專利名稱：：羧酸酯化合物，液晶化合物，液晶組合物液晶元件和光調制方法
技術領域：
：本發明涉及新穎的羧酸酯化合物類，液晶化合物類，液晶組合物類液晶元件，使用液晶元件的光調制方法和采用光調制法來進行顯示的方法，更具體地說，本發明涉及使用含抗鐵電液晶的液晶材料的新型液晶元件，上述抗鐵電液晶含有上述新型的羧酸酯化合物，以及涉及使用該新型的液晶元件的光調制方法，和采用該光調制法的顯示方法。大多數諸如用于辦公室自動化機器的常規顯示裝置都是用TN方式(扭曲向列方式)來驅動的。然而，當使用TN方式時，就會存在如下的問題用于顯示裝置中的液晶化合物的分子的位置就必須改變才能改變被顯示中的圖象，以致驅動該裝置的時間就要延長，而且還需要高的電壓才能改變液晶化合物的分子位置，這就意味意需要消耗較大的動率。另一方面，使用鐵電液晶化合物的開關元件只要通過改變液晶化合物的分子定向的方向就能起到開關作用。因此，操作開關元件所需要的開關時間顯著縮短。另外，由鐵電液晶化合物的自發極化(PS)和所加電場強度(E)所獲得PSXE的值是改變該液晶化合物分子定向的方向有效能量輸出，以致所需的功率消耗能顯著地減少，所以上述這些鐵電液晶特別適合移動圖象的顯示裝置。因為它們具有決定于所加電場方向的雙穩態(即雙穩定性)，而且它們開關閾值特性是非常好的。當這些鐵電液晶化合物打算用于光學開關元件時，它們就必須具有諸如在常溫左右或常溫以下的工作溫度，寬的工作溫度區域，高的開關速度以及合適的開關閾值電壓等種種特性。然而，就迄今所知的鐵電液晶化合物而論，它們的工作溫度范圍一般是較窄的，即使有一些鐵電液晶化合物具有寬的工作溫度但是另外一些特性也是不足的，R.B.Meyer等人在“J.dePhys.，Vol.36L，p69(1975)”發表的一文中以及MasaakiTaguchi和TakamasaHarada在“ProceedingsofEleventhConferenceonLiguidCrystal”p168(1985)中都揭示和報導了這一點。因此，從實際使用的觀點看，迄今還沒有令人滿意的鐵電液晶化合物可用。順便提一下，人們提出了有關使用鐵電液晶的光調制元件的種種建議。為了驅動這種光調制元件，一種已知的方法是使用一種由兩個透明基片組成的液晶單元，這兩基片彼此相對設置，在兩基片之間留有2μm左右的間隙，在間隙中用手征層列C相(近晶C相)的鐵電液晶加以充填。該鐵電液晶具有手征層列C相的層狀結構，而且在這個層中，液晶分子的主軸的取向實際上具有一確定的θ角(叫做傾斜角)。在這種情況下，如圖1所示，由于分子間的相互作用，液晶分子11的主軸逐漸轉向一不同的方向，因而形成一種螺旋形結構(圖1)。然而，當用液晶材料充填由兩片玻璃基片所形成的2μm左右的間隙時，液晶材料的定向狀態受玻璃基片影響而放開它的螺旋形結構，當從圖2所示的透明基片20上方來看時，液晶分子21開始顯示出兩種形式的穩定狀態。在這種穩定狀態，液晶分子的主軸和垂直于主軸的偶極子在兩種形式的穩定狀態中取彼此相對的取向，以致液晶材料的穩定態在對之施加一電場的情況下，可以在上述兩種穩定狀態之間轉變。在這種情況下，透射光量可以通過把上述液晶單元安排在兩偏振片之間來加以控制，偏振片的偏振方向是具有適當的角度使液晶單元中的液晶材料處于兩種穩定形態之一的狀態時該液晶單元變暗(透光量下降)。在此方法中，理論上一般認為液晶分子的穩定狀態僅包括以上提到的兩種形式，因此人們一般認為當通過施加電場使液晶單元中的液晶材料成為穩定態后，即使電場除去，液晶材料也不會轉變到另一種形式的穩定態，因此，使用上述液晶單元的光調制元件據稱具有存儲效應。然而實際上，當讓該液晶材料保持在一種穩定形態而不在其上施加電場時，液晶材的一部分有時轉變到另一種形式的穩定狀態，很難對光調制元件賦予一個有效的存儲效應，換句話說，如果不在其上施加電場，要使該液晶材料較長時期地以確定的形態保持其穩定狀態是很困難的。因此，為了保持該液晶材料的穩定態，即光調制元件的亮態和暗態，就需要對該材料施加某種程度的電場。在上述傳統方法中，即使在達到暗態的情況下也需要加以電場，而且在大多數情況下，要獲得具有足夠黑度的暗態也是很困難的。因此，一直沒有能夠成功地取得一個足夠的亮態暗態比，亦即一直沒有能夠取得一個足夠高的對比度。本發明的目的是要提供一種新型的羧酸酯化合物。本發明的另一個目的是要提供液晶化合物和液晶組合物，它們都能夠制成具有種種優越特性的顯示裝置，例如寬范圍的工作溫度，高的開關速度，適當范圍的開關閾值電壓以及以功率消耗非常小等等。另外，鑒于在已有技術中光調制方法和光調制元件迄今都不能獲得足夠高的對比度，因此本發明的又一個目的是要提供一種能夠達到足夠黑度的暗態和具有高的對比度的液晶元件，以及提供使用這些液晶元件的光調制方法。本發明的第一個羧酸酯化合物可由下列分子式〔Ⅰ〕來表示在分子式〔Ⅰ〕中，R0是選自3-20個碳原子的烷基，3-20個碳原子的烷氧基或3-20個碳原子的鹵化(代)烷基;而是選自下列基團本發明的液晶化合物用以上分子式〔Ⅰ〕表示。本發明的第二個羧酸酯化合物由下列分子式〔Ⅱ〕表示在分子式〔Ⅱ〕中，R1選自3-20個碳原子的烷基，3-20個碳原子的烷氧基或3-20個碳原子的鹵化(代)烷基;C＊是非對稱的碳原子;而R2是2-10個碳原子的烷基。用分子式〔Ⅰ〕或〔Ⅱ〕所表示的羧酸酯化合物具有光學活性。本發明的液晶化合物可以用以上的分子式〔Ⅱ〕表示。本發明的液晶組合物含有用以上分子式〔Ⅰ〕或〔Ⅱ〕表示的羧酸酯化合物。如上所述，本發明所提供的是新型的羧酸酯化合物。使用新型羧酸酯化合物作為液晶化合物能夠制成具有種種優越特性的顯示裝置，諸如寬范圍的工作溫度，高的開關速度，功率消耗非常小和穩定的對比度。再則，本發明又提供一種液晶元件，該元件包括一單元和兩塊偏振片，每個偏振片都設置在上述單元的每個外側上，該單元是由兩塊透明的基片所構成，這兩塊基片是相互面對面設置且在兩基片之間留有間隙，而且在每塊基片的內表面上設置一透明的電極，該間隙用液晶材料充填，其中，兩塊偏振片安排得使偏振片的偏振平面所形成的角是在70°-110°的范圍的一個角度，而填有液晶材料的單元安排在兩偏振片之間，相對于單元的位置成+10°到-10°的一個角度，在該角度上，透光量度變成最暗或最亮;和該液晶材料含有用下列分子式〔Ⅲ〕所表示的液晶化合物其中R選自3-20個碳原子的烷基，3-20個碳原子的烷氧基或3-20個碳原子的鹵化(代)烷基;X和Y分別選自以下的基團-COO-，-OCO-，-CH2CH2-，-CH2O-，OCH2-，，和-S-S-或一個單鍵;A和B分別選自以下的基團m和n分別是0-2的整數，但m和n不能同時為0。用分子式〔Ⅲ〕表示的本液晶化合物具有光學活性。本發明的光調制方法包括把電場施加到由單元和兩塊偏振片組成的液晶元件上，每塊偏振片設置在單元的每個外側上，上述單元由兩片透明的基片構成，兩基片彼此相對設置，在兩基片之間留有間隙，在每個基片的內表面上具有一個透明的電極，上述間隙用液晶材料所充填，其中兩塊偏振片安排得由兩塊偏振片的偏振平面所形成的角在70°到110°的范圍之內，而充填有液晶材料的單元安排在偏振片之間，相對于單元的位置成+10°到-10°的一個角度，在該角度上，透光變成最暗或最亮;和本液晶材料含有用上述分子式〔Ⅲ〕表示的液晶化合物。本發明的顯示元件和顯示方法的特征在于它們使用了上述的液晶元件。按照本發明的液晶元件和光調制方法，能夠獲得具有足夠黑度的暗態，不僅能顯著地增加亮態和暗態之間的對比度，而且也能獲得良好的存儲效應。附圖的簡要說明圖1表明鐵電液晶的每個分子的主軸相對于垂直方向Z傾斜一個傾斜角，而且傾斜方向把每個層列相一個接一個地旋轉一確定的角度，因而形成了一個螺旋形結構。圖2表明通常的薄膜元件的狀態，其中可以得到兩種類形的定向方向。圖3是反式-4-〔4′-(6″-n-癸氧基-2″-萘甲酸基)苯基〕環己烷羧酸的1-三氟甲基庚基酯的1H核磁共振光譜曲線。圖4是1，2，3，4-四氫化-6-(6′-n-庚氧基-2′-萘甲酸基)萘-2-羧酸的R-1″-三氟甲基庚基酯的1H核磁共振光譜曲線。圖5示意性地表示本發明液晶元件的一個實例的截面圖。圖6和7分別表示電壓和透射光的強度之間關系的示波圖象，這是在對本發明的液晶元件施加一三角波的情況下獲得的，其中液晶單元安排得達到最暗的狀態。圖8和9分別表示電壓和透射光的強度關系的示波圖象，這是在對本發明的液晶元件施加一三角波的情況下獲得的，其中液晶單元安排得達到最亮的狀態。可在本發明的液晶元件中使用的液晶組合物至少含有一種具有下列分子式〔Ⅲ〕的羧酸酯在分子式〔Ⅲ〕中，R是選自3-20個碳原子的烷基，3-20個碳原子的烷氧基或3-20個碳原子的鹵化(代)烷基。在上述分子式〔Ⅲ〕中，當R是具有3-20個碳原子的烷基時，該烷基可以是任何直鏈的，支鏈的和脂環基團，但是，R是直鏈的烷基的羧酸酯顯示出優越的液晶性能，因為它們的分子是直線延伸的剛性結構，這些直鏈烷基的具體例子包括己(烷)基、庚(烷)基、辛(烷)基、癸(烷)基、十二烷基，十六烷基和十八烷基，當R是具有3-20個碳原子的鹵化(代)烷基時，鹵化(代)烷基的例子包括至少以鹵素原子如F、Cl、Br或I取代上述烷基團中部分氫原子所獲得的基團。當R是具有3-20個碳原子的烷氧基時，這樣的烷氧基團的例子包括具有上述烷基的烷氧基，例如，己烷氧基，庚烷氧基，辛烷氧基，癸烷氧基，十二烷氧基，十四烷氧基，十七烷氧基，十六烷氧基和十八烷氧基。具有上述分子式〔Ⅲ〕的化合物中，R是烷氧基的這些化合物顯示出特別的優越的液晶性能。在上述分子式〔Ⅲ〕中，X和Y分別選自以下的基團-COO-，-OCO-，-CH2CH2-，-CH2O-，OCH2-，，和-S-S-，或單鍵。考慮到分子的線性，要求X和Y之一是-COO-，最好X和Y都是-COO-。在上述分子式〔Ⅲ〕中，A和B分別選自以下基團在使用本發明的羧酸酯化合物作為液晶化合物的情況下，考慮到液晶材料所要求的性能在上述基團中比較好的是在上述分子式〔Ⅲ〕中，R＊選自以下的基團考慮到液晶材料所要求的性能，其中比較好的基團是在上述分子式〔Ⅲ〕中，m和n分別表示0到2的整數，但m和n不能同時為0。更具體地說來，當使用羧酸酯化合物作為液晶化合物時，m以1或2為較好。上述分子式〔Ⅲ〕中的萘基可以是1，5-萘基，1，6-萘基，2，6-萘基和1，7-萘基。在本發明中，整個分子最好是線性的因此作為萘(烷)基，2，6-萘(烷)基是特別合適的。相應地，具有上述分子式〔Ⅲ〕的比較好的羧酸酯化合物的例子是具有下列分子式〔301〕到〔308〕的化合物采用已知的幾種合成技術的結合，能夠制備出上述羧酸酯化合物。例如，羧酸酯化合物能夠通過如下所示的合成路線加以合成也就是，把6-n-烷氧基萘-2-羧酸與4-羥基苯甲酸芐(基)酯在4-N，N-二甲基氨基吡啶的存在下進行反應，使用亞甲基氯化物(二氯甲烷)作為溶劑，與此同時一滴滴地加入含N，N′-二環己基碳二亞胺的亞甲基氯化物(二氯甲烷)溶液，獲得4-(6-n-烷氧基-2′-萘甲酸基)苯甲酸的芐(基)酯。四氫化呋喃在鈀/碳等還原催化劑的存在下以氫還原而得到4-(6′-n-烷氧基-2′-萘甲酸基)苯甲酸。接著，把由羥基苯甲酸和具有非對稱碳原子的醇獲得的酯化合物和與在上述步驟中獲得的4-(6′-n-烷氧基-2′-萘甲酸基)苯甲酸起反應，在4-N，N′-二甲基氨基吡啶的存在下，使用亞甲基氯化物(二氯甲烷)作為溶劑，在此期間并把含有N，N′-二環己基碳二亞胺的亞甲基氯化物(二氯甲烷)的溶液一滴一滴地加入，就可獲得可用于本發明的羧酸酯化合物。上述方法是作為制備可用于本發明的羧酸酯化合物的方法中的一個例子，應該理解，制備可用于本發明的羧酸酯化合物的方法并不限于以上所述的方法。以上所獲得具有分子式〔Ⅲ〕的羧酸酯化合物中，有一種用下列分子式〔304〕表示的化合物顯示特別優越的液晶性能。作為液晶化合物具有特別優越性能的、用分子式〔304〕表示的該化合物的相變溫度如表1所示。在本發明中Cry表示一種晶體的相，SmC＊表示手征層列相，SmA表示層列A相和Iso表示各向同性的液體。表1</tables>在具有上述分子式〔Ⅲ〕的液晶化合物中，許多化合物在相當寬的溫度范圍內顯示層列相，如表1所示。在本發明中，具有分子式〔Ⅲ〕的羧酸酯化合物被用作液晶化合物，而分子式〔Ⅲ〕所表示的羧酸酯化合物包括具有下列分子式〔Ⅰ〕所表示的新型的羧酸酯化合物(即前面所提到的第一羧酸酯化合物。第一羧酸酯化合物可用下列分子式〔Ⅰ〕表示在分子式〔Ⅰ〕中，R0是選自3-20個碳原子的烷基，3-20個碳原子的烷氧基或3-20個碳原子的鹵化(代)烷基的一個基團。在上述分子式〔Ⅰ〕中，當R0是3-20個碳原子的烷基時，這種烷基可以是任何直鏈，支鏈和脂環的基團。但是R0是直鏈烷基的羧酸酯顯示出優越的液晶性能，因為它們的分子是直線狀延伸的剛性結構。在直鏈烷基基團中，較好的是6-20個碳原子的直鏈烷基，這種直鏈烷基的具體例子包括己烷基，庚烷基，辛烷基，癸烷基，十二烷基，十四烷基，十六烷基和十八烷基。當R0是3-20個碳原子的鹵化(代)烷基時，這些鹵化(代)烷基的例子包括以鹵素原子如F，Cl，Br或I至少部分取代氫原子所獲得的基團。當R0是3-20個碳原子的烷氧基時，這種烷氧基例子包括具有上述烷基的烷氧基，如己烷氧基，庚烷氧基，辛烷氧基，癸烷氧基，十二烷氧基，十四烷氧基，十七烷氧基，十六烷氧基和十八烷氧基。在使用上述分子式〔Ⅰ〕表示的羧酸酯化合物作為液晶化合物的情況下，以分子式〔Ⅰ〕表示的其中R0是烷氧基化合物是有用的化合物。在上述分子式〔Ⅰ〕中，選自以下的基團在使用本發明的羧酸酯化合物作為液晶化合物的情況下，考慮到液晶材料所要求的性能，最好是相應地，具有上述分子式〔Ⅰ〕的羧酸酯化合物的比較好的例子具體來說是以下列分子式〔101〕到〔148〕表示的化合物本發明的上述第一羧酸酯化合物可以采用已知的幾種合成技術的結合來加以制備。例如，該第一羧酸酯化合物可通過下列合成路線來合成，在下列合成路線中，第一羧酸酯化合物的合成是用以分子式〔Ⅰ〕表示的其中R0是烷氧基的羧酸酯化合物為例來進行說明的也就是，把反式-4-(4′-芐氧基苯基)環己烷羧酸(ⅰ)與1-三氟代(二)甲基庚基醇(ⅱ)起反應，使用4-N，N-二甲基氨基吡啶和亞甲基氯化物(二氯甲烷)的混合物作為溶劑，與此同時一滴一滴地加入諸如N，N′-二環己基碳二亞胺的酯化劑，就可以得到反式-4-(4′-芐氧基苯基)環己烷羧酸(ⅲ)的1″-三氟代(二)甲基庚基酯。把所獲得的反式-4-(4′-芐氧基苯基)環己烷羧酸(ⅲ)的1″-三氟代(二)甲基庚基酯加入到諸如四氫化呋喃的溶劑中，且在鈀/碳還原催化劑的存在下用氫氣還就可得到反式-4-(4′-羥基苯基)環己烷羧酸(ⅳ)的1″-三氟代(二)甲基庚基酯。接著，把6-烷氧基萘-2-羧酸(ⅴ)與在上述步驟中所獲得的反式-4-(4′-羥基苯基)環己烷羧酸酯(ⅳ)的1″-三氟代(二)甲基庚基酯起反應，使用4-N，N-二甲基氨基的吡啶和亞甲基氯化物(二氯甲烷)的混合物作為溶劑，一滴一滴地加入N，N′-二環己基碳二亞胺，就可得到上述分子式〔Ⅰ〕表示的羧酸酯化合物。上述方法是制備以分子式〔Ⅰ〕表示的羧酸酯化合物方法中的一個例子，應該理解，制備上述羧酸酯化合物的方法不限于上述一種方法。圖3所示的是反式-4-〔4′-(6″-n-癸氧基-2″-萘甲酸基)苯基環己烷羧酸的1'"-三氟代(二)甲基庚基酸的1H核磁共振光譜曲線，上述化合物是從用上述方法制備的、具有上述分子式〔Ⅰ〕的羧酸酯化合物中選出的，它具有下列的分子式在上述分子式中，數字1到11是表示氫原子數，該數字與圖3所示峰的數字相對應。圖4所示的是具有以下列分子式的1，2，3，4-四氫化-6-(6′-n-庚烷氧基-2′-萘甲酸基)萘-2-羧酸的R-1″-三氟代(二)甲基庚基酯的核磁共振1H-NMR光譜曲線。在上述分子式中，數字1到10表示氫原子數，該數與圖4所示的峰的數字相對應。用上述方法制備的、具有分子式〔Ⅰ〕的羧酸酯化合物可以較有利地用作液晶化合物。在上述的羧酸酯化合物中，具有下列分子式〔115〕、〔127〕和〔139〕的化合物顯示出特別優越的液晶性能。用分子式〔115〕，〔127〕和〔139〕分別表示的液晶化合物的相變溫度如表2所示。表2在具有分子式〔Ⅰ〕的羧酸酯化合物中(即，液晶化合物中)，有許多化合物在相當寬的溫度范圍內顯示層列相如表2所示。具有前述的分子式〔Ⅲ〕的羧酸酯化合物包括具有下列分子式〔Ⅱ〕的新型的羧酸酯化合物(即前面所述的第二羧酸酯化合物)。第二羧酸酯化合物具有以下所示的分子式〔Ⅱ〕在分子式〔Ⅱ〕中，R1選具有3-20個碳原子的烷基，3-20個碳原子的烷氧基或3-20個碳原子的鹵化(代)烷基;C＊表示非對稱碳原子和R2是具有2-10個碳原子的烷基。在分子式〔Ⅱ〕中，當R1是3-20個碳原子的烷基時，該烷基可以是直鏈，支鏈或脂環族基團。但是R1是直鏈烷基的羧酸酯顯示出優越的液晶性能，因為它們的分子是直鏈延伸的剛性結構，在直鏈的烷基團中比較好的是具有6-20個碳原子直鏈烷基。這樣直鏈烷基的具體例子包括己烷基，庚烷基，辛烷基，壬烷基，癸烷基，十一烷基，十二烷基，十四烷基，十六烷基和十八烷基。當R1是鹵化(代)烷基時，這種鹵(代)化烷基的例子包括用鹵素原子如F，Cl，Br或I取代上述烷基中的至少部分氫原子的基團。當R1是烷氧基時，這種烷氧基的例子包括具有上述烷基的烷氧基，例如，己烷氧基，庚烷氧基，辛烷氧基，壬烷氧基，癸烷氧基，十一烷氧基，十二烷氧基，十四烷氧基，十七烷氧基，十六烷氧基和十八烷氧基。在使用具有上述分子式〔Ⅱ〕的羧酸酯化合物作為液晶化合物的情況下，其中，用分子式〔Ⅱ〕表示的、R1是烷氧基的那些化合物是很有用的，尤其是具有7-16個碳原子的烷氧基。在上述分子式〔11〕中，R2是具有2-10個碳原子的烷基，最好是具有2-6個碳原子的烷基，這樣的烷基的具體例子包括乙烷基，丙烷基，丁烷基，戊烷基，己烷基，庚烷基和辛烷基，在這些烷基化合物中作為液晶化合物最有用的是具有己烷基(-C6H13)的化合物。上述R2表示的基團與一個非對稱碳原子C＊相連，而在該非對稱碳原子則連有一氫原子和一甲基基團(-CH3)。另外，在非對稱碳原子的剩余鍵位上通過酯鍵連有一個P-亞苯基(第一亞苯基團)。該P-亞苯基團通過酯鍵連接到另一個P-亞苯基團上(第二亞苯基團)。另外，該亞苯基團通過酯鏈與2，6-萘基相連。在使用本發明的羧酸酯化合物作為液晶化合物的情況下，整個分子最好是線性的，故作為液晶化合物，最合適的是兩個P-亞苯基通過酯鍵連到2，6-萘基上的本發明化合物。該萘基的別的鍵位部分與上述R1相連。因此，具有上述分子式〔Ⅱ〕的羧酸酯化合物的較佳的例子是具有下列分子式〔201〕到〔216〕的那些化合物上述分子式〔Ⅱ〕所表示的羧酸酯化合物也能夠利用已有的幾種合成技術的結合加以制備，如前面分子式〔Ⅲ〕所表示的羧酸酯化合物的制備所述。分子式〔Ⅱ〕所表示的羧酸酯化合物可以較好地用作液晶化合物。在這樣的羧酸酯化合物中，以分子式〔Ⅱ〕表示的、R1用具有6-18個碳原子的烷氧基和R2是己烷基的那些化合物顯示出優越的液晶性能。具體地說，以下列分子式〔205〕表示的化合物具有優越的液晶每種性能。用分子式〔205〕表示的液晶化合物的相變溫度列在表3表3</tables>具有分子式〔Ⅱ〕的羧酸酯化合物中，許多化合物在一個寬的溫度范圍內顯示層列相如表3所示。在已有技術單獨使用液晶化合物的情況下，能在一個寬的溫度范圍內顯示層列相的液晶化合物前此未有所聞。而在使用上述的化合物的情況下溫度范圍寬達100℃。對于液晶元件來講，已有技術中使用顯示手征層列C相，手征層列F相，手征層列G相，手征層列H相，手征層列I相，手征層列J相或手征層列K相的液晶材料。但是，即使使用了顯示層列C相以外的種種液晶材料，所形成液晶元件的響應速度也是很慢的，因此，驅動具有快的響應速度的手征層列C相迄今為止一直認為對實際使用是非常有利的。然而該液晶元件不但可以用手征層列C相，而且也可以用手征層列A相，對手征近晶A相驅動液晶元件的方法本發明人在以前已提出過(見日本專利申請號64(1989)-3632)。所以，當使用含有上述羧酸酯化合的液晶化合物時，所獲得的液晶元件能夠在一個寬的溫度范圍內被驅動，而且用含有這樣的液晶化合物填充的液晶元件在高速響應方面是非常優越的。上述的液晶材料可以單獨使用或與其他液晶化合物結合使用。例如，可用于本發明的液晶化合物可以在層列液晶組合物中作為主要的成份，或者本發明的液晶化合物可以在含有以顯示層列相的其他化合物作為主成分的液晶組合物中作為輔助成分。構成本發明液晶元件的液晶材料中的上述羧酸酯化合物(即液晶化合物)的含量的多少可以根據所使用液晶化合物的特性，組合物的粘度，液晶元件的工作溫度以及它們的應用用途等來合適地確定。在本發明中，在液晶材料中羧酸酯化合物(即液晶化合物)的含量一般在1-99份的范圍內(按重量計)，而以5-75份的范圍為較好(以重量計)。另外，可使用在本發明的液晶材料中，上述羧酸酯化合物可以單獨地使用，或者與兩種或更多種化合物結合使用。在液晶材料中可和本發明的具有上述分子式〔Ⅰ〕，〔Ⅱ〕或〔Ⅲ〕的羧酸酯化合物一起使用的液晶化合物有(+)-4′-(2″-甲基丁烷氧基)苯基-6-辛烷氧基萘-2-羧酸酯，4′-癸烷氧基苯基-6-((+)-2″-甲基丁烷氧基)萘-2-羧酸酯，具有環結構的下列化合物也可以使用。下列具有非對稱碳原子的化合物也可以使用。另外，以下的化合物也可以使用。Shiff基型液晶化合物氧化偶氮基型液晶化合物苯甲酸酯型液晶化合物環己基羧酸酯型液晶化合物苯基型液晶化合物三聯苯酚型液晶化合物環己烷型液晶化合物吡啶型液晶化合物例如，當使用上述液晶化合物制成顯示元件時，可以使用加入到普通的液晶組合物中的添加劑，例如除了上述羧酸酯化合物和其他的液晶化合物以外，還可以加入導電劑和壽命改進劑等。可用于本發明的液晶材料可以使用上述的羧酸酯化合物來制備，而如果需要，也可以通過把這些羧酸酯化合物與另外的液晶化合物和添加劑混合來制備。如圖5所示，用上述液晶材料充填的本發明的液晶元件基本上包括一單元33，該單元是由兩塊透明的基片31a和31b組成的，基片31a和31b彼此相對設置，在它們之間形成一個間隙34，而且每塊基片的內表面上具有透明電極32a和32b;在間隙34中充填以液晶材料35;和偏振片36a和36b，每個偏振片各置于單元33的外側。作為透明的基片，例如可采用玻璃和透明的聚合物片。在使用玻璃作基片的情況下，含有氧化硅或類似物作為主體成分的內涂層(即防止不必要成分滲透的層)可以涂在玻璃基片的表面上以便防止從玻璃基片釋放的堿成份而引起液晶材料的質量的變壞。當基片是玻璃基片時，其厚度一般是0.01到1.0mm。在本發明中，也可以使用柔性而透明的基片作為透明基片，在此情況下，透明基片之一可以是柔性的透明基片，或者兩片都是柔性的透明的基片。作為柔性的透明基片，例如可使用聚合物薄膜。在各基片的表面上設置一透明電極。例如可以用氧化銥或氧化錫用通常的涂層法涂在透明基片的表面上來制成透明電極。該透明電極的厚度一般為100到2000范圍內。在如上所述涂在透明基片上的透明電極上可以加上一種定向控制層(即，定向層)或一鐵電層。例如可以采用有機硅烷偶合劑或羧酸聚核絡合物的化學吸附法，或采用氧化硅或類似物的菱形沉積來制備該定向層。也可以用聚酰亞胺樹脂涂到上述透明電極上，接著用以一固定的方向摩擦所涂的聚酰亞胺樹脂的方法來制備上述定向層。也可以在制備定向層時同時使它起間隔層的作用這一點將在以后加以敘述。如上所述每個其上具有透明電極的兩片透明基片安排成使其上的該兩透明電極的面彼此相對并在兩透明基片之間形成一個間隙，該間隙用液晶材料加以充填。所形成的間隙的寬度通常為1到10μm，最好是1到5μm。上述這樣的間隙是很容易形成的，例如把某種隔片夾在兩片基片之間，隔片的厚度等于所要求的間隙的寬度。作為隔片，例如可以使用聚酰亞胺型聚合物材料，通過對一光敏聚酰亞胺型聚合物前身材料制作圖形而得。通過使用上述這樣的隔片，在隔片和液晶材料之間由于兩表面間的界面效應而形成一種單磁疇結構。如果使用可用作定向膜的同心圓形式梳狀隔片，則定向膜和隔片就可以結合成一個系統。除了使用上述隔片的方法以外，為了在兩片透明基片之間形成一個間隙，也可以采用把纖維加入到液晶材料中的方法。在此方法中由于纖維的作用，在兩基片之間也可以形成一定程度的間隙。另外，在這種情況下，液晶材料也可以與顆粒材料混合而不用纖維，或者該液晶材料可以和纖維與顆粒材一起混合。上述的顆粒材料可以是由三聚氰胺樹脂、尿素樹脂或苯三聚氰二胺樹脂所制成的顆粒材料，顆粒直徑為1到10μm。按上述方式在兩片透明的基片之間形成間隙之后，接著就用密封材料把它們的外緣加以密封。該密封材料的例子包括環氧樹脂和硅氧烷樹脂，而且可用丙烯材料、硅橡膠等來對它們進行改性。在上述結構的液晶單元中，其中的間隙是用含有分子式〔Ⅰ〕，〔Ⅱ〕或〔Ⅲ〕所表示的上述羧酸酯化合物的液晶材料充填的。在本液晶單元的間隙中所填的液晶材料可以采用諸如隔片棱邊的溫度梯度法或用定向膜表面處理的單軸向定向控制法來進行定向，另外，在本發明中，可采用在對液晶材料進行加熱條件下，使用直流偏壓對液晶材料施加一個電場的方法來進行對液晶材料的初始定向。再把充填有液晶材料并經上述方法初始定向的液晶單元放在兩偏振片之間，這兩塊偏振片安排得使偏振片的偏振平面所形成的角度為70°到110°。這兩個偏振板最好安排得偏振板的偏振方向成直角，即上述的角度是90°。作為上述的偏振片，可以采用在碘或類似物存在的情況下拉伸諸如聚乙烯醇樹脂薄膜和聚乙烯丁醛樹脂薄膜賦予拉伸薄膜以偏振性能的方法來制備偏振薄膜。上述的偏振膜也可以與另外的樹脂在表面上進行層疊以形成多層結構。在本發明中，可以按上述的方式把液晶單元放在兩偏振片之間，使該液晶單元形成離最暗態+10°到-10°范圍內的角度(旋轉角)(以后縮寫成±10°)所謂最暗態也就是其中透射光的量是最小即最暗的狀態。或者，液晶單元可以置于另一種狀態即使其所形成的角(旋轉角)離最亮態±10°的范圍內，所謂最亮態也就是，其中透射光的量是最大(即最亮的狀態)。具有這種結構的本發明的液晶元件的驅動可以采用對該液晶元件施加一個電場的方法來進行。更詳細地來說，采用對液晶元件施加一個能加以控制的電場，電場頻率為1Hz到100KHz最好是10Hz-10KHz，電壓通常為0.01到60Vp-P/μmt(每1μm厚所用的電壓)，最好是0.05到30Vp-P/μmt。當采用施加電場的方法來驅動液晶元件時，透射過液晶元件的光的量，通過改變施加于其上的電場的波形(驅動波形)可以顯示出兩種滯后曲線。即本發明人通過使用兩種驅動方法成功地在一個液晶元件中顯示出存儲(記憶)作用。這兩個驅動方法中，一個是利用所謂雙態穩定性，而另一個是利用所謂三態穩定性。有一種已知的使用MHPOBC作為液晶材料的液晶元件是一種顯示三態穩定性的液晶元件，但它沒有雙態穩定性。本發明的液晶元件首先可以實現這樣的可能性對一種液晶元件只要改變所施加的電場的波形(驅動波形)就可以選擇雙態穩定性或三態穩定性。圖6是顯示三態穩定性液晶元件的外加電壓和透射光量之間關系的波形示波器圖像，圖7是顯示雙態和穩定性液晶元件的外加電壓和透射光量之間關系的波形示波器圖像。在此所使用的液晶元件中，充填有液晶材料的液晶單元放在兩偏振片之間，它們的偏振平面互成適當的角度，使之不施加任何電場就可獲得該元件的最暗狀態。圖6是當把10Hz的三角形波施加到該液晶元件上時所得到的示波器波形的一個例子，圖7是把100Hz的三角形波施加到該液晶元件上時所得到的示波器波形的一個例子。在液晶單元和偏振片安排成如上所述可以得到一個最暗狀態的液晶元件中，施加一個比較低的頻率的電場就能實現有益的三穩態，這里的低頻率是指0.001到50Hz的頻率，最好是0.1到30Hz的頻率。如圖7所示，隨著外加電場的頻率的增加，示波器的波形逐漸轉變成雙穩狀態，從而實現了有益的雙穩態。此時所施加在液晶元件上的頻率為50Hz到100KHz，最好是70Hz到10KHz。在上述的液晶元件中，例如在圖6所示的元件中，當施加電壓是0Vp-P時，就可以得到暗態，而且在此情況下，對比度很高。圖8和圖9分別顯示了液晶元件的示波器圖形，在該液晶元件中，充填有液晶材料的液晶單元放在偏振平面互成合適的角度的兩偏振片之間，使該元件獲得一個最亮的狀態。圖8是當10Hz的三角形波施加到該元件上所得到示波器波形的一個例子，圖9是當100Hz三角形波施加到該液晶元件上時，所得到的示波器波形的例子。在這類液晶元件中，有一個類似于上述液晶元件的傾向存在，例如當施加較高頻率的電場時就得到一個雙穩態。對上述液晶元件所施加的電場最好是方波(或脈沖波)，三角形波，正弦波和它們的組合波。當對液晶元件施加方波(或脈沖波或兩者的組合波)時，采用減少所施加的電場的寬度到不大于10毫秒，最好是0.01到10毫秒內，就能增加液晶元件的驅動速度。而且在這個區域內，本發明的液晶元件可以用作雙穩態型的液晶元件。另外，使用寬度大于10毫秒，最好是33到1000毫秒的電場時，本發明的液晶元件就能夠在無很高驅動要求的區域內，用作三穩態型的液晶元件。這里所用的電場寬度，就方波而言，是指維持在一給定電壓的電場的時間長度。在本發明的液晶元件上所加的電場可以在負電壓和正電壓之間(通過OV)加以改變。在形成這樣的雙穩態的驅動方法中，所加電壓例如可在-30V和+30V之間變化而形成一個顯示有益的雙穩定態的滯后曲線如圖7和9所示。在顯示三穩態的液晶元件中，可以以類似于上述情況的方式施加電場。另外，對此液晶元件，可通過在0和正電壓之間或在0和負電壓之間改變電壓把具有上述波形的電場施加到本液晶元件上。也就是說可使用光調制方法，即利用施加電壓在0到+30V范圍內變化的電場在正電壓側形成的滯后曲線所顯示的光透射性能。相類似地，也可以利用施加電壓在0到-30V之間變化的電場，在電壓側形成的滯后曲線所顯示的光透射性能的光調制方法。本發明的液晶元件比已有技術的液晶元件優越之處在于如上所述可利用兩種形式的驅動方法來驅動該液晶元件，根據該液晶元件被驅動的條件，從兩種方法中選擇一符合要求的驅動方法即可保證該液晶元件的存儲效應。上述的液晶元件可以用作普通的液晶元件，但它用作顯示元件尤為合適。所述顯示元件的例子包括大幀(屏幕)顯示，汽車的多信息顯示和車舟的導航顯示。這些顯示元件可以根據它們不同的使用目的，以上述驅動方法作為雙穩態型液晶元件或作為三穩定態型液晶元件來加以驅動。根據本發明的液晶元件和利用這些元件的光調制方法，只用一種液晶元件就可以獲得兩種形式的穩定態，即雙穩態和叁穩態。此外，采用本發明的液晶元件時，可以獲得具有足夠暗度的暗態，因此，不僅亮態和暗態間的對比度獲得極大提高，也可確保相當好的記憶效應。可用在液晶元件中，具有上述結構式〔Ⅰ〕、〔Ⅱ〕和〔Ⅲ〕的羧酸酯是光活性物質。此外，以結構式〔Ⅰ〕和〔Ⅱ〕表示的羧酸酯化合物具有特定的結構，其中有像萘環結構一類的環狀結構，而且這種特定的結構是剛性的，因此，這些化合物可在室溫附近的寬廣溫度范圍內顯示出層列相，很適宜用作反(抗)鐵電的液晶化合物。通過將液晶化合物與同類型和/或不同類液晶化合物的混合可以降低液晶化合物的液晶相的驅動溫度，或使溫度范圍加寬而不會損害液晶化合物的反(抗)鐵電的性能。因此，利用上面提到的液晶化合物或含該液晶化合物的液晶組分可以獲得在很寬溫度范圍內高速響應的液晶元件。這些液晶化合物或含這些液晶化合物的液晶組分可作為在室溫附近的很寬溫度范圍內有效地加以使用的鐵電液晶化合物或組份。另外，在利用上面提到的液晶元件制成液晶顯示裝置的情況下，掃描該顯示裝置所化的時間也可以顯著縮短。此外，本發明的液晶化合物具有自發的偏振作用，因此，利用本液晶化合物充填的薄膜單元制成的液晶元件即使在電場消失后仍可獲得具有良好記憶效應。使用這種液晶元件時，電能消耗可減少，可獲得穩定的對比度，也可以以較低的電壓進行驅動。這些液晶元件可利用羧酸酯化合物的層列相，使得它們可有效地用作光學開關元件，這種光學開關元件一般都是在較寬的溫度范圍下使用的。本發明的實施例如下，但須指出的是，本發明并非只限于這些實施例的范圍。實施例中采用的符號“R”和“S”各指R改型和S改型。實施例1反式4-〔4′-(6″-正-癸氧基-2″-萘甲酸基)苯基〕環羧酸的1-三氟甲基庚酯的合成。第一步將2.20克(10毫摩爾)的反式-4-(4′-羥苯基)環己烷羧酸，6.84克(40毫摩爾)的芐基溴，5，53克(40毫摩爾)的碳酸鉀和50毫升的二甲基甲酰胺的混合物在120℃攪拌4小時，然后再在室溫下攪拌4小時。將450毫升水加進上面的反應所得的混合物中，將生成的混合物過濾，獲得一種粘稠液體。用己烷洗滌該粘稠液后獲得2.54克(6.4毫摩爾)的反式-4-(4′-苯甲酰氧基苯基)環己烷羧酸的芐酯。第二步將第一步獲得的2.54克反式-4-(4′-苯甲酰氧基苯基)環己烷羧酸的芐酯和0.86克(13毫摩爾)85%氫氧化鉀的水溶液，30毫升乙醇和30毫升水的混合物在120℃攪拌9小時。在此反應所得混合物中加入200毫升水，然后滴加鹽酸使系統酸化而獲得白色固體。將獲得的白色固體過濾以獲得1.68克(5.4毫摩爾)白色固體物質的反式-4-(4′-苯甲酰氧基苯基)環己烷羧酸。第三步將第二步獲得的1.68克(5.4毫摩爾)反式-4-(4′-苯甲酰氧基苯基)環己烷羧酸、0.994克(5.4毫摩爾)的R-1-三氟甲基庚醇、0.12克(1毫摩爾)的4-N，N-二甲胺吡啶和20ml的二氯甲烷的混合物中，在將混合物攪拌情況下1小時內滴加含1.11克(5.4毫摩爾)N，N′-二環己基碳化二亞胺的10.8毫升二氯甲烷溶液。使該反應在室溫下再進行10小時。將該反應混合物過濾，將獲得的濾液濃縮濃縮液用色譜柱分離后獲得2.27克(4.76毫摩爾)的反式-4-(4-苯甲酰氧基苯基)環己烷羧酸的R-1″-三氟甲基庚酯，它是白色固體。第四步將在第三步獲得的2.27克(4.76毫摩爾)反式-4-(4′-苯甲酰氧基苯基)環己烷羧酸的R-1″-三氟甲基庚酯，1.6克5%鈀-碳催化劑和57ml四氫呋喃的混合物在室溫攪拌下通氫氣6.5小時。繼而，將反應混合物利用具有助濾作用的Celite加以過濾，濾液加以濃縮，濃縮液用色譜柱分離，獲得1.90克(4.76毫摩爾)的反式-4-(4′-苯甲酰氧基苯基)環己烷羧酸的R-1″-三氟甲基庚酯，它是無色粘液。第五步往0.386克(1毫摩爾)第四步中獲得的反式-4-(4′-苯甲酰氧基苯基)環己烷羧酸的R-1″-三氟甲基庚酯，0.328克(1毫摩爾)6-正-癸氧基萘-2-羧酸、0.012克(0.1毫摩爾)4-N，N-二甲胺吡啶和10ml的二氯甲烷的混合物中滴加含0.21克(0.1毫摩爾)N，N′-二環己基碳化二亞胺的二氯甲烷2毫升，并在室溫攪拌下1小時。將混合物在室溫下再反應8小時。將此反應混合物過濾，濾液濃縮，濃縮液用色譜分離后獲得0.58克白色固體。將此白色固體用FD質譜儀測量，獲得M/e值為696。圖3為該化合物的1H-NMR譜圖。從分析的結果可以確定該化合物是反式-4-〔4′-(6″-正癸氧基-2″-萘甲酸基)苯基〕環己基羧酸的R-1-三氟甲基庚酯，它便是我們要獲得的化合物(亦即是列舉的化合物(115)。)實施例21，2，3，4-四氫-6-(6′-正-庚氧基-2′-萘甲酸基)萘-2-羧酸的R-1″-三氟甲基庚酯的合成。第一步將3.76克(20毫摩爾)6-羥基-2-萘酸，5.38克(30毫摩爾)的1-溴庚烷，2.64克(40毫摩爾)純度85%的氫氧化鉀，0.11克(0.7毫摩爾)的碘化鈉，40ml乙醇和5毫升水的混合物在氮氣流中，回流溫度下反應10小時。向反應混合物中加入20毫升10%氫氧化鉀的水溶液，在同樣溫度下反應2小時，待反應混合物冷卻到室溫后，往此混合物中加入80毫升水，再用20%鹽酸酸化，最后通過過濾將沉淀物質從此混合物中分離出來。將獲得的固體用水洗滌，干燥后用10倍于此固體重量的乙醇進行重結晶，直至獲得白色固體狀的4.26克(14.9毫摩爾)的6-正-庚氧基-2-萘酸。第二步將第一步獲得的2.86克(10毫摩爾)6-正-庚氧基-2-萘酸和75毫升1，2-二乙氧基乙烷的混合物加熱到120℃，在氮氣流并攪拌下往此混合物加入3克(130毫克原子)的金屬鈉，再將此混合物進一步加熱到回流溫度。往此反應混合物中，于1小時內滴加13.55克(154毫摩爾)的異戊醇，使該混合物在回流下反應9小時。待冷卻至室溫后，將仍留在混合物中的金屬鈉加乙醇分解之，再將反應混合物用20%鹽酸加以酸化。在100ml的水加入此反應混合物后，從中分離出有機相，此有機用水洗滌之。在減壓下濃縮此有機相，獲得3.54克固體。利用4倍于固體重量的己烷將固體重結晶，獲得白色固體狀的2.2克(7.6毫摩爾)1，2，3，4-四氫-6-正-庚氧基-2-萘酸。第三步將第二步中獲得的2.2克(7.6毫摩爾)1，2，3，4-四氫-6-正-庚氧基-2-萘酸、50毫升醋酸和15.5克47%氫溴酸的混合物在回流溫度下反應10小時。在減壓下將此反應混合物濃縮，獲得固體狀的1.46克1，2，3，4-四氫-6-羥基-2-萘酸，將獲得的酸不必經過特別的凈化就作以下的反應。第四步將第三步中獲得的1.46克1，2，3，4-四氫-6-羥基-2-萘酸(非純化品)，5.47克(32毫摩爾)芐基溴，4.42克(32毫摩爾)碳酸鉀和40毫升N，-N-二甲基甲酰胺的混合物在120℃反應10小時，待反應混合物冷卻至室溫后，加入200毫升水，再用20%鹽酸加以酸化。然后，彼此反應混合物中加入甲苯以萃取1，2，3，4-四氫-6-芐氧基-2-萘酸的芐酯。將萃取液在減壓下濃縮，獲得2.71克濃縮液。往此濃縮液中加入30克己烷，將混合物搖蕩，然后使混合物靜放以除去己烷相，將留下的有機相在減壓下濃縮，獲得2.40克濃縮液。濃縮液不經特別凈化就進行下面的反應。第五步使2.40克第四步中獲得的未凈化的物質，1.32克(20毫摩爾)純度85%的氫氧化鉀，50克乙醇和5克水的混合物在回流溫度下反應13小時，將此反應混合物冷卻到室溫后，加入200毫升的水，再用20%鹽酸加以酸化，然后通過過濾將沉淀出的淡黃色固體從此混合物中分離出來，將該固體依次用水和己烷洗滌再干燥之。如此便獲得了1.20克(4.3毫摩爾)的1，2，3，4-四氫-6-芐氧基-2-萘酸。第六步往第五步中獲得的0.239克(0.85毫摩爾)1，2，3，4-四氫-6-芐氧基-2-萘酸，0.156克(0.85毫摩爾)R-1-三氟甲基庚醇，0.012克(0.01毫摩爾)4-N，N-二甲胺吡啶和20毫升二氯甲烷的混合物中滴加含0.21克(1毫摩爾)N，N′-二環己基碳化二亞胺的2ml二氯甲烷溶液，在攪拌下室溫中1小時內加完，將形成的反應混合物在室溫下再反應6小時。將反應混合物過濾，濾液濃縮，用色譜柱分離濃縮液，獲得0.34克(0.76毫摩爾)淡黃液體的1，2，3，4-四氫-6-芐氧基-萘-2-羧酸的R-1′-三氟甲基庚酯。第七步于第六步中獲得的0.31克(0.69毫摩爾)的1，2，3，4-四氫-6-芐氧基-萘-2-羧酸的R-1′-三氟甲基庚酯，0.3克5%，鈀-碳和30毫升四氫呋喃的混合物中，室溫常壓攪拌下通入氫氣8小時。將反應混合物利用有利過濾的Celite進行過濾，將獲得的濾液進行濃縮后獲得0.25克(0.69毫摩爾)淡黃色液體的1，2，3，4-四氫-6-羥基-萘-2-羧酸的R-1′-三氟甲基庚酯。第八步往第七步中獲得的0.25克(0.69毫摩爾)1，2，3，4-四氫-6-羥基-萘-2-羧酸的R-1′-三氟甲基庚酯，第一步中獲得的0.20克(0.69毫摩爾)6-正-庚氧基-2-萘酸，0.012克(0.1毫摩爾)4-N，N-二甲胺吡啶和20毫升二氯甲烷的混合物中滴加含0.14克(0.69毫摩爾)N，N′-二環己基碳化二亞胺的1.4毫升二氯甲烷，在室溫攪拌下30分鐘內加完。使混合物在室溫下再反應3小時。將反應混合物過濾，濾液加以濃縮。濃縮液用色譜柱分離后獲得0.32克半固狀無色物質。對此無色半固物質作FD-質譜分析，獲得M/e值為626。圖4為此化合物的1H-NMR譜圖。從分析的結果確認該化合物是1，2，3，4-四氫-6-(6′-正-庚氧基-2′-萘甲酸基)-萘-2-羧酸的R-1″-三氟甲基庚酯，它是我們所要獲取的化合物(亦即是列舉的化合物(127))。實施例34′-(6″-癸氧基-2″-萘甲酸基)二苯基-4-羧酸的R-1-三氟甲基庚酯的合成。第一步將6.42克(30毫摩爾)的4′-芐氧基二苯基-4-羧酸，20.52克(120毫摩爾)芐基溴，16.58克(120毫摩爾)碳酸鉀和40毫升的二甲基亞酰胺的混合物于120℃攪拌2.5小時，再在室溫下攪拌4.5小時。在獲得的混合物中加入500毫升水，將混合物過濾，獲得白色的固體4′-芐氧基二苯基-4-羧酸的芐酯。第二步將第一步中獲得的11.82克(30毫摩爾)的4′-芐氧基二苯基-4-羧酸的芐酯，3.96克(60毫摩爾)85%氫氧化鉀水溶液，30毫升乙醇和30毫升水的混合物在回流下加熱4小時。往反應混合物中加入400毫升水，然后加入鹽酸使系統酸化，直至獲得白色固體。然后將白色固體過濾出來，獲得7.95克(26.2毫摩爾)呈白色固體的4′-芐氧基二苯基-4-羧酸。第三步往第二步中獲得的1.50克(5毫摩爾)4′-芐氧基)二苯基-4-羧酸，0.92克(5毫摩爾)R-1-三氟甲基庚醇，0.122克(1毫摩爾)的4-N，N-二甲胺吡啶和30毫升的二氯甲烷的混合物中，滴加含1.03克(5毫摩爾)N，N′-二環己基碳化二亞胺的10毫升二氯甲烷，于攪拌下3小時內加入。在室溫下使反應再進行4小時。過濾反應混合物，將濾液濃縮，濃縮液用色譜柱分離，獲得1.17克(2.5毫摩爾)4′-芐氧基二苯基-4-羧酸的R-1″-三氟甲基庚酯。第四步于1.5克(2.44毫摩爾)第三步中獲得的4′-芐氧基二苯基-4-羧酸的R-1″三氟甲基庚酯，0.9克5%鈀-碳催化劑和50毫升四氫呋喃在室溫下攪拌6小時。接著用有利過濾的Celite將反應混合物過濾，將濾液濃縮。濃縮液用色譜柱分離，獲得0.92克(2.44毫摩爾)呈無色液體的4′-羥二苯基-4-羧酸的R-1″-三氟甲基庚酸。第五步往第四步中獲得的0.38克(1毫摩爾)的4′-羥二苯基-4-羧酸的R-1″-三氟甲基庚酯，0.328克(1毫摩爾)6-正-癸氧基萘-2-羧酸，0.012克(0.1毫摩爾)的4-N，N-二甲胺吡啶和20毫升二氯甲烷的混合物中滴加含0.21克(0.1毫摩爾)N，N′-二環己基碳化二亞胺的2毫升二氯甲烷溶液，于攪拌室溫下一小時內加完。使混合物在室溫下反應8小時。將混合物過濾，濾液濃縮，濃縮液用色譜柱分離，獲得0.03克白色固體。此白色固體的FD-質譜測定，獲得M/e值為690。從分析結果確認該物質便是4′-(6″-癸氧基-2″-萘甲酸基)-二苯基-4-羧酸的R-1-三氟甲基庚酯(亦即是列舉的化合物(139))。實施例44-〔4′-(6″-癸氧基-2″-萘甲酸基)苯甲酸基〕苯甲酸的R-1-甲基庚酯的合成。第一步往1.62克(5毫摩爾)6-癸氧基萘-2-羧酸，1.14克(5毫摩爾)4-羥基苯甲酸的芐酯，0.12克(1毫摩爾)4-N，N-二甲胺吡啶和20毫升二氯甲烷的混合物中滴加含1.03克(5毫摩爾)N，N′-二環己基碳化二亞胺的10毫升二氯甲烷溶液，于攪拌下1小時內加入。將反應在室溫下再進行10小時。將反應混合物過濾，濾液濃縮之。濃縮液用色譜柱分離，獲得2.30克(4.28毫摩爾)白色固體的4-(6′-正-癸氧基-2′-萘甲酸基)苯甲酸的芐酯。第二步于第一步中獲得的2.15克(4毫摩爾)4-(6′-正-癸氧基-2-萘四甲酸基)苯甲酸的芐酯，1克5%鈀-碳催化劑和30毫升四氫呋喃的混合物中，室溫攪拌下通入氫氣8小時。接下來將反應混合物用有利過濾的Celite過濾，濃縮濾液獲得1.57克(3.52毫摩爾)的4-(6′-正-癸氧基-2′-萘甲酸基)苯甲酸。第三步往第二步中獲得的0.45克(1毫摩爾)4-(6′-正-癸氧基-2-萘甲酸基)苯甲酸，0.21克(1毫摩爾)4-烴基苯甲酸的R-1′-甲基庚酯，0.012克(0.1毫摩爾)4-N，N-二甲胺吡啶和10毫升二氯甲烷的混合物中滴加含0.21克(0.1毫摩爾)N，N′-二環己基碳化二亞胺的2毫升二氯甲烷溶液，于室溫攪拌下一小時內加完。在室溫下使反應再進行8小時。將反應混合物過濾，將濾液濃縮，濃縮液用色譜柱分離，獲得0.52克無色半固狀物質。對比無色半固狀物質的FD-質譜分析得出M/e值為696。從分析結果確認該物質是4-〔4′-(6″-正-癸氧基-萘甲酸基)苯甲酸基〕-苯甲酸的R-1-甲基庚酯(亦即是列舉的化合物〔205〕)。實施例5測量實施例4中獲得的化合物〔結構式(205)〕的相(轉)變溫度。結果列在前面的表3中。實施例6制備含49重量%實施例4中獲得的化合物〔205〕和51重量%具有下列結構式的化合物〔304〕的組份，測量該組份的相(轉)變溫度，結果列于表4中。表4化合物或相(轉)變溫度組份CrySmC＊SmAIso〔205〕+〔304〕·57·127·184·49重量%51重量%〔205〕·100·137·181·〔304〕·73·125·183·上表中，化合物〔304〕具有下述結構式實施例74-〔4′-(6″-正-庚氧基-2″-萘甲酸基)苯甲酸基〕苯甲酸的R-1-三氟甲基庚酯的合成。第一步往1.4克(5毫摩爾)4-芐氧基苯甲酸，0.92克(5毫摩爾)R-1′-三氟甲基戊醇，0.12克(1毫摩爾)4-N，N-二甲胺吡啶和20毫升二氯甲烷的混合物中在攪拌下一小時內滴加含1.03克(5毫摩爾)N，N′-二環己基碳化二亞胺的二氯甲烷溶液10毫升。在室溫下使反應再進行10小時。將反應混合物過濾，濾液濃縮。用色譜柱分離濃縮液獲得1.75克(4.4毫摩爾)4-芐氧基苯甲酸的R-1′-三氟甲基庚酯。第二步往1.58克(4毫摩爾)第一步中獲得的4-芐氧基苯甲酸的R-1′-三氟甲基庚酯，0.5克5%鈀-碳和30毫升醋酸乙烯的混合物中，室溫和常壓下通氫氣9小時。利用有利于過濾的Celite將反應混合物過濾之，濾液被濃縮。利用色譜柱將濃縮液分離，獲得1.75克(4.4毫摩爾)呈無色粘稠液體的4-羥基苯甲酸的R-1′-三氟甲基庚酯。第三步往2.43克(8.5毫摩爾)6-正-庚氧基萘-2-羧酸，0.012克(0.1毫摩爾)4-N，N-二甲胺吡啶和30毫升二氯甲烷的混合物中在攪拌下滴加含1.75克(8.5毫摩爾)N，N′-二環己基碳化二亞胺的二氯甲烷10毫升，在一小時內加完，混合物用冰加以冷卻。將反應混合物過濾，濾液濃縮。用色譜柱分離濃縮液獲得2.72克(5.5毫摩爾)4-(6′-庚氧基-2′-萘甲酸基)苯甲酸的芐酯。第四步往2.33克(4.7毫摩爾)第三步中獲得的4-(6′-庚氧基-2′-萘甲酸基)苯甲酸的芐酯，1.0克5%鈀-碳和30毫升四氫呋喃的混合物在室溫常壓下一邊攪拌一邊通入氫氣8小時。利用有利過濾的Celite將反應混合物過濾，濾液被濃縮，用甲苯將濃縮液重結晶獲得1.42克(3.5毫摩爾)的4-(6′-正-庚氧基-2-萘甲酸基)苯甲酸，是白色的固體。第五步往0.41克(1毫摩爾)第四步中獲得的4-(6-庚氧基-2-萘甲酸基)苯甲酸，0.31克(1毫摩爾)4-羥基苯甲酸的R-1′-三氟甲基庚酯，0.012克(0.1毫摩爾)4-N，-N-二甲胺吡啶和10毫升二氯甲烷的混合物中滴加含0.21克(0.1毫摩爾)N，N′-二環己基碳化二亞胺的二氯甲烷溶液2毫升，在室溫下一小時內攪拌下加完。混合物在室溫下再反應8小時。將反應混合物過濾，濾液濃縮，濃縮液用色譜柱分離獲得0.63克無色半固體物質。此半固體物質的FD質譜分析獲得M/e值為739。對該化合物的1H-NMR質譜分析的結構表明，該物質是4-〔4′-(6″-正-庚氧基-2″-萘甲酸基〕苯甲酸的R-1-三氟甲基庚酯，它是我們要獲取的物質(亦即是列舉的化合物〔304〕)。將用結構式〔304〕表示的按上面制備出來的羧酸酯化合物和用下面結構式(Cr-1)表示的化合物彼此混合，混合時的重量比為51∶49，以此制備液晶物質(也就是液晶組份)。該液晶組份的相(轉)變溫度列于表5，表內還列出具有上面結構式(Cr-1)化合物的相(轉)變溫度。表5液晶物質相(轉)變溫度℃CrySmC＊SmAIso結構式〔304〕·73·125·180·組份·＜-30·52·96·(Cr-1)·-13··-6·實施例8將用上面結構式〔302〕表示的羧酸酯化合物熔化并注入(保持減壓)液晶單元的間隙中，該單元由兩塊基片和ITO透明電極所構成，每塊基片上都具有定向控制膜(厚度150)，膜在基片的內表面上，(如圖5所示)，它由聚酰亞胺制成(PIQ-5400，是日立合成工業公司的產品)。兩片聚酰亞胺膜經磨擦，使上面的定向方向基本上彼此平行并取同一方向。這種用液晶物質充填的單元被加熱到200℃，在200℃下保持5分鐘，然后以1℃/分的速率冷卻到60℃以制備液晶元件。液晶單元的條件如下(a)外部尺寸2.5cm長×2.2cm寬×1.5mm厚(b)基片0.7mm厚，材質玻璃(c)兩基片間距離2μm(d)側壁尺寸.mm長0.1cm寬×2μm厚。上面提到的液晶單元以下述方式制備。將聚酰亞胺涂布到玻璃基片上，基片上具有ITO透明電極膜。將聚酰亞胺(PIQ-5400，是日立合成工業公司的產品)用旋轉涂層法涂到ITO透明電極上。細言之，先將聚酰亞胺用N-甲基吡咯烷酮稀釋，制成1.2%溶液，再將溶液以2000轉/分的轉速涂上去。將涂好的聚酰亞胺溶液在325℃加熱30分鐘固化，由此而形成150至200厚度的聚酰亞胺膜。然后用尼龍布以一個方向擦聚酰亞胺膜，獲得使液晶定向的能力。將按上法制得的兩片涂過聚酰亞胺膜的玻璃基片彼此疊放在一起制成一液晶單元。即，利用絲網印刷的辦法將環氧粘合劑涂布到涂過聚酰亞胺膜的玻璃基片上，將兩塊基片彼此粘合起來并控制好單元的間隙。環氧粘合劑系由粘合劑(LCB-304B，EHC的產品)加上固化劑(LCB-304B，EHC產品)和控制單元間隙用的微珠(GP-20.FHC產品)加以混合而制成，混合的比例為130∶30∶3。將一塊玻璃基片涂以環氧粘合劑并層合到另一塊基片上，層合時要使得兩個聚酰亞胺膜彼此面對。將涂好的環氧粘合劑在下述條件下固化于50℃加熱15分鐘，60℃15分鐘，70℃15分鐘，80℃15分鐘，125℃30分鐘和170℃60分鐘，使得兩塊基片彼此粘牢。這樣制得的液晶單元間隙為2μm，其間充填以上面制備的液晶物質，并對充以這種液晶物質的液晶單元評定其各項性能。將上面提到的充以液晶物質的液晶單元放在兩塊偏振片之間便構成了液晶元件，偏振片的偏振面互成一定角度，使元件獲得最暗狀態。對該液晶元件施加30VP-P的三角波來測量透射光的強度，結果，用10Hz的頻率獲得了圖6所示的示波器波形圖;用100Hz的頻率獲得了圖7所示的示波器波形圖。從圖6可知，通過用10Hz的三角形波，該液晶元件在施加0伏和施加+30伏(或-30伏)之間獲得的對比度為34。從圖7可知，通過用100Hz的三角形波，該液晶元件在施加-12伏和施加+12伏之間獲得的對比度為15。在本發明的液晶元件中(液晶單元放在偏振片之間，片的偏振面有一定的，使元件獲得最暗狀態)通過利用低頻、施以0伏的電壓可獲得最暗態，因而使暗態和亮態間的對比度獲得極大提高。上面提到的對比度系通過測量態和暗態時透射光的強度測得的，測量時改變加到液晶元件上的電壓，并從中算出I(亮態)/I(暗態)的比例。另外，將上面提到的充以液晶物質的液晶單元放在兩塊偏振片之間而構成了液晶元件，偏振片的偏振面有一定的角度，使得該元件能獲得最亮狀態。對該液晶元件加上30VP-P的三角形波，以測量透射光的強度，結果，用10Hz頻率時獲得了圖8所示的示波器波形圖，用100Hz頻率時獲得了圖9所示的示波器波形圖。從該結果可確信，本發明的液晶元件(液晶單元放在兩塊偏振片之間，偏振片的偏振面有一個適當的角度使得該元件能獲得最亮態)能確保具有很好的記憶效應，尤其是用高頻時為然。權利要求1.以下述結構式(分子式)[Ⅰ]表示的羧酸酯化合物其中R0是選自3-20碳原子的烷基，3-20碳原子的烷氧基或3-20碳原子的鹵化(代)烷基的一個基(團)以及2.以下列結構式(分子式)〔Ⅱ〕表示的羧酸酯化合物其中R1是選自3-20碳原子的烷基，3-20碳原子的烷氧基或3-20碳原子的鹵化(代)烷基的一個基(團);C＊是不對稱碳原子;和R2是2-10碳原子的烷基。3.以下列結構式(分子式)〔Ⅰ〕表示的液晶化合物其中R0是選自3-20碳原子的烷基，3-20碳原子的烷氧基或3-20碳原子的鹵化(代)烷基的一個基(團)4.以下列結構式(分子式)〔Ⅱ〕表示的液晶化合物其中R1是選自3-20碳原子的烷基，3-20碳原子的烷氧基或3-20碳原子的鹵化(代)烷基的一個基(團);C＊是不對稱碳原子;和R2是2-10碳原子的烷基。5.包含由下列結構式〔Ⅰ〕表示的羧酸酯化合物的液晶組分其中R0是選自3-20碳原子的烷基，3-20碳原子的烷氧基或3-20碳原子的鹵化(代)烷基的一個基(團)以及6.包含由下述結構式〔Ⅱ〕表示的羧酸酯化合物的液晶組分式中R1是選自3-20碳原子的烷基，3-20碳原子的烷氧基或3-20碳原子的鹵化(代)烷基的一個基團;C＊是不對稱碳原子，而R2是2-10碳原子的烷基。7.由一液晶單元和兩塊偏振片構成的液晶元件，每塊偏振片置于單元的外側，所述的單元由兩塊面對面的透明基片所構成，兩塊基片間留有間隙，每塊基片的內表面置有透明電極，所述的間隙充填有液晶物質，其中所述的兩塊偏振板的偏振面具有70°-110的角度，所述的充填著液晶物質的液晶單元安排在偏振片之間，相對于單元的位置有+10°至-10°間的一個角度，在該角度時透射光變得最暗或最亮;以及，包含由下面結構式〔Ⅲ〕表示的液晶化合物的液晶物質其中，R選是自3-20碳原子的烷基，3-20碳原子的烷氧基或3-20碳原子的鹵化烷基之一的基團;X和Y各表示選自下列基團中的一個基團-COO-，-OCO-，-CH2CH2-，-CH2O-，-OCH2-，和S-S，或單鍵，A和B各表示選自下列基團中的一個基團R＊表示選自下述基團中的一個基團而m和n各表示0-2的一個整數，但m和n不能同時為0。8.一種光調制的方法，該方法包括將一電場施加到液晶元件上，該液晶元件由一個單元和兩塊偏振片構成，每塊偏振片安排在單元的外側，所述的單元由兩塊面對面設置的、中間留有間隙的透明基片所構成，每塊基片的內面上都具有透明電極，所述的間隙充填有液晶物質，其中所述的兩塊偏振片的安排使得偏振片的偏振面所構成的角度在70°-110°之間，充填著液晶物質的單元安排在兩塊偏振片之間，相對于單元的位置構成+10°至-10°的一個角度，在該位置上透射光變得最暗或最亮;以及包含由下列結構式〔Ⅲ〕表示的液晶化合物的液晶物質其中R選自3-20碳原子的烷基，3-20碳原子的烷氧基或3-20碳原子的鹵化(代)烷基之一的基團;X和Y選自下列基團-COO-，-OCO-，-CH2CH2-，-CH2O-，-OCH2-，和-S-S-，或單鍵，A和B各表示選自下列基團基團，m和n取0-2中的一個整數，但m和n不得同時為0。9.如權利要求8所述的光調制方法，其中透射過液晶元件的光的量可以通過在正電壓和負電壓間改變加到元件上的電壓而改變。10.如權利要求8或9所述的光調制方法，其中加到液晶元件上的電場的波形選自矩形波、三角波、正弦或其相結合的波形，其中電場電壓可在正電壓和負電壓之間變化。11.如權利要求10所述的光調制方法，其中加到液晶元件上的電場波形是短形波，所述的矩形波的最小寬度不大于10毫秒。12.如權利要求8所述的光調制方法，其中透射過液晶元件的光的量通過改變加到液晶元件上的電壓，即通過從0到正電壓間或從0至負電壓間的變化而加以改變。13.如權利要求8或12所述的光調制方法，其中加到液晶元件上的電場的波形選自矩形波、三角波、正弦波或它們的組合，電場電壓可在0至正電壓，或0至負電壓間變化。14.如權利要求13所述的光調制方法，其中加到液晶元件上的電場的波形是矩形波，所述的矩形波最小寬度不大于10毫秒。15.利用如權利要求7所述的液晶元件制成的顯示元件。16.利用如權利要求8至14中任一項所述的光調制方法的顯示方法。全文摘要一種由一單元和兩塊偏振片所構成的液晶元件，每塊偏振片置于單元的外側，該單元由兩塊彼此面對面安裝、中間留有間隙的透明基片所構成，每塊基片的內表面具有透明電極，間隙內充填具有特定分子式的液晶物質。在該液晶元件內，兩塊偏振片的安裝使偏振面形成70°—110°的角度，單元安裝在偏振片之間，偏振片與單元有+10°至-10°的角度，以致透射光變得最暗或最亮。本發明還提供了適宜作為液晶化合物的新穎羧酸酯化合物。文檔編號C09K19/32GK1060462SQ91104428公開日1992年4月22日申請日期1991年6月25日優先權日1990年6月25日發明者西山伸一,洪秀雄,宮越照一,山中徹申請人:三井石油化學工業株式會社