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導通部・絶縁部が共存するガラス/ガラス陽極接合界面の作成方法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K06860
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 材料加工・組織制御工学
研究機関大阪大学

研究代表者

高橋 誠  大阪大学, 接合科学研究所, 講師 (10294133)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード接合界面の機能化 / 陽極接合 / 陽極酸化 / 界面微細組織 / 電流経路形成 / 微小力学試験 / 封止構造 / 接合界面組織 / 界面反応 / 導通性 / 光透過性
研究成果の概要

ガラス同士の陽極接合では従来、接合界面全体に接合を仲立ちする導体層が残存していたため界面全体が電気的に短絡状態であり、また光に対して不透明であった。本研究では仲立ちの導体層の酸化を場所ごとに制御することで、陽極接合界面に未酸化の導体層が残存した部分と、導体層が完全に酸化されて消尽した部分の作り分けを実現した。導体層が完全に酸化された界面は電気的に絶縁となり光を透過するようになるので、これによって陽極接合界面に電気的に絶縁性の部分と導通性の部分を作って回路パターンを作製すること、また光を透過する部分と遮る部分を作り分けることが可能になった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

陽極接合で作製したガラスの封止体中に外部から電気回路を接続する場合、従来はガラスに穴を開けてそこに電極を通す必要があった。本研究で開発した手法を用いれば封止体の組立中に陽極接合する界面に配線パターンを通すことが可能になり、製造工程を簡略化できる。また本研究で開発した、ガラス同士の陽極接合を両側のガラスに仲立ちの導体層を施して行う方法や3枚以上のガラス板を陽極接合で貼り合わせる方法は、それぞれガラス同士の陽極接合界面の高機能化と、陽極接合による複雑なガラスの構造体の組立を可能にする。微小片持ち梁の曲げ試験による接合界面の接合強さの定量評価法は、陽極接合界面の強さの支配因子の解明に役立つ。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 学会発表 (13件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] 多層陽極接合2020

    • 著者名/発表者名
      高橋 誠
    • 学会等名
      日本金属学会 2020年 春期(第166回)講演大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] アルミニウム層を仲立ちとしたガラス同士の陽極接合界面組織の形成と継手強さ2019

    • 著者名/発表者名
      高橋 誠
    • 学会等名
      (一社)溶接学会 2019年度春季全国大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 両側の接合面に仲立ちの導体層を施して作成したガラス同士の陽極接合界面の健全性2019

    • 著者名/発表者名
      高橋 誠
    • 学会等名
      (一社)溶接学会 2019年度秋季全国大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Glass-to-Glass Anodic Bonding using Conductive Intermediate Layers on Joint Surfaces of Both Glasses2019

    • 著者名/発表者名
      Makoto Takahashi
    • 学会等名
      Visual-JW 2019 & WSE 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ガラス同士の陽極接合界面の導電性の部分的制御2019

    • 著者名/発表者名
      高橋 誠
    • 学会等名
      日本金属学会 2019年 秋期(第165回)講演大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] アルミニウム層を仲立ちとしたソーダライムガラス同士の貼り合わせ陽極接合における接合電圧の影響2019

    • 著者名/発表者名
      高橋 誠
    • 学会等名
      (公社)日本金属学会 2019年春期大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 導体薄膜を仲立ちとした陽極接合界面の接合強度2018

    • 著者名/発表者名
      高橋 誠
    • 学会等名
      (一社)溶接学会 平成30年度春期全国大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] FIB加工を用いた微小力学試験による陽極接合界面の強度評価2018

    • 著者名/発表者名
      高橋 誠
    • 学会等名
      (一社)溶接学会 平成30年度秋期全国大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] non-blocking anode元素を用いた陽極接合中の導体材料の酸化の部分的制御2018

    • 著者名/発表者名
      高橋 誠
    • 学会等名
      (公社)日本金属学会 2018年秋期大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Evaluation of strength of glass-to-glass anodically-bonded interfaces by micro mechanical testing2018

    • 著者名/発表者名
      Makoto Takahashi
    • 学会等名
      The 3rd International Symposium on Creation of Life Innovation Materials for Interdisciplinary and International Researcher Development (iLIM-3)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ガラス板同士の陽極接合において、仲立ちとなる導体層を両側のガラス板に施してこれを行う方法の可能性2018

    • 著者名/発表者名
      高橋 誠
    • 学会等名
      (公社)日本金属学会 2018年春期大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ガラス同士の陽極接合を仲立ちする導体層の電気抵抗と界面組織2017

    • 著者名/発表者名
      高橋 誠
    • 学会等名
      (公社)日本金属学会 2018年秋期大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ガラス同士の貼り合わせ陽極接合界面の導通性を制御する方法2017

    • 著者名/発表者名
      高橋 誠
    • 学会等名
      (一社)溶接学会 平成29年度秋季全国大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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