用于制备光取向层的方法技术

本发明专利技术涉及用于制备光取向层的方法，所述方法包括以下步骤：通过使由式1表示的二胺与至少一种四羧酸或其酸酐反应来生产聚合物；通过将聚合物溶解或分散在有机溶剂中来生产液晶取向剂；以及在将液晶取向剂施加在基底上之后，(i)在照射光之后进行煅烧，(ii)在煅烧时照射光，或者(iii)在进行煅烧之后照射光。通过所述方法生产的光取向层显示出优异的液晶取向稳定性、耐化学性和强度以及高的酰亚胺化程度，并且具有优异的抑制由液晶显示元件的交流电驱动引起的余像的效果。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制备光取向层的方法
相关申请的交叉引用本申请要求于2015年10月2日提交的韩国专利申请第10-2015-0139193号和于2016年9月5日提交的韩国专利申请第10-2016-0113988号的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。本专利技术涉及用于制备光取向层的方法。
技术介绍
在液晶显示元件中，液晶取向层起到使液晶在预定方向上取向的作用。具体地，液晶取向层在液晶分子的取向中充当导向器(director)，其在通过电场使液晶移动而形成图像时用于采取适当的方向。通常，为了在液晶显示元件中获得均匀的亮度和高的对比率，使液晶均匀取向是必需的。使液晶取向的常规方法包括摩擦法，其中将聚合物膜(例如聚酰亚胺)涂覆在基底(例如玻璃基底)的表面上，并用纤维(例如尼龙或聚酯)以预定方向摩擦涂覆在表面上的聚合物膜。然而，摩擦法在摩擦纤维和聚合物膜时可能产生细灰尘和静电放电(ESD)，这在制造液晶面板时可能引起严重的问题。为了解决摩擦法的问题，已经对利用通过光照射而不是摩擦引起的聚合物膜的各向异性来使液晶取向的光取向法进行了研究。作为光取向法中可以使用的原料，已经提出了各种各样的材料，其中为了实现液晶取向层的良好整体性能，主要使用通过具有环丁烷基础骨架的四羧酸与二胺的反应合成的聚酰胺酸。然而，存在这样的问题：在用于形成液晶取向层的烧结过程之后，聚酰胺酸显示出低酰亚胺化率和低光敏性。
技术实现思路
技术问题为了解决上述问题，本专利技术的目的是提供用于制备光取向层的方法。技术方案根据本专利技术的一个实施方案，提供了用于制备光取向层的方法，其包括以下步骤：通过使由以下化学式1表示的二胺与至少一种四羧酸或其酸酐反应来制备聚合物；通过将所述聚合物溶解或分散在有机溶剂中来制备液晶取向剂；以及将所述液晶取向剂涂覆在基底上，然后i)在用光照射之后进行烧结，或者ii)在用光照射期间进行烧结，或者iii)在烧结之后用光进行照射。[化学式1]在化学式1中，Y1为源自具有4至8个碳原子的环状烃的四价有机基团，或者源自其中两个或更多个所述环状烃通过单键、-O-、-CR1R2-、-CO-、-CONH-、-COO-、-S-、-SO2-或其组合连接的化合物的四价有机基团，或者其中所述四价有机基团中的一个或更多个氢经具有1至3个碳原子的烷基取代的四价有机基团，条件是Y1不为源自未经取代的环丁烷的四价有机基团，其中R1和R2各自独立地为氢、具有1至10个碳原子的烷基或具有1至10个碳原子的氟烷基，各个Z1独立地为由以下化学式2表示的二价有机基团，[化学式2]在化学式2中，R3和R4各自独立地为卤素、氰基、具有2至10个碳原子的烯基、具有1至10个碳原子的烷基、具有1至10个碳原子的烷氧基或具有1至10个碳原子的氟烷基，p和q各自独立地为0至4的整数，L1为单键、-O-、-CO-、-S-、-SO2-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-CONH-、-COO-、-(CH2)a-、-O(CH2)aO-、-OCH2-C(CH3)2-CH2O-或-COO-(CH2)a-OCO-，其中a为1至10的整数，以及n为0至3的整数。上述光取向层的制备方法可以提供其中由以下方程式1表示的亮度变化率表现出41％或更小的光取向层。[方程式1]亮度变化率(％)＝(│L0-L1│)/L0*100在方程式1中，L0为初始亮度，其中在将两个液晶取向层布置成彼此面对，将其除入口之外的边缘密封以彼此间隔1mm至2mm，注入液晶并密封入口以生产液晶单元，然后将偏光板附接至液晶单元的两侧以彼此垂直，并将偏光板附接至7000cd/m2的背光之后，使用亮度测量装置测量黑状态下的亮度，以及L1为后期亮度，其中在通过以60Hz施加12V的电压在60℃下驱动液晶单元24小时，然后断开液晶单元的电压之后，以与测量L0的方法相同的方式测量黑状态下的亮度。在化学式1中，Y1可以为源自以下的四价有机基团：1-甲基环丁烷、二甲基环丁烷、1,2,3,4-四甲基环丁烷、环戊烷、1-甲基环戊烷、环己烷、1-甲基环己烷、苯、二苯基醚、联苯、二苯甲酮、2,2-二苯基丙烷、二苯基砜或全氟丙烷-2,2-二基二苯。特别地，在化学式1中，Y1可以为源自二甲基环丁烷或1,2,3,4-四甲基环丁烷的四价有机基团。以及，在化学式1中，Z1可以为亚苯基或者联苯二基。作为实例，由化学式1表示的二胺可以为选自以下化学式1a至1d的一种或更多种化合物。[化学式1a][化学式1b][化学式1c][化学式1d]作为四羧酸或其酸酐，可以使用以下化学式3的四羧酸或其酸酐。[化学式3]在化学式3中，Y2为源自具有4至8个碳原子的环状烃的四价有机基团，或者源自其中两个或更多个所述环状烃通过单键、-O-、-CR1R2-、-CO-、-CONH-、-COO-、-S-、-SO2-或其组合连接的化合物的四价有机基团，或者其中所述四价有机基团中的一个或更多个氢经具有1至3个碳原子的烷基取代的四价有机基团，其中R1和R2各自独立地为氢、具有1至10个碳原子的烷基或具有1至10个碳原子的氟烷基。具体地，作为四羧酸或其酸酐，可以使用其中化学式3中的Y2为具有以下结构的四价有机基团的四羧酸或其酸酐。R1和R2各自独立地为氢、具有1至10个碳原子的烷基或具有1至10个碳原子的氟烷基。具有由以下化学式4表示的重复单元的聚合物可以通过制备聚合物的步骤来制备。[化学式4]在化学式4中，Y1和Z1如化学式1中所限定，Y2如化学式3中所限定，以及各个R5独立地为氢或具有1至10个碳原子的烷基。在制备聚合物的步骤中，还可以使用由以下化学式5表示的二胺。[化学式5]H2N-Z1-NH2在化学式5中，Z1如化学式1中所限定。在制备聚合物的步骤中，可以单独使用由化学式1表示的二胺；可以与由化学式1表示的二胺一起使用1,2-双(对氨基苯氧基)乙烷；或者可以与由化学式1表示的二胺一起使用选自4,4'-氧基二苯胺和双(对氨基苯氧基)甲烷的一种或更多种联用二胺，其中所述联用二胺可以以基于全部二胺的1mol％至40mol％的量使用。当使用化学式5的二胺时，上述聚合物可以包含由以下化学式6表示的重复单元。[化学式6]在化学式6中，Y1、Y2、Z1和R5如化学式4中所限定，作为对应重复单元的重复数，m1和m2各自独立地为1至500的整数。通过制备上述聚合物的步骤，可以制备重均分子量为1000g/mol至200000g/mol的聚合物。同时，在用光进行照射的步骤中，光取向层可以通过用0.01J/cm2至5J/cm2的小曝光量的光进行照射来制备。有益效果根据本专利技术制备的光取向层表现出高的酰亚胺化率以及优异的液晶取向稳定性、耐化学性和强度，并且还具有优异的抑制由液晶显示元件的AC驱动引起的余像的效果。附图说明图1是制备例1中制备的二胺的1H-NMR谱。具体实施方式在下文中，将详细地描述根据本专利技术的具体实施方案的用于制备光取向层的方法。根据本专利技术的一个实施方案，提供了用于制备光取向层的方法，其包括以下步骤：通过使由以下化学式1表示的二胺与至少一种四羧酸或其酸酐反应来制备聚合物；通过将所述聚合物溶解或分散在有机溶剂中来制备液晶取向剂；以及将所述液晶取向剂涂覆在基底上，然后i)在用光照射之后进行烧结，或者ii)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制备光取向层的方法，包括以下步骤：通过使由以下化学式1表示的二胺与至少一种四羧酸或其酸酐反应来制备聚合物；通过将所述聚合物溶解或分散在有机溶剂中来制备液晶取向剂；以及将所述液晶取向剂涂覆在基底上，然后i)在用光照射之后进行烧结，或者ii)在用光照射期间进行烧结，或者iii)在烧结之后用光进行照射，其中所述光取向层表现出由以下方程式1表示的41％或更小的亮度变化率：[化学式1]

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.02 KR 10-2015-0139193;2016.09.05 KR 10-2011.一种用于制备光取向层的方法，包括以下步骤：通过使由以下化学式1表示的二胺与至少一种四羧酸或其酸酐反应来制备聚合物；通过将所述聚合物溶解或分散在有机溶剂中来制备液晶取向剂；以及将所述液晶取向剂涂覆在基底上，然后i)在用光照射之后进行烧结，或者ii)在用光照射期间进行烧结，或者iii)在烧结之后用光进行照射，其中所述光取向层表现出由以下方程式1表示的41％或更小的亮度变化率：[化学式1]在化学式1中，Y1为源自具有4至8个碳原子的环状烃的四价有机基团，或者源自其中两个或更多个所述环状烃通过单键、-O-、-CR1R2-、-CO-、-CONH-、-COO-、-S-、-SO2-或其组合连接的化合物的四价有机基团，或者其中所述四价有机基团中的一个或更多个氢经具有1至3个碳原子的烷基取代的四价有机基团，条件是Y1不为源自未经取代的环丁烷的四价有机基团，其中R1和R2各自独立地为氢、具有1至10个碳原子的烷基或具有1至10个碳原子的氟烷基，各个Z1独立地为由以下化学式2表示的二价有机基团，[化学式2]在化学式2中，R3和R4各自独立地为卤素、氰基、具有2至10个碳原子的烯基、具有1至10个碳原子的烷基、具有1至10个碳原子的烷氧基或具有1至10个碳原子的氟烷基，p和q各自独立地为0至4的整数，L1为单键、-O-、-CO-、-S-、-SO2-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-CONH-、-COO-、-(CH2)a-、-O(CH2)aO-、-OCH2-C(CH3)2-CH2O-或-COO-(CH2)a-OCO-，其中a为1至10的整数，以及n为0至3的整数，[方程式1]亮度变化率(％)＝(│L0-L1│)/L0*100在方程式1中，L0为初始亮度，其中在将两个液晶取向层布置成彼此面对，将其除入口之外的边缘密封以彼此间隔1mm至2mm，注入液晶并密封所述入口以生产液晶单元，然后将偏光板附接至所述液晶单元的两侧以彼此垂直，以及将所述偏光板附接至7000cd/m2的背光之后，使用亮度测量装置测量黑状态下的亮度，以及L1为后期亮度，其中在通过以60Hz施加12V的电压在60℃下驱动所述液晶单元24小时，然后断开所述液晶单元的电压之后，以与测量L0的方法相同的方式测量黑状态下的亮度。2.根据权利要求1所述的用于制备光取向层的方法，其中化学式1中的Y1为源自以下的四价有机基团：1-甲基环丁烷、二甲基环丁烷、1,2,3,4-四甲基环丁烷、环戊烷、1-甲基环戊烷、环己烷、1-甲基环己烷、苯、二苯基醚、联苯、二苯甲酮、2,2-二苯基丙烷、二苯基砜或全氟丙烷-2,2-二基二苯。3.根据权利要求1所述的用于制备光取向层的方法，其中化学式1中的Y1为源自二甲基环丁烷或1,2,3,4-四甲基环丁烷的四价有机基团。4.根据权利要求1所述的用于制备光取向层的方法，其中化学式1中的Z1为亚苯基或者联苯二基。5.根据权利要求1所述的用于制备光取向层的方法，其中由化学式1表示的所述二胺为选自以下化学式1a至1d的至少一种化合物：[化学式1a][化学式1b][化学式1c][化学式1d]6.根据权利要求1所述的用于制备光取向层的方法，其中使用以下化学式3的四羧酸或其酸酐作为所述四羧酸或其酸酐：[化学式3]在化学式3中，Y2为源自具有4至8个碳原子的环状烃的四价有机基团，或者源自其中两个或更多个所述环状烃通过单键、-O-、-CR1R2-、-CO-、-CONH-、-COO-、-S-、-SO2-或其组合连接的化合物的四价有机基团，或者其中所述四价有机基团中的一个或更多个氢经具有1至3个碳原子的烷基取代的四价有机基团，其中R1和R2各自独立地为氢、具有1至10个碳原子的烷基或具有1至10个碳原子的氟烷基。7.根据权利要求6所述的用于制备光取向层的方法，其中化学式3中的Y2为具有以下结构的四价有机基团：其中R1和R2各自独立地为氢、具有1至10个碳原子的烷基或具有1至10个碳原子的氟烷基。8.根据权利要求1所述的用于制备光取向层的方法，其中，通过制备所述聚合物的步骤，制备包含以下化学式4的重复单元的聚合物：[化学式4]在化学式4中，Y1和Y2各自独立地为源自具有4至8个碳原子的环状烃的四价有机基团，或者源自其中两个或更多个所述环状烃通过单键、-O-、-CR1R2-、-CO-、-CONH-、-COO-、-S-、-SO2-或其组合连接的化合物的四价有机基团，或者其中所述四价有机基团中的一个或更多个氢经具有1至3个碳原子的烷基取代的四价有机基团，条件是Y1不为源自未经取代的环丁烷的四价有机基团，其中R1和R2各自独立地为氢、具有1至10个碳原子的烷基或具有1至10个碳原子的氟烷基，各个Z1独立地为由以下化学式2表示的二价有机基团，[化学式2]在化学式2中，R3和R4各自独立地为卤素、氰基、具有2至10个碳原子的烯基、具有1至10个碳原子的烷基、具有1至10个碳原子...

【专利技术属性】
技术研发人员：权纯湖，韩熙，曹正镐，朴姮娥，尹陖荣，尹亨硕，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国,KR