[发明专利]一种含氟二苯并噻吩砜单体液晶及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及液晶领域，特别涉及一种应用于液晶组合物及液晶显示器中的含氟二苯并噻吩砜单体液晶及其制备方法。

背景技术

二苯并噻吩砜基团作为一个具有芳香性的极性基团，许多含有该基团的化合物在诸多领域均具有较大的应用，比如专利CN101955491中公开了二苯并噻吩类化合物其中R₁，R₂代表H或F，将其作为新型诱导层材料，适合诱导非平面金属酞菁的弱外延生长，在半导体领域有着较好的应用前景。专利专利JP6228555中公开了X-C≡C-Y-C≡C-Z，其中当Y代表二苯并噻吩砜时展现出良好的发光效率和荧光强度。我们把该基团引入液晶分子中，发现含有该基团的液晶分子具有良好的液晶性能，从而能够改善液晶组分的性能。

液晶显示器（LCDS）作为计数器及计数时钟表的显示器件，最早出现在20世纪70年代，经过40多年的发展，LCDS已普及到我们的日常生活之中。同时在满足薄膜晶体管液晶显示器（TFT-LCD）日益增长的技术方面的需求，对其提出了越来越高的要求，比如它的动画的清晰度、高亮度、高响应速度、宽的工作温度范围、低功耗、低驱动电压，其中液晶材料至关重要。

作为应用于LCD的液晶材料，除了要求具备良好的物化稳定性、较宽的工作温度范围之外，TFT-LCD用液晶材料还须具备较低的粘度，较高的电压保持率，较低的阈值电压，以及与TFT-LCD相匹配的光学各向异性。

早期开发的含氟液晶材料因为介电常数不够大，所以阈值电压较高。所以在含氟液晶分子中引入极性芳香基团来改善分子的介电各向异性，通过增大分子极性，从而有效增大分子的介电各向异性，从而改善液晶组分的性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种具有较宽的向列相温度、能提高液晶组分的清亮点、具有较大的各向异性和介电常数、能改善液晶组分的性能的应用于液晶组合物及液晶显示器中的含氟二苯并噻吩砜单体液晶及其制备方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种含氟二苯并噻吩砜单体液晶，所述的含氟二苯并噻吩砜单体的结构式如下：

式中，X为H或F，Y为H或F，W为C₁～C₁₀的直链烷基或直链烷氧基；其中，X或Y至少有一个取代基为F。

本发明的有益效果是：本发明所述的含氟二苯并噻吩砜单体液晶具有较宽的向列相温度，能提高液晶组分的清亮点，具有较大的各向异性和介电常数，能改善液晶组分的性能。

本发明还提供一种含氟二苯并噻吩砜单体的制备方法，将化合物Ⅰ、化合物Ⅱ、催化剂与碱性化合物按摩尔比为2～3:1:0.0001～0.01：2～8混合，加入与化合物Ⅱ质量比为3～10：1的有机溶剂，在60～80℃温度下进行Suzuki偶联，反应1～5小时，得到所述的含氟二苯并噻吩砜单体液晶；其中，

所述的化合物Ⅰ的结构式为：

，

所述的化合物Ⅱ的结构式为：

所述的含氟二苯并噻吩砜单体的结构式为:

式中，X为H或F，Y为H或F，W为C₁～C₁₀的直链烷基或直链烷氧基；其中，X或Y至少有一个取代基为F。

本发明所述制备方法的有益效果是：本发明不仅合成方法简单，而且含有氟和二苯并噻吩砜两个极性基团，增强了分子的极性，使产品具有较宽的向列相温度范围，同时具有较大的各项异性，可能具有较高的电阻率，可用作液晶组分，使液晶材料的性质得到改善，也可用于制备液晶显示器。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述的化合物Ⅰ、化合物Ⅱ、催化剂与碱的有机溶剂的摩尔比为2.2:1:0.005：5。

进一步，所述的有机溶剂与化合物Ⅱ的质量比为5:1。

进一步，所述的Suzuki偶联反应时间为2小时。

进一步，所述的碱性化合物为碳酸钾、氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钠、

碳酸氢钾、碳酸铯或磷酸钾中的任意一种。

进一步，所述的有机溶剂为四氢呋喃、甲苯、苯、石油醚、正己烷或乙醇中的任意一种或几种。

进一步，所述的催化剂为四（三苯基膦）钯、醋酸钯或二氯二苯基膦钯中的任意一种。

本发明所述的含氟二苯并噻吩砜单体液晶作为液晶组合物的用途。