| 研究領域 | ３Ｄ活性サイト科学 |
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| 研究課題/領域番号 |
15H01049
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
安田 琢麿 九州大学, 稲盛フロンティア研究センター, 教授 (00401175)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 有機エレクトロニクス / 活性サイト / 有機半導体 / デバイス |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、有機半導体デバイス物性の鍵となる分子レベル（1 nm）から実薄膜レベル（100 nm）間に介在するメゾスコピック階層領域での3D活性サイト構造に着目し、有機半導体分子の集積・配向を制御するアプローチに基づき、高効率・高性能な有機エレクトロニクスデバイスの創製を目的として研究を行い、次の成果を得た。
１．電荷輸送性有機半導体における3D活性サイト構造設計・制御およびトランジスタ特性
溶液プロセスを用いた有機単結晶トランジスタおよび有機薄膜トランジスタの作製、電荷輸送特性の評価を行った。単結晶トランジスタは、10.1 cm2/Vsの高いホール移動度を示し、良好なp型トランジスタ特性を発現した。本材料を用いてディップコート法による結晶薄膜の作製と、これを活性層に用いた薄膜トランジスタの作製・評価を試みた。Spring-8を用いた微小入射角X線回折（GIXD）法等により、結晶薄膜中における分子配向性について評価したところ、分子長軸が基板に対して完全に垂直な状態で自己組織的に配列していること、さらに基板引揚方向に対して結晶b軸が水平となった異方的ヘリンボーンパッキング構造を形成していることが明らかとなった。
２．発光性有機半導体における3D活性サイト構造設計・制御および電界発光特性
有機LEDの高効率化に向けて、最適な活性サイト構造を構築することにより、内部および外部量子効率を極限まで向上できる材料系の構築を目指して研究を進めた。今年度は、熱活性化遅延蛍光を発現するフルカラー発光材料および有機LEDデバイスを開発した。また、高効率な青色発光材料およびデバイスの開発にも成功した。アザボリン骨格を有する新規発光分子を用いることにより、約20%の高外部量子効率を達成した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
有機半導体材料を用いたエレクトロニクスデバイスの活性サイト研究に関して、計画に従って研究を実施し、当初期待していた成果が得られてきている。
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| 今後の研究の推進方策 |
SPring-8放射光を活用した物性解析についての共同研究などを実施し、さらなる3D活性サイト構造の解明・評価を進めていく。その結果を材料設計へフィードバックすることで、革新的有機半導体材料・エレクトロニクスデバイスの開発に繋げていきたい。
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