2015 Fiscal Year Annual Research Report
液晶性高分子半導体薄膜におけるヘテロ接合界面の精密設計と有機太陽電池への展開
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26620180
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| Research Institution | Kyoto Institute of Technology |
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Principal Investigator |
浅岡 定幸 京都工芸繊維大学, その他部局等, 准教授 (50336525)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 高分子機能材料 / ブロック共重合体 / 液晶 / 有機半導体 / 有機薄膜太陽電池 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
① 側鎖型高分子液晶へのn型半導体の導入：燕尾型のアルキル基を片端に導入したペリレンジイミド（PDI）を、ジシロキサンユニットを持つアルキル鎖を介して側鎖に導入したポリマーを疎水鎖とする両親媒性液晶ブロック共重合体について、親水鎖と疎水鎖の重合度、燕尾型アルキル基の長さの最適化を試みた。親水鎖の重量分率が10%程度の共重合体はいずれもスフィア型の相分離構造を与え、それを下回るものでは明確な相分離構造を示さずDisorder相に入っていることが示唆された。示差走査熱量測定において、等方相から液晶相への転位に対応する転位ピークが従来のアゾベンゼン系の液晶メソゲンに比べ非常に小さいことから、メソゲン部位の配列によるエントロピーゲインが少ないために、アゾベンゼン系のブロック共重合体に見られたようなシリンダー相の体積分率範囲の異常な拡張は起らず、通常のFlory-Huggins理論に従ったものと考えられる。従って、シリンダー型のミクロ相分離構造を形成させるためには相対的に親水鎖の重合度を増加させる必要があることが明らかとなった。
薄膜の分光学的特性より、PDIユニットはエキシマー発光のみが観測される程度まで互いに近接していることが示された。XRDの回折ピークからスタッキング距離は6.7Å以下であり、電子がホッピングにより移動可能な距離にあることが明らかとなった。
② p型半導体の導入：p型液晶半導体として比較的高い移動度が報告されている、ジチオフェンアントラセンおよびジフェニルジチエノチオフェンを液晶メソゲンとするモノマーの合成に成功した。ブロック共重合体の合成については現在継続して検討中である。
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