Synthesis of sequential block copolymers and their application to stretchable organic thin-film transistors

顺序嵌段共聚物的合成及其在可拉伸有机薄膜晶体管中的应用

基本信息

批准号：
21H02009
负责人：
東原知哉
金额：
$ 11.32万
依托单位：
Yamagata University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本申請課題では、高分子合成化学を駆使したブロック共重合体のシーケンス制御技術を軸足とし、それらの自己組織化を利用することで、一般に二律背反する「半導体特性」と「伸縮性（弾性）」を解消するために必要十分なブロックシーケンスの基準を明らかにし、高効率かつ伸縮応力に耐えうる新規有機薄膜エレクトロニクス材料群を創出することを目的とした。本研究では、研究実施計画に基づき、シーケンス制御トリブロック共重合体の合成法確立を目標とし、種々のポリマー合成及び解析を行った。特に、本年度は、A-b-(B-co-C)型、ABA型、及びABC型の新規シーケンシャルポリマーの開発に注力した。A-b-(B-co-C)型サンプルにおいては、AおよびB-co-Cはそれぞれ、レジオレギュラーなポリ(3-ヘキシルチオフェン)(P3HT）およびポリ(n-ブチルアクリレート-co-アクリル酸)セグメントに相当する。得られたポリマー薄膜のAFMおよび光学顕微鏡像から、100%まで伸長してもクラックが全く発生しないことが確認された。これは、共重合体セグメントに含まれる低Tg誘導性のn-butyl acrylateと水素結合をもたらすアクリル酸の繰り返し単位が相乗効果を発揮したためと考えられる。また、ポリマー薄膜を用いた有機トランジスタメモリの作製を行い、評価した。その結果、転写/伸長されたポリマー薄膜は、電気的な書き込み/消去処理を施すことが可能で、伸長歪に大きく依存することなくデバイス性能を維持し、安定した電子特性を発現することが示された。別途、ABA型（A=ポリイソブテン、B=ナフタレンジイミド含有n型半導体高分子）及びABC型（A=ポリメタクリル、B=P3HT、C=ポリスチレン)の新規シーケンシャルポリマーの開発にも成功した。

此应用的目的是专注于完全使用聚合物合成化学的块共聚物序列控制技术，并使用它们的自组装，目的是阐明必要和足够的块测序标准，以消除“半导体性能”和“弹性性（弹性）”的重点和势力较大的电源组合，并且具有较大的电源组成的电源组合，并具有“弹性性”的压力。在这项研究中，根据研究实施计划进行了各种聚合物合成和分析，目的是建立用于序列控制的三嵌段共聚物的合成方法。特别是，今年我们专注于开发A-B-（B-CO-C），ABA和ABC类型的新的顺序聚合物。在A-B-（B-CO-C）型样品中，A和B-CO-C分别对应于剖面聚（3-己基噻吩）（P3HT）和聚（N-丁基丙烯酸酯 - 丙烯酸）段。从获得的聚合物薄膜的AFM和光学显微镜图像中证实了这一点，即使延伸至100％，也不会产生裂纹。这被认为是因为共聚物段中包含的低TG诱导的N-丁基丙烯酸酯以及导致氢键的丙烯酸的重复单位表现出协同作用。此外，制造并评估了使用聚合物薄膜的有机晶体管记忆。结果，结果表明，转移/扩展的聚合物薄膜可以接受电气写入/擦除处理，保持设备性能而不严重依赖扩展失真，并具有稳定的电子特性。我们还成功地开发了ABA类型的新的顺序聚合物（A =聚异丁烯，B =含萘二酰亚胺的N型N型半导体聚合物）和ABC类型（A = polymethacrylic，B = P3HT，C =多霉菌）。

项目成果

期刊论文数量（22）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

ストレッチャブルエレクトロニクスの技術動向

可拉伸电子产品的技术趋势

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
杉浦広峻;渡邉史朗;新井史人;伊藤拓海;関谷毅
通讯作者：
関谷毅

Synthesis of a novel A-b-(B-co-C)-type terpolymer with a regioregular poly(3-hexylthiophene) segment and its application to intrinsically stretchable transistor memory

具有区域规则性聚(3-己基噻吩)链段的新型A-b-(B-co-C)型三元共聚物的合成及其在本质可拉伸晶体管存储器中的应用

DOI：
10.1016/j.matchemphys.2022.125911
发表时间：
2022
期刊：
Materials Chemistry and Physics
影响因子：
4.6
作者：
Inagaki Shin;Lin Yan-Cheng;Tanaka Hisakazu;Koganezawa Tomoyuki;Chen Wen-Chang;Higashihara Tomoya
通讯作者：
Higashihara Tomoya

導電性材料の設計，導電性制御および最新応用展開

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