ると着色状態が維持できる。

葉っぱ型ECデバイスの断面構造

ルテニウムイオンを含む有機/金属ハイブリッドポリマーの構造と色変化。ポリマー中のルテニウムイオンが2価の時はオレンジ色(左)で、3価に酸化されると淡緑色に変わる(右)

4Kや8Kなどディスプレイの高解像度化や画像加工技術の発達により、デジタルアートの創作が盛んになる一方、従来デバイスでは四角い形状とグリット状に区切られたピクセルの概念、常に必要な電力、有限なデジタルの色彩、ノイズや偶然性の排除、などといった“表示デバイスが内在する暗黙の仕様”があり、「自由な発想と表現を妨げる原因となっていた」と開発の背景を説明。

「柔らかく、切ったり、たわませたり、穴を開けたりすること、ぼかすような表現やじわっと色が変わるような表現を行なうこと、電源を切った後表示を残すこと。そのような“ソフトディスプレイ”の出現が、芸術的表現、さらには日常生活における視覚表現全般の可能性を広げる」という。

不揮発性、および微小な電力によって色が変わる有機/金属ハイブリッドポリマーのEC特性を生かし、今後は自由曲面や3次元構造を有するディスプレイ、風力などにより表示が変わるディスプレイ、透明になり消えるディスプレイなど、従来のディスプレイの概念を広げ、芸術表現のみならず日常生活での新たな展開を目指すとしている。