JP4766321B2 - コレステリック液晶化合物 - Google Patents
コレステリック液晶化合物 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4766321B2 JP4766321B2 JP2006035958A JP2006035958A JP4766321B2 JP 4766321 B2 JP4766321 B2 JP 4766321B2 JP 2006035958 A JP2006035958 A JP 2006035958A JP 2006035958 A JP2006035958 A JP 2006035958A JP 4766321 B2 JP4766321 B2 JP 4766321B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- crystal compound
- cholesteric liquid
- cholesteric
- carbon atoms
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000004986 Cholesteric liquid crystals (ChLC) Substances 0.000 title claims description 21
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title claims description 21
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 14
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 12
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 22
- 230000003098 cholesteric effect Effects 0.000 description 16
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 11
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 10
- -1 specifically Chemical group 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 210000002858 crystal cell Anatomy 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 4
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 4
- 238000002366 time-of-flight method Methods 0.000 description 4
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 3
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 3
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 239000012043 crude product Substances 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 238000002189 fluorescence spectrum Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- SGTNNQSQICMTNW-UHFFFAOYSA-N IC1=CC(=C(S1)C1=C(SC=C1)C1=C(SC=C1)C1(SC=CC1)CCC)C Chemical compound IC1=CC(=C(S1)C1=C(SC=C1)C1=C(SC=C1)C1(SC=CC1)CCC)C SGTNNQSQICMTNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000106 Liquid crystal polymer Polymers 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004990 Smectic liquid crystal Substances 0.000 description 1
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N Thiophene Chemical group C=1C=CSC=1 YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001841 cholesterols Chemical class 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000004440 column chromatography Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000012769 display material Substances 0.000 description 1
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 125000003187 heptyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 description 1
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N hydrogen iodide Chemical compound I XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000001147 pentyl group Chemical group C(CCCC)* 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 230000001443 photoexcitation Effects 0.000 description 1
- 239000004038 photonic crystal Substances 0.000 description 1
- 229920000307 polymer substrate Polymers 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010898 silica gel chromatography Methods 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Plural Heterocyclic Compounds (AREA)
- Liquid Crystal Substances (AREA)
Description
本発明はコレステリック相において電子伝導性を示すコレステリック液晶化合物およびこれを用いた発光材料に関する。
近年、実用レベルに達した有機LEDを始めとして、薄膜トランジスター、太陽電池など有機半導体の光電子デバイスへの展開が盛んに検討されている。有機半導体のメリットとしては、一般に安価であり薄膜形成が容易であることが挙げられ、その柔軟性を利用して高分子基板上にデバイスを構築するプラスティックエレクトロニクスへの試みが為されている。
液晶は液体的な流動性を持つため、液晶セルを利用する事により大面積の薄膜を容易に得る事ができる事に加え、その分子配向性や層状構造が機能発現の場になるため、従来にない高次の光電子機能を持った材料になることが期待される。
液晶材料の中でも、コレステリック液晶は光の波長程度の周期の螺旋構造を持ち、一方の円偏光を選択的に透過もしくは反射するため、可視光の選択反射による干渉色を利用した温度計や表示材料が検討されている。
近年は、コレステリック液晶に色素を添加し、光励起による円偏光発光素子やレーザーへの応用が検討されている。このようなコレステリック液晶においては蛍光を発するクロモフォアがらせん状に配列するため、蛍光はコレステリック液晶の螺旋のねじれを反映した円偏光になる。また、コレステリック相での周期構造は1次元のフォトニッククリスタルとみなすことができ、螺旋周期に一致する波長の光を閉じ込めることができるため、レーザーの共振器として作用する。
しかしながら、従来公知のコレステリック液晶は、電気的に不活性なコレステロール誘導体やキラリティーを持つ比較的低分子量の芳香族化合物であった。前者においては電気伝導に必要不可欠なπ電子共役系が含まれておらず、根本的に絶縁体であり、電子デバイスへ応用することはできない。後者においては、π電子共役系の広がりが小さいため、分子間の電荷移動が円滑に進行せず、不純物によるイオン伝導が優先して進行するという問題があった（非特許文献１）。
もっとも、コレステリック相で電子伝導を実現する試みもいくつか検討されているが、液晶性高分子やガラス状態を示すコレステリック相で電子伝導が見られた例が報告されている（非特許文献２）だけで、通常の流動性のあるコレステリック相で電子伝導が観測された例はない。
このように、従来検討されてきたコレステリック液晶は電気的には絶縁体であり、電気を積極的に流すことによって機能する光電子デバイスに応用された例はなかった。
電気を流すことができる、すなわち半導体としての電気伝導性を有するコレステリック液晶が実現すれば、円偏光発光可能な電界発光素子や電気励起による有機半導体レーザーが可能になる。
電気を流すことができる、すなわち半導体としての電気伝導性を有するコレステリック液晶が実現すれば、円偏光発光可能な電界発光素子や電気励起による有機半導体レーザーが可能になる。
一方、電気伝導可能な液晶材料としてはこれまで層状構造を持つスメクティック液晶が検討されてきたが、この材料においては液晶相の構造はrigidであり、螺旋構造を導入するのは困難とされている。
K. Yoshino, N. Tanaka, and Y. Inuishi, Jpn. J. Appl. Phys., 15, 735 (1976).
S. R. Farrar, A. E. A. Contoret, M. O’Neill, J. E. Nicholls, G. J.Richards, and S. M. Kelly, Phys. Rev. B,66, 125107 (2002).
本発明は、コレステリック相でありながら、電子伝導性と光伝導性の２つの特性を同時に有し、電気励起による円偏光発光素子やレーザーとして有用な新規なコレステリック液晶化合物およびこれを用いた発光素子を提供することをも目的とする。
本発明者は、円偏光発光可能な電界発光素子や電気励起による有機半導体レーザーとして有用なコレステッリク液晶化合物を鋭意検討した結果、意外にも大きなπ電子共役系と短いアルキル側鎖をもつフェニルオリゴチオフェンが電子伝導性とそれに基づく光伝導性の２つの特性を同時に有することを知見し、本発明を完成するに至った。
すなわち、この出願によれば、以下の発明が提供される。
〈１〉 下記一般式（１）で示されるコレステリック液晶化合物。
（式中、Ｒは炭素数２〜６のアルキル基を、R’は炭素数５〜１０のキラルなアルキル基を、R’’は炭素数１〜４のアルキル基を示す。式中、ｍ及びｎはそれぞれ独立して１以上の整数であり、但しｍとｎの合計は8を超えないものとする）
〈２〉 上記〈１〉に記載のコレステリック液晶性化合物を用いた発光素子。
すなわち、この出願によれば、以下の発明が提供される。
〈１〉 下記一般式（１）で示されるコレステリック液晶化合物。
〈２〉 上記〈１〉に記載のコレステリック液晶性化合物を用いた発光素子。
本発明に係る前記一般式（Ｉ）で示されるコレステリック液晶化合物は、光の波長程度の螺旋構造を持ちながら、電子伝導に基づく良好なホール移動度を示すことに加え、黄色の強い蛍光を示すことから、円偏光電界発光素子や有機半導体レーザーへの応用が期待されるものである。
また、本発明に係る前記一般式（Ｉ）で示されるコレステリック液晶化合物は流動性を有するので、電荷移動特性が均一で大面積の有機半導体素子および有機半導体装置、さらには有機エレクトロルミネッセンス素子および有機エレクトロルミネッセンス装置を形成することができる。
また、本発明に係る前記一般式（Ｉ）で示されるコレステリック液晶化合物は流動性を有するので、電荷移動特性が均一で大面積の有機半導体素子および有機半導体装置、さらには有機エレクトロルミネッセンス素子および有機エレクトロルミネッセンス装置を形成することができる。
本発明に係るコレステリック液晶化合物は、下記一般式（Ｉ）で表される。
（式中、Ｒは炭素数２〜６のアルキル基を、R’は炭素数５〜１０のキラルなアルキル基を、R’’は炭素数１〜４のアルキル基を示す。式中、ｍ及びｎはそれぞれ独立して１以上の整数であり、但しｍとｎの合計は8を超えないものとする）
上記一般式（Ｉ）において、Ｒは炭素数２〜６のアルキル基を示すが、これらは直鎖状でも分肢状のいずれでもよい。具体的には、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘプチル基等が挙げられるが、プロピル基が好ましい。
R’は炭素数５〜１０のキラルなアルキル基を示し、具体的には、(S)-2-メチルブチル基、あるいは、（R）-2-メチルブチル基、(S)-6-メチルオクチル基、（R）-6-メチルオクチル基が挙げられるが、(S)-2-メチルブチル基が好ましい。
R’’は炭素数１〜４のアルキル基を示すが、これらは直鎖状でも分肢状のいずれでもよい。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等が挙げられるが、メチル基が好ましい。
ｍ及びｎは独立して１以上の整数であり、そのｍとｎの合計は８以下、好ましくは６以下さらに好ましくは４以下であり、その下限値は３である。
本発明に係る一般式（Ｉ）で示される液晶化合物の代表例を例示すれば以下のとおりであるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
本発明に係る一般式（Ｉ）で示されるコレステッリク液晶化合物は、種々の方法によって合成することができ、たとえばオリゴチオフェン誘導体をヨウ素化し、得られたヨウ化物と、アルコキシフェニルホウ酸を好ましくはPd(PPh3)4触媒、および、Na2CO3存在下、THF中で還流することにより得られる反応混合物をTHFで抽出し、溶媒を留去して得られた粗生成物をシリカゲル（展開溶媒は加熱したヘキサン）のカラムクロマトグラフィーで精製し、ヘキサンより再結晶することにより得ることができる。
この合成反応は、つぎの反応式で示される。なお、原料であるオリゴチオフェン誘導体は公知物質であり、たとえばAdvanced Materials,17 ,594 (２００５)に記載された方法で合成でき、また、アルコキシフェニルホウ酸も、公知物質であり、たとえば、日本化学会編第4版実験科学講座有機合成IV p.80の方法によって合成することができる。
この合成反応は、つぎの反応式で示される。なお、原料であるオリゴチオフェン誘導体は公知物質であり、たとえばAdvanced Materials,17 ,594 (２００５)に記載された方法で合成でき、また、アルコキシフェニルホウ酸も、公知物質であり、たとえば、日本化学会編第4版実験科学講座有機合成IV p.80の方法によって合成することができる。
本発明に係る前記液晶化合物は、100℃〜200度付近でコレステリック相を示し、更にコレステリック相において、電子伝導に基づく高いキャリア移動度、および、良好な蛍光性を示す。
すなわち、本発明で提供される液晶化合物は、液晶相においてコレステリック相特有の螺旋構造に基づくグランジャン組織やフィンガープリント組織を示すと共にπ電子共役系が大で分子間のπ軌道の重なりの大きいオリゴチオフェン骨格を持ち、電気伝導に寄与しないアルキル鎖を短くした構造を有することから、電子伝導性が促進され、有機半導体としての光伝導性を示す。具体的には、Time-of-Flight法により液晶相でのキャリア移動度を測定すると、正キャリアに関して、通常の有機アモルファス半導体と同程度から一桁高い2X10-4 cm2/Vsの値を示す。また、大きく広がったπ電子共役系を持つことから、コレステリック相において良好な蛍光性を示す。
したがって、本発明に係る液晶化合物は、たとえば、これを液晶セルに封入した固体薄膜は旋光能を示すもので、円偏光発光素子やレーザーに使用できる。
すなわち、本発明で提供される液晶化合物は、液晶相においてコレステリック相特有の螺旋構造に基づくグランジャン組織やフィンガープリント組織を示すと共にπ電子共役系が大で分子間のπ軌道の重なりの大きいオリゴチオフェン骨格を持ち、電気伝導に寄与しないアルキル鎖を短くした構造を有することから、電子伝導性が促進され、有機半導体としての光伝導性を示す。具体的には、Time-of-Flight法により液晶相でのキャリア移動度を測定すると、正キャリアに関して、通常の有機アモルファス半導体と同程度から一桁高い2X10-4 cm2/Vsの値を示す。また、大きく広がったπ電子共役系を持つことから、コレステリック相において良好な蛍光性を示す。
したがって、本発明に係る液晶化合物は、たとえば、これを液晶セルに封入した固体薄膜は旋光能を示すもので、円偏光発光素子やレーザーに使用できる。
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。
実施例１ ［液晶性半導体2-(5-(4-((S)-2-メチルブトキシ)フェ)-3’’’-メチル-5’’’’-プロピル-2:5’-2’:5’’-2’’:5’’’-クゥオーターチオフェンの合成)］
5’’’−ヨード−２−プロピル−３’’’−メチルクウォーターチオフェン 0.63g (1.2 mmol) と（S）-2-メチルブチロキシフェニルホウ酸２，２−ジメチルプロパンジイルエステル 0.53g (2.2 mmol)をTHF 50mlに溶かし、Pd(PPh3)4 53 mg ( mmol)と10 w％ 炭酸ナトリウム水溶液 50 mlを加え1時間還流する。冷却後、THF層を分液し、硫酸ナトリウムで乾燥後溶媒を留去し、得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製する(展開溶媒は過熱したヘキサン)。ヘキサンより再結晶することにより、橙色針状晶.58g(収率 ８６％)を得る（一般式（Ｉ）において、Ｒ：プロピル，R’：（S）-2-メチルブチル，R’’：メチル，ｍ：３，ｎ：１）
5’’’−ヨード−２−プロピル−３’’’−メチルクウォーターチオフェン 0.63g (1.2 mmol) と（S）-2-メチルブチロキシフェニルホウ酸２，２−ジメチルプロパンジイルエステル 0.53g (2.2 mmol)をTHF 50mlに溶かし、Pd(PPh3)4 53 mg ( mmol)と10 w％ 炭酸ナトリウム水溶液 50 mlを加え1時間還流する。冷却後、THF層を分液し、硫酸ナトリウムで乾燥後溶媒を留去し、得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製する(展開溶媒は過熱したヘキサン)。ヘキサンより再結晶することにより、橙色針状晶.58g(収率 ８６％)を得る（一般式（Ｉ）において、Ｒ：プロピル，R’：（S）-2-メチルブチル，R’’：メチル，ｍ：３，ｎ：１）
実施例2 ［液晶相の同定］
実施例１で得た液晶化合物の液晶相の同定を以下のようにして行った。
実施例１で得た液晶化合物を１８０℃に融解し、厚さ10μmの二枚のITO電極ガラス基板からなる液晶セルに毛管現象を利用して浸透させた。この液晶セルを120℃において偏光顕微鏡により工学組織を観察した。電場を印加しない場合にはプレーナー配向したコレステリック相に特有のグランジャン組織が観測された。電場を10 V以上印加すると、分子の配向状態が変化し始め、２０V 以上ではコレステリック相の螺旋軸が電極面に対して平行になった状態に特有のFinger Print模様が観測された。光学組織の周期性から推定される螺旋ピッチは７μmであったが、他のキラルな化合物を添加することによりピッチを可視光の波長程度に縮めることが可能であった。
実施例１で得た液晶化合物の液晶相の同定を以下のようにして行った。
実施例１で得た液晶化合物を１８０℃に融解し、厚さ10μmの二枚のITO電極ガラス基板からなる液晶セルに毛管現象を利用して浸透させた。この液晶セルを120℃において偏光顕微鏡により工学組織を観察した。電場を印加しない場合にはプレーナー配向したコレステリック相に特有のグランジャン組織が観測された。電場を10 V以上印加すると、分子の配向状態が変化し始め、２０V 以上ではコレステリック相の螺旋軸が電極面に対して平行になった状態に特有のFinger Print模様が観測された。光学組織の周期性から推定される螺旋ピッチは７μmであったが、他のキラルな化合物を添加することによりピッチを可視光の波長程度に縮めることが可能であった。
実施例3 ［電荷輸送特性］
実施例１で得た液晶化合物の電荷輸送特性（キャリア移動特性）をTime-of- Flight法（ＴＯＦ法）により測定した。
なお、本法は、光伝導性を示すサンドイッチ型の試料に直流電圧を印加し、パルスレーザーを照射することにより、試料の片側に光キャリアを発生させ、そのキャリアが試料中を走行する際に外部回路に誘起される変位電流（過渡光電流）の時間変化を測定するものである。光キャリアの走行により一定の電流が生じ、キャリアが対向電極に到達すると電流は０に減衰する。過渡光電流の減衰が始まる時間がキャリアは試料を走行するのに要した時間（トランジットタイム）に対応する。試料の厚さをd (cm)、印加電圧をV (volt)、トランジットタイムをｔT とすると、移動度μ（cm2/Vs）)は、つぎの式で表される。
照射側電極を正にバイアスした場合には正キャリアの、負にバイアスした場合には負キャリアの移動度が求められる。
実施例１において作製した液晶セルをホットステージ上で120℃に加熱し、試料に電圧を印加しながら、パルスレーザー（Nd:YAGレーザー、THG：波長356nm、パルス幅1ns）を照射し、その際に誘起される変位電流をデジタルオシロスコープによって測定した。図1に照射側電極を正にバイアスした場合のコレステリック相での典型的な過渡光電流測定の測定結果を示す。本試料は良好な光伝導性を示すため、十分な強さの電流信号を得ることができた。電圧を変化させるとそれに対応して、減衰の始まる時間(トランジットタイムタイム)が変化しており、得られた過渡光電流がキャリアの走行に対応していることがわかる。正キャリアの移動度は１２０℃において、１X10-4 cm2/Vsであり、一般に電界発光素子に用いられるホール輸送材料よりも一桁以上高い値を示した。
また、温度を変化させて同様の測定を行い、移動度の温度依存性を求めることにより、電気伝導機構に関する知見を得ることができる。図２に、正・負キャリアの温度依存性を示す。温度上昇に伴い負キャリアは単調増加している。イオン伝導においては、キャリア移動度は系の粘性に反比例しており、粘性は温度上昇に対して単調減少していることから、負キャリアの移動度の温度依存性は粘性の温度依存性を反映しているものと考えられるので、負キャリアの伝導機構はイオン伝導であると結論できる。それに対して、正キャリアは負キャリアの場合と異なり、温度上昇に対して、飽和する。これは正キャリアの移動度の温度依存性が粘性の温度依存性を反映していないことを示しているので、正キャリアの伝導機構は電子伝導と結論付けられる。
実施例１で得た液晶化合物の電荷輸送特性（キャリア移動特性）をTime-of- Flight法（ＴＯＦ法）により測定した。
なお、本法は、光伝導性を示すサンドイッチ型の試料に直流電圧を印加し、パルスレーザーを照射することにより、試料の片側に光キャリアを発生させ、そのキャリアが試料中を走行する際に外部回路に誘起される変位電流（過渡光電流）の時間変化を測定するものである。光キャリアの走行により一定の電流が生じ、キャリアが対向電極に到達すると電流は０に減衰する。過渡光電流の減衰が始まる時間がキャリアは試料を走行するのに要した時間（トランジットタイム）に対応する。試料の厚さをd (cm)、印加電圧をV (volt)、トランジットタイムをｔT とすると、移動度μ（cm2/Vs）)は、つぎの式で表される。
実施例１において作製した液晶セルをホットステージ上で120℃に加熱し、試料に電圧を印加しながら、パルスレーザー（Nd:YAGレーザー、THG：波長356nm、パルス幅1ns）を照射し、その際に誘起される変位電流をデジタルオシロスコープによって測定した。図1に照射側電極を正にバイアスした場合のコレステリック相での典型的な過渡光電流測定の測定結果を示す。本試料は良好な光伝導性を示すため、十分な強さの電流信号を得ることができた。電圧を変化させるとそれに対応して、減衰の始まる時間(トランジットタイムタイム)が変化しており、得られた過渡光電流がキャリアの走行に対応していることがわかる。正キャリアの移動度は１２０℃において、１X10-4 cm2/Vsであり、一般に電界発光素子に用いられるホール輸送材料よりも一桁以上高い値を示した。
また、温度を変化させて同様の測定を行い、移動度の温度依存性を求めることにより、電気伝導機構に関する知見を得ることができる。図２に、正・負キャリアの温度依存性を示す。温度上昇に伴い負キャリアは単調増加している。イオン伝導においては、キャリア移動度は系の粘性に反比例しており、粘性は温度上昇に対して単調減少していることから、負キャリアの移動度の温度依存性は粘性の温度依存性を反映しているものと考えられるので、負キャリアの伝導機構はイオン伝導であると結論できる。それに対して、正キャリアは負キャリアの場合と異なり、温度上昇に対して、飽和する。これは正キャリアの移動度の温度依存性が粘性の温度依存性を反映していないことを示しているので、正キャリアの伝導機構は電子伝導と結論付けられる。
実施例4 ［コレステリック相での蛍光］
実施例２において作製した液晶セルに120℃において水銀ランプの360nmの輝線を光学フィールターを通して照射し、その蛍光スペクトルを測定した。その結果を図５に示す。波長560nmと610nmにピークを持つ黄色の蛍光が観測された。
実施例２において作製した液晶セルに120℃において水銀ランプの360nmの輝線を光学フィールターを通して照射し、その蛍光スペクトルを測定した。その結果を図５に示す。波長560nmと610nmにピークを持つ黄色の蛍光が観測された。
Claims (2)
- 下記一般式（１）で示されるコレステリック液晶化合物
（式中、Ｒは炭素数２〜６のアルキル基を、R’は炭素数５〜１０のキラルなアルキル基を、R’’は炭素数１〜４のアルキル基を示す。式中、ｍ及びｎはそれぞれ独立して１以上の整数であり、但しｍとｎの合計は8を超えないものとする） - 請求項１に記載のコレステリック液晶化合物を用いた発光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006035958A JP4766321B2 (ja) | 2006-02-14 | 2006-02-14 | コレステリック液晶化合物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006035958A JP4766321B2 (ja) | 2006-02-14 | 2006-02-14 | コレステリック液晶化合物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2007217443A JP2007217443A (ja) | 2007-08-30 |
| JP4766321B2 true JP4766321B2 (ja) | 2011-09-07 |
Family
ID=38495077
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006035958A Expired - Fee Related JP4766321B2 (ja) | 2006-02-14 | 2006-02-14 | コレステリック液晶化合物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4766321B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5019107B2 (ja) * | 2007-04-17 | 2012-09-05 | 国立大学法人東京工業大学 | レーザ発振素子 |
| JP5146810B2 (ja) * | 2007-12-04 | 2013-02-20 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 液晶化合物 |
| JP4766134B2 (ja) * | 2009-03-16 | 2011-09-07 | 富士ゼロックス株式会社 | 含窒素複素環化合物 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4645777A (en) * | 1985-04-17 | 1987-02-24 | Fmc Corporation | Photoactive bithienyl pesticides |
| JPH09244081A (ja) * | 1996-03-08 | 1997-09-19 | Fujitsu Ltd | 非線形光学材料及び電気光学デバイス |
| JP4121075B2 (ja) * | 2002-12-05 | 2008-07-16 | 日東電工株式会社 | 重合性液晶化合物、液晶性組成物、コレステリック液晶組成物、光学フィルム、及び画像表示装置 |
| GB2398569B (en) * | 2003-02-19 | 2006-12-27 | Merck Patent Gmbh | Chiral compounds comprising Group IV element with two 1,1'-binaphth-2,2'-diyl-containing or related substituents |
| WO2006020156A2 (en) * | 2004-07-15 | 2006-02-23 | The General Hospital Corporation | Heterocyclic dye compounds for in vivo imaging and diagnosis of alzheimer’s disease |
-
2006
- 2006-02-14 JP JP2006035958A patent/JP4766321B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2007217443A (ja) | 2007-08-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5615459B2 (ja) | ベンゾチエノベンゾチオフェン誘導体、有機半導体材料、及び有機トランジスタ | |
| van Breemen et al. | Large area liquid crystal monodomain field-effect transistors | |
| Fang et al. | Benzothiadiazole-based D-π-A-π-D fluorophores: synthesis, self-assembly, thermal and photophysical characterization | |
| JP5071921B2 (ja) | スメクティック液晶化合物 | |
| US7625499B2 (en) | Conductive liquid-crystal material, process for producing the same, liquid-crystal composition, liquid crystal semiconductor element, and information memory medium | |
| Lee et al. | Self-assembling asymmetric bisphenazines with tunable electronic properties | |
| Zhao et al. | Oligo (2, 7-fluorene ethynylene) s with pyrene moieties: synthesis, characterization, photoluminescence, and electroluminescence | |
| Zhang et al. | Tunable emission of organic fluorescent crystals through polymorphic manipulation | |
| JP6656508B2 (ja) | ベンゾチエノベンゾチオフェン誘導体、有機半導体材料、及び有機トランジスタ | |
| JP4766321B2 (ja) | コレステリック液晶化合物 | |
| Gawas et al. | Tuning the π-conjugation of 2-Thiohydantoins toward a rigorously defined detection of volatile organic compounds by surface photovoltage | |
| JP4756268B2 (ja) | コレステリック液晶化合物 | |
| WO2015133471A1 (ja) | 化合物、該化合物を重合してなるポリマー、有機半導体材料およびその用途 | |
| JP4997598B2 (ja) | ホール伝導性コレステリック液晶化合物 | |
| Yang et al. | Electronic properties of star-shaped oligofluorenes containing an isotruxene core: interplay of para and ortho conjugation effects in phenylene-based π systems | |
| Zeng et al. | Dual-state fluorescence in some salicylaldehyde-triphenylene discotic liquid crystal derivatives induced by excited state intramolecular proton transfer | |
| Zhang et al. | Thin-film transistors based on liquid-crystalline tetrafluorophenylter thiophene derivatives: thin-film structure and carrier transport | |
| JP5146810B2 (ja) | 液晶化合物 | |
| JP5964703B2 (ja) | 有機半導体材料、及び有機トランジスタ | |
| Hadjichristov et al. | Photoluminescent Thin Films of Room-Temperature Glassy Tris (keto-hydrozone) Discotic Liquid Crystals and Their Nanocomposites with Single-Walled Carbon Nanotubes for Optoelectronics | |
| Neu et al. | Reversible Molecular Conformation Transitions of Smectic Liquid Crystals for Light/Bias-Gated Transistor Memory | |
| Ostroverkhova et al. | Optical, photoluminescent, and photoconductive properties of novel high-performance organic semiconductors | |
| Gudeika et al. | 4-(Diethylamino) salicylaldehyde-based twin compounds as NLO-active materials | |
| Gayathri et al. | Design of Triphenylamine‐based D‐π‐A Systems for Efficient Ternary WORM Memory Devices | |
| Xie et al. | Boosting the optical limiting properties of helicene-containing arene to the linear analogue |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080327 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110531 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110601 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140624 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140624 Year of fee payment: 3 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |