用于液晶取向剂的聚合物、包含其的液晶取向剂以及使用其的液晶取向膜和液晶显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及具有优异的液晶取向特性和电特性并因此适合于用作液晶取向剂的聚合物、包含其的液晶取向剂、由所述液晶取向剂形成的液晶取向膜、以及包含所述液晶取向膜的液晶显示装置。

Polymers for liquid crystal alignment agents, liquid crystal alignment agents containing them, liquid crystal alignment films and liquid crystal display devices using them

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于液晶取向剂的聚合物、包含其的液晶取向剂以及使用其的液晶取向膜和液晶显示装置
相关申请的交叉引用本申请要求基于2017年5月22日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2017-0063088号和2017年11月13日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2017-0150898号的优先权的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。本专利技术涉及具有优异的液晶取向特性和电特性并因此适合于用作液晶取向剂的聚合物、包含其的液晶取向剂、由所述液晶取向剂形成的液晶取向膜、以及包含所述液晶取向膜的液晶显示装置。
技术介绍
为了在液晶显示装置中获得均匀的亮度和高对比度，使液晶均匀地取向是必需的。液晶取向剂用作液晶分子排列中的指向矢，因此，当液晶通过电场而移动形成图像时，其帮助它们采取适当的方向。作为常规的液晶取向剂，聚酰亚胺、聚酰胺、聚酯等是公知的。其中，特别地，聚酰亚胺具有优异的耐热性、与液晶的亲和性、机械强度等，并因此用于许多液晶显示装置。然而，近年来，随着对低功率显示器的需求增加，已经发现液晶取向剂不仅可以影响液晶的基本特性例如取向特性，而且还可以影响电特性例如由直流/交流电压产生的余像以及电压保持率。因此，越来越需要开发能够同时实现优异的液晶取向特性和电特性的液晶取向材料。为此，已经进行了各种尝试以通过改变用于生产液晶取向剂的单体或将复数种不同单体组合的方法来改变液晶取向剂自身的结构，从而改善其物理/化学特性。然而，这些尝试还未达到物理特性的显著改善。因此，需要开发具有优异的液晶取向特性和电特性的新液晶取向剂。
技术实现思路
技术问题本专利技术的一个目的是提供一种具有优异的液晶取向特性和电特性并因此适合于用作液晶取向剂的聚合物。本专利技术的另一个目的是提供使用上述用于液晶取向剂的聚合物的液晶取向剂、液晶取向膜和液晶显示装置。技术方案本专利技术提供了一种用于液晶取向剂的聚合物，其包含选自由以下化学式1表示的重复单元、由以下化学式2表示的重复单元和由以下化学式3表示的重复单元中的一种或更多种重复单元。[化学式1][化学式2][化学式3]在化学式1至3中，R1和R2中的至少一者为具有1至10个碳原子的烷基并且其余为氢，X1至X3各自独立地为四价有机基团，以及Y1至Y3各自独立地为由以下化学式4表示的二价有机基团。[化学式4]在化学式4中，A为第15族元素，R3为氢或具有1至10个碳原子的烷基，a为1至3的整数，以及Z1至Z4中的至少一者为氮并且余者为碳。在下文中，将对根据本专利技术的具体实施方案的用于液晶取向剂的聚合物以及用于生产所述聚合物的方法进行详细描述。在整个说明书中，除非另有具体描述，否则当一个部分“包含”一个构成要素时，这不意指排除另一构成要素，而是意指还可以包含另一构成要素。如本文中所使用的术语“经取代的”意指化合物中与碳原子键合的氢原子变为另一取代基，并且待取代的位置没有限制，只要该位置是氢原子被取代的位置(即，取代基可以取代的位置)即可，并且当两个或更多个被取代时，这两个或更多个取代基可以彼此相同或不同。如本文中所使用的术语“经取代的或未经取代的”意指通过选自以下的一个或多个取代基进行取代：氘；卤素基团；氰基；硝基；羟基；羰基；酯基；酰亚胺基；酰胺基；氨基；羧基；磺酸基；磺胺基；氧化膦基；烷氧基；芳氧基；烷基硫基；芳基硫基；烷基磺酰基；芳基磺酰基；甲硅烷基；硼基；烷基；环烷基；烯基；芳基；芳烷基；芳烯基；烷基芳基；芳基膦基；或包含N原子、O原子和S原子中的至少一个的杂环基团，或没有取代基，或者通过其中所示例的取代基中的两个或更多个取代基相连接的取代基进行取代或没有取代基。例如，术语“其中两个或更多个取代基相连接的取代基”可以指联苯基。即，联苯基可以为芳基，或者可以解释为其中两个苯基相连接的取代基。在本说明书中，意指与另一取代基连接的键，并且直接键意指其中由L表示的部分中不存在另一原子的情况。在本说明书中，烷基可以为直链或支化的，并且其碳原子数没有特别限制，但是优选为1至10。根据另一个实施方案，烷基具有1至6个碳原子。烷基的具体实例包括甲基、乙基、丙基、正丙基、异丙基、丁基、正丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基、1-甲基-丁基、1-乙基-丁基、戊基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、己基、正己基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、4-甲基-2-戊基、3,3-二甲基丁基、2-乙基丁基、庚基、正庚基、1-甲基己基、环戊基甲基、环庚基甲基、辛基、正辛基、叔辛基、1-甲基庚基、2-乙基己基、2-丙基戊基、正壬基、2,2-二甲基庚基、1-乙基-丙基、1,1-二甲基-丙基、异己基、2-甲基戊基，4-甲基己基、5-甲基己基等，但不限于此。具有1至10个碳原子的氟烷基可以为其中具有1至10个碳原子的烷基中的至少一个氢原子被氟取代的氟烷基，具有1至10个碳原子的氟烷氧基可以为其中具有1至10个碳原子的烷氧基中的至少一个氢原子被氟取代的氟烷氧基。卤素基团可以为氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)或碘(I)。第15族元素可以为氮(N)、磷(P)、砷(As)、锡(Sb)或铋(Bi)。氮氧化物为其中氮原子和氧原子键合的化合物，并且氮氧化物官能团意指在官能团中包含氮氧化物的官能团。氮氧化物官能团的实例包括硝基(-NO2)等。本专利技术人通过实验发现，当使用由包含具有特定结构的含氮原子的二胺化合物的反应产物制备的包含化学式1至3的重复单元的用于液晶取向剂的聚合物时，可以在高温下具有高电压保持率并且可以改善对比度的降低或余像现象，从而完成本专利技术。根据本专利技术的一个实施方案，可以提供用于液晶取向剂的聚合物，其包含选自由化学式1表示的重复单元、由化学式2表示的重复单元和由化学式3表示的重复单元中的一种或更多种重复单元。具体地，根据一个实施方案的聚合物包含化学式1至3的重复单元。在化学式1至3的重复单元中，X1至X3可以为如上所述的各种四价有机基团，以及Y1至Y3可以为如上所述的各种二价有机基团。Y1至Y3可以被限定为由化学式4表示的二价有机基团以提供具有能够表现出上述效果的各种结构的用于液晶取向剂的聚合物。[化学式4]在化学式4中，A为第15族元素，R3为氢或具有1至10个碳原子的烷基，a为1至3的整数，以及Z1至Z4中的至少一者为氮并且余者为碳。第15族元素可以为氮(N)、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)或铋(Bi)。R3为与A键合的官能团，并且可以以由a表示的数目与A元素键合。优选地，在化学式4中，A为氮，R3为氢，以及a可以为1。另一方面，通过满足在化学式4中Z1至Z4中的至少一者为氮并且余者为碳的条件，化学式4可以形成由于氮原子而不形成相对于中心点或中心线对称的不对称结构。化学式4为衍生自作为用于形成用于液晶取向剂的聚合物的前体的二胺的重复单元，并且被认为是由于使用随后所述的不对称二胺而产生的。在本领域中常规已知的用于液晶取向剂的聚合物的领域中，从完全没有认识到不对称二胺或由其衍生的重复单元的构成和由其产生的效果的观点来看，化学式4的重复单元和其前体(二胺化合物)被认为是新的。更具体地，在化学式4中，Z1至Z4中的一者可以为氮并且余者可以为碳。在化学式4中，Z1和Z3中的一者为氮并且其余为碳，以及Z2和Z4可以为碳。即，化学式4中的包含Z1至Z4的芳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于液晶取向剂的聚合物，包含选自由以下化学式1表示的重复单元、由以下化学式2表示的重复单元和由以下化学式3表示的重复单元中的一种或更多种重复单元：[化学式1]

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.05.22 KR 10-2017-0063088;2017.11.13 KR 10-2011.一种用于液晶取向剂的聚合物，包含选自由以下化学式1表示的重复单元、由以下化学式2表示的重复单元和由以下化学式3表示的重复单元中的一种或更多种重复单元：[化学式1][化学式2][化学式3]其中，在化学式1至3中，R1和R2中的至少一者为具有1至10个碳原子的烷基，并且其余为氢，X1至X3各自独立地为四价有机基团，以及Y1至Y3各自独立地为由以下化学式4表示的二价有机基团：[化学式4]其中，在化学式4中，A为第15族元素，R3为氢或具有1至10个碳原子的烷基，a为1至3的整数，以及Z1至Z4中的至少一者为氮并且余者为碳。2.根据权利要求1所述的用于液晶取向剂的聚合物，其中在化学式4中，Z1至Z4中的一者为氮并且余者为碳。3.根据权利要求1所述的用于液晶取向剂的聚合物，其中在化学式4中，Z1和Z3中的一者为氮，其余为碳，以及Z2和Z4为碳。4.根据权利要求1所述的用于液晶取向剂的聚合物，其中在化学式4中，A为氮，R3为氢，以及a为1。5.根据权利要求1所述的用于液晶取向剂的聚合物，其中化学式4包含选自以下化学式4-1、4-2和4-3中的一个或更多个官能团：[化学式4-1][化学式4-2][化学式4-3]6.根据权利要求1所述的用于液晶取向剂的聚合物，其中X1至X3各自独立地包含由以下化学式5表示的四价有机基团：[化学式5]其中，在化学式5中，R9至R14各自独立地为氢或具有1至10个碳原子的烷基，L2为选自直接键、-O-、-CO-、-S-、-SO-、-SO2-、-CR15R16-、-CONH-、-COO-、-(CH2)b-、-O(CH2)bO-、-COO-(CH2)b-OCO-、亚苯基中的任一者或其组合，R15和R16各自独立地为氢、具有1至10个碳原子...

【专利技术属性】
技术研发人员：权纯湖，曹正镐，闵盛晙，李尚娓，丘冀哲，尹陖荣，尹亨硕，任允彬，金成九，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国,KR