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2011 Fiscal Year Annual Research Report

平面/非平面巨大π共役分子のナノ相分離を戦略とする電子活性ソフトマテリアルの設計

Research Project

Project/Area Number 21350071
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

相田 卓三  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00167769)

Keywords液晶 / プラスチックエレクトロニクス / ポルフィリン / 金属錯体
Research Abstract

多環式芳香族化合物は、発達したπ共役系に起因する特異な電子・光物性を示す事が知られており、これら次世代のプラスチックエレクトロニクス材料の中心に位置する事は論を待たない。本研究では、平面性/非平面性巨大π共役分子のナノ相分離という新しい概念のもと、巨大多環式芳香族化合物の集合様式を精密にデザインし、従来にはない階層性と機能性を有する新たな電子活性ソフトマテリアル群を創製することを目指す。具体的には、ポルフィリンを基盤骨格とした新たな液晶性材料の創成をめざし、ソフト電子デバイスのデザインへの確固たる足がかりを築く。
これまでの有機薄膜太陽電池材料で、太陽光の大きな部分を占める近赤外領域の光を吸収できる分子はほとんど知られていない。近赤外も含む可視領域全体に渡る光吸収材料を目指し、縮環ポルフィリン2量体から5量体をコアとする液晶分子を合成した。その結果、全ての分子はオブリークカラムナー液晶相を示した。さらに、可視領域全域の光を吸収するのみならず、特に縮環5量体に関しては吸収端が2500nmを越え、狙い通り近赤外領域の光も吸収することが明らかとなった。これらの液晶性材料は、ホール輸送材料として働くことを確認しており、最大で2.4 x 10-2 cm/Vsの移動度を有する。驚くべき事に、縮環2量体から5量体は形が大きく異なるにもかかわらず、互いに相分離することなく、移動度も犠牲にすることなく混合することが明らかとなった。

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (5 results)

All 2012 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Toward Ultralow-Bandgap Liquid Crystalline Semiconductors: Use of Triply Fused Metalloporphyrin Trimer–Pentamer as Extra-large π-Extended Mesogenic Motifs.2012

    • Author(s)
      Seiya Tanaka
    • Journal Title

      Chemistry - A Europiean Journal

      Volume: 18 Pages: 10554-10561

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 液晶性ポルフィリンテープ:近赤外領域までの広い吸収を有する有機半導体の開発

    • Author(s)
      田中 聖也
    • Organizer
      第61回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜、神奈川県
  • [Presentation] 縮環ポルフィリン二量体からなる液晶材料の電荷輸送特性と配向特性

    • Author(s)
      櫻井 庸明
    • Organizer
      第61回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜、神奈川県
  • [Presentation] 縮環ポルフィリン3-5量体を巨大π拡張コアとして用いる超低バンドギャップ液晶性半導体

    • Author(s)
      田中 聖也
    • Organizer
      第23回基礎有機化学討論会
    • Place of Presentation
      京都テルサ、京都府
  • [Presentation] 有機薄膜太陽電池開発の新たな半導体素材としての二重縮環 ポルフィリン二量体

    • Author(s)
      田中 聖也
    • Organizer
      日本化学会第93回春季年会
    • Place of Presentation
      立命館大学、滋賀県

URL: 

Published: 2014-07-24  

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