2015 Fiscal Year Annual Research Report
屈曲型パイ電子コアを基盤とする高性能かつ高熱耐久性塗布型有機半導体の創製
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25288091
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
岡本 敏宏 東京大学, 新領域創成科学研究科, 准教授 (80469931)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三津井 親彦 東京大学, 新領域創成科学研究科, 特任助教 (00615346)
竹谷 純一 東京大学, 新領域創成科学研究科, 教授 (20371289)
植村 隆文 大阪大学, 産業科学研究所, 特任准教授 (30448097)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | パイ電子系材料 / 有機半導体 / 高移動度 / 高熱耐久性 / 塗布プロセス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
最終年度である本年度は，昨年度に検証した一連の酸素，硫黄，セレン元素架橋屈曲型パイ電子コア誘導体の基礎物性評価，集合体構造解析，トランジスタによる移動度評価の結果を鑑み，もう一ランク上の高性能かつ高熱耐久性塗布型有機半導体材料の開発に取り組んだ．
まず，これまでの検討で高性能かつ高熱耐久性を有する硫黄架橋屈曲型パイ電子コアについて，パイコアに導入する側鎖のスクリーニングを行ったところ，成膜性が高い，より最適な側鎖の選定に成功し，高移動度に加えて歩留まりの向上を実現した．この側鎖はこれまでと同様に高デバイス熱耐久性を併せ持つことも確認した．次に，さらなる高熱耐久性の向上を目指し，パイ拡張した新規な屈曲型パイ電子コアを合成した．得られた屈曲型パイ電子コアは，非常に興味深いことに，これまでよりも100 度以上高い結晶相の安定性（300 °C以上）を有する化合物であった．この化合物について，デバイスでの熱耐久性試験を行ったところ，これまで類をみない高いデバイス熱耐久性を実現した．この結果を検証すべく，一連の有望な熱耐久性屈曲型有機半導体材料について，SPring8で温度可変XRD測定を行ったところ，新たに合成した化合物は他の化合物と比較して明らかに熱膨張率が小さいことがわかった．
他に本年度に明らかとしたこととして，酸素架橋屈曲型パイコア誘導体は導入する側鎖の位置が熱耐久性に重要であること，セレン架橋屈曲型パイコア誘導体は導入する側鎖の置換基の種類により，酸素や硫黄架橋体と異なり，良好な溶解性と熱耐久性を併せ持つ新奇な有機半導体材料であることなどである．最後に，本基盤研究を通じて，屈曲型パイ電子コア分子群は高性能かつ高熱耐久性塗布型有機半導体材料としての非常に有望であることを明らかとした．
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] High performance oxygen-bridged N-shaped semiconductors with a stabilized crystal phase and blue luminescence2016
Author(s)
C. Mitsui, Y. Tanaka, S. Tanaka, M. Yamagishi, K. Nakahara, M. Yano, H. Sato, A. Yamano, H. Matsui, J. Takeya, T. Okamoto
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Journal Title
RSC Advances
Volume: 6
Pages: 28966-28969
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Suppressing molecular vibrations in organic semiconductors by inducing strain2016
Author(s)
1)T. Kubo, R. Haeusermann, J. Tsurumi, J. Soeda, Y. Okada, Y. Yamashita, N. Akamatsu, A. Shishido, C. Mitsui, T. Okamoto, S. Yanagisawa, H. Matsui, J. Takeya
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Journal Title
Nature Communications
Volume: 7
Pages: 11156/1-7
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Short- Channel Solution-Processed Organic Semiconductor Transistors and their Application in High-Speed Organic Complementary Circuits and Organic Rectifiers2015
Author(s)
2)M. Uno, Y. Kanaoka, B.-S. Cha, N. Isahaya, M. Sakai, H. Matsui, C. Mitsui, T. Okamoto, J. Takeya, T. Kato, M. Katayama, Y. Usami, T. Yamakami
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Journal Title
Advanced Electronic Materials
Volume: 1
Pages: 1500178/1-6
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Chalcogen-bridged V-Shaped Organic Semiconducting Materials: Effect of the Bridged Chalcogen Atoms and the Substituents2015
Author(s)
Toshihiro Okamoto, Chikahiko Mitsui, Masakazu Yamagishi, Katsumasa Nakahara, Junshi Soeda, Yuri Hirose, Hiroyasu Sato, Akihito Yamano, Takafumi Uemura, and Jun Takeya
Organizer
European Materials Reserach Society (EMRS)
Place of Presentation
Lille, France
Year and Date
2015-05-11 – 2015-05-15
Int'l Joint Research
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[Presentation] Zigzag N-shaped pi-conjugated molecules with high carrier mobility and thermally stable crystal phase for the application to solution processable organic field-effect transistor2015
Author(s)
Chikahiko Mitsui, Toshihiro Okamoto, Masakazu Yamagishi, Junto Tsurumi, Kazumi Yoshimoto, Katsumasa Nakahara, Junshi Soeda, Yuri Hirose, Hiroyasu Sato, Akihito Yamano, Takafumi Uemura, and Jun Takeya
Organizer
European Materials Reserach Society (EMRS)
Place of Presentation
Lille, France
Year and Date
2015-05-11 – 2015-05-15
Int'l Joint Research
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