研究開発された技術紹介

本研究開発チームは、これまでに液晶－高分子複合薄膜（PNLC）のスマートウィンドウ開発を進めており、電源無印加時に透明となるリバースモードの開発に成功したことから、自動車メーカーなどから早急な実用化を求められている。
そのため、実用化に向けた課題である「光透明性の向上」「耐熱性の向上」「高速応答性や耐久性の向上」を実現するため開発に取り組んだ。

材料を分子構造から見直し、成膜条件の最適化を図ることにより高速応答性・高耐熱性をもつカラー液晶調光素子の開発に成功した。またコスト面においても製造ライン条件の変更により、時間生産性を向上させ、コストダウンを実現した。

・低温、高温を保証する液晶調光フィルムの開発
-駆動保障：-20℃～100℃を達成
・高耐久性を持つ液晶調光フィルムの開発
-以下の品質確認試験を行い、変化がないことを確認
①UV耐性：10,000Kj/m2
②高温試験：100℃×2,000h
③高温高湿：60℃90%×2,000h、85℃85%×2,000h
④温度特性：-25℃⇔100℃×100回
⑤スイッチング：1000万回点滅
・生産コストの削減
-生産方法を見直すことにより、既存の生産方法よりも生産コストを1/2に抑えることに成功

PNLC材料、プロセスの両面から2件の出願を予定している。他のノウハウを含むコア技術に関してはブラックボックス化を図り、保護するとともに先使用権などの法的根拠のある手法を用いて権利化を進めている。

高級車や航空機の窓として利用し、太陽光を制御することでエアコンなどのエネルギー負荷軽減や快適な空間を形成する。

本研究の基礎となった既存技術を使用した製品が、車両メーカーのルーフに採用されている。

車などの輸送用機器に対応したPNLCフィルムとして、-20℃～100℃までの広い温度範囲で応答性を持つため、中国、ロシア等の厳寒期がある国や、中東や東南アジアなどの常夏の国など、広範囲な輸出国に対応できる。また、従来のノーマル型PNLCの白色に加えて、黒、赤、青などの様々な色を使用できるメリットもある。

車両用電子カーテンとしての用途を見出した。今後は特定の川下メーカーだけでなく、ガラスメーカー、建材メーカーなどの幅広い分野に対してアプローチを行い、事業展開の可能性を拡大する。

川下ユーザーにサンプル提供を行った結果、透過時に色味が残り透明感が薄いという意見を頂いた。原因はPNLCに添加している色素の2色比が狭いことによる色残りなので、調色比率の変更及び色素の2色比を向上させON時の透過色の補完を行う必要がある。また他の川下ユーザーにもサンプルを提供しているため、今後新たな課題が見込まれる。

現在、トヨタ自動車の新型車両に対し、色素有のノーマルタイプの調光素子を提案中で、2022年3月の採用決定を目指し交渉中である。トヨタ自動車以外の自動車メーカーからも引き合いがあり商談を進めている。技術連携については引き続き大分大学の協力の元、サンプル片の分析などを実施している。定期的にトヨタ関連会社も含め大学と打ち合わせを続けている。