[发明专利]光反应性聚合物及包括该聚合物的取向层

说明书

技术领域

本发明涉及一种光反应性聚合物及一种包括所述聚合物的取向层（alignment layer）并且，更具体而言，涉及一种光反应性聚合物和一种具有优异取向速率和取向稳定性的包括所述聚合物的取向层。

背景技术

近来，随着LCD大型化，其用途逐渐从便携式设备例如移动电话、笔记本电脑等扩张至家用电器例如壁挂式平板TV，从而要求LCD具有高清晰度和宽视角。具体而言，每个像素独立驱动的TFT驱动的薄膜晶体管LCD（TFT-LCD）在液晶反应速度上更优异，从而实现高清晰度动态图像，并且因此逐渐用于更宽范围的应用。

为了用作TFT-LCD中的光开关，需要首先将液晶以确定的方向取向于包括显示单元的最内部TFT的层上。为此，使用一种液晶取向层。

为出现所述液晶取向，将一种耐热聚合物例如聚酰亚胺施用于透明玻璃上以形成一个聚合物取向层，随后用尼龙或人造丝的摩擦布包裹的旋转辊在高旋转速度下进行摩擦过程，从而进行液晶取向。

然而，所述摩擦过程在液晶取向层的表面上留下机械划痕或产生大量的静电，从而可能破坏TFT。而且，由在摩擦布中产生的细小纤维可引起缺陷，从而阻碍获得更高生产收率。

为克服所述摩擦过程中存在的问题并且实现在生产收率方面的创新，已经产生了一种使用光例如UV辐射的液晶取向方法（在下文中，称作“光控取向”）。

光控取向是指如下的机制，即：使用线性偏振的UV辐射导致确定的光反应性聚合物的光反应活性基团参与光反应，使聚合物主链以确定的方向取向，以形成具有取向液晶的光聚合液晶取向层。

光控取向的代表性实例为M.Schadt等(Jpn.J.Appl.Phys.，31卷，1992，2155)，Dae S.Kang等(美国专利号5,464,669)，和Yuriy Reznikov(Jpn.J.Appl.Phys.34卷，1995，L1000)公开的基于光聚合反应的光控取向。在这些专利和研究论文中所使用的光控取向聚合物主要为聚肉桂酸酯基聚合物，例如聚（肉桂酸乙烯基酯）（PVCN）或聚（甲氧基肉桂酸乙烯基酯）（PVMC）。为了聚合物的光控取向，暴露于UV辐射的肉桂酸酯的双键以[2+2]环加成反应而形成环丁烷，从而提供各向异性以使液晶分子取向于一个方向，诱导液晶取向。

此外，JP11-181127公开了一种聚合物和一种包括该聚合物的取向层，其中所述聚合物在例如丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯等主链上具有包括光反应性基团例如肉桂酸酯基团的侧链。韩国专利公开文本2002-0006819还公开了包括聚甲基丙烯酰基类聚合物的取向层的用途。

然而，上面提及的用于取向层的常规光反应性聚合物具有低的聚合物主链热稳定性，从而不利地降低取向层的稳定性或提供在光反应性、液晶取向或取向速率方面的差的特征。具体地，辐射后的初始取向速率不够高，从而引起方法的经济效率降低，并且在降低取向稳定性的辐射下持续一段确定的时间后取向特征易于改变。因此，不仅难以提供具有均匀取向特征的最终取向层，而且难以有效获得具有所需的良好的取向特征的取向层。

发明内容

本发明提供具有优异取向速率和取向稳定性的光反应性聚合物。

本发明还提供包括所述光反应性聚合物的一种取向层和一种显示器件。

本发明提供一种光反应性聚合物，其包括具有至少一个光反应性取代基的基于环状烯烃的重复单元并且在以总曝光剂量为20mJ/cm²或更低曝光至波长为150至450nm的偏振UV辐射后由d(二氯比)/d(mJ/cm²)得到的每单位UV剂量（mJ/cm²）的二氯比变化的最大绝对值至少为0.003。

对于光反应性聚合物，在曝光至总曝光剂量为500mJ/cm²或更多的偏振UV辐射后由d(二氯比)/d(mJ/cm²)得到的每单位UV剂量（mJ/cm²）的二氯比变化的绝对值的范围可为0至0.00006。

在所述光反应性聚合物中，基于环状烯烃的重复单元可以包括下式3a或3b的重复单元：

[式3a]          [式3b]