導電性高分子の技術開発動向とその応用展開

現在,導電性高分子の開発は新たな飛躍の時を迎えております。従来よりも1桁以上も向上した性能を持った導電性高分子が数多く開発され,既存の応用分野以外にも開発が拡がっています。高性能化の具体例として①8,000 S/cmを超える高導電性PEDOT,②10 cm2/V・s以上の高移動度で有機溶媒可溶なp型導電性高分子,③空気中での安定性が良好で5cm2/V・s以上の高い移動度を示す有機溶媒可溶なn型導電性高分子,④無次元性能指数 (ZT) が0.42と高い熱電変換効率を示す導電性高分子などが挙げられます。

1. 導電性有機化合物
   1. 電荷移動錯体
   2. 導電性有機低分子化合物
   3. 導電性高分子
2. 導電性高分子の電気伝導機構
   1. 一元系の不安定性,パイエルス転移
   2. ソリトン,ポーラロン,バイポーラロン
   3. 広範囲ホッピングモデル (Variable Range Hopping Model)
3. 導電性高分子の合成
   1. 電解重合法
   2. 化学酸化重合法
   3. 有機金属重縮合法
   4. 擬リビング重合 (触媒移動型連鎖縮合重合)
      1. 分子量制御
      2. 末端官能基化
      3. ブロック共重合
   5. 特殊な条件下での重合
      1. イオン性液体中での合成
      2. 超臨界液体中での合成
      3. 界面重合法
      4. 気相重合法
4. 電気物性の測定
   1. 電気伝導度の測定
   2. キャリア移動度の測定
5. PEDOT:PSSの高導電化
   1. PEDOT:PSSの導電機構
   2. 高沸点極性有機溶媒処理により高導電化のメカニズム
   3. PEDOT:PSSの高導電化技術とメカニズム
      1. 高沸点極性溶媒蒸気処理
      2. 高沸点極性溶媒処理+熱処理
      3. 両性フッ素化合物添加系
      4. プロトン酸添加系
      5. イオン液体添加系
      6. 架橋構造導入系
6. 気相重合による高導電性PEDOTの合成
   1. 触媒種の影響
   2. デバイスへの応用
7. PEDOT以外の導電性高分子各論
   1. ポリアニリ
   2. ポリピロール
   3. ポリチオフェン
   4. ポリアルキルチオフェン
   5. 自己ドープ型導電性高分子
   6. N-型導電性高分子
8. 導電性高分子の構造制御
   1. 重合方法によるモルフォロジー制御
   2. 自己組織化による構造制御
   3. 構造制御による移動度の向上
   4. 構造制御による電気伝導度の向上
   5. 分子導線
9. 導電性高分子の物性改良
   1. 酸化安定性の向上
   2. 機械的物性の改良
10. 高移動度導電性高分子の開発とそのデバイスへの応用
    1. p-型高移動度導電性高分子
    2. n-型高移動度導電性高分子
    3. トランジスタへの応用
    4. 太陽電池への応用
11. プリンタブルエレクトロニクスへの応用
    1. 導電性高分子のインク化
    2. 導電性高分子のパターニング法
12. 導電性高分子の応用
    1. 透明導電膜
    2. スーパーキャパシタ
    3. 熱電変換素子
    4. ウェアラブルデバイス
13. 今後の課題
    ​* 質疑応答