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真空紫外レーザーによる次世代型電気自動車用スマート窓材の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K04790
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分26050:材料加工および組織制御関連
研究機関防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群)

研究代表者

大越 昌幸  防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), 電気情報学群, 教授 (70283497)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードスマート窓 / ポリカーボネート / シリコーン / フッ素レーザー / エキシマランプ / 耐熱性 / 超撥水性 / 微小電極 / レーザー / 表面改質 / スマート窓材
研究成果の概要

本研究では、シリコーン系ハードコートが施されたポリカーボネート(PC)表面に、波長157 nmのフッ素レーザーを照射することにより、耐摩耗性のみならず、耐熱性・耐紫外線性を有する、次世代型電気自動車用PC窓材の開発を行った。また、開発したPC窓材表面に耐候性・耐スクラッチ性を有する微小電極としてのAl薄膜を位置選択的に形成するレーザー微細加工技術を確立して、微小スマートスピーカーの埋め込みを指向した新たなスマート窓材開発のための基礎的成果を得た。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の学術的意義および社会的意義は、①シリコーンハードコートが施されたPC表面にフッ素レーザーを照射することにより、真空装置を必要とせず、シリコーンとの密着性が高いSiO2改質層が形成できること。②PC窓材上に形成した微小電極としてのAl薄膜へのフッ素レーザー照射により、緻密で極薄いAl2O3酸化改質層を形成して耐候性・耐スクラッチ性を発現させるとともに、強密着性を実現できること。③マイクロスピーカーの埋め込みを指向したスマート窓材開発の基礎的成果が得られること。④フッ素レーザーに代えてエキシマランプを用いることにより、次世代型電気自動車用PC樹脂窓材の量産車への適用が可能になることである。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (44件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 12件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (31件) (うち国際学会 7件、 招待講演 5件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] ArFエキシマレーザにより作製されたシリコーンゴム上の周期的円柱状微細隆起構造2021

    • 著者名/発表者名
      大越昌幸
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C

      巻: 141

    • NAID

      130008060309

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photochemical micro-/nano-swelling of silicone rubber induced by long pulse-repetition interval of an ArF excimer laser2021

    • 著者名/発表者名
      M. Okoshi
    • 雑誌名

      Electron. Mater.

      巻: 2 号: 2 ページ: 116-124

    • DOI

      10.3390/electronicmat2020010

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fabrication of silicone rubber-based biochip for disinfection under deep-UV light by ArF excimer laser-induced photodissociation2021

    • 著者名/発表者名
      M. Okoshi, T. Yoshida
    • 雑誌名

      Electron. Mater. Lett.

      巻: 17 号: 1 ページ: 68-73

    • DOI

      10.1007/s13391-020-00261-w

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The effect of sub-second intervals of ArF laser irradiation on the formation of periodic micro-swelling structures on silicone rubber surfaces2020

    • 著者名/発表者名
      T. Yoshida, M. Okoshi
    • 雑誌名

      AIP Advances

      巻: 10 号: 12

    • DOI

      10.1063/5.0031927

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fabrication of silicone rubber periodic micro-suction cup structures using a 193 nm ArF excimer laser2019

    • 著者名/発表者名
      M. Okoshi
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Express

      巻: 12 号: 6 ページ: 062012-062012

    • DOI

      10.7567/1882-0786/ab207f

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication of superhydrophobic silicone rubber with periodic micro/nano-suction cup structure by ArF excimer laser-induced photodissociation2019

    • 著者名/発表者名
      M. Okoshi
    • 雑誌名

      Nanomaterials

      巻: 9 号: 6 ページ: 870-870

    • DOI

      10.3390/nano9060870

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A resist-less patterning method of Al thin film on polycarbonate by F2 laser irradiation2019

    • 著者名/発表者名
      T. Yoshida, M. Okoshi
    • 雑誌名

      Surfaces and Interfaces

      巻: 17 ページ: 100373-100373

    • DOI

      10.1016/j.surfin.2019.100373

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Micro/nano-suction cup structure of silicone rubber fabricated by ArF excimer laser2019

    • 著者名/発表者名
      M. Okoshi
    • 雑誌名

      SN Applied Sciences

      巻: 1 号: 11

    • DOI

      10.1007/s42452-019-1371-x

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] シリコーンゴム表面に作製した周期的微細隆起構造へのAl薄膜形成による超撥水性の発現2019

    • 著者名/発表者名
      大越昌幸
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C

      巻: 139 ページ: 192-196

    • NAID

      130007606072

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication of superhydrophobic silicone rubber operating in water2018

    • 著者名/発表者名
      M. Okoshi
    • 雑誌名

      Applied Physics Express

      巻: 11 号: 10 ページ: 101801-101801

    • DOI

      10.7567/apex.11.101801

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 光化学表面改質法により形成した自動車用樹脂窓の耐摩耗性向上2018

    • 著者名/発表者名
      野尻秀智,大越昌幸
    • 雑誌名

      レーザー研究

      巻: 46 ページ: 527-531

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formation of textured Al thin film on silicone rubber to obtain superhydrophobic property2018

    • 著者名/発表者名
      M. Okoshi
    • 雑誌名

      Springer Nature Applied Sciences

      巻: 1 号: 1

    • DOI

      10.1007/s42452-018-0142-4

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ArFレーザー照射によるシリコーンゴム表面での微細隆起構造形成におけるサブ秒パルス間隔の影響2021

    • 著者名/発表者名
      吉田剛,大越昌幸
    • 学会等名
      電気学会 光・量子デバイス研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Al film patterning on poly-carbonate by F2 laser irradiation2021

    • 著者名/発表者名
      T. Yoshida, H. Nojiri, M. Okoshi
    • 学会等名
      SPIE Photonics West 2021, LASE2021
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ArFレーザーによるシリコーンゴム表面での微細隆起構造形成におけるパルス繰り返し周波数の影響2021

    • 著者名/発表者名
      吉田剛,大越昌幸
    • 学会等名
      レーザー学会 学術講演会第41回年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ArFレーザー照射によるシリコーンゴム表面上での微細隆起構造形成とそのパルス繰り返し周波数依存性2020

    • 著者名/発表者名
      吉田剛,大越昌幸
    • 学会等名
      レーザー学会 第549回研究会「レーザー計測とその応用」
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] A micro patterning method for Al thin film deposited on polycarbonate2020

    • 著者名/発表者名
      T. Yoshida, H. Nojiri, M. Okoshi
    • 学会等名
      SPIE Photonics West 2020, LASE2020
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fabrication of Microswelling Structure on Silicone Rubber by 193-nm ArF Excimer Laser-induced photodissociation2020

    • 著者名/発表者名
      M. Yokoyama, T. Yoshida, N. Matsuki, M. Okoshi
    • 学会等名
      SPIE Photonics West 2020, LASE2020
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ArFレーザーによって作製されたシリコーンゴムの微細隆起構造2020

    • 著者名/発表者名
      横山岬,吉田剛,松木伸行,大越昌幸
    • 学会等名
      レーザー学会 学術講演会第40回年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] F2レーザーを用いたポリカーボネート上におけるAl薄膜のパターニング2020

    • 著者名/発表者名
      吉田剛,野尻秀智,大越昌幸
    • 学会等名
      レーザー学会 学術講演会第40回年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ArFレーザーによって作製されたシリコーンゴムの微細隆起構造2020

    • 著者名/発表者名
      横山岬,吉田剛,松木伸行,大越昌幸
    • 学会等名
      レーザー学会東京支部研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 光化学改質法により形成した耐摩耗性シリコーン塗膜の分子構造分布解析2020

    • 著者名/発表者名
      小島洋治,野尻秀智,大越昌幸
    • 学会等名
      2020年第67回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ArFレーザー照射によりシリコーンゴム表面に作製された微細隆起構造の成長速度2020

    • 著者名/発表者名
      横山岬,吉田剛,松木伸行,大越昌幸
    • 学会等名
      2020年第67回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] F2レーザーによるポリカーボネート上Al薄膜パターニングの微細化2020

    • 著者名/発表者名
      吉田剛,野尻秀智,大越昌幸
    • 学会等名
      2020年第67回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 真空紫外レーザによるポリカーボネート上におけるAl薄膜パターニングの微細化2020

    • 著者名/発表者名
      吉田剛,野尻秀智,大越昌幸
    • 学会等名
      電気学会 光・量子デバイス研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Superhydrophobic silicone rubber fabricated by ArF excimer laser for use in water2019

    • 著者名/発表者名
      M. Okoshi
    • 学会等名
      3rd International Conference on Advances in Biotechnology
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Fabrication of superhydrophobic silicone rubber operating in water by 193-nm ArF excimer laser-induced photodissociation2019

    • 著者名/発表者名
      M. Okoshi
    • 学会等名
      2019 Collaborative Conference on Materials Research (2019 CCMR)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 光化学表面改質によるハードコートの機能性向上2019

    • 著者名/発表者名
      大越昌幸
    • 学会等名
      株式会社シーエムシー出版セミナー「ハードコートの機能性向上と開発動向」
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Fabrication of superhydrophobic silicone rubber operating in water by 193 nm ArF excimer laser2019

    • 著者名/発表者名
      M. Okoshi
    • 学会等名
      10th International Conference on Materials for Advanced Technologies (ICMAT2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] “Formation of crack-free SiO2 thin film by F2 laser induced photochemical modification of hard silicone coating film on polycarbonate2019

    • 著者名/発表者名
      H. Nojiri, M. Okoshi
    • 学会等名
      The 18th International Symposium on Laser Precision Microfabrication (LPM2017)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 湿式法により形成したシリコーン樹脂の光化学改質誘起酸化ケイ素膜の物性とその評価2019

    • 著者名/発表者名
      野尻秀智,小島洋治,大越昌幸
    • 学会等名
      日本ゾル-ゲル学会 第17回討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] F2レーザーによるポリカーボネート上Al薄膜のレジストレスパターニング2019

    • 著者名/発表者名
      吉田剛,野尻秀智,大越昌幸
    • 学会等名
      2019年第80回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] F2レーザーの光化学表面改質法により形成したポリカーボネート上シリコーン改質SiO2膜の耐摩耗性および耐熱性向上2019

    • 著者名/発表者名
      野尻秀智,大越昌幸
    • 学会等名
      2019年第80回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ArFレーザーを用いたシリコーンゴム表面への微細隆起構造の作製2019

    • 著者名/発表者名
      横山岬,吉田剛,松木伸行,大越昌幸
    • 学会等名
      2019年第80回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ArFレーザーによるシリコーンゴム表面へのマイクロ吸盤構造の作製2019

    • 著者名/発表者名
      大越昌幸,吉田剛
    • 学会等名
      2019年第80回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 光化学改質樹脂表面の分子構造分布解析への顕微赤外ATR法の適用2019

    • 著者名/発表者名
      小島洋治,野尻秀智,大越昌幸
    • 学会等名
      日本分析化学学会 第24回高分子分析討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ArFエキシマレーザーによるシリコーンゴム表面への微細隆起構造の形成-レーザーパルス繰り返し周波数依存性-2019

    • 著者名/発表者名
      横山 岬,吉田 剛,松木伸行,大越昌幸
    • 学会等名
      レーザー学会 第539回研究会「レーザー計測とその応用」
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 光化学改質法により形成した自動車用樹脂窓の耐摩耗性向上2019

    • 著者名/発表者名
      野尻秀智,大越昌幸
    • 学会等名
      レーザー学会 学術講演会第39回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 周期的微細隆起構造を有するシリコーンゴム表面へのAl薄膜形成による超撥水性の発現2019

    • 著者名/発表者名
      大越昌幸
    • 学会等名
      レーザー学会 学術講演会第39回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 真空紫外レーザーによるシリコーンの表面改質と樹脂窓への応用2018

    • 著者名/発表者名
      大越昌幸
    • 学会等名
      オプトロニクス OPIE’18特別セミナー「紫外線技術による表面改質,水殺菌,医療への応用」
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 湿式法によりポリカーボネート上に形成したシリコーン樹脂膜表面のF2レーザー照射によるSiO2光改質膜とクラック抑制2018

    • 著者名/発表者名
      野尻秀智,大越昌幸
    • 学会等名
      日本ゾル-ゲル学会 第16回討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ポリカーボネート上シリコーン塗布膜表面に形成したF2レーザー誘起SiO2改質膜のクラック抑制2018

    • 著者名/発表者名
      野尻秀智,大越昌幸
    • 学会等名
      2018年第79回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 紫外レーザーを用いた超撥水性シリコーンの作製と水中での機能化2018

    • 著者名/発表者名
      大越昌幸
    • 学会等名
      応用物理学会 第62回光波センシング技術研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] 超撥水・超撥油・滑液性表面の技術(第2巻) 「第2章 9節 真空紫外レーザーによるシリコーンゴム表面への微細隆起構造形成と超撥水性付与」2021

    • 著者名/発表者名
      大越昌幸(分担執筆)
    • 総ページ数
      227
    • 出版者
      サイエンス&テクノロジー
    • ISBN
      9784864282444
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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