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TW201422650A - 光配向共聚物、光學各向異性膜及其製備方法 - Google Patents

光配向共聚物、光學各向異性膜及其製備方法 Download PDF

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TW201422650A
TW201422650A TW102130548A TW102130548A TW201422650A TW 201422650 A TW201422650 A TW 201422650A TW 102130548 A TW102130548 A TW 102130548A TW 102130548 A TW102130548 A TW 102130548A TW 201422650 A TW201422650 A TW 201422650A
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Sung-Ho Chun
Dong-Woo Yoo
Hyeong-Bin Jang
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Abstract

本發明係關於：一種光配向共聚物，其可形成一展現優異光學各向異性的光學各向異性膜；一種利用該光配向共聚物的光學各向異性膜；以及一種該光學各向異性膜的製造方法。該光配向共聚物共同包括一光配向重複單元以及一重複單元，該光配向重複單元具有一光反應性官能基團，例如一桂皮酸酯基官能基團、一查酮基官能基團、一偶氮基官能基團或一香豆素基官能基團，該重複單元具有一可增加光學各向異性的特殊結構。

Description

光配向共聚物、光學各向異性膜及其製備方法
本發明係關於一種光配向共聚物、一種利用該光配向共聚物的光學各向異性膜、以及一種該光學各向異性膜的製造方法。尤其是，本發明係關於一種光配向共聚物，其可形成一展現優異光學各向異性的光學各向異性膜、一種包括該光配向共聚物之用於形成一光學各向異性膜的組成物、一種利用該組成物的光學各向異性膜、以及一種該光學各向異性膜的製造方法。
隨著近來增加液晶顯示器尺寸的趨勢，其應用正由像是手機或筆記型電腦等的個人裝置擴展至像是牆掛式電視等的家電用品。因此，液晶顯示器必須具有高清晰度、高品質及寬視角。尤其是，由於藉由TFT所驅動之薄膜電晶體-液晶顯示器(TFT-LCDs)可使各個畫素獨立運作，液晶的反應速率變得非常高，使其可達到高清晰度視訊影像。據此，TFT-LCDs具有各式各樣的應用。
為了讓TFT-LCDs液晶可作為一光學切換器，必須將位在一顯示器盒中最內部位置的TFT層上的液晶進 行初始配向在一預定方向上。為此目的，乃利用一液晶配向層。尤其是，最近正廣泛地檢閱藉由像是UV光的光線來將一液晶配向層定向的光配向方法。
關於這類光配向，通常將一含有一光配向聚合物的配向層形成於一液晶層下，然後利用線性偏振的UV光進行照射以進行光反應。因此，引發光配向，其中光配向聚合物的骨架係排列於一預定方向上，且因而經光配向的配向層能影響包含在位於其上的膜層中之液晶的配向。
然而，習知的液晶配向層在光學各向異性或液晶配向能力上大多不佳。
據此，本發明意欲提供一種光配向共聚物，其可形成一展現優異光學各向異性的光學各向異性膜。
此外，本發明意欲提供一種用於形成一光學各向異性膜的組成物，其包括該光配向共聚物，以形成一即使不需要形成額外液晶層亦可展現優異光學各向異性的薄膜。
此外，本發明意欲提供一種由該組成物所形成的光學各向異性膜以及一種該光學各向異性膜的製造方法。
本發明提供一種光配向共聚物，包括一光配向重複單元，具有像是一桂皮酸酯基官能基團、一查酮基官能基團、一偶氮基官能基團或一香豆素基官能基團的一光反應性官能基團，以及一下列化學式2之重複單元：
其中A係各自獨立地為氫或C1~C3烷基，B及B’係各自獨立地為羰基、-C(=O)O-、-OC(=O)-、-O-或-S-，L係一單鍵、或經取代或未經取代之C1~C20伸烷基，S1為羰基、-C(=O)O-、-OC(=O)-、-O-或-S-，以及R1為氫、經取代或未經取代之C1~C20烷基、或經取代或未經取代之C6~C15芳基。
此外，本發明提供一種用於形成一光學各向異性膜的組成物，其包括該光配向共聚物。這類組成物可更包括一反應性液晶原，並且可額外地包括一光可固化黏結劑及一光起始劑。
此外，本發明提供一種光學各向異性膜的製造方法，包括：利用偏振的UV光照射用來形成一光學各向異性膜的該組成物，因而將連結至一光配向共聚物之一光反應性官能基團的至少一部分進行光配向；以及熱處理該組 成物，其中該光反應性官能基團的至少一部分經光配向，因而增加光學各向異性。
此外，本發明提供一光學各向異性膜，其包括該用來形成光學各向異性膜之組成物的一固化產物。
這類光學各向異性膜可發揮作為一液晶配向膜、一光學濾片、一相位差膜、一偏振器或一偏振光發射器的作用而供用於各種不同的光學設備(例如液晶顯示器)中。
依據本發明，可提供一種新穎的光配向共聚物，其可藉由透過化學式2之重複單元等來提升光學各向異性，以形成一展現優異光學各向異性的光學各向異性膜。
又，在連同該光配向共聚物而選擇性地使用一反應性液晶原的情況下，即使不需要額外形成一液晶層，亦可使用一簡單製程來提供一展現優異液晶配向能力及光學各向異性的光學各向異性膜。
圖1說明在製備例4中所得到之用於形成一光配向重複單元之單體化合物的NMR數據。
下文中，將詳細說明依據本發明實施例之一種光配向共聚物、一種利用該光配向共聚物的光學各向異性膜以及一種該光學各向異性膜的製造方法。
除非另外有所解釋，在本發明中所使用的部分 用語可定義如下。
展現「光配向能力」或「光反應性」的任何材料、聚合物或官能基團意旨當利用線性偏振的光線(例如線性偏振的UV光)照射時，可藉由將對應的材料、聚合物或官能基團(光反應性官能基團)根據該偏振方向而形成或排列於一預定方向上，以誘導一液晶化合物的定向或配向。
「反應性液晶原(RM)」一辭意旨：一由於包含於其分子中之可聚合、可交聯或可固化的不飽和基團，而可透過像是UV光之光線的照射來進行聚合、交聯或固化的材料，並且其包括至少一液晶原基團因而可展現液晶特性(liquid crystal behavior)。該液晶原基團可包括任何包含於習知液晶化合物中的液晶原基官能基團，並且其範圍及種類係熟習此技藝者所廣為知曉的。
「(光)固化產物」或「(光)固化」一辭意旨：不僅包括一化學結構中具有一可固化或可交聯的不飽和基團之成分被完全地固化、交聯或聚合之情況，亦包括這類成分被部分地固化、交聯或聚合之情況。
以「單層」的形式來設置用於形成光學各向異性膜的組成物或其固化產物，意旨於一基板上沒有存在另一包括如在上述組成物中之相同種類成分的膜層。例如，以「單層」的形式來設置一包括光配向聚合物(或共聚物)及一液晶化合物(例如反應性液晶原)的組成物或其之固化產物意旨：於一基板上沒有存在另一包括相同種類光配向材料或液晶材料(反應性液晶原或其他液晶材料)的膜層，並 且該光配向聚合物(或共聚物)及該液晶化合物(例如反應性液晶原)僅包含於對應的單一膜層中。就此，於該基板上當然可存在有另一包含不同種類成分的膜層。
本發明的一第一實施例提供一種光配向共聚物，包括一光配向重複單元，其具有像是一桂皮酸酯基官能基團、一查酮基官能基團、一偶氮基官能基團或一香豆素基官能基團的一光反應性官能基團，以及一由下列化學式2所表示之重複單元：
在化學式2中，A係各自獨立地為氫或C1~C3烷基，B及B’係各自獨立地為羰基、-C(=O)O-、-OC(=O)-、-O-或-S-，L係一單鍵、或經取代或未經取代之C1~C20伸烷基，S1為羰基、-C(=O)O-、-OC(=O)-、-O-或-S-，以及R1為氫、經取代或未經取代之C1~C20烷基、或經取代或未經取代之C6~C15芳基。
依據該第一實施例之該光配向共聚物，其共同包括一具有一連結至其末端之預定的光反應性官能基團(例如桂皮酸酯基官能基團等)之光配向重複單元、以及一具有一連結至其末端之液晶官能基團(例如伸苯基)的化學式2之重複單元。
當該光配向共聚物的該光配向重複單元包括一已知會展現優異光反應性之預定的光反應性官能基團(例如桂皮酸酯基官能基團等)時，可顯露對於線性偏振UV光之優異光反應性及光配向能力。
再者，已確認當對於該光配向共聚物的化學式2重複單元中包含的液晶能基團施予熱能時，這類官能基團可與經光反應或光配向的該光反應性官能基團作用，因而大幅提升光學各向異性。因此，可更有效率地發生利用該光配向共聚物的液晶配向。
因此，依據該第一實施例，當在利用線性偏振的UV照射之後，透過熱處理而由該光配向共聚物形成一光學各向異性膜之情況下，使得可以形成一相較於習知者具有顯著提升的光配向能力及光學各向異性之光學各向異性膜。此外，利用這類光學各向異性膜可進一步提升液晶配向能力。
雖然下文中將提供更詳細的說明，在利用第一實施例的該光配向共聚物與一反應性液晶原進行混合而得到的組成物形成光學各向異性膜之情況下，已確認當該光配向共聚物增加光配向及光學各向異性時，該經光配向的 共聚物可誘導該反應性液晶原的液晶配向。因此，當利用共同包括該第一實施例的該光配向共聚物及該反應性液晶原之該組成物時，即使沒有額外形成包括一配向層及一液晶層的兩個膜層，亦可利用光配向來進行液晶配向。
因此，利用該第一實施例的共聚物能形成展現優異光學各向異性之光學各向異性膜，再者，可透過一無需形成額外液晶層的簡單製程，提供一展現優異液晶配向能力及光學各向異性的薄膜。
同時，依據該第一實施例的該光配向共聚物，該光反應性官能基團可表示至少一者擇自由下列所組成之群組：一下列化學式1a之桂皮酸酯基官能基團、一下列化學式1b之香豆素基官能基團、一下列化學式1c之偶氮基官能基團以及一下列化學式1d之查酮基官能基團：
[化學式1c]
在化學式1a至1d中，n1係一0至4的整數，以及n2係一0至5的整數，B係擇自由下列所組成之群組：一單鍵；經取代或未經取代之C1~C20伸烷基；羰基；羧基；酯；經取代或未經取代之C1~C10伸烷氧基；經取代或未經取代之C6~C40伸芳基；以及經取代或未經取代之C6~C40雜伸芳基，E係一單鍵；-O-；經取代或未經取代之C1~C20伸烷基；或經取代或未經取代之C6~C40伸芳基氧化物，X為氧或硫，Y及Z係各自獨立地為氫；或經取代或未經取代之C1~C20烷基，P係擇自由下列所組成之群組：一單鍵；經取代或未經取代之C1~C20伸烷基；羰基；經取代或未經取代之C2~C20伸烯基；經取代或未經取代之C3~C12環伸烷基；經取代或未經取代之C6~C40伸芳基；經取代或未經取代之 C7~C15芳伸烷基；經取代或未經取代之C2~C20伸炔基；以及經取代或未經取代之C4~C8環伸烷基，R10、R11、R12、R13及R14係彼此相同或相異且各自獨立地為擇自由下列所組成之群組：氫；鹵素；經取代或未經取代之C1~C20烷基；經取代或未經取代之C4~C8環烷基；經取代或未經取代之C1~C20烷氧基；經取代或未經取代之C6~C30芳氧基；經取代或未經取代之C6~C40芳基；含有一第14、15或16族之雜原子的C6~C40雜芳基；經取代或未經取代之C6~C40烷氧基芳基；氰基；腈；硝基；以及羥基，以及R15係一或兩個取代基，其係各自獨立地擇自由下列所組成之群組：氫；鹵素；氰基；經取代或未經取代之C1~C20烷基；經取代或未經取代之C1~C20烷氧基；經取代或未經取代之C6~C30芳氧基；經取代或未經取代之C6~C40芳基；含有一第14、15或16族之雜原子的C6~C40雜芳基；以及經取代或未經取代之C6~C40烷氧基芳基。
當該光反應性官能基團具有一擇自化學式1a至1d中的具體結構，可進一步提升該光配向重複單元及包含其之該光配向共聚物的光反應性或光配向能力。
更具體地，具有一擇自化學式1a至1d中的光反應性官能基團之該光配向重複單元可包括一下列化學式1之重複單元：[化學式1]
在化學式1中，A係各自獨立地為氫或C1~C3烷基，L’係一間隔基團，具有至少一擇自由下列所組群組的二價連結基團的組合：一單鍵、羰基、-C(=O)O-、-OC(=O)-、-O-、-S-、經取代或未經取代之C1~C20伸烷基以及經取代或未經取代之C6~C40伸芳基，以及W係一光反應性官能基團擇自由：化學式1a至1d所組成之群組。
該化學式1之光配向重複單元的配置，使得一預定的光反應性官能基團(例如一桂皮酸酯基官能基團等)可透過一預定的間隔基團而連結至其末端。因此，該光配向重複單元使該光反應性官能基團能夠更有效率地引發光反應，而沒有被干擾，例如，被一相鄰的重複單元或官能基團(像是化學式2的該重複單元)所干擾。因此，包括這類重複單元之依據該第一實施例的該光配向共聚物，可展現優異光反應性、光反應速率以及光配向能力，並且可以利用這類共聚物形成一展現更加提升光學各向異性之光學各向異性膜。
在該化學式1之重複單元中，該L’間隔基團之結構中，一單鍵或羰基、經取代或未經取代之C1~C20伸 烷基、以及經取代或未經取代之C6~C40伸芳基係透過-O-而依序連接。更具體地，該L’間隔基團可具有「(單鍵或羰基)-O-(經取代或未經取代之C1~C20伸烷基)-O-(經取代或未經取代之C6~C40伸芳基)-」的一連接結構。
藉由這類間隔基團的連接結構，連結至該間隔基團末端之該光反應性官能基團可更有效率地引發光反應，並且該光配向共聚物可展現更加提升的光反應性、光反應速率以及光配向能力。
此外，包含於化學式1之間隔基團的「經取代或未經取代之C6~C40伸芳基」可表示未經取代的C6~C40伸芳基，例如：伸苯基，並且這類伸芳基亦可經至少一個不同的官能基團所取代。在此情況下，可取代的官能基團之例子可包括C1~C6烷基、C1~C6鹵化(例如氟化)烷基、鹵素(例如氟)、C1~C6烷氧基、C1~C6鹵化(例如氟化)烷氧基、C1~C6烷基酯、C1~C6鹵化(例如氟化)烷基酯、C1~C6烷基化物或C1~C6鹵化(例如氟化)烷基化物，並且可一併使用擇自於這些基團中的兩者以上來進行取代。
具體而言，當使用包括像是氟的鹵素之官能基團來進行取代時，依據該第一實施例之該光配向共聚物可展現更加提升的光反應性及光配向能力。
此外，在依據該第一實施例之該光配向共聚物的化學式1之光配向重複單元中，含有一第14、15或16族之雜原子的C6~C40雜芳基、或C6~C40芳基可包括，但不限於，至少一者擇自下列官能基團：
在上述化學式中，R'10、R'11、R'12、R'13、R'14、R'15、R'16、R'17以及R'18中的至少一者為：經取代或未經取代之C1~C20烷氧基、或經取代或未經取代之C6~C30芳氧基，而其他者係彼此相同或相異且各自獨立地為：氫、經取代或未經取代之C1~C20烷基、經取代或未經取代之C1~C20烷氧基、經取代或未經取代之C6~C30芳氧基、或經取代或未經取代之C6~C40芳基。
在依據該第一實施例之該光配向共聚物中，化學式2之該重複單元的該間隔基團可具有一結構，其中B為-C(=O)O-、L為經取代或未經取代之C1~C20伸烷基、以及B’為-O-。更具體地，該間隔基團-B-L-B’-可具有一結 構，其中-C(=O)O-、經取代或未經取代之C1~C20伸烷基以及-O-係依序連接。作為一具體例，該間隔基團可具有「-C(=O)O-(經取代或未經取代之C1~C20伸烷基)-O-」的一連接結構。
藉由這類間隔基團的連接結構，連結至該間隔基團的末端之該液晶官能基團不會阻礙該光反應性官能基團的光反應，並且當對其施予熱能時，可更有效率地與該經光反應或經配向的光反應性官能基團作用，因而顯著提升光學各向異性。
在化學式2之該重複單元中，連結至伸苯基的S1較佳為-C(=O)O-，以及R1較佳為經取代或未經取代之C1~C20烷基。這類官能基團連結至該液晶官能基團的末端，當對其施予熱能時，該液晶官能基團可更有效率地與該經光反應或配向的光反應性官能基團作用，因而進一步提升光學各向異性。
該光配向共聚物可包括各個光配向重複單元中的至少一種以及化學式2之該重複單元，然而其可包括各個重複單元中的兩種以上，並且除了上述的重複單元之外，可更包括其他已知在光配向聚合物中所含有的重複單元。
為了由該光配向共聚物形成一展現優異光學各向異性的薄膜，該光配向共聚物可包括該光配向重複單元以及化學式2之該重複單元，以該共聚物的總量為基準，該些重複單元的總合約為50mol%以上、約為70mol%以上、 約為80mol%以上或約為90mol%以上。此外，該光配向共聚物可包括該光配向重複單元以及化學式2之該重複單元，使得該光配向重複單元：化學式2之該重複單元的莫耳分率約為10：90至99：1、約為30：70至90：10或約為50：50至80：20。藉此，當該光配向共聚物展現優異光反應性及光配向能力時，可藉由化學式2之該重複單元的作用而更有效地提升該共聚物及包括該共聚物的薄膜之光學各向異性。
考量該光配向共聚物的優異光反應性、光配向能力以及基材塗佈能力(substrate coatability)，該光配向共聚物的重量平均分子量可約為20,000至1,000,000、約為50,000至700,000或約為100,000至500,000。
在描述如上述的光配向共聚物結構以及將於下文中所述的該反應性液晶原結構之整篇說明書中，個別的取代基可如同下列所定義的。
「烷基」一辭意旨1至20個、較佳地1至10個、以及更佳地1至6個碳原子之直鏈或支鏈的飽和單價烴基團。該烷基不僅可包含未經取代者，亦包含進一步經下文中所述之預定取代基所取代者。該烷基的例子可包括甲基、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。
「烯基」一辭意旨具有至少一碳-碳雙鍵的2至20個、較佳地2至10個、以及更佳地2至6個碳原子之 直鏈或支鏈的單價烴基團。該烯基可透過包括一碳-碳雙鍵的碳原子或透過飽和的碳原子而連結。該烯基不僅可包含未經取代者，亦包含進一步經下文中所述之預定的取代基所取代者。該烯基的例子可包括乙烯基、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。
「環烷基」一辭意旨3至12個環碳的飽和或不飽和之非芳香族的單價單環、雙環或三環烴基團，並且可包含進一步經下文中所述之預定的取代基所取代者。其例子可包括環丙基、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(decahydronaphthalenyl)、金剛烷基(adamantyl)、降莰基(norbornyl)(例如雙環[2,2,1]庚-5-烯)等。
「芳基」一辭意旨具有6至40個、較佳地6至12個環原子之單價單環、雙環或三環的芳香烴基團，並且可包含進一步經下文中所述之預定的取代基所取代者。該芳基的例子可包括苯基、萘基、茀基等。
「烷氧基芳基」一辭意旨：其中上面所定義的芳基之至少一個氫原子經一烷氧基所取代的一芳基基團。該烷氧基芳基的例子可包括甲氧基苯基、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、庚氧基苯基、辛氧基苯基、壬氧基苯基、甲氧基聯苯、甲氧基萘基、甲氧基茀基、甲氧基蒽基等。
「芳烷基」一辭意旨其中上面所定義的烷基中，至少一個氫原子經一芳基所取代的一烷基基團，並且可包 含進一步經下文中所述之預定的取代基所取代者。其例子可包括苄基、二苯甲基、三苯甲基等。
「炔基」一辭意旨具有至少一碳-碳三鍵的2至20個、較佳地2至10以及更佳地2至6個碳原子之一直鏈或支鏈的單價烴基團。該炔基可透過包括一碳-碳三鍵的碳原子或透過飽和的碳原子而連結。該炔基可包含進一步經下文中所述之預定的取代基所取代者。其例子可包括乙炔基、丙炔基等。
「伸烷基」一辭意旨1至20個、較佳地1至10個以及更佳地2至6個碳原子之一直鏈或支鏈的飽和二價烴基團。該伸烷基可包含進一步經下文中所述之預定的取代基所取代者。該伸烷基的例子可包括伸甲基、伸乙基、伸丙基、伸丁基、伸己基等。
「伸烯基」一辭意旨具有至少一碳-碳雙鍵的2至20個、較佳地2至10個以及更佳地2至6個碳原子之一直鏈或支鏈的二價烴基團。該伸烯基可透過包括一碳-碳雙鍵的碳原子及/或透過飽和的碳原子而連結，並且可包含進一步經下文中所述之預定的取代基所取代者。
「環伸烷基」一辭意旨3至12個環碳的飽和或不飽和之非芳香族的二價單環、雙環或三環之烴基團，並且可包含進一步經下文中所述之預定的取代基所取代者。其例子可包括環伸丙基、環伸丁基等。
「伸芳基」一辭意旨具有6至20個以及較佳地6至12個環原子的二價單環、雙環或三環之芳香族烴基 團，並且可包含進一步經下文中所述之預定的取代基所取代者。該芳香族基團僅含有碳原子。伸芳基的例子可包括伸苯基等。
「芳伸烷基」一辭意旨其中如上所定義的烷基之至少一個氫原子經一芳基所取代的一二價基團，並且可包含進一步經下文中所述之預定的取代基所取代者。其例子可包括亞苄基等。
「伸炔基」一辭意旨具有至少一碳-碳三鍵的2至20個、較佳地2至10以及更佳地2至6個碳原子之一直鏈或支鏈的二價烴基團。該伸炔基可透過包括一碳-碳三鍵的碳原子或透過飽和的碳原子而連結，並且可包含進一步經下文中所述之預定的取代基所取代者。其例子可包括伸乙炔基、伸丙炔基等。
「經取代或未經取代」之上述取代基意旨不僅包含這些個別的取代基本身亦包括進一步經一預定的取代基所取代者。在本發明中除非另外有所說明，用來進一步取代個別取代基的取代基之例子可包括鹵素、烷基、烯基、炔基、鹵烷基、鹵烯基、鹵炔基、芳基、鹵芳基、芳烷基、鹵芳烷基、烷氧基、鹵烷氧基、羰氧基、鹵羰氧基、芳氧基、鹵芳氧基、矽烷基、矽烷氧基等。
該光配向共聚物的製備可藉由在典型的條件下，分別將對應於該光配向重複單元(例如化學式1之重複單元與化學式2之重複單元)的丙烯酸酯基單體或乙烯醇基單體進行自由基聚合反應，而連接該些單體的乙烯基基團。 該自由基聚合反應的條件與方法是熟習此技藝者所詳知的，於是省略其額外的說明。
本發明的第二實施例提供一種用於形成光學各向異性膜的組成物，其包括依據該第一實施例之該光配向共聚物。依據該第二實施例的該組成物能夠藉由該第一實施例的共聚物之作用，以形成一展現更加提升光配向能力及光學各向異性光學之各向異性膜。
此外，除了該光配向共聚物之外，依據該第二實施例的該組成物可更包括一反應性液晶原。這類反應性液晶原可定義為一具有展現液晶特性的液晶原基團、以及連結至其至少一側的末端之一光可聚合、光可交聯或光可固化的不飽和基團(例如一乙烯基、一甲基丙烯酸基或一環氧基)之化合物，而任何滿足上述定義的化合物可包含於依據該第二實施例的組成物中來作為該反應性液晶原。
如上所述，在利用依據該第二實施例之組成物來形成一光學各向異性膜的過程中，當利用線性偏振的UV光照射這類組成物時，可誘導該光配向共聚物的光反應性官能基團進行光反應及光配向，而在隨後的熱處理上可藉由化學式2之該重複單元來大幅提升光學各向異性。然而，在該反應性液晶原包含於依據該第二實施例之組成物中的情況下，在將該光配向共聚物進行光配向或透過熱處理來增強光學各向異性的過程中，由於該光配向共聚物的效用，該反應性液晶原的液晶配向可逐漸地發生。
因此，利用該光配向共聚物，可利用光配向來 進行液晶配向，即使當沒有進行一用來配向液晶的額外步驟亦可，而不需形成一額外的液晶層。因此，使得可以透過一簡單的製程來提供一展現優異液晶配向能力及光學各向異性之光學各向異性膜。
再者，可透過將於下文中所述的黏結劑所形成的一黏結劑樹脂的交聯結構，來穩定該反應性液晶原的液晶配向。因此，可以自依據該第二實施例之組成物來提供一展現優異液晶配向能力及配向穩定性之光學各向異性膜。
考量與該光配向共聚物的高度反應及進一步提升的液晶配向能力，該反應性液晶原可包括一下列化學式3或4的化合物或其一混合物。除此之外，亦可使用具有衍生自化學式3或4化合物的液晶原基團之各種反應性液晶原、或其他已知的反應性液晶原。該反應性液晶原可展現任何液晶特性，例如向列型(nematic)、膽固醇性(cholesteric)、或鐵電性(ferroelectric)的特性。
在化學式3及4中，L1及L2係各自獨立地為擇自由下列所組成之群組：氫、鹵素、經取代或未經取代之C1~C20烷基、經取代或未經取代之C1~C8烷基酯、經取代或未經取代之C1~C8烷基醚、以及經取代或未經取代之C1~C8烷基酮，B1及B2係各自獨立地為經取代或未經取代之C6~C20伸芳基或經取代或未經取代之C4~C8環伸烷基，R1及R2係各自獨立地為甲基丙烯酸基或環氧基，X1係擇自由下列所組成之群組：未經取代或經氟取代之C1~C7烷基、未經取代或經氟取代之C1~C7烷氧基、未經取代或經氟取代之C2~C7烯基、未經取代或經氟取代之C2~C7烯氧基、以及未經取代或經氟取代之C1~C7烷氧基烷基，以及Z1、Z2、Z3及Z4係各自獨立地為一單鍵、O-、-S-、-COO-、-OCO-或-OC(O)O-。
此外，除了該光配向共聚物及該反應性液晶原之外，依據該第二實施例之用來形成一光學各向異性膜的該組成物可包括一光可固化黏結劑。這類黏結劑透過光固化而形成為一具有網狀交聯結構的黏結劑樹脂，進而穩定該光配向共聚物及/或該反應性液晶原的配向能力。
作為該黏結劑，可使用任何可透過利用像是UV光之光線照射而固化之可聚合的化合物、寡聚合物或聚合物而沒有特別限制。在形成一適當的可聚合、固化或交聯之結構上，可利用一甲基丙烯酸酯化合物，例如，一具有一雙官能基或更多官能基的丙烯酸酯基團之多官能甲基丙烯酸酯化合物。
具體而言，該黏結劑可擇自季戊四醇三丙烯酸酯、三(2-丙烯醯基氧基乙基)三聚異氰酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、雙季戊四醇六丙烯酸酯、及其兩個以上的混合物。
除了上述成份之外，依據該第二實施例的該組成物可更包括一光起始劑。這類光起始劑可為任何已知可引發並促進該黏結劑的光固化之起始劑，以及例如，可使用商品名稱為Irgacure 907或819的起始劑。
此外，為了溶解上述個別成分，依據該第二實施例的該組成物可更包括一有機溶劑。該有機溶劑可擇自於甲苯、二甲苯、苯甲醚、氯苯、二氯甲烷、乙酸乙酯、二氯乙烷、環己烷、環戊烷、丙二醇、甲醚乙酸酯、及其兩者以上的混合物。除此之外，使用任何溶劑，只要個別的成分可依據其種類而有效地溶解於其中以塗佈於該基板上即可。
以該組成物之固體的總重為基準，依據該第二實施例的該組成物可包括：約1至50wt%之該光配向共聚物、約10至90wt%之該反應性液晶原、約1至50wt%之該光可固化黏結劑、以及約0.1至5wt%之該光起始劑。就此，固體的重量可代表依據該第二實施例的該組成物之該有機溶劑之外的成分之總重。
此外，依據該第二實施例的該組成物之固體含量可約為10至80wt%。藉此，該組成物可展現較佳的應用性。更具體地，在將該組成物澆鑄為膜形式之情況下，該 固體含量可調整至約為15至80wt%，而在將該組成物形成為一薄膜的情況下，該固體含量可調整至約為10至40wt%。
本發明的第三實施例提供一種光學各向異性膜的製造方法，其利用依據該第二實施例的該組成物。此方法可包括利用偏振的UV光(例如，線性偏振的UV)照射依據本發明的第二實施例之用來形成一光學各向異性膜的組成物，因而將連結至一光配向共聚物之一光反應性官能基團(例如，一連結至化學式1之光配向重複單元的光反應性官能基團等)的至少一部分進行光配向；以及熱處理該組成物，其中該光反應性官能基團的至少一部分經光配向，因而增加光學各向異性。
在該製造方法中，當在偏振的UV光照射下進行光配向步驟時，可誘導該光配向共聚物之該光反應性官能基團的至少一部分進行像是異構化(isomerization)或二聚合作用(dimerization)的光反應，藉此可進行光配向同時排列於一預定方向上。接著，當進行該熱處理步驟時，可藉由化學式2之該重複單元而大幅增加光學各向異性，因此製造出一相較於習知者具有顯著提升的光配向能力及光學各向異性之光學各向異性膜。
此外，在利用包括該光配向共聚物及該反應性液晶原的該組成物來獲得一光學各向異性膜的情況下，該反應性液晶原可接受該共聚物的配向，因而可在其中該光反應性官能基團的至少一部分經光配向的影響下進行液晶 配向而提升其光學各向異性。該反應性液晶原的液晶配向可在該光配向步驟以及該熱處理步驟的期間內逐漸地進行以增加光學各向異性。因此，即使藉由形成一單層而沒有額外形成一液晶層，亦可透過一簡單的製程來提供一展現優異光學各向異性及液晶配向能力的光學各向異性膜。
在該光配向步驟中，可利用波長範圍約為150至450nm之偏振UV光照射用來形成一光學各向異性膜的該組成物。該偏振的UV光之波長範圍可依據該光配向共聚物的具體構形或光反應性官能基團的種類來調整。雖然照射UV光的強度可依據光配向共聚物或連結至其上的該光反應性官能基團之具體種類來變化，可施用約為50mJ/cm2至10J/cm2的能量，較佳地約為500mJ/cm2至5J/cm2。
藉由利用一使UV光通過或反射自下列裝置的方法將該UV光進行偏振處理，以及可對該組成物施予進行這類偏振處理的UV光：(1)利用一基板的一偏振裝置，其中一介電各向異性材料塗佈於一透明基板(例如，石英玻璃、鈉鈣玻璃或無鈉鈣玻璃)的表面上、(2)一鋁或金屬線精細地沉積於其上的偏振片、或(3)一利用藉由石英玻璃反射的Bruster偏振裝置。可在一與該基板的表面垂直之方向上、或者可於一特定的入射角下傾斜地施予該偏振的UV光。
此外，在UV光照射上，該基板的溫度可接近於室溫，然於一些情況下，可於進行約100℃以下的溫度範圍內之加熱狀態下施予UV光。
在該光配向步驟之後，可於約100至300℃下 進行用於增加光學各向異性的加熱步驟歷時約1至30分鐘。此加熱處理步驟可以有效地增加該經光配向共聚物之光學各向異性，並且提供一展現優異光學各向異性的薄膜。
在光配向步驟中之偏振UV光下，包含於用於形成光學各向異性膜的該組成物中之黏結劑及/或該反應性液晶原可一起進行光固化。在此情況下，當該光配向步驟及該熱處理步驟一起進行，可製造一固化狀態的光學各向異性膜。為了更有效的光固化，可在熱處理步驟之後進一步利用UV光照射該組成物以光固化該光可固化黏結劑及/或該反應性液晶原。
當該光固化進行時，可形成一具有一網狀交聯結構的黏結劑樹脂，例如，一包括一經光固化(經光交聯)的多官能甲基丙烯酸酯化合物之甲基丙烯酸酯基交聯聚合物，並且可形成一固化產物，其中該反應性液晶原的光可固化之不飽和基團的至少一部分經光固化。因此，由於該黏結劑樹脂的交聯結構，可穩定該光配向共聚物及/或該反應性液晶原的配向能力。
在上述製造方法中，將用於形成一光學各向異性膜的該組成物塗佈於該基板上，進行乾燥，接著使用偏振的UV光來進行光配向。就此，可依據光配向共聚物、反應性液晶原或基板的種類來適當地決定該塗佈步驟，並且可由滾筒塗佈、旋轉塗佈、印刷、噴墨噴灑或縫隙噴嘴來執行。
此外，為了進一步增強對於該基板的附著，可 預先將一官能含矽烷化合物、一官能含氟化合物或一官能含鈦化合物施用至該基板上。
在用於移除該有機溶劑的乾燥步驟中，可加熱該塗層或進行真空蒸發。可在約50至250℃下進行乾燥步驟歷時約1至20分鐘。
本發明的第四實施例提供一光學各向異性膜，其係形成於該基板上且包括一如上述之用來形成光學各向異性膜之該組成物的固化產物。該光學各向異性膜可僅包括一單層的該固化產物，而沒有一含有相同種類之光配向共聚物及/或一像是反應性液晶原的液晶材料之額外的膜層，例如，一額外的液晶層。
獲得該光學各向異性膜可利用，例如，依據該第三實施例的方法，包括：施用該組成物，其包括該光配向共聚物，以及選擇性地包含該反應性液晶原、該光可固化黏結劑及該光起始劑；接著進行一光配向步驟、一熱處理步驟，以及選擇性地進行一光固化步驟。藉此，該光學各向異性膜可以一單層形式來設置，並且可透過一非常簡單的製程來獲得並展現優異光學各向異性。
在該光學各向異性膜中，該固化產物可包括該光配向聚合物，其中該光反應性官能基團的至少一部分經光配向，並且選擇性地，可更包括該反應性液晶原的一固化產物及/或一黏結劑樹脂，其中該固化產物係藉由該經光配向的光反應性官能基團而進行光配向，及該黏結劑樹脂包括一甲基丙烯酸酯基交聯聚合物。
就此，可藉由在正交偏振光(orthogonally crossed polarized rays)之間的亮度來決定該反應性液晶原的液晶配向之程度。例如，當該光學各向異性膜配置於正交偏振板之間而呈45°，在低漏光且亮度約為20cd/cm2以下或10cd/cm2以下的情況下將液晶配向評估為良好。
該光學各向異性膜可發揮作為一液晶配向膜、一光學濾片、一相位差膜、一偏振器或一偏振光發射器的作用而供用於像是液晶顯示器的光學設備中。
可透過下列實施例來更理解本發明，該些實施例係為了說明的目的而描述，不應理解為限制本發明。
製備例1：4-((6-(丙烯醯基氧基)己基)氧基)苯甲酸甲酯的合成(用於形成化學式2之重複單元的丙烯酸酯基單體化合物之合成)
將6.08g(40mmol)的4-羥苯甲酸甲酯溶解於50ml的2-丁酮中，添加8.29g(60mmol)的K2CO3，接著緩慢地逐滴添加5.44g(40mmol)的6-氯-1-己醇。當充分地攪拌所得到的混合物時，將其加熱至85℃並且進行迴流18hr，藉此完成反應。
在反應完成後，利用二氯甲烷及水來萃取所得到的反應溶液，將有機層分離出並於MgSO4上進行脫水，利用一旋轉蒸發器來移除溶劑，接著利用一二氧化矽管柱來進行純化，而得到產率為76%之4-((6-(羥基己基)氧基)苯 甲酸甲酯。接著，將4-((6-(羥基己基)氧基)苯甲酸甲酯(1eq)溶解於二甲基乙醯胺中，接著於0℃下緩慢地逐滴添加丙烯醯氯(2.5eq)，之後將該反應混合物回溫至室溫，接著進行攪拌歷時2hr。在反應完成之後，利用一NaCl水溶液及二乙基醚來萃取所得到的反應溶液，然後利用一二氧化矽管柱來進行純化，得到產率為73%之4-((6-(丙烯醯基氧基)己基)氧基)苯甲酸甲酯。標題化合物的NMR數據如下。
NMR(CDCl3(500MHz)，ppm)：1.43-1.77(8H，m)，3.89(3H，s)，3.92(2H，m)，4.06(2H，m)，5.83(1H，dd)，6.12(1H，dd)，6.41(1H，dd)，7.07(2H，d)，7.94(2H，d)
製備例2：4-((6-(丙烯醯基氧基)己基)氧基)苯甲酸丙酯的合成(用於形成化學式2之重複單元的丙烯酸酯基單體化合物之合成)
標題化合物，亦即4-((6-(丙烯醯基氧基)己基)氧基)苯甲酸丙酯，係以相同於製備例1的方法與條件所製備，除了使用4-羥苯甲酸丙酯來替代4-羥苯甲酸甲酯。標題化合物的NMR數據如下。
NMR(CDCl3(500MHz)，ppm)：1.43-1.89(10H，m)，3.90(3H，s)，3.97(2H，m)，4.08(2H，m)，5.87(1H，dd)，6.17(1H，dd)，6.46(1H，dd)，7.10(2H，d)，7.88(2H，d)
製備例3：4-((6-(丙烯醯基氧基)丙基)氧基)苯甲酸甲酯的合成(用於形成化學式2之重複單元的丙烯酸酯基單體化合物之合成)
標題化合物，亦即4-((6-(丙烯醯基氧基)丙基)氧基)苯甲酸甲酯，係以相同於製備例1的方法與條件所製備，除了使用6-氯-1-丙醇來替代6-氯-1-己醇。標題化合物的NMR數據如下。
NMR(CDCl3(500MHz)，ppm)：1.54(2H，m)，3.89(3H，s)，3.92(2H，m)，4.06(2H，m)，5.81(1H，dd)，6.14(1H，dd)，6.41(1H，dd)，7.07(2H，d)，7.95(2H，d)
製備例4：(E)-3-(4-甲氧基苯基)丙烯酸4-(3-(丙烯醯基氧基)丙氧基)苯酯的合成(用於形成光配向重複單元之單體化合物的合成)
藉由將氫醌及4-甲基肉桂酸進行一偶合反應 所得到的化合物4A，亦即，(E)-3-(4-甲氧基苯基)丙烯酸4-羥苯酯，用來作為一起始物。使用PPTS作為一催化劑，將2H-吡喃及3-氯丙醇在一二氯甲烷溶劑的存在下進行反應，而得到由THP所保護的2-(3-氯丙氧基)四氫-2H-哌喃(化合物4B)。將所得到的2-(3-氯丙氧基)四氫-2H-哌喃(化合物4B)與起始物(E)-3-(4-甲氧基苯基)丙烯酸4-羥苯酯(化合物4A)在迴流下於使用KOH作為一鹼之甲基乙基酮溶劑存在下進行反應。在約24hr之後，確認反應終止並進行分離純化(work-up)。進行使用乙酸乙酯及水的萃取，接著分別收集在上層的乙酸乙酯層，使用鹽水來進行清洗一次以上，於MgSO4上進行脫水並進行過濾，接著於減壓下移除溶劑。之後，使用呈1：4的EA與Hex之一混合溶液作為一展開溶劑來進行管柱層析，而得到一產率為55%之所欲的中間物，亦即，(E)-3-(4-甲氧基苯基)丙烯酸4-(3-((四氫-2H-哌喃-2-基)氧基)丙氧基)苯基酯(化合物4C)。
接著，在呈1：5的THF與乙醇之一混合溶劑的存在下使用PPTS來對此化合物進行迴流歷時2hr，然後使用呈1：4的乙酸乙酯與己烷之一混合溶液作為一展開溶劑來進行管柱層析，而得到一產率為100%且THP已自其上分離之中間物(E)-3-(4-甲氧基苯基)丙烯酸4-(3-羥基丙氧基)苯基酯(化合物4D)。將化合物4D(1eq)溶解於二甲基乙醯胺中，於0℃下緩慢地逐滴添加丙烯醯氯(2.5eq)，接著於室溫下進行攪拌歷時2hr。在反應完成之後，利用一NaCl水溶液及二乙基醚來萃取所得到的反應溶液，然後利用一二 氧化矽管柱來進行純化，而得到產率為79%之標題化合物(E)-3-(4-甲氧基苯基)丙烯酸4-(3-(丙烯醯基氧基)丙氧基)苯酯(化合物4E)。標題化合物的NMR數據顯示於圖1中。
製備例5：(E)-3-(4-乙氧基苯基)丙烯酸4-(3-(丙烯醯基氧基)丙氧基)苯酯的合成(用於形成光配向重複單元之單體化合物的合成)
(E)-3-(4-乙氧基苯基)丙烯酸4-(3-(丙烯醯基氧基)丙氧基)苯酯係以相同於製備例4的方法與條件所製備，除了使用(E)-3-(4-乙氧基苯基)丙烯酸4-羥苯酯來替代(E)-3-(4-甲氧基苯基)丙烯酸4-羥苯酯(化合物4A)。
製備例6：(E)-3-(4-氯苯基)丙烯酸4-(3-(丙烯醯基氧基)丙氧基)苯酯的合成(用於形成光配向重複單元之單體化合物的合成)
(E)-3-(4-氯苯基)丙烯酸4-(3-(丙烯醯基氧基)丙氧基)苯酯係以相同於製備例4的方法與條件所製備，除了使用(E)-3-(4-氯苯基)丙烯酸4-羥苯酯來替代(E)-3-(4-甲氧基苯基)丙烯酸4-羥苯酯(化合物4A)。
製備例7：(E)-3-(4-氰基苯基)丙烯酸4-(3-(丙烯醯基氧基)丙氧基)苯酯的合成(用於形成光配向重複單元 之單體化合物的合成)
(E)-3-(4-氰基苯基)丙烯酸4-(3-(丙烯醯基氧基)丙氧基)苯酯係以相同於製備例4的方法與條件所製備，除了使用(E)-3-(4-氰基苯基)丙烯酸4-羥苯酯來替代(E)-3-(4-甲氧基苯基)丙烯酸4-羥苯酯(化合物4A)。
實施例1：光配向共聚物的製備
使用重量比為5：5之製備例1的化合物及製備例4的化合物並且溶解於乙酸乙酯中，接著添加一相對於單體的重量比為1：250之自由基起始劑(AIBN)，之後在60℃下進行反應歷時18hr。製得一產率為78%之最終的聚合物化合物，其重量平均分子量(Mw)為35,000且PDI為3.78。
實施例2：光配向共聚物的製備
使用重量比為5：5之製備例1的化合物及製備例5的化合物並且溶解於乙酸乙酯中，接著添加一相對於單體的重量比為1：250之自由基起始劑(AIBN)，之後在60℃下進行反應歷時18hr。製得一產率為75%之最終的聚合物化合物，其Mw為42,000且PDI為3.89。
實施例3：光配向共聚物的製備
使用重量比為5：5之製備例1的化合物及製備例6的化合物並且溶解於乙酸乙酯中，接著添加一相對 於單體的重量比為1：250之自由基起始劑(AIBN)，之後在60℃下進行反應歷時18hr。製得一產率為83%之最終的聚合物化合物，其Mw為54,500且PDI為4.31。
實施例4：光配向共聚物的製備
使用重量比為5：5之製備例1的化合物及製備例7的化合物並且溶解於乙酸乙酯中，接著添加一相對於單體的重量比為1：250之自由基起始劑(AIBN)，之後在60℃下進行反應歷時18hr。製得一產率為83%之最終的聚合物化合物，其Mw為46,100且PDI為4.12。
實施例5：光配向共聚物的製備
使用重量比為5：5之製備例2的化合物及製備例4的化合物並且溶解於乙酸乙酯中，接著添加一相對於單體的重量比為1：250之自由基起始劑(AIBN)，之後在60℃下進行反應歷時18hr。製得一產率為81%之最終的聚合物化合物，其Mw為57,600且PDI為3.47。
實施例6：光配向共聚物的製備
使用重量比為3：7之製備例2的化合物及製備例5的化合物並且溶解於乙酸乙酯中，接著添加一相對於單體的重量比為1：250之自由基起始劑(AIBN)，之後在60℃下進行反應歷時18hr。製得一產率為80%之最終的聚合物化合物，其Mw為61,800且PDI為3.78。
實施例7：光配向共聚物的製備
使用重量比為3：7之製備例3的化合物及製備例4的化合物並且溶解於乙酸乙酯中，接著添加一相對 於單體的重量比為1：500之自由基起始劑(AIBN)，之後在60℃下進行反應歷時18hr。製得一產率為86%之最終的聚合物化合物，其Mw為31,900且PDI為3.47。
實施例8：光配向共聚物的製備
使用重量比為3：7之製備例3的化合物及製備例5的化合物並且溶解於乙酸乙酯中，接著添加一相對於單體的重量比為1：250之自由基起始劑(AIBN)，之後在60℃下進行反應歷時18hr。製得一產率為86%之最終的聚合物化合物，其Mw為41,300且PDI為3.86。
比較例1：光配向共聚物的製備
僅使用製備例4的化合物來作為一單體並且溶解於乙酸乙酯中，接著添加一相對於單體的重量比為1：500之自由基起始劑(AIBN)，之後在60℃下進行反應歷時18hr。製得一產率為79%之最終的聚合物化合物，其Mw為45,600且PDI為4.06。
比較例2：光配向共聚物的製備
僅使用製備例5的化合物來作為一單體並且溶解於乙酸乙酯中，接著添加一相對於單體的重量比為1：250之自由基起始劑(AIBN)，之後在60℃下進行反應歷時18hr。製得一產率為83%之最終的聚合物化合物，其Mw為45,600且PDI為4.41。
試驗例：配向層與液晶膜的形成及其性質的評估
利用桿塗佈將溶解於甲苯中之各個實施例及 比較例的光配向聚合物(共聚物)(2至3wt%，以該溶液為基準)之溶液塗佈至一玻璃基板上。將該溶液於80℃下進行首次乾燥歷時2分鐘，接著利用波常範圍為280至315nm且具有一預定的偏振方向之偏振的UV光照射以進行光配向。接著，於150至200℃下進行二次乾燥歷時10至30分鐘，接而測量光學各向異性。再者，利用桿塗佈將20至25wt%之反應性液晶(反應性液晶原)塗佈至上述光配向層，於60℃下進行乾燥歷時2分鐘，接著利用非偏振的UV光照射，最終產生一液晶膜。
在上述光配向製程之後，進行下列測試以測量光學各向異性。
具體而言，測量各個光配向層的UV光吸光度。就此，標準波長為300nm，而利用一UV-Vis光譜儀來測量各個吸光度。由吸光度測量的結果來推衍在與所施予的UV光之偏振方向垂直的一方向上之吸光度A1以及在與所施予的UV光之偏振方向一致的一方向上之吸光度A2，並且基於下面的方程式1來測定光學各向異性數值(雙色比(Dichroic ratio,DR))。結果顯示於下面表1中。
[方程式1]雙色比(DR)=(A1-A2)/(A1+A2)
其中A1係在與所施予的UV光之偏振方向垂直的一方向上之吸光度，以及A2係在與所施予的UV光之偏振方向一致的一方向上之吸光度。
在於上述條件下進行光配向之後，塗佈反應性 液晶，並且計算無配向部分的區域(以肉眼來進行觀測)對於配向層的整個區域之比值，接著基於5點基準來評估配向能力。結果顯示於下面表1中。
由表1中明顯可見，利用該些實施例的光配向共聚物所得到之項目編號2至18達到0.16以上的DR，並且DR會在二次乾燥之後增加。然而，在沒有進行二次乾燥的項目編號1中，DR的增加係相對地少。這被認為是由於在加熱處理的期間化學式2之該重複單元可與該光配向重複單元的光反應性官能基團作用，因而大幅增加光學各向異性。
與上述實施例相較之下，當利用比較例1及2的光配向聚合物，DR相對地低至0.9以下的程度。
此外，如在表1中所見，相較於該些比較例，在利用該些實施例的該光配向共聚物的情況下，會展現優異的液晶配向能力。
上述實施例僅係為了方便說明而舉例而已，本發明所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。

Claims (24)

  1. 一種光配向共聚物，包括：一光配向重複單元，具有一桂皮酸酯基官能基團、一查酮基官能基團、一偶氮基官能基團或一香豆素基官能基團的一光反應性官能基團；以及一下列化學式2之重複單元： 其中A係各自獨立地為氫或C1~C3烷基，B及B’係各自獨立地為羰基、-C(=O)O-、-OC(=O)-、-O-或-S-，L係一單鍵、或經取代或未經取代之C1~C20伸烷基，S1為羰基、-C(=O)O-、-OC(=O)-、-O-或-S-，以及R1為氫、經取代或未經取代之C1~C20烷基、或經取代或未經取代之C6~C15芳基。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光配向共聚物，其中該光反應性官能基團係至少一者擇自由下列所組成之群組：一下列化學式1a之桂皮酸酯基官能基團、一下列化學式1b 之香豆素基官能基團、一下列化學式1c之偶氮基官能基團、以及一下列化學式1d之查酮基官能基團： 在化學式1a至1d中，n1係一0至4的整數，以及n2係一0至5的整數，B係擇自由下列所組成之群組：一單鍵；經取代或未經取代之C1~C20伸烷基；羰基；羧基；酯；經取代或未經取 代之C1~C10伸烷氧基；經取代或未經取代之C6~C40伸芳基；以及經取代或未經取代之C6~C40雜伸芳基，E係一單鍵；-O-；經取代或未經取代之C1~C20伸烷基；或經取代或未經取代之C6~C40伸芳基氧化物，X為氧或硫，Y及Z係各自獨立地為氫；或經取代或未經取代之C1~C20烷基，P係擇自由下列所組成之群組：一單鍵；經取代或未經取代之C1~C20伸烷基；羰基；經取代或未經取代之C2~C20伸烯基；經取代或未經取代之C3~C12環伸烷基；經取代或未經取代之C6~C40伸芳基；經取代或未經取代之C7~C15芳伸烷基；經取代或未經取代之C2~C20伸炔基；以及經取代或未經取代之C4~C8環伸烷基，R10、R11、R12、R13及R14係彼此相同或相異且各自獨立地為擇自由下列所組成之群組：氫；鹵素；經取代或未經取代之C1~C20烷基；經取代或未經取代之C4~C8環烷基；經取代或未經取代之C1~C20烷氧基；經取代或未經取代之C6~C30芳氧基；經取代或未經取代之C6~C40芳基；含有一第14、15或16族之雜原子的C6~C40雜芳基；經取代或未經取代之C6~C40烷氧基芳基；氰基；腈；硝基；以及羥基，以及R15係一或兩個取代基，其係各自獨立地擇自由下列所組成之群組：氫；鹵素；氰基；經取代或未經取代之C1~C20烷基；經取代或未經取代之C1~C20烷氧基；經取代或未經 取代之C6~C30芳氧基；經取代或未經取代之C6~C40芳基；含有一第14、15或16族之雜原子的C6~C40雜芳基；以及經取代或未經取代之C6~C40烷氧基芳基。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之光配向共聚物，其中該光配向重複單元包括一下列化學式1之重複單元： 其中A係各自獨立地為氫或C1~C3烷基，L’係一間隔基團(spacer group)，具有至少一擇自由下列所組群組的二價連結基團的組合：一單鍵、羰基、-C(=O)O-、-OC(=O)-、-O-、-S-、經取代或未經取代之C1~C20伸烷基以及經取代或未經取代之C6~C40伸芳基，以及W係一光反應性官能基團擇自由：化學式1a至1d所組成之群組。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之光配向共聚物，其中該L’間隔基團之結構中，一單鍵或羰基、經取代或未經取代之C1~C20伸烷基、以及經取代或未經取代之C6~C40伸芳基係透過-O-依序連接。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之光配向共聚物，其中在化學式2中，B為-C(=O)O-、L為經取代或未經取代之C1~C20伸烷基、以及B’為-O-。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之光配向共聚物，其中S1為-C(=O)O-，以及R1為經取代或未經取代之C1~C20烷基。
  7. 如申請專利範圍第4項所述之光配向共聚物，其中該L’間隔基團中包含的C6~C40伸芳基係經至少一擇自由下列所組群組的官能基團所取代：C1~C6烷基、C1~C6鹵化烷基、鹵素、C1~C6烷氧基、C1~C6鹵化烷氧基、C1~C6烷基酯、C1~C6鹵化烷基酯、C1~C6烷基化物以及C1~C6鹵化烷基化物。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之光配向共聚物，其中該光配向重複單元以及該化學式2之重複單元的莫耳分率含量為該光配向重複單元：該化學式2之重複單元=10：90至99：1。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之光配向共聚物，其重量平均分子量為20,000至1,000,000。
  10. 一種用於形成一光學各向異性膜的組成物，包括如申請專利範圍第1項所述之光配向共聚物。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之組成物，更包括一反應性液晶原(mesogen)。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之組成物，其中該反應性液晶原包括一下列化學式3或4的化合物： 在化學式3及4中，L1及L2係各自獨立地擇自由下列所組成之群組：氫、鹵素、經取代或未經取代之C1~C20烷基、經取代或未經取代之C1~C8烷基酯、經取代或未經取代之C1~C8烷基醚、以及經取代或未經取代之C1~C8烷基酮，B1及B2係各自獨立地為經取代或未經取代之C6~C20伸芳基或經取代或未經取代之C4~C8環伸烷基，R1及R2係各自獨立地為甲基丙烯酸基或環氧基，X1係擇自由下列所組成之群組：未經取代或經氟取代之C1~C7烷基、未經取代或經氟取代之C1~C7烷氧基、未經取代或經氟取代之C2~C7烯基、未經取代或經氟取代之C2~C7烯氧基、以及未經取代或經氟取代之C1~C7烷氧基烷基，以及Z1、Z2、Z3及Z4係各自獨立地為一單鍵、O-、-S-、-COO-、-OCO-或-OC(O)O-。
  13. 如申請專利範圍第10項所述之組成物，更包括一光可固化黏結劑。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之組成物，其中該光可固化黏結劑包括至少一多官能甲基丙烯酸酯化合物係擇自由下列所組成之群組：季戊四醇三丙烯酸酯、三(2-丙烯 醯基氧基乙基)三聚異氰酸酯(tris(2-acrylolyloxyethyl)isocynurate)、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、及雙季戊四醇六丙烯酸酯。
  15. 如申請專利範圍第10項所述之組成物，更包括一用於引發UV光固化的光起始劑。
  16. 如申請專利範圍第10項所述之組成物，以該組成物之固體的總重為基準，包括：1至50wt%之該光配向共聚物、10至90wt%之該反應性液晶原、1至50wt%之該光可固化黏結劑、以及0.1至5wt%之該光起始劑。
  17. 如申請專利範圍第10項所述之組成物，更包括一有機溶劑。
  18. 一種光學各向異性膜的製造方法，包括：利用偏振的UV光照射如申請專利範圍第10至17項中任一項所述之組成物，因而將連結至一光配向共聚物之一光反應性官能基團的至少一部分進行光配向；以及熱處理該組成物，其中該光反應性官能基團的至少一部分經光配向，因而增加光學各向異性。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之製造方法，更包括：在熱處理後，將包含於該增加光學各向異性的組成物中的一反應性液晶原或一光可固化黏結劑進行光固化。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之製造方法，其中藉由該光配向共聚物之該光配向的光反應性官能基團，將該反應性液晶原進行液晶配向。
  21. 一種光學各向異性膜，形成於一基板上且包括如申請專利範圍第10至17項中任一項所述之組成物的一固化產物。
  22. 如申請專利範圍第21項所述之光學各向異性膜，其包括一單層的該固化產物。
  23. 如申請專利範圍第21項所述之光學各向異性膜，其中該固化產物包括：一光配向共聚物，其中一光反應性官能基團之至少一部份係經光配向；一反應性液晶原之一固化產物，該反應性液晶原係藉由該經光配向的光反應性官能基團來進行液晶配向；以及一黏結劑樹脂，包括一甲基丙烯酸酯基交聯聚合物。
  24. 如申請專利範圍第21項所述之光學各向異性膜，其功能在於作為一液晶配向膜、一光學濾片、一相位差膜、一偏振器或一偏振光發射器。
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