书签分享收藏举报版权申诉 / 30

立即下载加入VIP,免费下载

当前位置：首页 > 化学；冶金 > 有机化学〔2〕 > 具有光反应性基团的多官能团单体、使用该单体的用于LCD的取向膜以及包括该取向膜的LCD.pdf

具有光反应性基团的多官能团单体、使用该单体的用于LCD的取向膜以及包括该取向膜的LCD.pdf

上传人：jo****n

文档编号：8602831

上传时间：2020-09-14

格式：PDF

页数：30

大小：683.20KB

《具有光反应性基团的多官能团单体、使用该单体的用于LCD的取向膜以及包括该取向膜的LCD.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《具有光反应性基团的多官能团单体、使用该单体的用于LCD的取向膜以及包括该取向膜的LCD.pdf（30页完整版）》请在专利查询网上搜索。

1、(10)授权公告号 CN 101102990 B (45)授权公告日 2011.10.26 CN 101102990 B *CN101102990B* (21)申请号 200680001901.6 (22)申请日 2006.09.22 10-2005-0088317 2005.09.22 KR C07C 69/736(2006.01) (73)专利权人 LG 化学株式会社地址韩国首尔 (72)发明人金璟晙李健雨李炳贤林敏映郑惠元曹正镐金宪吴诚浚全成浩 (74)专利代理机构北京金信立方知识产权代理有限公司 11225 代理人朱梅徐志明 US 5998101 A,19。

2、99.12.07, 全文 . US 20050007541 A1,2005.01.13,第46页至 47 页 , 摘要 . WO 2004002935 A1,2004.01.08, 全文 . (54) 发明名称具有光反应性基团的多官能团单体、使用该单体的用于 LCD 的取向膜以及包括该取向膜的 LCD (57) 摘要本发明披露了一种包含热固性官能团以及典型的光反应性基团的多官能团单体。在所述多官能团单体中，光反应性基团不限于聚合物的主链中。因此，因为即使辐射偏振 UV 较短时间也可以进行希望的取向处理，所以减少了生产时间和生产成本，并且增加了液晶的取向调节力，从而增。

3、加了二色性比。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2007.07.06 (86)PCT申请的申请数据 PCT/KR2006/003784 2006.09.22 (87)PCT申请的公布数据 WO2007/035063 EN 2007.03.29 (51)Int.Cl. (56)对比文件审查员陈蔚 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利权利要求书 4 页说明书 16 页附图 9 页 CN 101102990 B1/4 页 2 1. 一种由化学式 1 表示的多官能团单体：化学式 1 其中， A 为由化学式 2 表示的官能团：化学式 2 其中。

4、R1为氢或 C1-4烷基， Z 为由化学式 3 表示的官能团：化学式 3 其中 L 和 L 分别为氮原子或氧原子， Y1和 Y2彼此相同或彼此不同，并且分别为直接键合或 C1-9亚烷基， X 选自由化学式 5 17 表示的官能团：化学式 5 *-(CH2)n-* 其中， n 为 1 6 的整数，化学式 6 其中， n 为 1 6 的整数，化学式 7 化学式 8 化学式 9 权利要求书 CN 101102990 B2/4 页 3 化学式 10 化学式 11 化学式 12 化学式 13 化学式 14 化学式 15 化学式 16 化学式 17 a 为 2 4 的整数，以及 *。

5、表示连接部分。 2. 根据权利要求 1 所述的多官能团单体，其中，化学式 1 中的 Y1和 Y2分别选自由化学式 4 表示的官能团：化学式 4 权利要求书 CN 101102990 B3/4 页 4 其中， p 为 0 9 的整数，以及 * 表示连接部分。 3. 根据权利要求 1 所述的多官能团单体，其中，由化学式 1 表示的化合物为由化学式 18 表示的化合物：化学式 18 4. 根据权利要求 1 所述的多官能团单体，其中，由化学式 1 表示的化合物为由化学式 20 表示的化合物：化学式 20 其中， m 和 n 分别为 0 9 的整数。 5. 根据权利。

6、要求 1 所述的多官能团单体，其中，由化学式 1 表示的化合物为由化学式 21 表示的化合物：化学式 21 其中， m 和 n 分别为 0 9 的整数。 6. 根据权利要求 1 所述的多官能团单体，其中，由化学式 1 表示的化合物为由化学式 23 表示的化合物：化学式 23 其中， m 和 n 分别为 0 9 的整数。 7. 根据权利要求 1 所述的多官能团单体，其中，由化学式 1 表示的化合物为由化学式 24 表示的化合物：化学式 24 权利要求书 CN 101102990 B4/4 页 5 8. 一种用于液晶显示器的取向膜，所述取向膜使用权利要求 1 所述。

7、的多官能团单体形成。 9. 根据权利要求 8 所述的用于液晶显示器的取向膜，其中，所述取向膜使用包括下述步骤的方法制备：在基板上涂敷溶有权利要求 1 所述的多官能团单体的溶液，从该涂敷溶液中除去溶剂以形成膜，辐射偏振 UV 以向该膜的表面提供各向异性，以及热处理该膜以形成聚合物膜。 10. 根据权利要求 9 所述的用于液晶显示器的取向膜，其中，所述取向膜使用进一步包括下述步骤的方法制备：向溶有所述多官能团单体的溶液中加入光敏引发剂，以及在辐射偏振 UV 的同时或辐射偏振 UV 之后进行光固化。 11. 根据权利要求 8 所述的用于液晶显示器的取向膜，其中，。

8、所述取向膜的厚度为 100 2,000nm。 12. 一种制备用于液晶显示器的取向膜的方法，其包括：在基板上涂敷溶有权利要求 1 所述的多官能团单体的溶液；从该涂敷溶液中除去溶剂以形成膜；辐射偏振 UV 以向该膜的表面提供各向异性；以及热处理该膜以形成聚合物膜。 13. 根据权利要求 12 所述的方法，其进一步包括：向溶有所述多官能团单体的溶液中加入光敏引发剂；以及在辐射偏振 UV 的同时或辐射偏振 UV 之后进行光固化。 14. 一种液晶显示器，所述显示器包括权利要求 8 所述的用于液晶显示器的取向膜。权利要求书 CN 101102990 B1/。

9、16 页 6 具有光反应性基团的多官能团单体、使用该单体的用于 LCD 的取向膜以及包括该取向膜的 LCD 技术领域 0001 本发明涉及一种具有光反应性基团的多官能团单体，更具体而言，本发明涉及一种具有光反应性基团和热固性官能团的多官能团单体、使用该多官能团单体的用于 LCD 的取向膜以及包括该取向膜的 LCD。 0002 本申请要求获得于 2005 年 7 月 22 日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请号 10-2005-0088317 的申请日的权益，其公开在此全部引入作为参考。背景技术 0003 当前，要求如电视机的显示器件和与计算机连接的成像器件轻且小，并且耗电量。

10、低。因此，为了获得满足上述要求的平板显示器，需要制备优异的 LCD。 0004 在 LCD 中，设置具有以预倾角倾斜的表面的取向膜以使液晶沿预定方向取向。 0005 关于制备取向膜的方法，已知一种使用织物等沿预定方向摩擦在基板上形成的聚合物树脂膜、如聚酰亚胺树脂的方法，以及一种倾斜沉积二氧化硅 (SiO2) 以制备取向膜的方法。然而，在使用摩擦处理制备取向膜的情况下，存在的问题在于，由于在摩擦过程中由接触而产生的杂质引起的污染以及静电的产生，产品的产率会降低并使对比度降低。另外，使用倾斜沉积方法的问题在于，生产成本会增加，并且难于制备具有大尺寸的取向膜，。

11、因此阻碍了具有大尺寸的 LCD 的制备。 0006 为了避免上述问题，当前，使用转录法制备取向膜的方法成为关注的焦点。在使用转录法制备取向膜的方法中，对具有形成待转录的凸部和凹部的表面的石印体进行加热，并压在基板上形成的树脂膜上，从而在树脂膜的表面上形成凸部和凹部。一般而言，使用转录体制备的取向膜的表面具有在基板上平行重复形成多个区块的结构。然而，在使用通过转录法仅仅形成凸部和凹部的取向膜的 LCD 中，液晶的界面调节力较差，并且通过施加外力或热，不可能保持希望的预倾角 ( 一般， 1或更高 )。因此，可产生所谓的区域。 0007 JP-A-11-18112。

12、7 披露了一种制备具有包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的主链和具有如肉桂酸基团的光敏基团的侧链的聚合物型取向膜的方法，以及使用该方法制备的取向膜。然而，该聚合物的缺点在于，因为迁移率较低，所以即使该聚合物长时间暴露于光，也难于获得希望的取向性质。其原因如下：因为聚合物中的光敏基团限制在聚合物的主链内，所以当辐射偏振光时，光敏基团不能与偏振光快速反应。因此，因为需要长时间制备网状聚合物，所以降低了工艺效率。另外，如果在不充足的时间内进行取向后而完成了取向，则 LCD 的液晶取向较差，因此降低了二色性比和对比度。发明内容 0008 技术问题 0009 因此，。

13、本发明的第一个目的是提供一种能制备设计的取向膜的多官能团单体，从而当辐射光时使光反应性基团快速取向。说明书 CN 101102990 B2/16 页 7 0010 本发明的第二个目的是提供一种使用该多官能团单体的用于 LCD 的取向膜，以及制备该取向膜的方法。 0011 本发明的第三个目的是提供一种包括该取向膜的 LCD。 0012 技术方案 0013 为了达到本发明的第一目的，本发明提供了一种由化学式 1 表示的多官能团单体： 0014 化学式 1 0015 0016 在化学式 1 中， A 为由化学式 2 表示的官能团： 0017 化学式 2 0018 0019 (。

14、其中 R1为氢， C1-4烷基或环烷基 )， 0020 Z 为由化学式 3 表示的官能团： 0021 化学式 3 0022 0023 ( 其中 L 和 L 分别为氮原子或氧原子 )， 0024 Y1和 Y2彼此相同或彼此不同，并且分别为直接键合或 C1-9亚烷基， 0025 X 为二价、三价或四价脂族、芳族或杂芳族基团，或者为包含二价、三价或四价脂族、芳族或杂芳族基团的酮、醚或酯基团， 0026 a 为 2 4 的整数，以及 0027 * 表示连接部分。 0028 为了达到本发明的第二个目的，本发明提供了一种使用该单体形成的用于 LCD 的取向膜，以及一种制备该取向。

15、膜的方法。 0029 为了达到本发明的第三个目的，本发明提供了一种包括该取向膜的 LCD。附图说明 0030 图 1 举例说明了根据本发明的液晶显示器； 0031 图 2 8 显示了实施例 1 7 制备的化合物的 NMR 分析结果； 0032 图 9 为显示实施例 2、 4、 5 和 7 制备的化合物的 UV-VIS 吸光度的测试结果的曲线图；以及说明书 CN 101102990 B3/16 页 8 0033 图 10 显示了当 365nm 的偏振光辐射实施例 1 7 制备的化合物时的有序参数。具体实施方式 0034 下文，将对本发明作详细描述。 0035 因为将根据本。

16、发明的多官能团单体以与已知的光反应性聚合物不同的单体状态涂敷至基板上，所以光反应基团的反应速率非常高。另外，一般单体的问题在于，因为粘度较低，单体不能被吸附在无机基板上。因此，根据本发明的多官能团单体包含热固性官能团以及光反应性基团，从而使用热固化改善其物理性质。 0036 本发明提供了由下述化学式 1 表示的多官能团单体： 0037 化学式 1 0038 0039 在化学式 1 中， A、 Z、 Y1、 Y2、 X 和 a 的定义均如上所述。 0040 在上述单体中，与已知的光反应性聚合物不同，所述光反应性基团不限制在聚合物的主链中。因此，因为即使辐射偏振 UV。

17、较短时间也可以进行希望的取向处理，所以减少了取向膜的生产时间和生产成本，并显著增加了液晶的取向调节力 (alignment regulating force)，从而增加了二色性比。 0041 在所述单体与使用光辐射产生自由基的光敏引发剂一起使用的情况下，发生光聚合反应。在光固化反应与使用偏振 UV 的单体取向处理一起进行的情况下，可以改善由偏振化引起的偏振膜上各向异性的热稳定性。可同时进行光固化和偏振 UV 的辐射，或者可使用额外的光辐射进行光固化。 0042 在上述化学式 1 中，优选 Y1和 Y2为由下述化学式 4 表示的官能团： 0043 化学式 4 0044 。

18、0045 在上述化学式 4 中， p 为 0 9 的整数。 0046 * 表示连接部分，并且在整个说明书中具有相同意义。 0047 在上述化学式 1 中， X 优选为由下述化学式 5 17 表示的官能团中的任一种，但不限于此。 0048 化学式 5 0049 *-(CH2)n-* 0050 在上述化学式 5 中， n 为 1 9 的整数。 0051 化学式 6 0052 0053 在上述化学式 6 中， n 为 1 9 的整数。说明书 CN 101102990 B4/16 页 9 0054 化学式 7 0055 0056 化学式 8 0057 0058 化学式 9 0059 006。

19、0 化学式 10 0061 0062 化学式 11 0063 0064 化学式 12 0065 0066 化学式 13 0067 0068 化学式 14 说明书 CN 101102990 B5/16 页 10 0069 0070 化学式 15 0071 0072 化学式 16 0073 0074 化学式 17 0075 0076 根据本发明的实施方式，由化学式 1 表示的化合物可以为由下述化学式 18 24 表示的化合物中的任一种。 0077 化学式 18 0078 0079 化学式 19 0080 0081 在上述化学式 19 中， n 为 0 9 的整数。说明书 CN 1011。

20、02990 B6/16 页 11 0082 化学式 20 0083 0084 在上述化学式 20 中， m 和 n 分别为 0 9 的整数。 0085 化学式 21 0086 0087 在上述化学式 21 中， m 和 n 分别为 0 9 的整数。 0088 化学式 22 0089 0090 在上述化学式 22 中， m 和 n 分别为 0 9 的整数。 0091 化学式 23 0092 0093 在上述化学式 23 中， m 和 n 分别为 0 9 的整数。 0094 化学式 24 0095 0096 所述多官能团单体一般可由下述方法制备。制备并提纯包含由化学式 3 表示的基团、 Y1和。

21、X 的化合物，然后依次加入 Y2和 A 并与其反应。在催化剂路易斯碱的存在下，使制得的化合物以等于或大于 a 的当量的量与中心分子 “X” 的氯化物或氧化物反应。然而，仅仅阐述上述方法以举例说明，并且根据化合物的结构，可以改变制备中使用的起始物料、反应顺序、催化剂类型和反应的具体条件。 0097 此外，本发明提供了使用所述多官能团单体形成的用于 LCD 的取向膜。根据本发明的用于 LCD 的取向膜可以通过包括下述步骤的方法制备：在基板上涂敷溶有所述多官能团单体的溶液，从该涂敷溶液中除去溶剂以形成膜，辐射沿预定方向偏振的 UV 以向该膜的表面提供各向异性，以。

22、及热处理该膜以形成聚合物膜。 0098 当制备所述溶液时，优选使用熔点为 80或更高并且对在溶剂中溶解的材料、如多官能团单体具有优异溶解性的溶剂作为主要溶剂。主要溶剂的例子包括 N- 甲基吡咯烷说明书 CN 101102990 B7/16 页 12 酮、丁基溶纤剂等。可以以少量、例如低于总溶剂的20wt的量使用具有不同于主要溶剂的溶解性性质的附加溶剂。附加溶剂的例子包括丁基卡必醇。只要溶剂满足上述条件，根据合成材料的类型可以不同地选择溶剂的类型，并且本发明的范围不限于溶剂的上述例子。另外，可以使用添加剂，如表面活性剂、粘合助剂和热固性引发剂。溶剂中添加剂的。

23、总量优选为 5wt或更低。 0099 在基板上涂敷多官能团单体的溶液的方法的例子包括但不限于旋涂法、辊涂法和狭缝涂敷法 (slit coating process)。将多官能团单体的溶液涂敷在基板上后，如果需要可进行烘烤处理以除去溶剂。 0100 然后，将涂敷有多官能团单体的基板暴露于偏振 UV 以使肉桂酰基团或肉桂酰胺基团二聚，并加热以使热固性官能团聚合，从而形成聚合物膜。与此相关，优选聚合物化合物膜的厚度为 100 2,000nm。如果聚合物化合物膜的厚度小于 100nm，则在可见光的预定波长处会发生薄膜衍射，因而降低了预定波长处的透射比。如果聚合物化合物膜的厚。

24、度大于 2,000nm，存在由于该化合物的光吸收引起的透射比降低的问题。 0101 热处理的温度优选为100350。热处理的持续时间优选为15分钟至2小时。热处理的温度和持续时间分别优选不超过 350和 2 小时。当热处理的温度和持续时间分别超过 350和 2 小时时，存在可发生由于高温或材料分解引起的基板氧化的问题。 0102 在取向膜的制备过程中，向多官能团单体的溶液中加入光敏引发剂，在辐射偏振 UV的同时或辐射偏振UV之后进行额外的光辐射。如上所述，光辐射可改善由偏振光而产生的各向异性的热稳定性。 0103 在本发明中，可以使用高压汞灯、低温汞灯、钨光、激光。

25、等作为光源产生 UV。UV 区域的强度优选为5mW/cm2或更高。 UV辐射量优选为5mJ/cm2或更高以达到需要的二聚性质。根据 UV 辐射的需要量和光源的强度确定 UV 辐射的持续时间。使光偏振的方法的例子包括叠加石英玻璃基板的方法、使用其上形成有机或无机薄膜的石英基板的方法以及在石英基板上形成直接图形 (straight pattern) 的方法等。光偏振的程度 ( 由在水平光偏振程度和垂直光偏振程度之间的较大的值除以其间的较小值定义的值 ) 优选等于或大于 1.2。 0104 本发明提供了一种包括所述取向膜的LCD。图1举例说明了根据本发明的LCD。显示的彩色 LCD。

26、 10 包括一对彼此面对的基板 12 和 14，其间插入并密封的液晶 16，在基板 12 上形成液晶驱动元件 18，与液晶驱动元件 18 相连的透明电极 ( 像素电极 )20a、 20b 和 20c，在另一基板 14 上形成面对透明电极 20 的对电极 22，支撑液晶 16 的取向膜 24，在一对基板 12 和 14 上形成偏振光滤光片 ( 下偏振光滤光片 26 和上偏振光滤光片 28)，以及在基板 14 上形成彩色滤光片 30r、 30g 和 30b。 0105 一般在 LCD 中使用的基板可以用作基板 12 和 14，并且可以使用多种基板，如玻璃基板和陶瓷基板。基板的。

27、形状对应于商品化 LCD 的形状，并且可以为包括平面和长方形的多种形状。 0106 通过施加电压改变液晶分子 16 的取向。例如，在如图 1 所示的 TN 型液晶中，向液晶施加电压时，不施加电压时以90角扭曲的分子的行复原。另外，在取向膜24和24之间设置图1中没有显示的粒子形成的衬垫材料(spacer)。通过衬垫材料保持其间设有液晶的取向膜之间的间隔。 0107 使用薄膜晶体管 (TFT) 作为液晶驱动元件 18，液晶驱动元件使用驱动信号控制施说明书 CN 101102990 B8/16 页 13 加到液晶的电压。 0108 透明电极 20 与在另一基板 14 。

28、上形成的对电极 22 一起成对形成，并从液晶驱动元件 18 向液晶 16 施加电压。一般而言， ITO 膜用作透明电极。各像素中设有液晶驱动元件 18 以及透明电极 20a、 20b 和 20c，但对电极 22 一般作为像素的共用电极。 0109 偏振光滤光片 26 和 28 为具有使直光 (straight light) 偏振功能的膜，并且，在显示的LCD 10中，设置基板12和14上形成的下滤光片26和上滤光片28，从而使偏振方向的差异为 90。 0110 在彩色 LCD 中使用彩色滤光片 30，并且各像素中设有具有红、绿和蓝色的一组三色滤光片。在彩色 LCD 中，。

29、通过三种颜色的组合实现多种颜色。 0111 实施方式 0112 根据提出以举例说明但不解释为限制本发明的下述实施例和比较例，可以获得对本发明的更好的理解。 0113 由化学式 18 表示的多官能团单体的制备 0114 (1) 化合物 (a)( 双 (4- 甲酰苯基 ) 对苯二酸酯 ) 的制备 0115 将 6.6g 羟基苯甲醛和 10.3ml 四乙胺 (TEA) 加入 100ml 氯代甲烷 (MC) 中，在冰浴中向其中慢慢滴加 5g 对苯二酰氯，将混合物常温搅拌 5 小时。反应完成后，将反应溶液中生成的固体过滤并用 MC 洗涤几次。此后，将生产物进一步用 10的 HCl 水溶。

30、液和 MeOH 洗涤，并在真空下烘箱中干燥以制得 8.2g( 双 (4- 甲酰苯基 ) 对苯二酸酯 )。( 收率： 89 ) 0116 (2) 化合物 (b)1， 4-( 对苯二酰二氧 ) 二肉桂酸 ) 的制备 0117 将 5.8g 双 (4- 甲酰苯基 ) 对苯二酸酯和 4.84g 丙二酸溶于 50ml 吡啶中，并向其中加入 0.1ml 哌啶。将该混合物回流 10 小时。反应完成后，向其中加入 10的 HCl 水溶液，将制得的沉淀物过滤并用水和丙酮反复洗涤。将如此制得的固体在真空下烘箱中干燥以制得 3g 1， 4-( 对苯二酰二氧 ) 二肉桂酸 )。( 收率： 42 )。

31、 0118 (3) 由化学式 18 表示的化合物的制备 0119 将2.7g 1， 4-(对苯二酰二氧)二肉桂酸加入10ml SOCl2中，向其中加入约100ppm 二甲基甲酰胺(DMF)，并将该混合物回流2小时。在减压下除去SOCl2，将残余的固体在30ml 吡啶与 6.5g 甲基丙烯酸 -2- 羟乙酯和 100ppm N， N- 二甲基 -4- 氨基吡啶 (DMAP) 中常温搅拌 24 小时。向其中加入蒸馏水以完成反应，将如此制得的固体过滤，然后通过柱层析法 (MC) 纯化以制得 1.52g 由化学式 18 表示的纯化合物 (CLM_001)。( 收率： 38 ) 012。

32、0 上述方法示于下述反应图解 1。 0121 反应图解 1 0122 说明书 CN 101102990 B9/16 页 14 0123 为了确定制得的由化学式 18 表示的化合物进行的 NMR 分析结果示于图 2。 0124 由化学式 19 表示的多官能团单体的制备 0125 (1) 化合物 (c)( 双 (4- 甲酰苯基 ) 癸二酸酯 ) 的制备 0126 将 10.25g 羟基苯甲醛和 12.8ml TEA 加入 200ml MC 中，在冰浴中向其中慢慢滴加 11.19g 癸二酰氯，并将该混合物常温搅拌 5 小时。反应完成后，向其中加入 10的 HCl 水溶液以洗涤 MC 层，。

33、用去离子水进一步洗涤有机层。在 MgSO4上干燥有机层，并在减压下浓缩以制得 15.7g 粗双 (4- 甲酰苯基 ) 癸二酸酯。( 收率： 100 ) 0127 (2) 化合物 (d)1， 4-( 癸二酰二氧 ) 二肉桂酸 ) 的制备 0128 将 3g 双 (4- 甲酰苯基 ) 癸二酸酯和 2.3g 丙二酸溶于 30ml 吡啶中，向其中加入 0.1ml 哌啶，并将该混合回流 10 小时。反应完成后，向其中加入 10的 HCl 水溶液，将如此制得的沉淀物过滤，并用水和丙酮洗涤几次。将如此制得的固体在真空下烘箱中干燥以制得 2.35g 1， 4-( 癸二酰二氧 ) 二肉桂。

34、酸。( 收率： 65 ) 0129 (3) 由化学式 19 表示的化合物的制备 0130 将 2.6g 1， 4-( 癸二酰二氧 ) 二肉桂酸加入 25ml SOCl2中，向其中加入约 100ppm DMF，并将该混合物回流 2 小时。在减压下除去 SOCl2，将残余的固体在 30ml 吡啶与 3.84ml 甲基丙烯酸 -2- 羟乙酯和约 100ppm DMAP 中常温搅拌 24 小时。向其中加入蒸馏水以完成反应，将如此制得的固体过滤，然后通过柱层析法 (MC) 纯化以制得 1.9g 由化学式 19 表示的化合物 (CLM_002)。( 收率： 50 ) 0131 上述方法示。

35、于下述反应图解 2。 0132 反应图解 2 0133 说明书 CN 101102990 B10/16 页 15 0134 为了确定制得的由化学式 19 表示的化合物进行的 NMR 分析结果示于图 3。 0135 由化学式 20 表示的多官能团单体的制备 0136 (1) 化合物 (e)4-(6- 羟己基 ) 氧 ) 肉桂酸 ) 的制备 0137 将 4.4g NaOH 的 20ml 的蒸馏水溶液加入到 7.5g 4- 羟基肉桂酸的甲醇溶液中，向其中加入 0.02g KI，然后慢慢滴加 10.0g 6- 溴 -1- 己醇，在 65下反应 24 小时。向其中加入 100ml 蒸馏水。

36、以完成反应，然后将所述混合物冷却至常温。向其中加入 10的 HCl 水溶液，并将制得的沉淀物过滤以制得 9.5g 4-(6- 羟己基 ) 氧 ) 肉桂酸。( 收率： 60 ) 0138 (2) 化合物 (f)4-(6-( 甲基丙烯酰氧基 ) 己基 ) 氧 ) 肉桂酸的制备 0139 向 4.6g 4-(6- 羟己基 ) 氧 ) 肉桂酸和 4.4ml 吡啶的 30ml 的 DMF 溶液中，慢慢滴加 5.9ml 2- 甲基丙烯酰氯，然后向其中逐份加入二甲基氨基吡啶。将该混合物在常温下搅拌24小时。反应完成后，向其中加入10的HCl水溶液，将制得的沉淀物过滤，并用甲醇重。

37、结晶以制得 3g 4-(6-( 甲基丙烯酰氧基 ) 己基 ) 氧 ) 肉桂酸。( 收率： 50 ) 0140 (3) 由化学式 20 表示的化合物的制备 0141 将0.35g 4， 4 -联苯二酚和1.5g 4-(6-(甲基丙烯酰氧基)己基)氧)肉桂酸溶于25mlDMF中，向其中加入1.15g 1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺和0.76g 1-羟基苯并三唑，以及进一步加入 1.15ml 三乙胺，在常温下反应 24 小时。向其中加入蒸馏水以完成反应，将该混合物搅拌 30 分钟，并将沉淀物过滤以及用甲醇洗涤几次。用甲醇使该滤液重结晶以制得 1.2g 由化学式 20。

38、表示的化合物 (CLM_003)。( 收率： 60 ) 0142 上述方法示于下述反应图解 3。 0143 反应图解 3 0144 说明书 CN 101102990 B11/16 页 16 0145 为了确定制得的由化学式 20 表示的化合物进行的 NMR 分析结果示于图 4。 0146 由化学式 21 表示的多官能团单体的制备 0147 (1) 化合物 (g)4， 4 -( 二 (6- 羟己基 ) 氧 ) 联苯的制备 0148 向 3g 4， 4 - 联苯二酚和 18g K2CO3的甲乙酮 (MEK) 溶液中，加入 0.02g KI，以及向其中慢慢滴加 6.9g 6- 溴。

39、-1- 己醇，在 80下反应 24 小时。向其中加入 100ml 蒸馏水以完成反应，将该混合物冷却至常温，并向其中加入10的HCl水溶液。将制得的沉淀物过滤以制得 3.8g4， 4 -( 二 (6- 羟己基 ) 氧 ) 联苯。( 收率： 50 ) 0149 (2) 由化学式 21 表示的化合物的制备 0150 向 0.73g 4， 4 -( 二 (6- 羟己基 ) 氧 ) 联苯和 1.5g 实施例 3 的化合物 (f) 4-(6-(甲基丙烯酰氧基)己基)氧)肉桂酸的25ml的DMF溶液中，加入1.15g 1-(3-二甲基氨基丙基 )-3- 乙基碳二亚胺和 0.76g 1- 羟。

40、基苯并三唑，并向其中加入 1.15ml 三乙胺，在常温下反应 24 小时。向其中加入蒸馏水以完成反应，将该混合物搅拌 30 分钟，并将沉淀物过滤以及用甲醇洗涤几次。用甲醇使该滤液重结晶以制得 1.0g 由化学式 21 表示的化合物 (CLM_004)。( 收率： 40 ) 0151 上述方法示于下述反应图解 4。 0152 反应图解 4 0153 说明书 CN 101102990 B12/16 页 17 0154 为了确定制得的由化学式 21 表示的化合物进行的 NMR 分析结果示于图 5。 0155 由化学式 22 表示的多官能团单体的制备 0156 向0.30g 4，。

41、4 -二羟基联苯醚和1.2g实施例3的化合物(f)4-(6-(甲基丙烯酰氧基)己基)氧)肉桂酸的25ml的DMF溶液中，加入0.92g1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺和 0.60g 1- 羟基苯并三唑，并向其中加入 0.91ml 三乙胺，在常温下反应 24 小时。向其中加入蒸馏水以完成反应，将该混合物搅拌 30 分钟，并将沉淀物过滤以及用甲醇洗涤几次。用甲醇使该滤液重结晶以制得1.1g由化学式22表示的化合物(CLM_005)。 (收率： 70 ) 0157 上述方法示于下述反应图解 5。 0158 反应图解 5 0159 0160 为了确定制得的由化学式。

42、22 表示的化合物进行的 NMR 分析结果示于图 6。 0161 由化学式 23 表示的多官能团单体的制备 0162 向 0.60g 4， 4 -( 二 (6- 羟己基 ) 氧 ) 联苯醚和 1.2g 实施例 3 的化合物说明书 CN 101102990 B13/16 页 18 (f)4-(6-( 甲基丙烯酰氧基 ) 己基 ) 氧 ) 肉桂酸的 25ml 的 DMF 溶液中，加入 0.92g 1-(3- 二甲基氨基丙基 )-3- 乙基碳二亚胺和 0.61g 1- 羟基苯并三唑，并向其中加入 0.91ml 三乙胺，在常温下反应 24 小时。向其中加入蒸馏水以完成。

43、反应，将该混合物搅拌 30 分钟，并将沉淀物过滤以及用甲醇洗涤几次。用甲醇使该滤液重结晶以制得 1.2g 由化学式 23 表示的化合物 (CLM_006)。( 收率： 62 ) 0163 上述方法示于下述反应图解 6。 0164 反应图解 6 0165 0166 为了确定制得的由化学式 23 表示的化合物进行的 NMR 分析结果示于图 7。 0167 由化学式 24 表示的多官能团单体的制备 0168 向 0.46g 1， 1， 3- 三 (2- 甲基 -4- 羟基 -5- 叔丁基苯基 ) 丁烷和 1g 实施例 3 的化合物(f)4-(6-(甲基丙烯酰氧基)己基)氧)肉桂酸的20ml的。

44、DMF溶液中，加入0.77g 1-(3- 二甲基氨基丙基 )-3- 乙基碳二亚胺和 0.51g 1- 羟基苯并三唑，并向其中加入 0.8ml 三乙胺，在常温下反应 24 小时。向其中加入蒸馏水以完成反应，将该混合物搅拌 30 分钟，并将沉淀物过滤以及用甲醇洗涤几次。用 MC/ 正己烷使该滤液重结晶以制得 0.8g 由化学式 24 表示的化合物 (CLM_007)。( 收率： 70 ) 0169 上述方法示于下述反应图解 7。 0170 反应图解 7 0171 说明书 CN 101102990 B14/16 页 19 0172 为了确定制得的由化学式 24 表示的化合物进行的。

45、NMR 分析结果示于图 8。 0173 取向膜的制备和性质 0174 为了获得实施例 2、 4、 5 和 7(CLM_002、 004、 005 和 007) 的材料的光学性质，测试了 UV-VIS 吸光度。为了达到此目的，将溶于环戊酮的样品溶液使用旋涂法涂敷在石英基板上以形成薄膜，并将所述薄膜在 150的热板上干燥 2 分钟以除去溶剂。所述膜的厚度为 110nm。其结果示于图 9。从图 9 可以看出，所述实施例的单体与波长为 260 330nm 的光反应。 0175 此外，为了评价实施例 1 7 制备的化合物的热性质，使用 DSC 数据检测了热吸收和产生温度 (gener。

46、ation temperature)。在所有材料的 DSC 曲线上出现了熔解温度，并且在进行第一加热时观察到热产生。在第一加热过程中，在140250观察到取决于分子结构的热产生峰。因此，认为发生了丙烯酸酯的交联。下表 1 说明了 DSC 检测结果。 0176 表 1 0177 说明书 CN 101102990 B15/16 页 20 0178 使用通过上述步骤制备的膜辐射偏振光使液晶取向，从而制备平行的液晶盒。 0179 为了评价液晶取向的取向程度，通过下述公式 1 计算使用偏振光的透射比的有序参数 S。 0180 公式 1 0181 0182 在公式 1 中， A1 。

47、和 A2 表示当偏振和取向方向相同和互相垂直时的透射比。 0183 当 365nm 的偏振光以预定剂量辐射实施例 1 7 制备的化合物以制备液晶盒的有序参数示于图 10。聚 ( 肉桂酸乙烯酯 ) 用于与所述聚合物的反应性比较。从图 10 可以看出，即使辐射 10000mJ 的光，该聚合物的有序参数也升高了。然而，对于本发明的多官能团单体，饱和度达到了 100mJ。 0184 为了观察由额外光反应引起的膜的热稳定性的变化，将通过向基板以 100mJ 和 1000mJ 的强度辐射 365nm 的偏振光制备的液晶盒放置在 150下 30 分钟和 1 小时以测试有序参数。 0185。

48、为了评价由使用光敏引发剂的额外光反应获得的结果，向所述材料中加入 1 质量的光敏引发剂 (Irgacure 369，约 305nm 的吸收波长 )，使用具有 100mJ 强度的 365nm 的偏振光进行曝光，并以 100mJ 和 1000mJ 的强度使用 305nm 的非偏振光进行额外曝光。将液晶盒放置在 150下 30 分钟和 1 小时，并测试有序参数。上述情况下有序参数的降低示于下表 2。 0186 表 2 0187 说明书 CN 101102990 B16/16 页 21 0188 0189 从图 2 可以看出，由热引起的各向异性的变化随偏振光辐射时间的增加和额外曝光时间的增加而降低。 0190 虽然结合本发明的示例性实施例对本发明进行了说明，但是对本领域技术人员显而易见的是，在不偏离本发明的范围和实质的情况下，可以对本发明进行多种改变和变化。因此，应该理解，在所附权利要求的范围内，可以不同于具体说明的方式实施本发明。 0191 工业实用性 0192 如上所述，在根据本发明的多官能团单体中，光反应性基团不限制在聚合物的主链中。因此，因为即使辐射偏振 UV 较短时间也可以进行希望的取向处理，所以减少了生产时间和生产成本，并且增加了液晶的取向调节力，从而增加了二色性比。此外，因为该多官能团。

摘要
申请专利号：	CN200680001901.6	申请日：	20060922
公开号：	CN101102990B	公开日：	20111026
当前法律状态：		有效性：	有效
法律详情：
IPC分类号：	C07C69/736	主分类号：	C07C69/736
申请人：	LG化学株式会社
发明人：	金璟晙,李健雨,李炳贤,林敏映,郑惠元,曹正镐,金宪,吴诚浚,全成浩
地址：	韩国首尔
优先权：	10-2005-0088317
专利代理机构：	北京金信立方知识产权代理有限公司	代理人：	朱梅;徐志明
PDF完整版下载：	PDF下载

内容摘要

本发明披露了一种包含热固性官能团以及典型的光反应性基团的多官能团单体。在所述多官能团单体中，光反应性基团不限于聚合物的主链中。因此，因为即使辐射偏振UV较短时间也可以进行希望的取向处理，所以减少了生产时间和生产成本，并且增加了液晶的取向调节力，从而增加了二色性比。

权利要求书

1.一种由化学式1表示的多官能团单体：[化学式1]其中，A为由化学式2表示的官能团：[化学式2]其中R为氢或C烷基，Z为由化学式3表示的官能团：[化学式3]其中L和L’分别为氮原子或氧原子，Y和Y彼此相同或彼此不同，并且分别为直接键合或C亚烷基，X选自由化学式5～17表示的官能团：[化学式5]*-(CH)n-*其中，n为1～6的整数，[化学式6]其中，n为1～6的整数，[化学式7][化学式8][化学式9][化学式10][化学式11][化学式12][化学式13][化学式14][化学式15][化学式16][化学式17]a为2～4的整数，以及*表示连接部分。 2.根据权利要求1所述的多官能团单体，其中，化学式1中的Y和Y分别选自由化学式4表示的官能团：[化学式4]其中，p为0～9的整数，以及*表示连接部分。 3.根据权利要求1所述的多官能团单体，其中，由化学式1表示的化合物为由化学式18表示的化合物：[化学式18] 4.根据权利要求1所述的多官能团单体，其中，由化学式1表示的化合物为由化学式20表示的化合物：[化学式20]其中，m和n分别为0～9的整数。 5.根据权利要求1所述的多官能团单体，其中，由化学式1表示的化合物为由化学式21表示的化合物：[化学式21]其中，m和n分别为0～9的整数。 6.根据权利要求1所述的多官能团单体，其中，由化学式1表示的化合物为由化学式23表示的化合物：[化学式23]其中，m和n分别为0～9的整数。 7.根据权利要求1所述的多官能团单体，其中，由化学式1表示的化合物为由化学式24表示的化合物：[化学式24] 8.一种用于液晶显示器的取向膜，所述取向膜使用权利要求1所述的多官能团单体形成。 9.根据权利要求8所述的用于液晶显示器的取向膜，其中，所述取向膜使用包括下述步骤的方法制备：在基板上涂敷溶有权利要求1所述的多官能团单体的溶液，从该涂敷溶液中除去溶剂以形成膜，辐射偏振UV以向该膜的表面提供各向异性，以及热处理该膜以形成聚合物膜。 10.根据权利要求9所述的用于液晶显示器的取向膜，其中，所述取向膜使用进一步包括下述步骤的方法制备：向溶有所述多官能团单体的溶液中加入光敏引发剂，以及在辐射偏振UV的同时或辐射偏振UV之后进行光固化。 11.根据权利要求8所述的用于液晶显示器的取向膜，其中，所述取向膜的厚度为100～2,000nm。 12.一种制备用于液晶显示器的取向膜的方法，其包括：在基板上涂敷溶有权利要求1所述的多官能团单体的溶液；从该涂敷溶液中除去溶剂以形成膜；辐射偏振UV以向该膜的表面提供各向异性；以及热处理该膜以形成聚合物膜。 13.根据权利要求12所述的方法，其进一步包括：向溶有所述多官能团单体的溶液中加入光敏引发剂；以及在辐射偏振UV的同时或辐射偏振UV之后进行光固化。 14.一种液晶显示器，所述显示器包括权利要求8所述的用于液晶显示器的取向膜。

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有光反应性基团的多官能团单体，更具体而言，本发明涉及一种具有光反应性基团和热固性官能团的多官能团单体、使用该多官能团单体的用于LCD的取向膜以及包括该取向膜的LCD。

本申请要求获得于2005年7月22日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请号10-2005-0088317的申请日的权益，其公开在此全部引入作为参考。

背景技术

当前，要求如电视机的显示器件和与计算机连接的成像器件轻且小，并且耗电量低。因此，为了获得满足上述要求的平板显示器，需要制备优异的LCD。

在LCD中，设置具有以预倾角倾斜的表面的取向膜以使液晶沿预定方向取向。

关于制备取向膜的方法，已知一种使用织物等沿预定方向摩擦在基板上形成的聚合物树脂膜、如聚酰亚胺树脂的方法，以及一种倾斜沉积二氧化硅(SiO2)以制备取向膜的方法。然而，在使用摩擦处理制备取向膜的情况下，存在的问题在于，由于在摩擦过程中由接触而产生的杂质引起的污染以及静电的产生，产品的产率会降低并使对比度降低。另外，使用倾斜沉积方法的问题在于，生产成本会增加，并且难于制备具有大尺寸的取向膜，因此阻碍了具有大尺寸的LCD的制备。

为了避免上述问题，当前，使用转录法制备取向膜的方法成为关注的焦点。在使用转录法制备取向膜的方法中，对具有形成待转录的凸部和凹部的表面的石印体进行加热，并压在基板上形成的树脂膜上，从而在树脂膜的表面上形成凸部和凹部。一般而言，使用转录体制备的取向膜的表面具有在基板上平行重复形成多个区块的结构。然而，在使用通过转录法仅仅形成凸部和凹部的取向膜的LCD中，液晶的界面调节力较差，并且通过施加外力或热，不可能保持希望的预倾角(一般，1°或更高)。因此，可产生所谓的区域。

JP-A-11-181127披露了一种制备具有包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的主链和具有如肉桂酸基团的光敏基团的侧链的聚合物型取向膜的方法，以及使用该方法制备的取向膜。然而，该聚合物的缺点在于，因为迁移率较低，所以即使该聚合物长时间暴露于光，也难于获得希望的取向性质。其原因如下：因为聚合物中的光敏基团限制在聚合物的主链内，所以当辐射偏振光时，光敏基团不能与偏振光快速反应。因此，因为需要长时间制备网状聚合物，所以降低了工艺效率。另外，如果在不充足的时间内进行取向后而完成了取向，则LCD的液晶取向较差，因此降低了二色性比和对比度。

发明内容

技术问题

因此，本发明的第一个目的是提供一种能制备设计的取向膜的多官能团单体，从而当辐射光时使光反应性基团快速取向。

本发明的第二个目的是提供一种使用该多官能团单体的用于LCD的取向膜，以及制备该取向膜的方法。

本发明的第三个目的是提供一种包括该取向膜的LCD。

技术方案

为了达到本发明的第一目的，本发明提供了一种由化学式1表示的多官能团单体：

[化学式1]

在化学式1中，A为由化学式2表示的官能团：

[化学式2]

(其中R1为氢，C1-4烷基或环烷基)，

Z为由化学式3表示的官能团：

[化学式3]

(其中L和L’分别为氮原子或氧原子)，

Y1和Y2彼此相同或彼此不同，并且分别为直接键合或C1-9亚烷基，

X为二价、三价或四价脂族、芳族或杂芳族基团，或者为包含二价、三价或四价脂族、芳族或杂芳族基团的酮、醚或酯基团，

a为2～4的整数，以及

*表示连接部分。

为了达到本发明的第二个目的，本发明提供了一种使用该单体形成的用于LCD的取向膜，以及一种制备该取向膜的方法。

为了达到本发明的第三个目的，本发明提供了一种包括该取向膜的LCD。

附图说明

图1举例说明了根据本发明的液晶显示器；

图2～8显示了实施例1～7制备的化合物的NMR分析结果；

图9为显示实施例2、4、5和7制备的化合物的UV-VIS吸光度的测试结果的曲线图；以及

图10显示了当365nm的偏振光辐射实施例1～7制备的化合物时的有序参数。

具体实施方式

下文，将对本发明作详细描述。

因为将根据本发明的多官能团单体以与已知的光反应性聚合物不同的单体状态涂敷至基板上，所以光反应基团的反应速率非常高。另外，一般单体的问题在于，因为粘度较低，单体不能被吸附在无机基板上。因此，根据本发明的多官能团单体包含热固性官能团以及光反应性基团，从而使用热固化改善其物理性质。

本发明提供了由下述化学式1表示的多官能团单体：

[化学式1]

在化学式1中，A、Z、Y1、Y2、X和a的定义均如上所述。

在上述单体中，与已知的光反应性聚合物不同，所述光反应性基团不限制在聚合物的主链中。因此，因为即使辐射偏振UV较短时间也可以进行希望的取向处理，所以减少了取向膜的生产时间和生产成本，并显著增加了液晶的取向调节力(alignment regulating force)，从而增加了二色性比。

在所述单体与使用光辐射产生自由基的光敏引发剂一起使用的情况下，发生光聚合反应。在光固化反应与使用偏振UV的单体取向处理一起进行的情况下，可以改善由偏振化引起的偏振膜上各向异性的热稳定性。可同时进行光固化和偏振UV的辐射，或者可使用额外的光辐射进行光固化。

在上述化学式1中，优选Y1和Y2为由下述化学式4表示的官能团：

[化学式4]

在上述化学式4中，p为0～9的整数。

*表示连接部分，并且在整个说明书中具有相同意义。

在上述化学式1中，X优选为由下述化学式5～17表示的官能团中的任一种，但不限于此。

[化学式5]

*-(CH2)n-*

在上述化学式5中，n为1～9的整数。

[化学式6]

在上述化学式6中，n为1～9的整数。

[化学式7]

[化学式8]

[化学式9]

[化学式10]

[化学式11]

[化学式12]

[化学式13]

[化学式14]

[化学式15]

[化学式16]

[化学式17]

根据本发明的实施方式，由化学式1表示的化合物可以为由下述化学式18～24表示的化合物中的任一种。

[化学式18]

[化学式19]

在上述化学式19中，n为0～9的整数。

[化学式20]

在上述化学式20中，m和n分别为0～9的整数。

[化学式21]

在上述化学式21中，m和n分别为0～9的整数。

[化学式22]

在上述化学式22中，m和n分别为0～9的整数。

[化学式23]

在上述化学式23中，m和n分别为0～9的整数。

[化学式24]

所述多官能团单体一般可由下述方法制备。制备并提纯包含由化学式3表示的基团、Y1和X的化合物，然后依次加入Y2和A并与其反应。在催化剂路易斯碱的存在下，使制得的化合物以等于或大于a 的当量的量与中心分子“X”的氯化物或氧化物反应。然而，仅仅阐述上述方法以举例说明，并且根据化合物的结构，可以改变制备中使用的起始物料、反应顺序、催化剂类型和反应的具体条件。

此外，本发明提供了使用所述多官能团单体形成的用于LCD的取向膜。根据本发明的用于LCD的取向膜可以通过包括下述步骤的方法制备：在基板上涂敷溶有所述多官能团单体的溶液，从该涂敷溶液中除去溶剂以形成膜，辐射沿预定方向偏振的UV以向该膜的表面提供各向异性，以及热处理该膜以形成聚合物膜。

当制备所述溶液时，优选使用熔点为80℃或更高并且对在溶剂中溶解的材料、如多官能团单体具有优异溶解性的溶剂作为主要溶剂。主要溶剂的例子包括N-甲基吡咯烷酮、丁基溶纤剂等。可以以少量、例如低于总溶剂的20wt％的量使用具有不同于主要溶剂的溶解性性质的附加溶剂。附加溶剂的例子包括丁基卡必醇。只要溶剂满足上述条件，根据合成材料的类型可以不同地选择溶剂的类型，并且本发明的范围不限于溶剂的上述例子。另外，可以使用添加剂，如表面活性剂、粘合助剂和热固性引发剂。溶剂中添加剂的总量优选为5wt％或更低。

在基板上涂敷多官能团单体的溶液的方法的例子包括但不限于旋涂法、辊涂法和狭缝涂敷法(slit coating process)。将多官能团单体的溶液涂敷在基板上后，如果需要可进行烘烤处理以除去溶剂。

然后，将涂敷有多官能团单体的基板暴露于偏振UV以使肉桂酰基团或肉桂酰胺基团二聚，并加热以使热固性官能团聚合，从而形成聚合物膜。与此相关，优选聚合物化合物膜的厚度为100～2,000nm。如果聚合物化合物膜的厚度小于100nm，则在可见光的预定波长处会发生薄膜衍射，因而降低了预定波长处的透射比。如果聚合物化合物膜的厚度大于2,000nm，存在由于该化合物的光吸收引起的透射比降低的问题。

热处理的温度优选为100℃～350℃。热处理的持续时间优选为15分钟至2小时。热处理的温度和持续时间分别优选不超过350℃和2小时。当热处理的温度和持续时间分别超过350℃和2小时时，存在可发生由于高温或材料分解引起的基板氧化的问题。

在取向膜的制备过程中，向多官能团单体的溶液中加入光敏引发剂，在辐射偏振UV的同时或辐射偏振UV之后进行额外的光辐射。如上所述，光辐射可改善由偏振光而产生的各向异性的热稳定性。

在本发明中，可以使用高压汞灯、低温汞灯、钨光、激光等作为光源产生UV。UV区域的强度优选为5mW/cm2或更高。UV辐射量优选为5mJ/cm2或更高以达到需要的二聚性质。根据UV辐射的需要量和光源的强度确定UV辐射的持续时间。使光偏振的方法的例子包括叠加石英玻璃基板的方法、使用其上形成有机或无机薄膜的石英基板的方法以及在石英基板上形成直接图形(straight pattern)的方法等。光偏振的程度(由在水平光偏振程度和垂直光偏振程度之间的较大的值除以其间的较小值定义的值)优选等于或大于1.2。

本发明提供了一种包括所述取向膜的LCD。图1举例说明了根据本发明的LCD。显示的彩色LCD 10包括一对彼此面对的基板12和14，其间插入并密封的液晶16，在基板12上形成液晶驱动元件18，与液晶驱动元件18相连的透明电极(像素电极)20a、20b和20c，在另一基板14上形成面对透明电极20的对电极22，支撑液晶16的取向膜24，在一对基板12和14上形成偏振光滤光片(下偏振光滤光片26和上偏振光滤光片28)，以及在基板14上形成彩色滤光片30r、30g和30b。

一般在LCD中使用的基板可以用作基板12和14，并且可以使用多种基板，如玻璃基板和陶瓷基板。基板的形状对应于商品化LCD的形状，并且可以为包括平面和长方形的多种形状。

通过施加电压改变液晶分子16的取向。例如，在如图1所示的TN型液晶中，向液晶施加电压时，不施加电压时以90°角扭曲的分子的行复原。另外，在取向膜24和24之间设置图1中没有显示的粒子形成的衬垫材料(spacer)。通过衬垫材料保持其间设有液晶的取向膜之间的间隔。

使用薄膜晶体管(TFT)作为液晶驱动元件18，液晶驱动元件使用驱动信号控制施加到液晶的电压。

透明电极20与在另一基板14上形成的对电极22一起成对形成，并从液晶驱动元件18向液晶16施加电压。一般而言，ITO膜用作透明电极。各像素中设有液晶驱动元件18以及透明电极20a、20b和20c，但对电极22一般作为像素的共用电极。

偏振光滤光片26和28为具有使直光(straight light)偏振功能的膜，并且，在显示的LCD 10中，设置基板12和14上形成的下滤光片26和上滤光片28，从而使偏振方向的差异为90°。

在彩色LCD中使用彩色滤光片30，并且各像素中设有具有红、绿和蓝色的一组三色滤光片。在彩色LCD中，通过三种颜色的组合实现多种颜色。

实施方式

根据提出以举例说明但不解释为限制本发明的下述实施例和比较例，可以获得对本发明的更好的理解。

<实施例1>由化学式18表示的多官能团单体的制备

(1)化合物(a)[(双(4-甲酰苯基)对苯二酸酯)]的制备

将6.6g羟基苯甲醛和10.3ml四乙胺(TEA)加入100ml氯代甲烷(MC)中，在冰浴中向其中慢慢滴加5g对苯二酰氯，将混合物常温搅拌5小时。反应完成后，将反应溶液中生成的固体过滤并用MC洗涤几次。此后，将生产物进一步用10％的HCl水溶液和MeOH洗涤，并在真空下烘箱中干燥以制得8.2g(双(4-甲酰苯基)对苯二酸酯)。(收率：89％)

(2)化合物(b)[1，4-(对苯二酰二氧)二肉桂酸)]的制备

将5.8g双(4-甲酰苯基)对苯二酸酯和4.84g丙二酸溶于50ml吡啶中，并向其中加入0.1ml哌啶。将该混合物回流10小时。反应完成后，向其中加入10％的HCl水溶液，将制得的沉淀物过滤并用水和丙酮反复洗涤。将如此制得的固体在真空下烘箱中干燥以制得3g 1，4-(对苯二酰二氧)二肉桂酸)。(收率：42％)

(3)由化学式18表示的化合物的制备

将2.7g 1，4-(对苯二酰二氧)二肉桂酸加入10ml SOCl2中，向其中加入约100ppm二甲基甲酰胺(DMF)，并将该混合物回流2小时。在减压下除去SOCl2，将残余的固体在30ml吡啶与6.5g甲基丙烯酸-2-羟乙酯和100ppm N，N-二甲基-4-氨基吡啶(DMAP)中常温搅拌24小时。向其中加入蒸馏水以完成反应，将如此制得的固体过滤，然后通过柱层析法(MC)纯化以制得1.52g由化学式18表示的纯化合物(CLM_001)。(收率：38％)

上述方法示于下述反应图解1。

[反应图解1]

为了确定制得的由化学式18表示的化合物进行的NMR分析结果示于图2。

<实施例2>由化学式19表示的多官能团单体的制备

(1)化合物(c)[(双(4-甲酰苯基)癸二酸酯)]的制备

将10.25g羟基苯甲醛和12.8ml TEA加入200ml MC中，在冰浴中向其中慢慢滴加11.19g癸二酰氯，并将该混合物常温搅拌5小时。反应完成后，向其中加入10％的HCl水溶液以洗涤MC层，用去离子水进一步洗涤有机层。在MgSO4上干燥有机层，并在减压下浓缩以制得15.7g粗双(4-甲酰苯基)癸二酸酯。(收率：100％)

(2)化合物(d)[1，4-(癸二酰二氧)二肉桂酸)]的制备

将3g双(4-甲酰苯基)癸二酸酯和2.3g丙二酸溶于30ml吡啶中，向其中加入0.1ml哌啶，并将该混合回流10小时。反应完成后，向其中加入10％的HCl水溶液，将如此制得的沉淀物过滤，并用水和丙酮洗涤几次。将如此制得的固体在真空下烘箱中干燥以制得2.35g 1，4-(癸二酰二氧)二肉桂酸。(收率：65％)

(3)由化学式19表示的化合物的制备

将2.6g 1，4-(癸二酰二氧)二肉桂酸加入25ml SOCl2中，向其中加入约100ppm DMF，并将该混合物回流2小时。在减压下除去SOCl2，将残余的固体在30ml吡啶与3.84ml甲基丙烯酸-2-羟乙酯和约100ppm DMAP中常温搅拌24小时。向其中加入蒸馏水以完成反应，将如此制得的固体过滤，然后通过柱层析法(MC)纯化以制得1.9g由化学式19表示的化合物(CLM_002)。(收率：50％)

上述方法示于下述反应图解2。

[反应图解2]

为了确定制得的由化学式19表示的化合物进行的NMR分析结果示于图3。

<实施例3>由化学式20表示的多官能团单体的制备

(1)化合物(e)[4-((6-羟己基)氧)肉桂酸)]的制备

将4.4g NaOH的20ml的蒸馏水溶液加入到7.5g 4-羟基肉桂酸的甲醇溶液中，向其中加入0.02g KI，然后慢慢滴加10.0g 6-溴-1-己醇，在65℃下反应24小时。向其中加入100ml蒸馏水以完成反应，然后将所述混合物冷却至常温。向其中加入10％的HCl水溶液，并将制得的沉淀物过滤以制得9.5g 4-((6-羟己基)氧)肉桂酸。(收率：60％)

(2)化合物(f)[4-((6-(甲基丙烯酰氧基)己基)氧)肉桂酸]的制备

向4.6g 4-((6-羟己基)氧)肉桂酸和4.4ml吡啶的30ml的DMF溶液中，慢慢滴加5.9ml 2-甲基丙烯酰氯，然后向其中逐份加入二甲基氨基吡啶。将该混合物在常温下搅拌24小时。反应完成后，向其中加入10％的HCl水溶液，将制得的沉淀物过滤，并用甲醇重结晶以制得3g 4-((6-(甲基丙烯酰氧基)己基)氧)肉桂酸。(收率：50％)

(3)由化学式20表示的化合物的制备

将0.35g 4，4’-联苯二酚和1.5g 4-((6-(甲基丙烯酰氧基)己基)氧)肉桂酸溶于25mlDMF中，向其中加入1.15g 1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺和0.76g 1-羟基苯并三唑，以及进一步加入1.15ml三乙胺，在常温下反应24小时。向其中加入蒸馏水以完成反应，将该混合物搅拌30分钟，并将沉淀物过滤以及用甲醇洗涤几次。用甲醇使该滤液重结晶以制得1.2g由化学式20表示的化合物(CLM_003)。(收率：60％)

上述方法示于下述反应图解3。

[反应图解3]

为了确定制得的由化学式20表示的化合物进行的NMR分析结果示于图4。

<实施例4>由化学式21表示的多官能团单体的制备

(1)化合物(g)[4，4’-(二(6-羟己基)氧)联苯]的制备

向3g 4，4’-联苯二酚和18g K2CO3的甲乙酮(MEK)溶液中，加入0.02g KI，以及向其中慢慢滴加6.9g 6-溴-1-己醇，在80℃下反应24小时。向其中加入100ml蒸馏水以完成反应，将该混合物冷却至常温，并向其中加入10％的HCl水溶液。将制得的沉淀物过滤以制得3.8g4，4’-(二(6-羟己基)氧))联苯。(收率：50％)

(2)由化学式21表示的化合物的制备

向0.73g 4，4’-(二(6-羟己基)氧))联苯和1.5g实施例3的化合物(f)[4-((6-(甲基丙烯酰氧基)己基)氧)肉桂酸]的25ml的DMF溶液中，加入1.15g 1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺和0.76g 1-羟基苯并三唑，并向其中加入1.15ml三乙胺，在常温下反应24小时。向其中加入蒸馏水以完成反应，将该混合物搅拌30分钟，并将沉淀物过滤以及用甲醇洗涤几次。用甲醇使该滤液重结晶以制得1.0g由化学式21表示的化合物(CLM_004)。(收率：40％)

上述方法示于下述反应图解4。

[反应图解4]

为了确定制得的由化学式21表示的化合物进行的NMR分析结果示于图5。

<实施例5>由化学式22表示的多官能团单体的制备

向0.30g 4，4’-二羟基联苯醚和1.2g实施例3的化合物(f)[4-((6-(甲基丙烯酰氧基)己基)氧)肉桂酸]的25ml的DMF溶液中，加入0.92g1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺和0.60g 1-羟基苯并三唑，并向其中加入0.91ml三乙胺，在常温下反应24小时。向其中加入蒸馏水以完成反应，将该混合物搅拌30分钟，并将沉淀物过滤以及用甲醇洗涤几次。用甲醇使该滤液重结晶以制得1.1g由化学式22表示的化合物(CLM_005)。(收率：70％)

上述方法示于下述反应图解5。

[反应图解5]

为了确定制得的由化学式22表示的化合物进行的NMR分析结果示于图6。

<实施例6>由化学式23表示的多官能团单体的制备

向0.60g 4，4’-(二(6-羟己基)氧)联苯醚和1.2g实施例3的化合物(f)4-((6-(甲基丙烯酰氧基)己基)氧)肉桂酸]的25ml的DMF溶液中，加入0.92g 1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺和0.61g 1-羟基苯并三唑，并向其中加入0.91ml三乙胺，在常温下反应24小时。向其中加入蒸馏水以完成反应，将该混合物搅拌30分钟，并将沉淀物过滤以及用甲醇洗涤几次。用甲醇使该滤液重结晶以制得1.2g由化学式23表示的化合物(CLM_006)。(收率：62％)

上述方法示于下述反应图解6。

[反应图解6]

为了确定制得的由化学式23表示的化合物进行的NMR分析结果示于图7。

<实施例7>由化学式24表示的多官能团单体的制备

向0.46g 1，1，3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷和1g实施例3的化合物(f)[4-((6-(甲基丙烯酰氧基)己基)氧)肉桂酸]的20ml的DMF溶液中，加入0.77g 1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺和0.51g 1-羟基苯并三唑，并向其中加入0.8ml三乙胺，在常温下反应24小时。向其中加入蒸馏水以完成反应，将该混合物搅拌30分钟，并将沉淀物过滤以及用甲醇洗涤几次。用MC/正己烷使该滤液重结晶以制得0.8g由化学式24表示的化合物(CLM_007)。(收率：70％)

上述方法示于下述反应图解7。

[反应图解7]

为了确定制得的由化学式24表示的化合物进行的NMR分析结果示于图8。

<实施例8～11>取向膜的制备和性质

为了获得实施例2、4、5和7(CLM_002、004、005和007)的材料的光学性质，测试了UV-VIS吸光度。为了达到此目的，将溶于环戊酮的样品溶液使用旋涂法涂敷在石英基板上以形成薄膜，并将所述薄膜在150℃的热板上干燥2分钟以除去溶剂。所述膜的厚度为110nm。其结果示于图9。从图9可以看出，所述实施例的单体与波长为260～330nm的光反应。

此外，为了评价实施例1～7制备的化合物的热性质，使用DSC数据检测了热吸收和产生温度(generation temperature)。在所有材料的DSC曲线上出现了熔解温度，并且在进行第一加热时观察到热产生。在第一加热过程中，在140～250℃观察到取决于分子结构的热产生峰。因此，认为发生了丙烯酸酯的交联。下表1说明了DSC检测结果。

表1

使用通过上述步骤制备的膜辐射偏振光使液晶取向，从而制备平行的液晶盒。

为了评价液晶取向的取向程度，通过下述公式1计算使用偏振光的透射比的有序参数S。

[公式1]

S=A1-A2A1+2A2]]>

在公式1中，A1和A2表示当偏振和取向方向相同和互相垂直时的透射比。

当365nm的偏振光以预定剂量辐射实施例1～7制备的化合物以制备液晶盒的有序参数示于图10。聚(肉桂酸乙烯酯)用于与所述聚合物的反应性比较。从图10可以看出，即使辐射10000mJ的光，该聚合物的有序参数也升高了。然而，对于本发明的多官能团单体，饱和度达到了100mJ。

为了观察由额外光反应引起的膜的热稳定性的变化，将通过向基板以100mJ和1000mJ的强度辐射365nm的偏振光制备的液晶盒放置在150℃下30分钟和1小时以测试有序参数。

为了评价由使用光敏引发剂的额外光反应获得的结果，向所述材料中加入1质量％的光敏引发剂(Irgacure 369，约305nm的吸收波长)，使用具有100mJ强度的365nm的偏振光进行曝光，并以100mJ和1000mJ的强度使用305nm的非偏振光进行额外曝光。将液晶盒放置在150℃下30分钟和1小时，并测试有序参数。上述情况下有序参数的降低示于下表2。

表2

从图2可以看出，由热引起的各向异性的变化随偏振光辐射时间的增加和额外曝光时间的增加而降低。

虽然结合本发明的示例性实施例对本发明进行了说明，但是对本领域技术人员显而易见的是，在不偏离本发明的范围和实质的情况下，可以对本发明进行多种改变和变化。因此，应该理解，在所附权利要求的范围内，可以不同于具体说明的方式实施本发明。

工业实用性

如上所述，在根据本发明的多官能团单体中，光反应性基团不限制在聚合物的主链中。因此，因为即使辐射偏振UV较短时间也可以进行希望的取向处理，所以减少了生产时间和生产成本，并且增加了液晶的取向调节力，从而增加了二色性比。此外，因为该多官能团单体包括热固性官能团，所以通过结合取向的额外光固化可改善其物理性质。