DE102022001602A1

DE102022001602A1 - Flüssigkristallmedium enthaltend polymerisierbare Verbindungen

Info

Publication number: DE102022001602A1
Application number: DE102022001602.8A
Authority: DE
Inventors: Simon Siemianowski; Qiong TONG
Original assignee: Merck Patent GmbH
Current assignee: Merck Patent GmbH
Priority date: 2021-05-07
Filing date: 2022-05-06
Publication date: 2022-11-10

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft polymerisierbare Verbindungen, die eine Alkylcarbonyl- oder Keto-Seitengruppe enthalten, ein Flüssigkristall(FK)-Medium, das derartige polymerisierbare Verbindungen enthält, seine Verwendung für optische, elektrooptische und elektronische Zwecke, insbesondere in FK-Anzeigen, speziell in FK-Anzeigen des PSA(polymer sustained alignment)- oder SA(self-aligning)-Modus, eine FK-Anzeige des PSA- oder SA-Modus, die das FK-Medium enthält, und ein Verfahren zur Herstellung der FK-Anzeige.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft polymerisierbare Verbindungen, die eine Alkylcarbonyl- oder Keto-Seitengruppe enthalten, ein Flüssigkristall(FK)-Medium, das derartige polymerisierbare Verbindungen enthält, seine Verwendung für optische, elektrooptische und elektronische Zwecke, insbesondere in FK-Anzeigen, speziell in FK-Anzeigen des PSA(polymer sustained alignment)- oder SA(self-aligning)-Modus, eine FK-Anzeige des PSA- oder SA-Modus, die das FK-Medium enthält, und ein Verfahren zur Herstellung der FK-Anzeige.
Die Popularität von 8K- und Gaming-Bildschirmen führt zu einem erhöhten Bedarf an FK-Anzeigefeldern (LCD-Panels) mit höheren Wiederholraten und damit an FK-Medien mit schnelleren Schaltzeiten. Viele dieser LCD-Panels verwenden die Modi „polymer stabilized“ (PS) oder „polymer sustained alignment“ (PSA), wie den Modus PS-VA (vertically aligned), PS-IPS (in-plane switching) oder PS-FFS (fringe-field switching) oder davon abgeleitete Modi, oder „self-aligned"(SA)-Modi wie SA-VA, die polymerstabilisiert sind.
Im PS- oder PSA-Modus wird zum FK-Medium eine kleine Menge, typischerweise 0,1 bis 1%, von einer oder mehreren polymerisierbaren mesogenen Verbindungen, auch als RMs (reaktive Mesogene) bekannt, hinzugegeben. Nach Einfüllen des FK-Mediums in die Anzeige werden die RMs dann durch UV-Photopolymerisation in situ polymerisiert, während an den Elektroden der Anzeige eine Spannung anliegt. Dadurch wird in den FK-Molekülen des FK-Mediums ein kleiner Tiltwinkel erzeugt, der durch die polymerisierten RMs stabilisiert wird. Das UV-Polymerisationsverfahren, auch als „PSA-Verfahren“ bezeichnet, wird normalerweise in zwei Stufen durchgeführt, einer ersten UV-Belichtungsstufe („UV1-Stufe“), unter Anlegen einer Spannung, um den Tiltwinkel zu erzeugen, und einer zweiten UV-Belichtungsstufe („UV2-Stufe“), ohne Anlegen einer Spannung, um die Polymerisierung der RMs zu vervollständigen.
Im SA-VA-Modus entfallen die Orientierungsschichten in der Anzeige. Stattdessen wird dem FK-Medium eine kleine Menge, typischerweise 0,1 bis 2,5%, eines Selbstorientierungsadditivs (self alignment additive SA - Additiv) zugegeben, was die gewünschte Orientierung, z.B. homöotrope oder planare Orientierung, in situ durch einen Selbstausrichtungsmechanismus induziert. Das SA-Additiv enthält normalerweise eine organische, mesogene Kerngruppe und daran gebunden eine oder mehrere polare Ankergruppen, z.B. Hydroxy-, Carboxy-, Amino- oder Thiolgruppen, die in der Lage sind, mit der Substratoberfläche in Wechselwirkung zu treten, wodurch die Additive sich auf der Substratoberfläche orientieren und auch in den FK-Molekülen die gewünschte Orientierung induzieren. Das SA-Additiv kann auch eine oder mehrere polymerisierbare Gruppen enthalten, die unter ähnlichen Bedingungen wie die im PSA-Verfahren verwendeten RMs polymerisiert werden können. Zusätzlich zu dem SA-Additiv kann das FK-Medium auch ein oder mehrere RMs enthalten.
Entsprechende SA-VA-Anzeigen und SA-FFS-Anzeigen wurden offenbart. Geeignete selbstorientierende Additive zur Induzierung einer homöotropen Orientierung, speziell zur Verwendung in Anzeigen des SA-VA-Modus, werden beispielsweise in den US 2013/0182202 A1 , US 2014/0838581 A1 , US 2015/0166890 A1 und US 2015/0252265 A1 offenbart und geeignete selbstorientierende Additive zur Induzierung einer homogenen Orientierung, speziell zur Verwendung in Anzeigen des SA-FFS-Modus, werden beispielsweise in der WO 2018/008581 A1 oder WO 2018/139507 A1 offenbart.
Ein Verfahren zur Reduzierung der Schaltzeiten bei FK-Medien für den PSA-Modus ist beispielsweise die Verwendung von Verbindungen mit einer Alkenylgruppe als Komponenten der FK-Hostmischung. Dies kann jedoch zu einer verminderten Zuverlässigkeit der Mischung führen, wenn sie dem zur Polymerisierung der RM-Additive benötigten UV-Licht ausgesetzt wird, wobei man als Ursache eine Reaktion der Alkenylverbindung mit dem Polyimid der Orientierungsschicht annimmt, was bei Verwendung kürzerer UV-Wellenlängen von weniger als 320 nm besonders problematisch ist. Die Tendenz geht daher dahin, längere UV-Wellenlänge für das PSA-Verfahren zu verwenden.
Es wurden auch UV-LED-Lampen für die Verwendung im PSA-Verfahren vorgeschlagen, da sie aufgrund des schmaleren Emissionspeaks einen geringeren Energieverbrauch, längere Standzeiten und eine wirksamere Übertragung der optischen Energie auf das FK-Medium aufweisen, was eine Reduzierung der UV-Intensität und/oder UV-Bestrahlungszeit erlaubt. Dies ermöglicht eine reduzierte Taktzeit und Einsparungen bei den Energie- und Produktionskosten. Die derzeit verfügbaren UV-Lampen besitzen eine Emission bei höheren Wellenlängen, beispielsweise 365 mn.
Es besteht daher ein Bedarf an polymerisierbaren FK-Medien, die RMs enthalten, die bei längeren UV-Wellenlängen wirksam polymerisiert werden können.
Außerdem besteht eine große Nachfrage nach PSA- oder SA-Anzeigen, und FK-Medien und polymerisierbaren Verbindungen zur Verwendung in solchen PSA- oder SA-Anzeigen, die einen hohen spezifischen Widerstand bei gleichzeitig großem Arbeitstemperaturbereich, kurzen Schaltzeiten auch bei tiefen Temperaturen und niedriger Schwellenspannung, einen niedrigen Tiltwinkel, eine hohe Tiltstabilität, eine Vielzahl von Graustufen, hohen Kontrast und einen weiten Blickwinkel ermöglichen, sowie hohe Zuverlässigkeit und hohe Werte für das VHR nach UV-Belichtung aufweisen, und, im Falle der polymerisierbaren Verbindungen, niedrige Schmelzpunkte und eine hohe Löslichkeit in den FK-Hostmischungen besitzen. Bei Anzeigen für mobile Anwendungen ist die Verfügbarkeit von FK-Medien, die niedrige Schwellenspannung und hohe Doppelbrechung zeigen, besonders erwünscht.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, neue geeignete Materialien, insbesondere RMs und FK-Medien, die diese enthalten, für die Verwendung in PSA- oder SA-Anzeigen zur Verfügung zu stellen, welche die vorstehend angegebenen Nachteile nicht oder nur in vermindertem Maße aufweisen.
Aufgabe der Erfindung sind insbesondere RMs enthaltende FK-Medien zur Verwendung in PSA- oder SA-Anzeigen, die sehr hohe Werte für den spezifischen Widerstand, hohe VHR-Werte, hohe Zuverlässigkeit, niedrige Schwellenspannungen, kurze Schaltzeiten, hohe Doppelbrechung ermöglichen, gute UV-Absorption speziell bei längeren UV-Wellenlängen, vorzugsweise im Bereich von 340 bis 380 nm, zeigen, schnelle und vollständige Polymerisation der RMs ermöglichen, die Erzeugung eines niedrigen Tiltwinkels erlauben, vorzugsweise so schnell wie möglich, eine hohe Stabilität des Tiltwinkels auch nach längerer Zeit und/oder nach UV-Belichtung ermöglichen, das Auftreten von „Image-Sticking“ und „ODF-Mura“ in der Anzeige verringern oder verhindern und, im Falle der RMs, so schnell und vollständig wie möglich polymerisieren und eine hohe Löslichkeit in den FK-Medien zeigen, die typischerweise als Hostmischungen in PSA- oder SA-Anzeigen verwendet werden.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, FK-Medien, vorzugsweise für die Verwendung in PSA-Medien, zur Verfügung zu stellen, bei denen die RMs sowohl schnelle Polymerisationsgeschwindigkeit als auch gute Zuverlässigkeitsparameter, wie hohes VHR, hohen Dunkelzustand und hohe Tiltstabilität aufweisen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, neue RMs enthaltende FK-Medien, insbesondere für optische, elektrooptische und elektronische Anwendungen, wie Anzeigeanwendungen, Linsenanwendungen, AR/VR-Anwendungen usw., zur Verfügung zu stellen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, RMs enthaltende FK-Medien zur Verfügung zu stellen, die eine oder mehrere der folgenden vorteilhaften Wirkungen zeigen:

- sie erzeugen einen Tiltwinkel eines gewünschten Grades nach Belichtung mit UV-Licht,
- sie führen zu hoher Tiltstabilität,
- sie führen zu einem guten Dunkelzustand, vorzugsweise in SA-FFS-Anwendungen,
- sie zeigen speziell bei längeren UV-Wellenlängen gute UV-Absorption, speziell im Bereich von 340 bis 400 nm, und ermöglichen schnelle und vollständige Polymerisation der RMs bei diesen Wellenlängen,
- sie eignen sich für die Verwendung in PSA-Anzeigen, die durch ein Polymerisationsverfahren unter Verwendung von UV-LED-Lampen hergestellt werden,
- sie ermöglichen gute Steuerung des Zeitrahmens der ersten UV-Stufe, in der während der UV-Verarbeitung der Tiltwinkel erzeugt wird,
- sie ermöglichen es, den Zeitrahmen der zweiten UV-Stufe, in der eventuelles restliches RM polymerisiert und der Tiltwinkel stabilisiert wird, möglichst kurz zu halten, um die Produktionskosten zu minimieren,
- nach der ersten und zweiten UV-Belichtungsstufe haben die restlichen RMs weniger oder keine negativen Auswirkungen auf die Leistungsparameter der FK-Mischung, wie VHR, Tiltstabilität usw.,
- sie zeigen gute Löslichkeit und Stabilität in FK-Mischungen in einem breiten Temperaturbereich, vorzugsweise von -40 bis 140°C.

Es wurde gefunden, dass eine oder mehrere dieser Aufgaben durch Bereitstellen von FK-Medien wie im Folgenden offenbart und beansprucht erfüllt werden konnten.
Die Erfindung betrifft daher polymerisierbare Verbindungen der Formel I, P-Sp-A^a-(Z^a-A^b)_z-R^b I bei der die einzelnen Reste, unabhängig voneinander und bei jedem Auftreten gleich oder verschieden, die folgenden Bedeutungen besitzen

Rb: P-Sp- oder R,
R: F, Cl, -CN oder geradkettiges, verzweigtes oder cyclisches Alkyl mit 1 bis 25 C-Atomen, bei dem gegebenenfalls eine oder mehrere nicht benachbarte CH₂-Gruppen so durch -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-, CR⁰=CR⁰⁰-, -C≡C-,

oder
ersetzt sind, dass O- und/oder S-Atome nicht direkt miteinander verbunden sind, und bei dem gegebenenfalls ein oder mehrere H-Atome jeweils durch F oder Cl oder P-Sp- ersetzt sind,
P: eine polymerisierbare Gruppe,
Sp: eine Spacergruppe, die gegebenenfalls durch P substituiert ist, oder eine Einfachbindung,
Aa, Ab: eine alicyclische, heterocyclische, aromatische oder heteroaromatische Gruppe mit 4 bis 20 Ringatomen, die monocyclisch oder polycyclisch ist und die gegebenenfalls durch eine oder mehrere Gruppen A, L oder P-Sp- substituiert ist,
Za: -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-, -OCH₂-, -CH₂O-, -SCH₂-, -CH₂S-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CF₂S-, -SCF₂-, -(CH₂)_n1-, -CF₂CH₂-, -CH₂CF₂-, -(CF₂)_n1-, -CH=CH-, -CF=CF-, -CH=CF-, -CF=CH-, -C≡C-, -CH=CH-CO-O-, -O-CO-CH=CH-, -CH₂-CH₂-CO-O-, -O-CO-CH₂-CH₂-, -CR⁰R⁰⁰- oder eine Einfachbindung,
R0, R00: H oder Alkyl mit 1 bis 12 C-Atomen,
A: Alkyl mit 2 bis 12, vorzugsweise 2 bis 8, C-Atomen, bei dem eine oder mehrere nicht endständige CH₂-Gruppen durch C=O ersetzt sind, vorzugsweise Alkylcarbonyl mit 2 bis 7 C-Atomen, ganz bevorzugt CO-CH₃,
L: F, Cl, -CN, P-Sp- oder geradkettiges, verzweigtes oder cyclisches Alkyl mit 1 bis 25 C-Atomen, bei dem gegebenenfalls eine oder mehrere nicht benachbarte CH₂-Gruppen so durch -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-, CR⁰=CR⁰⁰-, -C≡C-,

oder
ersetzt sind, dass O- und/oder S-Atome nicht direkt miteinander verbunden sind, und bei dem gegebenenfalls ein oder mehrere H-Atome jeweils durch P-Sp-, F oder Cl ersetzt sind,
z: 0, 1, 2, 3 oder 4,
n1: 1, 2, 3 oder 4,

^a

^b

Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung des FK-Mediums wie vor- und nachstehend beschrieben in FK-Anzeigen des PSA- oder SA-Modus.
Die polymerisierbaren Verbindungen der Formel I werden vorzugsweise so gewählt, dass sie Absorption im Bereich von 340 bis 400 nm, vorzugsweise von 350 bis 370 nm, zeigen.
Die Erfindung betrifft ferner ein FK-Medium enthaltend
eine polymerisierbare Komponente A), die eine oder mehrere polymerisierbare Verbindungen, von denen mindestens eine eine Verbindung der Formel I ist, enthält, vorzugsweise daraus besteht,
eine flüssigkristalline Komponente B), im Folgenden auch als „FK-Hostmischung“ bezeichnet, die eine oder mehrere flüssigkristalline Verbindungen enthält, und
gegebenenfalls ein oder mehrere Additive, die aus der Gruppe bestehend aus Selbstorientierungsadditiven und Stabilisatoren ausgewählt sind.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines FK-Mediums wie vor- und nachstehend beschrieben, umfassend die Stufen Mischen von einer oder mehreren polymerisierbaren Verbindungen der Formel I mit einer oder mehreren flüssigkristallinen Verbindungen und gegebenenfalls mit weiteren FK-Verbindungen und/oder Additiven.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine FK-Anzeige enthaltend ein erfindungsgemäßes FK-Medium wie vor- und nachstehend beschrieben, bei dem es sich um eine PSA- oder SA-Anzeige, vorzugsweise eine PS-VA-, PS-IPS-, PS-FFS-, PS-UB-FFS-, SA-FFS- oder SA-VA-Anzeige, handelt.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine FK-Anzeige enthaltend ein FK-Medium wie vor- und nachstehend beschrieben, bei dem die polymerisierbaren Verbindungen in polymerisierter Form vorliegen, bei der es sich vorzugsweise um eine PSA- oder SA-Anzeige, ganz bevorzugt eine PS-VA-, PS-IPS-, PS-FFS-, PS-UB-FFS-, SA-FFS- oder SA-VA-Anzeige, handelt.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine FK-Anzeige des PSA-Typs enthaltend zwei Substrate, von denen mindestens eines lichtdurchlässig ist, eine auf jedem Substrat vorgesehene Elektrode oder zwei auf nur einem der Substrate vorgesehene Elektroden und zwischen den Substraten angeordnet eine Schicht eines FK-Mediums wie vor- und nachstehend beschrieben, bei der die polymerisierbaren Verbindungen zwischen den Substraten der Anzeige durch UV-Photopolymerisation polymerisiert werden.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung einer FK-Anzeige wie vor- und nachstehend beschrieben, umfassend die Stufen Einfüllen oder anderweitiges Bereitstellen eines FK-Mediums wie vor- und nachstehend beschrieben zwischen den Substraten der Anzeige und Polymerisieren der polymerisierbaren Verbindungen, vorzugsweise durch Bestrahlung mit UV-Licht, vorzugsweise mit einer Wellenlänge >340 nm, vorzugsweise im Bereich von 340 bis 400 nm, stärker bevorzugt im Bereich von 340 bis 380 nm, ganz bevorzugt im Bereich von 350 bis <370 nm, am stärksten bevorzugt im Bereich von 355 bis 368 nm, und gegebenenfalls während an den Elektroden der Anzeige eine Spannung anliegt.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung einer FK-Anzeige wie vor- und nachstehend beschrieben, bei dem die Bestrahlung der polymerisierbaren Verbindungen unter Verwendung einer UV-LED-Lampe durchgeführt wird.
Die FK-Medien gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen bei der Verwendung in PSA-Anzeigen die folgenden vorteilhaften Eigenschaften:

- geeignete Tilterzeugung, die innerhalb eines bestimmten Verfahrensfensters liegt,
- schnelle Polymerisation, die zu minimalen RM-Rückständen nach dem UV-Verfahren führt,
- hohes Spannungshaltevermögen nach dem UV-Verfahren,
- gute Tiltstabilität,
- ausreichende Wärmestabilität,
- ausreichende Löslichkeit in organischen Lösungsmitteln, die typischerweise bei der Anzeigenherstellung verwendet werden.

Insbesondere zeigen die Verbindungen der Formel I bei der Verwendung in SA-FFS-Anzeigen die folgenden vorteilhaften Eigenschaften:

- schnelle Polymerisation, die zu minimalen RM-Rückständen nach dem UV-Verfahren führt,
- hohes Spannungshaltevermögen nach dem UV-Verfahren,
- guter Dunkelzustand,
- ausreichende Wärmestabilität,
- ausreichende Löslichkeit in organischen Lösungsmitteln, die typischerweise bei der Anzeigenherstellung verwendet werden.

Zusätzlich tragen die FK-Medien gemäß der vorliegenden Erfindung zur Lösung eines oder mehrerer der folgenden Probleme bei:

- Erzeugen eines Tiltwinkels eines gewünschten Grades nach Belichtung mit UV-Licht,
- Bereitstellen einer hohen Tiltstabilität,
- Zeigen guter UV-Absorption speziell bei längeren UV-Wellenlängen, vorzugsweise im Bereich von 340 bis 400 nm, stärker bevorzugt im Bereich von 340 bis 380 nm, ganz bevorzugt im Bereich von 350 bis <370 nm, am stärksten bevorzugt im Bereich von 355 bis 368 nm, und Ermöglichen schneller und vollständiger Polymerisation der RMs bei diesen Wellenlängen,
- Eignung für die Verwendung in PSA-Anzeigen, die durch ein Polymerisationsverfahren unter Verwendung von UV-LED-Lampen hergestellt werden,
- Steuerung des Zeitrahmens der ersten UV-Stufe, in der während der UV-Verarbeitung der Tiltwinkel erzeugt wird,
- Beibehalten eines möglichst kurzen Zeitrahmens der zweiten UV-Stufe, um die Produktionskosten zu minimieren,
- nach der ersten und zweiten UV-Belichtungsstufe Reduzieren oder Vermeiden negativer Auswirkungen des restlichen RM auf die Leistungsparameter der FK-Mischung, wie VHR, Tiltstabilität usw.,
- Bereitstellen guter Löslichkeit und Stabilität in der FK-Hostmischung in einem breiten Temperaturbereich, vorzugsweise von -40°C bis ca. 140°C.

Eine Alkenylgruppe in den Komponenten des FK-Mediums oder FK-Hostmediums wie nachstehend offenbart wird nicht als unter die Bedeutung des Begriffs „polymerisierbare Gruppe“ wie hier verwendet fallend betrachtet. Die Bedingungen für die Polymerisation der polymerisierbaren Verbindungen des FK-Mediums werden vorzugsweise so gewählt, dass Alkenylsubstituenten nicht an der Polymerisationsreaktion teilnehmen. Die in der vorliegenden Anmeldung offenbarten und beanspruchten FK-Medien enthalten vorzugsweise kein Additiv, das die Teilnahme der Alkenylgruppen an einer Polymerisation initiiert oder fördert.
Wie hier verwendet, bedeutet der Ausdruck „UV-Licht mit einer Wellenlänge von“, gefolgt von einem gegebenen Wellenlängenbereich (in nm) oder von einer gegebenen unteren oder oberen Wellenlängengrenze (in nm), dass das UV-Emissionsspektrum der betreffenden Strahlungsquelle einen Emissionspeak, der vorzugsweise der höchste Peak im betreffenden Spektrum ist, in dem gegebenen Wellenlängenbereich oder oberhalb des gegebenen unteren Wellenlängengrenzwertes oder unterhalb des gegebenen oberen Wellenlängengrenzwertes aufweist und/oder dass das UV-Absorptionsspektrum der betreffenden chemischen Verbindung ein langes oder kurzes Wellenlängenende aufweist, das sich in den gegebenen Wellenlängenbereich oder oberhalb des gegebenen unteren Wellenlängengrenzwertes oder unterhalb des gegebenen oberen Wellenlängengrenzwertes erstreckt.
Wie hier verwendet, bedeutet der Begriff „Halbwertsbreite“ oder „FWHM“ („füll width half maximum“) die Breite einer zwischen denjenigen Punkten auf der y-Achse gemessenen Spektralkurve, die die halbe maximale Amplitude besitzen.
Wie hier verwendet, bedeutet der Begriff „im Wesentlichen durchlässig“, dass das Filter einen wesentlichen Teil, vorzugsweise mindestens 50% der Intensität, des einfallenden Lichtes der gewünschten Wellenlänge(n) durchlässt. Wie hier verwendet, bedeutet der Begriff „im Wesentlichen blockierend“, dass das Filter einen wesentlichen Teil, vorzugsweise mindestens 50% der Intensität, des einfallenden Lichtes der unerwünschten Wellenlängen nicht durchlässt. Wie hier verwendet, bedeutet der Begriff „gewünschte (unerwünschte) Wellenlänge“ z.B. im Falle eines Bandpassfilters die Wellenlängen innerhalb (außerhalb) des gegebenen λ-Bereichs und im Falle eines Kantenfilters die Wellenlängen oberhalb (unterhalb) des gegebenen Wertes von λ.
Wie hier verwendet, bedeuten die Begriffe „aktive Schicht“ und „schattbare Schicht“ eine Schicht in einer elektrooptischen Vorrichtung, zum Beispiel einer FK-Anzeige, die ein oder mehrere Moleküle mit struktureller und optischer Anisotropie enthält, wie beispielsweise FK-Moleküle, die ihre Ausrichtung auf einen äußeren Reiz, wie ein elektrisches oder magnetisches Feld, hin ändern, was zu einer Änderung der Durchlässigkeit der Schicht für polarisiertes oder unpolarisiertes Licht führt.
Wie hier verwendet, ist unter den Begriffen „Tilt“ und „Tiltwinkel“ eine gekippte oder geneigte Orientierung der FK-Moleküle eines FK-Mediums relativ zu den Oberflächen der Zelle in einer FK-Anzeige (hier vorzugsweise einer PSA-Anzeige) zu verstehen und sind sie so zu verstehen, dass sie „Pretilt“ und „Pretiltwinkel" einschließen. Der Tiltwinkel bezeichnet dabei den durchschnittlichen Winkel (<90°) zwischen den Moleküllängsachsen der FK-Moleküle (FK-Direktor) und der Oberfläche der planparallelen Trägerplatten, welche die FK-Zelle bilden. Ein niedriger Absolutwert des Tiltwinkels (d.h. eine große Abweichung vom 90°-Winkel) entspricht dabei einem großen Tilt. Eine geeignete Methode zur Messung des Tiltwinkels findet sich in den Beispielen. Wenn nicht anders angegeben, beziehen sich vor- und nachstehend offenbarte Werte des Tiltwinkels auf diese Messmethode.
Wie hier verwendet, ist unter den Begriffen „reaktives Mesogen“ und „RM“ eine Verbindung zu verstehen, die ein mesogenes oder flüssigkristallines Gerüst und eine oder mehrere daran gebundene funktionelle Gruppen, die zur Polymerisation geeignet sind und auch als „polymerisierbare Gruppe“ oder „P“ bezeichnet werden, enthält.
Wenn nicht anders angegeben, ist unter dem Begriff „polymerisierbare Verbindung“, wie er hier verwendet wird, eine polymerisierbare monomere Verbindung zu verstehen.
Eine SA-VA-Anzeige gemäß der vorliegenden Erfindung besitzt den polymerstabilisierten Modus, da sie ein RMs der Formel I und II enthaltendes FK-Medium enthält oder unter Verwendung eines solchen hergestellt wurde. Infolgedessen ist, wenn er sich auf eine Anzeige gemäß der vorliegenden Erfindung bezieht, der Begriff „SA-VA-Anzeige“ wie hier verwendet so zu verstehen, dass er sich, auch wenn nicht ausdrücklich erwähnt, auf eine polymerstabilisierte SA-VA-Anzeige bezieht.
Wie hier verwendet, ist unter dem Begriff „niedermolekulare Verbindung“ eine Verbindung zu verstehen, die monomer ist und/oder nicht durch eine Polymerisationsreaktion hergestellt wird, im Gegensatz zu einer „polymeren Verbindung“ oder einem „Polymer“.
Wie hier verwendet, ist unter dem Begriff „nicht polymerisierbare Verbindung“ eine Verbindung zu verstehen, die keine funktionelle Gruppe enthält, die für die Polymerisation unter den Bedingungen, die üblicherweise für die Polymerisation der RMs angewendet werden, geeignet ist.
Der Begriff „mesogene Gruppe“ wie hier verwendet ist dem Fachmann bekannt und in der Literatur beschrieben und bedeutet eine Gruppe, die aufgrund der Anisotropie ihrer anziehenden und abstoßenden Wechselwirkungen wesentlich dazu beiträgt, in niedermolekularen oder polymeren Substanzen eine Flüssigkristall(FK-)Phase hervorzurufen. Verbindungen enthaltend mesogene Gruppen (mesogene Verbindungen) müssen nicht unbedingt selbst eine FK-Phase aufweisen. Es ist auch möglich, dass mesogene Verbindungen FK-Phasenverhalten nur nach Vermischen mit anderen Verbindungen und/oder nach Polymerisation zeigen. Typische mesogene Gruppen sind beispielsweise starre stäbchen- oder scheibchenförmige Einheiten. Ein Überblick über die im Zusammenhang mit mesogenen bzw. FK-Verbindungen verwendeten Begriffe und Definitionen findet sich in Pure Appl. Chem. 2001, 73(5), 888 und C. Tschierske, G. Pelzl, S. Diele, Angew. Chem. 2004, 116, 6340-6368.
Der Begriff „Spacergruppe“, im Folgenden auch als „Sp“ bezeichnet, wie hier verwendet ist dem Fachmann bekannt und in der Literatur beschrieben, siehe z.B. Pure Appl. Chem. 2001, 73(5), 888 und C. Tschierske, G. Pelzl, S. Diele, Angew. Chem. 2004, 116, 6340-6368. Die Begriffe „Spacergruppe“ oder „Spacer“ wie hier verwendet bedeuten eine flexible Gruppe, beispielsweise eine Alkylengruppe, die die mesogene Gruppe und die polymerisierbare(n) Gruppe(n) in einer polymerisierbaren mesogenen Verbindung verbindet.
Vor- und nachstehend bedeutet
einen trans-1,4-Cyclo-hexylenring und
bedeutet einen 1,4-Phenylenring.
In einer Gruppe
kann die zwischen den beiden Ringatomen gezeigte Einfachbindung an jede freie Position des Benzolrings gebunden sein.
Bedeutet in den vor- und nachstehend gezeigten Formeln eine Gruppe R^1-12, R^Q, R oder L einen Alkylrest und/oder Alkoxyrest, so kann dieser geradkettig oder verzweigt sein. Vorzugsweise ist er geradkettig, weist 2, 3, 4, 5, 6 oder 7 C-Atome auf und bedeutet somit vorzugsweise Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl, Ethoxy, Propoxy, Butoxy, Pentoxy, Hexyloxy oder Heptyloxy, ferner Methyl, Octyl, Nonyl, Decyl, Undecyl, Dodecyl, Tridecyl, Tetradecyl, Pentadecyl, Methoxy, Octyloxy, Nonyloxy, Decyloxy, Undecyloxy, Dodecyloxy, Tridecyloxy oder Tetradecyloxy.
Bedeutet in den vor- und nachstehend gezeigten Formeln eine Gruppe R^1-13, R⁵¹, R⁵², R^Q, R, R^2A, R^2B, R^IIIA, R^1N, R^2N, R^B1, R^B2, R^CR1, R^CR2 oder L einen Alkylrest und/oder Alkoxyrest, so kann dieser geradkettig oder verzweigt sein. Vorzugsweise ist er geradkettig, weist 2, 3, 4, 5, 6 oder 7 C-Atome auf und bedeutet somit vorzugsweise Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl, Ethoxy, Propoxy, Butoxy, Pentoxy, Hexyloxy oder Heptyloxy, ferner Methyl, Octyl, Nonyl, Decyl, Undecyl, Dodecyl, Tridecyl, Tetradecyl, Pentadecyl, Methoxy, Octyloxy, Nonyloxy, Decyloxy, Undecyloxy, Dodecyloxy, Tridecyloxy oder Tetradecyloxy.
Bedeutet in den vor- und nachstehend gezeigten Formeln eine Gruppe R^1-13, R⁵¹, R⁵², R^Q, R, R^2A, R^2B, R^IIIA, R^1N, R^2N, R^B1, R^B2, R^CR1, R^CR2 oder L einen Alkylrest, bei dem eine oder mehrere CH₂-Gruppen durch S ersetzt sind, so kann dieser geradkettig oder verzweigt sein. Vorzugsweise ist er geradkettig, weist 1, 2, 3, 4, 5, 6 oder 7 C-Atome auf und bedeutet somit vorzugsweise Thiomethyl, Thioethyl, Thiopropyl, Thiobutyl, Thiopentyl, Thiohexyl oder Thioheptyl.
Oxaalkyl bedeutet vorzugsweise geradkettiges 2-Oxapropyl (= Methoxymethyl), 2- (= Ethoxymethyl) oder 3-Oxabutyl (= 2-Methoxyethyl), 2-, 3- oder 4-Oxapentyl, 2-, 3-, 4- oder 5-Oxahexyl, 2-, 3-, 4-, 5- oder 6-Oxaheptyl, 2-, 3-, 4-, 5-, 6- oder 7-Oxaoctyl, 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7- oder 8-Oxanonyl, 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7-, 8- oder 9-Oxadecyl.
Bedeutet in den vor- und nachstehend gezeigten Formeln eine Gruppe R^1-13, R⁵¹, R⁵², R^Q, R, R^2A, R^2B, R^IIIA, R^1N, R^2N, R^B1, R^B2, R^CR1, R^CR2 oder L eine Alkoxy- oder Oxaalkylgruppe, so kann diese auch ein oder mehrere zusätzliche Sauerstoffatome enthalten, vorausgesetzt, dass Sauerstoffatome nicht direkt miteinander verbunden sind.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform sind einer oder mehrere von R^1-13, R⁵¹, R⁵², R^Q, R, R^2A, R^2B, R^IIIA, R^1N, R^2N, R^B1, R^B2, R^CR1, R^CR2 oder L ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus

-S¹-F, -O-S¹-F, -O-S₁-O-S₂, bei denen S¹ C_1-12-Alkylen oder C_2-12-Alkenylen ist und S² H, C_1-12-Alkyl oder C_2-12-Alkenyl ist, und sind ganz bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus

-OCH₂OCH₃, -O(CH₂)₂OCH₃, -O(CH₂)₃OCH₃, -O(CH₂)₄OCH3, -O(CH₂)₂F, - O(CH₂)₃F und -O(CH₂)₄F.
Bedeutet in den vor- und nachstehend gezeigten Formeln eine Gruppe R^1-13, R⁵¹, R⁵², R^Q, R, R^2A, R^2B, R^IIIA, R^1N, R^2N, R^B1, R^B2, R^CR1, R^CR2 oder L einen Alkylrest, worin eine CH₂-Gruppe durch -CH=CH- ersetzt ist, so kann dieser geradkettig oder verzweigt sein. Vorzugsweise ist er geradkettig und weist 2 bis 10 C-Atome auf. Dementsprechend bedeutet er insbesondere Vinyl, Prop-1- oder -2-enyl, But-1-, -2- oder -3-enyl, Pent-1-, -2-, -3- oder -4-enyl, Hex-1-, -2-, -3-, -4- oder -5-enyl, Hept-1-, -2-, -3-, -4-, -5- oder -6-enyl, Oct-1-, -2-, -3-, -4-, -5-, -6- oder -7-enyl, Non-1-, -2-, -3-, -4-, -5-, -6-, -7- oder -8-enyl, Dec-1-, -2-, -3-, -4-, -5-, -6-, -7-, -8- oder -9-enyl.
Bedeutet in den vor- und nachstehend gezeigten Formeln eine Gruppe R^1-13, R⁵¹, R⁵², R^Q, R, R^2A, R^2B, R^IIIA, R^1N, R^2N, R^B1, R^B2, R^CR1, R^CR2 oder L einen Alkyl- oder Alkenylrest, der mindestens einfach durch Halogen substituiert ist, so ist dieser Rest vorzugsweise geradkettig und Halogen ist vorzugsweise F oder Cl. Bei Mehrfachsubstitution ist Halogen vorzugsweise F. Die gebildeten Reste umfassen auch perfluorierte Reste. Bei Einfachsubstitution kann der Fluor- oder Chlorsubstituent in jeder beliebigen Position stehen, steht aber vorzugsweise in ω-Position.
Halogen ist vorzugsweise F oder Cl, ganz bevorzugt F.
Die Gruppe -CR⁰=CR⁰⁰- ist vorzugsweise -CH=CH-. -OC-, -CO-, -C(=O)- und -C(O)- bedeuten eine Carbonylgruppe, d.h.
Bevorzugte Substituenten L sind beispielsweise F, Cl, Br, I, -CN, -NO₂, -NCO, -NCS, -OCN, -SCN, -C(=O)N(R^x)₂, -C(=O)Y¹, -C(=O)R^x, N(R^x)₂, geradkettiges oder verzweigtes Alkyl, Alkoxy, Alkylcarbonyl, Alkoxycarbonyl, Alkylcarbonyloxy oder Alkoxycarbonyloxy mit jeweils 1 bis 25 C-Atomen, worin gegebenenfalls ein oder mehrere H-Atome durch F oder Cl ersetzt sein können, gegebenenfalls substituiertes Silyl mit 1 bis 20 Si-Atomen oder gegebenenfalls substituiertes Aryl mit 6 bis 25, vorzugsweise 6 bis 15, C-Atomen,
bei denen R^x H, F, Cl, CN oder geradkettiges, verzweigtes oder cyclisches Alkyl mit 1 bis 25 C-Atomen bedeutet, bei dem gegebenenfalls eine oder mehrere nicht benachbarte CH₂-Gruppen so durch -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO- O- ersetzt sind, dass O- und/oder S-Atome nicht direkt miteinander verbunden sind, und bei dem gegebenenfalls ein oder mehrere H-Atome jeweils durch F, Cl, P- oder P-Sp- ersetzt sind, und
Y¹ Halogen bedeutet.
Besonders bevorzugte Substituenten L sind beispielsweise F, Cl, CN, NO₂, CH₃, C₂H₅, OCH₃, OC₂H₅, COCH₃, COC₂H₅, COOCH₃, COOC₂H₅, CF₃, OCF₃, OCHF₂, OC₂F₅, weiterhin Phenyl.
ist vorzugsweise

worin L eine der vorstehend angegebenen Bedeutungen besitzt.
Die polymerisierbare Gruppe P ist eine Gruppe, die für eine Polymerisationsreaktion, wie beispielsweise Radikal- oder lonenkettenpolymerisation, Polyaddition oder Polykondensation, oder für eine polymeranaloge Reaktion, z.B. Addition oder Kondensation an eine Hauptpolymerkette, geeignet ist. Besonders bevorzugt sind Gruppen zur Kettenpolymerisation, insbesondere solche, die eine C=C-Doppelbindung oder -C≡C-Dreifachbindung enthalten, und Gruppen, die für eine Polymerisation mit Ringöffnung geeignet sind, wie beispielsweise Oxetan- oder Epoxidgruppen.
Bevorzugte Gruppen P sind ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus CH₂=CW¹-CO-O-, CH₂=CW¹-CO-,

CH₂=CW²-(O)_k3-, CW¹=CH-CO-(O)_k3-, CW¹=CH-CO-NH-, CH₂=CW¹-CO-NH-, CH₃-CH=CH-O-, (CH₂=CH)₂CH-OCO-, (CH₂=CH-CH₂)₂CH-OCO-, (CH₂=CH)₂CH-O-, (CH₂=CH-CH₂)₂N-, (CH₂=CH-CH₂)₂N-CO-, HO-CW²W³-, HS-CW²W³-, HW²N-, HO-CW²W³-NH-, CH₂=CW¹-CO-NH-, CH₂=CH-(COO)_k1-Phe-(O)_k2-, CH₂=CH-(CO)_k1-Phe-(O)_k2-, Phe-CH=CH-, HOOC-, OCN- und W⁴W⁵W⁶Si-, worin W¹ H, F, Cl, CN, CF₃, Phenyl oder Alkyl mit 1 bis 5 C-Atomen, insbesondere H, F, Cl oder CH₃, bedeutet, W² und W³ jeweils unabhängig voneinander H oder Alkyl mit 1 bis 5 C-Atomen, insbesondere H, Methyl, Ethyl oder n-Propyl, bedeuten, W⁴, W⁵ und W⁶ jeweils unabhängig voneinander Cl, Oxaalkyl oder Oxacarbonylalkyl mit 1 bis 5 C-Atomen bedeuten, W⁷ und W⁸ jeweils unabhängig voneinander H, Cl oder Alkyl mit 1 bis 5 C-Atomen bedeuten, Phe 1,4-Phenylen bedeutet, das gegebenenfalls durch einen oder mehrere Reste L wie vorstehend definiert, die von P-Sp- verschieden sind, substituiert ist, k₁, k₂ und k₃ jeweils unabhängig voneinander 0 oder 1 bedeuten, k₃ vorzugsweise 1 bedeutet und k₄ eine ganze Zahl von 1 bis 10 bedeutet.
Ganz bevorzugte Gruppen P sind ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus CH₂=CW¹-CO-O-, CH₂=CW¹-CO-,

CH₂=CW²-O-, CH₂=CW²-, CW¹=CH-CO-(O)_k3-, CW¹=CH-CO-NH-, CH₂=CW¹-CO-NH-, (CH₂=CH)₂CH-OCO-, (CH₂=CH-CH₂)₂CH-OCO-, (CH₂=CH)₂CH-O-, (CH₂=CH-CH₂)₂N-, (CH₂=CH-CH₂)₂N-CO-, CH₂=CW¹-CO-NH-, CH₂=CH-(COO)_k1-Phe-(O)_k2-, CH₂=CH-(CO)_k1-Phe-(O)_k2-, Phe-CH=CH- und W⁴W⁵W⁶Si-, worin W¹ H, F, Cl, CN, CF₃, Phenyl oder Alkyl mit 1 bis 5 C-Atomen, insbesondere H, F, Cl oder CH₃, bedeutet, W² und W³ jeweils unabhängig voneinander H oder Alkyl mit 1 bis 5 C-Atomen, insbesondere H, Methyl, Ethyl oder n-Propyl, bedeuten, W⁴, W⁵ und W⁶ jeweils unabhängig voneinander Cl, Oxaalkyl oder Oxacarbonylalkyl mit 1 bis 5 C-Atomen bedeuten, W⁷ und W⁸ jeweils unabhängig voneinander H, Cl oder Alkyl mit 1 bis 5 C-Atomen bedeuten, Phe 1,4-Phenylen bedeutet, k₁, k₂ und k₃ jeweils unabhängig voneinander 0 oder 1 bedeuten, k₃ vorzugsweise 1 bedeutet und k₄ eine ganze Zahl von 1 bis 10 bedeutet.
Ganz besonders bevorzugte Gruppen P sind aus der Gruppe bestehend aus CH₂=CW¹-CO-O-, insbesondere CH₂=CH-CO-O-, CH₂=C(CH₃)-CO-O- und CH₂=CF-CO-O-, weiterhin CH₂=CH-O-, (CH₂=CH)₂CH-O-CO-,
(CH₂=CH)₂CH-O-,
und
ausgewählt.
Weitere bevorzugte polymerisierbare Gruppen P sind aus der Gruppe bestehend aus Vinyloxy, Acrylat, Methacrylat, Fluoracrylat, Chloracrylat, Oxetan und Epoxid, am stärksten bevorzugt aus Acrylat und Methacrylat ausgewählt.
Ganz bevorzugt besitzen alle polymerisierbaren Gruppen in der polymerisierbaren Verbindung dieselbe Bedeutung.
Ist die Spacergruppe Sp von einer Einfachbindung verschieden, so hat sie vorzugsweise die Formel Sp"-X", so dass der jeweilige Rest P-Sp- der Formel P-Sp"-X"- entspricht, bei der

Sp": lineares oder verzweigtes Alkylen mit 1 bis 20, vorzugsweise 1 bis 12, C-Atomen bedeutet, das gegebenenfalls ein- oder mehrfach durch F, Cl, Br, I oder CN substituiert ist und worin zusätzlich eine oder mehrere nicht benachbarte CH₂-Gruppen jeweils unabhängig voneinander so durch -O-, -S-, -NH-, -N(R⁰)-, -Si(R⁰R⁰⁰)-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-, -S-CO-, -CO-S-, -N(R⁰⁰)-CO-O-, -O-CO-N(R⁰)-, -N(R⁰)-CO-N(R⁰⁰)-, -CH=CH- oder -C≡C- ersetzt sein können, dass O- und/oder S-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind,
X'': -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-, -CO-N(R⁰)-, -N(R⁰)-CO-, , -N(R⁰)-CO-N(R⁰⁰)-, -OCH₂-, -CH₂O-, -SCH₂-, -CH₂S-, -CF₂O-, -OCF₂-, CF₂S-, -SCF₂-, -CF₂CH₂-, -CH₂CF₂-, -CF₂CF₂-, CH=N-, -N=CH-, N=N-, -CH=CR⁰-, -CY²=CY³-, -C≡C-, -CH=CH-CO-O-, -O-CO-CH=CH- oder eine Einfachbindung bedeutet,

⁰

⁰⁰

²

³

⁰

⁰⁰

Typische Spacergruppen Sp und -Sp''-X''- sind beispielsweise -(CH₂)_p1-, -(CH₂)_p1-O-, -(CH₂)_p1-O-CO-, -(CH₂)_p1-CO-O-, -(CH₂)_p1-O-CO-O-, -(CH₂CH₂O)_q1-CH₂CH₂-, -CH₂CH₂-S-CH₂CH₂-, -CH₂CH₂-NH-CH₂CH₂- oder -(SiR⁰R⁰⁰-O)_p1-, worin p1 eine ganze Zahl von 1 bis 12 ist, q1 eine ganze Zahl von 1 bis 3 ist und R⁰ und R⁰⁰ die vorstehend angegebenen Bedeutungen besitzen.
Besonders bevorzugte Gruppen Sp und -Sp''-X''- sind -(CH₂)_p1-, -(CH₂)_p1-O-, -(CH₂)_p1-O-CO-, -(CH₂)_p1-CO-O-, -(CH₂)_p1-O-CO-O-, worin p1 und q1 die vorstehend angegebenen Bedeutungen besitzen.
Besonders bevorzugte Gruppen Sp'' sind, jeweils geradkettiges, Ethylen, Propylen, Butylen, Pentylen, Hexylen, Heptylen, Octylen, Nonylen, Decylen, Undecylen, Dodecylen, Octadecylen, Ethylenoxyethylen, Methylenoxybutylen, Ethylenthioethylen, Ethylen-N-methylimino-ethylen, 1-Methylalkylen, Ethenylen, Propenylen und Butenylen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthalten die Verbindungen der Formel I und ihrer Unterformeln eine Spacergruppe Sp, die durch eine oder mehrere polymerisierbaren Gruppen P substituiert ist, so dass die Gruppe Sp-P Sp(P)s entspricht, wobei s≥2 ist (verzweigte polymerisierbare Gruppen).
Bevorzugte Verbindungen der Formel I gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform sind solche, bei denen s 2 ist, d.h. Verbindungen, die eine Gruppe Sp(P)₂ enthalten. Ganz bevorzugte Verbindungen der Formel I gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform enthalten eine Gruppe, die ausgewählt ist aus der folgenden Formeln: -X-alkyl-CHPP S1 -X-alkyl-CH((CH2)aaP)((CH2)bbP) S2 -X-N((CH2)aaP)((CH2)bbP) S3 -X-alkyl-CHP-CH₂-CH₂P S4 -X-alkyl-C(CH₂P)(CH₂P)-C_aaH_2aa+1 S5 -X-alkyl-CHP-CH₂P S6 -X-alkyl-CPP-C_aaH_2aa+1 S7 -X-alkyl-CHPCHP-C_aaH_2aa+1 S8 worin P wie in Formel I definiert ist,

alkyl: eine Einfachbindung oder geradkettiges oder verzweigtes Alkylen mit 1 bis 12 C-Atomen bedeutet, das unsubstituiert oder ein- oder mehrfach durch F, Cl oder CN substituiert ist und worin eine oder mehrere nicht benachbarte CH₂-Gruppen jeweils unabhängig voneinander so durch -C(R⁰)=C(R⁰)-, -C≡C-, -N(R⁰)-, -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O- ersetzt sein können, dass O- und/oder S-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind, wobei R⁰ die vorstehend angegebene Bedeutung besitzt,
aa und bb: jeweils unabhängig voneinander 0, 1, 2, 3, 4, 5 oder 6 bedeuten,
X: eine der für X'' angegebenen Bedeutungen besitzt und vorzugsweise O, CO, SO₂, O-CO-, CO-O oder eine Einfachbindung ist.

Bevorzugte Spacergruppen Sp(P)₂ sind ausgewählt aus den Formeln S1, S2 und S3.
Ganz bevorzugte Spacergruppen Sp(P)₂ sind ausgewählt aus den folgenden Unterformeln: -CHPP S1a -O-CHPP S1b -CH₂-CHPP S1c -OCH₂-CHPP S1d -CH(CH₂-P)(CH₂-P) S2a -OCH(CH2-P)(CH2-P) S2b -CH2-CH(CH2-P)(CH2-P) S2c -OCH₂-CH(CH₂-P)(CH₂-P) S2d -CO-NH((CH₂)₂P)((CH₂)₂P) S3a
P ist vorzugsweise aus der Gruppe bestehend aus Vinyloxy, Acrylat, Methacrylat, Fluoracrylat, Chloracrylat, Oxetan und Epoxid, ganz bevorzugt aus Acrylat und Methacrylat, am stärksten bevorzugt aus Methacrylat, ausgewählt.
Weiter bevorzugt besitzen alle polymerisierbaren Gruppen P, die in derselben Verbindung vorliegen, dieselbe Bedeutung und bedeuten ganz bevorzugt Acrylat oder Methacrylat, am stärksten bevorzugt Methacrylat.
Sp bedeutet vorzugsweise eine Einfachbindung oder -(CH₂)_p1-, -(CH₂)_p2-CH=CH-(CH₂)_p3-, -O-(CH₂)_p1-, -O-CO-(CH₂)_p1 oder -CO-O-(CH₂)_p1, bei denen p1 2, 3, 4, 5 oder 6, vorzugsweise 2 oder 3, ist, p2 und p3 unabhängig voneinander 0, 1, 2 oder 3 sind und, wenn Sp -O-(CH₂)_p1-, -O-CO-(CH₂)_p1 oder -CO-O-(CH₂)_p1 ist, das O-Atom bzw. die CO-Gruppe mit dem Benzolring verknüpft ist.
Weiterhin bevorzugt ist mindestens eine Gruppe Sp eine Einfachbindung.
Weiterhin bevorzugt ist mindestens eine Gruppe Sp von einer Einfachbindung verschieden und ist vorzugsweise ausgewählt aus -(CH₂)_p1-, -(CH₂)_p2-CH=CH-(CH₂)_p3-, -O-(CH₂)_p1-, -O-CO-(CH₂)_p1 oder -CO-O-(CH₂)_p1, bei denen p1 2, 3, 4, 5 oder 6, vorzugsweise 2 oder 3, ist, p2 und p3 unabhängig voneinander 0, 1, 2 oder 3 sind und, wenn Sp -O-(CH₂)_p1-, -O-CO-(CH₂)_p1 oder -CO-O-(CH₂)_p1 ist, das O-Atom bzw. die CO-Gruppe mit dem Benzolring verknüpft ist.
Ganz bevorzugt ist Sp von einer Einfachbindung verschieden und ist ausgewählt aus -(CH₂)₂-, -(CH₂)₃-, -(CH₂)₄-, -O-(CH₂)₂-, -O-(CH₂)₃-, -O-CO-(CH₂)₂ und -CO-O-(CH)₂-, bei denen das O-Atom oder die CO-Gruppe an den Benzolring gebunden ist.
In den Verbindungen der Formel I und ihrer Unterformeln wie vor- und nachstehend beschrieben ist P vorzugsweise aus der Gruppe bestehend aus Vinyloxy, Acrylat, Methacrylat, Fluoracrylat, Chloracrylat, Oxetan und Epoxid, ganz bevorzugt aus Acrylat und Methacrylat, am stärksten bevorzugt Methacrylat, ausgewählt.
Ferner sind Verbindungen der Formel I und ihrer Unterformeln wie vor- und nachstehend beschrieben bevorzugt, bei denen alle polymerisierbaren Gruppen P, die in der Verbindung vorliegen, dieselbe Bedeutung besitzen und ganz bevorzugt Acrylat oder Methacrylat, am stärksten bevorzugt Methacrylat, bedeuten.
Ferner sind Verbindungen der Formel I und ihrer Unterformeln wie vor- und nachstehend beschrieben bevorzugt, die eine, zwei, drei oder vier Gruppen P-Sp, ganz bevorzugt zwei oder drei Gruppen P-Sp, enthalten.
Ferner sind Verbindungen der Formel I und ihrer Unterformeln wie vor- und nachstehend beschrieben bevorzugt, bei denen R^b P-Sp- ist.
Ferner sind Verbindungen der Formel I und ihrer Unterformeln wie vor- und nachstehend beschrieben bevorzugt, bei denen Sp eine Einfachbindung oder -(CH₂)_p1-, -O-(CH₂)_p1-, -O-CO-(CH₂)_p1 oder -CO-O-(CH₂)_p1 bedeutet, bei denen p1 2, 3, 4, 5 oder 6 ist, und, wenn Sp -O-(CH₂)_p1-, -O-CO-(CH₂)_p1 oder -CO-O-(CH₂)_p1 ist, das O-Atom bzw. die CO-Gruppe mit dem Benzolring verknüpft ist.
Ferner sind Verbindungen der Formel I und ihrer Unterformeln wie vor- und nachstehend beschrieben bevorzugt, bei denen mindestens eine Gruppe Sp eine Einfachbindung ist.
Ferner sind Verbindungen der Formel I und ihrer Unterformeln wie vor- und nachstehend beschrieben bevorzugt, bei denen mindestens eine Gruppe Sp von einer Einfachbindung verschieden ist und ausgewählt ist aus -(CH₂)_p1-, -O-(CH₂)_p1-, -O-CO-(CH₂)_p1 oder -CO-O-(CH₂)_p1, bei denen p1 2, 3, 4, 5 oder 6 ist, und, wenn Sp -O-(CH₂)_p1-, -O-CO-(CH₂)_p1 oder - CO-O-(CH₂)_p1 ist, das O-Atom bzw. die CO-Gruppe mit dem Benzolring verknüpft ist.
Ganz bevorzugt sind Verbindungen der Formel I und ihrer Unterformeln wie vor- und nachstehend beschrieben, bei denen mindestens eine Gruppe Sp von einer Einfachbindung verschieden ist und ausgewählt ist aus -(CH₂)₂-, -(CH₂)₃-, -(CH₂)₄-, -O-(CH₂)₂-, -O-(CH₂)₃-, -O-CO-(CH₂)₂ und -CO-O-(CH)₂-, bei denen das O-Atom oder die CO-Gruppe an den Benzolring gebunden ist.
Vorzugsweise bedeutet A in Formel I und ihren Unterformeln Alkylcarbonyl mit 2 bis 7 C-Atomen, das vorzugsweise geradkettig oder verzweigt, am stärksten bevorzugt geradkettig, ist und vorzugsweise ausgewählt ist aus -COCH₃, -COC₂H₅ und -COC₃H₇, ganz bevorzugt -COCH₃ oder -COC₂H₅, am stärksten bevorzugt -COCH₃. Weiterhin bevorzugt ist A ausgewählt aus -CH₂-CO-CH₃ oder -CH₂-CO-C₂H₅.
Vorzugsweise sind A^a und A^b in Formel I ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 1,4-Phenylen, 1,3-Phenylen, Naphthalin-1,4-diyl, Naphthalin-2,6-Diyl, Phenanthren-2,7-diyl, 9,10-Dihydro-phenanthren-2,7-diyl, Anthracen-2,7-diyl, Fluoren-2,7-diyl, Cumarin, Flavon, wobei in diesen Gruppen zusätzlich eine oder mehrere CH-Gruppen durch N ersetzt sein können, Cyclohexan-1,4-diyl, worin zusätzlich eine oder mehrere nicht benachbarte CH₂-Gruppen durch O und/oder S ersetzt sein können, 1,4-Cyclohexenylen, Bicyclo[1.1.1]pentan-1,3-diyl, Bicyclo[2.2.2]octan-1,4-diyl, Spiro[3.3]-heptan-2,6-diyl, Piperidin-1,4-diyl, Decahydronaphthalin-2,6-diyl, 1,2,3,4-Tetrahydronaphthalin-2,6-diyl, Indan-2,5-diyl oder Octahydro-4,7-methanoindan-2,5-diyl, die alle gegebenenfalls durch eine oder mehrere Gruppen A, L oder P-Sp- substituiert sind und bei denen mindestens eine Gruppe A^a oder A^b, vorzugsweise mindestens eine Aryl- oder Heteroarylgruppe A^a oder A^b, durch mindestens eine Gruppe A substituiert ist.
Ganz bevorzugt sind A^a und A^b in Formel I ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Benzol, Naphthalin, Phenanthren, Anthracen, Dibenzofuran oder Dibenzothiophen, die alle gegebenenfalls durch eine oder mehrere Gruppen A, L oder P-Sp- substituiert sind und bei denen mindestens eine Gruppe A^a oder A^b durch mindestens eine Gruppe A substituiert ist.
Vorzugsweise ist z in Formel I 0, 1 oder 2, ganz bevorzugt 1 oder 2.
Vorzugsweise bedeutet -A^a-(Z^a-A^b)_z- in Formel I Benzol, Biphenylen, p-Terphenylen (1,4-Diphenylbenzol), m-Terphenylen (1,3-Diphenylbenzol), Naphthylen, 2-Phenyl-naphthylen, Phenanthren oder Anthracen, Dibenzofuran oder Dibenzothiophen, die alle gegebenenfalls durch eine oder mehrere Gruppen A, L oder P-Sp- substituiert sind und mindestens einfach durch A substituiert sind.
Ferner sind Verbindungen der Formel I und ihrer Unterformeln bevorzugt, die mindestens eine Gruppe A^a oder A^b enthalten, die nicht durch L oder A substituiert ist.
Ferner sind Verbindungen der Formel I und ihrer Unterformeln wie vor- und nachstehend beschrieben bevorzugt, bei denen -A^a-(Z^a-A^b)_z- ausgewählt ist aus den folgenden Formeln

bei denen die Einfachbindungen die Verknüpfungen zu den Gruppen P-Sp und R^b in Formel I darstellen und bei denen die Benzolringe gegebenenfalls durch eine oder mehrere Gruppen A, L oder P-Sp- wie in Formel I definiert weiter substituiert sind und mindestens ein Benzolring durch mindestens eine Gruppe A substituiert ist und vorzugsweise mindestens ein Benzolring keine Substituenten A oder L trägt.
Bevorzugt sind die Formeln A1, A2 und A5, stärker bevorzugt sind die Formeln A1 und A2, am stärksten bevorzugt ist die Formel A1.
Bevorzugte Verbindungen der Formel I sind ausgewählt aus den folgenden Unterformeln

bei denen die einzelnen Reste, unabhängig voneinander und bei jedem Auftreten gleich oder verschieden, die folgenden Bedeutungen besitzen

A, P, Sp, Rb: eine der in Formel I gegebenen Bedeutungen oder eine der bevorzugten Bedeutungen wie vor- und nachstehend gegeben,
L11 bis L17: L oder A, vorzugsweise F, Cl, OCH₃, OCF₃, CN, P-Sp oder A,
r1, r2, r3, r4: 0, 1, 2, 3 oder 4, vorzugsweise 0, 1 oder 2, ganz bevorzugt 0 oder 1, bei denen in Formel I1, I2 und I5 r1+r2+r3≥1,
r5, r6: 0, 1, 2 oder 3, vorzugsweise 0, 1 oder 2, ganz bevorzugt 0 oder 1, bei denen in Formel I3 r5+r6≥1 und in Formel I4a und I4b r4+r5+r6 ≥ 1,
r7: 1, 2, 3 oder 4, vorzugsweise 1 oder 2, ganz bevorzugt 1,

¹¹

¹⁷

Bevorzugt sind Verbindungen der Formeln 11, 12 und 15, ganz bevorzugt sind Verbindungen der Formeln 11 und 12, am stärksten bevorzugt sind Verbindungen der Formel 11.
Ferner sind Verbindungen der Formel 112
bevorzugt, bei der P, Sp, R^b, L¹¹, L¹², L¹³, r1, r2 und r3 die vor- und nachstehend gegebenen Bedeutungen besitzen, r1+r2+r3 ≥ 1 und c 0, 1 oder 2, vorzugsweise 0 oder 1, ist.
Bevorzugte Unterformeln der Formel 112 umfassen die bevorzugten Unterformeln der Formeln 11 und 12 wie nachstehend aufgeführt.
Ferner sind Verbindungen der Formel I bevorzugt, 11-16 und 112, bei denen R^b P-Sp bedeutet.
Ferner sind Verbindungen der Formel I, 11-16 und 112 bevorzugt, bei denen R^b von P-Sp verschieden ist und vorzugsweise F, Cl, CN oder geradkettiges, verzweigtes oder cyclisches Alkyl mit 1 bis 25 C-Atomen bedeutet, bei dem gegebenenfalls eine oder mehrere nicht benachbarte CH₂-Gruppen so durch -O-, S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O- ersetzt sind, dass O- und/oder S-Atome nicht direkt miteinander verbunden sind, und bei dem gegebenenfalls ein oder mehrere H-Atome jeweils durch F oder Cl ersetzt sind.
Ferner sind Verbindungen der Formel I1, I2, I5, bei denen mindestens einer von r1, r2 und r3 0 ist, Verbindungen der Formel I3, bei denen mindestens einer von r4 und r5 0 ist, Verbindungen der Formel I4a und I4b, bei denen mindestens einer von r4, r5 und r6 0 ist, und Verbindungen der Formel I12, bei denen, wenn c 0 ist, einer von r1 und r2 0 ist, und, wenn c 1 oder 2 ist, mindestens einer von r1, r2 und r3 0 ist, bevorzugt.
Bevorzugte Verbindungen der Formel I, I1 bis I6 und I12 sind ausgewählt aus den folgenden Unterformeln:

bei denen
R, P, Sp, L^11-17 und r1-r7 die in Formel I gegebenen Bedeutungen oder eine der bevorzugten Bedeutungen wie vor- und nachstehend gegeben besitzen,
L¹⁸, L¹⁹ und L²⁰ eine der für L¹¹ gegebenen Bedeutungen besitzen,
r8 0, 1 oder 2, vorzugsweise 0 oder 1 ist,
r9 0, 1, 2 oder 3, vorzugsweise 0, 1 oder 2, ganz bevorzugt 0 oder 1 ist,
r10 1, 2 oder 3, vorzugsweise 1 oder 2, ganz bevorzugt 1 ist,
Sp(P)₂ eine Spacergruppe Sp bedeutet, die durch zwei polymerisierbare Gruppen P in gleichen oder unterschiedlichen Positionen substituiert ist,
und
bei denen
in den Formeln I1A, I1C und I1E r1+r2 ≥ 1,
in der Formel I1B, I1D und I1F r1+r5 ≥ 1,
in der Formel I1G, I3A und I3C r5+r6 ≥ 1,
in den Formeln I2A, I2D, I2E, I5A und I5C r1+r2+r3 ≥ 1,
in den Formeln I2B, I2C, I2F, I5B und I5D r1+r3+r5 ≥ 1,
in der Formel I2G r3+r5+r6 ≥ 1,
in der Formel I4A, I4C und I4E r4+r5+r6 ≥ 1,
in der Formel I4D r5+r6+r9 ≥ 1,
in der Formel I3B r5+r8 ≥ 1,
in der Formel I4B r4+r5+r8 ≥ 1,
und bei denen die Verbindungen mindestens eine Gruppe L¹¹ bis L²⁰ enthalten, die A bedeutet.
Weitere bevorzugte Verbindungen der Formel I und 112 sind ausgewählt aus den folgenden Unterformeln

bei denen
R, P, Sp, Sp(P)₂, L^11-16 und r1-r6 die in Formel I2D gegebenen Bedeutungen oder eine der bevorzugten Bedeutungen wie vor- und nachstehend gegeben besitzen,
c 0, 1 oder 2 ist,
in den Formeln I12A, I12D und I12E r1+r2+r3 ≥ 1,
in den Formeln I12B, I12C und I12F r1+r3+r5 ≥ 1,
in der Formel I12G r3+r5+r6 ≥ 1,
und die Verbindungen mindestens eine Gruppe L¹¹ bis L¹⁶ enthalten, die A ist.
Vorzugsweise ist in den Verbindungen der Formeln I12A bis I12G, wenn c 0 ist, einer von r1 und r2 0, und, wenn c 1 oder 2 ist, mindestens einer von r1, r2 und r3 0.
Ganz bevorzugt sind Verbindungen der Formel I12A.
Weitere bevorzugte Verbindungen der Formeln I, I1 bis I6, I12, I1A-I6C und I12A-I12G sind ausgewählt aus den folgenden Unterformeln:

bei denen R, P, Sp, Sp(P)₂, A und L die in Formel I gegebenen Bedeutungen oder eine der bevorzugten Bedeutungen wie vor- und nachstehend gegeben besitzen, L vorzugsweise F, Cl oder CN ist, A vorzugsweise -CO-CH₃ ist.
Besonders bevorzugt sind Verbindungen, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus den Formeln I1A-1 bis I2G-4.
Weitere bevorzugte Verbindungen der Formel I, I1 bis I6, I12, I1A-I5D, I12A-I12G und I1A-1 bis I6C-1 sind ausgewählt aus den folgenden Unterformeln:

bei denen A, L, R, P, Sp und Sp(P)₂ die in Formel I gegebenen Bedeutungen oder eine der vor- und nachstehend gegebenen bevorzugten Bedeutungen besitzen und A vorzugsweise -CO-CH₃ ist.
Ganz bevorzugt sind Verbindungen, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus den Formeln I1A-1-1 bis I2D-30-4.
Verbindungen der Formeln I1A-1-1 bis I1B-8-6, I1D-1-1 bis I2C-15-4, I2E-1-1 bis I5B-9-4 und I5D-1-1 bis I5D-S-3 sind bevorzugt.
Ferner sind Verbindungen der Formeln I1A-1-1 bis I1A-7-3, I2A-1-1 bis I2A-18-12, I5A-1-1 bis I5A-19-3 und I6A-1-1 bis I6B-2-1 bevorzugt, bei denen alle Gruppen Sp eine Einfachbindung sind. Ferner sind Verbindungen der Formeln I1A-1-1 bis I1A-7-3, I2A-1-1 bis I2A-18-2, I5A-1-1 bis I5A-19-3 und I6A-1-1 bis I6B-2-1 bevorzugt, bei denen eine der Gruppen Sp eine Einfachbindung bedeutet und die andere Gruppe Sp von einer Einfachbindung verschieden ist.
Ferner sind Verbindungen der Formeln I1B-1-1 bis I1B-8-6, I1D-1-1 bis I1G-3-1, I2B-1-1 bis I2C-15-4, I2E-1-1 bis I2G-4-1, I5B-1-1 bis I5B-9-4, I5D-1-1 bis I5D-5-3 und I6C-1-1 bevorzugt, bei denen alle Gruppen Sp eine Einfachbindung sind. Ferner sind Verbindungen der Formeln I1B-1-1 bis I1B-8-6, I1D-1-1 bis I1G-3-1, I2B-1-1 bis I2C-15-4, I2E-1-1 bis I2G-4-1, I5B-1-1 bis I5B-9-4, I5D-1-1 bis I5D-5-3 und I6C-1-1 bevorzugt, bei denen eine oder zwei der Gruppen Sp eine Einfachbindung bedeuten und die anderen Gruppen Sp von einer Einfachbindung verschieden sind. Ferner sind Verbindungen der Formeln I1B-1-1 bis I1B-8-6, I1D-1-1 bis I1G-3-1, I2B-1-1 bis I2C-15-4, I2E-1-1 bis I2G-4-1, I5B-1-1 bis I5B-9-4, I5D-1-1 bis I5D-5-3 und 16C-1-1 bevorzugt, bei denen eine oder zwei der Gruppen Sp von einer Einfachbindung verschieden sind und die anderen Gruppen Sp eine Einfachbindung bedeuten.
Ferner sind Verbindungen der Formeln I1C-1-1 bis I1C-13-3, I2D-1-1 bis I2D-30-4 und I5C-1-1 bis I5C-28-3 bevorzugt, bei denen die Gruppe Sp im Rest P-Sp eine Einfachbindung ist. Ferner sind Verbindungen der Formeln I1C-1-1 bis I1C-13-3, I2D-1-1 bis I2D-30-4 und I5C-1-1 bis I5C-28-3 bevorzugt, bei denen alle Gruppen Sp von einer Einfachbindung verschieden sind.
Ferner sind Verbindungen der Formeln I1A-1-1 bis I6C-1-1 bevorzugt, bei denen A Alkylcarbonyl mit 1 bis 7 C-Atomen, das vorzugsweise geradkettig ist, stärker bevorzugt -COCH₃, -COC₂H₅ oder -COC₃H₇, am stärksten bevorzugt -COCH₃, ferner bevorzugt -CH₂CO-CH₃ oder -CH₂-CO-C₂H₅, bedeutet.
Ferner sind Verbindungen der Formeln I1A-1-1 bis I6C-1-1 bevorzugt, bei denen L F, Cl, CN oder OCH₃, ganz bevorzugt F, bedeutet.
Ferner sind Verbindungen der Formeln I1A-1-1 bis I6C-1-1 bevorzugt, bei denen P Acrylat oder Methacrylat, ganz bevorzugt Methacrylat, bedeutet.
Ferner sind Verbindungen der Formeln I1A-1-1 bis I6C-1-1 bevorzugt, bei denen Sp, wenn er von einer Einfachbindung verschieden ist, Alkylen mit 2 bis 6 C-Atomen bedeutet.
Ferner sind Verbindungen der Formeln I1A-1-1 bis I6C-1-1 bevorzugt, wobei alle Gruppen Sp eine Einfachbindung bedeuten, alle Gruppen P Methacrylat bedeuten, alle Gruppen A -CO-CH₃ bedeuten und alle Gruppen L F bedeuten.
Bevorzugte Verbindungen der Formel I und II und ihrer Unterformeln sind ausgewählt aus den folgenden bevorzugten Ausführungsformen, einschließlich beliebiger Kombinationen davon:

- die Verbindungen enthalten eine Gruppe A,
- die Verbindungen enthalten zwei oder mehr Gruppen A,
- die Verbindungen enthalten eine oder mehrere Gruppen A und eine oder mehrere Gruppen L,
- die Verbindungen enthalten zwei nicht anellierte oder anellierte, vorzugsweise nicht anellierte, Benzolringe,
- die Verbindungen enthalten drei oder mehr, vorzugsweise drei oder vier, nicht anellierte oder anellierte Benzolringe,
- die Verbindungen enthalten mindestens einen Benzolring, der nicht durch A oder L substituiert ist,
- A ist Alkylcarbonyl mit 1 bis 7 C-Atomen, das vorzugsweise geradkettig ist, stärker bevorzugt -COCH₃, -COC₂H₅ oder -COC₃H₇, ganz bevorzugt -COCH₃,
- A ist -CH₂CO-CH₃ oder -CH₂-CO-C₂H₅,
- die Verbindungen enthalten genau eine polymerisierbare Gruppe (dargestellt durch die Gruppe P),
- die Verbindungen enthalten genau zwei polymerisierbare Gruppen (dargestellt durch die Gruppen P),
- die Verbindungen enthalten genau drei polymerisierbare Gruppen (dargestellt durch die Gruppen P),
- die Verbindungen enthalten genau vier polymerisierbare Gruppen (dargestellt durch die Gruppen P),
- P ist aus der Gruppe bestehend aus Acrylat, Methacrylat und Oxetan, ganz bevorzugt Acrylat oder Methacrylat, ausgewählt,
- P ist Methacrylat,
- Pg ist eine Hydroxygruppe,
- jede der Gruppen Sp bedeutet eine Einfachbindung,
- mindestens eine der Gruppen Sp ist von einer Einfachbindung verschieden,
- mindestens eine der Gruppen Sp ist eine Einfachbindung und mindestens eine der Gruppen Sp ist von einer Einfachbindung verschieden,
- wenn von einer Einfachbindung verschieden, ist Sp aus -(CH₂)_p2-, -(CH₂)_p2-O-, -(CH₂)_p2-CO-O-, -(CH₂)_p2-O-CO- ausgewählt, bei denen p2 2, 3, 4, 5 oder 6 ist und das O-Atom bzw. die CO-Gruppe mit dem Benzolring verbunden ist,
- wenn von einer Einfachbindung verschieden, ist Sp aus -(CH₂)₂-, -(CH₂)₃-, -(CH₂)₄-, -O-(CH₂)₂-, -O-(CH₂)₃-, -O-CO-(CH₂)₂ und -CO-O-(CH)₂- ausgewählt, bei denen das O-Atom oder die CO-Gruppe an den Benzolring gebunden ist,
- Sp ist eine Einfachbindung oder bedeutet -(CH₂)_p2-, -(CH₂)_p2-O-, -(CH₂)_p2-CO-O-, -(CH₂)_p2-O-CO-, bei denen p2 2, 3, 4, 5 oder 6 ist und das O-Atom bzw. die CO-Gruppe mit dem Benzolring verbunden ist,
- Sp(P)₂ ist aus den Unterformeln Sp1a-Sp3a ausgewählt,
- R^b bedeutet -P-Sp-,
- R^b bedeutet oder enthält keine polymerisierbare Gruppe,
- R^b bedeutet F, Cl, CN oder geradkettiges, verzweigtes oder cyclisches Alkyl mit 1 bis 25 C-Atomen, bei dem gegebenenfalls eine oder mehrere nicht benachbarte CH₂-Gruppen so durch -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O- ersetzt sind, dass O- und/oder S-Atome nicht direkt miteinander verbunden sind, und bei dem gegebenenfalls ein oder mehrere H-Atome jeweils durch F oder Cl ersetzt sind,
- R bedeutet F, Cl, CN oder geradkettiges, verzweigtes oder cyclisches Alkyl mit 1 bis 25 C-Atomen, bei dem gegebenenfalls eine oder mehrere nicht benachbarte CH₂-Gruppen so durch -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O- ersetzt sind, dass O- und/oder S-Atome nicht direkt miteinander verbunden sind, und bei dem gegebenenfalls ein oder mehrere H-Atome jeweils durch F oder Cl ersetzt sind,
- Z¹ ist eine Einfachbindung,
- z ist 0, 1, 2 oder 3, ganz bevorzugt 0 oder 1,
- L ist aus der Gruppe bestehend aus F, Cl, CN, Alkyl, Alkoxy, Alkylcarbonyl, Alkoxycarbonyl, Alkylcarbonyloxy oder Alkoxycarbonyloxy mit jeweils 1 bis 6 C-Atomen, worin gegebenenfalls ein oder mehrere H-Atome durch F oder Cl ersetzt sein können, vorzugsweise F, Cl, CN oder OCH₃, ganz bevorzugt F, ausgewählt.

Ganz bevorzugte Verbindungen der Formel I und ihrer Unterformeln sind ausgewählt aus den folgenden Unterformeln:
Ferner sind Verbindungen der Formel I1A-1-1a bis I2B-1-6b bevorzugt, bei denen eine, zwei oder drei der Methacrylatgruppen durch Acrylatgruppen ersetzt sind.
Für die Verwendung in PSA-Anzeigen beträgt der Gesamtanteil der polymerisierbaren Verbindungen der Formel I und ihrer Unterformeln an dem FK-Medium vorzugsweise 0,01 bis 2,0%, ganz bevorzugt 0,1 bis 1,0%, am stärksten bevorzugt 0,2 bis 0,8%.
Für die Verwendung in SA-VA-Anzeigen beträgt der Gesamtanteil der polymerisierbaren Verbindungen der Formel I und ihrer Unterformeln an dem FK-Medium vorzugsweise > 0 bis < 3%, ganz bevorzugt > 0 bis < 2%, stärker bevorzugt 0,05 bis 2,0, am stärksten bevorzugt 0,05 bis 1,0%.
Für die Verwendung in SA-FFS-Anzeigen beträgt der Gesamtanteil der polymerisierbaren Verbindungen der Formel I und ihrer Unterformeln an dem FK-Medium vorzugsweise > 0 bis < 3%, ganz bevorzugt > 0 bis < 2%, stärker bevorzugt 0,05 bis 2,0, am stärksten bevorzugt 0,05 bis 1,0%.
Bei Nutzung in einer PNLC-Vorrichtung, was ebenfalls gemäß der vorliegenden Erfindung ist, beträgt der Gesamtanteil der polymerisierbaren Verbindungen der Formel I und ihrer Unterformeln an dem FK-Medium vorzugsweise 1 bis 20%, ganz bevorzugt 2 bis 10%, am stärksten bevorzugt 3 bis 8%.
Die Verbindungen der Formel I können in Analogie zu Verfahren hergestellt werden, die dem Fachmann bekannt und in Standardwerken der organischen Chemie, wie zum Beispiel Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Thieme-Verlag, Stuttgart, beschrieben sind.
Beispielsweise lassen sich Acryl- oder Methacrylsäureester durch Veresterung der entsprechenden Alkohole mit Säurederivaten wie z.B. (Meth)acryloylchlorid oder (Meth)acrylsäureanhydrid in Gegenwart einer Base wie Pyridin oder Triethylamin, und 4-(N,N-Dimethylamino)pyridin (DMAP) herstellen. Alternativ lassen sich die Ester durch Veresterung der Alkohole mit (Meth)acrylsäure in Gegenwart eines Dehydratisierungsmittels, z.B. nach Steglich mit Dicyclohexylcarbodiimid (DCC), N-(3-Dimethylaminopropyl)-N'-ethylcarbodiimid (EDC) oder N-(3-Dimethylaminopropyl)-N'-ethylcarbodiimid-hydrochlorid und DMAP herstellen.
Ein weiteres geeignetes und bevorzugtes allgemeines Syntheseverfahren für die Verbindungen der Formel I ist nachstehend in Schema 1 gezeigt.
bei dem Z H oder -R-OH bedeutet, Y Boronsäureester, Boronsäure oder Halogen bedeutet, X^1,3 Halogen, vorzugsweise I, Br oder Cl, bedeuten, A eine der Bedeutungen wie vorstehend für Verbindungen der Formel I gegeben besitzt, R^1,2,3,4 Substituenten bedeuten, Pg Schutzgruppen oder H bedeutet, m ≥ 0 ist und m = 0 eine Einfachbindung bedeutet.
Verbindungen der Formel I und ihrer Unterformeln mit anderem Substitutionsmuster oder mit anderen mesogenen Gruppen können in Analogie zu Schema 1 hergestellt werden.
Neben den vorstehend beschriebenen polymerisierbaren Verbindungen enthalten die FK-Medien zur Verwendung in den erfindungsgemäßen FK-Anzeigen eine FK-Mischung („Hostmischung“), die eine oder mehrere, vorzugsweise zwei oder mehr, FK-Verbindungen enthält, die aus niedermolekularen, nicht polymerisierbaren Verbindungen ausgewählt sind. Diese FK-Verbindungen werden so gewählt, dass sie unter den bei der Polymerisation der polymerisierbaren Verbindungen angewandten Bedingungen gegenüber einer Polymerisationsreaktion stabil und/oder unreaktiv sind.
Besonders bevorzugte Ausführungsformen eines solchen FK-Mediums sind nachstehend gezeigt.
Wenn die Verbindungen der Formel I in einem FK-Medium mit negativer dielektrischer Anisotropie genutzt werden, enthält das FK-Medium vorzugsweise eine oder mehrere Verbindungen der Formel II,
bei der die einzelnen Reste, unabhängig voneinander und bei jedem Auftreten gleich oder verschieden, die folgenden Bedeutungen besitzen

R1, R2: geradkettiges, verzweigtes oder cyclisches Alkyl mit 1 bis 25 C-Atomen, bei dem gegebenenfalls eine oder mehrere nicht benachbarte CH₂-Gruppen so durch -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-, CR⁰=CR⁰⁰-, -C≡C-,

oder
ersetzt sind, dass O- und/oder S-Atome nicht direkt miteinander verbunden sind, und bei dem gegebenenfalls ein oder mehrere H-Atome jeweils durch F oder Cl ersetzt sind, vorzugsweise Alkyl oder Alkoxy mit 1 bis 6 C-Atomen,
A1, A2: eine Gruppe, die ausgewählt ist aus den folgenden Formeln

vorzugsweise aus den Formeln A1, A2, A3, A4, A5, A6, A9 und A10, ganz bevorzugt aus den Formeln A1, A2, A3, A4, A5, A9 und A10,
Z1, Z2: -CH₂CH₂-, -CH=CH-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CH₂O-, -OCH₂-, -CO-O-, -O-CO-, -C₂F₄-, -CF=CF-, -CH=CH-CH₂O- oder eine Einfachbindung, vorzugsweise eine Einfachbindung,
L1, L2, L3, L4 F,: Cl, OCF₃, CF₃, CH₃, CH₂F oder CHF₂, vorzugsweise F oder Cl, ganz bevorzugt F,
Y: H, F, Cl, CF₃, CHF₂ oder CH₃, vorzugsweise H oder CH₃, ganz bevorzugt H,
LC: CH₃ oder OCH₃, vorzugsweise CH₃,
a1: 1 oder 2,
a2: 0 oder 1.

Bevorzugte Verbindungen der Formel II sind vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Verbindungen der Formeln IIA, IIB, IIC und IID

worin

R2A und R2B: jeweils unabhängig voneinander H, einen Alkyl- oder Alkenylrest mit bis zu 15 C-Atomen bedeuten, der unsubstituiert, einfach durch CN oder CF₃ substituiert oder mindestens einfach durch Halogen substituiert ist, wobei zusätzlich eine oder mehrere CH₂-Gruppen in diesen Resten so durch -O-, -S-,

-C≡C-, -CF₂O-, -OCF₂-, -OC-O- oder -O-CO- ersetzt sein können, dass O-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind,
L1 bis L4: jeweils unabhängig voneinander F, Cl, CF₃ oder CHF₂ bedeuten,
Y: H, F, Cl, CF₃, CHF₂ oder CH₃, vorzugsweise H oder CH₃, besonders bevorzugt H bedeutet,
Z2, Z2B und Z2D: jeweils unabhängig voneinander eine Einfachbindung, -CH₂CH₂-, -CH=CH-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CH₂O-, -OCH₂-, -COO-, -OCO-, -C₂F₄-, -CF=CF-, -CH=CHCH₂O- bedeuten,
p: 0, 1 oder 2 bedeutet und
q: bei jedem Auftreten gleich oder verschieden 0 oder 1 bedeutet.

Bevorzugte Verbindungen der Formeln IIA, IIB, IIC und IID sind solche, bei denen R^2B einen Alkyl- oder Alkoxyrest mit bis zu 15 C-Atomen bedeutet, und ganz bevorzugt (O)C_vH_2v+1 bedeutet, bei dem (O) ein Sauerstoffatom oder eine Einfachbindung ist und v 1, 2, 3, 4, 5 oder 6 ist.
Weitere bevorzugte Verbindungen der Formeln IIA, IIB, IIC und IID sind solche, bei denen R^2A oder R^2B Cycloalkyl- oder Cycloalkoxyrest bedeutet oder enthält, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus

bei denen S¹ C_1-5-Alkylen oder C_2-5-Alkenylen ist und S² H, C_1-7-Alkyl oder C_2-7-Alkenyl ist, und sind ganz bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält das FK-Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel IIA, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus den Formeln IIA-1 bis IIA-75,

worin der Index a 1 oder 2 bedeutet, „alkyl“ und „alkyl*“ jeweils unabhängig voneinander einen geradkettigen Alkylrest mit 1-6 C-Atomen bedeuten, „alkenyl“ einen geradkettigen Alkenylrest mit 2-6 C-Atomen bedeutet und (O) ein Sauerstoffatom oder eine Einfachbindung bedeutet. Vorzugsweise bedeutet „alkenyl“ CH₂=CH-, CH₂=CHCH₂CH₂-, CH₃-CH=CH-, CH₃-CH₂-CH=CH-, CH₃-(CH₂)₂-CH=CH-, CH₃-(CH₂)₃-CH=CH- oder CH₃-CH=CH-(CH2)2-.
Besonders bevorzugte erfindungsgemäße FK-Medien enthalten eine oder mehrere Verbindungen, die aus der Gruppe bestehend aus den Formeln IIA-2, IIA-8, IIA-10, IIA-16, IIA-18, IIA-40, IIA-41, IIA-42 und IIA-43 ausgewählt sind.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform enthält das FK-Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel IIB, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus den Formeln IIB-1 bis IIB-26,

worin „alkyl“, „alkyl*“, „alkenyl“ und (O) die vorstehend gegebenen Bedeutungen besitzen.
Besonders bevorzugte erfindungsgemäße FK-Medien enthalten eine oder mehrere Verbindungen, die aus der Gruppe bestehend aus den Formeln IIB-2, IIB-10 und IIB-16 ausgewählt sind.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform enthält das FK-Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel IIC, die ausgewählt sind aus der Formel IIC-1,
worin „alkyl“ und „alkyl*“ und (O) die vorstehend gegebenen Bedeutungen besitzen.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform enthält das FK-Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel IID, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus den Formeln IID-1 bis IID-10,

worin „alkyl“, „alkyl*“, „alkenyl“ und (O) die vorstehend gegebenen Bedeutungen besitzen.
Besonders bevorzugte erfindungsgemäße FK-Medien enthalten eine oder mehrere Verbindungen der Formel IID-4.
Der Anteil der Verbindungen der Formeln IIA und/oder IIB an der Gesamtmischung beträgt vorzugsweise mindestens 20 Gew-%.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform enthält das FK-Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel III
worin

R11 und R12: jeweils unabhängig voneinander H, einen Alkyl- oder Alkoxyrest mit 1 bis 15 C-Atomen bedeuten, wobei eine oder mehrere CH₂-Gruppen in diesen Resten jeweils unabhängig voneinander so durch

, -O-, -S-, -C≡C-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CH=CH-, -OC-O- oder -O-CO- ersetzt sein können, dass O-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind, und worin zusätzlich ein oder mehrere H-Atome durch Halogen ersetzt sein können,
A3: bei jedem Auftreten unabhängig voneinander
a): 1,4-Cyclohexenylen- oder 1,4-Cyclohexylenrest, worin eine oder zwei nicht benachbarte CH₂-Gruppen durch -O- oder -S- ersetzt sein können,
b): einen 1,4-Phenylenrest, worin eine oder zwei CH-Gruppen durch N ersetzt sein können, oder
c): einen Rest, der aus der Gruppe bestehend aus Spiro[3.3]heptan-2,6-diyl, 1,4-Bicyclo[2.2.2]octylen, Naphthalin-2,6-diyl, Decahydronaphthalin-2,6-diyl, 1,2,3,4-Tetrahydronaphthalin-2,6-diyl, Phenanthren-2,7-diyl und Fluoren-2,7-diyl ausgewählt ist, bedeutet, bei denen die Reste a), b) und c) ein- oder mehrfach durch Halogenatome substituiert sein können,
n: 0, 1 oder 2, vorzugsweise 0 oder 1, bedeutet,
Z1: bei jedem Auftreten unabhängig voneinander -CO-O-, -O-CO-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CH₂O-, -OCH₂-, -CH₂-, -CH₂CH₂-, -(CH₂)₄-, -CH=CH-CH₂O-, -C₂F₄-, -CH2CF2-, -CF₂CH₂ -, -CF=CF-, -CH=CF-, -CF=CH-, -CH=CH-, -C≡C- oder eine Einfachbindung bedeutet und
L11 und L12: jeweils unabhängig voneinander F, Cl, CF₃ oder CHF₂, vorzugsweise H oder F, am stärksten bevorzugt F, bedeuten und
W: O oder S bedeutet.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält das FK-Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel III-1 und/oder III-2

worin die auftretenden Gruppen die gleichen Bedeutungen wie vorstehend unter Formel III gegeben besitzen und vorzugsweise

R11 und R12: jeweils unabhängig voneinander einen Alkyl-, Alkenyl- oder Alkoxyrest mit bis zu 15 C-Atomen, stärker bevorzugt einer oder beide von ihnen einen Alkoxyrest bedeuten und
L11 und L12: vorzugsweise jeweils F bedeuten.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform enthält das FK-Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel III-1, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus den Formeln III-1-1 bis 111-1-10, vorzugsweise aus der Formel 111-1-6,

worin „alkyl“ und „alkyl*“ jeweils unabhängig voneinander einen geradkettigen Alkylrest mit 1-6 C-Atomen bedeuten, „alkenyl“ und „alkenyl*“ jeweils unabhängig voneinander einen geradkettigen Alkenylrest mit 2-6 C-Atomen bedeuten, „alkoxy“ und „alkoxy*“ jeweils unabhängig voneinander einen geradkettigen Alkoxyrest mit 1-6 C-Atomen bedeuten und L¹¹ und L¹² jeweils unabhängig voneinander F oder CI, vorzugsweise beide F, bedeuten.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform enthält das FK-Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel III-2, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus den Formeln III-2-1 bis III-2-10, vorzugsweise der Formel III-2-6,

worin „alkyl“ und „alkyl*“ jeweils unabhängig voneinander einen geradkettigen Alkylrest mit 1-6 C-Atomen bedeuten, „alkenyl“ und „alkenyl*“ jeweils unabhängig voneinander einen geradkettigen Alkenylrest mit 2-6 C-Atomen bedeuten, „alkoxy“ und „alkoxy*“ jeweils unabhängig voneinander einen geradkettigen Alkoxyrest mit 1-6 C-Atomen bedeuten und L¹¹ und L¹² jeweils unabhängig voneinander F oder Cl, vorzugsweise beide F, bedeuten.
In einer ganz bevorzugten Ausführungsform enthält das FK-Mediums eine oder mehrere Verbindungen, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus den folgenden Formeln besteht
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält das FK-Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel IIIA-1 und/oder IIIA-2

worin L¹¹ und L¹² die gleichen Bedeutungen wie unter Formel III gegeben besitzen, (O) O oder eine Einfachbindung bedeutet,

R IIIA: Alkyl oder Alkenyl mit bis zu 7 C-Atomen oder eine Gruppe Cy-C_mH_2m+1- bedeutet,
m und n: gleich oder verschieden 0, 1, 2, 3, 4, 5 oder 6, vorzugsweise 1, 2 oder 3, ganz bevorzugt 1 sind und
Cy: eine cycloaliphatische Gruppe mit 3, 4 oder 5 Ringatomen bedeutet, die gegebenenfalls mit Alkyl oder Alkenyl mit jeweils bis zu 3 C-Atomen oder mit Halogen oder CN substituiert ist, und vorzugsweise Cyclopropyl, Cyclobutyl oder Cyclopentyl bedeutet.

Die Verbindungen der Formel IIIA-1 und/oder IIIA-2 sind in dem FK-Medium entweder alternativ oder zusätzlich zu den Verbindungen der Formel III enthalten, vorzugsweise zusätzlich.
Ganz bevorzugte Verbindungen der Formeln IIIA-1 und IIIA-2 sind die folgenden:

worin „alkoxy“ einen geradkettigen Alkoxyrest mit 1-6 C-Atomen bedeutet und vorzugsweise n-Propoxy, n-Butyloxy, n-Pentyloxy oder n-Hexyloxy bedeutet.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält das FK-Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel III-3
worin

R11, R12: gleich oder verschieden H, einen Alkyl- oder Alkoxyrest mit 1 bis 15 C-Atomen, worin gegebenenfalls eine oder mehrere CH₂-Gruppen in diesen Resten unabhängig voneinander so durch -C≡C-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CH=CH-,

-O-, -S-, -CO-O- oder -O-CO- ersetzt sind, dass O-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind, und worin zusätzlich ein oder mehrere H-Atome durch Halogen ersetzt sein können.

Die Verbindungen der Formel III-3 sind vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Formeln III-3-1 bis III-3-11:

worin R¹² Alkyl mit 1 bis 7 C-Atomen, vorzugsweise Ethyl, n-Propyl, n-Butyl, n-Pentyl oder n-Hexyl, oder alternativ Cyclopropylmethyl, Cyclobutylmethyl oder Cyclopentylmethyl, bedeutet.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält das FK-Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formeln III-4 bis III-6, vorzugsweise der Formel III-5,

worin die Parameter die vorstehend gegebenen Bedeutungen besitzen, R¹¹ vorzugsweise geradkettiges Alkyl bedeutet und R¹² vorzugsweise Alkoxy bedeutet, jeweils mit 1 bis 7 C-Atomen.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform enthält das FK-Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel III, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus den Formeln III-7 bis III-9, vorzugsweise aus der Formel III-8,

worin die Parameter die vorstehend gegebenen Bedeutungen besitzen, R¹¹ vorzugsweise geradkettiges Alkyl bedeutet und R¹² vorzugsweise Alkoxy bedeutet, jeweils mit 1 bis 7 C-Atomen.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält das Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel IV,
worin

R41: einen unsubstituierten geradkettigen, verzweigten oder cyclischen Alkylrest mit 1 bis 7 C-Atomen oder einen unsubstituierten Alkenylrest mit 2 bis 7 C-Atomen, vorzugsweise einen n-Alkylrest, besonders bevorzugt mit 2, 3, 4 oder 5 C-Atomen, bedeutet und
R42: einen unsubstituierten geradkettigen, verzweigten oder cyclischen Alkylrest mit 1 bis 7 C-Atomen oder einen unsubstituierten Alkoxyrest mit 1 bis 6 C-Atomen, beide vorzugsweise mit 2 bis 5 C-Atomen, einen unsubstituierten Alkenylrest mit 2 bis 7 C-Atomen, vorzugsweise mit 2, 3 oder 4 C-Atomen, stärker bevorzugt einen Vinylrest oder einen 1-Propenylrest und insbesondere einen Vinylrest, bedeutet.

Die Verbindungen der Formel IV sind vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Formeln IV-1 bis IV-6,

worin

„alkyl“ und „alkyl*“: unabhängig voneinander Alkyl mit 1 bis 7 C-Atomen, vorzugsweise mit 2 bis 5 C-Atomen, bedeuten,
„alkenyl“: einen Alkenylrest mit 2 bis 5 C-Atomen, vorzugsweise mit 2 bis 4 C-Atomen, besonders bevorzugt 2 C-Atomen, bedeutet,
„alkenyl*“: einen Alkenylrest mit 2 bis 5 C-Atomen, vorzugsweise mit 2 bis 4 C-Atomen, besonders bevorzugt mit 2 bis 3 C-Atomen, bedeutet und
„alkoxy“: Alkoxy mit 1 bis 5 C-Atomen, vorzugsweise mit 2 bis 4 C-Atomen, bedeutet.

Vorzugsweise enthält das FK-Medium eine oder mehrere Verbindungen, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus den Formeln IV-1-1 bis IV-1-9

bei denen die Propyl-, Butyl- und Pentylgruppen geradkettige Gruppen sind.
Ganz bevorzugt enthält das erfindungsgemäße FK-Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formeln IV-2-1 und/oder IV-2-2
Ganz bevorzugt enthält das erfindungsgemäße FK-Medium eine Verbindung der Formel IV-3, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Formeln IV-3-1 bis IV-3-6
Ganz bevorzugt enthält das erfindungsgemäße FK-Medium eine Verbindung der Formel IV-4, insbesondere ausgewählt aus den Formeln IV-4-1 und IV-4-2
Das FK-Medium enthält vorzugsweise zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen der Formel IVa,
worin

R41 und R42: jeweils unabhängig voneinander einen geradkettigen Alkyl-, Alkoxy-, Alkenyl-, Alkoxyalkyl- oder Alkoxyrest mit bis zu 12 C-Atomen bedeuten und

Z4: eine Einfachbindung, -CH₂CH₂-, -CH=CH-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CH₂O-, -OCH₂-, -COO-, -OCO-, -C₂F₄-, -C₄H₈- oder -CF=CF-bedeutet.

Bevorzugte Verbindungen der Formel IVa sind nachstehend angegeben:

worin alkyl und alkyl^* jeweils unabhängig voneinander einen geradkettigen Alkylrest mit 1 bis 6 C-Atomen bedeuten.
Das erfindungsgemäße FK-Medium enthält vorzugsweise mindestens eine Verbindung der Formel IVa-1 und/oder Formel IVa-2.
Der Anteil der Verbindungen der Formel IVa an der Gesamtmischung beträgt vorzugsweise mindestens 5 Gew-%.
Vorzugsweise enthält das FK-Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formeln IVb-1 bis IVb-3

worin

„alkyl“ und „alkyl*“: jeweils unabhängig voneinander einen geradkettigen Alkylrest mit 1 bis 6 C-Atomen bedeuten und
„alkenyl“ und „alkenyl*“: jeweils unabhängig voneinander einen geradkettigen Alkenylrest mit 2 bis 6 C-Atomen bedeuten.

Der Anteil der Biphenyle der Formeln IV-1 bis IV-3 an der Gesamtmischung beträgt vorzugsweise mindestens 3 Gew.-%, insbesondere ≥ 5 Gew.-%.
Von den Verbindungen der Formeln IVb-1 bis IVb-3 sind die Verbindungen der Formel IVb-2 besonders bevorzugt.
Besonders bevorzugte Biphenyle sind

worin „alkyl*“ einen Alkylrest mit 1 bis 6 C-Atomen bedeutet und vorzugsweise n-Propyl bedeutet.
Besonders bevorzugt enthält das erfindungsgemäße FK-Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formeln IVb-1-1 und/oder IVb-2-3.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält das FK-Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel V
worin

R51 und R52: unabhängig voneinander eine der für R⁴¹ und R⁴² gegebenen Bedeutungen besitzen und vorzugsweise Alkyl mit 1 bis 7 C-Atomen, vorzugsweise n-Alkyl, besonders bevorzugt n-Alkyl mit 1 bis 5 C-Atomen, Alkoxy mit 1 bis 7 C-Atomen, vorzugsweise n-Alkoxy, besonders bevorzugt n-Alkoxy mit 2 bis 5 C-Atomen, Alkoxyalkyl, Alkenyl oder Alkenyloxy mit 2 bis 7 C-Atomen, vorzugsweise mit 2 bis 4 C-Atomen, vorzugsweise Alkenyloxy, bedeuten,

Z51, Z52: jeweils unabhängig voneinander -CH₂-CH₂-, -CH₂-O-, -CH=CH-, -C=C-, -COO- oder eine Einfachbindung, vorzugsweise -CH₂-CH₂-, -CH₂-O- oder eine Einfachbindung und besonders bevorzugt eine Einfachbindung bedeuten und
n: 1 oder 2 ist.

Die Verbindungen der Formel V sind vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Formeln V-1 bis V-16:

worin R¹ und R² die vorstehend für R^2A angegebenen Bedeutungen besitzen.
R¹ und R² bedeuten vorzugsweise jeweils unabhängig voneinander geradkettiges Alkyl oder Alkenyl.
Bevorzugte FK-Medien enthalten eine oder mehrere Verbindungen der Formeln V-1, V-3, V-4, V-6, V-7, V-10, V-11, V-12, V-14, V-15 und/oder V-16.
Erfindungsgemäße FK-Medien enthalten ganz besonders bevorzugt die Verbindungen der Formel V-10, V-12, V-16 und/oder IV-1, insbesondere in Mengen von 5 bis 30 %.
Bevorzugte Verbindungen der Formel V-10 sind nachstehend angegeben:
Das erfindungsgemäße FK-Medium enthält besonders bevorzugt die tricyclischen Verbindungen der Formel V-10a und/oder der Formel V-10b in Kombination mit einer oder mehreren bicyclischen Verbindungen der Formel IV-1. Der Gesamtanteil der Verbindungen der Formeln V-10a und/oder V-10b in Kombination mit einer oder mehreren aus den Bicyclohexylverbindungen der Formel IV-1 ausgewählten Verbindungen beträgt 5 bis 40 %, ganz besonders bevorzugt 15 bis 35 %.
Ganz besonders bevorzugte FK-Medien enthalten Verbindungen V-10a und IV-1-1:
Die Verbindungen V-10a und IV-1-1 liegen in der Mischung vorzugsweise in einer Konzentration von 15 bis 35 %, besonders bevorzugt 15 bis 25 % und speziell bevorzugt 18 bis 22 % vor, bezogen auf die Gesamtmischung.
Ganz besonders bevorzugte FK-Medien enthalten die Verbindungen V-10b und IV-1-1:
Die Verbindungen V-10b und IV-1-1 liegen in der Mischung vorzugsweise in einer Konzentration von 15 bis 35 %, besonders bevorzugt 15 bis 25 % und speziell bevorzugt 18 bis 22 % vor, bezogen auf die Gesamtmischung.
Ganz besonders bevorzugte FK-Medien enthalten eine, zwei oder drei der folgenden drei Verbindungen:
Die Verbindungen V-10a, V-10b und IV-1-1 liegen in der Mischung vorzugsweise in einer Konzentration von 15 bis 35 %, besonders bevorzugt 15 bis 25 % und speziell bevorzugt 18 bis 22 % vor, bezogen auf die Gesamtmischung.
Bevorzugte FK-Medien enthalten mindestens eine Verbindung, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus den folgenden Formeln

worin R⁴¹ und R⁴² und R⁵¹ und R⁵² die vorstehend angegebenen Bedeutungen besitzen. Vorzugsweise bedeuten in den Verbindungen V-6, V-7 und IV-1 R⁴¹ und R⁵¹ Alkyl oder Alkenyl mit 1 bis 6 bzw. 2 bis 6 C-Atomen und R⁴² und R⁵² bedeuten Alkenyl mit 2 bis 6 C-Atomen.
Bevorzugte FK-Medien enthalten mindestens eine Verbindung der Formeln V-6a, V-6b, V-7a, V-7b, IV-4-1, IV-4-2, IV-3a und IV-3b:

worin alkyl einen Alkylrest mit 1 bis 6 C-Atomen bedeutet und alkenyl einen Alkenylrest mit 2 bis 6 C-Atomen bedeutet.
Die Verbindungen der Formeln V-6a, V-6b, V-7a, V-7b, IV-4-1, IV-4-2, IV-3a und IV-3b liegen in den erfindungsgemäßen FK-Medien vorzugsweise in Mengen von 1 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 35 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt 10 bis 30 Gew.-% vor.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält das FK-Medium zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus den Formeln VI-1 bis VI-9

worin

R7: jeweils unabhängig voneinander eine der für R^2A in Formel IIA angegebenen Bedeutungen besitzen und
w und x: jeweils unabhängig voneinander 1 bis 6 bedeuten.

Besonders bevorzugt sind FK-Medien, die mindestens eine Verbindung der Formel V-9 enthalten.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält das FK-Medium zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus den Formeln VII-1 bis VII-25,

worin
R einen geradkettigen Alkyl- oder Alkoxyrest mit 1 bis 6 C-Atomen bedeutet, (O) -O- oder eine Einfachbindung bedeutet, X F, Cl, OCF₃ oder OCHF₂ bedeutet, L^x H oder F bedeutet, m 0, 1, 2, 3, 4, 5 oder 6 ist und n 0, 1, 2, 3 oder 4 ist.
R bedeutet vorzugsweise Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl, Methoxy, Ethoxy, Propoxy, Butoxy, Pentoxy.
X bedeutet vorzugsweise F oder OCH₃, ganz bevorzugt F.
Vorzugsweise enthält das erfindungsgemäße FK-Medium die Terphenyle der Formeln VII-1 bis VII-25 in Mengen von 2 bis 30 Gew.-%, insbesondere 5 bis 20 Gew.-%.
Besonders bevorzugt sind Verbindungen der Formeln VII-1, VII-2, VII-4, VII-20, VII-21 und VII-22, in denen X F bedeutet. In diesen Verbindungen bedeutet R vorzugsweise Alkyl, weiterhin Alkoxy, jeweils mit 1 bis 5 C-Atomen. In den Verbindungen der Formel VII-20 bedeutet R vorzugsweise Alkyl oder Alkenyl, insbesondere Alkyl. In den Verbindungen der Formel VII-21 bedeutet R vorzugsweise Alkyl. In der Verbindungen der Formeln VII-22 bis VII-25 bedeutet X vorzugsweise F.
Die Terphenyle der Formel VII-1 bis VII-25 werden vorzugsweise in den erfindungsgemäßen FK-Medien eingesetzt, wenn der Δn-Wert der Mischung ≥ 0,1 sein soll. Bevorzugte FK-Medien enthalten 2 bis 20 Gew.-% einer oder mehrerer Terphenylverbindungen, die aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln VII-1 bis VII-25 ausgewählt sind.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind nachstehend aufgeführt:

a) FK-Medium, enthaltend mindestens eine Verbindung, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus den Formeln Z-1 bis Z-14,

worin R, (O) und „alkyl“ die vorstehend für Formel III angegebenen Bedeutungen besitzen.
b) Bevorzugte erfindungsgemäße FK-Medien enthalten eine oder mehrere Substanzen, die eine Tetrahydronaphthyl- oder Naphthyleinheit enthalten, wie zum Beispiel die Verbindungen der Formeln N-1 bis N-5

worin R^1N und R^2N jeweils unabhängig voneinander die für R^2A angegebenen Bedeutungen besitzen, vorzugsweise geradkettiges Alkyl, geradkettiges Alkoxy oder geradkettiges Alkenyl bedeuten und

Z1 und Z2

jeweils unabhängig voneinander -C₂H₄-, -CH=CH-, -(CH₂)₄-, -(CH₂)₃O-, -O(CH₂)₃-, -CH=CHCH₂CH₂-, -CH₂CH₂CH=CH-, -CH₂O-, -OCH₂-, -COO-, -OCO-, -C₂F₄-, -CF=CF-, -CF=CH-, -CH=CF-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CH₂- oder eine Einfachbindung bedeuten.
c) Bevorzugte FK-Medien enthalten eine oder mehrere Verbindungen, die ausgewählt sind aus der Gruppe der Difluor-dibenzochroman-Verbindungen der Formel BC, Chromane der Formel CR und fluorierten Phenanthrene der Formeln PH-1 und PH-2,

worin R^B1, R^B2, R^CR1, R^CR2, R¹, R² jeweils unabhängig voneinander die Bedeutung von R^2A besitzen. c ist 0, 1 oder 2. R¹ und R² bedeuten vorzugsweise unabhängig voneinander Alkyl oder Alkoxy mit 1 bis 6 C-Atomen.

Die erfindungsgemäßen FK-Medien enthalten die Verbindungen der Formeln BC, CR, PH-1, PH-2 vorzugsweise in Mengen von 3 bis 20 Gew.-%, insbesondere in Mengen von 3 bis 15 Gew.-%.
Besonders bevorzugte Verbindungen der Formeln BC und CR sind die Verbindungen BC-1 bis BC-7 und CR-1 bis CR-5,

worin

Ganz besonders bevorzugt sind FK-Medien, die eine, zwei oder drei Verbindungen der Formel BC-2 enthalten.

d) Bevorzugte FK-Medien enthalten eine oder mehrere Indanverbindungen der Formel In,
worin

R11, R12, R13

jeweils unabhängig voneinander einen geradkettigen Alkyl-, Alkoxy-, Alkoxyalkyl- oder Alkenylrest mit 1 bis 6 C-Atomen bedeuten,

R12 und R13

zusätzlich Halogen, vorzugsweise F, bedeuten,

bedeutet,

Bevorzugte Verbindungen der Formel In sind die Verbindungen der nachstehend angegebenen Formeln In-1 bis In-16:
Besonders bevorzugt sind die Verbindungen der Formeln In-1, In-2, In-3 und In-4.
Die Verbindungen der Formel In und der Unterformeln In-1 bis In-16 werden in den erfindungsgemäßen FK-Medien vorzugsweise in Konzentrationen ≥ 5 Gew.-%, insbesondere 5 bis 30 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt 5 bis 25 Gew.-% eingesetzt.

e) Bevorzugte FK-Medien enthalten zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen der Formeln L-1 bis L-5,

worin R und R¹ jeweils unabhängig voneinander die vorstehend für R^2A in Formel IIA angegebenen Bedeutungen besitzen und alkyl einen Alkylrest mit 1 bis 6 C-Atomen bedeutet. Der Parameter s bedeutet 1 oder 2. Die Verbindungen der Formeln L-1 bis L-5 werden vorzugsweise in Konzentrationen von 5 bis 50 Gew.-%, insbesondere 5 bis 40 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt 10 bis 40 Gew.-% eingesetzt.
f) Bevorzugte FK-Medien enthalten zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen der Formel IIA-Y
worin R¹¹ und R¹² eine der vorstehend für R^2A in Formel IIA gegebenen Bedeutungen besitzen und L¹ und L² gleich oder verschieden F oder Cl bedeuten.

Bevorzugte Verbindungen der Formel IIA-Y sind aus der Gruppe ausgewählt, die aus den folgenden Unterformeln besteht

worin Alkyl und Alkyl* jeweils unabhängig voneinander einen geradkettigen Alkylrest mit 1-6 C-Atomen bedeuten, Alkoxy und Alkoxy* jeweils unabhängig voneinander einen einen geradkettigen Alkoxyrest mit 1-6 C-Atomen bedeutet, Alkenyl und Alkenyl* jeweils unabhängig voneinander einen geradkettigen Alkenylrest mit 2-6 C-Atomen bedeuten und O ein Sauerstoffatom oder eine Einfachbindung bedeutet. Vorzugsweise bedeuten Alkenyl und Alkenyl* CH₂=CH-, CH₂=CHCH₂CH₂-, CH₃-CH=CH-, CH₃-CH₂-CH=CH-, CH₃-(CH₂)₂-CH=CH-, CH₃-(CH₂)₃-CH=CH- oder CH₃-CH=CH-(CH₂)₂-.
Besonders bevorzugte Verbindungen der Formel IIA-Y sind aus der Gruppe ausgewählt, die aus den folgenden Unterformeln besteht:

worin Alkoxy und Alkoxy* die vorstehend definierten Bedeutungen besitzen und vorzugsweise Methoxy, Ethoxy, n-Propyloxy, n-Butyloxy oder n-Pentyloxy bedeuten.

g) FK-Medium, das zusätzlich eine oder mehrere Quaterphenylverbindungen enthält, die ausgewählt sind aus der folgenden Formel:
bei der

RQ

Alkyl, Alkoxy, Oxaalkyl oder Alkoxyalkyl mit 1 bis 9 C-Atomen oder Alkenyl oder Alkenyloxy mit 2 bis 9 C-Atomen ist, die alle gegebenenfalls fluoriert sind,

XQ

F, Cl, halogeniertes Alkyl oder Alkoxy mit 1 bis 6 C-Atomen oder halogeniertes Alkenyl oder Alkenyloxy mit 2 bis 6 C-Atomen ist,

LQ1 bis LQ6

unabhängig voneinander H oder F sind, wobei mindestens einer von L^Q1 bis L^Q6 F ist.

Bevorzugte Verbindungen der Formel Q sind solche, bei denen R^Q geradkettiges Alkyl mit 2 bis 6 C-Atomen, ganz bevorzugt Ethyl, n-Propyl oder n-Butyl bedeutet.
Bevorzugte Verbindungen der Formel Q sind solche, bei denen L^Q3 und L^Q4 F sind. Weitere bevorzugte Verbindungen der Formel Q sind solche, bei denen L^Q3, L^Q4 und einer oder zwei von L^Q1 und L^Q2 F sind.
Bevorzugte Verbindungen der Formel Q sind solche, bei denen X^Q F oder OCF₃, ganz bevorzugt F, bedeutet.
Die Verbindungen der Formel Q sind vorzugsweise ausgewählt aus den folgenden Unterformeln

bei denen R^Q eine der Bedeutungen der Formel Q oder eine ihrer vor- und nachstehend gegebenen bevorzugten Bedeutungen besitzt und vorzugsweise Ethyl, n-Propyl oder n-Butyl ist.
Speziell bevorzugt sind Verbindungen der Formel Q1, insbesondere solche, bei denen R^Q n-Propyl ist.
Vorzugsweise beträgt der Anteil der Verbindungen der Formel Q in der FK-Hostmischung >0 bis ≤5 Gew.-%, ganz bevorzugt 0,05 bis 2 Gew.-%. stärker bevorzugt 0,1 bis 2 Gew.-%, am stärksten bevorzugt 0,1 bis 0,8 Gew.-%.
Vorzugsweise enthält das FK-Medium 1 bis 5, vorzugsweise 1 oder 2, Verbindungen der Formel Q.
Die Zugabe von Quaterphenylverbindungen der Formel Q zur FK-Hostmischung ermöglicht es, ODF-Mura zu reduzieren, während eine hohe UV-Absorption erhalten bleibt, was eine schnelle und vollständige Polymerisation ermöglicht, was eine starke und schnelle Erzeugung des Tiltwinkels ermöglicht und die UV-Stabilität des FK-Mediums erhöht.
Daneben erlaubt die Zugabe von Verbindungen der Formel Q, die eine positive dielektrische Anisotropie aufweisen, zum FK-Medium mit negativer dielektrischer Anisotropie eine bessere Steuerung der Werte der Dielektrizitätskonstanten ε_∥ und e⊥ und ermöglicht insbesondere das Erreichen eines hohen Wertes der Dielektrizitätskonstante ε∥, während die dielektrische Anisotropie Δε konstant gehalten wird, wodurch die Rückschlagspannung reduziert wird und „Image sticking“ reduziert wird.
Die erfindungsgemäßen FK-Medien enthalten vorzugsweise

- eine oder mehrere polymerisierbare Verbindungen der Formel I oder ihrer Unterformeln, vorzugsweise in einer Gesamtkonzentration im Bereich von 0,01 % bis 2,0%, stärker bevorzugt von 0,05% bis 1,0%, am stärksten bevorzugt von 0,2% bis 0,8%, und/oder
- eine oder mehrere Verbindungen der Formel IIA, vorzugsweise in einer Gesamtkonzentration im Bereich von 5% bis 30%, stärker bevorzugt von 7% bis 25%, besonders bevorzugt von 10% bis 20%; und/oder
- eine oder mehrere Verbindungen der Formeln IIA und IIB, vorzugsweise in einer Gesamtkonzentration im Bereich von 30% bis 45%; und/oder
- eine oder mehrere Verbindungen der Formel IV, vorzugsweise in einer Gesamtkonzentration im Bereich von 35% bis 70%, stärker bevorzugt von 40% bis 65%, besonders bevorzugt von 45% bis 60%; und/oder
- eine oder mehrere Verbindungen der Formel IV-3, vorzugsweise in einer Gesamtkonzentration im Bereich von 35% bis 60%, stärker bevorzugt von 40% bis 55%, besonders bevorzugt von 45% bis 50%; und/oder
- eine oder mehrere Verbindungen der Formel III-2, vorzugsweise der Formel III-2-6, vorzugsweise in einer Gesamtkonzentration im Bereich von 2% bis 25%, stärker bevorzugt von 5% bis 15%, besonders bevorzugt von 5 bis 12%.

Insbesondere enthält das Medium

- eine oder mehrere Verbindungen CY-n-Om, insbesondere CY-3-O4, CY-5-O4 und/oder CY-3-O2, vorzugsweise in einer Gesamtkonzentration im Bereich von 5% bis 30%, vorzugsweise 10% bis 20%; und/oder
- eine oder mehrere Verbindungen PY-n-Om, insbesondere PY-3-O2 und/oder PY-1-02, vorzugsweise in einer Gesamtkonzentration im Bereich von 5% bis 30%, vorzugsweise 5% bis 20%; und/oder
- CPY-n-Om, insbesondere CPY-2-O2, CPY-3-O2 und/oder CPY-5-O2, vorzugsweise in Konzentrationen > 5%, insbesondere 7% bis 20%, bezogen auf die Gesamtmischung, und/oder
- eine oder mehrere Verbindungen CCY-n-Om, vorzugsweise CCY-4-O2, CCY-3-O2, CCY-3-O3, CCY-3-01 und/oder CCY-5-O2, vorzugsweise in Konzentrationen > 3%, insbesondere 5 bis 15%, bezogen auf die Gesamtmischung; und/oder
- eine oder mehrere Verbindungen CPY-n-Om, vorzugsweise CPY-2-O2 und/oder CPY-3-O2, vorzugsweise in Konzentrationen > 3%, insbesondere 5 bis 15%, bezogen auf die Gesamtmischung; und/oder
- CLY-n-Om, vorzugsweise CLY-2-O4, CLY-3-O2 und/oder CLY-3-O3, vorzugsweise in Konzentrationen > 5%, insbesondere 10 bis 30%, ganz bevorzugt 15 bis 20%, bezogen auf die Gesamtmischung; und/oder
- CPY-n-Om und CY-n-Om, vorzugsweise in Konzentrationen von 10 bis 80%, bezogen auf die Gesamtmischung, und/oder
- CPY-n-Om und PY-n-Om, vorzugsweise CPY-2-O2 und/oder CPY-3-O2 und PY-3-O2 oder PY-1-O2, vorzugsweise in Konzentrationen von 5 bis 20%, stärker bevorzugt 10 bis 15%, bezogen auf die Gesamtmischung, und/oder
- CC-3-V, vorzugsweise in Konzentrationen von 5 bis 50%, bezogen auf die Gesamtmischung, und/oder
- die Verbindung der Formel CC-3-V1, in einer Gesamtkonzentration im Bereich von 5 bis 40%, stärker bevorzugt von 15% bis 35%, besonders bevorzugt von 20% bis 30%, und/oder
- eine oder mehrere Verbindungen der Formel B-nO-Om und/oder B(S)-nO-Om, insbesondere die Verbindung B(S)-2O-O4 und/oder B(S)-2O-O5, vorzugsweise in einer Konzentration im Bereich von 2 bis 12 %, und/oder
- 0,1% bis 3% der Verbindung PPGU-3-F, und/oder
- die Verbindung BS-(c5)1O-O2:

Das FK-Medium gemäß der vorliegenden Erfindung weist vorzugsweise eine negative dielektrische Anisotropie auf.
In einer anderen, ebenfalls bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält das FK-Medium eine FK-Hostmischung mit positiver dielektrischer Anisotropie. Bevorzugte Ausführungsformen eines derartigen FK-Mediums und der entsprechenden FK-Hostmischung sind solche der nachstehenden Abschnitte aa) - mmm):

aa) FIK-Medium, dadurch gekennzeichnet, dass es eine oder mehrere Verbindungen enthält, die ausgewählt sind aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln II+ und III+

bei denen

R20

jeweils gleich oder verschieden einen halogenierten oder unsubstituierten Alkyl- oder Alkoxyrest mit 1 bis 15 C-Atomen bedeuten, wobei zusätzlich eine oder mehrere CH₂-Gruppen in diesen Resten jeweils unabhängig voneinander so durch -C≡C-, -CF₂O-, -CH=CH-, -O-, -CO-O-, -O-CO- oder

ersetzt sein können, dass O-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind,

X20

jeweils gleich oder verschieden F, Cl, CN, SF₅, SCN, NCS, einen halogenierten Alkylrest, einen halogenierten Alkenylrest, einen halogenierten Alkoxyrest oder einen halogenierten Alkenyloxyrest mit jeweils bis zu 6 C-Atomen bedeuten und

Y20-24

jeweils gleich oder verschieden H oder F bedeuten;

W

H oder Methyl bedeutet,
jeweils unabhängig voneinander

bedeuten.

Die Verbindungen der Formel II+ sind vorzugsweise ausgewählt aus den folgenden Formeln:

bei denen R²⁰ und X²⁰ die vorstehend angegebenen Bedeutungen besitzen.
R²⁰ bedeutet vorzugsweise Alkyl mit 1 bis 6 C-Atomen. X²⁰ bedeutet vorzugsweise F. Besonders bevorzugt sind Verbindungen der Formeln II+a und II+b, insbesondere Verbindungen der Formeln II+a und II+b, bei denen X F bedeutet.
Die Verbindungen der Formel III+ sind vorzugsweise ausgewählt aus den folgenden Formeln:

bei denen R²⁰ und X²⁰ die vorstehend angegebenen Bedeutungen besitzen.
R²⁰ bedeutet vorzugsweise Alkyl mit 1 bis 6 C-Atomen. X²⁰ bedeutet vorzugsweise F. Besonders bevorzugt sind Verbindungen der Formeln III+a und III+e, insbesondere Verbindungen der Formel III+a.

bb) FK-Medium, zusätzlich enthaltend eine oder mehrere Verbindungen, die ausgewählt sind aus den folgenden Formeln:

bei denen R¹, X²⁰, W und Y^20-23 die vorstehend unter Formel II+ angegebenen Bedeutungen besitzen und

Z20

-C₂H₄-, -(CH₂)₄-, -CH=CH-, -CF=CF, -C₂F₄-, -CH₂CF₂-, -CF₂CH₂-, -CH₂O-, -OCH₂-, -COO- oder -OCF₂-, in den Formeln V+ und VI+ auch eine Einfachbindung, in den Formeln V+ und VIII+ auch -CF₂O- bedeutet,

r

0 oder 1 bedeutet und

s

0 oder 1 bedeutet;

- Die Verbindungen der Formel IV+ sind vorzugsweise ausgewählt aus den folgenden Formeln:

bei denen R²⁰ und X²⁰ die vorstehend angegebenen Bedeutungen besitzen. R²⁰ bedeutet vorzugsweise Alkyl mit 1 bis 6 C-Atomen. X²⁰ bedeutet vorzugsweise F oder OCF₃, weiterhin OCF=CF₂ oder Cl;
- Die Verbindungen der Formel V+ sind vorzugsweise ausgewählt aus den folgenden Formeln:

bei denen R²⁰ und X²⁰ die vorstehend angegebenen Bedeutungen besitzen. R²⁰ bedeutet vorzugsweise Alkyl mit 1 bis 6 C-Atomen. X²⁰ bedeutet vorzugsweise F und OCF₃, weiterhin OCHF₂, CF₃, OCF=CF₂ und OCH=CF₂;
- Die Verbindungen der Formel VI+ sind vorzugsweise ausgewählt aus den folgenden Formeln:

bei denen R²⁰ und X²⁰ die vorstehend angegebenen Bedeutungen besitzen. R²⁰ bedeutet vorzugsweise Alkyl mit 1 bis 6 C-Atomen. X²⁰ bedeutet vorzugsweise F, weiterhin OCF₃, CF₃, CF=CF₂, OCHF₂ und OCH=CF₂;
- Die Verbindungen der Formel VII+ sind vorzugsweise ausgewählt aus den folgenden Formeln:

bei denen R²⁰ und X²⁰ die vorstehend angegebenen Bedeutungen besitzen. R²⁰ bedeutet vorzugsweise Alkyl mit 1 bis 6 C-Atomen. X²⁰ bedeutet vorzugsweise F, weiterhin OCF₃, OCHF₂ und OCH=CF₂.

cc) Das Medium enthält zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen, die aus den vorstehend gegebenen Formeln ZK1 bis ZK10 ausgewählt sind. Speziell bevorzugt sind Verbindungen der Formel ZK1 und ZK3. Besonders bevorzugte Verbindungen der Formel ZK sind aus den Unterformeln ZK1a, ZK1b, ZK1c, ZK3a, ZK3b, ZK3c und ZK3d ausgewählt.
dd) Das Medium enthält zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen, die aus den vorstehend gegebenen Formeln DK1 bis DK12 ausgewählt sind. Speziell bevorzugte Verbindungen sind DK3.
ee) Das Medium enthält zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen, die ausgewählt sind aus den folgenden Formeln:
bei der X²⁰ die vorstehend angegebenen Bedeutungen besitzt und

L

H oder F bedeutet,

„alkenyl“

C_2-6-Alkenyl bedeutet.
ff) Die Verbindungen der Formeln DK-3a und IX+ sind vorzugsweise ausgewählt aus den folgenden Formeln:

bei denen „alkyl“ C_1-6-Alkyl, vorzugsweise n-C3H7, n-C₄H₉ oder n-C₅H₁₁, insbesondere n-C₃H₇, bedeutet.
gg) Das Medium enthält zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen, die aus den vorstehend gegebenen Formeln B1, B1 und B3, vorzugsweise aus der Formel B2, ausgewählt sind. Die Verbindungen der Formeln B1 bis B3 sind besonders bevorzugt aus den Formeln B1a, B2a, B2b und B2c ausgewählt.
hh) Das Medium enthält zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen, die ausgewählt sind aus der folgenden Formel:
bei der L²⁰ H oder F bedeutet und R²¹ und R²² jeweils gleich oder verschieden n-Alkyl, Alkoxy, Oxaalkyl, Fluoralkyl oder Alkenyl mit jeweils bis zu 6 C-Atomen bedeuten und vorzugsweise jeweils gleich oder verschieden Alkyl mit 1 bis 6 C-Atomen bedeuten.
ii) Das Medium enthält eine oder mehrere Verbindungen der folgenden Formeln:

bei denen W, R²⁰, X²⁰ und Y^20-23 die in Formel III+ angegebenen Bedeutungen besitzen und
jeweils unabhängig voneinander

bedeuten, und

bedeutet,

Die Verbindungen der Formeln XI+ und XII+ sind vorzugsweise ausgewählt aus den folgenden Formeln:

bei denen R²⁰ und X²⁰ die vorstehend angegebene Bedeutung besitzen und vorzugsweise R²⁰ Alkyl mit 1 bis 6 C-Atomen bedeutet und X²⁰ F bedeutet.
Das erfindungsgemäße Mischung enthält besonders bevorzugt mindestens eine Verbindung der Formel XII+a und/oder XII+e.

jj) Das Medium enthält eine oder mehrere Verbindungen der vorstehend gegebenen Formel T, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln T21 bis T23 und T25 bis T27.

Besonders bevorzugt sind die Verbindungen der Formeln T21 bis T23. Ganz besonders bevorzugt sind Verbindungen der Formeln

kk) Das Medium enthält eine oder mehrere Verbindungen, die aus der vorstehend gegebenen Gruppe der Formeln DK9, DK10 und DK11 ausgewählt sind.
ll) Das Medium enthält zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen, die ausgewählt sind aus den folgenden Formeln:

²⁰

^20-23

²⁰

₃

₂

²⁰

Die erfindungsgemäße Mischung enthält besonders bevorzugt eine oder mehrere Verbindungen der Formel XIX+a,
bei der R²⁰ die vorstehend angegebenen Bedeutungen besitzt. R²⁰ bedeutet vorzugsweise geradkettiges Alkyl, insbesondere Ethyl, n-Propyl, n-Butyl und n-Pentyl und ganz besonders bevorzugt n-Propyl. Die Verbindung(en) der Formel XIX+, insbesondere der Formel XIX+a, wird (werden) in den erfindungsgemäßen Mischungen vorzugsweise in Mengen von 0,5-20 Gew.-%, besonders bevorzugt 1-15 Gew.-%, eingesetzt.

mm) Das Medium enthält zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen der Formel XX+,
bei der R²⁰, X²⁰ und Y^20-25 die vorstehend angegebenen Bedeutungen besitzen, s 0 oder 1 bedeutet und

bedeutet,

In Formel XX+ kann X²⁰ auch einen Alkylrest mit 1-6 C-Atomen oder einen Alkoxyrest mit 1-6 C-Atomen bedeuten. Der Alkyl- oder Alkoxyrest ist vorzugsweise geradkettig.
R²⁰ bedeutet vorzugsweise Alkyl mit 1 bis 6C-Atomen. X²⁰ bedeutet vorzugsweise F;

- Die Verbindungen der Formel XX+ sind vorzugsweise ausgewählt aus den folgenden Formeln:

bei denen R²⁰, X²⁰ und Y²⁰ die vorstehend angegebenen Bedeutungen besitzen. R²⁰ bedeutet vorzugsweise Alkyl mit 1 bis 6 C-Atomen. X²⁰ bedeutet vorzugsweise F und Y²⁰ ist vorzugsweise F;
ist vorzugsweise

- R²⁰ ist geradkettiges Alkyl oder Alkenyl mit 2 bis 6 C-Atomen.

nn) Das Medium enthält eine oder mehrere der vorstehend gegebenen Verbindungen der Formeln G1 bis G4, vorzugsweise ausgewählt aus G1 und G2, bei denen alkyl C_1-6-Alkyl bedeutet, L^x H bedeutet und X F oder CI bedeutet. In G2 bedeutet X besonders bevorzugt Cl.
oo) Das Medium enthält eine oder mehrere Verbindungen der folgenden Formeln:

bei denen R²⁰ und X²⁰ die vorstehend angegebenen Bedeutungen besitzen. R²⁰ bedeutet vorzugsweise Alkyl mit 1 bis 6 C-Atomen. X²⁰ bedeutet vorzugsweise F. Das erfindungsgemäße Medium enthält besonders bevorzugt eine oder mehrere Verbindungen der Formel XXIII+, bei der X²⁰ vorzugsweise F bedeutet. Die Verbindung(en) der Formeln XXI+ - XXIII+ wird (werden) in den erfindungsgemäßen Mischungen vorzugsweise in Mengen von 1-20 Gew.-%, besonders bevorzugt 1-15 Gew.-%, eingesetzt. Besonders bevorzugte Mischungen enthalten mindestens eine Verbindung der Formel XXIII+.
pp) Das Medium enthält eine oder mehrere Verbindungen der folgenden Pyrimidin- oder Pyridinverbindungen der Formeln

²⁰

Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind nachstehend angegeben:

qq) Das Medium enthält zwei oder mehr Verbindungen der Formel XII+, insbesondere der Formel XII+e.
rr) Das Medium enthält 2-30 Gew.-%, vorzugsweise 3-20 Gew.-%, besonders bevorzugt 3-15 Gew.-%, von Verbindungen der Formel XII+.
ss) Neben den Verbindungen der Formeln XIII+ enthält das Medium weitere Verbindungen, die ausgewählt sind aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln II+, III+, IX+-XIV+, XVIII+ und XIX+.
tt) Der Anteil der Verbindungen der Formeln II+, III+, IX+-XIV+, XVIII+ und XIX+ an der Gesamtmischung beträgt 40 bis 95 Gew-%.
uu) Das Medium enthält 10-50 Gew.-%, besonders bevorzugt 12-40 Gew.-%, von Verbindungen der Formeln II+ und/oder III+.
vv) Das Medium enthält 20-70 Gew.-%, besonders bevorzugt 25-65 Gew.-%, von Verbindungen der Formeln IX+-XVI.
ww) Das Medium enthält 4-30 Gew.-%, besonders bevorzugt 5-20 Gew.-%, von Verbindungen der Formel XVIII+.
xx) Das Medium enthält 1-20 Gew.-%, besonders bevorzugt 2-15 Gew.-%, von Verbindungen der Formeln XIX+.
yy) Das Medium enthält mindestens zwei Verbindungen der Formeln
zz) Das Medium enthält mindestens zwei Verbindungen der Formeln
aaa) Das Medium enthält mindestens zwei Verbindungen der Formel XII+a und mindestens zwei Verbindungen der Formel XII+e.
bbb) Das Medium enthält mindestens eine Verbindung der Formel XII+a und mindestens eine Verbindung der Formel XII+e und mindestens eine Verbindung der Formel III+a.
ccc) Das Medium enthält mindestens zwei Verbindungen der Formel XII+a und mindestens zwei Verbindungen der Formel XII+e und mindestens eine Verbindung der Formel III+a.
ddd) Das Medium enthält insgesamt ≥ 25 Gew.-%, vorzugsweise ≥ 30 Gew.-%, von einer oder mehreren Verbindungen der Formel XII+.
eee) Das Medium enthält ≥ 20 Gew.-%, vorzugsweise ≥ 24 Gew.-%, vorzugsweise 25-60 Gew.-%, von Verbindungen der Formel ZK3, insbesondere der Verbindung der Formel ZK3a,
fff) Das Medium enthält mindestens eine Verbindung, die aus der Gruppe der Verbindungen ZK3a, ZK3b und ZK3c ausgewählt ist, vorzugsweise ZK3a, in Kombination mit der Verbindung ZK3d
ggg) Das Medium enthält mindestens eine Verbindung der Formel DPGU-n-F.
hhh) Das Medium enthält mindestens eine Verbindung der Formel CDUQU-n-F.
Das Medium enthält mindestens eine Verbindung der Formel CPU-n-OXF.
jjj) Das Medium enthält mindestens eine Verbindung der Formel CPGU-3-OT.
kkk) Das Medium enthält mindestens eine Verbindung der Formel PPGU-n-F.
Das Medium enthält mindestens eine Verbindung der Formel PGP-n-m, vorzugsweise zwei oder drei Verbindungen.
mmm) Das Medium enthält mindestens eine Verbindung der Formel PGP-2-2V mit der Struktur

Stärker bevorzugt enthält das FK-Medium gemäß der vorliegenden Erfindung keine Verbindung mit positiver dielektrischer Anisotropie, mit Ausnahme der Verbindungen der Formel Q wie nachstehend beschrieben. Am stärksten bevorzugt enthält das FK-Medium keine Verbindung mit positiver dielektrischer Anisotropie.
Die Erfindung betrifft ferner eine elektrooptische Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Dielektrikum ein FK-Medium gemäß der vorliegenden Erfindung enthält und bei der es sich bei der elektrooptischen Vorrichtung um eine VA-, SA-VA-, IPS-, U-IPS-, FFS-, UB-FFS-, SA-FFS-, PS-VA-, PS-OCB-, PS-IPS-, PS-FFS-, PS-UB-FFS-, PS-posi-VA-, PS-TN-, polymerstabilisierte SA-VA- oder polymerstabilisierte SA-FFS-Anzeige handelt.
Es ist vorteilhaft, wenn das erfindungsgemäße flüssigkristalline Medium vorzugsweise eine nematische Phase von ≤ -20°C bis ≥ 70°C, besonders bevorzugt von ≤ -30°C bis ≥ 80°C, ganz besonders bevorzugt von ≤ -40°C bis ≥ 90°C aufweist.
Das erfindungsgemäße Medium weist vorzugsweise eine Klärtemperatur von 70°C oder mehr, ganz bevorzugt von 74°C oder mehr, auf.
Das FK-Medium weist vorzugsweise eine nematischen FK-Phase auf.
Hierbei bedeutet der Ausdruck „eine nematische Phase aufweisen“ einerseits, dass bei tiefen Temperaturen bei der entsprechenden Temperatur keine smektische Phase und keine Kristallisation beobachtet werden, und andererseits, dass beim Aufheizen aus der nematischen Phase noch keine Klärung auftritt. Die Untersuchung bei tiefen Temperaturen wird in einem Fließviskosimeter bei der entsprechenden Temperatur durchgeführt sowie durch Lagerung in Testzellen mit einer der elektrooptischen Anwendung entsprechenden Schichtdicke für mindestens 100 Stunden überprüft. Wenn die Lagerstabilität bei einer Temperatur von -20°C in einer entsprechenden Testzelle 1000 h oder mehr beträgt, wird das Medium als bei dieser Temperatur stabil bezeichnet. Bei Temperaturen von -30°C bzw. -40°C betragen die entsprechenden Zeiten 500 h bzw. 250 h. Bei hohen Temperaturen wird der Klärpunkt nach üblichen Methoden in Kapillaren gemessen.
Vorzugsweise weist das FK-Medium einen nematischen Phasenbereich von mindestens 60 K und eine Fließviskosität v₂₀ von höchstens 30 mm² · s^-1 bei 20°C auf.
Das FK-Medium ist vorzugsweise nematisch bei einer Temperatur von -20°C oder weniger, vorzugsweise bei -30°C oder weniger, ganz bevorzugt bei -40°C oder weniger.
Die Werte der Doppelbrechung Δn des FK-Mediums gemäß der vorliegenden Erfindung liegen in der Regel zwischen 0,07 und 0,16, vorzugsweise zwischen 0,08 und 0,15, ganz bevorzugt zwischen 0,09 und 0,14.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das FK-Medium gemäß der vorliegenden Erfindung eine Doppelbrechung im Bereich von 0,090 bis 0,110, vorzugsweise von 0,095 bis 0,105, insbesondere von 0,100 bis 0,105, auf.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform weist das FK-Medium gemäß der vorliegenden Erfindung eine Doppelbrechung im Bereich von 0,120 oder mehr, vorzugsweise im Bereich von 0,125 bis 0,145, stärker bevorzugt von 0,130 bis 0,140, auf.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist, wenn ein Medium mit negativer dielektrischer Anisotropie benutzt wird, das FK-Medium gemäß der vorliegenden Erfindung vorzugsweise eine dielektrische Anisotropie Δε von -1,5 bis -8,0, vorzugsweise von -2,0 bis -4,0, insbesondere -2,5 bis -3,5, auf.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist, wenn ein Medium mit positiver dielektrischer Anisotropie benutzt wird, das FK-Medium gemäß der vorliegenden Erfindung vorzugsweise eine dielektrische Anisotropie Δε von +1,5 bis +58,0, vorzugsweise von +2,0 bis +40,0, insbesondere +2,5 bis +30,5, auf.
Das FK-Medium gemäß der vorliegenden Erfindung weist vorzugsweise eine Rotationsviskosität γ1 bei 20°C von ≤ 120 mPa·s, insbesondere ≤ 100 mPa·s, auf.
In einer bevorzugten Ausführungsform liegt die Rotationsviskosität γ1 bei 20°C bei ≤ 100mPa·s, insbesondere ≤ 95 mPa·s.
Das FK-Medium gemäß der vorliegenden Erfindung weist vorzugsweise relativ niedrige Werte für die Schwellenspannung (Vo) auf. Vorzugsweise liegen sie im Bereich von 1,7 V bis 3,0 V, besonders bevorzugt ≤ 2,7 V und ganz besonders bevorzugt ≤ 2,5 V.
Der Begriff „Schwellenspannung“ bezieht sich für die vorliegende Erfindung auf die kapazitive Schwelle (Vo), auch Freedericksz-Schwelle genannt, wenn nicht ausdrücklich anders angegeben.
Das FK-Medium gemäß der vorliegenden Erfindung weist vorzugsweise hohe Werte für das Spannungshaltevermögen in Flüssigkristallzellen auf.
In der Regel zeigen FK-Medien mit einer geringen Ansteuerspannung bzw. Schwellenspannung ein geringeres Spannungshaltevermögen als solche mit einer größeren Ansteuerspannung bzw. Schwellenspannung und umgekehrt.
Für die vorliegende Erfindung bedeutet der Begriff „dielektrisch positive Verbindungen“ Verbindungen mit einem Δε > 1,5, der Begriff „dielektrisch neutrale Verbindungen“ solche mit -1,5 ≤ Δε ≤ 1,5 und der Begriff „dielektrisch negative Verbindungen“ solche mit Δε < -1,5. Hierbei wird die dielektrische Anisotropie der Verbindungen bestimmt, indem 10 % der Verbindungen in einem flüssigkristallinen Host gelöst werden und von der resultierenden Mischung die Kapazität in mindestens jeweils einer Testzelle mit 20 µm Schichtdicke mit homöotroper und mit homogener Oberflächenorientierung bei 1 kHz bestimmt wird. Die Messspannung beträgt typischerweise 0,5 V bis 1,0 V, sie ist jedoch stets niedriger als die kapazitive Schwelle der jeweiligen untersuchten Flüssigkristallmischung.
Alle angegebenen Werte für Temperaturen für die vorliegende Erfindung sind in °C.
Die erfindungsgemäßen FK-Medien eignen sich für alle VA-TFT(vertical alignment-thin film transistor)-Anwendungen, wie z.B. VAN (vertically aligned nematic), MVA (multidomain VA), (S)-PVA (super patterned VA), ASV (advanced super view oder axially Symmetrie VA), PSA (polymer sustained VA) und PS-VA (polymer stabilized VA). Weiterhin sind sie für IPS(In-Plane Switching)- und FFS(Fringe Field Switching)-Anwendungen mit negativem Δε geeignet.
Die nematischen FK-Medien in den erfindungsgemäßen Anzeigen enthalten in der Regel zwei Komponenten NA und NB, die ihrerseits aus einer oder mehreren Einzelverbindungen bestehen.
Die Komponente NA weist eine deutlich negative dielektrische Anisotropie auf und verleiht der nematischen Phase eine dielektrische Anisotropie von ≤ -0,5. Sie enthält vorzugsweise neben einer oder mehreren Verbindungen der Formel I die Verbindungen der Formeln IIA, IIB und/oder IIC, weiterhin eine oder mehrere Verbindungen der Formel IV-1.
Der Anteil der Komponente NA liegt vorzugsweise zwischen 45 und 100 %, insbesondere zwischen 60 und 85 %.
Für die Komponente NA wird (werden) vorzugsweise eine (oder mehrere) Einzelverbindung(en) gewählt, die einen Wert von Δε ≤ -0,8 hat (haben). Dieser Wert muss umso negativer sein, je kleiner der Anteil von NA an der Gesamtmischung ist.
Die Komponente NB weist eine ausgeprägte Nematogenität und eine Fließviskosität von nicht mehr als 30 mm² · s^-1, vorzugsweise nicht mehr als 25 mm²· s^-1, bei 20°C auf.
Besonders bevorzugte Einzelverbindungen in der Komponente NB sind extrem niedrigviskose nematische Flüssigkristalle mit einer Fließviskosität von nicht mehr als 18 mm² · s^-1, vorzugsweise nicht mehr als 12 mm² · s^-1, bei 20°C.
Die Komponente NB ist monotrop oder enantiotrop nematisch, weist keine smektischen Phasen auf und kann in FK-Medien das Auftreten von smektischen Phasen bis zu sehr tiefen Temperaturen verhindern. Versetzt man beispielsweise eine smektische Flüssigkristallmischung mit verschiedenen Materialien mit hoher Nematogenität, so kann durch den erzielten Grad der Unterdrückung smektischer Phasen die Nematogenität dieser Materialien verglichen werden.
Gegebenenfalls kann die Mischung auch eine Komponente NC enthalten, die Verbindungen mit einer dielektrischen Anisotropie von Δε ≥ 1,5 enthält. Diese sogenannten positiven Verbindungen sind in der Regel in einer Mischung mit negativer dielektrischer Anisotropie in Mengen von ≤ 20 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmischung, vorhanden.
Vorzugsweise enthält das Medium, neben einer oder mehreren Verbindungen der Formel I oder ihrer Unterformeln, 4 bis 15, insbesondere 5 bis 12 und besonders bevorzugt < 10, Verbindungen der Formeln IIA, IIB und/oder IIC und gegebenenfalls eine oder mehrere Verbindungen der Formel IV-1.
Neben Verbindungen der Formel I oder ihrer Unterformeln und den Verbindungen der Formeln IIA, IIB und/oder IIC und gegebenenfalls IV-1 können auch noch andere Bestandteile zugegen sein, z.B. in einer Menge von bis zu 45 % der Gesamtmischung, vorzugsweise jedoch bis zu 35 %, insbesondere bis zu 10 %.
Die anderen Bestandteile sind vorzugsweise ausgewählt aus nematischen oder nematogenen Substanzen, insbesondere bekannten Substanzen, aus den Klassen der Azoxybenzole, Benzylidenaniline, Biphenyle, Terphenyle, Phenyl- oder Cyclohexylbenzoate, Cyclohexan-carbonsäurephenyl- oder -cyclohexylester, Phenylcyclohexane, Cyclohexyl-biphenyle, Cyclohexylcyclohexane, Cyclohexylnaphthaline, 1,4-Bis-cyclo-hexylbiphenyle oder Cyclohexylpyrimidine, Phenyl- oder Cyclohexyldioxane, gegebenenfalls halogenierten Stilbene, Benzylphenylether, Tolane und substituierten Zimtsäureester.
Es versteht sich für den Fachmann von selbst, dass die erfindungsgemäße VA-, IPS- oder FFS-Mischung auch Verbindungen enthalten kann, in denen beispielsweise H, N, O, Cl und F durch die entsprechenden Isotope ersetzt sind.
Die Kombination der Verbindungen der vorstehend genannten bevorzugten Ausführungsformen mit den vorstehend beschriebenen polymerisierten Verbindungen sorgt für niedrige Schwellenspannungen, niedrige Rotationsviskositäten und sehr gute Tieftemperaturstabilitäten bei den erfindungsgemäßen FK-Medien bei gleichzeitig konstant hohen Klärpunkten und hohen HR-Werten und ermöglicht die schnelle Schaffung eines besonders niedrigen Tiltwinkels (d.h. einer großen Neigung) in PSA-Anzeigen. Insbesondere zeigen die FK-Medien verglichen mit den FK-Medien des Standes der Technik, erheblich verkürzte Schaltzeiten, insbesondere auch Graustufen-Schaltzeiten.
Die erfindungsgemäßen FK-Medien können auch weitere, dem Fachmann bekannte und in der Literatur beschriebene Additive enthalten, wie beispielsweise Polymerisationsinitiatoren, Hemmstoffe, Stabilisatoren, oberflächenaktive Substanzen oder chirale Dotierstoffe. Diese können polymerisierbar oder nicht polymerisierbar sein. Polymerisierbare Additive werden entsprechend der polymerisierbaren Komponente oder Komponente A) zugerechnet. Nicht polymerisierbare Additive werden entsprechend der nicht polymerisierbaren Komponente oder Komponente B) zugerechnet.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine FK-Anzeige wie vorstehend beschrieben, bei die polymerisierbaren Verbindungen der Formel I oder ihrer Unterformeln und die anderen in dem FK-Medium enthaltenen polymerisierbaren Verbindungen in polymerisierter Form vorliegen.
Bei der FK-Anzeige handelt es sich vorzugsweise um eine PSA- oder SA-Anzeige, ganz bevorzugt eine PS-VA-, PS-IPS-, PS-FFS-, PS-UB-FFS- oder SA-VA-Anzeige.
Zur Herstellung von PSA- oder polymerstabilisierten SA-Anzeigen werden die in dem FK-Medium enthaltenen polymerisierbaren Verbindungen zwischen den Substraten der FK-Anzeige im FK-Medium durch In-situ-Polymerisation polymerisiert, vorzugsweise während an den Elektroden eine Spannung anliegt.
Die Struktur der erfindungsgemäßen Anzeigen entspricht der üblichen Geometrie für PSA-Anzeigen, wie im eingangs zitierten Stand der Technik beschrieben. Geometrien ohne Vorsprünge sind bevorzugt, insbesondere solche, in denen zusätzlich die Elektrode auf der Farbfilterseite unstrukturiert ist und nur die Elektrode auf der TFT-Seite Schlitze aufweist. Besonders geeignete und bevorzugte Elektrodenstrukturen für PS-VA-Anzeigen werden beispielsweise in der US 2006/0066793 A1 beschrieben.
Eine bevorzugte FK-Anzeige der vorliegenden Erfindung vom PSA-Typ enthält:

- ein erstes Substrat mit einer Pixelelektrode, die Pixelflächen definiert, wobei die Pixelelektrode mit einem Schaltelement verbunden ist, das in jeder Pixelfläche angeordnet ist, und gegebenenfalls ein Mikroschlitzmuster beinhaltet, und gegebenenfalls einer ersten Orientierungsschicht, die auf der Pixelelektrode angeordnet ist,
- ein zweites Substrat mit einer gemeinsamen Elektrodenschicht, die auf dem gesamten dem ersten Substrat zugewandten Abschnitt des zweiten Substrats angeordnet sein kann, und gegebenenfalls einer zweiten Orientierungsschicht,
- eine FK-Schicht, die zwischen dem ersten und dem zweiten Substrat angeordnet ist und ein FK-Medium wie vor- und nachstehend beschrieben beinhaltet, bei dem die polymerisierbaren Verbindungen auch in polymerisierter Form vorliegen können.

Die erste und/oder zweite Orientierungsschicht steuert die Orientierungsrichtung der FK-Moleküle der FK-Schicht. Beispielsweise wird bei PS-VA-Anzeigen die Orientierungsschicht so gewählt, dass sie den FK-Molekülen eine homöotrope (oder vertikale) Orientierung (d.h. senkrecht zur Oberfläche) oder geneigte Orientierung verleiht. Eine solche Orientierungsschicht kann beispielsweise ein Polyimid enthalten, das auch gerieben werden kann, oder kann durch ein Photoorientierungsverfahren hergestellt werden.
Die FK-Schicht mit dem FK-Medium kann zwischen den Substraten der Anzeige durch Verfahren abgeschieden werden, die herkömmlicherweise von Anzeigenherstellern verwendet werden, zum Beispiel die sogenannte ODF(One-Drop-Filling)-Methode. Die polymerisierbare Komponente des FK-Mediums wird dann beispielsweise durch UV-Photopolymerisation polymerisiert. Die Polymerisation kann in einer Stufe oder in zwei oder mehr Stufen durchgeführt werden.
Die PSA-Anzeige kann weitere Elemente, wie ein Farbfilter, eine Schwarzmatrix, eine Passivierungsschicht, optische Verzögerungsschichten, Transistorelemente zum Ansteuern der einzelnen Pixel usw., enthalten, die alle dem Fachmann gut bekannt sind und ohne erfinderische Fähigkeiten eingesetzt werden können.
Die Elektrodenstruktur kann vom Fachmann je nach individuellem Anzeigetyp gestaltet werden. Zum Beispiel kann für PS-VA-Anzeigen eine Mehrdomänenausrichtung der FK-Moleküle induziert werden, indem man Elektroden mit Schlitzen und/oder Höckern oder Vorsprüngen bereitstellt, um zwei, vier oder mehr unterschiedliche Tilt-Orientierungsrichtungen zu erzeugen.
Bei der Polymerisation bilden die polymerisierten Verbindungen ein Copolymer, das einen bestimmten Tiltwinkel der FK-Moleküle in dem FK-Medium bewirkt. Ohne sich auf eine spezifische Theorie festlegen zu wollen, geht man davon aus, dass zumindest ein Teil des vernetzten Polymers, das durch die polymerisierbaren Verbindungen gebildet wird, sich aus dem FK-Medium als Phase abtrennt oder ausfällt und eine Polymerschicht auf den Substraten oder Elektroden oder der darauf vorhandenen Orientierungsschicht bildet. Mikroskop-Messdaten (wie REM und RKM) haben bestätigt, dass sich zumindest ein Teil des gebildeten Polymers an der Grenzfläche FK/Substrat anreichert.
Die Polymerisation kann in einer Stufe durchgeführt werden. Es ist auch möglich, in einer ersten Stufe zuerst die Polymerisation durchzuführen, gegebenenfalls unter Anlegen einer Spannung, um einen Tiltwinkel zu erzeugen, und anschließend, in einer zweiten Polymerisationsstufe ohne angelegte Spannung, die Verbindungen, die in der ersten Stufe nicht reagiert haben, zu polymerisieren oder vernetzen („Endhärtung“).
Geeignete und bevorzugte Polymerisationsverfahren sind beispielsweise thermische oder Photopolymerisation, vorzugsweise Photopolymerisation, insbesondere UV-induzierte Photopolymerisation, die durch Einwirkung von UV-Strahlung auf die polymerisierbaren Verbindungen erzielt werden kann.
Gegebenenfalls werden dem FK-Medium ein oder mehrere Polymerisationsinitiatoren zugesetzt. Geeignete Bedingungen für die Polymerisation sowie geeignete Arten und Mengen von Initiatoren sind dem Fachmann bekannt und in der Literatur beschrieben. Für die radikalische Polymerisation sind beispielsweise die handelsüblichen Photoinitiatoren Irgacure651®, Irgacure184®, Irgacure907®, Irgacure369® oder Darocure1173® (Ciba AG) geeignet. Wird ein Polymerisationsinitiator verwendet, so beträgt sein Anteil vorzugsweise 0,001 bis 5 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,001 bis 1 Gew.-%.
Die erfindungsgemäßen polymerisierbaren Verbindungen eignen sich auch zur Polymerisation ohne Initiator, was mit erheblichen Vorteilen einhergeht, wie beispielsweise geringere Materialkosten und insbesondere geringere Verunreinigung des FK-Mediums durch mögliche Restmengen des Initiators oder Abbauprodukte davon. Die Polymerisation kann somit auch ohne Zugabe eines Initiators durchgeführt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform enthält das FK-Medium somit keinen Polymerisationsinitiator.
Das FK-Medium kann auch einen oder mehrere Stabilisatoren enthalten, um eine unerwünschte spontane Polymerisation der RMs, beispielsweise während der Lagerung oder des Transports, zu verhindern. Geeignete Arten und Mengen von Stabilisatoren sind dem Fachmann bekannt und in der Literatur beschrieben. Besonders geeignet sind beispielsweise die handelsüblichen Stabilisatoren aus der lrganox®-Reihe (Ciba AG), wie zum Beispiel Irganox® 1076. Wenn Stabilisatoren eingesetzt werden, beträgt deren Anteil, bezogen auf die Gesamtmenge an RMs oder der polymerisierbaren Komponente (Komponente A), vorzugsweise 10-50.000 ppm, besonders bevorzugt 50-5.000 ppm.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthalten die FK-Medien einen oder mehrere chirale Dotierstoffe, vorzugsweise in einer Konzentration von 0,01 bis 1 Gew.-%, ganz bevorzugt von 0,05 bis 1,0 Gew.-%. Die chiralen Dotierstoffe sind vorzugsweise aus der Gruppe bestehend aus R- oder S-1011, R- oder S-2011, R- oder S-3011, R- oder S- 4011 und R- oder S-5011, erhältlich von Merck KGaA, Deutschland, ausgewählt.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform enthalten die FK-Medien ein Racemat aus einem oder mehreren chiralen Dotierstoffen, die vorzugsweise aus den im vorhergehenden Absatz erwähnten chiralen Dotierstoffen ausgewählt sind.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten die FK-Medien einen oder mehrere weitere Stabilisatoren, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den folgenden Formeln

bei denen die einzelnen Reste, unabhängig voneinander und bei jedem Auftreten gleich oder verschieden, die folgenden Bedeutungen besitzen

Ra-d: geradkettiges oder verzweigtes Alkyl mit 1 bis 10, vorzugsweise 1 bis 6, ganz bevorzugt 1 bis 4 C-Atomen, am stärksten bevorzugt Methyl,
XS: H, CH₃, OH oder O·,
AS: geradkettiges, verzweigtes oder cyclisches Alkylen mit 1 bis 20 C-Atomen, das gegebenenfalls substituiert ist,
n: eine ganze Zahl von 1 bis 6, vorzugsweise 3.

Bevorzugte Stabilisatoren der Formel S3 sind ausgewählt aus der Formel S3A
bei der n2 eine ganze Zahl von 1 bis 12 ist und bei der ein oder mehrere H-Atome in der Gruppe (CH₂)_n2 gegebenenfalls durch Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl oder Hexyl ersetzt sind.
Ganz bevorzugte Stabilisatoren sind aus der Gruppe ausgewählt, die aus den folgenden Formeln besteht
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält das flüssigkristalline Medium einen oder mehrere Stabilisatoren, die aus der Gruppe bestehend aus den Formeln S1-1, S2-1, S3-1, S3-2 und S3-3 ausgewählt sind.
Vorzugsweise liegt der Anteil an Stabilisatoren, wie solcher der Formel S1 bis S3 und ihrer Unterformeln, in dem flüssigkristallinen Medium bei 10 bis 500 ppm, ganz bevorzugt bei 20 bis 100 ppm.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform enthält das FK-Medium gemäß der vorliegenden Erfindung ein Selbstorientierungs(SA)-Additiv, vorzugsweise in einer Konzentration von 0,1 bis 2,5 %.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die SA-VA-Anzeige gemäß der vorliegenden Erfindung keine Polyimid-Orientierungsschicht. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform enthält die SA-VA-Anzeige gemäß der vorliegenden Erfindung eine Polyimid-Orientierungsschicht.
Bevorzugte SA-Additive zur Verwendung in dieser bevorzugten Ausführungsform sind aus Verbindungen ausgewählt, die eine mesogene Gruppe und eine geradkettige oder verzweigte Alkyl-Seitenkette, die mit einer oder mehreren aus Hydroxy-, Carboxy-, Amino- oder Thiolgruppen ausgewählten polaren Ankergruppen terminiert ist, enthalten.
Weitere bevorzugte SA-Additive enthalten eine oder mehrere polymerisierbare Gruppen, die, gegebenenfalls über Spacergruppen, an die mesogene Gruppe gebunden sind. Diese polymerisierbaren SA-Additive können in dem FK-Medium unter ähnlichen Bedingungen polymerisiert werden, wie sie für die RMs im PSA-Verfahren angewendet werden.
Geeignete SA-Additive zur Induzierung einer homöotropen Orientierung, speziell für die Verwendung in Anzeigen des SA-VA-Modus, sind beispielsweise in den US 2013/0182202 A1 , US 2014/0838581 A1 , US 2015/0166890 A1 und US 2015/0252265 A1 offenbart.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform enthält das FK-Medium gemäß der vorliegenden Erfindung ein oder mehrere SA-Additive, die ausgewählt sind aus der Formel VA MES-R^a VA bei der die einzelnen Reste, unabhängig voneinander und bei jedem Auftreten gleich oder verschieden, die folgenden Bedeutungen besitzen

MES: eine kalamitische mesogene Gruppe, die zwei oder mehr Ringe enthält, die direkt oder indirekt miteinander verbunden sind oder die miteinander kondensiert sind, die gegebenenfalls substituiert sind und wobei die mesogene Gruppe gegebenenfalls zusätzlich durch eine oder mehrere polymerisierbare Gruppen substituiert ist, die mit MES direkt oder über einen Spacer verbunden sind, und
Ra: eine polare Ankergruppe, die sich in einer endständigen Position der kalamitischen mesogenen Gruppe MES befindet, die mindestens ein Kohlenstoffatom und mindestens eine aus -OH, -SH, -COOH, -CHO oder primärer oder sekundärer Aminfunktion ausgewählte Gruppe, vorzugsweise eine oder zwei OH-Gruppen, enthält und die gegebenenfalls eine oder zwei polymerisierbare Gruppen P enthält,
P: eine der in Formel I gegebenen Bedeutungen oder einer der vor- und nachstehend gegebenen bevorzugten Bedeutungen.

Selbstorientierungsadditive, die eine polymerisierbare Gruppe enthalten, können in dem FK-Medium unter ähnlichen Bedingungen polymerisiert werden, wie sie für die RMs im PSA-Verfahren angewendet werden.
Vorzugsweise enthält die Gruppe MES in den Selbstorientierungsadditiven der Formel VA zwei oder mehr Ringe, die aus aromatischen, alicyclischen und heterocyclischen Gruppen wie vorstehend definiert, einschließlich ihrer bevorzugten Bedeutungen, ausgewählt sind. Die am stärksten bevorzugten Ringe sind 1,4-Phenylen, das durch L¹² und P-Sp- wie nachstehend definiert substituiert sein kann, oder 1,4-Cyclohexylen.
In der Formel VA ist die Gruppe MES vorzugsweise eine Gruppe, die aus den folgenden Strukturen ausgewählt ist, die ein- oder mehrfach durch beliebige der Substituenten L¹² und P-Sp- substituiert sein können:

bei denen

L12: jeweils unabhängig voneinander F, Cl, Br, I, -CN, -NO₂, -NCO, -NCS, -OCN, -SCN, -C(=O)N(R⁰)₂, -C(=O)R⁰, gegebenenfalls substituiertes Silyl, gegebenenfalls substituiertes Aryl oder Cycloalkyl mit 3 bis 20 C-Atomen oder geradkettiges oder verzweigtes Alkyl, Alkoxy, Alkylcarbonyl, Alkoxycarbonyl, Alkylcarbonyloxy oder Alkoxycarbonyloxy mit bis zu 25 C-Atomen bedeutet, worin zusätzlich jeweils ein oder mehrere H-Atome durch F oder Cl ersetzt sein können,
P: eine polymerisierbare Gruppe bedeutet und
Sp: eine Spacergruppe oder eine Einfachbindung bedeutet,

^a

Vorzugsweise ist das Selbstorientierungsadditiv zur vertikalen Orientierung ausgewählt aus der Formel VAa R²¹-[A²²-Z²²]_m2-A²²-Ra VAa worin

A21, A22: jeweils unabhängig voneinander eine aromatische, heteroaromatische, alicyclische oder heterocyclische Gruppe bedeuten, die auch anellierte Ringe enthalten kann und die auch ein- oder mehrfach durch eine Gruppe L¹² oder -Sp-P substituiert sein kann,
L12: jeweils unabhängig voneinander F, Cl, Br, I, -CN, -NO₂, -NCO, -NCS, -OCN, -SCN, -C(=O)N(R⁰)₂, -C(=O)R⁰, gegebenenfalls substituiertes Silyl, gegebenenfalls substituiertes Aryl oder Cycloalkyl mit 3 bis 20 C-Atomen oder geradkettiges oder verzweigtes Alkyl, Alkoxy, Alkylcarbonyl, Alkoxycarbonyl, Alkylcarbonyloxy oder Alkoxycarbonyloxy mit bis zu 25 C-Atomen bedeutet, worin zusätzlich jeweils ein oder mehrere H-Atome durch F oder Cl ersetzt sein können,
P: eine polymerisierbare Gruppe bedeutet,
Sp: eine Spacergruppe oder eine Einfachbindung bedeutet,
Z22: jeweils unabhängig voneinander eine Einfachbindung, -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -OCO-, -O-CO-O-, -OCH₂-, -CH₂O-, -SCH2-, -CH2S-, -CF2O-, -OCF₂-, -CF₂S-, -SCF₂-, -(CH₂)m-, -CF2CH2-, -CH2CF2-, -(CF₂)_n1-, -CH=CH-, -CF=CF-, -C≡C-, -CH=CH-COO-, -OCO-CH=CH-, -(CR⁰R⁰⁰)_n1-, -CH(-Sp-P)-, -CH₂CH(-Sp-P)- oder -CH(-Sp-P)CH(-Sp-P)- bedeutet,
n1: 1, 2, 3 oder 4 bedeutet,
m2: 1, 2, 3, 4, 5 oder 6 bedeutet,
R0: jeweils unabhängig voneinander Alkyl mit 1 bis 12 C-Atomen bedeutet,
R00: jeweils unabhängig voneinander H oder Alkyl mit 1 bis 12 C-Atomen bedeutet,
R21: unabhängig voneinander H, Halogen, geradkettiges, verzweigtes oder cyclisches Alkyl mit 1 bis 25 C-Atomen, worin zusätzlich eine oder mehrere nicht benachbarte CH₂-Gruppen jeweils so durch -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO- oder -O-CO-O- ersetzt sein können, dass O- und/oder S-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind, und worin zusätzlich ein oder mehrere H-Atome jeweils durch F oder Cl ersetzt sein können, oder eine Gruppe P-Sp- bedeutet und
Ra: wie vorstehend definiert ist, vorzugsweise eine polare Ankergruppe bedeutet, die ferner dadurch definiert ist, dass sie mindestens eine Gruppe aufweist, die aus -OH, -NH₂, NHR²², C(O)OH und -CHO ausgewählt ist, wobei R²² Alkyl mit 1 bis 12 C-Atomen bedeutet.

Die Ankergruppe R^a des Selbstorientierungsadditivs ist stärker bevorzugt definiert als

Ra: eine Ankergruppe der Formel

p: 1 oder 2 bedeutet,
q: 2 oder 3 bedeutet,
B: ein substituiertes oder unsubstituiertes Ringsystem oder kondensiertes Ringsystem, vorzugsweise ein aus Benzol, Pyridin, Cyclohexan, Dioxan oder Tetrahydropyran ausgewähltes Ringsystem bedeutet,

Y: bei jedem Auftreten gleich oder verschieden -O-, -S-, -C(O)-, -C(O)O-, -OC(O)-, -NR¹¹- oder eine Einfachbindung bedeutet,
o: 0 oder 1 bedeutet,
X1: bei jedem Auftreten gleich oder verschieden H, Alkyl, Fluoralkyl, OH, NH₂, NHR²², NR²² ₂, OR²², C(O)OH oder -CHO bedeutet, wobei mindestens eine Gruppe X¹ einen aus -OH, -NH₂, NHR²², C(O)OH und -CHO ausgewählten Rest bedeutet,
R22: Alkyl mit 1 bis 12 C-Atomen bedeutet,
Spa, Spc, Spd: jeweils unabhängig voneinander eine Spacergruppe oder eine Einfachbindung bedeuten und
Spb: eine drei- oder vierwertige Gruppe, vorzugsweise CH, N oder C bedeutet.

Die Formeln VA und VAa schließen gegebenenfalls polymerisierbare Verbindungen ein. Innerhalb dieser Offenbarung bezieht sich „Medium enthaltend eine Verbindung der Formel VA/VAa“ auf beide, das Medium, das die Verbindung der Formel VA/VAa enthält, und alternativ auf das Medium, das die Verbindung in ihrer polymerisierten Form enthält.
In den Verbindungen der Formel VAa und den Unterformeln davon bedeutet Z²² vorzugsweise eine Einfachbindung, -C₂H₄-, -CF₂O- oder - CH₂O-. In einer speziell bevorzugten Ausführungsform bedeutet Z²² eine Einfachbindung.
In den Verbindungen der Formel VAa bedeutet die Gruppe L¹² jeweils unabhängig vorzugsweise F oder Alkyl, vorzugsweise CH₃, C₂H₅ oder C3H7.
Bevorzugte Verbindungen der Formel VAa werden dargestellt durch die folgenden Unterformeln VA-A bis VA-D

worin R²¹, R^a, A²², Z²², Sp, P und L¹² die wie vorstehend für Formel VAa definierten Bedeutungen besitzen,

m2: unabhängig 1, 2 oder 3 ist und
r1: unabhängig 0, 1, 2, 3 oder 4, vorzugsweise 0, 1 oder 2 ist.

In den Verbindungen der Formeln VA-A bis VA-D bedeutet L¹² vorzugsweise F oder Alkyl, vorzugsweise CH₃, C₂H₅ oder C₃H₇.
In einer bevorzugten Ausführungsform bedeutet r1 0.
Die polymerisierbare Gruppe P der Formeln VA, VAa, VA-A bis VA-D ist vorzugsweise Methacrylat, Acrylat oder ein anderes substituiertes Acrylat, am stärksten bevorzugt Methacrylat.
In den vor- und nachstehenden Formeln VAa oder VA-A bis VA-D und deren Unterformeln bedeutet Z²² vorzugsweise unabhängig eine Einfachbindung oder -CH₂CH₂- und ganz besonders eine Einfachbindung.
R^a bedeutet vorzugsweise
oder
bei denen
p 1, 2, 3, 4, 5 oder 6 ist,
x 1 oder 0, vorzugsweise 1, ist und
R²³ H, Methyl, Ethyl, n-Propyl, i-Propyl, n-Butyl, tert-Butyl, n-Pentyl oder -CH₂CH₂-tert-Butyl ist.
R^a bedeutet ganz bevorzugt -O(CH₂)₂-OH, -O(CH₂)₃-OH,
In der Formel VAa und in den Unterformeln der Formel VAa bedeutet R²¹ vorzugsweise einen geradkettigen Alkyl- oder verzweigten Alkylrest mit 1-8 C-Atomen, vorzugsweise einen geradkettigen Alkylrest. In den Verbindungen der Formeln VAa oder VA-A bis VA-D bedeutet R²¹ stärker bevorzugt CH₃, C₂H₅, n-C₃H₇, n-C₄H₉, n-C₅H₁₁, n-C₆H₁₃ oder CH₂CH(C₂H₅)C₄H₉. R²¹ kann weiterhin Alkenyloxy, insbesondere OCH₂CH=CH₂, OCH₂CH=CHCH₃, OCH₂CH=CHC₂H₅, oder Alkoxy, insbesondere OC₂H₅, OC₃H₇, OC₄H₉, OC₅H₁₁ und OC₆H₁₃, bedeuten. Besonders bevorzugt bedeutet R²¹ einen geradkettigen Alkylrest, vorzugsweise C₅H₁₁.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält das FK-Medium eine Verbindung der Formel VA, die polymerisierbar ist.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform enthält das FK-Medium gemäß der vorliegenden Erfindung ein oder mehrere FFS-Additive, in einer Konzentration von 0,1 bis 5%, ganz bevorzugt von 0,2 bis 3%, am stärksten bevorzugt von 0,2 bis 1,5%.
Alternativ zu den VA-Additiven und für SA-FFS-Anwendungen enthält das FK-Medium gemäß der vorliegenden Erfindung vorzugsweise ein oder mehrere photoreaktive polymerisierbare Mesogene, die vorzugsweise ausgewählt sind aus Verbindungen der Formel FFS, R¹¹-Sp¹¹-X¹¹[-A-Z]_o-A¹¹-CY¹¹=CY¹²[-C=O]_x[-O]_y-A[-Z-A]_p-X²¹-Sp²¹-R²¹ FFS bei der

A11: einen Rest bedeutet, der ausgewählt ist aus den folgenden Gruppen:
a): einer Gruppe bestehend aus 1,4-Phenylen und 1,3-Phenylen, bei denen gegebenenfalls zusätzlich eine oder zwei CH-Gruppen durch N ersetzt sind und bei denen gegebenenfalls zusätzlich ein oder mehrere H-Atome durch L ersetzt sind,
b): einer Gruppe ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus

A: bei jedem Auftreten unabhängig voneinander eine der Bedeutungen von A¹¹ ausgewählt aus
a): Gruppe bestehend aus trans-1,4-Cyclohexylen, 1,4-Cyclohexenylen, bei denen gegebenenfalls zusätzlich eine oder mehrere nicht benachbarte CH₂-Gruppen durch -O- und/oder -S- ersetzt sind und bei denen gegebenenfalls zusätzlich ein oder mehrere H-Atome durch F ersetzt sein sind, oder
b): einer Gruppe bestehend aus Tetrahydropyran-2,5-diyl, 1,3-Dioxan-2,5-diyl, Tetrahydrofuran-2,5-diyl, Cyclobutan-1,3-diyl, Piperidin-1,4-diyl, Thiophen-2,5-diyl und Selenophen-2,5-diyl, die jeweils auch ein- oder mehrfach durch L substituiert sein können, besitzen,
L: bei jedem Auftreten gleich oder verschieden -OH, -F, -Cl, -Br, -I, -CN, -NO₂, SF₅, -NCO, -NCS, -OCN, -SCN, -C(=O)N(R^z)₂, -C(=O)R^z, -N(R^z)₂, gegebenenfalls substituiertes Silyl, gegebenenfalls substituiertes Aryl mit 6 bis 20 C-Atomen oder geradkettiges oder verzweigtes oder cyclisches Alkyl, Alkoxy, Alkylcarbonyl, Alkoxycarbonyl, Alkylcarbonyloxy oder Alkoxycarbonyloxy mit 1 bis 25 C-Atomen oder X²¹-Sp²¹-R²¹ bedeutet,
M: -O-, -S-, -CH2-, -CHR^z- oder -CR^yR^z- bedeutet,
Ry und Rz: jeweils unabhängig voneinander H, CN, F oder Alkyl mit 1-12 C-Atomen bedeuten, bei dem ein oder mehrere H-Atome gegebenenfalls durch F ersetzt sind,
Y11 und Y12: jeweils unabhängig voneinander H, F, Phenyl oder gegebenenfalls fluoriertes Alkyl mit 1-12 C-Atomen bedeuten,
Z: unabhängig voneinander bei jedem Auftreten eine Einfachbindung, -COO-, -OCO-, -O-CO-O-, -OCH₂-, -CH₂O-, -OCF₂-, -CF₂O-, -(CH₂)_n-, -CF₂CF₂-, -CH=CH-, -CF=CF-, -CH=CH-COO-, -OCO-CH=CH-, -CO-S-, -S-CO-, -CS-S-, -S-CS-, -S-CSS- oder -C=C- bedeutet,
n: eine ganze Zahl zwischen 2 und 8 bedeutet,
o und p: jeweils und unabhängig 0, 1 oder 2 bedeuten,
x und y: jeweils und unabhängig 0 oder 1 bedeuten, jedoch unter der Bedingung, dass, wenn x 0 bedeutet, y nicht 1 bedeuten kann,
X11 und X21: unabhängig voneinander bei jedem Auftreten eine Einfachbindung, -CO-O-, -O-CO-, -O-COO-, -O-, -CH=CH-, -C≡C-, -CF₂-O-, -O-CF₂-, -CF₂-CF₂-, -CH₂-O-, -O-CH₂-, -CO-S-, -S-CO-, -CS-S-, -S-CS-, -S-CSS- oder -S- bedeuten,
Sp11 und Sp21: jeweils und unabhängig bei jedem Auftreten eine Einfachbindung oder eine Spacergruppe mit 1 bis 20 C-Atomen bedeuten, bei der gegebenenfalls eine oder mehrere nicht benachbarte und nicht endständige CH₂-Gruppen durch -O-, -S-, -NH-, -N(CH₃)-, -CO-, -O-CO-, -S-CO-, -O-COO-, -CO-S-, -CO-O-, -CF₂-, -CF₂O-, -OCF₂-, -C(OH)-, -CH(Alkyl)-, -CH(Alkenyl)-, -CH(Alkoxyl)-, -CH(Oxaalkyl)-, -CH=CH- oder -C≡C- ersetzt sind, jedoch derart, dass keine zwei O-Atome einander benachbart sind und keine zwei aus -O-CO-, -S-CO-, -O-COO-, -CO-S-, -CO-O- und -CH=CH- ausgewählten Gruppen einander benachbart sind,
R11: P bedeutet,
R21: P, Halogen, CN, gegebenenfalls fluoriertes Alkyl oder Alkenyl mit bis zu 15 C-Atomen, worin gegebenenfalls eine oder mehrere nicht benachbarte CH₂-Gruppen durch -O-, -S-, -CO-, -C(O)O-, -O-C(O)-, O-C(O)-O- ersetzt sind, bedeutet,
P: jeweils und unabhängig voneinander bei jedem Auftreten eine polymerisierbare Gruppe.

Geeignete und bevorzugte Verbindungen der Formel FFS werden beispielsweise in den EP 19178130.1 , EP 18168779.9 , EP 18168775.7 , EP 18168774.0 , EP 18168776.5 , EP 18199489.8 oder EP 18211999.0 offenbart. Bevorzugte Gruppen P sind ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus CH₂=CW¹-CO-O-, CH₂=CW¹-CO-,

CH2=CW²-(O)_k3-, CW¹=CH-CO-(O)_k3-, CW¹=CH-CO-NH-, CH₂=CW¹-CO-NH-, CH₃-CH=CH-O-, (CH₂=CH)₂CH-OCO-, (CH₂=CH-CH₂)₂CH-OCO-, (CH₂=CH)₂CH-O-, (CH₂=CH-CH₂)₂N-, (CH₂=CH-CH₂)₂N-CO-, HO-CW²W³-, HS-CW²W³-, HW²N-, HO-CW²W³-NH-, CH₂=CW¹-CO-NH-, CH₂=CH-(COO)_k1-Phe-(O)_k2-, CH₂=CH-(CO)_k1-Phe-(O)_k2-, Phe-CH=CH-, HOOC-, OCN- und W⁴W⁵W⁶Si-, bei denen W¹ H, F, Cl, CN, CF₃, Phenyl oder Alkyl mit 1 bis 5 C-Atomen, insbesondere H, F, Cl oder CH₃, bedeutet, W² und W³ jeweils unabhängig voneinander H oder Alkyl mit 1 bis 5 C-Atomen, insbesondere H, Methyl, Ethyl oder n-Propyl, bedeuten, W⁴, W⁵ und W⁶ jeweils unabhängig voneinander Cl, Oxaalkyl oder Oxacarbonylalkyl mit 1 bis 5 C-Atomen bedeuten, W⁷ und W⁸ jeweils unabhängig voneinander H, Cl oder Alkyl mit 1 bis 5 C-Atomen bedeuten, Phe 1,4-Phenylen bedeutet, das gegebenenfalls durch einen oder mehrere Reste L wie vorstehend definiert substituiert ist, k₁, k₂ und k₃ jeweils unabhängig voneinander 0 oder 1 bedeuten, k₃ vorzugsweise 1 bedeutet und k₄ eine ganze Zahl von 1 bis 10 bedeutet.
Weiter bevorzugt bedeutet P eine Gruppe
vorzugsweise eine Gruppe
oder

Y: bedeutet H, F, Phenyl oder gegebenenfalls fluoriertes Alkyl mit 1-12 C-Atomen, vorzugsweise H, Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, stärker bevorzugt H oder Methyl, insbesondere H.

Besonders bevorzugte Gruppen P sind ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus CH₂=CW¹-CO-O-, insbesondere CH₂=CH-CO-O-, CH₂=C(CH₃)-CO-O- und CH₂=CF-CO-O-, weiterhin CH₂=CH-O-, (CH₂=CH)₂CH-O-CO-, (CH₂=CH)₂CH-O-,
und
oder einer Gruppe
oder

Y: bedeutet H oder Methyl, insbesondere H.

Ganz besonders bevorzugte Gruppen P sind ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Acrylat-, Methacrylat-, Fluoracrylat-, weiterhin Vinyloxy-, Chloracrylat-, Oxetan-, Epoxidgruppen und einer Gruppe
oder
bei denen Y H oder Methyl, insbesondere H, bedeutet, und von diesen vorzugsweise aus einer Acrylat- oder Methacrylatgruppe oder einer Gruppe
oder
bei denen Y H oder Methyl bedeutet.
Die Verbindungen der Formel FFS sind vorzugsweise ausgewählt aus Verbindungen der Unterformeln FFS-1 bis FFS-9,

bei denen R¹¹, R²¹, A¹¹, X¹¹, X²¹, Y¹¹, Y¹², Sp¹¹ und Sp²¹ eine der Bedeutungen wie vorstehend in Formel FFS gegeben besitzen, A¹² bis A²³ eine der Bedeutungen für A in Formel FFS besitzen, A¹¹ eine der Bedeutungen wie vorstehend unter Formel FFS gegeben besitzt und Z¹¹ bis Z²² eine der Bedeutungen für Z wie vorstehend unter Formel FFS gegeben besitzen.
Weitere bevorzugte Verbindungen der Formel FFS-1 sind ausgewählt aus den Verbindungen der Formeln FFS-1-1 bis FFS-1-3,

bei denen R¹¹, R²¹, A¹¹, X¹¹, X²¹, Sp¹¹ und Sp²¹ eine der Bedeutungen wie vorstehend in Formel FFS gegeben besitzen, A²¹ eine der Bedeutungen für A in Formel FFS besitzt, A²¹ vorzugsweise eine Gruppe ausgewählt aus 1,4-Phenylen, bei dem zusätzlich eine oder zwei CH-Gruppen durch N ersetzt sein können und bei dem zusätzlich ein oder mehrere H-Atome durch L wie vorstehend unter Formel FFS gegeben ersetzt sein können, oder eine Gruppe ausgewählt aus trans-1,4-Cyclohexylen, 1,4-Cyclohexenylen, bei denen zusätzlich eine oder mehrere nicht benachbarte CH₂-Gruppen durch -O- und/oder -S- ersetzt sein können und bei denen zusätzlich ein oder mehrere H-Atome durch F ersetzt sein können, bedeutet.
Bevorzugte Verbindungen der Formel FFS-2 sind ausgewählt aus den folgenden Unterformeln FFS-2-1 bis FFS-2-3:

bei denen R¹¹, R²¹, X¹¹, X²¹, Sp¹¹ und Sp²¹ eine der Bedeutungen wie vorstehend in Formel FFS gegeben besitzen und Z¹¹ eine der Bedeutungen für Z wie vorstehend unter Formel FFS gegeben besitzt, A¹², A²¹ eine der vorstehend unter Formel FFS für A gegebenen Bedeutungen besitzen, A¹², A²¹ vorzugsweise jeweils und unabhängig eine Gruppe ausgewählt aus 1,4-Phenylen, bei dem zusätzlich eine oder zwei CH-Gruppen durch N ersetzt sein können und bei dem zusätzlich ein oder mehrere H-Atome durch L wie vorstehend unter Formel FFS gegeben ersetzt sein können, oder eine Gruppe ausgewählt aus trans-1,4-Cyclohexylen, 1,4-Cyclohexenylen, bei denen zusätzlich eine oder mehrere nicht benachbarte CH₂-Gruppen durch -O- und/oder -S- ersetzt sein können und bei denen zusätzlich ein oder mehrere H-Atome durch F ersetzt sein können, bedeuten.
Bevorzugte Verbindungen der Formel FFS-3 sind ausgewählt aus den folgenden Unterformeln FFS-3-1 bis FFS-3-3,

bei denen R¹¹, R²¹, X¹¹, X²¹, Sp¹¹ und Sp²¹ eine der Bedeutungen wie vorstehend in Formel FFS gegeben besitzen, Z²¹ eine der Bedeutungen für Z wie vorstehend unter Formel FFS gegeben besitzt, A²¹ und A²² eine der Bedeutungen für A wie vorstehend unter Formel FFS gegeben besitzen. Vorzugsweise bedeuten A²¹ und A²² jeweils und unabhängig eine Gruppe ausgewählt aus 1,4-Phenylen, bei dem zusätzlich eine oder zwei CH-Gruppen durch N ersetzt sein können und bei dem zusätzlich ein oder mehrere H-Atome durch L wie vorstehend unter Formel FFS gegeben ersetzt sein können, oder eine Gruppe ausgewählt aus trans-1,4-Cyclohexylen, 1,4-Cyclohexenylen, bei denen zusätzlich eine oder mehrere nicht benachbarte CH₂-Gruppen durch -O- und/oder -S- ersetzt sein können und bei denen zusätzlich ein oder mehrere H-Atome durch F ersetzt sein können.
Bevorzugte Verbindungen der Formel FFS-4 sind ausgewählt aus der folgenden Unterformel,
bei der R¹¹, R²¹, X¹¹, X²¹, Sp¹¹ und Sp²¹ eine der Bedeutungen wie vorstehend in Formel FFS gegeben besitzen, A¹², A²¹ und A²² eine der Bedeutungen für A wie vorstehend unter Formel FFS gegeben besitzen, Z¹¹ und Z²¹ eine der Bedeutungen für Z wie vorstehend unter Formel FFS gegeben besitzen, r und q 1, 2 oder 3 bedeuten, s eine ganze Zahl von 1 bis 6 bedeutet und A¹², A²¹ und A²² eine der Bedeutungen für A wie vorstehend unter Formel FFS gegeben besitzen. Vorzugsweise bedeuten A¹², A²¹ und A²² jeweils und unabhängig eine Gruppe ausgewählt aus 1,4-Phenylen, bei dem eine oder zwei CH-Gruppen durch N ersetzt sein können und bei dem zusätzlich ein oder mehrere H-Atome durch L wie vorstehend unter Formel FFS gegeben ersetzt sein können, oder eine Gruppe ausgewählt aus trans-1,4-Cyclohexylen, 1,4-Cyclohexenylen, bei denen zusätzlich eine oder mehrere nicht benachbarte CH₂-Gruppen durch -O- und/oder -S- ersetzt sein können und bei denen zusätzlich ein oder mehrere H-Atome durch F ersetzt sein können.
Bevorzugte Verbindungen der Formel FFS-5 sind ausgewählt aus der folgenden Unterformel,
bei der R¹¹, R²¹, X¹¹, X²¹, Sp¹¹ und Sp²¹ eine der Bedeutungen wie vorstehend in Formel FFS gegeben besitzen, Z¹¹, Z¹² und Z²¹ eine der Bedeutungen für Z wie vorstehend unter Formel FFS gegeben besitzen und A¹², A¹³, A²¹ und A²² eine der Bedeutungen für A wie vorstehend unter Formel FFS gegeben besitzen. Vorzugsweise bedeuten A¹², A¹³, A²¹ und A²² jeweils und unabhängig eine Gruppe ausgewählt aus 1,4-Phenylen, bei dem eine oder zwei CH-Gruppen durch N ersetzt sein können und bei dem zusätzlich ein oder mehrere H-Atome durch L wie vorstehend unter Formel FFS gegeben ersetzt sein können, oder eine Gruppe ausgewählt aus trans-1,4-Cyclohexylen, 1,4-Cyclohexenylen, bei denen zusätzlich eine oder mehrere nicht benachbarte CH₂-Gruppen durch -O- und/oder -S-ersetzt sein können und bei denen zusätzlich ein oder mehrere H-Atome durch F ersetzt sein können.
Bevorzugte Verbindungen der Formel FFS-2-1 sind Verbindungen der folgenden Unterformeln,

bei denen R¹¹, R²¹, X¹¹, X²¹, Sp¹¹ und Sp²¹ eine der Bedeutungen wie vorstehend in Formel FFS gegeben besitzen, Z¹¹ eine der Bedeutungen für Z wie vorstehend unter Formel FFS gegeben besitzt und die Gruppe
jeweils und unabhängig
ist oder
oder
ferner

oder
bedeutet, bei denen L eine der Bedeutungen wie vorstehend in Formel FFS gegeben besitzt und vorzugsweise F, Cl, OCH₃, COCH₃ oder Alkyl mit 1 bis 6 C-Atomen, wie Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl, Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, oder X²¹-Sp²¹-R²¹ bedeutet.
Bevorzugte Verbindungen der Formeln FFS-3-1 bis FFS-3-3 sind Verbindungen der folgenden Unterformeln:

bei denen R¹¹, R²¹, X¹¹, X²¹, Sp¹¹ und Sp²¹ eine der Bedeutungen wie vorstehend in Formel FFS gegeben besitzen, Z²¹ eine der Bedeutungen für Z wie vorstehend unter Formel FFS gegeben besitzt und die Gruppe
jeweils und unabhängig
ist oder
oder
ferner

oder
bedeutet, bei denen L eine der Bedeutungen wie vorstehend in Formel FFS gegeben besitzt und vorzugsweise F, Cl, OCH₃, COCH₃ oder Alkyl mit 1 bis 6 C-Atomen, wie Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl, Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, oder X²¹-Sp²¹-R²¹ ist.
Bevorzugte Verbindungen der Formel FFS-4-1 sind Verbindungen der folgenden Unterformel:
bei der R¹¹, R²¹, X¹¹, X²¹, Sp¹¹ und Sp²¹ eine der Bedeutungen wie vorstehend in Formel FFS gegeben besitzen, Z¹¹ und Z²¹ eine der Bedeutungen für Z wie vorstehend unter Formel FFS gegeben besitzen, r und q 1, 2 oder 3 bedeuten und s eine ganze Zahl von 1 bis 6 bedeutet und die Gruppe
jeweils und unabhängig
ist oder
oder
ferner

oder
bedeutet, bei denen L eine der Bedeutungen wie vorstehend in Formel FFS gegeben besitzt und vorzugsweise F, Cl, OCH₃, COCH₃ oder Alkyl mit 1 bis 6 C-Atomen, wie Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl, Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, oder X²¹-Sp²¹-R²¹ ist.
Bevorzugte Verbindungen der Formel FFS-5-1 sind Verbindungen der folgenden Unterformel:
bei der R¹¹, R²¹, X¹¹, X²¹, Sp¹¹ und Sp²¹ eine der Bedeutungen wie vorstehend in Formel FFS gegeben besitzen, Z¹¹, Z¹² und Z²¹ jeweils und unabhängig eine der Bedeutungen für Z wie vorstehend unter Formel FFS gegeben besitzen, r und q 1, 2 oder 3 bedeuten und s eine ganze Zahl von 1 bis 6 bedeutet und die Gruppe
jeweils und unabhängig
ist oder
oder
ferner

oder
bedeutet, bei denen L eine der Bedeutungen wie vorstehend in Formel FFS gegeben besitzt und vorzugsweise F, Cl, OCH₃, COCH₃ oder Alkyl mit 1 bis 6 C-Atomen, wie Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl, Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, oder X²¹-Sp²¹-R²¹ ist.
Weitere bevorzugte Verbindungen der Formel FFS-2-1a sind Verbindungen der folgenden Unterformeln:

bei denen R¹¹, R²¹, X¹¹, X²¹, Sp¹¹ und Sp²¹ eine der Bedeutungen wie vorstehend in Formel FFS gegeben besitzen und L F, Cl, OCH₃, COCH₃ oder Alkyl mit 1 bis 6 C-Atomen, wie Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl, Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, oder X²¹-Sp²¹-R²¹ bedeutet.
Weitere bevorzugte Verbindungen der Formeln FFS-3-1a bis FFS-3-1c sind Verbindungen der folgenden Unterformeln:

bei denen R¹¹, R²¹, X¹¹, X²¹, Sp¹¹ und Sp²¹ eine der Bedeutungen wie vorstehend in Formel FFS gegeben besitzen und L F, Cl, OCH₃, COCH₃ oder Alkyl mit 1 bis 6 C-Atomen, wie Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl, Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, oder X²¹-Sp²¹-R²¹ bedeutet.
Weitere bevorzugte Verbindungen der Formel FFS-4-1 sind Verbindungen der folgenden Unterformeln:

bei denen R¹¹, R²¹, X¹¹, X²¹, Sp¹¹ und Sp²¹ eine der Bedeutungen wie vorstehend in Formel FFS gegeben besitzen und L F, Cl, OCH₃, COCH₃ oder Alkyl mit 1 bis 6 C-Atomen, wie Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl, Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, oder X²¹-Sp²¹-R²¹ bedeutet.
Weitere bevorzugte Verbindungen der Formel FFS-5-1 sind Verbindungen der folgenden Unterformeln:

bei denen R¹¹, R²¹, X¹¹, X²¹, Sp¹¹ und Sp²¹ eine der Bedeutungen wie vorstehend in Formel FFS gegeben besitzen und L F, Cl, OCH₃, COCH₃ oder Alkyl mit 1 bis 6 C-Atomen, wie Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl, Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, oder X²¹-Sp²¹-R²¹ bedeutet.
Weitere bevorzugte Verbindungen der Formel FFS-2-1a sind Verbindungen der folgenden Unterformeln:

bei denen

X: jeweils und unabhängig Methyl oder H, vorzugsweise Methyl, bedeutet,
Y: Methyl oder H bedeutet,
Sp11 und Sp21: eine der Bedeutungen wie vorstehend in Formel FFS gegeben besitzen und vorzugsweise jeweils und unabhängig vorzugsweise Alkylen mit 1 bis 20, vorzugsweise 1 bis 12, C-Atomen, das gegebenenfalls ein- oder mehrfach durch F, Cl, Br, I oder CN substituiert ist, stärker bevorzugt geradkettiges Ethylen, Propylen, Butylen, Pentylen, Hexylen, Heptylen, Octylen, Nonylen, Decylen, Undecylen, Dodecylen, bedeuten und
L: F, Cl, OCH₃ und COCH₃ oder Alkyl mit 1 bis 6 C-Atomen, vorzugsweise Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl, Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl oder Cyclohexyl, bedeutet.

Weitere bevorzugte Verbindungen der Formel FFS-3-1a bis FFS-3-1c sind Verbindungen der folgenden Unterformeln:

bei denen

Weitere bevorzugte Verbindungen der Formel FFS-4-1 sind Verbindungen der folgenden Unterformeln:

bei denen

X: jeweils und unabhängig Methyl oder H, vorzugsweise Methyl, bedeutet,
Y: Methyl oder H bedeutet,
Sp11 und Sp21: eine der Bedeutungen wie vorstehend in Formel FFS gegeben besitzen und vorzugsweise jeweils und unabhängig Alkylen mit 1 bis 20, vorzugsweise 1 bis 12, C-Atomen, das gegebenenfalls ein- oder mehrfach durch F, Cl, Br, I oder CN substituiert ist, stärker bevorzugt geradkettiges Ethylen, Propylen, Butylen, Pentylen, Hexylen, Heptylen, Octylen, Nonylen, Decylen, Undecylen, Dodecylen, bedeuten und
L: F, Cl, OCH₃ und COCH₃ oder Alkyl mit 1 bis 6 C-Atomen, vorzugsweise Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl, Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl oder Cyclohexyl, bedeutet.

Weitere bevorzugte Verbindungen der Formel FFS-5-1 sind Verbindungen der folgenden Unterformeln:

bei denen

Die Verbindungen der Formel FFS und der Unterformeln davon werden vorzugsweise nach oder in Analogie zu den in der WO 2017/102068 und JP 2006-6232809 beschriebenen Verfahren synthetisiert.
Die erfindungsgemäßen Medien enthalten vorzugsweise 0,01 bis 10%, besonders bevorzugt 0,05 bis 5% und am stärksten bevorzugt 0,1 bis 3% der erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel FFS.
Die Medien enthalten vorzugsweise eine, zwei oder drei, stärker bevorzugt eine oder zwei und am stärksten bevorzugt eine erfindungsgemäße Verbindung der Formel FFS.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform enthält das FK-Medium, zusätzlich zu den polymerisierbaren Verbindungen der Formel I, VA oder FFS oder ihrer jeweiligen Unterformeln, eine oder mehrere weitere polymerisierbare Verbindungen („Comonomere“), die vorzugsweise aus RMs ausgewählt sind.
Geeignete und bevorzugte polymerisierbare Verbindungen mit Verwendbarkeit als Comonomere sind ausgewählt aus den folgenden Formeln:

worin die einzelnen Reste, bei jedem Auftreten gleich oder verschieden und jeweils unabhängig voneinander, die folgende Bedeutung besitzen:

P1, P2, P3: eine polymerisierbare Gruppe, vorzugsweise ausgewählt aus Vinyloxy, Acrylat, Methacrylat, Fluoracrylat, Chloracrylat, Oxetan und Epoxy,
Sp1, Sp2, Sp3: eine Einfachbindung oder eine Spacergruppe, wobei zusätzlich einer oder mehrere der Reste P¹-Sp¹-, P¹-Sp²- und P³-Sp³- Raa bedeuten können, mit der Maßgabe, dass mindestens einer der vorhandenen Reste P¹-Sp¹-, P²-Sp² und P³-Sp³- von Raa verschieden ist, vorzugsweise -(CH₂)_p1-, -(CH₂)_p1-O-, -(CH₂)_p1-CO-O- oder -(CH₂)_p1-O-CO-O-, bei denen p1 eine ganze Zahl von 1 bis 12 ist,
Raa: H, F, Cl, CN oder geradkettiges oder verzweigtes Alkyl mit 1 bis 25 C-Atomen, worin zusätzlich eine oder mehrere nicht benachbarte CH₂-Gruppen jeweils unabhängig voneinander so durch -C(RO)=C(R⁰⁰)-, -C=C-, -N(R⁰)-, -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O- ersetzt sein können, dass O- und/oder S-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind, und worin zusätzlich ein oder mehrere H-Atome durch F, Cl, CN oder P¹-Sp¹- ersetzt sein können, besonders bevorzugt geradkettiges oder verzweigtes, gegebenenfalls ein- oder mehrfach fluoriertes Alkyl, Alkoxy, Alkenyl, Alkinyl, Alkylcarbonyl, Alkoxycarbonyl, Alkylcarbonyloxy oder Alkoxycarbonyloxy mit 1 bis 12 C-Atomen (wobei die Alkenyl- und Alkinylreste mindestens zwei C-Atome aufweisen und die verzweigten Reste mindestens drei C-Atome aufweisen), und bei denen R^aa keine Gruppe P¹, P² oder P³ bedeutet oder enthält,
R0, R00: H oder Alkyl mit 1 bis 12 C-Atomen,
Ry und Rz: H, F, CH₃ oder CF₃,
X1, X2, X3: -CO-O-, -O-CO- oder eine Einfachbindung,
ZM1: -O-, -CO-, -C(R^yR^z)- oder -CF₂CF₂-,
ZM2, ZM3: -CO-O-, -O-CO-, -CH₂O-, -OCH₂-, -CF2O-, -OCF₂- oder -(CH₂)n-, wobei n 2, 3 oder 4 ist,
L: F, Cl, CN oder geradkettiges oder verzweigtes, gegebenenfalls ein- oder mehrfach fluoriertes Alkyl, Alkoxy, Alkenyl, Alkinyl, Alkylcarbonyl, Alkoxycarbonyl, Alkylcarbonyloxy oder Alkoxycarbonyloxy mit 1 bis 12 C-Atomen,
L', L'': H, F oder Cl,
k: 0 oder 1,
r: 0, 1, 2, 3 oder 4,
s: 0, 1, 2 oder 3,
t: 0, 1 oder 2,
x: 0 oder 1.

Ganz bevorzugt sind Verbindungen der Formeln M2 und M13, speziell direaktive Verbindungen, die genau zwei polymerisierbare Gruppen P¹ und P² enthalten.
Weiter bevorzugt sind Verbindungen, die ausgewählt sind aus den Formeln M17 bis M32, insbesondere aus den Formeln M20, M22, M24, M27, M30 und M32, speziell trireaktive Verbindungen, die genau drei polymerisierbare Gruppen P¹, P² und P³ enthalten.
In den Verbindungen der Formeln M1 bis M32 ist die Gruppe
vorzugsweise

oder
bei denen L bei jedem Auftreten gleich oder verschieden eine der vor- oder nachstehend gegebenen Bedeutungen besitzt und vorzugsweise F, Cl, CN, NO₂, CH₃, C₂H₅, C(CH3)3, CH(CH₃)₂, CH₂CH(CH₃)C₂H₅, OCH₃, OC₂H₅, COCH₃, COC₂H₅, COOCH₃, COOC₂H₅, CF₃, OCF₃, OCHF₂, OC₂F₅ oder P-Sp-, ganz bevorzugt F, Cl, CN, CH₃, C₂H₅, OCH₃, COCH₃, OCF₃ oder P-Sp-, stärker bevorzugt F, Cl, CH₃, OCH₃, COCH₃ oder OCF₃, am stärksten F oder OCH₃ ist.
Bevorzugte Verbindungen der Formeln M1 bis M32 sind solche, bei denen P¹, P² und P³ eine Acrylat-, Methacrylat, Oxetan- oder Expoxygruppe, ganz bevorzugt eine Acrylat- oder Methacrylatgruppe, am stärksten bevorzugt eine Methacrylatgruppe bedeuten.
Weitere bevorzugte Verbindungen der Formeln M1 bis M32 sind solche, bei denen Sp¹, Sp² und Sp³ eine Einfachbindung sind.
Weitere bevorzugte Verbindungen der Formeln M1 bis M32 sind solche, bei denen einer von Sp¹, Sp² und Sp³ eine Einfachbindung ist und ein anderer von Sp¹, Sp² und Sp³ von einer Einfachbindung verschieden ist.
Weitere bevorzugte Verbindungen der Formeln M1 bis M32 sind solche, bei denen diejenigen Gruppen Sp¹, Sp² und Sp³, die von einer Einfachbindung verschieden sind, -(CH₂)_s1-X''- bedeuten, bei dem s1 eine ganze Zahl von 1 bis 6, vorzugsweise 2, 3, 4 oder 5 ist und X'' die Verknüpfung mit dem Benzolring ist und -O-, -O-CO-, -CO-O, -O-CO-O- oder eine Einfachbindung ist.
Besonders bevorzugt sind FK-Medien, die eine, zwei oder drei polymerisierbare Verbindungen der Formel M enthalten.
Ferner sind FK-Medien bevorzugt, die zwei oder mehr direaktive polymerisierbare Verbindungen der Formel M, vorzugsweise ausgewählt aus den Formeln M1 bis M16, ganz bevorzugt ausgewählt aus den Formeln M2 und M13, enthalten.
Ferner sind FK-Medien bevorzugt, die eine oder mehrere direaktive polymerisierbare Verbindungen der Formel M, vorzugsweise ausgewählt aus den Formeln M1 bis M16, ganz bevorzugt aus den Formeln M2 und M13, und eine oder mehrere trireaktive polymerisierbare Verbindungen M, vorzugsweise ausgewählt aus den Formeln M17 bis M32, ganz bevorzugt aus den Formeln M20, M22, M24, M27, M30 und M32, enthalten.
Ferner sind FK-Medien bevorzugt, die eine oder mehrere polymerisierbare Verbindungen der Formel M enthalten, bei der mindestens ein r nicht 0 ist oder mindestens einer von s und t nicht 0 ist, ganz bevorzugt ausgewählt aus den Formeln M2, M13, M22, M24, M27, M30 und M32, und bei der L aus den vorstehend gezeigten bevorzugten Gruppen, am stärksten bevorzugt aus F und OCH₃, ausgewählt ist.
Ferner sind FK-Medien bevorzugt, die eine oder mehrere polymerisierbare Verbindungen enthalten, die Absorption im Wellenlängenbereich von 320 bis 380 nm zeigen, vorzugsweise ausgewählt aus der Formel M, ganz bevorzugt aus den Formeln M1 bis M32.
Weiterhin können den FK-Medien beispielsweise 0 bis 15 Gew.-% pleochroitische Farbstoffe, weiterhin Nanoteilchen, Leitsalze, vorzugsweise Ethyldimethyl-dodecylammonium-4-hexoxybenzoat, Tetrabutylammoniumtetraphenylborat oder Komplexsalze von Kronenethern (vgl. zum Beispiel Haller et al., Mol. Cryst. Liq. Cryst. 24, 249-258 (1973)), zur Verbesserung der Leitfähigkeit oder Substanzen zur Modifizierung der dielektrischen Anisotropie, der Viskosität und/oder der Orientierung der nematischen Phasen zugesetzt werden. Substanzen dieser Art sind beispielsweise in den DE-A 22 09 127, 22 40 864, 23 21 632, 23 38 281, 24 50 088, 26 37 430 und 28 53 728 beschrieben.
Die einzelnen Bestandteile der vorstehend aufgeführten bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen FK-Medien sind entweder bekannt oder der Fachmann kann Verfahren zu ihrer Herstellung leicht aus dem Stand der Technik ableiten, da sie auf in der Literatur beschriebenen Standardverfahren aufbauen. Entsprechende Verbindungen der Formel CY sind beispielsweise in der EP-A-0 364 538 beschrieben. Entsprechende Verbindungen der Formel ZK sind beispielsweise in der DE-A-26 36 684 und DE-A-33 21 373 beschrieben.
Die erfindungsgemäß verwendbaren FK-Medien werden in an sich üblicher Weise hergestellt, beispielsweise durch Mischen einer oder mehrerer der vorstehend genannten Verbindungen mit einer oder mehreren polymerisierbaren Verbindungen wie vorstehend definiert und gegebenenfalls mit weiteren flüssigkristallinen Verbindungen und/oder Additiven. Im Allgemeinen wird die gewünschte Menge der in einer geringeren Menge verwendeten Komponenten in den Komponenten gelöst, die den Hauptbestandteil bilden, vorteilhaft bei erhöhter Temperatur. Es ist auch möglich, Lösungen der Komponenten in einem organischen Lösungsmittel, beispielsweise in Aceton, Chloroform oder Methanol, zu mischen und das Lösungsmittel nach gründlichem Mischen wieder zu entfernen, beispielsweise durch Destillation. Die Erfindung betrifft weiterhin das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen FK-Medien.
Für den Fachmann ist es selbstverständlich, dass die erfindungsgemäßen FK-Medien auch Verbindungen enthalten können, worin beispielsweise H, N, O, Cl, F durch die entsprechenden Isotope wie Deuterium usw. ersetzt sind.
Die polymerisierbaren Verbindungen der Formel I und ihrer Unterformeln zeigen insbesondere gute UV-Absorption in einem, und sind daher speziell geeignet für ein, Verfahren zur Herstellung einer PSA-Anzeige, die ein oder mehrere der folgenden Merkmale umfasst:

- das polymerisierbare Medium wird in der Anzeige in einem 2-Stufen-Verfahren mit UV-Licht belichtet, darunter eine erste UV-Belichtungsstufe („UV1-Stufe“),

- das polymerisierbare Medium wird in der Anzeige mit UV-Licht belichtet, das durch eine UV-LED-Lampe erzeugt wird, vorzugsweise zumindest in der UV2-Stufe, stärker bevorzugt sowohl in der UV1- als auch in der UV2-Stufe,
- das polymerisierbare Medium wird in der Anzeige mit UV-Licht belichtet, das durch eine UV-Lampe mit einem Strahlungsspektrum, das zu längeren Wellenlängen, vorzugsweise ≥340 nm, stärker bevorzugt von 350 bis <370 nm, ganz bevorzugt von 355 bis 368 nm, verschoben ist, erzeugt wird.

Sowohl die Verwendung einer geringeren Intensität als auch eine UV-Verschiebung zu längeren Wellenlängen schützen die organische Schicht gegen Schädigung, die durch das UV-Licht verursacht werden kann.
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer PSA-VA-Anzeige wie vor- und nächstehend beschrieben, umfassend ein oder mehrere der folgenden Merkmale:

- das polymerisierbare FK-Medium wird in einem 2-Stufen-Verfahren mit UV-Licht bestrahlt, darunter einer ersten UV-Belichtungsstufe („UV1-Stufe“), unter Anlegen einer Spannung, um den Tiltwinkel zu erzeugen, und einer zweiten UV-Belichtungsstufe („UV2-Stufe“), ohne Anlegen einer Spannung, um die Polymerisierung zu vervollständigen,
- das polymerisierbare FK-Medium wird mit UV-Licht bestrahlt, das von einer UV-Lampe mit einer Intensität von 0,5 mW/cm² bis 10 mW/cm² im Wellenlängenbereich von 300-380 nm erzeugt wird, vorzugsweise in der UV2-Stufe und gegebenenfalls auch in der UV1-Stufe,
- das polymerisierbare FK-Medium wird mit UV-Licht mit einer Wellenlänge von ≥340 nm und vorzugsweise ≤420 nm, ganz bevorzugt im Bereich von 340 bis 380 nm, stärker bevorzugt im Bereich von 350 bis <370 nm, am stärksten bevorzugt im Bereich von 355 bis 368 nm, bestrahlt,
- das polymerisierbare FK-Medium wird mit UV-Licht bestrahlt, während an den Elektroden der Anzeige eine Spannung anliegt,
- Bestrahlung mit UV-Licht wird unter Verwendung einer UV-LED-Lampe durchgeführt.

Dieses bevorzugte Verfahren kann beispielsweise durch Verwendung der gewünschten UV-Lampen oder durch Verwendung eines Bandpassfilters und/oder eines Kantenfilters, die für UV-Licht mit der/den jeweiligen gewünschten Wellenlänge(n) im Wesentlichen durchlässig sind und Licht mit den jeweiligen unerwünschten Wellenlängen im Wesentlichen blockieren, durchgeführt werden. Wenn zum Beispiel Bestrahlung mit UV-Licht von Wellenlängen λ von 300-400 nm gewünscht wird, kann die UV-Belichtung unter Verwendung eines breiten Bandpassfilters, das für Wellenlängen 300 nm < λ < 400 nm im Wesentlichen durchlässig ist, durchgeführt werden. Wenn Bestrahlung mit UV-Licht einer Wellenlänge λ von mehr als 340 nm gewünscht wird, kann die UV-Belichtung unter Verwendung eines Kantenfilters, das für Wellenlängen λ > 340 nm im Wesentlichen durchlässig ist, durchgeführt werden.
Vorzugsweise wird die UV-Bestrahlung unter Verwendung einer UV-LED-Lampe durchgeführt.
Die Verwendung von UV-LED-Lampen, die nur einen schmalen Emissionspeak aufweisen, im PSA-Verfahren liefert mehrere Vorteile, wie beispielsweise eine wirksamere Übertragung der optischen Energie auf die polymerisierbaren Verbindungen in dem FK-Medium, abhängig von der Wahl der geeigneten polymerisierbaren Verbindungen, die Absorption bei der Emissionswellenlänge der LED-Lampe zeigen. Dies erlaubt die Reduzierung der UV-Intensität und/oder UV-Bestrahlungszeit, was eine reduzierte Taktzeit und Einsparungen bei Energie- und Produktionskosten ermöglicht. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das schmale Emissionsspektrum der Lampe eine einfachere Auswahl der geeigneten Wellenlänge für Photopolymerisierung erlaubt.
Ganz bevorzugt ist die UV-Lichtquelle eine UV-LED-Lampe, die eine Wellenlänge im Bereich von 340 bis 400 nm, stärker bevorzugt im Bereich von 340 bis 380 nm, stärker bevorzugt im Bereich von 350 bis <370 nm, am stärkstem bevorzugt im Bereich von 355 bis 368 nm, emittiert. UV-LED-Lampen, die UV-Licht mit einer Wellenlänge von 365 nm emittieren, sind speziell bevorzugt.
Vorzugsweise emittiert die UV-LED-Lampe Licht mit einem Emissionspeak mit einer Halbwertsbreite (full width half maximum - FWHM) von 30 nm oder weniger.
UV-LED-Lampen sind im Handel erhältlich, zum Beispiel von der Firma Dr. Hönle AG, Deutschland, oder Primelite GmbH, Deutschland, oder IST Metz GmbH, Deutschland, mit Emissionswellenlängen von z.B. 365, 385, 395 und 405 nm.
Dieses bevorzugte Verfahren ermöglicht die Herstellung von Anzeigen unter Verwendung längerer UV-Wellenlängen, wodurch die gefährlichen und schädlichen Auswirkungen kurzer UV-Lichtkomponenten reduziert oder sogar vermieden werden.
Die UV-Strahlungsenergie liegt im Allgemeinen bei 6 bis 100 J, abhängig von den Bedingungen des Herstellungsverfahrens.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform und insbesondere, wenn eine oder mehrere Verbindungen der Formel FFS vorhanden sind, umfasst das Verfahren die Stufen des Bestrahlens der Flüssigkristallmischung mit linear polarisiertem Licht, was Photoorientierung des Flüssigkristalls bewirkt, und Härten der polymerisierbaren Verbindungen der Flüssigkristallmischung durch Bestrahlung mit ultraviolettem Licht oder sichtbarem Licht mit einer Wellenlänge von 450 nm oder darunter.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden eine oder mehrere Verbindungen der Formel FFS in einer ersten Stufe unter Verwendung von linear polarisiertem Licht photoorientiert und in einer zweiten Stufe unter Verwendung von linear polarisiertem oder unpolarisiertem UV-Licht weiter gehärtet. In der zweiten Stufe werden alle polymerisierbaren Verbindungen auch weiter gehärtet.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren angewendete linear polarisierte Licht ultraviolettes Licht, was die gleichzeitige Photoorientierung und Photohärtung von einer oder mehreren Verbindungen der Formel FFS und Photohärtung der polymerisierbaren Verbindungen einschließlich Verbindungen der Formel I ermöglicht.
Das FK-Medium gemäß der vorliegenden Erfindung kann zusätzlich eine oder mehrere weitere Komponenten oder Zusatzstoffe enthalten, die vorzugsweise aus der Liste ausgewählt sind, die Comonomere, chirale Dotierstoffe, Polymerisationsinitiatoren, Hemmstoffe, Stabilisatoren, Tenside, Netzmittel, Gleitmittel, Dispergiermittel, Hydrophobiermittel, Klebemittel, Fließverbesserer, Entschäumer, Entlüfter, Verdünnungsmittel, Reaktivverdünner, Hilfsstoffe, Farbmittel, Farbstoffe, Pigmente und Nanoteilchen beinhaltet, ohne hierauf beschränkt zu sein.
Die folgenden Beispiele erläutern die vorliegende Erfindung, ohne sie zu beschränken. Sie zeigen dem Fachmann jedoch bevorzugte Mischungskonzepte mit bevorzugt einzusetzenden Verbindungen und deren jeweilige Konzentrationen und deren Kombinationen miteinander. Die Beispiele veranschaulichen außerdem, welche Eigenschaften und Eigenschaftskombinationen zugänglich sind.
In der vorliegenden Erfindung und speziell in den folgenden Beispielen sind die Strukturen der mesogenen Verbindungen mit Hilfe von Abkürzungen angegeben, die auch als Akronyme bezeichnet werden. In diesen Akronymen sind die chemischen Formeln anhand der nachstehenden Tabellen A und C wie folgt abgekürzt. Alle Gruppen CnH_2n+1, C_mH_2m+1 und C_lH_2l+1 oder CnH_2n-1, C_mH_2m-1 und C_lH_2l-1 bedeuten geradkettiges Alkyl oder Alkenyl, vorzugsweise 1E-Alkenyl, mit jeweils n, m bzw. I C-Atomen. Tabelle A führt die für die Ringelemente der Kernstrukturen der Verbindungen verwendeten Codes auf, während Tabelle B die Verknüpfungsgruppen zeigt. Tabelle C gibt die Bedeutungen der Codes für die linken bzw. rechten Endgruppen. Die Akronyme setzen sich zusammen aus den Codes für die Ringelemente mit optionalen Verknüpfungsgruppen, gefolgt von einem ersten Bindestrich und den Codes für die linke Endgruppe und einem zweiten Bindestrich und den Codes für die rechte Endgruppe.

Tabelle D zeigt beispielhafte Strukturen von Verbindungen zusammen mit ihren jeweiligen Abkürzungen. Tabelle A: Ringelemente

C
P
D		DI
A		AI
G		GI
U		UI
Y
M		MI
N		NI
Np		dH
N3f		N3fl
tH		tHI
tH2f		tH2fl
K		KI
L		LI
F		FI
Nf		Nfl

Tabelle B: Verknüpfungsgruppen

E	-CH2CH2-	Z	-CO-O-
V	-CH=CH-	ZI	-O-CO-
X	-CF=CH-	O	-CH₂-O-
XI	-CH=CF-	OI	-O-CH₂-
B	-CF=CF-	Q	-CF2-O-
T	-C≡C-	QI	-O-CF₂-
W	-CF2CF2-	T	-C=C-

Tabelle C: Endgruppen

Linke Seite		Rechte Seite
	Verwendung allein
-n-	C_nH_2n+1-	-n	--C_nH_2n+1
-nO-	C_nH_2n+1-O-	-nO	-O-C_nH_2n+1
-V-	CH₂=CH-	-V	-CH=CH₂
-nV-	C_nH_2n+1-CH=CH-	-nV	-CnH2n-CH=CH2
-Vn-	CH₂=CH- C_nH_2n+1-	-Vn	-CH=CH-C_nH_2n+1
-nVm-	C_nH_2n+1-CH=CH-C_mH_2m-	-nVm	-C_nH_2n-CH=CH-C_mH_2m+1
-N-	N=C-	-N	-C=N
-S-	S=C=N-	-S	-N=C=S
-F-	F-	-F	-F
-CL-	Cl-	-CL	-Cl
-M-	CFH₂-	-M	-CFH₂
-D-	CF₂H-	-D	-CF₂H
-T-	CF3-	-T	-CF3
-MO-	CFH₂O-	-OM	-OCFH₂
-DO-	CF₂HO -	-OD	-OCF₂H
-TO-	CF₃O -	-OT	-OCF₃
-FXO-	CF₂=CH-O-	-OXF	-O-CH=CF₂
-A-	H-C=C-	-A	-C≡C-H
-nA-	C_nH_2n+1-C≡C-	-An	-C=C-C_nH_2n+1
-NA-	N=C-C≡C-	-AN	-C≡C-C≡N

Verwendung zusammen miteinander und mit anderen

...A...	-C≡-	-...A ...	-C≡-
-...V...-	CH=CH-	-...V...	-CH=CH-
-...Z...	-CO-O-	-...Z...	-CO-O-
-...Zl...-	-O-CO-	-...ZI...	-O-CO-
...K...	-CO-	-...K...	-CO-
...W...-	-CF=CF-	-...W...	-CF=CF-

bei denen n und m jeweils ganze Zahlen bedeuten und die drei Punkte „..." Platzhalter für andere Abkürzungen aus dieser Tabelle sind.

Beispiele
Die folgenden Beispiele erläutern die vorliegende Erfindung, ohne sie zu beschränken. Sie zeigen dem Fachmann jedoch bevorzugte Mischungskonzepte mit bevorzugt einzusetzenden Verbindungen und deren jeweilige Konzentrationen und deren Kombinationen miteinander. Die Beispiele veranschaulichen außerdem, welche Eigenschaften und Eigenschaftskombinationen zugänglich sind.
Zusätzlich werden folgende Abkürzungen und Symbole verwendet:

V0: Schwellenspannung, kapazitiv [V] bei 20°C,
na: außerordentlicher Brechungsindex bei 20°C und 589 nm,
no: ordentlicher Brechungsindex bei 20°C und 589 nm,
Δn: optische Anisotropie bei 20°C und 589 nm,
ε⊥: dielektrische Permittivität senkrecht zum Direktor bei 20°C und 1 kHz,
ε||: dielektrische Permittivität parallel zum Direktor bei 20°C und 1 kHz,
Δε: dielektrische Anisotropie bei 20°C und 1 kHz,
Kl.p., T(N,I): Klärpunkt [°C],
γ1: Rotationsviskosität bei 20°C [mPa·s],
K1: elastische Konstante, „splay“-Deformation bei 20°C [pN],
K2: elastische Konstante, „twist“-Deformation bei 20°C [pN],
K3: elastische Konstante, „bend“-Deformation bei 20°C [pN].

Wenn nicht ausdrücklich anders vermerkt, sind in der vorliegenden Anmeldung alle Konzentrationen in Gewichtsprozent angegeben und beziehen sich auf die entsprechende Gesamtmischung, enthaltend alle festen oder flüssigkristallinen Komponenten, ohne Lösungsmittel.
Wenn nicht ausdrücklich anders vermerkt, sind alle in der vorliegenden Anmeldung angegebenen Temperaturwerte, wie zum Beispiel für den Schmelzpunkt T(C,N), den Übergang von der smektischen (S) zur nematischen (N) Phase T(S,N) und den Klärpunkt T(N,I), in Grad Celsius (°C) angegeben. Smp. bedeutet Schmelzpunkt, Kl.p. = Klärpunkt. Weiterhin K = kristalliner Zustand, N = nematische Phase, S = smektische Phase und I = isotrope Phase. Die Angaben zwischen diesen Symbolen stellen die Übergangstemperaturen dar.
Alle physikalischen Eigenschaften werden und wurden nach „Merck Liquid Crystals, Physical Properties of Liquid Crystals“, Status Nov. 1997, Merck KGaA, Deutschland, bestimmt und gelten für eine Temperatur von 20°C, und Δn wird bei 589 nm und Δε bei 1 kHz bestimmt, wenn nicht jeweils ausdrücklich anders angegeben.
Der Begriff „Schwellenspannung“ bezieht sich für die vorliegende Erfindung auf die kapazitive Schwelle (Vo), auch Freedericksz-Schwelle genannt, wenn nicht ausdrücklich anders angegeben. In den Beispielen kann auch, wie allgemein üblich, die optische Schwelle für 10% relativen Kontrast (V₁₀) angegeben werden.
Wenn nicht anders angegeben, wird das Verfahren der Polymerisierung der polymerisierbaren Verbindungen in den PSA-Anzeigen wie vor- und nachstehend beschrieben bei einer Temperatur durchgeführt, bei der das FK-Medium eine Flüssigkristallphase, vorzugsweise eine nematische Phase, aufweist, und wird am stärksten bevorzugt beim Raumtemperatur durchgeführt.
Wenn nicht anders angegeben, werden Verfahren zur Herstellung von Testzellen und die Messung ihrer elektrooptischen und sonstigen Eigenschaften durch die nachstehend beschriebenen Verfahren oder analog dazu durchgeführt.
Die zur Messung der kapazitiven Schwellenspannung verwendete Anzeige besteht aus zwei planparallelen Glasträgerplatten im Abstand von 25 µm, welche auf der Innenseite jeweils ein Elektrodenschicht sowie eine darüberliegende, ungeriebene Orientierungsschicht aus Polyimid aufweisen, die eine homöotrope Randorientierung der Flüssigkristallmoleküle bewirken.
Die zur Messung des Tiltwinkels verwendete PSVA-Anzeige bzw. PSVA-Testzelle besteht, wenn nicht anders angegebenen, aus zwei planparallelen Glasträgerplatten im Abstand von ca. 3,3 µm, welche auf den Innenseite jeweils eine Elektrodenschicht sowie eine darüberliegende Orientierungsschicht aus Polyimid aufweisen, wobei die beiden Polyimidschichten antiparallel zueinander gerieben sind und eine homöotrope Randorientierung der Flüssigkristallmoleküle bewirken. Die SAVA-Anzeige oder Testzelle weist eine oder keine Polyimidorientierungsschicht und eine strukturierte Elektrodenstruktur auf, was zu zwei oder mehr Domänen der FK-Orientierungsrichtung führt. Zur Tilt-Messung wird durch Verwendung von lichtblockierenden Schichten oder Schirmen das Licht einer einzigen Domäne transmittiert.
Die Polymerisation der polymerisierbaren Verbindungen erfolgt in der Anzeige oder Testzelle durch Bestrahlung mit UVA-Licht definierter Intensität für eine vorgegebene Zeit unter gleichzeitigem Anlegen einer Spannung an die Anzeige (üblicherweise 10 V bis 30 V Wechselstrom, 1 kHz). In den Beispielen wird, wenn nicht anders angegeben, eine Metallhalogenidlampe und eine Intensität von 100 mW/cm² zur Polymerisierung verwendet. Die Messung der Intensität erfolgt mit einem Standard-Messgerät (Hönle UV-Meter High End mit UVA-Sensor).
Der Tiltwinkel wird unter Verwendung des Mueller Matrix Polarimeters „AxoScan“ der Firma Axometrics bestimmt. Ein niedriger Wert (d.h. eine große Abweichung vom 90°-Winkel) entspricht dabei einem großen Tilt.
Der Tiltwinkel kann auch mittels des RETS-Polarimeters der Firma Otsuka Electronics Co., Ltd. bestimmt werden. Im Fall des VA-Modus ist der Tiltwinkel für kleine Verzögerungswerte klein, was bedeutet, dass der FK-Direktor nahe bei der vertikalen (homöotropen) Orientierung liegt.
Wenn nicht anders angegeben, bezeichnet der Begriff „Tiltwinkel“ den Winkel zwischen dem FK-Direktor und dem Substrat und „FK-Direktor“ bezeichnet in einer Schicht von FK-Molekülen mit einheitlicher Ausrichtung die bevorzugte Ausrichtungsrichtung der optischen Hauptachse der FK-Moleküle, die bei kalamitischen, uniaxial positiv doppelbrechenden FK-Molekülen ihrer Moleküllängsachse entspricht.
Verbindungsbeispiele
Die polymerisierbare monomere Verbindung 1 wird wie folgt hergestellt.
1a: Zu einer Lösung von 1-(5-Brom-2-hydroxy-phenyl)-ethanon (15,00 g, 69,7 mmol) und Benzylbromid (11,33 g, 66,3 mmol) in Ethylmethylketon (150 ml) gibt man trockenes Kaliumcarbonat (5,91 g, 42,7 mmol). Das Reaktionsgemisch wird 5 Stunden am Rückfluss erhitzt. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur wird das Reaktionsgemisch in Wasser und Methyltert-butylether (MTBE) gegeben. Die wässrige Phase wird mit MTBE extrahiert. Die organische Phase wird vereinigt und mit ges. wässr. NaCI-Lösung gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet. Nach Entfernen von Lösungsmittel im Vakuum wird der feste Rückstand an Kieselgel mit Chlorbutan als Laufmittel gereinigt, was 1a als weißen Feststoff (20,4 g) liefert.
1b: Zu einer Lösung von 1a (12,00 g, 39,3 mol) und 4-Benzyloxylphenylboronsäure (10,3 g, 45,2 mmol) in 250 ml1 ,4-Dioxan gab man 45,3 g (230,3 mmol) Kaliumphosphat. Die entstandene Suspension wird vorsichtig mit Argon entgast. Dann gibt man Tris(dibenzyliden-aceton)-dipalladium(0) (0,72 g, 0,79 mmol) und 2-Dicyclohexylphosphin-2',6'-dimethoxylbiphenyl (SPhos) (1,33 g, 3,15 mmol) zu. Das Reaktionsgemisch wird zum Rückfluss erhitzt und 3 Stunden gerührt. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur wird das Reaktionsgemisch zu dest. Wasser und Essigsäureethylester gegeben. Die wässrige Phase wird mit Essigsäureethylester extrahiert. Die organische Phase wird vereinigt und mit ges. wässr. NaCI-Lösung gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet. Nach Entfernen von Lösungsmittel im Vakuum wird der feste Rückstand durch Säulenchromatographie mit Heptan/Essigsäureethylester-Lösungsmittelgemisch als Laufmittel gereinigt, was 1b als weißen Feststoff (4,0 g) liefert.
1c: Eine Lösung von 1b (1,7 g, 4 mmol) in Tetrahydrofuran (20 ml) wird mit Palladium (5%) auf Aktivkohle (1,0 g) versetzt und 6 Std. einer Hydrierung unterworfen. Dann wird der Katalysator abfiltriert und die verbleibende Lösung wird im Vakuum eingeengt. Der Rückstand wird an Kieselgel mit Chlorbutan/Essigsäureethylester-Lösungsmittelgemisch gereinigt, was 1c als gelben Feststoff (0,8 g) ergibt.
1: Zu einer Suspension von 1c (0,8 g, 3,50 mmol) in Dichlormethan (30 ml) gibt man Methacrylsäure (0,69 g, 8,06 mmol) und 4-(Dimethylamino)pyridin (0,043 g, 0,35 mmol). Das Reaktionsgemisch wird bei 0 °C tropfenweise mit einer Lösung von N-(3-Dimethylaminopropyl)-N'-ethylcarbodiimid (1,25 g, 8,06 mmol) in Dichlormethan (5 ml) versetzt und bei Raumtemperatur 6 h gerührt. Nach Entfernen des Lösungsmittels im Vakuum wird der ölige Rückstand durch Kieselgelchromatographie mit Heptan/Essigsäureethylester-Lösungsmittelgemisch als Laufmittel gereinigt. Das erhaltene Produkt wird aus Ethanol umkristallisiert, was weiße Kristalle von 1 liefert (0,9 g, Smp. 57°C).
Mischungsbeispiele
Benutzte nematische Hostmischunq

Die folgenden nematischen FK-Hostmischungen werden wie jeweils in den nachstehenden Tabellen angegeben hergestellt.

M-1
CCH-501	9,0	Kl.p. [°C]:	70
CCH-35	14,0	Δn [589 nm, 20°C]:	0,0825
PCH-53	8,0	n_a[589 nm, 20°C]:	1,5600
PCH-304FF	14,0	n_o [589 nm, 20°C]:	1,4775
PCH-504FF	13,0	Δε [1 kHz, 20°C]:	-3,5
CCP-302FF	8,0	ε_\|\| [1 kHz, 20°C]:	3,5
CCP-502FF	8,0	ε_⊥ [1 kHz, 20°C]:	7,0
CCP-21FF	9,0
CCP-31FF	9,0
CPY-2-O2	8,0
Σ	100,0

M-2
CY-3-O2	18,0	Kl.p. [°C]:	74,5
CPY -2-O2	10,0	Δn [589 nm, 20°C]:	0,1021
CPY-3-O2	10,0	n_a[589 nm, 20°C]:	1,5849
CCY-3-O2	9,0	n_o [589 nm, 20°C]:	1,4828
CCY-4-O2	4,0	Δε [1 kHz, 20°C]:	-3,1
CC-3-V	40,0	ε_\|\| [1 kHz, 20°C]:	3,5
PYP-2-3	9,0	ε_⊥ [1 kHz, 20°C]:	6,6
Σ	100,0

M-3
CC-3-V	36,0	Kl.p. [°C]:	78
CC-3-V1	5,0	Δn [589 nm, 20°C]:	0,1095
CCP-V-1	8,0	n_a[589 nm, 20°C]:	1,5907
PGP-2-2V	3,0	n_o [589 nm, 20°C]:	1,4812
CCQU-3-F	9,5	Δε [1 kHz, 20°C]:	12,9
PUQU-3-F	8,5	ε_\|\| [1 kHz, 20°C]:	16,6
APUQU-2-F	5,0	ε_⊥ [1 kHz, 20°C]:	3,7
APUQU-3-F	8,0
PGUQU-3-F	4,0
PGUQU-4-F	8,0
PGUQU-5-F	5,0
Σ	100,0

Verwendete SA-Additive:
Beispiel 1
Die polymerisierbare Mischung P1 wird durch Zugabe von 0,3% der polymerisierbaren Verbindung 1 zu der nematischen Hostmischung N1 hergestellt.
Beispiel 2
Die polymerisierbare Mischung P2 wird durch Zugabe von 0,3% der polymerisierbaren Verbindung 1 zu der nematischen Hostmischung N2 hergestellt.
Die einzelnen polymerisierbaren Mischungen des Beispiels 1 bzw. 2 werden in PSA-Testzellen gefüllt und das RM wird unter Anlegen einer Spannung polymerisiert, und mehrere Eigenschaften wie restlicher RM-Gehalt, VHR nach Belastung und Erzeugung des Tiltwinkels werden gemessen.
Während des PS-VA-Verfahren wird durch UV-initiierte Polymerisation der reaktiven Mesogene ein Tiltwinkel erzeugt. Die für die Tilterzeugung verwendeten Testzellen waren PSVA-Zellen mit einem spezifischen VA-PI. Die Schichtdicken lagen zwischen 3.6 µm und 4.1 µm. Nachdem die Zellen mit den gewünschten Mischungen befüllt waren, wurden sie 10 min bei 120°C getempert. Danach wurden die Zellen verschiedene Zeiträume bestrahlt, während sie mit einer Rechteckwelle von 200 Hz 40 V_pp belastet wurden. Die Bestrahlung erfolgte in einer Hönle UVACube 2000 UV-Kammer. Die verwendete Lampe war eine Hönle Lampe FOZFR 100 D24 U280 E2S9. Die Testzellen wurden in der UV-Kammer in einer Höhe aufgestellt, in der das UV-Licht eine Intensität von 100 mW/cm² besaß. Diese Intensität wurde vor jeder Messung mit einem an einem Hönle UV-Meter angebrachten Hönle UVA-Sensor gemessen. Danach wurden die Testzellen wiederum 10 min bei 120°C getempert. Die Testzellen wurden mindestens 12 Stunden zum Spannungsabbau belassen, bevor der endgültige Tiltwinkel mit einem Axometrics AxoScan® gemessen und berechnet wurde. Tiltwinkel

Mischung UV-Zeit / sek 120

P1 Tilt / ° 89

P2 89
Die Polymerisationsgeschwindigkeit wird gemessen, indem man den Restgehalt an restlichem, unpolymerisiertem RM (in Gew.-%) in der Mischung nach UV-Belichtung mit einer gegebenen Intensität und einem gegebenen Lampenspektrum nach einer gegebenen UV-Belichtungszeit bestimmt. Je kleiner der restliche RM-Gehalt nach einem gegebenen Zeitintervall, desto schneller die Polymerisation. Zu diesem Zweck werden die polymerisierbaren Mischungen in mit einer ungefähr 200 nm dicken Schicht aus ITO und einer 30-nm-Schicht aus VA-Polyimid beschichtete elektrooptische Testzellen aus Natronkalkglas von Varitronix mit einer Schichtdicke von 6-7 µm gefüllt. Die Testzellen werden mit einer MH-Lampe (UVCube 2000) unter Verwendung eines 320-nm-Langpassfilters (N-WG320) und einer Lichtintensität von 100 mW/cm² beleuchtet, was die Polymerisation des RM bewirkt. Die Beleuchtungszeiten sind in den nachstehenden Tabellen gegeben.
Nach der Polymerisation werden die Testzellen geöffnet, und die Mischung wird mit 2 ml Ethyl-methyl-keton gelöst und aus der Testzelle herausgespült und durch Hochleistungs-Flüssigschromatographie (HPLC) analysiert. Restliches RM

Mischung UV-Zeit / sek 350

P1 restliches RM / % 0,242

P2 0,198
Zur Messung des VHR werden die polymerisierbaren Mischungen in elektrooptische Testzellen gefüllt, die aus zwei AF-Glassubstraten mit einer ungefähr 20 nm dicken ITO-Schicht und einer 100 nm dicken Polyimidschicht bestehen.
Das VHR wird bei 100°C unter Anlegen einer Spannung von 1 V / 60 Hz vor und nach der Beleuchtung gemessen.
Der Suntest besteht aus 2 h Beleuchtung durch eine Xenonlampe vom Typ Atlas Suntest CPS+ mit einer Lichtintensität von 765 W/m² bei 20°C.
Der UV-Test besteht aus Beleuchtung für 10 min mit einer Metallhalogenidlampe (UVCube 2000) unter Verwendung eines 320-nm-Langpassfilters (N-WG320) und einer Lichtintensität von 100mW/cm² bei 20°C. Der Unterschied im VHR vor und nach Belastung wird ausgedrückt nach: $Δ VHR = VHR (nach Belastung) - VHR (Ausgangswert)$
Lichtbelastung verursacht normalerweise die Abnahme des VHR in FK-Mischungen, je kleiner daher die absolute Abnahme des VHR-Wertes nach Belastung, desto besser die Leistung bei Anzeigeanwendungen. VHR

Mischung Ausgangswert 2h Suntest

P11 ΔVHR / % 98,4 98,7

P21 97,6 91,5
Beispiel 3
Die polymerisierbare Mischung P3 wird durch Zugabe von 0,5% der polymerisierbaren Verbindung 1 und 0,5% der photoreaktiven Verbindung FFS-1 zu der nematischen Hostmischung N3 hergestellt.
Beispiel 4
Die polymerisierbare Mischung P4 wird durch Zugabe von 1,0% der polymerisierbaren Verbindung 1 und 0,5% der photoreaktiven Verbindung FFS-1 zu der nematischen Hostmischung N3 hergestellt.

Die Beispiele 3 bzw. 4 unterliegen den Standardbedingungen für SA-IPS/FFS-Materialien. Im Einzelnen wird eine Belichtungsstärke von 35 mWcm^-2 hinter einem Drahtgitter-Polarisator mit einer UV-Quelle einer Quecksilberlampe Omnicure S2000 verwendet. Die photoreaktive Verbindung FFS-1 erfordert Belichtung mit einem 360-nm-Kantenfilter. Die Belichtungszeit liegt typischerweise im Bereich von 30 Sekunden bis 120 Sekunden, wie in den Datentabellen angegeben. Alle Proben werden mit derselben, bei 100°C gehaltenen Zelle belichtet. Dann erfolgt eine zweite UV-Belichtung bei Raumtemperatur, mit derselben Stärke, ohne Polarisator, für die gegebene Zeit. Die verwendeten Zellen sind 6µm Pl-frei 1cm×1cm ITO Elektrodenfläche, Glasart Eagle XG AF Glas von Corning (Dicke 0,7mm).

Mischungsbeispiele	Photoreaktive Verbindung (I)	Konzentration der photoreaktiven Verbindung (%)	Polymerisierbare Verbindung	Polymerisierbare Verbindung (%)	Härtungszeit 2. UV-Stufe [Sek.]

P 3	FFS-1	0,5	1	0,5	30
P 4	FFS-1	0,5	1	1,0	30

P 3.1	FFS-1	0,5	1	0,5	60
P 4.1	FFS-1	0,5	1	1,0	60

P 3.1	FFS-1	0,5	1	0,5	120
P 4.1	FFS-1	0,5	1	1,0	120

Mischungsbeispiele	Qualität der homogenen Orientierung	Ungefähre Werte für die Lichtdurchlässigkeit im Dunkelzustand in %

P3	gut	3,17
P4	gut	1,43

P 3.1	ausgezeichnet	0,93
P 4.1	ausgezeichnet	1,20

P 3.1	gut	0,70
P 4.1	gut	1,05

Die von P 3.1 erhaltene Testzelle wird ferner nach Entfernen des oberen Substrats RKM-Untersuchungen der erhaltenden Polymerfolie unterworfen und lieferte eine durchschnittliche Rauigkeit der Polymerfolie im Bereich von 3-5 nm, was für eine derartige polymerbasierte Schicht beeindruckend ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

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JP 20066232809 [0325]
EP 0364538 A [0343]
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DE 3321373 A [0343]

Claims

Polymerisierbare Verbindungen der Formel I P-Sp-A^a-(Z^a-A^b)_z-R^b I bei der die einzelnen Reste, unabhängig voneinander und bei jedem Auftreten gleich oder verschieden, die folgenden Bedeutungen besitzen R^b P-Sp- oder R, R F, Cl, -CN oder geradkettiges, verzweigtes oder cyclisches Alkyl mit 1 bis 25 C-Atomen, bei dem gegebenenfalls eine oder mehrere nicht benachbarte CH₂-Gruppen so durch -O-, -S- -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-, CR⁰=CR⁰⁰-, -C≡C-,

oder
ersetzt sind, dass O- und/oder S-Atome nicht direkt miteinander verbunden sind, und bei dem gegebenenfalls ein oder mehrere H-Atome jeweils durch F oder Cl oder P-Sp- ersetzt sind, P eine polymerisierbare Gruppe, Sp eine Spacergruppe, die gegebenenfalls durch P substituiert ist, oder eine Einfachbindung, A^a, A^b eine alicyclische, heterocyclische, aromatische oder heteroaromatische Gruppe mit 4 bis 20 Ringatomen, die monocyclisch oder polycyclisch ist und die gegebenenfalls durch eine oder mehrere Gruppen A, L oder P-Sp- substituiert ist, Z^a -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-, -OCH₂-, -CH₂O-, -SCH₂-, -CH₂S-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CF₂S-, -SCF₂-, -(CH₂)_n1-, -CF₂CH₂-, -CH₂CF₂-, -(CF₂)_n1-, -CH=CH-, -CF=CF-, -CH=CF-, -CF=CH-, -C=C-, -CH=CH-CO-O-, -O-CO-CH=CH-, -CH₂-CH₂-CO-O-, -O-CO-CH₂-CH₂-, -CR⁰R⁰⁰- oder eine Einfachbindung, R⁰, R⁰⁰ H oder Alkyl mit 1 bis 12 C-Atomen, A Alkyl mit 2 bis 12 C-Atomen, bei dem eine oder mehrere nicht endständige CH₂-Gruppen durch CO ersetzt sind, L F, Cl, -CN, P-Sp- oder geradkettiges, verzweigtes oder cyclisches Alkyl mit 1 bis 25 C-Atomen, bei dem gegebenenfalls eine oder mehrere nicht benachbarte CH₂-Gruppen so durch -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-, CR⁰=CR⁰⁰-, -C=C-,

oder
ersetzt sind, dass O- und/oder S-Atome nicht direkt miteinander verbunden sind, und bei dem gegebenenfalls ein oder mehrere H-Atome jeweils durch P-Sp-, F oder Cl ersetzt sind, z 0, 1, 2, 3 oder 4, n1 1, 2, 3 oder 4, bei denen die Verbindungen der Formel I mindestens eine Gruppe A^a oder A^b enthalten, die durch mindestens eine Gruppe A substituiert ist.
Verbindungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gruppe A in Formel I Alkylcarbonyl mit 2 bis 7 C-Atomen bedeutet.
Verbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gruppe A in Formel I COCH₃ bedeutet.
Verbindung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungen der Formel I ausgewählt sind aus den folgenden Unterformeln:

bei denen die einzelnen Reste, unabhängig voneinander und bei jedem Auftreten gleich oder verschieden, die folgenden Bedeutungen besitzen A, P, Sp, R^b eine der in Anspruch 1, 2 oder 3 gegebenen Bedeutungen, L¹¹ bis L¹⁷ L oder A, r1, r2, r3, r4 0, 1, 2, 3 oder 4, bei denen in Formel 11, 12 und 15 r1+r2+r3 ≥1 und in Formel 112 r1+r2+r3 ≥ 1, r5, r6, 0, 1, 2 oder 3, bei denen in Formel 13 r5+r6 ≥1 und in Formel I4a und I4b r4+r5+r6≥1, r7 1, 2, 3 oder 4, c 0, 1 oder 2, bei denen die Verbindungen mindestens eine Gruppe L¹¹ bis L¹⁷ enthalten, die A ist.
Verbindung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung der Formel I ausgewählt ist aus den folgenden Unterformeln:

bei denen R, P, Sp, L^11-17 und r1-r7 die in irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5 gegebenen Bedeutungen besitzen, L¹⁸, L¹⁹ und L²⁰ eine der für L¹¹ gegebenen Bedeutungen besitzen, r8 0, 1 oder 2 ist, r9 0, 1, 2 oder 3 ist, r10 1, 2 oder 3 ist, c 0, 1 oder 2 ist, Sp(P)₂ eine Spacergruppe Sp bedeutet, die durch zwei polymerisierbare Gruppen P in gleichen oder unterschiedlichen Positionen substituiert ist, und bei denen in den Formeln I1A, I1C und I1E r1+r2≥1, in der Formel I1B, I1D und I1Fr1+r5 ≥1, in der Formel I1G, I3A und I3C r5+r6 ≥1, in den Formeln I2A, I2D, I2E, I5A und I5C r1+r2+r3 ≥1, in den Formeln I2B, I2C, I2F, I5B und I5D r1+r3+r5 ≥ 1, in der Formel I2G r3+r5+r6 ≥ 1, in der Formel I4A, I4C und I4E r4+r5+r6 ≥1, in der Formel I4D r5+r6+r9 ≥1, in der Formel I3B r5+r8 ≥1, in der Formel I4B r4+r5+r8 ≥1, in den Formeln I12A, I12D und I12E r1+r2+r3 ≥ 1, in den Formeln I12B, I12C und I12F r1+r3+r5 ≥ 1, in der Formel I12G r3+r5+r6 ≥1, und bei denen die Verbindungen mindestens eine Gruppe L¹¹ bis L²⁰ enthalten, die A bedeutet.
Verbindung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung der Formel I ausgewählt ist aus den folgenden Unterformeln:
FK-Medium, dadurch gekennzeichnet, dass es eine oder mehrere Verbindungen der Formel I nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 oder 6 und eine FK-Mischung („Hostmischung“), die eine oder mehrere FK-Verbindungen enthält, die aus niedermolekularen, nicht polymerisierbaren Verbindungen ausgewählt sind.
FK-Medium nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die FK-Mischung eine negative dielektrische Anisotropie bei 20°C und 1 kHz aufweist.
FK-Medium nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass es eine oder mehrere Verbindungen der Formel II
enthält, bei der die einzelnen Reste, unabhängig voneinander und bei jedem Auftreten gleich oder verschieden, die folgenden Bedeutungen besitzen R¹, R² geradkettiges, verzweigtes oder cyclisches Alkyl mit 1 bis 25 C-Atomen, bei dem gegebenenfalls eine oder mehrere nicht benachbarte CH₂-Gruppen so durch -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-, CR⁰=CR⁰⁰-, -C≡C-,

oder
ersetzt sind, dass O- und/oder S-Atome nicht direkt miteinander verbunden sind, und bei dem gegebenenfalls ein oder mehrere H-Atome jeweils durch F oder CI ersetzt sind, A¹, A² eine Gruppe, die ausgewählt ist aus den folgenden Formeln

bei denen die einzelnen Reste, unabhängig voneinander und bei jedem Auftreten gleich oder verschieden, die folgenden Bedeutungen besitzen Z¹, Z² -CH₂CH₂-, -CH=CH-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CH₂O-, -OCH₂-, -CO-O-, -O-CO-, -C₂F₄-, -CF=CF-, -CH=CH-CH₂O- oder eine Einfachbindung, L¹, L², L³, L⁴ F, Cl, OCF₃, CF₃, CH₃, CH₂F oder CHF₂, Y H, F, Cl, CF₃, CHF₂ oder CH₃, L^C CH₃ oder OCH₃, a1 1 oder 2, a2 0 oder 1.
FK-Medium nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass es eine oder mehrere Verbindungen der Formel II enthält, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Verbindungen der Formeln IIA, IIB, IIC und IID

worin R^2A und R^2B jeweils unabhängig voneinander H, einen Alkyl- oder Alkenylrest mit bis zu 15 C-Atomen bedeuten, der unsubstituiert, einfach durch CN oder CF₃ substituiert oder mindestens einfach durch Halogen substituiert ist, wobei zusätzlich eine oder mehrere CH₂-Gruppen in diesen Resten so durch -O-, -S-,

-C=C-, -CF₂O-, -OCF₂-, -OC-O- oder -O-CO- ersetzt sein können, dass O-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind, L¹ bis L⁴ jeweils unabhängig voneinander F, Cl, CF₃ oder CHF₂ bedeuten, Y H, F, Cl, CF₃, CHF₂ oder CH₃, vorzugsweise H oder CH₃, besonders bevorzugt H bedeutet, Z², Z^2B und Z^2D jeweils unabhängig voneinander eine Einfachbindung, -CH₂CH₂-, -CH=CH-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CH₂O-, -OCH₂-, -COO-, -OCO-, -C₂F₄-, -CF=CF-, -CH=CHCH₂O-bedeuten, p 0, 1 oder 2 bedeutet und q bei jedem Auftreten gleich oder verschieden 0 oder 1 bedeutet.
FK-Medium nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen der Formel III
enthält, worin R¹¹ und R¹² jeweils unabhängig voneinander H, einen Alkyl- oder Alkoxyrest mit 1 bis 15 C-Atomen bedeuten, wobei eine oder mehrere CH₂-Gruppen in diesen Resten jeweils unabhängig voneinander so durch

, -O-, -S-, -C=C-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CH=CH-, -OC-O- oder -O-CO- ersetzt sein können, dass O-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind, und worin zusätzlich ein oder mehrere H-Atome durch Halogen ersetzt sein können, A³ bei jedem Auftreten unabhängig voneinander a) 1,4-Cyclohexenylen- oder 1,4-Cyclohexylenrest, worin eine oder zwei nicht benachbarte CH₂-Gruppen durch -O- oder -S- ersetzt sein können, b) einen 1,4-Phenylenrest, worin eine oder zwei CH-Gruppen durch N ersetzt sein können, oder c) einen Rest, der aus der Gruppe bestehend aus Spiro[3.3]heptan-2,6-diyl, 1,4-Bicyclo[2.2.2]octylen, Naphthalin-2,6-diyl, Decahydronaphthalin-2,6-diyl, 1,2,3,4-Tetrahydronaphthalin-2,6-diyl, Phenanthren-2,7-diyl und Fluoren-2,7-diyl ausgewählt ist, bedeutet, bei denen die Reste a), b) und c) ein- oder mehrfach durch Halogenatome substituiert sein können, n 0, 1 oder 2, vorzugsweise 0 oder 1, bedeutet, Z¹ bei jedem Auftreten unabhängig voneinander -CO-O-, -O-CO-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CH₂O-, -OCH₂-, -CH₂-, -CH₂CH₂-, -(CH₂)₄-, -CH=CH-CH₂O-, -C₂F₄-, -CH₂CF₂-, -CF₂CH₂ -, -CF=CF-, -CH=CF-, -CF=CH-, -CH=CH-, -C≡C- oder eine Einfachbindung bedeutet, L¹¹ und L¹² jeweils unabhängig voneinander F, Cl, CF₃ oder CHF₂, vorzugsweise H oder F, am stärksten bevorzugt F bedeuten, und W O oder S bedeutet.
FK-Medium nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen der Formel IV
enthält, worin R⁴¹ einen unsubstituierten Alkylrest mit 1 bis 7 C-Atomen oder einen unsubstituierten Alkenylrest mit 2 bis 7 C-Atomen, vorzugsweise einen n-Alkylrest, besonders bevorzugt mit 2, 3, 4 oder 5 C-Atomen, bedeutet und R⁴² einen unsubstituierten Alkylrest mit 1 bis 7 C-Atomen oder einen unsubstituierten Alkoxyrest mit 1 bis 6 C-Atomen, beide vorzugsweise mit 2 bis 5 C-Atomen, einen unsubstituierten Alkenylrest mit 2 bis 7 C-Atomen, vorzugsweise mit 2, 3 oder 4 C-Atomen, stärker bevorzugt einen Vinylrest oder einen 1-Propenylrest und insbesondere einen Vinylrest bedeutet.
FK-Medium nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen der Formel V
enthält, worin R⁵¹ und R⁵² unabhängig voneinander eine der für R⁴¹ und R⁴² gegebenen Bedeutungen besitzen und vorzugsweise Alkyl mit 1 bis 7 C-Atomen, vorzugsweise n-Alkyl, besonders bevorzugt n-Alkyl mit 1 bis 5 C-Atomen, Alkoxy mit 1 bis 7 C-Atomen, vorzugsweise n-Alkoxy, besonders bevorzugt n-Alkoxy mit 2 bis 5 C-Atomen, Alkoxyalkyl, Alkenyl oder Alkenyloxy mit 2 bis 7 C-Atomen, vorzugsweise mit 2 bis 4 C-Atomen, vorzugsweise Alkenyloxy, bedeuten,
gleich oder verschieden

oder
bedeuten, worin
vorzugsweise
oder
bedeutet, Z^51, Z⁵² jeweils unabhängig voneinander -CH₂-CH₂-, -CH₂-O-, -CH=CH-, -C=C-, -COO- oder eine Einfachbindung, vorzugsweise -CH₂-CH₂-, -CH₂-O- oder eine Einfachbindung und besonders bevorzugt eine Einfachbindung bedeuten, und n 1 oder 2 ist.
FK-Medium nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die FK-Mischung eine positive dielektrische Anisotropie bei 20°C und 1 kHz aufweist.
FK-Medium nach Anspruch 7 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass es eine oder mehrere Verbindungen enthält, die ausgewählt sind aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln II+ und III+

bei denen R²⁰ jeweils gleich oder verschieden einen halogenierten oder unsubstituierten Alkyl- oder Alkoxyrest mit 1 bis 15 C-Atomen bedeuten, wobei zusätzlich eine oder mehrere CH₂-Gruppen in diesen Resten jeweils unabhängig voneinander so durch -C≡C-, -CF₂O-, -CH=CH-, -O-, -CO-O-, -O-CO- oder

ersetzt sein können, dass O-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind, X²⁰ jeweils gleich oder verschieden F, Cl, CN, SF₅, SCN, NCS, einen halogenierten Alkylrest, einen halogenierten Alkenylrest, einen halogenierten Alkoxyrest oder einen halogenierten Alkenyloxyrest mit jeweils bis zu 6 C-Atomen bedeuten und γ^20-24 jeweils gleich oder verschieden H oder F bedeuten;
jeweils unabhängig voneinander

bedeuten, W H oder Methyl bedeutet.
FK-Medium nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 oder 14 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass es eine oder mehrere Verbindungen enthält, die ausgewählt sind aus den folgenden Formeln:

bei denen R²⁰, X²⁰, W und Y^20-23 die vorstehend unter Formel II+ angegebenen Bedeutungen besitzen und Z²⁰ -C₂H₄-, -(CH₂)_4-, -CH=CH-, -CF=CF, -C2F4-, -CH₂CF2-, -CF₂CH₂-, -CH₂O-, -OCH₂-, -COO- oder -OCF₂-, in den Formeln V+ und VI+ auch eine Einfachbindung, in den Formeln V+ und VIII+ auch -CF₂O- bedeutet, r 0 oder 1 bedeutet und s 0 oder 1 bedeutet.
FK-Medium nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 oder 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass es eine oder mehrere Verbindungen enthält, die ausgewählt sind aus den folgenden Formeln:

bei denen W, R²⁰, X²⁰ und Y^20-23 die in Formel III+ angegebenen Bedeutungen besitzen und
jeweils unabhängig voneinander

bedeuten, und

oder
bedeutet.
FK-Medium nach irgendeinem der Ansprüche 7 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich ein oder mehrere Additive enthält, die aus der Gruppe bestehend aus Stabilisatoren, chiralen Dotierstoffen, Polymerisationsinitiatoren und Selbstorientierungsadditiven ausgewählt sind.
Verfahren zur Herstellung eines FK-Mediums nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 18, umfassend die Stufen Mischen von einer oder mehreren polymerisierbaren Verbindungen der Formel I wie in einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6 definiert mit weiteren flüssigkristallinen Verbindungen und/oder Additiven und gegebenenfalls Polymerisieren der polymerisierbaren Verbindungen.
Verwendung eines Polymers, das erhältlich ist aus einer oder mehreren Verbindungen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, oder eines FK-Mediums wie in einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 18 definiert, in einer elektrooptischen oder optischen Vorrichtung.
Elektrooptische oder optische Vorrichtung enthaltend eine oder mehrere Verbindungen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6 oder ein FK-Medium wie in einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 18 definiert.
Elektrooptische oder optische Vorrichtung des Anspruchs 21, enthaltend ein Polymer, das erhältlich ist aus einer oder mehreren Verbindungen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6 oder einem FK-Medium wie in einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 18 definiert.
Elektrooptische oder optische Vorrichtung des Anspruchs 21 oder 22, bei der es sich um eine PS-VA-, PS-IPS-, PS-FFS-, PS-UB-FFS-, SA-FFS- oder SA-VA-Anzeige handelt.
Elektrooptische oder optische Vorrichtung des Anspruchs 21 oder 22, bei der es sich um eine Linse oder AR/VR-Anwendung handelt.