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モノアルキル鎖の棒状液晶分子を活用した高品質な有機トランジスタ材料の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K05662
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 デバイス関連化学
研究機関東京工業大学

研究代表者

飯野 裕明  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (50432000)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード液晶性有機半導体 / モノアルキル鎖 / 有機トランジスタ / 移動度 / スメクチックE相 / モノアルキル鎖構造 / バイレイヤー構造 / アニール
研究成果の概要

モノアルキル鎖の棒状液晶分子は電荷輸送部位となる芳香環構造の片側のみにアルキル鎖が置換した構造のため、結晶では芳香環構造が向かい合ったバイレイヤー結晶構造を取り、レイヤー間の電荷輸送パスが増加することで高移動度の有機トランジスタが実現できた。このバイレイヤー結晶構造は、液晶相経由で作製したモノレイヤー結晶構造の薄膜に熱アニールや溶媒蒸気アニールを行うことで形成でき、さらにアルキル鎖長や芳香環構造を変えても同様な構造および高移動度が実現した。このようにモノアルキル鎖の液晶性有機半導体は溶液プロセス性を有しながら高移動度化が実現でき有機トランジスタ材料として有望であると結論づけられる。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (39件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (31件) (うち国際学会 11件、 招待講演 7件)

  • [雑誌論文] Bilayered Crystalline Organic Semiconductors for Solution-processed OFETs: Asymmetricaly-substituted Smectic Liquid Crystal of Benzo[1,2-b:4,5-b']dithiophene Derivatives2018

    • 著者名/発表者名
      Wu Hao、Iino Hiroaki、Hanna Jun-ichi
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 24 号: 4 ページ: 510-513

    • DOI

      10.1246/cl.180066

    • NAID

      130006638875

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Liquid crystal and crystal structures of a phenyl-benzothienobenzothiophene derivative2017

    • 著者名/発表者名
      Iino Hiroaki、Hanna Jun-Ichi
    • 雑誌名

      Molecular Crystals and Liquid Crystals

      巻: 647 号: 1 ページ: 37-43

    • DOI

      10.1080/15421406.2017.1289427

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermally induced bilayered crystals in a solution-processed polycrystalline thin film of phenylterthiophene-based monoalkyl smectic liquid crystals and their effect on FET mobility2017

    • 著者名/発表者名
      Wu Hao、Iino Hiroaki、Hanna Jun-ichi
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 7 号: 89 ページ: 56586-56593

    • DOI

      10.1039/c7ra11727b

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 液晶物質の有機トランジスタへの展開2017

    • 著者名/発表者名
      飯野裕明, 臼井孝之, 半那純一
    • 雑誌名

      液晶

      巻: 21 ページ: 45-50

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Liquid crystalline organic semiconductors for organic transistor applications2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Iino, Jun-ichi Hanna
    • 雑誌名

      Polymer Journal

      巻: 49 号: 1 ページ: 23-30

    • DOI

      10.1038/pj.2016.101

    • NAID

      130005268499

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 液晶性有機半導体材料の有機トランジスタへの展開2016

    • 著者名/発表者名
      飯野裕明, 半那純一
    • 雑誌名

      電気学会論文誌. A

      巻: 136 号: 11 ページ: 671-677

    • DOI

      10.1541/ieejfms.136.671

    • NAID

      130005268499

    • ISSN
      0385-4205, 1347-5533
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Solution-Processed, Low-Voltage Polycrystalline Organic Field-Effect Transistor Fabricated Using Highly Ordered Liquid Crystal With Low- k Gate Dielectric2016

    • 著者名/発表者名
      Masafumi Kunii, Hiroaki Iino, Jun-ichi Hanna
    • 雑誌名

      IEEE ELECTRON DEVICE LETTERS

      巻: 37 号: 4 ページ: 486-488

    • DOI

      10.1109/led.2016.2529678

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Liquid crystals for organic thin-film transistors2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Iino, Takayuki Usui, and Jun-ichi Hanna
    • 雑誌名

      NATURE COMMUNICATIONS

      巻: 6 号: 1 ページ: 6828-6828

    • DOI

      10.1038/ncomms7828

    • NAID

      120006582416

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Bilayered crystalline organic semiconductors for solution-processed OFETs: asymmetrically-substituted smectic liquid crystal of benzo[1,2-b:4,5-b’]dithiophene derivatives2018

    • 著者名/発表者名
      Hao Wu, Hiroaki Iino, Jun-ichi Hanna
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Crystal and liquid crystal structures in phenyl-benzothienobenzothiophene derivatives for organic transistor applications2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Iino, Takayuki Usui, Jun-ichi Hanna
    • 学会等名
      日本化学会第97回春季年会
    • 発表場所
      慶応義塾大学(神奈川)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Liquid crystals as organic transistor materials.2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Iino, Jun-ichi Hanna
    • 学会等名
      3rd Asian Conference on Liquid Crystals (ACLC2017)
    • 発表場所
      国立成功大学 (台湾)
    • 年月日
      2017-02-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] High Quality Organic Thin Film Transistors Fabricated with Liquid Crystalline Organic-Semiconductors2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Iino, Jun-ichi Hanna
    • 学会等名
      THE 24TH INTERNATIONAL DISPLAY WORKSHOPS
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Improvement of solubility in liquid crystalline Ph-BTBT derivatives chemically modified side chain and their transistor characteristics2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Iino, Takayuki Usui, Jun-ichi Hanna
    • 学会等名
      9th International Conference on Molecular Electronics and Bioelectronics (M&BE9)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高秩序液晶相を利用した有機多結晶薄膜の作製とトランジスタ応用2017

    • 著者名/発表者名
      飯野裕明
    • 学会等名
      応用物理学会NICE研究会・電気学会調査専門委員会合同研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Controllable crystal structure using highly ordered liquid crystal phase and its organic transistor application2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Iino, Jun-ichi Hanna
    • 学会等名
      12th International Conference on Nano-Molecular Electronics, Abstract of 12th International Conference on Nano-Molecular Electronics
    • 発表場所
      神戸コンベンションセンター(兵庫)
    • 年月日
      2016-12-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A New Materials Concept for High Performance Organic Thin Film Transistors2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Iino, Masafumi Kunii, Jun-ichi Hanna
    • 学会等名
      PRiME2016
    • 発表場所
      Honolulu (USA)
    • 年月日
      2016-10-02
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Liquid Crystals as an Organic Transistor Material2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Iino, Jun-ichi Hanna
    • 学会等名
      26th International Liquid Crystal Conference
    • 発表場所
      Kent (USA)
    • 年月日
      2016-07-31
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高品質な有機結晶半導体材料としての液晶物質-有機薄膜トランジスタへの展開-2016

    • 著者名/発表者名
      飯野裕明
    • 学会等名
      第20回液晶化学研究会シンポジューム
    • 発表場所
      東京大学(文京区)
    • 年月日
      2016-06-08
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 液晶性フェニルBTBT誘導体を用いたボトムコンタクト型トランジスタの作製とその特性評価-アルキル鎖長依存性-2016

    • 著者名/発表者名
      飯野裕明, 岡村寿, 臼井孝之, 半那純一
    • 学会等名
      2016年度 日本写真学会年次大会
    • 発表場所
      東京工業大学(神奈川)
    • 年月日
      2016-06-08
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Effect of Alkyl Chain Length on a Bilayer Structure in Mono Alkyl Liquid Crystal Organic Semiconductors2016

    • 著者名/発表者名
      Hao Wu, Hiroaki Iino, Jun-ichi Hanna
    • 学会等名
      第117回 日本画像学会年次大会
    • 発表場所
      東京工業大学(神奈川)
    • 年月日
      2016-06-08
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 液晶性有機半導体材料Ph-BTBT-10を用いた有機多結晶トランジスタにおける特性支配因子の検討2016

    • 著者名/発表者名
      大倉辰興, 飯野 裕明, 半那 純一
    • 学会等名
      第117回 日本画像学会年次大会
    • 発表場所
      東京工業大学(神奈川)
    • 年月日
      2016-06-08
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 可溶性基を側鎖部を持つ液晶性Ph-BTBT誘導体のトランジスタ特性2016

    • 著者名/発表者名
      飯野裕明, 臼井孝之, 半那純一
    • 学会等名
      日本化学会第96回春季年会
    • 発表場所
      同志社大学
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 液晶性Ph-BTBT誘導体の側鎖構造が与える有機トランジスタ特性への効果2016

    • 著者名/発表者名
      飯野裕明, 臼井孝之, 半那純一
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 低誘電率ゲート絶縁膜を用いた多結晶Ph-BTBT-10電界効果トランジスタの低電圧駆動特2016

    • 著者名/発表者名
      國井正文, 飯野裕明, 半那純一
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 構造秩序性に支配されたエネルギーのディスオーダーと有機半導体の電荷輸送2016

    • 著者名/発表者名
      大野玲, 高屋敷由紀子, 新田武父, 飯野裕明, 半那純一
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 液晶性有機半導体を用いた高品質な有機トランジスタ2016

    • 著者名/発表者名
      飯野 裕明, 半那純一
    • 学会等名
      2016年 電気情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2016-03-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Thermally induced mono-layer to bilayer structure change in crystal of mono alkylated transistor materials and its effect on TFT performance2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Iino, Takayuki Usui, Hisashi Okamura, Jun-ichi Hanna
    • 学会等名
      2015 MRS Fall Meeting
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 年月日
      2015-11-29
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] プロセス適性を有する液晶性有機半導体とその有機トランジスタ特性2015

    • 著者名/発表者名
      飯野 裕明, 臼井孝之, 半那 純一
    • 学会等名
      画像関連学会連合会 第二回 秋季大会
    • 発表場所
      京都工芸繊維大学
    • 年月日
      2015-11-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Ph-BTBT誘導体の側鎖構造が与える液晶性とトランジスタ特性への効果2015

    • 著者名/発表者名
      飯野裕明, 臼井孝之, 半那純一
    • 学会等名
      第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 液晶性モノアルキルPh-BTBT誘導体の多結晶薄膜トランジスタ―アルキル鎖長からみたプロセス適性と素子特性―2015

    • 著者名/発表者名
      飯野裕明, 岡村寿, 半那純一
    • 学会等名
      2015年日本液晶学会討論会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2015-09-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 一括製膜による液晶性有機半導体/ポリマー積層構造の作製とトランジスタ評価2015

    • 著者名/発表者名
      矢野椋太, 飯野裕明, 半那純一
    • 学会等名
      2015年日本液晶学会討論会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2015-09-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 液晶秩序の観点から見た有機半導体の電荷輸送2015

    • 著者名/発表者名
      大野玲, 新田武父, 高屋敷由紀子, 飯野裕明, 半那純一
    • 学会等名
      2015年日本液晶学会討論会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2015-09-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Fabrication of Parallel-aligned Polycrystalline Thin Films via Liquid Crystals2015

    • 著者名/発表者名
      Wang Yi-Fei, Hiroaki Iino, Jun-ichi Hanna
    • 学会等名
      2015年日本液晶学会討論会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2015-09-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Novel Smectic Liquid Crystals Based on N-containing heterocycles: Synthesis, Mesomorphism and Charge Transport Properties2015

    • 著者名/発表者名
      Yang Tengzhou, Hiroaki Iino, Jun-ichi Hanna
    • 学会等名
      2015年日本液晶学会討論会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2015-09-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 有機トランジスタと有機半導体材料としての液晶物質2015

    • 著者名/発表者名
      飯野裕明
    • 学会等名
      第2回有機分子エレクトロニクスセミナー
    • 発表場所
      明治大学
    • 年月日
      2015-08-05
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Carrier Transport Properties of Highly Ordered Smectic Phase in Wide Temperature Range2015

    • 著者名/発表者名
      Takenori Nitta, Akira Onno, Hiroaki Iino, Takayuki Usui, Jun-ichi Hanna
    • 学会等名
      Eighth International Conference on Molecular Electronics and Bioelectronics (M&BE8)
    • 発表場所
      National Center of Science, Tokyo, Japan
    • 年月日
      2015-06-22
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] High Performance Organic Thin Film Transistors with Liquid Crystalline Ph-BTBT Derivatives2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Iino, Taiki Sato, Jun-ichi Hanna
    • 学会等名
      The 1st International Conference on Advanced Imaging
    • 発表場所
      National Center of Science, Tokyo, Japan
    • 年月日
      2015-06-17
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Materials Design for Organic Thin Film Transistor in Printed Electronics2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Iino, Hisashi Okamura, Takayuki Usui, Jun-ichi Hanna
    • 学会等名
      The 1st International Conference on Advanced Imaging
    • 発表場所
      National Center of Science, Tokyo, Japan
    • 年月日
      2015-06-17
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Novel Smectic Liquid Crystals Based on Benzo[c]cinnoline: Synthesis, Mesomorphism and Electrochemical Properties2015

    • 著者名/発表者名
      Teng-zhou Yang, Hiroaki Iino, Jun-ichi Hanna
    • 学会等名
      The 1st International Conference on Advanced Imaging
    • 発表場所
      National Center of Science, Tokyo, Japan
    • 年月日
      2015-06-17
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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