DE69003715T2

DE69003715T2 - Flüssigkristalline ferroelektrische Zusammensetzung und sie enthaltendes Lichtschaltelement.

Info

Publication number: DE69003715T2
Application number: DE90106661T
Authority: DE
Inventors: Makoto Kikuchi; Katsuyuki Murashiro; Kanetsugu Terashima
Original assignee: Chisso Corp
Current assignee: JNC Corp
Priority date: 1989-04-07
Filing date: 1990-04-06
Publication date: 1994-04-21
Anticipated expiration: 2010-04-07
Also published as: US5294367A; ATE95552T1; JP2706308B2; EP0391439A1; DE69003715D1; US5188761A; EP0391439B1; KR900016426A; JPH02265986A; KR0143898B1

Description

Diese Erfindung betrifft ein ferroelektrisches Flüssigkristallmaterial. Genauer ausgedrückt betrifft diese Erfindung eine ferroelektrische Flüssigkristallzusammensetzung mit einer schnellen Antwort trotz ihres kleinen spontanen Polarisationswertes, umfassend eine nicht-chirale smektische Flüssigkristallverbindung und eine optisch aktive Verbindung, sowie ein optisch aktives Schaltelement, das diese umfaßt.
Flüssigkristallverbindungen werden als ein Material für Anzeigevorrichtungen im weiten Umfang verwendet. Die meisten dieser Anzeigevorrichtungen werden in einem TN-Typ-Anzeigesystem verwendet, und Flüssigkristallmaterialien, die zu einer nematischen Phase gehören, werden für diesen Zweck verwendet.
Da das TN-Typ-Anzeigesystem ein Nicht-Emissions-Anzeigetyp ist, weist es Vorteile auf, beispielsweise, daß kein Augenziehen auftritt, und daß sehr wenig Energie verbraucht wird, aber auf der anderen Seite weist es Nachteile auf, beispielsweise eine langsame Antwort sowie den Nachteil, daß die Anzeige in Abhängigkeit von dem Sichtwinkel nicht gesehen werden kann. In den letzten Jahren wurde diese Art von System derart umgewandelt, daß Merkmale in der Form einer flachen Anzeige verwendet werden konnten. Insbesondere sind eine schnelle Antwort und ein breiter Sichtwinkel erforderlich.
Um das oben erwähnte Erfordernis zu erfüllen, wurde ein Versuch gemacht, um das Flüssigkristallmaterial zu verbessern. Jedoch is das TN- Anzeigesystem beachtlich schlechter als andere Emissionsanzeigen (beispielsweise Elektrolumineszenzanzeige, Plasmaanzeige, etc.) im Hinblick auf die Antwortzeit und die Breite des Sichtwinkels.
Daher ist die Entwicklung eines neuen Flüssiganzeigesystems als eine Alternative des TN-Typ-Anzeigesystems erforderlich, um eine Kombination von Verwendung der Merkmale einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung wie einen Nicht-Emissions-Anzeigetyp und den niedrigen Energieverbrauch mit der Erzielung von Antworteigenschaften zu erhalten, die denen der Emissionsanzeige vergleichbar sind. Als eine von derartigen Annäherungen haben N.A. Clark und S.T. Lagerwall ein Anzeigesystem vorgeschlagen, worin ein optisches Schaltphänomen eines ferroelektrischen Flüssigkristalls angewandt wird [vergleiche Appl. Phys. Lett., Bd. 36, S. 899 (1980)].
Die Existenz von ferroelektrischen Flüssigkristallen wurde zum ersten Mal 1975 von R.B. Mayer [vergleiche J. Phys., Bd. 36, S. 69 (1975)] veröffentlicht, und diese ferroelektrischen Flüssigkristalle gehören zu einer chiralen smektischen C-Phase, einer chiralen smektischen I-Phase, einer chiralen smektischen F-Phase, einer chiralen smektischen G-Phase, einer chiralen smektischen H-Phase, einer chiralen smektischen J-Phase bzw. einer chiralen smektischen K-Phase (nachfolgend der Einfachheit halber mit SC*-Phase, SI*-Phase, SF*- Phase, SG*-Phase, SH*-Phase, SJ*-Phase bzw. SK*-Phase bezeichnet) im Hinblick auf die Struktur des Flüssigkristalls.
Wenn das optische Schaltphänomen des ferroelektrischen Flüssigkristalls als eine Anzeigevorrichtung verwendet wird, entfaltet es zwei Merkmale, die besser sind als jene des TN-Typ-Anzeigesystems. Das erste Merkmal ist seine sehr schnelle Antwort, und die Antwortgeschwindigkeit ist eintausend zu zehntausenden höher als die des TN-Tpy-Anzeigesystems. Das zweite Merkmal liegt in dem Memoryeffekt, und dies erleichtert den Multiplexantrieb durch Kooperation mit der oben beschriebenen schnellen Antwort.
Besondere Aufmerksamkeit wird nun auf die SC*-Phase unter den chiralen smektischen Phasen gerichtet.
Wenn der ferroelektrische Flüssigkristall bei einer Anzeigevorrichtung verwendet wird, sollte er die folgenden Erfordernisse erfullen:
(1) Er sollte eine SC*-Phase über einen breiten Temperaturbereich einschl. Raumtemperatur (zumindest 0 bis 50ºC) entfalten.
(2) Eine Antwortzeit von 100 us oder weniger ist für eine Anzeigevorrichtung von 640 x 400 Linien oder mehr erforderlich.
Die Antwortzeit (τ) zu dem elektrischen Feld des ferroelektrischen Flüssigkristalls wird durch die folgende Gleichung ausgedrückt:
τ = η / Ps E
worin η die Viskosität, Ps die spontane Polarisation und E die elektrische Feldstärke ist. Aus diesem Grund ist es für die Realisierung einer schnellen Antwort erforderlich, daß ein großer spontaner Polarisationswert vorhanden ist.
Jedoch wurde in den letzten Jahren von dem Auftreten von abnormalen Phänomenen berichtet, die den großen spontanen Polarisationswert begleiten (siehe beispielsweise Akio Yoshida et al., The 13rd Symposium on Liquid Crystals, 142 - 143 (1987); J. Dijon et al., SID 88 DIGEST, 246 - 249 (1988); oder H.P. Dübal et al., Jpn. J. Appl. Phys., 27 (1988) L2241 - L2244). Entsprechend diesen Berichten sollte der spontane Polarisationswert 30 nC/cm² oder weniger, vorzugsweise 25 nC/cm² oder weniger sein, wenn ein kommerziell erhältlicher Polyimidfilm als eine Isolationsschicht verwendet wird.
(3) Nach N.A. Clark sollte zur Erzielung des Memoryeffektes eine Helix ungewickelt sein, indem der Wert eines Zellzwischenstandes (d) kleiner gemacht wird als der Ganghöhenwert (P) der Helix (vergleiche Appl. Phys. Lett., 36, 899 (1980). Aus diesem Grund ist es erforderlich, die Ganghöhe der Helix des ferroelektrischen Flüssigkristalls zu verlängern, um die Verwendung einer Zelle mit einem Zellzwischenraum mit großer Dicke, was leicht hergestellt werden kann, zu ermöglichen.
(4) Der orientierte Zustand eines ferroelektrischen Flüssigkristalls variiert in Abhängigkeit von den Phasenserien des Flüssigkristalls. Gegenwärtig wird überlegt, daß ein Flüssigkristall mit einer smektischen A-Phase und einer cholesterischen Phase (nachfolgend der Einfachheit halber mit "SA-Phase" bzw. "N*-Phase" bezeichnet) bei der hohen Temperaturseite einer SC*-Phase den besten orientierten Zustand durch Ausrichtungstechniken (Oberflächenbehandlungsverfahren) entfaltet, die gegenwärtig bei dem TN-Flüssigkristallmaterial verwendet werden. Mit anderen Worten ist es erwünscht, daß der ferroelektrische Flüssigkristall die folgende Phasenserie aufweist: Isotrope Flüssigkeit (nachfolgend der Einfachheit halber mit "Iso" bezeichnet) T N* T SA T SC* (siehe beispielsweise japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 250086/1986).
Weiterhin wird überlegt, daß unter den Flüssigkristallmaterialien mit der oben beschriebenen Phasenserie solche mit einem höheren Wert für die Ganghöhe in der N*-Phase einen besseren orientierten Zustand enthalten (siehe beispielsweise offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 255323/1986).
Neben den oben beschriebenen Erfordernissen gibt es verschiedene Erfordernisse wie Kippwinkel (θ) des Flüssigkristallmoleküls.
Selbst wenn nur der Temperaturbereich aufgenommen wird, können nur einige wenige ferroelektrische Flüssigmaterialien praktisch verwendet werden. Daher gibt es gegenwärtig wenige ferroelektrische Flüssigmaterialien, die alle die oben beschriebenen Erfordernisse erfüllen und die praktisch verwendet werden können.
Beispielsweise beschreibt die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 291679/1986 und die Ausgabe der internationalen PCT-Veröffentlichung Nr. WO 86/06401 jeweils einen ferroelektrischen Flüssigkristall, umfassend eine Mischung aus einer nicht-chiralen Phenylpyrimidinverbindung mit einer smektischen C-Phase (nachfolgend der Einfachheit halber mit "SC-Phase" bezeichnet) mit einer optisch aktiven Verbindung, und beschreiben, daß dieses ferroelektrische Flüssigmaterial eine SC*-Phase über einen breiten Temperaturbereich einschl. Raumtemperatur entfaltet und die Phasenserie Iso T N* T SA T SC* aufweist und einen spontanen Polarisationswert von 30 nC/cm² oder weniger hat. Obwohl die ferroelektrische Flüssigkristallzusammensetzung, die in den oben beschriebenen Veröffentlichungen beschrieben ist, den oben beschriebenen Erfordernissen im Hinblick auf den Temperaturbereich der SC*-Phase, der Phasenserie und den spontanen Polarisationswert erfüllt, kann sie nicht praktisch verwendet werden, da die Antwortzeit bei 300 bis 500 us liegt (vergleiche beispielsweise ferroelektrische Flüssigkristallzusammensetzungen, die in den Beispielen 1 und 2 der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 29167/1986 beschrieben sind, oder die ferroelektrischen Flüssigkristallzusammensetzungen, die in den Beispielen 45 und 46 der Ausgabe der internationalen PCT-Veröffentlichung Nr. WO 86/06401 beschrieben sind)
Die japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 541/1988 offenbart eine ferroelektrische Flüssigkristallzusammensetzung, umfassend eine Mischung aus einer nicht-chiralen Phenylpyrimidinverbindung mit einer optisch aktiven Verbindung, dargestellt durch die allgemeine Formel (III), (IV) oder (V) gemäß dieser Erfindung und beschreibt, daß diese ferroelektrische Flüssigkristallzusammensetzung eine SC*-Phase über einen weiten Temperaturbereich einschl. Raumtemperatur entfaltet und eine Antwortgeschwindigkeit von 100 us oder weniger aufweist. Obwohl die ferroelektrische Flüssigkristallzusammensetzung, die in der oben beschriebenen Patentanmeldung offenbart ist, den oben beschriebenen Erfordernissen im Hinblick auf den Temperaturbereich der SC*-Phase und der Antwortzeit genügt, kann sie aufgrund der Schwierigkeit zur Erreichung einer ausgezeichneten Orientierung, die der Abwesenheit einer N*- Phase zuzuschreiben ist (siehe beispielsweise Beispiele 1, 3 und 5) und aufgrund des Auftretens eines abnormalen Phänomens, wenn ein Schaltvorgang durchgeführt wird, was einem spontanen Polarisationswert von 30 nC/cm² oder mehr zuzuschreiben ist (siehe beispielsweise Beispiel 2) nicht praktisch verwendet werden.
Aufgrund der vorgenannten Beschreibung ist ersichtlich, daß gegenwärtig wenig ferroelektrische Flüssigkristallmaterialien existieren, die alle die obengenannten Erfordernisse erfüllen und die unmittelbar in einer Anzeigevorrichtung verwendet werden können.
Das erste Ziel dieser Erfindung liegt darin, eine ferroelektrische Flüssigkristallzusammensetzung zur Verfügung zu stellen, die eine SC*- Phase über einen weiten Temperaturbereich einschl. Raumtemperatur entfaltet und die einen spontanen Polarisationswert von 30 nC/cm² oder weniger sowie eine schnelle Antwort, d. h. eine Antwortzeit von 100 us oder weniger aufweist.
Das zweite Ziel dieser Erfindung liegt darin, ein optisches Schaltelement mit einer schnellen Antwort zur Verfügung zu stellen, das diese Flüssigkristallzusammensetzung umfaßt.
Die Erfinder haben intensive und umfangreiche Studien im Hinblick auf die Lösung der oben beschriebenen Probleme durchgeführt. Als ein Ergebnis haben sie festgestellt, wie es später beschrieben wird, daß eine Kombination einer nicht-chiralen Phenylpyrimidinverbindung mit einer optisch aktiven Verbindung, die einen hohen spontanen Dolarisationswert hat, die gleiche Polarisation und eine entgegengesetzte Helix aufweist, die Herstellung einer ferroelektrischen Flüssigkristallzusammensetzung ermöglicht, die eine SC*-Phase über einen weiten Temperaturbereich einschl. Raumtemperatur entfaltet und sehr leicht eine ausgezeichnete Orientierung erzielt und die einen spontanen Polarisationswert von 30 nC/cm² oder weniger und eine schnelle Antwort, d. h. eine Antwortzeit von 100 us oder weniger aufweist, was zur Vollendung dieser Erfindung geführt hat.
Gemäß einem ersten Aspekt dieser Erfindung werden die folgenden ferroelektrischen Flüssigkristallzusammensetzungen zur Verfügung gestellt.
(1) Eine ferroelektrische Flüssigkristallzusammensetzung, umfassend drei Komponenten A, B und C in den Mengen von 75 bis 95 Gew.%, 3 bis 9 Gew.% bzw. 3 bis 12 Gew.%, bezogen auf die Gesamtmenge der Komponenten A, B und C und mit einer Sequenzserie einer isotropen Flüssigkeit, einer cholesterischen Phase, einer smektischen A-Phase und einer chiralen smektischen C-Phase in dieser Reihenfolge von der hohen Temperaturseite und mit einem spontanen Polarisationswert von 30 nC/cm² oder weniger,
wobei die Komponente A zumindest eine Verbindung ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Verbindungen, die durch die allgemeine Formel (I) dargestellt sind: worin R¹ und R², die gleich oder verschieden sein können, jeweils eine geradkettige oder verzweigte Alkyl-, Alkoxy- oder Alkanoyloxygruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen sind, und Verbindungen, dargestellt durch die allgemeine Formel (II):
worin R³ und R&sup4;, die gleich oder verschieden sein können, jeweils eine geradkettige oder verzweigte Alkyl- oder Alkoxygruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen sind,
wobei die Komponente B zumindest eine Verbindung ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Verbindungen, dargestellt durch die allgemeine Formel (III):
worin R&sup5; eine geradkettige oder verzweigte Alkyl- oder Alkoxygruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen ist, worin R&sup6; eine geradkettige oder verzweigte Alkylgruppe mit 2 bis 18 Kohlenstoffatomen oder eine geradkettige oder verzweigte Alkoxygruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen ist und worin * ein asymmetrisches Kohlenstoffatom bedeutet und Verbindungen, dargestellt durch die allgemeine Formel (IV):
worin R&sup7; eine geradkettige oder verzweigte Alkyl- oder Alkoxygruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen ist, worin R&sup8; eine geradkettige oder verzweigte Alkylgruppe mit 2 bis 18 Kohlenstoffatomen oder eine geradkettige oder verzweigte Alkoxygruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen ist und worin * ein asymmetrisches Kohlenstoffatom darstellt,
wobei die Komponente C zumindest eine Verbindung ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Verbindungen, dargestellt durch die allgemeine Formel (V):
worin R&sup9; eine geradkettige oder verzweigte Alkyl- oder Alkoxygruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen ist, worin R¹&sup0; eine geradkettige oder verzweigte Alkylgruppe mit 2 bis 18 Kohlenstoffatomen ist, worin x -OCH&sub2;- oder -CH&sub2;O- ist, worin n und m jeweils 1 oder 2 sind, m + n = 3 und worin * ein asymmetrisches Kohlenstoffatom darstellt,
(2) Eine ferroelektrische Flüssigkristallzusammensetzung entsprechend dem oben beschriebenen Punkt (1), worin die Komponente A zumindest eine Verbindung ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Verbindungen, dargestellt durch die allgemeine Formel (I), worin R¹ eine geradkettige Alkoxy- oder Alkanoyloxygruppe mit 5 bis 12 Kohlenstoffatomen ist und worin R² eine geradkettige Alkylgruppe mit 7 bis 11 Kohlenstoffatomen ist; und Verbindungen, dargestellt durch die allgemeine Formel (II), worin R³ eine geradkettige Alkyl- oder Alkoxygruppe mit 5 bis 10 Kohlenstoffatomen ist und worin R&sup4; eine geradkettige Alkylgruppe mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen ist.
(3) Eine ferroelektrische Flüssigkristallzusammensetzung entsprechend dem oben beschriebenen Punkt (I), worin die Komponente B zumindest eine Verbindung ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Verbindungen, dargestellt durch die allgemeine Formel (III), worin R&sup5; eine geradkettige Alkyl- oder Alkoxygruppe mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen ist, worin R&sup6; eine geradkettige Alkyl- oder Alkoxygruppe mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen ist; und Verbindungen, dargestellt durch die allgemeine Formel (IV), worin R&sup7; eine geradkettige Alkyl- oder Alkoxygruppe mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen ist und worin R&sup8; eine geradkettige Alkyl- oder Alkoxygruppe mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen ist.
(4) Eine ferroelektrische Flüssigkristallzusammensetzung entsprechend dem oben beschriebenen Punkt (1), worin die Komponente C zumindest eine Verbindung ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Verbindungen, dargestellt durch die allgemeine Formel (V), worin R&sup9; eine geradkettige Alkyl- oder Alkoxygruppe mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen ist und worin R¹&sup0; eine geradkettige Alkylgruppe mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen ist.
(5) Eine ferroelektrische Flüssigkristallzusammensetzung entsprechend dem oben beschriebenen Punkt (1), worin die Komponente A zumindest eine Verbindung ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus den folgenden Verbindungen:
(6) Eine ferroelektrische Flüssigkristallzusammensetzung entsprechend dem oben beschriebenen Punkt (1), worin die Komponente B zumIndest eine Verbindung ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus den folgenden Verbindungen:
(7) Eine ferroelektrische Flüssigkristallzusammensetzung entsprechend dem oben beschriebenen Punkt (1), worin die Komponente C zumindest eine Verbindung ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus den folgenden Verbindungen:
Entsprechend dem zweiten Aspekt dieser Erfindung werden die folgenden ferroelektrischen Flüssigkristallzusammensetzungen zur Verfügung gestellt.
(8) Eine ferroelektrische Flüssigkristallzusammensetzung, umfassend vier Komponenten, d. h. die oben beschriebenen drei Komponenten A, B und C und eine weitere Komponente D in einer Menge von 2 bis 5 Gew.%, bezogen auf die Gesamtmenge der Komponenten A, B und C und mit einer Phasensequenzserie von einer isotropen Flüssigkeit, einer cholesterischen Phase, einer smektischen A-Phase und einer chiralen smektischen C-Phase in dieser Reihenfolge von der hohen Temperaturseite und mit einem spontanen Polarisationswert von 30 nC/cm² und weniger,
wobei die Komponente D zumindest eine Verbindung ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Verbindungen, dargestellt durch die allgemeine Formel (VI):
worin R¹¹ eine geradkettige oder verzweigte Alkyl- oder Alkoxygruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen ist, worin R¹² eine geradkettige oder verzweigte Alkylgruppe mit 2 bis 18 Kohlenstoffatomen ist, worin Y eine Cyanogruppe oder ein Halogenatom ist und worin * ein asymmetrisches Kohlenstoffatom darstellt, und Verbindungen, dargestellt durch die allgemeine Formel (VII),
worin R¹³ eine geradkettige oder verzweigte Alkyl- oder Alkoxygruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen ist und worin R¹&sup4; eine geradkettige oder verzweigte Alkylgruppe mit 2 bis 18 Kohlenstoffatomen ist und worin * ein asymmetrisches Kohlenstoffatom darstellt.
(9) Eine ferroelektrische Flüssigkristallzusammensetzung, nach dem oben beschrieben Punkt (8), wobei die Komponente D zumindest eine Verbindung ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Verbindungen, dargestellt durch die allgemeine Formel (VI), worin R¹¹ eine geradkettige Alkyl- oder Alkoxygruppe mit 5 bis 12 Kohlenstoffatomen ist, worin R¹² eine geradkettige Alkylgruppe mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen ist und worin Y -CN oder -F ist; und Verbindungen, dargestellt durch die allgemeine Formel (VII), worin R¹³ eine geradkettige Alkyl- oder Alkoxygruppe mit 5 bis 12 Kohlenstoffatomen ist und worin R¹&sup4; eine geradkettige Alkylgruppe mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen ist.
(10) Eine ferroelektrische Flüssigkristallzusammensetzung nach dem oben beschriebenen Punkt (8), wobei die Komponente D zumindest eine Verbindung ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus den folgenden Verbindungen:
(11) Entsprechend dem dritten Aspekt dieser Erfindung wird ein optisches Schaltelement zur Verfügung gestellt, umfassend eine ferroelektrische Flüssigkristallzusammensetzung nach den oben beschriebenen Punkten (1) oder (8).
Die nicht-chirale Verbindung, dargestellt durch die allgemeine Formel (I) oder (II) als die Komponente A, die in dem oben beschriebenen Punkt (1) beschrieben ist, ist eine bekannte Verbindung, die eine ausgezeichnete smektische C-Eigenschaft aufweist und als eine Basis-SC- Verbindung (d. h. die eine SC-Phase über einen breiten Temperaturbereich entfaltet) in der ferroelektrischen Flüssigkristallzusammensetzung, die gemäß dieser Erfindung vorgeschlagen wird, dient. Die Verbindung, dargestellt durch die allgemeine Formel (I) entfaltet eine SC- Phase in einem verhältnismäßigen niedrigen Temperaturbereich um Raumtemperatur herum, während die Verbindung, dargestellt durch die allgemeine Formel (II), eine SC-Phase in einem verhältnismäßig hohen Temperaturbereich entfaltet. Wenn in der allgemeinen Formel (I) R¹ C&sub6;H&sub1;&sub3;O- ist und wenn R² -C&sub8;H&sub1;&sub7; ist, ist die Phasenübergangstemperatur beispielsweise Cr28SC47SA58N66Iso. Auf der anderen Seite, wenn in der allgemeinen Formel (II) R³ C&sub7;H&sub1;&sub5;- ist und R&sup4; -C&sub8;H&sub1;&sub7; ist, ist die Phasenübergangstemperatur Cr58SC134SA144N157Iso. Daher kann eine Basis-SC-Mischung mit einer SC-Phase über einen breiten Temperaturbereich von einem niedrigen Temperaturbereich zu einem hohen Temperaturbereich durch eine Kombination von Verbindungen, dargestellt durch die allgemeine Formel (I) oder (II) hergestellt werden. Im Hinblick auf das oben gesagte, wird eine Verbindung mit einer SC-Phase vorzugsweise verwendet. Jedoch ist es ebenfalls möglich, eine Verbindung ohne eine SC- Phase in einer derartigen Menge zu verwenden, daß keine beachtliche Verminderung in dem Temperaturbereich der SC*-Phase verursacht wird. Die Verbindung, dargestellt durch die allgemeine Formel (I) oder (II), weist eine SA-Phase und eine nematische Phase (nachfolgend der Einfachheit halber mit "N-Phase" bezeichnet) auf der hohen Temperaturseite der SC-Phase auf und spielt eine wichtige Rolle bei dem Auftreten der Phasenserie Iso-N*-SA-SC*.
Beispiele der Verbindung, dargestellt durch die allgemeine Formel (I), umfassen Phenylpyrimidinverbindungen, worin R¹ eine geradkettige Alkoxy- oder Alkanoyloxygruppe mit 5 bis 12 Kohlenstoffatomen ist und worin R² eine geradkettige Alkylgruppe mit 7 bis 11 Kohlenstoffatomen ist, und Beispiele der Verbindung, dargestellt durch die allgemeine Formel (II), umfassen Biphenylpyrimidinverbindungen, worin R³ eine geradkettige Alkyl- oder Alkoxygruppe mit 5 bis 10 Kohlenstoffatomen ist und worin R&sup4; eine geradkettige Alkylgruppe mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen ist. Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, eine Vielzahl der oben beschriebenen Pyrimidinverbindungen zu verwenden.
Insbesondere bevorzugte Beispiele der Pyrimidinverbindung mit einer SC-Phase sind in den folgenden Tabellen 1 und 2 gezeigt. Tabelle 1 Verbindungen, dargestellt durch die Formel Tabelle 2 Verbindungen, dargestellt durch die Formel
In der ferroelektrischen Flüssigkristallzusammensetzung, die erfindungsgemäß vorgeschlagen wird, dient die Komponente A als eine Basis- SC-Verbindung und weist die Funktion auf, daß eine Iso-N*-SA-SC* -Phasenserie auftreten kann.
Daher ist es bevorzugt, daß die Konzentration der Komponente A 75 Gew.% oder mehr ist. Wenn die Konzentration weniger als 75 Gew.% ist, wird die Menge der optisch aktiven Verbindung verhältnismäßig groß, und der spontane Polarisationswert der Flüssigkristallzusammensetzung wird 30 nC/cm² oder mehr, was ein abnormales Phänomen verursacht, wenn ein Schaltvorgang durchgeführt wird.
Die optisch aktiven Verbindungen, dargestellt durch die allgemeine Formel (III) oder (IV) als die Komponente B, die in dem oben beschriebenen Punkt (1) beschrieben sind, sind solche, die in der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 267763/1988 und der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 63571/1989 beschrieben sind, und sie weisen einen großen spontanen Polarisationswert und sehr ausgezeichnete Antworteigenschaften auf. Beispielsweise, wenn in der allgemeinen Formel (III) R&sup5; C&sub6;H&sub1;&sub3;O- ist und wenn R&sup6; -OC&sub6;H&sub1;&sub3; ist, weist die Verbindung eine Phasenübergangstemperatur von Cr67SC*96N*107Iso, einen spontanen Polarisationswert von 327 nC/cm² (T - TC = -10ºC), einen Kippwinkel von 45º (T - TC = -10ºC) und eine Antwortzeit von 45 us (T - TC = -10ºC, E = 5 V/um) auf. Wenn in der allgemeinen Formel (IV) R&sup7; C&sub9;H&sub1;&sub9;- ist und wenn R&sup8; -OC&sub3;H&sub7; ist, weist die Verbindung eine Phasenübergangstemperatur von Cr70SC*103SA108N*110Iso, einen spontanen Polarisationswert von 243 nC/cm² (T - TC = -10ºC), einen Kippwinkel von 38º (T - TC = -10º) und eine Antwortzeit von 30 us (T - TC = -10ºC), E = 5 V/um). Daher spielen in der ferroelektrischen Flüssigkristallzusammensetzung dieser Erfindung die oben beschriebenen Verbindungen eine wichtige Rolle zur Erzielung einer schnellen Antwort.
Beispiele der Verbindung, dargestellt durch die allgemeine Formel (III), umfassen Verbindungen, worin R&sup5; eine geradkettige Alkyl- oder Mkoxygruppe mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen ist und worin K&sup6; eine geradkettige Alkyl- oder Alkoxygruppe mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen ist, und Beispiele der Verbindung, dargestellt durch die allgemeine Formel (IV), umfassen optisch aktive Verbindungen, worin R&sup7; eine geradkettige Alkyl- oder Alkoxygruppe mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen ist und worin R&sup8; eine geradkettige Alkyl- oder Alkoxygruppe mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen ist. Beispiele der Verbindung, dargestellt durch die allgemeine Formel (III) oder (IV) sind in den folgenden Tabellen 3 und 4 gezeigt Tabelle 3 Verbindungen, dargestellt durch die Formel Tabelle 4 Verbindungen, dargestellt durch die Formel
In den Verbindungen, dargestellt durch die allgemeinen Formeln (III) und (IV) waren, wenn die absolute Konfiguration der optisch aktiven Stelle (S, S) oder (S, R) ist, die Polarität der spontanen Polarisation (-) und der helikale Drehsinn linkshändig. Auf der anderen Seite waren, wenn die absolute Konfiguration (P, R) oder (R, S) war, die Polarität der spontanen Polarisation (+) und der helikale Drehsinn rechtshändig.
In der ferroelektrischen Flüssigkristallzusammensetzung, die erfindungsgemäß vorgeschlagen wird, spielt die Komponente B eine wichtige Rolle für die Erzielung einer schnellen Antwort. Wenn jedoch die Menge übermäßig groß ist, wird der spontane Polarisationswert der Flüssigkristallzusammensetzung 30 nC/cm² oder mehr, was ein abnormales Phänomen verursacht, wenn ein Schaltvorgang durchgeführt wird. Aus diesem Grund ist die Konzentration der Komponente B vorzugsweise 9 Gew.% oder weniger.
Die optisch aktive Verbindung, dargestellt durch die allgemeine Formel (V), als die Komponente C, die in dem oben beschriebenen Punkt (1) beschrieben ist, ist eine Verbindung, die in der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 149547/1985 beschrieben ist. Diese Verbindung und die optisch aktive Verbindung, dargestellt durch die allgemeine Formel (III) oder (IV), weisen die gleiche Polarität bei der spontanen Polarisation auf und sind entgegengesetzt im Hinblick auf den helikalen Drehsinn. Daher dient sie in der ferroelektrischen Flüssigkristallzusammensetzung, die erfindungsgemäß erzielt wird, als ein Modifizierer für die helikale Ganghöhe und verlängert die helikale Ganghöhe der Flüssigkristallzusammensetzung. Weiterhin weist sie einen großen spontanen Polarisationswert auf und ist ausgezeichnet im Hinblick auf die Antworteigenschaften, obwohl die Antwortzeit geringer ist als die der Komponente B. Wenn beispielsweise in der allgemeinen Formel (V) R&sup9; C&sub7;H&sub1;&sub5;O- ist, R¹&sup0; -C&sub6;H&sub1;&sub3;, m 1 ist, n 2 ist und x -CH&sub2;O- ist, weist die Verbindung eine Phasenübergangstemperatur von Cr110(SC*105SA108)Iso, einen spontanen Polarisationswert von 142 nC/cm² (T - TC = -10ºC), einen Kippwinkel von 27º (T - TC = -10ºC) sowie eine Antwortzeit von 60 us (T - TC = -10ºC, E = 5 V/um) auf. Daher kann eine ferroelektrische Flüssigkristallzusammensetzung mit einer großen Länge der helikalen Ganghöhe und einer schnellen Antwort durch eine Kombination der Verbindung als die Komponente C mit den Verbindungen, dargestellt durch die allgemeinen Formeln (III) und (IV) als die Komponente B hergestellt werden.
Beispiele der Verbindung, dargestellt durch die allgemeine Formel (V), umfassen optisch aktive Verbindungen, worin R&sup9; eine geradkettige Alkyl- oder Mkoxygruppe mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen ist und worin R¹&sup0; eine geradkettige A1kylgruppe mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen ist. Repräsentative Beispiele der Verbindung, dargestellt durch die allgemeine Formel (V), sind in den folgenden Tabellen 5 bis 7 gezeigt. Tabelle 5 Verbindungen, dargestellt durch die Formel Tabelle 6 Verbindungen, dargestellt durch die Formel Tabelle 7 Verbindungen, dargestellt durch die Formel
In den Verbindungen, dargestellt durch die allgemeine Formel (V), waren, wenn die absolute Konfiguration der optisch aktiven Stelle R ist, die Polarisation der spontanen Polarisierung (-) und der helikale Drehsinn rechtshändig. Auf der anderen Seite waren, wenn die absolute Konfiguration S ist, die Polarität der spontanen Polarisation (+) und der helikale Drehsinn linkshändig. Wenn daher die absolute Konfiguration der Verbindung als die Komponente B, dargestellt durch die allgemeine Formel (III) oder (IV), (S, S) oder (S, R) ist, ist es möglich, eine ferroelektrische Flüssigkristallzusammensetzung mit einer großen helikalen Ganghöhe durch eine Kombination dieser Verbindung mit der Verbindung, dargestellt durch die allgemeine Formel (V) als die Komponente C, deren absolute Konfiguration R ist, herzustellen.
In der erfindungsgemäß erzielten ferroelektrischen Flüssigkristallzusammensetzung dient die Komponente C hauptsächlich als ein Modifikator für die helikale Ganghöhe für die Komponente B und verlängert die helikale Ganghöhe ohne Zerstörung der Antworteigenschaften der Flüssigkristallzusammensetzung. Wenn jedoch die Menge übermäßig groß ist, hat sie eine nachteilige Wirkung auf die Antworteigenschaften oder hat eine nachteilige Wirkung auf die Phasenserie Iso T N* T SA T SC* aufgrund ihrer geringen N*-Eigenschaft. Daher ist die Konzentration der Komponente C vorzugsweise 12 Gew.% oder weniger.
Die ferroelektrische Flüssigkristallzusammensetzung, die erfindungsgemäß erzielt wird, kann hauptsächlich durch eine Kombination der oben beschriebenen drei Komponenten, d. h. die Komponenten A, B und C hergestellt werden. Die Verwendung der Komponente D als eine zusätzliche Komponente ermöglicht die Herstellung einer ferroelektrischen Flüssigkristallzusammensetzung mit besseren Eigenschaften.
Die optisch aktive Verbindung, dargestellt durch die allgemeine Formel (VI) oder (VII) als die Komponente D, die in dem oben beschriebenen Punkt (8) beschrieben ist, ist eine Verbindung, die in den japanischen offengelegten Patentanmeldungen Nrn. 210056/1986, 48254/1988 oder 233966/1988 beschrieben ist, und sie ist nicht sehr schnell im Hinblick auf die Antwortzeit. Jedoch weist die Verbindung eine kleine helikale Ganghöhenlänge auf, und diese Verbindung und die optisch aktive Verbindung als die Komponente B, dargestellt durch die allgemeinen Formel (III) oder (IV), sind gleich im Hinblick auf die Polarität der spontanen Polarisierung und entgegengesetzt im Hinblick auf den helikalen Drehsinn. Daher dient sie in der ferroelektrischen Flüssigkristallzusammensetzung dieser Erfindung als Modifizierer der helikalen Ganghöhe, und die Verwendung davon als ein Modifizierer für die helikale Ganghöhe in Kombination mit der oben beschriebenen optisch aktiven Verbindung als die Komponente C, dargestellt durch die allgemeine Formel (V), ermöglicht die weitere Verlängerung der helikalen Ganghöhe der Flüssigkristallzusammensetzung.
Beispiele der Verbindung, dargestellt durch die allgemeine Formel (VI) oder (VII), umfassen Verbindungen, dargestellt durch die Formel (VI), worin R¹¹ eine geradkettige Alkyl- oder Alkoxygruppe mit 5 bis 12 Kohlenstoffatomen ist, worin R¹² eine geradkettige Alkylgruppe mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen ist und worin Y -CN oder -F ist, oder optisch aktive Verbindungen, dargestellt durch die Formel (VII), worin R¹³ eine geradkettige Alkyl- oder Mkoxygruppe mit 5 bis 12 Kohlenstoffatomen ist und worin R¹&sup4; eine geradkettige Alkylgruppe mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen ist. Repräsentative Beispiele der Verbindung, dargestellt durch die allgemeine Formel (VI) oder (VII) sind in den folgenden Tabellen 8 bis 10 gezeigt. Tabelle 8 Verbindungen, dargestellt durch die Formel Tabelle 9 Verbindungen, dargestellt durch die Formel Tabelle 10 Verbindungen, dargestellt durch die Formel
In den Verbindungen, dargestellt durch die allgemeinen Formeln (VI) und (VII) waren, wenn die absolute Konfiguration der optisch aktiven Stelle S ist, die Polarität der spontanen Polarisierung (-) und der helikale Drehsinn rechtshändig. Auf der anderen Seite waren, wenn die absolute Konfiguration R ist, die Polarität der spontanen Polarisierung (+) und der helikale Drehsinn linkshändig.
In der erfindungsgemäßen ferroelektrischen Flüssigkristallzusammensetzung dient die Komponente D als ein Modifikator der helikalen Ganghöhe und spielt eine wichtige Rolle bei der Verlängerung der helikalen Ganghöhe der Flüssigkristallzusammensetzung. Jedoch ist diese Verbindung schlecht im Hinblick auf die Antworteigenschaften, und die Verwendung davon in einer übermäßigen Menge verschlechtert die Antworteigenschaften der Flüssigkristallzusammensetzung. Im Hinblick auf das oben gesagte ist die Konzentration der Komponente D vorzugsweise 5 Gew.% oder weniger.
Diese Erfinder haben verschiedene Studien im Hinblick auf die Anteile der Komponenten gemacht, die zum Erhalt einer ferroelektrischen Flüssigkristallzusammensetzung notwendig sind, die erfindungsgemäß erzielt werden kann, indem die oben beschriebenen Charakteristiken der Komponenten A, B, C und D ausgenutzt werden, und sie haben als ein Ergebnis festgestellt, daß die Anteile der Komponenten A, B, C und D 75 bis 95 Gew.%, 3 bis 9 Gew.% bzw. 3 bis 12 Gew.% sind, und daß der Anteil der Komponente D vorzugsweise 2 bis 5 Gew.% ist, bezogen auf die Gesamtmenge der drei Komponenten, d. h. die Komponenten A, B und C, was zur Vollendung dieser Erfindung geführt hat.
Wenn die Menge zum Mischen einer jeden Komponente weniger als die oben beschriebene untere Grenze ist, kann kein ausreichender Effekt einer jeweiligen Komponente durch Mischen der Komponenten erzielt werden.
Diese Erfindung ermöglicht die Herstellung einer ferroelektrischen Flüssigkristallzusammensetzung mit einer ausgezeichneten Orientierung ohne einen Mangel und mit einer schnellen Antwort, und ein Flüssigkristallelement, bei dem kein abnormales Phänomen in einem Schaltvorgang auftritt und das eine ausgezeichnete Memoryeigenschaft, einen sehr ausgezeichneten Kontrast und eine schnelle Antwort aufweist, kann durch die Verwendung der oben beschriebenen Flüssigkristallzusammensetzung hergestellt werden.
Beispiele von besonderen Anwendungen der erfindungsgemäßen ferroelektrischen Flüssigkristallzusammensetzung umfassen Hochgeschwindigkeits-Flüssigkristallverschlüsse und Hochauflösungs-Flüssigkristallanzeigen.

Beispiele

Diese Erfindung wird nachfolgend detaillierter unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele beschrieben. Jedoch ist die Erfindung nicht nur auf diese Beispiele beschränkt.
In den Beispielen wurden verschiedene Messungen durch die folgenden Verfahren durchgeführt.
Der spontane Polarisationswert (Ps) wurde durch das Sawyer-Tower- Verfahren gemessen. Der Kippwinkel (θ) wurde durch Auferlegung eines ausreichend hohen elektrischen Feldes, das ein kritisches elektrisches Feld übersteigt, auf eine homogen ausgerichtete Zelle, um ein Verschwinden der helikalen Struktur zu verursachen, durch Umdrehen der Polarität und Messen des Winkels für das Hin- und Herbewegen (entsprechend 2θ) einer Extinktionsposition unter gekreuzten Nicolschen Prismen bestimmt.
Die Antwortzeit wurde gemessen, indem jede Zusammensetzung in eine Zelle injiziert wurde, mit der eine Ausrichtungsbehandlung durchgeführt wurde und die einen Elektroden-zu-Elektroden-Abstand von 2 um aufwies, indem eine rechtwinklige Welle von 1 kHz mit einer Peak-zu-Peak-Spannung VPP von 20 V auferlegt wurde, und indem eine Anderung bei der transmittierten Lichtintensität gemessen wurde.
Die SC*-Ganghöhe wurde bestimmt, indem eine etwa 200 um dicke Zelle verwendet wurde, mit der eine homogene Orientierung durchgeführt wurde, und in der direkt die Linienintervalle eines Streifenmusters (Dechiralisierungslinie), die einer helikalen Ganghöhe entsprechen, unter einem Polarisationsmikroskop gemessen wurden.
Die N*-Ganghöhe wurde indirekt bestimmt, indem eine keilförmige Zelle verwendet, ein Intervall (1) von Linienmängeln (Diskrinationslinien) gemessen und die Ganghöhe entsprechend der theoretischen Gleichung P (Ganghöhe) = 2 l x tan θ berechnet wurde, worin θ der Kippwinkel der keilförmigen Zelle ist.

Beispiel 1

Eine ferroelektrische Flüssigkristallzusammensetzung mit der folgenden Zusammensetzung wurde unter Verwendung der Verbindungen hergestellt, die durch die allgemeinen Formeln (I), (II), (III) und (V) dargestellt sind. Komponente
Die ferroelektrische Flüssigkristallzusammensetzung entfaltet die folgende Phasenübergangstemperatur.
Der spontane Polarisationswert, Kippwinkel und die Antwortzeit, jeweils bei 25ºC waren 24 nC/cm², 20º bzw. 63 us. Die Ganghöhe der N*- Phase war 12 um bei 85ºC, und die Ganghöhe der SC*-Phase war 8 um bei 25ºC.
Die oben genannte Flüssigkristallzusammensetzung wurde in eine Zelle injiziert, die mit einer transparenten Elektrode ausgerüstet war und einen Zellzwischenraum von 2 um aufwies. Die Zelle war eine Zelle, worin ein Polyimid als eine Ausrichtungsbehandlung auf die Zelle aufgelegt war ist, und die Oberfläche der Zelle wurde für eine homogene Ausrichtung abgerieben. Die Flüssigkristallzusammensetzung wurde dann graduell von der N*-Phase zu der SC*-Phase abgekühlt (Kühlrate: 1ºC/min), und ein Paar von Polarisatoren wurde in einem gekreuzten Nicol-Zustand für die Beobachtung unter einem Mikroskop angeordnet. Als ein Ergebnis wurde bestätigt, daß eine homogene Orientierung ohne irgendeinen Mangel erzielt werden konnte. Das Kontrastverhältnis war 1:20.
Wie aufgrund der obengenannten Beschreibung ersichtlich ist, kann eine ferroelektrische Flüssigkristallzusammensetzung, die eine SC*- Phase über einen breiten Temperaturbereich, einschl. Raumtemperatur, entfaltet, und eine Iso-N*-SA-SC*-Phasenserie, eine lange helikale Ganghöhe, einen spontanen Polarisationswert von 30 nC/cm² oder weniger und ebenso eine schnelle Antwort aufweist, durch eine Kombination von Verbindungen der drei Komponenten, d. h. die Komponenten A, B bzw. C, die durch die allgemeinen Formeln (I), (II), (III) und (V) dargestellt sind, hergestellt werden. Es ist ebenso ersichtlich, daß ein Flüssigkristallelement, das in der Lage ist, leicht eine gute Orientierung zu erzielen und einen sehr ausgezeichneten Kontrast entfaltet, durch die Verwendung der oben beschriebenen Flüssigkristallzusammensetzung hergestellt werden kann.

Beispiel 2

Eine ferroelektrische Flüssigkristallzusammensetzung mit der folgenden Zusammensetzung wurde unter Verwendung von Verbindungen, dargestellt durch die allgemeinen Formeln (I), (II), (III), (V) und (VI) hergestellt. Komponente
Die oben beschriebene ferroelektrische Flüssigkristallzusammensetzung entfaltete die folgende Phaserübergangstemperatur.
Der spontane Polarisationswert, Kippwinkel und die Antwortzeit, je weils bei 25ºC waren 26 nC/cm², 22º bzw. 64 us. Die Ganghöhe der N*- Phase war 42 um bei 81ºC, und die Ganghöhe der SC*-Phase war 11 um bei 25ºC.
Die obengenannte Flüssigkristallzusammensetzung wurde in die gleiche Zelle injiziert, die einen Zellzwischenraum von 2 um aufwies, wie die, die gemäß Beispiel 1 verwendet wurde, sie wurde von der N*-Phase zu der SC*-Phase abgeschreckt (Kühlrate: 10ºC/min) und unter einem Mikroskop beobachtet. Als ein Ergebnis wurde bestätigt, daß eine homogene Orientierung ohne irgendeinen Mangel erzielt werden konnte. Das Kontrastverhältnis war 1:25.
Wie aufgrund der obengenannten Beschreibung ersichtlich ist, kann eine ferroelektrische Flüssigkristallzusammensetzung mIt einer Iso-N*- SA-SC*-Phasenserie und einer längeren helikalen Ganghöhe und einer schnellen Antwort durch eine Kombination von Verbindungen der drei Komponenten, d. h. den Komponenten A, B und C, die durch die allgemeinen Formeln (I), (II), (III) bzw. (V) dargestellt sind, mit einer Verbindung, dargestellt durch die allgemeine Formel (VI), als Komponente D hergestellt werden. Es ist ebenfalls ersichtlich, daß ein praktisches Flüssigkristallelement, das eine gute Orientierung erzielen kann, selbst wenn es abgeschreckt wird, und das einen sehr ausgezeichneten Kontrast entfaltet, durch die Verwendung der oben beschriebenen Flüssigkristallzusammensetzung hergestellt werden kann.

Beispiele 3 bis 9

Ferroelektrische Flüssigkristallzusammensetzungen mit den Zusammensetzungen, die in Tabelle 11 gezeigt sind, wurden hergestellt und auf gleiche Weise wie bei Beispiel 1 oder 2 ausgewertet. Die Eigenschaften der Flüssigkristallzusammensetzungen der Beispiele 3 bis 9 sind in Tabelle 12 gezeigt.

Vergleichsbeispiele 1 und 2

Die Eigenschaften einer Zusammensetzung, die außerhalb der erfindungsgemäßen Zusammensetzung im Hinblick auf die Mischungsanteile der Komponenten A, B und C fallen, und eine Zusammensetzung, die außerhalb der erfindungsgemäßen Zusammensetzung im Hinblick auf die Mischungsanteile der Komponenten A, B, C und D liegt, sind in Tabelle 12 als Vergleichsbeispiele 1 und 2 gezeigt. Tabelle 11 Komponente Formel Verbindung Beispiel Nr. Vergleichsbeispiel Tabelle 11 (Fortsetzung) Komponente Formel Verbindung Beispiel Nr. Vergleichsbeispiel Tabelle 11 (Fortsetzung) Komponente Formel Verbindung Beispiel Nr. Vergleichsbeispiel Tabelle 12 Eigenschaften Beispiel Nr. Vergleichsbeispiel Nr. Phasenübergangstemperatur (ºC) Spontaner Polarisationswert**) (nC/cm²) Kippwinkel**) (º) Helikale Ganghöhe (um) N*-Phase***) SC*-Phase**) Antwortzeit**) (us) Bemerkung: **) Werte, die bei 25ºC bestimmt sind ***) Werte, die bei einer Temperatur bestimmt sind, die 1ºC höher ist als die Phasenubergangstemperatur SA T N*

Claims

1. Ferroelektrische Flüssigkristallzusammensetzung, umfassend drei Komponenten A, B und C in den Mengen von 75 bis 95 Gew.%, 3 bis 9 Gew.% bzw. 3 bis 12 Gew.%, bezogen auf die Gesamtmenge der Komponenten A, B und C, und mit einer Phasensequenzserie einer isotropen Flüssigkeit, einer cholesterischen Phase, einer smektischen A-Phase und einer chiralen smektischen C-Phase in dieser Reihenfolge von der hohen Temperaturseite und mit einem spontanen Polarisationswert von 30 nC/cm² oder weniger,

wobei die Komponente A zumindest eine Verbindung ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Verbindungen, dargestellt durch die allgemeine Formel (I):

worin R¹ und R², die gleich oder verschieden sein können, eine geradkettige oder verzweigte Alkyl-, Alkoxy- oder Alkanoyloxygruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen sind, und

Verbindungen, dargestellt durch die allgemeine Formel (II):

worin R³ und R&sup4;, die gleich oder verschieden sein können, jeweils eine geradkettige oder verzweigte Alkyl- oder Alkoxygruppe mIt 1 bis 18 Kohlenstoffatomen sind,

wobei die Komponente B zumindest eine Verbindung ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Verbindungen, dargestellt durch die allgemeine Formel (III):

worin R&sup5; eine geradkettige oder verzweigte Alkyl- oder Alkoxygruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen ist, worin R&sup6; eine geradkettige oder verzweigte Alkylgruppe mit 2 bis 18 Kohlenstoffatomen oder eine geradkettige oder verzweigte Alkoxygruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen ist und worin * ein asymmetrisches Kohlenstoffatom darstellt, und Verbindungen, dargestellt durch die allgemeine Formel (IV):

worin R&sup7; eine geradkettige oder verzweigte Alkyl- oder Alkoxygruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen ist, worin R&sup8; eine geradkettige oder verzweigte Alkylgruppe mit 2 bis 18 Kohlenstoffatomen oder eine geradkettige oder verzweigte Alkoxygruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen ist und worin * ein asymmetrisches Kohlenstoffatom ist,

wobei die Komponente C zumindest eine Verbindung ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Verbindungen, dargestellt durch die allgemeine Formel (V):

worin R&sup9; eine geradkettige oder verzweigte Alkyl- oder Alkoxygruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen ist, worin R¹&sup0; eine geradkettige oder verzweigte Alkylgruppe mit 2 bis 18 Kohlenstoffatomen ist, worin x -OCH&sub2;- oder -CH&sub2;O- ist, worin m und n jeweils 1 oder 2 sind, m + n = 3 und worin * ein asymmetrisches Kohlenstoffatom ist.

2. Ferroelektrische Flüssigkristallzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente A zumindest eine Verbindung ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus den Verbindungen, dargestellt durch die allgemeine Formel (I), worin R¹ eine geradkettige Alkoxy- oder Alkanoyloxygruppe mit 5 bis 12 Kohlenstoffatomen ist und worin R² eine geradkettige Alkylgruppe mit 7 bis 11 Kohlenstoffatomen ist; und Verbindungen, dargestellt durch die allgemeine Formel (II), worin R³ eine geradkettige Alkyl- oder Alkoxygruppe mIt 5 bis 10 Kohlenstoffatomen ist und worin R&sup4; eine geradkettige Alkylgruppe mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen ist.

3. Ferroelektrische Flüssigkristallzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente B zumindest eine Verbindung ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Verbindungen, dargestellt durch die allgemeine Formel (III), worin R&sup5; eine geradkettige Alkyl- oder Alkoxygruppe mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen ist, worin R&sup6; eine geradkettige Alkyl- oder Alkoxygruppe mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen ist; und Verbindungen, dargestellt durch die allgemeine Formel (IV), worin R&sup7; eine geradkettige Alkyl- oder Alkoxygruppe mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen ist und worin R&sup8; eine geradkettige Alkyl- oder Alkoxygruppe mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen ist.

4. Ferroelektrische Flüssigkristallzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente C zumindest eine Verbindung ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Verbindungen, dargestellt durch die allgemeine Formel (V), worin R&sup9; eine geradkettige Alkyl- oder Alkoxygruppe mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen ist und worin R¹&sup0; eine geradkettige Alkylgruppe mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen ist.

5. Ferroelektrische Flüssigkristallzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente A zumindest eine Verbindung ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus den folgenden Verbindungen:

6. Ferroelektrische Flüssigkristallzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente B zumindest eine Verbindung ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus den folgenden Verbindungen:

7. Ferroelektrische Flüssigkristallzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente C zumindest eine Verbindung ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus den folgenden Verbindungen:

8. Ferroelektrische Flüssigkristallzusammensetzung nach Anspruch 1, umfassend drei Komponenten A, B und C und eine weitere Komponente D in einer Menge von 2 bis 5 Gew.%, bezogen auf die Gesamtmenge der Komponenten A, B und C, und mit einer Phasensequenzserie einer isotropen Flüssigkeit, einer cholesterischen Phase, einer smektischen A-Phase und einer chiralen smektischen C-Phase in dieser Reihenfolge von der hohen Temperaturseite und mit einem spontanen Polarisationswert von 30 nC/cm² oder weniger,

wobei die Komponente D zumindest eine Verbindung ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Verbindungen, dargestellt durch die all gemeine Formel (VI):

worin R¹¹ eine geradkettige oder verzweigte Alkyl- oder Alkoxygruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen ist, worin R¹² eine geradkettige oder verzweigte Alkylgruppe mit 2 bis 18 Kohlenstoffatomen ist, worin Y eine Cyanogruppe oder ein Halogenatom ist und worin * ein asymmetrisches Kohlenstoffatom darstellt, und Verbindungen, dargestellt durch die allgemeine Formel (VII), worin R¹³ eine geradkettige oder verzweigte Alkyl- oder Alkoxygruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen ist, worin R¹&sup4; eine geradkettige oder verzweigte Alkylgruppe mit 2 bis 18 Kohlenstoffatomen ist und worin * ein asymmetrisches Kohlenstoffatom bedeutet.

9. Ferroelektrische Flüssigkristallzusammensetzung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente D zumindest eine Verbindung ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Verbindungen, dargestellt durch die allgemeine Formel (VI), worin R¹¹ eine geradkettige Alkyl- oder Alkoxygruppe mit 5 bis 12 Kohlenstoffatomen ist, worin R¹² eine geradkettige Alkylgruppe mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen ist und worin Y -CN oder -F ist; und Verbindungen, dargestellt durch die allgemeine Formel (VII), worin R¹³ eine geradkettige Alkyl- oder Alkoxygruppe mit 5 bis 12 Kohlenstoffatomen ist und worin R¹&sup4; eine geradkettige Alkylgruppe mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen ist.

10. Ferroelektrische Flüssigkristallzusammensetzung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente D zumindest eine Verbindung ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus den folgenden Verbindungen:

11. Optisches Schaltelement, umfassend eine ferroelektrische Flüssigkristallzusammensetzung nach Anspruch 1 oder 8.