| 研究概要 |
ベンゼン環が縮環した縮環π電子系材料は有機FETや有機太陽電池に代表される有機エレクトロニクス分野の主役としてこれまで研究が活発になされている.今年度は,電荷輸送性分子の集合体構造制御をアリール基とパーフルオロアリール基による静電的相互作用を基軸として検討した.
縮環系骨格であるアセン系化合物を主骨格として用い,置換基としてアリール基およびパーフルオロアリール基を有する化合物を,鈴木カップリングおよびC-H活性化反応により合成した.サイクリックボルタンメトリー法で化合物の酸化および還元状態の安定を評価したところ,得られた化合物は電気化学的に非常に安定であることがわかった.また、熱的にも安定であった.また,固体状態での構造を明らかにするために,X線結晶構造解析を行った.興味深いことに,アリール基とパーフルオロアリール基間の静電的相互作用により主骨格のパッキング構造が制御され,結果として,主骨格である電荷輸送性ユニットがファンデルワールス半径以下に近接し、2次元シート(ブリックワーク)状パッキングが実現された.電荷輸送特性を調べる目的で各種薄膜トランジスタを作製し,測定を行ったところ,今回デザインした分子群は高いホール移動度を有していることを明らかとした.さらに,予備的にpn型有機薄膜太陽電池のp層として用いたところ,1%の変換効率を得た.今後,得られた化合物群を用いて系統的に有機デバイス評価を行う予定である.
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