新型芴基β-肟酯化合物、包含其的光聚合引发剂和光致抗蚀剂组合物制造技术

本发明专利技术涉及新型β‑肟酯芴衍生化合物、包括其的光聚合引发剂以及光致抗蚀剂组合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及新型芴基β-肟酯化合物以及包含其的光聚合引发剂和光致抗蚀剂组合物，更具体地，涉及即使以少量也具有显著优异的感度的新型芴基β-肟酯化合物、包含其的光聚合引发剂以及具有突出性能例如残膜厚度、图案稳定性、耐化学性和弹性的光致抗蚀剂组合物。本申请要求于2014年1月17日在韩国提交的韩国专利申请号10-2014-0006344的优先权，其公开内容通过引用并入本文。
技术介绍
作为光致抗蚀剂组合物中使用的光聚合引发剂的典型例子，已知各种类型例如苯乙酮衍生物、二苯甲酮衍生物、三嗪衍生物、联咪唑衍生物、酰基氧化膦衍生物和肟酯衍生物，并且在它们当中，肟酯衍生物具有优势；它们吸收紫外线而几乎不带色并且具有高的自由基产生效率和良好的与光致抗蚀剂组合物材料的相容性和突出的稳定性。然而，在早期阶段开发的肟衍生化合物具有低的光引发效率，并且特别地，由于在图案曝光过程中感度低而需要增加曝光剂量，导致产量减少。因此，具有高的感光度的光聚合引发剂的开发导致少量下感度就充足的实现，产生节省成本的效果，和由于高感度造成的曝光量减少，增加产量。已知能够在光致抗蚀剂组合物中作为光聚合引发剂使用的化学式2的各种肟酯化合物衍生物。[化学式2]在具有肟酯基的光聚合引发剂的情况下，通过在化合物的R、R'和R\处引入合适的取代基来合成能够调整其吸收范围的各种光聚合引发剂是容易的。当用365-435nm的光照射光致抗蚀剂组合物并且用于黑底、滤色器、柱间隔物、有机绝缘膜和用于面涂的光致抗蚀剂组合物时，肟酯化合物能够聚合并固化具有不饱和键的聚合性化合物。因此，对适于各种用途的新型光引发剂有不断的需求，因为其满足工业要求例如对365-435nm的长波长的光源的高感度和良好的光聚合反应性、易制造、高的热稳定性和储存稳定性、使其易处理和在溶剂(丙二醇单甲基醚乙酸酯(PGMEA))中令人满意的溶解度。近来，正在对在薄膜显示器例如液晶显示器和有机发光二极管(OLED)中使用的光致抗蚀剂组合物，更具体地，在使用碱显影液的显影期间能够形成用于液晶显示器例如薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)的有机绝缘膜、柱间隔物、UV保护层、R.G.B.色抗蚀剂和黑底的图案的包含高感度光聚合引发剂的光致抗蚀剂组合物进行深入研究。通常，用于形成图案的抗蚀剂组合物优选包括包含粘结剂树脂、具有烯属不饱和键的多官能单体和光聚合引发剂的光致抗蚀剂组合物。然而，当使用传统的光聚合引发剂形成图案时，在图案形成的曝光工序中，由于感度低而需要增加光聚合引发剂的量或曝光剂量，并且其产生的缺点是在曝光工序期间污染掩膜并且在高温下交联期间光聚合引发剂的分解后产生的副产物使收率减小，并且由于曝光工序时间随着曝光剂量增加而增加，因此存在产量减少的问题，正在努力解决这些问题。[相关文献][专利文献][专利文献1]日本专利公开号2001-302871(2001.10.31)[专利文献2]PCT WO02/100903(2002.12.19)[专利文献3]日本专利公开号2006-160634(2006.06.22)[专利文献4]日本专利公开号2005-025169(2005.01.27)[专利文献5]日本专利公开号2005-242279(2005.09.08)[专利文献6]WO07/071497(2007.06.28)[专利文献7]WO08/138733(2008.11.20)[专利文献8]WO08/078686(2008.07.03)[专利文献9]WO09/081483(2009.07.02)[专利文献10]KR 2013-0049811(2013.05.03)
技术实现思路
[技术问题]本公开涉及提供新型芴基β-肟酯化合物、包含其的光聚合引发剂以及减少它们的量却具有更高感度的光致抗蚀剂组合物。本公开还涉及提供通过涂覆所述光致抗蚀剂组合物而形成的模制品。[技术方案]为了实现上述目的，根据本公开的一方面，提供化学式1的芴基β-肟酯衍生化合物：[化学式1]其中，R1至R10各自独立地为氢、卤素、具有1-20个碳原子的烷基、具有6-20个碳原子的芳基、具有1-20个碳原子的烷氧基、具有7-40个碳原子的芳烷
基、具有1-20个碳原子的羟基烷基、具有2-40个碳原子的羟基烷氧基烷基或具有3-20个碳原子的环烷基。所述R1至R10可以各自独立地为氢、溴基、氯基、碘基、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、正己基、异己基、苯基、萘基、联苯基、三联苯基、蒽基(antryl group)、茚基、菲基、甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、羟基甲基、羟基乙基、羟基正丙基、羟基正丁基、羟基异丁基、羟基正戊基、羟基异戊基、羟基正己基、羟基异己基、羟基甲氧基甲基、羟基甲氧基乙基、羟基甲氧基丙基、羟基甲氧基丁基、羟基乙氧基甲基、羟基乙氧基乙基、羟基乙氧基丙基、羟基乙氧基丁基、羟基乙氧基戊基或羟基乙氧基己基。所述R1可以为氢、甲基、乙基、丙基或丁基；所述R2可以为甲基、乙基或丙基；所述R3可以为甲基、乙基、丙基或丁基；以及所述R4至R10可以为氢。所述芴基β-肟酯衍生化合物可以选自以下化合物：根据本公开的另一方面，提供包括所述芴基β-肟酯衍生化合物作为活性成分的光聚合引发剂。根据本公开的另一方面，提供包括所述芴基β-肟酯衍生化合物、丙烯酸系聚合物或在侧链上具有丙烯酸系不饱和键的丙烯酸系聚合物、具有烯属不饱和键的聚合性化合物和溶剂的光致抗蚀剂组合物。所述光致抗蚀剂组合物可以包括0.01至10wt％的芴基β-肟酯衍生化合物、3至50wt％的丙烯酸系聚合物或在侧链上具有丙烯酸系不饱和键的丙烯酸系聚合物、0.001至40wt％的具有烯属不饱和键的聚合性化合物和10至95wt％的溶剂。所述光致抗蚀剂组合物可以用于还包括炭黑的黑底。所述光致抗蚀剂组合物可以用于还包括着色材料分散体的滤色器。根据本公开的一方面，提供通过涂覆所述光致抗蚀剂组合物而形成的模制品。[本专利技术的效果]本公开的芴基β-肟酯衍生化合物的优点是当用作光致抗蚀剂组合物的光引发剂时，其以少量就具有显著优异的感度，具有突出的性能例如残膜厚度、图案稳定性、耐化学性和弹性，并最小化在制造薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)中的曝光和后烘焙工序期间由光聚合引发剂产生的排气，从而减少污染并最小化可以由此产生的缺陷。具体实施方式在下文中，将更详细地描述本公开。描述之前，应理解的是用在说明书和所附权利要求中的术语或语言不应理解为受限于一般和字典含义，而是根据允许本专利技术人恰当地定义最佳解释的术语的原则基于对应于本公开的技术方面的含义和概念而解释。因此，在附图和实施方式中说明的构成只是仅用于例示的优选实施例，并非意在限制本公开的范围，因此应理解的是提交本申请时可以作出能够代替它们的各种其他等同方案和变形方案。本公开提供化学式1的化合物和含有其的光聚合引发剂和光致抗蚀剂组合物。[化学式1]在所述化学式1中，R1至R10各自独立地为氢、卤素、具有1-20个碳原子的烷基、具有6-20个碳原子的芳基、具有1-20个碳原子的烷氧基、具有7-40个碳原子的芳烷基、具有1-20个碳原子的羟基烷基、具有2-40个碳原子的羟基烷本文档来自技高网...

【技术保护点】
化学式1的芴基β‑肟酯衍生化合物：[化学式1]在所述化学式1中，R1至R10各自独立地为氢、卤素、具有1‑20个碳原子的烷基、具有6‑20个碳原子的芳基、具有1‑20个碳原子的烷氧基、具有7‑40个碳原子的芳烷基、具有1‑20个碳原子的羟基烷基、具有2‑40个碳原子的羟基烷氧基烷基或具有3‑20个碳原子的环烷基。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.17 KR 10-2014-00063441.化学式1的芴基β-肟酯衍生化合物：[化学式1]在所述化学式1中，R1至R10各自独立地为氢、卤素、具有1-20个碳原子的烷基、具有6-20个碳原子的芳基、具有1-20个碳原子的烷氧基、具有7-40个碳原子的芳烷基、具有1-20个碳原子的羟基烷基、具有2-40个碳原子的羟基烷氧基烷基或具有3-20个碳原子的环烷基。2.根据权利要求1所述的芴基β-肟酯衍生化合物，其中，所述R1至R10各自独立地为氢、溴基、氯基、碘基、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、正己基、异己基、苯基、萘基、联苯基、三联苯基、蒽基、茚基、菲基、甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、羟基甲基、羟基乙基、羟基正丙基、羟基正丁基、羟基异丁基、羟基正戊基、羟基异戊基、羟基正己基、羟基异己基、羟基甲氧基甲基、羟基甲氧基乙基、羟基甲氧基丙基、羟基甲氧基丁基、羟基乙氧基甲基、羟基乙氧基乙基、羟基乙氧基丙基、羟基乙氧基丁基、羟基乙氧基戊基或羟基乙氧基己基。3.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴泉林，李敏善，李元重，赵镛一，辛承林，申钟一，李相悟，全根，
申请(专利权)人：三养社，韩国化学研究院，
类型：发明
国别省市：韩国;KR