[发明专利]具有改进粘合性的光定向材料

说明书

背景技术

本发明涉及适合用作光定向层的新的(共)聚合物材料。该新的光定向材料包含能光取向的结构上各向异性的聚合物网络，其显示改进的对基材的粘合性并且可定向更厚的单体的或聚合的液晶层。还公开了制备和应用该新的光定向材料的方法。

液晶材料用于各种应用中，其中液晶材料作为层沉积在基材的表面上。液晶设备的良好运行取决于，至少部分地，层内液晶分子选定和维持特定的定向或取向的能力。这些液晶层可以使用各种方法定向或取向。一种方法是在施加液晶层之前向基材表面涂布取向层。然后该取向层可用于例如通过揉擦或用偏振的电磁辐射照射来使基材上的液晶材料取向。取向层限定了所述层的液晶分子的取向方向，其结果是该分子的纵向轴变成沿取向层限定的取向方向定向。除了方向上的定向外，取向层还可使液晶分子有倾斜的角度，使得分子使其自身与取向层表面呈现角度定向，而不是平行于该表面。

通过用偏振的电磁辐射照射进行聚合物层取向是已知的。基于辐射的取向克服了通过单轴揉擦进行取向的某些缺陷，例如产生灰尘、产生热量、薄膜损坏、和缺少结构化能力。此外，通过照射进行取向还可以提供具有相对于相邻区域不同取向的差别区域。能光取向的定向材料的例子包括结合聚合物的光活性肉桂酸衍生物、香豆素衍生物、能顺/反异构化的偶氮衍生物、和能光化学分解的聚酰亚胺衍生物。

美国专利No.6107427涉及能交联的光活性的包含3-芳基-丙烯酸酯和酰胺的聚合物材料，以及其作为液晶层取向层的用途。这样的材料可用于制造光学元件和多层系统，例如液晶显示器。

国际公开WO2004/060861 A2公开了一种以下物质的能光交联的共聚物：(a)选自丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺的至少一种单体，所述至少一种单体的每一个直接地或通过桥接基团共价键合能光化学地异构化的或能二聚的分子，(b)至少一种烯属不饱和单体或二羧酸的聚氧烷基酯或聚氧烷基酰胺，或一种烯属不饱和醇的聚氧烷基醚，和(c)任选地，其它烯属不饱和共聚单体。共聚物的玻璃化转变温度不超过70℃，优选更低。这样的材料适合作为用于制造光电元件的液晶的定向层，所述光电元件例如液晶显示器、光学延迟滤光器的补偿膜、胆甾型滤光器、抗反射滤光器等。

国际公布WO2005/015298 A1提供了具有改进的对液晶膜的粘合性的定向层，用于制备该层的前体材料，包括该层和至少一个液晶聚合膜的层叠体，和该定向层和层叠体用于光学、光电学、装饰性或安全应用和设备的用途。该定向层和前体材料包括单体的、低聚物的或聚合物形式的至少一种反应性介晶。该反应性介晶优选加入用于形成定向膜的溶剂化组合物中。或者，该反应性介晶可以用作用于形成指令层的组合物中的组分，该指令层通常不是聚合物层，而是自组装的单层或多层。通过指令层促使液晶定向通常不是体效应，而是表面效应，其中指令层的分子被束缚在表面，并且典型地只有单层的厚度。

虽然上述光定向共聚物和得到的定向层显示一些改进的粘合性(对于其施加到的基材和对随后施加的液晶层)，然而对于某些应用来使它们对哪种层都不能提供足够的粘合性，例如用于制造眼科设备，例如透镜。这些现有技术的用于液晶设备的定向层材料对于这样的的应用通常仍显示差的粘合性，并且经常使用高的加工温度(200℃至250℃)制造，这样的温度与某些基材例如塑料光学基材不相容。如上述提及的，液晶层或其它层沉积在定向层表面上的应用中各层之间的粘合也是需要的。在粘合水平不足的应用中，会出现光定向层从基材表面上剥离和/或后续层从光定向层表面上剥离。

此外，某些应用，例如眼科应用，使用大于20微米厚的液晶层。在这些应用中，期望能定向达1000微米厚的粘合性液晶层的光定向层。因此，期望有可用于形成相对于已知的定向材料具有改进的粘合性能的层和较厚的定向的液晶层的定向材料。本发明的光定向材料克服了现有已知的光定向共聚物和包含它们的定向层的缺点，并提供所希望的改进的粘合性能。

发明概述

本发明涉及(共)聚合物，其包含：

下式表示的结构：

其中：