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WO2010131632A1 - 液晶高分子化合物及びリソグラフィー用フォトマスク - Google Patents

液晶高分子化合物及びリソグラフィー用フォトマスク Download PDF

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WO2010131632A1
WO2010131632A1 PCT/JP2010/057911 JP2010057911W WO2010131632A1 WO 2010131632 A1 WO2010131632 A1 WO 2010131632A1 JP 2010057911 W JP2010057911 W JP 2010057911W WO 2010131632 A1 WO2010131632 A1 WO 2010131632A1
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WO
WIPO (PCT)
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liquid crystal
crystal polymer
nmr
mmol
polymer compound
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2010/057911
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English (en)
French (fr)
Inventor
久仁彦 岡野
俊 山下
安行 三上
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Tokyo University of Science
Original Assignee
Tokyo University of Science
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo University of Science filed Critical Tokyo University of Science
Priority to JP2011513332A priority Critical patent/JPWO2010131632A1/ja
Publication of WO2010131632A1 publication Critical patent/WO2010131632A1/ja
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2051Exposure without an original mask, e.g. using a programmed deflection of a point source, by scanning, by drawing with a light beam, using an addressed light or corpuscular source
    • G03F7/2057Exposure without an original mask, e.g. using a programmed deflection of a point source, by scanning, by drawing with a light beam, using an addressed light or corpuscular source using an addressed light valve, e.g. a liquid crystal device
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F20/00Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride, ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F20/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms, Derivatives thereof
    • C08F20/10Esters
    • C08F20/34Esters containing nitrogen, e.g. N,N-dimethylaminoethyl (meth)acrylate
    • C08F20/36Esters containing nitrogen, e.g. N,N-dimethylaminoethyl (meth)acrylate containing oxygen in addition to the carboxy oxygen, e.g. 2-N-morpholinoethyl (meth)acrylate or 2-isocyanatoethyl (meth)acrylate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C09K2019/0444Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit characterized by a linking chain between rings or ring systems, a bridging chain between extensive mesogenic moieties or an end chain group
    • C09K2019/0448Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit characterized by a linking chain between rings or ring systems, a bridging chain between extensive mesogenic moieties or an end chain group the end chain group being a polymerizable end group, e.g. -Sp-P or acrylate

Definitions

  • the present invention relates to a liquid crystal polymer compound and a photomask for lithography. More specifically, the present invention relates to a liquid crystal polymer compound that exhibits a so-called nanophase separation structure and exhibits photoresponsiveness, and a photomask for lithography.
  • the liquid crystal material is a material having both fluidity of liquid and crystal orientation, and is known to change orientation by an electric field, and is widely used as a display device such as a liquid crystal display. Further, in the liquid crystal polymer material, it is possible to construct a nanometer-order fine structure by using a phase separation phenomenon that is manifested by spontaneously assembling molecules in a compound. For example, it has been reported that a nanocylinder structure can be prepared from a liquid crystalline block copolymer, and the cylinder alignment can be controlled by an external field such as alignment treatment or light irradiation.
  • Such a liquid crystal polymer material is expected to be applied as a lithography material, but the advancement of lithography technology by the so-called top-down process has almost reached its limit, and further microstructuring is expensive and requires a synthesis process. Due to the complexity, an approach different from the current method is considered essential.
  • a powerful alternative to the conventional top-down process is the so-called bottom-up process based on block copolymers.
  • Such a process is a method of transferring to a lithographic material using a phase-separated structure expressed by a block copolymer having a regulated structure as a mask.
  • the bottom-up process an ordered structure of several tens of nanometers can be easily formed, and a change in the structure can be induced by imparting external field responsiveness to molecules. Therefore, if the material obtained by such a process is used, not only can it be used as a template material for lithography, but also the fine structure can be precisely controlled with light, so that various nanophase separation structures can be developed in a thin film state.
  • studies have been conducted on the construction of a nanophase separation structure and photoresponsiveness of liquid crystalline block copolymers (see, for example, Patent Document 1 and Non-Patent Document 1).
  • liquid crystal polymer materials are difficult to perform operations such as erasing the ordered structure by light irradiation, and there are restrictions on rewriting of the phase separation structure. There was a problem to control.
  • liquid crystal polymer material intended for nanolithography can be obtained mainly by living radical copolymerization of two-component monomers. Living polymerization requires special synthesizers, reagents, and techniques compared to other polymerization methods.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and is a liquid crystal polymer compound that exhibits a so-called nanophase separation structure and exhibits photoresponsiveness, and the orientation state of the structure can be freely adjusted depending on the type of irradiation light, etc.
  • An object of the present invention is to provide a liquid crystal polymer compound and a photomask for lithography which can be controlled and can be easily synthesized by general-purpose radical polymerization.
  • liquid crystal polymer compound according to the present invention is represented by the following formula (I).
  • R represents a hydrogen atom or a methyl group
  • n represents an integer of 1 to 20
  • m represents an integer of 3 or more
  • at least one of X is represented by the following formula (III):
  • a group containing a hydrophilic oxyethylene moiety, and other X's each represent a hydrogen atom, an alkoxy group, a fluorine group, a cyano group, or a nitro group.
  • the liquid crystal polymer compound according to the present invention is represented by the following formula (II).
  • R represents a hydrogen atom or a methyl group
  • n represents an integer of 1 to 20
  • m represents an integer of 3 or more
  • at least one of X is represented by the following formula (III):
  • a group containing a hydrophilic oxyethylene moiety, and other X's each represent a hydrogen atom, an alkoxy group, a fluorine group, a cyano group, or a nitro group.
  • the liquid crystal polymer compound according to the present invention is characterized in that, in the liquid crystal polymer compound of the present invention described above, at least one of X other than the oxyethylene moiety in X is a fluorine group, a cyano group, or a nitro group. .
  • the photomask for lithography according to the present invention is characterized in that the above-described liquid crystal polymer compound of the present invention is disposed in a thin film on a substrate.
  • the liquid crystal polymer compound according to the present invention represented by the formula (I) or the formula (II) has a basic structure in which an acrylate group or a methacrylate group is added to a skeleton in which azobenzene and a phenylethynyl group are bonded. Since a hydrophobic site (azotran site) and a hydrophilic site (hydrophilic oxyethylene site) are regularly incorporated in the monomer of the compound, synthesis is possible by general-purpose radical polymerization.
  • a so-called nano-phase separation structure can be expressed by annealing treatment at the liquid crystal temperature, irradiation with polarized light and non-polarized light, and the orientation state can be freely controlled, so that the liquid crystal can be controlled by temperature adjustment and light irradiation.
  • It can be used as a polymer material. For example, it can be applied as a constituent material of a photomask for lithography in the optical field or the like.
  • the photomask for lithography according to the present invention in which the above-described liquid crystal polymer compound of the present invention is arranged in a thin film on a predetermined substrate is provided with a nanophase separation structure on the substrate, and the phase separation structure is masked.
  • An optically useful photomask that can be provided can be provided.
  • FIG. 2 is a diagram showing one embodiment of a scheme of a method for synthesizing a liquid crystal polymer compound of the present invention represented by formula (I-1).
  • FIG. 2 is a diagram showing one embodiment of a scheme of a method for synthesizing a liquid crystal polymer compound of the present invention represented by formula (I-2).
  • FIG. 3 is a diagram showing an embodiment of a scheme of a method for synthesizing a liquid crystal polymer compound of the present invention represented by formula (I-3).
  • FIG. 4 is a diagram showing one embodiment of a scheme of a method for synthesizing a liquid crystal polymer compound of the present invention represented by formula (I-4). It is the figure which showed the one aspect
  • FIG. 2 is a diagram showing one embodiment of a scheme of a method for synthesizing a liquid crystal polymer compound of the present invention represented by formula (II-1). It is the figure which showed the observation image of the surface structure of the thin film sample after an annealing process by the atomic force microscope. It is the figure which showed the observation image of the surface structure of the thin film sample after polarized light irradiation by atomic force microscope. It is the figure which showed the observation image of the surface structure by the atomic force microscope of the thin film sample after non-polarization irradiation.
  • liquid crystal polymer compound of the present invention is represented by the following formula (I) or formula (II).
  • R represents a hydrogen atom or a methyl group
  • n represents an integer of 1 to 20
  • m represents an integer of 3 or more
  • at least one of X represents a hydrophilic oxy
  • X represents a group containing an ethylene moiety
  • plural Xs need not be the same group.
  • the liquid crystal polymer compound of the present invention represented by the formula (I) or the formula (II) is a polyacrylate (in the case where R is a hydrogen atom) with respect to a skeleton in which an azobenzene exhibiting a photoresponsive behavior and a phenylethynyl group are bonded. ) Or a structure provided with polymethacrylate (when R is a methyl group).
  • the compound has a structure in which a monomer has a hydrophobic part called azobenzene and phenylethynyl group (azotolane) and a hydrophilic part called oxyethylene part regularly. That is, the conventional block copolymer had to be obtained through living polymerization.
  • the hydrophobic portion and the hydrophilic portion are regularly incorporated in the monomer in advance, so that synthesis can be performed by general-purpose radical polymerization.
  • liquid crystal polymer compound of the present invention is a polymer material, it can be easily formed into a thin film, and when the compound exhibits a nanophase separation structure (described later), it is below the glass transition temperature. The structure can be maintained, and the nanophase separation structure can be handled in a stable state.
  • m is preferably an integer of 3 or more, particularly preferably 3 to 2000.
  • an oxyethylene site (oxyethylene group) which is a hydrophilic site is represented by the following formula (III).
  • L in the oxyethylene moiety is an integer of 2 or more, preferably 2 to 20, more preferably 3 to 20, and particularly preferably 5 to 20.
  • l is smaller than 2
  • the oxyethylene site does not become a hydrophilic site, and synthesis by general-purpose radical polymerization becomes difficult.
  • the oxyethylene moiety is included in at least one of X in the formula (I) and the formula (II).
  • such an oxyethylene moiety is defined as a predetermined number of azobenzene and phenylethynyl groups (azotolane).
  • azotolane phenylethynyl groups
  • the azotolane skeleton having an oxyethylene moiety is an amphiphilic molecule, a phase separation phenomenon appears between the orientation of the molecule formed by the azotolane moiety (liquid crystal phase structure) and the oxyethylene moiety.
  • the liquid crystal polymer compound of the present invention has a so-called block mesogen skeleton that combines a mesogen that is a liquid crystal forming site and an oxyethylene that is a hydrophilic site, but has a nanophase separation structure as observed in a block copolymer. Is expressed.
  • photoresponsive sites of liquid crystal polymer compounds include compounds having groups capable of trans-cis photoisomerization or ring-opening-ring-opening photoisomerization, aromatic imines, and thioindigo derivatives, and induce trans-cis photoisomerization.
  • Examples of the group include azobenzene and stilbenzene derivatives included in the present invention, and azobenzene is preferred from the viewpoint that the absorption wavelengths of the trans and cis isomers are separated and the molecular shape change due to isomerization is large.
  • Examples of the group having a ring-opening-ring-opening photoisomerizable group include spirolane and diallylethene derivatives.
  • the “nanophase separation structure” in the present invention is expressed by expressing a so-called worm-like structure, but by changing the molecular structure, a so-called cylinder structure or double gyre as seen in a block copolymer is used. It is considered that a Lloyd structure is expressed, and these are also included in the “nanophase separation structure” in the present invention.
  • a method for optically controlling the nanophase separation structure includes, for example, irradiating polarized light or non-polarized light for a predetermined time in a state where a worm-like structure is expressed by performing an annealing treatment. .
  • the polarized irradiating is irradiated for a predetermined time while maintaining the temperature of the annealing treatment, so that the disordered worm-like structure is oriented.
  • Such orientation results in the worm-like structure being oriented in the direction perpendicular to the plane of polarization of the polarized light, which is called the Weigert effect and is due to a change in molecular orientation induced by photoisomerization.
  • the specific wavelength belongs to the absorption band of the trans isomer.
  • the worm-like structure disappears by returning the temperature to about room temperature (25 ° C.) and irradiating the non-polarized light for a predetermined time in a state where the orientation is generated.
  • liquid crystal polymer compound of the present invention as an annealing treatment method for developing a worm-like structure, it may be heated at a liquid crystal temperature (89 to 115 ° C.) for 1 hour or longer, and after heating, it is allowed to cool as appropriate. What should I do?
  • the expression of the nanophase separation structure is efficiently induced by mixing with an organic solvent such as toluene and applying the above-described method for optically controlling the nanophase separation structure. . This is due to a decrease in the anchoring energy between the liquid crystal and the solvent accompanying the isomerization of azobenzene.
  • organic solvent examples include toluene, dimethylformamide (DMF), tetrahydrofuran (THF), chloroform, dichloromethane, dichloroethane, benzene, toluene, xylene, dimethoxyethane, dioxane, acetonitrile, dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, N- Methyl pyrrolidone or the like can be used.
  • the wavelength of irradiation light (irradiation wavelength) used to develop the nanophase separation structure depends on the substituent to be introduced. In order to impart orientation (regularity) to the worm-like structure, it is sufficient to irradiate polarized light within the liquid crystal temperature range. For example, polarized light having a wavelength in the range of 350 to 650 nm can be used as irradiation light. Since the retained structure is not broken below the glass transition point, the nanophase separation structure can be handled stably.
  • non-polarized light having a wavelength in the range of 350 to 650 nm is irradiated with the temperature returned to room temperature.
  • non-polarized light having a wavelength in the range of 350 to 650 nm, for example, is irradiated with the temperature returned to room temperature.
  • the irradiation light amount and irradiation time are not particularly limited, and may be appropriately determined depending on the substituents to be introduced. However, when using polarized light and non-polarized light, approximately 5 mJ / cm 2 or more (preferably 5 The amount of light ( ⁇ 500 mJ / cm 2 ) may be irradiated for 30 seconds or longer (preferably 30 seconds to 120 minutes). In addition, although polarized light and non-polarized light are used as irradiation light, as irradiation means, well-known irradiation means, such as a diode laser, may be used, for example.
  • a smectic phase should be exhibited by molecular design such as introducing a polar group.
  • a fluorine group, a cyano group, or a nitro group may be introduced into the X group in the formula (I) or the formula (II).
  • the group may be introduced.
  • a ferroelectric liquid crystal phase that is expressed by imparting chirality in formula (I) or formula (II)
  • the response speed can be improved.
  • an asymmetric carbon may be present in the X group of the formula (I) or the formula (II).
  • (R)-( ⁇ )-2-octanol is substituted with an asymmetric carbon. do it.
  • the liquid crystal polymer compound of the present invention represented by the formula (I) is synthesized, for example, by the scheme shown in FIG.
  • FIG. 1 shows one embodiment of a scheme of a method for synthesizing a liquid crystal polymer compound of the present invention represented by the formula (I).
  • examples of the liquid crystal polymer compound of the present invention represented by the formula (I) are represented by the following formulas (I-1) to (I-4) and the formulas (I-1) to (I-4): Examples of schemes for synthesizing the liquid crystal polymer compounds represented are shown in FIGS. 2 to 5, respectively.
  • the liquid crystal polymer compound of the present invention represented by the formula (II) is synthesized by, for example, the scheme shown in FIG. FIG. 6 shows one embodiment of the scheme of the method for synthesizing the liquid crystal polymer compound of the present invention represented by the formula (II).
  • an example of the liquid crystal polymer compound of the present invention represented by the formula (II) is represented by the following formula (II-1), and a scheme for the synthesis method of the liquid crystal polymer compound represented by the formula (II-1) An example of this is shown in FIG.
  • the liquid crystal polymer compound according to the present invention regularly incorporates a hydrophobic site called azotolane (azobenzene and phenylethynyl group) and a hydrophilic site called oxyethylene site in the monomer of the compound. Therefore, synthesis is possible by general-purpose radical polymerization.
  • a so-called nano-phase separation structure can be developed by annealing treatment at the liquid crystal temperature, irradiation with polarized light and non-polarized light, and the alignment state can be freely controlled, so that the liquid crystal height can be controlled by temperature adjustment and light irradiation. It can be used as a molecular material. For example, in the optical field, it can be advantageously used as a constituent material for a photomask for lithography.
  • the mixture is mixed, applied onto a substrate made of a glass substrate, an ITO (Indium Tin Oxide) film deposition substrate, a silicon wafer, or the like using a spin coating method or the like, and the solvent is removed to form a thin film.
  • the thickness of the thin film is preferably 0.1 to 1.0 ⁇ m, for example.
  • a material that promotes the alignment of the liquid crystal group such as a liquid crystal alignment film is applied in advance, and the substrate surface is aligned by a method such as so-called rubbing treatment. It may be in an easy state.
  • the liquid crystal polymer compound of the present invention is disposed in a thin film shape as described above on a predetermined base material such as a substrate, a device, or a material
  • a nanophase separation structure is imparted to the base material. Therefore, it can be used for a photomask for lithography using a phase separation structure as a mask, a photo-alignment film, and the like.
  • the liquid crystal polymer compound of the present invention may be patterned and disposed on the substrate, such as a fluorine resin layer on the surface.
  • a protective layer may be provided. Examples of the application target of the photomask for lithography of the present invention include a shadow mask, a lead frame, a printed board and the like in addition to photolithography.
  • the aspect described above shows one aspect of the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiment, and has the configuration of the present invention and can achieve the objects and effects. It goes without saying that modifications and improvements within the scope are included in the content of the present invention. Further, the specific structure, shape, etc. in carrying out the present invention are not problematic as other structures, shapes, etc., as long as the objects and effects of the present invention can be achieved. The present invention is not limited to the above-described embodiments, and modifications and improvements within the scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
  • the scheme shown in FIG. 1 is used as a method for synthesizing the liquid crystal polymer compound of the present invention represented by the formula (I), and the liquid crystal of the present invention represented by the formula (II).
  • the scheme shown in FIG. 6 is exemplified as a method for synthesizing the polymer compound.
  • FIG. And it is not limited to the scheme shown in FIG.
  • the formulas (I-1) to (I-4) are represented by the formula (II) as examples of the liquid crystal polymer compound of the present invention represented by the formula (I).
  • formulas (II-1) to (I-4) and formula (II-1) are merely examples, and formula (I) and The formula (II) is not limited to the formulas (I-1) to (I-4) and the formula (II-1).
  • the specific structure, shape, and the like when implementing the present invention may be other structures as long as the object of the present invention can be achieved.
  • Example 1 Synthesis of liquid crystal polymer compounds: According to the scheme shown in FIG. 2, the liquid crystal polymer compound of the present invention represented by the formula (I-1) was synthesized using the following methods (1) to (9).
  • the purified product was evaporated with an evaporator and dried under reduced pressure to obtain an orange oily substance of 3,4-bis- (3,6-dioxaoctyloxy) -ethynylbenzene (yield: 1.2 g). Yield: 70%).
  • the measurement result of 1 H-NMR is shown below.
  • Example 2 Synthesis of liquid crystal polymer compounds: According to the scheme shown in FIG. 3, the liquid crystal polymer compound of the present invention represented by the formula (I-2) was synthesized using the following methods (1) to (9).
  • Example 3 Synthesis of liquid crystal polymer compounds: According to the scheme shown in FIG. 4, the liquid crystal polymer compound of the present invention represented by the formula (I-3) was synthesized using the following methods (1) to (6).
  • AIBN (1.5 mg, 9.2 ⁇ 10 ⁇ 3 mmol) was dissolved in DMF (20 mL), and 10 mL of this solution was charged into the polymerization tube. Vacuum freezing and deaeration was performed, and the polymerization tube was burned off and sealed. The mixture was heated and stirred at 80 ° C for 68 hours, and the temperature was raised to 95 ° C and further heated for 3 hours.
  • Example 4 Synthesis of liquid crystal polymer compounds: According to the scheme shown in FIG. 5, the liquid crystal polymer compound of the present invention represented by the formula (I-4) was synthesized using the following methods (1) to (7).
  • AIBN (1.6 mg, 9.7 ⁇ 10 ⁇ 3 mmol) was dissolved in DMF (20 mL), and 10 mL of this solution was charged into the polymerization tube. Vacuum freezing and deaeration was performed, and the polymerization tube was burned off and sealed. After heating and stirring at 80 ° C.
  • Example 1 Confirmation of nanophase separation structure: The liquid crystal polymer compound of the present invention obtained in Example 1 was dissolved in toluene to prepare a toluene solution containing 3% by mass of the liquid crystal polymer compound with respect to the whole solution. The toluene solution of the liquid crystal polymer compound is spin-cast on a cleaned glass substrate to form a thin film, then heated to a liquid crystal phase temperature of 101 ° C. and annealed for 40 hours to obtain a thick film on the glass substrate. A thin film sample having a thickness of about 0.1 ⁇ m was formed. The surface structure of the obtained liquid crystal polymer compound thin film sample was observed with an atomic force microscope (AFM). The observed image is shown in FIG.
  • AFM atomic force microscope
  • FIG. 8 is a view showing an observation image of the surface structure of the thin film sample after the annealing treatment using an atomic force microscope. As shown in FIG. 8, the prepared thin film sample exhibited a worm-like structure. The width of this structure was about 15 nm, and the height difference of the unevenness was about 5 nm.
  • the sample after the annealing treatment showing the worm-like structure is kept at 101 ° C., and the irradiation wavelength is set to 490 nm or more and the irradiation amount is set to 200 mW / cm 2 with a diode laser (UV-400 (manufactured by Keyence Corporation)).
  • the surface structure was observed with an atomic force microscope after irradiation with polarized light for 1 hour. The observed image is shown in FIG.
  • polarized light having a polarization plane was irradiated in a direction (polarization direction) parallel to the horizontal direction (left-right direction) in FIG.
  • FIG. 9 is a view showing an observation image of the surface structure of the thin film sample after irradiation with polarized light using an atomic force microscope.
  • orientation occurs in the worm-like structure that was disordered by observation with an atomic force microscope before irradiation of polarized light, and the stripes of the worm-like structure are parallel to the polarization plane (polarization direction) of the polarized light. It was confirmed that it was growing. This is called the Weigert effect and is caused by a change in molecular orientation induced by photoisomerization.
  • the degree of orientation order in this case as an order parameter, it was about 0.4.
  • the thin-film sample after irradiation with polarized light is returned to room temperature (25 ° C.), irradiated with non-polarized light for 1.8 hours with the above-described diode laser at an irradiation wavelength of 365 nm and an irradiation amount of 15 mW / cm 2 , and the surface structure becomes an atom.
  • the irradiation wavelength of 365 nm a irradiation wavelength of 365 nm and an irradiation amount of 15 mW / cm 2
  • the surface structure becomes an atom.
  • Observed with an atomic force microscope The observed image is shown in FIG.
  • FIG. 10 is a view showing an observation image of the surface structure of the thin film sample after non-polarized light irradiation using an atomic force microscope. As shown in FIG. 10, it was confirmed that the orientation of the worm-like structure observed before the non-polarized light irradiation (after the polarized light irradiation) disappeared.
  • liquid crystal polymer compound of the present invention having a block mesogen skeleton exhibited a nanophase separation structure as observed in a conventional block copolymer.
  • a thin film sample exhibiting such a nanophase separation structure is most suitable for a photomask for lithography.
  • the liquid crystal polymer compound of the present invention can be advantageously used as a constituent material for a photomask for lithography and the like whose structure can be controlled by light irradiation, for example.

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Abstract

 本発明に係る液晶高分子は下記式(I)で表される。式(I)中、Rは水素原子またはメチル基を示し、nは1~20の整数を示し、mは3以上の整数を示し、Xの少なくとも1つは親水性のオキシエチレン部位を含む基を示し、それ以外のXはそれぞれ水素原子、アルコキシ基、フッ素基、シアノ基、またはニトロ基を示す。化合物のモノマー中に疎水部位と親水部位とを規則的に組み込んでいるため、汎用のラジカル重合によって合成が可能となる。また、液晶温度下でのアニーリング処理、偏光及び非偏光の照射によりいわゆるナノ相分離構造を発現し、配向状態を自在に制御することが可能となるので、リソグラフィー用フォトマスク等の構成材料として使用することができる。

Description

液晶高分子化合物及びリソグラフィー用フォトマスク
 本発明は、液晶高分子化合物及びリソグラフィー用フォトマスクに関する。さらに詳しくは、いわゆるナノ相分離構造を発現し、光応答性を示す液晶高分子化合物及びリソグラフィー用フォトマスクに関する。
 液晶材料は、液体の流動性と結晶の配向性とを兼ね備えた材料であり、電界によって配向を変えることが知られており、例えば、液晶ディスプレイ等の表示装置として広く用いられている。また、液晶高分子材料において、化合物中の分子を自発的に集合させることによって発現する相分離現象を用いれば、ナノメートルオーダーの微細構造を構築することが可能である。例えば、液晶性ブロックコポリマーからナノシリンダー構造を調製し、配向処理や光照射等の外場によってシリンダーの配向を制御できることが報告されている。
 このような液晶高分子材料は、リソグラフィー材料としての応用も期待されているが、いわゆるトップダウンプロセスによるリソグラフィー技術の進歩はほぼ限界に達しており、さらなる微細構造化は高コストでかつ合成プロセスが煩雑であることから、現在の手法とは異なるアプローチが必須と考えられている。
 これまでのトップダウンプロセスに代わる有力な方法としては、ブロックコポリマーを基盤とするいわゆるボトムアップ的なプロセスが挙げられる。かかるプロセスは、構造の規制されたブロックコポリマーが発現する相分離構造をマスクとして、リソグラフィー材料に転写する方法である。ボトムアッププロセスでは、数十ナノメートルの秩序構造を容易に形成でき、さらに外場応答性を分子に付与することで、構造体の変化を誘起することができる。従って、かかるプロセスで得られた材料を用いれば、リソグラフィーのテンプレート材料として活用できるだけでなく、微細構造を光で精密に制御できるため、薄膜状で多様なナノ相分離構造を発現することができると考えられており、近年、液晶性ブロックコポリマーについて、ナノ相分離構造の構築と光応答性に関して研究がなされている(例えば、特許文献1及び非特許文献1を参照。)。
特開2005-132940号公報
岡野ら「高複屈折アゾトラン液晶高分子フィルムのフォトケミカル相転移挙動(Photochemical Phase Transition Behavior of Highly Birefringent Azotolane Liquid-Crystalline Polymer Films)」、Macromolecules(米国)、American Chemical Society、2006、39、p145-152
 しかしながら、従来の液晶高分子材料は、例えば、規則化された構造を光照射により消去する等の操作は難しく、相分離構造の書き換えには制限がある等、相分離構造の配向状態を自在にコントロールするには問題があった。加えて、このようなナノリソグラフィーを志向した液晶高分子材料は、主に2成分のモノマーをリビングラジカル共重合することで得られる。リビング重合は他の重合法と比較して特殊な合成装置、試薬、及び技術が必要であった。
 本発明は、前記の課題に鑑みてなされたものであり、いわゆるナノ相分離構造を発現して光応答性を示す液晶高分子化合物であり、構造の配向状態を照射光の種類等で自在にコントロールできるとともに、汎用のラジカル重合によって簡便に合成することができる液晶高分子化合物及びリソグラフィー用フォトマスクを提供することにある。
 前記の課題を解決するために、本発明に係る液晶高分子化合物は、下記式(I)で表されることを特徴とする。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
(式(I)中、Rは水素原子またはメチル基を示し、nは1~20の整数を示し、mは3以上の整数を示し、Xの少なくとも1つは下記式(III)で表される親水性のオキシエチレン部位を含む基を示し、それ以外のXはそれぞれ水素原子、アルコキシ基、フッ素基、シアノ基、またはニトロ基を示す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
(式(III)中、lは2以上の整数を示す。)
 本発明に係る液晶高分子化合物は、下記式(II)で表されることを特徴とする。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
(式(II)中、Rは水素原子またはメチル基を示し、nは1~20の整数を示し、mは3以上の整数を示し、Xの少なくとも1つは下記式(III)で表される親水性のオキシエチレン部位を含む基を示し、それ以外のXはそれぞれ水素原子、アルコキシ基、フッ素基、シアノ基、またはニトロ基を示す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
(式(III)中、lは2以上の整数を示す。)
 本発明に係る液晶高分子化合物は、前記した本発明の液晶高分子化合物において、前記Xにおけるオキシエチレン部位以外のXの少なくとも1つがフッ素基、シアノ基、またはニトロ基であることを特徴とする。
 本発明に係るリソグラフィー用フォトマスクは、基材上に前記した本発明の液晶高分子化合物を薄膜状に配設したことを特徴とする。
 式(I)または式(II)で表される本発明に係る液晶高分子化合物は、アゾベンゼンとフェニルエチニル基とが結合した骨格に、アクリレート基あるいはメタクリレート基が付与された構造を基本構成としており、化合物のモノマー中に疎水部位(アゾトラン部位)と親水部位(親水性のオキシエチレン部位)とを規則的に組み込んでいるため、汎用のラジカル重合によって合成が可能となる。加えて、液晶温度下でのアニーリング処理、偏光及び非偏光の照射によりいわゆるナノ相分離構造を発現し、配向状態を自在に制御することができるので、温度調整及び光照射により形態を制御できる液晶高分子材料として使用可能であり、例えば、光学分野等において、リソグラフィー用フォトマスク等の構成材料として適用することができる。
 また、所定の基材上に前記した本発明の液晶高分子化合物を薄膜状に配設した本発明に係るリソグラフィー用フォトマスクは、基材にナノ相分離構造が付与され、相分離構造をマスクすることが可能な、光学的にも有用なフォトマスクを提供することができる。
式(I)に示す本発明の液晶高分子化合物の合成方法のスキームの一態様を示した図である。 式(I-1)に示す本発明の液晶高分子化合物の合成方法のスキームの一態様を示した図である。 式(I-2)に示す本発明の液晶高分子化合物の合成方法のスキームの一態様を示した図である。 式(I-3)に示す本発明の液晶高分子化合物の合成方法のスキームの一態様を示した図である。 式(I-4)に示す本発明の液晶高分子化合物の合成方法のスキームの一態様を示した図である。 式(II)に示す本発明の液晶高分子化合物の合成方法のスキームの一態様を示した図である。 式(II-1)に示す本発明の液晶高分子化合物の合成方法のスキームの一態様を示した図である。 アニーリング処理後の薄膜サンプルの原子間力顕微鏡による表面構造の観察画像を示した図である。 偏光照射後の薄膜サンプルの原子間力顕微鏡による表面構造の観察画像を示した図である。 非偏光照射後の薄膜サンプルの原子間力顕微鏡による表面構造の観察画像を示した図である。
 以下、本発明の一態様を説明する。本発明の液晶高分子化合物は、下記式(I)、あるいは式(II)で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 式(I)または式(II)において、Rは水素原子またはメチル基を示し、nは1~20の整数を示し、mは3以上の整数を示し、Xの少なくとも1つは親水性のオキシエチレン部位を含む基を示し、それ以外のXはそれぞれ水素原子、アルコキシ基、フッ素基、シアノ基、またはニトロ基を示すものである。なお、式(I)または式(II)において、複数存在するXは、それぞれが同じ基である必要はない。
 式(I)または式(II)で表される本発明の液晶高分子化合物は、光応答挙動を示すアゾベンゼンとフェニルエチニル基とが結合した骨格に対して、ポリアクリレート(Rが水素原子の場合)あるいはポリメタクリレート(Rがメチル基の場合)が付与された構造を基本構成としている。
 また、化合物においては、モノマー中にアゾベンゼン及びフェニルエチニル基(アゾトラン)という疎水部位と、オキシエチレン部位という親水部位とを規則的に取り組んだ構成となっている。すなわち、従来のブロックコポリマーはリビング重合を通して得る必要があったが、本発明ではあらかじめモノマーに疎水部位と親水部位とを規則的に組み込んでいるため、汎用のラジカル重合によって合成が可能となる。
 また、本発明の液晶高分子化合物は、高分子材料であるため容易に薄膜状にすることが可能となり、また、化合物がナノ相分離構造(後記)を発現した際にはガラス転移温度以下で当該構造を保持することができ、ナノ相分離構造を安定した状態で取り扱うことができる。式(I)及び式(II)について、mは3以上の整数とすることが好ましく、3~2000とすることが特に好ましい。
 本発明の液晶高分子化合物において親水部位となるオキシエチレン部位(オキシエチレン基)は、下記式(III)で表される。かかるオキシエチレン部位におけるlは、2以上の整数であり、2~20とすることが好ましく、3~20とすることがさらに好ましく、5~20とすることが特に好ましい。なお、lが2より小さいと、オキシエチレン部位が親水部位とならず、汎用のラジカル重合によっての合成が困難となる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
 オキシエチレン部位は、式(I)及び式(II)におけるXの少なくとも1つに含まれることになり、本発明にあっては、かかるオキシエチレン部位をアゾベンゼン及びフェニルエチニル基(アゾトラン)の所定の位置に配置することができる。オキシエチレン部位を有するアゾトラン骨格は両親媒性分子であることから、アゾトラン部位が形成する分子の配向性(液晶相構造)とオキシエチレン部位との間に相分離現象が発現する。十分に相分離するためには,疎水部であるアゾトランに対して,ある程度の長さの親水基(オキシエチレン骨格)が必要となり、本系ではl=2以上のオキシエチレンが必須となる。
 本発明の液晶高分子化合物は、液晶形成部位であるメソゲンと親水部位であるオキシエチレンとを兼ね備えたいわゆるブロックメソゲン骨格を有するものであるが、ブロック系コポリマーで観察されるようなナノ相分離構造を発現する。液晶高分子化合物の光応答部位としては、トランス-シス光異性化または開環-開環光異性化しうる基を有する化合物や芳香族イミン、チオインジゴ誘導体が挙げられ、トランス-シス光異性化が誘起される基としては、本発明に含まれるアゾベンゼンやスチルベンゼン誘導体が挙げられるが、アゾベンゼンの方がトランス及びシス体の吸収波長が離れており、異性化による分子形状の変化が大きい点から好ましい。また、開環-開環光異性化しうる基を有するものとして、スピロランやジアリルエテン誘導体が挙げられる。なお、本発明における「ナノ相分離構造」とは、いわゆるワーム状構造を発現することにより表されるが、分子構造を変えることにより、ブロック共重合体で見られるようないわゆるシリンダー構造やダブルジャイロイド構造を発現すると考えられ、これらも本発明における「ナノ相分離構造」に含まれる。
 本発明の液晶高分子化合物において、ナノ相分離構造を光制御する方法としては、例えば、アニーリング処理を施してワーム状構造を発現した状態で、偏光や非偏光を所定時間照射することが挙げられる。ワーム状構造を発現した状態で、アニーリング処理の温度を維持しながら偏光を所定時間照射することで、無秩序のワーム状構造に配向性が生じる。かかる配向性は、ワーム状構造が偏光の偏波面に対して垂直方向に配向することになり、これはWeigert効果と呼ばれ、光異性化によって誘起される分子の配向変化に起因するものである。例えば、式(I)または式(II)に示す液晶高分子化合物がトランス-シス光異性化しうる構造を有する場合には、特定波長はトランス体の有する吸収帯に属するものである。また、配向性が生じた状態で、温度を室温(25℃)程度まで戻し、非偏光を所定時間照射することにより、ワーム状構造が消失することになる。
 本発明の液晶高分子化合物において、ワーム状構造を発現させるためのアニーリング処理方法としては、液晶温度下(89~115℃)で1時間以上加熱すればよく、また、加熱後、適宜放冷するようにすればよい。
 本発明の液晶高分子化合物にあっては、トルエン等の有機溶媒と混合して、前記したナノ相分離構造を光制御する方法を施すことにより、ナノ相分離構造の発現が効率よく誘起される。これは、アゾベンゼンの異性化に伴う液晶-溶媒間のアンカリングエネルギーの低下によるものである。有機溶媒としては、例えば前記したトルエンのほか、ジメチルホルムアミド(DMF)、テトラヒドロフラン(THF)、クロロホルム、ジクロロメタン、ジクロロエタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、ジメトキシエタン、ジオキサン、アセトニトリル、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、N-メチルピロリドン等を使用することができる。なお、液晶高分子化合物と有機溶媒との混合比は、液晶高分子化合物/有機溶媒=3/97~10/90の範囲とすることが好ましい。
 本発明の液晶高分子化合物において、ナノ相分離構造を発現させるために用いられる照射光の波長(照射波長)は、導入する置換基によって左右されるが、ワーム状構造を発現した状態で、無秩序のワーム状構造に配向性(規則性)を付与するには、液晶温度範囲内で偏光を照射すればよく、例えば350~650nmの範囲の波長からなる偏光を照射光として使用することができる。保持した構造はガラス転移点以下では壊れないことから、安定にナノ相分離構造を扱うことができる。なお、前記の配向性(規則性)が生じたワーム状構造の配向性を消失させるためには、温度を室温まで戻した状態で、例えば350~650nmの範囲の波長からなる非偏光を照射光として使用することができる。
 照射光の照射光量及び照射時間としては、特に制限はなく、また、導入する置換基等によって適宜決定すればよいが、偏光及び非偏光を用いる場合とも、概ね5mJ/cm以上(好ましくは5~500mJ/cm)の光量を30秒以上(好ましくは30秒~120分)照射するようにすればよい。なお、照射光としては偏光及び非偏光が用いられるが、照射手段としては、例えば、ダイオードレーザ等の公知の照射手段を用いればよい。
 なお、得られる液晶高分子化合物において高次の相分離を発現させるためには、式(I)または式(II)において、極性基を導入する等の分子設計によりスメクチック相を呈するようにするのが好適であり、例えば、式(I)または式(II)におけるX基に、フッ素基、シアノ基、またはニトロ基を導入するようにすればよく、かかる基の導入により、極性基に応じて液晶高分子化合物の応答速度や液晶性を調整し、高次の相分離を発現させることができる。
 また、得られる液晶高分子化合物において、高次の相分離を発現させるための他の手段としては、式(I)または式(II)において、キラリティを付与することで、発現する強誘電液晶相によって応答速度を向上できる。キラリティを付与するためには、式(I)または式(II)のX基に不斉炭素を存在させればよいが、例えば、(R)-(-)-2-オクタノールを不斉炭素とすればよい。
 式(I)で表される本発明の液晶高分子化合物は、例えば、図1に示すスキームによって合成される。図1は、式(I)に示す本発明の液晶高分子化合物の合成方法のスキームの一態様を示す。また、式(I)に表される本発明の液晶高分子化合物の一例を下記式(I-1)~(I-4)に、及びかかる式(I-1)~(I-4)で表される液晶高分子化合物の合成方法のスキームの一例をそれぞれ図2~図5に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
 同様に、式(II)で表される本発明の液晶高分子化合物は、例えば、図6に示すスキームによって合成される。図6は、式(II)に示す本発明の液晶高分子化合物の合成方法のスキームの一態様を示す。また、式(II)に表される本発明の液晶高分子化合物の一例を下記式(II-1)に、及びかかる式(II-1)で表される液晶高分子化合物の合成方法のスキームの一例を図7に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
 前記のスキームに表されるように、従来にあっては、ナノ相分離構造を発現する高分子化合物を合成するにはリビング重合を経たブロックコポリマーを用いることが一般的であったが、本発明では、汎用のラジカル重合を用いることで、ナノ相分離構造を示す化合物を得ることができる。
 以上説明したように、本発明に係る液晶高分子化合物は、化合物のモノマー中に、いわゆるアゾトラン(アゾベンゼンとフェニルエチニル基)という疎水部位と、オキシエチレン部位という親水部位とを規則的に組み込んでいるため、汎用のラジカル重合によって合成が可能となる。また、液晶温度下でのアニーリング処理、偏光及び非偏光の照射によりいわゆるナノ相分離構造を発現し、配向状態を自在に制御することができるので、温度調整及び光照射により形態を制御できる液晶高分子材料として使用可能であり、例えば、光学分野等において、リソグラフィー用フォトマスク等の構成材料として有利に使用することができる。
 本発明の液晶高分子化合物を前記した用途に適用する場合には、通常、本材料をそのまま、あるいは、テトラヒドロフラン(THF)、ジメチルホルムアミド(DMF)、クロロホルム、ジクロロメタン、ジクロロエタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、ジメトキシエタン、ジオキサン、アセトニトリル、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、N-メチルピロリドン等の有機溶媒と、例えば、混合比が、液晶高分子化合物/有機溶媒=3/97~10/90の範囲となるように混合して、ガラス基板、ITO(Indium Tin Oxide)膜蒸着基板、シリコンウェハ等からなる基材上にスピンコート法等を用いて塗布し、溶媒を除去することにより薄膜にする。薄膜の厚さは、例えば0.1~1.0μmとすることが好ましい。調製した薄膜を液晶温度範囲内でアニーリング処理することで、相分離が促進されワーム状構造が発現する。
 なお、液晶高分子化合物の薄膜を形成させる基材上には、液晶配向膜等の液晶基の配向を促進させるものをあらかじめ塗布しておいて、いわゆるラビング処理等の方法で基板面を配向し易い状態にしてもよい。
 基板、デバイス、材料等の所定の基材上に、本発明の液晶高分子化合物を前記した厚さとして薄膜状に配設した場合にあっては、かかる基材にナノ相分離構造を付与することができ、相分離構造をマスクとするリソグラフィー用フォトマスクや、光配向膜等に使用することができることになる。本発明の液晶高分子化合物をリソグラフィー用フォトマスク等として使用する場合にあっては、基板上に液晶高分子化合物をパターニングして配設するようにしてもよく、表面にフッ素系樹脂層等の保護層を設けるようにしてもよい。本発明のリソグラフィー用フォトマスクの適用対象としては、フォトリソグラフィーのほか、シャドウマスク、リードフレーム、プリント基板等を挙げることができる。
 なお、以上説明した態様は、本発明の一態様を示したものであって、本発明は、前記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の構成を備え、目的及び効果を達成できる範囲内での変形や改良が、本発明の内容に含まれるものであることはいうまでもない。また、本発明を実施する際における具体的な構造及び形状等は、本発明の目的及び効果を達成できる範囲内において、他の構造や形状等としても問題はない。本発明は前記した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形や改良は、本発明に含まれるものである。
 例えば、前記した実施形態では、式(I)で表される本発明の液晶高分子化合物を合成する方法として図1に示したスキームを、また、式(II)で表される本発明の液晶高分子化合物を合成する方法として図6に示したスキームをそれぞれ例として挙げたが、式(I)あるいは式(II)に表される本発明の液晶高分子化合物を合成する方法としては図1及び図6に示すスキームには限定されない。また、前記した実施形態では、式(I)で表される本発明の液晶高分子化合物の一例として式(I-1)~(I-4)を、式(II)で表される本発明の液晶高分子化合物の一例として式(II-1)をそれぞれ挙げたが、式(I-1)~(I-4)及び式(II-1)はあくまでも一例であり、式(I)及び式(II)はかかる式(I-1)~(I-4)及び式(II-1)には限定されない。
 その他、本発明の実施の際の具体的な構造及び形状等は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造としてもよい。
 以下、実施例に基づき本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、かかる実施例に何ら限定されるものではない。
 [実施例1]
 液晶高分子化合物の合成:
 図2に示したスキームに従い、下記(1)~(9)の方法を用いて、式(I-1)に表される本発明の液晶高分子化合物を合成した。
(1)3,6-ジオキサオクチル4-メチルベンゼンスルフォネイトの合成:
 氷浴中でナスフラスコに水酸化ナトリウム(NaOH)6.4g(0.62mol)を水20mLに溶解させた後、テトラヒドロフラン(THF)に溶解した2-(2-エトキシ-エトキシ)-エタノール15g(0.11mol)を加えて混合溶液とした。この混合溶液にテトラヒドロフラン40mLに溶解したトシルクロリド23g(0.12mol)をゆっくり滴下し、室温で10時間撹拌した後、水50mLを加えた。水を加えた後、pH試験紙を使用してpH=3になるまで硫酸(6M)を加え、塩化メチレンを用いて2回抽出した後、さらに水を加えて3回洗浄した。水による洗浄後、硫酸ナトリウムを加え乾燥した後、ろ過を行い、エバポレーターで溶媒を留去して、3,6-ジオキサオクチル4-メチルベンゼンスルフォネイトを得た(収量:23g、収率:72%)。H-NMRの測定結果を以下に示す。
 (H-NMRの結果)
 H-NMR(CDCl)δ:7.77(2H,d,J=8.2Hz),7.31(2H,d,J=8.2Hz),4.14(2H,t,J=4.8Hz),3.67(2H,t,J=5.0Hz),3.56-3.55(2H,m),3.49-3.46(2H,m),2.45(3H,s),1.16(3H,t,J=6.9Hz).
(2)4-ブロモ-1,2-ビス-(3,6-ジオキサオクチロキシ)ベンゼンの合成:
 (1)で得られた3,6-ジオキサオクチル4-メチルベンゼンスルフォネイト5.0g(25mmol)と、4-ブロモカテコール14g(50mmol)、炭酸カリウム(KCO)6.2g(40mmol)、及びジメチルホルムアミド(DMF)75mLをナスフラスコに投入して6時間加熱撹拌し、放冷した。放冷後、エバポレーターでジメチルホルムアミドを除去し、酢酸エチル及び水を加えて撹拌して有機相を分取した。分取した有機相に硫酸マグネシウムを加えて乾燥した後、ろ過を行い、エバポレーターで酢酸エチルを留去した。酢酸エチルを留去した後、次にカラムクロマトグラフィー(溶媒:酢酸エチル/ヘキサン=1/1)で分離精製して、4-ブロモ-1,2-ビス-(3,6-ジオキサオクチロキシ)ベンゼンの淡黄色の油状物質を得た(収量:6.8g、収率:65%)。H-NMRの測定結果を以下に示す。
 (H-NMRの結果)
 H-NMR(CDCl)δ:7.02(1H,d,J=1.8Hz),6.98(1H,dd,J=8.2,2.3Hz),6.77(1H,d,j=8.2Hz),4.12(4H,q,J=4.9Hz),3.83(4H,dd,J=10.3,5.7Hz),3.70(4H,dd,J=7.1,4.4Hz),3.59-3.56(4H,m),3.51(4H,dq,J=14.2,3.4Hz),1.21-1.18(6H,m).
(3){3,4-ビス-(3,6-ジオキサオクチロキシ)-フェニルエチニル}-トリメチル-シランの合成:
 窒素雰囲気下、2口フラスコに(2)で得られた4-ブロモ-1,2-ビス-(3,6-ジオキサオクチロキシ)ベンゼン3.5g(8.7mmol)、PdCl(PPh0.30g(0.43mmol)、Cul0.30g(1.5mmol)、PPh0.605g(2.2mmol)、トリエチルアミン(50mL)、及びトリメチルシリルアセチレン1.3g(11mmol)を投入して、60℃で6時間加熱撹拌し、放冷した。放冷後にろ過を行い、酢酸エチル及び1N塩酸を加えて撹拌し、有機相を分取した。分取した有機相に硫酸マグネシウムを加え乾燥した後、カラムクロマトグラフィー(溶媒:酢酸エチル/ヘキサン=1/1)によって分離精製することにより、{3,4-ビス-(3,6-ジオキサオクチロキシ)-フェニルエチニル}-トリメチル-シランの橙色油状物質を得た(収量:3.2g、収率:87%)。H-NMRの測定結果を以下に示す。
 (H-NMRの結果)
 H-NMR(CDCl)δ:6.81(1H,dd,J=8.2,1.9Hz),6.77(1H,d,J=1.8Hz),6.57(1H,d,J=8.3Hz),3.95-3.85(4H,m),3.63(4H,t,J=5.0Hz),3.51-3.47(4H,m),3.38-3.34(4H,m),3.30(4H,ddd,J=14.0,7.0,2.4Hz),1.00(6H,ddd,J=15.6,8.6,2.8Hz),0.00(9H,s).
(4)3,4-ビス-(3,6-ジオキサオクチロキシ)-エチニルベンゼンの合成:
 フラスコに(3)で得られた{3,4-ビス-(3,6-ジオキサオクチロキシ)-フェニルエチニル}-トリメチル-シラン2.0g(4.6mmol)、炭酸カリウム(KCO)0.65g(4.7mmol)、メタノール(150mL)を投入して3時間撹拌した。撹拌後、エバポレーターでメタノールを留去した後、カラムクロマトグラフィー(溶媒:酢酸エチル/ヘキサン=1/1)で分離精製した。精製物について、エバポレーターで溶媒を留去し、減圧乾燥することにより、3,4-ビス-(3,6-ジオキサオクチロキシ)-エチニルベンゼンの橙色油状物質を得た(収量:1.2g、収率:70%)。H-NMRの測定結果を以下に示す。
 (H-NMRの結果)
 H-NMR(CDCl)δ:7.05(1H,dd,J=8.2,1.9Hz),7.01(1H,s),6.81(1H,dJ=8.3Hz),4.14(4H,q,J=5.0Hz),3.84(4H,t,J=4.6Hz),3.70(4H,t,J=4.7Hz),3.59(4H,t,J=2.6Hz),3.51(4H,ddd,J=14.0,7.1,2.0Hz),2.92(1H,s),1.19(6H,t,J=7.0Hz).
(5)4-ブロモ-4’-ヒドロキシアゾベンゼンの合成:
 p-ブロモアニリン10g(58mmol)、NaNO4.0g(4.5mmol)、炭酸カリウム(KCO)8.6g(9.1mmol)、フェノール5.9g(7.0mmol)をそれぞれ水に溶解させ、混合して混合溶液とした。この混合溶液に42質量%のHBF水溶液27gを加えて撹拌した。撹拌後の混合溶液にNaNO水溶液をゆっくり加えて1時間撹拌した後、さらに炭酸カリウム(KCO)水溶液とフェノール水溶液を加え2時間撹拌した。pH試験紙を使用してpH=3~4になるまで1N塩酸を加えて1時間撹拌した。撹拌後、吸引ろ過によって沈殿物を回収した後、クロロホルムに溶解させ、水を加えて洗浄して、硫酸マグネシウムを加えて乾燥した。乾燥後、カラムクロマトグラフィー(溶媒:クロロホルム)によって分離精製を行うことにより、4-ブロモ-4’-ヒドロキシアゾベンゼンの赤褐色の針状結晶を得た(収量:12g、収率:72%)。H-NMRの測定結果を以下に示す。
 (H-NMRの結果)
 H-NMR(CDCl)δ:7.85(2H,d,J=8.7Hz),7.73(2H,d,J=8.7Hz),7.61(2H,d,J=8.7Hz),6.93(21H,d,J=8.7Hz),5.19(1H,s).
(6)4-ブロモ-4’-(10-ヒドロキシデシロキシ)アゾベンゼンの合成:
 フラスコに(5)で得られた4-ブロモ-4’-ヒドロキシアゾベンゼン2.0g(7.2mmol)、1-ブロモデカン2.1g(13mmol)、炭酸カリウム(KCO)0.99g(0.59mmol)、ジメチルホルムアミド(DMF)70mLを加えて、90℃で6時間加熱撹拌し、放冷した。放冷後、エバポレーターでジメチルホルムアミド(DMF)を留去し、酢酸エチル及び水を加えて撹拌して有機相を分取し、分取した有機相を、硫酸マグネシウムを用いて乾燥した。乾燥後、カラムクロマトグラフィー(溶媒:クロロホルム)によって分離精製することで、4-ブロモ-4’-(10-ヒドロキシデシロキシ)アゾベンゼンの橙色結晶を得た(収量:2.2g、収率:68%)。H-NMRの測定結果を以下に示す。
 (H-NMRの結果)
 H-NMR(CDCl)δ:7.88(2H,d,J=8.8Hz),7.74(2H,d,J=8.6Hz),7.60(2H,d.J=8.6Hz),6.98(2H,d,J=9.0Hz),4.02(2H,t,J=6.4Hz),3.62(2H,t,J=6.6Hz),1.80(2H,t,J=7.2Hz),1.50-1.36(14H,m).
(7)4-(3,4-ビス-(3、6-ジオキサオクチロキシ)-フェニルエチニル)-4’-(10-ヒドロキシデシロキシ)アゾベンゼンの合成:
 窒素雰囲気下、2口フラスコに(6)で得られた4-ブロモ-4’-(10-ヒドロキシデシロキシ)アゾベンゼン0.86g(2.0mmol)と(4)で得られた3,4-ビス-(3,6-ジオキサオクチロキシ)-エチニルベンゼン0.81g(2.2mmol)、PdCl(PPh0.08g(0.11mmol)、Cul0.08g(0.39mmol)、PPh0.16g(0.59mmol)、トリエチルアミン30mLを投入して、60℃で6時間加熱撹拌し、放冷した。放冷後にろ過を行い、酢酸エチル及び1N塩酸を加えて撹拌して、有機相を分取した。分取した有機相に、硫酸マグネシウムを加え乾燥し、ろ過を行い、クロマトグラフィー(溶媒:酢酸エチル/ヘキサン=1/1)により分離精製して、4-(3,4-ビス-(3,6-ジオキサオクチロキシ)-フェニルエチニル)-4’-(10-ヒドロキシデシロキシ)アゾベンゼンの橙色結晶を得た(収量:0.69g、収率:48%)。H-NMRの測定結果を以下に示す。
 (H-NMRの結果)
 H-NMR(CDCl)δ:7.89(2H,d,J=9.0Hz),7.84(2H,d,J=8.4Hz),7.60(2H,d,J=8.4Hz),7.11(2H,t,J=5.8Hz),6.98(2H,d,J=8.8Hz),6.87(1H,d,J=8.3Hz),4.19(4H,t,J=5.0Hz),4.03(2H,t,J=6.5Hz),3.88(4H,d,J=4.0Hz),3.71(4H,t,J=2.7Hz),3.64-3.59(6H,m),3.52(4H,dd,J=13.9,7.0Hz),1.80(2H,t,J=7.2Hz),1.49-1.37(14H,m),1.20(6H,t,J=7.0Hz).
(8)10-[4-(4-(3,4-ビス-(3,6-ジオキサオクチロキシ)-フェニルエチニル)-フェニルアゾ)-フェノキシ]-デシルメタクリレートの合成:
 2口ナスフラスコに(7)で得られた4-(3,4-ビス-(3,6-ジオキサオクチロキシ)-フェニルエチニル)-4’-(10-ヒドロキシデシロキシ)アゾベンゼン0.61g(0.83mmol)、トリエチルアミン0.26g(2.6mmol)及びスパチェラ1杯分のヒドロキノンを投入して、氷浴で撹拌した。撹拌後、塩化メタクリロイル0.26g(2.5mmol)を加えて、窒素雰囲気下で3時間撹拌し、撹拌後に炭酸水素ナトリウム(NaHCO)飽和水溶液80mLを加え30分間さらに撹拌した。撹拌後、クロロホルム200mLを加え有機相を分取し、分取した有機相に硫酸マグネシウムを加えて、乾燥しエバポレーターで溶媒を留去した。溶媒を留去した後、カラムクロマトグラフィー(溶媒:酢酸エチル/ヘキサン=1/1)によって分離精製した。さらにメタノールを使用して再結晶を行うことにより、10-[4-(4-(3,4-ビス-(3,6-ジオキサオクチロキシ)-フェニルエチニル)-フェニルアゾ)-フェノキシ]-デシルメタクリレートの橙色粘土状物質を得た(収量:0.41g、収率:63%)。H-NMR13C-NMR、及びMSの測定結果を以下に示す。
 (H-NMRの結果)
 H-NMR(CDCl)δ:7.89(2H,d,J=8.8Hz),7.84(2H,d,J=8.6Hz),7.60(2H,d,J=8.4Hz),7.11(2H,dt,J=9.5,3.3Hz),6.98(2H,d,J=9.0Hz),6.87(2H,d,J=8.3Hz),6.07(1H,s),5.52(1H,t,J=1.6Hz),4.19(4H,t,J=5.0Hz),4.12(2H,t,J=6.7Hz),4.03(2H,t,J=6.5Hz),3.87(4H,t,J=4.3Hz),3.74-3.70(4H,m),3.61-3.57(4H,m),3.52(4H,ddd,J=14.0,7.0,1.5Hz),1.92(3H,d,J=1.1Hz),1.80(2H,t,J=7.4Hz),1.66(2H,t,J=7.0Hz),1.51-1.25(14H,m),1.20(6H,t,J=7.1Hz).
 (13C-NMRの結果)
 13C-NMR(CDCl)δ:161.87,151.81,149.67,148.55,146.90,136.54,132.17,132.00,131.91,128.54,128.39,125.58,125.41,125.09,124.83,122.59,117.51,114.72,114.07,91.68,88.06,70.94,69.88,69.64,68.89,68.76,68.34,66.66,64.78,29.41,29.39,29.30,29.18,28.57,25.96,25.93,18.29,15.14.
 (MSの結果)
 MS(EI):786.4454.
(9)10-[4-(4-(3,4-ビス-(3,6-ジオキサオクチロキシ)-フェニルエチニル)-フェニルアゾ)-フェノキシ]-デシルメタクリレート(モノマー)の重合:
 アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)5mg(3.2×10-3mmol)をジメチルホルムアミド(DMF)23mLに溶解させた。重合管にこの溶液7mLと(8)で得られた)10-[4-(4-(3,4-ビス-(3,6-ジオキサオクチロキシ)-フェニルエチニル)-フェニルアゾ)-フェノキシ]-デシルメタクリレート0.25g(3.2×10-1mol)を加えて真空凍結脱気を行い、蓋で封をした後、60℃で48時間加熱して重合した。重合終了後、メタノールを用いて再沈澱を3度繰り返すことにより、本発明の液晶高分子化合物(ポリ10-[4-(4-(3,4-ビス-(3,6-ジオキサオクチロキシ)-フェニルエチニル)-フェニルアゾ)-フェノキシ]-デシルメタクリレート)(m=60程度)の橙色固体を得た。
 実施例1で得られた本発明の液晶高分子化合物について、分子量及び分子量分布をゲル浸透クロマトグラフィー(Gel Permeation Chromatography:GPC)を用いて求めたところ、数平均分子量(M)=21000、重量平均分子量(M)=32000、分子量分布(M/M)=1.5であった。
 [実施例2]
 液晶高分子化合物の合成:
 図3に示したスキームに従い、下記(1)~(9)の方法を用いて、式(I-2)に表される本発明の液晶高分子化合物を合成した。
(1)3,6-ジオキサオクチル4-メチルベンゼンスルフォネイトの合成:
 NaOH(6.4g,0.62mol)を水20mlに溶解させた(a液)。2-(2-エトキシ-エトキシ)-エタノール(15g,0.11mol)をTHF(20mL)に溶解させた(b液)。TsCl(23g,0.12mol)をTHF(40mL)に溶解させた(c液)。氷浴中でナスフラスコにa液及びb液を投入し、撹拌しながらc液を30分間かけて滴下した。室温で10時間撹拌した後、水(50mL)を加えた。pH試験紙を使用してpH=3になるまで硫酸(6M)を加えた。塩化メチレンを用いて2回抽出した後、水を加えて3回洗浄した。硫酸ナトリウムを加え乾燥した後、ろ過を行い、エバポレーターで溶媒を留去して、3,6-ジオキサオクチル4-メチルベンゼンスルフォネイトを得た(収量:23g、収率:72%)。H-NMRの測定結果を以下に示す。
 (H-NMRの結果)
 H-NMR(300MHz,CDCl)δ:7.77(2H,d,J=8.2Hz),7.31(2H,d,J=8.2Hz),4.14(2H,t,J=4.8Hz),3.67(2H,t,J=5.0Hz),3.56-3.55(2H,m),3.49-3.46(2H,m),2.45(3H,s),1.16(3H,t,J=6.9Hz).
(2)4-ブロモ-4’-ヒドロキシアゾベンゼンの合成:
 p-ブロモアニリン(10g,58mmol)、NaNO(4.0g,4.5mmol)、KCO(8.6g,9.1mmol)及びフェノール(5.89g,7.0mmol)をそれぞれ水に溶解させた。ビーカーにp-ブロモアニリン水溶液とHBF水溶液(42w%)27gとを投入して撹拌した。NaNO水溶液をゆっくり加え1時間撹拌した。KCO水溶液とフェノール水溶液とを加え、2時間撹拌した。pH試験紙を使用して、pH=3~4になるまで1N塩酸を加えて1時間撹拌した。吸引ろ過によって沈殿物を回収した後、クロロホルムに溶解させた。水を加えて洗浄し、硫酸マグネシウムを加えて乾燥した。カラムクロマトグラフィー(溶媒:クロロホルム)によって分離精製を行うことにより、4-ブロモ-4’-ヒドロキシアゾベンゼンの赤褐色の針状結晶を得た(収量:12g,収率:72%)。H-NMRの測定結果を以下に示す。
 (H-NMRの結果)
 H-NMR(300MHz,CDCl)δ:7.85(2H,d,J=8.7Hz),7.73(2H,d,J=8.7Hz),7.61(2H,d,J=8.7Hz),6.93(21H,d,J=8.7Hz),5.19(1H,s).
(3)4-(10-ヒドロキシデシロキシ)-4’-ブロモアゾベンゼンの合成:
 フラスコに(2)で得られた4-ブロモ-4’-ヒドロキシアゾベンゼン(6.4g,23mmol)、1-クロロデカン(5.5g,23mmol)、及びDMF(70mL)を加え、100℃で10時間加熱撹拌した。放冷後、クロロホルム200mLと水100mLとを加えて分液した。その後、硫酸マグネシウムを加えて乾燥した後、ろ過した。カラムクロマトグラフィー(溶媒:クロロホルム)によって分離精製した。エバポレーターで溶媒留去し、減圧乾燥することで、4-(10-ヒドロキシデシロキシ)-4’-ブロモアゾベンゼンの橙色結晶を得た(収量:7.5g,収率:74%)。H-NMRの測定結果を以下に示す。
 (H-NMRの結果)
 H-NMR(300MHz,CDCl)δ:7.90(2H,d,J=9.0Hz),7.75(2H,d,J=8.6Hz),7.62(2H,d,J=8.6Hz),6.99(2H,d,J=9.0Hz),4.04(2H,t,J=6.5Hz),3.66(2H,t,J=5.9Hz),1.82(2H,t,J=7.3Hz),1.59-1.25(14H,m).
(4)4-(3,6-ジオキサオクチロキシ)-ブロモベンゼンの合成:
 4-ブロモフェノール(12g,69mmol)、(1)で得られた3,6-ジオキサオクチル4-メチルベンゼンスルフォネイト(20g,69mmol)、KCO(10g,72mmol)、及びDMF(70mL)をナスフラスコに投入し、100℃で8時間加熱撹拌した。放冷後、酢酸エチル150mLと水100mLとを加えて分液した。硫酸マグネシウムを加えて乾燥した後、ろ過を行い、エバポレーターで溶媒留去した。カラムクロマトグラフィー(溶媒:酢酸エチル/ヘキサン=1/2)で分離精製することにより、4-(3,6-ジオキサオクチロキシ)-ブロモベンゼンの無色のオイル状物質を得た(収量:15g,収率:75%)。H-NMRの測定結果を以下に示す。
 (H-NMRの結果)
 H-NMR(300MHz,CDCl)δ:7.51(2H,d,J=8.8Hz),6.67(2H,d,J=8.8Hz),4.07(2H,t,J=4.8Hz),3.83(2H,t,J=4.8Hz),3.69(2H,t,J=4.6Hz),3.59(2H,t,J=4.6Hz),3.51(2H,q,J=7.0Hz),1.19(3H,t,J=7.0Hz).
(5)4-(3,6-ジオキサオクチロキシ)-トリメチルシリルエチニルベンゼンの合成:
 窒素雰囲気下、2口フラスコに(4)で得られた4-(3,6-ジオキサオクチロキシ)-ブロモベンゼン(10g,35mmol)、PdCl(PPh(1.25g,1.8mmol)、Cul(1.2g,6.3mmol)、PPh(2.5g,9.5mmol)、トリエチルアミン(50mL)、及びトリメチルシリルアセチレン(4.5g,46mmol)を投入し、70℃で8時間加熱撹拌した。放冷後にろ過を行い、酢酸エチル150mLを加えてろ過した。続いて、1N HCl150mLを加えて洗浄する操作を2回繰り返した。硫酸マグネシウムを加えて乾燥した後、ろ過した。その後、カラムクロマトグラフィー(溶媒:酢酸エチル/ヘキサン=1/4)によって分離精製した。エバポレーターで溶媒留去し、減圧乾燥することにより、4-(3,6-ジオキサオクチロキシ)-トリメチルシリルエチニルベンゼンの橙色結晶を得た(収量:5.5g,収率:51%)。H-NMRの測定結果を以下に示す。
 (H-NMRの結果)
 H-NMR(300MHz,CDCl)δ:7.39(2H,d,J=8.4Hz),6.82(2H,d,J=8.6Hz),4.13(2H,t,J=4.9Hz),3.86(2H,t,J=4.9Hz),3.72-3.70(2H,m),3.62-3.60(2H,m),3.53(2H,q,J=7.0Hz),1.21(3H,t,J=7.0Hz),0.23(9H,s).
(6)4-(3,6-ジオキサオクチロキシ)-2-エチニルベンゼンの合成:
 500mLのナスフラスコに(5)で得られた4-(3,6-ジオキサオクチロキシ)-トリメチルシリルエチニルベンゼン(6.7g,22mmol)を投入し、THF(25mL)に溶解させた。続いて、KCO(3.3g,24mmol)を投入した後、メタノール150mLを加えて2時間撹拌した後、エバポレーターで溶媒留去した。カラムクロマトグラフィー(溶媒:酢酸エチル/ヘキサン=1/4)で分離精製し,エバポレーターで溶媒留去した後、減圧乾燥することにより、4-(3,6-ジオキサオクチロキシ)-2-エチニルベンゼンの淡黄色のオイル状物質を得た(収量:3.5g,収率:68%)。H-NMRの測定結果を以下に示す。
 (H-NMRの結果)
 H-NMR(300MHz,CDCl)δ:7.41(2H,d,J=8.6Hz),6.85(2H,d,J=8.8Hz),4.16-4.09(2H,m),3.87(2H,t,J=4.8Hz),3.73-3.71(2H,m),3.62-3.60(2H,m),3.54(2H,q,J=7.0Hz),2.99(1H,s),1.22(3H,t,J=7.1Hz).
(7)4-(4-(3,6-ジオキサオクチロキシ)-フェニルエチニル)-4’-(10-ヒドロキシデシロキシ)-アゾベンゼンの合成:
 300mLの2口フラスコに(6)で得られた4-(3,6-ジオキサオクチロキシ)-2-エチニルベンゼン(2.3g,9.6mmol)、(3)で得られた4-(10-ヒドロキシデシロキシ)-4’-ブロモアゾベンゼン(4.2g,9.6mmol),PPh(0.64g,2.4mmol)、PdCl(PPh(0.32g,4.6mmol)、及びCuI(0.30g,1.6mmol)を投入した。さらにTHF(40mL)、トリエチルアミン(60mL)を加え、窒素雰囲気下75℃で13時間加熱撹拌した。室温まで放冷した後、クロロホルムを100mL加えてろ過した。1N HClaq(150mL)を加えて分液する操作を2回繰り返した。エバポレーターで溶媒留去した後、カラムクロマトグラフィー(溶媒:クロロホルム/酢酸エチル=8/2)で分離精製した。最後にエバポレーターで溶媒留去し減圧乾燥することで、4-(4-(3,6-ジオキサオクチロキシ)-フェニルエチニル)-4’-(10-ヒドロキシデシロキシ)-アゾベンゼンの赤茶色結晶を得た(収量:2.5g,収率:44%)。H-NMRの測定結果を以下に示す。
 (H-NMRの結果)
 H-NMR(300MHz,CDCl)δ:7.91(2H,d,J=8.8Hz),7.86(2H,d,J=8.4Hz),7.62(2H,d,J=8.4Hz),7.48(2H,d,J=8.8Hz),7.00(2H,d,J=9.0Hz),6.91(2H,d,J=8.6Hz),4.17-4.13(4H,m),4.04(2H,t,J=6.5Hz),3.88(2H,t,J=4.8Hz),3.74-3.72(2H,m),3.66-3.63(2H,m),3.55(2H,q,J=7.0Hz),1.82(2H,t,J=7.2Hz),1.48-1.33(14H,m),1.22(3H,t,J=7.0Hz).
(8)10-[4-(4-{4-(3,6-ジオキサオクチロキシ)-フェニルエチニル}-フェニルアゾ)-フェノキシ]-デシルメタクリレートの合成:
 100mLの2口フラスコに(7)で得られた4-(4-(3,6-ジオキサオクチロキシ)-フェニルエチニル)-4’-(10-ヒドロキシデシロキシ)-アゾベンゼン(1.1g,1.9mmol)、塩化メタクリロイル(0.59g,5.6mmol)、トリエチルアミン(0.57g,5.6mmol)、ヒドロキノン(スパチュラ1杯)、及びTHF(60mL)を加え、氷浴しながら3時間撹拌した。飽和炭酸水素ナトリウム水溶液50mLとクロロホルム150mLとを加えて撹拌した後、分液した。エバポレーターで溶媒留去し、カラムクロマトグラフィーで分離精製した。再び溶媒留去し減圧乾燥を行うことにより、10-[4-(4-{4-(3,6-ジオキサオクチロキシ)-フェニルエチニル}-フェニルアゾ)-フェノキシ]-デシルメタクリレートの橙色固体を得た(収量:0.42g,収率:33%)。H-NMR、13C-NMR、及びMSの測定結果を以下に示す。
 (H-NMRの結果)
 H-NMR(300MHz,CDCl)δ:7.90(2H,d,J=9.0Hz),7.85(2H,d,J=8.6Hz),7.61(2H,d,J=8.6Hz),7.47(2H,d,J=9.0Hz),6.99(2H,d,J=9.0Hz),6.90(2H,d,J=8.8Hz),6.09(1H,dd,J=1.7,1.0Hz),5.53(1H,t,J=1.6Hz),4.17-4.11(4H,m),4.02(2H,t,J=6.5Hz),3.86(2H,t,J=4.9Hz),3.73-3.71(2H,m),3.62-3.60(2H,m),3.53(2H,q,J=7.0Hz),1.94(3H,dd,J=1.6,1.0Hz),1.85-1.25(8H,m),1.22(3H,t,J=7.0Hz).
 (13C-NMRの結果)
 13C-NMR(CDCl)δ:167.52,161.90,159.10,151.79,146.95,136.58,133.13,132.16,125.60,125.10,124.86,122.63,115.33,114.76,91.72,88.19,70.97,69.86,69.66,68.36,67.53,66.69,64.80,29.79,29.45,29.42,29.33,29.22,29.18,28.61,26.00,25.97,18.32,15.16.
 (MSの結果)
 MS(FAB):655.3447(MH).
(9)10-[4-(4-{4-(3,6-ジオキサオクチロキシ)-フェニルエチニル}-フェニルアゾ)-フェノキシ]-デシルメタクリレート(モノマー)の重合:
 重合管に(8)で得られた10-[4-(4-{4-(3,6-ジオキサオクチロキシ)-フェニルエチニル}-フェニルアゾ)-フェノキシ]-デシルメタクリレート(0.32g,0.49mmol)を投入した。AIBN(1.6mg,9.7×10-3mmol)をDMF(25mL)に溶かし、この溶液10mLを重合管に投入した。真空凍結脱気を行い、重合管を焼き切ることで封をした。80℃で50時間加熱撹拌した。酢酸エチルで再沈澱を3回行った後、最後に減圧乾燥することにより、本発明の液晶高分子化合物(ポリ10-[4-(4-{4-(3,6-ジオキサオクチロキシ)-フェニルエチニル}-フェニルアゾ)-フェノキシ]-デシルメタクリレート)(m=60程度)の橙色固体を得た(収量:0.14g,数平均分子量:8600,分子量分布:1.3)。
 [実施例3]
 液晶高分子化合物の合成:
 図4に示したスキームに従い、下記(1)~(6)の方法を用いて、式(I-3)に表される本発明の液晶高分子化合物を合成した。
(1)3-(3,6-ジオキサオクチロキシ)-ブロモベンゼンの合成:
 3-ブロモフェノール(11g,61mmol)、実施例2の(1)で得られた3,6-ジオキサオクチル4-メチルベンゼンスルフォネイト(18g,61mmol)、KCO(4.8g,61mmol)、及びDMF(60mL)をナスフラスコに投入し、100℃で10時間加熱撹拌した。放冷後、酢酸エチル150mLと水100mLとを加えて分液した。硫酸マグネシウムを加えて乾燥した後、ろ過を行い、エバポレーターで溶媒留去した。カラムクロマトグラフィー(溶媒:酢酸エチル/ヘキサン=1/1)で分離精製することにより、3-(3,6-ジオキサオクチロキシ)-ブロモベンゼンの無色のオイル状物質を得た(収量:13g,収率:72%)。H-NMRの測定結果を以下に示す。
 (H-NMRの結果)
 H-NMR(300MHz,CDCl)δ:7.23(1H,t,J=7.9Hz),7.12(1H,dt,J=7.5,1.1Hz),7.06(1H,t,J=1.9Hz),6.95(1H,ddd,J=8.3,2.6,0.9Hz),4.13(2H,t,J=4.9Hz),3.86(2H,t,J=4.9Hz),3.72(2H,t,J=4.6Hz),3.62(2H,t,J=4.6Hz),3.54(2H,q,J=7.0Hz),1.22(3H,t,J=7.0Hz).
(2)3-(3,6-ジオキサオクチロキシ)-トリメチルシリルエチニルベンゼンの合成:
 窒素雰囲気下、2口フラスコに(1)で得られた3-(3,6-ジオキサオクチロキシ)-ブロモベンゼン(9.6g,33mmol)、PdCl(PPh(1.19g,1.7mmol)、Cul(1.1g,5.9mmol)、PPh(2.4g,9.0mmol)、トリエチルアミン(40mL)、及びトリメチルシリルアセチレン(4.3g,43mmol)を投入し、70℃で8時間加熱撹拌した。放冷後にろ過を行い、酢酸エチル100mLと1N HClaq200mLとを加えて分液した。硫酸マグネシウムを加えて乾燥した後、ろ過した。その後、カラムクロマトグラフィー(溶媒:ヘキサン/酢酸エチル=3/1)によって分離精製することで、3-(3,6-ジオキサオクチロキシ)-トリメチルシリルエチニルベンゼンの無色のオイル状物質を得た。H-NMRの測定結果を以下に示す。
 (H-NMRの結果)
 H-NMR(300MHz,CDCl)δ:7.18(1H,t,J=7.9Hz),7.05(1H,dt,J=7.5,1.1Hz),7.00(1H,t,J=2.0Hz),6.89(1H,ddd,J=8.3,2.5,0.9Hz),4.12(2H,t,J=5.0Hz),3.85(2H,t,J=4.9Hz),3.72(2H,t,J=4.8Hz),3.61(2H,t,J=4.7Hz),3.54(2H,q,J=7.0Hz),1.22(3H,t,J=7.1Hz),0.25(9H,s).
(3)3-(3,6-ジオキサオクチロキシ)-2-エチニルベンゼンの合成:
 500mLのナスフラスコに(2)で得られた3-(3,6-ジオキサオクチロキシ)-トリメチルシリルエチニルベンゼン(7.5g,24mmol)を投入し、THF(25mL)に溶解させた。続いて、KCO(5.1g,37mmol)を投入した後、メタノール約150mLを加えて50分間撹拌した。水150mLを加えた後、エバポレーターでTHF及びメタノールを留去した。クロロホルム150mLを加えて分液した後、再びエバポレーターで溶媒留去した。カラムクロマトグラフィー(溶媒:酢酸エチル/ヘキサン=1/2)で分離精製し、エバポレーターで溶媒留去した後、減圧乾燥することにより、3-(3,6-ジオキサオクチロキシ)-2-エチニルベンゼンの淡黄色のオイル状物質を得た(収量:3.5g,収率:68%)。H-NMRの測定結果を以下に示す。
 (H-NMRの結果)
 H-NMR(300MHz,CDCl)δ:7.21(1H,t,J=7.9Hz),7.08(1H,dt,J=7.6,1.1Hz),7.03(1H,t,J=2.0Hz),6.92(1H,ddd,J=8.3,2.6,0.9Hz),4.13(2H,t,J=4.9Hz),3.86(2H,t,J=4.9Hz),3.72(2H,t,J=4.6Hz),3.61(2H,t,J=4.7Hz),3.54(2H,q,J=7.0Hz),3.05(1H,s),1.22(3H,t,J=7.0Hz).
(4)4-(3-(3,6-ジオキサオクチロキシ)-フェニルエチニル)-4’-(10-ヒドロキシデシロキシ)-アゾベンゼンの合成:
 300mLの2口フラスコに(3)で得られた3-(3,6-ジオキサオクチロキシ)-2-エチニルベンゼン(2.0g,8.5mmol)、実施例2の(3)で得られた4-(10-ヒドロキシデシロキシ)-4’-ブロモアゾベンゼン(3.7g,8.5mmol),PPh(0.60g,2.3mmol)、PdCl(PPh(0.30g,4.3mmol)、及びCuI(0.29g,1.5mmol)を投入した。さらにTHF(40mL)及びトリエチルアミン(60mL)を加え、窒素雰囲気下75℃で12時間加熱撹拌した。室温まで放冷した後、クロロホルムを100mL加えてろ過した。1N HClaq(150mL)を加えて分液する操作を2回繰り返した。エバポレーターで溶媒留去した後,カラムクロマトグラフィー(溶媒:クロロホルム/酢酸エチル=5/1)で分離精製した。最後にエバポレーターで溶媒留去し、減圧乾燥することにより、4-(3-(3,6-ジオキサオクチロキシ)-フェニルエチニル)-4’-(10-ヒドロキシデシロキシ)-アゾベンゼンの赤茶色結晶を得た(収量:3.2g,収率:64%)。H-NMRの測定結果を以下に示す。
 (H-NMRの結果)
 H-NMR(300MHz,CDCl)δ:7.92(2H,d,J=8.6Hz),7.87(2H,d,J=8.4Hz),7.65(2H,d,J=8.3Hz),7.26(1H,t,J=7.8Hz),7.15(1H,d,J=7.5Hz),7.10(1H,s),7.00(2H,d,J=9.0Hz),6.97(1H,dd,J=21.9,8.5Hz),4.17(4H,t,J=4.7Hz),4.04(2H,t,J=6.4Hz),3.89(2H,t,J=4.8Hz),3.74(2H,t,J=4.6Hz),3.65(2H,t,J=6.1Hz),3.55(2H,q,J=7.0Hz),1.82(2H,t,J=7.1Hz),1.57-1.33(14H,m),1.22(3H,t,J=7.0Hz).
(5)10-[4-(4-{3-(3,6-ジオキサオクチロキシ)-フェニルエチニル}-フェニルアゾ)-フェノキシ]-デシルメタクリレートの合成:
 100mLの2口フラスコに(4)で得られた4-(3-(3,6-ジオキサオクチロキシ)-フェニルエチニル)-4’-(10-ヒドロキシデシロキシ)-アゾベンゼン(1.2g,2.0mmol)、塩化メタクリロイル(0.63g,6.0mmol)、トリエチルアミン(0.6g,6.0mmol)、ヒドロキノン(スパチュラ1杯)、及びTHF(60mL)を加え、氷浴しながら3時間撹拌した。炭酸水素ナトリウム水溶液50mLとクロロホルム100mLとを加えて撹拌した後、分液した。エバポレーターで溶媒留去し、カラムクロマトグラフィーで分離精製した。再び溶媒留去し、減圧乾燥を行うことにより、10-[4-(4-{3-(3,6-ジオキサオクチロキシ)-フェニルエチニル}-フェニルアゾ)-フェノキシ]-デシルメタクリレートの橙色粘土状物質を得た(収量:0.42g,収率:33%)。H-NMR、13C-NMR、及びMSの測定結果を以下に示す。
 (H-NMRの結果)
 H-NMR(300MHz,CDCl)δ:7.91(2H,d,J=8.8Hz),7.87(2H,d,J=8.4Hz),7.64(2H,d,J=8.4Hz),7.26(1H,t,J=7.9Hz),7.15(1H,d,J=7.5Hz),7.10(1H,s),7.00(2H,d,J=9.0Hz),6.94(1H,d,J=8.1Hz),6.10(1H,s),5.54(1H,s),4.18-4.12(4H,m),4.04(2H,t,J=6.5Hz),3.88(2H,t,J=4.8Hz),3.74(2H,t,J=4.7Hz),3.63(2H,t,J=4.7Hz),3.55(2H,q,J=7.0Hz),1.94(3H,s),1.82(2H,t,J=7.2Hz),1.70-1.33(14H,m),1.22(3H,t,J=7.1Hz).
 (13C-NMRの結果)
 13C-NMR(CDCl)δ:167.56,161.95,158.61,152.01,146.89,136.55,132.41,129.46,125.17,125.09,124.91,124.42,123.99,122.63,117.15,115.89,114.75,101.44,91.46,89.13,70.96,69.89,69.70,68.36,67.55,66.72,64.81,29.79,29.53,29.51,29.46,29.43,29.34,29.22,29.18,28.60,26.00,25.97,21.45,18.35,15.17,14.32.
 (MSの結果)
 MS(FAB):655.3756(MH).
(6)10-[4-(4-{3-(3,6-ジオキサオクチロキシ)-フェニルエチニル}-フェニルアゾ)-フェノキシ]-デシルメタクリレート(モノマー)の重合:
 重合管に(5)で得られた10-[4-(4-{3-(3,6-ジオキサオクチロキシ)-フェニルエチニル}-フェニルアゾ)-フェノキシ]-デシルメタクリレート(0.30g,0.46mmol)を投入した。AIBN(1.5mg,9.2×10-3mmol)をDMF(20mL)に溶かし、この溶液10mLを重合管に投入した。真空凍結脱気を行い、重合管を焼き切ることで封をした。80℃で68時間加熱撹拌し、温度を95℃に上げてさらに3時間加熱した。メタノールで再沈澱を3回行った後、エバポレーターで溶媒留去して、最後に減圧乾燥することにより、本発明の液晶高分子化合物(ポリ10-[4-(4-{3-(3,6-ジオキサオクチロキシ)-フェニルエチニル}-フェニルアゾ)-フェノキシ]-デシルメタクリレート)(m=60程度)の橙色固体を得た(収量:0.20g,数平均分子量:8600,分子量分布:1.4)。
 [実施例4]
 液晶高分子化合物の合成:
 図5に示したスキームに従い、下記(1)~(7)の方法を用いて、式(I-4)に表される本発明の液晶高分子化合物を合成した。
(1)5-ブロモベンゼン-1,2,3-トリオールの合成:
 Ar雰囲気下、-75℃で200mLの2口フラスコに5-ブロモ-1,2,3-トリメトキシベンゼン(9.9g,40mL)、BBr(1M,CHCl溶液,120mL)、及び塩化メチレン80mLを投入した。室温で12時間撹拌した後、氷水200mLを加えた。さらに酢酸エチルを加えて抽出した後、水を加えて洗浄した。硫酸マグネシウムで乾燥し、ろ過した後に溶媒を留去し、最後に減圧乾燥することにより、5-ブロモベンゼン-1,2,3-トリオールを得た(収量:8.0g,収率:98%)。H-NMRの測定結果を以下に示す。
 (H-NMRの結果)
 H-NMR(300MHz,CDCl)δ:8.21(2H,s),7.51(1H,2),6.55(2H,2).
(2)3,4,5-トリ-(3,6-ジオキサオクチロキシ)-ブロモベンゼンの合成:
 (1)で得られた5-ブロモベンゼン-1,2,3-トリオール(8.0g,39mmol)、実施例2の(1)で得られた3,6-ジオキサオクチル4-メチルベンゼンスルフォネイト(35g,120mmol)、KCO(16g,117mmol)、及びDMF(60mL)をナスフラスコに投入し、70℃で12時間加熱撹拌した。放冷後、酢酸エチル150mLと水100mLとを加えて分液した。エバポレーターで溶媒留去した後、カラムクロマトグラフィー(溶媒:酢酸エチル/ヘキサン=1/2)で分離精製することにより、3,4,5-トリ-(3,6-ジオキサオクチロキシ)-ブロモベンゼンの黄色のオイル状物質を得た(収量12g,収率55%)。H-NMRの測定結果を以下に示す。
 (H-NMRの結果)
 H-NMR(300MHz,CDCl)δ:6.74(2H,s),4.15-4.11(6H,m),3.86-3.78(6H,m),3.74-3.69(6H,m),3.60-3.58(6H,m),3.55-3.48(6H,m),1.21(9H,t,J=6.9Hz).
(3)3,4,5-トリ-(3,6-ジオキサオクチロキシ)-トリメチルシリルエチニルベンゼンの合成:
 窒素雰囲気下、2口フラスコに(2)で得られた3,4,5-トリ-(3,6-ジオキサオクチロキシ)-ブロモベンゼン(12g,22mmol)、PdCl(PPh(0.77g,1.1mmol)、Cul(0.76g,4.0mmol)、PPh(1.6g,6.0mmol)、トリエチルアミン(50mL)、THF(100mL)、及びトリメチルシリルアセチレン(2.8g,29mmol)を投入し、70℃で8時間加熱撹拌した。放冷後にろ過を行い、酢酸エチル200mLと1N HClaq300mLとを加えて分液した。さらに食塩水200mLを加えて洗浄した。硫酸マグネシウムを加え乾燥した後、ろ過した。その後、カラムクロマトグラフィー(溶媒:ヘキサン/酢酸エチル=2/1)によって分離精製することにより、3,4,5-トリ-(3,6-ジオキサオクチロキシ)-トリメチルシリルエチニルベンゼンの褐色のオイル状物質を得た(収量:7.1g,収率:57%)。H-NMRの測定結果を以下に示す。
 (H-NMRの結果)
 H-NMR(300MHz,CDCl)δ:6.76(2H,s),4.17-4.12(6H,m),3.88-3.82(6H,m),3.77-3.71(6H,m),3.63-3.58(6H,m),3.58-3.51(6H,m),1.22(9H,t,J=6.9Hz),0.24(9H,s).
(4)3,4,5-トリ-(3,6-ジオキサオクチロキシ)-2-エチニルベンゼンの合成:
 500mLのナスフラスコに(3)で得られた3,4,5-トリ-(3,6-ジオキサオクチロキシ)-トリメチルシリルエチニルベンゼン(7.0g,12mmol)、メタノール(200mL)、及びKCO(0.3g,2mmol)を投入して3時間撹拌した。水150mLを加えた後、溶媒留去した。カラムクロマトグラフィー(溶媒:酢酸エチル/ヘキサン=1/3)で分離精製し、エバポレーターで溶媒留去した後、減圧乾燥することにより、3,4,5-トリ-(3,6-ジオキサオクチロキシ)-2-エチニルベンゼンの褐色のオイル状物質を得た(収量:4.9g,収率:81%)。H-NMRの測定結果を以下に示す。
 (H-NMRの結果)
 H-NMR(300MHz,CDCl)δ:6.66(2H,s),4.09-4.06(6H,m),3.81-3.72(6H,m),3.65-3.62(6H,m),3.53-3.51(6H,m),3.47-3.44(6H,m),2.93(1H,s),1.14(9H,t,J=6.9Hz).
(5)4-(3,4,5-トリ-(3,6-ジオキサオクチロキシ)-フェニルエチニル)-4’-(10-ヒドロキシデシロキシ)-アゾベンゼンの合成:
 300mLの2口フラスコに(4)で得られた3,4,5-トリ-(3,6-ジオキサオクチロキシ)-2-エチニルベンゼン(2.0g,4mmol)、実施例2の(3)で得られた4-(10-ヒドロキシデシロキシ)-4’-ブロモアゾベンゼン(1.8g,4.2mmol)、PPh(0.30g,0.90mmol)、PdCl(PPh(0.14g,0.2mmol)、及びCuI(0.5g,2.6mmol)を投入した。さらにDMF(50mL)及びトリエチルアミン(50mL)を加え、窒素雰囲気下75℃で8時間加熱撹拌した。室温まで放冷した後、1N HClaqを加えて分液した。硫酸マグネシウムを加えて乾燥した後、ろ過した。カラムクロマトグラフィー(溶媒:酢酸エチル/ヘキサン=1/1)で分離精製した。最後にエバポレーターで溶媒留去し、減圧乾燥することにより、4-(3,4,5-トリ-(3,6-ジオキサオクチロキシ)-フェニルエチニル)-4’-(10-ヒドロキシデシロキシ)-アゾベンゼンの赤色の油状物質を得た(収量:1.6g,収率:48%)。H-NMRの測定結果を以下に示す。
 (H-NMRの結果)
 H-NMR(300MHz,CDCl)δ:7.89(2H,d,J=9.2Hz),7.84(2H,d,J=8.2Hz),7.60(2H,d,J=8.7Hz),6.98(2H,d,J=8.7Hz),6.78(2H,s),4.17(6H,q,J=4.9Hz),4.11(2H,t,J=4.8Hz),4.02(2H,t,J=6.6Hz),3.84-3.81(6H,m),3.76-3.67(6H,m),3.61-3.56(6H,m),3.52-3.50(6H,m),1.79(2H,t,J=7.3Hz),1.50-1.34(14H,m),1.20-1.13(9H,m).
(6)10-[4-(4-{3,4,5-トリ-(3,6-ジオキサオクチロキシ)-フェニルエチニル}-フェニルアゾ)-フェノキシ]-デシルメタクリレートの合成:
 100mLの二口フラスコに(5)で得られた4-(3,4,5-トリ-(3,6-ジオキサオクチロキシ)-フェニルエチニル)-4’-(10-ヒドロキシデシロキシ)-アゾベンゼン(0.54g,0.64mmol)、塩化メタクリロイル(0.21g,2.0mmol)、トリエチルアミン(0.19g,1.8mmol)、及びヒドロキノン(スパチュラ1杯)を投入し、Ar雰囲気下で氷浴しながら3時間撹拌した。炭酸水素ナトリウム水溶液50mLと酢酸エチル100mLとを加えて撹拌した後、分液した。エバポレーターで溶媒留去し、カラムクロマトグラフィー(溶媒:クロロホルム)で分離精製した。再び溶媒留去し減圧乾燥を行うことにより、10-[4-(4-{3,4,5-トリ-(3,6-ジオキサオクチロキシ)-フェニルエチニル}-フェニルアゾ)-フェノキシ]-デシルメタクリレートの橙色粘土状物質を得た(収量:0.31g,収率:53%)。H-NMR、13C-NMR、及びMSの測定結果を以下に示す。
 (H-NMRの結果)
 H-NMR(300MHz,CDCl)δ:7.89(2H,d,J=8.7Hz),7.84(2H,d,J=8.2Hz),7.60(2H,d,J=7.8Hz),6.98(2H,d,J=8.2Hz),6.78(2H,s),6.07(1H,s),5.52(1H,s),4.18-4.17(6H,m),4.13-4.08(2H,m),4.02(2H,t,J=6.4Hz),3.87-3.80(6H,m),3.71-3.69(6H,m),3.59-3.58(6H,m),3.54-3.50(6H,m),1.92(3H,s),1.80(2H,t,J=7.1Hz),1.48-1.36(14H,m),1.24-1.19(9H,m).
 (13C-NMRの結果)
 13C-NMR(CDCl)δ:167.49,161.86,152.43,151.86,149.70,146.81,136.44,132.20,132.04,131.96,128.51,128.42,125.09,125.04,124.81,122.55,117.76,115.98,114.67,111.17,91.51,88.37,72.41,70.81,70.48,69.82,69.58,68.80,68.28,66.61,66.55,64.73,29.66,29.35,29.32,29.22,29.11,29.07,28.50,25.90,25.87,18.23,15.06.
 (MSの結果)
 MS(FAB):919.5320(MH).
(7)10-[4-(4-{3,4,5-トリ-(3,6-ジオキサオクチロキシ)-フェニルエチニル}-フェニルアゾ)-フェノキシ]-デシルメタクリレート(モノマー)の重合:
 重合管に(6)で得られた10-[4-(4-{3,4,5-トリ-(3,6-ジオキサオクチロキシ)-フェニルエチニル}-フェニルアゾ)-フェノキシ]-デシルメタクリレート(0.30g,0.33mmol)を投入した。AIBN(1.6mg,9.7×10-3mmol)をDMF(20mL)に溶かし、この溶液10mLを重合管に投入した。真空凍結脱気を行い、重合管を焼き切ることで封をした。80℃で51時間加熱撹拌し、メタノールで再沈澱を3回行った後、エバポレーターで溶媒留去して、最後に減圧乾燥することにより、本発明の液晶高分子化合物(ポリ10-[4-(4-{3,4,5-トリ-(3,6-ジオキサオクチロキシ)-フェニルエチニル}-フェニルアゾ)-フェノキシ]-デシルメタクリレート)(m=60程度)の橙色固体を得た(収量:0.18g,数平均分子量:4200,分子量分布:1.3)。
 [試験例1]
 ナノ相分離構造発現の確認:
 実施例1で得られた本発明の液晶高分子化合物をトルエンに溶解させ、液晶高分子化合物が溶液全体に対して3質量%含有されたトルエン溶液を調製した。この液晶高分子化合物のトルエン溶液を、洗浄したガラス基板上にスピンキャストして薄膜状にし、次いで液晶相温度である101℃まで昇温し、40時間アニーリング処理することにより、ガラス基板上に厚さが約0.1μmの薄膜サンプルを形成した。得られた液晶高分子化合物の薄膜サンプルにおける表面構造を原子間力顕微鏡(Atomic Force Microscope:AFM)で観察した。観察された画像を図8に示す。
 図8は、アニーリング処理後の薄膜サンプルの原子間力顕微鏡による表面構造の観察画像を示した図である。図8に示すように、得られた調製した薄膜サンプルはワーム状構造を発現した。この構造の幅は約15nmであり、凹凸の高低差は約5nmであった。
 次に、ワーム状構造を示したアニーリング処理後のサンプルを101℃に保持し、ダイオードレーザ(UV-400((株)キーエンス製))で照射波長を490nm以上、照射量を200mW/cmとして1時間偏光を照射して、表面構造を原子間力顕微鏡で観察した。観察された画像を図9に示す。なお、図9の横方向(左右方向)に平行な方向(偏光方向)に、偏波面をもつ偏光を照射した。
 図9は、偏光照射後の薄膜サンプルの原子間力顕微鏡による表面構造の観察画像を示した図である。図9に示すように、偏光照射前における原子間力顕微鏡の観察では無秩序であったワーム状構造に配向性が生じ、ワーム状構造のストライプが偏光の偏波面(偏光方向)に対して平行に伸びていることが確認できた。これはWeigert効果と呼ばれ、光異性化によって誘起される分子の配向変化に起因するものである。なお、この場合の配向秩序度をオーダーパラメーターとして算出した結果、約0.4であった。
 そして、偏光照射後の薄膜サンプルを室温(25℃)まで戻し、前記したダイオードレーザで照射波長を365nm、照射量を15mW/cmとして1.8時間非偏光を照射して、表面構造を原子間力顕微鏡で観察した。観察された画像を図10に示す。
 図10は、非偏光照射後の薄膜サンプルの原子間力顕微鏡による表面構造の観察画像を示した図である。図10に示すように、非偏光照射前(偏光照射後)に観察されていたワーム状構造の配向性が消失したことが確認できた。
 以上の結果より、ブロックメソゲン骨格を有する本発明の液晶高分子化合物について、従来のブロックコポリマーで観察されるようなナノ相分離構造を発現することが確認できた。かかるナノ相分離構造を発現する薄膜サンプルは、リソグラフィー用フォトマスク等に最適である。
 本発明の液晶高分子化合物は、例えば、光の照射で構造制御ができるリソグラフィー用フォトマスク等の構成材料として有利に使用することができる。

Claims (4)

  1.  下記式(I)で表されることを特徴とする液晶高分子化合物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    (式(I)中、Rは水素原子またはメチル基を示し、nは1~20の整数を示し、mは3以上の整数を示し、Xの少なくとも1つは下記式(III)で表される親水性のオキシエチレン部位を含む基を示し、それ以外のXはそれぞれ水素原子、アルコキシ基、フッ素基、シアノ基、またはニトロ基を示す。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    (式(III)中、lは2以上の整数を示す。)
  2.  下記式(II)で表されることを特徴とする液晶高分子化合物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    (式(II)中、Rは水素原子またはメチル基を示し、nは1~20の整数を示し、mは3以上の整数を示し、Xの少なくとも1つは下記式(III)で表される親水性のオキシエチレン部位を含む基を示し、それ以外のXはそれぞれ水素原子、アルコキシ基、フッ素基、シアノ基、またはニトロ基を示す。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
    (式(III)中、lは2以上の整数を示す。)
  3.  前記Xにおけるオキシエチレン部位以外のXの少なくとも1つがフッ素基、シアノ基、またはニトロ基であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の液晶高分子化合物。
  4.  基材上に請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の液晶高分子化合物を薄膜状に配設したことを特徴とするリソグラフィー用フォトマスク。
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