JPS62227124A - 高分子液晶の成膜法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は高分子材料、特に高分子液晶の均一な薄膜の製
法に関するものである。

（従来技術） 高分子液晶は現在表示素子等に広く用いられている低分
子液晶化合物と同じ液晶性を示す分子構造基をポリマー
の分子構造単位に有するものであり、液晶性を示す高分
子材料として注目されている。液晶性基の外場に対する
配向変化、もしくは液晶性基間の相互作用に基づく配向
性と高分子の高粘性、フィルム形成能等を合わせ持ち新
規な表示素子、光メモリー素子等への応用が期待される
。

表示素子、光メモリー素子等への応用を考える場合、一
般に薄膜化に使用され更に液晶性基の分子変化に基づく
変化を応用する場合、前記高分子液晶鑓膜の液晶基を均
一に配向させることは工業的に極めて重要である。従来
、低分子液晶で行なわれているラビング等の界面処理を
行なった基板上に適当な溶剤に溶かしスピンナー等で塗
布し、溶媒を蒸発させて形成する方法、あるいは高分子
液晶を溶融状態にして基板上に加圧板で押し拡げて薄膜
化する方法等が検討されている。

（発明が解決しようとする問題点） 上述の従来方法で得られた７４膜の液晶性基の配向性が
低く、均一性も著しく低い欠点を有する。

本発明の目的は、上述した従来技術の問題点、即ち、配
向性の高い均一な膜を大面積に渡って得る方法を提供す
ることにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明の要旨は、高分子液晶を低分子液晶に混合し、前
記高分子液晶・低分子液晶混合組成物を基板上に塗布も
しくは一対の基板間に封入して薄膜化し、しかる後に前
記低分子液晶成分を蒸発させることで高分子液晶の薄膜
を形成することにある。

（作用） 高分子液晶の液晶基の分子配向を大面積に渡って均一に
そろえた薄膜は１表示素子、光メモリー素子等への応用
が考えられ、工業的利用価値が高Ｇ）。特に液晶基を側
鎖として付加した所謂側鎖型高分子液晶は液晶基の分子
配向変化の容易さから上記応用へ適していると考えられ
る。これら側鎖型高分子液晶の液晶基を均一に一定方向
にならべる工業的に有効な方法は見い出されていない。

特に、従来低分子液晶系で極めて有効な方法であったラ
ビング等の基板表面処理による配向方法がほとんどの場
合適用できない。これらは低分子液晶のみでは有効であ
った界面液晶分子相先作用による配列効果と液晶分子の
長距離秩序によって形成されると思われる薄膜内の均一
な配向状態の形成に対し、高分子液晶は液晶基・液晶基
間にその相互作用ケ疎外する高分子主鎖部が存在するこ
と。

高分子特有の高粘度による配向状態の規制、更に凝集状
態の相異等低分子系液晶とは比べてかなり複雑な配向メ
カニズムになっていると思われるがいずれにせよ現在の
ところ高分子液晶の配向メカニズムに関しては良くわか
っていない。

本発明者らは低分子液晶の基板界面処理による配向効果
を高分子液晶の配向方法に利用すべく鋭意検討した結果
、高分子液晶を低分子液晶に混合し、前記高分子液晶・
低分子液晶組成分をあらかじめ基板界面処理を処こした
基板上に塗布、もしくは界面処理を処こした一対の基板
間に封入し。

前記低分子液晶成分を蒸発させる事で前記高分子液晶の
均一な配向膜が得られた。これは界面処理によって実現
された配向状態の低分子液晶溶媒中に分散した高分子液
晶の液晶基が周辺の低分子液晶溶媒との相互作用により
前記低分子液晶溶媒と同方向に配向し、かつ低分子液晶
溶媒蒸発後もその配向状態が保持されたものと思われる
。

前記高分子液晶の低分子液晶に対する混合比は材料にも
よるがだいたい６０ｗｔ％以下が望ましく。

特に２０〜３０ｗｔ％以下で優れた配向性薄膜が得られ
る。これは混合物を適当な粘度に保つと同時に混合物中
の低分子液晶成分の界面配向効果を疎外しないためであ
る。

本発明により得られた膜は均一な膜厚でかつ高分子液晶
の液晶基が一定方向に均一に配向したものである。一方
、従来の方法により得られた薄膜は、膜厚は一定に制御
できるものの液晶基の配向方向に関しては何ら制御でき
ないためランダムになり、本発明の優位性が確認できる
。

（実施例） 側鎖型高分子液晶として下記構造式囚で示すものを、又
。

低分子系液晶としてエステル系低分子液晶混合物ＴＮＩ
ＯＩ（日本ロッジ−製）を用いた。高分子主鎖部を前記
低分子系液晶に５ｗｔ％〜６０ｗｔ％と種種の混合比で
混合し、加熱攪拌することで均一な高分子液晶低分子系
液晶混合物を得た。

第１図は本発明の一実施例を示す高分子液晶の配向成膜
法のプロセスを示す図である。第１図において（ａ）は
あらかじめラビング等の界面処理を行なった一対の基板
１，２間に上記の高分子液晶・低分子系液晶の混合物３
を前記基板間のすき間に封入した図である。なお、一対
の基板の周囲はあらかじめ一定の膜厚を有するスペーサ
を介しクリップもしくは接着剤で仮封止した。又、封入
は前゛　記基板間のすき間を減圧排気後行なっている。

（ｂ）は（ａ）で封入した高分子液晶・低分子液晶成分
物を減圧下で前記混合物の液晶相温度上限付近１本実施
例の場合は６０　讐０℃付近で加熱し、低分子液晶成分
を蒸発させた高分子液晶５のみからなる状態である。

（ｅ）は仮封止した一対の基板のいずれか一方を取りは
ずして形成された高分子液晶薄膜である。この高分子液
晶薄膜の液晶基が基板ラビング処理方向に配列したもの
である事をクロスニコル間で上記薄膜を回転させる事で
確認した。（ｂ）に示した構造の如く一対の基板間には
さまれた高分子液晶薄膜で既に均一に配向した状態が得
られているので、一対の基板間に高分子液晶薄膜で応用
上問題なければ当然（ｂ）の如き状態で用いても良い。

第２図は本発明の別の一実施例を示す図である。あらか
じめラビング等の界面処理を行なった基板１上に前膜形
成時に上記混仕物に印加されるせん断芯力による部分的
配向効果を消去するため、上記ぺγ膜を１４０〜１５０
℃付近まで加熱し、−相等六相に上げたＯ しかる後に、６０〜７０℃の液晶相まで数時間程以上の
如く形成した高分子液晶薄膜５は前記基板ラビング方向
にほぼ均一に配向した状態にある事を前述同様クロスニ
コル下の前記薄膜の回転により確認した、 （発明の効果） 上記実施例で述べたように本発明により高分子液晶の均
−配向薄膜が得ることが可能になり１表示素子、光メモ
リー素子等の高性能化が可能となり、その工業的価値は
高いものである。

なお７本発明が適用できる高分子液晶・低分子液晶材料
は本実施例以外に種々の材料に適用可能であった・ 特にネマチック系液晶基を側鎖としてもつ広範な高分子
液晶材料、及びネマチック系低分子液晶材料で霧れた効
果が得られた。これは本発明がネマチック系低分子液晶
の基板界面処理による配向効果を利用するものであり混
合物が配向疎外要因にならない高分子液晶に対して有用
である。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明による高分子液晶薄膜の成膜方
法の実施例を示すプロセス図である。 第１図、第２図において １、・・・基板、２８・・・基板、３・・・高分子液晶
・低分子液晶混合物、４・・・スペーサー、５・・・高
分子液晶・ｒ− 第２図 （ａ） （ｂ） １基板 ５高分子液晶

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 高分子の分子構造単位に少なくとも液晶性基を有する高
   分子液晶を低分子液晶に混合し、前記、高分子液晶低分
   子液晶混合組成分を基板上に塗布もしくは一対の基板間
   に封入して薄膜化し、しかる後に前記低分子液晶成分を
   蒸発させることで高分子液晶の薄膜を形成することを特
   徴とする高分子液晶の成膜法。