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液晶性高分子半導体の超分子プログラミングによるナノ構造の制御と太陽電池への応用

Publicly Offered Research

Project AreaCoordination Programming - Science of Molecular Superstructures for Chemical Devices
Project/Area Number 22108506
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionKagawa University

Principal Investigator

舟橋 正浩  香川大学, 工学部, 教授 (90262287)

Project Period (FY) 2010 – 2011
Project Status Completed (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help
¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2011: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2010: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Keywords液晶性半導体 / ペリレンテトラカルボン酸ビスイミド / n型半導体 / オリゴシロキサン / 太陽電池 / フタロシアニン / ペリレンテトラカルボン酸ジイミド / 電子輸送 / n-型半導体 / 有機薄膜太陽電池 / スピンコート法 / Time-of-Flight
Research Abstract

高電子移動度かつ溶液プロセスによる薄膜可能なn型半導体の合成を検討した。ペリレンテトラカルボン酸ジイミドに複数のオリゴシロキサン側鎖を導入したところ、室温でカラムナー相を示すn型の液晶性半導体が得られた。この液晶材料はヘキサン、ジクロロメタン、クロロホルム、トルエン、THFなどの有機溶媒に対して良好な溶解性を示し、スピンコートによる薄膜作製が可能であった。
Time-of-Flight法によって電子移動度を測定したところ、室温で、l10^<-3>cm^2/Vsを超える値を示した。オリゴシロキサン鎖をジシロキサンにすると、室温で高次のカラムナー相が出現し、電子移動度は10^<-1>cm^2/Vsに向上した。スピンコート法により、薄膜作製も可能であった。テフロンを用いた摩擦転写法により、カラムが一軸配向した薄膜を作製することに成功した。また、二枚のガラス基板で液晶を挟んだ場合には、カラム軸が基板に対して垂直に立つことを確認した。P型有機半導体と複合化できれば、高いエネルギー変換効率を示す太陽電池を実現できるものと期待される。また、電界効果型トランジスターへの応用も可能である。
他、オリゴシロキサン鎖の長さが異なる化合物、置換位置が異なる化合物を合成し、液晶性や電子輸送性を検討した。
同様の方法論をフタロシアニンに適応した。側鎖にオリゴシロキサン鎖を8本有するフタロシアニン銅錯体、フタロシアニン亜鉛錯体を合成した。亜鉛錯体は室温でカラムナー相を示した。現在、物性評価を行うため、カラムの一軸配向処理を検討中である。

Report

(2 results)
  • 2011 Annual Research Report
  • 2010 Annual Research Report
  • Research Products

    (19 results)

All 2012 2011 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (11 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] Liquid-crystalline perylene tetracarboxylic diimide bearing oligosiloxane chains with a high electron mobility and solubility2012

    • Author(s)
      M.Funahashi, A.Sonoda
    • Journal Title

      Organic Electronics

      Volume: 13 Pages: 1633-1640

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    • Author(s)
      M.Funahashi, N.Takeuchi, N.Tomita, T.Ishii, A.Sonoda
    • Journal Title

      Proceedings of IDW'11

      Pages: 553-556

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  • [Journal Article] 電気伝導性を示すソフトマター柔らかい電子系への展開2011

    • Author(s)
      舟橋正浩
    • Journal Title

      まてりあ(日本金属学会学報)

      Volume: 50巻6号 Pages: 241-246

    • NAID

      10028253296

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  • [Journal Article] ナノ相分離を利用した液晶性π共役分子組織体の電子機能2011

    • Author(s)
      舟橋正浩
    • Journal Title

      高分子

      Volume: 60巻7号 Pages: 463-464

    • NAID

      10029059707

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  • [Journal Article] 電気伝導性を示すソフトマター-柔らかい電子系への展開2011

    • Author(s)
      舟橋正浩
    • Journal Title

      まてりあ

      Volume: 50(印刷中)

    • NAID

      10028253296

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  • [Presentation] 液晶性とナノ相分離を利用した有機半導体の機能化2012

    • Author(s)
      舟橋正浩
    • Organizer
      日本化学会第92回春季年会特別企画講演
    • Place of Presentation
      慶応大学(東京)
    • Year and Date
      2012-03-28
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      M.Funahashi
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      International Symposium on Self-Organizing Molecular Semiconductors
    • Place of Presentation
      Kuramae Hall, Tokyo Institute of Technology (Tokyo)
    • Year and Date
      2012-02-22
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    • Author(s)
      舟橋正浩
    • Organizer
      MRSJシンポジウム
    • Place of Presentation
      横浜開港記念館(横浜)
    • Year and Date
      2011-12-20
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    • Author(s)
      舟橋正浩
    • Organizer
      MRSJシンポジウム
    • Place of Presentation
      横浜開港記念館(横浜)
    • Year and Date
      2011-12-19
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  • [Presentation] Liquid-crystalline perylene tetracarboxylic diimide bearing oligosiloxane chains with a high electron mobility and solubility2011

    • Author(s)
      M.Funahashi, N.Takeuchi, N.Tomita, T.Ishii, A.Sonoda
    • Organizer
      International Display Workshops 2011
    • Place of Presentation
      名古屋コンベンションセンター(名古屋)
    • Year and Date
      2011-12-08
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  • [Presentation] Nanostructures and electronic functions of liquid crystalline oligothiophene derivatives2011

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      Masahiro Funahashi
    • Organizer
      Seminar of Malayan University
    • Place of Presentation
      Kuala Lumpur, Malaysia
    • Year and Date
      2011-11-11
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      舟橋正浩
    • Organizer
      高分子学会有機エレクトロニクス研究会講演会
    • Place of Presentation
      日本化学会館(東京)
    • Year and Date
      2011-10-07
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    • Author(s)
      舟橋正浩
    • Organizer
      高分子討論会
    • Place of Presentation
      岡山大学(岡山)
    • Year and Date
      2011-09-29
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  • [Presentation] 液晶性オリゴチオフェンのナノ構造制御と電子機能-やわらかい有機半導体の開発2011

    • Author(s)
      舟橋正浩
    • Organizer
      日本化学会中・四国支部愛媛地区化学講演会
    • Place of Presentation
      愛媛大学工学部(松山)
    • Year and Date
      2011-09-14
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  • [Presentation] 側鎖にオリゴシロキサン鎖を有する液晶性ペリレンテトラカルボン酸ビスイミド2011

    • Author(s)
      舟橋正浩
    • Organizer
      液晶討論会
    • Place of Presentation
      東京都市大学(東京)
    • Year and Date
      2011-09-11
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  • [Presentation] 液晶性π共役分子組織体とデバイスへの応用2011

    • Author(s)
      舟橋正浩
    • Organizer
      高分子学会高分子基礎物性研究会
    • Place of Presentation
      東京大学山上会館(招待講演)
    • Year and Date
      2011-03-04
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  • [Remarks]

    • URL

      http://www.eng.kagawa-u.ac.jp/~m-funa/Funahashi_2010_Top.html

    • Related Report
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  • [Patent(Industrial Property Rights)] ペリレンテトラカルボン酸ビスイミド誘導体、n-型半導体、n-型半導体の製造方法、および電子装置2011

    • Inventor(s)
      舟橋正浩、竹内望美
    • Industrial Property Rights Holder
      香川大学
    • Filing Date
      2011-04-04
    • Related Report
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    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] ペリレンテトラカルボン酸ビスイミド誘導体、n-型半導体、n-型半導体の製造法2011

    • Inventor(s)
      舟橋正浩
    • Industrial Property Rights Holder
      香川大学
    • Industrial Property Number
      2011-083220
    • Filing Date
      2011-04-04
    • Related Report
      2010 Annual Research Report

URL: 

Published: 2010-08-23   Modified: 2018-03-28  

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