具有光反應性基團的環烯烴化合物及光反應性聚合物的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種具有光反應性基團的新型環烯烴化合物及光反應性聚合物。
[0002] 更具體地，本發明涉及一種具有光反應性基團的新型環烯烴化合物及由所述環烯 烴化合物制備的光反應性聚合物，所述環烯烴化合物及所述光反應性聚合物可被應用于各 種光反應，例如液晶配向層的光反應等，而且優選還可以被用作不同有機化合物或聚合物 的前體。
[0003] 本申請要求享有于2013年9月30日向韓國知識產權局提出的韓國專利申請第 2013-0116650號及于2014年9月25日向韓國知識產權局提出的韓國專利申請第2014-0128567號的權益，其公開的內容以引用方式并入本文中。
【背景技術】
[0004] 近來，已在大范圍的光學應用，例如薄膜晶體管液晶顯示器(TFT-IXD)、光致抗蝕 劑等中應用多種光反應性化合物或聚合物。
[0005] 例如，TFT-LCD在液晶層下方具有配向層以便使用液晶作為光開關。近來，將光反 應性聚合物等用于配向層以采用基于UV的光配向。
[0006] 本文中使用的術語"光配向"是指如下的機制:所限定的光反應性聚合物的官能團 (光反應性基團）通過線性偏振的UV光照射引發光反應，在所述光照射期間，在限定的方向 使聚合物主鏈配向，從而引發液晶配向。
[0007] 為了發生更有效的光配向，需要配向層中所含的光反應性聚合物引發與液晶層中 分子的良好的相互作用，并進一步具有良好的光反應性。
[0008] 隨著光反應性化合物或聚合物在更廣泛的各種應用中的使用逐漸增加，需要對更 多不同類型的光(例如，全向偏振UV光、各種波長的UV光等等)具有優異的光反應性的各種 光反應性化合物或聚合物。
[0009] 然而，大多數現有的光反應性聚合物不具有良好的光反應性或不會引發足夠的與 液晶分子的相互作用。此外，尚未充分地進行對各種類型的光具有良好的光反應性的光反 應性聚合物的開發。
【發明內容】
[0010] 【技術問題】
[0011] 本發明致力于提供一種具有光反應性基團的新型環烯烴化合物，所述環烯烴化合 物可應用于諸如液晶配向層的各種光反應，而且優選還可以被用作不同有機化合物或聚合 物的前體。
[0012] 另外，本發明致力于提供一種能夠容易調整對各種類型的光的光反應性及被用于 配向層等的光反應性聚合物，以表現出改良的與液晶分子的相互作用及優異的光反應性。
[0013] 此外，本發明致力于提供一種包含所述光反應性聚合物的配向層。
[0014] 【技術方案】
[0015]本發明的示例性實施方式提供一種具有光反應性基團的環烯烴化合物，所述環烯 烴化合物由以下化學式1表示：
[0016][化學式1]
[0017]
[0018] 在化學式1中，
[0019] q為0至4的整數；
[0020] R1、R2、R3及R4中的至少一個為由以下化學式la表示的基團，
[0021]在R1至R4中，除了化學式la的基團之外的其余基團彼此相同或不同，并且各自獨 立地選自氫；鹵素;取代或未取代的具有1至20個碳原子的直鏈或支鏈烷基;取代或未取代 的具有2至20個碳原子的直鏈或支鏈烯基;取代或未取代的具有2至20個碳原子的直鏈或支 鏈炔基;取代或未取代的具有3至12個碳原子的環烷基;取代或未取代的具有6至40個碳原 子的芳基;取代或未取代的具有5至12個碳原子的芳烷基;及包括選自氧、氮、磷、硫、硅及硼 中的至少一個的極性官能團，
[0022]當R1至R4不為氫、鹵素或極性官能團時，R1和R2或R3和R4中的至少一個組合彼此 鍵合，以形成具有1至10個碳原子的烷叉基(alkylidene group)，或者R1或R2與R3或1?4鍵 合，以形成具有4至12個碳原子的飽和或不飽和脂族環或具有6至24個碳原子的芳香環，
[0023] 「仆舉忒lal
[0024]
^
[0025] 在化學式la中，
[0026] A選自單鍵、取代或未取代的具有1至20個碳原子的亞烷基(alkylene)、取代或未 取代的具有2至20個碳原子的亞烯基(alkenylene)、取代或未取代的具有3至12個碳原子的 亞環烷基(cycloalkylene)、取代或未取代的具有6至40個碳原子的亞芳基(arylene)、取代 或未取代的具有7至15個碳原子的亞芳烷基(arylalkylene)、及取代或未取代的具有2至2 個碳原子的亞炔基(alkynylene)，
[0027] B為單鍵、氧、硫、-NH-或1,4-亞苯基，
[0028] R9選自單鍵、取代或未取代的具有1至20個碳原子的亞烷基、取代或未取代的具有 2至20個碳原子的亞烯基、取代或未取代的具有3至12個碳原子的亞環烷基、取代或未取代 的具有6至40個碳原子的亞芳基、取代或未取代的具有7至15個碳原子的亞芳烷基、及取代 或未取代的具有2至20個碳原子的亞炔基，
[0029] C1為未取代的或被選自鹵素、氰基及硝基中的至少一種官能團取代的具有6至40 個碳原子的亞芳基;未取代的或被選自鹵素、氰基及硝基中的至少一種官能團取代的具有7 至15個碳原子的亞芳烷基；或包括第14、15或16族雜元素的具有4至40個碳原子的雜亞芳 基，
[0030] C2為未取代的或被選自鹵素、氰基及硝基中的至少一種官能團取代的具有6至40 個碳原子的亞芳基;包括第14、15或16族雜元素的具有4至40個碳原子的雜亞芳基;具有5至 10個碳原子的亞環烷基；或包括第14、15或16族雜元素的具有4至40個碳原子的雜亞環燒 基，
[0031] C3為未取代的或被選自鹵素、氰基及硝基中的至少一種官能團取代的具有5至10 個碳原子的亞環烷基，或包括第14、15或16族雜元素的具有4至40個碳原子的雜亞環烷基， [0032] D選自單鍵、取代或未取代的具有1至20個碳原子的亞烷基、取代或未取代的具有2 至20個碳原子的亞烯基、取代或未取代的具有3至12個碳原子的亞環烷基、取代或未取代的 具有6至40個碳原子的亞芳基、取代或未取代的具有7至15個碳原子的亞芳烷基、及取代或 未取代的具有2至20個碳原子的亞炔基，以及
[0033] R10選自氫過素;氰基;硝基;-NCS;取代或未取代的具有1至20個碳原子的直鏈或 支鏈烷基;取代或未取代的具有1至20個碳原子的烷氧基;及取代或未取代的具有6至30個 碳原子的芳氧基。
[0034]本發明的另一個示例性實施方式提供一種光反應性聚合物，所述光反應性聚合物 包含由以下化學式2a或2b表示的重復單元：
[0035] [化學式 2a]
[0036]
[0037] [化學式北]
[0038]
[0039] 在化學式2a及2b中，各自獨立地，m為50至5000，q、Rl、R2、R3及R4如化學式1中所定 義。
[0040] 本發明的另一個示例性實施方式提供一種包含所述光反應性聚合物的配向層。
[0041] 本發明的另一個示例性實施方式提供一種液晶延遲膜，所述液晶延遲膜包含所述 配向層及在所述配向層上的液晶層。
[0042] 本發明的另一個示例性實施方式提供一種包含所述配向層的顯示設備。
[0043] 【有益效果】
[0044]根據本發明的環烯烴化合物可以具有光反應性基團，例如肉桂酸酯或査耳酮結 構，取決于化學式la的結構。因此，所述環烯烴化合物本身表現出優異的光反應性，使得所 述環烯烴化合物可被應用于各種光反應，例如液晶配向層的光反應，而且優選地還可以被 用來作為各種有機化合物或聚合物的前體。
[0045]此外，所述環烯烴化合物可以具有另外被環狀取代基(C2和C3)取代的光反應性基 團，例如肉桂酸酯或査耳酮結構。一般來說，液晶分子具有芳香族或脂族環，并且所述環烯 烴化合物或由所述環烯烴化合物得到的光反應性聚合物由于所述環烯烴化合物中另外取 代的環狀取代基(C2和C3)而可以具有改良的與液晶分子的相互作用，使得可以更有效地進 行光配向。
[0046]此外，可以通過調整所述環烯烴化合物的化學式la的結構來提供對不同類型的光 具有優異光反應性的各種光反應性化合物或聚合物等。
【附圖說明】
[0047]圖1為顯示根據本發明的示例性實施方式的配向層結構的示意圖。
【具體實施方式】
[0048]本申請中使用的術語被用以描述具體的示例性實施方式，而不是限制本發明。本 申請中使用的單數形式也意圖包括復數形式，除非上下文另有明確指明。本申請中使用的 術語，例如"包含"、"包括"、"具有"等將意味著所陳述的特征、數量、步驟、結構元件、或其組 合的存在，但不排除一個或更多個其它的特征、數量、步驟、結構元件、或其組合的存在或添 加。
[0049] 此外，在本說明書中，將每個層或元件陳述為被形成在個別層或元件"上"或"上 方"，這意味著每個層或元件可以被直接形成在個別層或元件上，或另一個層或元件可以被 另外地形成在個別層之間或在目標材料或基板上。
[0050] 本發明可以進行各種修改并具有各種類型，而且將詳細描述本發明的特定示例性 實施方式。然而，本發明并不限于本文所述的示例性實施方式，而是在本發明的精神和范圍 內的所有修改、等同物及取代也都被包括在本發明中。
[0051] 在詳細描述本發明之前，本申請中使用的各個取代基將具體定義如下：
[0052]首先，本文中使用的術語"烷基"是指具有1至20個碳原子、優選1至10個碳原子、更 優選1至6個碳原子的單價直鏈或支鏈飽和烴部分。烷基包括未取代的或被稍后將描述的特 定取代基額外取代的烷基。烷基的實例可以包括甲基、乙基、丙基、2-丙基、正丁基、異丁基、 叔丁基、戊基、己基、十二烷基、氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、氯甲基、二氯甲基、三氯甲基、 碘甲基、溴甲基等。
[0053] 首先，本文中使用的術語"烯基"是指具有2至20個碳原子、優選2至10個碳原子、更 優選2至6個碳原子且帶有至少一個碳-碳雙鍵的單價直鏈或支鏈烴部分。烯基可以通過包 括碳-碳雙鍵的碳原子或通過飽和碳原子形成鍵。烯基包括未取代的或被稍后將描述的特 定取代基額外取代的烯基。烯基的實例可以包括乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、戊烯基、5-己烯基、十二烯基等。
[0054] 本文中使用的術語"環烷基"是指具有3至12個環碳原子的單價飽和或不飽和單 環、雙環或三環狀非芳香烴部分，并且可以包括被稍后將描述的特定取代基額外取代的環 烷基。環烷基的實例可以包括環丙基、環丁基、環戊基、環戊烯基、環己基、環己烯基、環庚 基、環辛基、十氫萘基、金剛烷基、降冰片基(即二環[2,2，1]庚-5-烯基)等。
[0055] 本文中使用的術語"芳基"是指具有6至40個環原子、優選6至12個環原子的單價單 環、雙環或三環狀芳香烴部分，并且可以包括被稍后將描述的特定取代基額外取代的芳基。 芳基的實例可以包括苯基、萘基、芴基等。
[0056] 本文中使用的術語"烷氧基芳基"是指上述定義的芳基中有至少一個氫原子被烷 氧基取代。烷氧基芳基的實例可以包括甲氧基苯基、乙氧基苯基、丙氧基苯基、丁氧基苯基、 戊氧基苯基、己氧基苯基、庚氧基、辛氧基、壬氧基、甲氧基聯苯基、甲氧基萘基、甲氧基芴 基、甲氧基蒽基等。
[0057] 本文中使用的術語"芳烷基"是指上述定義的烷基中有至少一個氫原子被芳基取 代，而且可包括被稍后將描述的特定取代基額外取代的芳烷基。芳烷基的實例可以包括芐 基、二苯甲基、三苯甲基等。
[0058]本文中使用的術語"炔基"是指具有2至20個碳原子、優選2至10個碳原子、更優選2 至6個碳