具有光反应性基团的环烯烃化合物及光反应性聚合物制造技术

本发明专利技术涉及一种新的具有光反应性基团的环烯烃化合物和光反应性聚合物。所述环烯烃化合物能够应用于多种光反应，例如液晶配向层，并可以优选用作不同有机化合物或聚合物的前体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有光反应性基团的环烯烃化合物及光反应性聚合物
本专利技术涉及一种具有光反应性基团的新型环烯烃化合物及光反应性聚合物。更具体地，本专利技术涉及一种具有光反应性基团的新型环烯烃化合物及由所述环烯烃化合物制备的光反应性聚合物，所述环烯烃化合物及所述光反应性聚合物可被应用于各种光反应，例如液晶配向层的光反应等，而且优选还可以被用作不同有机化合物或聚合物的前体。本申请要求享有于2013年9月30日向韩国知识产权局提出的韩国专利申请第2013-0116650号及于2014年9月25日向韩国知识产权局提出的韩国专利申请第2014-0128567号的权益，其公开的内容以引用方式并入本文中。
技术介绍
近来，已在大范围的光学应用，例如薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)、光致抗蚀剂等中应用多种光反应性化合物或聚合物。例如，TFT-LCD在液晶层下方具有配向层以便使用液晶作为光开关。近来，将光反应性聚合物等用于配向层以采用基于UV的光配向。本文中使用的术语“光配向”是指如下的机制：所限定的光反应性聚合物的官能团(光反应性基团)通过线性偏振的UV光照射引发光反应，在所述光照射期间，在限定的方向使聚合物主链配向，从而引发液晶配向。为了发生更有效的光配向，需要配向层中所含的光反应性聚合物引发与液晶层中分子的良好的相互作用，并进一步具有良好的光反应性。随着光反应性化合物或聚合物在更广泛的各种应用中的使用逐渐增加，需要对更多不同类型的光(例如，全向偏振UV光、各种波长的UV光等等)具有优异的光反应性的各种光反应性化合物或聚合物。然而，大多数现有的光反应性聚合物不具有良好的光反应性或不会引发足够的与液晶分子的相互作用。此外，尚未充分地进行对各种类型的光具有良好的光反应性的光反应性聚合物的开发。
技术实现思路
【技术问题】本专利技术致力于提供一种具有光反应性基团的新型环烯烃化合物，所述环烯烃化合物可应用于诸如液晶配向层的各种光反应，而且优选还可以被用作不同有机化合物或聚合物的前体。另外，本专利技术致力于提供一种能够容易调整对各种类型的光的光反应性及被用于配向层等的光反应性聚合物，以表现出改良的与液晶分子的相互作用及优异的光反应性。此外，本专利技术致力于提供一种包含所述光反应性聚合物的配向层。【技术方案】本专利技术的示例性实施方式提供一种具有光反应性基团的环烯烃化合物，所述环烯烃化合物由以下化学式1表示：[化学式1]在化学式1中，q为0至4的整数；R1、R2、R3及R4中的至少一个为由以下化学式1a表示的基团，在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；取代或未取代的具有1至20个碳原子的直链或支链烷基；取代或未取代的具有2至20个碳原子的直链或支链烯基；取代或未取代的具有2至20个碳原子的直链或支链炔基；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；及包括选自氧、氮、磷、硫、硅及硼中的至少一个的极性官能团，当R1至R4不为氢、卤素或极性官能团时，R1和R2或R3和R4中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(alkylidenegroup)，或者R1或R2与R3或R4键合，以形成具有4至12个碳原子的饱和或不饱和脂族环或具有6至24个碳原子的芳香环，[化学式1a]在化学式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(alkylene)、取代或未取代的具有2至20个碳原子的亚烯基(alkenylene)、取代或未取代的具有3至12个碳原子的亚环烷基(cycloalkylene)、取代或未取代的具有6至40个碳原子的亚芳基(arylene)、取代或未取代的具有7至15个碳原子的亚芳烷基(arylalkylene)、及取代或未取代的具有2至20个碳原子的亚炔基(alkynylene)，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、及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、氰基及硝基中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、氰基及硝基中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；或包括第14、15或16族杂元素的具有4至40个碳原子的杂亚芳基，C2为未取代的或被选自卤素、氰基及硝基中的至少一种官能团取代的具有6至40个碳原子的亚芳基；包括第14、15或16族杂元素的具有4至40个碳原子的杂亚芳基；具有5至10个碳原子的亚环烷基；或包括第14、15或16族杂元素的具有4至40个碳原子的杂亚环烷基，C3为未取代的或被选自卤素、氰基及硝基中的至少一种官能团取代的具有5至10个碳原子的亚环烷基，或包括第14、15或16族杂元素的具有4至40个碳原子的杂亚环烷基，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、及取代或未取代的具有2至20个碳原子的亚炔基，以及R10选自氢；卤素；氰基；硝基；-NCS；取代或未取代的具有1至20个碳原子的直链或支链烷基；取代或未取代的具有1至20个碳原子的烷氧基；及取代或未取代的具有6至30个碳原子的芳氧基。本专利技术的另一个示例性实施方式提供一种光反应性聚合物，所述光反应性聚合物包含由以下化学式2a或2b表示的重复单元：[化学式2a][化学式2b]在化学式2a及2b中，各自独立地，m为50至5000，q、R1、R2、R3及R4如化学式1中所定义。本专利技术的另一个示例性实施方式提供一种包含所述光反应性聚合物的配向层。本专利技术的另一个示例性实施方式提供一种液晶延迟膜，所述液晶延迟膜包含所述配向层及在所述配向层上的液晶层。本专利技术的另一个示例性实施方式提供一种包含所述配向层的显示设备。【有益效果】根据本专利技术的环烯烃化合物可以具有光反应性基团，例如肉桂酸酯或査耳酮结构，取决于化学式1a的结构。因此，所述环烯烃化合物本身表现出优异的光反应性，使得所述环烯烃化合物可被应用于各种光反应，例如液晶配向层的光反应，而且优选地还可以被用来作为各种有机化合物或聚合物的前体。此外，所述环烯烃化合物可以具有另外被环状取代基(C2和C3)取代的光反应性基团，例如肉桂酸酯或査耳酮结构。一般来说，液晶分子具有芳香族或脂族环，并且所述环烯烃化合物或由所述环烯烃化合物得到的光反应性聚合物由于所述环烯烃化合物中另外取代的环状取代基(C2和C3)而可以具有改良的与液晶分子的相互作用，使得可以更有效地进行光配向。此外，可以通过调整所述环烯烃化合物的化学式1a的结构来提供对不同类型的光具有优异光反应性的各种光反应性化合物或聚合物等。附图说明图1为显示根据本专利技术的示例性实施方式的配向层结构的示意图。具体实施方式本申请中使用的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由以下化学式1表示的具有光反应性基团的环烯烃化合物：[化学式1]在化学式1中，q为0至4的整数；R1、R2、R3及R4中的至少一个为由以下化学式1a表示的基团，在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；取代或未取代的具有1至20个碳原子的直链或支链烷基；取代或未取代的具有2至20个碳原子的直链或支链烯基；取代或未取代的具有2至20个碳原子的直链或支链炔基；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；及包括选自氧、氮、磷、硫、硅及硼中的至少一种的极性官能团，当R1至R4不为氢、卤素或极性官能团时，R1和R2或R3和R4中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，或者R1或R2与R3或R4键合，以形成具有4至12个碳原子的饱和或不饱和脂族环或具有6至24个碳原子的芳香环，[化学式1a]在化学式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、及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、及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、氰基及硝基中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、氰基及硝基中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；或包括第14、15或16族杂元素的具有4至40个碳原子的杂亚芳基，C2为未取代的或被选自卤素、氰基及硝基中的至少一种官能团取代的具有6至40个碳原子的亚芳基；包括第14、15或16族杂元素的具有4至40个碳原子的杂亚芳基；具有5至10个碳原子的亚环烷基；或包括第14、15或16族杂元素的具有4至40个碳原子的杂亚环烷基，C3为未取代的或被选自卤素、氰基及硝基中的至少一种官能团取代的具有5至10个碳原子的亚环烷基，或包括第14、15或16族杂元素的具有4至40个碳原子的杂亚环烷基，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、及取代或未取代的具有2至20个碳原子的亚炔基，以及R10选自氢；卤素；氰基；硝基；‑NCS；取代或未取代的具有1至20个碳原子的直链或支链烷基；取代或未取代的具有1至20个碳原子的烷氧基；及取代或未取代的具有6至30个碳原子的芳氧基。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.09.30 KR 10-2013-0116650;2014.09.25 KR 10-2011.一种由以下化学式1表示的具有光反应性基团的环烯烃化合物：[化学式1]在化学式1中，q为0至4的整数；R1、R2、R3及R4中的至少一个为由以下化学式1a表示的基团，在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；取代或未取代的具有1至20个碳原子的直链或支链烷基；取代或未取代的具有2至20个碳原子的直链或支链烯基；取代或未取代的具有2至20个碳原子的直链或支链炔基；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；及包括选自氧、氮、磷、硫、硅及硼中的至少一种的极性官能团，当R1至R4不为氢、卤素或极性官能团时，R1和R2或R3和R4中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，或者R1或R2与R3或R4键合，以形成具有4至12个碳原子的饱和或不饱和脂族环或具有6至24个碳原子的芳香环，[化学式1a]在化学式1a中，A为单键，B为单键、氧、硫、-NH-或1,4-亚苯基，R9选自单键、或者取代或未取代的具有1至20个碳原子的亚烷基，C1为未取代的或被选自卤素、氰基及硝基中的至少一种官能团取代的具有6至40个碳原子的亚芳基，C2为未取代的或被选自卤素、氰基及硝基中的至少一种官能团取代的具有6至40个碳原子的亚芳基；具有5至10个碳原子的亚环烷基；或包括第14、15或16族杂元素的具有4至40个碳原子的杂亚环烷基，C3为未取代的或被选自卤素、氰基及硝基中的至少一种官能团取代的具有5至10个碳原子的亚环烷基，或包括第14、15或16族杂元素的具有4至40个碳原子的杂亚环烷基，D选自单键、或者取代或未取代的具有1至20个碳原子的亚烷基，以及R10选自氢；或者取代或未取代的具有1至20个碳原子的直链或支链烷基。2.权利要求1所述的环烯烃化合物，其中，所述包括选自氧、氮、磷、硫、硅及硼中的至少一种的极性官能团选自以下的官能团：-OR6、-OC(O)OR6、-R5OC(O)OR6、-C(O)OR6、-R5C(O)OR6、-C(O)R6、-R5C(O)R6、-OC(O)R6、-R5OC(O)R6、-(R5O)p-OR6、-(OR5)p-OR6、-C(O)-O-C(O)R6、-R5C(O)-O-C(O)R6、-SR6、-R5SR6、-SSR6、-R5SSR6、-S(＝O)R6、-R5S(＝O)R6、-R5C(＝S)R6-,、-R5C(＝S)SR6、-R5SO3R6、-SO3R6、-R5N＝C＝S、-N＝C＝S、-NCO、-R5-NCO、-CN、-R5CN、-NNC(＝S)R6、-R5NNC(＝S)R6、-NO2、-R5NO2、在所述极性官能团中，每个P独立为从1至10的整数，R5为取代或未取代的具有1至20个碳原子的直链或支链亚烷基；取代或未取代的具有2至20个碳原子的直链或支链亚烯基；取代或未取代的具有2至20个碳原子的直链或支链亚炔基；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；取代或未取代的具有1至20个碳原子的亚羰氧基；或取代或未取代的具有1至20个碳原子的亚烷氧基；以及R6、R7及R8各自独立地选自氢；卤素；取代或未取代的具有1至20个碳原子的直链或支链烷基；取代或未取代的具有2至20个碳原子的直链或支链烯基；取代或未取代的具有2至20个碳原子的直链或支链炔基；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1至20个碳原子的烷氧基；及取代或未取代的具有1至20个碳原子的羰氧基。3.权利要求2所述的环烯烃，其中，R5至R8的各官能团为未取代的或被选自卤素、烷基、烯基、炔基、卤代烷基、卤代烯基、卤代炔基、芳基、卤代芳基、芳烷基、卤代芳烷基、烷氧基、卤代烷氧基、羰氧基、卤代羰氧基、芳氧基、卤代芳氧基、甲硅烷基和甲硅烷氧基中的官能团取代。4.包含由以下化学式2a或2b表示的重复单元的光反应性聚合物：[化学式2a][化学式2b]在化学式2a和2b中，各自独立地m为50至5000，q为0至4的整数；R1、R2、R3及R4中的至少一个为由以下化学式1a表示的基团，在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；取代或未取代的具有1至20个碳原子的直链或支链烷基；取代...

【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