JPH0476092A - 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この液晶素子を製造する方法な
らびにこの液晶素子の用途に関する。

発明の技術的背景 現在、広汎に使用されている液晶化合物を用いた表示デ
バイスは、通常はＴＮ（ツイストネマチック）モードに
よって駆動されている。

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。

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１２ている。

従来技術における問題点 このような強誘電性液晶化合物を光スイツチング素子な
どに使用する場合、強誘電性液晶化合物には、例えば動
作温度範囲が常温伺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・フイジーク（Ｊ、ｄ
ｅＰｈｙｓ、　）　３６巻Ｌ−６９頁、　１９７５年］
、ＩＢ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、
一般に動作温度が狭く、また動作温度範囲が広い強誘電
性液晶化合物であっても動作温度範囲が室温を含まない
高温度域であるなど、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、新規は液晶素子およびその製造方法並びに液
晶素子の用途を提供することを目的としている。

さらに詳しくは、本発明は、特に作動温度範囲が広く、
スイッチング速度が大きく、スイッチングしきい値電圧
が適正な範囲にあり、極めて少ない消費電力で作動する
等、液晶特性の極めて優れた液晶素Ｐを提供することを
目的としている。

また、本発明は、このような新規な液晶素子を製造する
方法およびこの用途を提供することを目的としている。

別渥−Δ哲ｊ 本発明の液晶素子は、 互いに対抗する二枚の基板と該基板によって構成される
間隙とからなるセル、および 該セルの間隙に充填された液晶物質より構成される液晶
素子において、 少なくとも一方の基板の液晶物質と対面する面に配向制
御膜が設けられており、 そして、該液晶物質が下記式［Ｉ］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。

・［Ｉ］ ただし、式［Ｉ］において、ＲおよびＲ゛　は、それぞ
れ独立に、炭素原子数３〜２０のアルキル基、炭素原子
数３〜２０のアルコキシ基および炭素原子数３〜２０の
ハロゲン化アルギル基よりなる群から選ばれる一種の基
であり、 ＸおよびＹは、それぞれ独立に、−ＣＯＯ−１−ＯＣＯ
−１し、 ＡおよびＢは、それぞれ独立に、 よりなる群から選ばれる基を表し、 そして、ｍおよびｎは、それぞれ独立に、Ｏ〜２の整数
を表す。ただし、ｍおよびｎが同時にＯになることはな
い。

本発明に係る液晶素子の製造方法は、 互いに対抗する二枚の基板と該基板によって構成される
間隙とからなるセル、および 該セルの間隙に充填された液晶物質より構成される液晶
素子を製造する方法において、少なくとも一方の基板の
液晶物質と対面する面に配向制御膜が設けられているセ
ルを用い、該セルの間隙に、」１記式［Ｉ］で表される
カルボン酸エステル化合物を含む液晶物質を充填した後
、該セルを該液晶物質が等方相を示す温度以上の温度か
ら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。

さらに本発明は、上記のような液晶素子を用いた液晶表
示装置をも提供する。

発明の詳細な説明 次に本発明の液晶素子およびその製造方法ならびにその
用途について具イ本的に説明する。

本発明の液晶素子は、液晶物質が充填されたセルと偏光
板とからなる。すなわち、本発明の液晶素子は、例えば
、第１図に示すように、液晶物質を充填する間隙１４を
形成するように配置された枚の透明基板１１ａ、　ｌｌ
ｂと、この二枚の透明基板１１ａ。

１．１ｂの液晶物質１２に対面する面に形成された透明
電極１５ａ、　１５ｂとからなるセル１３と、このセル
１３の間隙１４に充填された液晶物質１２およびこのセ
ル１３の両件側に一枚ずつ配置された偏光板（図示なし
）から形成されている。

本発明において、透明基板としては、例えば、ガラスお
よび透明高分子板等を用いることができる。

なお、ガラス基板を用いる場合には、アルカリ成分の溶
出による液晶物質の劣化を防止するために、ガラス基板
表面に、例えば酸化珪素等を主成分とするアンダーコー
ト層（不要成分透過防止層）を設けることもできる。

透明基板の厚さは、例えばガラス基板の場合には通常は
０．０１〜１．０−の範囲内にある。

また、本発明においては、透明基板として、可撓性透明
基板を用いることもできる。この場合、透明基板の少な
くとも一方の基板として可撓性透明基板を用いることが
でき、さらに両者とも可撓性基板であってもよい。

このような可撓性透明基板としては、高分子フィルム等
を用いることができる。

本発明において、透明基板として可撓性透明基板を使用
する場合、可撓性透明基板の厚さｔ　（ｍｍ）、弾性率
Ｅ　（Ｋｇｆ／ｉ　）およびセルに形成されている間隙
の幅ａ　（ｍｍ）が次式で示される関係を有しているこ
とが好ましい。

＜０．３２ Ｅｔ’ このような透明基板の表面には透明電極が設けられてい
る。

透明電極は、例えば酸化イリジウム、酸化スズ等で透明
基板表面をコーティングすることにより形成される。透
明電極は、公知の方法により形成することができる。

透明電極の厚さは、通常は１００〜２０００オングスト
ロームの範囲内にある。

このような透明電極が設けられた透明基板には、さらに
透明電極上に配向層あるいは強誘電体層が設けられてい
てもよい。配向層としては、例えば有機シランカップリ
ング剤あるいはカルボン酸多核錯体等を化学吸着させる
ことにより形成される有機薄膜および無機薄膜を挙げる
ことができる。

有機薄膜の例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン
、ポリエステル、ナイロン、ポバール、ポリイミドなど
の高分子薄膜を挙げることができる。

このような有機薄膜は、塗布、接着、蒸着、基板上での
重合（例えばプラズマ重合）等の方法を利用することに
より形成することができる。

また、無機薄膜の例としては、酸化珪素、酸化ゲルマニ
ウムおよびアルミナ等の酸化物薄膜、窒化珪素のような
望化物薄膜並びに他の半導体薄膜を挙げることができる
。このような無機薄膜は、蒸着（例えば斜方蒸着）およ
びスパッタリングなどの方法を利用して形成することが
できる。

さらに、上記のような薄膜に配向性を賦与する方法とし
ては、膜成形時に薄膜自体に異方性あるいは形状特異性
を賦勺する方法、薄膜作成後に外部から配向性を賦与す
る方法がある。具体的には、透明電極−Ｌにポリイミド
樹脂などの高分子物質を塗布して薄膜を形成した後、こ
の薄膜を一定力向にラビングする方法、高分子フィルム
を延伸して配向性を賦与する方法、酸化物を斜方蒸着す
る方法などを挙げることができる。

このような薄膜、例えば配向層等は後述のスペザを兼ね
るように形成されていてもよい。

１−記のような透明基板を、透明電極が幻面し、そして
この透明基板により液晶物質を充填する間隙が形成され
るように二枚配置する。

上記のようにして形成される間隙の幅は、通常は１〜１
０μｍ１　　好ましくは１〜５μｍである。

このような間隙は、例えば、スペーサを挟持するように
二枚の基板を配置することにより、容易に形成すること
ができる。

このようなスペーサとしては、例えば、感光性ポリイミ
ド前駆体をバターニングして得られるポリイミド系高分
子物質等を用いることができる。

このようなスペーサを用いることにより、このスペーサ
と液晶物質との界面効果により、モノドメインが形成さ
れる。

また、第２図（ａ）およびこのＡ−Ａ断面図である（ｂ
）に示すように、例えば、配向膜として作用する同心円
形状のスペーサ２６を用いて配向膜とスペーサとを一体
化することもできる。第２図（ａ）および（ｂ）におい
て、透明基板は２７で、透明電極は２５で、液晶物質は
２３で示されている。

また、第３図（ａ）およびこのＡ−Ａ断面図である（ｂ
）に示すように、例えば、配向膜として作用するクシ状
のスペーサ３６を用いて配向膜とスペーサとを一体化す
ることもできる。第３図（ａ）および（ｂ）において、
透明基板は３７で、透明電極は３５で、液晶物質は３３
で示されている。

また、第４図に示すように、上記のようなスペーサの他
に、液晶物質４３中にファイバ４６を配合して、このフ
ァイバにより、透明電極４５が付設された透明基板４７
が一定の間隙を形成するように保持することもできる。

ここで使用されるファイバーとしては、平均直径および
平均長さが次式で表されるものを使用することが好まし
い。

Ω ３≦　　　　　　　　≦１００ ただし、上記式において、ｄはファイバーの平均直径を
表し、Ｑはファイバーの平均長さを表す。

ここで使用されるファイバーとしては、種々のものを挙
げることができるが、特にアルカリガラスを紡糸するこ
とにより形成されるファイバーが好ましい。

さらに、上記ファイバの代わりに、あるいは上記ファイ
バと共に粒状物を配合することもできる。

このような粒状物としては、メラミン樹脂、尿素樹脂あ
るいはベンゾグアナミン樹脂等からなる粒子径が１〜１
０μｍの粒状物を挙げることができる。

」−記のようにして間隙を形成して配置された枚の透明
基板は、通常は周辺をシール材でシールすることにより
貼り合わされる。

このようなシール材としては、エポキシ系樹脂およびシ
リコン系樹脂等を用いることができる。

さらに、このエポキシ樹脂等がアクリル系月利あるいは
シリコン系ゴム等で変性されていてもよい。

」１記のような構成を有する液晶セルの間隙には、上述
したような式［Ｉ］で表されるカルボン酸エステル化合
物を含む液晶物質が充填されている。

液晶セルの間隙に充填されたこのような液晶物質は、た
とえばスペーサエツジを利用した温度勾配法あるいは配
向膜を用いた表面処理法等の一軸配向制御法方法を利用
して配向させることができる。また、本発明においては
、例えば、液晶物質を加熱しながら、直流バイアス電圧
を用いて電界を印加することにより、液晶物質の初期配
向を行なうこともできる。

このようにして液晶物質が充填され、初期配向された液
晶セルは、二枚の偏光板の間に配置される。さらに第５
図に示すように、上記ようにして調製された二枚の透明
基板５７、透明電極５５および液晶物質５３からなるセ
ル５８を、この二枚の偏光板５６の間に二個以上配置す
ることもできる。

本発明の液晶素子において、それぞれの偏光板の偏光面
のなす角度が７０〜１１０度になるように配置すること
ができる。そして、この二枚の偏光板の偏光方向が直交
するように、すなわち上記角度が９０度になるように偏
光板を配置することが好ましい。

このような偏光板としては、例えばポリビニルアルコー
ル樹脂フィルム、ポリビニルブチラール樹脂フィルム等
の樹脂フィルムをヨウ素等の存在下で延伸することによ
りフィルム中にヨウ素を吸収させて偏光性を賦与−した
偏光フィルムを用いることができる。このような偏光フ
ィルムは、他の樹脂などで表面を被覆して多層構造にす
ることもできる。

本発明において、上記のような液晶セルは、上記のよう
に配置された偏光板の間に、透過する光量が最も少ない
状態（すなわち、最暗状態）から±１０度の範囲内の角
度（回転角度）を形成するように、好ましくは最暗状態
になるように二枚の偏光板の間に配置することができる
。さらに、１−記のような液晶セル上記のように配置さ
れた偏光板の間に、透過する光量が最も多い状態（すな
わち、最明状態）から±１０度の範囲内の角度（回転角
度）を形成するように、好ましくは最明状態になるよう
に二枚の偏光板の間に配置することができる。

上記のような構成を有するセル１３の間隙１４には液晶
物質１５が充填されている。

本発明で使用される液晶組成物は、次式［Ｉ］で表され
る少なくとも一種類のカルボン酸エステルを含有してい
る。

［Ｉ］ ただし、式［Ｉ］において、ＲおよびＲｏ　は、それぞ
れ独立に、炭素原子数３〜２０のアルキル基、炭素原子
数３〜２０のアルコキシ基および炭素原子数３〜２０の
ハロゲン化アルキル基よりなる群から選ばれる１種の基
を表す。

上記式［Ｉ］において、Ｒが炭素原子数３〜２０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、Ｒ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、分子がまっ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
としては、炭素原子数３〜２０のアルキル基が好まし２
く、このような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、デシル基、ドデシル
基、ブトラブシル基、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、Ｒが炭素原子数３〜２０のハロゲン化アルキル基
である場合、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および工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、Ｒが炭素原子数３〜２０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、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Ｒを有する化合物のうち、アルコキシ基を
有する化合物が特に優れた液晶性を示す。

また、上記式［Ｔ］において、 ｘおよびＹは、ツレぞれ独立に、−ＣＯＯ−１−ＯＣＯ
−１乙 η のうちから選ばれる基または単結合を表す。これらの内
、分子の直線性を考慮すると、Ｘ及びＹの内、少なくと
もいずれか一方、好ましくは両者が、ＣＯＯ−であるこ
とが望ましい。

また、上記式［Ｉ］において、ＡおよびＢは、それぞれ
独立に、 よりなる群から選ばれる基を表す。

これらの基のうち、液晶物質としての特性を考慮すると
、ＡおよびＢは、 であることが好ましい。

また、式［Ｉ］において、Ｒｏは、炭素原子数３〜２０
のアルキル基、炭素原子数３〜２０のアルコキシ基およ
び炭素原子数３〜２０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。特に本発明において、
このＲ′　は、炭素原子数３〜２０のアルキル基あるい
はこのアルキル基を構成する炭素原子に結合している水
素原子の一部がハロゲン原子で置換されたアルキル基で
あることが好ましく、さらにこれらアルキル基あるいは
ハロゲン原子を有するアルキル基が分岐状の形態を有し
ていることが特に好ましい。このようなアルキル基ある
いはハロゲン原子を有するアルキル基の好ましい例とし
ては、 ＣＨ３ＣＨ３Ｃ）Ｉ　３ Ｃ）１２−ＣＩ−Ｃ２■５．−ＣＬ−Ｃ６■１３．−Ｃ
Ｈ−Ｃ６■Ｃ２＋１５ＣＦ３ ＣＩｆ−Ｃｅｌｌ　１３　　および−Ｃ１ｌ−Ｃ６Ｈ。

を挙げることができる。

式［１コにおいて、Ｒｏ　で表される基は、例えば、ヒ
ドロキシ安息香酸アルキルエステルなどを用いたエステ
ル化反応により式［Ｉ］中に導入することができる。そ
して、このエステル反応に使用するヒドロキシ安息香酸
アルキルエステルの内、例えば生化学的に合成されたヒ
ドロキシ安息香酸アルキルエステルは、この化合物が不
整炭素（不斉炭素）を有するため式［Ｉ］で表される液
晶化合物は光学活性を示すようになる。ところが、この
ようなアルカリエステル化合物を純粋化学的に合成する
と、右旋光を示す６体と左旋光を示す９体とが同じ割合
で生成する。このような６体とＱ体とが同じ割合で混在
するヒドロキシ安息香酸アルキルエステルを使用するこ
とにより、結果として式［Ｉ］で表される液晶化合物は
旋光性を示さなくなり、光学的には不活性になる。従っ
て、本発明で使用される式［Ｉ］で表される液晶化合物
中において、Ｒ′　が不整炭素を有する基である場合に
は、式［Ｉ］で表される液晶化合物は、６体であるＲ′
　とＱ体であるＲｏ　とを同じ割合で含有している。こ
のように６体と９体とを同じ割合で含有させるには、例
えば、ｄ−ヒドロキシ安息香酸アルキルエステルおよび
Ｑ−ヒドロキシ安息香酸アルキルエステルとを個別に調
製し、同量混合して使用することもできるが、純粋化学
的な方法を利用して６体と９体とが同じ割合で混在して
いるヒドロキシ安息香酸アルキルエステルを調製し、こ
のヒドロキシ安息香酸アルキルエステルを使用する方法
を採用することが有利である。

」−記載［■］において、ｍおよびｎは、それぞれ独立
に、Ｏ〜２の整数を表す。ただし、上記式［■］におい
て、ｍおよびｎの両者が同時に０になることはない。

特に、このカルボン酸エステル化合物の内、ｍが、１ま
たは２である化合物の液晶が特に優れている。

さらに、上記式［Ｉ］において、１，２３．４−テトラ
ヒドロ−ナフチル基としては、 １、２．３．４−テトラヒドロ−１，５−ナフチル基１
、２．３．４−テトラヒドロ−１，６−ナフチル基１、
２．３．４−テトラヒドロ−２，６−ナフチル基および １、２．３．４−テトラヒドロ−１，７−ナフチル基を
挙げることができる。

麓 特に本発明では、分子全体が直線状になることが好まし
く、このためナフチル基としては、１，２３４−テトラ
ヒドロ−２，６−ナフチル基が特に好ましい。

従って、上記式［Ｔ］で表されるカルボン酸エステル化
合物の好ましい例として、具体的には次式［１］〜［１
６］で表される化合物を挙げることができる。

［５］ ［６］ ［１］ ［２］ （ｎ−Ｃｓ”＋７）−〇＄＼ｃｏｏ■ｃｏｏ◎Ｃｏｏ−
ＣＨ（Ｃ１１２斤Ｃ［’　３［３］ （ｎ−Ｃ７Ｈ１５）−０＄＼Ｃ００（涙Ｃ００ＧＣＯＯ
−５Ｉｆ（ＣＩｆ２’ｆＦ；’ＣＨ３臼り し１１３ Ｊ３ ［７］ ［８］ ［９］ あ り、ｒ３ ［１１］ 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。

［１２］ し１゛３ ［１３］ し「３ ［１４］ しｒ３ ［１５］ しｌ’３ ［１６］ 上記のようなカルボン酸エステル化合物は、公知の合成
技術を釦み合わせて利用することによりすなわち、例え
ば、６−ｎ−アルコキシナフタレン２−カルボン酸のよ
うなアルコキシナフタレンカルボン酸誘導体と、１，２
−エトキシエタンのようなア困 ■ ルコギシアルキルとの混合物を金属ナトリウムなどの存
在Ｆにイソアミルアルコールのようなアルコール類を滴
下しながら還流することにより、１゜２、３．４−テト
ラヒドロ−６−ｎ−４−アルコキシナフタレン２−カル
ボン酸のようなナフタレン環の一方の芳香族環が水添さ
れているナフタレンカルボン酸誘導体を得ることができ
る。

こうして得られる水添ナフタレンカルボン酸誘導体（即
ち１．２．３．４−テトラヒドロ−６−ｎ−４−アルコ
キシナフタレン−２−カルボン酸）と、４−ヒドロキシ
安息香酸ベンジルエステルのようなヒドロキシ基を有す
る芳香族エステル化合物とを、４−Ｎ、Ｎ’−ジメチル
アミノピリジンおよび塩化メチレンのような有機溶媒を
用いて、Ｎ、Ｎ”−ジシクロへキシルカルボジイミドの
ようなイミド化合物を含むハロゲン化炭化水素（例えば
塩化メチレン）溶液を滴下しながら反応させることによ
り、水添ナフタレンカルボン酸誘導体とヒドロキシ基を
有する芳香族エステル化合物とのエステル（上記の化合
物の例で示せば（４−（６°−ｎ〜アルコキシ−２゛−
ナフトイルオキシ）安息香酸ベンジルエステル）を調製
する。

」−記のようにして得られたエステル（即ち４（６’−
ｎ−アルコキシ−２′−ナフトイルオキシ）安息香酸ベ
ンジルエステル）を、テトラヒドロフラン等の極性溶媒
中に投入し、パラジウム／炭素等のような還元触媒の存
在下に水素ガスを用いて還元することにより、芳香族カ
ルボン酸誘導体（例えば４−（６’−ｎ−アルコキシ−
２′−ナフトイルオキシ）安息香酸）を得ることができ
る。

次いで、４−Ｎ゛−ジメチルアミノピリジンのようなペ
テロ化合物の存在下に、塩化メチレンのようなハロゲン
化溶媒を用いて、Ｎ、Ｎ’−ジシクロへキシルカルボジ
イミドのようなイミド化合物を含むハロゲン化炭化水素
溶液（例えば塩化メチレン溶液）を滴下しながら、ヒド
ロキシ安息香酸およびＲに相当する基を有するアルコー
ルから形成されるエステル化合物と、上記工程で得られ
た芳香族カルボン酸誘導体（即ち、４．−（６’−ｎ−
アルコキシ−２−ナフトイルオキシ）安息香酸）とを反
応させることにより、本発明で液晶化合物として使用さ
れるカルボン酸エステル化合物を得ることができる。

そして、Ｒ′　に相当する基を有するアルコールとして
、６体と９体とが同じ割合で含有されているアルコール
を使用する。

なお、上記方法は、本発明で使用されるカルボン酸エス
テル化合物の製造方法の一例であり、本発明で使用され
るカルボン酸エステル化合物は、この製造方法によって
限定されるものではない。

例えば上記のようにして得られた式［ｒ］で表されるカ
ルボン酸エステル化合物の内、次式［２］、［６］およ
び［１４］で表される化合物が特に優れた液晶特性を示
す。

し＋”３ ・・・［１４］ 上記のような方法により製造されるカルボン酸エステル
化合物の内、液晶特性が特に優れている式［２］、　［
６］および［１４］で表される化合物の相転移温度を表
１に示す。なお、本発明において、Ｃｒｙは、結晶相、
ＳｍＡは、スメクチックＡ相、■ｓＯは、等方性液体を
表す。

表１ １、ｌｉ３ ・・・［２］ ［２］ ［６］ ［１４］ ６１℃　　　　　　１１７℃ ４９℃ ７℃ ３８℃ 上記式［■］で表される化合物に包含されるカルボン酸
エステル化合物中には、表１に例示したように、室温乃
至氷点下の温度範囲で、スメクチ田 ツク相を呈する化合物が多い。

本発明で使用される液晶物質中には、上記カルボン酸エ
ステル化合物が単独で含まれていてもよく、また２種類
以上が組み合わせて含まれていてもよい。

即ち、上記のようなカルボン酸エステル化合物は単独で
使用することもできるが、他の液晶化合物と混合して使
用することもできる。例えば、上記の液晶化合物は、ス
メクチック液晶組成物の主剤あるいはスメクチック相を
呈する他の化合物を主剤とする液晶組成物の助剤として
使用することができる。

本発明で使用される液晶物質において、上記式［１］で
表されるカルボン酸エステル化合物と共に使用すること
ができる液晶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、のよ
うな液晶化合物の他、 あるいは のような環状構造を有する化合物、 および のような不整炭素を有すると共に、 光学粘性を有 一部 出 する液晶化合物を挙げることができる。

さらに、 のようなシクロへキシルカルボン酸エステル系液晶化合
物、 のようなフェニル系液晶化合物、 のようなシッフ塩基系液晶化合物、 のようなアゾキシ系液晶化合物、 のようなターフエノール系液晶化合物、のようなシクロ
ヘキシル系液晶化合物、および のような安息香酸エステル系液晶化合物、のようなピリ
ミジン系液晶化合物を挙げることができる。

上述したカルボン酸エステル化合物を含有する一部 田 液晶物質は、通常、電圧を印加することにより、光スイ
ツチング現象を起こすので、この現象を利用して応答性
の良い表示装置を作成することができる。本発明におい
て、このような現象を利用した素子あるいは素子の駆動
方法に関しては、例えば特開昭５６−１０７２１６号、
同５９−１１８７４４号公報を参照することがでいきる
。

このような表示装置で使用される液晶物質としては、ス
メクチックＣ相、スメクチックＦ相、スメクチックＣ相
、スメクチックＨ相、スメクチックＩ相、スメクチック
Ｊ相およびスメクチックに相のいずれかの相を示す化合
物を使用することができるが、スメクチックＣ相以外で
は、このような液晶化合物を用いた表示素子の応答速度
が一般に遅くなる（低くなる）ため、従来から、実用」
二は、応答速度の高いスメクチックＣ相で駆動させるこ
とが有効であるとされていた。

しかしながら、本発明者が特願昭６２−１５７８０８号
明細書で既に提案したようなスメクチックＡ相における
表示装置の駆動方法を利用することにより、本発明で使
用される液晶物質はスメクチックＣ相だけでなく、スメ
クチックＡ相で使用することもできる。すなわち、この
駆動方法を利用することにより、−１一連したカルボン
酸エステル化合物を含有する液晶物質を使用して液晶素
子を広い範囲で駆動させることができるようなると共に
、電気光学対応性を高速化を図ることができる。

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、液晶物質の相転移温度が低温度化する例を
示す。具体的に、化合物番号［６］で表される４−（１
°、２’、３’、４’−テトラハイドロ−６゛−デシル
オキシ−２′−ナフトイルオキシ−安息香酸−メチルへ
ブチルエステル、あるいは、化合物番号［１４］で表さ
れる４−（１”、　２’、　３°、４゛−テトラハイド
ロ−６′−デシルオキシ−２′−ナフトイルオキシ−安
息香酸−１”−）リフルオロメチルヘブチルエステルを
用いた場合の相転移温度を表２に示す。

ここで−１＝、配化合物番号［６］あるいは［１４コで
表される化合物と共に用いた液晶化合物［Ｂ］は以下に
記載する構造を有している。

［Ｂ］ 表２ 組成物 （℃） （℃） （℃） ［６］ ［６］　＋　［Ｂ］ ３４χ；６６χ 〈−３０ ［１４］ ［１４コ＋［Ｂコ ３７χ：６３χ く−３０ ［Ｂコ く−３０ 表２から明らかなように、カルボン酸エステル化合物を
併用することにより、上記［Ｂ］で表される化合物のカ
イラルスメクチック相がら等方性液体への相転移温度を
９４℃から７３℃あるいは６１℃に降下させることがで
きる。そして、このようなカルボン酸エステル化合物を
併用することによっても、上記［Ｂ］で表される化合物
のＣｒｙＳｍＡ相あるいはＳｍＣ”相転移温度である−
３０”Ｃ以下の温度は維持される。

本発明の液晶素子を構成する液晶物質中における上記式
［ｒ］で表されるカルボン酸エステル化合物および他の
液晶化合物の配合割合は、得られる液晶物質（組成物）
の特性等を考慮して任意に設定することができるが、液
晶物質を構成する液晶化合物１００重量部中における前
記カルボン酸エステル化合物の割合が、通常は１〜９９
重量部、好ましくは５〜７５重量部の範囲内になるよう
に使用される。

なお、上記のような液晶化合物を用いて、例えば表示用
素子を形成するに際しては、上記のカル射 氾 ポ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」−剤等、通
常の液晶組成物に配合することができる添加剤を配合し
てもよい。

本発明で使用される液晶物質は、上記のようなカルボン
酸エステル化合物ならびに所望により他の液晶化合物お
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、上記のような液晶物質１５をセル
１３の間隙１４に充填して、この液晶物質１５を初期配
向させることにより製造することができる。

液晶物質１５は、通常、溶融状態になるまで加熱され、
この状態で内部が減圧にされているセルの間隙１４に充
填（注入）される。このように液晶物質を充填した後、
セル１３に設けられている液晶物質の注入口は密封され
る。

次いで、このように注入口が密封されたセル１３をセル
内に充填された液晶物質１５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１５が液晶を示す
温度にまで冷却する。

そして、本発明においては、この冷却の際の降温速度を
２℃／分以下にすることが好ましい。特に降温速度を０
．１〜２．０℃の範囲内に設定することが好ましく、さ
らに０．１〜０．５℃の範囲内に設定することが特に好
ましい。このような冷却速度でセル１３を冷却すること
により、液晶物質１５の初期配合状態が向」ニし、配向
欠陥の少ないモノドメインからなる液晶相を有する液晶
素子を容易に形成することができる。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。

このようにして形成される本発明の液晶素子は、従来の
液晶素子と比較して、コントラスト等の特性が著しく優
れ、例えば表面安定化強誘電性液晶素子、ヘリカル変調
素子、過度散乱型素子、ゲストホスト型素子、垂直配向
液晶素子などとして好適に使用することができる。

例えば、本発明の液晶素子に、電界を印加することによ
りこの液晶素子を駆動させる場合には、周波数が通常は
ＩＨｚ〜１００ＫＨｚ、　好ましくは１０Ｈｚ−１０Ｋ
Ｈｚ、　　電界が通常は０．０１−６０ｖｐｐ／μｍＬ
１　好ましくは０．０５−３０Ｖｐｐ／μｍｌに制御さ
れた電界をかけることにより駆動させることができる。

そして、」１記式［ｒ］で表されるカルボン酸エステル
化合物とカイラルスメクチック相を示す液晶化合物（例
えば式［Ｂ］で表される化合物）とを混合することによ
り調製される光学活性を有する液晶物質を使用すること
により、本発明の液晶素子は、電界を印加して駆動する
際に印加する電界の波形（駆動波）の幅を変えることに
より、この液晶素子を透過する光量が２種類のヒステリ
シス曲線を描くようになる。このうち一方は、いわゆる
双安定型を利用する駆動方法であり、もう−方は、いわ
ゆる王女定型を利用する駆動方法である。

」１記のような光学活性を有する液晶物質が充填された
液晶セルを、偏光面が直交するように配置された二枚の
偏光板の間に、電界を印加しない状態で最暗状態になる
ように配置した本発明の液晶素子に、例えば周波数５０
Ｈｚ−１００ＫＨｚ。

好ましくは７０Ｈｚ〜１０ＫＨｚの矩形波（あるいはパ
ルス波）、三角波、正弦波およびこれらを組み合わせた
波形の内のいずれかの波形の電界を印加することにより
この液晶素子を駆動させることができる。例えば、矩形
波（あるいはパルスまたは両者の組み合わせ波）を印加
する場合には、電界の幅を１０ミリ秒以下、好ましくは
０．０１〜１０ミリ秒の範囲内にすることにより、液晶
素子の駆動速度を高くする二とができ、この領域では本
発明の液晶素子を双安定型液晶素子として使用すること
ができる。また、この電界の幅を１０ミリ秒より大きく
することにより、好ましくは３３〜１０００ミリ秒の範
囲内にすることにより、それほど高速で駆動することが
必要でない領域で、本発明の液晶素子を王女定型液晶素
子として使用することができる。ここで、電界の幅とは
、例えば矩形波においては、所定の電圧に維持される電
界の長さ（すなわち時間）を意味する。

本発明の液晶素子を用いて各種の液晶表示装置石 北 および電気光学表示装置を製造することができる。

また、本発明の液晶素子の内、スメクチック相を呈する
液晶物質が充填された液晶素子は、熱書き込み型液晶表
示素子、レーザー書き込み型液晶表示素子等の記憶型液
晶表示装置のような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物質を用い
ることにより、上記のような用途の他、光シヤツターあ
るいは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のような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素子は、例えば、双
安定性を示すため、双安定状態を達成するように電界を
反転することにより、本発明の液晶素子に光スイツチン
グ機能あるいは表示機能をもたせることができる。

また、本発明で使用される液晶物質は、自発分極を有す
るから一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、このメモリーを維持するために液晶
素子に電界を印加し続ける必要がなく、本発明の液晶素
子を用いた表示装置では消費電力の低減を図ることがで
きる。しかもこの表示装置は、安定したコントラストを
有しているので非常に鮮明である。

さらに、前記式［Ｉ］で表されるカルボン酸エステル化
合物を用いた本発明の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操作が可能になり、
この場合、電界強度の一次項がこのスイッチング素子の
駆動に作用スルタメ、本発明のスイッチング素子では低
電圧駆動が可能になる。

そして、このスイッチング素子を用いることにより、数
十μ秒以下の高速応答性を実現することができるので、
素子の操作時間は大幅に短縮される。従って、本発明の
液晶素子を用いることにより走査線の多い大画面のデイ
スプレィ（液晶表示装置）を容易に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
下の温度で駆動させることができるので、駆動温度をコ
シトロールするための補助手段を用いることなくこのデ
イスプレィを駆動させることができる。

さらに、本発明で使用される液晶物質は、一般には双安
定性を示さないとされているスメクチックＡ相において
も、電界が印加され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ツチングを行うことできる。すな
わち、従来強誘電性液晶化合物を用いる場合には実用的
な応答速度を達成できないため、通常は使用されていな
かったスメクチックＡ相においても、本発明者が既に特
願昭６２−１５７８０８号で提案した駆動法および装置
を利用することにより、本発明の表示装置を駆動させる
ことが可能である。さらに、本発明で使用される液晶物
質は、スメクチックＣ相よりもさらに高い秩序を有する
スメクチックＦ相などにおいても、二つ以上の安定状態
を示すので、これらの相における複数の安定状態を利用
して上記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装置は、種々の方法で駆
動させることができるが、この駆動方法の具体的な例と
しては以下に記載する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二枚の偏光板の間に
介在させ、この液晶素子に外部電圧を印加し、液晶物質
の配向ベクトルを変えることにより、二枚の偏光板と液
晶物質の複屈折とを利用して表示を行う方法である。

第２の方法は、二色性色素が配合された液晶物質を用い
て色素の二色性を利用する方法である。

この方法は液晶化合物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。

この場合に使用される色素は、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
キノン色素、シアニン系色素およびアントラキノン系色
素等を挙げることができる。

本発明の液晶素子を用いて製造される表示デイバイスは
、スタチイック駆動、甲、純マトリックス駆動および複
合マトリックス駆動等の電気アドレス表示方式、光アド
レス表示方式、熱アドレス表船 示方式並びに光ビーム表示方式により駆動させることが
できる。

また、本発明の表示装置を電界駆動する際には各絵素を
駆動させるための素子として、非線形素子あるいは能動
素子を用いることができる。より貝２体的には、２端子
素子の非線形素子としては、例えば第５図（ａ）に示す
ように一方の透明基板上にバリスタ、Ｍ　Ｉ　Ｍ　（Ｍ
ｅｔａｌ　Ｉｎ５ｕｌａｔｏｒ　Ｍｅｔａｌ）、ダイオ
ードなどを配置して、これらの非線形性を利用した素子
を挙げることができる。また、３端子素子の能動素子と
しては、例えば第５図（ｂ）に示すように、ＴＰＴ　（
薄膜トランジスタ）、５１−ＭＯＳ　（Ｓｉ−ｍｅｔａ
ｌ　ｏｘｉｄｅ　ｓｅｍｉ　ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ　ｆｉ
ｅｌｄｅｆｆｅｃｔ　ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、および
Ｓ　ＯＳ　（Ｓｉｌｌｉｃｏｎｏｎ　５ａｐｐｈｉｒｅ
）などが絵素に配置された素子を挙げることができる。

発明の効果 本発明の液晶素子は、１．２．３．４−テトラヒドロナ
フタレン環を有する新規なカルボン酸エステル化合物を
含む液晶物質を使用しており、しかもこの液晶素子には
配向制御膜が備えられているので、コントラストが特に
大きく、しかも動作温度幅が広く、消費電力が少なく、
室温乃至それ以下、例えば氷点以下の温度でもスメクチ
ック相において作動し、スイッヂング速度も大きい。

また、本発明では上述したような方法で液晶素子を製造
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
あるいは電気光学表示装置を使用することにより走査時
間を大幅に短縮することができ、また、この表示装置は
室温以下の温度で使用した場合であっても良好に作動す
る。

また、本発明の液晶素子を構成する液晶物質は、自発分
極を有するカルボン酸エステル化合物を含有しているた
め、電界を消去した後にもメモリー効果を有している。

このようなデイバイスでは、消費電力が少なく、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、このようなデイバイスは、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、室温以下の温度で駆動する光スイツチング素子とし
て特に好ましく使用することができる。

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。

実施例１ ４−（１’、２°、３’、４−テトラヒドロ−６°’−
ｎ−デシルオキシ−２′−ナフトイルオキシ）安息香酸
−１°′°−メチルへブチルエステルの合成 第１段階 ６−ｎ−デシルオキシ−ナフタレン−２−カルボン酸３
．８６　ｇ　（１１，８ミリモル）および１，２−ジェ
トキシエタン１３０ｍ１の混合物に、窒素雰囲気下、１
２０℃で攪拌下に金属ナトリウム３．０ｇ（１３０ミリ
グラム原子）を加えてさらに還流温度まで加熱した。

この混合物にイソアミルアルコール１０ｇ（１１４ミリ
モル）を１時間がけて滴下し、さらに１１時間還流下に
反応させた。室温に冷却後、残存する金属ナトリウムを
エタノールを加えて分解した後、反応混合物に２０％塩
酸を加えて反応液を酸性にした。

この反応混合物に水１００ｍ１を加えた後、有機相を分
離し、さらにこの有機相を水洗した。

有機相を減圧下に濃縮することにより、固体４．２５ｇ
を得た。この固体をトルエンを用いて再結晶することに
より、１．２．３．４−テトラヒドロ−６−ｎデシルオ
キシナフタレン−２−カルボン酸２．９５ｇを得た。

第２段階 第１段階で得られた１、２３４−テトラヒドロ−６−ｎ
デシルオキシ−２−ナフタレン−２−カルボン酸０．３
３ｇ（１ミリモル）と、４−ヒドロキシ安息香酸−１“
−メチル−ヘプチルエステル０．２１ｇ（１ミリモル）
と、４．−Ｎ、Ｎ−ジメヂルアミノピリジン０．０１２
　ｇ　（０，１ミリモル）および塩化メチレン１０ｍ１
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）を含む塩化メヂ田 ヌー レン溶液２ｍｌを室温、攪拌下に１時間がけて滴下した
。さらに室温下で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、無色の半固体０．５３ｇを得た。

この半固体のＦＤ−マススペクトルの値は、Ｍ／ｅ＝５
６２であった。

第７図にこの化合物のＩＨ−ＮＭＲスペクトルのチャー
トを示す この結果およびこの化合物のｊＨ−ＮＭＲスペクトルに
よる分析結果より、この化合物は、目的とする４−（１
’、２′、３″、４゛−テトラヒドロ−６″’−ｎ−デ
シルオキシ−２−ナフトイルオキシ）安息香酸−１′パ
−メチルヘプチルエステル（例示化合物［６］）である
と同定した。

実施例２ ４−（１°、　２’、　３’、　４°−テトラヒドロ−
６°−ｎ−デシルオキシ−２′−ナフトイルオキシ）安
息香酸−１”’−）　＋）　フルオロメチルヘプチルエ
ステルの合成 第２′段階 上記実施例１における第１段階で得られた１、２゜３．
４−テトラヒドロ−６−ｎ−デシルオキシナフタレン２
−カルボン酸０．３３ｇ（１ミリモル）と、４−ヒドロ
キシ安息香酸−１′−メチル−トリフルオロヘプチルエ
ステル０．３０ｇ（１ミリモル）と、４−Ｎ　Ｎ−ジメ
チルアミノピリジン０．０１２　ｇ　（０，１ミリモル
）および塩化メチレン１０ｍ１の混合物に、ＮＮ’−ジ
シクロへキシルカルボジイミド０．２１　ｇ　（１ミリ
モル）を含む塩化メチレン溶液２ｍｌを室温、攪拌下に
１時間かけて滴下した。

さらに室温下で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、無色の半固体０．５８ｇを得た。

この半固体のＦＤ−マススペクトルの値は、Ｍ／ｅ＝６
１８であった。

第８図にこの化合物のＩＨ−ＮＭＲスペクトルのチャー
トを示す。

この結果およびこの化合物のＩＨ−ＮＭＲスペクトルに
よる分析結果より、この化合物は、目的とする４−（１
°、２°、３’、４°−テトラヒドロ−６°−ｎ−デシ
ルオキシ−２−ナフトイルオキシ）安息香酸−１”゛−
トリフルオロメチルヘプチルエステル（例示化合物［６
］）であると同定した。

実施例３ 実施例１で得られた例示化合物［６］および実施例２で
得られた例示化合物［１４］ならびに同様の方法により
合成された例示化合物［２］について、相転移温度を測
定した。

結果を表３に示す。

表３ ［２コ ［６］ ［１４］ ６１℃ ４９℃ ３８℃ １１７℃ ７℃ チックＡ相、Ｉｓｏは等方性液体を表す。

表３に示した結果から明らがなように、化合物［２］、
　［６］および［１４］は広い温度範囲で、かつ室温以
下で液晶オ目を示す。

次いで、」−記のようにして得られたカルボン酸エステ
ル化合物［６］および［１４］と、次式［Ｂ］で表され
る化合物とを表４記載の重量比で混合して液晶物質（液
晶組成物）を調製した。

しｒ３ ・・　［Ｂ］ この組成物の相転移温度を測定した。

結果を表４に示す。

なお、表４に上記式［Ｂ］で表される化合物の相転移温
度も併せて記載した。

（以下余白） 但し、表３においてＣｒｙは結晶相、ＳｍＡはスメクフ
ー 田 表４ ［６］ ［１４コ ［Ｂコ く−３０ 実施例４ 第１図に示すようにＩＴＯ透明電極基板の内面に、液晶
物質に対する配向制御方向が略平行で、かつ同一方向に
なる二枚のラビングしたポリイミド（日立化成工業卸製
、ＰＩＱ−５４００）からなる配向制御膜（厚さ°１５
０オングストローム）が配置されたセルに、上記式［１
４］で表されるカルボン酸エステル化合物と式［Ｂ］で
表される化合物（混合重量比＝３７：６３）からなる液
晶物質を加熱して溶融状態にし、セルに形成されている
間隙内を減圧にして注入した。

このようにして液晶物質を充填した後、セルを１００℃
に加熱し、１００℃に５分間保持した後、１℃／分の速
度で４０℃まで冷却して液晶素子を製造した。

得られた液晶素子のスイッチング時間は４２９μ秒であ
り、コントラストは２０であった。

セル条件（イ）外形寸法 たて２．５ｃｍｘ横２．２ｃｍｘ厚さ１．５ｍ（ロ）基
板 厚さ０．７ｍ、、基板材質　ガラス （ハ）基板間距離；２μｍ （ニ）側壁寸法 たて１　、８　ｍｍ　Ｘ横２．２ｃｍＸ厚さ１．５μｍ
上記のようなセルは以下の方法で作成した。

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、
ＰＩＯ−５４００）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％になるように希釈して２０００　ｒｐｍでスピンコ
ードした。これを３２５℃で３０分間加熱し、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。この後、ポリイミド膜をナイ
ロン布で一方向に擦ることによりこのポリイミド膜に液
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のガラス
基板を二枚重ね合わせてセルを作成した。

まず、ポリイミド膜を塗設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、接着主剤（ＥＨＣ■製、ＬＣＢ−
３０４Ｂ）、硬化剤（ＥＨＣ■製、ＬＣＢ−３０４Ｂ）
およびセルギャップ制御のためのビーズ（ＥＨＣ■製、
ＧＰ−２０）を１３０：３０：３の重量比で混合したも
のである。

枚のガラス基板の内、−枚にはエポキシ系接着剤を塗布
し、それぞれの基板のポリイミド膜が互いに向かい合う
ように基板を配置した。そしてこの基板を５０℃で１５
分間、６０℃で１５分間、７０℃で１５分間、８０℃で
１５分間、１２５℃で１５分間、そして１７０℃で６０
分間加熱してエポキシ系接着剤を硬化させて基板を貼り
合わせた。

このようにして作成した、セルギャップが約２μｍのセ
ルに上記のようにして調製した液晶組成物を充填してそ
の特性を評価した。

なお、本発明において、スイッチング時間およびコント
ラストは、第９図に示すように、直交する偏光子の間に
配向処理方向と偏光方向のなｔ角度が２２．５度になる
ようにセルを配置して調製した液晶素子に、１００Ｈｚ
、　　±３０　Ｍ　Ｖ　／　ｍ　（１）矩形波を印加し
たときに得られる開時および暗１精の［相］ 透過光強度を測定して工（開時）／■（暗時）の比を算
出してコントラストとし、このときの透過光強度の０〜
９０％への変化に要する時間をスイッチング時間とした
。

比較例１ 実施例４において、液晶物質として化合物［Ｂ］を単独
で使用した以外は同様にして液晶素子を調製した。

得られた液晶素子のスイッチング時間は７６７μ秒であ
り、コントラストは２５であった。

」−記実側倒４と比較例１とを比較してみると、弐［Ｔ
］で表されるカルボン酸エステル化合物を用いて製造さ
れた液晶素子を使用することにより、スイッチング時間
が著しく短縮されることがわがる。

実施例５ 実施例４において、冷却速度を０．１℃／分に変えた以
外は同様にして液晶素子を調製した。

この液晶素子のコントラストは５４であった。

実施例６ 実施例４において、冷却速度を１０”Ｃ／分に変えた以
外は同様にして液晶素子を調製した。

この液晶素子のコントラストは９であり、冷却速度が高
くなったことに伴ってコントラストが幾分低下する傾向
が見られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の液晶素子の一例を模式的に示す断面
図である。 １．１ａ ５ａ １１ｂ・・・透明基板 液晶素子 ・・セル ・・間隙 １５ｂ・・・透明電極 第２図は同心円状のスペーサーを用いた液晶素子の一例
を模式的に示す図である。 ２３・・・液晶物質 ２５・・・透明電極 ２６・・・同心円状のスペーサー ２７・・・透明基板 透明基板 第５図は、偏光板の間に二個のセルを配置１７た本発明
の液晶素子の一例を模式的に示す図である。 第３図は櫛型スペーサーを用いた液晶素子の一例を模式
的に示す図である。 ３３・・液晶物質 ３５・・透明電極 ３６・・・櫛型スペーサー ３７・・・透明基板 第４図はスペーサーとしてファイバーを用いて形成され
た液晶素子の一例を模式的に示す図である。 ４３・・・液晶物質 ４５・・透明電極 ４６・・・ファイバー ５３・・液晶物質 ５５・・透明電極 ５６・・・偏光板 ５７・・・透明基板 ５８・・・セル 第６図は一方の基板」二に非線形素子あるいは能動素子
が設けられた光表示装置の一例を模式的に示す図である
。 第７図は、弐［２］で表される４−（１’、２°、３’
、４゜テトラヒドロ−６”−ｎ−デシルオキシ−２゛−
ナフトイルオキシ）安息香酸−１″°−メチルへブチル
エステルのＩＨ−ＮＭＲスペクトルのチャートである。 第８図は、式［６］で表される４−（１’、２’　３’
　４’テトラヒドロ−６−ｎ−デシルオキシ−２′−ナ
フトイル田 オキシ）安息香酸−１”’−１−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９図は、液晶素子のスイッチング時間およびコントラ
ストの測定条件を概念的に示すグラフである。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）互いに対抗する二枚の基板と該基板によって構成
   される間隙とからなるセル、および該セルの間隙に充填
   された液晶物質より構成される液晶素子において、 少なくとも一方の基板の液晶物質と対面する面に配向制
   御膜が設けられており、 そして、該液晶物質が下記式［ I ］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する液晶素
   子； ▲数式、化学式、表等があります▼…［ I ］ ［ただし、式［ I ］において、ＲおよびＲ′は、それ
   ぞれ独立に、炭素原子数３〜２０のアルキル基、炭素原
   子数３〜２０のアルコキシ基および炭素原子数３〜２０
   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、 ＸおよびＹは、それぞれ独立に、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ
   −、−ＣＨ＿２ＣＨ＿２−、−ＣＨ＿２Ｏ−、−ＯＣＨ
   ＿２−、▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、
   化学式、表等があります▼および−Ｓ−Ｓ− よりなる群から選ばれる基、または、単結合を表し、 ＡおよびＢは、それぞれ独立に、 ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼および▲数式、化学
   式、表等があります▼ よりなる群から選ばれる基を表し、 そして、ｍおよびｎは、それぞれ独立に、０〜２の整数
   を表す（ただし、ｍおよびｎが同時に０になることはな
   い）］。
2. （２）上記式［ I ］において、Ｒ′は、 ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
   表等があります▼、▲数式、化学式、表等があります▼
   、 ▲数式、化学式、表等があります▼および▲数式、化学
   式、表等があります▼ よりなる群から選ばれる基を表すことを特徴とする請求
   項第１項記載の液晶素子。
3. （３）上記少なくとも一方の透明基板の液晶物質と対面
   する面に配向制御膜が設けられており、かつ該配向制御
   膜が、配向処理された配向制御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。
4. （４）上記液晶物質が、上記式［ I ］において、Ｒが
   アルコキシ基であり、Ｘが−ＣＯＯ−であり、Ａが、▲
   数式、化学式、表等があります▼基であり、かつ、ｍが
   、１または２の整数であり、ｎが０であるカルボン酸エ
   ステル化合物を含有していることを特徴とする請求項第
   １項または第２項記載の液晶素子。
5. （５）上記液晶物質が、上記式［ I ］で表されるカル
   ボン酸エステル化合物を１〜９９重量％含有する液晶組
   成物であることを特徴とする請求項第１項乃至第４項の
   いずれかの項記載の液晶素子。
6. （６）互いに対面する二枚の基板と該基板によって構成
   される間隙とからなるセル、および該セルの間隙に充填
   された液晶物質より構成される液晶素子を製造する方法
   において、少なくとも一方の基板の液晶物質と対面する
   面に配向制御膜が設けられているセルを用い、該セルの
   間隙に、下記式［ I ］で表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た後、該セルを該液晶物
   質が等方相を示す温度以上の温度から液晶を示す温度以
   下の温度に冷却することを特徴とする液晶素子の製造方
   法； ▲数式、化学式、表等があります▼…［ I ］ ［ただし、式［ I ］において、ＲおよびＲ′は、それ
   ぞれ独立に、炭素原子数３〜２０のアルキル基、炭素原
   子数３〜２０のアルコキシ基および炭素原子数３〜２０
   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、 ＸおよびＹは、それぞれ独立に、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ
   −、−ＣＨ＿２ＣＨ＿２−、−ＣＨ＿２Ｏ−、−ＯＣＨ
   ＿２−、▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、
   化学式、表等があります▼および−Ｓ−Ｓ− よりなる群から選ばれる基、または、単結合を表し、 ＡおよびＢは、それぞれ独立に、 ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
   表等があります▼、▲数式、化学式、表等があります▼
   、▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式
   、表等があります▼、▲数式、化学式、表等があります
   ▼、▲数式、化学式、表等があります▼および▲数式、
   化学式、表等があります▼ よりなる群から選ばれる基を表し、 そして、ｍおよびｎは、それぞれ独立に、０〜２の整数
   を表す（ただし、ｍおよびｎが同時に０になることはな
   い）］。
7. （７）上記式［ I ］において、Ｒ′は、 ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
   表等があります▼、▲数式、化学式、表等があります▼
   、 ▲数式、化学式、表等があります▼および▲数式、化学
   式、表等があります▼ よりなる群から選ばれる基を表す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. （８）上記セルを、該液晶物質が等方相を示す温度以上
   の温度から２℃／分以下の降温速度で液晶を示す温度以
   下の温度に冷却す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。
9. （９）上記配向制御膜が、配向処理された配向制御膜で
   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。
10. （１０）請求項第１項乃至第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または表示用素子。