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2016 年度 実績報告書

ナノ構造化液晶を用いた新規導電性高分子薄膜の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K13677
研究機関香川大学

研究代表者

舟橋 正浩  香川大学, 工学部, 教授 (90262287)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
キーワード液晶 / In situ 重合 / シクロテトラシロキサン / 液晶性半導体 / ドーピング / 異方的電気伝導 / オリゴエチレンジオキシチオフェン / ペリレンビスイミド
研究実績の概要

側鎖末端にシクロテトラシロキサン環を有するエチレンジオキシチオフェン三量体の合成ルートの再検討を行った。収率が高く、誘導体合成が容易なconvergent型の合成ルートを確立し、グラムスケールの生成物を得ることができた。生成物は室温でスメクティック相を示し、スピンコート膜の作製が可能である。トリフルオロメタンスルホン酸蒸気に暴露することにより重合・固定化できる、その際に、芳香環が酸化されるため、ドーピングされた。スピンコート膜は、電解質溶液中において、1電子酸化・2電子酸化によるポーラロン、バイポーラロンの生成を確認した。
シクロテトラシロキサン環とトリエチレンオキシド鎖を有するペリレンビスイミドを合成した。この化合物は、室温でレクタンギュラーカラムナー相を示した。親水的なトリエチレンオキシド鎖の相互作用のために、カラム構造内にイオン伝導が可能な層が形成されている事が興味深い。スピンコート膜を酸蒸気暴露により重合・不溶化した薄膜は有機電解質溶液中でも薄膜状態を保持でき、負電圧を印加すると、可逆的なエレクトロクロミズムを示した。また、スピンコート膜を亜日オン酸ナトリウム水溶液に浸す事により、ドーピングする事ができた。一軸配向膜を用いると、異方的な伝導性を示す薄膜を作成できた。薄膜のカラム軸方向の導電率は10-10 Scm-1から10-4 Scm-1に上昇した。カラム軸方向の電気伝導率は垂直方向の導電率に対して、低分子状態で100倍、重合膜で10倍を超えた。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Anisotropic electrical conductivity of n-doped thin films of polymerizable liquid-crystalline perylene bisimide bearing a triethylene oxide chain and cyclotetrasiloxane rings2017

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Funahashi
    • 雑誌名

      Materials Chemistry Frontier

      巻: 1 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1039/C6QM00263C

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Integration of electro-active π-conjugated units in nanosegregated liquid-crystalline phases2017

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Funahashi
    • 雑誌名

      Polymer Journal

      巻: 49 ページ: 75-83

    • DOI

      10.1038/pj.2016.91

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 結晶的な構造と液体的な構造をナノメータースケールで集積する-ナノ相分離型液晶性電子機能材料-2016

    • 著者名/発表者名
      舟橋正浩
    • 学会等名
      第25回有機結晶シンポジウム
    • 発表場所
      京都大学、京都市
    • 年月日
      2016-09-18 – 2016-09-18
    • 招待講演
  • [学会発表] Redox-active liquid-crystalline polymer thin films with nanosegregated structures based on perylene bisimide bearing cyclotetrasiloxane rings,2016

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Funahashi
    • 学会等名
      International Meeting on Information Displays (IMID) 2016
    • 発表場所
      ICC, Jeju, Korea
    • 年月日
      2016-08-24 – 2016-08-24
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 舟橋研究室トップページ

    • URL

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

URL: 

公開日: 2018-01-16  

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