DE4226994A1

DE4226994A1 - Anisotrope Polymere

Info

Publication number: DE4226994A1
Application number: DE19924226994
Authority: DE
Inventors: Franz Dipl Chem Dr Strohmer; Hellmut Dipl Chem Dr Ahne; Siegfried Dipl Chem Dr Birkle; Albert Dipl Chem Hammerschmidt; Kurt Prof Dr Geibel
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Priority date: 1992-08-14
Filing date: 1992-08-14
Publication date: 1994-02-17

Description

Die Erfindung betrifft anisotrope Polymere sowie ein Ver fahren zu deren Herstellung.

Die Entwicklung in der Mikroelektronik stellt immer höhere Anforderungen an die Leistungsfähigkeit von elektrischen Bauteilen. Einerseits werden nämlich integrierte Schaltun gen, wie Prozessoren und Speicherbausteine, durch fort schreitende Miniaturisierung kleiner konzipiert, um kurze Signalwege zu erreichen, und andererseits soll durch Er höhung der Taktfrequenzen derartiger Bausteine die Schalt geschwindigkeit und Rechenkapazität erhöht werden. Sowohl aus der Miniaturisierung als auch aus der Steigerung der Taktfrequenzen ergeben sich aber neue Forderungen an die für den Bau von integrierten Schaltungen verwendeten Mate rialien. Neben dem immer höher werdenden Auflösungsver mögen der zum Strukturieren der Schaltkreise benötigten Photoresistsysteme sind Isolierschichten mit niedriger Di elektrizitätskonstante erforderlich. Ein weiterer wesent licher Punkt ist darin zu sehen, daß elektrisch isolieren de, aber thermisch gut leitfähige Materialien benötigt werden, um bei steigender Leistungsdichte der Bauteile die beim Betrieb entstehende Wärme abzuführen.

Die derzeit eingesetzten Kunststoffe, beispielsweise Poly imide, zeichnen sich durch gute elektrische Isolations eigenschaften aus, sie zählen aber - wegen der geringen thermischen Leitfähigkeit - eher zu den Wärmeisolatoren. Thermisch leitfähige Polymerschichten werden bislang durch Zumischen thermisch leitfähiger Partikel, wie Ruß, Diamant und Aluminiumgrieß, zu den Polymeren erhalten. Eine der artige Vorgehensweise ist aber aufwendig und - wegen der Partikelkonglomeration - insbesondere für dünne Schichten nicht geeignet. Füllstoffe der genannten Art können auch die dielektrischen und Isoliereigenschaften der Schichten negativ beeinflussen, und außerdem kann die thermische Leitfähigkeit durch Erhöhung des Füllstoffanteils - wegen der damit verbundenen Beeinträchtigung der Verarbeitbar keit - nicht beliebig gesteigert werden. Für Anwendungen in der Mikroelektronik werden ferner gut lösliche, homo gene Polymere benötigt, die darüber hinaus photolitho graphisch strukturierbar sein sollen. Derartige Polymere sind bislang aber nicht verfügbar.

Aufgabe der Erfindung ist es, wärmebeständige, thermisch leitfähige und planarisierende Polymere mit Isolierstoff eigenschaften für Anwendungen in der Elektronik und Mikro elektronik, insbesondere für die Mehrlagenverschaltung, bereitzustellen, die eine zu starke Erwärmung elektroni scher Bauteile verhindern, wodurch die damit verbundene Einschränkung der Langzeitstabilität vermieden wird.

Dies wird erfindungsgemäß durch anisotrope Polymere er reicht, die durch In-situ-Vernetzung mesogener Monomere der Struktur G-A-M-A-G im flüssigkristallinen Phasen zustand erhalten werden, wobei folgendes gilt:
G = Vinyl, Allyl, Acryl, Methacryl oder Epoxy;
A = -(CH₂)_m-, -(CH₂)_m-O-, -(CH₂-CH₂-O)_n-,

wobei die Wasserstoffatome jeweils ganz oder teilweise durch Fluor oder Chlor ersetzt sein können, und

mit m = 1 bis 16 und n = 1 bis 10;

wobei R = -CN, -NO₂, Halogen, Acetyl, Alkyl mit 1 bis 8 C-Atomen, Alkoxy mit 1 bis 8 C-Atomen oder Alkyl- bzw. Dialkylamino mit 1 bis 4 C-Atomen pro Alkylrest
und x = 1 bis 4, im Falle von R = Alkyl 2 bis 4,

wobei R wie vorstehend definiert ist und y = 1 bis 4.

Die Polymere nach der Erfindung werden aus Monomeren ge bildet, die oligomerisierbare oder polymerisierbare Grup pen enthalten, welche über Abstandhalter, wie Hexylgrup pen, und eine mesogene Brücke miteinander verbunden sind. Derartige Polymere weisen - im hochvernetzten, orientier ten Zustand - eine sehr hohe thermische Leitfähigkeit auf, nämlich zwischen 3 und 5,5 W/K·m. Im Vergleich zu den be kannten Isolierstoffen liegt dieser Wert nahezu bis um den Faktor 30 höher. Die in der Elektronik und Mikroelektronik bislang verwendeten Isolierstoffschichten, die aus Lösun gen hergestellt werden, weisen nämlich lediglich Wärme leitfähigkeiten von 0,2 bis 0,4 W/K·m auf (siehe dazu bei spielsweise: H. Kuchling, "Taschenbuch der Physik", Verlag Harri Deutsch, Thun und Frankfurt/Main, 6. Auflage (1984), Seiten 611 bis 614).

Bei den Monomeren der genannten Art, die eine gute Lös lichkeit in gängigen organischen Lösungsmitteln zeigen, ist von Bedeutung, daß eine über einen weiten Temperatur bereich ausgedehnte nematische Phase bei niedriger Schmelztemperatur existiert, was für den Einsatz in der Elektronik wichtig ist. Die aus den Monomeren hergestell ten dünnen Schichten, in denen die Flüssigkristalle ent weder senkrecht zur Substratoberfläche oder parallel dazu, in einer Vorzugsrichtung liegend, orientiert sind, weisen neben der hohen Wärmeleitfähigkeit, die diejenige von Glas oder Quarz deutlich übersteigt, auch eine thermische Sta bilität bis zu ca. 250°C auf. Ferner läßt sich mit diesen Monomeren eine ausgezeichnete Planarisierung - auch auf Substraten mit Topographie - erzielen, und außerdem können die Schichten strukturiert werden.

Zur Herstellung der anisotropen Polymere nach der Erfin dung wird auf ein Substrat, das eine Orientierungsfläche aufweist, ein mesogenes Monomer der Struktur G-A-M-A-G, wobei G, A und M wie vorstehend definiert sind, in dünner Schicht aufgebracht und orientiert, und dann wird das Monomer im flüssigkristallinen Zustand durch Bestrahlung vernetzt und somit auf dem Substrat fixiert. Die Monomere können aus Lösungen mittels üblichem Equipment, beispiels weise durch Aufschleudern, in einem Arbeitsgang bis zu einer Schichtdicke von ca. 15 µm auf das Substrat aufge bracht werden; durch mehrfaches Beschichten können Schichtdicken bis zu 100 µm erreicht werden. Werden die Flüssigkristalle aufgeschmolzen und zwischen zwei Sub straten fixiert, so können orientierte Schichten mit einer Schichtdicke von 10 bis 100 µm in einem Arbeitsgang her gestellt werden.

Von großer Bedeutung beim erfindungsgemäßen Verfahren ist, daß flüssigkristalline Monomere erstmals über große Flä chen, und zwar bis zu 75 cm² und darüber, ohne Domänen grenzen orientiert werden können; die Orientierung erfolgt dabei homogen (die mesogenen Einheiten liegen parallel zur Substratoberfläche, in einer Vorzugsrichtung orientiert) oder homöotrop (die mesogenen Einheiten stehen senkrecht zur Substratoberfläche, in Richtung der Flächennormalen orientiert). Die erhöhte thermische Leitfähigkeit zeigt sich in der jeweiligen Orientierungsrichtung der Flüssig kristalle.

Bei beiden der genannten Herstellungsmöglichkeiten ist von Vorteil, daß zur Orientierung der Flüssigkristalle keine externen elektrischen oder magnetischen Felder benötigt werden. Vielmehr ist eine Oberflächenbehandlung des Sub strats, wie Anreiben der Oberfläche in einer bestimmten Vorzugsrichtung oder Behandeln mit einer hochverdünnten Lecithinlösung, ausreichend, um die erforderliche Orien tierung zu erreichen. Falls gewünscht, ist eine Orien tierung mit elektrischen oder magnetischen Feldern aber durchaus möglich. Von Vorteil ist ferner, daß die flüssig kristallinen Monomere nach der Erfindung - aufgrund einer niedrigen Viskosität - die Fähigkeit besitzen, im flüssig kristallinen Zustand topographische Strukturen nahezu vollständig zu planarisieren.

Zur Herstellung von laminierten Teilen, die örtlich unter schiedliche optische Eigenschaften aufweisen, wie optische und elektrooptische Komponenten, insbesondere optische Filter usw., sind aus der US-Patentschrift 4 983 479 poly merisierbare flüssigkristalline Monomere der Struktur PBNQ bekannt; P ist dabei eine polymerisierbare Gruppe, B eine Brückengruppe, N eine nematische oder smektische flüssig kristalline Gruppe und Q eine PB-Gruppe oder ein Substi tuent bestimmter Struktur. Die Gruppe N kann unter anderem folgende Struktur aufweisen:

oder

wobei R ein Alkylrest mit 1 bis 6 C-Atomen ist; alle an deren beschriebenen mesogenen Gruppen sind unsubstituiert.

Die bekannten flüssigkristallinen Monomere (mit unsubsti tuierten oder einfach alkylsubstituierten mesogenen Grup pen) können zwar prinzipiell zur Herstellung von Schichten dienen, die - nach geeigneter Präparation - auf kleinen Flächen, nämlich 1 bis 2 cm², in Orientierungsrichtung eine erhöhte thermische Leitfähigkeit zeigen, für eine An wendung im technischen Maßstab, wie dies bei den Monomeren entsprechend der Erfindung der Fall ist, sind sie aber nicht geeignet, und zwar aus verschiedenen Gründen. Zum einen ist die Löslichkeit dieser Verbindungen in organi schen Lösungsmitteln nicht ausreichend, um bei Raumtempe ratur Lösungen herzustellen, die eine für Lackschleuder verfahren erforderliche hohe Konzentration aufweisen. Zum anderen liegen die flüssigkristallinen Phasenbereiche der bekannten Verbindungen bei zu hohen Temperaturen, so daß bei der Orientierung der Flüssigkristalle im Existenzge biet der flüssigkristallinen Phase eine vorzeitige thermi sche Polymerisation stattfindet, die eine von Domänengren zen freie großflächige Präparation nicht erlaubt. Schließ lich wird durch die erforderlichen hohen Temperaturen wäh rend der Orientierung und der Belichtung die Verarbeitung so erschwert, daß sie nach den derzeit üblichen in der In dustrie verwendeten Methoden technisch nicht möglich ist.

Im Gegensatz dazu weisen die Monomere nach der Erfindung, bei denen die mesogene Gruppe im allgemeinen wenigstens einen Substituenten trägt, nematisch oder smektisch flüs sigkristalline Phasen mit einem Temperaturbereich deutlich unter 100°C auf. Die Verarbeitungstemperatur liegt norma lerweise im oberen Drittel des flüssigkristallinen Phasen bereiches, weil dort die Viskosität der Phase - und damit die Beweglichkeit der mesogenen Einheiten - am höchsten ist und deshalb der vollständig orientierte Zustand am schnellsten erreicht wird. Außerdem sind dabei externe elektrische oder magnetische Felder zum Orientieren nicht erforderlich. Ferner ermöglicht die niedrige Viskosität eine nahezu vollständige Planarisierung von auf dem Sub strat befindlichen Strukturen.

Aufgrund der Substituenten (an der mesogenen Gruppe) sind die Monomere nach der Erfindung sehr gut in solchen Lö sungsmitteln löslich, wie sie zum Herstellen von Lack lösungen dienen, die zum Aufschleudern verwendet werden; derartige Lösungsmittel sind beispielsweise N-Methylpyrro lidon, N,N-Dimethylacetamid und γ-Butyrolacton. Aus diesem Grunde lassen sich - im Gegensatz zu den aus dem Stand der Technik bekannten Verbindungen - bei Raumtemperatur genü gend konzentrierte Lösungen für ein Spin-coating-Verfahren zubereiten.

Die niedrigen Verarbeitungstemperaturen der erfindungsge mäßen Monomere ermöglichen eine neue Art beim Orientieren der Flüssigkristalle aus lösungsmittelhaltigen Lackschich ten. Hierbei wird nach dem Aufschleudern der monomerhalti gen Lacklösung auf ein oberflächenbehandeltes Substrat, wie in eine Vorzugsrichtung poliertes Silicium oder Poly imid oder wie entsprechend behandelter Quarz, bei waag rechter Lagerung in einem Umluftofen bereits bei der Tem peratur, bei der die Orientierung der Flüssigkristalle in der flüssigkristallinen Phase erfolgen soll, mit dem Ent fernen des Lösungsmittels begonnen. Dazu wird der Umluft ofen auf diese Temperatur vorgeheizt und das beschichtete Substrat etwa 5 min ohne Umluft getrocknet, um Turbulenzen in der "nassen" Schicht zu vermeiden. Anschließend wird bei derselben Temperatur ca. 30 min mit Umluft weiter getrocknet.

Durch diese spezielle Vorgehensweise bei der Trocknung wird erreicht, daß die flüssigkristalline Phase direkt im orientierten Zustand entsteht, und nicht erst durch wei teres Aufschmelzen oder Abkühlen in einem zweiten Schritt gebildet werden muß. Dadurch sind großflächige Präparatio nen ohne Domänengrenzen möglich. Bei Verfahren, bei denen die flüssigkristalline Phase durch Aufschmelzen der Kri stalle erzeugt wird, zeigt sich dagegen oft ein sogenann ter Memory-Effekt, d. h. in der Flüssigkristallschicht ent stehen Domänengrenzen, und zwar bevorzugt dort, wo sich vorher - im kristallinen Zustand - Kristallgrenzen befun den haben. Im Gegensatz dazu ist es beim erfindungsgemäßen Verfahren möglich, schon im Endstadium des Trocknens, wenn sich die ersten flüssigkristallinen Effekte zeigen, mit dem Orientieren zu beginnen und somit den störenden Effekt von Kristallgrenzen auszuschließen. Außerdem ermöglichen die niedrigen Verarbeitungstemperaturen eine Orientierung, bei der nicht die Gefahr besteht, daß thermisch initiierte Oligomerisierungsreaktionen erfolgen, die - aufgrund eines veränderten Phasenverhaltens - den Orientierungsprozeß stören.

Die Monomere werden vorzugsweise in Lösung auf das Sub strat aufgebracht, sie können aber auch in geschmolzener Form appliziert, d. h. auf das Substrat aufgeschmolzen werden. Als Lösungsmittel dienen polare Lösungsmittel, wie N,N-Dimethylacetamid, N-Methylpyrrolidon und γ-Butyro lacton; in derartigen Lösungsmitteln sind die Monomere bis zu einem Masseanteil von 50% gut löslich. Vorteilhaft werden Lösungen mit einem Gehalt von 30 bis 50% einge setzt. Die Lösungen können durch Schleudern, Gießen oder Sprühen auf das Substrat aufgebracht werden, anschließend wird das Lösungsmittel entfernt. Dies erfolgt beispiels weise in einem Umluftofen bei Temperaturen von 70 bis 100°C im Zeitraum von 30 bis 60 min.

Das Substrat, auf welches das Monomer aufgebracht wird, weist eine Orientierungsfläche auf, die organischer oder anorganischer Natur sein kann. Für eine Orientierung parallel zur Oberfläche dienen dabei insbesondere Schich ten aus Polyimid; derartige Schichten werden einer Orien tierungsbehandlung unterworfen, wozu sie beispielsweise poliert werden. Für eine Orientierung senkrecht zur Ober fläche werden insbesondere halogenierte Alkylsilane oder Lecithin eingesetzt. Die Orientierung der Monomere erfolgt im flüssigkristallinen Phasenbereich.

Zur Fixierung wird die Schicht aus den ausgerichteten Monomeren im flüssigkristallinen Temperaturbereich be strahlt, vorzugsweise in der nematischen Phase. Die Be strahlung selbst erfolgt mit aktinischem Licht, vorzugs weise UV-Licht, oder mittels eines Elektronen-, Laser- oder Ionenstrahls, vorteilhaft unter Schutzgasatmosphäre. Zur Erhöhung der Fixierungsgeschwindigkeit kann, wenn eine Lösung verwendet wird, dieser ein photoaktiver Zusatz zu gegeben werden, der als Photoinitiator und/oder Sensibi lisator wirkt; ein derartiger Zusatz ist beispielsweise 1,2-Diphenyl-1-oxo-2,2-dimethoxyethan. Der Anteil des photoaktiven Zusatzes beträgt im allgemeinen 0,1 bis 5 Masse-%.

Die dünnen Schichten aus anisotropen Polymeren nach der Erfindung können, wie bereits erwähnt, strukturiert wer den. Dies wird beispielsweise dadurch erreicht, daß bei der Fixierung, d. h. bei der Vernetzung der Monomere, die Bestrahlung durch eine Negativvorlage erfolgt. Die unbe lichteten Bereiche werden dann mit geeigneten Entwicklern herausgelöst, vorzugsweise mit organischen Lösungsmitteln, wie N-Methylpyrrolidon.

Anhand von Ausführungsbeispielen soll die Erfindung noch näher erläutert werden (MT = Masseteile).

Beispiel 1 Herstellung von mesogenen Monomeren, wie 2-Acetyl-1,4- phenylen-{4-[6-(acryloyloxy)-hexyloxy]-benzoat}

24,6 MT 4-Hydroxybenzoesäure, 1,0 MT Natriumjodid und 15,5 MT Natriumhydroxid werden in einem Gemisch aus 50 MT Wasser und 200 MT Ethanol gelöst, dann wird zum Sieden erhitzt. In die siedende Lösung werden unter Rühren 19,1 MT 6-Chlorhexanol getropft, wobei eine klare Lösung entsteht, die 24 h unter Rückfluß erhitzt wird. Nach dem Erkalten wird die Reaktionslösung in 1 l Wasser gegossen, und dann wird mit verdünnter Salzsäure 4-(6-Hydroxy-hexyl oxy)-benzoesäure ausgefällt; das Rohprodukt wird zur Rei nigung aus 200 MT Ethanol umkristallisiert.

23,8 MT 4-(6-Hydroxy-hexyloxy)-benzoesäure werden zusammen mit 13,9 MT N,N-Dimethylanilin in 230 MT 1,4-Dioxan ge löst, dann wird unter Rühren auf 60°C erhitzt. Danach wer den zur Lösung - unter Ausschluß von Feuchtigkeit - inner halb von 30 min 10,4 MT Acryloylchlorid zugetropft, und dann wird 2 h bei 60°C gerührt. Nach dem Verdünnen mit 1 l Wasser fällt 4-[6-(Acryloyloxy)-hexyloxy]-benzoesäure aus; das Rohprodukt wird abfiltriert, mit Wasser gewaschen und zweimal aus 400 MT Isopropanol umkristallisiert.

23,4 MT 4-[6-(Acryloyloxy)-hexyloxy]-benzoesäure werden in 200 MT 1,2-Dimethoxyethan gelöst und bei -30°C unter Rüh ren zunächst mit 16,2 MT Triethylamin und nachfolgend mit 9,2 MT Methansulfochlorid versetzt. Es wird noch 1 h bei dieser Temperatur gerührt, dann werden 1,0 MT 4-(N,N-Di methylamino)-pyridin und 0,04 Moläquivalent eines Hydro chinonderivates zugegeben, im vorliegenden Fall 2,5-Di hydroxyacetophenon. Die Lösung wird anschließend auf 5°C erwärmt und 3 h bei dieser Temperatur belassen, dann wird auf 1 l Wasser gegossen. Die sich dabei abscheidende orga nische Phase wird abgetrennt, zunächst dreimal mit 100 MT wäßriger Sodalösung und nachfolgend je dreimal mit 100 MT verdünnter Salzsäure und 100 MT destilliertem Wasser ge waschen. Dann wird über Calciumchlorid getrocknet und an schließend das Lösungsmittel am Rotationsverdampfer ent fernt. Zur weiteren Reinigung kann noch umkristallisiert werden.

Das erhaltene Monomer weist folgende Struktur auf:

mit

In gleicher Weise werden Monomere hergestellt, bei denen X beispielsweise folgende Bedeutung hat:

und

Diese Monomere zeigen folgendes Phasenverhalten beim Auf heizen (Heizrate: 5 K/min) bzw. beim Abkühlen:

(1) C - 59,7 - N - 83,6 - I
(2) C - 94,9 - N - 133,7 - I
(3) C - 102,2 - I
Kühlen: I - 87,5 - N - 78,2 - C (monotrop)
(4) C - 66,0 - N - 79,8 - I
(5) C - 99,7 - N - 109,3 - I
(6) C - 90,3 - I
Kühlen: I - 81,7 - N - 74,2 - C (monotrop).

Im Gegensatz dazu zeigt ein in entsprechender Weise - unter Verwendung von Hydrochinon - hergestelltes Monomer nach dem Stand der Technik (siehe dazu auch EP-OS 0 260 756), d. h. eine unsubstituierte Verbindung, fol gendes Phasenverhalten:
Aufheizen: C - 108 - N - 155 - I
Kühlen: I - 155 - N - 88 - S_c - 75 - C;
durch Unterkühlung kann eine metastabile kristalline Phase zwischen 65 und 75°C erhalten werden, die bei erneuter Er wärmung bei 90°C schmilzt.

Beispiel 2 Herstellung von anisotropen Polymeren

Mit einer Polyimidschicht versehene 3′′-Siliconwafer werden einer Orientierungsbehandlung unterworfen, beispielsweise in geeigneter Weise poliert. Auf die derart behandelte Oberfläche wird eine Lösung von 3 MT des nach Beispiel 1 hergestellten Monomers (1) in 7 MT N-Methylpyrrolidon, die 0,05 MT 1,2-Diphenyl-1-oxo-2,2-dimethoxyethan enthält, aufgeschleudert. Bei einer Schleuderzeit von 5 s ergeben sich folgende Schichtdicken (gemessen an der fixierten Schicht): 5,0 µm bei 500 min^-1 bzw. 4,2 µm bei 700 min^-1 Unmittelbar nach dem Aufschleudern werden die belackten Proben 5 min in einem auf 80°C vorgeheizten Umluftofen bei waagrechter Lagerung vorgetrocknet. Danach wird ca. 35 min unter Umluft bei 75°C getrocknet und gleichzeitig orien tiert.

Die eine orientierte Flüssigkristallschicht aufweisenden Substrate werden in einer Stickstoffatmosphäre auf 75°C erhitzt und 5 min bei dieser Temperatur belassen. Danach wird - bei 75°C unter Schutzgas - mit einer UV-A-Queck silberhochdrucklampe 18 min belichtet (Lampenleistung: 18,5 mW/cm², bei 365 nm und einem Abstand zwischen Lampe und Substrat von 60 cm). Die belichteten Schichten zeigen unter dem Polmikroskop eine starke Anisotropie mit einer Ausrichtung der Moleküle in der Polierrichtung, d. h. in der Orientierungsrichtung der Substrate; die Mesogene liegen annähernd parallel zur Oberfläche der Substrate. Die thermische Leitfähigkeit der vernetzten Proben beträgt 3 bis 5 W/K·m in der Orientierungsrichtung des Polymers.

Wird bei der Belichtung eine Negativvorlage verwendet, dann können die Schichten auch strukturiert werden. Dies erfolgt in der Weise, daß die unbelichteten Bereiche der Schichten mit geeigneten Entwicklern herausgelöst werden, vorzugsweise mit organischen Lösungsmitteln, wie N-Methyl pyrrolidon.

Beispiel 3 Herstellung von anisotropen Polymeren

Mit einer 1-%igen alkoholischen Lecithinlösung oberflä chenbehandelte, vollständig trockene Substrate werden auf eine Temperatur erhitzt, die ca. 5°C über dem Klärpunkt des verwendeten flüssigkristallinen Monomers liegt, im Falle der Verbindung (1) beispielsweise auf 90°C. In die Mitte des heißen Substrats wird das Monomer als Festsub stanz aufgegeben. Wenn die Festsubstanz geschmolzen ist, wird eine Quarzplatte, die in entsprechender Weise ober flächenbehandelt ist wie das Substrat, aufgelegt und gleichmäßig angepreßt; zum Einstellen einer definierten Schichtdicke dienen Abstandhalter zwischen Substrat und Quarzplatte. Unmittelbar nach dem Aufbringen der Quarz platte wird das Präparat in einen auf 75°C geheizten Um luftofen gelegt und dort - zur Vervollständigung der Aus richtung der Flüssigkristalle - etwa 30 min belassen. An schließend erfolgt die Belichtung, die in entsprechender Weise durchgeführt wird wie in Beispiel 2.

Nach dem Entfernen der Quarzplatte erhält man eine hoch vernetzte anisotrope Polymerschicht, deren Mesogene nahezu vollständig senkrecht zur Substratoberfläche orientiert sind. Die thermische Leitfähigkeit der vernetzten Polymere entspricht derjenigen der Polymere nach Beispiel 2.

Claims

1. Anisotrope Polymere, erhalten durch In-situ-Vernetzung mesogener Monomere der Struktur G-A-M-A-G im flüssigkri stallinen Phasenzustand, wobei folgendes gilt:
G = Vinyl, Allyl, Acryl, Methacryl oder Epoxy;
A = -(CH₂)_m-, - (CH₂)_m-O-, -(CH₂-CH₂-O)_n-, wobei die Wasserstoffatome jeweils ganz oder teilweise durch Fluor oder Chlor ersetzt sein können, und mit m = 1 bis 16 und n = 1 bis 10; wobei R = -CN, -NO₂, Halogen, Acetyl, Alkyl mit 1 bis 8 C-Atomen, Alkoxy mit 1 bis 8 C-Atomen oder Alkyl- bzw. Dialkylamino mit 1 bis 4 C-Atomen pro Alkylrest
und x = 1 bis 4, im Falle von R = Alkyl 2 bis 4, wobei R wie vorstehend definiert ist und y = 1 bis 4.

2. Verfahren zur Herstellung der anisotropen Polymere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß auf ein eine Orientierungsfläche aufweisen des Substrat ein mesogenes Monomer der Struktur G-A-M-A-G in dünner Schicht aufgebracht und orientiert wird, und daß das Monomer im flüssigkristallinen Zustand durch Bestrah lung vernetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, daß das Monomer in Lösung auf das Substrat aufgebracht und das Lösungsmittel entfernt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, daß der Lösung ein photo aktiver Zusatz zugegeben wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, da durch gekennzeichnet, daß das Mono mer bei Temperaturen von 70 bis 100°C orientiert wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, da durch gekennzeichnet, daß die Ver netzung mit aktinischem Licht durchgeführt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, da durch gekennzeichnet, daß als Sub strat ein Siliciumwafer mit einer Polyimidschicht verwen det wird, die einer Orientierungsbehandlung unterworfen wurde.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, da durch gekennzeichnet, daß als Sub strat ein Siliciumwafer verwendet wird, der eine durch Behandeln mit einer Lecithinlösung erhaltene Orientie rungsfläche aufweist.