JPH0476093A - 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している。

従来技術における問題点 このような液晶化合物を光スイツチング素子などに使用
する場合、液晶化合物には、例えば動作温度範囲が常温
（ｉ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
ｅ　Ｐｈｙｓ、　）３６巻Ｌ−６９頁、１９７５年］、
田１０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、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。

介馴し先ｕ−」９ 本発明は、新規な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子を提供することを
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。

発明の概要 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［１］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コ 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−１−ＯＣＯ
−１し、 １〇− 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、０〜２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、−上記式［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
示装置および表示用素子をも提供する。

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
用途について具体的に説明する。

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。すなわぢ、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二枚の透明基板１１ａ、　ｌ
ｌｂと、この二枚の透明基板１１ａ１１ｂの液晶物質１
２に対面する面に形成された透明電極１５ａ、　１．５
ｂ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　ｍｍ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／ゴ）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 ｔ３ 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、ノに板上で
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〕４ ゲルマニウムおよびアルミナ等の酸化物薄膜、窒化珪素
のような窒化物薄膜並びに他の半導体薄膜を挙げること
ができる１、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
を賦与する方法、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」二にポリイミド
樹脂などの高分子物質を塗布して薄膜を形成した後、こ
の薄膜を一定方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ーサを兼
ねるように形成されていてもよい。

上記のような透明基板を、透明電極力黴・」面し、そｌ
〜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。

−１−記のようにして形成される間隙の幅は、通常は１
〜１０μｍ１　　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
ド前駆体をパ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ｚ６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３
３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４６により、透明電極４５が旧設された透明基板
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。

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、９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。

上記のようにして間隙を形成して配置された二枚の透明
基板は、通常は周辺をシール祠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材料あるいは
シリコン系ゴム等で変性されていてもよい。

上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Ｂ 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、−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、ポリビニルブヂ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、］−記のような液晶セルは、４ユ記の
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、上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［＋］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。

・・　［１］ ただし、式［＋］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１種の基
を表す。

上記式［＋］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
、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、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［＋］において、 ｘおよびＹは、ツレぞれ独立に、−ＣＯＯ−１−ＯＣＯ
−１η 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、−０００−である
ことが望ましい。

また、上記式［１］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［１］において、Ｒ′　は、炭素原子数３〜２
０のアルキル基、炭素原子数３〜２ｏ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、 ＣＨ３Ｃ８３ＣＨ３ ＣＨ２−ＣＨ−Ｃ２１１５−Ｃ１ｌ−Ｃ６１１□３＋　
−ｃ　Ｈ−Ｃ５Ｈｌ　ｌ。

を挙げることができる。

式［Ｉ］において、Ｒ′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あるいはアルコール類
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あるいはアルコー
ル類の内、例えば生化学的に合成されたビトロキシ安息
香酸アルキルエステルあるいはアルコール類は、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ｄ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ｄ体と９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ある
いはアルコール類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、ｄ体であるＲと９体であるＲ′　とを同
じ割合で含有している。

このようにｄ体と９体とを同じ割合で含有させるには、
例えば、ｄ−１−メチルヘプタツールのようなｄ体およ
びＱ−１−メチルヘプタツールのような９体とを個別に
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ｄ体と９体とが同じ割合で混在し
ている１−メチルヘプタツールのような分岐を有するア
ルコールを調製し、このアルコールを使用する方法を採
用することが有利である。

また、上記式［Ｉ］において、ｍおよびｎは、それぞれ
独立に、０〜２の整数を表す。ただし、上記式［Ｉ］に
おいて、ｍおよびｎの両者が同時にＯ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、ｌま
たは２である化合物の液晶性が特に優れている。

さらに、上記式［１］において、フェニルシクロヘキシ
ル基としては、 １．４−フェニル−トランス−１，４−シクロヘキシル
基１．４−フェニル−シス−１，４−シクロヘキシル基
１．３−フェニル−トランス−１，３−シクロヘキシル
基および 那 １．３−フェニル−トランス−１，４−シクロヘキシル
基を挙げることができる。

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、このためフェニルシクロヘキシル基としては、１．
４−フェニル−トランス−１，４−シクロヘキシル基が
特に好ましい。さらに、このフェニルシクロへキシル基
としては、シス体およびトランス体のいずれであっても
よいが、特に分子の直線性を考慮するとトランス体が好
ましい。

従って、上記式［＋］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。

（ＴＩ−Ｃ８Ｈ，７）−（＋　ｆ−、−ｃｏｏ８ｃｏｏ
（）ｃｏＯ−ＣＨ＜ＣＨ２）Ｔ−ＣＩ−１。

ＣＩ（３ ［３］ （ｔ＋−Ｃ−ｒ１１１５　）−ＤＷＣＯＯ＋Ｃ００−◎
ｃｏｃ＋−５８（ＣＨ２−７ｃｌ１３Ｈ３ ［４］ （・１１３ ［５］ １．１１３ ［６］ ＣＨ３ ［１］ ［７］ 田 ５１′３ ［９］ （ｎ−Ｃ６Ｈ１３）−０＜ＣＯＯ＋Ｃｏ。

Ｃｌ−１−（ＣＨ２）５−ＣＨ３ Ｆ３ ［１５］ １１゛３ ［１０］ （ｎ−Ｃ６１＋、□＞−ｏｆｃｏ０■ｃｏｏ℃い０Ｏ−
（ｉ：Ｈ（０１２甘ＣＨ。

Ｆ３ ［１１］ （ｎ−Ｃ７Ｈ，５）−０ｋＣＯＯ℃洲ｃｏｏ（）ｃｏｏ
ｌ　Ｈ（ＣＭ２ｔｇ−ＣＨ３Ｆ３ ［１２］ し１゛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
技術を組み合わせて利用することによりし１３ ［１３］ ん ■ 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。

すなわち、シクロヘキサンカルボン酸誘導体（例えばト
ランス−４−（４’−アルコキシフェニル）シクロヘキ
サンカルボン酸）と、ｐ−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
液を用いて反応させることにより、シクロヘキサンカル
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−（４
アルコキシフエニル）シクロヘキサンカルボン酸４″−
ベンジルオキシカルボニルフェニルエステル）化合物を
調製する。

この反応の際に、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を配合することが好ましい
。

次に得られたシクロヘキサ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化合
物（上記の化合物の例で示せば４（４′−アルコキシフ
ェニル）シクロヘキサンカルボン酸−４′”−へンジル
オキシ力ルポニルフェニルエステル）をテトラヒドロフ
ランのような極性溶媒中でパラジウム炭素触媒のような
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−（４’−アルコキシフ
ェニル）シクロヘキサンカルボン酸−４′′−オキシカ
ルボニルフェニルエステルのような末端にカルボキシル
基を有する化合物を調製する。

このようにして得られた末端にカルボキシル基を有する
化合物（上記例で示せば４−（４°−アルコキシフェニ
ル）シクロヘキサンカルボン酸−４゛′−オキシカルボ
ニルフェニルエステル）とＲｏ　に対応する基を有する
アルコール類とを塩化メチレンのような反応溶媒中でＮ
、Ｎ’−ジシクロへキシルカルボジイミドのようなエス
テル化剤を用いてエステル化すルコトにより最終物質で
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、この反応においても、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を併用することも
できる。

そして、本発明においては、上記Ｒ′　に対応する基を
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［Ｉ］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。

（ｎ−Ｃ１０Ｈ２＋　）−０１ＣＯ４（Ｏｎ＠−ＣＤ０
１Ｈ（ＣＨ２）、；−ＣＨ３Ｃ１（３ ・・［２コ （ｎ−Ｃ１ｏＨ２１）−ｏ℃％ｃｏｏ（涙ｃｏｏ−ｃｏ
−（ｃ＋＋２）５−ｃｌ（３Ｃ］（３ ［６］ Ｌ、ｌ’　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田 讃 式［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、Ｉ　ｓ。

は、等方性液体を表す。

表１ ［６］　　　　　　−４６℃　　　　　　　２１℃［１
４］　　　　　　　５２℃ 上記式［Ｉ］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、スメクチック相を呈する化合物
が多い。

また、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、上記載［Ｉ］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 のようなアゾキシ系液晶化合物、 のような環状構造を有する化合物、 および のような安息香酸エステル系液晶化合物、のような不整
炭素を有すると共Ｇこ、光学活性を有する液晶化合物を
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、 一部 田 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 のようなピリミジン系液晶化合物を挙げることができる
。

一１二連したカルボン酸エステル化合物を含有する液晶
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５
９−１１８７４４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■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、実用上
は、応答速度の高いスメクチックＣ相で駆動させること
が有利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、上述したカルボン酸エ
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］で表されるトランス
−４−（４’−デシルオキシフェニル）シクロヘキサン
カルボン酸−４”−（１”　’−メチルへブチルオキシ
カルボニル）フェニルエステル、式［１４］で表される
トランス−４−（４“−デシルオキシフェニル）シクロ
ヘキサンカルボン酸−４”−（１’”−トリフルオロメ
チルへブチルオキシカルボニル）フェニルエステルを使
用し、この化合物を用いることにより［Ｂ］　として表
記した液晶化合物の相転移温度が低温度域化する。

なお、ここで上記化合物番号［６］あルイハ［１４］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。

表２ 組成物 （”Ｃ） （”Ｃ） （℃） ［６］ ［６］　＋　［Ｂ］ ３４χ：６６χ く−３０ ［１４］ ［Ｂ］ 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から等方性−屯 並 液体への相転移温度を９４℃から８２℃または７７℃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、旧記［Ｂ
］で表される化合物のＣｒｙ−３ｍＡ相あるいはＳｍＣ
＊相への転移温度である３０℃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
［Ｉ］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、」ユ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」−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、」二記のようなカルボ
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上し、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
Ｉ　Ｈｚ〜１００ＫＨｚ、　　好ましくは１０Ｈｚ−１
０ＫＨｚ、　　電界が通常は０．０１〜６０Ｖ　ｐｐ／
　ｐ　ｒ、好ましくは０．０５−３０Ｖｐｐ／ｌ１ｍｔ
に制御された電界をかけることにより駆動させることか
できる。

そして、上記式［Ｉ］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。

上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５０Ｈ
ｚ−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ξ 第 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ことができ、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３３〜１００
０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テキル。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ツチング素子、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
駆動に作用するため、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二とにより、数
七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
ン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ッ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
がったスメクチック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、単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。より具体的には、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トにバリスタ、Ｍ　Ｉ　Ｍ　（Ｍｅ
ｔａｌ　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−ｍｅｔａｌ　
ｏｘｉｄｅ　ｓｅｍｉ　ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ　ｆｉｅｌ
ｄｅｆｆｅｃｔ　ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、およびＳ　
ＯＳ　（Ｓｉｌｌｉｃｏｎ○ｎ　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、シクロヘキシレン環およびフェニ
レン環が結合した構造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、１−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、スイッチング速度
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 トランス−４−（４′−デシルオキシフェニル）シクロ
ヘキサンカルボン酸−４”−（１°“−メチルへブチル
オキシカルボニル）フェニルエステルの合成第１段階 トランス−４−（４°−デシルオキシフェニル）シクロ
ヘキサンカルボン酸２．８４ｇ（７，９ミリモル）、４
−ヒドロキシ安息香酸ベンジルエステル１　、８０　ｇ
（７，９ミリモル）、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　（７，９ミリモル）を含む
塩化メチレン溶液１５ｍ１を水冷、攪拌下に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。

田 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ボラフィーを用いて分離するこ
とにより、白色固体であるトランス−４−（４゜デシル
オキシフェニル）シクロヘキサンカルボン酸−４″−ベ
ンジルオキシカルボニルフェニルエステル３．６０ｇ（
６，３ミリモル）を得た。

収率；８０モル％ 箪２Ｇ± 第１段階で得られたトランス−４−（４°−デシルオキ
シフェニル）シクロヘキサンカルボン酸−４°′−ベン
ジルオキシカルボニルフェニルエステル２．８５　ｇ（
５ミリモル）、５％パラジウム−炭素０．２９ｇ。

テＩ・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１０時間吹き込んだ。

次いで、５％パラジウム−炭素を濾別し、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、白色固体であるトランス−４−（４−デシルオ
キシフェニル）シクロヘキサンカルボン酸−４゛°−カ
ルボキシフェニルエステル２．２８　ｇ（４，７５ミリ
モル）を得た。

収率、９５モル％ 第３段階 一ト記第２段階で得られたトランス−４−（４’−デシ
ルオキシフェニル）シクロ△、キサンカルボン酸−４″
−カルボキシフェニルエステル０．４８０ｇ（１ミリモ
ル）と、１−メチルヘプタツール０．１３０ｇ（１ミリ
モル）および４−Ｎ　Ｎ−ジメチルアミノピリジン０．
０１２　ｇ　（０，１ミリモル）とを塩化メチレン２０
ｍ１中に懸濁さぜた後、氷冷し、Ｎ、Ｎ’−シクロヘキ
シルカルボジイミド０．２０６ｇ（１ミリモル）を含む
塩化メチレン溶液２ｍｌを氷冷しながら攪拌下に３０分
かけて添加した。

さらに室温で１６時間反応させた。

反応後、濾取した反応生成物を濃縮して、この濃縮物を
カラムクロマトグラフィーを用いて分離したところ、融
点５２〜５３℃の固体０．３１２ｇを得た。

この化合物について、ＦＤマススペクトルを測定したと
ころ、Ｍ／ｅ＝５９２であった。

また、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。

これらの分析の結果より、この化合物は、目的とする上
記式［６］で表されるトランス−４−（４°−デシルオ
キシフェニル）シクロヘキサンカルボン酸４”−（１”
’−メチルへブチルオキシカルボニル）フェニルエステ
ルであると同定した。

実施例２ トランス−４−（４′−デシルオキシフェニル）シクロ
ヘキサンカルボン酸−４′″−（１”’−）リフルオロ
メチルへブチルオキシカルボニル）フェニルエステルの
合成 実施例１の第２段階で得られたトランス−４−（４’デ
シルオキシフエニル）シクロヘキサンカルボン酸−４°
′−カルボキシフェニルエステル０．４８０ｇ（１ミリ
モル）と、１−トリフルオロメチルヘプタノール０．１
３０ｇ（１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）とを塩
化メチレン２０ｍ１中に懸濁させた後、氷冷し、Ｎ、Ｎ
’−シクロへキシルカルボジイミド０．２０６ｇ（１ミ
リモル）を含む塩化メチレン溶液２ｍｌを氷冷しながら
攪拌下に３０分かけて添加した。

さらに室温で１６時間反応させた。

反応後、濾取した反応生成物を濃縮して、この濃縮物を
カラムクロマトグラフィーを用いて分離したところ、融
点２１℃の固体０．３５ｇを得／、：。

この化合物について、ＦＤマススペクトルを測定したと
ころ、Ｍ　／　ｅ　＝　６４６であった。

また、第８図にこの化合物のＬＨ−ＮＭＲスペクトルの
チャートを示す。

これらの分析の結果より、この化合物は、目的とする上
記式［１４］で表されるトランス−４−（４’−デシル
オキシフェニル）シクロヘキサンカルボン酸４”−（１
“°′−トリフルオロメチルへブチルオキシカルボニル
）フェニルエステルであると同定した。

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］について、相転移温度を測
定した。

結果を表３に示す。

ジ 田 表３ 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。

表４ ［５］　　　　　−４６℃　　　　　　２１℃［１４］
　　　　　　　５２℃ 但し、表３においてＣｒｙは結晶相、ＳｍＡはスメクチ
ックＡ相、Ｉｓ○は等方性液体を表す。

表３に示した結果から明らかなように、化合物［６］お
よび［１４コは広い温度範囲で、かつ室温以下で液晶相
を示す。

次いで、上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。

［６］ ［１４］ 「１４コ＋「Ｂコ ３７χ：６３％ 〈−３０ ［Ｂ］ 〈−３０ この組成物の相転移温度を測定した。

・・・［Ｂ］ 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■製
、ＰＩＱ−５４００）からなる配向制御膜（厚さ５１５
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Ｉ／
）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１５０μ秒であ
り、コントラストは１２４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０．７ｍｍ、　　基板材質　ガラス（ハ）基板間距
離、２μｍ （ニ）側壁寸法 たて１．８１１１１１１×横２．２１．ｌ×厚さ２ｐｍ
」二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、
ＰＩＱ−５４００）をスピンコード法によってＩＴＯ透
明電極の−にに塗布した。

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−にに、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。

［相］ 巴 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。

二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１
５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６
０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
配向処理力向と偏光方向のなす角度が２２．５度になる
ようにセルを配置して調製しだ液晶素子に、１００Ｈｚ
、　　±２０　Ｍ　Ｖ　／　ｍの矩形波を印加したとき
に得られる開時および暗時の透過光強度を測定して■（
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ｊし
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１８２μ秒であ
り、コントラスＩ・は２５であった。

旧記実施例４と比較例１とを比較してみると、式［Ｉ］
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二とにより、スイッチング時間が
著しく短縮されることがわがる。

【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。 １１ａ、　ｌｌｂ・・・透明基板 １２・・液晶物質 １３・　セル １４・間隙 １．５ａ、　１５ｂ　・・透明電極 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。 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 ４３・・ ４７　・ 液晶物質 透明電極 ファイバー 透明基板 第５図は、偏光板の間に２個のセルを配置した液晶素子
の一例を模式的に示す図である。 第３図は櫛型スペー→ノ゛−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 ５３・・・液晶物質 ５５・透明電極 ５６・・偏光板 ５７・・・透明基板 ５８　　セル 田 第６図は一方の基板セ、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、式［６］で表されるトランス−４−（４デシ
ルオキシフエニル）シクロヘキサンカルボン酸−４”−
（１°″−メチルへブチルオキシカルボニル）フェニル
エステルのＩ　Ｈ−Ｎ　Ｍ　Ｒスペクトルのチャートで
ある。 第８図は、式［１４］で表されるトランス−４−（４’
デシルオキシフエニル）シクロヘキサンカルボン酸−４
”−（１”’−）リフルオロメチルへブチルオキシカル
ボニル）フェニルエステルのＩＨ−ＮＭＲスペクトルの
チャートである。 第９図は、液晶素子のスイッヂ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。 特許出願人　　三井石油化学工業株式会社代　理　人　
　弁理士　　鈴　木　俊一部印 ■フ　　　　で− °− （ａ） 第 図 （ｂ） ＝７４２ （ｂ） 補正の内容 甲Ｉ戊３年１．　ＯＪ−１７１−１１ 特５′１庁長官　深　沢　亘　殿 事件の表示 下底２年　特　許　願　第１９０，９８６号東成２年７
月１９１１提出の特５′］願　（’３）２、発明の名称 液晶素ｒおよびその製造方法ならひに ｌ＋＆晶素了の用途 ３、補１１′をすると 事（’ｌとの関係　　　特５′１出１頭人名　称　　三
月石曲化学■二業株式会ン１４、代　理　人 住所 （郵便番号１４１） 東京部品用区画１１反１１．に丁１１１９番ノ号荒久ビ
ル３階 ［電話０３（３４９１＞３１［ｉ１］ ６、捕ＩＦのス１象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄。 ７゜ 補１１の内容 別紙の通り（捕１１′のり・１象の欄に記載し７た事項
以外は（Ａ）発明の詳細な説明の欄を以Ｆのように補正
する。 （１）明細書第１９頁第１８行目の「ヨウ素」の後に１
等」を補充する。 （２）明細書第２０頁第１７行目の記載の「液晶組成物
は、」と、　「次式［Ｉ］」との間に、　［ラセミ混合
物である」を補充する。 （３）明細書第２３頁最終行に記載の［３〜２０のアル
キル基、炭素原Ｉ数３〜２０のア］を「３〜２０、好ま
しくは炭素原子数４〜２０のアルキル基、炭素原子数３
〜２０、なＩましくは炭素原子数４〜２０のア」と補正
する。 （４）明細書第３２頁第１〜２行目にかりて記載のｒ４
−Ｎ、Ｎ’−ジメチルアミノピリジン」をｒ４−Ｎ、Ｎ
−ジメチルアミノピリジン」と補正する。 （５）明細書第３５頁第４行目の後であって、表１の前
に以下の記載を補充する。 ［なお、本発明において、相転移温度１よ、ＤＳＣ（示
差走査熱量ｉｔｔ　）による熱的測定と偏光顕微鏡観察
による相転移温度測定により決定した値である。また、
結晶との転移温度（Ｃｒｙ−５ｍＡまた（±Ｃｒｙ−Ｉ
　ｓｏｌは最長２０１コ放置して結晶化の４無を確認し
て示した。　」 （６）明細書第３５頁に記載の表１を以下に記載の表と
差し替える。 のようなアゾキシ系液晶化合物、 のような安息香酸エステル系液晶化合物、［６］　　　
　　　　−４６℃　　　　　　　２１℃［１４］ ３１　℃ ４４　℃ 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、 （７）明細■第３８頁全頁および３９頁第１行目から下
から９行目までの記載を削除し、代わりに以下の記載を
挿入する。 のようなターフェノ ル系液晶化合物、 組成物 ［６］ ［６］＋［Ｂ］ ３４％　６６χ （℃） ＜−３０ （℃） （℃） のようなシクロヘキシル系液晶化合物、および ［１４］ ［１４］４［Ｂ］ ３７χ　６３％ ＜−３０ ［Ｂ］ 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
。」 （８）明細書第３９頁最終行に記載の「することがでい
きる。」を「することができる。」と補正する。 （９）明細書第４２頁に記載の表２を以下に記載の表と
差し替える。 （１０）明細書第４３第５行目〜・６目の「Ｃｒｙ−３
ｍＡ相あるいはＳｍＣｙ相への転移温度である−３０　
℃以ドの温度は維持される。」どの記載を「Ｃｒｙ−Ｓ
ＩＩＡ相あるいはＳｍＣＡ”相への転移温度である４４
℃の温度も低下する。」と補正する。 （１１）明細書第３９頁最終省に記載の「０１〜２０℃
」を「０１〜２０℃／′分」と補正する。 （１２）明細書第４５頁第１行目に記載の「０１〜０５
゛Ｃ」を「０１〜０５℃／分」と補正する。 （１３）明細書第４８頁第４行目に記載の「強誘電性」
を「反強誘電性」と補正する。 （１４）明細書第４８頁第１０行目から１４行目にかけ
て記載の「すなわち、本発明で使用される液晶素子は、
・・・・機能をもたせることができる。」との記載を削
除して、代わりに、　「すなわち、本発明で使用される
液晶素子は、反強誘電性を有する化合物を用いることに
より、Ｅ安定状態を示すため、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。」との記載を挿入する。 （１５）明細書第５０頁第１行［１に記載の「双安定性
」を「巳安定状悪」と補止する。 （１６）明細書第５３工１第１３〜１６行目の１また、
本発明の液晶素子−を構成する・　・・　・メモリ効果
を有している。」との記載を削除する。 （１７）明細書第５９頁に記載の表３を以下に記載する
表と差し替える。 □−４［＋−−−転 移 ン！ 度−− 化合物 Ｃｒｙ−ＳｍＡ又はＩｓ。 ＳｍＡ−Ｉｓ。 ［６］ ［１４］ ４６　℃ ３１　℃ ２１　Ｃ ４４℃ （１８）明細書第６０頁に記載の表４を以下に記載の表
と差し替える。 化合物 または 組成物 ［６］ ［６］＋［Ｂ］ ３４％　６６χ 相　　　　　転 Ｃｒｙ−ＳｍＡ　　ｏｒ （℃　） ＜−３０ 移ンＭ、、、、−−−灰−−−− ３ｍＣＡ’　　ＳｍＣＡ’−ＳｍＡ　　　ＳｍＡ−Ｉｓ
。 （℃）　　　　　　（℃） ［１４］ ［Ｂコ （１９）明細書第６１頁第１４行目に記載の「１５０」
をｌ”１０４ｊ　と補正する。 （２０）明細書第６４頁第１行目に記載の「±２０ＭＶ
／ｍｌを［±２０ｍＶ／ｍＪと補正する。 （２１）明細書第６４頁第１１行Ｉ」に記載の［１８２
Ｊを「４０℃において１１９」と補正する。 （２２）明細書第６４頁第１２行目に記載の「２５」を
「２９」と補正する。 以上

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▼▲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）］。
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、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。