JPS62227122A - 高分子液晶の配向方法 - Google Patents
高分子液晶の配向方法Info
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- G02—OPTICS
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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。
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。
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、更に液晶基の分子便化に基
づく変化を応用する場合、前記高分子液晶Ｕ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。
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、更に液晶基の分子便化に基
づく変化を応用する場合、前記高分子液晶Ｕ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。
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薄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。
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。
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）
本発明は一つの基板上に形成した高分子液晶薄膜の配向
方法において、基板上へ高分子液晶に塗布すると同時か
、もしくは塗布後前記高分子液晶を液晶相もしくは等方
相に保ちながら前記高分子液晶薄膜に一定方向一定圧力
のせん断応力を印加する事を要旨とするものである、 （作用） 高分子液晶の液晶基の分子配向を大面積に渡りて均一に
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い、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・液晶分子相互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
間にその相互作用を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。配向方法として本発明者らが鋭意検
討した結果適切な温度条件、即ち液晶相もしくは等方相
にある高分子液晶薄膜に直接的にせん断応力を印加する
ことが極めて有効であることが判明した。せん断応力の
印加はあらかじめ印刷、スピンナー塗布等で形成した薄
膜にせん断心力印加しても良いし、印刷等で薄膜を形成
する時に同時に印加してもいずれも有効である。これは
詳細は不明であるが、液晶相もしくは等方相にある高分
子液晶薄膜の適当な粘度状態において、せん断応力を゛
印加する事で、高分子主鎖部のせん断芯力印加方向への
流動配向を促し、結果的に高分子液晶中の液晶基の配向
をもたらすものと考えられる。
方法において、基板上へ高分子液晶に塗布すると同時か
、もしくは塗布後前記高分子液晶を液晶相もしくは等方
相に保ちながら前記高分子液晶薄膜に一定方向一定圧力
のせん断応力を印加する事を要旨とするものである、 （作用） 高分子液晶の液晶基の分子配向を大面積に渡りて均一に
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い、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・液晶分子相互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
間にその相互作用を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。配向方法として本発明者らが鋭意検
討した結果適切な温度条件、即ち液晶相もしくは等方相
にある高分子液晶薄膜に直接的にせん断応力を印加する
ことが極めて有効であることが判明した。せん断応力の
印加はあらかじめ印刷、スピンナー塗布等で形成した薄
膜にせん断心力印加しても良いし、印刷等で薄膜を形成
する時に同時に印加してもいずれも有効である。これは
詳細は不明であるが、液晶相もしくは等方相にある高分
子液晶薄膜の適当な粘度状態において、せん断応力を゛
印加する事で、高分子主鎖部のせん断芯力印加方向への
流動配向を促し、結果的に高分子液晶中の液晶基の配向
をもたらすものと考えられる。
せん断応力印加前の高分子液晶薄膜を得る方法としては
種々の方法が考えられるが、高分子液晶を適当な溶媒に
溶かし印刷、スピンナー塗布等を用いて薄膜化後、前記
溶媒を蒸発させる方法が前記薄膜の膜厚均一性簡便性の
点で優れている。
種々の方法が考えられるが、高分子液晶を適当な溶媒に
溶かし印刷、スピンナー塗布等を用いて薄膜化後、前記
溶媒を蒸発させる方法が前記薄膜の膜厚均一性簡便性の
点で優れている。
本方法により得られた高分子液晶薄膜は薄膜全面に渡り
均一な膜厚でかつ高分子液晶の液晶基がぜん断芯力印加
方向に対応し、一定方向に均一に配向したものになる。
均一な膜厚でかつ高分子液晶の液晶基がぜん断芯力印加
方向に対応し、一定方向に均一に配向したものになる。
従来の方法では膜厚を均一にできるものの液晶基の配向
方向をほとんど制御できなかりた事を考えると１本発明
の優位性が理解できる。
方向をほとんど制御できなかりた事を考えると１本発明
の優位性が理解できる。
高分子液晶薄膜に印加するせん断応力の方向は一定にす
べきである。何故なら印加方向が液晶基の配向方向を一
義的に決めるため、印加方向のバラツキはそのまま液晶
基の配向方向のバラツキとなる。また印加するせん断応
力の大きさは高分子液晶の粘度、即ち温度条件により適
切に選択すべきである。
べきである。何故なら印加方向が液晶基の配向方向を一
義的に決めるため、印加方向のバラツキはそのまま液晶
基の配向方向のバラツキとなる。また印加するせん断応
力の大きさは高分子液晶の粘度、即ち温度条件により適
切に選択すべきである。
（実施例１）
第１図は本発明の一実施例を示す配向方法である。下記
構造式囚で示す側鎖型高分子液晶ををＴＨＦ（テトラヒ
ドロフラン）に２０ｗｔ％溶解させ。
構造式囚で示す側鎖型高分子液晶ををＴＨＦ（テトラヒ
ドロフラン）に２０ｗｔ％溶解させ。
基板ｌにスピンナーを用いて塗布した。スピンナーの回
転数１０００〜２０００ｒｐｍ、２０〜３０秒の回転数
で塗布した。前記塗布膜を減圧下６０℃で２時間乾燥し
溶媒を蒸発させて均一な膜厚を有する□ 高分子液晶薄
膜２を得た。上記高分子液晶薄膜２を形成した基板１を
温匿制御可能なホットステージ３上にのせ、上記基板を
液晶相のある温度、本材料の場合は１００〜１４０℃に
設定し前記高分子液晶薄膜の上面に垂直方向からローラ
ーを用いて一定加重をかけながら薄膜上を１Ｎ１１Ｌ／
抄〜１，０７ｍ／秒の一定速度で一定方向にローラーを
移動させせん断応力を印加した。
転数１０００〜２０００ｒｐｍ、２０〜３０秒の回転数
で塗布した。前記塗布膜を減圧下６０℃で２時間乾燥し
溶媒を蒸発させて均一な膜厚を有する□ 高分子液晶薄
膜２を得た。上記高分子液晶薄膜２を形成した基板１を
温匿制御可能なホットステージ３上にのせ、上記基板を
液晶相のある温度、本材料の場合は１００〜１４０℃に
設定し前記高分子液晶薄膜の上面に垂直方向からローラ
ーを用いて一定加重をかけながら薄膜上を１Ｎ１１Ｌ／
抄〜１，０７ｍ／秒の一定速度で一定方向にローラーを
移動させせん断応力を印加した。
しかる後に得られた薄膜は、前記溶媒を蒸発させた直後
の膜が光散乱性の日独膜であったのに対し、はぼ透明な
液晶基の配列が整った薄膜でありた。液晶基の配向性が
実現された事は前記処理膜クロスニコル下での複屈折性
の出現によっても確認された。
の膜が光散乱性の日独膜であったのに対し、はぼ透明な
液晶基の配列が整った薄膜でありた。液晶基の配向性が
実現された事は前記処理膜クロスニコル下での複屈折性
の出現によっても確認された。
（実施例２）
側鎖型高分子液晶として下記構造式（Ｂ）を用いた以外
は、 ↑ （Ｂ）０ ＨｓＣ−８ｉ−（ＣＨ２）ｓ −０−ＲＲニコレステロ
ール実施例１とまったく同じ方法を用いて形成した薄膜
は、溶媒を蒸発させた直後の膜が光散乱性の日独膜であ
ったのに対し、赤色の選択反射性を示した。これは前記
コレステリック性液晶基を有する高分子液晶薄膜がほぼ
均一なプレーナー配向を実現している事を示唆するもの
である。
は、 ↑ （Ｂ）０ ＨｓＣ−８ｉ−（ＣＨ２）ｓ −０−ＲＲニコレステロ
ール実施例１とまったく同じ方法を用いて形成した薄膜
は、溶媒を蒸発させた直後の膜が光散乱性の日独膜であ
ったのに対し、赤色の選択反射性を示した。これは前記
コレステリック性液晶基を有する高分子液晶薄膜がほぼ
均一なプレーナー配向を実現している事を示唆するもの
である。
（実施例３）
第２図は本発明の第３の実施例を示す配向方法である。
溶融状態の高分子液晶材料５をグラビアローラー６等に
より均一な膜厚にローラー上にすい上げ、前記高分子液
晶材料を転写ローラー７上に移す、上記グラビアローラ
ーから転写ローラに移行するまでは前記高分子液晶は一
定の溶融状態である事が望ましく温度制御しである。前
記高分子液晶は平行方向に一定速度で移動可能な温度制
御されたホットステージ３上に設置された基板１・上に
転写ローラーから塗布される。この時ホットステージは
液晶相温度に温度制御した。前記温度として化合物（４
）の場合は１００〜１４０℃化合物（Ｂの場合は９０″
〜１３０℃が最適であった◎基板上に塗布された高分子
液晶２は転写ローラーのそばに設置した加圧ローラーに
より一定圧力のせん断応力が印加される。
より均一な膜厚にローラー上にすい上げ、前記高分子液
晶材料を転写ローラー７上に移す、上記グラビアローラ
ーから転写ローラに移行するまでは前記高分子液晶は一
定の溶融状態である事が望ましく温度制御しである。前
記高分子液晶は平行方向に一定速度で移動可能な温度制
御されたホットステージ３上に設置された基板１・上に
転写ローラーから塗布される。この時ホットステージは
液晶相温度に温度制御した。前記温度として化合物（４
）の場合は１００〜１４０℃化合物（Ｂの場合は９０″
〜１３０℃が最適であった◎基板上に塗布された高分子
液晶２は転写ローラーのそばに設置した加圧ローラーに
より一定圧力のせん断応力が印加される。
以上の如く処理した高分子液晶膜は化合物（４）の場合
はほぼ透明な均一な膜となり、化合物（Ｒ）の場合は赤
色の選択反射性を示す均一な膜が得られた。
はほぼ透明な均一な膜となり、化合物（Ｒ）の場合は赤
色の選択反射性を示す均一な膜が得られた。
（発明の効果）
上記実施例に述べたように本発明により高分子液晶の均
一配向薄膜が得ることが可能となり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。
一配向薄膜が得ることが可能となり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、本発明が適用できる高分子液晶は本実施例に限定
されるものではなく広範な高分子液晶。
されるものではなく広範な高分子液晶。
特に側鎖型高分子液晶材料に適用可能である。
第計第２図は本発明による高分子液晶薄膜の１・・・基
板 ２・・・高分子液晶３・・・ホットステ
ージ ４・・・加圧ローラー５・・溶融状態高分子液晶 ６・・・グラビアローラー ７・・・転写ローラー１ｌ −（Ｎ （’Ｑ ｆｆ １Ｐ（’％−４のマい ロＮ
板 ２・・・高分子液晶３・・・ホットステ
ージ ４・・・加圧ローラー５・・溶融状態高分子液晶 ６・・・グラビアローラー ７・・・転写ローラー１ｌ −（Ｎ （’Ｑ ｆｆ １Ｐ（’％−４のマい ロＮ
Claims (4)
- （１）一つの基板上に薄膜形成した高分子液晶の配向方
法において、高分子液晶の基板上への塗布時、もしくは
塗布後前記高分子液晶を液晶相に保ちながら前記高分子
液晶薄膜に一定方向、圧力のせん断応力を印加する事を
特徴とする高分子液晶の配向方法。 - （２）前記高分子液晶薄膜が高分子液晶を溶媒に溶かし
たものを基板上に塗布し、溶媒を蒸発させる事で形成さ
れたものである事を特徴とする特許請求の範囲（１）記
載の配向方法。 - （３）前記高分子液晶薄膜が高分子液晶を等方相に保ち
ながら基板上に塗布されたものである事を特徴とする特
許請求の範囲（１）記載の配向方法。 - （４）前記基板が高分子フィルムである事を特徴とする
特許請求の範囲（１）記載の配向方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7179986A JPS62227122A (ja) | 1986-03-28 | 1986-03-28 | 高分子液晶の配向方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7179986A JPS62227122A (ja) | 1986-03-28 | 1986-03-28 | 高分子液晶の配向方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62227122A true JPS62227122A (ja) | 1987-10-06 |
Family
ID=13470968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7179986A Pending JPS62227122A (ja) | 1986-03-28 | 1986-03-28 | 高分子液晶の配向方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62227122A (ja) |
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| JPH035727A (ja) * | 1989-06-02 | 1991-01-11 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 液晶材料の配向方法 |
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-
1986
- 1986-03-28 JP JP7179986A patent/JPS62227122A/ja active Pending
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