立体規則性と光学活性を協奏的に利用した高分子EL素子の研究

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1.高分子の一次構造を変調した新規高分子材料の合成側鎖にフッ素化ベンジル基を導入したポリチオフェン誘導体poly(3-[2-(4-fluorobenzy loxyethyl)]thiophene)(HT-PFBET)を合成した。合成条件の検討によりHT率83%(HT-83)および95%(HT-95)の2種類のHT-PFBETが得られた。HT-83の分子量は、Mn=7,460、Mw=11,300であり、多分散度は1.51、一方、HT-95の分子量はMn=10,300、Mw=20,300、多分散度1.95であった。また、フッ素基のないHT-PBETの分子量はMn=8,090、Mw=12,200、多分散度1.35、HT率93%であった。サイクリックボルタンメトリーから求めたHT-83の酸化電位は0.62V、還元電位は-1.34Vであった。この値よりHOMO、LUMOのエネルギーレベルを算出したところ、それぞれ-5.01eV、-3.05eVとなった。吸収スペクトルのバンド端から求めたバンドギャップエネルギー(E_<BG>)は、1.97eVであり、電気化学測定から求めたE_<BG>と一致した。HT-PBETでは、酸化電位は0.57V、還元電位は-1.30V、HOMO、LUMOのエネルギーレベルはそれぞれ-4.96eV、-3.09eVとなった。吸収スペクトルからのE_<BG>は1.88eVであった。HT-95では、酸化電位は0.59V、還元電位は-1.22V、HOMO、LUMOのエネルギーレベルはそれぞれ-4.98eV、-3.17eVとなった。2.高分子EL素子の構築と評価作製したELデバイスのIVプロットを測定した。この結果より、HT-83は5V付近から電流が増大し、9Vから発光が確認された。一方HT-PBETでは、9V付近から電流の増大が観察され、発光は12Vから確認された。フッ素が側鎖に導入されているHT-83はHT-PBETと比べて、駆動電圧が低く、また発光も明瞭であった。この理由として、HT-83とHT-PBETの有効共役長の違いが考えられる。