WO2010133278A1 - Flüssigkristallanzeige - Google Patents

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WO2010133278A1
WO2010133278A1 PCT/EP2010/002374 EP2010002374W WO2010133278A1 WO 2010133278 A1 WO2010133278 A1 WO 2010133278A1 EP 2010002374 W EP2010002374 W EP 2010002374W WO 2010133278 A1 WO2010133278 A1 WO 2010133278A1
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atoms
group
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PCT/EP2010/002374
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Andreas Taugerbeck
Alexander Hahn
Achim Goetz
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Merck Patent Gmbh
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    • G02F1/13775—Polymer-stabilized liquid crystal layers

Definitions

  • the present invention relates to polymerizable compounds, processes and intermediates for their preparation, and their use for optical, electro-optical and electronic purposes, especially in liquid crystal (FK) media and LC displays, especially in FK displays of PS (polymer stabilized ) or PSA (polymer sustained alignment) type.
  • FK liquid crystal
  • PS polymer stabilized
  • PSA polymer sustained alignment
  • the currently used liquid crystal displays are mostly those of the TN type ("twisted nematic"). However, these have the disadvantage of a strong viewing angle dependence of the contrast.
  • so-called VA vertical aligned
  • the FK cell of a VA display contains a layer of FK medium between two transparent electrodes, the FK medium usually having a negative value of dielectric (DK) anisotropy.
  • DK dielectric
  • the molecules of the FK layer in the switched-off state are oriented perpendicular to the electrode surfaces (homeotropic) or tilted homeotropically (“tilted”).
  • OCB displays (“optically compensated bend") are known, which are based on a birefringence effect and have an FK layer with a so-called "bend” orientation and usually positive (DK) anisotropy. Upon application of an electrical voltage, a reorientation of the FK molecules takes place perpendicular to the electrode surfaces.
  • OCB displays typically contain one or more birefringent optical retardation films to avoid unwanted transmittance of the "bend" cell in the dark state.
  • OCB displays have another compared to TN displays
  • IPS displays in-plane switching
  • FFS displays Fringe field switching
  • VA displays In more recent VA displays, the uniform alignment of the FK molecules is confined to several smaller domains within the FK cell. Between these domains, also called tilt domains, there may be disclinations. VA displays with tilt domains have greater viewing angle independence of contrast and grayscale compared to traditional VA displays. In addition, such displays are easier to manufacture, since additional treatment of the electrode surface for uniform orientation of the molecules in the on state, such as, e.g. by rubbing, is no longer necessary. Instead, the preferred direction of the tilt or tilt angle (English, "pretilt") by a special
  • MVA multidomain vertical alignment
  • the distances between the slits and protrusions can be increased, which in turn leads to an extension of the switching times.
  • the so-called PVA (patterned VA) can be done without any protrusions by structuring both electrodes on the opposite sides through slits, which leads to increased contrast and improved light transmission, but is technologically difficult and makes the display more sensitive to mechanical influences (knocking , English, "tapping", etc.)
  • a shortening of the switching times and an improvement of the contrast and the luminance (transmission) of the display is required.
  • PS displays polymer stabilized
  • PSA polymer-sustained alignment
  • a polymerizable compound which is polymerized in situ after introduction into the FK cell with applied electrical voltage between the electrodes, usually by UV photopolymerization.
  • the addition of polymerisable mesogenic or liquid-crystalline compounds, also referred to as reactive mesogens or "RM" s, to the LC mixture has proved particularly suitable.
  • PSA-Prizip is used in various classic FK ads.
  • PSA-VA, PSA-OCB, PS-IPS / FFS and PS-TN displays are known.
  • the polymerization of the polymerizable compound (s) is carried out in PSA-VA and PSA-OCB displays, preferably with applied electrical voltage in PSA-I PS displays with or without, preferably without, applied electrical voltage.
  • the PSA method leads to a pretilt in the cell.
  • PSA OCB ads one can therefore achieve that the Bend structure is stabilized, so that you can do without offset voltage or reduce this. In the case of PSA-VA displays, this pretilt has a positive effect on the switching times.
  • a standard MVA or PVA pixel and electrode layout can be used. In addition, but you can, for example, with only one structured
  • PSA-VA displays are described in JP 10-036847 A 1 170 626 A2, EP 1, US 6,861, 107, US 7,169,449, US 2004/0191428 A1, US 2006/0066793 A1 and US 2006/0103804 A1.
  • PSA-OCB displays are described, for example, in T.J. Chen et al., Jpn. J. Appl. Phys. 45, 2006, 2702-2704 and SH Kim, L.-C-Chien, Jpn. J. Appl. Phys. 43, 2004, 7643-7647.
  • PS-IPS displays are described, for example, in US 6,177,972 and Appl. Phys. Lett. 1999, 75 (21), 3264.
  • PS-TN displays are described, for example, in Optics Express 2004, 12 (7), 1221.
  • PSA displays like the conventional FK displays described above, can be operated as active matrix or passive matrix displays.
  • active matrix displays the control of individual pixels is usually carried out by integrated, non-linear active elements such as transistors (eg thin-film transistors, "thin film transistor” or “TFT”), in passive matrix displays usually by the multiplex method, as known from the prior art.
  • transistors eg thin-film transistors, "thin film transistor” or "TFT”
  • P is a polymerizable group, usually an acrylate or methacrylate group, as described for example in US 7,169,449.
  • FK host mixture FK host mixture
  • RMs polymerizable component
  • the selected combination FK-Hostmischung / RM should have the lowest possible rotational viscosity and the best possible electrical properties, in particular they should have the highest possible VHR.
  • a high VHR after exposure to UV light is required since UV exposure is a necessary part of the display's manufacturing process, but also occurs as a normal load in the operation of the finished display.
  • materials are preferred which during the Polymerization at the same exposure time to produce a lower pretilt angle than the previously known materials, and / or by their use of achievable with the known materials (higher) pretilt angle can be achieved after a shorter exposure time. This could shorten the time spent on the ad and reduce the cost of the production process.
  • PSA displays known in the art often show the undesirable effect of so-called “image sticking” or “image burn”, i. that the image generated in the FK display by temporary control of individual pixels (pixel) remains visible even after switching off the electric field in these pixels, or after driving other pixels.
  • this image sticking can occur when FK host mixes with a low VHR are used.
  • the UV component of the daylight or the backlight can trigger unwanted decay reactions of the FK molecules and thereby the generation of ionic or radical impurities. These can accumulate in particular at the electrodes or the orientation layers and reduce the effective applied voltage there. This effect can also be observed in conventional FK displays without a polymer component.
  • PSA displays often show an additional "image sticking" effect caused by the presence of unpolymerized RMs.
  • UV light from the environment or from the backlight causes uncontrolled polymerization of the residual RMs triggered.
  • the tilt angle is thereby changed after several activation cycles. As a result, a change in transmission may occur in the switched regions while remaining unchanged in the unswitched regions.
  • PSA displays particularly of the VA and OCB type, as well as LC media and polymerizable compounds for use in such displays, which do not or only slightly show the disadvantages described above and improved properties have.
  • PSA displays as well as materials for
  • VHR voltage holding ratio
  • the object of the invention is to provide new suitable materials, in particular RMs and LC media containing them, for use in PSA displays which do not or to a lesser extent have the abovementioned disadvantages, polymerize as rapidly and completely as possible, as rapidly as possible Allow setting of a low pretilt angle, reduce or avoid the occurrence of "image sticking" in the display, and preferably at the same time allow very high resistivities, low threshold voltages, and low switching times.
  • Another object of the invention is the provision of new RMs 1 in particular for optical, electro-optical and electronic applications, as well as suitable methods and intermediates for their preparation.
  • the invention has for its object to provide polymerizable compounds which produce a greater maximum after pretreatment Pretilt, resulting in a faster achievement of the desired pretilt and thus significantly shortened times in the production of FK display
  • W represents a carbyl bridge or a heteroatom.
  • the mobility is limited by the central bond by introducing a bridge element in the Biarylgerüst and thus obtain a rigid and sterically demanding backbone.
  • PSCT potential stabilized cholesteric texture
  • PDLC polymer dispersed liquid crystal
  • the polymer is obtainable by polymerizing a fluorene diacrylate or dimethacrylate, or its derivative, with an O or NH bridge instead of the CH 2 bridge.
  • the display is switched by applying a voltage between different states in which the chiral LC medium shows either light scattering, transparency or selective reflection of colored light.
  • US 5,674,576 does not disclose displays of the PSA type as described in the present invention, wherein the polymerization of the polymerizable component is carried out by applying a voltage, thereby producing a pretilt angle in the LC medium.
  • the FK displays described in US 5,674,576 contain larger amounts of polymerizable compounds, preferably from 0.5 to 8 wt.%, To allow visible scattering effects or reflection.
  • such large amounts of RM and the resulting scattering effects or selective reflection in the PSA displays of the present invention undesirable.
  • the long polymerization times of 150-180 minutes described in the examples of US 5,674,576 are not suitable for the production of FK displays on an industrial scale.
  • the invention thus relates to the use of compounds of the formula I.
  • R c , R are each independently P-Sp-, H, F, Cl, Br, I, -CN, -
  • S, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O- can be replaced so that O and / or S atoms are not directly linked to each other, and in which also a or more H atoms can be replaced by F, Cl, Br, I, CN or P-Sp-, or aryl or heteroaryl, preferably having 2 to 25 C atoms, which also may contain two or more fused rings and which is optionally monosubstituted or polysubstituted by L,
  • R a , R b are each independently one of the meanings given for R c , where at least one of the radicals R a and R b denotes or contains a group P-Sp-,
  • a 1 , A 2 each independently represent an aromatic, heteroaromatic, alicyclic or heterocyclic group, preferably having 4 to 25 C atoms, which may also contain fused rings, and which is optionally monosubstituted or polysubstituted by L,
  • Z 1 , Z 2 are each independently of one another -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -OCO-, -O-CO-O-, -OCH 2 -, -CH 2 O-, - SCH 2 -, -CH 2 S-, -CF 2 O-, -OCF 2 -, -
  • R 0 , R 00 are each independently and at each occurrence identically or differently H or alkyl having 1 to 12 C atoms,
  • R y , R z are each independently H, F, CH 3 or CF 3 ,
  • n every occurrence equal or different 1, 2, 3 or 4
  • P, q are each independently 0, 1, 2 or 3
  • FK liquid crystal
  • PS polymer stabilized
  • PSA polymer sustained alignment
  • Another object of the invention is a FK medium containing one or more polymerizable compounds of formula I and one or more additional compounds which may also be mesogenic, liquid-crystalline and / or polymerizable.
  • Another object of the invention is an LC medium containing a polymer obtainable by polymerization of one or more compounds of formula I and one or more additional compounds which may also be mesogenic, liquid-crystalline and / or polymerizable.
  • Another object of the invention is an FK medium containing
  • liquid-crystalline component B hereinafter also referred to as "FK-host mixture”
  • FK-host mixture comprising one or more, preferably two or more low molecular weight (monomeric and unpolymerizable) compounds as described above and below.
  • Another object of the invention is a process for producing a FK medium as described above and below, by one or more low molecular weight liquid crystalline compounds, or a FK-host mixture as described above and below, with one or more polymerizable compounds of the formula I or their sub-formulas, and optionally with other liquid-crystalline compounds and / or additives mixed.
  • Another object of the invention is the use of compounds of formula I and FK media according to the invention in PS and PSA displays, in particular the use in PS and PSA ads containing a FK medium, for generating a Tiltwinkels in FK medium by in situ polymerization of the compound (s) of formula I in the PSA display under application of an electric or magnetic field.
  • Another object of the invention is a FK display containing one or more compounds of the formula I or an inventive FK medium, in particular a PS or PSA display, particularly preferably a PSA-VA, PSA-OCB, PS-IPS , PS-FFS or PS-TN display.
  • a PS or PSA display particularly preferably a PSA-VA, PSA-OCB, PS-IPS , PS-FFS or PS-TN display.
  • Another object of the invention is a FK display of the PS or PSA type, comprising a FK ZeIIe with two substrates, wherein at least one substrate is transparent and at least one substrate has one or two electrodes, and a layer located between the substrates an FK medium containing a polymerized component and a low molecular weight component, wherein the polymerized component is obtainable by polymerizing one or more polymerizable compounds between the FK cell substrates in the LC medium by applying an electric voltage to the electrodes, at least one of polymerizable compounds of formula I is selected.
  • Another object of the invention is a process for preparing a FK display as described above and below, by using an LC medium containing one or more low molecular weight liquid crystalline compounds or an FK-host mixture as described above and below, and one or more polymerizable compounds of the formula I or their sub-formulas, in an FK cell with two substrates and two electrodes as described above and below fills, and polymerizing the polymerizable compounds under application of an electrical voltage to the electrodes.
  • the PS and PSA displays according to the invention have two electrodes, preferably in the form of transparent layers, which are applied to one or both of the substrates which form the FK cell. In this case, either one electrode is applied in each case to one of the two substrates, as for example in PSA-VA according to the invention,
  • PSA-OCB or PSA-TN displays or both electrodes are deposited on only one of the two substrates, while the other substrate has no electrode, as for example in PSA-IPS or PSA-FFS displays according to the invention.
  • the invention further relates to novel processes for the preparation of compounds of the formula I and to novel intermediates used or obtained therefrom.
  • Another object of the invention are novel compounds of formula I.
  • PSA PS displays and PSA displays unless otherwise specified.
  • TiIt and tilt angle refer to a tilted or tilted orientation of the FK molecules of a FK medium relative to the surfaces of the cell in an LC display (here preferably a PS or PSA display).
  • the tilt angle denotes the average angle ( ⁇ 90 °) between the longitudinal molecular axes of the FK molecules (FK director) and the surface of the plane-parallel support plates, which form the FK cell.
  • a low value of the tilt angle i.e., a large deviation from the 90 ° angle
  • a suitable method for measuring the tilt angle can be found in the examples. Unless otherwise indicated, Tilt angle values disclosed above and below refer to this measurement method.
  • mesogenic group is known to the person skilled in the art and described in the literature, and means a group which is characterized by the Anisotropy of their attractive and repulsive interactions significantly contributes to cause a liquid crystal (FK) phase in low molecular weight or polymeric substances.
  • Compounds containing mesogenic groups may not necessarily have an FK phase themselves. It is also possible that mesogenic compounds show FK phase behavior only after mixing with other compounds and / or after polymerization. Typical mesogenic groups are, for example, rigid rod-shaped or disc-shaped units.
  • spacer group (Engl. "Spacer” or “spacer group”), also referred to below as “Sp”, is known to the person skilled in the art and described in the literature, see, for example, Pure Appl. Chem.
  • spacer group or “spacer” above and below a flexible group which connects the mesogenic group and the polymerizable group (s) in a polymerizable mesogenic compound.
  • reactive mesogen refers to a compound containing a mesogenic group and one or more functional ones
  • Groups suitable for polymerization also referred to as polymerizable group or group P.
  • low molecular weight compound and "unpolymerizable compound” mean, usually monomeric, compounds which do not have a functional group suitable for polymerization under the usual conditions known to those skilled in the art, especially under the conditions used to polymerize the RMs.
  • organic group means a carbon or hydrocarbon group.
  • carbon group means a monovalent or polyvalent organic group containing at least one carbon atom, which either contains no further atoms (such as -C ⁇ C-), or optionally one or more further atoms such as N, O,
  • hydrocarbon group means a carbon group which additionally contains one or more H atoms and optionally one or more heteroatoms such as, for example, N, O, S, P, Si, Se, As, Te or Ge.
  • Halogen means F, Cl, Br or I.
  • a carbon or hydrocarbon group may be a saturated or unsaturated group. Unsaturated groups are, for example, aryl, alkenyl or alkynyl groups.
  • a carbon or hydrocarbon radical having more than 3 C atoms may be straight-chain, branched and / or cyclic, and may also have spiro-linkages or fused rings.
  • alkyl also include polyvalent groups, for example alkylene, arylene, heteroarylene, etc.
  • aryl means an aromatic carbon group or a group derived therefrom.
  • heteroaryl means "aryl” as defined above containing one or more heteroatoms.
  • Preferred carbon and hydrocarbon groups are optionally substituted alkyl, alkenyl, alkynyl, alkoxy, alkylcarbonyl, alkoxycarbonyl, alkylcarbonyloxy and alkoxycarbonyloxy having from 1 to 40, preferably 1 to 25, more preferably 1 to 18 carbon atoms, optionally substituted aryl or aryloxy having 6 to 40, preferably 6 to 25 C-atoms, or optionally substituted alkylaryl, arylalkyl, alkylaryloxy, arylalkyloxy, arylcarbonyl, aryloxycarbonyl, arylcarbonyloxy and aryloxycarbonyloxy having 6 to 40, preferably 6 to 25 C-atoms.
  • carbon and hydrocarbon groups are C 1 - C 40 alkyl, C 2 -C 40 alkenyl, C 2 -C 40 alkynyl, C 3 -C 40 allyl 1 C 4 -C 40 alkyldienyl, C4-C40 polyenyl, C 6 -C 40 aryl, C 6 -C 40 alkylaryl, C 6 -C 40 arylalkyl, C 6 -C 40 alkylaryloxy, C 6 -C 40 arylalkyloxy, C 2 -C 40 heteroaryl, C 4 -C 40 cycloalkyl, C 4 C 40 is cycloalkenyl, etc. Particular preference is given to C 1 -C 22 -alkyl, C 2 -C 22 -alkyl, C 2 -C 22
  • R x is preferably H, halogen, a straight-chain, branched or cyclic alkyl chain having 1 to 25 C atoms, in which one or more nonadjacent C atoms are represented by -O-, -S-, -CO-, -CO- O-, -O-CO-, -O-CO- O- may be replaced, wherein also one or more H atoms may be replaced by fluorine, an optionally substituted aryl or aryloxy group having 6 to 40 carbon atoms, or an optionally substituted heteroaryl or heteroaryloxy group having 2 to 40 carbon atoms.
  • Preferred alkoxy groups are, for example, methoxy, ethoxy, 2-methoxyethoxy, n-propoxy, i-propoxy, n-butoxy, i-butoxy, s-butoxy, t-butoxy, 2-methylbutoxy, n-pentoxy, n-hexoxy, n- Heptoxy, n-octoxy, n-nonoxy, n-decoxy, n-undecoxy, n-dodecoxy, etc.
  • alkyl groups are methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, s-butyl, t-butyl, 2-methylbutyl, n-pentyl, s-pentyl, cyclopentyl, n-hexyl, cyclohexyl, 2- Ethylhexyl, n-heptyl, cycloheptyl, n-octyl, cyclooctyl, n-nonyl, n-decyl, n-undecyl, n-dodecyl, dodecanyl, trifluoromethyl, perfluoro-n-butyl, 2,2,2-trifluoroethyl, perfluorooctyl, Perfluorohexyl etc.
  • Preferred alkenyl groups are, for example, ethenyl, propenyl, butenyl, pentenyl, cyclopentenyl, hexenyl, cyclohexenyl, heptenyl, cycloheptenyl, octenyl, cyclooctenyl, etc.
  • Preferred alkynyl groups are, for example, ethynyl, propynyl, butynyl, pentynyl, hexynyl, octynyl, etc.
  • Preferred alkoxy groups are, for example, methoxy, ethoxy, 2-methoxyethoxy, n-propoxy, i-propoxy, n-butoxy, i-butoxy, s-butoxy, t-butoxy, 2-methylbutoxy, n-pentoxy, n-hexoxy, n- Heptoxy, n-octoxy, n-nonoxy, n-decoxy, n-undecoxy, n-dodecoxy, etc.
  • Preferred amino groups are, for example, dimethylamino, methylamino, methylphenylamino, phenylamino, etc.
  • Aryl and heteroaryl groups can be mononuclear or polynuclear, ie they can have a ring (such as phenyl) or two or more rings, which can also be fused (such as naphthyl) or covalently linked (such as biphenyl), or a combination of fused and linked rings.
  • Heteroaryl groups contain one or more heteroatoms, preferably selected from O 1 N, S and Se.
  • mono-, di- or trinuclear aryl groups having 6 to 25 carbon atoms and mono-, di- or trinuclear heteroaryl groups having 5 to 25 ring atoms, which optionally contain fused rings and are optionally substituted.
  • mono-, di- or trinuclear heteroaryl groups having 5 to 25 ring atoms, which optionally contain fused rings and are optionally substituted.
  • 5-, 6- or 7-membered aryl and heteroaryl groups wherein also one or more CH groups may be replaced by N, S or O so that O atoms and / or S atoms do not directly link with each other are.
  • Preferred aryl groups are, for example, phenyl, biphenyl, terphenyl, [1, r: 3 ⁇ 1 "] terphenyl-2'-yl, naphthyl, anthracene, binaphthyl, phenanthrene, pyrene, dihydropyrene, chrysene, perylene, tetracene, pentacene, benzopyrene, fluorene , Indene, indenofluorene, spirobifluorene, etc.
  • Preferred heteroaryl groups are, for example, 5-membered rings such as pyrrole, pyrazole, imidazole, 1, 2,3-triazole, 1, 2,4-triazole, tetrazole, furan, thiophene, selenophene, oxazole, isoxazole, 1, 2-thiazole, 1 , 3-thiazole, 1, 2,3-oxadiazole, 1, 2,4-oxadiazole, 1, 2,5-oxadiazole, 1, 3,4-oxadiazole, 1, 2,3-
  • heteroaryl groups may also be substituted by alkyl, alkoxy, thioalkyl, fluorine, fluoroalkyl or other aryl or heteroaryl groups.
  • the (non-aromatic) alicyclic and heterocyclic groups include both saturated rings, i. those containing only single bonds as well as partially unsaturated rings, i. those which may also contain multiple bonds.
  • Heterocyclic rings contain one or more heteroatoms, preferably selected from Si, O, N, S and Se.
  • the (non-aromatic) alicyclic and heterocyclic groups can be mononuclear, ie contain only one ring (such as cyclohexane), or be polynuclear, ie contain several rings (such as decahydronaphthalene or bicyclooctane). Particularly preferred are saturated groups. Also preferred are mono-, di- or trinuclear groups having 5 to 25 ring atoms, which optionally contain fused rings and are optionally substituted.
  • 5-, 6-, 7- or 8-membered carbocyclic groups in which also one or more C atoms may be replaced by Si and / or one or more CH groups may be replaced by N and / or one or more non-adjacent CH 2 groups may be replaced by -O- and / or or -S- may be replaced.
  • Preferred alicyclic and heterocyclic groups are, for example, 5-membered groups such as cyclopentane, tetrahydrofuran, tetrahydrothiofuran, pyrrolidine, 6-membered groups such as cyclohexane, silinane, cyclohexene, tetrahydropyran, tetrahydrothiopyran, 1,3-dioxane, 1,3-dithiane, piperidine , 7-membered groups such as cycloheptane, and fused groups such as tetrahydronaphthalene, decahydronaphthalene, indane, bicyclo [1.1.1] pentane-1, 3-diyl, bicyclo [2.2.2] octane-1, 4-diyl, spiro [3.3] heptane-2,6-diyl, octahydro-4,7-methano-indan-2,5-
  • Preferred substituents are, for example, solubility-promoting
  • Groups such as alkyl or alkoxy, electron-withdrawing groups such as fluorine, nitro or nitrile, or substituents to increase the glass transition temperature (Tg) in the polymer, especially bulky groups such. t-butyl or optionally substituted aryl groups.
  • Substituted SiIyI or aryl is preferably substituted by halogen, - CN, R 0 , -OR 0 , -CO-R 0 , -CO-OR 0 , -O-CO-R 0 or -O-CO-OR 0 , wherein R 0 has the meaning given above.
  • substituents L are, for example, F, Cl, CN, NO 2 , CH 3 , C 2 H 5 , OCH 3 , OC 2 H 5 , COCH 3 , COC 2 H 5 , COOCH 3 , COOC 2 H 5 , CF 3 , OCF 3 , OCHF 2 , OC 2 F 5 , furthermore phenyl.
  • the polymerizable group P is a group suitable for a polymerization reaction such as radical or ionic chain polymerization, polyaddition or polycondensation, or for a polymer-analogous reaction, for example, addition or condensation to a polymer main chain.
  • a polymerization reaction such as radical or ionic chain polymerization, polyaddition or polycondensation, or for a polymer-analogous reaction, for example, addition or condensation to a polymer main chain.
  • groups suitable for polymerization with ring opening for example oxetane or epoxy groups
  • Preferred groups P are selected from the group consisting of
  • Preferred spacer groups Sp which are different from a single bond are selected from the formula Sp'-X 1 , so that the radical P-Sp- corresponds to the formula P-Sp'-X 1 -, where
  • Sp 1 is alkylene of 1 to 20, preferably 1 to 12, C atoms, which is optionally mono- or polysubstituted by F, Cl, Br, I or CN, and wherein one or more non-adjacent CH 2 groups are each independently each other by -O-, -S-, -NH-, -N (R 0 ) -, -Si (R 00 R 000 ) -, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, - O-CO-O-, -S-CO-, -CO-S-, -N (R 00 ) -CO-O-, -O-CO-N (R 00 ) -, -N (R 00 ) -CO-O-, -O-CO-N (R 00 ) -, -N (R 00 ) - CO-N (R 00 ) -,
  • -CH CH- or -C ⁇ C- may be replaced, that O- and / or S-atoms are not directly linked,
  • X 1 is -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-, -CO-N (R 00 ) -, -N (R 00 ) -CO-, -N (R 00 ) -CO-N (R 00 ) -, -OCH 2 -, -CH 2 O-, -SCH 2 -, -CH 2 S-, -CF 2 O-,
  • R 00 and R 000 are each independently H or alkyl of 1 to 12 carbon atoms
  • Y 2 and Y 3 are each independently H, F, Cl or CN.
  • X 1 is preferably -O-, -S-CO-, -COO-, -OCO-, -O-COO-, -CO-NR 0 -, -NR ° -CO-, -NR ° -CO-NR ° - or a single bond.
  • Typical spacer groups Sp ' are for example - (CH 2 ) p i-, - (CH 2 CH 2 O) q i - CH 2 CH 2 -, -CH 2 CH 2 -S-CH 2 CH 2 -, -CH 2 CH 2 -NH-CH 2 CH 2 - or - (SiR 00 R 000 -O) p1 -, wherein p1 is an integer from 1 to 12, q1 is an integer from 1 to 3, and R 00 and R 000 are the have the meanings given above.
  • Particularly preferred groups -Sp'-X 1 - are - (CH 2 ) p i-, - (CH 2 ) p iO-, - (CH 2 ) P iO-CO-, - (CH 2 ) p IO-CO- O-, wherein p1 and q1 are as defined above.
  • Particularly preferred groups Sp 1 are, for example, in each case straight-chain ethylene, propylene, butylene, pentylene, hexylene, heptylene, octylene, nonylene, decylene, undecylene, dodecylene, octadecylene, ethyleneoxyethylene, methyleneoxybutylene, ethylene thioethylene, ethylene-N-methyl-iminoethylene, 1-methylalkylene , Ethenylene, propenylene and butenylene.
  • groups Sp and Sp ' which contain one or more C-C triple bonds, especially those of the formula - (CH 2 ) r r C ⁇ C- or -C ⁇ C- (CH 2 ) r i-, wherein r1 is an integer from 1 to 8, preferably 1, 2 or 3.
  • R a and / or R b in formula I are a radical having two or more polymerizable groups (multifunctional polymerizable radicals).
  • Suitable radicals of this type, as well as polymerizable compounds containing them and their preparation are described, for example, in US Pat. No. 7,060,200 B1 or US 2006/0172090 A1.
  • Particularly preferred are multifunctional polymerizable radicals selected from the following formulas
  • aa and bb are each independently 0, 1, 2, 3, 4, 5 or 6,
  • X has one of the meanings given for X 1 .
  • P 1 "5 each independently have one of the meanings given for P.
  • Particularly preferred compounds of formula I are those of sub-formula IA
  • a 1 and A 2 are each independently 1, 4-phenylene, naphthalene-1, 4-diyl or naphthalene-2,6-diyl, wherein in these groups
  • one or more CH groups may be replaced by N, cyclohexane-1, 4-diyl, in which one or more non-adjacent CH 2 groups are replaced by O and / or S may be replaced, 1, 4-cyclohexenylene , Bicyclo [1.1.1] pentane-1, 3-diyl, bicyclo [2.2.2] octane-1, 4-diyl, spiro [3.3] heptane-2,6-diyl,
  • OQ alkoxy 1 to 25 carbon atoms or straight-chain or branched alkenyl, alkynyl, alkylcarbonyl, alkoxycarbonyl, alkylcarbonyloxy or alkoxycarbonyloxy having 2 to 25 carbon atoms, wherein in all these groups also one or more H atoms by F, Cl, P or P-Sp- be replaced
  • O5 can, Y 1 is halogen, and
  • -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O- can be replaced so that O and / or S atoms are not directly linked to each other, and wherein also one or more H Atoms can be replaced by F, Cl or P-Sp-,
  • R c and R d are each independently H, alkyl having 1 to 12, preferably 5 to 12 carbon atoms, alkoxy having 1 to 12 carbon atoms or alkenyl having 2 to 11 carbon atoms, wherein in all these radicals also a or more H atoms can be replaced by F, particularly preferably methyl,
  • R c and R d are H, one of the radicals R c and R d is H and the other is different from H,
  • R a and R b denote identical or different radicals P-Sp-,
  • R a and R b are P-Sp-, where in one of the radicals R a and R b Sp is a single bond and in the other of the radicals R a and R b Sp is different from a single bond and preferably a group of the formula Sp ' -X ', so that this radical corresponds to P-Sp- of the formula P-Sp'-X 1 -,
  • R a P-Sp means
  • R b P-Sp means
  • Sp is a radical selected from the group consisting of - (CH 2) p i-, - (CH 2) p1 O-, - (CH 2) P NG-CO-, - (CH 2) p1 -O-CO- O-, - (CH 2 ) r1 -C ⁇ C- or -C ⁇ C- (CH 2 ) r r, preferably - (CH 2 ) p i- or - (CH 2 ) p1 -O-, wherein p1 an integer from 1 to 12 and r1 is an integer from 1 to 8,
  • L is not a polymerizable group or contains, r 1 is, L is F,
  • a 1 and A 2 are selected from the group consisting of 1, 4-phenylene and naphthalene-2,6-diyl, wherein in these rings and one or two CH groups may be replaced by N, said rings one or more times may be substituted by L as described above and below,
  • Particularly preferred compounds of the formula I and IA are selected from the group consisting of the following sub-formulas
  • R a "d , R 1 2 , A 1 ' 2 , Z 1 ' 2 , L, p, q nd r each independently have one of the meanings given in formula I or above and below.
  • the groups - (A 1 -Z 1 ) p - and - (Z 2 -A 2 ) q - in the compounds of the formulas I, IA, 11, 12 and 13 are preferably 1,4-phenylene or naphthalene-2,6 -diyl, wherein in these rings one or two CH groups may be replaced by N, and these rings may also be mono- or polysubstituted by L as described above and below. Particular preference is given to those compounds of the formulas 11 to 13 in which p and q denote 0, and those in which one of the indices p and q is 0 and the other is 1.
  • R c and R d have the meanings given above and below
  • P and Sp have one of the meanings given in formula I or above and below
  • Sp possesses one of the meanings given in formula I or above and below for Sp
  • R ' has one of the meanings given in formula I or above and below for R a , where R' of H is different and no group P-Sp means or contains.
  • P and P "in the compounds of the formulas I, IA, 11 to 13 and their sub-formulas preferably signify an acrylate, fluoroacrylate or methacrylate group.
  • Single bond means and the other of the radicals Sp and Sp ", preferably Sp", is different from a single bond.
  • Another object of the invention are novel compounds of formulas I and IA and their sub-formulas, wherein the individual radicals have the meaning given in formula I or above and below.
  • Another object of the invention are novel intermediates for the preparation of compounds of formula I and IA, selected from the following formula
  • W, A ', Z', L 1 p, q and r have the meaning given in formula I or above and below, and the radicals R a and R b are each independently -Sp-O-Sg, where Sp has the meaning given in formula I or above and below, and Sg is an H atom or a protective group.
  • Suitable protecting groups Sg are known to the person skilled in the art.
  • Preferred protective groups are alkyl, acyl and alkylsilyl or arylsilyl groups, 2-tetrahydropyranyl or methoxymethyl.
  • R C, d , A 1 2 , Z 1 ' 2 , L, p, q, r, Sp, and Sg have the meanings given in formula II, Sp "has one of the meanings given for Sp, and Sg particularly preferably H means.
  • one of the radicals Sp and Sp ", preferably Sp, is a single bond and the other, preferably Sp", is a different group from a single bond.
  • one of the radicals Sp and Sp ", preferably Sp 1 represents a single bond and the other, preferably Sp", - (CH 2 ) p i-, where p 1 is as defined above.
  • G 2 represents identical or different radicals selected from Cl, Br, I and OH. Particular preference is given to those compounds of the formula III in which G 1 and G 2 denote identical or different radicals Br or I, 1 C. in which one of the groups G 1 and G 2 is 1 and the other is Br or OH, and also in which G and G are OH.
  • esters 2a of acrylic acid or methacrylic acid by Esterification of the corresponding alcohols 3 with acid derivatives such as O5 example (meth) acrylic acid chloride or (meth) acrylic anhydride in
  • the alcohols 3 also be esterified with (meth) acrylic acid in the presence of a dehydrating agent, for example after Steglich with dicyclohexylcarbodiimide (DCC), or by treatment of the corresponding alcohols with (meth) acrylic anhydride in the presence of a base and 4- (N, N-dimethylamino) pyridine ( DMAP).
  • a dehydrating agent for example after Steglich with dicyclohexylcarbodiimide (DCC), or by treatment of the corresponding alcohols with (meth) acrylic anhydride in the presence of a base and 4- (N, N-dimethylamino) pyridine ( DMAP).
  • the fluorene derivatives 12 are available as exemplified in Scheme 5 (where R is H or CH 3 ), optionally from 11 to GR Bebemitz et al., J. Med. Chem. 2001, 44; 2601-2611, the corresponding alkylated derivatives are obtained.
  • R is H or CH 3
  • the fluorene derivatives 12 are available as exemplified in Scheme 5 (where R is H or CH 3 ), optionally from 11 to GR Bebemitz et al., J. Med. Chem. 2001, 44; 2601-2611, the corresponding alkylated derivatives are obtained.
  • R is H or CH 3
  • Spacer groups can also be introduced here as shown in Scheme 7, by first preparing the triflate 21 from the hydroxy compounds 20 by treatment with trifluoromethanesulfonic anhydride, which is then reacted in a Sonogashira reaction analogously to Scheme 4.
  • the polymerizable compounds in the LC medium are polymerized or crosslinked between the substrates of the LC display under stress by in situ polymerization (if a compound contains two or more polymable groups).
  • the polymerization can be carried out in one step. It is also possible first to carry out the polymerization in a first step by applying a voltage in order to generate a pretilt angle, and then to polymerize or crosslink the compounds which have not reacted in the first step in a second polymerization step without applied voltage (" end curing ").
  • Suitable and preferred polymerization methods are, for example, thermal or photopolymerization, preferably photopolymerization, in particular UV photopolymerization. If appropriate, one or more initiators can also be added. Suitable conditions for the polymerization, as well as suitable types and amounts of initiators, are known in the art and described in the literature. For example, the commercially available Irgacure651® photoinitiators are suitable for free-radical polymerization.
  • the LC medium contains no polymerization initiator.
  • the polymerizable component A) or the LC medium may also contain one or more stabilizers to prevent unwanted spontaneous polymerization of the RMs, for example during storage or transport.
  • stabilizers Suitable types and quantities of Stabilizers are known in the art and described in the literature. Particularly suitable are, for example, the commercially available stabilizers Irganox® series (Ciba AG), such as Irganox® 1076. If stabilizers are used, their proportion, based on the total amount of RMs or the polymerizable component A), preferably 10 - 10,000 ppm, more preferably 50-500 ppm.
  • the polymerizable compounds according to the invention are also suitable for polymerization without initiator, which brings considerable advantages, such as lower material costs and in particular a lower contamination of the LC medium by possible residual amounts of the initiator or its degradation products.
  • the LC media according to the invention for use in PSA ads preferably comprise ⁇ 5% by weight, more preferably ⁇ 1% by weight, very preferably ⁇ 0.5% by weight of polymerisable compounds, in particular polymerisable compounds of the abovementioned formulas.
  • LC media comprising one, two or three polymerisable compounds of the formula I.
  • LC media in which the polymerisable component (component A) contains exclusively polymerizable compounds of the formula I.
  • FK media wherein component B) is an FK compound or an FK mixture having a nematic liquid crystal phase.
  • achiral polymerizable compounds of formula I 1 and FK media wherein the compounds of component A) and / or B) are selected exclusively from the group consisting of achiral compounds.
  • PSA displays and LC media in which the polymerisable component or component A) contains exclusively polymerisable compounds of the formula I having two polymerisable groups (direactive).
  • the proportion of the polymerizable component or component A) in the LC media according to the invention is preferably ⁇ 5%, particularly preferably ⁇ 1%, very particularly preferably ⁇ 0.5%.
  • the proportion of the liquid-crystalline component or component B) in the LC media according to the invention is preferably> 95%, particularly preferably> 99%.
  • the polymerizable compounds of the formula I can be polymerized individually, but it is also possible to polymerize mixtures which contain two or more compounds of the formula I, or mixtures comprising one or more compounds of the formula I and one or more further polymerizable compounds
  • Copomers which are preferably mesogenic or liquid crystalline. Upon polymerization of such mixtures, copolymers are formed.
  • the polymerizable mixtures mentioned above and below are a further subject of the invention.
  • the polymerizable compounds and comonomers are mesogenic or non-mesogenic, preferably mesogenic or liquid crystalline.
  • Suitable and preferred mesogenic comonomers are for example selected from the following formulas:
  • P 1 and P 2 are each independently a polymerizable
  • Group preferably having one of the meanings given above and below for P, more preferably an acrylate, methacrylate, fluoroacrylate, oxetane, vinyloxy or epoxy group,
  • Each of Sp 1 and Sp 2 independently represents a single bond or a spacer group, preferably having one of the meanings given above and below for Sp, and more preferably - (CH 2 ) pr, - (CH 2 ) p iO-, - (CH 2 ) p1 -CO-O- or - (CH 2 ) P iO-CO-O-, where p1 is an integer from 1 to 12, and wherein in the latter groups the linkage to the adjacent ring via the O atom takes place ,
  • one or more of the radicals P 1 -Sp 1 - and P 2 -Sp 2 - R aa may mean, with the proviso that at least one of the existing radicals P 1 -Sp 1 - and P 2 -S ⁇ 2 - not R aa means
  • R aa H, F, Cl, CN or straight-chain or branched alkyl having 1 to 25 C atoms, wherein also one or more not adjacent CH 2 groups each independently of one another by C (R °) C (R 00 ) -, -CsC-, -N (R 0 ) -, -O-, -S-, -CO-, -CO-O -, -O-CO-, -O-CO-O- can be replaced so that O and / or S atoms are not directly linked to each other, and wherein also one or more H atoms by F, Cl, CN or P 1 -
  • Sp 1 - may be replaced, particularly preferably straight-chain or branched, optionally mono- or polyfluorinated, alkyl, alkoxy, alkenyl, alkynyl, alkylcarbonyl, alkoxycarbonyl, alkylcarbonyloxy or alkoxycarbonyloxy having 1 to 12 carbon atoms (where the alkenyl and alkynyl radicals at least two and the branched radicals have at least three carbon atoms),
  • R 0 , R 00 are each independently and at each occurrence identically or differently H or alkyl having 1 to 12 C atoms,
  • R y and R z are each independently H, F, CH 3 or CF 3 ,
  • Z 1 is -O-, -CO-, -C (R y R z ) -, or -CF 2 CF 2 -,
  • L is the same or different at each occurrence F, Cl, CN, or straight-chain or branched, optionally mono- or polyfluorinated, alkyl, alkoxy, alkenyl, alkynyl, alkylcarbonyl, alkoxycarbonyl, alkylcarbonyloxy or alkoxycarbonyloxy with
  • L 1 and L are each independently H, F or Cl, r is O, 1, 2, 3 or 4, s is O, 1, 2 or 3, t is 0, 1 or 2, x is 0 or 1.
  • the LC media for use in the inventive LC displays contain, in addition to the polymerizable described above
  • an FK mixture (“host mixture”) containing one or more, preferably two or more low molecular weight (ie monomeric or unpolymerized) compounds.
  • the latter are stable or unreactive to a polymerization reaction under the conditions used for the polymerization of the polymerizable compounds.
  • the host mixture can be any FK mixture suitable for use in conventional VA and OCB displays.
  • Suitable LC mixtures are known to the person skilled in the art and described in the literature, for example mixtures in VA displays in EP 1 378 557 A1, and mixtures for OCB displays in EP 1 306 418 A1 and DE 102 24 046 A1.
  • FK displays particularly preferred FK displays, FK host blends and FK media are listed below:
  • FK medium which contains one or more compounds of the formula CY and / or PY:
  • L 1 "4 are each independently of one another F, Cl, OCF 3 , CF 3 , CH 3 ,
  • both radicals L 1 and L 2 are F, or one of the radicals L 1 and L 2 F and the other Cl, or both radicals L 3 and L 4 F, or one of the radicals L 3 and L 4 F and the other Cl.
  • the compounds of formula CY are preferably selected from the group consisting of the following sub-formulas
  • alkyl and alkyl * each independently represent a straight-chain alkyl radical having 1-6 C atoms, and alkenyl a straight-chain alkenyl radical having 2-6 C atoms, and (O) an oxygen atom or a single bond.
  • the compounds of the formula PY are preferably selected from the group consisting of the following sub-formulas:
  • alkyl and alkyl * each independently represent a straight-chain alkyl radical having 1-6 C atoms and alkenyl a straight-chain alkenyl radical having 2-6 C atoms, and (O) an oxygen atom or a single bond.
  • the compounds of the formula ZK are preferably selected from the group consisting of the following sub-formulas:
  • alkyl and alkyl * each independently represent a straight-chain alkyl radical having 1-6 C atoms
  • alkenyl is a straight-chain alkenyl radical having 2-6 C atoms.
  • R 5 and R 6 are each independently one of the meanings given above for R 1 ,
  • the compounds of the formula DK are preferably selected from the group consisting of the following sub-formulas:
  • alkyl and alkyl * each independently of one another denote a straight-chain alkyl radical having 1-6 C atoms
  • alkenyl and alkenyl * each independently of one another denote a straight-chain alkenyl radical having 2-6 C atoms.
  • L 1 and L 2 are each independently F, Cl, OCF 3 , CF 3 , CH 3 , CH 2 F, CHF 2 .
  • both radicals L 1 and L 2 are F or one of the radicals L 1 and L 2 F and the other Cl.
  • the compounds of the formula LY are preferably selected from the group consisting of the following sub-formulas
  • R 1 has the meaning given above, AIKyI a straight-chain AlKylrest with 1-6 C-atoms, (O) an oxygen atom or a single bond and v an integer from 1 to 6.
  • FK medium which additionally contains one or more compounds selected from the group consisting of the following formulas:
  • X is F.
  • FK medium which additionally contains one or more compounds selected from the group consisting of the following formulas:
  • R 5 has one of the meanings given above for R 1 , alkyl Ci- ⁇ -alkyl, d is 0 or 1, and z and m are each independently an integer from 1 to 6.
  • R5 is in these compounds is particularly preferably C 6 -alkyl or -alkoxy or C 2- 6 alkenyl, d is preferably 1.
  • the FK medium according to the invention one or more compounds of the above formulas in amounts of> 5 wt.%.
  • Biphenyl compounds selected from the group consisting of the following formulas:
  • alkyl and alkyl * each independently of one another denote a straight-chain alkyl radical having 1-6 C atoms
  • alkenyl and alkenyl * each independently of one another denote a straight-chain alkenyl radical having 2-6 C atoms.
  • the proportion of the biphenyls of the formulas B1 to B3 in the LC mixture is preferably at least 3% by weight, in particular> 5% by weight.
  • the compounds of the formula B2 are particularly preferred.
  • the compounds of the formula B1 to B3 are preferably selected from the group consisting of the following sub-formulas
  • alkyl * is an alkyl radical having 1-6 C atoms.
  • the medium according to the invention contains one or more compounds of the formulas B1a and / or B2c.
  • FK medium which additionally contains one or more terphenyl compounds of the following formula:
  • R 5 and R 6 each independently have one of the meanings given above for R 1 , and
  • L 5 is F or Cl 1 is preferably F
  • L 6 is F 1 Cl, OCF 3 , CF 3 , CH 3 , CH 2 F or CHF 2 , preferably F.
  • the compounds of formula T are preferably selected from the group consisting of the following sub-formulas
  • R is a straight-chain alkyl or alkoxy radical having 1-7 C atoms
  • R * is a straight-chain alkeny radical having 2-7 C atoms, (O) an oxygen atom or a single bond
  • m is an integer Number from 1 to 6 means.
  • R is methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, methoxy, ethoxy, propoxy, butoxy or pentoxy.
  • the LC medium according to the invention contains the terphenyls of the formulas T and their preferred sub-formulas preferably in an amount of 2-30% by weight, in particular of 5-20% by weight.
  • R preferably denotes alkyl, furthermore alkoxy in each case with 1-5 C atoms.
  • the terphenyls are preferably used in mixtures according to the invention if the ⁇ n value of the mixture is to be> 0.1.
  • Preferred mixtures contain 2-20% by weight of one or more terphenyl compounds of the formula T, preferably selected from the group of the compounds T1 to T22.
  • FK medium which additionally contains one or more compounds selected from the group consisting of the following formulas:
  • R 1 and R 2 have the meanings given above, and preferably in each case independently of one another represent straight-chain alkyl having 1 to 6 C atoms or straight-chain alkenyl having 2 to 6 C atoms.
  • Preferred media contain one or more compounds selected from the formulas 01, 03 and 04.
  • LC medium which additionally contains one or more compounds of the following formula:
  • R 9 is H, CH 3 , C 2 H 5 or nC 3 H 7 , (F) is an optional fluorine substituent and q is 1, 2 or 3, and R 7 has one of the meanings given for R 1 , preferably in amounts of > 3 wt.%, In particular> 5 wt.%, And most preferably from 5-30 wt.%.
  • Particularly preferred compounds of the formula IF are selected from the group consisting of the following sub-formulas:
  • R 7 is preferably straight-chain alkyl and R 9 is CH 3 , C 2 H 5 or nC 3 H 7 .
  • Particularly preferred are the compounds of the formula FM, FI2 and FI3.
  • FK medium which additionally contains one or more compounds selected from the group consisting of the following formulas:
  • R 8 has the meaning given for R 1 and alkyl is a straight-chain alkyl radical having 1-6 C atoms.
  • FK medium which additionally contains one or more compounds which have a tetrahydronaphthyl or naphthyl unit, for example the compounds selected from the group consisting of the following formulas:
  • R 10 and R 11 each independently have one of the meanings given for R 1 , preferably straight-chain alkyl or alkoxy having 1 to 6 C atoms or straight-chain alkenyl having 2 to 6 C atoms
  • FK medium additionally containing one or more difluorodibenzochrome and / or chromans of the following formulas:
  • R 11 and R 12 each independently have the abovementioned meaning, and c is 0 or 1, preferably in amounts of 3 to 20 wt.%, In particular in amounts of 3 to 15 wt.%.
  • Particularly preferred compounds of the formulas BC and CR are selected from the group consisting of the following sub-formulas:
  • FK medium which additionally contains one or more fluorinated phenanthrenes and / or dibenzofurans of the following formulas:
  • R 11 and R 12 each independently have the meanings given above, b is 0 or 1, LF and r is 1, 2 or 3.
  • Particularly preferred compounds of the formulas PH and BF are selected from the group consisting of the following sub-formulas:
  • FK medium preferably for use in PSA-OCB displays, which contains one or more compounds selected from the group consisting of the following formulas:
  • R 0 is the same or different n-alkyl at each occurrence
  • Y 1 "6 are each independently H or F
  • the compounds of the formula AA are preferably selected from the group consisting of the following formulas:
  • R 0 and X 0 have the abovementioned meaning, and X 0 is preferably F. Particular preference is given to compounds of the formulas AA2 and AA6.
  • the compounds of the formula BB are preferably selected from the group consisting of the following formulas:
  • R 0 and X 0 have the abovementioned meaning, and X 0 is preferably F. Particular preference is given to compounds of the formulas BB1, BB2 and BB5.
  • the compounds of the formula CC are preferably selected from the following formula:
  • R 0 is identical or different in each occurrence as defined above, and preferably alkyl having 1 to 6 carbon atoms.
  • FK medium containing 1 to 5, preferably 1, 2 or 3 polymerizable compounds.
  • FK medium wherein the proportion of polymerizable compounds in the total mixture 0.05 to 5%, preferably 0.1 to 1%.
  • FK medium which contains 1 to 8, preferably 1 to 5 compounds of the formula CY1, CY2, PY1 and / or PY2. The proportion of these compounds in the total mixture is preferably 5 to 60%, particularly preferably 10 to 35%. The salary of each one
  • Compounds are preferably 2 to 20% each.
  • FK medium which 1 to 8, preferably 1 to 5 compounds of
  • Formula CY9, CY10, PY9 and / or PY10 contains.
  • the proportion of these compounds in the total mixture is preferably 5 to 60%, particularly preferably 10 to 35%.
  • the content of these individual compounds is preferably 2 to 20% in each case.
  • FK medium which contains 1 to 10, preferably 1 to 8, compounds of the formula ZK, in particular compounds of the formula ZK1,
  • ZK2 and / or ZK6 The proportion of these compounds in the total mixture is preferably 3 to 25%, particularly preferably 5 to 45%.
  • the content of these individual compounds is preferably 2 to 20% in each case.
  • pretilt angle is preferably ⁇ 85 °, more preferably ⁇ 80 °.
  • the liquid-crystal mixture preferably has a nematic phase range of at least 80 K, particularly preferably of at least 100 K, and a rotational viscosity of not more than 250, preferably not more than 200 mPa s, at 20 ° C.
  • LC media according to the invention for use in displays of the VA type have a negative dielectric anisotropy ⁇ , preferably from about -0.5 to -10, in particular from about -2.5 to -7.5 at 20 0 C and 1 kHz ,
  • the molecules in the layer of FK medium in the switched-off state are oriented perpendicular to the electrode surfaces (homeotropic) or tilted homeotropically ("tilted").
  • a reorientation of the FK molecules with the longitudinal molecular axes takes place parallel to the electrode surfaces.
  • the molecules in the FK medium layer are in a "bend" orientation.
  • a reorientation of the FK molecules takes place with the longitudinal molecular axes perpendicular to the electrode surfaces.
  • FK media according to the invention for use in displays of the OCB type have a positive dielectric anisotropy ⁇ , preferably from about +7 to +17 at 20 ° C and 1 kHz.
  • the birefringence ⁇ n in FK media according to the invention for use in displays of the VA type is preferably below 0.16, more preferably between 0.06 and 0.14, in particular between 0.07 and 0.12.
  • the birefringence ⁇ n in FK media according to the invention for use in displays of the OCB type is preferably between 0.14 and 0.22, in particular between 0.16 and 0.22.
  • the LC media according to the invention may also contain other additives or additives known to the person skilled in the art and described in the literature, for example polymerization initiators, inhibitors, stabilizers, surface-active substances or chiral dopants.
  • Polymerizable additives are accordingly attributed to the polymerizable component or component A).
  • Unpolymerisable additives are accordingly attributed to the unpolymerisable component or component B).
  • the FK.Medien can contain, for example, one or more chiral dopants, vorzusgweise selected from the group consisting of compounds of the following Table B.
  • pleochroic dyes are added, also nanoparticles, conductive salts, preferably ethyldimethyldodecylammonium-4-hexoxy-benzoate, tetrabutylammonium tetraphenylborate or complex salts of crown ethers (see, eg, Haller et al., Mol Cryst., Liq., Cryst. 24, 249-258 (1973)) for improving the conductivity, or substances for changing the dielectric anisotropy, the viscosity and / or the orientation of the nematic phases.
  • Such substances are e.g. in DE-A 22 09 127, 22 40 864, 23 21 632, 23 38 281, 24 50 088, 26 37 430 and 28 53 728 described.
  • the individual components of preferred embodiments a) -z) of the LC media of the present invention are either known or their modes of preparation will be readily apparent to those skilled in the art as they are based on standard methods described in the literature.
  • Corresponding compounds of the formula CY are described, for example, in EP-AO 364 538.
  • Corresponding compounds of the formula ZK are described, for example, in DE-A-26 36 684 and DE-A-33 21 373.
  • the preparation of the FK media which can be used according to the invention is carried out in a conventional manner, for example by mixing one or more of the abovementioned compounds with one or more polymerizable compounds as defined above and, if appropriate, with further liquid-crystalline compounds and / or additives.
  • the desired amount of the components used in lesser amount is dissolved in the constituent of the main component, expediently at elevated temperature. It is also possible to mix solutions of the components in an organic solvent, for example in acetone, chloroform or methanol, and the solvent after
  • the LC media according to the invention can also contain compounds in which, for example, H, N, O, Cl, F have been replaced by the corresponding isotopes.
  • the structure of the FK displays according to the invention corresponds to the usual for PSA displays geometry, as described in the cited prior art. Geometries without protrusions are preferred, especially those in which, moreover, the electrode on the color filter side is unstructured and only the electrode on the TFT side has slots. Particularly suitable and preferred
  • Electrode structures for PSA-VA displays are described, for example, in US 2006/0066793 A1.
  • the LC media according to the invention contain one or more compounds selected from the group consisting of compounds of Table A.
  • Table B lists possible chiral dopants which can be added to the LC media according to the invention.
  • the LC media preferably contain from 0 to 10% by weight, in particular from 0.01 to 5% by weight, particularly preferably from 0.1 to 3% by weight, of dopants.
  • the LC media preferably contain one or more dopants selected from the group consisting of compounds of Table B.
  • Table C lists possible stabilizers which can be added to the LC media according to the invention, (n here being an integer from 1 to 12, preferably 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 or 8, terminal methyl groups are not shown).
  • the FK media preferably contain 0 to 10% by weight, in particular 1 ppm to 5% by weight, particularly preferably 1 ppm to 1% by weight, of stabilizers.
  • the LC media preferably contain one or more stabilizers selected from the group consisting of compounds of Table C.
  • Table D summarizes example compounds which can be used preferably as reactive mesogenic compounds in the LC media according to the present invention.
  • the mesogenic media contain one or more compounds selected from the group of compounds of Table D.
  • K 2 elastic constant "twisf deformation at 20 ° C [pN]
  • K 3 elastic constant bend "deformation at 20 ° C [pN].
  • threshold voltage refers to the capacitive threshold (Vo), also referred to as the Freedericksz threshold, unless explicitly stated otherwise
  • the optical threshold for 10% relative contrast can also be used (as usual).
  • V 10 The display used to measure the capacitive threshold voltage consists of two plane-parallel glass carrier plates at a distance of 20 microns, which have on the insides each an electrode layer and an overlying, non-oriented orientation layer of polyimide, which cause a homeotropic edge orientation of the liquid crystal molecules.
  • the display or test cell used for measuring the tilt angle consists of two plane-parallel glass carrier plates at a distance of 4 microns, which have on the insides each an electrode layer and an overlying alignment layer of polyimide, wherein the two polyimide layers are rubbed anti-parallel to each other and a homeotropic edge orientation of the liquid crystal molecules cause.
  • the polymerizable compounds are polymerized in the display or test cell by irradiation with UVA light (usually 365 nm) of a defined intensity for a predetermined time, at the same time a voltage is applied to the display (usually 10V to 30V AC, 1 kHz).
  • a mercury vapor lamp with 28 mW / cm 2 is used, the intensity is measured with a standard UV meter (manufactured by Ushio UNI meter) equipped with a band-pass filter at 365nm.
  • the tilt angle is determined by a rotary crystal experiment (Autronic-Melcher's TBA-105). A low value (i.e., a large deviation from the 90 ° angle) corresponds to a large TiIt.
  • the VHR value is measured as follows: 0.3% of a polymerizable monomeric compound is added to the FK-host mixture, and the resulting mixture is filled into TN-VHR test cells (90 ° rubbed, orientation layer TN-polyimide, layer thickness d * 4 ⁇ m ).
  • the HR value is determined after 5 minutes at 100 0 C before and after 2h exposure to UV (sun test) at 1V, 60Hz, 64 ⁇ s pulse determined (measuring device: Autronic- Melchers VHRM-105). example 1
  • N acryloyloxy) -9,10-dihydro-phenanthren-2-yl ester as a colorless solid of mp. 116 0 C.
  • Periodic acid and 17.0 g (67.0 mmol) of iodine are concentrated in a solution of 4 ml of conc. Sulfuric acid and 28 ml of water in 140 ml of glacial acetic acid for 1 h at 70 0 C heated. The solution is then added to ice-water and extracted three times with ethyl acetate. The united org. Phases are filled with sat. Sodium bicarbonate solution. washed and dried over sodium sulfate. The solvent is i. Vak. removed and the residue distilled at 170 0 C and 0.3 mbar in a Kugelrohr. 2-iodo-9,10-dihydrophenanthrene is obtained as a yellow oil.
  • Suitable precursors are 2,7-diiodo-9,10-dihydrophenanthrene (see Cho et al., Chemistry of Materials (2008), 20 (20), 6289-6291), 2,7-dibromo-9,10- dihydrophenanthrene (see DE Pearson, Synthesis 1976, 621-623) or 2-bromo-7-iodo-9,10-dihydrophenanthrene.
  • 7- (4-Hydroxybut-1-ynyl) -9,10-dihydrophenanthren-2-ol is dissolved in THF and hydrogenated to a standstill on palladium activated carbon catalyst. The catalyst is filtered off, the solvent i. Vak. removed and the residue recrystallized from toluene. 7- (4-Hydroxybutyl) -9,10-dihydrophenanthren-2-ol is obtained as colorless crystals.
  • Example (32) The synthesis of the compounds of Example (32) is concretely described below.
  • Example 32 2-Methyl-acrylic acid 4-r9.9-dimethyl-7- (2-methyl-acryloyloxy) -9H-fluorene-2-vH-but-3-ynyl ester
  • II dilute ammonium iron
  • Copper (I) iodide are initially charged in 200 ml of THF and 20 ml of diisopropylamine, and a solution of 9.5 ml (0.13 mmol) of but-3-yn-1-ol in 50 ml of THF is added under reflux within 2 h , After completion of the addition, the mixture is heated for a further 1 h under reflux, added to water, acidified with dil. Hydrochloric acid and extracted three times with ethyl acetate. The united org. Phases are dried over sodium sulfate and the Solvent i. Vak. away.
  • the nematic LC mixture N1 is formulated as follows
  • the residual content of unpolymerized RM (in% by weight) in the test cells is measured after different exposure times using the HPLC method. For this purpose, each mixture is polymerized in the test cell under the given conditions. Thereafter, the mixture is rinsed with methyl ethyl ketone from the test cell and measured.
  • test cells are produced as described in Example A, and the tilt angle is measured after different exposure times and the residual content of unpolymerized RM.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft polymerisierbare Verbindungen, Verfahren und Zwischenprodukte zu ihrer Herstellung, und ihre Verwendung für optische, elektrooptische und elektronische Zwecke, insbesondere in Flüssigkristall (FK)-Medien und FK-Anzeigen, vor allem in FK-Anzeigen des PS- (polymer stabilized) und PSA- (polymer sustained alignment) Typs.

Description

Flüssigkristallanzeige
Die vorliegende Erfindung betrifft polymerisierbare Verbindungen, Verfahren und Zwischenprodukte zu ihrer Herstellung, und ihre Verwendung für optische, elektrooptische und elektronische Zwecke, insbesondere in Flüssigkristall (FK)-Medien und FK-Anzeigen, vor allem in FK-Anzeigen des PS- (polymer stabilized) oder PSA- (polymer sustained alignment) Typs.
Die derzeit verwendeten Flüssigkristallanzeigen (FK-Anzeigen) sind meist solche des TN-Typs ("twisted nematic"). Diese weisen allerdings den Nachteil einer starken Blickwinkelabhängigkeit des Kontrastes auf. Daneben sind sogenannte VA-Anzeigen ("vertically aligned") bekannt, die einen breiteren Blickwinkel aufweisen. Die FK-ZeIIe einer VA-Anzeige enthält eine Schicht eines FK-Mediums zwischen zwei transparenten Elektroden, wobei das FK-Medium üblicherweise einen negativen Wert der dielektrischen (DK-) Anisotropie aufweist. Die Moleküle der FK-Schicht sind im ausgeschalteten Zustand senkrecht zu den Elektrodenflächen (homöotrop) oder gekippt homöotrop ("tilted") orientiert. Bei Anlegen einer elektrischen Spannung an die beiden Elektroden findet eine
Umorientierung der FK-Moleküle parallel zu den Elektrodenflächen statt. Weiterhin sind OCB-Anzeigen ("optically compensated bend") bekannt, die auf einem Doppelbrechungseffekt beruhen und eine FK-Schicht mit einer sogenannten "bend"-Orientierung und üblicherweise positiver (DK-) Anisotropie aufweisen. Bei Anlegen einer elektrischen Spannung findet eine Umorientierung der FK-Moleküle senkrecht zu den Elektrodenflächen statt. Darüber hinaus enthalten OCB-Anzeigen normalerweise einen oder mehrere doppelbrechende optische Retardationsfilme, um unerwünschte Lichtdurchlässigkeit der "bend"-Zelle im dunklen Zustand zu vermeiden. OCB-Anzeigen besitzen gegenüber TN-Anzeigen einen weiteren
Blickwinkel und kürzere Schaltzeiten. Weiterhin sind sogenannte IPS- Anzeigen ("In-Plane Switching") bekannt, die eine FK-Schicht zwischen zwei Substraten enthalten, wobei die beiden Elektroden nur auf einem der beiden Substrate angeordnet sind, und vorzugsweise ineinander verzahnte, kammförmige Strukturen aufweisen. Dadurch wird bei Anlegen einer Spannung an die Elektroden ein elektrisches Feld zwsichen ihnen erzeugt, welches eine signifikante Komponente parallel zur FK-Schicht aufweist. Dies bewirkt eine Umorientierung der FK-Moleküle in der Schichtebene. Des weiteren wurden sogenannte FFS-Anzeigen ("Fringe- Field-Switching") vorgeschlagen (siehe u.a. S. H. Jung et al., Jpn. J. Appl. Phys., Band 43, No. 3, 2004, 1028), die ebenfalls zwei Elektroden auf dem gleichen Substrat beinhalten, wovon jedoch im Gegensatz zu IPS- Anzeigen nur eine als kammförmig strukturierte Elektrode ausgebildet ist, und die andere Elektrode unstrukturiert ist. Dadurch wird ein starkes sogenanntes „fringe field" erzeugt, also ein starkes elektrisches Feld nahe am Rand der Elektroden und in der gesamten Zelle ein elektrisches Feld, welches sowohl eine starke vertikale als auch eine starke horizontale Komponente aufweist. Sowohl IPS-Anzeigen als auch FFS-Anzeigen weisen eine geringe Blickwinkelabhängigkeit des Kontrastes auf.
In VA-Anzeigen des neueren Typs ist die einheitliche Ausrichtung der FK- Moleküle auf mehrere kleinere Domänen innerhalb der FK-ZeIIe beschränkt. Zwischen diesen Domänen, auch als Tilt-Domänen (engl, "tilt domains") bezeichnet, können Disklinationen existieren. VA-Anzeigen mit Tilt-Domänen weisen, verglichen mit herkömmlichen VA-Anzeigen, eine größere Blickwinkelunabhängigkeit des Kontrastes und der Graustufen auf. Außerdem sind solche Anzeigen einfacher herzustellen, da eine zusätzliche Behandlung der Elektrodenoberfläche zur einheitlichen Orientierung der Moleküle im eingeschalteten Zustand, wie z.B. durch Reiben, nicht mehr notwendig ist. Stattdessen wird die Vorzugsrichtung des Kipp- oder Tiltwinkels (engl, "pretilt") durch eine spezielle
Ausgestaltung der Elektroden kontrolliert. In den sogenannten MVA- Anzeigen ("multidomain vertical alignment") wird dies üblicherweise dadurch erreicht, dass die Elektroden Erhebungen oder Vorsprünge (engl, "protrusions") aufweisen, die einen lokalen pretilt verursachen. Als Folge werden die FK-Moleküle beim Anlegen einer Spannung in verschiedenen, definierten Regionen der Zelle in unterschiedliche Richtungen parallel zu den Elektrodenflächen orientiert. Dadurch wird ein "kontrolliertes" Schalten erreicht und das Entstehen störender Disklinationslinien vermieden. Diese Anordnung verbessert zwar den Blickwinkel der Anzeige, führt aber zu einer Verringerung ihrer Lichtdurchlässigkeit. Ein Weiterentwicklung von MVA verwendet Protrusions nur auf einer Elektroden-Seite, die gegenüberliegende Elektrode weist hingegen Schlitze (engl, "slits") auf, was die Lichtdurchlässigkeit verbessert. Die geschlitzten Elektroden erzeugen beim Anlegen einer Spannung ein inhomogenes elektrisches Feld in der FK-ZeIIe, so dass weiterhin ein kontrolliertes Schalten erreicht wird. Zur weiteren Verbesserung der
Lichtdurchlässigkeit können die Abstände zwischen den slits und protrusions vergrößert werden, was jedoch wiederum zu einer Verlängerung der Schaltzeiten führt. Beim sogenannten PVA (Patterned VA) kommt man ganz ohne Protrusions aus, indem man beide Elektroden auf den gegenüberliegenden Seiten durch Schlitze strukturiert, was zu einem erhöhten Kontrast und verbesserter Lichtdurchlässigkeit führt, aber technologisch schwierig ist und das Display empfindlicher gegen mechanische Einflüsse macht (Klopfen, engl, „tapping", etc.). Für viele Anwendungen, wie beispielsweise Monitore und vor allem TV-Bildschirme, ist jedoch eine Verkürzung der Schaltzeiten sowie eine Verbesserung des Kontrastes und der Luminanz (Transmission) der Anzeige gefragt.
Eine Weiterentwicklung stellen die sogenannten PS-Anzeigen (polymer stabilized) dar, die auch unter dem Begriff "PSA" (polymer sustained alignment) bekannt sind. Darin wird dem FK-Medium eine geringe Menge
(zum Beispiel 0.3 Gew.%, typischerweise <1 Gew.%) einer polymerisierbaren Verbindung zugesetzt, welche nach Einfüllen in die FK-ZeIIe bei angelegter elektrischer Spannung zwischen den Elektroden in situ polymerisiert bzw. vernetzt wird, üblicherweise durch UV-Photopolymerisation. Als besonders geeignet hat sich der Zusatz von polymerisierbaren mesogenen oder flüssigkristallinen Verbindungen, auch als reaktive Mesogene oder "RM"s bezeichnet, zur FK-Mischung erwiesen.
Mittlerweile wird das PSA-Prizip in diversen klassischen FK-Anzeigen angenwendet. So sind beispielsweise PSA-VA-, PSA-OCB-, PS-IPS/FFS- und PS-TN-Anzeigen bekannt. Die Polymerisation der polymerisierbaren Verbindung(en) erfolgt bei PSA-VA- und PSA-OCB-Anzeigen vorzugsweise bei angelegter elektrischer Spannung, bei PSA-I PS-Anzeigen mit oder ohne, vorzugsweise ohne, angelegte elektrische Spannung. Wie man in Testzellen nachweisen kann, führt das PSA-Verfahren zu einem pretilt in der Zelle. Bei PSA-OCB-Anzeigen kann man daher erreichen, dass die Bend-Struktur stabilisiert wird, so dass man ohne Offset-Spannung auskommt oder diese reduzieren kann. Im Falle von PSA-VA-Anzeigen wirkt sich dieser pretilt positiv auf die Schaltzeiten aus. Für PSA-VA-Anzeigen kann ein Standard- MVA- bzw. -PVA Pixel- und Elektroden-Layout verwendet werden. Darüber hinaus kann man aber beispielsweise mit nur einer strukturierten
Elektrodenseite und ohne Protrusions auskommen, was die Herstellung wesentlich vereinfacht und gleichzeitig zu einem sehr guten Kontrast bei sehr guter Lichtdurchlässigkeit führt. PSA-VA-Anzeigen sind beispielsweise in JP 10-036847 A1 EP 1 170 626 A2, US 6,861 ,107, US 7,169,449, US 2004/0191428 A1 , US 2006/0066793 A1 und US 2006/0103804 A1 beschrieben. PSA-OCB-Anzeigen sind beispielsweise in T.-J- Chen et al., Jpn. J. Appl. Phys. 45, 2006, 2702-2704 und S. H. Kim, L.-C- Chien, Jpn. J. Appl. Phys. 43, 2004, 7643-7647 beschrieben. PS-IPS-Anzeigen sind zum Beispiel in US 6,177,972 und Appl. Phys. Lett. 1999, 75(21), 3264 beschrieben. PS-TN-Anzeigen sind zum Beispiel in Optics Express 2004, 12(7), 1221 beschrieben.
PSA-Anzeigen können ebenso wie die oben beschriebenen konventionallen FK-Anzeigen als Aktivmatrix- oder Passivmatrix-Anzeigen betrieben werden. Bei Aktivmatrix-Anzeigen erfolgt die Ansteuerung einzelner Bildpunkte üblicherweise durch integrierte, nicht-lineare aktive Elemente wie beispielsweise Transistoren (z.B. Dünnfilmtransistoren, engl, "thin film transistor" bzw. "TFT"), bei Passivmatrix-Anzeigen üblicherweise nach dem Multiplex-Verfahren, wie aus dem Stand der Technik bekannt.
Insbesondere für Monitor- und vor allem TV-Anwendungen ist nach wie vor die Optimierung der Schaltzeiten, wie aber auch des Kontrastes und der Luminanz (also auch Transmission) der FK-Anzeige gefragt. Hier kann das PSA-Verfahren entscheidende Vorteile bringen. Insbesondere beim PSA-VA kann man ohne nennenswerte Einbußen sonstiger Parameter eine Verkürzung der Schaltzeiten erreichen, die mit einem in Testzellen messbaren pretilt korrelieren.
Im Stand der Technik werden beispielsweise polymerisierbare Verbindungen der Formel 1 verwendet
Figure imgf000006_0001
worin P eine polymerisierbare Gruppe, üblicherweise eine Acrylat- oder Methacrylategruppe bedeutet, wie beispielsweise in US 7,169,449 beschrieben.
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Es ergibt sich jedoch das Problem, dass nicht alle Kombinationen bestehend aus FK-Mischung (nachfolgend auch als "FK-Hostmischung" bezeichnet) + polymerisierbarer Komponente (typischerweise RMs) für PSA-Anzeigen geeignet sind, weil sich zum Beispiel kein oder kein
. ,. ausreichender TiIt einstellt, oder weil zum Beispiel die sogenannte „Vortage I o
Holding Ratio" (VHR oder HR) für TFT-Displayanwendungen unzureichend ist. Zudem hat sich gezeigt, dass bei Verwendung in PSA-Anzeigen die aus dem Stand der Technik bekannten FK-Mischungen und RMs noch einige Nachteile aufweisen. So eignet sich nicht jedes bekannte, in FK- Mischungen lösliche RM zur Verwendung in PSA-Anzeigen. Ausserdem ist es oft schwierig, neben der direkten Messung des pretilts in der PSA- Anzeige ein geeignetes Auswahlkriterium für das RM zu finden. Noch kleiner wird die Auswahl geeigneter RMs, wenn eine Polymerisation mittels UV-Licht ohne den Zusatz von Photoinitiatoren gewünscht ist, was für bestimmte Anwendungen von Vorteil sein kann.
Darüber hinaus sollte die gewählte Kombination FK-Hostmischung/RM eine möglichst geringe Rotationsviskosität sowie möglichst gute elektrische Eigenschaften aufweisen, insbesondere sollte sie eine möglichst hohe VHR besitzen. Bei PSA-Anzeigen ist vor allem eine hohe VHR nach Bestrahlung mit UV-Licht erforderlich, da die UV-Belichtung ein notwendiger Teil des Herstellungsprozesses der Anzeige ist, aber auch als normale Belastung im Betrieb der fertigen Anzeige auftritt.
_,. Insbesondere wäre es wünschenswert, neue Materialien für PSA-
OO
Anzeigen zur Verfügung zu haben, die einen besonders kleinen pretilt- Winkel erzeugen. Hierbei sind Materialien bevorzugt, die während der Polymerisation bei gleicher Belichtungszeit einen niedrigeren pretilt- Winkel erzeugen als die bisher bekannten Materialien, und/oder durch deren Verwendung der mit den bekannten Materialien erzielbare (höhere) pretilt-Winkel bereits nach kürzerer Belichtungszeit erreicht werden kann. Dadurch könnten die Produktionszeit (engl, "tact time") der Anzeige verkürzt und die Kosten des Produktionsprozesses verringert werden.
Ein weiteres Problem bei der Herstellung von PSA-Anzeigen ist das Vorhandensein bzw. die Entfernung von Restmengen unpolymerisierter RMs insbesondere nach dem Polymerisationsschritt zur Erzeugung des pretilt-Winkels in der Anzeige. Beispielsweise können solche nicht abreagierten RMs die Eigenschaften der Anzeige nachteilig beeinflussen, indem sie z.B. nach Fertigstellung der Anzeige während des Betriebes unkontrolliert polymerisieren.
So zeigen die aus dem Stand der Technik bekannten PSA-Anzeigen oft den unerwünschten Effekt des sogenannten "image sticking" oder "image burn", d.h. dass das in der FK-Anzeige durch vorübergehende Ansteuerung einzelner Bildpunkte (pixel) erzeugte Bild auch nach Abschalten des elektrischen Feldes in diesen Bildpunkten, oder nach Ansteuerung anderer Bildpunkte, noch sichtbar bleibt.
Dieses "image sticking" kann einerseits auftreten, wenn FK- Hostmischungen mit einem geringen VHR verwendet wird. In diesen kann die UV-Komponente des Tageslichtes oder der Hintergrundbeleuchtung unerwünschte Zerfallsreaktionen der FK-Moleküle und dadurch die Erzeugung von ionischen oder radikalischen Verunreinigungen auslösen. Diese können sich insbesondere an den Elektroden bzw. den Orientierungsschichten anreichern und dort die effektive angelegte Spannung reduzieren. Dieser Effekt ist auch bei herkömmlichen FK- Anzeigen ohne Polymerkomponente zu beobachten.
In PSA-Anzeigen wird darüber hinaus oft ein zusätzlicher "image sticking"- Effekt beobachtet, der durch die Gegenwart von unpolymerisierten RMs hervorgerufen wird. Dabei wird durch UV-Licht aus der Umgebung oder von der Hintergrundbeleuchtung eine unkontrollierte Polymerisation der Rest- RMs ausgelöst. In den geschalteten Displaybereichen wird dadurch nach mehreren Ansteuerungszyklen der Tiltwinkel verändert. Als Resultat kann eine Transmissionsänderung in den geschalteten Bereichen auftreten, während sie in den ungeschalteten Bereichen unverändert bleibt.
Es ist deshalb wünschenswert, dass die Polymerisation der RMs bei der Herstellung der PSA-Anzeige möglichst vollständig abläuft und die Anwesenheit von unpolymerisierten RMs in der Anzeige möglichst ausgeschlossen oder auf ein Minimum reduziert wird. Hierzu werden Materialien benötigt, die eine möglichst effektive und vollständige
Polymerisation ermöglichen. Zudem wäre ein kontrolliertes Abreagieren dieser Restmengen wünschenswert. Dies wäre einfacher, wenn das RM schneller und effektiver polymerisiert als die bisher bekannten Materialien.
Es besteht somit immer noch ein großer Bedarf an PSA-Anzeigen, insbesondere vom VA- und OCB-Typ, sowie FK-Medien und polymerisierbaren Verbindungen zur Verwendung in solchen Anzeigen, welche die oben beschriebenen Nachteile nicht oder nur in geringem Maße zeigen und verbesserte Eigenschaften besitzen. Insbesondere besteht ein großer Bedarf nach PSA-Anzeigen, sowie Materialien zur
Verwendung in PSA-Anzeigen, die einen hohen spezifischen Widerstand bei gleichzeitig großem Arbeitstemperaturbereich, kurze Schaltzeiten auch bei tiefen Temperaturen und niedriger Schwellenspannung, einen niedrigen pretilt-Winkel, eine Vielzahl von Graustufen, einen hohen Kontrast und einen weiten Blickwinkel ermöglichen, sowie hohe Werte der "voltage holding ratio" (VHR) nach UV-Belastung aufweisen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, neue geeignete Materialien, insbesondere RMs und diese enthaltende FK-Medien, für die Verwendung in PSA-Anzeigen bereitzustellen, die die oben angegebenen Nachteile nicht oder in geringerem Maße aufweisen, möglichst schnell und vollständig polymerisieren, eine möglichst schnelle Einstellung eines niedrigen pretilt-Winkels ermöglichen, das Auftreten von "image sticking" in der Anzeige verringern oder vermeiden, und vorzugsweise gleichzeitig sehr hohe spezifische Widerstände, niedrige Schwellenspannungen und niedrige Schaltzeiten ermöglichen. Weitere Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung von neuen RMs1 insbesondere für optische, elektrooptische und elektronische Anwendungen, sowie von geeigneten Verfahren und Zwischenprodukten zu ihrer Herstellung.
Insbesondere liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, polymerisierbare Verbindungen bereitzustellen, die nach Photopolymerisation einen größeren maximalen Pretilt erzeugen, was zu einem schnelleren Erreichen des gewünschten Pretilts und so zu deutlich verkürzten Zeiten bei der Herstellung der FK-Anzeige führt
Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäß gelöst durch die Bereitstellung von Materialien, Verfahren und Anzeigen wie in der vorliegenden Anmeldung beschrieben. Insbesondere wurde überraschend gefunden, dass die oben beschriebenen Aufgaben teilweise oder vollständig gelöst werden können, indem man erfindungsgemäße PSA-Anzeigen verwendet, die eine polymerisierte Verbindung mit einem Strukturelement der Formel 2 enthalten,
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worin W eine Carbylbrücke oder ein Heteroatom bedeutet. Gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Verbindungen der oben genannten Formel 1 wird durch Einführung eines Brückenelementes in das Biarylgerüst die Beweglichkeit um die zentrale Bindung eingeschränkt und so ein starres und sterisch anspruchsvolleres Grundgerüst erhalten.
Die Verwendung solcher polymerisierbarer Verbindungen in erfindungsgemäßen FK-Medien und PSA-Anzeigen führt zu einem besonders schnellen Erreichen des gewünschten Pretilts und zu deutlich verkürzten Zeiten bei der Herstellung der Anzeige. Dies konnte in Verbindung mit einem FK-Medium mittels belichtungszeitabhängiger Pretilt-Messungen in VA-Tilt-Messzellen nachgewiesen werden. Insbesondere konnte ein Pretilt ohne den Zusatz von Photoinitiator erreicht werden
Da die polymerisierbaren Verbindungen in den erfindungsgemäßen
Anzeigen eine deutlich höhere Polymerisationsgeschwindigkeit zeigen, verbleiben auch weniger unreagierte Restmengen in der Zelle, wodurch deren elektrooptische Eigenschaften verbessert werden, und das kontrollierte Abreagieren dieser Restmengen einfacher wird.
Polymerisierbare Verbindungen mit einem Strukturelement der Formel 2 wurden im Stand der Technik bereits für andere Zwecke beschrieben. So offenbart die US 6,824,709 polymerisierbare Verbindungen mit einer zentralen Fluorengruppe (d.h. der Formel 2 worin W = CH2) zur Verwendung in anisotropen Polymerfilmen wie beispielsweise Orientierungsschichten, Retardationsfilmen oder Polarisatoren.
Die US 5,674,576 offenbart FK-Anzeigen des PSCT-Typs ("potymer stabilized cholesteric texture") oder PDLC-Typs ("polymer dispersed liquid crystal"), enthaltend ein chiral nematisches oder cholesterisches FK- Medium (d.h. mit helikaler Verdrillung der FK-Moleküle) sowie ein Polymer. Das Polymer ist erhältlich durch Polymerisation eines Fluorendiacrylats oder -dimethacrylats, oder dessen Derivat mit einer O- oder NH-Brücke anstelle der CH2-Brücke. Die Anzeige wird durch Anlegen einer Spannung zwischen verschiedenen Zuständen geschaltet, in denen das chirale FK-Medium entweder Lichtstreuung, Transparenz oder Selektivreflektion von farbigem Licht zeigt. Die US 5,674,576 offenbart jedoch keine Anzeigen des PSA-Typs wie in der vorliegenden Erfindung beschrieben, worin die Polymerisation der polymerisierbaren Komponente unter Anlegen einer Spannung erfolgt und dadurch ein pretilt-Winkel im FK-Medium erzeugt wird. Zudem enthalten die in der US 5,674,576 beschriebenen FK-Anzeigen größere Mengen an polymerisierbaren Verbindungen, vorzugsweise von 0.5 bis 8 Gew.%, um sichtbare Streueffekte oder Reflektion zu ermöglichen. Dagegen sind solch große RM-Mengen und die dadurch hervorgerufenen Streueffekte oder Selektivreflektion in den PSA-Anzeigen der vorliegenden Erfindung unerwünscht. Auch die in den Beispielen der US 5,674,576 beschriebenen langen Polymerisationszeiten von 150-180 Minuten sind für eine Herstellung von FK-Anzeigen im industriellen Maßstab nicht geeignet.
Die Verwendung von polymehsierbaren Fluorenderivaten in niedermolekularen FK-Medien für PSA-Anzeigen zur schnellen Einstellung eines Tiltwinkels durch in situ-Polymerisation im elektrischen Feld wurde im Stand der Technk jedoch bisher weder beschrieben noch vorgeschlagen.
Gegenstand der Erfindung ist somit die Verwendung von Verbindungen der Formel I
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worin die einzelnen Reste folgende Bedeutung besitzen
W -C(RcRd)-- -CH2CH2-, -CH2-O-, -O-, -CO-, -CO-O-, -S- oder -
N(RC)-,
Rc, R jeweils unabhängig voneinander P-Sp-, H, F, Cl, Br, I, -CN, -
NO2, -NCO, -NCS, -OCN, -SCN, SF5, geradkettiges oder verzweigtes Alkyl mit 1 bis 25 C-Atomen, worin auch eine oder mehrere nicht benachbarte CH2-Gruppen jeweils unabhängig voneinander durch Arylen, -C(R°)=C(R00)-, -C≡C-, -N(R0)-, -O-, -
S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O- so ersetzt sein können, dass O- und/oder S-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind, und worin auch ein oder mehrere H-Atome durch F, Cl, Br, I, CN oder P-Sp- ersetzt sein können, oder Aryl oder Heteroaryl, vorzugsweise mit 2 bis 25 C-Atomen, welches auch zwei oder mehr anellierte Ringe enthalten kann und welches optional durch L ein- oder mehrfach substituiert ist,
Ra, Rb jeweils unabhängig voneinander eine der für Rc angegebenen Bedeutungen, wobei mindestens einer der Reste Ra und Rb eine Gruppe P-Sp- bedeutet oder enthält,
P bei jedem Auftreten gleich oder verschieden eine polymerisierbare Gruppe,
Sp bei jedem Auftreten gleich oder verschieden eine
Abstandsgruppe oder eine Einfachbindung,
A1, A2 jeweils unabhängig voneinander eine aromatische, heteroaromatische, alicyclische oder heterocyclische Gruppe, vorzugsweise mit 4 bis 25 C-Atomen, welche auch anellierte Ringe enthalten kann, und welche optional durch L ein- oder mehrfach substituiert ist,
L bei jedem Auftreten gleich oder verschieden P-Sp-, H, OH,
CH2OH, Halogen, SF5, NO2, eine Kohlenstoffgruppe oder Kohlenwasserstoffgruppe,
Z1, Z2 jeweils unabhängig voneinander -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -OCO-, -O-CO-O-, -OCH2-, -CH2O-, -SCH2-, -CH2S-, -CF2O-, -OCF2-, -
CF2S-, -SCF2-, -(CH2),,-, -CF2CH2-, -CH2CF2-, -(CF2),,-, -CH=CH- , -CF=CF-, -CH=CF-, -CF=CH-, -C≡C-, -CH=CH-COO-, -OCO- CH=CH-, -CH2-CH2-COO-, -OCO-CH2-CH2-, -C(R0R00)-, - C(RyRz)-, oder eine Einfachbindung,
R0, R00 jeweils unabhängig voneinander und bei jedem Auftreten gleich oder verschieden H oder Alkyl mit 1 bis 12 C-Atomen,
Ry, Rz jeweils unabhängig voneinander H, F, CH3 oder CF3,
n bei jedem Auftreten gleich oder verschieden 1 , 2, 3 oder 4, P, q jeweils unabhängig voneinander 0, 1 , 2 oder 3,
r bei jedem Auftreten gleich oder verschieden 0, 1 , 2 oder 3,
in Flüssigkristall (FK)-medien und FK-Anzeigen des PS-(polymer stabilized) oder PSA-(polymer sustained alignment) Typs.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein FK-Medium enthaltend eine oder mehrere polymerisierbare Verbindungen der Formel I und eine oder mehrere zusätzliche Verbindungen, welche auch mesogen, flüssigkristallin und/oder polymerisierbar sein können.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein FK-Medium enthaltend ein Polymer erhältlich durch Polymerisation einer oder mehrerer Verbindungen der Formel I und eine oder mehrere zusätzliche Verbindungen, welche auch mesogen, flüssigkristallin und/oder polymerisierbar sein können.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein FK-Medium enthaltend
- eine polymerisierbare Komponente A), enthaltend eine oder mehrere polymerisierbare Verbindungen der Formel I, sowie
- eine flüssigkristalline Komponente B), im Folgenden auch als "FK- Hostmischung" bezeichnet, enthaltend eine oder mehrere, vorzugsweise zwei oder mehr niedermolekulare (monomere und unpolymerisierbare) Verbindungen wie vor- und nachstehend beschrieben.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines FK-Mediums wie vor- und nachstehend beschrieben, indem man eine oder mehrere niedermolekulare flüssigkristalline Verbindungen, oder eine FK-Hostmischung wie vor- und nachstehend beschrieben, mit einer oder mehreren polymerisierbaren Verbindungen der Formel I oder deren Unterformeln, und gegebenenfalls mit weiteren flüssigkristallinen Verbindungen und/oder Additiven, mischt. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von Verbindungen der Formel I und erfindungsgemäßen FK-Medien in PS- und PSA-Anzeigen, insbesondere die Verwendung in PS- und PSA- Anzeigen enthaltend ein FK-Medium, zur Erzeugung eines Tiltwinkels im FK-Medium durch in situ-Polymerisation der Verbindung(en) der Formel I in der PSA-Anzeige unter Anlegen eines elektrischen oder magnetischen Feldes.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine FK-Anzeige enthaltend eine oder mehrere Verbindungen der Formel I oder ein erfindungsgemäßes FK-Medium, insbesondere eine PS- oder PSA- Anzeige, besonders bevorzugt eine PSA-VA-, PSA-OCB-, PS-IPS-, PS- FFS- oder PS-TN-Anzeige.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine FK-Anzeige des PS- oder PSA-Typs, enthaltend eine FK-ZeIIe mit zwei Substraten, wobei mindestens ein Substrat lichtdurchlässig ist und mindestens ein Substrat eine oder zwei Elektroden aufweist, sowie einer zwischen den Substraten befindlichen Schicht eines FK-Mediums enthaltend eine polymerisierte Komponente und eine niedermolekulare Komponente, wobei die polymerisierte Komponente erhältlich ist durch Polymerisation einer oder mehrerer polymerisierbarer Verbindungen zwischen den Substraten der FK-ZeIIe im FK-Medium unter Anlegen einer elektrischen Spannung an die Elektroden, wobei mindestens eine der polymerisierbaren Verbindungen aus Formel I ausgewählt ist.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer FK-Anzeige wie vor- und nachstehend beschrieben, indem man ein FK-Medium, enthaltend eine oder mehrere niedermolekulare flüssigkristalline Verbindungen oder eine FK-Hostmischung wie vor- und nachstehend beschrieben sowie eine oder mehrere polymerisierbare Verbindungen der Formel I oder deren Unterformeln, in eine FK-ZeIIe mit zwei Substraten und zwei Elektroden wie vor- und nachstehend beschrieben füllt, und die polymerisierbaren Verbindungen unter Anlegen einer elektrischen Spannung an die Elektroden polymerisiert. Die erfindungsgemäßen PS- und PSA-Anzeigen weisen zwei Elektroden, vorzugsweise in Form von transparenten Schichten, auf, wobei diese auf einem oder beiden der Substrate aufgebracht sind, die die FK-ZeIIe bilden. Dabei ist entweder jeweils eine Elektrode auf je einem der beiden Substrate aufgebracht, wie zum Beispiel in erfindungsgemäßen PSA-VA-,
PSA-OCB- oder PSA-TN-Anzeigen, oder beide Elektroden sind auf nur einem der beiden Substrate aufgebracht, während das andere Substrat keine Elektrode aufweist, wie zum Beispiel in erfindungsgemäßen PSA- IPS- oder PSA-FFS-Anzeigen.
Weiterer Gegenstand der Erfindung sind neue Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Formel I sowie in diesen Verfahren verwendete oder daraus erhaltene neue Zwischenprodukte.
Weiterer Gegenstand der Erfindung sind neue Verbindungen der Formel I.
Vor- und nachstehend gelten folgende Bedeutungen:
Der Begriff "PSA" wird, falls nicht anders angegeben, stellvertretend für PS-Anzeigen und PSA-Anzeigen verwendet.
Die Begriffe "TiIt" und "Tiltwinkel" beziehen sich auf eine gekippte oder geneigte Orientierung der FK-Moleküle eines FK-Mediums relativ zu den Oberflächen der Zelle in einer FK-Anzeige (hier vorzugsweise einer PS- oder PSA-Anzeige). 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-ZeIIe bilden. Ein niedriger Wert des Tiltwinkels (d.h. eine große Abweichung vom 90°-Winkel) entspricht dabei einem großen TiIt. Eine geeignete Methode zur Messung des Tiltwinkels findet sich in den Beispielen. Soweit nicht anders angegeben, beziehen sich vor- und nachstehend offenbarte Werte des Tiltwinkels auf diese Messmethode.
Der Begriff "mesogene Gruppe" ist dem Fachmann bekannt und in der Literatur beschrieben, und bedeutet eine Gruppe, die durch die 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 Vermischung 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. 73(5), 888 (2001) und C. Tschierske, G. PeIzI, S. Diele, Angew. Chem. 2004, 116, 6340-6368.
Der Begriff "Abstandsgruppe" (engl, "spacer" oder "spacer group"), vor- und nachstehend auch als "Sp" bezeichnet, ist dem Fachmann bekannt und in der Literatur beschrieben, siehe beispielsweise Pure Appl. Chem.
73(5), 888 (2001) und C. Tschierske, G. PeIzI, S. Diele, Angew. Chem.
2004, 116, 6340-6368. Falls nicht anders angegeben, bezeichnet der
Begriff "Abstandsgruppe" bzw. "Spacer" vor- und nachstehend eine flexible Gruppe, die in einer polymerisierbaren mesogenen Verbindung die mesogene Gruppe und die polymerisierbare(n) Gruppe(n) miteinander verbindet.
Der Begriff "reaktives Mesogen" oder "RM" bezeichnet eine Verbindung enthaltend eine mesogene Gruppe und eine oder mehrere funktionelle
Gruppen, die zur Polymerisation geeignet sind (auch als polymerisierbare Gruppe oder Gruppe P bezeichnet).
Die Begriffe "niedermolekulare Verbindung" und "unpolymerisierbare Verbindung" bezeichnen, üblicherweise monomere, Verbindungen, die keine funktionelle Gruppe aufweisen, welche zur Polymerisation unter den üblichen dem Fachmann bekannten Bedingungen, insbesondere unter den zur Polymerisation der RMs verwendeten Bedingungen, geeignet ist.
Der Begriff "organische Gruppe" bedeutet eine Kohlenstoff- oder Kohlenwasserstoffgruppe. Der Begriff "Kohlenstoffgruppe" bedeutet eine ein- oder mehrbindige organische Gruppe enthaltend mindestens ein Kohlenstoffatom, wobei diese entweder keine weiteren Atome enthält (wie z.B. -C≡C-), oder gegebenenfalls ein oder mehrere weitere Atome wie beispielsweise N, O,
S, P, Si, Se, As, Te oder Ge enthält (z.B. Carbonyl etc.). Der Begriff "Kohlenwasserstoffgruppe" bedeutet eine Kohlenstoffgruppe, die zusätzlich ein oder mehrere H-Atome und gegebenenfalls ein oder mehrere Heteroatome wie beispielsweise N, O, S, P, Si, Se, As, Te oder Ge enthält.
"Halogen" bedeutet F, Cl, Br oder I.
Eine Kohlenstoff- oder Kohlenwasserstoffgruppe kann eine gesättigte oder ungesättigte Gruppe sein. Ungesättigte Gruppen sind beispielsweise Aryl-, Alkenyl- oder Alkinylgruppen. Ein Kohlenstoff- oder Kohlenwasserstoffrest mit mehr als 3 C-Atomen kann geradkettig, verzweigt und/oder cyclisch sein, und kann auch Spiroverküpfungen oder kondensierte Ringe aufweisen.
Die Begriffe "Alkyl", "Aryl", "Heteroaryl" etc. umfassen auch mehrbindige Gruppen, beispielsweise Alkylen, Arylen, Heteroarylen etc.
Der Begriff "Aryl" bedeutet eine aromatische Kohlenstoffgruppe oder eine davon abgeleitete Gruppe. Der Begriff "Heteroaryl" bedeutet "Aryl" gemäß vorstehender Definition, enthaltend ein oder mehrere Heteroatome.
Bevorzugte Kohlenstoff- und Kohlenwasserstoffgruppen sind gegebenenfalls substituiertes Alkyl, Alkenyl, Alkinyl, Alkoxy, Alkylcarbonyl, Alkoxycarbonyl, Alkylcarbonyloxy und Alkoxycarbonyloxy mit 1 bis 40, vorzugsweise 1 bis 25, besonders bevorzugt 1 bis 18 C-Atomen, gegebenenfalls substituiertes Aryl oder Aryloxy mit 6 bis 40, vorzugsweise 6 bis 25 C-Atomen, oder gegebenenfalls substituiertes Alkylaryl, Arylalkyl, Alkylaryloxy, Arylalkyloxy, Arylcarbonyl, Aryloxycarbonyl, Arylcarbonyloxy und Aryloxycarbonyloxy mit 6 bis 40, vorzugsweise 6 bis 25 C-Atomen. Weitere bevorzugte Kohlenstoff- und Kohlenwasserstoffgruppen sind C1- C40 Alkyl, C2-C40 Alkenyl, C2-C40 Alkinyl, C3-C40 AIIyI1 C4-C40 Alkyldienyl, C4-C40 Polyenyl, C6-C40 Aryl, C6-C40 Alkylaryl, C6-C40 Arylalkyl, C6-C40 Alkylaryloxy, C6-C40 Arylalkyloxy, C2-C40 Heteroaryl, C4-C40 Cycloalkyl, C4- C40 Cycloalkenyl, etc. Besonders bevorzugt sind C1-C22 Alkyl, C2-C22
Alkenyl, C2 -C22 Alkinyl, C3-C22 AIIyI, C4-C22 Alkyldienyl, C6-C12 Aryl, C6- C20 Arylalkyl und C2-C20 Heteroaryl.
Weitere bevorzugte Kohlenstoff- und Kohlenwasserstoffgruppen sind geradkettige, verzweigte oder cyclische Alkylreste mit 1 bis 40, vorzugsweise 1 bis 25 C-Atomen, welche unsubstituiert oder durch F, Cl, Br, I oder CN ein- oder mehrfach substituiert sind, und worin ein mehrere nicht benachbarte CH2-Gruppen jeweils unabhängig voneinander durch - C(RX)=C(RX)-, -C≡C-, -N(RX)-, -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O- so ersetzt sein können, dass O- und/oder S-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind.
Rx bedeutet vorzugsweise H, Halogen, eine geradkettige, verzweigte oder cyclische Alkylkette mit 1 bis 25 C-Atomen, in der auch ein oder mehrere nicht benachbarte C-Atome durch -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO- O- ersetzt sein können, wobei auch ein oder mehrere H-Atome durch Fluor ersetzt sein können, eine optional substituierte Aryl- oder Aryloxygruppe mit 6 bis 40 C-Atomen, oder eine optional substituierte Heteroaryl- oder Heteroaryloxygruppe mit 2 bis 40 C-Atomen.
Bevorzugte Alkoxygruppen sind beispielsweise Methoxy, Ethoxy, 2- Methoxyethoxy, n-Propoxy, i-Propoxy, n-Butoxy, i-Butoxy, s-Butoxy, t- Butoxy, 2-Methylbutoxy, n-Pentoxy, n-Hexoxy, n-Heptoxy, n-Octoxy, n- Nonoxy, n-Decoxy, n-Undecoxy, n-Dodecoxy, etc.
Bevorzugte Alkylgruppen sind beispielsweise Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, Isobutyl, s-Butyl, t-Butyl, 2-Methylbutyl, n-Pentyl, s- Pentyl, Cyclopentyl, n-Hexyl, Cyclohexyl, 2-Ethylhexyl, n-Heptyl, Cycloheptyl, n-Octyl, Cyclooctyl, n-Nonyl, n-Decyl, n-Undecyl, n-Dodecyl, Dodecanyl, Trifluoromethyl, Perfluoro-n-butyl, 2,2,2-Trifluoroethyl, Perfluorooctyl, Perfluorohexyl etc. Bevorzugte Alkenylgruppen sind beispielsweise Ethenyl, Propenyl, Butenyl, Pentenyl, Cyclopentenyl, Hexenyl, Cyclohexenyl, Heptenyl, Cycloheptenyl, Octenyl, Cyclooctenyl etc.
Bevorzugte Alkinylgruppen sind beispielsweise Ethinyl, Propinyl, Butinyl, Pentinyl, Hexinyl, Octinyl etc.
Bevorzugte Alkoxygruppen sind beispielsweise Methoxy, Ethoxy, 2- Methoxyethoxy, n-Propoxy, i-Propoxy, n-Butoxy, i-Butoxy, s-Butoxy, t- Butoxy, 2-Methylbutoxy, n-Pentoxy, n-Hexoxy, n-Heptoxy, n-Octoxy, n- Nonoxy, n-Decoxy, n-Undecoxy, n-Dodecoxy, etc.
Bevorzugte Aminogruppen sind beispielsweise Dimethylamino, Methylamino, Methylphenylamino, Phenylamino, etc.
Aryl- und Heteroarylgruppen können einkernig oder mehrkernig sein, d.h. sie können einen Ring (wie z.B. Phenyl) oder zwei oder mehr Ringe aufweisen, welche auch anelliert (wie z.B. Naphthyl) oder kovalent verknüpft sein können (wie z.B. Biphenyl), oder eine Kombination von anellierten und verknüpften Ringen beinhalten. Heteroarylgruppen enthalten ein oder mehrere Heteroatome, vorzugsweise ausgewählt aus O1 N, S und Se.
Besonders bevorzugt sind ein-, zwei- oder dreikernige Arylgruppen mit 6 bis 25 C-Atomen sowie ein-, zwei- oder dreikernige Heteroarylgruppen mit 5 bis 25 Ringatomen, welche optional anellierte Ringe enthalten und optional substituiert sind. Ferner bevorzugt sind 5-, 6- oder 7-gliedrige Aryl- und Heteroarylgruppen, worin auch eine oder mehrere CH-Gruppen durch N, S oder O so ersetzt sein können, dass O-Atome und/oder S- Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind.
Bevorzugte Arylgruppen sind beispielsweise Phenyl, Biphenyl, Terphenyl, [1 ,r:3\1"]Terphenyl-2'-yl, Naphthyl, Anthracen, Binaphthyl, Phenanthren, Pyren, Dihydropyren, Chrysen, Perylen, Tetracen, Pentacen, Benzpyren, Fluoren, Inden, Indenofluoren, Spirobifluoren, etc. Bevorzugte Heteroarylgruppen sind beispielsweise 5-gliedrige Ringe wie Pyrrol, Pyrazol, Imidazol, 1 ,2,3-Triazol, 1 ,2,4-Triazol, Tetrazol, Furan, Thiophen, Selenophen, Oxazol, Isoxazol, 1 ,2-Thiazol, 1 ,3-Thiazol, 1 ,2,3- Oxadiazol, 1 ,2,4-Oxadiazol, 1 ,2,5-Oxadiazol, 1 ,3,4-Oxadiazol, 1 ,2,3-
Thiadiazol, 1 ,2,4-Thiadiazol, 1 ,2,5-Thiadiazol, 1 ,3,4-Thiadiazol, 6-gliedrige Ringe wie Pyridin, Pyridazin, Pyrimidin, Pyrazin, 1 ,3,5-Triazin, 1 ,2,4-Triazin, 1 ,2,3-Triazin, 1 ,2,4,5-Tetrazin, 1 ,2,3,4-Tetrazin, 1 ,2,3,5-Tetrazin, oder kondensierte Gruppen wie Indol, Isoindol, Indolizin, Indazol, Benzimidazol, Benzotriazol, Purin, Naphthimidazol, Phenanthrimidazol, Pyridimidazol,
Pyrazinimidazol, Chinoxalinimidazol, Benzoxazol, Naphthoxazol, Anthroxa- zol, Phenanthroxazol, Isoxazol, Benzothiazol, Benzofuran, Isobenzofuran, Dibenzofuran, Chinolin, Isochinolin, Pteridin, Benzo-5,6-chinolin, Benzo- 6,7-chinolin, Benzo-7,8-chinolin, Benzoisochinolin, Acridin, Phenothiazin, Phenoxazin, Benzopyridazin, Benzopyrimidin, Chinoxalin, Phenazin,
Naphthyridin, Azacarbazol, Benzocarbolin, Phenanthridin, Phenanthrolin, Thieno[2,3b]thiophen, Thieno[3,2b]thiophen, Dithienothiophen, Isobenzothiophen, Dibenzothiophen, Benzothiadiazothiophen, oder Kombinationen dieser Gruppen. Die Heteroarylgruppen können auch mit Alkyl, Alkoxy, Thioalkyl, Fluor, Fluoralkyl oder weiteren Aryl- oder Heteroarylgruppen substituiert sein.
Die (nicht-aromatischen) alicyclischen und heterocyclischen Gruppen umfassen sowohl gesättigte Ringe, d.h. solche die ausschließlich Einfachbindungen enthalten, als auch teilweise ungesättigte Ringe, d.h. solche die auch Mehrfachbindungen enthalten können. Heterocyclische Ringe enthalten ein oder mehrere Heteroatome, vorzugsweise ausgewählt aus Si, O, N, S und Se.
Die (nicht-aromatischen) alicyclischen und heterocyclischen Gruppen können einkernig sein, d.h. nur einen Ring enthalten (wie z.B. Cyclohexan), oder mehrkernig sein, d.h. mehrere Ringe enthalten (wie z.B. Decahydronaphthalin oder Bicyclooctan). Besonders bevorzugt sind gesättigte Gruppen. Ferner bevorzugt sind ein-, zwei- oder dreikernige Gruppen mit 5 bis 25 Ringatomen, welche optional anellierte Ringe enthalten und optional substituiert sind. Ferner bevorzugt sind 5-, 6-, 7- oder 8-gliedrige carbocyclische Gruppen worin auch ein oder mehrere C- Atome durch Si ersetzt sein können und/oder eine oder mehrere CH- Gruppen durch N ersetzt sein können und/oder eine oder mehrere nichtbenachbarte CH2-Gruppen durch -O- und/oder -S- ersetzt sein können.
Bevorzugte alicyclische und heterocyclische Gruppen sind beispielsweise 5-gliedrige Gruppen wie Cyclopentan, Tetra hydrofu ran, Tetrahydrothiofuran, Pyrrolidin, 6-gliedrige Gruppen wie Cyclohexan, Silinan, Cyclohexen, Tetrahydropyran, Tetrahydrothiopyran, 1 ,3-Dioxan, 1 ,3-Dithian, Piperidin, 7- gliedrige Gruppen wie Cycloheptan, und anellierte Gruppen wie Tetrahydronaphthalin, Decahydronaphthalin, Indan, Bicyclo[1.1.1]pentan-1 ,3-diyl, Bicyclo[2.2.2]octan-1 ,4-diyl, Spiro[3.3]heptan-2,6-diyl, Octahydro-4,7-methano-indan-2,5-diyl.
Bevorzugte Substituenten sind beispielsweise löslichkeitsfördernde
Gruppen wie Alkyl oder Alkoxy, elektronenziehende Gruppen wie Fluor, Nitro oder Nitril, oder Substituenten zur Erhöhung der Glastemperatur (Tg) im Polymer, insbesondere voluminöse Gruppen wie z.B. t-Butyl oder gegebenenfalls substituierte Arylgruppen.
Bevorzugte Substituenten, vor- und nachstehend auch als "L" bezeichnet, sind beispielsweise F, Cl, Br, I1 -CN, -NO2 , -NCO, -NCS, -OCN, -SCN, - C(=O)N(RX)2, -C(=O)Y1, -C(=O)RX, -N(RX)2, worin Rx die oben angegebene Bedeutung hat und Y1 Halogen bedeutet, optional substituiertes SiIyI oder Aryl mit 6 bis 40, vorzugsweise 6 bis 20 C Atomen, und geradkettiges oder verzweigtes Alkyl, Alkoxy, Alkylcarbonyl, Alkoxycarbonyl, Alkylcarbonyloxy oder Alkoxycarbonyloxy mit 1 bis 25 C-Atomen, worin ein oder mehrere H-Atome gegebenenfalls durch F oder Cl ersetzt sein können.
"Substituiertes SiIyI oder Aryl" bedeutet vorzugsweise durch Halogen, - CN, R0, -OR0, -CO-R0, -CO-O-R0, -O-CO-R0 oder -O-CO-O-R0 substituiert, worin R0 die oben angegebene Bedeutung hat.
Besonders bevorzugte Substituenten L sind beispielsweise F, Cl, CN, NO2, CH3, C2H5, OCH3, OC2H5, COCH3, COC2H5, COOCH3, COOC2H5, CF3, OCF3, OCHF2, OC2F5, ferner Phenyl.
Figure imgf000022_0001
worin L eine der oben angegebenen Bedeutungen hat.
Die polymerisierbare Gruppe P ist eine Gruppe, die für eine Polymerisationsreaktion, wie beispielsweise die radikalische oder ionische Kettenpolymerisation, Polyaddition oder Polykondensation, oder für eine polymeranaloge Umsetzung, beispielsweise die Addition oder Kondensation an eine Polymerhauptkette, geeignet ist. Besonders bevorzugt sind Gruppen für die Kettenpolymerisation, insbesondere solche enthaltend eine C=C-Doppelbindung oder -C≡C-Dreifachbindung, sowie zur Polymerisation unter Ringöffnung geeignete Gruppen wie beispielsweise Oxetan- oder Epoxygruppen
Bevorzugte Gruppen P sind ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus
Figure imgf000022_0002
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)ki-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, welches optional mit einem oder mehreren, von P-Sp- verschiedenen Resten L wie oben definiert substiuiert ist, k-i, k2 und k3 jeweils unabhängig voneinander 0 oder 1 bedeuten, k3 vorzugsweise 1 bedeutet, und k4 eine ganze Zahl von 1 bis 10 bedeutet.
Besonders bevorzugte Gruppen P sind ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus CH2=CW1-CO-O-, CH2=CW1-CO-,
Figure imgf000023_0001
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)ki-Phe-(O)k2-, CH2=CH-(CO)ki-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, k^ k2 und k3 jeweils unabhängig voneinander O oder 1 bedeuten, k3 vorzugsweise 1 bedeutet, und k4 eine ganze Zahl von 1 bis 10 bedeutet.
Ganz besonders bevorzugte Gruppen P sind 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-, ferner CH2=CH-O-, °
(CH2=CH)2CH-O-CO-, (CH2=CH)2CH-O-, W HC CH - und
Figure imgf000023_0002
Weitere ganz besonders bevorzugte Gruppen P sind sind ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Vinyloxy-, Acrylat-, Methacrylat-, Fluoracrylat-, Chloracrylat-, Oxetan- und Epoxygruppen, und bedeuten besonders bevorzugt eine Acrylat- oder Methacrylatgruppe.
Bevorzugte, von einer Einfachbindung verschiedene Abstandsgruppen Sp sind ausgewählt aus der Formel Sp'-X1, so dass der Rest P-Sp- der Formel P-Sp'-X1- entspricht, wobei
Sp1 Alkylen mit 1 bis 20, vorzugsweise 1 bis 12 C-Atomen bedeutet, welches optional durch F, Cl, Br, I oder CN ein- oder mehrfach substituiert ist, und worin auch eine oder mehrere nicht benachbarte CH2-Gruppen jeweils unabhängig voneinander so durch -O-, -S-, -NH-, -N(R0)-, -Si(R00R000)-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-, -S-CO-, -CO-S-, -N(R00)-CO-O-, -0-CO-N(R00)-, -N(R00)-CO-N(R00)-,
-CH=CH- oder -C≡C- ersetzt sein können, dass O- und/oder S- Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind,
X1 -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-, -CO-N(R00)-, -N(R00)-CO-, -N(R00)-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-, -0-CO-CH=CH- oder eine Einfachbindung bedeutet,
R00 und R000 jeweils unabhängig voneinander H oder Alkyl mit 1 bis 12 C- Atomen bedeuten, und
Y2 und Y3 jeweils unabhängig voneinander H, F, Cl oder CN bedeuten.
X1 ist vorzugsweise -O-, -S -CO-, -COO-, -OCO-, -O-COO-, -CO-NR0-, - NR°-CO-, -NR°-CO-NR°- oder eine Einfachbindung.
Typische Abstandsgruppen Sp' sind beispielsweise -(CH2)pi-, -(CH2CH2O)qi - CH2CH2-, -CH2CH2-S-CH2CH2-, -CH2CH2-NH-CH2CH2- oder -(SiR00R000-O)p1- , worin p1 eine ganze Zahl von 1 bis 12 ist, q1 eine ganze Zahl von 1 bis 3 ist, und R00 und R000 die oben angegebenen Bedeutungen besitzen. Besonders bevorzugte Gruppen -Sp'-X1- sind -(CH2)pi-, -(CH2)pi-O-, -(CH2)Pi-O-CO-, -(CH2)pi-O-CO-O-, worin p1 und q1 die oben angebene Bedeutung haben.
Besonders bevorzugte Gruppen Sp1 sind beispielsweise jeweils geradkettiges Ethylen, Propylen, Butylen, Pentylen, Hexylen, Heptylen, Octylen, Nonylen, Decylen, Undecylen, Dodecylen, Octadecylen, Ethylenoxyethylen, Methylenoxybutylen, Ethylenthioethylen, Ethylen-N- methyl-iminoethylen, 1-Methylalkylen, Ethenylen, Propenylen und Butenylen.
Ferner bevorzugt sind Gruppen Sp und Sp', welche eine oder mehrere C- C-Dreifachbindungen enthalten, insbesondere solche der Formel -(CH2)rr C≡C- oder -C≡C-(CH2)ri-, worin r1 eine ganze Zahl von 1 bis 8, vorzugsweise 1 , 2 oder 3 bedeutet.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bedeuten Ra und/oder Rb in Formel I einen Rest mit zwei oder mehreren polymerisierbaren Gruppen (multifunktionelle polymerisierbare Reste).
Geeignete Reste dieses Typs, sowie diese enthaltende polymerisierbare Verbindungen und ihre Herstellung sind beispielsweise in US 7,060,200 B1 oder US 2006/0172090 A1 beschrieben. Besonders bevorzugt sind multifunktionelle polymerisierbare Reste ausgewählt aus folgenden Formeln
-X-alkyl-CHP1-CH2-CH2P2 l*a
-X-alkyl-C(CH2P1)(CH2P2)-CH2P3 l*b
-X-alkyl-CHP1CHP2-CH2P3 l*c
-X-alkyl-C(CH2P1)(CH2P2)-CaaH2aa+i l*d
-X-alkyl-CHP1-CH2P2 l*e -X-alkyl-CHP1P2 l*f
-X-alkyl-CP1P2-CaaH2aa+i l*g
-X-alkyl-C(CH2P1)(CH2P2)-CH2OCH2-C(CH2P3)(CH2P4)CH2P5 l*h
-X-alkyl-CH((CH2)aaP1)((CH2)bbP2) l*i
-X-alkyl-CHP1CHP2-CaaH2aa+i l*k
-X'-alkyl-C(CH3)(CH2P1)(CH2P2) l*m
worin
alkyl eine Einfachbindung oder geradkettiges oder verzweigtes Alkylen mit 1 bis 12 C-Atomen bedeutet, worin eine oder mehrere nicht benachbarte CH2-Gruppen jeweils unabhängig voneinander durch -C(R00)=C(R000)-, -C≡C-, -N(R00)-, -O-, -S-, - CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O- so ersetzt sein können, dass O- und/oder S-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind, und worin auch ein oder mehrere H-Atome durch F, Cl oder CN ersetzt sein können, wobei R00 und R000 die oben angegebene Bedeutung haben,
aa und bb jeweils unabhängig voneinander 0, 1 , 2, 3, 4, 5 oder 6 bedeuten,
X eine der für X1 angegebenen Bedeutungen besitzt, und
P1"5 jeweils unabhängig voneinander eine der für P angegebenen Bedeutungen besitzen.
Besonders bevorzugte Verbindungen der Formel I sind solche der Unterformel IA
Figure imgf000027_0001
worin W1 Ra b, A1'2, Z1'2, L1 p, q und r die in Formel I angegebene Bedeutung haben.
^ Q Besonders bevorzugte Verbindungen der Formel I und IA sowie deren vor- und nachstehend angegebenen Unterformeln sind solche, worin
A1 und A2 jeweils unabhängig voneinander 1 ,4-Phenylen, Naphthalin- 1 ,4-diyl oder Naphthalin-2,6-diyl, wobei in diesen Gruppen
^c auch eine oder mehrere CH-Gruppen durch N ersetzt sein können, Cyclohexan-1 ,4-diyl, worin auch 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,
2Q Piperidin-1 ,4-diyl, Decahydronaphthalin-2,6-diyl, 1 ,2,3,4-
Tetrahydronaphthalin-2,6-diyl, lndan-2,5-diyl, Octahydro-4,7- methano-indan-2,5-diyl, Phenanthren-2,7-diyl oder Anthracen-2,7-diyl, wobei alle diese Gruppen unsubstituiert oder durch L ein- oder mehrfach substituiert sein können,
25
L P, P-Sp-, OH, CH2OH, F, Cl, Br, I, -CN1 -NO2 , -NCO, -NCS,
-OCN, -SCN, -C(=O)N(RX)2, -C(=O)Y1, -C(=O)RX, -N(RX)2, optional substituiertes SiIyI, optional substituiertes Aryl mit 6 bis 20 C Atomen, geradkettiges oder verzweigtes Alkyl oder
OQ Alkoxy 1 bis 25 C-Atomen, oder geradkettiges oder verzweigtes Alkenyl, Alkinyl, Alkylcarbonyl, Alkoxycarbonyl, Alkylcarbonyloxy oder Alkoxycarbonyloxy mit 2 bis 25 C- Atomen, worin in allen diesen Gruppen auch ein oder mehrere H-Atome durch F, Cl, P oder P-Sp- ersetzt sein
O5 können, Y1 Halogen, und
Rx P, P-Sp-, H, Halogen, geradkettiges, verzweigtes oder cyclisches Alkyl mit 1 bis 25 C-Atomen, worin auch eine oder mehrere nicht benachbarte CH2-Gruppen durch -O-, -S-,
-CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O- so ersetzt sein können, dass O- und/oder S-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind, und worin auch ein oder mehrere H-Atome durch F, Cl oder P-Sp- ersetzt sein können,
bedeuten.
Weitere bevorzugte Verbindungen der Formel I und IA sowie deren vor- und nachstehend angegebenen Unterformeln sind solche worin - W -C(RcRd)-, -CH2CH2- oder -CH2-O- bedeutet,
Rc und Rd jeweils unabhängig voneinander H, Alkyl mit 1 bis 12, vorzugsweise 5 bis 12 C-Atomen, Alkoxy mit 1 bis 12 C-Atomen oder Alkenyl mit 2 bis 11 C-Atomen bedeuten, wobei in allen diesen Resten auch ein oder mehrere H-Atome durch F ersetzt sein können, besonders bevorzugt Methyl,
Rc und Rd H bedeuten, einer der Reste Rc und Rd H bedeutet und der andere von H verschieden ist,
Ra und Rb gleiche oder verschiedene Reste P-Sp- bedeuten,
Ra und Rb P-Sp- bedeuten, wobei in einem der Reste Ra und Rb Sp eine Einfachbindung bedeutet und in dem anderen der Reste Ra und Rb Sp von einer Einfachbindung verschieden ist und vorzugsweise eine Gruppe der Formel Sp'-X' bedeutet, so dass dieser Rest P-Sp- der Formel P-Sp'-X1- entspricht,
Ra und Rb gleiche oder verschiedene Reste P-Sp- bedeuten, worin beide Reste Sp eine Einfachbindung bedeuten, - einer der Reste Ra und Rb eine Gruppe P-Sp- bedeutet oder enthält, und der andere eine unpolymerisierbare Gruppe bedeutet, vorzugsweise ausgewählt aus geradkettigem oder verzweigtem Alkyl mit 1 bis 25 C-Atomen, worin auch eine oder mehrere nicht benachbarte CH2-Gruppen jeweils unabhängig voneinander durch -C(R00)=C(R000)-, -C≡C-, -N(R00)-, -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O- so ersetzt sein können, dass O- und/oder S-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind, und worin auch ein oder mehrere H-Atome durch F, Cl, Br, I oder CN ersetzt sein können,
Ra P-Sp- bedeutet,
Rb P-Sp- bedeutet,
Sp eine Einfachbindung bedeutet,
Sp einen Rest ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus -(CH2)pi-, -(CH2)p1-O-, -(CH2)Pi-O-CO-, -(CH2)p1-O-CO-O-, -(CH2)r1-C≡C- oder -C≡C-(CH2)rr, vorzugsweise -(CH2)pi- oder -(CH2)p1-O- bedeutet, worin p1 eine ganze Zahl von 1 bis 12 und r1 eine ganze Zahl von 1 bis 8 bedeutet,
L keine polymerisierbare Gruppe bedeutet oder enthält, r 1 bedeutet, L F bedeutet,
A1 und A2 ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus 1 ,4- Phenylen und Naphthalin-2,6-diyl, wobei in diesen Ringen auch eine oder zwei CH-Gruppen durch N ersetzt sein können, wobei diese Ringe ein- oder mehrfach durch L wie vor- und nachstehend beschrieben substituiert sein können,
Z1 und Z2 ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus -O-, -CO-O-, -OCO-, -OCH2-, -CH2O-, -CF2O-, -OCF2-, -CH2CH2-, -CH=CH-, -CF=CF-, -CH=CF-, -CF=CH-, -C≡C-, Einfachbindung, p O oder 1 , vorzugsweise O bedeutet, q O oder 1 , vorzugsweise O bedeutet,
L eine unpolymehsierbare Gruppe ist, vorzugsweise ausgewählt aus F, Cl, -CN und geradkettigem oder verzweigtem Alkyl mit 1 bis 25, besonders bevorzugt 1 bis 10 C-Atomen, worin auch eine oder mehrere nicht benachbarte CH2-Gruppen jeweils unabhängig voneinander durch -C(R00)=C(R000)-, -C=C-, -N(R00)-, -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O- so ersetzt sein können, dass O- und/oder S-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind, und worin auch ein oder mehrere H-Atome durch F, Cl, Br, I oder CN ersetzt sein können.
Besonders bevorzugte Verbindungen der Formel I und IA sind ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den folgenden Unterformeln
Figure imgf000030_0001
worin Ra"d, R1 2, A1'2, Z1'2, L, p, q nd r jeweils unabhängig voneinander eine der in Formel I oder vor- und nachstehend angegebenen Bedeutungen besitzen.
Die Gruppen -(A1-Z1)p- und -(Z2-A2)q- in den Verbindungen der Formeln I, IA, 11 , 12 und 13 bedeuten vorzugsweise 1 ,4-Phenylen oder Naphthalin- 2,6-diyl, wobei in diesen Ringen auch eine oder zwei CH-Gruppen durch N ersetzt sein können, und wobei diese auch Ringe ein- oder mehrfach durch L wie vor- und nachstehend beschrieben substituiert sein können. Besonders bevorzugt sind solche Verbindungen der Formeln 11 bis 13, worin p und q 0 bedeuten, sowie solche, worin einer der Indices p und q 0 und der andere 1 bedeutet.
Weiterhin besonders bevorzugt sind solche Verbindungen der Formeln 11 bis 13, worin die Reste Ra und Rb P-Sp- bedeuten, sowie solche, worin einer der Reste Ra und Rb, vorzugsweise Ra, P-Sp- bedeutet und der andere eine unpolymerisierbare Gruppe bedeutet, vorzugsweise ausgewählt aus geradkettigem oder verzweigtem Alkyl mit 1 bis 25 C- Atomen, worin auch eine oder mehrere nicht benachbarte CH2-Gruppen jeweils unabhängig voneinander durch -C(R00)=C(R000)-, -C≡C-, -N(R00)-, -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O- so ersetzt sein können, dass O- und/oder S-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind, und worin auch ein oder mehrere H-Atome durch F, Cl, Br, I oder CN ersetzt sein können.
Weiterhin besonders bevorzugt sind solche Verbindungen der Formeln 11 bis 13, worin beide Reste Ra und Rb P-Sp- bedeuten, wobei eine Gruppe Sp eine Einfachbindung bedeutet und die andere Gruppe Sp von einer Einfachbindung verschieden ist.
Ganz besonders bevorzugte Verbindungen der Formeln 11 bis 13 sind ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den folgenden Unterformeln
Figure imgf000031_0001
Figure imgf000032_0001
Figure imgf000033_0001
worin Rc und Rd die vor- und nachstehend angegebenen Bedeutungen besitzen, L' H oder F bedeutet, P und Sp eine der in Formel I oder vor- und nachstehend angegebenen Bedeutungen besitzen, P" eine der in Formel I oder vor- und nachstehend für P angegebenen Bedeutungen besitzt, Sp" eine der in Formel I oder vor- und nachstehend für Sp angegebenen Bedeutungen besitzt, und R' eine der in Formel I oder vor- und nachstehend für Ra angegebenen Bedeutungen besitzt, wobei R' von H verschieden ist und keine Gruppe P-Sp- bedeutet oder enthält.
P und P" bedeuten in den Verbindungen der Formeln I, IA, 11 bis 13 sowie deren Unterformeln vorzugsweise eine Acrylat-, Fluoracrylat- oder Methacrylatgruppe.
Sp und Sp" bedeuten Verbindungen der Formeln I1 IA 11 bis 13 sowie deren Unterformeln vorzugsweise -(CH2)pi-, -O-(CH2)pr, -(CH2)pi-O-, -0-CO-(CH2)Pi-, -(CH2)pi-O-CO-, -O-CO-O-(CH2)p1-, -(CH2)pi-O-CO-O-, -(CH2)ri-C≡C- oder -C≡C-(CH2)ri- oder eine Einfachbindung, worin p1 eine ganze Zahl von 1 bis 12, vorzugsweiswe von 1 bis 6, und r1 eine ganze Zahl von 1 bis 8, vorzugsweise 1 , 2 oder 3 bedeuten, wobei diese Gruppen so mit P oder P" verknüpft sind, dass O-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind. Besonders bevorzugt sind Verbindungen der oben gezeigten Unterformeln I1a-I3d, worin einer der beiden Reste L1 F und der andere H bedeutet.
Ferner bevorzugt sind Verbindungen der oben gezeigten Unterformeln M a- I3d, worin einer der Reste Sp und Sp", vorzugsweise Sp, eine
Einfachbindung bedeutet und der andere der Reste Sp und Sp", vorzugsweise Sp", von einer Einfachbindung verschieden ist.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung sind neue Verbindungen der Formeln I und IA sowie deren Unterformeln, worin die einzelnen Reste die in Formel I oder vor- und nachstehend angegebene Bedeutung haben.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung sind neue Zwischenprodukte zur Herstellung von Verbindungen der Formel I und IA, ausgewählt aus folgender Formel
Figure imgf000034_0001
worin W, A ' , Z ' , L1 p, q und r die in Formel I oder vor- und nachstehend angegebene Bedeutung besitzen, und die Reste Ra und Rb jeweils unabhängig voneinander -Sp-O-Sg bedeuten, wobei Sp die in Formel I oder vor- und nachstehend angegebene Bedeutung besitzt, und Sg ein H- Atom oder eine Schutzgruppe bedeutet.
Geeignete Schutzgruppen Sg sind dem Fachmann bekannt. Bevorzugte Schutzguppen sind Alkyl, Acyl und Alkylsilyl- oder Arylsilylgruppen, 2- Tetrahydropyranyl oder Methoxymethyl.
Besonders bevorzugte Zwischenprodukte der Formel Il sind ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus folgenden Unterformeln
Figure imgf000035_0001
worin RC|d, A1 2, Z1'2, L, p, q, r, Sp, und Sg die in Formel Il angegebenen Bedeutungen besitzen, Sp" eine der für Sp angegebenen Bedeutungen besitzt, und Sg besonders bevorzugt H bedeutet.
Vorzugsweise bedeuten in den Verbindungen der Formeln 111-113, vor allem in denen der Formel 111 , einer der Reste Sp und Sp", vorzugsweise Sp, eine Einfachbindung und der andere, vorzugsweise Sp", eine von einer Einfachbindung verschiedene Gruppe.
Unter diesen bevorzugten Verbindungen sind solche besonders bevorzugt, worin einer der Reste Sp und Sp", vorzugsweise Sp1 eine Einfachbindung und der andere, vorzugsweise Sp", -(CH2)pi- bedeuten, wobei p1 wie oben definiert ist.
Ganz besonders bevorzugte Zwischenprodukte der Formel Il sind ausgewählt den Unterformeln Ma-Hc, I2a-I2c und I3a-I3c wie oben angegeben, worin P Sg-O und P" O-Sg bedeuten. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung sind neue Zwischenprodukte zur Herstellung von Verbindungen der Formel 12, ausgewählt aus folgender Formel
10 worin L und r die in Formel I angegebene Bedeutung besitzen und G1 und
G2 gleiche oder verschiedene Reste ausgewählt aus Cl, Br, I und OH bedeuten. Besonders bevorzugt sind solche Verbindungen der Formel III worin G1 und G2 gleiche oder verschieden Reste Br oder I bedeuten, 1 C. solche worin eine der Gruppen G1 und G2 1 und die andere Br oder OH bedeutet, sowie solche worin G und G OH bedeuten.
Besonders geeignete und bevorzugte Verfahren zur Herstellung von Verbindungen und Zwischenprodukten der Formeln I, IA, Il und IM sind in 2Q folgenden Schemata beispielhaft dargestellt und enthalten vorzugsweise einen oder mehrere der nachfolgend beschriebenen Schritte.
Die Verbindungen und Zwischenprodukte der Formel I, IA, Il und III sowie deren Unterformeln können in Analogie zu dem Fachmann bekannten und 25 in Standardwerken der organischen Chemie beschriebenen Verfahren, wie beispielsweise in Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Thieme-Verlag, Stuttgart, hergestellt werden.
Beispielsweise erfolgt die Synthese von Verbindungen der Formel I und IA 30 durch Veresterung oder Veretherung der Zwischenprodukte der Formel Il mit entsprechenden Säuren, Säurederivaten, oder halogenierten Verbindungen enthaltend eine Gruppe P. Wie in Schema 1 beispielhaft dargestellt, können Ester 2a der Acrylsäure oder Methacrylsäure durch Veresterung der entsprechenden Alkohole 3 mit Säurederivaten wie zum O5 Beispiel (Meth)acrylsäurechlorid oder (Meth)acrylsäureanhydrid in
Gegenwart einer Base erhalten werden. Weiterhin können die Alkohole 3 auch mit (Meth)acrylsäure in Gegenwart eines wasserentziehenden Mittels verestert werden, beispielsweise nach Steglich mit Dicyclohexylcarbodiimid (DCC), oder durch Behandlung der entsprechenden Alkohole mit (Meth)acrylsäureanhydrid in Gegenwart einer Base und 4-(N,N-Dimethylamino)pyridin (DMAP).
Schema 1
Figure imgf000037_0001
Ein Zugang zum Grundkörper 9,10-Dihydrophenanthrenen (Formel 2, worin W = CH2CH2) ist durch Hydrierung von Phenanthren gegeben, und läßt sich durch Halogenierung selektiv funktionalisieren, wie in Schema 2 beispielhaft dargestellt. Nach A. D. Abell et al., J. Chem. Soα, Perkin
Trans. 1 , 1997, 1663 - 1668 erhält man aus 9,10-Dihydrophenanthren 4 das 2,7-Dibrom-9,10-dihydrophenanthren (Formel 5, worin HaI = Br). lodierung nach H. Suzuki, Organic Syntheses, Coli. Vol. 6, S.700 (1988) liefert das entsprechende 2,7-Diiod-9,10-dihydrophenanthren (Formel 5, worin HaI = Br). Das bisher nicht literaturbekannte 2-Brom-7-iod-9,10- dihydrophenanthren (Formel 5, worin ein Rest HaI Br und der andere I bedeutet) ist analog durch Monoiodierung und anschließende Bromierung selektiv zugänglich und eröffnet so die möglichkeit einer gezielten Abwandlung zu einer Vielzahl von Derivaten.
Schema 2
Figure imgf000038_0001
Aus den Dihalogenverbindungen 5 lassen sich z.B. durch Metallierung mit Butyllithium und Umsetzung mit Borsäureestern Boronsäuren herstellen, die zu den Phenolen 6 oxidiert werden können, wie in Schema 3 beispielhaft dargestellt. Eine Alternative ist die Behandlung mit KOH in Gegenwart von Palladiumkatalysatoren nach S. L. Buchwald et al. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 10694-10695. Veresterung mit Acrylsäuren liefert die Acrylate 7.
Schema 3
Figure imgf000038_0002
Durch Monometallierung in Gegenwart von Triisopropylborat können Monohydroxyverbindungen 8 erhalten werden, die in einem zweiten Schritt weiter abgewandelt werden können, wie in Schema 4 beispielhaft dargestellt. So liefert Sonogashira-Kupplung mit terminalen Alkinolen die Alkine 9, aus denen durch Hydrierung und Veresterung die Verbindungen 10 mit einer Spacergruppe zugänglich sind.
Schema 4
Figure imgf000039_0001
10
Entsprechend sind aus kommerziell erhältlichem Dibromfluoren 11 die Fluorenderivate 12 zugänglich, wie in Schema 5 beispielhaft dargestellt (worin R H oder CH3 bedeutet), wobei ggf. aus 11 nach G. R. Bebemitz et al., J. Med. Chem. 2001 , 44; 2601 - 2611 , die entsprechenden alkylierten Derivate erhalten werden. Zur alternativen Herstellung von 2,7- Diihydroxyfluorenen durch Friedel-Crafts-Acylierung und anschließende Baeyer-Vllliger-Oxidation s. R. P. Lemieux et al., J. Materials Chem. 2008, 18(28), 3361-3365.
Schema 5
Figure imgf000039_0002
Ein Zugang zu den erfindungsgemäßen Benzochromenen (Formel 1 , worin W = CH2O) ist nach Taugerbeck, Klasen-Memmer, WO2004076438, durch Reduktion der Benochromenone (2, worin W = C(O)O) gegeben. Zur Herstellung der Benzochromenone s.a. z.B. S. Kim et al. Organic Lett. 2005, 7, 411-414; die dort beschriebene Verbindung 13 kann nach Etherspaltung mit z.B. Bortribromid über 14 in die Acrylate 15 übergeführt werden, wie in Schema 6 beispielhaft dargestellt. Entsprechend sind aus 16 die Acrylate 18 zugänglich.
Schema 6
Figure imgf000040_0001
15
Figure imgf000040_0002
18
Spacergruppen können auch hier wie in Schema 7 gezeigt eingeführt werden, indem aus den Hydroxyverbindungen 20 durch Behandeln mit Trifluormethansulfonsäureanhydrid zunächst das Triflat 21 hergestellt wird, welches dann analog Schema 4 in einer Sonogashira-Reaktion umgesetzt wird.
Schema 7
Figure imgf000040_0003
19 20
Figure imgf000041_0001
21 22
Figure imgf000041_0002
23
Die in den oben gezeigten Schemata aufgeführten Zwischenverbindungen können weiterhin durch eine Vielzahl von Standardreaktionen zu den erfindungsgemäßen Verbindungen abgewandelt werden, wie in Schema 8 beispielhaft dargestellt (worin die Reste W1 X, Sp wie vor- und nachstehend definiert sind, G = H-Atom oder Schutzgruppe, und M = B(OH)2, ZnHaI oder MgHaI). Beispielsweise sind durch Übergangsmetall- katalysierte Kupplungsreaktionen wie der Suzuki-Kupplung (24, M = - B(OH)2) aus Arylmetallverbindungen Arylderivate 26 zugänglich, die analog zu den obigen Schemata zu den Zielverbindungen 27 abgewandelt werden können.
Schema 8
GOSpXAZAZ f V-M +
Figure imgf000041_0003
24 25
Figure imgf000041_0004
26
Figure imgf000042_0001
27
Zur Herstellung von PSA-Anzeigen werden die polymerisierbaren Verbindungen im FK-Medium zwischen den Substraten der FK-Anzeige unter Anlegen einer Spannung durch in-situ-Polymerisation polymerisiert oder vernetzt (falls eine Verbindung zwei oder mehr polymehsierbare Gruppen enthält). Die Polymerisation kann in einem Schritt durchgeführt werden. Es ist auch möglich, zunächst in einem ersten Schritt die Polymerisation unter Anlegen einer Spannung durchzuführen, um einen pretilt-Winkel zu erzeugen, und anschließend in einem zweiten Polymerisationsschritt ohne anliegende Spannung die im ersten Schritt nicht abreagierten Verbindungen zu polymerisieren bzw. zu vernetzen ("end curing").
Geeignete und bevorzugte Polymerisationsmethoden sind beispielsweise die thermische oder Photopolymerisation, vorzugsweise Photopolymerisation, insbesondere UV-Photopolymerisation. Dabei können gegebenfalls auch ein oder mehrere Initiatoren zugesetzt werden. Geeignete Bedingungen für die Polymerisation, sowie geeignete Arten und Mengen der Initiatoren, sind dem Fachmann bekannt und in der Literatur beschrieben. Für die radikalische Polymerisation eignen sich zum Beispiel die kommerziell erhältlichen Photoinitiatoren Irgacure651®,
Irgacure184®, lrgacure907®, Irgacure369®, oder Darocure1173® (Ciba AG). Falls ein Initiator eingesetzt wird, beträgt dessen Anteil vorzugsweise 0,001 bis 5 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,001 bis 1 Gew.-%. Die Polymerisation kann aber auch ohne Zusatz eines Initiators erfolgen. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das FK-Medium keinen Polymerisationsinitiator.
Die polymerisierbare Komponente A) oder das FK-Medium können 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 der Stabilisatoren sind dem Fachmann bekannt und in der Literatur beschrieben. Besonders geeignet sind zum Beispiel die kommerziell erhältlichen Stabilisatoren der Serie Irganox® (Ciba AG), wie beispielsweise Irganox® 1076. Falls Stabilisatoren eingesetzt werden, beträgt deren Anteil, bezogen auf die Gesamtmenge der RMs beziehungsweise der polymerisierbaren Komponente A), vorzugsweise 10 - 10,000 ppm, besonders bevorzugt 50 - 500 ppm.
Die erfindungsgemäßen polymerisierbaren Verbindungen eignen sich auch für die Polymerisation ohne Initiator, was erhebliche Vorteile mit sich bringt, wie beispielsweise geringere Materialkosten und insbesondere eine geringere Verunreinigung des FK-Mediums durch mögliche Restmengen des Initiators oder dessen Abbauprodukte.
Die erfindungsgemäßen FK-Medien zur Verwendung in PSA-Anzeigen enthalten vorzugsweise < 5 Gew.-%, besonders bevorzugt < 1 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt < 0.5 Gew.-% an polymerisierbaren Verbindungen, insbesondere polymerisierbaren Verbindungen der oben genannten Formeln.
Besonders bevorzugt sind FK-Medien enthaltend eine, zwei oder drei polymerisierbare Verbindungen der Formel I.
Ferner bevorzugt sind FK-Medien, worin die polymerisierbare Komponente (Komponente A) ausschließlich polymerisierbare Verbindungen der Formel I enthält.
Ferner bevorzugt sind FK-Medien, worin Komponente B) eine FK- Verbindung oder eine FK-Mischung ist, die eine nematische Flüssigkristallphase aufweist.
Ferner bevorzugt sind achirale polymerisierbare Verbindungen der Formel I1 sowie FK-Medien worin die Verbindungen der Komponente A) und/oder B) ausschließlich aus der Gruppe bestehend aus achiralen Verbindungen ausgewählt sind. Ferner bevorzugt sind FK-Medien, worin die polymerisierbare Komponente bzw. Komponente A) eine oder mehrere polymerisierbare Verbindungen der Formel I mit einer polymerisierbaren Gruppe (monoreaktiv) und eine oder mehrere polymerisierbare Verbindungen der Formel I mit zwei oder mehr, vorzugsweise zwei polymerisierbaren
Gruppen (di- oder multireaktiv) enthält.
Femer bevorzugt sind PSA-Anzeigen und FK-Medien, worin die polymerisierbare Komponente bzw. Komponente A) ausschließlich polymerisierbare Verbindungen der Formel I mit zwei polymerisierbaren Gruppen (direaktiv) enthält.
Der Anteil der polymerisierbaren Komponente bzw. Komponente A) in den erfindungsgemäßen FK-Medien ist vorzugsweise < 5%, besonders bevorzugt < 1%, ganz besonders bevorzugt < 0.5 %.
Der Anteil der flüssigkristallinen Komponente bzw. Komponente B) in den erfindungsgemäßen FK-Medien ist vorzugsweise > 95%, besonders bevorzugt > 99%.
Die polymerisierbaren Verbindungen der Formel I können einzeln polymerisiert werden, es können aber auch Mischungen polymerisiert werden, welche zwei oder mehr Verbindungen der Formel I enthalten, oder Mischungen enthaltend eine oder mehrere Verbindungen der Formel I und eine oder mehrere weitere polymerisierbare Verbindungen
(Comonomere), welche vorzugsweise mesogen oder flüssigkristallin sind. Bei Polymerisation solcher Mischungen entstehen Copolymere. Die vor- und nachstehend genannten polymerisierbaren Mischungen sind ein weiterer Gegenstand der Erfindung. Die polymerisierbaren Verbindungen und Comonomere sind mesogen oder nicht-mesogen, vorzugsweise mesogen oder flüssigkristallin.
Geeignete und bevorzugte mesogene Comonomere, besonders für die Verwendung in PSA-Anzeigen, sind beispielsweise ausgewählt aus den folgenden Formeln:
Figure imgf000045_0001
Figure imgf000046_0001
Figure imgf000047_0001
Figure imgf000048_0001
worin die einzelnen Reste folgende Bedeutung besitzen:
P1 und P2 jeweils unabhängig voneinander eine polymerisierbare
Gruppe, vorzugsweise mit einer der vor- und nachstehend für P angegebenen Bedeutungen, besonders bevorzugt eine Acrylat-, Methacrylat-, Fluoracrylat-, Oxetan-, Vinyloxy- oder Epoxygruppe,
Sp1 und Sp2 jeweils unabhängig voneinander eine Einfachbindung oder eine Abstandsgruppe, vorzugsweise mit einer der vor- und nachstehend für Sp angegebenen Bedeutungen, und besonders bevorzugt -(CH2)pr, -(CH2)pi-O-, -(CH2)p1-CO-O- oder -(CH2)Pi-O-CO-O- bedeuten, worin p1 eine ganze Zahl von 1 bis 12 ist, und wobei in den letztgenannten Gruppen die Verknüpfung zur benachbarten Ring über das O-Atom erfolgt, wobei auch einer oder mehrere der Reste P1-Sp1- und P2-Sp2- Raa bedeuten können, mit der Maßgabe dass mindestens einer der vorhandenen Reste P1-Sp1- und P2-Sρ2- nicht Raa bedeutet,
Raa H, F, Cl, CN oder geradkettiges oder verzweigtes Alkyl mit 1 bis 25 C-Atomen, worin auch eine oder mehrere nicht benachbarte CH2-Gruppen jeweils unabhängig voneinander durch C(R°)=C(R00)-, -CsC-, -N(R0)-, -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O- so ersetzt sein können, dass O- und/oder S-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind, und worin auch ein oder mehrere H-Atome durch F, Cl, CN oder P1-
Sp1- ersetzt sein können, besonders bevorzugt geradkettiges oder verzweigtes, optional 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 und die verzweigten Reste mindestens drei C-Atome aufweisen),
R0, R00 jeweils unabhängig voneinander und bei jedem Auftreten gleich oder verschieden H oder Alkyl mit 1 bis 12 C-Atomen,
Ry und Rz jeweils unabhängig voneinander H, F, CH3 oder CF3,
Z1 -O-, -CO-, -C(RyRz)-,oder -CF2CF2-,
Z2 und Z3 jjeewweeiillss uunnaabbhhäännggiigg vvoonneeiinnaannddeerr --CCCO-O-, -O-CO-, -CH2O-,
-OCH2-, -CF2O-, -OCF2-, oder -(CH2)n-, wobei n 2, 3 oder 4 ist,
L bei jedem Auftreten gleich oder verschieden F, Cl, CN, oder geradkettiges oder verzweigtes, optional ein- oder mehrfach fluoriertes, Alkyl, Alkoxy, Alkenyl, Alkinyl, Alkylcarbonyl, Alkoxycarbonyl, Alkylcarbonyloxy oder Alkoxycarbonyloxy mit
1 bis 12 C-Atomen vorzugsweise F,
L1 und L" jeweils unabhängig voneinander H, F oder Cl, r O, 1 , 2, 3 oder 4, s O, 1 , 2 oder 3, t 0, 1 oder 2, x 0 oder 1.
Die FK-Medien zur Verwendung in den erfmdungsgemäßen FK-Anzeigen enthalten, neben den oben beschriebenen polymerisierbaren
Verbindungen, eine FK-Mischung ("Host-Mischung") enthaltend eine oder mehr, vorzugsweise zwei oder mehr niedermolekulare (d.h. monomere bzw. unpolymerisierte) Verbindungen. Letztere sind stabil bzw. unreaktiv gegenüber einer Polymerisationsreaktion unter den zur Polymerisation der polymerisierbaren Verbindungen verwendeten Bedingungen. Prinzipiell eignet sich als Host-Mischung jede zur Verwendung in herkömmlichen VA- und OCB-Anzeigen geeignete FK-Mischung. Geeignete FK-Mischungen sind dem Fachmann bekannt und in der Literatur beschrieben, beispielsweise Mischungen in VA-Anzeigen in EP 1 378 557 A1 , und Mischungen für OCB-Anzeigen in EP 1 306 418 A1 und DE 102 24 046 A1.
Besonders bevorzugte FK-Anzeigen, FK-Host-Mischungen und FK-Medien werden im Folgenden genannt:
a) FK-Medium, welches eine oder mehrere Verbindungen der Formel CY und/oder PY enthält:
Figure imgf000050_0001
worin die einzelnen Reste folgende Bedeutung besitzen
1 oder 2,
0 oder 1 ,
Figure imgf000050_0002
R1 und R2 jeweils unabhängig voneinander Alkyl mit 1 bis 12 C- Atomen, wobei auch eine oder zwei nicht benachbarte CH2-Gruppen durch -O-, -CH=CH-, -CO-, -OCO- oder - COO- so ersetzt sein können, dass O-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind, vorzugsweise Alkyl oder Alkoxy mit 1 bis 6 C-Atomen,
Zx und Zy jeweils unabhängig voneinander -CH2CH2-, -CH=CH-,
-CF2O-, -OCF2-, -CH2O-, -OCH2-, -CO-O-, -O-CO-, -C2F4-, -CF=CF-, -CH=CH-CH2O-, oder eine Einfachbindung, vorzugsweise eine Einfachbindung,
L1"4 jeweils unabhängig voneinander F, Cl, OCF3, CF3, CH3,
CH2F, CHF2.
Vorzugsweise bedeuten beide Reste L1 und L2 F, oder einer der Reste L1 und L2 F und der andere Cl, bzw. beide Reste L3 und L4 F, oder einer der Reste L3 und L4 F und der andere Cl.
Die Verbindungen der Formel CY sind vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus folgenden Unterformeln
Figure imgf000051_0001
Figure imgf000052_0001
Figure imgf000053_0001
Figure imgf000054_0001
Figure imgf000054_0002
Figure imgf000054_0003
Figure imgf000055_0001
Figure imgf000055_0002
Figure imgf000055_0003
worin a 1 oder 2, Alkyl und Alkyl* jeweils unabhängig voneinander einen geradkettigen Alkylrest mit 1-6 C-Atomen, und Alkenyl einen geradkettigen Alkenylrest mit 2-6 C-Atomen, und (O) ein Sauerstoffatom oder eine Einfachbindung bedeuten. Alkenyl bedeutet vorzugsweise 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-.
Die Verbindungen der Formel PY sind vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus folgenden Unterformeln:
Figure imgf000055_0004
Figure imgf000056_0001
Figure imgf000057_0001
Figure imgf000058_0001
worin Alkyl und Alkyl* jeweils unabhängig voneinander einen geradkettigen Alkylrest mit 1-6 C-Atomen und Alkenyl einen geradkettigen Alkenylrest mit 2-6 C-Atomen, und (O) ein Sauerstoffatom oder eine Einfachbindung bedeuten. Alkenyl bedeutet vorzugsweise 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)Z-.
FK-Medium, welches zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen der folgenden Formel enthält:
Figure imgf000058_0002
worin die einzelnen Reste folgende Bedeutung besitzen
Figure imgf000058_0003
Figure imgf000058_0004
R3 und R4 jeweils unabhängig voneinander Alkyl mit 1 bis 12 C- Atomen, worin auch eine oder zwei nicht benachbarte CH2-Gruppen durch -O-, -CH=CH-, -CO-, -O-CO- oder -CO-O- so ersetzt sein können, dass O-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind,
Zy -CH2CH2-, -CH=CH-, -CF2O-, -OCF2-, -CH2O-, -OCH2-,
-CO-O-, -O-CO-, -C2F4-, -CF=CF-, -CH=CH-CH2O-, oder eine Einfachbindung, vorzugsweise eine Einfachbindung.
Die Verbindungen der Formel ZK sind vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus folgenden Unterformeln:
Figure imgf000059_0001
Alkyr ZK2
Alkyl ZK3
lkenyl* ZK4
Figure imgf000059_0002
Figure imgf000059_0003
Alkyl— ( H O )-O-Alkyl* ZK6
ZK7
Figure imgf000059_0004
Alkyl* ZK8
Figure imgf000060_0001
Figure imgf000060_0002
Alkyl* ZK10
Figure imgf000060_0003
worin Alkyl und Alkyl* jeweils unabhängig voneinander einen geradkettigen Alkylrest mit 1-6 C-Atomen bedeuten, und Alkenyl einen geradkettigen Alkenylrest mit 2-6 C-Atomen bedeuten. Alkenyl bedeutet vorzugsweise 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-.
FK-Medium, welches zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen der folgenden Formel enthält:
Figure imgf000060_0004
worin die einzelnen Reste bei jedem Auftreten gleich oder verschieden folgende Bedeutung haben:
R5 und R6 jeweils unabhängig voneinander eine der oben für R1 angegebenen Bedeutungen,
Figure imgf000060_0005
Figure imgf000061_0001
1 oder 2.
Die Verbindungen der Formel DK sind vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus folgenden Unterformeln:
Alkyl DK1
Figure imgf000061_0002
Alkyl O-Alkyl* DK2
Figure imgf000061_0003
Figure imgf000061_0004
Figure imgf000062_0001
worin Alkyl und Alkyl* jeweils unabhängig voneinander einen geradkettigen Alkylrest mit 1-6 C-Atomen, und Alkenyl und Alkenyl* jeweils unabhängig voneinander einen geradkettigen Alkenylrest mit 2-6 C-Atomen bedeuten. Alkenyl und Alkenyl* bedeuten vorzugsweise 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-.
FK-Medium, welches zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen der folgenden Formel enthält:
Figure imgf000062_0002
worin die einzelnen Reste folgende Bedeutung besitzen
Figure imgf000062_0003
f 0 oder 1 ,
R1 und R2 jeweils unabhängig voneinander Alkyl mit 1 bis 12 C- Atomen, wobei auch eine oder zwei nicht benachbarte CH2-Gruppen durch -O-, -CH=CH-, -CO-, -OCO- oder - COO- so ersetzt sein können, dass O-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind,
Zx und Zy jeweils unabhängig voneinander -CH2CH2-, -CH=CH-,
-CF2O-, -OCF2-, -CH2O-, -OCH2-, -CO-O-, -O-CO-, -C2F4-, -CF=CF-, -CH=CH-CH2O-, oder eine Einfachbindung, vorzugsweise eine Einfachbindung,
L1 und L2 jeweils unabhängig voneinander F, Cl, OCF3, CF3, CH3, CH2F, CHF2.
Vorzugsweise bedeuten beide Reste L1 und L2 F oder einer der Reste L1 und L2 F und der andere Cl.
Die Verbindungen der Formel LY sind vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus folgenden Unterformeln
Figure imgf000063_0001
Figure imgf000064_0001
Figure imgf000065_0001
worin R1 die oben angegebene Bedeutung hat, AIKyI einen geradKettigen AlKylrest mit 1-6 C-Atomen, (O) ein Sauerstoffatom oder eine Einfachbindung und v eine ganze Zahl von 1 bis 6 bedeuten. R1 bedeutet vorzugsweise geradKettiges AIKyI mit 1 bis 6 C-Atomen oder geradKettiges AlKenyl mit 2 bis 6 C-Atomen, insbesondere CH3, C2H5, n-C3H7, n-C4H9, n-C5Hn, 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-.
FK-Medium, welches zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus folgenden Formeln enthält:
alkyl G1
Figure imgf000066_0001
Figure imgf000066_0002
alkyl G3
Figure imgf000066_0003
alkyl G4
Figure imgf000066_0004
worin alkyl Ci-6-alkyl, Lx H oder F und X F, Cl, OCF3, OCHF2 oder OCH=CF2 bedeutet. Besonders bevorzugt sind Verbindungen der Formel G1 , worin X F bedeutet.
FK-Medium, welches zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus folgenden Formeln enthält:
Y1
Figure imgf000066_0005
Figure imgf000067_0001
R5 (O)d-alkyl Y8
Figure imgf000067_0002
Figure imgf000067_0003
(O)d-alkyl Y10
(O)d-alkyl Y11
Figure imgf000068_0001
Figure imgf000068_0002
(O)d-alkyl Y14
Figure imgf000068_0003
Figure imgf000068_0004
worin R5 eine der oben für R1 angegebenen Bedeutungen besitzt, alkyl Ci-β-alkyl, d 0 oder 1 , und z und m jeweils unabhängig voneinander eine ganze Zahl von 1 bis 6 bedeuten. R5 ist in diesen Verbindungen besonders bevorzugt d-6-alkyl oder -alkoxy oder C2-6- alkenyl, d ist vorzugsweise 1. Vorzugsweise enthält das erfindungsgemäße FK-Medium eine oder mehrere Verbindungen der oben genannten Formeln in Mengen von > 5 Gew.%.
FK-Medium, welches zusätzlich eine oder mehrere
Biphenylverbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus folgenden Formeln enthält:
Figure imgf000069_0001
Alkyl — ( O ) ( O ) — Alkenyl*
B2
Figure imgf000069_0002
worin Alkyl und Alkyl* jeweils unabhängig voneinander einen geradkettigen Alkylrest mit 1-6 C-Atomen, und Alkenyl und Alkenyl* jeweils unabhängig voneinander einen geradkettigen Alkenylrest mit 2-6 C-Atomen bedeuten. Alkenyl und Alkenyl* bedeuten vorzugsweise CH2=CH-, CH2=CHCH2CH2-, CH3-CH=CH-, CH3-CH2- CH=CH-, CH3-(CH2J2-CH=CH-, CH3-(CH2)3-CH=CH- oder CH3- CH=CH-(CH2)2-.
Der Anteil der Biphenyle der Formeln B1 bis B3 in der FK-Mischung beträgt vorzugsweise mindestens 3 Gew.%, insbesondere > 5 Gew.%.
Die Verbindungen der Formel B2 sind besonders bevorzugt.
Die Verbindungen der Formel B1 bis B3 sind vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus folgenden Unterformeln
Figure imgf000070_0001
worin Alkyl* einen Alkylrest mit 1-6 C-Atomen bedeutet. Insbesondere bevorzugt enthält das erfindungsgemäße Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formeln B1a und/oder B2c.
FK-Medium, welches zusätzlich eine oder mehrere Terphenylverbindungen der folgenden Formel enthält:
Figure imgf000070_0002
worin R5 und R6 jeweils unabhängig voneinander eine der oben für R1 angegebenen Bedeutungen besitzen und
und — < K }- jeweils unabhängig voneinander
Figure imgf000070_0003
Figure imgf000070_0004
bedeuten, worin L5 F oder Cl1 vorzugsweise F, und L6 F1 Cl, OCF3, CF3, CH3, CH2F oder CHF2, vorzugsweise F, bedeuten.
Die Verbindungen der Formel T sind vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus folgenden Unterformeln
Figure imgf000071_0001
F F F F
T7
Figure imgf000072_0001
F F F F
Figure imgf000072_0002
Figure imgf000073_0001
F F
Figure imgf000073_0002
worin R einen geradkettigen Alkyl- oder Alkoxyrest mit 1-7 C- Atomen, R* einen geradkettigen Alkenyirest mit 2-7 C-Atomen, (O) ein Sauerstoffatom oder eine Einfachbindung, und m eine ganze Zahl von 1 bis 6 bedeutet. R* bedeutet vorzugsweise CH2=CH-, CH2=CHCH2CH2-, CH3-CH=CH-, CH3-CH2-CH=CH-, CH3-(CH2)2- CH=CH-, CH3-(CH2)S-CH=CH- oder CH3-CH=CH-(CH2)2-.
Vorzugsweise bedeutet R Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl Methoxy, Ethoxy, Propoxy, Butoxy oder Pentoxy.
Das erfindungsgemäße FK-Medium enthält die Terphenyle der Formeln T und deren bevorzugte Unterformeln vorzugsweise in einer Menge von 2-30 Gew.%, insbesondere von 5-20 Gew.%.
Besonders bevorzugt sind Verbindungen der Formeln T1 , T2, T3 und T21. In diesen Verbindungen bedeutet R vorzugsweise Alkyl, ferner Alkoxy jeweils mit 1-5 C-Atomen.
Vorzugsweise werden die Terphenyle in erfindungsgemäßen Mischungen eingesetzt, wenn der Δn-Wert der Mischung > 0,1 sein soll. Bevorzugte Mischungen enthalten 2-20 Gew.% einer oder mehrerer Terphenyl-Verbindungen der Formel T, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen T1 bis T22.
FK-Medium, welches zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus folgenden Formeln enthält:
Figure imgf000074_0001
Figure imgf000075_0001
worin R1 und R2 die oben angegebenen Bedeutungen haben, und vorzugsweise jeweils unabhängig voneinander geradkettiges Alkyl mit 1 bis 6 C-Atomen oder geradkettiges Alkenyl mit 2 bis 6 C- Atomen bedeuten.
Bevorzugte Medien enthalten eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus den Formeln 01 , 03 und 04. FK-Medium, welches zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen der folgenden Formel enthält:
Figure imgf000076_0001
worin
Figure imgf000076_0002
R9 H, CH3, C2H5 oder n-C3H7, (F) einen optionalen Fluor- substituenten und q 1 , 2 oder 3 bedeutet, und R7 eine der für R1 angegebenen Bedeutungen hat, vorzugsweise in Mengen von > 3 Gew.%, insbesondere > 5 Gew.%, und ganz besonders bevorzugt von 5-30 Gew.%.
Besonders bevorzugte Verbindungen der Formel IF sind ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus folgenden Unterformeln:
Figure imgf000076_0003
Figure imgf000077_0001
worin R7 vorzugsweise geradkettiges Alkyl bedeutet und R9 CH3, C2H5 oder n-C3H7 bedeutet. Besonders bevorzugt sind die Verbindungen der Formel FM , FI2 und FI3.
m) FK-Medium, welches zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus folgenden Formeln enthält:
Figure imgf000078_0001
worin R8 die für R1 angegebene Bedeutung hat und Alkyl einen geradkettigen Alkylrest mit 1-6 C-Atomen bedeutet.
n) FK-Medium, welches zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen enthält, die eine Tetrahydronaphthyl- oder Naphthyl-Einheit aufweisen, wie z.B. die Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus folgenden Formeln:
Figure imgf000079_0001
Figure imgf000080_0001
worin R10 und R11 jeweils unabhängig voneinander eine der für R1 angegebenen Bedeutungen haben, vorzugsweise geradkettiges Alkyl oder Alkoxy mit 1 bis 6 C-Atomen oder geradkettiges Alkenyl mit 2 bis 6 C-Atomen bedeuten, und Z1 und Z2 jeweils unabhängig voneinander -C2H4-, -CH=CH-, -(CH2)4-, -(CH2)3O-, -O(CH2)3-, -CH=CH-CH2CH2-, -CH2CH2CH=CH-, -CH2O-, -OCH2-, -CO-O-, -O-CO-, -C2F4-, -CF=CF-, -CF=CH-, -CH=CF-, -CH2- oder eine Einfachbindung bedeuten.
FK-Medium, welches zusätzlich eine oder mehrere eine oder mehrere Difluordibenzochromane und/oder Chromane der folgenden Formeln enthält:
Figure imgf000080_0002
Figure imgf000081_0001
worin R11 und R12 jeweils unabhängig voneinander die oben angegebene Bedeutung aufweisen, und c 0 oder 1 bedeutet, 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 ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus folgenden Unterformeln:
Figure imgf000081_0002
BC5
Alkenyl — ( O ) — ( O V- Alkenyl*
Figure imgf000082_0001
worin Alkyl und Alkyl* jeweils unabhängig voneinander einen geradkettigen Alkylrest mit 1-6 C-Atomen, und Alkenyl und Alkenyl* jeweils unabhängig voneinander einen geradkettigen Alkenylrest mit 2-6 C-Atomen bedeuten. Alkenyl und Alkenyl* bedeuten vorzugsweise 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-.
Ganz besonders bevorzugt sind Mischungen enthaltend eine, zwei oder drei Verbindungen der Formel BC-2.
FK-Medium, welches zusätzlich eine oder mehrere fluorierte Phenanthrene und/oder Dibenzofurane der folgenden Formeln enthält:
Figure imgf000083_0001
worin R11 und R12 jeweils unabhängig voneinander die oben angegebenen Bedeutungen besitzen, b 0 oder 1 , L F und r 1 , 2 oder 3 bedeutet.
Besonders bevorzugte Verbindungen der Formeln PH und BF sind ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus folgenden Unterformeln:
Figure imgf000083_0002
Figure imgf000084_0001
worin R und R' jeweils unabhängig voneinander einen geradkettigen Alkyl- oder Alkoxyrest mit 1-7 C-Atomen bedeuten.
FK-Medium, vorzugsweise zur Verwendung in PSA-OCB-Anzeigen, welches eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus folgenden Formeln enthält:
Figure imgf000084_0002
Figure imgf000085_0001
worin
R0 bei jedem Auftreten gleich oder verschieden n-Alkyl,
Alkoxy, Oxaalkyl, Fluoralkyl oder Alkenyl mit jeweils bis zu 9 C-Atomen,
X0 F, Cl oder jeweils halogeniertes Alkyl, Alkenyl, Alkenyloxy oder Alkoxy mit jeweils bis zu 6 C-Atomen,
Z0 -CF2O- oder eine Einfachbindung,
Y1"6 jeweils unabhängig voneinander H oder F,
bedeuten.
X0 ist vorzugsweise F, Cl1 CF3, CHF2, OCF3, OCHF2, OCFHCF3, OCFHCHF2, OCFHCHF2, OCF2CH3, OCF2CHF2, OCF2CHF2, OCF2CF2CHF2, OCF2CF2CHF2, OCFHCF2CF3, OCFHCF2CHF2, OCF2CF2CF3, OCF2CF2CCIF2, OCCIFCF2CF3 oder CH=CF2, besonders bevorzugt F oder OCF3.
Die Verbindungen der Formel AA sind vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus folgenden Formeln:
Figure imgf000085_0002
P
Figure imgf000086_0001
Figure imgf000086_0002
Figure imgf000087_0001
worin R0 und X0 die oben angegebene Bedeutung besitzen, und X0 vorzugsweise F bedeutet. Besonders bevorzugt sind Verbindungen der Formeln AA2 und AA6.
Die Verbindungen der Formel BB sind vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus folgenden Formeln:
Figure imgf000087_0002
Figure imgf000087_0003
Figure imgf000087_0004
Figure imgf000088_0001
Figure imgf000088_0002
worin R0 und X0 die oben angegebene Bedeutung besitzen, und X0 vorzugsweise F bedeutet. Besonders bevorzugt sind Verbindungen der Formeln BB1 , BB2 und BB5.
Die Verbindungen der Formel CC sind vorzugsweise ausgewählt aus folgender Formel:
Figure imgf000088_0003
worin R0 bei jedem Auftreten gleich oder verschieden die oben angegebene Bedeutung besitzt, und vorzugsweise Alkyl mit 1 bis 6 C-Atomen bedeutet.
r) FK-Medium, welches außer den polymerisierbaren Verbindungen der Formel I oder deren Unterformeln sowie den Comonomeren keine Verbindungen enthält, die eine endständige Vinyloxygruppe (-O- CH=CH2) aufweisen.
s) FK-Medium, welches 1 bis 5, vorzugsweise 1 , 2 oder 3 polymerisierbare Verbindungen enthält.
t) FK-Medium, worin der Anteil an polymerisierbaren Verbindungen im Gesamtgemisch 0,05 bis 5 %, vorzugsweise 0,1 bis 1 % beträgt. u) FK-Medium, welches 1 bis 8, vorzugsweise 1 bis 5 Verbindungen der Formel CY1 , CY2, PY1 und/oder PY2 enthält. Der Anteil dieser Verbindungen im Gesamtgemisch beträgt vorzugsweise 5 bis 60 %, besonders bevorzugt 10 bis 35 %. Der Gehalt dieser einzelnen
Verbindungen beträgt vorzugsweise jeweils 2 bis 20 %.
v) FK-Medium, welches 1 bis 8, vorzugsweise 1 bis 5 Verbindungen der
Formel CY9, CY10, PY9 und/oder PY10 enthält. Der Anteil dieser Verbindungen im Gesamtgemisch beträgt vorzugsweise 5 bis 60 %, besonders bevorzugt 10 bis 35 %. Der Gehalt dieser einzelnen Verbindungen beträgt vorzugsweise jeweils 2 bis 20 %.
w) FK-Medium, welches 1 bis 10, vorzugsweise 1 bis 8 Verbindungen der Formel ZK enthält, insbesondere Verbindungen der Formel ZK1 ,
ZK2 und/oder ZK6. Der Anteil dieser Verbindungen im Gesamtgemisch beträgt vorzugsweise 3 bis 25 %, besonders bevorzugt 5 bis 45 %. Der Gehalt dieser einzelnen Verbindungen beträgt vorzugsweise jeweils 2 bis 20 %.
x) FK-Medium, worin der Anteil an Verbindungen der Formel CY, PY und ZK im Gesamtgemisch mehr als 70 %, vorzugsweise mehr als 80 % beträgt,
y) PSA-VA-Anzeige, worin der pretilt-Winkel vorzugsweise < 85°, besonderes bevorzugt < 80° beträgt.
Die Kombination von Verbindungen der oben genannten bevorzugten Ausführungsformen a)-y) mit den oben beschriebenen polymerisierten Verbindungen bewirkt in den erfindungsgemäßen FK-Medien niedrige Schwellenspannungen, niedrige Rotationsviskositäten und sehr gute Tieftemperaturstabilitäten bei gleichbleibend hohen Klärpunkten und hohen HR-Werten, und erlaubt die schnelle Einstellung eines besonders niedrigen pretilt-Winkels in PSA-Anzeigen. Insbesondere zeigen die FK- Medien in PSA-Anzeigen im Vergleich zu den Medien aus dem Stand der Technik deutlich verringerte Schaltzeiten, insbesondere auch der Graustufenschaltzeiten.
Vorzugsweise weist die Flüssigkristallmischung einen nematischen Phasenbereich von mindestens 80 K, besonders bevorzugt von mindestens 100 K, und eine Rotationsviskosität von nicht mehr als 250, vorzugsweise nicht mehr als 200 mPa s, bei 200C auf.
Erfindungsgemäße FK-Medien zur Verwendung in Anzeigen des VA-Typs weisen eine negative dielektrische Anisotropie Δε auf, vorzugsweise von etwa -0,5 bis -10, insbesondere von etwa -2,5 bis -7,5 bei 200C und 1 kHz.
In den erfindungsgemäßen Anzeigen des VA-Typs sind die Moleküle in der Schicht des FK-Mediums im ausgeschalteten Zustand senkrecht zu den Elektrodenflächen (homöotrop) oder gekippt homöotrop (engl, "tilted") orientiert. Bei Anlegen einer elektrischen Spannung an die Elektroden findet eine Umorientierung der FK-Moleküle mit den Moleküllängsachsen parallel zu den Elektrodenflächen statt.
In den erfindungsgemäßen Anzeigen des OCB-Typs sind die Moleküle in der Schicht des FK-Mediums eine "bend"-Orientierung auf. Bei Anlegen einer elektrischen Spannung findet eine Umorientierung der FK-Moleküle mit den Moleküllängsachsen senkrecht zu den Elektrodenflächen statt.
Erfindungsgemäße FK-Medien zur Verwendung in Anzeigen des OCB- Typs weisen eine positive dielektrische Anisotropie Δε auf, vorzugsweise von etwa +7 bis +17 bei 20°C und 1 kHz.
Die Doppelbrechung Δn in erfindungsgemäßen FK-Medien zur Verwendung in Anzeigen des VA-Typs liegt vorzugsweise unter 0,16, besonders bevorzugt zwischen 0,06 und 0,14, insbesondere zwischen 0,07 und 0,12.
Die Doppelbrechung Δn in erfindungsgemäßen FK-Medien zur Verwendung in Anzeigen des OCB-Typs liegt vorzugsweise zwischen 0,14 und 0,22, insbesondere zwischen 0,16 und 0,22. Die erfindungsgemäßen FK-Medien können auch weitere, dem Fachmann bekannte und in der Literatur beschriebene Zusätze oder Additive enthalten, wie beispielsweise Polymerisationsinitiatoren, Inhibitoren, Stabilisatoren, oberflächenaktive Substanzen oder chirale Dotierstoffe.
Diese können polymerisierbar oder unpolymerisierbar sein. Polymerisierbare Additive werden dementsprechend der polymerisierbaren Komponente oder Komponente A) zugerechnet. Unpolymerisierbare Additive werden dementsprechend der unpolymerisierbaren Komponente oder Komponente B) zugerechnet.
Die FK.Medien können beispielsweise einen oder mehrere chirale Dotierstoffe enthalten, vorzusgweise solche ausgewählt aus der Gruppe bestehned aus Verbindungen der nachfolgenden Tabelle B.
Ferner können den FK.Medien beispielsweise 0 bis 15 Gew.-% pleochroitische Farbstoffe zugesetzt werden, ferner Nanopartikel, Leitsalze, vorzugsweise Ethyl-dimethyldodecylammonium-4-hexoxy- benzoat, Tetrabutylammoniumtetraphenylborat oder Komplexsalze von Kronenethern (vgl. z.B. Haller et al., Mol. Cryst. Liq. Cryst. 24, 249-258 (1973)) zur Verbesserung der Leitfähigkeit, oder Substanzen zur Veränderung der dielektrischen Anisotropie, der Viskosität und/oder der Orientierung der nematischen Phasen. Derartige Substanzen sind z.B. in 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 Komponenten der bevorzugten Ausführungsformen a)-z) der erfindungsgemäßen FK-Medien sind entweder bekannt, oder ihre Herstellungsweisen sind für den einschlägigen Fachmann aus dem Stand der Technik ohne weiteres abzuleiten, da sie auf in der Literatur beschriebenen Standardverfahren basieren. Entsprechende Verbindungen der Formel CY werden beispielsweise in EP-A-O 364 538 beschrieben. Entsprechende Verbindungen der Formel ZK werden beispielsweise in DE-A-26 36 684 und DE-A-33 21 373 beschrieben. Die Herstellung der erfindungsgemäß verwendbaren FK-Medien erfolgt in an sich üblicher Weise, beispielsweise indem man eine oder mehrere der oben genannten Verbindungen mit einer oder mehreren polymerisierbaren Verbindungen wie oben definiert, und ggf. mit weiteren flüssigkristallinen Verbindungen und/oder Additiven mischt. In der Regel wird die gewünschte Menge der in geringerer Menge verwendeten Komponenten in der den Hauptbestandteil ausmachenden Komponenten gelöst, zweckmäßig bei erhöhter Temperatur. Es ist auch möglich Lösungen der Komponenten in einem organischen Lösungsmittel, z.B. in Aceton, Chloroform oder Methanol, zu mischen und das Lösungsmittel nach
Durchmischung wieder zu entfernen, beispielsweise durch Destillation. Das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen FK-Medien ist ein weiterer Gegenstand der Erfindung.
Es versteht sich für den Fachmann von selbst, daß die erfindungsgemäßen FK-Medien auch Verbindungen enthalten können, worin beispielsweise H, N, O, Cl, F durch die entsprechenden Isotope ersetzt sind.
Der Aufbau der erfindungsgemäßen FK-Anzeigen entspricht der für PSA- Anzeigen üblichen Geometrie, wie er im eingangs zitierten Stand der Technik beschrieben ist. Es sind Geometrien ohne Protrusions bevorzugt, insbesondere diejenigen, bei denen darüber hinaus die Elektrode auf der Colour Filter-Seite unstrukturiert ist und lediglich die Elektrode auf der TFT-Seite Schlitze aufweist. Besonders geeignete und bevorzugte
Elektrodenstrukturen für PSA-VA-Anzeigen sind beispielsweise in US 2006/0066793 A1 beschrieben.
Die folgenden Beispiele erläutern die vorliegende Erfindung ohne sie zu begrenzen. Sie zeigen dem Fachmann jedoch bevorzugte Mischungskonzepte mit bevorzugt einzusetzenden Verbindungen und deren jeweiligen Konzentrationen sowie deren Kombinationen miteinander. Außerdem illustrieren die Beispiele, welche Eigenschaften und Eigen- schftskombinationen zugänglich sind.
Folgende Abkürzungen werden verwendet: (n, m, z: jeweils unabhängig voneinander 1 , 2, 3, 4, 5 oder 6)
Tabelle A
Figure imgf000093_0001
CCH-nm CCH-nOm
Figure imgf000093_0002
CC-n-V CC-n-V1
Figure imgf000093_0003
CC-n-mV PP-n-m
Figure imgf000093_0004
PCH-nm PCH-nOm
Figure imgf000093_0005
CY-n-Om CY-n-m
Figure imgf000093_0006
CVC-n-m CVY-V-m
Figure imgf000094_0001
CEY-V-m PY-n-(O)m
Figure imgf000094_0002
CCY-n-m CCY-n-Om
Figure imgf000094_0003
CCY-V-Om CCY-n-OmV
Figure imgf000094_0004
CCY-n-zOm CCOC-n-m
Figure imgf000094_0005
CPY-n-(O)m CPY-V-Om
Figure imgf000094_0006
CQY-n-(O)m CQIY-n-(O)m
Figure imgf000095_0001
CCQY-n-(O)m CCQIY-n-(O)m
- CF2O
Figure imgf000095_0002
CPQY-n-(O)m CPQIY-n-Om
Figure imgf000095_0003
CLY-n-(O)m CYLI-n-m
Figure imgf000095_0004
LYLI-n-m LY-n-(O)m
Figure imgf000095_0005
PGIGI-n-F PGP-n-m
Figure imgf000095_0006
PYP-n-(O)m PYP-n-mV
Figure imgf000095_0007
YPY-n-m YPY-n-mV
Figure imgf000095_0008
BCH-nm BCH-nmF
Figure imgf000096_0001
CPYP-n-(O)m CPGP-n-m
Figure imgf000096_0002
CPYC-n-m CYYC-n-m
Figure imgf000096_0003
CCYY-n-m CPYG-n-(O)m
Figure imgf000096_0004
CNap-n-Om CCNap-n-Om
Figure imgf000096_0005
CENap-n-Om CTNap-n-Om
Figure imgf000096_0006
CETNap-n-Om CK-n-F
Figure imgf000096_0007
DFDBC-n(O)-(O)m C-DFDBF-n-(O)m In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten die erfindungsgemäßen FK-Medien eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Guppe bestehend aus Verbindungen der Tabelle A.
Tabelle B
In der Tabelle B werden mögliche chirale Dotierstoffe angegeben, die den erfindungsgemäßen FK-Medien zugesetzt werden können.
Figure imgf000097_0001
C 15 CB 15
Figure imgf000097_0002
CM 44 CM 45
Figure imgf000097_0003
Figure imgf000098_0001
R/S-2011 R/S-3011
Figure imgf000098_0002
R/S-4011 R/S-5011
Figure imgf000098_0003
R/S-1011
Vorzugsweise enthalten die FK-Medien O bis 10 Gew.%, insbesondere 0,01 bis 5 Gew.%, besonders bevorzugt 0,1 bis 3 Gew.% an Dotierstoffen. Vorzugsweise enthalten die FK-Medien einen oder mehrere Dotierstoffe ausgewählt aus der Guppe bestehend aus Verbindungen der Tabelle B.
Tabelle C
In der Tabelle C werden mögliche Stabilisatoren angegeben, die den erfindungsgemäßen FK-Medien zugesetzt werden können, (n bedeutet hier eine ganze Zahl von 1 bis 12, vorzugsweise 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7 oder 8, endständige Methylgruppen sind nicht gezeigt).
Figure imgf000098_0004
Figure imgf000099_0001
Figure imgf000100_0001
Figure imgf000101_0001
Figure imgf000102_0001
Vorzugsweise enthalten die FK-Medien 0 bis 10 Gew.%, insbesondere 1ppm bis 5 Gew.%, besonders bevorzugt 1ppm bis 1 Gew.% an Stabilisatoren. Vorzugsweise enthalten die FK-Medien einen oder mehrere Stabilisatoren ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Verbindungen der Tabelle C.
Tabelle D In der Tabelle D sind Beispielverbindungen zusammengestellt, die in den FK-Medien gemäß der vorliegenden Erfindung vorzugsweise als reaktive mesogene Verbindungen verwendet werden können.
Figure imgf000103_0001
RM-1
Figure imgf000103_0002
RM-2
Figure imgf000103_0003
RM-3
Figure imgf000103_0004
RM-4
Figure imgf000103_0005
RM-5
Figure imgf000103_0006
Figure imgf000104_0001
RM-7
Figure imgf000104_0002
RM-8
Figure imgf000104_0003
RM-9
Figure imgf000104_0004
RM-10
Figure imgf000104_0005
RM-11
Figure imgf000104_0006
Figure imgf000105_0001
RM-13
Figure imgf000105_0002
RM-14
Figure imgf000105_0003
RM-15
Figure imgf000105_0004
RM-16
Figure imgf000105_0005
RM-17
Figure imgf000105_0006
RM-18
Figure imgf000106_0001
RM-20
Figure imgf000106_0002
RM-22
Figure imgf000107_0001
RM-23
Figure imgf000107_0002
RM-24
Figure imgf000107_0003
RM-25
Figure imgf000107_0004
RM-26
Figure imgf000107_0005
RM-27
Figure imgf000108_0001
RM-28
Figure imgf000108_0002
RM-29
Figure imgf000108_0003
RM-30
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten die mesogenen Medien eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Tabelle D.
Außerdem werden folgende Abkürzungen und Symbole verwendet: V0 Schwellenspannung, kapazitiv [V] bei 200C1 ne außerordentlicher Brechungsindex bei 200C und 589 nm, n0 ordentlicher Brechungsindex bei 200C und 589 nm,
Δn optische Anisotropie bei 200C und 589 nm, εx dielektrische Permittivität senkrecht zum Direktor bei 200C und 1 kHz, εn dielektrische Permittivität parallel zum Direktor bei 200C und
1 kHz, Δε dielektrische Anisotropie bei 200C und 1 kHz,
Kp., T(N1I) Klärpunkt [0C], γi Rotationsviskosität bei 200C [mPa-s],
Ki elastische Konstante, "splay"-Deformation bei 200C [pN],
K2 elastische Konstante, "twisf-Deformation bei 20°C [pN], K3 elastische Konstante, "bend"-Deformation bei 20°C [pN].
Soweit nicht explizit 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.
Soweit nicht explizit anders vermerkt, sind in der vorliegenden Anmeldung alle angegebenen Werte für Temperaturen, wie z. B. der Schmelzpunkt T(C1N), der Übergang von der smektischen (S) zur nematischen (N) Phase T(S1N) und der Klärpunkt T(N1I)1 in Grad Celsius (0C) angegeben. Fp. bedeutet Schmelzpunkt, Kp. = Klärpunkt. Ferner bedeuten 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 200C und Δn wird bei 589 nm und Δε bei 1 kHz bestimmt, sofern nicht jeweils explizit anders angegeben.
Der Begriff „Schwellenspannung" bezieht sich für die vorliegende Erfindung auf die kapazitive Schwelle (Vo), auch Freedericksz-Schwelle genannt, sofern nicht explizit anders angegeben. In den Beispielen kann auch, wie allgemein üblich, die optische Schwelle für 10 % relativen Kontrast (V10) angegeben werden. Die zur Messung der kapazitiven Schwellenspannung verwendete Anzeige besteht aus zwei planparallelen Glasträgerplatten im Abstand von 20 μm, welche auf den Innenseiten jeweils ein Elektrodenschicht sowie eine darüberliegende, ungeriebene Orientierungsschicht aus Polyimid aufweisen, die eine homöotrope Randorientierung der Flüssigkristallmoleküle bewirken.
Die zur Messung der Tiltwinkel verwendete Anzeige bzw. Testzelle besteht aus zwei planparallelen Glasträgerplatten im Abstand von 4 μm, welche auf den Innenseiten jeweils eine Elektrodenschicht sowie eine darüberliegende Orientierungsschicht aus Polyimid aufweisen, wobei die beiden Polyimidschichten antiparallel zueinander gerieben werden und eine homöotrope Randorientierung der Flüssigkristallmoleküle bewirken.
Die polymerisierbaren Verbindungen werden in der Anzeige bzw. Testzelle durch Bestrahlung mit UVA-Licht (üblicherweise 365nm) einer definierten Intensität für eine vorgegebene Zeit polymerisiert, wobei gleichzeitig eine Spannung an die Anzeige angelegt wird (üblicherweise 10V bis 30V Wechselstrom, 1 kHz). In den Beispielen wird, falls nicht anders angegeben, eine Quecksilberdampflampe mit 28 mW/cm2 verwendet, die Intensität wird mit einem Standard-UV-Meter (Fabrikat Ushio UNI meter) gemessen, der mit einem Bandpassfilter bei 365nm ausgerüstet ist.
Der Tiltwinkel wird per Drehkristall-Experiment (Autronic-Melchers TBA- 105) bestimmt. Ein niedriger Wert (d.h. eine große Abweichung vom 90°- Winkel) entspricht dabei einem großen TiIt.
Der VHR -Wert wird wie folgt gemessen: Zur FK-Host-Mischung werden 0.3% einer polymerisierbaren monomeren Verbindung zugesetzt, und die dadurch entstandene Mischung in TN-VHR-Testzellen gefüllt (90° gerieben, Orientierungsschicht TN-Polyimid, Schichtdicke d*4μm). Der HR-Wert wird nach 5min bei 1000C vor und nach 2h UV-Belastung (suntest) bei 1V, 60Hz, 64μs pulse bestimmt (Messgerät: Autronic- Melchers VHRM-105). Beispiel 1
2-Methylacrylsäure-7-(2-methyl-acryloyloxy)-9,10-dihydro-phenanthren-2- ylester
Figure imgf000111_0001
7,50 g (35,3 mmol) 9,10-Dihydro-phenanthren-2,7-diol (CAS-Nr. 99896- 39-6) werden in 100 ml Dichlormethan vorgelegt, mit 15 ml Pyridin versetzt und unter Eiskühlung eine Lösung von 13,0 g (0,124 mol)
1 5 Methacrylsäurechlorid in 100 ml Dichlormethan zutropfen gelassen. Die Kühlung wird entfernt und der Ansatz über Nacht bei Raumtemp. rühren gelassen. Der ausgefallene Niederschlag wird abfiltriert, das Filtrat i. Vak eingeengt und der Rückstand mit Dichlormethan über Kieselgel filtriert. Kristallisation aus Heptan/Toluol liefert 2-Methylacrylsäure-7-(2-methyl-
„n acryloyloxy)-9,10-dihydro-phenanthren-2-ylester als farblosen Feststoff vom Schmp. 116 0C.
Beispiel 2
„,. 2-Methyl-acrylsäure-4,7-difluor-8-(2-methyl-acryloyloxy)-6H- benzo[c]chromen-3-ylester
2.1 4,7-Difluor-6H-benzorc1chromen-3,8-diol
Figure imgf000111_0002
5,23 g (18,8 mmol) 4,7-Difluor-3,8-dimethoxy-6H-benzo[c]chromen
(hergestellt nach: Taugerbeck, Klasen-Memmer, WO2004076438) werden 35 in 70 ml Dichlormethan vorgelegt und unter Eiskühlung tropfenweise mit einer Lösung von 5 ml (52,7 mmol) Bortribromid in 10 ml Dichlormethan versetzt. Nach 1 h wird die Kühlung entfernt und der Ansatz 3 h bei Raumtemp. rühren gelassen und auf eiskalte 1 M Natronlauge gegeben. Die wäßrige Phase wird abgetrennt und dreimal mit Essigester extrahiert. Die vereinigten org. Phasen werden mit ges. Natriumchloridlsg. gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet. Das Lösungsmittel wird i.Vak. entfernt, der Rückstand mit Toluol/Essigester (3:2) über Kieselgel filtiert, das Rohprodukt mit Heptan/Essigester (2:1) heiß ausgerührt und nach Kühlung auf 8 0C abgesaugt. Man erhält das 4,7-Difluor-6H- benzo[c]chromen-3,8-diol als farblosen Feststoff.
1H-NMR (300 MHz, DMSO-d6)
δ = 5,23 ppm (s, 2 H, CH2O), 6,62 (t, J = 8,4 Hz, 1 H, Ar-H), 6,95 (t, J = 8,8 Hz, 1 H, Ar-H), 7,36 (d, J = 8,4 Hz, 1 H, Ar-H)1 7,36 (d, J = 8,8 Hz, 1 H, Ar- H), 10,0 (s, 2 H1 Ar-OH).
2.2 2-Methyl-acrylsäure-4,7-difluor-8-(2-methyl-acryloyloxy)-6H- benzofcichromen-3-ylester
Figure imgf000112_0001
In Analogie zu Beispiel 1 erhält man aus 4,7-Difluor-6H-benzo[c]chromen- 3,8-diol den 2-Methyl-acrylsäure-4,7-difluor-8-(2-methyl-acryloyloxy)-6H- benzo[c]chromen-3-ylester als farblosen Feststoff vom Schmp. 202 0C.
Beispiel 3
2-Brom-7-iod-9, 10-dihydrophenanthren
3.1 2-lod-9,10-dihvdrophenanthren
Figure imgf000113_0001
25,0 g (0,139 mol) 9,10-Dihydrophenanthren, 6,30 g (27,6 mmol)
Periodsäure und 17,0 g (67,0 mmol) lod werden in einer Lösung von 4 ml konz. Schwefelsäure und 28 ml Wasser in 140 ml Eisessig 1 h auf 70 0C erhitzt. Anschließend wird die Lösung auf Eiswasser gegeben und dreimal mit Essigester extrahiert. Die vereinigten org. Phasen werden mit ges. Natriumhydrogencarbonatlsg. gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet. Das Lösungsmittel wird i. Vak. entfernt und der Rückstand bei 170 0C und 0,3 mbar im Kugelrohr destilliert. Man erhält 2-lod-9,10- dihydrophenanthren als gelbes Öl.
1H-NMR (400 MHz, CDCI3)
δ = 2,83 ppm (mc> 4 H, -CH2CH2-), 7,20 - 7,32 (m, 3 H), 7,46 (d, J = 8,2 Hz, 1 H), 7,59 (d, J = 1 ,9 Hz, 1 H), 7,62 (dd, J = 1 ,9 Hz, J = 8,3 HZ, 1 H), 7,70 (d, J = 7,8 Hz, 1 H).
MS (El) m/z (%) = 306 (98) [M+], 178 (100) [M+ - Hl].
3.2 2-Brom-7-iod-9, 1 Q-Dihydrophenanthren
Figure imgf000113_0002
9,5 g (27,9 mmol) 2-lod,9,10-dihydrophenanthren werden in 40 ml Trimethylphosphat gelöst und bei 20 0C tropfenweise mit einer Lösung von 2 ml (39 mmol) Brom in 10 ml Trimethylphosphat versetzt. Nach 90 min wird der Ansatz auf Eiswasser gegeben, überschüssiges Brom durch Zugabe von Natriumhydrogensulfitlsg. reduziert und das ausgefallene Produkt wird abgesaugt, in Toluol aufenommen, mit ges. Natriumhydrogencarbonatlsg. gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet. Das Lösungsmittel wird i. Vak. entfernt und der Rückstand aus Heptan/Toluol umkristallisiert. Man erhält 2-Brom-7-iod-9,10- Dihydrophenanthren als farblose Kristalle.
1H-NMR (400 MHz, CDCI3)
δ = 2,81 ppm (s, 4 H, -CH2CH2-), 7,37 (d, J = 2,0 Hz, 1 H, Ar-H), 7,40 (d, J = 2,0 Hz, 1 H, Ar-H), 7,43 (d, J = 1 ,9 Hz, 1 H, Ar-H), 7,55 (d, J = 8,2 Hz, 1 H, Ar-H), 7,59 (d, J = 1 ,7 Hz, 1 H, Ar-H), 7,62 (dd, J = 1 ,9 Hz, J = 8,2 Hz, 1 H, Ar-H).
MS (El) m/z (%) = 384 (83) [M+], 178 (100) [M+ - Hl -HBr].
Beispiel 4
2-Methyl-acrylsäure-7-[4-(2-methyl-acryloyloxy)-butyl]-9, 10- dihydrophenanthren-2-yl ester
Geeignete Vorstufen sind das 2,7-Diiod-9,10-dihydrophenanthren (s. Cho et al., Chemistry of Materials (2008), 20(20), 6289-6291), 2,7-Dibrom- 9,10-dihydrophenanthren (s. D. E. Pearson, Synthesis 1976, 621-623) oder 2-Brom-7-iod-9,10-dihydrophenanthren.
4.1 7-lod-9,10-dihydrophenanthren-2-ol
Figure imgf000114_0001
8,8 g (20,4 mmol) 2,7-Diiod-9,10-dihydrophenanthren werden in 250 ml THF gelöst und nach Zugabe von 7,0 ml (30,5 mmol) Triisopropylborat bei -70 0C mit 16,5 ml einer 15proz. Lsg. von n-Butyllithium in Hexan versetzt. Nach 1 h wird der Ansatz mit 2 N Salzsäure hydrolysiert und auf Raumtemperatur erwärmt. Die Lösung wird zweimal mit MTB-Ether extrahiert, über Natriumsulfat getrocknet, das Lösungsmittel i. Vak. entfernt und das erhaltene Rohprodukt in 80 ml Toluol und 30 ml 2 N Natronlauge unter kräftigem Rühren suspendiert. Nach Zugabe von 8 ml 30% Wasserstoff- peroxid wird der Ansatz unter leichter Kühlung bei 30-40 0C 30 min gerührt, mit 200 ml Wasser versetzt und mit 2 N Salzsäure angesäuert. Die wäßr. Phase wird abgetrennt und dreimal mit Essigester extrahiert. Die vereinigten org. Phasen werden mit verd. Ammoniumeisen(ll) sulfatlsg. gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet. Das Lösungsmittel wird. i. Vak. entfernt und der Rückstand mit Dichlormethan über Kieselgel filtriert. Man erhält 7-lod-9,10-dihydro-phenanthren-2-ol als farblosen Feststoff.
1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6)
δ = 2,72 ppm (mc, 4 H, -CH2CH2-), 6.66 (6, J = 2.4 Hz, 1 H, Ar-H), 6.70 (dd, J = 2.4 Hz1 J = 8.5 Hz, 1 H, Ar-H), 7.47 (d, J = 8.0 Hz, 1 H, Ar-H), 7.60 (mc, 2 H, Ar-H), 9.57 (s, br., 1 H, OH).
4.2 7-(4-Hvdroxybut-1-inyl)-9,10-dihvdrophenanthren-2-ol
Figure imgf000115_0001
9,0 g (24,6 mmol) 7-lod-9,10-dihydrophenanthren-2-ol werden in 100 ml THF vorgelegt, 1 ,0 g (1 ,43 mmol) Bis(triphenylphosphin) palladium(ll) chlorid, 0,3 g (1 ,58 mmol) Kupfer(l)iodid und 11 ml Diisopropylamin hinzugegeben und anschließend unter leichter Kühlung bei max. 30 °C eine Lösung von 3,0 g (42,8 mmol) But-3-in-1-ol in 20 ml THF zutropfen gelassen. Der Ansatz wird 1 ,5 h bei Raumtemp. rühren gelassen, auf Wasser gegeben und mit 2 N Salzsäure angesäuert. Die wäßr. Phase wird abgetrennt und dreimal mit Essigester extrahiert. Die vereinigten org. Phasen werden mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und das Lösungsmittel i. Vak. entfernt. Das Rohprodukt wird mit Dichlormethan/Essigester (3:1) über Kieselgel filtriert und aus Toluol umkristallisiert. Man erhält 7-(4-Hydroxybut-1-inyl)-9,10- dihydrophenanthren-2-ol als farblosen Feststoff.
4.3 7-(4-Hvdroxybutyl)-9.10-dihvdrophenanthren-2-ol
Figure imgf000116_0001
7-(4-Hydroxy-but-1-inyl)-9,10-dihydrophenanthren-2-ol wird in THF gelöst und an Palladium-Aktivkohlekatalysator bis zum Stillstand hydriert. Der Katalysator wird abfiltriert, das Lösungsmittel i. Vak. entfernt und der Rückstand aus Toluol umkristallisiert. Man erhält 7-(4-Hydroxybutyl)-9,10- dihydrophenanthren-2-ol als farblose Kristalle.
4.4 2-Methyl-acrylsäure-7-r4-(2-methyl-acryloyloxy)-butvn-9, 10- dihydrophenanthren-2-yl-ester
Figure imgf000116_0002
In Analogie zu Beispiel 1 erhält man aus 7-(4-Hydroxybutyl)-9,10- dihydrophenanthren-2-ol den 2-Methyl-acrylsäure-7-[4-(2-methyl- acryloyloxy)-butyl]-9,10-dihydrophenanthren-2-ylester als farbloses Öl.
Beispiel 5-197
Die Synthese für die Verbindungen des Beispiels (32) ist im folgenden konkret beschrieben.
Beispiel 32: 2-Methyl-acrylsäure-4-r9.9-dimethyl-7-(2-methyl- acryloyloxy)-9H-fluoren-2-vH-but-3-inylester
32.1 7-Brom-9.9-dimethyl-9H-fluoren-2-ol
Figure imgf000116_0003
21 ,2 g (58,6 mmol) 2,7-Dibrom-9,9-dimethyl-9H-fluoren (CAS-Nr. 28320- 32-3) und 19,0 ml (82,8 mmol) Triisopropylborat werden in 500 ml THF gelöst und bei -70 0C mit 56 ml (89 mmol) einer 15proz. Lösung von n- Butyllithium in n-Hexan versetzt. Nach 2 h werden 200 ml 2 M Salzsäure hinzugegeben, der Ansatz auf Raumtemp. auftauen gelassen und dreimal mit MTB-Ether extrahiert. Die vereinigten org. Phasen werden über Natriumsulfat getrocknet, das Lösungsmittel i. Vak. entfernt und der Rückstand in 400 ml Toluol aufgenommen. Nach Zugabe von 85 ml 2 M Natronlauge werden unter kräftigem Rühren 15,5 ml 30proz. Wasserstoffperoxid so zugegeben, daß die Temp. 40 0C nicht übersteigt. Nach beendeter Zugabe wird der Ansatz noch 30 min nachgerührt, auf 500 ml Wasser gegeben und mit 2 M Salsäure angesäuert. Die wäßrige Phase wird abgetrennt und dreimal mit Essigester extrahiert. Die vereinigten org. Phasen werden mit verd. Ammoniumeisen(ll)sulfatlsg. und Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und eingeengt. Filtration des Rohproduktes mit Toluol/Essigester (9:1) über Kieselgel liefert 7-Brom-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-ol als farblosen Feststoff. 1 H-NMR (400 MHz, CDCI3) δ = 1.44 ppm (s, 6 H1 Me), 4,81 (s, 1 H, OH), 6,79 (dd, J = 2,4 Hz1 J = 8.2 Hz, 1 H, Ar-H), 6,88 (d, J = 2,4 Hz, 1 H, Ar-H), 7,41 (AB-dd, J = 1 ,7 Hz, 8,1 Hz, 1 H, Ar-H), 7,46 (AB-d, J = 8,1 Hz, 1 H, Ar-H), 7,50 (d, J = 1 ,7 Hz, 1 H, Ar-H), 7,53 (d, J = 8,1 Hz, 1 H, Ar-H).
Figure imgf000117_0001
14,7 g (0,048 mol) 7-Brom-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-ol, 1 ,3 g (1 ,85 mmol) Bis(triphenylphosphin)palldium(ll)chlohd und 0,5 g (2,6 mmol)
Kupfer(l)iodid werden in 200 ml THF und 20 ml Diisopropylamin vorgelegt und unter Rückfluß innerhalb von 2 h mit einer Lösung von 9,5 ml (0,13 mmol) But-3-in-1-ol in 50 ml THF versetzt. Nach beendeter Zugabe wird der Ansatz noch 1 h unter Rückfluß erhitzt, auf Wasser gegeben, mit verd. Salzsäure angesäuert und dreimal mit Essigester extrahiert. Die vereinigten org. Phasen werden über Natriumsulfat getrocknet und das Lösungsmittel i. Vak. entfernt. Chromatographie des Rohproduktes mit Toluol/Essigester (4:1) an Kieselgel liefert 7-(4-Hydroxy-but-1-inyl)-9,9- dimethyl-9H-fluoren-2-ol als farbloses Öl.
1 H-NMR (400 MHz, CDCI3): δ = 1 ,44 ppm (s, 6 H, Me), 2,73 (t, J = 6,2 Hz, 2 H, C≡CCH2), 3,85 (q, J = 6,2 Hz, 2 H, CH2CH2OH), 5,17 (s, 1 H, OH), 6,80 (dd, J = 2,4 Hz, J = 8,2 Hz, 1 H, Ar-H), 6,89 (d J = 2,4 Hz, 1 H, Ar-H), 7,36 (dd, J = 1 ,4 Hz, J = 7,8 Hz1 1 H, Ar-H), 7,44 (d, J = 0,8 Hz, 1 H, Ar-H), 7,52 (d, J = 7,8 Hz, 1 H, Ar-H), 7,54 (d, J = 8,2 Hz, 1 H, Ar-H).
32.3. 7-(4-Hvdroxy-butyl)-9.9-dimethyl-9H-fluoren-2-ol
Figure imgf000118_0001
7-(4-Hydroxy-but-1-inyl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-ol wird in THF an Palladium-Aktivkohle bis zum Stillstand hydriert. Der Katalysator wird abfiltriert, das Lösungsmittel i.Vak. entfernt und ohne weitere Aufreinigung in der nächsten Stufe eingesetzt.
1 H-NMR (400 MHz, CDCI3): δ = 1 ,39 ppm (s, br. 1 H, OH), 1 ,43 (s, 6 H, Me)1 1 ,61-1 ,79 (m, 4 H, CH2) 2,70 (t, J = 7,3 Hz, 2 H, Ar-CH2-CH2-), 3,70 (t, J = 6,5 Hz, 2 H, -CH2CH2OH), 5,29 (s, 1 H, OH), 6,77 (dd, J = 2,4 Hz, J = 8,2 Hz, 1 H, Ar-H), 6,88 (d J = 2,4 Hz, 1 H, Ar-H)1 7,11 (dd, J = 1 ,5 Hz, J = 7,7 Hz, 1 H1 Ar-H)1 7,19 (d, J = 1 ,1 Hz, 1 H, Ar-H), 7,51 (d, J = 7,7 Hz, 1 H, Ar-H), 7,51 (d, J = 8,2 Hz, 1 H, Ar-H).
32.4 2-Methyl-acrylsäure-9,9-dimethyl-7-[4-(2-methyl-acryloyloxy)- butyll-9H-fluoren-2-ylester
Figure imgf000118_0002
In Analogie zu Beispiel 1 erhält man aus 7-(4-Hydroxy-butyl)-9,9-dimethyl- 9H-fluoren-2-ol den 2-Methyl-acrylsäure-9,9-dimethyl-7-[4-(2-methyl- acryloyloxy)-butyl]-9H-fluoren-2-ylester als farbloses Öl. Glasübergang Tg -29 I.
In Analogie zu den in den vorstehenden Beispielen beschriebenen Verfahren werden die folgenden Verbindungen erhalten (Phe = 1 ,4- Phenylen):
Verbindungen der folgenden Formel (Nr. 5-100):
Figure imgf000119_0001
Figure imgf000119_0002
Figure imgf000120_0001
Figure imgf000121_0002
Verbindungen der folgenden Formel (Nr. 101-148):
Figure imgf000121_0001
Figure imgf000121_0003
Figure imgf000122_0001
Figure imgf000123_0002
Verbindungen der folgenden Formel (Nr. 149-196):
Figure imgf000123_0001
Figure imgf000123_0003
Figure imgf000124_0002
Beispiel 197: 2-Methyl-acrylsäure-9,9-dimethyl-7-f4-(2-methyl-acryloyloxy)- butyll-9H-fluoren-2-ylester
197.1 2-Methyl-acrylsäure-4-[9,9-dimethyl-7-(2-methyl-acryloyloxy)-
9H-fluoren-2-vll-but-3-invlester
Figure imgf000124_0001
In Analogie zu Beispiel 1 erhält man aus 7-(4-Hydroxy-but-1-inyl)-9,9- dimethyl-9H-fluoren-2-ol (Herstellung siehe Beispiel 32.2) den 2-Methyl- acrylsäure-4-[919-dimethyl-7-(2-methyl-acryloyloxy)-9H-fluoren-2-yl]-but-3- inylester als farbloses Öl. Glasübergang Tg -17 I.
Anwendunqsbeispiel A
Die nematische FK-Mischung N1 wird wie folgt formuliert
CCH-501 9,00 % Kp. + 70,0 CCH-35 14,00 % Δn 0,0825 PCH-53 8,00 % Δε - 3,5
CY-3-O4 14,00 % εy 3,5
CY-5-O4 13,00 % K3/K1 1 ,00
Figure imgf000125_0001
CCY-5-02 8,00 % V0 2,06
CCY-2-1 9,00 %
CCY-3-1 9,00 %
CPY-2-O2 8,00 %
Zur FK-Mischung N1 werden 0.3% einer polymerisierbaren monomeren Verbindung einer der unten aufgeführten Formeln zugesetzt und die dadurch entstanden Mischung in VA-e/o-Testzellen gefüllt (antiparallel gerieben, Orientierungsschicht VA-Polyimid, Schichtdicke d « 4μm). Unter Anlegen einer Spannung von 24 V (Wechselstrom) werden die Zellen in der angegebenen Zeit mit UV-Licht der Intensität 50 mW/cm2 bestrahlt, dadurch erfolgt Polymerisation der monomeren Verbindung. Vor und nach der UV-Bestrahlung wird per Drehkristall-Experiment (Autronic-Melchers TBA-105) der Tiltwinkel bestimmt.
Zur Bestimmung der Polymerisationsgeschwindigkeit wird der Restgehalt an unpolymerisiertem RM (in Gew.%) in den Testzellen nach verschiedenen Belichtungszeiten mit der HPLC-Methode gemessen. Dazu wird jede Mischung jeweils unter den angegebenen Bedingungen in der Testzelle polymerisiert. Danach wird die Mischung mit Methylethylketon aus der Testzelle gespült und vermessen.
Zu Vergleichszwecken werden die oben beschriebenen Versuche mit der aus dem Stand der Technik (z.B. US 7,169,449) bekannten strukturanalogen polymerisierbaren Verbindung M1 durchgeführt.
Figure imgf000125_0002
Beispiel 1
Beispiel 2
Beispiel 4
Figure imgf000126_0001
Die Tiltwinkelergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefasst.
Tabelle 1
Figure imgf000126_0002
Wie aus Tabelle 1 ersichtlich ist, kann in PSA-Anzeigen mit den erfindungsgemäßen Monomeren aus Beispiel 1-4 schneller ein kleiner Tiltwinkel nach Polymerisation erreicht werden als in PSA-Anzeigen mit dem Monomer M1 aus dem Stand der Technik.
Die RM-Konzentrationen nach verschiedenen Belichtungszeiten sind in Tabelle 2 zusammengefasst.
Tabelle 2
Figure imgf000127_0002
Wie aus Tabelle 2 ersichtlich ist, wird in PSA-Anzeigen mit den erfindungsgemäßen Monomeren aus Beispiel 1-4 eine deutlich schnellere Polymerisationsgeschwindigkeit erzielt als in PSA-Anzeigen mit dem Monomer M1 aus dem Stand der Technik.
Anwendunqsbeispiel B
Mit der FK-Mischung N1 und einer polymerisierbaren monomeren Verbindung aus Beispiel 32 bzw. Beispiel 197 werden, wie in Beispiel A beschrieben, Testzellen hergestellt und der Tiltwinkel nach verschiedenen Belichtungszeiten sowie der der Restgehalt an unpolymerisiertem RM gemessen.
Beispiel 32
Beispiel 197
Figure imgf000127_0001
Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 und 4 zusammengefasst.
Tabelle 3
Figure imgf000128_0001
Wie aus Tabelle 3 ersichtlich ist, kann in PSA-Anzeigen mit den erfindungsgemäßen Monomeren schnell ein sehr kleiner Tiltwinkel nach Polymerisation erreicht werden.
Tabelle 4
Figure imgf000128_0002
Wie aus Tabelle 4 ersichtlich ist, wird in PSA-Anzeigen mit den erfindungsgemäßen Monomeren eine sehr schnelle und vollständige Polymerisation erzielt.

Claims

Patentansprüche
1. Verwendung von Verbindungen der Formel I
Figure imgf000129_0001
0 worin die einzelnen Reste folgende Bedeutung besitzen
W -C(RcRd)-, -CH2CH2-, -CH2-O-, -O-, -CO-, -CO-O-, -S- oder - N(RC)-, 5
Rc, R jeweils unabhängig voneinander P-Sp-, H, F, Cl1 Br, I1 -CN, -
NO2, -NCO, -NCS, -OCN, -SCN, SF5 geradkettiges oder verzweigtes Alkyl mit 1 bis 25 C-Atomen, worin auch eine oder mehrere nicht benachbarte CH2-Gruppen jeweilsQ unabhängig voneinander durch Arylen, -C(R°)=C(R00)-- -
CsC-, -N(R0)-, -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O- so ersetzt sein können, dass O- und/oder S-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind, und worin auch ein oder mehrere H-Atome durch F, Cl, Br, I, CN oder P-Sp- ersetzt sein5 können, oder Aryl oder Heteroaryl, vorzugsweise mit 2 bis 25
C-Atomen, welches auch zwei oder mehr anellierte Ringe enthalten kann und welches optional durch L ein- oder mehrfach substituiert ist, Q r
Figure imgf000129_0002
R-)b jeweils unabhängig voneinander eine der für R angegebenen Bedeutungen, wobei mindestens einer der Reste Ra und Rb eine Gruppe P-Sp- bedeutet oder enthält,
P bei jedem Auftreten gleich oder verschieden eine 5 polymerisierbare Gruppe, Sp bei jedem Auftreten gleich oder verschieden eine Abstandsgruppe oder eine Einfachbindung,
A1, A2 jeweils unabhängig voneinander eine aromatische, heteroaromatische, alicyclische oder heterocyclische
Gruppe, vorzugsweise mit 4 bis 25 C-Atomen, welche auch anellierte Ringe enthalten kann, und welche optional durch L ein- oder mehrfach substituiert ist,
L bei jedem Auftreten gleich oder verschieden P-Sp-, H, OH,
CH2OH, Halogen, SF5, NO2, eine Kohlenstoffgruppe oder Kohlenwasserstoffgruppe,
Z1, Z2 jeweils unabhängig voneinander -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-, -OCH2-, -CH2O-, -SCH2-, -CH2S-, -CF2O-
, -OCF2-, -CF2S-, -SCF2- -(CH2),,-, -CF2CH2-, -CH2CF2-, -(CF2V, -CH=CH-, -CF=CF-, -CH=CF-, -CF=CH-, -C≡C-, -CH=CH-CO-O-, -0-CO-CH=CH-, -CH2-CH2-CO-O-, -0-CO-CH2-CH2-, -C(R0R00)-, -C(RyRz)-, oder eine Einfachbindung,
R0, R00 jeweils unabhängig voneinander und bei jedem Auftreten gleich oder verschieden H oder Alkyl mit 1 bis 12 C-Atomen,
Ry, Rz jeweils unabhängig voneinander H, F, CH3 oder CF3,
n bei jedem Auftreten gleich oder verschieden 1 , 2, 3 oder 4,
p, q jeweils unabhängig voneinander 0, 1 , 2 oder 3,
r bei jedem Auftreten gleich oder verschieden O, 1 , 2 oder 3,
in Flüssigkristall (FK)-Medien und FK-Anzeigen des PS-(polymer stabilized) oder PSA-(polymer sustained alignment) Typs.
2. Verwendung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in FFoorrmmeell II F Ra und Rb gleiche oder verschiedene Reste P-Sp- bedeuten.
Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungen der Formel I ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus folgenden Unterformeln
Figure imgf000131_0001
worin die einzelnen Reste die in Anspruch 1 angegebenen Bedeutungen besitzen.
4. Verwendung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungen der Formel I ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus folgenden Unterformeln
Figure imgf000132_0001
Figure imgf000133_0001
worin L' H oder F bedeutet, P und Sp eine der in Anspruch 1 angegebenen Bedeutungen besitzen, P" eine der in Anspruch 1 für P angegebenen Bedeutungen besitzt, Sp" eine der in Anspruch 1 für Sp angegebenen Bedeutungen besitzt, und R' eine der in Anspruch 1 für Ra angegebenen Bedeutungen besitzt, wobei R' von H verschieden ist und keine Gruppe P-Sp- bedeutet oder enthält.
5. Verwendung von Verbindungen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4 in FK-Anzeigen des PS- oder PSA-Typs, enthaltend eine FK-ZeIIe mit zwei Substraten, wobei mindestens ein Substrat lichtdurchlässig ist und mindestens ein Substrat eine oder zwei Elektroden aufweist, sowie einer zwischen den Substraten befindlichen Schicht eines FK-Mediums enthaltend eine polymerisierte Komponente und eine niedermolekulare Komponente, wobei die polymerisierte Komponente erhältlich ist durch Polymerisation einer oder mehrerer polymerisierbarer Verbindungen zwischen den Substraten der FK-ZeIIe im FK-Medium unter Anlegen einer elektrischen Spannung an die Elektroden, wobei mindestens eine der polymerisierbaren Verbindungen aus Formel I nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4 ist.
6. Verwendung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das FK-Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel CY und/oder PY enthält:
Figure imgf000134_0001
worin die einzelnen Reste folgende Bedeutung besitzen
1 oder 2,
0 oder 1 ,
Figure imgf000134_0002
R1 und R2 jeweils unabhängig voneinander Alkyl mit 1 bis 12 C- Atomen, wobei auch eine oder zwei nicht benachbarte CH2-Gruppen durch -O-, -CH=CH-, -CO-, -O-CO- oder -CO-O- so ersetzt sein können, dass O-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind,
-CH=CH-, -CH2O-, -OCH2-, -CF2O-, -OCF2-, -O-, -CH2-, -CH2CH2-, oder eine Einfachbindung, vorzugsweise eine Einfachbindung,
L 1 -"4 jeweils unabhängig voneinander F, Cl, OCF3, CF3, CH3,
CH2F, CHF2.
7. Verwendung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das FK-Medium eine oder mehrere Verbindungen der folgenden Formel enthält:
Figure imgf000135_0001
worin die einzelnen Reste folgende Bedeutung besitzen
Figure imgf000135_0002
Figure imgf000135_0003
R und R jeweils unabhängig voneinander Alkyl mit 1 bis 12 C- Atomen, worin auch eine oder zwei nicht benachbarte CH2-Gruppen durch -O-, -CH=CH-, -CO-, -O-CO- oder -CO-O- so ersetzt sein können, dass O-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind, Zy -CH2CH2-, -CH=CH-, -CF2O-, -OCF2-, -CH2O-, -OCH2-,
-COO-, -OCO-, -C2F4-, -CF=CF- oder eine Einfachbindung.
8. FK-Anzeige nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7.
9. FK-Anzeige nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine PSA-VA-, PSA-OCB-, PS-IPS-, PS-FFS- oder PS-TN-Anzeige ist.
10. FK-Medium enthaltend eine oder mehrere Verbindungen der Formel I nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4.
11. FK-Medium nach Anspruch 11 , enthaltend
- eine polymerisierbare Komponente A) enthaltend eine oder mehrere polymerisierbare Verbindungen, sowie
- eine flüssigkristalline Komponente B) enthaltend eine oder mehrere niedermolekulare Verbindungen, dadurch gekennzeichnet, dass Komponente A) eine oder mehrere polymerisierbare Verbindungen der Formel I nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4 enthält.
12. FK-Medium nach Anspruch 10 oder 11 , worin Komponente B) eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus Formel CY, PY und ZK nach Anspruch 7 oder 8 enthält.
13. Verbindungen der Formel 11
Figure imgf000136_0001
worin Rc d, A1 2, Z1'2, L, p, q und r die in Anspruch 1 angegebene
Bedeutung besitzen, und Ra und Rb P-Sp- bedeuten, wobei in einem der Reste Ra und Rb Sp eine Einfachbindung bedeutet und in dem anderen der Reste Ra und Rb Sp eine Gruppe der Formel Sp'-Xp bedeutet, so dass dieser Rest P-Sp- der Formel P- Sp'-X'- entspricht,
Sp' Alkylen mit 1 bis 20 C-Atomen bedeutet, welches optional durch F, Cl, Br, I oder CN ein- oder mehrfach substituiert ist, und worin auch eine oder mehrere nicht benachbarte CH2-Gruppen jeweils unabhängig voneinander so durch -O- , -S-, -NH-, -N(R0)-, -Si(R00R000)-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-,
-O-CO-O-, -S-CO-, -CO-S-, -N(R00)-CO-O-, -0-CO-N(R00)-, -N(R00)-CO-N(R00)-, -CH=CH- oder -C≡C- ersetzt sein können, dass O- und/oder S-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind,
X1 -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-, -CO-N(R00)-,
-N(R00)-CO-, -N(R00)-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-, -0-CO-CH=CH- oder eine Einfachbindung bedeutet,
R00, R000 jeweils unabhängig voneinander H oder Alkyl mit 1 bis 12
C-Atomen bedeuten,
Y2, Y3 jeweils unabhängig voneinander H, F, Cl oder CN bedeuten,
P bei jedem Auftreten gleich oder verschieden ausgewählt ist aus CH2=CW1-CO-O-, CH2=CW1-CO-,
Figure imgf000137_0001
Figure imgf000138_0001
, CH2=CW2-O-, 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- und W4W5W6Si-, worin W1 H, F, Cl, CN1 CF3, Phenyl oder Alkyl mit 1 bis 5 C-Atomen bedeutet, W2 und W3 jeweils unabhängig voneinander H oder Alkyl mit 1 bis 5 C-Atomen 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, k-i, k2 und k3 jeweils unabhängig voneinander O oder 1 bedeuten und k4 eine ganze Zahl von 1 bis 10 bedeutet.
14. Verbindungen der Formel 12 und 13
Figure imgf000138_0002
worin die einzelnen Reste die in Anspruch 1 angegebenen Bedeutungen besitzen.
15. Verbindungen der Formel Il
Figure imgf000139_0001
worin die einzelnen Reste die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung besitzen, mit der Massgabe, dass beide Reste Ra und Rb -Sp-O-Sg bedeuten, wobei Sg ein H-Atom oder eine Schutzgruppe bedeutet.
16. Verbindungen nach Anspruch 15, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus folgenden Unterformeln
Figure imgf000139_0002
worin Rc d, A1'2, Z1'2, L, p, q, r, Sp, Sp" und Sg die in Anspruch 1 , 4 und 15 angegebene Bedeutung besitzen, wobei in Formel 111 Sp eine Einfachbindung bedeutet und Sp" von einer Einfachbindung verschieden ist.
17. Verbindungen der Formel
Figure imgf000140_0001
worin L und r die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung besitzen und G1 und G2 gleiche oder verschiedene Reste ausgewählt aus Cl10 Br1 I und OH bedeuten.
18. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 13 und 14, indem man eine Verbindung nach Anspruch 15 oder 16 mit entsprechenden Säuren, Säurederivaten,5 oder halogenierten Verbindungen enthaltend eine Gruppe P, in
Gegenwart eines wasserentziehenden Reagens verestert oder verethert.
19. Verfahren zu Herstellung einer FK-Anzeige des PS- oder PSA-Typs,Q indem man ein FK-Medium nach einem oder mehreren der
Ansprüche 10 bis 12 in eine FK-ZeIIe mit zwei Substraten, wobei mindestens ein Substrat lichtdurchlässig ist und mindestens ein Substrat eine oder zwei Elektroden aufweist, füllt, und die polymerisierbaren Verbindungen unter Anlegen einer elektrischenc Spannung an die Elektroden polymerisiert.
0 5
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