羧酸酯化合物和含有所述化合物的液晶組合物及其液晶單元的制作方法

專利名稱：羧酸酯化合物和含有所述化合物的液晶組合物及其液晶單元的制作方法
技術領域：
本發明涉及新穎的羧酸酯化合物和含有所述化合物的液晶組合物。
另一方面，本發明涉及包括上述新穎羧酸酯化合物的液晶元件及其制備方法。
目前，CRT裝置已大規模地用作辦公設備的顯示裝置。
在設備的領域中，例如在具有顯示裝置的辦公設備中，近年來日益需要小型化或份量輕的裝置或放大的或薄型的顯示裝置的屏幕。因此，在替代傳統的CRT裝置中，從解決其使用和要求的觀點業已開發了各種新類型的顯示裝置。作為例子，業已開發了諸如液晶顯示，等離子顯示、LED顯示、EL顯示和ECD顯示的顯示裝置。
上述的這些顯示裝置中，液晶顯示基本上具有這類功能，即給定的電訊號至由液晶化合物構成的開關元件，使存在于所述開關元件中的液晶化合物改變它的狀態，由此控制光的屏蔽和傳播并在顯示裝置上顯示電訊號。上述的這類液晶顯示裝置不僅已經實際用作上述辦公設備的顯示裝置，而且也已用作數字手表或便攜游戲機的顯示裝置，同時，近來已成為用作活動畫面諸如小尺寸的電視的顯示裝置。
在上述采用液晶化合物的顯示裝置中，各種運行方法是已知的。例如作為目前使用的液晶顯示的運行方法，有一種TN(旋轉向列相)模態。該TN模態是通過利用呈向列相的液晶化合物的分子的介電的有向性進行顯示，其中該顯示是通過正比于外界給定的電場的二次方的能量來操縱的(f∝E2)。
然而，采用TN模態的液晶開關元件，具有這樣的問題，即為了改變已被顯示的圖象，延長了運行時間，因為在元件中的液晶化合物的分子勢態必須被改變，同時電壓也需要隨液晶化合物分子的勢態改變而改變，這樣，其能量消耗就大。如在上述的這類開關元件中，同時存在這樣的問題，即對元件的特征的開關閥值并不是佳的，當液晶化合物的分子勢態以高速變化時以及試圖進行轉換操作時，可能發生電壓滲漏和電力可能給至不該給電壓的分子以及由此可能顯著地降低圖象的對比。
因為如上述的基于TV模態的傳統的顯示方法伴隨產生的上述的問題，尤其是用TN模態的顯示裝置并不適用作大屏幕顯示裝置或作為活動畫面諸如小尺寸的數字電視的顯示裝置。
另外，現在已有采用STN(超旋轉向列相)模態的顯示裝置，其中開關閥值和諸如上述提及的問題已作改進。由于采用這類STN模態在一定程度上由于它改進了閥值特性必定改進顯示裝置的對比。
然而，該顯示方法與用TN模態的方法一樣，在兩者的方法中采用介電有向性，以及隨著因為它們的長的開關時間，采用STN模態的顯示裝置并不具有作為大屏幕顯示裝置或作為活動畫面諸如小尺寸的數字電視的所需的充分的特性。
與此相反，R.B.Meyer等在1975提出的由他們合成的有機化合物顯示出鐵電性能，在1980年進一步提出一種包括用這些鐵電性的液晶化合物充填的小間隙的小室的元件可用作光學開關，即顯示裝置。
與采用TN模態或STN模態的開關元件的區別在于用上述的這類鐵電性液晶化合物的開關元件是僅僅通過改變所述液晶化合物的分子取向的方向而起開關元件的功能，以及由此作為開關元件操作的所需的開關時間被顯著地縮短。另外，因為來自鐵電性液晶化合物的自發的偏振得到的Ps×E的值和所施加的電場(E)的強度是一種有效的能量輸出以改變所述液晶化合物的分子取向的方向，因此，所需的能量消耗可被顯著地達到最小。尤其是，上述這類鐵電性液晶化合物適于大屏幕或活動畫面的顯示裝置，因為它們具有二種穩態(根據所施加的電場方向)，即，雙穩態性和很有利的開關閥值特性。
當這些鐵電性液晶化合物要用在光學開關元件時，它們必須具有在接近通常溫度(室溫)的操作溫度，寬的操作溫度區域，高的開關速度和適宜的開關閥值電壓的特性。尤其是，這些特性中，當該鐵電性液晶化合物用在光學開關元件時，操作溫度范圍是特別重要的。
然而，有特多鐵電性液晶化合物，它們并不適用于光學開關元件，因為它們的操作溫度范圍并不符合它們的運行溫度范圍，盡管所述的化合物其它的特性是優異的[參見例如，R.B.Meyer等的J.de phys.，V01.36 L，P.69(1975)和M.Taguchi和T.Harada.的“Proceedings of Eleventh Conference On Liguid Crystal”，P-168(1985)]。
本發明試圖解決上述涉及已有技術的這類問題以及本發明的一個目的是提供新穎的羧酸酯化合物，它們可用作液晶化合物，使形成的顯示裝置具有諸如廣的操作溫度區域、高的開關速度、適宜的開關閥值電壓和顯著低的能量消耗的優異特性。
本發明的進一步的目的是提供含有如上面提及的并具有優異特性的羧酸酯化合物的液晶組合物以及它們的使用。
本發明的新穎的羧酸酯化合物由下式[A]表示
在式[A]中，R′為選自包括具有6至18個碳原子的烷基、具有6至18個碳原子的烷氧基和具有6至18個碳原子的鹵代烷基的組成的一個基團，C＊代表一個不對稱的碳原子以及R2為以下結構式[B]或[C]表示的一個基團
式中m為2至6的整數，n為0至5的整數以及R3為具有1至10個碳原子的烷基或具有1至10個碳原子的鹵代的烷基。
該新穎的羧酸酯化合物可用作液晶化合物。
本發明的液晶組合物的特征在于它們含有上述羧酸酯化合物。
進一步地，根據本發明的第一種液晶元件包括二個透明基質組成的小室，每一基質在其一表面上提供一透明電極和一個液晶材料，所述的基質被設置成彼此面對面的具有間隙的透明電極以及該間隙用所述的液晶材料充填，其特征在于一種取向控制的薄膜(層)由聚酰亞胺組成，提供在至少一個基質的內表面上以及所述的液晶材料為由結構式[A]表示的羧酸酯化合物。
更進一步地，根據本發明的液晶元件，包括二個透明基質組成的小室，每一基質在其一表面上提供一透明電極，和一種液晶材料，所述的基質的設置為了透明電極彼此面對面帶有間隙，該間隙用所述的液晶材料充填，其特征在于一種取向控制薄膜被提供在二片基質的每一內表面上，所述二個取向控制薄膜的取向方向以接近于彼此平行但對彼此呈相反方向以及所述的液晶材料為由結構式[A]表示的羧酸酯化合物。
一種根據本發明的液晶元件的制備方法包括由二個透明基質組成的小室，每一基質在其表面上提供一透明電極，和一種液晶材料，所述的基質設置以使透明電極彼此面對面具有間隙，間隙當中用所述的液晶材料充填，該方法的特征在于取向控制的薄膜提供在所述的二個基質的每一個的內表面上是以如此方式設置的，即所述取向控制薄膜的取向方向彼此幾乎是平行的但對彼此呈相反方向，小室的基質之間的間隙用含有由結構式[A]表示的羧酸酯化合物的液晶化合物成份充填，以及將包含在小室中的該液晶材料加熱至不低于該化合物顯示各向同性相的溫度，以及所述的化合物然后以2℃/分的冷卻速率或低至不高于所述化合物顯示液晶相的溫度下冷卻。
由于采用由結構式[A]表示的羧酸酯化合物作為液晶化合物，可以得到具有加寬的操作溫度區域、高的開關速度、顯著低的能耗和穩定的對比這類優異特性的各種裝置。


圖1，為根據本發明的液晶元件的剖面圖。
圖2，為說明4-[4′-6″-正-癸氧基-2″-萘甲酰氧基)-苯甲酰氧基]-苯甲酸的R-1″-三氟甲基庚基酯的′H-NMR譜的曲線圖。
圖3，為說明4-[4′16″-正-庚氧基-2″-萘甲酰氧基)-苯基酰氧基]-苯甲酸的R-1″′-三氟甲基庚基酯的′H-NMR譜的曲線圖。
圖4，為4-[4′-(6″-正-十六烷氧基-2″-萘甲酰氧基)-苯甲酰氧基]-苯甲酸的R-1″′-三氟甲基庚基酯的′H-NMR譜的曲線圖。
以下將進一步詳細說明本發明的羧酸酯化合物、含有所述化合物的液晶組合物及其液晶元件。
以下，首先說明本發明的羧酸酯化合物。
本發明的羧酸酯化合物由以下結構式[A]表示
在結構式[A]中，R′表示選自包括具有6至18個碳原子的烷基、具有6至18個碳原子的烷氧基和具有6至18個碳原子的鹵代烷基組成的組的一個基團，C＊代表一個不對稱的碳原子，以及R2表示由以下結構式[B]或[C]代表的一個基團
在上述結構式[B]和[C]中，m為2至6的整數，n為0至5的整數，以及R3表示具有1至10個碳原子的烷基或具有1至10個碳原子的鹵代烷基。
在結構式[A]中由R′表示的6至18個碳原子的烷基，可以任意為直鏈、支鏈和環狀烷基。羧酸酯分子中R′為直鏈烷基時，由于它們的直的結構顯示優異的液晶性能。這類直鏈烷基的例子包括已基、庚基、辛基、癸基、十二(烷)基、十四(烷)基和十八(烷)基。
由R′表示的6至18個碳原子的鹵代烷基的例子包括上述由R′表示的烷基的至少一部份氫原子被諸如F、Cl、Br和I鹵原子取代。
由R′表示的6至18個碳原子的烷氧基的例子包括具有上述的烷基部分的烷氧基、烷氧基的具體例子包括、己氧基、庚氧基、辛氧基、癸氧基、十二烷氧基、十四烷氧基、十七烷氧基和十八烷氧基。
在上述化合物中，R′為烷氧基的化合物，顯示優異的液晶性能。
在上述結構式[A]中，R2表示由下式[B]或[C]代表的一個基團
在上式[B]中，m代表2至10的整數，由上式[B]代表的基團的具體例子包括丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基和癸基。在這些化合物中，m為4至6的整數的化合物作為液晶化合物是特別有用的。具有由下式[B-1]表示的化合物，即具有己基中m為5的化合物作為液晶化合物最為有用
在上述[C]中，n代表1至5的整數，由上式[C]代表的基團的具體例子包括烷氧羰基、烷氧羰基甲基、2-烷氧羰基乙基、3-烷氧羰基丙基、4-烷氧羰基丁基和5-烷氧羰基戊基。這些化合物中，n為1至3的整數的化合物作為液晶化合物是特別有用的。具有由下式[C-1]表示的化合物，即n為1(亞甲基)和R3為乙基的化合物作為液晶化合物是特別有用的
由R2表示的上述基團被連結至不對稱碳原子上。氫原子和三氟甲基(-CF3)連結至該不對稱碳原子。不對稱碳原子的鍵的剩余通過酯鍵連結至次苯基(苯撐)上。
在結構式[A]中上述次苯基的例子為鄰-次苯基(苯撐)、間-次苯基(苯撐)和對-次苯基(苯撐)、當本發明的羧酸化合物用作液晶化合物時，較佳的分子本身的線狀。另外，作為苯撐基團，對-苯撐是較佳的。
該苯撐基團通過酯醚被連結至另外的苯撐基團(第二個苯撐基團)。第二個苯撐基團的例子為鄰-苯撐、間-苯撐和對苯撐。類似地，當本發明的羧酸酯化合物用作液晶化合物時，分子本身為線狀是較佳的。另外，作為第二個苯撐基團，對-苯撐是較佳的。
進一步地，該苯撐基團通過酯鍵連結至萘撐基團。
萘撐基團的例子為1.5-萘撐、1.6-萘撐、1.7-萘撐和2.6-萘撐。尤其為本發明的羧酸酯化合物作為液晶化合物時，其分子本身為線狀是較佳的。另外，作為萘撐基團，2.6-萘撐是較佳的。
萘撐基團可以是被取代的，例如由1至3個碳原子的烷基取代。該羧化合物的液晶特性并不由于這類取代基的存在而降低。
萘撐基的另外的鍵連結R′。
另外，由結構式[A]表示的本發明的羧酸酯化合物的具體包括的化合物由下式[1]至[8]表示
本發明的羧酸酯化合物可以通過傳統的方法合成。
作為例子，羧酸酯化合物可以通過以下說明的合成路線合成。在以下合成例中，說明R′為烷氧基的情況
首先，將6-烷氧基-2-羧基萘(ⅰ)與對-羥基苯甲酸芐酯(ⅱ)在酯化劑例如N，N′-二環己基碳化二亞胺的存在下縮合得到4′-芐基氧羰基苯基-6-烷氧基萘-2-羧酸酯(ⅲ)。
較佳地讓吡啶衍生物例如4-N，N-二烷基氨基吡啶共存在縮合反應中。
得到的4′-芐基氧羰基苯基-6-烷氧基萘-2-羧酸酯(ⅲ)在例如沉積在碳上的鈀催化劑的還原催化劑的存在下、在例如四氫呋喃極性熔劑中與氫接觸使其還原并進行脫苯基，于是得到在它的端部具有羧基的4′-羧基羰苯基-6-烷氧基萘羧酸酯(ⅳ)。
由此得到的在它的端部具有羧基的化合物，例如4′-羧基羰基苯基-6-烷氧基萘-2-羧酸酯(ⅳ)與鹵化劑例如草酰氯反應，以得到4′-氯甲酰基苯基-6-烷氧基萘-2-羧酸酯(ⅴ)。
作為例子，通過以下方法，能夠合成與由此得到的4′-氯甲酰基苯基-6-烷基萘-2-羧酸酯(ⅴ)反應的醇類。
在要與酯(ⅴ)反應的醇的合成中，首先4-芐氧基苯甲酸(ⅵ)與鹵化劑例如草酰氯反應以得到4-芐氧基苯甲酰氯(ⅶ)。
產生的4-芐氧基苯甲酰氯(ⅶ)與所需的光學活性醇(ⅷ)反應以酯化它，于是得到4-芐氧基苯甲酸酯(ⅸ)，產生的酯(ⅸ)與氫氣在還原催化劑的存在下，例如沉積在碳上的鈀的存在下、在極性溶劑例如四氫呋喃中接觸，于是得到在端部具有羥基的化合物，例如4-羥基苯甲酸酯(Ⅹ)。
由此得到的4-羥基苯甲酸酯(Ⅹ)與在上述反應性溶劑諸如二氯甲烷中制備的酰氯例如4′-氯甲酰基苯基-6-烷氧基萘-2-羧酸酯(Ⅴ)，以得到最終的產物，即本發明的所需的羧酸酯化合物。
除了上述的合成方法外，本發明的羧酸酯化合物可以通過以下的合成路線合成
以上說明的類似方法，首先，將6-烷氧基-2-羧基萘(ⅱ)與對-羥基苯甲酸芐基酯(ⅱ)縮合以得到4′-芐氧基羰基苯基-6-烷氧萘-2-羧酸酯(ⅲ)。
得到的4′-芐氧基羰基苯基-6-烷氧基萘-2-羧酸酯(ⅲ)還原得到在端部具有羧基的化合物例如4′-羧基羰基苯基-6-烷氧基萘基羧酸酯(ⅳ)。
作為例子，通過以下方法，可以合成要與在其端部具有羧基的化合物例如4′-羥基羰苯基-6-烷氧基萘基羧酸酯(ⅳ)反應的醇類。
在要與上述酯(ⅳ)反應的醇的合成中，首先，4-芐氧基苯甲酸(Ⅴ)與所需的光學活性的醇在N，N′-二環己基碳二亞胺的存在下，在例如二氯甲烷的溶劑中反應，以得到4-芐氧基羧酸酯(ⅳ)。
然后，將酯(ⅶ)與氫氣在還原催化劑如沉積在碳上的鈀的催化劑存在下，在極性溶劑如四氫呋喃中接觸以還原它而進行脫苯基，由此得到在端部具有羥基的化合物例如4-羥基苯甲酸酯(ⅷ)。
由此得到的在端部具有羥基的化合物例如4-羥基苯甲酸酯(ⅷ)和在端部具有羧基的化合物例如4′-羥基羰基苯基-6-烷氧基萘基-2-羧酸酯(ⅳ)在例如N，N′-二環己基碳化二亞胺的存在下，在例如二氯甲烷溶劑中經受酯化反應，以得到本發明的羧酸酯化合物。
圖2，為說明由下式表示的4-[4′-6″-正-癸氧基-2″-萘甲酰氧基)-苯甲酰氧基]-苯甲酸的R-1″′-三氟甲基庚基酯的′H-NMR譜線圖，其中本發明的萘基羧酸酯衍生物的一個可通過上述方法制備。
上述結構式中(1)至(11)說明在上述結構式中氫原子的數目，以及該數目相應于圖2給出的波峰的數目。
圖3為說明4-[4′(6″-正-庚氧基-2″-萘甲酰氧基)-苯甲酰氧基]-苯甲酸的R-1″′-三氟甲基庚基酯的′H-NMR譜線圖。
上述結構式中(1)至(11)說明在上述式中氫原子的數目，以及該數目相應于圖3給出的波峰的數目。
圖4為說明4-[4′-(6″-正-十六烷氧基-2″-萘甲酰氧基)-苯甲酰氧基]-苯甲酸的R-1″′-三氟甲基庚基酯的′H-NMR譜結圖。
上述數目表示上述結構式中氫原子的數目以及該數目相應于圖4給出的波峰的數目。
由結構式[A]表示的羧酸酯化合物，作為例子，以上述方法制備的，可用作液晶化合物。尤其是，具有光學活性的羧酸酯化合物可用作鐵電性液晶化合物。
在這些羧酸酯衍生物中，式中R′為6至18個碳原子的烷氧基和R2為結構式[B]的基團，式中m為4至6的整數，優先地為5的化合物，以及式中R′為6至18個碳原子的烷氧基和R2為結構式[C]的基團，式中n為1至3的整數，優先地為1的化合物，作為液晶化合物是有用的。進一步地，在這些化合物中，當兩者苯撐基團是以對-苯撐形式和萘撐基團是以2，6-萘撐形式由以下結構式[2]表示的化合物顯示特別優異的液晶特性。
由以下結構式[1]、[2]和[4]表示的液晶化合物的相轉變溫度示于表2中。在下表中，Cry代表結晶相、Smc＊代表手性層列C相、SmA代表層列A相以及Iso代表各相同性液體。
表1
在本發明的液晶化合物中，如表1所示許多化合物在一個很寬的溫度范圍內呈現層列相。
當傳統的液晶化合物單獨使用時，已知的液晶化合物很少如本發明的化合物在很寬的溫度范圍內呈現層列相。
本發明的液晶化合物不僅在很寬的溫度范圍內呈現層列相，而且含有這類液晶化合物的光學開關元件在高速響應中是優異的。
本發明的液晶化合物可以單獨使用，但較佳地與其它液晶化合物混合成液晶組合物使用。作為例子，本發明的液晶化合物可以在手性層列液晶組合物中被用作主要成份，或者在含有其它呈現層列相化合物作為主要成份的液晶組合物中作為輔助成份。
換句話說，當對鐵電性液晶化合物施加電壓時，引起光學開關現象。通過利用這種現象，可以制備具有良好響應的顯示裝置(參見，日本L-O-P公開號107216/1981和118744/1984)。
可以用在上述這類顯示裝置的鐵電性液晶化合物是呈現任何一種手性層列C相、手相層列F相和手性層列G相或者任何一種手性層列H相、手性層列I相和手性層列J相或者手性層列K相的化合物，但除了呈現手性層列C相(SmC＊相)的化合物使用這些液晶化合物的顯增裝置具有大的響應速度(慢)。另外，考慮到實際使用的方便，用手性層列C相通常地具有小的響應速度(快)。
然而，本發明的鐵電性液晶化合物不僅可用手性層列C相的，而且通過利用一種操作在手性層列A相的顯示元件的方法，可用在手性層列A相的，本發明者已在先前申請專利(日本專利申請號157808/1987)。另外，通過混合本發明的液晶化合物和其它液晶化合物可以得到具有寬的液晶溫度范圍和高速電一光響應的液晶組合物。
作為例子，通過混合本發明的羧酸酯化合物和其它液晶化合物可以得到在很寬的溫度范圍內顯示液晶現象的液晶結合物，如表2所示。
換句話說，當作為本發明的新穎羧酸酯化合物4-[4′-(6″-正-庚-氧基-2″-萘甲酰氧基)-苯甲酰氧基]-苯甲酸的R-1″′-三氟甲基庚基酯(A-1)與具有液晶溫度范圍自-6℃至-13℃的化合物(Cr-1)[由下式(Cr-1)表示)混合時，可以得到具有液晶溫度范圍自96℃至34℃或者低](即液晶溫度的范圍為大于100℃)的液晶組合物，
表2
在表中，(A-1)代表以下化合物
(Cr-1)代表以下化合物
本發明的羧酸酯化合物可用作上述說明的本發明的液晶組合物中的主要成份或輔助成份。在本發明的液晶組合物中由結構式[A]表示的液晶化合物的含量，可從所用的液晶化合物的特性，組合物的粘度和操作溫度以及該組合物被用作的目的適當地決定。在本發明的液晶組合物中，所用的羧酸酯化合物的重量基于相組合的液晶基質的1至99%(重量)，優先地為5至75%(重量)。
在本發明的液晶組合物中可用一種或多種羧酸酯化合物。
在該液晶組合物中，可與結構式[A]的液晶化合物一起使用的呈手性C相的化合物的例子，在所述的組合物中包括(+)-4′-(2″-甲基丁氧基)-苯基-6-辛氧萘-2-羧酸酯、4′-癸氧基苯基-6-(+)-2″-甲基丁氧基)萘-2-羧酸酯。
除了上述呈現手性層列C相的化合物外，另外，用它們與上述結構式[A]的羧酸酯化合物一起組成本發明的液晶組合物的液晶化合物的包括向列液晶諸如席夫(Schiff)堿類型的液晶化合物例子為
氮氧類型液晶化合物如
苯甲酸酯類型的液晶化合物如
環己基羧酸酯類型液晶化合物如
二苯基類型液晶化合物如
三苯基類型液晶化合物如
環己基類型液晶化合物如
以及吡啶類型液晶化合物如
以及進一步包括膽甾型液晶化合物例如膽甾醇合氧化氫、膽甾醇壬酸酯和膽甾醇油酸酯和已知的層列液晶化合物。
當采用本發明的液晶化合物形成顯示元件時，添加劑諸如傳導供給劑和壽命改進劑添加劑可能結合至通常的液晶化合物中的添加劑，可以加入至上述羧酸酯化合物和其它液晶化合物中。進一步地，當該液晶化合物用在采用染料雙色性運行系統操作的液晶元件時，雙色性染料可以與本發明的液晶化合物混合之。
本發明的液晶組合物可以通過羧酸酯化合物與其它液晶化合物以及選擇性的添加劑混合制備。
本發明的液晶元件在以下給予詳細說明。
液晶元件通常地包括由透明塑料例如聚碳酸酯或玻璃制的二個透明基質1a、1b組成的小室2，每一基質提供一個電極，作為例子，在其內表面沉積In-Sn氧化物，而液晶材料充填入透明基質Ia、Ib之間形成的空間3中如圖1所示。
在本發明中，透明電極基質在可以由用作基質的上述基質上整體地形成的透明電極所組成。
在本發明的液晶元件中，取向控制薄膜提供在至少一個基質的內表面上。另外，該取向控制薄膜可以提供在只是一塊基質的內表面上。然而，較佳是取向控制薄膜提供地兩塊基質的每一塊的內表面上，圖1表示提供二片取向控制薄膜6a、6b的具體例子。
作為取向控制薄膜，各種薄膜是可用的。這些薄膜中聚酰亞胺是較佳的。另外，當在本發明中被提供的是一片取向控制薄膜，該取向控制薄膜必須是由聚酰亞胺組成的。當被提供的二片取向控制薄膜時，至少一片必須由聚酰亞胺酰組成而更佳地兩片薄膜均是由聚酰亞胺組成的。
任何的聚酰亞胺類均可采用并沒有特殊的限制，只在它們在分子中具有亞胺鍵，可以易于模塑成薄膜的聚酰亞胺是較佳的。聚酰亞胺的具體例子包括Cl Prx R(Ube工業有限公司的產品)、Sunever 130(Nissan化學工業有限公司的產品)、JIA-28AL1251(日本合成橡膠工業有限公司的產品)、KERIMD601(Nippon聚酰亞胺有限公司的產品)以及L-1100(flitachi Kasei KogyoKK的產品)。然而，聚酰亞胺并不受上述樹脂的限制，其它的聚酰亞胺也可使用在本發明中。
如上面所說明，可用在本發明中的聚酰亞胺是主要由具有亞胺基鍵的聚合物組成的樹脂。用作形成本發明的取向控制薄膜的聚酰亞胺可以含有其它樹脂，例如以含有對聚酰亞胺不起相反作用的數量的聚酰胺。進一步地，可允許存在其它的鍵在聚酰亞胺中附加在亞按基鍵中，只要其它鍵的數量不損害聚酰亞胺的特性。
當取向控制薄膜的一片不是由聚酰亞胺材料形成時，該取向控制薄膜可由一種有機材料或無機材料構成，而不用聚酰亞胺構成。
不用聚酰胺而用樹脂構成的取向控制薄膜的例子，包括諸如聚乙烯醇、聚酰胺-亞胺、聚酯、聚碳酸酯、聚乙烯醇縮乙醛、聚氯乙烯、聚醛酸乙烯、聚酰胺、聚苯乙烯、硅氧烷、聚酰亞胺、賽珞璐樹脂、密胺樹脂、脲樹脂、丙烯酸樹脂和電導性聚合物組成的薄膜。進一步地，該取向控制薄膜可以是一種諸如聚用基丙烯酸甲酯或環氧化的1，4-聚丁二烯的環化橡膠感光性樹脂、線性酚醛感光性樹脂或電子束感光性樹脂固化的制品。更進一步地，該取向控制薄膜可以是由一種無機材料形成的。可以用作形成無機的取向控制薄膜的材料的例子包括SiO、GeO、Al2O3、Y2O5、ZrO2、MgF2和CeF3。
該取向控制薄膜可以通過各種方法形成在每一基質的內表面取決于所用的材料，例如施用上面所述的樹脂的一種方法，即通過旋涂，一種被涂的樹脂被熱處理的方法，一種樹脂薄膜被疊合方法，一種施用感光性樹脂以及然后用輻照固化它，而無機材料是一種被沉積的方法。
取向控制薄膜的厚度通常在0.005至0.25μm范圍，較佳地為0.01至0.15μm。
在本發明中，提供在所述二個基質的內表面上的取向控制薄膜6a、6b的取向方向為接近于彼此平行但對被此呈相反方向是需要的。取向控制薄膜在前述的液晶化合物中在所需方向的取向中起作用。
當取向控制薄膜被提供在二個基質的每一基質的內表面以如此方式設置時，所述二片取向控制薄膜的取向方向對彼此接近于平行但對彼此呈相反方向，如上面所提及的，可以得到充入小室的液晶材料的初始取向性被改進以及液晶元件在對比度上是優異等優點。
取向控制薄膜可以通過取向的基質薄膜例如聚酰亞胺薄膜得到。該取向可以通過用諸如聚酰胺、聚酯或棉或用紙或刷子以給定的方向磨擦例如聚酰亞胺薄膜的基質薄膜制得。取向也可以通過電子束輻射、輝光放電或等離子輻照制得。
在本發明中，間隙可由基質之間形成，作為例子，通過在基質之間放置襯墊7。由于襯墊7的放置，該間隙2中被充填入的液晶材料能夠固定以及可防止該液晶材料漏泄。間隙2如上述所說明的，可以由襯墊形成，它可以是一種側壁形式。另外，該間隙可由具有所需顆粒尺寸與液晶材料的混合顆粒形成(內在的襯墊)。
由此形成的基質間的間隙寬度，通常地為1.5至7μm，較佳地為1.8至5μm。
在本發明的液晶元件中，各種薄的薄膜諸如光導薄膜、光屏蔽薄膜、光反射薄膜等，均可設置在取向控制薄膜的表面上。
以下將詳細說明上述液晶元件的制備方法。
液晶元件包括二片透明基質組成的小室和液晶材料，可由以下方式制備。
取向控制薄膜設置在二片基質的每一基質內表面上，較佳地以二片取向控制薄膜的取向方向彼此接近于平行但彼此呈相反方向排列。在小室中基質間的間隙用液晶材料包括由結構式[A]表示的羧酸酯化合物或含有所述的由結構式[A]表示的羧酸酯化合物的液晶組合物充填。將液晶化合物加熱至不低于所述的化合物顯示各相同性相的溫度以及然后將所述的化合物以不高于2℃/分、較佳地以0.1至0.5℃/分更佳地以0.1至0.2℃/分冷卻至不高于所述化合物顯示液晶相的溫度，由此得到液晶元件。
通過以上規定的冷卻速率范圍內冷卻該小室，可以得到初始取向優異并具有取向不斷裂的單域所組成的液晶相。此處所用的術語“初始取向”涉及通過對液晶元件施以電壓等在液晶材料的取向矢量改變之前的液晶材料的排列狀態。
通常地，液晶材料被加熱直至它熔融，以及該熔融態的液晶材料充填(注入)內部抽空的小室的間隙中，間隙以上述方式充填液晶材料后，通常地將小室密封。由此得到的液晶元件在對比度等方面是顯著地優異的。
本發明的液晶元件可用作制備液晶顯示裝置例如白色定制型彩色顯示裝置，膽甾向列相轉變型顯示裝置以及作為在TN類型小室中防止反晶域形成的裝置和電光顯示裝置。
本發明的液晶元件中，由用顯示層列相的液晶組合物充填的小室組成的液晶元件可被用作記憶液晶元件諸如熱記錄顯示元件和激光記錄顯示單元。液晶顯示裝置或電光顯示裝置可通過采用這類液晶元件制備。
除了上述應用外，本發明的液晶元件可用作諸如光學開關元件(即光學閘門如液晶打印機)、壓電元件和集成電子元件的液晶元件。
換句話說，當通過采用本發明的液晶材料被形成手性層列C相時，該手性層列C相顯示雙穩態。另外，當電場在二個穩定態之間轉換時，光學開關和顯示可通過采用其中的所述的手性層列C相被形成的液晶元件實施。
進一步地，鐵片性液晶材料呈現具有自發極化的手性層列C相。于是，當對其一俟施加電壓時，甚至在電場撤去后，該小室達到具有一記憶效果。通過利用這一記憶效果，由液晶元件組成的顯示裝置能耗可被降低，因為不需要再施加電壓。在這種情況中，顯示裝置的對比度被穩定而可以得到非常清楚的對比度。
用這種手性層列C相液晶組合物的開關元件可在低電壓運行，因為開關可以僅通過改變該手性層列液晶化合物的分子取向的方向運行以及同時因為施加的電場的主要強度用于該操作。當用作開關元件時，可達到不低于50至60μ秒的高速響應。另外，每一元件的掃描時間可以大大縮短并可以制備具有大量掃描線的大屏幕顯示(液晶顯示裝置)。進一步地，由于在室溫或更低的溫度操作顯示，掃描可易于做到，而不必采用任何作為溫度控制的輔助裝置。
另外，當施加電場時，用在本發明的液晶元件的液晶材料分子被傾斜成不具有雙穩態的層列A相狀態。相應地，通過利用這種性能光學開關可被運行。
從鐵電性液晶化合物從液晶材料的結構的觀點出發，顯示任一種的手性層列C相、手性層列F相和手性層列G相，或任一種的手相層列H相、手相層列I相和手性層列J相或手性層列K相。
在采用這些液晶化合物的液晶元件中，除了手性層列C相(Smc＊相)外，通常地是小的。相應地，操作具有大的響應速度的手性層列C相通常被認為是實際上是有利的。根據操作在層列A相的液晶元件和可以在層列A相被運行的顯示元件的方法(由本發明者已在先前申請)(參見日本專利申請號157808/1987)，然而該操作如在層列A相操作一樣可在手性層列C相進行。
更進一步地，用在本發明的液晶元件的液晶材料顯示二個或二個以上穩定態甚至是液晶態例如手性層列F相，它具有高于手性層列C相的一個數量級，于是光學開關可以以在層列A相的相同方法進行。
以下方法給出用本發明的液晶元件的顯示方法的例子。
第一種有效顯示的顯示方法通過將本發明的液晶元件放置在二個極化板之間并對液晶元件施加外界電場以改變鐵電性液晶化合物的取向矢量，由此利用二個極化板的雙折射和其中的鐵電性液晶化合物有效地顯示。
第二種顯示方法利用本發明的液晶元件，包括利用含有雙色性染料的液晶組合物和利用染料的雙色性效應。該方法在改變鐵電性液晶組合物中分子取向方向時來改變光吸收波長進行有效顯示的。在這種情況中，所用的染料通常是雙色性染料，作為例子的雙色性染料包括偶氮染料、萘醌染料、菁染料和蒽醌染料。
除上述顯示方法外，本發明的液晶元件可用于通常采用的顯示方法中。
用本發明的液晶元件制備的液晶顯示裝置和電光學顯示裝置，例如可通過電地址顯示器諸如靜電操作、簡單的矩陣操作和復雜的矩陣操作、光-地址顯示、熱地址顯示和電子束地址顯示多種行動方法來操作。
本發明的羧酸酯化合物是新穎的化合物。在這些化合物中，三氟甲基基團被連結至不對稱的碳原子上，而二個苯環和萘環通過酯鍵連結。因此，這些化合物在寬的溫度范圍呈現層列相并可以優先地用作鐵電性液晶化合物。
當本發明的液晶化合物與同類的液晶化合物和/或不同種類的液晶化合物混合時，可達到液晶相的較低的操作溫度以及操作溫度可被擴寬，而不損害本發明的液晶化合物的鐵電性能。
由此通過采用上述液晶化合物或液晶組合物可以得到寬溫度范圍內具有高速響應速度的顯示元件。
進一步地，通過采用上述的這類元件制備的液晶顯示裝置中的掃描時間顯著地縮短。
本發明的液晶化合物具有自發極化。于是，當它們被充入薄的小室時，可以得到甚至在電場撤消后具有記憶效果的裝置。
當用這類裝置時，可以降低能耗、清晰的對比和低壓進行操作。由于這類裝置采用層列相的羧酸酯化合物，它們可優選地應用于寬的溫度范圍的光學開關元件。
本發明將通過以下實施例作更詳細的說明，而這些實施例是為了說明本發明而不是限制本發明。
實施例1R-1″′-三氟甲基庚-4[4′-(6″-正癸氧基-2″-萘甲酰氧基)苯甲酰氧基]-苯甲酸酯的合成。
第一步向3.01克(8.0毫摩爾)的6-癸氧基萘-2-羰酸、1.80克(8.0毫摩爾)芐基-4-羥基苯甲酸酯、0.012克(0.1毫摩爾)4-N，N-二甲基氨基吡啶和30毫升二乙醚的混合物滴加入含有1.63克(8.0毫摩爾)N，N′-二環己基碳化二亞胺的二乙醚溶液在冰在冷卻下攪拌1小時。進一步地，將該混合物溶液于室溫反應30小時。將反應混合物過濾并將濾液濃縮。用柱色譜法從濃縮物中分離得3.34克(5.7毫摩爾)的4′-芐氧基羰基苯基-6-癸氧基萘基-2-羧酸酯，為白色固體，收率72摩爾%。
第二步將氫氣通過在上述第一步得到的2.93克(5毫摩爾)4′-芐氧基羰基苯基-6-癸氧基萘基-2-羧酸酯和0.29克5%載持在碳上的鈀催化劑和20毫升四氫呋喃的混合物于室溫下攪拌20小時。
通過過濾分離5%鈀沉積在碳上的催化劑。將濾液濃縮。濃縮物從丙酮中重結晶得到2.28克(4.60毫摩爾)4′-羧基苯基-6-癸氧基萘基-2-羧酸酯，為白色固體，收率92摩爾%。
第三步向0.57克(2.5毫摩爾)4-芐氧基苯甲酸加入大大過量的(2.13毫升，25毫摩爾)草酰氯。將混合物于70℃加熱3小時。然后冷卻，在減壓下將草酰氯除去，得到白色固體。
向0.260克(2.0毫摩爾)R-1.1.1-三氟-2-辛醇、1.6毫升(20毫摩爾)吡啶和含有0.012克(0.1毫摩爾)的4-N，N-二甲基氨基吡啶的50毫升的四氫呋喃溶液的混合物滴加含有上述制備的白色固體的25毫升四氫呋喃溶液，在水的冷卻下攪拌20分鐘。
將該混合物于室溫下攪拌附加的7小時。將反應混合物傾入水中并用二乙醚從含水反應混合物溶液中萃取反應產物。萃取液用水洗滌并濃縮。用柱色譜法從濃縮物中分離得0.74克(1.9毫摩爾)1′-三氟甲基庚基-R-4-芐氧基苯甲酸酯，為白色固體，收率94摩爾%。
第四步
將氫氣通過17.9克(52.6毫摩爾)1′-三氟甲基庚基-R-4-芐氧基苯甲酸酯、1.8克5%沉積在碳上的鈀催化劑和100毫升乙醇的混合物，于室溫下攪拌10小時。
將沉積在碳上的5%鈀催化劑通過過濾分離掉。將濾液濃縮。濃縮物從丙酮中重結晶得到16.0克(52.6毫摩爾)1′-三氟甲基庚基-R-4-羥基苯甲酸酯，為白色固體，收率100摩爾%。
第五步向在第二步得到的0.34克(0.75毫摩爾)4′-羧基苯基-6-庚氧基萘基-2-羧酸酯加入0.64毫升(1.5毫摩爾)草酰氯。將混合物于85℃加熱回流5小時。在減壓下將草酰氯從中除去得到白色固體。
向在第四步中得到的0.19克(0.75毫摩爾)1′-三氟甲基庚基-R-4-羥基苯甲酸酯、0.60毫升(7.5毫摩爾)吡啶和含有0.012克(0.1毫摩爾)4-N，N-二甲基氨基吡啶的10毫升四氫呋喃的混合物滴加入含有上述制備的白色固體的10毫升四氫呋喃溶液在水的冷卻下攪拌10分鐘。將混合物進一步攪拌12小時。將反應混合物傾入水中。通過過濾將產生的白色粉末回收并用柱色譜法得到0.33克、熔點為162-164℃的固體。
測量該固體的FD-質譜，發現該固體具有m/e值為734。
圖2，表示得到的化合物的′H-NMR譜線圖。
從分析，確定它是所需的化合物R-1″′-三氟甲基庚基-4-[4′-｛6″-正-癸氧基-2″-萘甲酰氧基)苯甲酰氧基]-苯甲酸酯，收率44摩爾%。
該化合物的相變溫度如下所示Cry (60℃)/(85℃) SmC* (134℃)/(134℃) SmA (164℃)/(164℃) ISo
上式中，Cry表示結晶相，SmC＊表示手性層列C相，SmA表示層列A相以及Iso表示各向同性液體。
實施例2R-1″′-三氟甲基庚基-4-[4′-(6″-正-庚氧基-2″-萘甲酰氧基)苯甲酰氧基]-苯甲酸酯的合成。
第一步向1.14克(5毫摩爾)4-芐氧基苯甲酸、0.92克(5毫摩爾)R-1-三氟甲基庚醇、0.12克(1毫摩爾)4-N，N-二甲基氨基吡啶和20毫升二氯甲烷的混合物滴加含有1.03克(5毫摩爾)N，N′-二環己基碳化二亞胺的10毫升的二氯甲烷溶液，于室溫攪拌1小時。將混合物于室溫反應10小時。將混合物過濾并將濾液濃縮。用柱色譜法從濃縮物中分離得1.75克(4.4毫摩爾)R-1′-三氟甲基庚基-4-芐氧基苯甲酸酯，為晶狀-透明液體。
第二步將氫氣通過在第一步得到的1.58克(4毫摩爾)R-1′-三氟甲基庚基-4-芐氧基甲酸酯、0.5克5%沉積在碳上的鈀催化劑和30毫升乙酸乙酯的混合物，于室溫在大氣壓下攪拌9小時。將反應混合物用氟鎂石作為過濾介質過濾。將濾液濃縮。用柱色譜法從濃縮物中分離得1.13克(3.7毫摩爾)R-1′-三氟甲基庚基-4-羥基苯甲酸酯，為無色粘稠液體。
第三步向2.43克(8.5毫摩爾)6-正-庚氧基-萘-2-羧酸，1.94克(8.5毫摩爾)芐基4-羥基苯甲酸酯、0.012克(0.1毫摩爾)4-N，N-二甲基氨基吡啶和30毫升二氯甲烷的混合物滴加含有1.75克(8.5毫摩爾)N，N′-二環己基碳化二亞胺的10毫升二氯甲烷的溶液，在冰的冷卻下，攪拌1小時。將混合物于室溫進一步反應12小時。
將反應混合物過濾并將濾液濃縮。用柱色譜法，從濃縮物中分離得2.72克(5.5毫摩爾)芐基4-(6′-正-庚氧基-2′-萘甲酰氧基)-苯甲酸酯，為白色固體。
第四步將氫氣通過在第三步中得到的2.33克(4.7毫摩爾)芐基4-(6′-正-庚氧基-2′-萘甲酰氧基)-苯甲酸酯、10克5%沉積在碳上一鈀催化劑和30毫升四氫呋喃的混合物在室溫和大氣壓下攪拌8小時。
將反應混合物用氟鎂石作為過濾器介質過濾，并將濾液濃縮。濃縮物從甲苯中重結晶得到1.42克(3.5毫摩爾)4-(9′-正-庚氧基-2′-萘甲酰氧基)-苯甲酸，為白色固體。
第五步向在第四步中得到的0.41克(1毫摩爾)4-(6′-正-庚氧基-2′-萘甲酰氧基)-苯甲酸、0.30克(1毫摩爾)在第二步得到的R-1-三氟甲基庚基-4-羥基苯甲酸酯、0.012克10.1毫摩爾)4-N，N-二甲基氨基吡啶和30毫升二氯甲烷的混合物滴加含有0.21克(1毫摩爾)N，N′-二環己基碳化二亞胺的2毫升的二氯甲烷，于室熳下攪拌2小時。將該混合物再在室溫下反應8小時。將反應混合物過濾并將濾液濃縮。用柱色譜法從濃縮物中分離得0.63克具有熔點181-185℃的白色固體。
測定該固體的質譜并發現該固體具有m/e值為692。圖3表示得的化合物的′H-NMR譜線圖。根據分析確定為所需的化合物R-1″′-三氟甲基庚基-4-[4′-(6″-正-庚氧-2″-萘甲酰氧基)苯甲酰氧基]-苯甲酸酯，收率88摩爾%。
該化合物的相變溫度，如下所示Cry (73℃)/(73℃) SmC* 124/125 SmA (177℃)/(183℃) ISo
在上式中，Cry表示結晶相，Sm C＊表示手性層列C相，Sm A表示層列A相，以及Iso表示各相同性液體。
液晶組合物的制備將上述制備的由結構式(4)表示的羧酸酯化合物和由下述結構式(Cr-1)表示的化合物以51∶49的重量比例混合以制備根據本發明的液晶組合物。
測定該組合物的相變溫度。其結果示于表3中。結構式(Cr-1)的化合物的相變溫度同時示于表3中。
表3<
<p>(A-1)表示如下化合物
(Cr-1)表示如下化合物
實施例3R-1″′-三氟甲基庚基-4-[4′-(6″-正-十六烷氧基-2″-萘甲酰氧基)苯甲酰氧基]-苯甲酸酯的合成。
第一步向4.94克(12毫摩爾)6-正-十六烷氧基-萘-2-羧酸、2.74克(12毫摩爾)芐基4-羥基苯甲酸酯、0.12克(1毫摩爾)4-N，N-二甲基氨基吡啶和40毫升二氯甲烷的混合物滴加含有2.48克(12毫摩爾)N，N′-二環己基碳化二亞胺的12毫升二氯甲烷的溶液，在冰的冷卻下攪拌2小時。將該混合物于室溫再反應12小時。
將反應混合物過濾并將濾液濃縮。用柱色譜法，從濃縮物中分離得3.73克(6.0毫摩爾)芐基4-(6′-正-十六烷氧基-2′-萘甲酰氧基)苯甲酸酯，為固體。
第二步
將氫氣通過3.04克(4.9毫摩爾)上述第一步得到的芐基4-(6′-正-十六烷氧基-2′-萘甲酰氧基)-苯甲酸酯、1.5克5%沉積在碳上的鈀催化劑和50毫升乙酸乙酯的混合物，于室溫在大氣壓下攪拌8小時。用氟鎂石作為過濾器介質將反應混合物過濾并將濾液濃縮。從濃縮物中得到2.51克4-(6′-正-十六烷氧基-2′-萘甲酰氧基)苯甲酸，為一固體。
第三步向0.53克(1毫摩爾)在第二步得到的4-(6′-正-十六烷氧基-2′-萘甲酰氧基)苯甲酸、0.30克(1毫摩爾)在實施例2的第二步得到的R-1″′-三氟甲基庚基-4-羥基苯甲酸酯、0.012克(0.1毫摩爾)4-N，N-二甲基氨基吡啶和30毫升二氯甲烷的混合物滴加含有0.21克(1毫摩爾)N，N′-二環己基碳化二亞胺的2毫升的二氯甲烷溶液于室溫攪拌1小時。將該混合物進一步反應12小時。將反應混合物過濾并將濾液濃縮。用柱色譜法，從濃縮物中分離得0.45克具有熔點134.0-134.5℃的固體。
測定該固體的FD-質譜并發現該固體具有m/e值為818。
圖4表示得到的化合物的′H-NMR譜線圖。根據分析確定為R-1″′-三氟甲基庚基4-[4′-(6″-正-十六烷氧基-2″-萘甲酰氧基)苯甲酰氧基]-苯甲酸酯，為所需的化合物。收率54摩爾%。
該化合物的相變溫度，示于如下Cry (32℃)/(32℃) Sm C＊ (109℃)/(109℃) Sm A (128℃)/(133℃) I So在上式中，Cry表示結晶相，Smc＊表示手性層列C相，Sm A表示層列A相，以及Iso表示各相同性液體。
實施例4將在實施例2中得到的液晶組合物注入在圖1中說明的小室中以制備液晶元件。
由此得到的液晶元件的操作溫度在自96到34℃的范圍以及在該溫度范圍的對比度是穩定的。
實施例5將實施例2中制備的羧酸酯化合物(A-1)熔融并注入小室的間隙，所述的間隙被減壓以及所述的小室由于個透明基質構成，在每一基質其上面提供一個透明電極和在其內表面上有一層聚酰亞胺(Hitachi Kasei Kogyo RK的產品PIQ-5400)構成的取向控制膜(厚度150A)(如圖1所示)。所述的聚酰亞胺膜被磨擦使取向方向接近于平行但是彼此呈相反方向。
液晶材料被注入后，將小室加熱至185℃，保持185℃5分鐘并以1℃/分速率冷卻到80℃以制備液晶元件。
測定液晶元件的對比度。對比度為35。
上述小室可按如下方法制備小室條件(a)外形尺寸2.5厘米長×2.2厘米寬×1.5毫米厚。
(b)基質0.7毫注厚，材料玻璃。
(c)基質間距離2μm。
(d)側壁尺寸1.8厘米長×0.1厘米寬×2μm厚。
將聚酰亞胺涂在帶有ITO透明電極膜的玻璃基質上。即，采用旋轉涂刷方法對ITO透明電極涂覆將聚酰亞胺(Hitachi Kasei Kogyo KK的產品PIQ-5400)。將聚酰亞胺用N-甲基吡咯烷酮稀釋至1.2%的溶液，然后以2000rpm轉速將它進行旋轉涂刷。將這樣的涂刷的聚酰亞胺溶液于325℃加熱固化30分鐘，于是形成150至200＊厚度的聚酰亞胺膜。然后，用尼龍布以一個方向將聚酰亞胺薄膜擦刷，由此賦于該液晶取向的能力。
將二片這樣制備的聚酰亞胺膜涂覆的玻璃基質相對放在一起以制備一小室，作為評價。通過絲網印刷裝置將環氧粘合劑施涂于聚酰亞胺膜涂覆的玻璃基質上，使二個基質彼此粘合并控制小室的間隙。該環氧粘合劑通過粘合劑(LCB-304b，為EHC的產品)和固化劑(LCB-310B，為EHC的產品)和玻璃粉(GP-20，EHC的產品)。以138∶30∶3的比例混合制備以控制小室間隙。上述涂了環氧粘合劑的一塊玻璃基質和另一塊玻璃基質以聚酰亞胺膜彼此面對面的方式層疊。這樣涂覆的粘合劑在50℃加熱15分鐘、在60℃15分鐘、在70℃15分鐘、在80℃15分鐘、在125℃30分鐘以及在170℃60分鐘的固化條件進行固化。
由此制備的小室具有約2μm的間隙用作評估。液晶材料通過使用這種小室來評估。
在本發明中，對比度的測定通過將液晶元件放在偏光鏡之中相互成直角位置，轉動液晶元件，測量在光亮狀態和黑暗狀態的透射光的強度并計算Ⅰ(光亮狀態)/I(黑暗狀態的比率)。
實施例6除了冷卻速度為0.1℃/分外，重復實施例5的過程以得到一種液晶元件。
該液晶元件的對比度為50。
實施例7除了用羧酸酯化合物和冷卻速率1℃/分代替實施例2中“液晶組合物的制備”的，組合物外重復實施例5的步驟，以一種液晶元件。
該液晶單元的對比度為46。
實施例8
除了二片取向控制膜的磨擦方向(取向方向彼此平行外以及相同的方向和冷卻速率為10℃/分外，重復實施例5的過程，以制備液晶元件。
該液晶元件的對比度為6。
實施例9除了冷卻速率為10℃/分外重復實施例5的過程以及得到液晶元件。
發現其對比度趨于稍微偏低(由于快速的冷卻速率)。
權利要求
1.一種液晶元件，包括二個透明基質組成的小室，每一基質在其一表面提供一透明的電極，和一種液晶材料，所述的基質被設置成彼此面對面的透明電極具有間隙，以及該間隙用所述的液晶材料充填，其特征在于一種取向控制的薄膜提供在至少一個基質的內表面以及所述的液晶材料為由下述結構式[A]表示的羧酸酯化合物
式中R1為選自包括具有6至18個碳原子的烷基、具有6至18個碳原子的烷氧基和具有6至18個碳原子的鹵代烷基組成的組中的一個基團，C＊代表一個不對稱的碳原子以及R2為以下結構式[B]或[C]表示的一個基團式中m為2至6的整數，n為0至5的整數以及R3為具有1至10個碳原8的烷基或具有1至10碳原子的鹵代的烷基。
2.一種液晶元件，包括二個透明基質組成的小室，每一基質在其一表面提供一透明電極，和一種液晶材料，所述的基質被設置成彼此面對面的透明電極具有間隙，以及該間隙用所述的液晶材料充填，其特征在于一種取向控制的薄膜提供在所述二個透明基質的每一內表面上，所述二片取向控制的薄膜的取向方向為接近于彼此平行的但對彼此呈相反的方向以及所述的液晶材料為由上述結構式〔A〕表示的羧酸酯化合物。
3.如權利要求1或2所述的液晶元件，其特征在于由上述結構式〔A〕表示的羧酸酯化合物的數量為1至99%(重量)。
4.如權利要求3所述的液晶元件，其特征在于由上述結構式〔A〕表示的羧酸酯化合物的數量為5-75%(重量)。
5.如權利要求1、2或4任一項所述的結構式〔A〕的化合物，其特征在于R為烷氧基以及R2為-(CH2)5CH3基團。
6.如權利要求1或2所述的液晶元件，其特征在于所述的取向控制的薄膜由聚酰亞胺組成。
7.一種液晶元件的制備方法，包括二個透明基質組成的小室，每一基質在其一表面提供一透明電極，以及一種液晶材料，所述的基質被設置成彼此面對面的透明電極具有間隙，以及該間隙用所述的液晶材料充填，其特征在于所述的方法中，一種取向控制的薄膜被提供在所述二個透明基質的每一內表面上，該取向控制薄膜的取向方向以接近于彼此平行的但對彼此呈相反的方向的方式提供的，一種液晶化合物組份包括由結構式〔A〕表示的羧酸酯化合物充填入該小室的間隙中，該包含在小室中的液晶化合物被加熱至不低于所述化合物呈現各向同性液體的溫度以及所述化合物顯示為各向同性的液體，然后將所述的化合物以2℃/分或低至不高于所述化合物呈現液晶的溫度的冷卻速率冷卻。
8.如權利要求7所述的液晶元件的制備方法，其特征在于所述的冷卻速率為0.1至0.5℃/分。
9.如權利要求7所述的液晶元件的制備方法，其特征在于所述的取向控制的薄膜由聚酰亞胺組成。
全文摘要
本發明涉及如下結構式[A]表示的羧酸酯化合物
文檔編號C09K19/32GK1066866SQ9210522
公開日1992年12月9日 申請日期1992年6月25日 優先權日1989年8月18日
發明者清水茂二, 山岡英雄, 西山伸一, 宮越照一, 山中徹, 土井信之 申請人:三井石油化學工業株式會社