JPH03200932A - 液晶素子およびその製造方法ならびに液晶素子の用途 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、液晶素子およびその製造方法ならびに液晶素
子の用途に関する。

及旦二基麦負遣１ 従来、ＯＡ機器などの表示デバイスとして最も広汎に使
用されてきたのはＣＲＴデバイスである。

このような表示デバイスを有する０ＡＩＱ器などの分野
においては、近年、機器の小型軽量化、あるいは表示デ
バイスの大画面化および薄型化などに対する要望が高ま
ってきている。このためそれぞれの用途あるいは要望に
対応させて従来から用いられているＣＲＴデバイスの代
わりに種々の新たな表示デバイスが開発されている。こ
のような表示デイバイスとしては、例えば、液晶デイス
プレィ、プラズマデイスプレィ、ＬＥＤデイスプレィ、
ＥＬデイスプレィおよびＥＣＤデイスプレィなどがある
。

これらの表示デバイスのうち、液晶デイスプレィは、基
本的には液晶化合物を含むスイッチング素子に電気信号
を与えて、この電気信号に対応させてスイッチング素子
中の液晶化合物の状態を変化させることにより光の透過
性を制御して電気信号を画面上に顕在化させるデバイス
である。そして、このような液晶デバイスは上述のＯＡ
機器の液晶デイスプレィだけでなく、例えばデジタルウ
ォッチあるいは携帯ゲーム機などの表示デバイスとして
既に実用化されている。また、近時小型テレビジジンな
どの動画用の表示デイバイスとしても使用され始めてい
る。

このような液晶化合物を用いた表示デバイスは、ＴＮ（
ツイストネマチック）モードによって駆動させることが
できる。このＴＮモードは、液晶のネマチック相におけ
る分子の誘電異方性を利用して表示を行う方式であり、
外部から印加される電界の２乗に比例したエネルギーに
よって表示デバイスが駆動する（ｆωＥ２）。

しかしながら、この方式を採用した場合、表示されてい
る画像を変えるためには、素子中における液晶化合物の
分子の位置を変える必要があるために、駆動時間が長く
なり、液晶化合物の分子位置を変えるために必要とする
電圧、すなわち消費電力も大きくなるという問題点があ
る。さらに、このようなスイッチング素子においては、
スイッチングしきい値特性があまり良好ではないため、
高速で分子位置を変えて切り替え動作を行あうとすると
、非表示画像部にまでもれ電圧がかかり、表示デバイス
のコントラストが著しく低下することがある。

このように従来のＴＮモードによる表示方式には、例え
ば大画面用表示デバイスあるは小型デジタルテレビジョ
ンなどのような動画用の表示デバイスとしては適当な表
示方式であるとは言えない面がある。

また、上記のようなＴＮモードにおけるスイッチングし
きい値特性等を改良した５ＴＮ（スーパーツイストネマ
チック）モードを利用した表示デバイスが使用されてい
る。このようなＳＴＮモードを利用することにより、ス
イッチングしきい値特性が改善されるため、表示デバイ
スのコントラストが向上する。

しかしながら、この方法も、誘電異方性を利用している
点ではＴＮモードと変わりなく、従ってスイッチング時
間が長いため、大画面用表示デバイスあるいは小型デジ
タルテレビジョン等のような動画用の表示デバイスとし
て使用した場合には、ＴＮモードを利用した表示デバイ
スと同様の傾向を示す。

これに対して、１９７５年、Ｒ，Ｂ、　Ｍｅｙｅｒらは
、彼らが合成した有機化合物が強誘電性を示すことを見
出した。さらに、１９８０年に、彼らは、上記のような
強誘電性液晶化合物をギャップの小さなセル中に充填し
た素子を光スイッチング素子、すなわち表示デバイスと
して用いうる可能性を示唆した。

上記のような強誘電性液晶化合物を用いたスイッチング
素子は、ＴＮモードあるいはＳＴＮモードを利用したス
イッチング素子とは異なり、液晶化合物の分子の配向方
向を変えるだけでスイッチング素子として機能させるこ
とができるため、スイッチング時間が非常に短縮される
。さらに、強誘電性液晶化合物のもつ自発分極（Ｐｓ）
と電界強度（Ｅ）とにより与えられるＰｓＸＥの値が液
晶化合物の分子の配向方向を変えるための実効エネルギ
ー強度であるので、消費電力も非常に少なくなる。そし
て、このような強誘電性液晶化合物は、印加電界の方向
によって二つの安定状態、すなわち双安定性を持つので
、スイッチングのしきい値特性も非常に良好であり、動
画用の表示デバイスなどとして用いるのに特に適してい
る。

ところで、このような強誘電性液晶化合物を光スイッチ
ング素子などに使用する場合、強誘電性液晶化合物には
、例えば動作温度範囲が常温付近あるいはそれ以下にあ
ること、動作温度幅が広いこと、スイッチング速度が大
きい（速い）ことおよびスイッチングしきい値電圧が適
正な範囲内にあることなど多くの特性が要求される。殊
にこれらのうちでも、動作温度範囲は強誘電性液晶化合
物を実用化する際に特に重要な特性である。

しかしながら、これまで知られている強誘電性液晶化合
物においては、例えば、Ｒ，Ｂ、　Ｍｅｙｅｒ、　ｅｔ
。

ａｌ、　、の論文［ジャーナル・デ・フィジーク（Ｊ、
ｄｅＰｈｙｓ、　）　３６巻Ｌ−６９頁、１９７５年］
、田口雅明、原田隆正の論文［第１１回液晶討論会予稿
集１６８頁、１９８５年］に記載されているように、一
般に動作温度が高く、また室温付近で作動する強誘電性
液晶化合物であっても動作温度幅およびその他の特性が
充分でないなど、強誘電性液晶化合物として実用上満足
できるものは得られていない。

発明の目的 本発明は、特に液晶物質の配向性に優れ、しかもコント
ラストが大きく、動作温度幅が広く、スイッチング速度
が大きく、消費電力が少ないなど、液晶特性に優れた液
晶素子およびその製造方法ならびに液晶素子の用途を提
供することを目的としている。

登ルす４１ 本発明に係る液晶素子は、対向する２枚の基板を含んで
形成されるセルの間隙に液晶物質が充填されてなり、 この２枚の基板の内面には、それぞれ配向制御膜が設け
られており、この２枚の配向制御膜の配向処理方法は略
平行であり、゛かつ逆方向である。

換言すれば、該基板の液晶物質に対面するそれぞれの面
上に、一方の配向制御膜の規制力によって配向される液
晶物質と他方の配向制御膜の規制力によって配向される
液晶物質とが、略平行で、かつ方向が実質的に逆になる
ように二枚の配向制御膜が設けられている。

しかも、上記液晶物質は、次式［Ａ］で表されるカルボ
ン酸エステル化合物を含有することを特徴としている。

・・・［Ａ］ ただし、式［Ａ］において、Ｒ１は、炭素数６〜１８の
アルキル基、炭素数６〜１８のアルコキシ基および炭素
数６〜１８のハロゲン化アルキル基よりなる群から選ば
れる一種の基であり、ｍは１〜１０の整数であり、Ｃ傘
は不整炭素原子を表わす。

本発明に係る液晶素子の製造方法は、対向する２枚の基
板を含んで形成されるセル間隙に液晶物質が充填されて
なる液晶素子を製造するに際して、２枚の基板の内面に
、それぞれ配向制御膜を、その配向処理方向が略平行で
あり、かつ逆方向になるように設けてセルを形成し、 このセルの間隙に、上記式［Ａ］で示されるカルボン酸
エステル化合物を含む液晶物質を充填し、セル中に含ま
れる液晶物質を等方相を示す温度以上に加熱した後、２
℃／分以下の降温速度で該液晶物質が液晶を示す温度以
下の温度に冷却することを特徴としている。

また、本発明に係る液晶表示装置、電気光学表示装置お
よび光スイッチング素子は、上記の液晶素子を用いるこ
とを特徴としている。

本発明で使用される液晶組成物は、特に液晶物質分子の
配向性に優れているため、このような液晶組成物を使用
することにより形成される液晶素子は、コントラスト比
が大きく、動作温度が室温付近にあり、動作温度幅が広
く、スイッチング速度が大きく、消費電力が少ないなど
、液晶特性に優れている。

本発明の液晶素子を、上記のような方法で製造すること
により、特に液晶物質の配向性が向上するため、従って
コントラスト比が大きく、動作温度が室温付近下にあり
、動作温度幅が広く、スイッチング速度が大きく、消費
電力が少ないなど、液晶特性に優れた液晶素子が得られ
る。

発明の詳細な説明 以下、本発明に係る液晶素子およびその製造方法ならび
に液晶素子の用途について具体的に説明する。

まず本発明に係る液晶素子について説明する。

本発明に係る液晶素子の断面の一例を第１図に示す。

本発明に係る液晶素子は、第１図に示すように、基本的
には、２枚の透明基板（以下基板ともいう）ｌａ、　ｌ
ｂとこの２枚の基板１ａ、　ｌｂによって構成される間
隙３とからなるセル２、およびこのセルの間隙３に充填
された液晶物質４より構成されている。

この基板１ａ、　ｌｂは、少なくとも一方が透明である
ことが必要であり、通常は、基板として、ガラスあるい
は透明プラスチック（例えばポリカーボネート、４−メ
チル−１−ペンテンの重合体、あるいはエチレンと他の
ａ−オレフィンとの共重合体であるアモルファスポリオ
レフィン）等が使用される。

このよ゛うな基板１ａ、　ｌｂが液晶物質と対面する面
（二枚の基板の内面）には、通常は、電極５ａ、　５ｂ
が設けられている。そして、本発明においては、基板と
して、上記のような基板上に透明電極が一体的に形成さ
れた透明電極基板を使用することもできる。

本発明の液晶素子において、上記のような基板の液晶物
質に接する面には配向制御１ｉＬ６ａ、６ｂが設けられ
ている。

そして、本発明においては、この配向制御膜は、それぞ
れの基板の液晶物質に対向あるいは接する面の上に、配
向制御膜の配向処理方向、すなわち、この二枚の配向制
御膜によって配向される液晶物質の配向方向が、略平行
であり、かつ逆方向になるような位置関係で二枚の基板
上に設けられる。

本発明においては、このように二枚の配向制御膜が設け
られているセルを用いるが、この配向制御膜６ａ、６ｂ
は、上述のように液晶物質を配向させるという作用を有
している。

従って、このように配向制御膜を液晶化合物の配向方向
が逆方向になるように配向処理（ラビング）すると、セ
ルＺ内に注入された液晶物質の初期配向性が向上して、
コントラスト比の高い液晶素子を得ることができる。

これらの配向制御膜は有機材料から形成されていてもよ
く、無機材料から形成されていてもよい。

有機材料から形成された配向制御膜としては、例えば、
ポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリアミドイミド
、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリビニルアセタ
ール、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリアミド、
ポリスチレン、シロキサンポリイミド、セルロース樹脂
、メラミン樹脂、ユリャ樹脂、アクリル樹脂あるいは導
電性ポリマーなとの樹脂類からなる配向制御膜を挙げる
ことができる。さらに配向制御膜は、例えば環化ゴム系
フォトレジスト、フェノールノボラック系フォトレジス
ト、あるいはポリメチルメタクリレート、エポキシ化１
．４−ポリブタジェンなどの電子線フォトレジストの硬
化体であってもよい。また配向制御膜は、無機材料から
形成されていてもよく、この場合に無機配向制御膜を形
成する素材の例としては、Ｓｉｎ、５ｉｎ２、Ｇ　ｅ　
ＯｌＡ　ｌ　２０．、Ｙ２Ｏ２、ＺｒＯ，、ＭｇＦよ、
ＣｅＦｓを挙げることができる。

本発明においては、これらの樹脂の内でも特にポリイミ
ド膜が好ましく使用される。ここで、ポリイミドはポリ
イミドを主成分とする樹脂である。

ポリイミドとしては、イミド結合を有する高分子化合物
であればよく、殊にフィルム状に容易に底形することが
できる樹脂、あるいは樹脂前駆体を使用することが好ま
しい。

市販されている上記のようなポリイミドの例としては、
宇部興産■製ユービレックスーＲ５日産化学工業■製サ
ンエバー１３０、日本合成ゴム■製ＪＩＡ−２８、ＡＬ
１２５１、日本ポリイミド■製ケルイミド６０１、日立
化成工業■製ＨＬ−１１００，ＰＩＱ−５４００ＳＬＸ
−１４００，ＬＱ−１８００などがある。ただし、本発
明で使用されるポリイミドは、これら市販されているポ
リイミドに限定されるわけではない。さらに本発明で使
用されるポリイミドは、その特性を損なわない範囲内で
ポリアミド等の他の樹脂を含んでいてもよく、またポリ
イミドの特性を損なわない範囲内で、分子内にイミド結
合以外の結合を有していてもよい。

このような配向制御膜は、基板の液晶と接する面に、上
記のような樹脂をスピンコード法等で塗布する方法、こ
のように塗布した後に加熱処理する方法、樹脂フィルム
を貼着する方法、感光性樹脂を塗布した後、エネルギー
線を照射して硬化させる方法、無機材料蒸着する方法等
のように、使用する材料に対応させて種々の方法を採用
して形成することができる。

このような配向制御膜の厚さは通常ｏ、ｏｏｓ〜０．２
５μｍ、好ましくは０．０１−０．１５μｌｌの範囲内
にある。

本発明で使用される制御膜は、配向処理されていること
が好ましい。ここで、配向処理とは、液晶分子を所定の
方向に配列させるための処理のことをいい、例えばポリ
イミドを用いた場合には、ポリイミドを、繊維あるいは
繊維からなるもの、例えば布などで一方向にこする等し
て行うラビング法により、このポリイミドに配向処理を
施すことができる。

本発明で使用されるセル２は、上記のように配向制御膜
６ａ、　６ｂが形成された二枚の基板１ａ、　ｌｂによ
って液晶物質を充填する間隙３が形成されている。

このような間隙３は、例えば基板１ａ、　ｌｂを、その
周囲にスペーサ７を介して配置することにより形成する
ことができる。このようにスペーサ７を配置することに
より、液晶物質を充填するための間隙３を確保すること
ができると共に、液晶物質の漏洩を防止することもでき
る。なお、間隙３は、上記のような側壁を形成するスペ
ーサを用いて形成することができると共に、液晶物質中
に所定の粒子径を有する粒子（内部スペーサ）を配合す
ることにより形成することもできる。

このようにして形成される間隙の幅は、通常１．５〜７
μｍ１好ましくは１．８〜５μｍの範囲内にある。

なお、本発明の液晶素子においては、例えば光導電膜、
光遮断膜、光反射膜などの各種薄膜が基板と反対側の配
向制御膜上に設けられていてもよ本発明の液晶素子にお
いては、上記のようなセルの間隙３に液晶物質が充填さ
れている。

本発明におて使用される液晶物質は、下記式［Ａ］で表
される液晶化合物を含んでいる。特に本発明においては
、式［Ａ］で表される液晶化合物を単独で使用すること
もできるが、式［Ａ］で表される液晶化合物を少なくと
も一種類もしくはそれ以上含む液晶組成物であることが
好ましい。

・・・　［Ａ］ ただし、式［Ａ］において、Ｒ１は、炭素数６〜１８の
アルキル基、炭素数６〜１８のアルコキシ基および炭素
数６〜１８のハロゲン化アルキル基よりなる群から選ば
れる一種の基である。またｍは１〜１０の整数であり、
Ｃｍは不整炭素原子を表す。

上記式［Ａ１において、Ｒ１が炭素数６〜１８のアルキ
ル基である場合には、このようなアルキル基は、直鎖状
、分枝状および脂環状のいずれの形態であってもよいが
　Ｒ１が直鎖状のアルキル基であるカルボン酸エステル
の分子は、分子がまつ直ぐに伸びた剛直構造をとるため
、優れた液晶性を示す。このような直鎖状のアルキル基
の具体的な例としては、ヘキシル基、ヘプチル基、オク
チル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル
基、テトラデシル基、ヘキサデシル基およびオクタデシ
ル基などを挙げることができる。

また、Ｒ１が炭素数６〜１８のハロゲン化アルキル基で
ある場合には、ハロゲン化アルキル基の例としては、上
記のようなアルキル基の水素原子の少なくとも一部が、
Ｆ、ＣＱ、ＢｒおよびＩなどのハロゲン原子で置換され
た基を挙げることができる。

また、Ｒ１が炭素数６〜１８のアルコキシ基である場合
には、このようなアルコキシ基の例としては、上記のよ
うなアルキル基を有するアルコキシ基を挙げることがで
きる。このようなアルコキシ基の具体的な例としては、
ヘキソキシ基、ヘプトキシ基、オクチルオキシ基、ノニ
ルオキシ基、デシルオキシ基、ウンデシルオキシ基、ド
デシルオキシ基、テトラデシルオキシ基、ヘプタデシル
オキシ基、ヘキサデシルオキシ基およびオクタデシルオ
キシ基を挙げることができる。

上記のような化合物のうち、Ｒ１がアルコキシ基である
化合物が特に優れた液晶性を示す。

上記式［Ａ］においてｍは１−１０の整数である。従っ
て上記式［Ａ］において、 −〇宰−（ＣＨ２）　２−ＣＨ。

ＣＦ。

ｍが３である ｍが４である で表される基としては、 ｍが１である ｍが５である ｍが６である ｍが２である などが挙げられ、これらの内ではｍが４〜６である化合
物が液晶化合物として有用であり、特にｍが５である下
記のような基を有する化合物が液晶化合物として最も有
用である。

−Ｃ婁−（ＣＲ２）　ｓ　　ＣＨａ ＣＦ。

すなわち、本発明におけるカルボン酸エステル化合物で
は、不整炭素原子ＣＩにトリフロロメチル基およびｍが
１〜１０のアルキル基が結合している。

上記の不整炭素原子は、エステル結合でフェニレン基と
結合している。

式［Ａ］において、上記のフェニレン基としては、Ｏ−
フェニレン基、ｍ−フェニレン基およびｐ−フェニレン
基を挙げることができる。特にカルボン酸エステル化合
物は、分子自体が直線状になることが好ましく、このた
め、フェニレン基としてはｐ−フェニレン基が好ましい
。

このフェニレン基は、エステル結合を介して、別のフェ
ニレン基（二つ目のフェニレン基）ト結合している。こ
の二つ目のフェニレン基の例としては、前記−つ目のフ
ェニレン基と同様に、０−フェニレン基、ｍ−フェニレ
ン基およびｐ−フェニレン基を挙げることができる。特
にカルボン酸エステル化合物は、分子自体が直線状にな
ることが好ましく、このため、この二つ目のフェニレン
基としてもｐ−フェニレン基が好ましい。

この二つ目のフェニレン基は、エステル結合を介してナ
フチレン基と結合している。

このナフチレン基としては、 １．４−ナフチレン基、１，５−ナフチレン基、１，６
−ナフチレン基、１，７−ナフチレン基、１．８−ナフ
チレン基、２．５−ナフチレン基、２．６−ナフチレン
基、２．７−ナフチレン基および２．８−ナフチレン基
等を挙げることができる。特にカルボン酸エステル化合
物は、分子自体が直線状になることが好ましく、このた
めナフチレン基としては、２，６−ナフチレン基が好ま
しい。

このナフチレン基の他の一方の結合手は、上記のＲ１と
結合している。

従って、上記式［Ａ］で表されるカルボン酸エステル化
合物としては、具体的には、例えば次式［１］〜［８］
で表される化合物を挙げることができる。

しり ・・・　［１１ ３ ・・・　［２］ 町 ・・・［３］ Ｕｌ’３ ・・・［４］ ＩＦＩ （１−Ｃ１２Ｎ２５）−０＃Ｃ００ＧＣ００ＧＣｏｏＧ
ＣＯＯ４，）５　”ｓＣＦコ ・・・　［６］ す３ ・・・［７］ 町 ・・・［８］ 上記のカルボン酸エステル化合物のうち、次式［４］で
表される化合物の相転移温度を表１に示す。なお、表１
において、ＳｍＣ＊ＩよりイラルスメクチックＣ相、Ｓ
ｍＡはスメクチックＡ相、ＩｓＯは等検体を表す。

町 ・・・　［４］ ・・・［５］ 表　　１ ζ 上記のようなカルボン酸エステル化合物は、公知の合成
技術を組み合わせて利用することにより製造することが
できる。

例えば、上記のカルボン酸エステル化合物は、以下に示
す合成経路に従って合成することができる。なお、以下
に示す反応経路の例においては、Ｒ１がアルコキシの場
合を例にしてカルボン酸エステル化合物の合戒例につい
て説明している。

すなわち、６−アルコキシ−２−カルボキシナフタレン
（ｉ）と、ｐ−ヒドロキシ安息香酸ベンジルエステル（
ｉｉ）とを、Ｎ、Ｎ’−ジシクロへキシルカルボジイミ
ドなどのエステル化剤の存在下に反応させて、６−アル
コキシナフチル−２−カルボン酸−４°−ベンジルオキ
シカルボニルフェニルエステル（ｉｉｉ）を得る。

この反応の際には、４−Ｎ、Ｎ−ジアルキルアミノピリ
ジンのようなピリジン誘導体と配合することが好ましい
。この場合、反応溶媒としては塩化メチレンのようなハ
ロゲン化炭化水素を用いることが好ましい。

次に、得られた６−アルコキシナフチル−２−カルボン
酸−４°−ベンジルオキシカルボニルフェニルエステル
（ｉｉｉ）をテトラハイドロフランなどの極性溶媒中で
パラジウム−炭素触媒などの還元触媒の存在下に水素ガ
スと接触させ、還元することにより脱ベンジル化を行い
、６−アルコキシナフチル−２−カルボン酸−４１−オ
キシカルボニルフェニルエステル（ｉｖ）などの末端に
カルボキシル基を有する化合物を得る。

このようにして得られた６−アルコキシナフチル−２−
カルボン酸−４゛−オキシカルボニルフェニルエステル
（１ｖ）などの末端にカルボキシル基を有する化合物と
、シュウ酸クロライドなどのハロゲン化剤とを反応させ
て、６−アルコキシナフタレン−２−カルボン酸−４′
−クロロフォルミルフェニルエステル（Ｖ）などの酸ク
ロライドを得る。

このようにして得られた６−アルコキシナフタレン−２
−カルボン酸−４°−クロロフォルミルフェニルエステ
ル（Ｖ）と反応させるためのアルコールは、例えば以下
のようにして合成することができる。

すなわち、上記のエステル（Ｖ）と反応させるためのア
ルコールの合成に際しては、まず、４−ベンジルオキシ
安息香酸（ｖｌ）をシュウ酸クロライドなどのハロゲン
化剤と反応させて、４−ベンジルオキシ安息香酸クロラ
イド（ｖｉｉ）を得る。

次に、得られた４−ベンジルオキシ安息香酸クロライド
（ｖｉｉ）と所定の光学活性アルコール（ｖｉｉｉ）と
を反応させてエステル化することにより、４−ベンジル
オキシ安息香酸エステル（１ｘ）を得る。これをテトラ
ハイドロフランなど極性溶媒中で、パラジウム−炭素触
媒などの還元触媒の存在下に水素ガスと接触させること
により還元して脱ベンジル化を行い、４−ヒドロキシ安
息香酸エステル（Ｘ）などの末端にヒドロキシ基を有す
る化合物を得る。

このようにして得られた４−ヒドロキシ安息香酸エステ
ル（Ｘ）などの末端にヒドロキシ基を有する化合物と、
先に合成した６−アルコキシナフタレン−２カルボン酸
−４′−クロロフォルミルフェニルエステル（Ｖ）など
の酸クロリドとを塩化メチレンなどの反応溶媒中で反応
させることにより、目的物であるカルボン酸エステル誘
導体を得ることができる。

なお、本発明で使用される液晶化合物は、上記のような
反応経路に従った合成方法の他、種々の反応を組み合わ
せて合成することができる。

例えば上記のようにして得られた式［Ａ］で表されるカ
ルボン酸エステル化合物が光学活性を有する場合には、
このカルボン酸エステル化合物は、強誘電性液晶化合物
としての特性を示すようになる。

上記のようなカルボン酸エステル化合物中には、室温付
近を含む広い温度範囲でスメクチック相を呈する化合物
が多い。

従来、液晶化合物を単独で使用した場合に、この化合物
のように広範囲の温度でスメクチック相を示す液晶化合
物はほとんど知られていない。

本発明で使用される上記のようなカルボン酸エステル化
合物を含有する液晶組成物は、スメクチック相を示す温
度範囲が広いだけでなく、このような液晶組成物を用い
て製造された光スイッチング素子は、高速応答性にも優
れている。

本発明で使用される液晶組成物は、上記のようなカルボ
ン酸エステル化合物［Ａ］を少なくとも一種類含有して
いる。本発明で使用される液晶組成物においては、上記
のカルボン酸エステル化合物［Ａ］を、例えば、カイラ
ルスメクチック液晶組成物の主剤として使用することも
できるし、また他のスメクチック相を示す化合物を主剤
とする液晶組成物の助剤として使用することもできる。

また、本発明で用いられるカルボン酸エステル化合物の
ように、強誘電性を示す液晶化合物番よ、電圧を印加す
ることにより、光スイッチング現象を起こすので、この
現象を利用することにより、応答性のよい表示装置を作
成することができる（例えば特開昭５６−１０７２１６
号公報、特開昭５９−１１８７４４号公報参照）。

そして、このような表示装置に使用される強誘電性液晶
化合物は、カイラルスメクチックＣ相、カイラルスメク
チックＦ相、カイラルスメクチックＣ相、またはカイラ
ルスメクチックＨ相、カイラルスメクチックＩ相、カイ
ラルスメクチックＪ相あるいはカイラルスメクチックに
相のいずれかの相を示す化合物であるが、カイラルスメ
クチックＣ相（ＳｍＣ”　相）以外ではこのような液晶
化合物を用いた表示素子は一般に応答速度が小さＩ、％
（遅い）ため、従来では応答速度の大きＩ／）（速Ｉ／
′１）カイラルスメクチックＣ相で駆動させることが実
用上有利であるとされていた。

しかしながら、本発明者らが既に提案したようなスメク
チックＡ相における表示素子の駆動法（特願昭６２−１
５７８０８号明細書）を利用することにより、強誘電性
液晶組成物は、カイラルスメクチックＣ相だけでなくス
メクチックＡ相で使用することができる。従って、上記
のようなカルボン酸エステル化合物を含有している本発
明の液晶組成物を用いることにより、液晶温度が広くな
り、さらに電気光学対応性が高速化した液晶素子を得る
ことができる。

表２に上記のようなカルボン酸エステル化合物を用いる
ことにより、液晶組成物の温度範囲が広域化する例を示
す。

表２に示すように、下式（Ｃｒ−１）で示す化合物の液
晶温度範囲は一６℃から一１３℃であるが、この化合物
（Ｃｒ−１）に、カルボン酸エステル化合物として、４
−［４°−（６°゛−ｎ−へブチルオキシ−２°゛−ナ
フトイルオキシ）−ベンゾイルオキシ］安息香酸Ｒ−１
”’−）リフルオロメチルヘプチルエステル（Ａ−１）
を配合することにより、９６℃から３４℃までと、液晶
温度範囲が広域化して、液晶温度範囲が６ｚ℃もある液
晶組成物を得ることができる。

町 ・・・　（Ｃｒ−１） 上述したようなカルボン酸エステル化合物を用いて本発
明で使用される液晶組成物を製造する場合、この液晶化
合物は、主剤として使用することもでき、また助剤とし
て使用することもできる。

すなわち、本発明で使用される液晶組成物において、上
記式［Ａ］で表わされる液晶化合物の含有率は、用いら
れる液晶化合物の特性、組成物の粘度、動作温度、用途
などを考慮して適宜設定することができる。特に液晶組
成物中における液晶物質の合計重量に対して、このカル
ボン酸エステル化合物（液晶化合物）を１〜９９重量％
の範囲、好ましくは５〜７５重量％の範囲の量で用いる
ことが望ましい。

また、上記式［Ａ］で表されるカルボン酸エステル化合
物は、液晶組成物中に１種または２種以上配合されてい
てもよい。

本発明で使用される液晶組成物において、上記式［Ａ］
で表わされるカルボン酸エステル化合物と共に配合する
ことができるカイラルスメクチックＣ相を呈する化合物
の例としては、（＋）−４°−（２”−メチルブチルオ
キシ）フェニル−６−オクチルオキシナフタレン−２−
カルボン酸エステル、４°−デシルオキシフェニル−６
−（（＋）−２’−メチルブチルオキシ）ナフタレン−
２−カルボン酸エステル、および さらに、上記のカイラルスメクチックＣ相を呈する化合
物以外の化合物で、上記の式［Ａ］で表されるカルボン
酸エステル化合物を配合することにより、液晶組成物を
構成することができる液晶化合物の例としては、 などのビフェニル系液晶化合物、 などのシッフ塩基系液晶化合物、 などのアゾキシ系液晶化合物、 などのターフェニル系液晶化合物、 などのシクロヘキシル系液晶化合物、 および などの安息香酸エステル系液晶化合物、などのシクロヘ
キシルカルボン酸エステル系液晶化合物、 などのピリミジン系液晶化合物に代表されるネマチック
系の液晶化合物をはじめとして、さらに塩酸コレステリ
ン、ノナン酸コレステリンおよびオレイン酸コレステリ
ンなどのコレステリック系の液晶化合物並びに公知のス
メクチック系の液晶化合物を挙げることができる。

なお、上記の液晶組成物を用いて例えば表示素子などを
形成する際には、上記のカルボン酸エステル化合物およ
び他の液晶化合物に加えてさらに、例えば、電導性賦与
剤および寿命向上剤など、通常の液晶化合物に配合する
ことができる添加剤を配合してもよい。

また色素の二色性を利用した駆動方式の液晶素子に使用
する場合には、二色性色素を配合することもできる。

本発明で用いられる液晶組成物は、上記カルボン酸エス
テル化合物ならびに所望により他の液晶および添加剤を
混合することにより製造することができる。

本発明の液晶素子は、基本的には、既述したようなセル
の間隙に上記のカルボン酸エステル化合物を含む液晶物
質を充填することにより製造することができる。

液晶物質は、通常、溶融状態になるまで加熱され、この
状態で内部が真空にされたセルの間隙に充填（注入）さ
れる。

このようにして液晶物質を充填した後、通常は、密封す
る。

次いで、例えば、このように密封されたセルを加熱する
ことにより、セル内の液晶物質が等方相を示す温度以上
の温度に加熱し、その後、この液晶物質が液晶相を示す
温度にまで冷却する。

そして、この冷却の際の降温速度を２℃／分以下にする
。さらにこの降温速度を０．１〜２．０℃／分の範囲内
にすることが好ましく、さらに０．１〜０．５℃／分の
範囲内にすることが特に好ましい。

このようにセルを冷却する際に、冷却速度を上記範囲内
にすることにより、初期配向性に優れ、配向欠陥のない
モノドメインからなる液晶相を有する液晶素子が得られ
る。ここで初期配向性とは、液晶素子に電圧の印加等を
行って液晶物質の配向ベクトルを変える前の液晶物質の
配列状態をいう。

このようにして得られた液晶素子は、コントラストなど
が著しく優れている。

本発明に係る液晶素子を用いて、例えば、ホヮイトティ
ラー型カラー表示用デイバイス、コレステリックネマチ
ック相転移型表示用デイバイス、ＴＮ型セルにおけるリ
バースドメイン発生防止用デイバイスなどの液晶表示装
置および電気光学表示装置を製造することができる。

また、本発明に係る液晶素子のうち、スメクチック相を
呈する液晶組成物が充填された液晶素子は、熱書き込み
型表示素子、レーザー書き込み型表示素子などの記憶型
液晶表示素子として使用することができ、このような液
晶素子を用いて液晶表示装置あるいは電気光学表示装置
を製造することができる。

さらに強誘電性を有するカルボン酸エステル化合物を含
有する液晶組成物を用いることにより、上記のような用
途の他、光シヤツターや液晶プリンターなどの光スイッ
チング素子、圧電素子および焦電素子などの液晶素子と
して好ましく使用することができ、このような液晶素子
を用いて液晶表示装置あるいは電気光学表示装置を製造
することができる。すなわち、本発明で使用される液晶
物質を用いてカイラルスメクチックＣ相を形成させると
、カイラルスメクチックＣ相は、双安定性を示す。した
がって、２つの安定状態間を電界反転させることにより
、この液晶素子を用いて光スイッチングおよび表示を行
うことができる。

また、このようなカイラルスメクチックＣ相を呈する強
誘電性液晶物質は自発分極を有するから、−度電圧を印
加すると電界消去後もメモリー効果を有する。そこでこ
のメモリー効果を利用すれば液晶素子に電圧を印加し続
ける必要がないので、このような液晶素子からなる表示
デイバイスでは消費電力の低減を図ることができる。さ
らに、この場合、表示デイバイスのコントラストは安定
であり、しかも非常に鮮明になる。

また、このカイラルスメクチックＣ相を示す液晶組成物
（化合物）を用いて得られたスイッチング素子では、分
子の配向方向を変えるだけでスイッチングが可能であり
、この場合に電界強度の一次項が駆動に作用するため、
液晶素子を低電圧で駆動させることができる。

そして、このスイッチング素子を用いれば、数十マイク
ロ秒以下の高速応答を実現できるので、各素子の走査時
間は大幅に短縮され、走査線の多い大画面のデイスプレ
ィ（液晶表示装置）を製造することができる。

しかも、このデイスプレィは、室温あるいはそれ以下の
低温においても作動する（表４参照）ので、温度コント
ロールのための補助手段を用いることなく、容易に走査
させることができる。

さらに、本発明の液晶素子に用いられる液晶物質は、双
安定性を有しないスメクチックＡ相においても、電界が
加わると、誘起的に分子が傾くので、この性質を利用し
て光スイッチングを行うことができる。

上述のように強誘電性液晶化合物は、液晶物質の構造上
からカイラルスメクチックＣ相、カイラルスメクチック
Ｆ相、カイラルスメクチックＣ相、カイラメスフメチツ
クＨ相、カイラルスメクチックＩ相、カイラルスメクチ
ックＪ相またはカイラルスメクチックに相のいずれかの
相を呈するが、カイラルスメクチックＣ相（ＳｍＣ＄相
）以外ではこのような液晶化合物を用いた液晶素子は一
般に応答速度が小さいため、従来では応答速度の大きい
カイラルスメクチックＣ相で駆動させることが実用上有
利であるとされていた。しかしながら、本・発明者らが
既に提案したようなスメクチックＡ相における表示素子
の駆動法およびスメクチックＡ相で駆動させることがで
きる表示素子（特願昭６２−１５７８０８号明細書）に
よれば、上記のようなカイラルスメクチックＣ相のみな
らずスメクチックＡ相でも駆動させることができる。

さらに、本発明の液晶素子に用いられる液晶物質は、カ
イラルスメクチックＣ相よりも高い秩序をもっているカ
イラルスメクチックＦ相などの液晶相においても、２つ
以上の安定状態を示すのでスメクチックＡ相の場合と同
様にして光スイッチングを行うことができる。

本発明の液晶素子を用いた表示方法の例としては、具体
的には以下に示す方法を挙げることができる。

第１の方法は、本発明の液晶素子を２枚の偏光板の間に
介在させ、この液晶素子に外部電界を印加し、強誘電性
液晶化合物の配向ベクトルを変えることにより、２枚の
偏光板と強誘電性液晶化合物の複屈折とを利用して表示
を行う方法である。

本発明の液晶素子を用いた第２の表示方法は、液晶組成
物として、二色性色素が配合された液晶組成物を用い、
色素の二色性を利用する方法であり、この方法は、強誘
電性液晶組成物中の分子の配向方向を変えることにより
色素による光の吸収波長を変えて表示を行う方法である
。この場合に使用する色素は通常二色性色素であり、こ
のような二色性色素の例としては、アゾ色素、ナフトキ
ノン系色素、シアニン系色素およびアントラキノン系色
素などを挙げることができる。

なお、本発明に係る液晶素子は、上記の表示方法の他に
、通常利用されている各種表示方法において採用するこ
ともできる。

また、本発明に係る液晶素子を用いて製造された液晶表
示装置および電気光学表示装置は、スタティック駆動、
単純マトリックス駆動および複合マトリックス駆動など
の電気アドレス表示、光アドレス表示、熱アドレス表示
ならびに電子ビームアドレス表示等の駆動方式により駆
動させることができる。

発明の効果 本発明の液晶素子は、トリフルオロメチル基を有する新
規なカルボン酸エステル化合物を含む液晶物質を用いて
いるため、コントラストが特に大において作動し、スイ
ッチング速度も大きい。

また本発明で用いられる液晶組成物には、トリフルオロ
メチル基を有するカルボン酸エステル化合物が含まれて
いるので、この組成物は室温を含む広い温度範囲におい
てもスメクチック相を示し、反強誘電性液晶組成物とし
て用いられる。

また、本発明では、前述したような方法で、液晶素子を
型造しているので、上記のように特に優れたコントラス
トを有する液晶素子を容易に製造することができる。

さらに、このような素子を用いて製造した液晶表示装置
、電気光学表示装置あるいは光スイッチング素子におい
ては、走査時間を大幅に短縮することができるだけでな
く、室温以下の温度で使用することもできる。

また、本発明で用いられる液晶物質には自発分極を有す
るカルボン酸エステル化合物を含有することができるの
で、電界消去後もメモリー効果を持つデバイスを得るこ
とができる。

このようなデバイスでは、消費電力が尖なく、安定した
コントラストが得られる。また低電圧駆動も可能である
。このようなデバイスは、カルボン酸エステル化合物の
スメクチック相における双安定性を利用しているので、
室温以下の温度で光スイッチングに好ましく用いられる
。

次に本発明の実施例を示すが、本発明はこれらの実施例
に限定されるものではない。なお、下記の合戒例あるい
は実施例において使用した化合物老中のＲおよびＳの記
号は、光学異性体の内のＲ体および５体をそれぞれ意味
している。

合成例１ ４−［４°−（６”−ｎ−へブチルオキシ−２−ナフト
イルオキシ）−ベンゾイルオキシ］−安息香酸Ｒ−１”
’−）リフルオロメチルヘプチルエステルの合或 笈１基１ ４−ベンジルオキシ安息香酸１．１４ｇ（５ミリモル）
、Ｒ−１−）リフルオロメチル−ヘプタツール０．９２
ｇ（５ミリモル）、４−Ｎ、Ｎ−ジメチルアミノピリジ
ン０．１２ｇ（ｌミリモル）及び塩化メチレン２０ｍ１
の混合物に、Ｎ、Ｎ’−ジシクロへキシルカルボジイミ
ド１．０３ｇ（５ミリモル）を含む塩化メチレン溶液１
０ｍ１を室温、撹拌下に１時間かけて滴下した。

さらに室温下で１０時間反応させた。反応混合物を濾過
し、得られた濾液を濃縮した。濃縮物をカラムクロマト
グラフィーを用いて分離することにより、無色透明な液
体である４−ベンジルオキシ安息香酸Ｒ−１°−トリフ
ルオロメチル−ヘプチルエステル１．７５ｇ（４，４ミ
リモル）を得た。

第２段階 第１段階で得られた４−ベンジルオキシ安息香酸Ｒ−１
’−）リフルオロメチル−ヘプチルエステル１．５８ｇ
（４ミリモル）、５％パラジウム−炭素触媒０．５ｇお
よび酢酸エチル３０ｍ１の混合物中に、室温、常圧、撹
拌下にて水素を９時間ふきこんだ。

反応混合物を濾過助剤であるセライトを用いて、濾過し
、得られた濾液を濃縮した。濃縮物をカラムクロマトグ
ラフィーを用いて分離することにより、無色の粘調な液
体である４−ヒドロキシ安息香酸Ｒ−１°−トリフルオ
ロメチル−ヘプチルエステル１．１３ｇ（３，７ミリモ
ル）を得た。

第３段階 ６−ｎ−へブチルオキシ−ナフタレン−２−カルボン酸
２．４３ｇ（８，５ミリモル）、４−ヒドロキシ安息香
酸ベンジルエステル１．９４ｇ（８，５ミリモル）、４
−Ｎ。

Ｎ−ジメチルアミノピリジン０．０１２ｇ（０，１ミリ
モル）および塩化メチレン３０ｍ１の混合物に、Ｎ、Ｎ
’−ジシクロへキシルカルボジイミド１．７５　ｇ（８
，５ミリモル）を含む塩化メチレン溶液１０ｍ１を水冷
、撹拌下に１時間かけて滴下した。さらに室温下で１２
時間反応させた。

反応混合物を濾過し、得られた濾液を濃縮した。

濃縮物をカラムクロマトグラフィーを用いて分離するこ
とにより、白色固体である４−（６’−ｎ−へブチルオ
キシ−２°−ナフトイルオキシ）−安息香酸ベンジルエ
ステル２．７２ｇ（５，５ミリモル）を得た。

第４段階 第３段階で得られた４−（６’−ｎ−へブチルオキシ−
２°−ナフトイルオキシ）−安息香酸ベンジルエステル
２．３３ｇ（４，７ミリモル）、５％パラジウム−炭素
触媒１．０ｇおよびテトラハイドロフラン３０ｍ１の混
合物中に室温、常圧、撹拌下で水素を８時間吹きこんだ
。

反応混合物を濾過助剤であるセライトを用いて濾過し、
得られた濾液を濃縮した。濃縮物をトルエンで再結晶す
ることにより、白色固体である４−（６°−ｎ−ヘプチ
ルオキシ−２°−ナフトイルオキシ）−安息香酸１．４
２ｇ（３，５ミリモル）を得た。

第５段階 第４段階で得られた４−（６°−ｎ−へブチルオキシ−
２゛−ナフトイルオキシ）−安息香酸０．４１ｇ（１ミ
リモル）、第２段階で得られた４−ヒドロキシ安息香酸
Ｒ−１°−トリフルオロメチル−ヘプチルエステル０．
３０ｇ（１ミリモル）、４−Ｎ、　Ｎ−ジメチルアミノ
ピリジン０．０１２ｇ（０，１ミリモル）および塩化メ
チレン３０ｍ１の混合物にＮ、Ｎ’−ジシクロへキシル
カルボジイミド０．２１ｇ（１ミリモル）を含む塩化メ
チレン溶液２ｍｌを室温、撹拌下に２時間で滴下した。

さらに室温で８時間反応させた。反応混合物を濾過し、
得られた濾液を濃縮した。濃縮物をカラムクロマトグラ
フィーを用いて分離することにより、融点１７７〜１７
８℃の白色固体０．６３ｇを得た。

この固体のＦＤ−マススペクトルの値はｍ　／　ｅ＝６
９２であり、また第２図にこの化合物のＩ　Ｈ−ＮＭＲ
スペクトルのチャートを示した。これらの分析の結果よ
り、この化合物は目的とする４−［４’　−（６”−ｎ
−ヘプチルオキシ−２′°−ナフトイルオキシ）−ベン
ゾイルオキシ］−安息香酸Ｒ−１”’−）リフルオロメ
チルヘプチルエステルであると同定した。

収率、８８モル％ この化合物の相転移温度の測定結果を以下に示す。

７３℃　　　　１２４℃　　　　１７７℃７３℃　　　
　１２５℃　　　　１８３℃上記においてＣｒｙは結晶
相を、ＳｍＣ”はカイラルスメクチックＣ相を、ＳｍＡ
はスメクチックＡ相をＩ　ｓｏは等方性液体を表わす。

液晶組成物の調製 次いで、上記のようにして得られた式（Ａ−１）で表さ
れるカルボン酸エステル化合物と、次式（Ｃｒ−１）で
表される化合物とを５１：４９の重量比で混合して本発
明で用いる液晶組成物を製造した。

・・・（Ｃｒ−１） この組成物の相転移温度を測定した。結果を表３に併せ
て記載する。

さらに上記式（Ｃｒ−１）で表される化合物の相転移温
度も表３に併せて記載する。

合成例２ ４−［４°−（６”−ｎ−デシルオキシ−２°“−ナフ
トイルオキシ）−ベンゾイルオキシ］−安息香酸Ｒ−１
”’−）リフルオロメチルヘプチルエステルの合成 第１段階 ６−デシルオキシナフタレン−２−カルボン酸３．０１
ｇ（８，０ミリモル）、４−ヒドロキシ安息香酸ベンジ
ルエステル１．８０ｇ（８，０ミリモル）、４−Ｎ、　
Ｎ−ジメチルアミノピリジン０．０１２＄２（０，１ミ
リモル）およびジエチルエーテル３０ｍ１の混合物に、
Ｎ、Ｎ’−ジシクロへキシルカルボジイミド１．６３ｇ
（８，０ミリモル）を含むジエチルエーテル溶液１５ｍ
１を水冷、撹拌下に１時間をかけて滴下した。さらに常
温で３０時間反応させた。反応混合物を濾過し、得られ
た濾液を濃縮した。濃縮物をカラムクロマトグラフを用
いて分離することにより、白色固体である、６−デシル
オキシナフチル−２−カルボン酸−４°−ベンジルオキ
シカルボニルフェニルエステル３．３４ｇ（５，７ミリ
モル）を得た。

収率ニア２モル％ 第２段階 第１段階で得られた６−デシルオキシナフチル−２−カ
ルボン酸−４′−ベンジルオキシカルボニルフェニルエ
ステル２．９３ｇ（５ミリモル）、５％パラジウム−炭
素触媒０．２９ｇ、　テトラハイドロフラン２０ｍ１か
らなる混合物中に、室温で、攪拌下に水素ガスを２０時
間通じた。

次いで、５％パラジウム−炭素触媒を濾別し、濾液を濃
縮した。得られた濃縮物をアセトンを用いて、再結晶す
ることにより、白色固体である６−デシルオキシナフチ
ル−２−カルボン酸−４°−カルボキシフェニルエステ
ル２．２８ｇ（４，６０ミリモル）を得た。

収率：９２モル％ 第３段階 ４−ベンジルオキシ安息香酸０．５７ｇ（２，５ｔリモ
ル）に大過剰のシュウ酸クロライド２．１３ｍ１（２５
ミリモル）を加え、７０℃で３時間加熱還流を行った。

放冷後、反応混合物から、減圧操作によって、シュウ酸
クロライドを除去し、白色固体を得た。

Ｒ−１，１，１−）リフルオロ−２−オクタツール０．
２６０ｇ（２，０ミリモル）、ピリジン１　、６　ｍｌ
（２０ミリモル）および４−Ｎ、　Ｎ−ジメチルアミノ
ピリジン０．０１２ｇ（０，１ミリモル）を含むテトラ
ヒドロフラン溶液５０ｍ１の混合物に、上記のようにし
て調製した白色固体を含むテトラヒドロフラン溶液２５
ｍ１を水冷下、撹拌中２０分をかけて滴下した。

さらに常温で７時間撹拌した。反応混合物を水中に投入
し、この水性混合物から、反応生成物をジエチルエーテ
ルを用いて抽出した。抽出液を水洗後、濃縮した。濃縮
物をカラムクロマトグラフを用いて、分離することによ
り、白色固体であるＲ−４−ベンジルオキシ安息香酸−
（１゛−トリフルオロメチルヘプチル）エステル０．７
４ｇ（１，９ミリモル）を得た。

収率：９４モル％ 第４段階 第３段階で得られたＲ−４−ベンジルオキシ安息香酸−
（１゛−トリフルオロメチルヘプチル）エステル１７．
９ｇ（５２，６ミリモル）、５％パラジウム−炭素触媒
１．８ｇおよびエタノール１００ｍ１からなる混合物中
に、室温で撹拌下に水素ガスを１０時間通じた。

次いで、５％パラジウム−炭素触媒を濾別し、濾液を濃
縮した。得られた濃縮物をアセトンを用いて、再結晶す
ることにより、白色固体であるＲ−４−ヒドロキシ安息
香酸−（１’−トリフルオロメチルへブチル）エステル
１６．０ｇ（５２，６ミリモル）を得た。

収率；１００モル％ 第５段階 第２段階で得られた６−デシルオキシナフチル−２−カ
ルボン酸−４゛−カルボキシフェニルエステル０、３４
　ｇ　（０，７５ミリモル）に、シュウ酸クロライド０
．６４ｇ（７，５ミリモル）を加え、８０℃で５時間加
熱還流を行った。反応混合物を放冷後、減圧することに
より、シュウ酸クロライドを除去し、白色固体を得た。

第４段階で得られたＲ−４−ヒドロキシ安息香酸−（１
°−トリフルオロメチルヘプチル）エステル０、１９　
ｇ　（０，７５ミリモル）、ピリジン０．６０ｍ１（７
，５ミリモル）および４−Ｎ、　Ｎ−ジメチルアミノピ
リジン０．０１２ｇ（０，１ミリモル）を含むテトラヒ
ドロフラン溶液１０ｍ１の混合物に、さきの白色固体を
含むテトラヒドロフラン溶液１０ｍ１を水冷下撹拌中、
１０分かけて滴下した。さらに常温で１２時間撹拌した
。反応混合物を水中に投入したところ、白色粉末が得ら
れたので、これを濾別した。

濾過して得た白色固体をカラムクロマトグラフを用いて
分離することにより、融点１６４〜１６５℃の固体０．
３３ｇを得た。

この固体をＦＤ−マススペクトルを用いて測定したとこ
ろ、ｍ／ｅの値は、７３４であった。

また第３図にこの化合物のＩＨ−ＮＭＲスペクトルのチ
ャートを示した。

これらの分析の結果より、この化合物は目的とする４−
［４°−（６１１−ｎ−デシルオキシ−２１−ナフトイ
ルオキシ）−ベンゾイルオキシ］−安息香酸Ｒ−１１°
−トリフルオロメチルヘプチルエステルであると同定し
た。

収率：４４モル％ この化合物の相転移温度の測定結果を以下に示す。

６０℃　　　　　１３４℃　　　　　１６４℃８５℃　
　　　　１３４℃　　　　　１６４℃上記においてＣｒ
ｙは結晶相を、ＳｍＣ”はキラルスメクチックＣ相を、
ＳｍＡはスメクチックＡ相をＩｓｏは等方性液体を示す
。

液晶組成物の調製 次いで、上記のようにして得られた式［２］、すなわち １７Ｂ ・・・［２］ で表されるカルボン酸エステル化合物と、次式（Ｃｒ−
１）、　（Ｃｒ−２）、本発明の（Ａ−１）で表される
化合物とを混合して、本発明の液晶組成物を製造した。

３ ・・・（Ｃｒ−１） Ｌｒコ ・・・（Ｃｒ−２） し「ａ ・・・（Ａ−１） この組成物の相転移温度を測定した。結果を表４に併せ
て記載する。

さらに上記式（Ｃｒ−１）、　（Ｃｒ−２）、　（Ａ−
１）で表される化合物の相転移温度も表４に併せて記載
する。

合成例３ ４−［４°−（６”−ｎ−ヘキサデシルオキシ−２−ナ
フトイルオキシ）−ベンゾイルオキシ］−安息香酸Ｒ−
１”’−）リフルオロメチルヘプチルエステルの合成第
１段階 ６−ｎ−ヘキサデシルオキシ−ナフタレン−２−カルボ
ン酸４．９４ｇ（１２ミリモル）、４−ヒドロキシ安息
香酸ベンジルエステル２．７４ｇ（１２ミリモル）、４
−Ｎ、　Ｎ−ジメチルアミノピリジン０．１２ｇ（１ミ
リモル）および塩化メチレン４０ｍ１の混合物に、Ｎ、
Ｎ’−ジシクロへキシルカルボジイミド２．４８ｇ（１
２ミリモル）を含む塩化メチレン溶液１２ｍ１を水冷、
撹拌下に２時間かけて滴下した。さらに室温で１２時間
反応させた。

反応混合物を濾過し、得られた濾液を濃縮した。

濃縮物をカラムクロマトグラフィーを用いて分離するこ
とにより、固体である４−（６’−ｎ−ヘキサデシルオ
キシ−２°−ナフトイルオキシ）−安息香酸ペンジルエ
ステル３．７３ｇ（６，０ミリモル）を得た。

第２段階 第１段階で得られた４−（６’−ｎ−ヘキサデシルオキ
シ−２°−ナフトイルオキシ）−安息香酸ベンジルエス
テル３．０４ｇ（４，９ミリモル）、５％パラジウム−
炭素触媒１．５ｇおよび酢酸エチル５０ｍ１の混合物中
に、室温、常圧、撹拌下に水素を８時間吹きこんだ。反
応混合物を濾過助剤であるセライトを用いて濾過し、得
られた濾液を濃縮し、固体である４−（６°−ｎ−ヘキ
サデシルオキシ−２°−ナフトイルオキシ）安息香酸２
．５１ｇを得た。

第３段階 第２段階で得られた４−（６°−ｎ−ヘキサデシルオキ
シ−２°−ナフトイルオキシ）安息香９０．５３ｇ（１
ミリモル）、実施例２の第２段階で得られた４−ヒドロ
キシ安息香酸Ｒ−１”’−）リフルオロメチルヘプチル
エステル０．３０ｇ（１ミリモル）、４−Ｎ、　Ｎ−ジ
メチルアミノピリジン０．０１２ｇ　（０，１ミリモル
）および塩化メチレン３０ｍ１の混合物に、Ｎ、Ｎ’−
ジシクロへキシルカルボジイミド０．２１ｇ（１ミリモ
ル）を含む塩化メチレン溶液２ｍｌを室温、撹拌下に１
時間で滴下した。さらに１２時間反応させた。反応混合
物を濾過し、得られた濾液を濃縮した。濃縮物をカラム
クロマトグラフィーを用いて分離することにより、融点
１２８．０〜１２８．５℃の固体ｏ、４ｓｇを得た。

この固体のＦＤ−スペクトルの値はｍ　／　ｅ　＝８１
８であり、また、第４図にこの化合物の＋　）（−ＮＭ
Ｒスペクトルのチャートを示した。これらの分析結果よ
り、この化合物は目的とする４−［４°−（６−ｎ−ヘ
キサデシルオキシ−２−ナフトイルオキシ）−ベンゾイ
ルオキシ］−安息香酸Ｒ−１”’−トリフルオロメチル
ヘプチルエステルであると同定した、収率；５４モル％ この化合物の相転移温度の測定結果を以下に示す。

３２℃　　　　　１０９℃　　　　１３３℃上記におい
てＣｒｙは結晶相を、ＳｍＣ”はカイラルスメクチック
Ｃ相を、ＳｍＡはスメクチックＡ相をＩｓｏは等方性液
体を表わす。

実施例１ 第１図に示すように、二枚の透明電極基板の内面に、配
向制御方向が互いに対向するようにラビングしたポリイ
ミド（日立化成工業■製ＬＸ−１４００）からなる配向
制御膜（厚さ：１５０オングストローム）がそれぞれ配
置されているセルに、上記合成例１で製造したカルボン
酸エステル化合物（４）を溶融し、セルの間隙を減圧状
態にして注入した。

このようにして液晶物質を充填した後、セルを１８５℃
まで加熱し、１８５℃で５分間保持した後、１℃／分の
速度で８０℃まで冷却して液晶素子を製造した。

得られた液晶素子のコントラストを測定したところ、３
５であった。

なお、上記のセルは以下に記載する方法で作成した。

セル条件（イ）外形寸法：縦２．５ｃｍＸ横２．２ｃｍ
×厚さ１．５ｍｍ （ロ）基板；厚さＱ、　７ｍｍ、基板材質（ガラス） （ハ）基板間距離：２μｍ （ニ）側壁寸法；縦１．８ｃｍＸ横０．１ｃｍ×厚さ２
μｍ ＩＴＯ透明電極膜付きのガラス基板上にポリイミド塗布
を行った。すなわちポリイミド（日立化成工業■製、Ｌ
Ｘ−１４００）をスピンコード法によってＩＴＯ透明電
極の上に塗布した。ポリイミドはＮ−メチルピロリドン
を溶媒として１．２％に希釈し、２０００　ｒｐｍでス
ピンコードした。これを３２５℃で３分加熱し、硬化さ
せたところ１５０〜２００オングストロームの膜厚のポ
リイミド膜が作成できた。

次いで、形成されたポリイミド膜をナイロン布で一方向
に擦ることにより液晶配向性を与えた。

このようにして作成したポリイミド膜塗布済みガラス基
板を二枚重ね合わせて評価用セルを作成した。

まずポリイミド膜を塗布したガラス基板の上に、二枚の
基板の接着とセルギャップを制御するためにエポキシ系
接着剤をシルク印刷により塗布した。

エポキシ系接着剤は接着剤主剤（ＥＨＣ■製、ＬＣＢ−
３０４Ｂ）、硬化剤（ＥＨＣ■製、ＬＣＢ−３１０Ｂ）
とセルギャップ制御のためのビーズ（ＥＨＣ■製、ＧＰ
−２０）を１３８：３０：３に混合して用いた。二枚の
ガラス基板のうち一枚にはエポキシ系接着剤を塗布し、
互いにポリイミド膜が向かい合うように貼合わせた。こ
のエポキシ系接着剤を５０’ＣＩ５分、６０’ＣＩ５分
、　７０℃１５分、　８０℃１５分、　１２５℃３０分
、１７０℃６０分の硬化条件で硬化させた。

このように作成したセルギヤツブ約２μｍの評価用セル
を用いて液晶物質を評価した。

なお、本発明においてコントラストは、直交する偏光子
の間に液晶素子を置き、この液晶素子を回転して得られ
る開時と暗時の透過光強度（Ｉ）を測定して■（開時）
／（暗時）の比を算出し、求めた。

叉轟舅ヱ 実施例１にわいて、冷却速度を０．１℃／分に変えた以
外は実施例１と同様にして液晶素子を製造した。

この液晶素子のコントラストは５０であった。

実施例３ 実施例１において、カルボン酸エステル化合物に代えて
、前記合或例１における「液晶組成物の調製」で得られ
た組成物を用い、４０℃まで冷却した以外は実施例１と
同様にして液晶素子を製造した。

この液晶素子のコントラストは４６であった。

比較例１ 実施例１において、２枚の配向制御膜のラビング方向（
配向方向）を相互に平行で同じ方向に変え、冷却速度を
１０℃／分に変えた以外は実施例１と同様にして液晶素
子を製造した。

得られた液晶素子のコントラストは６であった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の液晶素子の断面を概略的に示す図で
ある。 ｌａ、　ｌｂ・・・透明基板（例えばガラス、ポリカー
ボネート等の透明プラスチック） ２・・・セル ３・・・セルの間隙 ４・・・液晶物質 ５ａ、　５ｂ・・−電極（例えばｌＮ−８ｎ酸化物）６
ａ、６ｂ・・・配向制御膜 ７・・・スペーサ ＩＨ−ＮＭＲスペク トルのチャートである。 第２図は、４−［４°−（６”−ｎ−へブチルオキシ−
２−ナフトイルオキシ）−ベンゾイルオキシ］−安息香
酸Ｒ−１°゛−トリフルオロメチルヘプチルエステルの
ＩＨ−ＮＭＲスペクトルのチャートである。 第３図は、４−［４°−（６”’−ｎ−デシルオキシー
２−ナフトイルオキシ）−ベンゾイルオキシ］−安息香
酸Ｒ−１”−トリフルオロメチルヘプチルエステルのＩ
Ｈ−ＮＭＲスペクトルのチャートである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）対向する２枚の基板を含んで形成されるセルの間
   隙に液晶物質が充填されてなる液晶素子において、 ２枚の基板の内面にそれぞれ配向制御膜が設けられてお
   り、この２枚の配向制御膜の配向処理方向が略平行であ
   り、かつ逆方向であって、 しかも上記液晶物質が、下記式［Ａ］で示されるカルボ
   ン酸エステル化合物を含むことを特徴とする液晶素子； ▲数式、化学式、表等があります▼ ・・・［Ａ］ ［ただし、式［Ａ］において、Ｒ＾１は、炭素数６〜１
   ８のアルキル基、炭素数６〜１８のアルコキシ基および
   炭素数６〜１８のハロゲン化アルキル基よりなる群から
   選ばれる一種の基であり、ｍは１〜１０の整数であり、
   Ｃ＾＊は不整炭素原子を表わす］。 （２）少なくとも一方の配向制御膜が、ポリイミド膜で
   あることを特徴とする請求項第１項記載の液晶素子。 （３）配向制御膜の配向処理方法がラビング処理法であ
   ることを特徴とする請求項第１項もしくは第２項記載の
   液晶素子。 （４）式［Ａ］におけるＲ＾１が炭素数６〜１８のアル
   コキシ基であり、ｍが５である請求項第１項記載の液晶
   素子。 （５）液晶物質が式［Ａ］で表される化合物を１〜９９
   重量％含んだ液晶組成物である請求項第１項記載の液晶
   素子。 （６）対向する２枚の基板を含んで形成されるセルの間
   隙に液晶物質が充填されてなる液晶素子を製造するに際
   して、 ２枚の基板の内面に、それぞれ配向制御膜を、その配向
   処理方向が略平行であり、かつ逆方向になるように設け
   てセルを形成し、 このセルの間隙に、下記式［Ａ］で示されるカルボン酸
   エステル化合物を含む液晶物質を充填し、セル中に含ま
   れる液晶物質が等方相を示す温度以上に加熱した後、２
   ℃／分以下の降温速度で該液晶物質が液晶を示す温度以
   下の温度に冷却することを液晶素子の製造方法； ▲数式、化学式、表等があります▼ ・・・［Ａ］ ［ただし、式［Ａ］において、Ｒ＾１は、炭素数６〜１
   ８のアルキル基、炭素数６〜１８のアルコキシ基および
   炭素数６〜１８のハロゲン化アルキル基よりなる群から
   選ばれる一種の基であり、ｍは１〜１０の整数であり、
   Ｃ＾＊は不整炭素原子を表わす］。 （７）少なくとも一方の配向制御膜が、ポリイミド膜で
   あることを特徴とする請求項第６項記載の液晶素子の製
   造方法。 （８）配向制御膜の配向処理方法がラビング処理法であ
   ることを特徴とする請求項第６項もしくは第７項記載の
   液晶素子の製造方法。 （９）請求項第１項ないし第５項のいずれかの項記載の
   液晶素子を用いた液晶表示装置。（１０）請求項第１項
   ないし第５項のいずれかの項記載の液晶素子を用いた電
   気光学表示装置。 （１１）請求項第１項ないし第５項のいずれかの項記載
   の液晶素子を用いた光スイッチング素子。