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導電性高分子電極材料に関する研究

导电高分子电极材料的研究

基本信息

批准号：
10F00814
负责人：
市川結
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Shinshu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2012
项目状态：
已结题

项目摘要

近年,有機半導体材料を基盤とする有機エレクトロニクスの研究開発が盛んに行われている。有機半導体材料がデバイスのフレキシブル化を可能とすることが,一つの理由である。フレキシブル化はデバイスのユビキタス化,ウエアラブル化など,ユニークな展開を可能とする共に,デバイス生産の超低コスト化という点でも重要である。例えば,太陽電池などがプラスチックフィルム上にロール・トゥ・ロールプロセスで連続的に大量に作製できるようになれば,再生可能エネルギーのコスト競争力は飛躍的に向上する。本研究では,有機デバイスに利用可能な,光透過性と可撓性をもつポリマー電極材料の開発を行っている。これまでに,市販されている導電性高分子材料(PEDOT:PSS)分散液に高沸点極性溶剤を添加すること等による電導性改善を検討してきたが,今年度は,分散液を濃縮することで,より高濃度で高沸点溶媒を添加することを検討した。加熱によってPEDOT:PSSの分散媒である水を蒸発させ,組成液の重量を30%減少させたものを以後,PH30とよぶ(原液をPHとよぶ)。PHでは,成膜性の観点から高沸点溶剤(DMSO)の添加は5%が限界であったが,濃縮したPH30では,最大10%の添加が可能であった。また,PH30では,形成したポリマー膜のグレインサイズ拡大していることも原子間力顕微鏡観察から明らかになった。DMSOを添加したPH30にカーボンナノチューブ(SWCNT)を添加することで,最大,500S/cmに達する電導率を得ることに成功した。最適化したPH30を基盤とするPEDOT:PSS薄膜を電極として用いた有機EL素子は,ITOを電極として用いた有機EL素子と同等以上の特性しめした。また,PH30薄膜では,表面の水接触角が大きく表面の親水性が低下していた。PEDOT:PSS薄膜表面には余剰のPSSが偏析し,膜表面に電気抵抗の高い層が形成されることが知られている。膜表面の親水性が低下すると言うことは,PSS表面層が減少したことを意味している。

In recent years, organic semiconductor materials as a substrate for organic semiconductor research and development has been flourishing. Organic semiconductor materials have been developed for various reasons. It's important to have a clear picture of the future, and it's important to have a clear picture of the future, and it's important to have a clear picture of the future. For example, solar cells can be regenerated by increasing the competitiveness of solar cells. In this study, we aim to explore the possibility of using organic materials, such as light transmittance and flexibility, to develop electrode materials. In this case, the conductive polymer material (PEDOT:PSS) dispersion solution in the market is concentrated, and the conductivity is improved by adding a high boiling point solvent. After heating PEDOT:PSS dispersion medium, water is evaporated, and the weight of the composition solution is reduced by 30%, the pH is 30 ° (the pH of the original solution is less). PH, film-forming point, high boiling point solvent (DMSO) addition limit of 5%, concentration of PH 30%, maximum addition of 10%. PH30 is the best time to form a film. DMSO is added to pH30 and conductivity is achieved at 500S/cm. Optimization of the pH30 substrate:PSS thin film electrode,ITO electrode, organic EL element and other properties PH30 thin film, the surface of the water contact angle is large, the surface of the hydrophilic is low. PEDOT:PSS film surface is not the rest of the PSS segregation, the film surface is the formation of a high resistance layer of electrical resistance. The hydrophilicity of the film surface is low, and the PSS surface layer is reduced.