JP2007332251A - 液晶性組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】 物性、特には相転移温度を自在に制御できる新規な液晶性組成物を提供する。
【解決手段】 光感応性異性化基及び環状脂肪族基を有する化合物の少なくとも一種と、液晶化合物の少なくとも一種とを含有する液晶性組成物である。好ましくは、前記光感応性異性化基及び環状脂肪族基を有する化合物が、下記一般式（１）で表される化合物である前記液晶性組成物である。

【選択図】 なし

Description

本発明は、ディスプレイ、オプトエレクトロニクス及びフォトニクス分野において有用な新規な液晶性組成物に関する。

高度な情報化社会の進展に伴い、情報の伝送、処理、及び記録に対して光技術を用いる試みが多数なされている。そのような状況において、分子の配向状態の変化を利用することにより光を自在にマニピュレートできる液晶は、極めて有用な材料として多くの注目が集まっている。

液晶を利用した光学素子としては、文字や画像を表示するためのディスプレイが代表的なものであるが、その他にも、空間光変調器、調光材料、光学補償板、非線形光学材料等が知られており、また、光学機能の他にも特異な物性を反映して、導電性材料、光伝導性材料、高強度材料、トライボロジー材料、電気粘性流体等への応用が期待されている。

このような多種多様な用途に対し、それらの仕様を充分に満たすためには、基本となる液晶化合物の構造の多様化を図るのみならず、その液晶化合物を他の化合物と混合し、組成物として物性を自在に制御可能とすることが必要である。
例えば、非特許文献１に記載されている化合物は、ディスコティック液晶性を有しているものの、応用を考えた場合その取扱いは必ずしも満足のいくものではない場合もある。

例えば、用いたい支持体の耐熱温度が低い場合、液晶相の相転移温度を低下させた組成物が望ましいのであるが、それを達成しようとすることで、必要な液晶相を消失させてしまうこともしばしば生じる。従って、新たな観点からの物性を自在に制御できる新たな液晶性組成物の開発が望まれていた。
Polymer Journal, 36, 661-664(2004)

本発明の目的は、物性、特には相転移温度を自在に制御できる新規な液晶性組成物を提供することにある。また、本発明は、ディスプレイ、オプトエレクトロニクス及びフォトニクス分野において有用な新規な液晶性組成物を提供することを課題とする。

前記課題を解決するための手段は以下の通りである。
［１］ 光感応性異性化基及び環状脂肪族基を含む化合物の少なくとも一種と、液晶化合物の少なくとも一種とを含有する液晶性組成物。
［２］ 前記光感応性異性化基及び環状脂肪族基を有する化合物が、アゾ化合物である［１］の液晶性組成物。

［３］ 前記アゾ化合物が、下記一般式（１）で表される化合物である［２］の液晶性組成物：

式中、Ａｒ¹¹、Ａｒ¹²、Ａｒ²¹及びＡｒ²²はそれぞれ独立して、置換若しくは無置換の、芳香環又は複素環の残基を表し；Ｘ及びＹはそれぞれ独立して、単結合又は二価の連結基を表し；Ｒ¹は置換若しくは無置換の、環状脂肪族基を表し；Ｒ²は置換若しくは無置換の、環状脂肪族基、アルキル基、アルコキシル基、アルコキシカルボニル基、アルコキシカルボニルオキシ基、アルカノイル基、アルカノイルオキシ基、シアノ基、ニトロ基又はハロゲン原子を表し；ｎ及びｍはそれぞれ０〜３の整数を表し；ｏは、１〜４の整数を表し；及びｐは、０〜４の整数を表す。

［４］ 前記Ｒ¹が、複数の環から構成される縮環構造を有する環状脂肪族基である［３］の液晶性組成物。
［５］ 前記液晶化合物が、重合性基を有する液晶化合物である［１］〜［４］のいずれかの液晶性組成物。
［６］ 前記液晶化合物が、複数の重合性基を有する液晶化合物である［５］の液晶性組成物。
［７］ 前記液晶化合物が、棒状液晶化合物である［１］〜［６］のいずれかの液晶性組成物。
［８］ 光照射により液晶相の相転移温度を変化させ得る［１］〜［７］のいずれかの液晶性組成物。

本発明では、液晶性組成物中に光感応性異性化基を有する分子を存在させて、該組成物の相転移温度を制御可能にするのみならず、光照射の制御により、立体異性化又は構造異性化を起こさせることにより、組成物の相転移温度を変化可能にしている。即ち、本発明によれば、相転移温度等の物性を広範囲に制御可能な液晶性組成物を提供することができる。

発明の実施の形態

以下に本発明の液晶性組成物について詳細に説明する。
なお、本明細書において「〜」とはその前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用される。

本発明の一態様は、液晶化合物を少なくとも一種、及び光感応性異性化基及び環状脂肪族基の双方を有する化合物の少なくとも一種を含有する液晶性組成物に関する。本発明では、組成物中の組成を変化させることにより、液晶相の転移温度を制御可能にし得ることに加え、組成物中に光感応性異性化基及び環状脂肪族基の双方を有する化合物を含有させることによって、光照射により光感応性異性化基を有する分子に、立体異性化又は構造異性化を起こさせて、液晶相の転移温度をさらに変化可能としている。また、環状構造を有することにより、相転移温度の変化をより大きくすることができ、その結果、本態様の液晶性組成物は、物性、特に相転移温度、を広範囲に制御可能である。

本発明の実施形態では、前記光感応性異性化基及び環状脂肪族基の双方を有する化合物は、アゾ化合物から選択されてもよい。また、前記光感応性異性化基及び環状脂肪族基の双方を有する化合物は、複数の環から構成される環状脂肪族基を有する化合物から選択されてもよい。前記液晶化合物は、重合性基を有する液晶化合物から選択されてもよい。いずれの実施形態においても、組成物中の組成を変化させることにより、物性、主には相転移温度、を制御可能にし得ることに加え、組成物中に光感応性異性化基及び環状脂肪族基の双方を有する化合物を含有させることによって、光照射により光感応性異性化基を有する分子に、立体異性化又は構造異性化を起こさせて、物性をさらに変化可能としている。
以下、本発明の組成物の調製に用いられる種々の材料について説明する。

［液晶化合物］
本発明の液晶性組成物に用いる液晶化合物は、棒状液晶化合物又は円盤状液晶化合物のいずれを用いてもよいが、棒状液晶化合物が好ましい。また、２つ以上の棒状液晶化合物、２つ以上の円盤状液晶化合物もしくは棒状液晶化合物と円盤状液晶化合物の混合物でもよい。本発明の組成物を、光学特性（例えば位相差）の大きさが、熱等の外部の環境に応じて変動しないのが好ましい光学補償フィルム等の作製に用いる場合には、液晶化合物は、重合性基を有しているのが好ましい。熱による変化をより小さくするために、重合性基は複数有している液晶化合物を用いるのがより好ましい。

［棒状液晶化合物］
本発明に使用可能な棒状液晶性化合物としては、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類及びアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類が好ましく用いられる。以上のような低分子液晶性化合物だけではなく、高分子液晶性化合物も用いることができる。上記高分子液晶性化合物は、低分子の反応性基を有する棒状液晶性化合物が重合した高分子化合物である。
棒状液晶化合物としては、上記以外にも低分子の重合性基を有する棒状液晶性化合物を用いることができる。好ましい重合性基を有する棒状化合物としては、下記一般式（ＲＬＣ−１）で表される棒状液晶性化合物である。
一般式（ＲＬＣ−１） ： Ｑ¹−Ｌ¹−Ａ¹−Ｌ³−Ｍ−Ｌ⁴−Ａ²−Ｌ²−Ｑ²
式中、Ｑ¹及びＱ²はそれぞれ独立に、重合性基又は水素原子であり、Ｌ¹、Ｌ²、Ｌ³及びＬ⁴はそれぞれ独立に、単結合又は二価の連結基を表す。Ａ¹及びＡ²はそれぞれ独立に、炭素原子数２〜２０のスペーサー基を表す。Ｍはメソゲン基を表す。

以下に、上記一般式（ＲＬＣ−１）で表される反応性基を有する棒状液晶性化合物についてさらに詳細に説明する。式中、Ｑ¹及びＱ²は、それぞれ独立に、重合性基又は、水素原子である。重合性基は、付加重合（開環重合を含む）又は縮合重合可能であるのが好ましく、換言すれば、重合性基は付加重合反応又は縮合重合反応が可能な反応性基であることが好ましい。

Ｌ¹、Ｌ²、Ｌ³及びＬ⁴で表される二価の連結基としては、−ＣＨ₂−、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＮＲ²−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−ＮＲ²−、−ＮＲ²−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−ＮＲ²−、−ＮＲ²−ＣＯ−Ｏ−、及びＮＲ²−ＣＯ−ＮＲ²−からなる群より選ばれる二価の連結基であることが好ましい。上記Ｒ²は炭素原子数が１〜７のアルキル基又は水素原子である。この場合、Ｌ³及びＬ⁴の少なくとも一方は、−Ｏ−ＣＯ−（エステル基）、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−（カーボネート基）であることが好ましい。前記式（ＲＬＣ−１）中、Ｑ¹及びＱ²が重合性基の場合、Ｑ¹−Ｌ¹及びＱ²−Ｌ²−は、ＣＨ₂＝ＣＨ−ＣＯ−Ｏ−、ＣＨ₂＝Ｃ（ＣＨ₃）−ＣＯ−Ｏ−及びＣＨ₂＝Ｃ（Ｃｌ）−ＣＯ−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−が好ましく、ＣＨ₂＝ＣＨ−ＣＯ−Ｏ−が最も好ましい。

Ａ¹及びＡ²は、炭素原子数２〜２０を有するスペーサー基を表す。Ａ¹及びＡ²は、炭素原子数２〜１２の脂肪族基であるのが好ましく、特にアルキレン基が好ましい。スペーサー基は鎖状であることが好ましく、隣接していない酸素原子又は硫黄原子を含んでいてもよい。また、前記スペーサー基は、置換基を有していてもよく、ハロゲン原子（フッ素、塩素、臭素）、シアノ基、メチル基、エチル基が置換していてもよい。

Ｍで表されるメソゲン基としては、すべての公知のメソゲン基が挙げられる。特に下記一般式（Ｍ−１）で表される基が好ましい。
一般式（Ｍ−１）：−（−Ｗ¹−Ｌ⁵）_n−Ｗ²−
式中、Ｗ¹及びＷ²は各々独立して、二価の環状脂肪族基、二価の芳香族基又は二価のヘテロ環基を表し、Ｌ⁵は単結合又は連結基を表し、連結基の具体例としては、前記式（Ｍ−１）中、Ｌ¹〜Ｌ⁴で表される基の具体例、−ＣＨ₂−Ｏ−、及び−Ｏ−ＣＨ₂−が挙げられる。ｎは１、２又は３を表す。

Ｗ¹及びＷ²としては、１，４−シクロヘキサンジイル、１，４−フェニレン、ピリミジン−２，５−ジイル、ピリジン−２，５ジイル、１，３，４−チアジアゾール−２，５−ジイル、１，３，４−オキサジアゾール−２，５−ジイル、ナフタレン−２，６−ジイル、ナフタレン−１，５−ジイル、チオフェン−２，５−ジイル、ピリダジン−３，６−ジイルが挙げられる。１，４−シクロヘキサンジイルの場合、トランス体及びシス体の構造異性体があるが、どちらの異性体であってもよく、任意の割合の混合物でもよい。トランス体であることがより好ましい。Ｗ¹及びＷ²は、それぞれ置換基を有していてもよい。置換基としては、ハロゲン原子（フッ素、塩素、臭素、ヨウ素）、シアノ基、炭素原子数１〜１０のアルキル基（メチル基、エチル基、プロピル基など）、炭素原子数１〜１０のアルコキシ基（メトキシ基、エトキシ基など）、炭素原子数１〜１０のアシル基（ホルミル基、アセチル基など）、炭素原子数１〜１０のアルコキシカルボニル基（メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基など）、炭素原子数１〜１０のアシルオキシ基（アセチルオキシ基、プロピオニルオキシ基など）、ニトロ基、トリフルオロメチル基、ジフルオロメチル基などが挙げられる。

［円盤状（ディスコティック）液晶化合物］
本発明では、液晶化合物としてディスコティック液晶化合物を用いてもよい。ディスコティック液晶化合物とは、ディスコティック液晶相を示し得る液晶化合物である。ディスコティック液晶相は、円盤状分子の中心コアが分子間力で柱状に積み重なった柱状相（ｃｏｌｕｍｎａｒ ｐｈａｓｅ）と、円板状分子が乱雑に凝集したディスコティックネマティック相と、カイラルディスコティックネマティック相に大別できることが知られている。しかし、Ｗ．Ｈ．ｄｅｊｅｕ著のＰｈｙｓｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｌｉｑｕｉｄｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ（１９８０ ｂｙ Ｇｏｒｄｏｎ ａｎｄ Ｂｒｅａｃｈ，Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ）に記載されているように、柱状相はしばしば見出されるが、ディスコティックネマティック相は稀にしか見出されていない。一方、大面積で均一な配向を実現しようとすると、ディスコティックネマティック相が有用である。本発明に用いるディスコティック液晶化合物の種類については特に制限されないが、単独で又は他の液晶性及び／又は非液晶性化合物との併用により、ディスコティックネマティック相を示すことが可能な化合物を用いるのが好ましい。中でも、単独でディスコティックネマティック相に転移し得るディスコティック液晶性化合物を用いるのが好ましい。又、ディスコティックネマティック相に転移し得る２種以上のディスコティック液晶性化合物の混合物も、同様に好ましい。

ディスコティック液晶化合物は、上記した通り、円盤状の分子構造を有する。円盤状の分子の母核部分（コア部）をなす円盤状の形態的特徴は、例えば、その原形化合物である水素置換体について、以下のように表現され得る。まず、分子の大きさを以下のようにして求める。
１）該分子につき、できる限り平面に近い、好ましくは平面分子構造を構築する。この場合、結合距離、結合角としては、軌道の混成に応じた標準値を用いることが好ましく、例えば、日本化学会編、化学便覧改訂４版基礎編、第ＩＩ冊１５章（丸善 １９９３年刊）を参照することができる。
２）前記１）で得られた構造を初期値として、分子軌道法や分子力場法にて構造最適化する。方法としては例えば、Ｇａｕｓｓｉａｎ９２、ＭＯＰＡＣ９３、ＣＨＡＲＭｍ／ＱＵＡＮＴＡ、ＭＭ３が挙げられ、好ましくはＧａｕｓｓｉａｎ９２である。
３）構造最適化された各原子にファンデルワールス半径で定義される球を付与し、これによって分子の形状を記述する。
４）前記３）で形状の得られた該分子部分が入り得る最少の直方体の３個の稜をａ、ｂ、ｃとする。任意性をより少なくするためには、上記３）以降を以下のように行うことが好ましい。
５）構造最適化によって得られた構造の重心を原点に移動させ、座標軸を慣性主軸（慣性テンソル楕円体の主軸）にとる。
６）各原子にファンデルワールス半径で定義される球を付与し、これによって分子の形状を記述する。
７）ファンデルワールス表面上で各座標軸方向の長さを計測し、それらそれぞれをａ、ｂ、ｃとする。
以上の手順により求められたａ、ｂ、ｃを用いて円盤状の形態を定義すると、ａ≧ｂ＞ｃかつａ≧ｂ≧ａ／２、好ましくはａ≧ｂ＞ｃかつａ≧ｂ≧０．７ａと表すことができる。また、ｂ／２＞ｃであることが好ましい。かかる関係を満足する分子構造を有する化合物を用いるのが好ましい。

また具体的化合物として挙げると、例えば前述の文献や、日本化学会編、季刊化学総説Ｎｏ．２２ 液晶の化学 第５章、第１０章２節（学会出版センター １９９４年刊）、Ｃ．Ｄｅｓｔｒａｄｅらの研究報告、Ｍｏｌ．Ｃｒｙｓｔ．Ｌｉｑ．Ｃｒｙｓｔ．７１巻、１１１頁（１９８１年）、Ｂ．Ｋｏｈｎｅらの研究報告、Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．９６巻、７０頁（１９８４年）、Ｊ．Ｍ．Ｌｅｈｎらの研究報告、Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．，１７９４頁（１９８５年）、Ｊ．Ｚｈａｎｇ、Ｊ．Ｓ．Ｍｏｏｒｅらの研究報告、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１１６巻、２６５５頁（１９９４年）に記載の母核化合物の誘導体が挙げられる。 例えば、ベンゼン誘導体、トリフェニレン誘導体、トルキセン誘導体、フタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体、アントラセン誘導体、アザクラウン誘導体、シクロヘキサン誘導体、β−ジケトン系金属錯体誘導体、ヘキサエチニルベンゼン誘導体、ジベンゾピレン誘導体、コロネン誘導体及びフェニルアセチレンマクロサイクルであり、さらに、日本化学会編、"化学総説Ｎｏ．１５ 新しい芳香族の化学"（東京大学出版会 １９７７年刊）に記載の環状化合物及びそれらの複素原子置換等電子構造体を挙げることができる。これらの他、水素結合や配位結合により円盤状化合物が形成され得るものでもよい。これらを分子の中心の母核とし、直鎖のアルキル基やアルコキシ基、置換ベンゾイルオキシ基等がその側鎖として放射状に置換された構造によりディスコティック液晶化合物が形成される。

本発明では、母核化合物として、ディスコティックネマティック（ＮＤ）相を形成する化合物を用いるのが好ましい。特に好ましくはトリフェニレン及びトルキセンが挙げられる。側鎖としては、例えばアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アシルオキシ基が挙げられ、側鎖中にアリール基、複素環基を含んでいてもよい。また、Ｃ．Ｈａｎｓｃｈ、Ａ．Ｌｅｏ、Ｒ．Ｗ．Ｔａｆｔ著、ケミカルレビュー誌（Ｃｈｅｍ．Ｒｅｖ．）１９９１年、９１巻、１６５−１９５ページ（アメリカ化学会）に記載されている置換基で置換されていてもよく、代表例としてアルコキシ基、アルキル基、アルコキシカルボニル基、ハロゲン原子が挙げられる。更に側鎖中に、例えばエーテル基、エステル基、カルボニル基、チオエーテル基、スルホキシド基、スルホニル基、アミド基のような官能基を有していてもよい。
以下、側鎖について詳細に説明する。

側鎖部分としては、例えばアルカノイルオキシ基（例えば、ヘキサノイルオキシ、ヘプタノイルオキシ、オクタノイルオキシ、ノナノイルオキシ、デカノイルオキシ、ウンデカノイルオキシ）、アルキルスルホニル基（例えば、ヘキシルスルホニル、ヘプチルスルホニル、オクチルスルホニル、ノニルスルホニル、デシルスルホニル、ウンデシルスルホニル）、アルキルチオ基（例えば、ヘキシルチオ、ヘプチルチオ、ドデシルチオ）、アルコキシ基（例えば、ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシ、ヘプチルオキシ、オクチルオキシ、ノニルオキシ、デシルオキシ、ウンデシルオキシ）、２−（４−アルキルフェニル）エチニル基（例えば、アルキル基としてメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル）、末端ビニルアルコキシ基（例えば、４−ビニルブトキシ、５−ビニルペンチルオキシ、６−ビニルヘキシルオキシ、７−ビニルヘプチルオキシ、８−ビニルオクチルオキシ、９−ビニルノニルオキシ）、４−アルコキシフェニル基（例えばアルコキシ基として、前述のアルコキシ基で挙げたもの）、アルコキシメチル基（例えばアルコキシ基として、前述のアルコキシ基で挙げたもの）、アルキルチオメチル基（例えばアルキルチオ基として、前述のアルキルチオ基で挙げたもの）、２−アルキルチオメチル（例えばアルキルチオ基として、前述のアルキルチオ基で挙げたもの）、２−アルキルチオエトキシメチル（例えばアルキルチオ基として、前述のアルキルチオ基で挙げたもの）、２−アルコキシエトキシメチル基（例えばアルコキシ基として、前述のアルコキシ基で挙げたもの）、２−アルコキシカルボニルエチル基（例えばアルコキシ基として、前述のアルコキシ基で挙げたもの）、コレステリルオキシカルボニル、β−シトステリルオキシカルボニル、４−アルコキシフェノキシカルボニル基（例えばアルコキシ基として、前述のアルコキシ基で挙げたもの）、４−アルコキシベンゾイルオキシ基（例えばアルコキシ基として、前述のアルコキシ基で挙げたもの）、４−アルキルベンゾイルオキシ基（例えばアルキル基として、前述の２−（４−アルキルフェニル）エチニル基挙げたもの）、４−アルコキシベンゾイル基（例えばアルコキシ基として、前述のアルコキシ基で挙げたもの）が挙げられる。

また、前述のもののうち、フェニル基は他のアリール基（例えば、ナフチル基、フェナンスリル基、アントラセニル基）でもよいし、また前述の置換基に加えて更に置換されてもよい。また、該フェニル基は複素芳香環（例えば、ピリジル基、ピリミジル基、トリアジニル基、チエニル基、フリル基、ピロリル基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、トリアゾリル基、チアゾリル基、イミダゾリル基、オキサゾリル基、チアジアゾリル基、オキサジアゾリル基、キノリル基、イソキノリル基）であってもよい。上述のコア部と側鎖部の構造及び数との適当な組み合わせにより、及び／又はコア部と側鎖部の構造及び数との適当な組み合わせによって得られた類似化合物の混合によりディスコティック液晶性を示す化合物が形成される。これをディスコティック液晶化合物と呼ぶ。ディスコティック液晶化合物が重合性基を有する場合には、上述の側鎖部に水素原子と置き替わって有されており、末端にあることが好ましい。

本発明の液晶性組成物は、液晶化合物を複数種（例えば、複数種の棒状液晶化合物、複数種の円盤状液晶化合物、円盤状液晶化合物及び棒状液晶化合物の双方）を含有していてもよいし、１種又は複数種の液晶化合物と１種又は複数種の非液晶性の化合物とを含有していてもよい。

本発明に用いるディスコティック液晶化合物は、重合性基を有しているのが好ましい。本発明における重合性基とは、例えば村橋俊介編著「高分子化学」（共立出版 １９６６年刊）２〜５章に記された重合法に用いられる官能基であり、例えば多重結合（構成原子は、炭素原子、非炭素原子のいずれでもよい）、オキシラン、アジリジンなどの複素小員環、イソシアナートとそれに付加するアミンなど異種官能基の組合せが挙げられる。Ｒ．Ａ．Ｍ．Ｈｉｋｍｅｔらの研究報告〔Macromolecules，２５巻，４１９４頁（１９９２）〕及び〔Polymer ，３４巻，８号，１７６３頁（１９９３年）〕、Ｄ．Ｊ．Ｂｒｏｅｒらの研究報告〔Macromolecules，２６巻，１２４４頁（１９９３）〕に記載されているように、二重結合すなわち、アクリロイルオキシ基、メタアクリロイルオキシ基、ビニルオキシ基及びエポキシ基が好ましい例として挙げられ、アクリロイルオキシ基が特に好ましい。

本発明では、ディスコティック液晶化合物として、トリフェニレン誘導体を用いるのが好ましく、中でも、ベンゾアート基を置換基として有するトリフェニレン誘導体を用いるのがディスコティックネマティック相発現性の高い点で好ましい。本発明における好ましいディスコティック液晶化合物の一般式を以下に例示する。

一般式（Ａ−１）

式中、Ｒ¹²はアルキル基を表し、Ｙはそれぞれ独立にハロゲン原子、炭素原子数１〜３のアルキル基又は炭素原子数１〜３のアルコキシ基を表す。但し、Ｙにより表されるアルキル基及びアルコキシ基の主鎖の原子数は、Ｒ¹²により表されるアルキル基の主鎖の原子数を越えることはない。ｍ１は０又は１を表し、ｎ１は０〜２の整数を表す。

一般式（Ａ−１）について詳細に説明する。Ｒ¹²により表されるアルキル基は、無置換でも、例えばアルコキシ基、アリール基、ハロゲン原子（フッ素、塩素、臭素）等により置換されていてもよい。Ｒ¹²としては、例えば、アルキル基（例えば、ｎ−ペンチル、ｎ−ヘキシル、ｎ−ヘプチル、ｎ−オクチル、ｎ−ノニル、ｎ−デシル、ｎ−ウンデシル、ｎ−ドデシル）、アルコキシアルキル基（例えば、２−メトキシエチル、２−（２−メトキシエトキシ）エチル、２−〔（２−メトキシエトキシ）−２−メトキシエトキシ〕エチル、２−ｎ−ブトキシエチル、２−エトキシエチル、２−（２−エトキシエトキシ）エチル、３−メトキシプロピル、３−エトキシプロピル、３−ｎ−プロピルオキシプロピル、３−ベンジルオキシプロピル）、アラルキル基（例えば、２−フェニルエチル、２−（４−ｎ−ブチルオキシフェニル）オキシ）が挙げられる。Ｒ¹²において、主鎖をなす原子数は４〜２２が好ましく、更に４〜１２が好ましい。中でも、直鎖のものが好ましく、更にアルキル基が好ましい。

Ｙにより表されるアルキル基としては、例えば、メチル、エチル、ｎ−プロピルが挙げられる。アルコキシ基としては、例えばメトキシ、エトキシ、ｎ−プロピルオキシが挙げられる。好ましくは、メチル、エチル、メトキシであり、更に好ましくはメチルである。ｍ１は好ましくは０であり、ｎ１は好ましくは０又は１であり、より好ましくは０である。Ｒ¹²及びＹは、置換基として重合性基を有していてもよく、重合性基の位置は末端であることが好ましい。

また、本発明では、液晶化合物として、下記一般式（Ａ−２）で表される円盤状液晶化合物を用いるのも好ましい。

一般式（Ａ−２）

一般式（Ａ−２）中、Ｙ¹¹、Ｙ¹²及びＹ¹³は、それぞれ独立にメチン又は窒素原子を表す。

Ｙ¹¹、Ｙ¹²及びＹ¹³がそれぞれメチンの場合は、メチンは置換基を有していてもよい。メチンの置換基としては、例えば、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ハロゲン原子及びシアノ基を挙げることができる。これらの中では、アルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アシルオキシ基、ハロゲン原子及びシアノ基がさらに好ましく、炭素原子数は１〜１２のアルキル基、炭素原子数は１〜１２のアルコキシ基、炭素原子数は２〜１２アルコキシカルボニル基、炭素原子数は２〜１２アシルオキシ基、ハロゲン原子及びシアノ基がより好ましい。

Ｙ¹¹、Ｙ¹²及びＹ¹³は、すべてメチンであることが好ましく、またメチンは無置換であるのがより好ましい。

一般式（Ａ−２）中、Ｌ¹、Ｌ²及びＬ³は、それぞれ独立に単結合又は二価の連結基である。Ｌ¹、Ｌ²及びＬ³がそれぞれ表す二価の連結基としては、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＮＲ⁷−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、二価の環状基及びそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基であることが好ましい。上記Ｒ⁷は、炭素原子数が１〜７のアルキル基又は水素原子であり、炭素原子数１〜４のアルキル基又は水素原子であることが好ましく、メチル基、エチル基又は水素原子であることがさらに好ましく、水素原子であることが最も好ましい。

Ｌ¹、Ｌ²及びＬ³でそれぞれ表される二価の環状基とは、少なくとも１種類の環状構造を有する二価の連結基である。二価の環状基は５員環、６員環又は７員環であることが好ましく、５員環又は６員環であることがさらに好ましく、６員環であることが最も好ましい。環状基に含まれる環は、縮合環であってもよい。ただし、縮合環よりも単環であることがより好ましい。また、環状基に含まれる環は、芳香族環、脂肪族環及び複素環のいずれでもよい。芳香族環の例には、ベンゼン環及びナフタレン環が含まれる。脂肪族環の例には、シクロヘキサン環が含まれる。複素環の例には、ピリジン環及びピリミジン環が含まれる。環状基は、芳香族環及び複素環が好ましい。

Ｌ¹、Ｌ²及びＬ³でそれぞれ表される二価の環状基のうち、ベンゼン環を有する環状基としては、１，４−フェニレンが好ましい。ナフタレン環を有する環状基としては、ナフタレン−１，５−ジイル及びナフタレン−２，６−ジイルが好ましい。シクロヘキサン環を有する環状基としては１，４−シクロへキシレンであることが好ましい。ピリジン環を有する環状基としてはピリジン−２，５−ジイルが好ましい。ピリミジン環を有する環状基としては、ピリミジン−２，５−ジイルが好ましい。

Ｌ¹、Ｌ²及びＬ³でそれぞれ表される二価の環状基は、置換基を有していてもよい。置換基の例には、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、炭素原子数が１〜１６のアルキル基、炭素原子数が１〜１６のアルケニル基、炭素原子数が１〜１６のアルキニル基、炭素原子数が１〜１６のハロゲン置換アルキル基、炭素原子数が１〜１６のアルコキシ基、炭素原子数が２〜１６のアシル基、炭素原子数が１〜１６のアルキルチオ基、炭素原子数が２〜１６のアシルオキシ基、炭素原子数が２〜１６のアルコキシカルボニル基、カルバモイル基、炭素原子数が２〜１６のアルキル置換カルバモイル基及び炭素原子数が２〜１６のアシルアミノ基が含まれる。

Ｌ¹、Ｌ²及びＬ³としては、単結合、＊−Ｏ−ＣＯ−、＊−ＣＯ−Ｏ−、＊−ＣＨ＝ＣＨ−、＊−Ｃ≡Ｃ−、＊−二価の環状基−、＊−Ｏ−ＣＯ−二価の環状基−、＊−ＣＯ−Ｏ−二価の環状基−、＊−ＣＨ＝ＣＨ−二価の環状基−、＊−Ｃ≡Ｃ−二価の環状基−、＊−二価の環状基−Ｏ−ＣＯ−、＊−二価の環状基−ＣＯ−Ｏ−、＊−二価の環状基−ＣＨ＝ＣＨ−、＊−二価の環状基−Ｃ≡Ｃ−が好ましい。特に、単結合、＊−ＣＨ＝ＣＨ−、＊−Ｃ≡Ｃ−、＊−ＣＨ＝ＣＨ−二価の環状基−、＊−Ｃ≡Ｃ−二価の環状基−が好ましく、単結合であるのがより好ましい。なお、＊は一般式（Ａ−２）中のＹ¹¹、Ｙ¹²及びＹ¹³を含む６員環に結合する位置を表す。

Ｈ¹、Ｈ²及びＨ³はそれぞれ独立に、下記一般式（ＤＩ−Ａ）もしくは下記一般式（ＤＩ−Ｂ）を表す。

一般式（ＤＩ−Ａ）

一般式（ＤＩ−Ａ）中、ＹＡ¹及びＹＡ²は、それぞれ独立にメチン又は窒素原子を表す。ＹＡ¹及びＹＡ²としては、少なくとも一方が窒素原子であることが好ましく、両方が窒素原子であることがより好ましい。ＸＡは酸素原子、硫黄原子、メチレン、又はイミノを表す。ＸＡとしては、酸素原子であることがより好ましい。＊はＬ¹〜Ｌ³とそれぞれ結合する位置を表し、＊＊はＲ¹〜Ｒ³とそれぞれ結合する位置を表す。

一般式（ＤＩ−Ｂ）

一般式（ＤＩ−Ｂ）中、ＹＢ¹及びＹＢ²は、それぞれ独立にメチン又は窒素原子を表す。ＹＢ¹及びＹＢ²としては、少なくとも一方が窒素原子であることが好ましく、両方が窒素原子であることがより好ましい。ＸＢは酸素原子、硫黄原子、メチレン、又はイミノを表す。ＸＢとしては、酸素原子であることがより好ましい。＊はＬ¹〜Ｌ³と結合する位置を表し、＊＊はＲ¹〜Ｒ³と結合する位置を表す。

前記式（Ａ−２）中、Ｒ¹、Ｒ²及びＲ³は、それぞれ独立に下記一般式（ＤＩ−Ｒ）を表す。

一般式（ＤＩ−Ｒ）
＊−（−Ｌ²¹−Ｃｙ）_n1−Ｌ²²−Ｌ²³−Ｑ¹

一般式（ＤＩ−Ｒ）中、＊は一般式（ＤＩ−Ａ）及び（ＤＩ−Ｂ）中の５員環に結合する位置を表す。

一般式（ＤＩ−Ｒ）中、Ｌ²¹は単結合又は二価の連結基であり、Ｌ²¹が二価の連結基の場合、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＮＲ⁷−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、及びそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基であることが好ましい。上記Ｒ⁷は炭素原子数が１〜７のアルキル基又は水素原子であり、炭素原子数１〜４のアルキル基又は水素原子であることが好ましく、メチル基、エチル基又は水素原子であることがさらに好ましく、水素原子であることがより好ましい。
Ｌ²¹は単結合、及び、＊＊−Ｏ−ＣＯ−、＊＊−ＣＯ−Ｏ−、＊＊−ＣＨ＝ＣＨ−、＊＊−Ｃ≡Ｃ−（ここで、＊＊は一般式（ＤＩ−Ｒ）中のＬ²¹の左側を表す）が好ましい。特に、単結合が好ましい。

一般式（ＤＩ−Ｒ）中、Ｃｙは、少なくとも１種類の環状構造を有する二価の環状基である。Ｃｙで表される二価の環状基は５員環、６員環、又は７員環であることが好ましく、５員環又は６員環であることがより好ましく、６員環であることがさらに好ましい。環状基に含まれる環は、縮合環であってもよい。ただし、縮合環よりも単環であることがより好ましい。また、環状基に含まれる環は、芳香族環、脂肪族環、及び複素環のいずれでもよい。芳香族環の例には、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環が含まれる。脂肪族環の例には、シクロヘキサン環が含まれる。複素環の例には、ピリジン環及びピリミジン環が含まれる。

ベンゼン環を有する二価の環状基としては、１，４−フェニレンが好ましい。ナフタレン環を有する環状基としては、ナフタレン−１，４−ジイル、ナフタレン−１，５−ジイル、ナフタレン−１，６−ジイル、ナフタレン−２，５−ジイル、ナフタレン−２，６−ジイルナフタレン−２，７−ジイルが好ましい。シクロヘキサン環を有する二価の環状基としては、１，４−シクロへキシレンであることが好ましい。ピリジン環を有する二価の環状基としては、ピリジン−２，５−ジイルが好ましい。ピリミジン環を有する二価の環状基としては、ピリミジン−２，５−ジイルが好ましい。Ｃｙとしては、特に、１，４−フェニレン、ナフタレン−２，６−ジイル及び１，４−シクロへキシレンが好ましい。

Ｃｙで表される二価の環状基は、置換基を有していてもよい。置換基の例には、ハロゲン原子（フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子）、シアノ基、ニトロ基、炭素原子数が１〜１６のアルキル基、炭素原子数が１〜１６のアルケニル基、炭素原子数が１〜１６のアルキニル基、炭素原子数が１〜１６のハロゲン置換アルキル基、炭素原子数が１〜１６のアルコキシ基、炭素原子数が２〜１６のアシル基、炭素原子数が１〜１６のアルキルチオ基、炭素原子数が２〜１６のアシルオキシ基、炭素原子数が２〜１６のアルコキシカルボニル基、カルバモイル基、炭素原子数が２〜１６のアルキル置換カルバモイル基及び炭素原子数が２〜１６のアシルアミノ基が含まれる。二価の環状基の置換基としては、ハロゲン原子、シアノ基、炭素原子数が１〜６のアルキル基、炭素原子数が１〜６のハロゲン置換アルキル基が好ましく、さらに、ハロゲン原子、炭素原子数が１〜４のアルキル基、炭素原子数が１〜４のハロゲン置換アルキル基が好ましく。特に、ハロゲン原子、炭素原子数が１〜３のアルキル基、トリフルオロメチル基が好ましい。

一般式（ＤＩ−Ｒ）中、ｎ１は、０〜４整数を表す。ｎ１としては、１〜３の整数が好ましく。特に、１もしくは２が好ましい。

一般式（ＤＩ−Ｒ）中、Ｌ²²は、＊−Ｏ−、＊−Ｏ−ＣＯ−、＊−ＣＯ−Ｏ−、＊−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、＊−Ｓ−、＊−ＮＨ−、＊−ＳＯ₂−、＊−ＣＨ₂−、＊−ＣＨ＝ＣＨ−、＊−Ｃ≡Ｃ−、を表す。ここで、＊は一般式（ＤＩ−Ｒ）中のＣｙ（例えばベンゼン環）に結合する位置を表す。好ましくは、＊−Ｏ−、＊−Ｏ−ＣＯ−、＊−ＣＯ−Ｏ−、＊−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、＊−ＣＨ₂−、＊−ＣＨ＝ＣＨ−、＊−Ｃ≡Ｃ−であり、特に、＊−Ｏ−、＊−Ｏ−ＣＯ−、＊−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、＊−ＣＨ₂−が好ましい。上述の基が水素原子を含む基であるときは、該水素原子は置換基で置き換わってもよい。このような置換基として、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、炭素原子数１〜６のアルキル基、炭素原子数１〜６のハロゲンで置換されたアルキル基、炭素原子数１〜６のアルコキシ基、炭素原子数２〜６のアシル基、炭素原子数１〜６のアルキルチオ基、炭素原子数２〜６のアシルオキシ基、炭素原子数２〜６のアルコキシカルボニル基、カルバモイル基、炭素原子数２〜６のアルキルで置換されたカルバモイル基及び炭素原子数２〜６のアシルアミノ基が好ましい例として挙げられ、ハロゲン原子、炭素原子数１〜６のアルキル基がより好ましい。

一般式（ＤＩ−Ｒ）中、Ｌ²³は、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＳＯ₂−、−ＮＨ−、−ＣＨ₂−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−ならびにこれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基である。ここで、−ＮＨ−、−ＣＨ₂−、−ＣＨ＝ＣＨ−の水素原子は、他の置換基に置き換えられていてもよい。他の置換基の例には、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、炭素原子数が１〜６のアルキル基、炭素原子数が１〜６のハロゲン置換アルキル基、炭素原子数が１〜６のアルコキシ基、炭素原子数が２〜６のアシル基、炭素原子数が１〜６のアルキルチオ基、炭素原子数が２〜６のアシルオキシ基、炭素原子数が２〜６のアルコキシカルボニル基、カルバモイル基、炭素原子数が２〜６のアルキル置換カルバモイル基及び炭素原子数が２〜６のアシルアミノ基が含まれる。特に、ハロゲン原子、炭素原子数が１〜６のアルキル基が好ましい。これらの置換基に置き換えられることにより、液晶性組成物の調製をする際に、使用する溶媒に対する溶解性を向上させることができる。

Ｌ²³は、−Ｏ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＣＨ₂−、−ＣＨ＝ＣＨ−及び−Ｃ≡Ｃ−から選ばれる１種又は２種以上の組み合わせからなることが好ましい。Ｌ²³は、炭素原子を１〜２０個含有することが好ましく、炭素原子を２〜１４個含有することが特に好ましい。さらに、Ｌ²³は、−ＣＨ₂−を１〜１６個含有することが好ましく、−ＣＨ₂−を２〜１２個含有することがより好ましい。

一般式（ＤＩ−Ｒ）中、Ｑ¹はそれぞれ独立に、重合性基又は水素原子である。本発明の組成物を、光学特性（例えば位相差）の大きさが、熱等の外部の環境に応じて変動しないのが好ましい光学補償フィルム等の作製に用いる場合には、Ｑ¹は重合性基であることが好ましい。前記重合性基は、付加重合（開環重合を含む）又は縮合重合可能であることが好ましく、言い換えると、重合性基は、付加重合反応又は縮合重合反応が可能な官能基であることが好ましい。重合性基は付加重合反応が可能な官能基であることが特に好ましい。そのような重合性基としては、重合性エチレン性不飽和基又は開環重合性基が好ましい。
開環重合性基として好ましいのは、環状エーテル基であり、中でもエポキシ基又はオキセタニル基がより好ましく、エポキシ基がさらに好ましい。

［光感応性異性化基及び環状脂肪族基を有する化合物］
本発明の組成物は、光感応性異性化基及び環状脂肪族基の双方を有する化合物の少なくとも一種を含有する。本明細書において「光感応性異性化基」とは、例えば、光により立体異性化又は構造異性化を起こすものであり、好ましくは、さらに別の波長の光又は熱によってその逆異性化を起こすものである。これらの化合物として一般的には、構造変化と共に可視域での色調変化を伴うものは、フォトクロミック化合物としてよく知られているものが多く、具体的には、アゾベンゼン系化合物、ベンズアルドキシム系化合物、アゾメチン系化合物、スチルベン系化合物、スピロピラン系化合物、スピロオキサジン系化合物、フルギド系化合物、ジアリールエテン系化合物、ケイ皮酸系化合物、レチナール系化合物、ヘミチオインジゴ系化合物等が挙げられる。中でも、アゾ基を有するアゾ化合物が好ましい。

本明細書において「環状脂肪族基」とは、環状構造を有する脂肪族基のことであり、環構成原子である炭素原子（Ｃ、ＣＨ、ＣＨ₂）が、酸素、硫黄、窒素などのヘテロ原子に１つ以上置換されたものも、環状脂肪族基に含まれる。炭素原子数３〜１８の環構造を含む環状脂肪族基が好ましく、また、複数の環から構成される縮環構造を含む環状脂肪族基が好ましい。環状脂肪族基の具体例には、単環性若しくは縮環性のシクロアルキル基、環状エーテル基、環状スルフィド基、環状ジスルフィド基、環状アミノ基、ラクトン環基、ラクタム環基等の残基が挙げられ、中でも複数の環から構成される縮環構造を有する、アダマンチル基、ビシクロ[２，２，２]オクチル基、ビシクロ[３，２，２]ノニル基、デカヒドロナフタレニル基、２，６，７−トリオキサビシクロ[２，２，２]オクチル基，２，８，９−トリオキサアダマンチル基が好ましい例として挙げられる。これらの環状脂肪族基は、光感応性異性化基に直接結合していることが好ましい。

また、本発明に使用可能な光感応性異性化基を有する化合物は、低分子化合物でもポリマーでもよく、ポリマーの場合、光感応性異性化基が主鎖中でも側鎖中でも同様の機能を発揮できる。また、ポリマーはホモポリマーでも、コポリマーでもよく、コポリマーの共重合比は光異性化能、Ｔｇ等のポリマー物性を適切に調節すべく適宜好ましい値で用いられる。高分子の主鎖としては例えば、ポリスチレン、マロン酸ポリエステル、ポリアクリーレート、ポリメタアクリレート、ポリシロキサン、ポリアクリルアミド、ポリメタアクリルアミド、ポリオキシアルキレン、テレフタル酸ポリエステル、ポリアリルアミン、ポリジカルボン酸アミド、ポリウレタン、ポリオキシフェニレン、ポリビニルアルコール、ポリコ（塩化ビニリデン）（メタクリレート）が挙げられる。

また、これらの光感応性異性化基及び環状脂肪族基を有する化合物は、液晶化合物であってもよい。すなわち、液晶化合物の分子中に光感応性異性化基及び環状脂肪族基を含んでいてもよい。

本発明では、光感応性異性化基及び環状脂肪族基を有する化合物として、下記一般式（１）で表されるアゾ化合物を用いるのが好ましい。

一般式（１）

前記式において、Ａｒ¹¹、Ａｒ¹²、Ａｒ²¹及びＡｒ²²はそれぞれ、置換基を有していてもよい、芳香環又は複素環の残基を表す。芳香環及び複素環の炭素原子数は特に制限されるものではないが、芳香環の炭素原子数は、好ましくは６〜１０、より好ましくは６であり、複素環の炭素原子数は５〜１０である。Ａｒ¹¹、Ａｒ¹²、Ａｒ²¹及びＡｒ²²はそれぞれ、置換もしくは無置換の、ベンゼン環、ナフタレン環、フラン環又はチオフェン環の残基であるのが好ましく、置換もしくは無置換のベンゼン環の残基であるのが特に好ましい。Ｘ及びＹはそれぞれ、単結合又は二価の連結基を表す。Ｘ及びＹはそれぞれ、単結合、又はＣ＝Ｃ、Ｃ≡Ｃ、ＣＯＯ、ＯＣＯ、ＣＯＮＨ、ＮＨＣＯ、ＯＣＯＯ、ＯＣＯＮＨ及びＮＨＣＯＯからなる群より選ばれる二価の連結基であるのが好ましく、単結合であるのがより好ましい。Ｒ¹は置換若しくは無置換の、環状脂肪族基を表す。ここで、環状脂肪族基としては、酸素、硫黄、窒素などのヘテロ原子をその環構造に含む環状脂肪族基も含まれる。環状脂肪族基の意義及び好ましい範囲については、前述の説明の通りである。Ｒ²は置換若しくは無置換の環状脂肪族基、アルキル基、アルコキシル基、アルコキシカルボニル基、アルコキシカルボニルオキシ基、アルカノイル基、アルカノイルオキシ基、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基又はハロゲン原子等であるのが好ましく、置換若しくは無置換の環状脂肪族基、アルコキシル基、アルコキシカルボニル基、アルコキシカルボニルオキシ基、アルカノイルオキシ基又はシアノ基等であるのが特に好ましい。ここで、置換若しくは無置換の、環状脂肪族基の意義及び好ましい範囲については前記と同様である。

Ｒ¹及びＲ²は重合性基を含んでいるのが好ましい。好ましい重合性基の例としては、アクリロイルオキシ基、メタアクリロイルオキシ基、ビニル基、ビニルオキシ基、グリシジル基及びオキセタン基等を挙げることができる。さらに、Ｒ¹及びＲ²はそれぞれ、高分子の主鎖に連結し、側鎖型高分子を形成していてもよい。

ｎ及びｍは独立して０〜３の整数を示す。好ましくはいずれも０の場合である。なお、ｍが２以上である場合、複数存在する−Ａｒ¹¹−Ｘ−は、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。また、ｎが２以上である場合も同様に、複数ある−Ｙ−Ａｒ¹²−は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。ｏは１〜４の整数であり、好ましくは、１である。また、ｐは独立して０〜４の整数であり、好ましくは１である。なお、ｏが２以上である場合、複数存在するＲ¹はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。また、ｐが２以上である場合も同様に、Ｒ²はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。

又、本発明では、光感応性異性化基及び環状脂肪族基を有する化合物として、桂皮酸誘導体を用いてもよく、中でも下記一般式（Ｃ−１）で表される桂皮酸誘導体を用いるのが好ましい。

一般式（Ｃ−１）

前記一般式（Ｃ−１）において、Ａｒ¹¹、Ａｒ¹²、Ｒ¹、Ｒ²、Ｘ、Ｙ、ｍ、ｎ、ｏ及びｐはそれぞれ、前記一般式（１）中のそれぞれと同義であり、好ましい範囲も同様である。式中、Ｒ³及びＲ⁴はそれぞれ置換基を表し、ｑ及びｒは０〜４の整数を表す。Ｒ³及びＲ⁴としては、それぞれハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、炭素原子数が１〜６のアルキル基、炭素原子数が１〜６のアルコキシル基、炭素原子数が１〜６のハロゲン置換アルキル基等であるのが好ましく、ｑ及びｒとしては、それぞれ０〜３が好ましい。

又、本発明では、光感応性異性化基及び環状脂肪族基を有する化合物として、スチリルピリジン誘導体を用いてもよく、中でも、下記一般式（Ｃ−２）で表されるスチリルピリジン誘導体を用いるのが好ましい。

一般式（Ｃ−２）

前記一般式（Ｃ−２）において、Ａｒ¹¹、Ａｒ¹²、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³、Ｒ⁴、Ｘ、Ｙ、ｍ、ｎ、ｏ、ｐ、ｑ及びｒはそれぞれ、前記一般式（１）及び（Ｃ−１）中のそれぞれと同義であり、好ましい範囲も同様である。

本発明に使用可能な光感応性異性化基及び環状脂肪族基を有する化合物として、一般式（１）で表される化合物の具体例を以下に示すが、本発明に使用可能な化合物はこれらに限定されるものではない。

また、上記例示化合物の構造中、アゾベンゼン骨格を桂皮酸骨格に置き換えた化合物、及びスチリルピリジン骨格に置き換えた化合物も、本発明に、光感応性異性化基及び環状脂肪族を有する化合物として使用可能な例示化合物に含まれる。

本発明の組成物は、少なくとも一種の液晶化合物と、少なくとも一種の光感応性異性化基及び環状脂肪族基の双方を有する化合物を含むことは必須であるが、これらを二種以上含むことは勿論、該組成物の液晶性発現を損なわない限り、重合開始剤（光、熱）、連鎖移動剤、架橋剤、界面活性剤、種々の低分子等、他の化合物等を含んでいてもよい。前記光感応性異性化基及び環状脂肪族基を有する化合物は、前記組成物中、０．３〜５０質量％であるのが好ましく、１〜１５質量％であるのがより好ましい。また、前記液晶化合物は、前記組成物中、４５．９〜９９．７質量％であるのが好ましく、８４．５〜９９質量％であるのがより好ましい。

本発明の組成物は、基板上、あるいは基板間に保持し、光学層の一部又は全部を構成することも可能である。この際用いる基板は限定されないが、平坦性の優れたものが好ましい。例えば、金属基板、シリコン基板、透明基板等が挙げられる。金属基板の好ましい例としては、金、銀、銅、アルミ等が挙げられ、透明基板の好ましい例としては、ガラスやプラスチック（ポリエチレンテレフタレート等）等の基板が挙げられる。基板上には、必要に応じて電極部を配してもよい。電極部にはＩＴＯ、ＴＣＯ等の透明電極部や金電極部などが好ましい例として挙げられるが、必要に応じて基板そのものを電極として用いることもできる。

基板、あるいは電極部上には配向部を設けてもよい。配向部の構築には種々の一般的な方法が採用できるが、各種ポリイミド系配向膜、ポリビニルアルコール系配向膜等の液晶配向膜を用いる方法が好ましい例として挙げられる。また、必要に応じて、界面活性剤処理等の配向処理、ラビングなどの配向処理を行ってもよい。また、基板上、及び一対の基板間には、必要に応じてスペーサーやシール剤等を用いてもよい。

前記光学層には、必要に応じて適切な重合開始剤、重合禁止剤、光増感剤、架橋剤、重合可能なモノマー、液晶配向助剤などを添加してもよい。これらの添加剤は必ずしも液晶性を有する必要はない。加える添加剤の量は特に限定されない。ただし、用いる添加剤の量は、その液晶性を損なわない量であることが好ましい。

前記光学層を基板上に設ける方法としては、周知の方法が採用される。例えば、前記組成物そのものを塗布する方法、前記組成物を適切な溶媒に溶解して塗布した後に乾燥する方法などが採用される。塗布する方式としては、公知の方法、例えばカーテンコーティング法、押し出しコーティング法、ロールコーティング法、スピンコーティング法、ディップコーティング法、バーコーティング法、スプレーコーティング法、スライドコーティング法、印刷コーティング法等が採用される。また、一対の基板間に該構成成分を注入する方法も採用できる。注入する方式としては、ディスペンサー方式、ベルジャー法などの一般的な方法が採用される。

本発明の組成物は、光照射によって、物性、主には相転移温度、が変化し得る。光照射は、前記光感応性異性化基に光異性化を生じさせるのに充分な条件で行う。照射する光の波長の好ましい範囲は、用いる光感応性異性化基により異なり、その異性化に必要な波長であれば特に限定されるものではない。好ましくは、光照射に用いる光のピーク波長が２００ｎｍ以上７００ｎｍ以下であり、より好ましくは光のピーク波長が３００ｎｍ以上７００ｎｍ以下である。

光照射に用いる光源は、通常使われる光源、例えばタングステンランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプ、キセノンフラッシュランプ、水銀ランプ、水銀キセノンランプ、カーボンアークランプ等のランプ、各種のレーザー（例、半導体レーザー、ヘリウムネオンレーザー、アルゴンイオンレーザー、ヘリウムカドミウムレーザー、ＹＡＧレーザー）、発光ダイオード、陰極線管などを挙げることができる。光照射は非偏光でも偏光でもよく、偏光を用いる場合は直線偏光を用いることが好ましい。さらに、フィルターや波長変換素子等を用いて必要とする波長の光のみを選択的に照射してもよい。

光照射の方法としては、基板に対して上面、あるいは裏面から基板に対して垂直、あるいは斜めから光を照射する方法が採用される。用いる光照射の波長、光源は前述の通りである。

本発明の組成物は、オプトエレクトロニクス材料、フォトニクス材料、ディスプレイ材料等の作製に用いられる。

以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、試薬、物質量とその割合、操作等は本発明の趣旨から逸脱しない限り適宜変更することができる。従って、本発明の範囲は以下の具体例に制限されるものではない。

＜合成例１＞
Ｄ−１の合成
メカニカルスターラー、温度計を付けた２Ｌの三ツ口フラスコに、２１．５ｇの４−シクロヘキシルアニリン、及び７００ｍＬの１ｍｏｌ／Ｌの塩酸を秤量し、氷冷下、８．５ｇの亜硝酸ナトリウムをゆっくりと加えた後、氷冷下３０分間撹拌し、ジアゾニウム溶液を調製した。メカニカルスターラー、温度計を付けた５Ｌの三ツ口フラスコに、１１．５ｇのフェノール、４５０ｍＬの２ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液を秤量し、氷冷下撹拌し、フェノキシド溶液とした。このフェノキシド溶液に前述のジアゾニウム溶液を氷冷下ゆっくり滴下し、滴下後、氷冷下２時間撹拌し、さらに室温で３時間反応させた。反応混合物を大過剰の１ｍｏｌ／Ｌ塩酸中へ攪拌しながら投入し、吸引濾過、乾燥することで赤褐色固体を得た。得られた赤褐色固体をカラムクロマトグラフィーにて精製し、アゾフェノール中間体２５ｇを得た（収率７３％）。メカニカルスターラー、冷却管、温度計を付けた１Ｌの三ツ口フラスコに、２５ｇのアゾフェノール中間体、７．６ｇの炭酸カリウム、１４ｍＬのノルマルヘキシルブロミド、３００ｍＬのＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミドを秤量し、８０℃にて６時間撹拌した。冷却後、無機塩を濾別し、酢酸エチルを加え、１Ｌの１ｍｏｌ／Ｌ塩酸、飽和食塩水で２回ずつ洗浄し、無水硫酸マグネシウムで脱水した後、濃縮して黄色固体を得た。得られた個体をアセトニトリルで再結晶し、目的の化合物Ｄ−１を２５．９ｇ得た（収率７９％）。

＜合成例２＞
Ｄ−３の合成
４−アダマンチルアニリン、を用い、Ｄ−１と同様の操作を行い目的の化合物Ｄ−３を得た（アゾフェノール中間体収率５６％、Ｄ−３収率７０％）。

＜合成例３＞
Ｄ−１０の合成
メカニカルスターラー、冷却管、温度計を付けた５００ｍＬの三ツ口フラスコに、１０ｇの４−（４−ノルマルヘキシルオキシフェニルアゾ）安息香酸、５ｍＬの塩化チオニル、０．１ｍＬのＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、１００ｍＬのトルエンを秤量し、７０℃にて３時間撹拌した。冷却後、溶媒を減圧留去し、５０ｍＬの塩化メチレンを加え、酸クロリド溶液とした。メカニカルスターラー、温度計、冷却管、滴下ロートを付けた５００ｍＬの三ツ口フラスコに、３．４ｇの３−メチル−３−ヒドロキシオキセタン、３ｍＬのピリジン及び１５０ｍＬの塩化メチレンを秤量し、氷冷下前述の酸クロリド溶液をゆっくりと滴下後、室温に戻し、室温で６時間反応させた。反応終了後塩を濾別し、蒸留水、飽和食塩水で２回ずつ洗浄し、無水硫酸ナトリウムで脱水した後、濃縮して黄褐色色固体のエステル中間体を１０．１ｇ得た（収率８０％）。メカニカルスターラー、温度計を付けた５００ｍＬの三ツ口フラスコに、１０．１ｇのエステル中間体を秤量し、窒素雰囲気下５０ｍＬの脱水塩化メチレンを加え、−１５℃に冷却した。そこへ０．８ｍＬの３フッ化ホウ素 ジエチルエーテル錯体をゆっくり加え、−１５℃で８時間反応させた。反応終了後、４ｍＬのトリエチルアミンを加え不溶物を濾別後、濃縮して黄色固体を得た。カラムクロマトグラフィーにて精製し、目的の化合物Ｄ−１０を８．６ｇ得た（収率８５％）。

［実施例１］
配向膜を塗布し、ラビング処理したＩＴＯ透明電極部を有するガラス基板をアンチパラレルにセットした５μｍの空隙を有する水平配向セル（ＫＳPR−０５／Ｂ５１１Ｐ７ＮＳＳ イー．エッチ．シー社製）の空隙中に、下記組成物Ｉａ〜Ｉｂをそれぞれ充填して、セルをそれぞれ作製した。
次に、作製した試料を加熱装置（ホットステージＦＰ８２ＨＴ セントラルプロセッサーＦＰ９０ メトラー社製）上に置き、それを偏光顕微鏡（ＥＣＬＩＰＳＥ Ｅ６００ＷＰＯＬ ニコン社製）にて観察できるよう設置した。
まず、該顕微鏡のフィールドレンズ上にＯ５４フィルター（ＨＯＹＡ製）を設置し、照明用光源（ハロゲンランプ １２V-１００W PHILIP社製）から出射される光の光量を観察に必要最低限に絞った場合（条件Ａ）につき、加熱して等方相になったことを確認した後、１℃／分にて降温し、ネマティック相に転移する温度を測定した。次いで、フィルターを設置せず照明用光源の光量を最大にした場合（条件Ｂ）につき、加熱して等方相になったことを確認した後、１℃／分にて降温し、光照射時に該液晶性組成物がネマティック相に転移する温度を測定した。

組成物Ｉａ
４−シアノ−４’−ペンチルオキシビフェニル（和光純薬製） ９０モル％
アゾベンゼン化合物 D−１ １０モル％

組成物Ｉｂ
４−シアノ−４’−ペンチルオキシビフェニル（和光純薬製） ９５モル％
アゾベンゼン化合物 D−１ ５モル％

組成物Ｉｃ
４−シアノ−４’−ペンチルオキシビフェニル（和光純薬製） ９５モル％
アゾベンゼン化合物 D−３ ５モル％

［比較例１］
下記、組成物を用いて実施例１と同様に試料を調製し、実施例１と同様に測定を行った。

組成物I Iａ
４−シアノ−４’−ペンチルオキシビフェニル（和光純薬製） ９０モル％
アゾベンゼン（アルドリッチ製） １０モル％

組成物I Iｂ
４−シアノ−４’−ペンチルオキシビフェニル（和光純薬製） ９５モル％
アゾベンゼン（アルドリッチ製） ５モル％

組成物I Iｃ
４−シアノ−４’−ペンチルオキシビフェニル（和光純薬製） ９０モル％
４−メトキシ−４’−エチルアゾベンゼン １０モル％

組成物I Iｄ
４−シアノ−４’−ペンチルオキシビフェニル（和光純薬製） ９５モル％
４−メトキシ−４’−エチルアゾベンゼン ５モル％

実施例１及び比較例１の試料について、結果を表１にそれぞれ示す。

［実施例２］
配向膜を塗布し、ラビング処理したＩＴＯ透明電極部を有するガラス基板をアンチパラレルにセットした５μｍの空隙を有する水平配向セル（ＫＳPR−０５／Ｂ５１１Ｐ７ＮＳＳ イー．エッチ．シー社製）の空隙中に、下記組成物Iａ〜Iｂをそれぞれ充填して、セルをそれぞれ作製した。
次に、作製した試料を加熱装置（ホットステージＦＰ８２ＨＴ セントラルプロセッサーＦＰ９０ メトラー社製）上に置き、それを偏光顕微鏡（ＥＣＬＩＰＳＥ Ｅ６００ＷＰＯＬ ニコン社製）にて観察できるよう設置した。
まず、該顕微鏡のフィールドレンズ上にＯ５４フィルター（ＨＯＹＡ製）を設置し、照明用光源（ハロゲンランプ １２V-１００W PHILIP社製）から出射される光の光量を観察に必要最低限に絞った場合（条件Ａ）につき、加熱して等方相になったことを確認した後、１℃／分にて降温し、ネマティック相に転移する温度を測定した。次いで、超高圧水銀ランプ電源装置（ＭｏｄｅＬＣ−ＳＨＧ１ ニコン社製）を該偏光顕微鏡に具備し、超高圧水銀灯（HBO １０３W／２N オスムラ社製）から出射される波長３６５ｎｍの光を照射した（条件C）につき、加熱して等方相になったことを確認した後、１℃／分にて降温し、光照射時に該液晶性組成物がネマティック相に転移する温度を測定した。

組成物Iｃ
４−シアノ−４’−ペンチルオキシビフェニル（和光純薬製） ９５モル％
アゾベンゼン化合物 D−３ ５モル％

組成物Iｄ
４−シアノ−４’−オクチルオキシビフェニル（和光純薬製） ９５モル％
アゾベンゼン化合物 D−３ ５モル％

［比較例２］
下記、組成物を用いて実施例２と同様に試料を作製し、実施例２と同様に測定を行った。

組成物I Iｂ
４−シアノ−４’−ペンチルオキシビフェニル（和光純薬製） ９５モル％
アゾベンゼン（アルドリッチ製） ５モル％

組成物I Ie
４−シアノ−４’−オクチルオキシビフェニル（和光純薬製） ９５モル％
アゾベンゼン（アルドリッチ製） ５モル％

組成物I Iｆ
４−シアノ−４’−オクチルオキシビフェニル（和光純薬製） ９５モル％
４−メトキシ−４’−エチルアゾベンゼン ５モル％

組成物I Iｇ
４−シアノ−４’−オクチルオキシビフェニル（和光純薬製） ９５モル％
４−メトキシ−４’−エチルアゾベンゼン ５モル％

実施例２及び比較例２の試料について、結果を表２にそれぞれ示す。

ディスコティック液晶を使用して同様の試験を行ったところ、同様の効果を確認することができた。

上記結果より、実施例の組成物は、併用する化合物を代えることによって相転移温度を変化させ得るとともに、光照射によって、さらに相転移温度を変化させ得ることが明らかとなった。即ち、液晶化合物と、光感応性異性化基及び環状脂肪族基の双方を有する化合物とを組み合わせることにより、広範囲に液晶相への転移温度を変化させ得ることが明らかとなった。したがって、本発明の組成物を利用することにより、所望の物性を示すオプトエレクトロニクス材料、フォトニクス材料、ディスプレイ材料等を、より精密に容易に作製することができる。

Claims (8)

1. 光感応性異性化基及び環状脂肪族基を有する化合物の少なくとも一種と、液晶化合物の少なくとも一種とを含有する液晶性組成物。
2. 前記光感応性異性化基及び環状脂肪族基を有する化合物が、アゾ化合物である請求項１に記載の液晶性組成物。
3. 前記アゾ化合物が、下記一般式（１）で表される化合物である請求項２に記載の液晶性組成物：
   

   

   式中、Ａｒ¹¹、Ａｒ¹²、Ａｒ²¹及びＡｒ²²はそれぞれ独立して、置換若しくは無置換の、芳香環又は複素環の残基を表し；Ｘ及びＹはそれぞれ独立して、単結合又は二価の連結基を表し；Ｒ¹は置換若しくは無置換の、環状脂肪族基を表し；Ｒ²は置換若しくは無置換の、環状脂肪族基、アルキル基、アルコキシル基、アルコキシカルボニル基、アルコキシカルボニルオキシ基、アルカノイル基、アルカノイルオキシ基、シアノ基、ニトロ基又はハロゲン原子を表し；ｎ及びｍはそれぞれ０〜３の整数を表し；ｏは、１〜４の整数を表し；及びｐは、０〜４の整数を表す。
4. 前記Ｒ¹が、複数の環から構成される縮環構造を含む環状脂肪族基である請求項３に記載の液晶性組成物。
5. 前記液晶化合物が、重合性基を有する液晶化合物である請求項１〜４のいずれか１項に記載の液晶性組成物。
6. 前記液晶化合物が、複数の重合性基を有する液晶化合物である請求項５に記載の液晶性組成物。
7. 前記液晶化合物が、棒状液晶化合物である請求項１〜６のいずれか１項に記載の液晶性組成物。
8. 光照射により液晶相の相転移温度を変化させ得る請求項１〜７のいずれか１項に記載の液晶性組成物。