CN101454421A - 包含至少一种液晶的组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及包含至少一种液晶的组合物，包含这种组合物的液晶盒和液晶显示器装置以及制备这种组合物和/或这种液晶盒的方法。

Description

包含至少一种液晶的组合物
本发明涉及包含至少一种液晶的组合物，包含这种组合物的液晶盒和液晶显示器装置以及制备这种组合物和/或这种液晶盒的方法。
目前的电子装置显示技术需要显示器具有高亮度和对比度、低功耗和极快响应时间。在这种显示器中使用的当今技术水平的液晶往往不能满足所有这些要求。为此已进行了大量研究，在这些研究中开发了新的液晶混合物，或者将添加剂(如无机微米或纳米颗粒、形成有机氢键或络合物的物质)与已有的液晶混合，以改善其性能(Buchnev等人，2005，Journal of the SID 13/9，EP 1 213 293，EP 1 038 941，EP 1197 791和EP 1 541 661)。到目前报告的添加剂不满足所有要求，如加快响应时间而不妨碍对比率，或者降低切换电压同时仍使响应速度保持很高，并且对比率保持不变。另一个重要参数是液晶盒的电压保持比应保持很高，理想高于95％。目前没有将添加剂混到这些混合物以改善其性能时现有技术液晶混合物的这种重要性质的报告。
因此，本发明的一个目的是提供允许制造液晶盒的液晶组合物，其中响应时间快，在界面的液晶排列保持不变，使得在排列层中不需要变化，切断透射率保持相同，对比率和亮度保持很高，同时电压保持比保持很高。本发明的另一个目的是提供一种允许制造液晶盒的液晶组合物，其中保持高亮度和对比率，即高接通状态透射率和低断路状态透射率。
本发明的这些目的由包含至少一种液晶和至少一种非平面芳族化合物的组合物达到。
在一个实施方案中，所述非平面芳族化合物由式1表示
Ar1-X-Ar2
(式1)
其中Ar1和Ar2分别为芳环系统，并且X为选自下列基团的桥连基团
O、S、NH、羰基、-CnH2n-、-CO-CnH2n-、-O-CnH2n-，其中n＝1至20，
-CpH2p-(CHmFo)a-，其中p＝0至20，m＝0至1，o＝2-m，a＝1至20，
-CpH2p-(CHmFo)a-CqH2q-，其中p＝0至20，q＝0至20，m＝0至1，o＝2-m，a＝1至20，
-CpH2p-[CHmFz-(CF3)y]a-CqH2q-，其中p＝0至20，q＝0至20，m＝0至1，z＝1-m，y＝1，如果m或z＝0，y＝2，如果m和z均为0，a＝1至20，
-CnH2n-O-CpH2p-(CHmFo)a-，其中n＝0至20，p＝0至20，m＝0至1，o＝2-m，a＝1至20，
-CnH2n-O-(CHmFo)a-CpH2p-，其中n＝0至20，p＝0至20，m＝0至1，o＝2-m，a＝1至20，
-CnH2n-O-CpH2p-(CHmFo)a-CqH2q-，其中n＝0至20，q＝0至20，p＝0至20，m＝0至1，o＝2-m，a＝1至20，
-CnH2n-S-CpH2p-(CHmFo)a-，其中n＝0至20，p＝0至20，m＝0至1，o＝2-m，a＝1至20，
-CnH2n-S-(CHmFo)a-CpH2p-，其中n＝0至20，p＝0至20，m＝0至1，o＝2-m，a＝1至20，
-CnH2n-S-CpH2p-(CHmFo)a-CqH2q-，其中n＝0至20，q＝0至20，p＝0至20，m＝0至1，o＝2-m，a＝1至20，
-CnH2n-NHqR-CpH2p-(CHmFo)a-，其中n＝0至20，q＝0至1，R＝-CtH2t-，t＝1至20，p＝0至20，m＝0至1，o＝2-m，a＝1至20，
-CnH2n-NHqR-(CHmFo)a-CpH2p-，其中n＝0至20，q＝0至1，R＝-CtH2t-，t＝1至20，p＝0至20，m＝0至1，o＝2-m，a＝1至20，
-CnH2n-NHqAr3-CpH2p-(CHmFo)a-，其中n＝0至20，q＝0至1，Ar3为芳环系统，p＝0至20，m＝0至1，o＝2-m，a＝1至20，和
-CnH2n-NHqAr3-(CHmFo)a-CpH2p-，其中n＝0至20，q＝0至1，Ar3为芳环系统，p＝0至20，m＝0至1，o＝2-m，a＝1至20。
优选Ar1、Ar2和Ar3分别为芳环系统，并且在各种情况下独立选自苯基、萘基、联苯基、联萘基、三联苯基、蒽基、三蝶烯基(triptycyl)和其中具有一个或多个选自S、O和N的杂原子的杂芳环，杂芳环如吡啶基、嘧啶基、哒嗪基、噻吩基和呋喃基。
优选Ar1、Ar2和Ar3分别独立为未取代或用一个或多个取代基取代的芳环系统，其中优选Ar1和Ar2的至少一个用一个或多个取代基取代。
优选所述一个或多个取代基选自
Cl、F、Br、I、OH、NH2、-O(CH2)sCH3、-(CH2)sCH3、-(CH2)n-O-(CH2)sCH3、-(CH2)n-C(O)-(CH2)sCH3，其中s＝0至22，优选0至10，并且n＝0至20，优选0至10，
-CWuH3-u，其中W选自Cl、F、Br和I，并且u＝1至3，
-(CH2)n-O-CWuH3-u，其中W和u如上限定，n＝0至20，优选0至10，
-(CH2)n-C(O)-CWuH3-u，其中W和u如上限定，n＝0至20，优选0至10，
-CF3、-OCF3、-CN、-NO2、-NCS、-SCN、羧酸和羧酸酯。
在一个实施方案中，Ar1和Ar2分别独立用一个或多个如上限定的取代基取代。
在一个实施方案中，Ar1用至少两个如上限定的取代基取代，Ar2用一个如上限定的取代基取代，其中优选Ar1用至少两个选自F、Cl、Br、I、-CF3、-OCF3、-CN、-NO2、-NCS、-SCN、羧酸和羧酸酯的取代基取代，并且Ar2用-(CH2)sCH3或-O-(CH2)sCH3取代，其中s＝0至22，优选0至10。
在一个实施方案中，Ar1和Ar2为苯基，X为O、CO或S，优选为O，Ar1用取代基以选自下列的取代模式取代：
2-和3-位；2-和4-位；2-和5-位；2-和6-位；2-、3-和4-位；2-、3-和5-位；2-、3-和6-位；2-、4-和5-位；2-、4-和6-位；3-、4-和5-位；2-、3-、4-和5-位；2-、4-、5-和6-位；2-、3-、5-和6-位；以及2-、3-、4-、5-和6-位；
Ar2至少在4-位用取代基取代，其中在Ar1的取代基独立选自F、Cl、Br、I、-CF3、-CN、-NO2、-NCS、-SCN，在Ar2的取代基为-(CH2)sCH3或-O-(CH2)sCH3，其中s＝0至22，优选0至10。
在一个实施方案中，X为O，Ar1在2-位和6-位用F取代，Ar2在4-位用-(CH2)sCH3取代，其中s＝0至5，优选为4，其中优选Ar2在4-位用-C5H11取代。
在一个实施方案中，Ar1用至少一个如上限定的取代基取代，Ar2未被取代，其中优选Ar1用至少一个选自F、Cl、Br、I、-CF3、-CN、-NO2、-NCS、-SCN的取代基取代。
优选Ar1和Ar2为苯基，X为O、CO或S，优选为CO，Ar1用所述至少一个取代基以选自下列的取代模式取代：
2-位；3-位；4-位；5-位；6-位；2-和3-位；2-和4-位；2-和5-位；2-和6-位；2-、3-和4-位；2-、3-和5-位；2-、3-和6-位；2-、4-和5-位；2-、4-和6-位；3-、4-和5-位；2-、3-、4-和5-位；2-、4-、5-和6-位；2-、3-、5-和6-位；以及2-、3-、4-、5-和6-位；
其中优选X为CO，Ar1在4-位用F取代。
在一个实施方案中，所述至少一种非平面芳族化合物的量为组合物总重量的0.05％(w/w)至20％(w/w)，优选0.1％(w/w)至10％(w/w)。
在一个实施方案中，所述至少一种液晶为负型液晶化合物或液晶化合物的混合物。
在另一个实施方案中，所述至少一种液晶为正型液晶化合物或液晶化合物的混合物。
在另一个实施方案中，所述至少一种液晶为双频型液晶化合物或液晶化合物的混合物。
在一个实施方案中，所述至少一种液晶为液晶化合物或液晶化合物和非液晶化合物的混合物，其中液晶化合物优选选自向列液晶。
本发明的目的也通过一种包含本发明组合物的液晶盒达到，其中本发明的液晶盒优选包括前平面和后平面；在前平面和后平面每个或任一个上的一个电极或多个电极；在各电极和/或前平面和后平面上的界面，所述界面由电极和/或前平面和后平面组成，或者由电极和/或前平面和后平面上的一个或多个其他物质层组成；和介于界面之间的本发明的组合物。
在一个实施方案中，本发明的液晶盒具有响应时间<80ms，和/或电压保持比>80％，更优选>90％，更优选>96％。
优选本发明的液晶盒为聚合物分散液晶(PDLC)、二色聚合物分散液晶(D-PDLC)、海绵聚合物分散液晶(SPDLC)、二色海绵聚合物分散液晶(D-SPDLC)，其中本发明的组合物已用于制备所述液晶盒。
本发明的目的也通过一种液晶显示器装置达到，所述液晶显示器装置包含本发明的组合物，或包含一个或多个本发明的互连或单独液晶盒。
本发明的目的也通过一种制备本发明的组合物的方法达到，其中将至少一种以上限定的非平面芳族化合物与至少一种以上限定的液晶混合。
本发明的目的也通过一种制备本发明的液晶盒的方法达到，其中用本发明的组合物填充液晶盒或D-SPDLC或SPDLC或D-PDLC或PDLC。
发明人已意外地发现，通过使用非线型或非平面芳族化合物，如非平面二芳族化合物，可加快液晶盒的响应时间。不受任何理论限制，发明人相信用非平面芳族化合物掺入液晶降低液晶的旋转粘度，这直接反映为液晶盒的切换电压和响应时间的降低。掺杂剂的非平面性(倾斜)程度增加似乎对响应时间有积极作用，即降低响应时间。芳族化合物的平面性可受此类芳族化合物上的取代模式、取代基的性质以及芳环之间连接体的影响。
本文所用与“芳族化合物”相关的术语“非平面”是在指化合物内有多于一个环平面和/或不同的环及其平面相互倾斜的芳环的排列。本文所用与“芳族化合物”相关的术语“非线型”是指在化合物内排列不是直的而是角形的芳环的排列。
本发明使用的芳环系统例如但不限于苯基、萘基、联苯基、联萘基、蒽基、三蝶烯基和其中具有一个或多个杂原子(S、O或N)的杂芳环，杂芳环如吡啶基、嘧啶基、哒嗪基、吡啶基、呋喃基和噻吩基。
本文所用术语“取代的”是指芳环系统或脂族系统上存在的一个或多个氢原子与另一个原子或原子团交换。适合取代基的实例为但不限于Cl、F、Br、I、OH、NH2、-O(CH2)nCH3、-(CH2)nCH3、-(CH2)n-C(O)-(CH2)sCH3(其中s＝0至22，优选0至10，并且n＝0至20，优选0至10)、-CYmH3-m(其中Y选自Cl、F、Br和I，m为1至3)，所述一个或多个取代基优选选自-CF3、-CN、-NCS、-SCN、-NO2、-COOH、羧酸酯、环己基、环己烯基、环戊二烯基、环戊基。
应注意到，在本申请中无论何时在化学式中使用指数时(由小写字母表示，如n、m、p、o、s等)，这些可采取所引用范围的整数值。因此，如果将p表示为“＝0至20”，则p可以为0、1、2、3...20。同样，如果将m表述为“＝0至1”，则m可以为0，或者可以为1。
在与液晶化合物相关使用时，“正型”和“负型”是指这种化合物在液晶盒中在特定电场驱动频率范围的性质。负型液晶化合物意味着液晶在给定驱动频率范围具有负介电各向异性。它们在液晶盒内最一般以这样一种方式定向，在不施加外场时，它们垂直于围绕液晶物质的界面排列。这种排列也被称为垂直排列。正型液晶化合物意味着液晶在给定驱动频率范围具有正介电各向异性。它们在液晶盒内的最一般定向是使得在不施加外场时，它们平行于围绕界面排列。这种排列也被称为沿面排列，因为液晶的一般排列方向平行于围绕的界面。根据驱动频率范围，有的液晶可具有正介电各向异性和负介电各向异性。此类液晶被称为双频液晶，并且可用于垂直排列或沿面排列。
本文所用术语“响应时间”是指液晶盒与所施加场的变化一致所需的时间。通常将此定义为从场变化到透射率改变总变化90％时的时间。选择90％值是因为透射率变化梯度充分不同于0，0是透射率充分改变所需透射率100％时不可测量的平线情况。接通或上升时间通常被认为是响应施加场绝对数量增加所用的时间，而断开或下降或衰减时间通常被认为是响应施加场绝对数量减少所用的时间。这也可从图11看到。
本文所用术语“电压保持比”是指在一定时间(例如16ms)积分的在盒上储存的电荷与理想电容器上储存的电荷之比。它是电流通过液晶漏泄的量度。可通过观察在一定时间电压跨液晶盒的下降测量电压保持比；如果液晶盒保持电压在恒定水平，则电压保持比高。高的电压保持比等同于低电流漏泄，高的电压保持比是长寿命和低水平光学闪烁显示器不可缺少的。
掺杂可适用于其他LC模式，如TN、VA、IPS、PDLC(扭曲向列、垂直排列、平面内切换、聚合物分散液晶)。
聚合物分散液晶盒(PDLC)、二色聚合物分散液晶盒(DPDLC)、海绵聚合物分散液晶盒(SPDLC)和二色海绵聚合物分散液晶盒(D-SPDLC)为本领域的技术人员所熟悉，它们的结构和制造方法例如已描述于EP 01129709、EP 02793010和EP 02791826。EP 01129709、EP 02793010和EP 02791826的内容全部通过引用结合到本文中。在此PDLC、DPDLC、SPDLC和D-SPDLC，在透射率-电压曲线图中，通常可观察到滞后现象，即，在电压增加时，透射率遵循S形曲线，而同样是在相同盒的电压降低时，透射率再次遵循S形曲线，然而这一曲线从增加电压的S形曲线略微偏移。这一现象被称为“滞后”。更明确的讲，与PDLC、DPDLC、SPDLC或D-SPDLC相关的术语“滞后”的定义为在透射率-电压曲线图上电压增加时所述盒的半最大透射率T50的电压值和电压降低时所述盒的半最大透射率T50的电压值之间的电压差，其中T50定义为1/2(Tmax+Tmin)，其中Tmax和Tmin为在透射率-电压曲线图上得到的最大透射率和最小透射率。
盒是装置的单元，并且是限制液晶混合物使得可将场施加到混合物的手段。显示器装置由一个或多个互连或单独的盒组成。
术语“E10”和“E90”是指施加到盒的分别取得10％和90％最大光透射率的电场。术语“V10”和“V90”是指分别取得10％和90％最大透射率的相应电压值。
发明人已意外地发现，通过在液晶组合物中包含至少一种非平面芳族化合物，可比液晶组合物不含任何掺杂非平面芳族化合物的液晶盒显著加快液晶盒的响应时间。将此类化合物加入到液晶组合物使切换电压降低，并且使对所施加电场的响应时间更快。不受任何理论限制，发明人相信观察的这一情况是由于减小的粘度和/或增加的介电各向异性。在它们的中性态，棒状液晶分子，尤其是棒状向列液晶分子，它们自身平行于相邻分子的纵轴定向。通过加入少量优选取代(如卤代)的非平面芳族化合物改变其成块组织，发明人已成功地改善液晶的切换性质，尤其是向列液晶。发明人相信，此类非平面芳族系统在液晶分子之间穿透，保持单独的分子略微分离而不妨碍在混合物中的总体定向。解释发明人方法的简单理论模型显示于图1中，其中卤化的二芳基醚分子在两个液晶分子之间穿透，从而增加它们之间的间距。这种方法增加液晶混合物的旋转粘度，因为只使用少量0.1至20％(w/w)的非平面芳族掺杂剂，并且总体效应不是液晶定向的完全破坏。因此，似乎在界面上的排列保持不受影响，并且黑电平和对比率不受干扰。本发明的分子的各向异性性质增加液晶混合物的各向异性，因此，得到的混合物对所施加的电场较快响应，同时旋转粘度较低，并且黑电平不受干扰。使用非平面芳族化合物的优点也在较低驱动电压中看到。
以下为参考的附图，其中：
图1显示一种理论模型，这种模型模拟卤化的二芳基醚分子在两个液晶分子之间穿透，并且使它们略微分离。
图2显示具有不同取代模式的三种不同二芳基醚，
图3显示三种二芳基醚衍生物的几何优化结构：化合物A最具非平面性；
图4显示用图3的化合物A、B和C掺入液晶盒；化合物A得到最快响应时间，
图5显示通过用化合物A掺杂改善液晶盒的灰度切换，
图6显示用化合物A掺杂对透射率和黑电平变化的影响；可观察到黑电平没有变化；
图7显示本发明的另一种化合物，即非平面4-氟二苯甲酮(FPhCOPh)，
图8图块A显示4-氟二苯甲酮(FPhCOPh)掺杂的液晶盒比没有此掺杂剂的液晶盒具有更快的上升时间，
图8图块B显示4-氟二苯甲酮(FPhCOPh)掺杂的液晶盒具有更快的灰度切换，即在V10更快响应，
图9显示用不同的二芳基醚A、B和C掺杂并且也用4-氟二苯甲酮(FPhCOPh)掺杂的液晶混合物的电压保持比(VHR)，
图10显示本发明化合物的不同合成方案，并且
图11显示汇总不同类型响应时间的曲线图。
另外参考以下实施例，这些实施例作为说明给出，并不限制本发明。
实施例
实施例1
可用标准有机合成化学方法合成本发明使用的非平面芳族化合物。合成多卤化染料-芳族化合物的一般合成方案显示于图10中。可很有效地使用不同金属催化偶合反应，例如Ullman类型反应的衍生物。[参考Organic Letters，2004，Vol.6，No.6，913-916]。该文献的全部内容通过引用结合到本文中。
实施例2
将1至6％重量非平面二芳族化合物与购得的负型或正型液晶混合物混合，并在60℃搅拌1小时。将混合物毛细填入或在真空烘箱中填入具有聚酰亚胺(PI)或溴化十六烷基三甲基铵(CTAB)排列层的4、5或10μm厚平行或垂直排列试验盒中。根据所用液晶物质在30分钟至2小时并且在高于向列-各向同性转变温度10℃的温度使填充的盒退火。使液晶盒逐渐冷却，并用光学显微镜在25℃和35℃测量响应和透射率分布。
掺杂剂分子的非平面(倾斜)度对提高响应速度起重要作用。图2显示其中氟取代基位置改变的三种不同二芳基醚衍生物A、B和C。图3所示的几何优化结构基于DFT(密度泛函理论)计算，并用AccelrysMaterial Studio Modeling 4软件，DMol3程序计算。可从图4理解，化合物A，由于在苯基环的第2位和第6位结合的两个氟取代基具有最高非平面度(最倾斜或具有最大倾斜)，显示最快响应时间。应注意到，在图4中只使用非理想盒，因此上升时间在绝对水平异常地高。同时，从图4也明显看到，在所用装置中，用化合物A、B或C掺杂改善这些上升时间。化合物A给予最佳改善。然而，发明人设想，如果使用更好的装置，即更好的液晶盒，可在没有任何问题下实质改善上升时间，达到时间值<80ms，或甚至<40ms-<20ms。然而，图4足以证明这样一条原理，用本发明的非平面化合物掺杂在给定装置内显著改善上升时间。图5中的结果显示，在用化合物A掺杂时，负型LC(-LC)混合物的灰度切换速度增加。图6显示纯LC和化合物A掺杂的LC混合物的黑电平。可清楚地看到，在加入非平面芳族化合物时没有有害变化发生。在图7中显示不同类型的非平面芳族化合物，即4-氟二苯甲酮，这种化合物同样改善液晶混合物的响应时间，图8.图9显示LC混合物中不同掺杂剂的电压保持比。
总之，使用本发明的组合物可显著改善液晶盒性能。目前可以相信，掺杂剂分子的非平面结构降低液晶的粘度，这又得到对所施加电场的较快接通和断开响应。另外，掺杂也减小切换电压，并且所得掺杂剂-液晶混合物具有大于96％的极佳电压保持比。本发明的掺杂剂分子在液晶盒的填充温度并且也在液晶显示器装置的工作温度为非挥发性。同时，本发明的掺杂剂分子具有低电导率，使它们特别适用于此类液晶组合物。
说明书、权利要求书和/或附图中公开的本发明的特征可单独和组合为以各种形式认识本发明所必需。

Claims (28)

1.一种组合物，所述组合物包含至少一种液晶和至少一种非平面芳族化合物。
2.权利要求1的组合物，其中所述非平面芳族化合物由式1表示
Ar1-X-Ar2
(式1)
其中Ar1和Ar2分别为芳环系统，并且X为选自下列基团的桥连基团
O、S、NH、羰基、-CnH2n-、-CO-CnH2n-、-O-CnH2n-，其中n＝1至20，
-CpH2p-(CHmFo)a-，其中p＝0至20，m＝0至1，o＝2-m，a＝1至20，
-CpH2p-(CHmFo)a-CqH2q-，其中p＝0至20，q＝0至20，m＝0至1，o＝2-m，a＝1至20，
-CpH2p-[CHmFz-(CF3)y]a-CqH2q-，其中p＝0至20，q＝0至20，m＝0至1，z＝1-m，y＝1，如果m或z＝0，y＝2，如果m和z均为0，a＝1至20，
-CnH2n-O-CpH2p-(CHmFo)a-，其中n＝0至20，p＝0至20，m＝0至1，o＝2-m，a＝1至20，
-CnH2n-O-(CHmFo)a-CpH2p-，其中n＝0至20，p＝0至20，m＝0至1，o＝2-m，a＝1至20，
-CnH2n-O-CpH2p-(CHmFo)a-CqH2q-，其中n＝0至20，q＝0至20，p＝0至20，m＝0至1，o＝2-m，a＝1至20，
-CnH2n-S-CpH2p-(CHmFo)a-，其中n＝0至20，p＝0至20，m＝0至1，o＝2-m，a＝1至20，
-CnH2n-S-(CHmFo)a-CpH2p-，其中n＝0至20，p＝0至20，m＝0至1，o＝2-m，a＝1至20，
-CnH2n-S-CpH2p-(CHmFo)a-CqH2q-，其中n＝0至20，q＝0至20，p＝0至20，m＝0至1，o＝2-m，a＝1至20，
-CnH2n-NHqR-CpH2p-(CHmFo)a-，其中n＝0至20，q＝0至1，R＝-CtH2t-，t＝1至20，p＝0至20，m＝0至1，o＝2-m，a＝1至20，
-CnH2n-NHqR-(CHmFo)a-CpH2p-，其中n＝0至20，q＝0至1，R＝-CtH2t-，t＝1至20，p＝0至20，m＝0至1，o＝2-m，a＝1至20，
-CnH2n-NHqAr3-CpH2p-(CHmFo)a-，其中n＝0至20，q＝0至1，Ar3为芳环系统，p＝0至20，m＝0至1，o＝2-m，a＝1至20，和
-CnH2n-NHqAr3-(CHmFo)a-CpH2p-，其中n＝0至20，q＝0至1，Ar3为芳环系统，p＝0至20，m＝0至1，o＝2-m，a＝1至20。
3.权利要求2的组合物，其中Ar1、Ar2和Ar3分别为芳环系统，并且在各种情况下独立选自苯基、萘基、联苯基、联萘基、蒽基、三蝶烯基和其中具有一个或多个选自S、O和N的杂原子的杂芳环，杂芳环如吡啶基、嘧啶基、哒嗪基、噻吩基和呋喃基。
4.权利要求3的组合物，其中Ar1、Ar2和Ar3分别独立为未取代或用一个或多个取代基取代的芳环系统，其中优选Ar1和Ar2的至少一个用一个或多个取代基取代。
5.权利要求4的组合物，其中所述一个或多个取代基选自：
Cl、F、Br、I、OH、NH2、-O(CH2)sCH3、-(CH2)sCH3、-(CH2)n-O-(CH2)sCH3、-(CH2)n-C(O)-(CH2)sCH3，其中s＝0至22，优选0至10，并且n＝0至20，优选0至10，
-CWuH3-u，其中W选自Cl、F、Br和I，并且u＝1至3，
-(CH2)n-O-CWuH3-u，其中W和u如前限定，n＝0至20，优选0至10，
-(CH2)n-C(O)-CWuH3-u，其中W和u如前限定，n＝0至20，优选0至10，
-CF3、-OCF3、-CN、-NO2、-NCS、-SCN、羧酸和羧酸酯。
6.权利要求3至5中任一项的组合物，其中Ar1和Ar2分别独立用一个或多个如权利要求5限定的取代基取代。
7.权利要求3至6中任一项的组合物，其中Ar1用至少两个如权利要求5限定的取代基取代，Ar2用一个如权利要求5限定的取代基取代。
8.权利要求7的组合物，其中Ar1用至少两个选自F、Cl、Br、I和CF3的取代基取代，Ar2用-(CH2)sCH3或-O(CH2)sCH3取代，其中s＝0至22，优选0至10。
9.权利要求7至8中任一项的组合物，其中Ar1和Ar2为苯基，X为O、CO或S，优选为O，Ar1至少在2-位用取代基和在6-位用取代基取代，Ar2至少在4-位用取代基取代，其中在Ar1的取代基独立选自F、Cl、Br、I、-CF3、-CN、-NO2、-NCS、-SCN，在Ar2的取代基为-(CH2)sCH3或-O(CH2)sCH3，其中s＝0至22，优选0至10。
10.权利要求7至8中任一项的组合物，其中Ar1和Ar2为苯基，X为O、CO或S，优选为O，Ar1用取代基以选自下列的取代模式取代：
2-和3-位；2-和4-位；2-和5-位；2-和6-位；2-、3-和4-位；2-、3-和5-位；2-、3-和6-位；2-、4-和5-位；2-、4-和6-位；3-、4-和5-位；2-、3-、4-和5-位；2-、4-、5-和6-位；2-、3-、5-和6-位；以及2-、3-、4-、5-和6-位；
Ar2至少在4-位用取代基取代，其中在Ar1的取代基独立选自F、Cl、Br、I、-CF3、-CN、-NO2、-NCS、-SCN，在Ar2的取代基为-(CH2)sCH3或-O(CH2)sCH3，其中s＝0至22，优选0至10。
11.权利要求10的组合物，其中X为O，Ar1在2-位和6-位用F取代，Ar2在4-位用-(CH2)sCH3取代，其中s＝0至5，优选为4。
12.权利要求11的组合物，其中Ar2在4-位用-C5H11取代。
13.权利要求3至6中任一项的组合物，其中Ar1用至少一个如权利要求5限定的取代基取代，Ar2未被取代。
14.权利要求13的组合物，其中Ar1用至少一个选自F、Cl、Br、I、-CF3、-CN、-NO2、-NCS、-SCN的取代基取代。
15.权利要求13至14中任一项的组合物，其中Ar1和Ar2为苯基，X为O、CO或S，优选为CO，Ar1用所述至少一个取代基以选自下列的取代模式取代：
2-位；3-位；4-位；5-位；6-位；2-和3-位；2-和4-位；2-和5-位；2-和6-位；2-、3-和4-位；2-、3-和5-位；2-、3-和6-位；2-、4-和5-位；2-、4-和6-位；3-、4-和5-位；2-、3-、4-和5-位；2-、4-、5-和6-位；2-、3-、5-和6-位；以及2-、3-、4-、5-和6-位。
16.权利要求15的组合物，其中X为CO，Ar1在4-位用F取代。
17.前述权利要求中任一项的组合物，其中所述至少一种非平面芳族化合物的量为组合物总重量的0.05％(w/w)至20％(w/w)，优选0.1％(w/w)至10％(w/w)。
18.前述权利要求中任一项的组合物，其中所述至少一种液晶为负型液晶化合物或液晶化合物的混合物。
19.权利要求1至17中任一项的组合物，其中所述至少一种液晶为正型液晶化合物或液晶化合物的混合物。
20.权利要求1至17中任一项的组合物，其中所述至少一种液晶为双频型液晶化合物或液晶化合物的混合物。
21.前述权利要求中任一项的组合物，其中所述至少一种液晶为液晶化合物或液晶化合物和非液晶化合物的混合物，其中所述液晶化合物优选选自向列液晶。
22.一种液晶盒，所述液晶盒包含前述权利要求中任一项的组合物。
23.权利要求22的液晶盒，所述液晶盒包括前平面和后平面；在前平面和后平面每个或任一个上的一个电极或多个电极；在各电极和/或前平面和后平面上的界面，所述界面由电极和/或前平面和后平面组成，或者由电极和/或前平面和后平面上的一个或多个其他物质层组成；和介于界面之间的权利要求1至21中任一项的组合物。
24.权利要求22至23中任一项的液晶盒，所述液晶盒具有上升时间<80ms，和/或电压保持比>80％，更优选>90％，更优选>96％。
25.权利要求24的液晶盒，所述液晶盒为聚合物分散液晶(PDLC)、二色聚合物分散液晶(D-PDLC)、海绵聚合物分散液晶(SPDLC)、二色海绵聚合物分散液晶(D-SPDLC)，其中所述权利要求1至21中任一项的组合物已用于制备所述盒。
26.一种液晶显示器装置，所述液晶显示器装置包含权利要求1至21中任一项的组合物，或包含一个或多个权利要求22至25中任一项的互连或单独液晶盒。
27.一种制备权利要求1至21中任一项的组合物的方法，其中将至少一种权利要求1至21中任一项限定的非平面芳族化合物与至少一种权利要求1至21中任一项限定的液晶混合。
28.一种制备权利要求22至25中任一项的液晶盒的方法，其中用权利要求1至21中任一项的组合物填充液晶盒或D-SPDLC或SPDLC或D-PDLC或PDLC。
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