光反应性共聚物和包含该光反应性共聚物的取向层制造技术

本发明专利技术涉及一种光反应性共聚物以及一种包含该光反应性共聚物的取向层，并且更具体地，涉及一种包含含有两种不同类型的单体的共聚物的光反应性共聚物以及一种包含该光反应性共聚物的取向层。本发明专利技术的光反应性共聚物表现出优异的液晶取向和取向速度，并且具有其取向方向能够容易地根据偏振方向改变的特性。此外，由于在有机溶剂中具有优异的溶解性，本发明专利技术的光反应性共聚物可应用于各种领域，如液晶装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种光反应性共聚物以及一种包含该光反应性共聚物的取向层，并且更具体地，本专利技术涉及一种光反应性共聚物以及一种包含该光反应性共聚物的取向层，所述光反应性共聚物能够具有优异的液晶取向特性和取向速度，能够容易地根据偏振方向改变取向方向，以及能够具有优异的溶解性。本申请要求享有于2013年9月30日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第2013-0116651号以及于2014年9月25日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第2014-0128568号的权益，这些申请的公开内容通过引用并入本文。
技术介绍
近来，随着液晶显示器已经有了大尺寸，因此，液晶显示器的使用已经从个人使用(如移动电话、笔记本等)延伸到家庭使用(如墙壁可安装的TV等)。因此，就液晶显示器而言，要求高清晰度、高品质和宽视角。特别是，由于在由薄膜晶体管运行的薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)中，每个像素被独立地操作，因此液晶的响应时间是显著优异的，使得高品质运动图像可以被实现，从而其应用范围已被逐渐扩大。为了使用液晶作为上述的TFT-LCD中的光开关，应当在其上形成显示单元的最内薄晶体管的层上以预定方向使液晶初始取向。为此，使用液晶取向层。对于如上所述的液晶取向，在过去，人们已经应用在透明玻璃上涂布聚合物(如聚酰亚胺等)以形成聚合物取向层以及在使滚轧有摩擦布(如尼龙、人造丝等)的旋转辊以高速旋转的同时摩擦该取向层的摩擦工序。但是，最近，由于摩擦工序的各种问题，照射光(如紫外(UV)光)以使预定聚合物取向以及使用经取向的聚合物来使液晶取向的所谓的“光取向”已被更频繁地研究和应用。在上述的光取向中，键合到预定光反应性共聚物的光敏基团通过线性偏振UV引起光反应，并且在此过程中聚合物的主链以预定方向取向，使得所述液晶被取向，由此形成光聚合液晶取向层。作为如上所述的光取向的代表性例子，M.Schadt等人(Jpn.J.Appl.Phys.，Vol31.，1992，2155)、DaeS.Kang等人(U.S.专利第5,464,669号)和YuriyReznikov(Jpn.J.Appl.Phys.Vol.34，1995，L1000)发布了通过光聚合来光取向。作为在上述提到的专利和论文中使用的光取向聚合物，主要使用基于聚肉桂酸酯的聚合物(如聚(肉桂酸乙烯酯)(PVCN)或聚(甲氧基肉桂酸乙烯酯)(PVMC))。在使基于聚肉桂酸酯的聚合物光取向的情况下，肉桂酸酯的双键通过照射的UV经由[2+2]环加成反应形成环丁烷，因此，液晶分子在一个方向上被取向，从而诱导液晶的取向。此外，在日本专利公开第11-181127号中公开了在丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯等的主链中具有包含光敏基团(如肉桂酸基团等)的侧链的聚合物以及包含该聚合物的取向层。此外，在韩国专利早期公开第2002-006819号中公开了由聚甲基丙烯酸酯聚合物制成的取向层的使用。然而，上述现有的用于取向层的光取向聚合物具有如下缺点：由于聚合物主链的低的热稳定性，取向层的稳定性劣化，或者，光反应性、液晶取向特性或取向速度不足够。此外，由于现有的光反应性共聚物在有机溶剂中的溶解度不高，因此存在涂敷或干燥含有该光反应性共聚物的组合物以形成取向层的可加工性变差的问题。此外，存在需要在唯一地依赖于偏振方向的各向异性方向上的变化的应用领域，例如，为了实现三维立体图像等而应用的图案化的延迟器，或图案化的单元取向层等。在现有的光反应性共聚物的情况下，如果取向方向是由偏振光一次确定的，则该方向不动，或即使该方向移动，但是需要在不同的方向上具有较大的光强度的偏振光。因此，应开发对各种类型的光具有优异的光反应性的光反应性共聚物等。
技术实现思路
【技术问题】本专利技术致力于提供一种能够容易地调节对各种类型的光的光反应性并且用于取向层等中以具有与液晶分子的改善的相互作用和优异的光反应性的光反应性共聚物。此外，本专利技术致力于提供一种所述光反应性共聚物的制备方法。另外，本专利技术致力于提供一种含有所述光反应性共聚物的取向层。【技术方案】本专利技术的示范性实施方式提供了一种光反应性共聚物，其包含：由以下化学式1表示的环烯烃单体和由以下化学式2表示的环烯烃单体的共聚物：[化学式1]在化学式1中，q为0至4的整数；R1、R2、R3和R4中的至少一个是由以下化学式1a表示的基团，R1至R4中，除了化学式1a的基团之外的其余基团彼此相同或不同，并且各自独立地选自：氢；卤素；取代或未取代的直链或支链的具有1至20个碳原子的烷基；取代或未取代的直链或支链的具有2至20个碳原子的烯基；取代或未取代的直链或支链的具有2至20个碳原子的炔基；取代或未取代的具有3至12个碳原子的环烷基；取代或未取代的具有6至40个碳原子的芳基；取代或未取代的具有5至12个碳原子的芳烷基；和含有选自氧、氮、磷、硫、硅和硼的至少一种的极性官能团，当R1至R4不是氢、卤素或极性官能团时，R1和R2或者R3和R4的至少一个组合彼此键合以形成具有1至10个碳原子的烷叉基团，或者R1或R2与R3或R4键合以形成饱和或不饱和的具有4至12个碳原子的脂族环或具有6至24个碳原子的芳族环，[化学式1a]化学式1a中，A选自：单键，取代或未取代的具有1至20个碳原子的亚烷基，取代或未取代的具有2至20个碳原子的亚烯基，取代或未取代的具有3至12个碳原子的亚环烷基，取代或未取代的具有6至40个碳原子的亚芳基，取代或未取代的具有7至15个碳原子的亚芳烷基(arylalkylene)，和取代或未取代的具有2至2个碳原子的亚炔基，B为单键、氧、硫、-NH-或1,4-亚苯基，R9选自：单键，取代或未取代的具有1至20个碳原子的亚烷基，取代或未取代的具有2至20个碳原子的亚烯基，取代或未取代的具有3至12个碳原子的亚环烷基，取代或未取代的具有6至40个碳原子的亚芳基，取代或未取代的具有7至15个碳原子的亚芳烷基，和取代或未取代的具有2至20个碳原子的亚炔基，C1为未取代的或被选自卤素、氰基和硝基的至少一种官能团取代的具有6至40个碳原子的亚芳基；未取代的或被选自卤素、氰基和硝基的至少一种官能团取代的具有7至15个碳原子的亚芳烷基；或含有第14、15或16族中的杂元素的具有4至40个碳原子的亚杂芳基(heteroarylene)，C2和C3各自独立地为相同或不同的未取代的或被选自卤素、氰基和硝基的至少一种官能团取代的具有6至40个碳原子的亚芳基；含有第14、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光反应性共聚物，包含：由以下化学式1表示的环烯烃单体和由以下化学式2表示的环烯烃单体的共聚物：[化学式1]在化学式1中，q为0至4的整数；R1、R2、R3和R4中的至少一个是由以下化学式1a表示的基团，R1至R4中，除了化学式1a的基团之外的其余基团彼此相同或不同，并且各自独立地选自：氢；卤素；取代或未取代的直链或支链的具有1至20个碳原子的烷基；取代或未取代的直链或支链的具有2至20个碳原子的烯基；取代或未取代的直链或支链的具有2至20个碳原子的炔基；取代或未取代的具有3至12个碳原子的环烷基；取代或未取代的具有6至40个碳原子的芳基；取代或未取代的具有5至12个碳原子的芳烷基；和含有选自氧、氮、磷、硫、硅和硼的至少一种的极性官能团，当R1至R4不是氢、卤素或极性官能团时，R1和R2或者R3和R4的至少一个组合彼此键合以形成具有1至10个碳原子的烷叉基团，或者R1或R2与R3或R4键合以形成饱和或不饱和的具有4至12个碳原子的脂族环或具有6至24个碳原子的芳族环，[化学式1a]化学式1a中，A选自：单键，取代或未取代的具有1至20个碳原子的亚烷基，取代或未取代的具有2至20个碳原子的亚烯基，取代或未取代的具有3至12个碳原子的亚环烷基，取代或未取代的具有6至40个碳原子的亚芳基，取代或未取代的具有7至15个碳原子的亚芳烷基，和取代或未取代的具有2至2个碳原子的亚炔基，B为单键、氧、硫、‑NH‑或1,4‑亚苯基，R9选自：单键，取代或未取代的具有1至20个碳原子的亚烷基，取代或未取代的具有2至20个碳原子的亚烯基，取代或未取代的具有3至12个碳原子的亚环烷基，取代或未取代的具有6至40个碳原子的亚芳基，取代或未取代的具有7至15个碳原子的亚芳烷基，和取代或未取代的具有2至20个碳原子的亚炔基，C1为未取代的或被选自卤素、氰基和硝基的至少一种官能团取代的具有6至40个碳原子的亚芳基；未取代的或被选自卤素、氰基和硝基的至少一种官能团取代的具有7至15个碳原子的亚芳烷基；或含有第14、15或16族中的杂元素的具有4至40个碳原子的亚杂芳基，C2和C3各自独立地为相同或不同的未取代的或被选自卤素、氰基和硝基的至少一种官能团取代的具有6至40个碳原子的亚芳基；含有第14、15或16族中的杂元素的具有4至40个碳原子的亚杂芳基；具有5至10个碳原子的亚环烷基；或含有第14、15或16族中的杂元素的具有4至40个碳原子的亚杂环烷基，D选自：单键，取代或未取代的具有1至20个碳原子的亚烷基，取代或未取代的具有2至20个碳原子的亚烯基，取代或未取代的具有3至12个碳原子的亚环烷基，取代或未取代的具有6至40个碳原子的亚芳基，取代或未取代的具有7至15个碳原子的亚芳烷基，和取代或未取代的具有2至20个碳原子的亚炔基，R10选自：氢；卤素；氰基；硝基；‑NCS；取代或未取代的直链或支链的具有1至20个碳原子的烷基；取代或未取代的具有1至20个碳原子的烷氧基；取代或未取代的具有6至30个碳原子的芳氧基；和取代或未取代的具有6至40个碳原子的芳基，[化学式2]在化学式2，q’为0至4的整数，R1’、R2’、R3’和R4’中的至少一个是选自由以下化学式2a和2b表示的化合物的基团，R1’至R4’中，除了化学式2a或2b的基团之外的其余基团彼此相同或不同，并且各自独立地选自：氢；卤素；取代或未取代的直链或支链的具有1至20个碳原子的烷基；取代或未取代的直链或支链的具有2至20个碳原子的烯基；取代或未取代的直链或支链的具有2至20个碳原子的炔基；取代或未取代的具有3至12个碳原子的环烷基；取代或未取代的具有6至40个碳原子的芳基；和含有选自氧、氮、磷、硫、硅和硼的至少一种的极性官能团，当R1’至R4’不是氢、卤素或极性官能团时，R1’和R2’或者R3’和R4’的至少一个组合彼此键合以形成具有1至10个碳原子的烷叉基团，或者R1’或R2’与R3’或R4’键合以形成饱和或不饱和的具有4至12个碳原子的脂族环或具有6至24个碳原子的芳族环，[化学式2a][化学式2b]在化学式2a和2b中，A’为单键、氧、硫或‑NH‑，B’选自：单键，取代或未取代的具有1至20个碳原子的亚烷基，羰基，羧基，酯，取代或未取代的具有6至40个碳原子的亚芳基，和取代或未取代的具有6至40个碳原子的亚杂芳基，X为氧或硫，R9’选自：单键，取代或未取代的具有1至20个碳原子的亚烷基，取代或未取代的具有2至20个碳原子的亚烯基，取代或未取代的具有2至20个碳原子的亚炔基，取代或未取代的具有3至12个碳原子的亚环烷基，取代或未取代的具有6至40个碳原子的亚芳基，和取代或未取代的具有7至15个碳原子的亚芳烷基，R10’、R11’、R12’、R13’和R14’中的至少一个是卤素或被卤素取代的具有...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.09.30 KR 10-2013-0116651;2014.09.25 KR 10-2011.一种光反应性共聚物，包含：
由以下化学式1表示的环烯烃单体和由以下化学式2表示的环烯烃单体的共聚物：
[化学式1]
在化学式1中，
q为0至4的整数；
R1、R2、R3和R4中的至少一个是由以下化学式1a表示的基团，
R1至R4中，除了化学式1a的基团之外的其余基团彼此相同或不同，并且各自独
立地选自：氢；卤素；取代或未取代的直链或支链的具有1至20个碳原子的烷基；取
代或未取代的直链或支链的具有2至20个碳原子的烯基；取代或未取代的直链或支链
的具有2至20个碳原子的炔基；取代或未取代的具有3至12个碳原子的环烷基；取代
或未取代的具有6至40个碳原子的芳基；取代或未取代的具有5至12个碳原子的芳烷
基；和含有选自氧、氮、磷、硫、硅和硼的至少一种的极性官能团，
当R1至R4不是氢、卤素或极性官能团时，R1和R2或者R3和R4的至少一个组
合彼此键合以形成具有1至10个碳原子的烷叉基团，或者R1或R2与R3或R4键合以
形成饱和或不饱和的具有4至12个碳原子的脂族环或具有6至24个碳原子的芳族环，
[化学式1a]
化学式1a中，
A选自：单键，取代或未取代的具有1至20个碳原子的亚烷基，取代或未取代的
具有2至20个碳原子的亚烯基，取代或未取代的具有3至12个碳原子的亚环烷基，取
代或未取代的具有6至40个碳原子的亚芳基，取代或未取代的具有7至15个碳原子的
亚芳烷基，和取代或未取代的具有2至2个碳原子的亚炔基，
B为单键、氧、硫、-NH-或1,4-亚苯基，
R9选自：单键，取代或未取代的具有1至20个碳原子的亚烷基，取代或未取代的
具有2至20个碳原子的亚烯基，取代或未取代的具有3至12个碳原子的亚环烷基，取
代或未取代的具有6至40个碳原子的亚芳基，取代或未取代的具有7至15个碳原子的
亚芳烷基，和取代或未取代的具有2至20个碳原子的亚炔基，
C1为未取代的或被选自卤素、氰基和硝基的至少一种官能团取代的具有6至40个
碳原子的亚芳基；未取代的或被选自卤素、氰基和硝基的至少一种官能团取代的具有7
至15个碳原子的亚芳烷基；或含有第14、15或16族中的杂元素的具有4至40个碳原
子的亚杂芳基，
C2和C3各自独立地为相同或不同的未取代的或被选自卤素、氰基和硝基的至少一
种官能团取代的具有6至40个碳原子的亚芳基；含有第14、15或16族中的杂元素的
具有4至40个碳原子的亚杂芳基；具有5至10个碳原子的亚环烷基；或含有第14、
15或16族中的杂元素的具有4至40个碳原子的亚杂环烷基，
D选自：单键，取代或未取代的具有1至20个碳原子的亚烷基，取代或未取代的
具有2至20个碳原子的亚烯基，取代或未取代的具有3至12个碳原子的亚环烷基，取
代或未取代的具有6至40个碳原子的亚芳基，取代或未取代的具有7至15个碳原子的
亚芳烷基，和取代或未取代的具有2至20个碳原子的亚炔基，
R10选自：氢；卤素；氰基；硝基；-NCS；取代或未取代的直链或支链的具有1至
20个碳原子的烷基；取代或未取代的具有1至20个碳原子的烷氧基；取代或未取代的
具有6至30个碳原子的芳氧基；和取代或未取代的具有6至40个碳原子的芳基，
[化学式2]
在化学式2，
q’为0至4的整数，
R1’、R2’、R3’和R4’中的至少一个是选自由以下化学式2a和2b表示的化合物的基
团，
R1’至R4’中，除了化学式2a或2b的基团之外的其余基团彼此相同或不同，并且各
自独立地选自：氢；卤素；取代或未取代的直链或支链的具有1至20个碳原子的烷基；
取代或未取代的直链或支链的具有2至20个碳原子的烯基；取代或未取代的直链或支
链的具有2至20个碳原子的炔基；取代或未取代的具有3至12个碳原子的环烷基；取
代或未取代的具有6至40个碳原子的芳基；和含有选自氧、氮、磷、硫、硅和硼的至
少一种的极性官能团，
当R1’至R4’不是氢、卤素或极性官能团时，R1’和R2’或者R3’和R4’的至少一个组
合彼此键合以形成具有1至10个碳原子的烷叉基团，或者R1’或R2’与R3’或R4’键合
以形成饱和或不饱和的具有4至12个碳原子的脂族环或具有6至24个碳原子的芳族环，
[化学式2a]
[化学式2b]
在化学式2a和2b中，
A’为单键、氧、硫或-NH-，
B’选自：单键，取代或未取代的具有1至20个碳原子的亚烷基，羰基，羧基，酯，
取代或未取代的具有6至40个碳原子的亚芳基，和取代或未取代的具有6至40个碳原
子的亚杂芳基，
X为氧或硫，
R9’选自：单键，取代或未取代的具有1至20个碳原子的亚烷基，取代或未取代的
具有2至20个碳原子的亚烯基，取代或未取代的具有2至20个碳原子的亚炔基，取代

\t或未取代的具有3至12个碳原子的亚环烷基，取代或未取代的具有6至...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴银石，全成浩，崔大胜，
申请(专利权)人：LG化学株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR