液状基板で作成する有機半導体薄膜の高機能化と高性能化

浮遊薄膜形成(FTM)法における薄膜形成機構を解析するための研究を行った。今年度はFTM法によって得られる導電性高分子膜の配向度評価を行った。FTM法における浮遊膜の形成機構を理解するうえで得られた薄膜の配向分布や配向度を評価することは、本研究の目的を達成する上で特に重要な知見を与える。今年度の成果として、立体規則性を制御せずに重合して得られるポリ３－ヘキシルチオフェン（Non-regiocontrolled P3HT:NR-P3HT)が、動的FTM成法により極めて容易に高配向な浮遊薄膜を形成することがわかった。この材料は合成過程の観点から簡易かつ安価なため単一ロットの大量合成が可能であり、当該研究を推進する上で機構解明に重要な因子を探索するためには優位な材料である。合成した材料は構造評価により、既報のNR-P3HTとほぼ同様の立体規則性を有する重合体であることを確認した。配向度を誘起する主因子として液状基板の粘性に着目した。粘性の異なる液体として、水(粘度：1mPa.s)，エチレングリコール(16mPa.s)，グリセリン(1420mPa.s)を選定した。得られた浮遊膜は液状基板により膜厚と配向度に違いが見られた。そこで２液体の混合で調整した様々な中間粘性液状基板を用いたところ、特定の混合液状基板で配向度７の高配向膜が得られた。AFM像から光学配向軸に沿った明瞭なNR-P3HTの配向ドメインが確認できた。高配向NR-P3HT薄膜の積層膜を用いて汎用FTIR装置で偏向解析を行ったところ、既報論文と同様の偏光スペクトルを得た。以上の結果により、FTM法で得られた配向膜を用いることで、高額な顕微FT-IR装置等を必要とせずに、簡易にかつ迅速に導電性高分子の主軸と側鎖に関した配向構造情報を廉価に得られることを実践的事例として示すことができた。

浮遊薄膜形成(FTM)法における薄膜形成機構を解析するための研究を行った。今年度はFTM法によって得られる導電性高分子膜の配向度評価を行った。FTM法における浮遊膜の形成機構を理解するうえで得られた薄膜の配向分布や配向度を評価することは、本研究の目的を達成する上で特に重要な知見を与える。今年度の成果として、立体規則性を制御せずに重合して得られるポリ３－ヘキシルチオフェン（Non-regiocontrolled P3HT:NR-P3HT)が、動的FTM成法により極めて容易に高配向な浮遊薄膜を形成することがわかった。この材料は合成過程の観点から簡易かつ安価なため単一ロットの大量合成が可能であり、当該研究を推進する上で機構解明に重要な因子を探索するためには優位な材料である。合成した材料は構造評価により、既報のNR-P3HTとほぼ同様の立体規則性を有する重合体であることを確認した。配向度を誘起する主因子として液状基板の粘性に着目した。粘性の異なる液体として、水(粘度：1mPa.s)，エチレングリコール(16mPa.s)，グリセリン(1420mPa.s)を選定した。得られた浮遊膜は液状基板により膜厚と配向度に違いが見られた。そこで２液体の混合で調整した様々な中間粘性液状基板を用いたところ、特定の混合液状基板で配向度７の高配向膜が得られた。AFM像から光学配向軸に沿った明瞭なNR-P3HTの配向ドメインが確認できた。高配向NR-P3HT薄膜の積層膜を用いて汎用FTIR装置で偏向解析を行ったところ、既報論文と同様の偏光スペクトルを得た。以上の結果により、FTM法で得られた配向膜を用いることで、高額な顕微FT-IR装置等を必要とせずに、簡易にかつ迅速に導電性高分子の主軸と側鎖に関した配向構造情報を廉価に得られることを実践的事例として示すことができた。