六芳基二咪唑化合物和含有该化合物的光聚合引发剂组合物制造技术

技术编号:2747610 阅读:145 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
如下面式(1)所定义的六芳基二咪唑化合物:    ***  (1)    其中每个R↓[1]代表卤素原子,每个R↓[2]代表任选被取代的C↓[1-4]烷基。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及新的六芳基二咪唑化合物。更具体地说,本专利技术涉及可在用作抗蚀剂的可光致聚合组合物中作为光自由基产生剂使用的六芳基二咪唑化合物,且其特征为低升华的热解产物,涉及含有光自由基产生剂的光聚合引发剂组合物,和涉及利用它们的可光致聚合的组合物。本专利技术的可光致聚合的组合物适于用作抗蚀剂或用作彩色液晶显示元件、照相机等的彩色滤光片。
技术介绍
可光致聚合的组合物(光敏组合物)广泛地用于一些领域,包括抗蚀剂领域(抗光蚀剂、阻焊剂、抗蚀刻剂,等等)。近年来,特别是对于可作为彩色滤光片抗蚀剂使用的可光致聚合的组合物的要求已经提高,该组合物在用于彩色液晶显示器、彩色摄像机等等的彩色滤光片中要满足对于出色的特性包括高灵敏度、延长的稳定性、高分辨率和高耐热性和耐光性的要求。彩色滤光片通常是通过在透明基底例如玻璃的表面上形成黑色基质,然后形成例如红色、绿色和蓝色的三种或更多种彩色相条纹或镶嵌图案以达到几微米的精密度。彩色滤光片的一种典型的生产方法就是利用着色组合物的颜料分散法,该着色组合物是通过将颜料分散在光敏组合物中来制备的。由于颜料分散法的彩色滤光片像素位置和薄膜厚度的精度高、耐用性(包括耐光性和耐热性)出色且缺陷(例如小孔)的生成率低,其被广泛地使用。颜料分散法通过在基底上涂覆含有颜料的光敏组合物并利用光刻蚀法,按照指定的图案模式形成各种彩色层。具体地,将用于一种滤色镜色彩的光敏组合物涂覆在透明基底例如玻璃上,并使其进行图案曝光,通过用溶剂或碱性水溶液显影将未曝光的部分除去,形成第一种彩色图案。然后对所有滤色镜色彩重复该方法,以完成彩色滤光片的制造。考虑到彩色滤光片和许多材料的性质,光敏组合物通常是负性类型,并且为了避免环境问题,几乎不使用有机溶剂进行显影,即大多数显影剂是使用碱性水溶液的碱性显影液。在这些生产步骤中,在显影步骤之后进行烘干是很常用的(后烘干)。也就是说,在显影处理之后,将具有所形成的图案的固化光敏层(又名显色层、像素层或抗蚀剂层)的透明基底在例如约160-250℃下进行加热(烘干)约10-120分钟。后烘干赋予了显色层以化学和物理的耐用性。然而,用于抗蚀剂的常规光敏组合物常常在显影之后的烘干期间产生升华。这些升华物粘附在排气管等上,并且一旦粘附,就会落在抗蚀剂层上而引起麻烦。这指导人们想要研制甚至在烘干步骤期间能够耐升华物生成的光敏组合物,特别是研制使用高敏感度、低升华的光聚合引发剂的光敏组合物。基于六芳基二咪唑的化合物作为用于光敏组合物的光聚合引发剂组合物的组分的用途是已知的(参见下面的专利文献1),例如,使用2,2′-二(2-氯苯基)-4,4′-5,5′-四苯基-1,2′-二咪唑(HABI)作为彩色滤光片的光敏组合物,由下面的式(4)表示,其作为光聚合引发剂组合物中的组分公开在日本未审专利公开HEI No.6-75372(参见下面的专利文献2)和日本未审专利公开No.2000-249822(参见下面的专利文献3)中。然而,在后烘干期间的升华问题没有在这些文献中涉及,当然,也没有提出能够解决这个问题的具有本专利技术的取代基的六芳基二咪唑化合物。日本已审专利公开SHO No.45-37277日本未审专利公开HEI No.06-075373日本未审专利公开No.2000-249822专利技术概述本专利技术的目的是提供具有高灵敏度和低升华的光自由基产生剂,使用它们的光聚合引发剂组合物和甚至在烘干步骤期间产生很少升华物并且特别适合于彩色滤光片的可光致聚合的组合物。经过对于上述问题的努力研究,本专利技术人发现在后烘干期间粘附排气管的升华物是包含在光敏组合物的光聚合引发剂组合物中的、用作光聚合引发剂的基于六芳基二咪唑化合物的热解产物结晶,并完成了本专利技术,发现上述问题能够通过用作光自由基产生剂的新的具有特定结构的六芳基二咪唑化合物的光聚合引发剂组合物和通过包含它们的可光致聚合组合物加以克服。换句话说,本专利技术提供了按照下面至的六芳基二咪唑化合物,包含它们的光自由基产生剂,使用该光自由基产生剂的光聚合引发剂组合物,和含有它们的可光致聚合的组合物。如下式(1)所定义的六芳基二咪唑化合物 其中每个R1代表卤素原子,每个R2代表任选被取代的C1-4烷基。如下式(2)所定义的六芳基二咪唑化合物 使用按照或的六芳基二咪唑化合物的方法,其特征在于将其用作光自由基产生剂。一种光聚合引发剂组合物,它含有按照的六芳基二咪唑化合物。按照的光聚合引发剂组合物,其特征在于它含有一种或多种选自下面的化合物基于二苯甲酮的化合物、基于噻吨酮的化合物和基于酮基香豆素的化合物。按照的光聚合引发剂组合物,其特征在于它含有硫醇化合物和/或如下式(3)所定义的二羰基化合物作为六芳基二咪唑化合物的氢供体 其中R3和R4每个独立地代表任选取代的烷基,任选取代的烷氧基,任选取代的氨基,任选取代的芳烷基,任选取代的芳基,任选取代的芳氧基,或带有可聚合的不饱和基团或聚合物残基的有机基团,或R3和R4可以键合在一起形成环。R5代表氢,任选取代的烷基,任选取代的芳烷基或任选取代的芳基。一种可光致聚合的组合物,其特征在于它至少包含下面的组分(A)按照至的任一项的光聚合引发剂组合物;和(B)带有烯属不饱和基团的化合物。一种用于彩色滤光片抗蚀剂的可光致聚合的组合物,其特征在于它至少包含下面的组分(A)按照至的任一项的光聚合引发剂组合物;和(B)带有烯属不饱和基团的化合物。附图的简要说明附图说明图1是MHABI的1H-NMR谱。图2是MHABI的13C-NMR谱。图3是(放大的)MHABI的13C-NMR谱。图4是mHABI的质谱。图5是实施例1中的加热的不锈钢的照片。图6是对比实施例1中的加热的不锈钢的照片。专利技术的详细说明2,2′-二(2-氯苯基)-4,4′-5,5′-四苯基-1,2′-二咪唑(式(4),缩写为HABI),作为六芳基二咪唑化合物通常用作用于光敏组合物的光聚合引发剂组合物的组分,在后烘干期间进行热分解成为下面式(5)表示的化合物。该化合物极易升华,并且其晶体容易粘附排气管。 本专利技术由式(1)代表的六芳基二咪唑化合物在完成本专利技术的过程中是首先发现的化合物。与HABI不同,式(1)代表的这些化合物的分解产物的特征为不易升华,因此在后烘干期间在排气管上不易结晶。按照本专利技术,首先发现这些新的六芳基二咪唑化合物可以用于作为光自由基产生剂的光敏组合物,以避免在后烘干期间晶体粘附在排气管上,并因此防止了由这样的晶体所引起的麻烦。现在将详细说明本专利技术的实施方案。1.六芳基二咪唑化合物本专利技术的六芳基二咪唑化合物由下面的式(1)代表 其中每个R1代表卤素,每个R2代表任选取代的C1-4烷基。在式(1)中,作为R1的卤素优选氯。每个R2代表任选取代的C1-4烷基,优选甲基、乙基或异丙基,更优选甲基。作为R2的取代基可能提及的是甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基等等。由式(1)代表的六芳基二咪唑化合物中特别优选的化合物可能提及的有由下面式(2)代表的2,2′-二(2-氯苯基)-4,4′-5,5′-四(4-甲基苯基)-1,2′-二咪唑(MHABI) 可将本专利技术的六芳基二咪唑化合物在用于高灵敏度彩色滤光片等的光敏组合物(可光致聚合的组合物)中合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员:镰田博稔沟达宽大西美奈
申请(专利权)人:昭和电工株式会社
类型:发明
国别省市:

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