Im Rahmen dieses Forschungsprojekts wurden Derivate des 3,4-Ethylendioxythiophens (EDT) hergestellt, die flüssigkristalline Eigenschaften besitzen. Der Aufbau der mesogenen Strukturen erfolgte i. A. zunächst durch die Veretherung von 3,4-[(Hydroxymethylen)ethylen]dioxythiophen (EDT-MeOH) mit α,ω-Dibrom-n-alkan.

Im Anschluss daran wurde eine mesogene Einheit durch eine Veretherung oder eine Veresterung in das Molekül eingefügt. Als mesogene Einheit wurden meist 4-Hydroxybiphenyl-Derivate verwendet, die an Position 4’ eine Flügelgruppe besitzen.

Die flüssigkristallinen Monomere wurden auf Ihre Reinheit überprüft. Zur Charakterisierung der flüssigkristallinen Phase und Bestimmung der Phasenübergänge wurden sie mittels DSC und einem Polarisationsmikroskop mit beheizbarem Objektträger untersucht.

Die Monomer wurden dann oxidativ polymerisiert, um das entsprechende konjugierte Polymer herzustellen. Es wurden die undotierten (halbleitenden) Poly(thiophen)-Derivate hergestellt, die der Analyse des Molekulargewichts dienten. Hierzu wurden sie mittels GPC und MALDI-TOF analysiert.

Von den synthetisierten flüssigkristallinen Monomeren wurden auch leitfähige Polymerfilme durch eine oxidative Polymerisation mit Eisen-III-tosylat hergestellt. Das Eisen-III-tosylat diente hierbei sowohl als Oxidations- als auch Dotierungsmittel. Die Filme wurden danach einer Temperung unterzogen. Die Werte des elektrischen Oberflächenwiderstandes waren nach diesem Tempervorgang niedriger als vorher, die Leitfähigkeit der Filme war also gestiegen.

Als Erklärung des Tempereffekts dient die Vorstellung, dass sich die flüssigkristallinen Seitengruppen des leitfähigen Polymerfilms durch das Tempern neu ausrichten können. Diese Neuorientierung wirkt sich auch auf das Polymerrückgrat selbst aus, das dadurch planarisiert wird. Je höher der Grad der Planarisierung, desto besser ist die Konjugation innerhalb der Poly(thiophen)-Kette und desto näher können sich die Polymerketten zueinander anordnen. Dies führt zu einer Verbesserung der Leitfähigkeit des Polymers, da die Ladung besser von einer Kette zur Nächsten springen kann.

Beispielhaft wurde ein dotierter Polymerfilm mittels Röntgendiffraktometrie und Rasterkraftmikroskopie (AFM) untersucht. Die röntgendiffraktometrischen Messungen ergaben eine Intensivierung einiger Reflexe nach dem Tempern. Dies spricht für die Neuorientierung der Seitengruppen. Die AFM-Aufnahmen bestätigen, dass es zu einer Planarisierung der Polymeroberfläche während des Temperns kommt. Die ursprünglich grobkörnige Oberfläche verschmiert während des Temperns und wird insgesamt glatter.

Die Messung der elektrischen Oberflächenwiderstände an unterschiedlich substituierten Derivaten des Poly(EDT-MeOH) ergeben, dass für das Auftreten des Tempereffekts die flüssigkristallinen Seitengruppen nicht zwingend notwendig sind. Der elektrische Oberflächenwiderstand verbessert sich auch bei Verbindungen mit aromatischen Seitengruppen, die nicht mesogen sind. Der Tempereffekt tritt jedoch nicht bei Poly(EDT-methyl-alkylethern) auf.