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共役系高分子を用いた有機エレクトロニクス

　これまでエレクトロニクスは、シリコンに代表される無機材料を用いてきた。近年、有機材料を用いてもエレクトロニクスが作製され始め、有機エレクトロニクスと呼ばれている。有機エレクトロニクスには、無機材料に無い柔らかさ、常温・常圧プロセスや材料設計の自由度がある。特に共役系高分子は、有機半導体であり、発光(有機EL)したり、導電性(トランジスタ)になったり、電子状態により色(EC)が変わったり、光を電気へ変換(太陽電池)したりと、光・電子機能を持つ。我々は、これらの特徴を活かした有機エレクトロニクスの開発・研究を行い、エネルギー消費が少なく再生可能エネルギーを用いた持続可能な社会の構築への貢献を目指している。

有機EL素子に正孔注入層としてポリチオフェンやポリアニリンナノ薄膜を導入するで、低駆動電圧化・高発光効率化に成功。

電子ペーパーを目指したエレクトロクロミック(EC)素子を開発している。EC素子は、電気的ON/OFFによる色変化により表示することができる。我々は導電性高分子薄膜を用いた低駆動電圧EC素子を開発した。

原子間力顕微鏡(AFM)を用いて共役系高分子ナノ薄膜の表面観察および局所的電気特性を調べている。これまでポリアニリンのナノファイバー構造やスイッチング特性を明らかにしている。

P型の共役系高分子とN型のフラーレン誘導体を用いてPN接合型のポリマーフィルム太陽電池を研究している。

電気化学発光素子は有機EL素子と異なり、電極材料に依存せず、低駆動電圧で発光できる。そこで、種々のポリマーマトリックスや配位子を探査し、素子の超寿命化について検討している。

共役系高分子ナノ薄膜を正孔注入層に用いた有機EL素子

ポリマーフィルム太陽電池

csAFMによる共役系高分子ナノ薄膜の表面観察

導電性高分子薄膜を用いた低駆動電圧EC素子

ルテニウムやイリジウム錯体を用いる電気化学発光素子

研究テーマ

共役系高分子を用いることで低いゲート電圧で動作するトランジスタを開発している。

共役系高分子を用いた電気化学トランジスタ