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2011 年度 実績報告書

酸化物半導体表面に構築した共役系単分子膜の電気物性計測と単一分子発光素子への展開

研究課題

研究課題/領域番号 20241034
研究機関北陸先端科学技術大学院大学

研究代表者

村田 英幸  北陸先端科学技術大学院大学, マテリアルサイエンス研究科, 教授 (10345663)

研究分担者 富取 正彦  北陸先端科学技術大学院大学, マテリアルサイエンス研究科, 教授 (10188790)
キーワード分子デバイス / エレクトロスピンニング / 配向制御 / 有機薄膜太陽電池
研究概要

1.酸化物表面上に化学結合したアゾメチンオリゴマーの合成
これまでの検討によりアルデヒド基と水酸基とのアセタール化反応を用いて、酸化物表面上に共役系分子(テレフタルアルデヒド:TPA)を化学的に固定可能であることを確認した。23年度は、TPAの末端アルデヒド基を芳香族ジアミン誘導体(フェニレンジアミン:PDA)と反応させることで基板に化学結合したアゾメチンオリゴマーの合成を試みた。TPAを固定化した石英基板をPDAのジクロロメタン溶液とTPAのジクロロメタン溶液に、交互に浸漬することで縮合反応を進行させアゾメチンオリゴマーを合成した。浸漬回数を変えた試料の吸収スペクトルを測定したところ、TPAの示す最大吸収(250nm)に比べ120nm以上長波長シフトした370nm付近に新たな吸収が観測された。この吸収は浸漬回数の増加と伴に吸収強度が増大したことから反応によりアゾメチンユニット数が増加したと考察した。偏光吸収スペクトルの入射光角度依存性によってアゾメチンオリゴマーの配向性を評価した結果、アゾメチンオリゴマーは基板の平面方向に対して約24°の角度で配向しており基板に対してほぼ水平配向していることが分かった。
2.単一分子発光ダイオードの作製と評価
本研究で実現を目指す単一分子発光ダイオードでは電子伝導を担う主鎖としてポリアゾメチン骨格を用い、発色団としてはポルフィリンを用いる。そこで共役系アゾメチン骨格中に組み込む発色団としてアミノフェニル基を二つ有するポルフィリン誘導体を合成した。合成したポルフィリン誘導体を石英基板上に結合させたアゾメチンオリゴマーの末端に反応させて固定化した。固定化反応の進行を吸収スペクトルから確認したところ、アゾメチンオリゴマーには見られなかった新たな吸収が435nmに観測された。この事から、ポルフィリン誘導体がアゾメチン骨格中に導入されたことを確認した。

  • 研究成果

    (23件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (16件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Electroluminescence from Conjugated Polymer Electrospun Nanofibers in solution processable OLEDs2011

    • 著者名/発表者名
      V. Vohra, U. Giovanella, R. Tubino, H. Murata, C. Botta
    • 雑誌名

      ACS Nano

      巻: 5 ページ: 5572-5578

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication of a submicron-channel organic field-effect transistor using a controllable electrospun single fibre as a shadow mask2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Ishii, H. Sakai and H. Murata
    • 雑誌名

      Nanotechnology

      巻: 22 ページ: 205202-205207

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Interfacial charge transfer and charge generation in organic electronic devices2011

    • 著者名/発表者名
      T. Matsushima, G.-H. Jin, Y. Kanai, T. Yokota, S. Kitada, T. Kishi and H. Murata
    • 雑誌名

      Organic Electronics

      巻: 12 ページ: 520-528

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optical, morphological, electrical & electroluminescence characteristics of organic semiconductor films prepared at various deposition rates2011

    • 著者名/発表者名
      T.Matsushima, K.Shiomura, S.Naka, H.Murata
    • 雑誌名

      Thin Solid Films

      巻: 520 ページ: 2283-2288

    • DOI

      10.1016/j.tsf.2011.09.060

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improved initial drop in operational lifetime of blue phosphorescent organic light emitting device fabricated under ultra high vacuum condition2011

    • 著者名/発表者名
      H.Yamamoto, J.Brooks, M.S.Weaver, J.J.Brown, T.Murakami, H.Murata
    • 雑誌名

      Appl.Phys.Lett

      巻: 99 ページ: 033301(3pages)

    • DOI

      10.1063/1.3610998

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhanced charge-carrier injection caused by molecular orientation2011

    • 著者名/発表者名
      T.Matsushima, H.Murata
    • 雑誌名

      Appl.Phys.Lett.

      巻: 98 ページ: 253307(3pages)

    • DOI

      10.1063/1.3602925

    • 査読あり
  • [学会発表] Enhancement of Photovoltaic Performances in Phase Separated Nanostructured Organic Devices2012

    • 著者名/発表者名
      V.Vohra, M.Campoy-Quiles, M.Garriga, H.Murata
    • 学会等名
      International Conference on Surfaces, Coatings and Nanostructured Materials (NANOSMAT-USA)
    • 発表場所
      University of South Florida (Florida, USA)
    • 年月日
      2012-03-27
  • [学会発表] ITO基板上の分子の配向性の違いが有機デバイスの電荷注入・取り出し効率に与える効果2012

    • 著者名/発表者名
      山岡靖明、村田英幸
    • 学会等名
      第59回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      早稲田大学(東京)
    • 年月日
      2012-03-18
  • [学会発表] ラビングにより分子を面内配向させた有機太陽電池2012

    • 著者名/発表者名
      松島敏則、村田英幸
    • 学会等名
      第59回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      早稲田大学(東京)
    • 年月日
      2012-03-18
  • [学会発表] ナノポーラス界面層を有する積層型高分子太陽電池2012

    • 著者名/発表者名
      村田英幸、Varun Vohra
    • 学会等名
      高次π空間の創発と機能開発第7回公開シンポジウム
    • 発表場所
      メルパルク松山(愛媛)
    • 年月日
      2012-03-13
  • [学会発表] Enhanced charge injection caused by molecular orientation at organic/organic interface2011

    • 著者名/発表者名
      H.Murata, T.Matsushima
    • 学会等名
      The 11th International Meeting on Information Display (IMID 2011)
    • 発表場所
      KINTEX (Seoul, Korea)(招待講演)
    • 年月日
      20111011-20111015
  • [学会発表] Fullerene memory transistors with a chargeable polymer2011

    • 著者名/発表者名
      T.T.Dao, H.Sakai, T.Matsushima, H.Murata
    • 学会等名
      The 2011 International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM 2011)
    • 発表場所
      Aichi Industry & Labor Center (Aichi, Japan)
    • 年月日
      20110928-20110930
  • [学会発表] Enhanced charge-carrier injection caused by molecular orientation at organic/organic interface2011

    • 著者名/発表者名
      H.Murata, T.Matsushima
    • 学会等名
      KJF International Conference on Organic Materials for Electronics and Photonics 2011 (KJF-ICOMEP 2011)
    • 発表場所
      Hyundai Hotel (Gyeongju, Korea)(招待講演)
    • 年月日
      20110915-20110918
  • [学会発表] Control of threshold voltage of pentacene field-effect transistors for nonvolatile data storage application2011

    • 著者名/発表者名
      T.T.Dao, H.Sakai, T.Matsushima, H.Murata
    • 学会等名
      2011年秋季第72回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      山形大学(山形)
    • 年月日
      20110829-20110902
  • [学会発表] Organic Light Emitting Diodes (OLED) having Conjugated Polymer Electrospun Nanofibers as the Active Electroluminescent Material2011

    • 著者名/発表者名
      V.Vohra, U.Giovanella, R.Tubino, H.Murata, C.Botta
    • 学会等名
      International Conference on Organic Electronics (ICOE 2011)
    • 発表場所
      CNR-Headquarters (Rome, Italy)
    • 年月日
      20110622-20110624
  • [学会発表] Characterization of a post-drawn single electrospun nanofiber2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Ishii, H.Sakai, Y.Furukawa, H.Murata
    • 学会等名
      International Conference on Organic Electronics (ICOE 2011)
    • 発表場所
      CNR-Headquarters (Rome, Italy)
    • 年月日
      20110622-20110624
  • [学会発表] 一軸配向した共役系高分子ナノファイバーの物性評価2011

    • 著者名/発表者名
      石井佑弥、酒井平祐、古川行夫, 村田英幸
    • 学会等名
      平成23年度繊維学会年次大会
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京)
    • 年月日
      20110608-20110610
  • [学会発表] Highly Efficient Polymer Light-Emitting Diodes Realized by Triplet-Triplet Annihilation2011

    • 著者名/発表者名
      H.Murata, J.Abe
    • 学会等名
      The 219th ECS Meeting
    • 発表場所
      Montreal Convention Center (Montreal, Canada)(招待講演)
    • 年月日
      20110501-20110506
  • [学会発表] Improved Operational Lifetime of Blue Phosphorescent Organic Light Emitting Diode Fabricated under Ultra High Vacuum Conditions2011

    • 著者名/発表者名
      H.Yamamoto, J.Brooks, M.S.Weaver, J.J.Brown, T.Murakami, H.Murata
    • 学会等名
      Material Research Society 2011 Spring Meeting
    • 発表場所
      Moscone West Convention Center (San Francisco, USA)
    • 年月日
      20110425-20110429
  • [学会発表] Enhanced carrier injection and stability of OLED due to molecular orientation at organic/organic interface2011

    • 著者名/発表者名
      H.Murata, T.Matsushima
    • 学会等名
      Workshop on Organic Electronics
    • 発表場所
      Kyung Hee University (Seoul, Korea)(招待講演)
    • 年月日
      2011-08-30
  • [学会発表] 機能性ゲート絶縁層を用いた不揮発性有機メモリー2011

    • 著者名/発表者名
      村田英幸、矢島覚、今野広大、酒井平祐
    • 学会等名
      第75回半導体・集積回路技術シンポジウム
    • 発表場所
      早稲田大学(東京)(招待講演)
    • 年月日
      2011-07-08
  • [学会発表] Reproducing singlet excitons by triplet-triplet annihilation in polymer blend emitting layer2011

    • 著者名/発表者名
      H.Murata, J.Abe
    • 学会等名
      Japan-Spain Symposium on Nanostructured Organic Photovoltaics
    • 発表場所
      Institute of Materials Science of Barcelona (Barcelona, Spain)(招待講演)
    • 年月日
      2011-06-15
  • [図書] 有機EL技術体系第一章有機EL素子の基礎2012

    • 著者名/発表者名
      村田英幸
    • 総ページ数
      183
    • 出版者
      グローバルネット株式会社

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公開日: 2013-06-26  

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