CN107003604B - 感光性树脂组成物、彩色滤光片的制造方法、彩色滤光片以及液晶显示装置 - Google Patents

感光性树脂组成物、彩色滤光片的制造方法、彩色滤光片以及液晶显示装置 Download PDF

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Abstract

一种感光性树脂组成物、彩色滤光片的制造方法、彩色滤光片以及液晶显示装置,感光性树脂组成物包括碱可溶性树脂(A)、具有乙烯性不饱和基的化合物(B)、光起始剂(C)、溶剂(D)以及颜料(E)。所述碱可溶性树脂(A)包括碱可溶性树脂(A‑1)及碱可溶性树脂(A‑2)。所述碱可溶性树脂(A‑1)是由混合物反应而获得,所述混合物包括具有至少二个环氧基的环氧化合物(a‑1‑1)、具有至少一个羧酸基及至少一个乙烯性不饱和基的化合物(a‑1‑2)、四羧酸或其酸二酐(a‑1‑3)以及二羧酸或其酸酐(a‑1‑4)。所述具有至少二个环氧基的环氧化合物(a‑1‑1)具有如下式(aI‑1)或下式(aI‑2)所示的结构。所述光起始剂(C)包括由式(1)表示的光起始剂(C‑1)。

Description

感光性树脂组成物、彩色滤光片的制造方法、彩色滤光片以及 液晶显示装置
技术领域
本发明涉及一种感光性树脂组成物,彩色滤光片的制造方法、彩色滤光片以及液晶显示装置。特别是涉及一种具有高精细度的图案直线性佳、低逸气性和图案平滑性佳的感光性树脂组成物及使用该感光性树脂组成物所形成的彩色滤光片及液晶显示装置。
背景技术
目前,彩色滤光片已被广泛地应用在彩色液晶显示器、彩色传真机、彩色摄影机等办公器材的领域。随着市场需求日渐扩大,彩色滤光片的制作技术也趋向多样化,目前已开发染色法、印刷法、电镀法以及分散法等制造方法,其中以分散法为主流制程。
分散法的制程是先将着色颜料分散在感光性树脂中,再将该感光性树脂涂布于玻璃基板上,经过曝光、显像等步骤,即可制得特定图案。经重复三次操作,即可制得红色(R),绿色(G)及蓝色(B)的像素着色层的图案,之后视需要可在像素着色层的图案上施加保护膜。
用于分散法制程中的感光性树脂如日本特开平6-95211号公报及特开平8-183819号公报所揭示的,例如以(甲基)丙烯酸为单体成分所聚合而成的共聚物,其是作为感光性树脂的碱可溶性树脂。
然而,彩色滤光片的制造过程中,需经历多次热处理步骤,如红色(R),绿色(G)及蓝色(B)等像素着色层图案形成后的后烤(post-bake)步骤及透明导电膜(ITO膜)的形成步骤等,该等步骤一般皆需在200℃以上的高温下操作,但上述公知的感光性树脂若于180℃条件下加热1小时左右的,却在像素着色层中易发生颜料凝集粒子的产生(一般颜料凝集粒子的粒径介于1至10μm),且像素着色层的耐热性也不佳。
为改善上述的问题,日本特开2001-075273中揭示的感光性树脂组成物,其包含羧基的不饱和单体与含有环氧丙基的单体所聚合而得的聚合物作为感光性树脂的碱可溶性树脂。然而,此公知技术的感光性树脂组成物制得的彩色滤光片却有高精细度的图案直线性不佳、图案平滑性不佳以及高逸气性(outgassing)等问题。
因此,如何同时克服高精细度的图案直线性不佳、图案平滑性不佳以及高逸气性等问题以达到目前业界的要求,为本发明所属技术领域中努力研究的目标。
发明内容
有鉴于此,本发明提供一种感光性树脂组成物、彩色滤光片的制造方法、彩色滤光片以及液晶显示装置,且此感光性树脂组成物的高精细度的图案直线性佳、低逸气性和图案平滑性均佳。
本发明的感光性树脂组成物包括碱可溶性树脂(A)、具有乙烯性不饱和基的化合物(B)、光起始剂(C)、溶剂(D)以及颜料(E)。其中,所述碱可溶性树脂(A)包括碱可溶性树脂(A-1)及碱可溶性树脂(A-2),其中,所述碱可溶性树脂(A-1)是由一混合物反应而获得,且所述混合物包括具有至少二个环氧基的环氧化合物(a-1-1)、具有至少一个羧酸基及至少一个乙烯性不饱和基的化合物(a-1-2)、四羧酸或其酸二酐(a-1-3)以及二羧酸或其酸酐(a-1-4);
所述具有至少二个环氧基的环氧化合物(a-1-1)具有如下式(aI-1)或下式(aI-2)所示的结构:
Figure GDA0002542790060000021
式(aI-1)中,W1、W2、W3以及W4各自为相同或不同,且独立表示氢原子、卤素原子、碳数为1至5的烷基、碳数为1至5的烷氧基、碳数为6至12的芳基或碳数为6至12的芳烷基,
Figure GDA0002542790060000031
式(aI-2)中,W5至W18各自为相同或不同,且独立表示氢原子、卤素原子、碳数为1至8的烷基或碳数为6至15的芳香基,s表示0至10的整数;
所述碱可溶性树脂(A-1)的数量平均分子量为1000~8000;
所述碱可溶性树脂(A-2)是由不饱和羧酸或不饱和羧酸酐化合物(a-2-1)、含脂环式碳氢基的不饱和化合物(a-2-2)及其它不饱和化合物(a-2-3)共聚合而得;
所述碱可溶性树脂(A-2)的重量平均分子量为3000~30000;
所述碱可溶性树脂(A-1)与所述碱可溶性树脂(A-2)的使用量的重量比值范围(A-1)/(A-2)为5/95至95/5;
所述光起始剂(C)包括由式(1)表示的光起始剂(C-1);
Figure GDA0002542790060000032
其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7及R8彼此独立地为氢、C1-C20烷基、COR16、OR17、卤素、NO2、由式(2)所表示的基团或是由式(3)所表示的基团、
Figure GDA0002542790060000033
Figure GDA0002542790060000041
或R1及R2、R2及R3、R3及R4、R5及R6、R6及R7或R7及R8彼此独立地为经由式(4)所表示的基团取代的C2-C10烯基
Figure GDA0002542790060000042
或R1及R2、R2及R3、R3及R4、R5及R6、R6及R7或R7及R8彼此独立地共同为-(CH2)p-Y--(CH2)q-;
或R1及R2、R2及R3、R3及R4、R5及R6、R6及R7或R7及R8彼此独立地共同为式(5)所表示的基团;
Figure GDA0002542790060000043
但条件为R1及R2、R2及R3、R3及R4、R5及R6、R6及R7或R7及R8中的至少一对是由式(5)所表示的基团,
R9、R10、R11及R12彼此独立地为氢、C1-C20烷基,该C1-C20烷基是未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、苯基、CN、OH、SH、C1-C4-烷氧基、-(CO)OH或-(CO)O-(C1-C4烷基);
或R9、R10、R11及R12彼此独立地为未经取代的苯基或经一或多个以下基团取代的苯基:C1-C6烷基、卤素、CN、OR17、SR18或NR19R20
或R9、R10、R11及R12彼此独立地为卤素、CN、OR17、SR18、SOR18、SO2R18或NR19R20,其中该等取代基OR17、SR18或NR19R20视情况经由该等基团R17、R18、R19和/或R20与萘基环中一个碳原子形成5元或6元环;
或R9、R10、R11及R12彼此独立地为COR16、NO2或式(2)所表示的基团、
Figure GDA0002542790060000051
Y表示O、S、NR26或直接键;
p表示整数0、1、2或3;
q表示整数1、2或3;
X表示CO或直接键;
R13表示C1-C20烷基,其是未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、R17、COOR17、OR17、SR18、CONR19R20、NR19R20、PO(OCkH2k+1)2或是式(6)所表示的基团;
Figure GDA0002542790060000052
或R13表示C2-C20烷基,其间杂有一或多个O、S、SO、SO2、NR26或CO,或是C2-C12烯基,其是未经间杂或间杂有一或多个O、CO或NR26,其中该经间杂的C2-C20烷基及该未经间杂或经间杂的C2-C12烯基是未经取代或经一或多个卤素取代;
或R13表示C4-C8环烯基、C2-C12炔基或未经间杂或间杂有一或多个O、S、CO或NR26的C3-C10环烷基;
或R13表示苯基或萘基,其各为未经取代或经一或多个以下基团取代:OR17、SR18、NR19R20、COR16、CN、NO2、卤素、C1-C20烷基、C1-C4卤代烷基、间杂有一或多个O、S、CO或NR26的C2-C20烷基或式(7)表示的基团、
Figure GDA0002542790060000053
或其各经C3-C10环烷基或间杂有一或多个O、S、CO或NR26的C3-C10环烷基取代;
k表示整数1至10;
R14表示氢、C3-C8环烷基、C2-C5烯基、C1-C20烷氧基或C1-C20烷基,其是未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、苯基、C1-C20烷基苯基或CN;
或R14表示苯基或萘基,其各未经取代或经一或多个以下基团取代:C1-C6烷基、C1-C4卤代烷基、卤素、CN、OR17、SR18和/或NR19R20
或R14表示C3-C20杂芳基、C1-C8烷氧基、苄氧基或苯氧基,该苄氧基及苯氧基是未经取代或经一或多个以下基团取代:C1-C6烷基、C1-C4卤代烷基和/或卤素;
R15表示C6-C20芳基或C3-C20杂芳基,其各是未经取代或经一或多个以下基团取代:苯基、卤素、C1-C4卤代烷基、CN、NO2、OR17、SR18、NR19R20、PO(OCkH2k+1)2、SO-C1-C10烷基、SO2-C1-C10烷基、间杂有一或多个O、S或NR26的C2-C20烷基;或其各经C1-C20烷基取代,该C1-C20烷基是未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、COOR17、CONR19R20、苯基、C3-C8环烷基、C3-C20杂芳基、C6-C20芳氧基羰基、C3-C20杂芳氧基羰基、OR17、SR18或NR19R20
或R15表示氢、C2-C12烯基、未经间杂或间杂有一或多个O、CO或NR26的C3-C8环烷基;或R15表示C1-C20烷基,其是未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、OR17、SR18、C3-C8环烷基、C3-C20杂芳基、C6-C20芳氧基羰基、C3-C20杂芳氧基羰基、NR19R20、COOR17、CONR19R20、PO(OCkH2k+1)2、苯基、式(6)所表示的基团或式(8)所表示的基团、
Figure GDA0002542790060000061
或该C1-C20烷基是经苯基取代,该苯基是经卤素、C1-C20烷基、C1-C4卤代烷基、OR17、SR18或NR19R20取代;
或R15表示C2-C20烷基,其间杂有一或多个O、SO或SO2,且该经间杂的C2-C20烷基是未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、OR17、COOR17、CONR19R20、苯基或经OR17、SR18或NR19R20取代的苯基;
或R15表示C2-C20烷酰基或苯甲酰基,其是未经取代或经一或多个以下基团取代:C1-C6烷基、卤素、苯基、OR17、SR18或NR19R20;或R15表示未经取代或经一或多个OR17取代的萘甲酰基或是C3-C14杂芳基羰基;
或R15表示C2-C12烷氧基羰基,其是未经间杂或间杂有一或多个O且该经间杂或未经间杂的C2-C12烷氧基羰基是未经取代或经一或多个羟基取代;
或R15表示苯氧基羰基,其是未经取代或经一或多个以下基团取代:C1-C6烷基、卤素、C1-C4卤代烷基、苯基、OR17、SR18或NR19R20
或R15表示CN、CONR19R20、NO2、C1-C4卤代烷基、S(O)m-C1-C6烷基、未经取代或经C1-C12烷基或SO2-C1-C6烷基取代的S(O)m-苯基;
或R15表示SO2O-苯基,其是未经取代或经C1-C12烷基取代;或是二苯基膦酰基或二-(C1-C4烷氧基)-膦酰基;
m表示1或2;
R′14具有针对R14所给出含义中的一个;
R′15具有针对R15所给出含义中的一个;
X1表示O、S、SO或SO2
X2表示O、CO、S或直接键;
R16表示C6-C20芳基或C3-C20杂芳基,其各是未经取代或经一或多个以下基团取代:苯基、卤素、C1-C4卤代烷基、CN、NO2、OR17、SR18、NR19R20或间杂有一或多个O、S或NR26的C1-C20烷基;或其各经一或多个C1-C20烷基取代,该C1-C20烷基是未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、COOR17、CONR19R20、苯基、C3-C8环烷基、C3-C20杂芳基、C6-C20芳氧基羰基、C3-C20杂芳氧基羰基、OR17、SR18或NR19R20
或R16表示氢、C1-C20烷基,该C1-C20烷基是未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、苯基、OH、SH、CN、C3-C6烯氧基、OCH2CH2CN、OCH2CH2(CO)O(C1-C4)烷基、O(CO)-(C1-C4烷基)、O(CO)-苯基、(CO)OH或(CO)O(C1-C4烷基);
或R16表示C2-C12烷基,其间杂有一或多个O、S或NR26;或R16表示(CH2CH2O)n+1H、(CH2CH2O)n(CO)-(C1-C8烷基)、C2-C12烯基或C3-C8环烷基;
或R16表示经SR18取代的苯基,其中该基团R18表示键结至该COR16基团所附接的该咔唑部分的该苯基或萘基环的直接键;
n表示1至20;
R17表示氢、苯基-C1-C3烷基、C1-C20烷基,其是未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、OH、SH、CN、C3-C6烯氧基、OCH2CH2CN、OCH2CH2(CO)O(C1-C4烷基)、O(CO)-(C1-C4烷基)、O(CO)-(C2-C4)烯基、O(CO)-苯基、(CO)OH、(CO)O(C1-C4烷基)、C3-C20环烷基、SO2-(C1-C4卤代烷基)、O(C1-C4卤代烷基)或间杂有一或多个O的C3-C20环烷基;
或R17表示C2-C20烷基,其间杂有一或多个O、S或NR26
或R17表示(CH2CH2O)n+1H、(CH2CH2O)n(CO)-(C1-C8烷基)、C1-C8烷酰基、C2-C12烯基、C3-C6烯酰基或未经间杂或间杂有一或多个O、S、CO或NR26的C3-C20环烷基;
或R17表示C1-C8烷基-C3-C10环烷基,其是未经间杂或间杂有一或多个O;
或R17表示苯甲酰基,其是未经取代或经一或多个C1-C6烷基、卤素、OH或C1-C3烷氧基取代;
或R17表示苯基、萘基或C3-C20杂芳基,其各是未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、OH、C1-C12烷基、C1-C12烷氧基、CN、NO2、苯基-C1-C3烷氧基、苯氧基、C1-C12烷基硫基、苯基硫基、N(C1-C12烷基)2、二苯基-胺基或式(7)所表示的基团;
Figure GDA0002542790060000081
或R17形成键结至该具有由式(2)所表示的基团、或是式(7)所表示的基团所处的苯基或萘基环的其中一个碳原子的直接键、
Figure GDA0002542790060000082
R18表示氢、C2-C12烯基、C3-C20环烷基或苯基-C1-C3烷基,其中该C2-C12烯基、C3-C20环烷基或苯基-C1-C3烷基是未经间杂或间杂有一或多个O、S、CO、NR26或COOR17;或R18是C1-C20烷基,其是未经取代或经一或多个以下基团取代:OH、SH、CN、C3-C6烯氧基、OCH2CH2CN、OCH2CH2(CO)O(C1-C4烷基)、O(CO)-(C2-C4)烯基、O(CO)-(C1-C4烷基)、O(CO)-苯基或(CO)OR17
或R18表示C2-C20烷基,其间杂有一或多个O、S、CO、NR26或COOR17
或R18表示(CH2CH2O)nH、(CH2CH2O)n(CO)-(C1-C8烷基)、C2-C8烷酰基或C3-C6烯酰基;
或R18表示苯甲酰基,其是未经取代或经一或多个以下基团取代:C1-C6烷基、卤素、OH、C1-C4烷氧基或C1-C4烷基硫基;
或R18表示苯基、萘基或C3-C20杂芳基,其各是未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、C1-C12烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C12烷氧基、CN、NO2、苯基-C1-C3烷氧基、苯氧基、C1-C12烷基硫基、苯基硫基、N(C1-C12烷基)2、二苯基胺基、(CO)O(C1-C8烷基)、(CO)-C1-C8烷基、(CO)N(C1-C8烷基)2或式(7)所表示的基团
Figure GDA0002542790060000091
R19及R20彼此独立地为氢、C1-C20烷基、C2-C4羟基烷基、C2-C10烷氧基烷基、C2-C5烯基、C3-C20环烷基、苯基-C1-C3烷基、C1-C8烷酰基、C1-C8烷酰基氧基、C3-C12烯酰基、SO2-(C1-C4卤代烷基)或苯甲酰基;
或R19及R20表示苯基、萘基或C3-C20杂芳基,其各是未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、C1-C4卤代烷基、C1-C20烷氧基、C1-C12烷基、苯甲酰基或C1-C12烷氧基;
或R19及R20与其所附接的N原子一起形成未经间杂或间杂有O、S或NR17的5元或6元饱和或不饱和环,且该5元或6元饱和或不饱和环是未经取代或经一或多个以下基团取代:C1-C20烷基、C1-C20烷氧基、=O、OR17、SR18、NR21R22、(CO)R23、NO2、卤素、C1-C4-卤代烷基、CN、苯基、未经间杂或间杂有一或多个O、S、CO或NR17的C3-C20环烷基、或式(7)表示的基团
Figure GDA0002542790060000092
或R19及R20与其所附接的N原子一起形成杂芳香族环系统,该环系统是未经取代或经一或多个以下基团取代:C1-C20烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C20烷氧基、=O、OR17、SR18、NR21R22、(CO)R23、卤素、NO2、CN、苯基或未经间杂或间杂有一或多个O、S、CO或NR17的C3-C20环烷基、或式(7)表示的基团
Figure GDA0002542790060000093
R21及R22彼此独立地为氢、C1-C20烷基、C1-C4卤代烷基、C3-C10环烷基或苯基;
或R21及R22与其所附接的N原子一起形成未经间杂或间杂有O、S或NR26的5元或6元饱和或不饱和环,且该5元或6元饱和或不饱和环是未稠合或该5元或6元饱和或不饱和环与苯环稠合;
R23表示氢、OH、C1-C20烷基、C1-C4卤代烷基、间杂有一或多个O、CO或NR26的C2-C20烷基、未经间杂或间杂有O、S、CO或NR26的C3-C20环烷基,或R23表示苯基、萘基、苯基-C1-C4烷基、OR17、SR18或NR21R22
R24表示(CO)OR17、CONR19R20、(CO)R17;或R24具有针对R19及R20所给出含义中的一个;
R25表示COOR17、CONR19R20、(CO)R17;或R25具有针对R17所给出含义中的一个;
R26表示氢、C1-C20烷基、C1-C4卤代烷基、C2-C20烷基,其间杂有一或多个O或CO;或是苯基-C1-C4烷基、C3-C8环烷基,其是未经间杂或间杂有一或多个O或CO;或是(CO)R19;或是苯基,其是未经取代或经一或多个以下基团取代:C1-C20烷基、卤素、C1-C4卤代烷基、OR17、SR18、NR19R20或式(7)表示的基团
Figure GDA0002542790060000101
但条件为在该分子中存在至少一个式(2)或是式(7)所表示的基团
Figure GDA0002542790060000102
在本发明的一实施例中,所述由式(1)表示的光起始剂(C-1)中,R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7及R8彼此独立地为氢、C1-C20烷基、COR16、NO2或由式(2)表示的基团;
Figure GDA0002542790060000111
或R1及R2、R2及R3、R3及R4、R5及R6、R6及R7或R7及R8彼此独立地共同为式(5)所表示的基团;
Figure GDA0002542790060000112
但条件为R1及R2、R2及R3、R3及R4、R5及R6、R6及R7或R7及R8中的至少一对是由式(5)所表示的基团;
X表示CO或直接键;
R13表示C1-C20烷基,其是未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、OR17、SR18、COOR17、CONR19R20或PO(OCkH2k+1)2
或R13表示C2-C20烷基,其间杂有一或多个O、S、NR26或CO;
或R13表示苯基或萘基,此二个是未经取代或经COR16取代或由一或多个式(7)表示的基团取代;
Figure GDA0002542790060000113
R14表示C1-C20烷基、苯基或C1-C8烷氧基;
R15表示苯基、萘基、C3-C20杂芳基,其各是未经取代或经一或多个以下基团取代:苯基、卤素、C1-C4卤代烷基、OR17、SR18或C2-C20烷基,其间杂有一或多个O或S;或其各经一或多个C1-C20烷基取代,该C1-C20烷基是未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、COOR17、CONR19R20、苯基、C3-C8环烷基、C3-C20杂芳基、C6-C20芳氧基羰基、C4-C20杂芳氧基羰基、OR17、SR18、NR19R20或PO(OCkH2k+1)2
或R15表示C1-C20烷基,其是未经取代或经一或多个以下基团取代:OR17、SR18、C3-C8环烷基、C3-C20杂芳基、NR19R20、COOR17、CONR19R20或PO(OCkH2k+1)2
R′14具有针对R14所给出含义中的一个;
R′15具有针对R15所给出含义中的一个;
R16表示苯基,其是未经取代或经一或多个以下基团取代:OR17、SR18、NR19R20或间杂有一或多个O、S或NR26的C2-C20烷基;
或R16表示苯基,其是经一或多个C1-C20烷基取代,该C1-C20烷基是未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、COOR17、CONR19R20、苯基、C3-C8环烷基、C3-C20杂芳基、C6-C20芳氧基羰基、C4-C20杂芳氧基羰基、OR17、SR18或NR19R20
或R16表示C1-C20烷基,其是未经取代或经以下基团取代:卤素、苯基、OH、SH、CN、C3-C6烯氧基、OCH2CH2(CO)O(C1-C4烷基)、O(CO)-(C1-C4烷基)或(CO)O(C1-C4烷基);
R17表示C1-C20烷基,其是未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、OCH2CH2(CO)O(C1-C4烷基)、O(C1-C4烷基)、(CO)O(C1-C4烷基)、C3-C20环烷基或间杂有一或多个O的C3-C20环烷基;
或R17表示C2-C20烷基,其间杂有一或多个O;
R18表示经COOR17取代的甲基;
R19及R20彼此独立地为氢、苯基、C1-C20烷基、C1-C8烷酰基或C1-C8烷酰基氧基;
或R19及R20与其所附接的N原子一起形成杂芳香族环系统,该环系统是未经取代或经由式(7)表示的基团取代;
Figure GDA0002542790060000121
但条件为在该分子中存在至少一个式(2)或是式(7)所表示的基团
Figure GDA0002542790060000122
在本发明的一实施例中,所述由式(1)表示的光起始剂(C-1)中,R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7及R8彼此独立地为氢,或R1及R2、R3及R4或R5及R6彼此独立地共同为式(5)所表示的基团;
Figure GDA0002542790060000131
但条件为R1及R2、R3及R4或R5及R6中的至少一对是由式(5)所表示的基团;
或R2表示COR16、NO2或是由式(2)所表示的基团或是由式(3)所表示的基团;
Figure GDA0002542790060000132
或R7表示COR16或是由式(2)所表示的基团;
R9、R11及R12表示氢;
R10表示氢、OR17或COR16
X表示CO或直接键;
R13表示C1-C20烷基,其是未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、R17、OR17、SR18或PO(OCkH2k+1)2
或R13表示C2-C20烷基,其间杂有一或多个O;
或R13表示苯基;
k表示整数2;
R14表示C1-C20烷基或噻吩基;
R15表示苯基或萘基,其各是未经取代或经一或多个OR17或C1-C20烷基取代;
或R15表示噻吩基、氢、C1-C20烷基,该C1-C20烷基是未经取代或经一或多个以下基团取代:OR17、SR18、C3-C8环烷基、NR19R20或COOR17
或R15表示C2-C20烷基,其间杂有SO2
R16表示苯基或萘基,其各是未经取代或经一或多个以下基团取代:OR17、SR18、NR19R20或C1-C20烷基;
或R16表示噻吩基;
R17表示氢、C1-C8烷酰基、C1-C20烷基,该C1-C20烷基是未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、O(CO)-(C1-C4烷基)、O(CO)-(C2-C4烯基)或间杂有一或多个O的C3-C20环烷基;
或R17表示C2-C20烷基,其间杂有一或多个O;
R18表示C3-C20环烷基、C1-C20烷基,其是未经取代或经一或多个OH、O(CO)-(C2-C4烯基)或(CO)OR17取代;
或R18表示苯基,其是未经取代或经一或多个卤素取代;
R19及R20彼此独立地为C1-C8烷酰基或C1-C8烷酰基氧基;
或R19及R20与其所附接的N原子一起形成间杂有O的5元或6元饱和环;
但条件为在该分子中存在至少一个由式(2)所表示的基团;
Figure GDA0002542790060000141
在本发明的一实施例中,所述含脂环式碳氢基的不饱和化合物(a-2-2)是选自为具有双环戊基的不饱和化合物、具有双环戊烯基的不饱和化合物及其混合物所组成的群。
在本发明的一实施例中,所述含脂环式碳氢基的不饱和化合物(a-2-2)是选自由(甲基)丙烯酸双环戊酯、(甲基)丙烯酸双环戊烯酯、(甲基)丙烯酸双环戊氧基乙酯、(甲基)丙烯酸双环戊烯氧基乙酯及其混合物所组成的群。
在本发明的一实施例中,所述具有乙烯性不饱和基的化合物(B)包括第一化合物(B-1),其中所述第一化合物(B-1)具有胺基甲酸酯基与至少7个丙烯酰基。
在本发明的一实施例中,所述第一化合物(B-1)具有胺基甲酸酯基与至少10个丙烯酰基。
在本发明的一实施例中,所述的感光性树脂组成物,还包括染料(F)。
在本发明的一实施例中,所述染料(F)包括由式(f-1)表示的染料(F-1),
Figure GDA0002542790060000151
式(f-1)中,
J1、J2、J3及J4各自独立表示氢原子、碳数为1至8的烷基、经取代的碳数为1至8的烷基、碳数为3至8的环烷基、经取代的碳数为3至8的环烷基、苯基或经取代的苯基;
J5及J6各自独立表示氢原子、碳数为1至8的烷基或氯原子;
J7表示具有聚合性不饱合基的基;
a表示1至5的整數。
在本发明的一实施例中,所述由式(f-1)表示的化合物包括由式(f-2)表示的化合物,
Figure GDA0002542790060000152
式(f-2)中,
J1、J2、J3及J4各自独立表示氢原子、碳数为1至8的烷基、经取代的碳数为1至8的烷基、碳数为3至8的环烷基、经取代的碳数为3至8的环烷基、苯基或经取代的苯基;
J5及J6各自独立表示氢原子、碳数为1至8的烷基或氯原子;
J8表示具有聚合性不饱合基的基。
在本发明的一实施例中,上述J8为由式(f-3)表示的基或由式(f-4)表示的基,
Figure GDA0002542790060000161
式(f-3)及式(f-4)中,
J9及J10各自独立表示氢原子或甲基;
V1、V2、V3及V4各自独立表示经取代或未经取代的碳数为1至12的烷二基;
Q1表示
Figure GDA0002542790060000162
Q2表示二价脂环式烃基;
b表示0至12的整数;
c及d各自独立表示0至6的整数。
在本发明的一实施例中,基于所述碱可溶性树脂(A)的使用量总和为100重量份,所述含乙烯性不饱和基的化合物(B)的使用量范围为20重量份至200重量份;所述光起始剂(C)的使用量范围为10重量份至100重量份;所述溶剂(D)的使用量范围为500重量份至5000重量份;所述颜料(E)的使用量范围为30重量份至300重量份。
在本发明的一实施例中,基于所述碱可溶性树脂(A)的使用量总和为100重量份,所述染料(F)的使用量范围为5重量份至90重量份。
在本发明的一实施例中,基于所述碱可溶性树脂(A-2)的所述不饱和羧酸或不饱和羧酸酐化合物(a-2-1)、所述含脂环式碳氢基的不饱和化合物(a-2-2)及所述其它不饱和化合物(a-2-3)的合计量为100重量份,所述含脂环式碳氢基的不饱和化合物(a-2-2)的使用量范围为10重量份至50重量份。
在本发明的一实施例中,基于所述碱可溶性树脂(A)的使用量总和为100重量份,所述第一化合物(B-1)的使用量范围为5重量份至100重量份。
在本发明的一实施例中,基于所述碱可溶性树脂(A)的使用量总和为100重量份,所述光起始剂(C-1)的使用量范围为5重量份至100重量份。
在本发明的一实施例中,基于所述碱可溶性树脂(A)的使用量总和为100重量份,所述染料(F-1)的使用量范围为3重量份至90重量份。
本发明的一种彩色滤光片的制造方法,其是使用上述的感光性树脂组成物而形成一像素层。
本发明的一种彩色滤光片,其是通过上述的方法所制得。
本发明的一种液晶显示装置,包括上述的彩色滤光片。
基于上述,本发明的感光性树脂组成物包括有碱可溶性树脂(A-1)、碱可溶性树脂(A-2)、第一化合物(B-1)以及光起始剂(C-1),因此可以改善高精细度的图案直线性不佳、图案平滑性不佳以及高逸气性等问题,进而适用于彩色滤光片以及液晶显示装置。
为让本发明的上述特点和优点能更明显易懂,下文特举实施例,并配合附图作详细说明如下。
具体实施方式
<感光性树脂组成物>
本发明提供一种感光性树脂组成物,其包括碱可溶性树脂(A)、具有乙烯性不饱和基的化合物(B)、光起始剂(C)、溶剂(D)以及颜料(E)。此外,感光性树脂组成物可进一步包括染料(F)以及添加剂(G)。以下将详细说明用于本发明的感光性树脂组成物的各个成分:
在此说明的是,以下是以(甲基)丙烯酸表示丙烯酸和/或甲基丙烯酸,并以(甲基)丙烯酸酯表示丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯;同样地,以(甲基)丙烯酰基表示丙烯酰基和/或甲基丙烯酰基。
碱可溶性树脂(A):
碱可溶性树脂(A)包括碱可溶性树脂(A-1)以及碱可溶性树脂(A-2)。
碱可溶性树脂(A-1)
碱可溶性树脂(A-1)是由一混合物反应而获得,且所述混合物包括具有至少二个环氧基的环氧化合物(a-1-1)、具有至少一个羧酸基及至少一个乙烯性不饱和基的化合物(a-1-2)、四羧酸或其酸二酐(a-1-3)以及二羧酸或其酸酐(a-1-4)
具有至少二个环氧基的环氧化合物(a-1-1)
本发明的具有至少二个环氧基的环氧化合物(a-1-1)可具有如下式(aI-1)或下式(aI-2)所示的结构。在此处,“环氧化合物(a-1-1)可具有如下式(aI-1)或下式(aI-2)所示的结构”的叙述也涵盖了具有如下式(aI-1)所示的结构的化合物及具有如下式(aI-2)所示的结构的化合物同时存在而作为环氧化合物(a-1-1)的情形。具体而言,前述具有至少二个环氧基的环氧化合物(a-1-1)例如是具有如下式(aI-1)所示的结构:
Figure GDA0002542790060000181
式(aI-1)中,W1、W2、W3以及W4各自为相同或不同,且独立表示氢原子、卤素原子、碳数为1至5的烷基、碳数为1至5的烷氧基、碳数为6至12的芳基或碳数为6至12的芳烷基。
前述式(aI-1)的具有至少二个环氧基的环氧化合物(a-1-1)可包括由双酚芴型化合物(bisphenol fluorene)与卤化环氧丙烷(epihalohydrin)反应而得的含环氧基的双酚芴型化合物,但并不限于此。
作为上述双酚芴型化合物的具体例,可列举:9,9-双(4-羟基苯基)芴[9,9-bis(4-hydroxyphenyl)fluorene]、9,9-双(4-羟基-3-甲基苯基)芴[9,9-bis(4-hydroxy-3-methylphenyl)fluorene]、9,9-双(4-羟基-3-氯苯基)芴[9,9-bis(4-hydroxy-3-chlorophenyl)fluorene]、9,9-双(4-羟基-3-溴苯基)芴[9,9-bis(4-hydroxy-3-bromophenyl)fluorene]、9,9-双(4-羟基-3-氟苯基)芴[9,9-bis(4-hydroxy-3-fluorophenyl)fluorene]、9,9-双(4-羟基-3-甲氧基苯基)芴[9,9-bis(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)fluorene]、9,9-双(4-羟基-3,5-二甲基苯基)芴[9,9-bis(4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl)fluorene]、9,9-双(4-羟基-3,5-二氯苯基)芴[9,9-bis(4-hydroxy-3,5-dichlorophenyl)fluorene]、9,9-双(4-羟基-3,5-二溴苯基)芴[9,9-bis(4-hydroxy-3,5-dibromophenyl)fluorene]等化合物。
上述卤化环氧丙烷(epihalohVdrin)可包括但不限于3-氯-1,2-环氧丙烷(epichlorohydrin)或3-溴-1,2-环氧丙烷(epibromohydrin)等。
上述由双酚芴型化合物与卤化环氧丙烷反应所得的含环氧基的双酚芴型化合物包含但不限于:(1)新日铁化学(Nippon Steel Chemical Co.,Ltd)所制造的商品:例如ESF-300等;(2)大阪瓦斯(Osaka Gas Co.,Ltd)所制造的商品:例如PG-100、EG-210等;(3)短信科技(S.M.S Technology Co.,Ltd)所制造的商品:例如SMS-F9PhPG、SMS-F9CrG、SMS-F914PG等。
另外,上述具有至少二个环氧基的环氧化合物(a-1-1)也可具有如下式(aI-2)所示的结构:
Figure GDA0002542790060000191
式(aI-2)中,W5至W18各自为相同或不同,且独立表示氢原子、卤素原子、碳数为1至8的烷基或碳数为6至15的芳香基,s表示0至10的整数。
含有式(aI-2)所表示的结构的具有至少二个环氧基的环氧化合物(a-1-1)可包括在碱金属氢氧化物存在下,使具有下式(aI-2-1)结构的化合物与卤化环氧丙烷进行反应而得。
Figure GDA0002542790060000192
在上式(aI-2-1)中,W5至W18以及s的定义是分别与式(aI-2)中的W5至W18以及s的定义相同,在此不另赘述。
再者,前述式(aI-2)的具有至少二个环氧基的环氧化合物(a-1-1)例如是在酸催化剂存在下,使用具有下式(aI-2-2)结构的化合物与酚(phenol)类进行缩合反应后,形成具有式(aI-2-1)结构的化合物。接着,通过加入过量的卤化环氧丙烷进行脱卤化氢反应(dehydrohalogenation),而获得如式(aI-2)所示的具有至少二个环氧基的环氧化合物(a-1-1):
Figure GDA0002542790060000201
在上式(aI-2-2)中,W19与W20分别为相同或不同的氢原子、卤素原子、碳数为1至8的烷基或碳数为6至15的芳香基;M1及M2分别为相同或不同的卤素原子、碳数为1至6的烷基或碳数为1至6的烷氧基。较佳地,上述卤素原子可例如氯或溴,上述烷基可例如甲基、乙基或第三丁基,上述烷氧基可例如甲氧基或乙氧基。
作为上述酚类的具体例,可列举如:酚(phenol)、甲酚(cresol)、乙酚(ethylphenol)、n-丙酚(n-propylphenol)、异丁酚(isobutylphenol)、t-丁酚(t-butylphenol)、辛酚(octylphenol)、壬基苯酚(nonylphenol)、茬酚(xylenol)、甲基丁基苯酚(methylbutylphenol)、二第三丁基酚(di-t-butylphenol)、乙烯苯酚(vinylphenol)、丙烯苯酚(propenylphenol)、乙炔苯酚(ethinylphenol)、环戊苯酚(cyclopentylphenol)、环己基酚(cyclohexylphenol)或环己基甲酚(cyclohexylcresol)等。上述酚类一般可单独或混合多种使用。
基于上述具有式(aI-2-2)结构的化合物的使用量为1摩尔,酚类的使用量为0.5摩尔至20摩尔,较佳为2摩尔至15摩尔。
作为上述酸催化剂的具体例,可列举:盐酸、硫酸、对甲苯磺酸(p-toluenesulfonic acid)、草酸(oxalic acid)、三氟化硼(boron trifluoride)、无水氯化铝(aluminium chloride anhydrous)、氯化锌(zinc chloride)等,其中以对甲苯磺酸、硫酸或盐酸较佳。上述酸催化剂可单独或混合多种使用。
另外,上述酸催化剂的使用量虽无特别的限制,但基于上述具有式(aI-2-2)结构的化合物的使用量为100重量百分比(wt%),酸催化剂的使用量较佳为0.1wt%至30wt%。
上述缩合反应可在无溶剂或是在有机溶剂存在下进行。其次,上述有机溶剂的具体例可列举:甲苯(toluene)、二甲苯(xylene)或甲基异丁基酮(methylisobutyl ketone)等。上述有机溶剂可单独或混合多种使用。
基于具有式(aI-2-2)结构的化合物及酚类的使用量总和为100wt%,上述有机溶剂的使用量为50wt%至300wt%,其中以100wt%至250wt%较佳。另外,上述缩合反应的操作温度为40℃至180℃,且缩合反应的操作时间为1小时至8小时。
在完成上述缩合反应后,可进行中和处理或水洗处理。上述中和处理是将反应后的溶液的pH值调整为pH 3至pH 7,其中以pH 5至pH 7较佳。上述水洗处理可使用中和剂来进行,此中和剂为碱性物质,且其具体例可列举:氢氧化钠(sodium hydroxide)、氢氧化钾(potassium hydroxide)等碱金属氢氧化物;氢氧化钙(calcium hydroxide)、氢氧化镁(magnesium hydroxide)等碱土类金属氢氧化物;二伸乙三胺(diethylene triamine)、三伸乙四胺(triethylenetetramine)、苯胺(aniline)、苯二胺(phenylene diamine)等有机胺;以及氨(ammonia)、磷酸二氢钠(sodium dihydrogen phosphate)等。上述水洗处理可采用公知方法进行,例如,在反应后的溶液中,加入含中和剂的水溶液,反复进行萃取即可。经中和处理或水洗处理后,经减压加热处理,将未反应的酚类及溶剂予以馏除,并进行浓缩,即可获得具有式(aI-2-1)结构的化合物。
作为上述卤化环氧丙烷的具体例,可例举:3-氯-1,2-环氧丙烷(3-chloro-1,2-epoxypropane)、3-溴-1,2-环氧丙烷(3-bromo-1,2-epoxypropane)或上述任意组合。在进行上述脱卤化氢反应之前,可预先添加或在反应过程中添加氢氧化钠、氢氧化钾等碱金属氢氧化物。上述脱卤化氢反应的操作温度为20℃至120℃,其操作时间范围为1小时至10小时。
在本发明的具体例中,上述脱卤化氢反应中所添加的碱金属氢氧化物也可使用其水溶液。在此具体例中,将上述碱金属氢氧化物水溶液连续添加至脱卤化氢反应系统内的同时,可于减压或常压下,连续蒸馏出水及卤化环氧丙烷,藉此分离并除去水,同时可将卤化环氧丙烷连续地回流至反应系统内。
上述脱卤化氢反应进行前,也可添加氯化四甲铵(tetramethyl ammoniumchloride)、溴化四甲铵(tetramethyl ammonium bromide)、三甲基苄基氯化铵(trimethylbenzyl ammonium chloride)等的四级铵盐作为催化剂,并在50℃至150℃下,反应1小时至5小时,再加入碱金属氢氧化物或其水溶液,于20℃至120℃的温度下,使其反应1小时至10小时,以进行脱卤化氢反应。
基于上述具有式(aI-2-1)结构的化合物中的羟基总当量为1当量,上述卤化环氧丙烷的使用量可为1当量至20当量,其中以2当量至10当量较佳。基于上述具有式(aI-2-1)结构的化合物中的羟基总当量为1当量,上述脱卤化氢反应中添加的碱金属氢氧化物的使用量可为0.8当量至15当量,其中以0.9当量至11当量较佳。
此外,为了使上述脱卤化氢反应顺利进行,除了可添加甲醇、乙醇等醇类之外,也可添加二甲砜(dimethyl sulfone)、二甲亚砜(dimethyl sulfoxide)等非质子性(aprotic)的极性溶剂等来进行反应。在使用醇类的情况下,基于上述卤化环氧丙烷的总量为100wt%,醇类的使用量可为2wt%至20wt%,较佳为4wt%至15wt%。在使用非质子性的极性溶剂的例子中,基于卤化环氧丙烷的总量为100wt%,非质子性的极性溶剂的使用量可为5wt%至100wt%,其中,以10wt%至90wt%较佳。
在完成脱卤化氢反应后,可选择性地进行水洗处理。之后,利用加热减压的方式除去卤化环氧丙烷、醇类及非质子性的极性溶剂等。上述加热减压例如是于温度为110℃至250℃,且压力为1.3kPa(10mmHg)以下的环境下进行。
为了避免形成的环氧树脂含有加水分解性卤素,可将脱卤化氢反应后的溶液加入甲苯、甲基异丁基酮(methyl isobutyl ketone)等溶剂,并加入氢氧化钠、氢氧化钾等碱金属氢氧化物水溶液,再次进行脱卤化氢反应。在脱卤化氢反应中,基于上述具有式(aI-2-1)结构的化合物中的羟基总当量为1当量,碱金属氢氧化物的使用量为0.01摩尔至0.3摩尔,其中,以0.05摩尔至0.2摩尔较佳。另外,上述脱卤化氢反应的操作温度范围为50℃至120℃,且其操作时间范围为0.5小时至2小时。
在完成脱卤化氢反应后,通过过滤及水洗等步骤去除盐类。此外,也可利用加热减压的方式,将甲苯、甲基异丁基酮等溶剂予以馏除,而可获得如式(aI-2)所示的具有至少二个环氧基的环氧化合物(i)。上述式(aI-2)的具有至少二个环氧基的环氧化合物(i)可包含但不限于如商品名为NC-3000、NC-3000H、NC-3000S及NC-3000P等日本化药(Nippon KayakuCo.Ltd.)所制造的商品。
具有至少一个羧酸基及至少一个乙烯性不饱和基的化合物(a-1-2)
所述具有至少一个羧酸基及至少一个乙烯性不饱和基的化合物(a-1-2)例如是选自于由以下(1)至(3)所组成的群组:(1)丙烯酸、甲基丙烯酸、2-甲基丙烯酰氧乙基丁二酸(2-methacryloyloxy ethylbutanedioic acid)、2-甲基丙烯酰氧丁基丁二酸、2-甲基丙烯酰氧乙基己二酸、2-甲基丙烯酰氧丁基己二酸、2-甲基丙烯酰氧乙基六氢邻苯二甲酸、2-甲基丙烯酰氧乙基马来酸、2-甲基丙烯酰氧丙基马来酸、2-甲基丙烯酰氧丁基马来酸、2-甲基丙烯酰氧丙基丁二酸、2-甲基丙烯酰氧丙基己二酸、2-甲基丙烯酰氧丙基四氢邻苯二甲酸、2-甲基丙烯酰氧丙基邻苯二甲酸、2-甲基丙烯酰氧丁基邻苯二甲酸、或2-甲基丙烯酰氧丁基氢邻苯二甲酸;(2)由含羟基的(甲基)丙烯酸酯与二元羧酸化合物反应而得的化合物,其中二元羧酸化合物包含但不限于己二酸、丁二酸、马来酸、邻苯二甲酸;(3)由含羟基的(甲基)丙烯酸酯与羧酸酐化合物反应而得的半酯化合物,其中含羟基的(甲基)丙烯酸酯包含但不限于2-羟基乙基丙烯酸酯[(2-hydroxyethyl)acrylate]、2-羟基乙基甲基丙烯酸酯[(2-hydroxyethyl)methacrylate]、2-羟基丙基丙烯酸酯[(2-hydroxypropyl)acrylate]、2-羟基丙基甲基丙烯酸酯[(2-hydroxypropyl)methacrylate]、4-羟基丁基丙烯酸酯[(4-hydroxybutyl)acrylate]、4-羟基丁基甲基丙烯酸酯[(4-hydroxybutyl)methacrylate]、或季戊四醇三甲基丙烯酸酯等。另外,此处所述的羧酸酐化合物与以下所述的四羧酸二酐或二羧酸酐相同,在此不另赘述。
四羧酸或其酸二酐(a-1-3)
四羧酸或其酸二酐(a-1-3)包括含有氟原子的四羧酸或其酸二酐、除了所述含有氟原子的四羧酸或其酸二酐之外的其它四羧酸或其酸二酐或上述两个的组合。
含有氟原子的四羧酸或其酸二酐选自由式(K-1)表示的含有氟原子的四羧酸化合物以及由式(K-2)表示的含有氟原子的四羧酸二酐化合物所组成的族群。具体而言,由式(K-1)表示的含有氟原子的四羧酸化合物以及由式(K-2)表示的含有氟原子的四羧酸二酐化合物如下。
Figure GDA0002542790060000241
式(K-1)与式(K-2)中,L2为具有氟的四价芳香族基团,且较佳为具有苯环。具体而言,较佳为选自由式(L-1)至式(L-6)表示的基团中的其中一个。
Figure GDA0002542790060000242
式(L-1)至式(L-6)中,E各自独立表示氟原子或三氟甲基,*表示与碳原子键结的位置。
详言之,含有氟原子的四羧酸或其酸二酐的具体例包括4,4′-六氟亚异丙基二邻苯二甲酸、1,4-二氟均苯四甲酸、1-单氟均苯四甲酸、1,4-二(三氟甲基)均苯四甲酸等含氟的芳香族四羧酸,或上述四羧酸的二酐化合物,或上述化合物的组合。
含有氟原子的四羧酸或其酸二酐的具体例还包括3,3′-六氟亚异丙基二邻苯二甲酸、5,5′-[2,2,2-三氟-1-[3-(三氟甲基)苯基]亚乙基]二邻苯二甲酸、5,5′-[2,2,3,3,3-五氟-1-(三氟甲基)亚丙基]二邻苯二甲酸、5,5′-氧基双[4,6,7-三氟-均苯四甲酸]、3,6-双(三氟甲基)均苯四甲酸、4-(三氟甲基)均苯四甲酸、1,4-双(3,4-二羧酸三氟苯氧基)四氟苯等含氟的四羧酸,或上述四羧酸的二酐化合物,或上述化合物的组合。
其它四羧酸或其酸二酐包括饱和直链烃四羧酸、脂环式四羧酸、芳香族四羧酸,或上述四羧酸的二酐化合物,或其组合。
饱和直链烃四羧酸的具体例包括丁烷四羧酸、戊烷四羧酸、己烷四羧酸,或上述化合物的组合。饱和直链烃四羧酸也可具有取代基。
脂环式四羧酸的具体例包括环丁烷四羧酸、环戊烷四羧酸、环已烷四羧酸,降冰片烷四羧酸,或上述化合物的组合。脂环式四羧酸也可具有取代基。
芳香族四羧酸的具体例包括均苯四甲酸、二苯甲酮四羧酸、联苯四羧酸、联苯醚四羧酸、二苯基砜四羧酸、1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸,或上述化合物的组合。芳香族四羧酸也可具有取代基。
二羧酸或其酸酐(a-1-4)
二羧酸或其酸酐(a-1-4)包括含有氟原子的二羧酸或其酸酐、除了所述含有氟原子的二羧酸或其酸酐之外的其它二羧酸或其酸酐或上述两个的组合。
含有氟原子的二羧酸或其酸酐选自由式(M-1)表示的含有氟原子的二羧酸化合物以及由式(M-2)表示的含有氟原子的二羧酸酐化合物所组成的族群。具体而言,由式(M-1)表示的含有氟原子的二羧酸化合物以及由式(M-2)表示的含有氟原子的二羧酸酐化合物如下。
Figure GDA0002542790060000251
式(M-1)与式(M-2)中,G1表示碳数为1至100的含氟原子的有机基。
含有氟原子的二羧酸或其酸酐的具体例包括3-氟邻苯二甲酸、4-氟邻苯二甲酸、四氟邻苯二甲酸、3,6-二氟邻苯二甲酸、四氟琥珀酸,或上述二羧酸的酸酐化合物,或上述化合物的组合。
其它二羧酸或其酸酐的具体例包括饱和直链烃二羧酸、饱和环状烃二羧酸、不饱和二羧酸,或上述二羧酸化合物的酸酐,或上述化合物的组合。
饱和直链烃二羧酸的具体例包括丁二酸、乙酰基丁二酸、己二酸、壬二酸、柠苹酸、丙二酸、戊二酸、柠檬酸、酒石酸、氧代戊二酸、庚二酸、癸二酸、辛二酸、二甘醇酸,或上述化合物的组合。饱和直链烃二羧酸中的烃基也可被取代。
饱和环状烃二羧酸的具体例包括六氢邻苯二甲酸、环丁烷二羧酸、环戊烷二羧酸、降冰片烷二羧酸、六氢偏苯三酸,或上述化合物的组合。饱和环状烃二羧酸亦可为饱和烃经取代的脂环式二羧酸。
不饱和二羧酸的具体例包括马来酸、衣康酸、邻苯二甲酸、四氢邻苯二甲酸、甲基桥亚甲基四氢邻苯二甲酸、氯茵酸、偏苯三酸,或上述化合物的组合。
其它二羧酸或其酸酐的具体例包括三甲氧基硅烷基丙基丁二酸酐、三乙氧基硅烷基丙基丁二酸酐、甲基二甲氧基硅烷基丙基丁二酸酐、甲基二乙氧基硅烷基丙基丁二酸酐、三甲氧基硅烷基丁基丁二酸酐、三乙氧基硅烷基丁基丁二酸酐、甲基二乙氧基硅烷基丁基丁二酸酐、对(三甲氧基硅烷基)苯基丁二酸酐、对(三乙氧基硅烷基)苯基丁二酸酐、对(甲基二甲氧基硅烷基)苯基丁二酸酐、对(甲基二乙氧基硅烷基)苯基丁二酸酐、间(三甲氧基硅烷基)苯基丁二酸酐、间(三乙氧基硅烷基)苯基丁二酸酐、间(甲基二乙氧基硅烷基)苯基丁二酸酐等二羧酸酐,或上述二羧酸酐的二羧酸化合物,或上述化合物的组合。
碱可溶性树脂(A-1)的合成方法并无特别限制,只要将具有至少二个环氧基的环氧化合物(a-1-1)、具有至少一个羧酸基及至少一个乙烯性不饱和基的化合物(a-1-2)、四羧酸或其酸二酐(a-1-3)以及二羧酸酐或其酸酐(a-1-4)反应即可获得。
碱可溶性树脂(A-1)的数量平均分子量一般为1000至8000,较佳为1500至7500,更佳为2000至7000。上述碱可溶性树脂(A-1)通过胶体渗透层析仪(Gel PermeationChromatography,简称GPC)测定的聚苯乙烯来换算数量平均分子量。
基于所述碱可溶性树脂(A)为100重量份,所述碱可溶性树脂(A-1)的使用量为5至95重量份,较佳为10重量份至90重量份,且更佳为15重量份至85重量份。当未使用碱可溶性树脂(A-1)时,该感光性树脂组成物会有逸气性表现不佳的问题。
当碱可溶性树脂(A-1)的数量平均分子量不在1000至8000范围时,该感光性树脂组成物会有逸气性表现不佳的问题。
碱可溶性树脂(A-2)
碱可溶性树脂(A-2)是由不饱和羧酸或不饱和羧酸酐化合物(a-2-1)、含脂环式碳氢基的不饱和化合物(a-2-2)及其它不饱和化合物(a-2-3)共聚合而得。
用以制备该碱可溶性树脂(A-2)的溶剂可包含但不限于乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、二甘醇甲醚、二甘醇乙醚、二甘醇正丙醚、二甘醇正丁醚、三甘醇甲醚、三甘醇乙醚、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、一缩二丙二醇甲醚、一缩二丙二醇乙醚、一缩二丙二醇正丙醚、一缩二丙二醇正丁醚、二缩三丙二醇甲醚(tripropylene glycol mono methyl ether)、二缩三丙二醇乙醚(tripropylene glycol mono ethyl ether)等的(聚)亚烷基二醇单烷醚类溶剂;乙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇乙醚醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇乙醚醋酸酯等的(聚)亚烷基二醇单烷醚醋酸酯类溶剂;二甘醇二甲醚、二甘醇甲乙醚、二甘醇二乙醚、四氢呋喃等的其他醚类溶剂;甲乙烷酮、环己酮、2-庚酮、3-庚酮等的酮类溶剂;2-羟基丙酸甲酯、2-羟基丙酸乙酯等的乳酸烷酯类溶剂;2-羟基-2-甲基丙酸甲酯、2-羟基-2-甲基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乙氧基乙酸乙酯、羟基乙酸乙酯、2-羟基-3-甲基丁酸甲酯、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基丁基丙酸酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸异丙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯、乙酸正戊酯、乙酸异戊酯、丙酸正丁酯、丁酸乙酯、丁酸正丙酯、丁酸异丙酯、丁酸正丁酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸正丙酯、乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、2-氧基丁酸乙酯等的其他酯类溶剂;甲苯、二甲苯等的芳香族碳氢化合物溶剂;N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺等的羧酸酰胺溶剂。上述的溶剂可单独一种或混合复数种使用。
较佳地,用以制备该碱可溶性树脂(A-2)的溶剂是选自于丙二醇甲醚醋酸酯、3-乙氧基丙酸乙酯或环己酮。
用以制备该碱可溶性树脂(A-2)的起始剂一般为自由基型聚合起始剂,且该起始剂可包含但不限于2,2’-偶氮双异丁腈(2,2’-azobisisobutyronitrile)、2,2’-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)[2,2’-azobis-(2,4-dimethylvaleronitrile)]、2,2’-偶氮双(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈)[2,2’-azobis-(4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile)]、2,2’-偶氮双-2-甲基丁腈(2,2’-azobis-2-methyl butyronitrile)等的偶氮(azo)化合物;过氧化二苯甲酰(benzoylperoxide)等的过氧化合物。
不饱和羧酸或不饱和羧酸酐化合物(a-2-1)
不饱和羧酸或不饱和羧酸酐化合物(a-2-1)的构造并无特别限制。在本发明的具体例中,该不饱和羧酸或不饱和羧酸酐化合物(a-2-1)包括丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸(MAA)、2-甲基丙烯酰乙氧基丁二酸酯(HOMS)、丁烯酸、α-氯丙烯酸、乙基丙烯酸、肉桂酸、马来酸、马来酸酐、富马酸、衣康酸、衣康酸酐、柠康酸、柠康酸酐或上述的酸酐或其混合物。较佳地,不饱和羧酸或不饱和羧酸酐化合物(a-2-1)为丙烯酸、甲基丙烯酸、2-甲基丙烯酰乙氧基丁二酸酯或上述的酸酐或其混合物。
基于所述碱可溶性树脂(A-2)的所述不饱和羧酸或不饱和羧酸酐化合物(a-2-1)、所述含脂环式碳氢基的不饱和化合物(a-2-2)及所述其它不饱和化合物(a-2-3)的合计量为100重量份,所述不饱和羧酸或不饱和羧酸酐化合物(a-2-1)的使用量范围为20重量份至40重量份;较佳为23重量份至38重量份;更佳为25重量份至35重量份。
含脂环式碳氢基的不饱和化合物(a-2-2)
含脂环式碳氢基的不饱和化合物(a-2-2)的构造并无特别限制,在本发明的具体例中,含脂环式碳氢基的不饱和化合物(a-2-2)是选自为具有双环戊基的不饱和化合物、具有双环戊烯基的不饱和化合物及其混合物所组成的群组。
在本发明的一具体例中,该具双环戊基的不饱和化合物具有下式(aII-1)所示的结构:
Figure GDA0002542790060000291
其中:
U1表示氢原子或甲烷基;及
u表示为0至2的整数。
另一方面,在本发明的一具体例中,该具双环戊烯基的不饱和化合物具有下式(aII-2)所示的结构:
Figure GDA0002542790060000292
其中:
U2表示氢原子或甲烷基;及
v表示为0至2的整数。
在本发明的一较佳具体例中,含脂环式碳氢基的不饱和化合物(a-2-2)是选自由(甲基)丙烯酸双环戊酯、(甲基)丙烯酸双环戊烯酯、(甲基)丙烯酸双环戊氧基乙酯、(甲基)丙烯酸双环戊烯氧基乙酯及其混合物所组成的群组。
基于所述碱可溶性树脂(A-2)的所述不饱和羧酸或不饱和羧酸酐化合物(a-2-1)、所述含脂环式碳氢基的不饱和化合物(a-2-2)及所述其它不饱和化合物(a-2-3)的合计量为100重量份,所述含脂环式碳氢基的不饱和化合物(a-2-2)的使用量范围为10重量份至50重量份;较佳为15重量份至45重量份;更佳为20重量份至40重量份。。
其它不饱和化合物(a-2-3)
在本发明的一较佳具体例中,碱可溶性树脂(A-2)可包括其它不饱和化合物(a-2-3)。其它不饱和化合物(a-2-3)的具体例为苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、对氯苯乙烯、二乙烯基苯、苯甲基甲基丙烯酸酯、苯甲基丙烯酸酯、苯基甲基丙烯酸酯、苯基丙烯酸酯、2-硝基苯基丙烯酸酯、4-硝基苯基丙烯酸酯、2-硝基苯甲基丙烯酸酯、2-硝基苯甲基甲基丙烯酸酯、2-硝基苯基甲基丙烯酸酯、2-氯苯基甲基丙烯酸酯、4-氯苯基甲基丙烯酸酯、2-氯苯基丙烯酸酯、4-氯苯基丙烯酸酯、苯氧基乙基甲基丙烯酸酯、苯氧基聚乙二醇丙烯酸酯、苯氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、壬基苯氧基聚乙二醇丙烯酸酯、壬基苯氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、N-苯基马来酰亚胺、N-邻-羟基苯基马来酰亚胺、N-间-羟基苯基马来酰亚胺、N-对-羟基苯基马来酰亚胺、N-邻-甲基苯基马来酰亚胺、N-间-甲基苯基马来酰亚胺、N-对-甲基苯基马来酰亚胺、N-邻-甲氧基苯基马来酰亚胺、N-间-甲氧基苯基马来酰亚胺、N-对-甲氧基苯基马来酰亚胺、邻-乙烯基苯酚、间-乙烯基苯酚、对-乙烯基苯酚、2-甲基-4-乙烯基苯酚、3-甲基-4-乙烯基苯酚、邻-异丙烯基苯酚、间-异丙烯基苯酚、对-异丙烯基苯酚、2-乙烯基-1-萘酚、3-乙烯基-1-萘酚、1-乙烯基-2-萘酚、3-乙烯基-2-萘酚、2-异丙烯基-1-萘酚、3-异丙烯基-1-萘酚、邻-甲氧基苯乙烯、间-甲氧基苯乙烯、对-甲氧基苯乙烯、邻-甲氧基甲基苯乙烯、间-甲氧基甲基苯乙烯、对-甲氧基甲基苯乙烯、邻-(乙烯基苯甲基)环氧丙基醚、间-(乙烯基苯甲基)环氧丙基醚、对-(乙烯基苯甲基)环氧丙基醚、茚、乙酰基萘、N-环己基马来酰亚胺、丙烯酸甲酯(MA)、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸第二丁酯、丙烯酸第三丁酯、丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸2-羟基丙酯、丙烯酸3-羟基丙酯、丙烯酸2-羟基丁酯、丙烯酸3-羟基丁酯、丙烯酸4-羟基丁酯、丙烯酸烯丙酯、丙烯酸三乙二醇甲氧酯、N,N-二甲基胺基丙烯酸乙酯、N,N-二乙基胺基丙烯酸丙酯、N,N-二丁基胺基丙烯酸丙酯、丙烯酸环氧丙基酯、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸第二丁酯、甲基丙烯酸第三丁酯、甲基丙烯酸2-羟基乙酯、甲基丙烯酸2-羟基丙酯、甲基丙烯酸3-羟基丙酯、甲基丙烯酸2-羟基丁酯、甲基丙烯酸3-羟基丁酯、甲基丙烯酸4-羟基丁酯、甲基丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸三乙二醇甲氧酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸十四烷基酯、甲基丙烯酸十六烷基酯、甲基丙烯酸十八烷基酯、甲基丙烯酸二十烷基酯、甲基丙烯酸二十二烷基酯、甲基丙烯酸N,N-二甲基胺基乙酯、N,N-二甲基胺基甲基丙烯酸丙酯、N-异-丁基胺基甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸环氧丙基酯(GMA)、乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、乙烯基甲醚、乙烯基乙醚、烯丙基环氧丙基醚、甲代烯丙基环氧丙基醚(methallyl glycidyl ether)、丙烯腈、甲基丙烯腈、α-氯丙烯腈、氰化亚乙烯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、α-氯丙烯酰胺、N-羟乙基丙烯酰胺、N-羟乙基甲基丙烯酰胺、1,3-丁二烯、异戊烯、氯化丁二烯或其混合物;较佳地,该第三不饱和单体系为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸第二丁酯、丙烯酸第三丁酯、丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸2-羟基丙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸第二丁酯、甲基丙烯酸第三丁酯、甲基丙烯酸2-羟基乙酯、甲基丙烯酸2-羟基丙酯、甲基丙烯酸环氧丙基酯、乙酸乙烯酯、丙烯腈、甲基丙烯腈、1,3-丁二烯、异戊烯或其混合物。较佳地,该第三不饱和单体系为苯乙烯、α-甲基苯乙烯、苯基甲基丙烯酸酯、苯基丙烯酸酯、N-苯基马来酰亚胺(PMI)、N-邻-羟基苯基马来酰亚胺、N-间-羟基苯基马来酰亚胺、N-对-羟基苯基马来酰亚胺、甲基丙烯酸环氧丙基酯、甲基丙烯酸甲酯单体、丙烯酸甲酯单体、甲基丙烯酸2-甲基环氧丙酯(MGMA)、甲基丙烯酸苯甲酯(BzMA)或其混合物。
基于所述碱可溶性树脂(A-2)的所述不饱和羧酸或不饱和羧酸酐化合物(a-2-1)、所述含脂环式碳氢基的不饱和化合物(a-2-2)及所述其它不饱和化合物(a-2-3)的合计量为100重量份,所述其它不饱和化合物(a-2-3)的使用量范围为10重量份至70重量份;较佳为17重量份至62重量份;更佳为25重量份至55重量份。
上述碱可溶性树脂(A-2)通过胶体渗透层析仪(Gel PermeationChromatography,简称GPC)所测定的聚苯乙烯换算的重量平均分子量一般为3000至30000,较佳为5000至25000,更佳为7000至20000。
基于所述碱可溶性树脂(A)为100重量份,所述碱可溶性树脂(A-2)的使用量为5至95重量份,较佳为10重量份至90重量份,且更佳为15重量份至85重量份。当未使用碱可溶性树脂(A-2)时,该感光性树脂组成物会有高精细度的图案直线性不佳的问题。
当碱可溶性树脂(A-2)的重量平均分子量不在3000至30000范围时,该感光性树脂组成物会有高精细度的图案直线性不佳的问题。
另外,碱可溶性树脂(A-1)与碱可溶性树脂(A-2)的使用量的重量比值范围(A-1)/(A-2)为5/95至95/5。当重量比值范围(A-1)/(A-2)未落入上述范围内时,该感光性树脂组成物会有逸气性表现不佳及高精细度的图案直线性不佳的问题。
乙烯性不饱和基的化合物(B)
乙烯性不饱和基的化合物(B)包括第一化合物(B-1)以及第二化合物(B-2)。
第一化合物(B-1)
第一化合物(B-1)可具有胺基甲酸酯基(urethane group)与至少7个丙烯酰基(acryloyl group)。较佳地,第一化合物(B-1)可具有胺基甲酸酯基与至少10个丙烯酰基。
第一化合物(B-1)的制备方法例如但不限于以多异氰酸酯化合物及多元醇化合物经缩合反应而制得,其中多异氰酸酯化合物及多元醇化合物中的至少一个具有丙烯酰基,且该多异氰酸酯化合物及多元醇化合物所含有的丙烯酰基的总数较佳至少为7个,且更佳为至少10个。
当第一化合物(B-1)具有胺基甲酸酯基及至少10个丙烯酰基时,所制得的感光性树脂组成物的图案平滑性更佳。
第一化合物(B-1)的具体例可为市售的商品,例如:日本合成化学工业股份有限公司制造的商品,且其型号可为UV1700B(重量平均分子量为2000且其具有10个丙烯酰基)、UV6300B(具有7个丙烯酰基)或UV7640B(具有7个丙烯酰基)等;日本化药股份有限公司制造的商品,且其型号可为DPHA40H(重量平均分子量为7000且其具有10个丙烯酰基)或UX5001T(具有8个丙烯酰基)等;根上工业股份有限公司制造的商品,且其型号可为UN3320HS(重量平均分子量为5000且其具有15个丙烯酰基)、UN904(重量平均分子量为4900且其具有10个丙烯酰基)、UN3320HC(重量平均分子量为1500且其具有10个丙烯酰基)等;或者新中村化学公司制造的商品,且其型号可为U15HA(重量平均分子量为2000且其具有15个丙烯酰基)、UA-33H(具有9个丙烯酰基)或UA-53H(具有15个丙烯酰基)等。
第一化合物(B-1)可单独一种使用或混合复数种使用。
较佳地,前述的第一化合物(B-1)可为UV6300B、UX5001T、DPHA40H、UN3320HS、U15HA或上述市售商品的任意组合。
基于碱可溶性树脂(A)的总使用量为100重量份,第一化合物(B-1)的使用量为可为5重量份至100重量份,较佳可为10重量份至95重量份,且更佳可为15重量份至90重量份。
当本发明的乙烯性不饱和基的化合物(B)包含第一化合物(B-1)时,所制得的感光性树脂组成物的图案平滑性较佳。
第二化合物(B-2)
第二化合物(B-2)的具体例可包含二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、1,9-壬二醇二丙烯酸酯、1,9-壬二醇二甲基丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸二环戊烯酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三(2-羟基乙基)异氰酸二(甲基)丙烯酸酯、三(2-羟基乙基)异氰酸三(甲基)丙烯酸酯、己内酯改性的三(2-羟基乙基)异氰酸三(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯酸三羟甲基丙酯、经环氧乙烷(简称EO)改性的三(甲基)丙烯酸三羟甲基丙酯、经环氧丙烷(简称PO)改性的三(甲基)丙烯酸三羟甲基丙酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、聚酯二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、经己内酯改性的二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、经己内酯改性的二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、四(甲基)丙烯酸二三羟甲基丙酯[di(trimethylolpropyl)tetra(meth)acrylate]、经EO改性的双酚A二(甲基)丙烯酸酯、经PO改性的双酚A二(甲基)丙烯酸酯、经EO改性的氢化双酚A二(甲基)丙烯酸酯、经PO改性的氢化双酚A二(甲基)丙烯酸酯、经PO改性的甘油三(甲基)丙烯酸酯、经EO改性的双酚F二(甲基)丙烯酸酯、酚醛清漆聚缩水甘油醚(甲基)丙烯酸酯,或上述化合物的任意组合。
第二化合物(B-2)可单独一种使用或混合复数种使用。
较佳地,第二化合物(B-2)可为经己内酯改性的二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、经环氧乙烷(简称EO)改性的三(甲基)丙烯酸三羟甲基丙酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯或上述化合物的任意组合。
基于碱可溶性树脂(A)的总使用量为100重量份,第二化合物(B-2)的使用量为可为15重量份至100重量份,较佳可为20重量份至95重量份,且更佳可为25重量份至90重量份。
另外,基于碱可溶性树脂(A)的总使用量为100重量份时,具有乙烯性不饱和基的化合物(B)的使用量可为20重量份至200重量份,较佳可为30重量份至190重量份,且更佳可为40重量份至180重量份。
光起始剂(C)
光起始剂(C)包括光起始剂(C-1)以及其它光起始剂(C-2)。
光起始剂(C-1)
光起始剂(C)包括由式(1)表示的光起始剂(C-1)。
Figure GDA0002542790060000341
其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7及R8彼此独立地为氢、C1-C20烷基、COR16、OR17、卤素、NO2、由式(2)所表示的基团或是由式(3)所表示的基团、
Figure GDA0002542790060000342
或R1及R2、R2及R3、R3及R4、R5及R6、R6及R7或R7及R8彼此独立地为经由式(4)所表示的基团取代的C2-C10烯基、
Figure GDA0002542790060000351
或R1及R2、R2及R3、R3及R4、R5及R6、R6及R7或R7及R8彼此独立地共同为-(CH2)p-Y-(CH2)q-;
或R1及R2、R2及R3、R3及R4、R5及R6、R6及R7或R7及R8彼此独立地共同为式(5)所表示的基团;
Figure GDA0002542790060000352
但条件为R1及R2、R2及R3、R3及R4、R5及R6、R6及R7或R7及R8中的至少一对是由式(5)所表示的基团,
R9、R10、R11及R12彼此独立地为氢、C1-C20烷基,该C1-C20烷基是未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、苯基、CN、OH、SH、C1-C4-烷氧基、-(CO)OH或-(CO)O-(C1-C4烷基);
或R9、R10、R11及R12彼此独立地为未经取代的苯基或经一或多个以下基团取代的苯基:C1-C6烷基、卤素、CN、OR17、SR18或NR19R20
或R9、R10、R11及R12彼此独立地为卤素、CN、OR17、SR18、SOR18、SO2R18或NR19R20,其中该等取代基OR17、SR18或NR19R20视情况经由该等基团R17、R18、R19和/或R20与萘基环中一个碳原子形成5元或6元环;
或R9、R10、R11及R12彼此独立地为COR16、NO2或式(2)所表示的基团、
Figure GDA0002542790060000353
Y表示O、S、NR26或直接键;
p表示0、1、2或3的整数;
q表示1、2或3的整数;
X表示CO或直接键;
R13表示C1-C20烷基,其未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、R17、COOR17、OR17、SR18、CONR19R20、NR19R20、PO(OCkH2k+1)2或是式(6)所表示的基团;
Figure GDA0002542790060000361
或R13表示C2-C20烷基,其间杂有一或多个O、S、SO、SO2、NR26或CO,或是C2-C12烯基,其未经间杂或间杂有一或多个O、CO或NR26,其中该经间杂的C2-C20烷基及该未经间杂或经间杂的C2-C12烯基是未经取代或经一或多个卤素取代;
或R13表示C4-C8环烯基、C2-C12炔基或未经间杂或间杂有一或多个O、S、CO或NR26的C3-C10环烷基;
或R13表示苯基或萘基,其各为未经取代或经一或多个以下基团取代:OR17、SR18、NR19R20、COR16、CN、NO2、卤素、C1-C20烷基、C1-C4卤代烷基、间杂有一或多个O、S、CO或NR26的C2-C20烷基、或式(7)表示的基团、
Figure GDA0002542790060000362
或其各经C3-C10环烷基或间杂有一或多个O、S、CO或NR26的C3-C10环烷基取代;
k表示1至10的整数;
R14表示氢、C3-C8环烷基、C2-C5烯基、C1-C20烷氧基或C1-C20烷基,其是未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、苯基、C1-C20烷基苯基或CN;
或R14表示苯基或萘基,其各未经取代或经一或多个以下基团取代:C1-C6烷基、C1-C4卤代烷基、卤素、CN、OR17、SR18和/或NR19R20
或R14表示C3-C20杂芳基、C1-C8烷氧基、苄氧基或苯氧基,该苄氧基及苯氧基是未经取代或经一或多个以下基团取代:C1-C6烷基、C1-C4卤代烷基和/或卤素;R15是C6-C20芳基或C3-C20杂芳基,其各是未经取代或经一或多个以下基团取代:苯基、卤素、C1-C4卤代烷基、CN、NO2、OR17、SR18、NR19R20、PO(OCkH2k+1)2、SO-C1-C10烷基、SO2-C1-C10烷基、间杂有一或多个O、S或NR26的C2-C20烷基;或其各经C1-C20烷基取代,该C1-C20烷基是未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、COOR17、CONR19R20、苯基、C3-C8环烷基、C3-C20杂芳基、C6-C20芳氧基羰基、C3-C20杂芳氧基羰基、OR17、SR18或NR19R20
或R15表示氢、C2-C12烯基、未经间杂或间杂有一或多个O、CO或NR26的C3-C8环烷基;或R15是C1-C20烷基,其是未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、OR17、SR18、C3-C8环烷基、C3-C20杂芳基、C6-C20芳氧基羰基、C3-C20杂芳氧基羰基、NR19R20、COOR17、CONR19R20、PO(OCkH2k+1)2、苯基、式(6)所表示的基团或式(8)所表示的基团、
Figure GDA0002542790060000371
或该C1-C20烷基是经苯基取代,该苯基是经卤素、C1-C20烷基、C1-C4卤代烷基、OR17、SR18或NR19R20取代;
或R15表示C2-C20烷基,其间杂有一或多个O、SO或SO2,且该经间杂的C2-C20烷基是未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、OR17、COOR17、CONR19R20、苯基或经OR17、SR18或NR19R20取代的苯基;
或R15表示C2-C20烷酰基或苯甲酰基,其是未经取代或经一或多个以下基团取代:C1-C6烷基、卤素、苯基、OR17、SR18或NR19R20;或R15是未经取代或经一或多个OR17取代的萘甲酰基或是C3-C14杂芳基羰基;
或R15表示C2-C12烷氧基羰基,其是未经间杂或间杂有一或多个O且该经间杂或未经间杂的C2-C12烷氧基羰基是未经取代或经一或多个羟基取代;
或R15表示苯氧基羰基,其是未经取代或经一或多个以下基团取代:C1-C6烷基、卤素、C1-C4卤代烷基、苯基、OR17、SR18或NR19R20
或R15表示CN、CONR19R20、NO2、C1-C4卤代烷基、S(O)m-C1-C6烷基、未经取代或经C1-C12烷基或SO2-C1-C6烷基取代的S(O)m-苯基;
或R15表示SO2O-苯基,其是未经取代或经C1-C12烷基取代;或是二苯基膦酰基或二-(C1-C4烷氧基)-膦酰基;
m表示1或2;
R′14具有针对R14所给出含义中的一个;
R′15具有针对R15所给出含义中的一个;
X1表示O、S、SO或SO2
X2表示O、CO、S或直接键;
R16表示C6-C20芳基或C3-C20杂芳基,其各是未经取代或经一或多个以下基团取代:苯基、卤素、C1-C4卤代烷基、CN、NO2、OR17、SR18、NR19R20或间杂有一或多个O、S或NR26的C1-C20烷基;或其各经一或多个C1-C20烷基取代,该C1-C20烷基是未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、COOR17、CONR19R20、苯基、C3-C8环烷基、C3-C20杂芳基、C6-C20芳氧基羰基、C3-C20杂芳氧基羰基、OR17、SR18或NR19R20
或R16表示氢、C1-C20烷基,该C1-C20烷基是未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、苯基、OH、SH、CN、C3-C6烯氧基、OCH2CH2CN、OCH2CH2(CO)O(C1-C4)烷基、O(CO)-(C1-C4烷基)、O(CO)-苯基、(CO)OH或(CO)O(C1-C4烷基);
或R16表示C2-C12烷基,其间杂有一或多个O、S或NR26;或R16表示(CH2CH2O)n+1H、(CH2CH2O)n(CO)-(C1-C8烷基)、C2-C12烯基或C3-C8环烷基;
或R16表示经SR18取代的苯基,其中该基团R18表示键结至该COR16基团所附接的该咔唑部分的该苯基或萘基环的直接键;
n表示1至20;
R17表示氢、苯基-C1-C3烷基、C1-C20烷基,其是未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、OH、SH、CN、C3-C6烯氧基、OCH2CH2CN、OCH2CH2(CO)O(C1-C4烷基)、O(CO)-(C1-C4烷基)、O(CO)-(C2-C4)烯基、O(CO)-苯基、(CO)OH、(CO)O(C1-C4烷基)、C3-C20环烷基、SO2-(C1-C4卤代烷基)、O(C1-C4卤代烷基)或间杂有一或多个O的C3-C20环烷基;
或R17表示C2-C20烷基,其间杂有一或多个O、S或NR26
或R17表示(CH2CH2O)n+1H、(CH2CH2O)n(CO)-(C1-C8烷基)、C1-C8烷酰基、C2-C12烯基、C3-C6烯酰基或未经间杂或间杂有一或多个O、S、CO或NR26的C3-C20环烷基;
或R17表示C1-C8烷基-C3-C10环烷基,其是未经间杂或间杂有一或多个O;
或R17表示苯甲酰基,其是未经取代或经一或多个C1-C6烷基、卤素、OH或C1-C3烷氧基取代;
或R17表示苯基、萘基或C3-C20杂芳基,其各是未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、OH、C1-C12烷基、C1-C12烷氧基、CN、NO2、苯基-C1-C3烷氧基、苯氧基、C1-C12烷基硫基、苯基硫基、N(C1-C12烷基)2、二苯基-胺基或式(7)所表示的基团;
Figure GDA0002542790060000391
或R17形成键结至该具有由式(2)所表示的基团、或是式(7)所表示的基团所处的苯基或萘基环的其中一个碳原子的直接键、
Figure GDA0002542790060000392
R18表示氢、C2-C12烯基、C3-C20环烷基或苯基-C1-C3烷基,其中该C2-C12烯基、C3-C20环烷基或苯基-C1-C3烷基是未经间杂或间杂有一或多个O、S、CO、NR26或COOR17;或R18是C1-C20烷基,其是未经取代或经一或多个以下基团取代:OH、SH、CN、C3-C6烯氧基、OCH2CH2CN、OCH2CH2(CO)O(C1-C4烷基)、O(CO)-(C2-C4)烯基、O(CO)-(C1-C4烷基)、O(CO)-苯基或(CO)OR17
或R18表示C2-C20烷基,其间杂有一或多个O、S、CO、NR26或COOR17
或R18表示(CH2CH2O)nH、(CH2CH2O)n(CO)-(C1-C8烷基)、C2-C8烷酰基或C3-C6烯酰基;
或R18表示苯甲酰基,其是未经取代或经一或多个以下基团取代:C1-C6烷基、卤素、OH、C1-C4烷氧基或C1-C4烷基硫基;
或R18表示苯基、萘基或C3-C20杂芳基,其各是未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、C1-C12烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C12烷氧基、CN、NO2、苯基-C1-C3烷氧基、苯氧基、C1-C12烷基硫基、苯基硫基、N(C1-C12烷基)2、二苯基胺基、(CO)O(C1-C8烷基)、(CO)-C1-C8烷基、(CO)N(C1-C8烷基)2或式(7)所表示的基团、
Figure GDA0002542790060000393
R19及R20彼此独立地为氢、C1-C20烷基、C2-C4羟基烷基、C2-C10烷氧基烷基、C2-C5烯基、C3-C20环烷基、苯基-C1-C3烷基、C1-C8烷酰基、C1-C8烷酰基氧基、C3-C12烯酰基、SO2-(C1-C4卤代烷基)或苯甲酰基;
或R19及R20表示苯基、萘基或C3-C20杂芳基,其各是未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、C1-C4卤代烷基、C1-C20烷氧基、C1-C12烷基、苯甲酰基或C1-C12烷氧基;
或R19及R20与其所附接的N原子一起形成未经间杂或间杂有O、S或NR17的5元或6元饱和或不饱和环,且该5元或6元饱和或不饱和环是未经取代或经一或多个以下基团取代:C1-C20烷基、C1-C20烷氧基、=O、OR17、SR18、NR21R22、(CO)R23、NO2、卤素、C1-C4-卤代烷基、CN、苯基、未经间杂或间杂有一或多个O、S、CO或NR17的C3-C20环烷基、或式(7)表示的基团、
Figure GDA0002542790060000401
或R19及R20与其所附接的N原子一起形成杂芳香族环系统,该环系统是未经取代或经一或多个以下基团取代:C1-C20烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C20烷氧基、=O、OR17、SR18、NR21R22、(CO)R23、卤素、NO2、CN、苯基或未经间杂或间杂有一或多个O、S、CO或NR17的C3-C20环烷基、或式(7)表示的基团、
Figure GDA0002542790060000402
R21及R22彼此独立地为氢、C1-C20烷基、C1-C4卤代烷基、C3-C10环烷基或苯基;
或R21及R22与其所附接的N原子一起形成未经间杂或间杂有O、S或NR26的5元或6元饱和或不饱和环,且该5元或6元饱和或不饱和环是未稠合或该5元或6元饱和或不饱和环与苯环稠合;
R23表示氢、OH、C1-C20烷基、C1-C4卤代烷基、间杂有一或多个O、CO或NR26的C2-C20烷基、未经间杂或间杂有O、S、CO或NR26的C3-C20环烷基,或R23表示苯基、萘基、苯基-C1-C4烷基、OR17、SR18或NR21R22
R24表示(CO)OR17、CONR19R20、(CO)R17;或R24具有针对R19及R20所给出含义中的一个;
R25表示COOR17、CONR19R20、(CO)R17;或R25具有针对R17所给出含义中的一个;
R26表示氢、C1-C20烷基、C1-C4卤代烷基、C2-C20烷基,其间杂有一或多个O或CO;或是苯基-C1-C4烷基、C3-C8环烷基,其是未经间杂或间杂有一或多个O或CO;或是(CO)R19;或是苯基,其是未经取代或经一或多个以下基团取代:C1-C20烷基、卤素、C1-C4卤代烷基、OR17、SR18、NR19R20或式(7)表示的基团;
Figure GDA0002542790060000411
但条件为在该分子中存在至少一个式(2)或是式(7)所表示的基团
Figure GDA0002542790060000412
式(1)化合物的特点在于其在咔唑部分上包含一或多个成环(annelated)不饱和环。换言之,R1及R2、R2及R3、R3及R4、R5及R6、R6及R7或R7及R8中至少一对是由式(5)所表示的基团、
Figure GDA0002542790060000413
C1-C20烷基是直链或支链且是(例如)C1-C18-、C1-C4-、C1-C12-、C1-C8-、C1-C8-或C1-C4烷基或C4-C12-或C4-C8烷基。实例是甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、第二丁基、异丁基、第三丁基、戊基、己基、庚基、2,4,4-三甲基戊基、2-乙基己基、辛基、壬基、癸基、十二基、十四基、十五基、十六基、十八基及二十基。C1-C6烷基具有与上文针对C1-C20烷基所给出相同的含义且具有最高相应C原子数。
含有一或多个C-C多重键的未经取代或经取代的C1-C20烷基是指如下文所解释的烯基。
C1-C4卤代烷基是如下文所定义经卤素取代的如上文所定义C1-C4烷基。烷基基团是(例如)单-或多卤化,直至所有H-原子替换为卤素。其是(例如)CzHxHaly,其中x+y=2z+1且Hal是卤素,较佳为F。具体实例是氯甲基、三氯甲基、三氟甲基或2-溴丙基,尤其为三氟甲基或三氯甲基。C2-C4羟基烷基意指经一或两个O原子取代的C2-C4烷基。烷基基团是直链或支链。实例是2-羟基乙基、1-羟基乙基、1-羟基丙基、2-羟基丙基、3-羟基丙基、1-羟基丁基、4-羟基丁基、2-羟基丁基、3-羟基丁基、2,3-二羟基丙基或2,4-二羟基丁基。C2-C10烷氧基烷基是间杂有一个O原子的C2-C10烷基。C2-C10烷基具有与上文针对C1-C20烷基所给出相同的含义且具有最高相应C原子数。实例是甲氧基甲基、甲氧基乙基、甲氧基丙基、乙氧基甲基、乙氧基乙基、乙氧基丙基、丙氧基甲基、丙氧基乙基、丙氧基丙基。
间杂有一或多个O、S、NR26或CO的C2-C20烷基经O、S、NR26或CO间杂(例如)1至9次、1至5次、1至3次或1次或2次。若存在一个以上间杂基团,则其为相同种类或不同。两个O原子由至少一个亚甲基、较佳至少两个亚甲基(即伸乙基)隔开。该等烷基是直链或支链。举例而言,将存在以下结构单元:-CH2-CH2-O-CH2CH3、-[CH2CH2O]y-CH3(其中y=l至9)、-(CH2-CH2O)7-CH2CH3、-CH2-CH(CH3)-O-CH2-CH2CH3、-CH2-CH(CH3)-O-CH2-CH3、-CH2-CH2-S-CH2CH3、-CH2-CH(CH3)-NW26-CH2-CH3、-CH2-CH2-COO-CH2CH3或-CH2-CH(CH3)-OCO-CH2-CH2CH3
C3-C10环烷基、C3-C10环烷基及C3-C8环烷基在本申请上下文中应理解为至少包含一个环的烷基。其是(例如)环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环辛基、戊基环戊基及环己基。C3-C10环烷基在本发明上下文中意欲涵盖二环,换言之,桥联环,例如
Figure GDA0002542790060000421
以及相对应的环。其它实例是诸如
Figure GDA0002542790060000422
Figure GDA0002542790060000431
(例如
Figure GDA0002542790060000432
)或是
Figure GDA0002542790060000433
等结构、以及侨联或稠合环系统,举例而言,该术语意欲涵盖:
Figure GDA0002542790060000434
等结构。
间杂有O、S、CO、NR26的C3-C20环烷基具有上文给出的含义,其中烷基中至少一个CH2-基团替换为O、S、CO或NR26。实例是诸如
Figure GDA0002542790060000435
Figure GDA0002542790060000441
等结构。
C1-C8烷基-C3-C10环烷基是经一或多个具有最多8个碳原子的烷基取代的如上文所定义的C3-C10环烷基。实例是:
Figure GDA0002542790060000442
等。
间杂有一或多个O的C1-C8烷基-C3-C10环烷基是经一或多个具有最多8个碳原子的烷基取代的如上文所定义的O间杂C3-C10环烷基。实例是:
Figure GDA0002542790060000443
等。
C1-C12烷氧基是经一个O原子取代的C1-C12烷基。C1-C12烷基具有与上文针对C1-C20烷基所给出相同的含义且具有最高相应C原子数。C1-C4烷氧基是直链或支链,例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、第二丁氧基、异丁氧基或第三丁氧基。C1-C8烷氧基及C1-C4-烷氧基具有与上文所述相同的含义且具有最高相应C原子数。
C1-C12烷基硫基是经一个S原子取代的C1-C12烷基。C1-C20烷基具有与上文针对C1-C20烷基所给出相同的含义且具有最高相应C原子数。C1-C4烷基硫基是直链或支链,例如甲基硫基、乙基硫基、丙基硫基、异丙基硫基、正丁基硫基、第二丁基硫基、异丁基硫基、第三丁基硫基。
苯基-C1-C3烷基是(例如)苄基、苯基乙基、α-甲基苄基或α,α-二甲基-苄基,尤其为苄基。
苯基-C1-C3烷氧基是(例如)苄氧基、苯基乙氧基、α-甲基苄氧基或α,α-二甲基苄氧基,尤其为苄氧基。
C2-C12烯基是单-或多不饱和且是(例如)C2-C10-、C2-C8-、C2-C5-烯基,例如乙烯基、烯丙基、甲基烯丙基、1,1-二甲基烯丙基、1-丁烯基、3-丁烯基、2-丁烯基、1,3-戊二烯基、5-己烯基、7-辛烯基或十二烯基,尤其为烯丙基。C2-C5烯基具有与上文针对C2-C12烯基所给出相同的含义且具有最高相应C原子数。
间杂有一或多个O、CO或NR26的C2-C12烯基经O、S、NR26或CO间杂(例如)1至9次、1至5次、1至3次或1次或2次。若存在一个以上间杂基团,则其为相同种类或不同。两个O原子由至少一个亚甲基、较佳至少两个亚甲基(即伸乙基)隔开。烯基是直链或支链且如上文所定义。举例而言,可形成以下结构单元:-CH=CH-O-CH2CH3、-CH=CH-O-CH=CH2等。
C4-C8环烯基具有一或多个双键且是(例如)C4-C6-环烯基或C6-C8-环烯基。实例是环丁烯基、环戊烯基、环己烯基或环辛烯基,尤其为环戊烯基及环己烯基,较佳为环己烯基。
C3-C6烯氧基是单或多不饱和且具有上文针对烯基所给出含义中的一个,且附接氧基具有最高相应C原子数。实例是烯丙氧基、甲基烯丙氧基、丁烯氧基、戊烯氧基、1,3-戊二烯氧基、5-己烯氧基。
C2-C12炔基是单或多不饱和直链或支链且是(例如)C2-C8-、C2-C6-或C2-C4炔基。实例是乙炔基、丙炔基、丁炔基、1-丁炔基、3-丁炔基、2-丁炔基、戊炔基己炔基、2-己炔基、5-己炔基、辛炔基等。
C2-C20烷酰基是直链或支链且是(例如)C2-C18-、C2-C14-、C2-C12-、C2-C8-、C2-C6-或C2-C4烷酰基或C4-C12-或C4-C8烷酰基。实例是乙酰基、丙酰基、丁酰基、异丁酰基、戊酰基、己酰基、庚酰基、辛酰基、壬酰基、癸酰基、十二酰基、十四酰基、十五酰基、十六酰基、十八酰基、二十酰基,较佳为乙酰基。C1-C8烷酰基具有与上文针对C2-C20烷酰基所给出相同的含义且具有最高相应C原子数。
C2-C12烷氧基羰基是直链或支链且是(例如)甲氧基羰基、乙氧基羰基、丙氧基羰基、正丁氧基羰基、异丁氧基羰基、1,1-二甲基丙氧基羰基、戊氧基羰基、己氧基羰基、庚氧基羰基、辛氧基羰基、壬氧基羰基、癸氧基羰基或十二氧基羰基,尤其为甲氧基羰基、乙氧基羰基、丙氧基羰基、正丁氧基羰基或异丁氧基羰基,较佳为甲氧基羰基。
间杂有一或多个O的C2-C12烷氧基羰基是直链或支链。两个O原子由至少两个亚甲基(即伸乙基)隔开。该经间杂的烷氧基羰基未经取代或经一或多个羟基取代。C6-C20芳氧基羰基是(例如)苯基氧基羰基[=苯基-O-(CO)-]、萘氧基羰基、蒽氧基羰基等。C5-C20杂芳氧基羰基是C5-C20杂芳基-O-CO-。
C3-C10环烷基羰基是C3-C10环烷基-CO-,其中环烷基具有上文所示含义中的一个且具有最高相应C原子数。间杂有一或多个O、S、CO、NR26的C3-C10环烷基羰基是指经间杂环烷基-CO-,其中经间杂环烷基是如上文所述所定义。
C3-C10环烷氧基羰基是C3-C10环烷基-O-(CO)-,其中环烷基具有上文所示含义中的一个且具有最高相应C原子数。间杂有一或多个O、S、CO、NR26的C3-C10环烷氧基羰基是指经间杂环烷基-O-(CO)-,其中经间杂环烷基是如上文所述所定义。
C1-C20烷基苯基是指经一或多个烷基取代的苯基,其中C原子的总和最多为20。
C6-C20芳基是(例如)苯基、萘基、蒽基、菲基、芘基、屈基、并四苯基、联亚三苯基等,尤其为苯基或萘基,较佳为苯基。萘基是1-萘基或2-萘基。
在本发明上下文中,C3-C20杂芳基意欲包含单环或多环系统,例如稠合环系统。实例是噻吩基、苯并[b]噻吩基、萘并[2,3-b]噻吩基、噻蒽基、呋喃基、二苯并呋喃基、呫吨基、噻吨基、啡恶噻基、吡咯基、咪唑基、吡唑基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基、中氮茚基、异吲哚基、吲哚基、吲唑基、嘌呤基、喹嗪基、异喹啉基、喹啉基、酞嗪基、萘啶基、喹恶啉基、喹唑啉基、噌啉基、喋啶基、咔唑基、β-咔啉基、菲啶基、吖啶基、萘嵌间二氮苯基、菲咯啉基、吩嗪基、异噻唑基、吩噻嗪基、异恶唑基、呋呫基、吩恶基、7-菲基、蒽醌-2-基(=9,10-二侧氧基-9,10-二氢蒽-2-基)、3-苯并[b]噻吩基、5-苯并[b]噻吩基、2-苯并[b]噻吩基、4-二苯并呋喃基、4,7-二苯并呋喃基、4-甲基-7-二苯并呋喃基、2-呫吨基、8-甲基-2-呫吨基、3-呫吨基、2-啡恶噻基、2,7-啡恶噻基、2-吡咯基、3-吡咯基、5-甲基-3-吡咯基、2-咪唑基、4-咪唑基、5-咪唑基、2-甲基-4-咪唑基、2-乙基-4-咪唑基、2-乙基-5-咪唑基、1H-四唑-5-基、3-吡唑基、1-甲基-3-吡唑基、1-丙基-4-吡唑基、2-吡嗪基、5,6-二甲基-2-吡嗪基、2-中氮茚基、2-甲基-3-异吲哚基、2-甲基-1-异吲哚基、1-甲基-2-吲哚基、1-甲基-3-吲哚基、1,5-二甲基-2-吲哚基、1-甲基-3-吲唑基、2,7-二甲基-8-嘌呤基、2-甲氧基-7-甲基-8-嘌呤基、2-喹嗪基、3-异喹啉基、6-异喹啉基、7-异喹啉基、3-甲氧基-6-异喹啉基、2-喹啉基、6-喹啉基、7-喹啉基、2-甲氧基-3-喹啉基、2-甲氧基-6-喹啉基、6-酞嗪基、7-酞嗪基、1-甲氧基-6-酞嗪基、1,4-二甲氧基-6-酞嗪基、1,8-萘啶-2-基、2-喹恶啉基、6-喹恶啉基、2,3-二甲基-6-喹恶啉基、2,3-二甲氧基-6-喹恶啉基、2-喹唑啉基、7-喹唑啉基、2-二甲基胺基-6-喹唑啉基、3-噌啉基、6-噌啉基、7-噌啉基、3-甲氧基-7-噌啉基、2-喋啶基、6-喋啶基、7-喋啶基、6,7-二甲氧基-2-喋啶基、2-咔唑基、3-咔唑基、9-甲基-2-咔唑基、9-甲基-3-咔唑基、β-咔啉-3-基、1-甲基-β-咔啉-3-基、1-甲基-β-咔啉-6-基、3-菲啶基、2-吖啶基、3-吖啶基、2-萘嵌间二氮苯基、1-甲基-5-萘嵌间二氮苯基、5-菲咯啉基、6-菲咯啉基、1-吩嗪基、2-吩嗪基、3-异噻唑基、4-异噻唑基、5-异噻唑基、2-吩噻嗪基、3-吩噻嗪基、10-甲基-3-吩噻嗪基、3-异恶唑基、4-异恶唑基、5-异恶唑基、4-甲基-3-呋呫基、2-吩恶基、10-甲基-2-吩恶基等。
C3-C20杂芳基尤其为噻吩基、苯并[b]噻吩基、噻蒽基、噻吨基、1-甲基-2-吲哚基或1-甲基-3-吲哚基;尤其为噻吩基。
C4-C20杂芳基羰基是经由CO基团连接至分子其余部分的如上文所定义C3-C20杂芳基。
经取代的芳基(苯基、萘基、C6-C20芳基或C5-C20杂芳基)是分别经1至7次、1至6次或1至4次、尤其1次、2次或3次取代。显而易见,所定义芳基不能具有比芳基环处的自由位置为多的取代基。
苯基环上的取代基较佳在苯基环上的位置4中或呈3,4-、3,4,5-、2,6-、2,4-或2,4,6-组态。
间杂1次或多次的经间杂基团间杂(例如)1至19次、1至15次、1至12次、1至9次、1至7次、1至5次、1至4次、1至3次或1次或2次(显而易见,间杂原子数取决于拟间杂的C原子数)。经1次或多次取代的经取代基团具有(例如)1至7个、1至5个、1至4个、1至3个或1个或2个相同或不同取代基。
经一或多个所定义取代基取代的基团意欲具有一个取代基或多个如所给出相同或不同定义的取代基。卤素是氟、氯、溴及碘,尤其为氟、氯及溴,较佳为氟及氯。若R1及R2、R2及R3、R3及R4或R5及R6、R6及R7、R7及R8彼此独立地共同为由式(5)所表示的基团、
Figure GDA0002542790060000481
则形成例如以下(Ia)-(Ii)结构:
Figure GDA0002542790060000482
Figure GDA0002542790060000491
较佳为结构(Ia)。
式(1)化合物的特点在于至少一个苯基环与咔唑部分稠合以形成“萘基”环。即上述结构中的一个是以式(1)给出。
若R1及R2、R2及R3、R3及R4、R5及R6、R6及R7或R7及R8彼此独立地共同为-(CH2)P-Y-(CH2)q-,则形成(例如)诸如:
Figure GDA0002542790060000492
等结构。
若苯基或萘基环上的取代基OR17、SR18、SOR18、SO2R18或NR19R20经由基团R17、R18、R19和/或R20与萘基环的一个碳原子形成5元或6元环,则获得包含3个或更多个环(包括萘基环)的结构。实例是:
Figure GDA0002542790060000493
Figure GDA0002542790060000501
等结构。
若R17形成键结至其上具有基团
Figure GDA0002542790060000511
的苯基或萘基环的一个碳原子的直接键,则形成(例如)诸如
Figure GDA0002542790060000512
结构。
若R16表示经SR18取代的苯基,其中基团R19表示键结至其中附接有COR16基团的咔唑部分的苯基或萘基环的直接键,则形成(例如)诸如
Figure GDA0002542790060000513
Figure GDA0002542790060000521
等结构。即,若R16是经SR18取代的苯基,其中基团R18表示键结至其中附接有COR16基团的咔唑部分的苯基或萘基环的直接键,则噻吨基部分与咔唑部分的一个苯基或萘基环一起形成。
若R19及R20与其所附接的N原子一起形成视情况间杂有O、S或NR17的5元或6元饱和或不饱和环,则形成饱和或不饱和环,例如氮丙啶、吡咯、噻唑、吡咯啶、恶唑、吡啶、1,3-二嗪、1,2-二嗪、六氢吡啶或吗啉。较佳地,若R19及R20与其所附接的N原子一起形成视情况间杂有O、S或NR17的5元或6元饱和或不饱和环,则形成未经间杂或间杂有O或NR17、尤其O的5元或6元饱和环。
若R21及R22与其所附接的N原子一起形成视情况间杂有O、S或NR26的5元或6元饱和或不饱和环,且苯环视情况与该饱和或不饱和环稠合,则形成饱和或不饱和环,例如氮丙啶、吡咯、噻唑、吡咯啶、恶唑、吡啶、1,3-二嗪、1,2-二嗪、六氢吡啶或吗啉或相应成环,例如
Figure GDA0002542790060000522
等。
若R19及R20与其所附接的N原子一起形成杂芳香族环系统,则该环系统意欲包含一个以上环(例如2个或3个环)以及来自相同种类或不同种类的一个或一个以上杂原子。适宜杂原子是(例如)N、S、O或P、尤其N、S或O。实例是咔唑、吲哚、异吲哚、吲唑、嘌呤、异喹啉、喹啉、咔啉、吩噻嗪等。
术语“和/或”或“或/和”在本发明上下文中意欲表达不仅可存在所定义替代物(取代基)中的一个,而且可存在总共若干所定义替代物(取代基),即不同替代物(取代基)的混合物。
术语“至少”意欲定义一个或一个以上,例如一个或两个或三个、较佳一个或两个。
术语“视情况经取代”意指其提及的基团未经取代或经取代。
术语“视情况经间杂”意指其提及的基团未经杂或经间杂。
在整个本说明书及下文的权利要求中,除非上下文另有要求,否则词语“包含(comprise)”或变体(例如,“comprises”或“comprising”)应理解为暗指包括所述整数或步骤或整数群组或步骤群组,但并不排除任一其它整数或步骤或整数群组或步骤群组。术语“(甲基)丙烯酸酯”在本申请上下文中意欲指丙烯酸酯以及相应甲基丙烯酸酯。
式(1)肟酯是通过文献中所述方法来制备,例如通过在以下条件下使相应肟与酰卤、尤其氯化物或酸酐反应:在惰性溶剂(例如第三丁基甲基醚、四氢呋喃(THF)或二甲基甲酰胺)中,在碱(例如三乙胺或吡啶)存在时,或在碱性溶剂(例如吡啶)中。在下文中作为实例,阐述式Ia化合物的制备,其中R7表示肟酯基团且X表示直接键[自适当肟开始实施化合物(Ib)-(Ih)的反应]:
Figure GDA0002542790060000531
R1、R2、R5、R6、R8、R13、R14及R15是如上文所定义,Hal意指卤素原子、尤其为Cl。
R14较佳为甲基。
此等反应为本领域技术人员所熟知,且通常在-15℃至+50℃、较佳0至25℃的温度下实施。
当X表示CO时,相应肟是通过用亚硝酸烷基酯(例如亚硝酸甲酯、亚硝酸乙酯、亚硝酸丙酯、亚硝酸丁酯或亚硝酸异戊酯)将亚甲基亚硝化来合成。然后,酯化是在与上文所述相同的条件下实施:
Figure GDA0002542790060000541
因此,本发明的目的是通过在碱或碱的混合物存在下使相应肟化合物与式VI的酰卤或式VII的酸酐反应来制备如上文所定义式(1)化合物的方法。
Figure GDA0002542790060000542
其中Hal是卤素、尤其C1,且R14是如上文所定义。
所需作为起始材料的肟可通过标准化学教材(例如J.March,Advanced OrganicChemistry,第4版,Wiley Interscience,1992)或专著(例如S.R.Sandler &W.Karo,Organic functional group preparations,第3卷,Academic Press)中所述多种方法来获得。
最便利的一种方法是(例如)在极性溶剂(例如二甲基乙酰胺(DMA)、DMA水溶液、乙醇或乙醇水溶液)中使醛或酮与羟胺或其盐反应。在此情形下,添加诸如乙酸钠或吡啶等碱来控制反应混合物的pH。众所周知,反应速度具有pH依赖性,且可在开始时或在反应期间连续地添加碱。也可使用诸如吡啶等碱性溶剂作为碱和/或溶剂或共溶剂。反应温度通常为室温至混合物的回流温度,一般为约20℃至120℃。
相应酮中间体是(例如)通过文献(例如标准化学教材,例如J.March,AdvancedOrganic Chemistry,第4版,Wiley Interscience,1992)中所述方法来制备。另外,连续弗里德-克拉夫茨反应(Friedel-Crafts reaction)可有效用于合成中间体。此等反应为本领域技术人员所熟知。
肟的另一便利合成是用亚硝酸或亚硝酸烷基酯将“活性”亚甲基亚硝化。碱性条件(如(例如)Organic Syntheses coll.第VI卷(J.Wiley&Sons,New York,1988),第199页及第840页中所述)与酸性条件(如(例如)Organic Synthesis coll.第V卷,第32页及第373页,coll.第III卷,第191页及第513页,coll.第II卷,第202页、第204页及第363页中所述)二个适于制备在本发明中用作起始材料的肟。一般自亚硝酸钠产生亚硝酸。亚硝酸烷基酯可为(例如)亚硝酸甲酯、亚硝酸乙酯、亚硝酸丙酯、亚硝酸丁酯或亚硝酸异戊酯。
本发明另一实施例是游离式(1A)肟化合物
Figure GDA0002542790060000551
其中其中R1、R2
R3、R4、R5、R6、R7及R8彼此独立地为氢、C1-C20烷基、
Figure GDA0002542790060000552
COR16、OR17、卤素、NO2或是由式(3)所表示的基团、
Figure GDA0002542790060000553
或R1及R2、R2及R3、R3及R4、R5及R6、R6及R7或R7及R8彼此独立地为经
Figure GDA0002542790060000561
取代的C2-C10烯基;
或R1及R2、R2及R3、R3及R4、R5及R6、R6及R7或R7及R8彼此独立地共同为-(CH2)p-Y-(CH2)q-;
或R1及R2、R2及R3、R3及R4、R5及R6、R6及R7或R7及R8彼此独立地共同为式(5)所表示的基团、
Figure GDA0002542790060000562
但条件为R1及R2、R2及R3、R3及R4、R5及R6、R6及R7或R7及R8中的至少一对是由式(5)所表示的基团、
Figure GDA0002542790060000563
R9、R10、R11及R12彼此独立地为氢、C1-C20烷基,该C1-C20烷基是未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、苯基、CN、OH、SH、C1-C4-烷氧基、-(CO)OH或-(CO)O-(C1-C4烷基);
或R9、R10、R11及R12彼此独立地为未经取代的苯基或经一或多个以下基团取代的苯基:C1-C6烷基、卤素、CN、OR17、SR18或NR19R20
或R9、R10、R11及R12彼此独立地为卤素、CN、OR17、SR18、SOR18、SO2R18或NR19R20,其中该等取代基OR17、SR18或NR19R20视情况经由该等基团R17、R18、R19和/或R20与萘基环中一个碳原子形成5元或6元环;
或R9、R10、R11及R12彼此独立地为
Figure GDA0002542790060000564
COR16或NO2
Y表示O、S、NR26或直接键;
p表示0、1、2或3的整数;
q表示1、2或3的整数;
X表示CO或直接键;
R13表示C1-C20烷基,其是未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、R17、COOR17、OR17、SR18、CONR19R20、NR19R20、PO(OCkH2k+1)2或是式(6)所表示的基团、
Figure GDA0002542790060000571
或R13表示C2-C20烷基,其间杂有一或多个O、S、SO、SO2、NR26或CO,或是C2-C12烯基,其是未经间杂或间杂有一或多个O、CO或NR26,其中该经间杂的C2-C20烷基及该未经间杂或经间杂的C2-C12烯基是未经取代或经一或多个卤素取代;
或R13表示C4-C8环烯基、C2-C12炔基或未经间杂或间杂有一或多个O、S、CO或NR26的C3-C10环烷基;
或R13表示苯基或萘基,其各为未经取代或经一或多个以下基团取代:OR17、SR18、NR19R20
Figure GDA0002542790060000572
COR16、CN、NO2、卤素、C1-C20烷基、C1-C4卤代烷基、间杂有一或多个O、S、CO或NR26的C2-C20烷基;或其各经C3-C10环烷基或间杂有一或多个O、S、CO或NR26的C3-C10环烷基取代;
k表示1至10的整数;
R15表示C6-C20芳基或C3-C20杂芳基,其各是未经取代或经一或多个以下基团取代:苯基、卤素、C1-C4卤代烷基、CN、NO2、OR17、SR18、NR19R20、PO(OCkH2k+1)2、SO-C1-C10烷基、SO2-C1-C10烷基、间杂有一或多个O、S或NR26的C2-C20烷基;或其各经C1-C20烷基取代,该C1-C20烷基是未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、COOR17、CONR19R20、苯基、C3-C8环烷基、C3-C20杂芳基、C6-C20芳氧基羰基、C3-C20杂芳氧基羰基、OR17、SR18或NR19R20
或R15表示氢、C2-C12烯基、C3-C8环烷基,其未经间杂或间杂有一或多个O、CO或NR26
或R15表示C1-C20烷基,其是未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、OR17、SR18、C3-C8环烷基、C3-C20杂芳基、C6-C20芳氧基羰基、C3-C20杂芳氧基羰基、NR19R20、COOR17、CONR19R20、PO(OCkH2k+1)2、苯基、
Figure GDA0002542790060000581
或式(6)所表示的基团;
Figure GDA0002542790060000582
或该C1-C20烷基是经苯基取代,该苯基是经卤素、C1-C20烷基、C1-C4卤代烷基、OR17、SR18或NR19R20取代;
或R15表示C2-C20烷基,其间杂有一或多个O、SO或SO2,且该经间杂的C2-C20烷基是未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、OR17、COOR17、CONR19R20、苯基或经OR17、SR18或NR19R20取代的苯基;
或R15表示C2-C20烷酰基或苯甲酰基,其是未经取代或经一或多个以下基团取代:C1-C6烷基、卤素、苯基、OR17、SR18或NR19R20
或R15表示未经取代或经一或多个OR17取代的萘甲酰基或是C3-C14杂芳基羰基;
或R15表示C2-C12烷氧基羰基,其是未经间杂或间杂有一或多个O且该经间杂或未经间杂的C2-C12烷氧基羰基是未经取代或经一或多个羟基取代;
或R15表示苯氧基羰基,其是未经取代或经一或多个以下基团取代:C1-C6烷基、卤素、C1-C4卤代烷基、苯基、OR17、SR18或NR19R20
或R15表示CN、CONR19R20、NO2、C1-C4卤代烷基、S(O)m-C1-C6烷基、未经取代或经C1-C12烷基或SO2-C1-C6烷基取代的S(O)m-苯基;
或R15表示SO2O-苯基,其是未经取代或经C1-C12烷基取代;或是二苯基膦酰基或二-(C1-C4烷氧基)-膦酰基;
m表示1或2;
R′15具有针对R15所给出含义中的一个;
X1表示O、S、SO或SO2
X2表示O、CO、S或直接键;
R16表示C6-C20芳基或C3-C20杂芳基,其各是未经取代或经一或多个以下基团取代:苯基、卤素、C1-C4卤代烷基、CN、NO2、OR17、SR18、NR19R20或间杂有一或多个O、S或NR26的C1-C20烷基;或其各经一或多个C1-C20烷基取代,该C1-C20烷基是未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、COOR17、CONR19R20、苯基、C3-C8环烷基、C3-C20杂芳基、C6-C20芳氧基羰基、C3-C20杂芳氧基羰基、OR17、SR18或NR19R20
或R16表示氢、C1-C20烷基,该C1-C20烷基是未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、苯基、OH、SH、CN、C3-C6烯氧基、OCH2CH2CN、OCH2CH2(CO)O(C1-C4)烷基、O(CO)-(C1-C4烷基)、O(CO)-苯基、(CO)OH或(CO)O(C1-C4烷基);
或R16表示C2-C12烷基,其间杂有一或多个O、S或NR26;或R16表示(CH2CH2O)n+1H、(CH2CH2O)n(CO)-(C1-C8烷基)、C2-C12烯基或C3-C8环烷基;
或R16表示经SR18取代的苯基,其中该基团R18表示键结至该COR16基团所附接的该咔唑部分的该苯基或萘基环的直接键;
n表示1至20;
R17表示氢、苯基-C1-C3烷基、C1-C20烷基,其是未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、OH、SH、CN、C3-C6烯氧基、OCH2CH2CN、OCH2CH2(CO)O(C1-C4烷基)、O(CO)-(C1-C4烷基)、O(CO)-(C2-C4)烯基、O(CO)-苯基、(CO)OH、(CO)O(C1-C4烷基)、C3-C20环烷基、SO2-(C1-C4卤代烷基)、O(C1-C4卤代烷基)或间杂有一或多个O的C3-C20环烷基;
或R17表示C2-C20烷基,其间杂有一或多个O、S或NR26
或R17表示(CH2CH2O)n+1H、(CH2CH2O)n(CO)-(C1-C8烷基)、C1-C8烷酰基、C2-C12烯基、C3-C6烯酰基或未经间杂或间杂有一或多个O、S、CO或NR26的C3-C20环烷基;
或R17表示C1-C8烷基-C3-C10环烷基,其是未经间杂或间杂有一或多个O;
或R17表示苯甲酰基,其是未经取代或经一或多个C1-C6烷基、卤素、OH或C1-C3烷氧基取代;
或R17表示苯基、萘基或C3-C20杂芳基,其各是未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、OH、C1-C12烷基、C1-C12烷氧基、CN、NO2、苯基-C1-C3烷氧基、苯氧基、C1-C12烷基硫基、苯基硫基、N(C1-C12烷基)2、二苯基-胺基或
Figure GDA0002542790060000601
或R17形成键结至其上具有基团、
Figure GDA0002542790060000602
的苯基或萘基环的其中一个碳原子的直接键;
R18表示氢、C2-C12烯基、C3-C20环烷基或苯基-C1-C3烷基,其中该C2-C12烯基、C3-C20环烷基或苯基-C1-C3烷基是未经间杂或间杂有一或多个O、S、CO、NR26或COOR17;或R18是C1-C20烷基,其是未经取代或经一或多个以下基团取代:OH、SH、CN、C3-C6烯氧基、OCH2CH2CN、OCH2CH2(CO)O(C1-C4烷基)、O(CO)-(C2-C4)烯基、O(CO)-(C1-C4烷基)、O(CO)-苯基或(CO)OR17
或R18表示C2-C20烷基,其间杂有一或多个O、S、CO、NR26或COOR17
或R18表示(CH2CH2O)nH、(CH2CH2O)n(CO)-(C1-C8烷基)、C2-C8烷酰基或C3-C6烯酰基;
或R18表示苯甲酰基,其是未经取代或经一或多个以下基团取代:C1-C6烷基、卤素、OH、C1-C4烷氧基或C1-C4烷基硫基;
或R18表示苯基、萘基或C3-C20杂芳基,其各是未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、C1-C12烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C12烷氧基、CN、NO2、苯基-C1-C3烷氧基、苯氧基、C1-C12烷基硫基、苯基硫基、N(C1-C12烷基)2、二苯基胺基、(CO)O(C1-C8烷基)、(CO)-C1-C8烷基、(CO)N(C1-C8烷基)2
Figure GDA0002542790060000603
R19及R20彼此独立地为氢、C1-C20烷基、C2-C4羟基烷基、C2-C10烷氧基烷基、C2-C5烯基、C3-C20环烷基、苯基-C1-C3烷基、C1-C8烷酰基、C1-C8烷酰基氧基、C3-C12烯酰基、SO2-(C1-C4卤代烷基)或苯甲酰基;
或R19及R20表示苯基、萘基或C3-C20杂芳基,其各是未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、C1-C4卤代烷基、C1-C20烷氧基、C1-C12烷基、苯甲酰基或C1-C12烷氧基;
或R19及R20与其所附接的N原子一起形成未经间杂或间杂有O、S或NR17的5元或6元饱和或不饱和环,且该5元或6元饱和或不饱和环是未经取代或经一或多个以下基团取代:C1-C20烷基、C1-C20烷氧基、=O、OR17、SR18、NR21R22、(CO)R23、NO2、卤素、C1-C4-卤代烷基、CN、苯基、
Figure GDA0002542790060000611
或未经间杂或间杂有一或多个O、S、CO或NR17的C3-C20环烷基;
或R19及R20与其所附接的N原子一起形成杂芳香族环系统,该环系统是未经取代或经一或多个以下基团取代:C1-C20烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C20烷氧基、=O、OR17、SR18、NR21R22、(CO)R23
Figure GDA0002542790060000612
卤素、NO2、CN、苯基或未经间杂或间杂有一或多个O、S、CO或NR17的C3-C20环烷基;
R21及R22彼此独立地为氢、C1-C20烷基、C1-C4卤代烷基、C3-C10环烷基或苯基;
或R21及R22与其所附接的N原子一起形成未经间杂或间杂有O、S或NR26的5元或6元饱和或不饱和环,且该5元或6元饱和或不饱和环是未稠合或该5元或6元饱和或不饱和环与苯环稠合;
R23表示氢、OH、C1-C20烷基、C1-C4卤代烷基、间杂有一或多个O、CO或NR26的C2-C20烷基、未经间杂或间杂有O、S、CO或NR26的C3-C20环烷基;
或R23表示苯基、萘基、苯基-C1-C4烷基、OR17、SR18或NR21R22
R24表示(CO)OR17、CONR19R20、(CO)R17;或R24具有针对R19及R20所给出含义中的一个;
R25表示COOR17、CONR19R20、(CO)R17;或R25具有针对R17所给出含义中的一个;
R26表示氢、C1-C20烷基、C1-C4卤代烷基、C2-C20烷基,其间杂有一或多个O或CO;或是苯基-C1-C4烷基、C3-C8环烷基,其是未经间杂或间杂有一或多个O或CO;或是(CO)R19;或是苯基,其是未经取代或经一或多个以下基团取代:C1-C20烷基、卤素、C1-C4卤代烷基、OR17、SR18、NR19R20
Figure GDA0002542790060000621
但条件为在该分子中存在至少一个基团
Figure GDA0002542790060000622
针对式(1A)化合物所定义基团的较佳的对应于如针对如上文所给出式(1)化合物给出的,只是每一所定义肟酯基团(例如
Figure GDA0002542790060000623
)皆替换为相应游离肟基团
Figure GDA0002542790060000624
每一肟酯基团可以两种构型(Z)或(E)存在。可通过习用方法来分离异构体,但也可使用异构体混合物作为(例如)光起始物质。因此,本发明也是关于式(1)化合物的构型异构体的混合物。
较佳的是如上文所定义的式(1)化合物,其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7及R8彼此独立地为氢、C1-C20烷基、COR16、NO2或式(2)所表示的基团
Figure GDA0002542790060000631
或R1及R2、R2及R3、R3及R4、R5及R6、R6及R7或R7及R8彼此独立地共同为式(5)所表示的基团
Figure GDA0002542790060000632
但条件为R1及R2、R2及R3、R3及R4、R5及R6、R6及R7或R7及R8中的至少一对是由式(5)所表示的基团
Figure GDA0002542790060000633
X表示CO或直接键;
R13表示C1-C20烷基,其是未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、COOR17、OR17、SR18、CONR19R20、PO(OCkH2k+1)2
或R13表示C2-C20烷基,其间杂有一或多个O、S、NR26或CO;
或R13表示苯基或萘基,此二个未经取代或经一或多个COR16
Figure GDA0002542790060000634
所取代;
R14表示C1-C20烷基、苯基或C1-C8烷氧基;
R15表示苯基、萘基、C3-C20杂芳基,其各未经取代或经一或多个以下基团取代:苯基、卤素、C1-C4卤代烷基、OR17、SR18或C2-C20烷基,其间杂有一或多个O或S;或其各经一或多个C1-C20烷基取代,该C1-C20烷基未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、COOR17、CONR19R20、苯基、C3-C8环烷基、C3-C20杂芳基、C6-C20芳氧基羰基、C4-C20杂芳氧基羰基、OR17、SR18、NR19R20或PO(OCkH2k+1)2
或R15表示C1-C20烷基,其未经取代或经一或多个以下基团取代:OR17、SR18、C3-C8环烷基、C3-C20杂芳基、NR19R20、COOR17、CONR19R20或PO(OCkH2k+1)2
R′14具有针对R14所给出含义中的一个;
R′15具有针对R15所给出含义中的一个;
R16表示苯基,其未经取代或经一或多个以下基团取代:OR17、SR18、NR19R20或间杂有一或多个O、S或NR26的C2-C20烷基,
或R16表示苯基,其经一或多个C1-C20烷基取代,该C1-C20烷基未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、COOR17、CONR19R20、苯基、C3-C8环烷基、C3-C20杂芳基、C6-C20芳氧基羰基、C4-C20杂芳氧基羰基、OR17、SR18或NR19R20
或R16表示C1-C20烷基,其未经取代或经以下基团取代:卤素、苯基、OH、SH、CN、C3-C6烯氧基、OCH2CH2(CO)O(C1-C4烷基)、O(CO)-(C1-C4烷基)或(CO)O(C1-C4烷基);
R17表示C1-C20烷基,其未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、OCH2CH2(CO)O(C1-C4烷基)、O(C1-C4烷基)、(CO)O(C1-C4烷基)、C3-C20环烷基或间杂有一或多个O的C3-C20环烷基;
或R17表示C2-C20烷基,其间杂有一或多个O;
R18表示经(CO)OR17取代的甲基;
R19及R20彼此独立地为氢、苯基、C1-C20烷基、C1-C8烷酰基或C1-C8烷酰基氧基;
或R19及R20与其所附接的N原子一起形成杂芳香族环系统,该环系统未经取代或经
Figure GDA0002542790060000641
取代;但条件为在该分子中存在至少一个式(2)所表示的基团或是式(7)所表示的基团、
Figure GDA0002542790060000642
必须重视如上文所定义的式(1)化合物,其中R1、R2、R5、R6、R7及R8彼此独立地为氢、COR16NO2或式(2)所表示的基团、
Figure GDA0002542790060000651
R3及R4一起为式(5)所表示的基团
Figure GDA0002542790060000652
R9、R10、R11及R12表示氢
X表示直接键;
R13表示C1-C20烷基;
R14表示C1-C20烷基;
R15表示C1-C20烷基或苯基,其经一或多个OR17或C1-C20烷基取代;
R16表示苯基,其经一或多个C1-C20烷基或OR17取代;且
R17表示未经取代或经一或多个卤素取代的C1-C20烷基或是间杂有一或多个O的C2-C20烷基。
但条件为在该分子中存在至少一个由式(2)所表示的基团
Figure GDA0002542790060000653
本发明的目的进一步是如上文所定义的式(1)化合物,其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7及R8彼此独立地为氢,
或R1及R2、R3及R4或R5及R6彼此独立地共同为式(5)所表示的基团、
Figure GDA0002542790060000654
但条件为R1及R2、R3及R4或R5及R6中至少一对为式(5)所表示的基团、
Figure GDA0002542790060000655
或R2为式(2)所表示的基团、COR16、NO2或是由式(3)所表示的基团、
Figure GDA0002542790060000661
或R7为COR16或式(2)所表示的基团、
Figure GDA0002542790060000662
R9、R11及R12表示氢;
R10表示氢、OR17或COR16
X表示CO或直接键;
R13表示C1-C20烷基,其未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、R17、OR17、SR18或PO(OCkH2k+1)2
或R13表示C2-C20烷基,其间杂有一或多个O;
或R13表示苯基;
k表示2的整数;
R14表示C1-C20烷基或噻吩基;
R15表示苯基或萘基,其各未经取代或经一或多个OR17或C1-C20烷基取代;
或R15表示噻吩基、氢、C1-C20烷基,该C1-C20烷基未经取代或经一或多个以下基团取代:OR17、SR18、C3-C8环烷基、NR19R20或COOR17
或R15表示C2-C20烷基,其间杂有SO2
R16表示苯基或萘基,其各未经取代或经一或多个以下基团取代:OR17、SR18、NR19R20或C1-C20烷基;或R16表示噻吩基;
R17表示氢、C1-C8烷酰基、C1-C20烷基,其未经取代或经一或多个以下基团:卤素、O(CO)-(C1-C4烷基)、O(CO)-(C2-C4)烯基或间杂有一或多个O的C3-C20环烷基;
或R17表示C2-C20烷基,其间杂有一或多个O;
R18表示C3-C20环烷基、C1-C20烷基,其未经取代或经一或多个OH、O(CO)-(C2-C4)烯基或(CO)OR17取代;
或R18表示苯基,其未经取代或经一或多个卤素取代;
R19及R20彼此独立地为C1-C8烷酰基或C1-C8烷酰基氧基;
或R19及R20与其所附接的N原子一起形成间杂有O的5元或6元饱和环;
但条件为在该分子中存在至少一个式(2)所表示的基团
Figure GDA0002542790060000671
本发明化合物的实例是如上文所定义的式(Ia)-(Ig)化合物。式(Ia)、(Ib)、(Ic)、尤其式(Ia)或(Ic)、或式(Ia)、(Ic)或(Id)、尤其式(Ia)的化合物令人关注。
举例而言,R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7及R8彼此独立地为氢、COR16、由式(2)所表示的基团、或R1及R2、R2及R3、R3及R4或R5及R6、R6及R7、R7及R8彼此独立地共同为式(5)所表示的基团、
Figure GDA0002542790060000681
举例而言,R3及R4或R1及R2共同为式(5)所表示的基团、
Figure GDA0002542790060000682
或R3及R4及R5及R6共同为式(5)所表示的基团、
Figure GDA0002542790060000683
R3及R4尤其共同为式(5)所表示的基团、
Figure GDA0002542790060000684
举例而言,R1、R5、R6及R8表示氢。
R7尤其为氢COR16或式(2)所表示的基团、
Figure GDA0002542790060000686
或R7为COR16或式(2)所表示的基团,尤其为式(2)所表示的基团、
Figure GDA0002542790060000688
R2尤其为COR16、式(2)所表示的基团或是由式(3)所表示的基团、
Figure GDA0002542790060000691
或R2与R1一起为式(5)所表示的基团。R2尤其为COR16
Figure GDA0002542790060000692
X较佳为直接键。
举例而言,R9、R10、R11及R12彼此独立地为氢、C1-C20烷基、未经取代的苯基或经一或多个以下基团取代的苯基:C1-C6烷基、卤素、OR17或SR18;或R9、R10、R11及R12彼此独立地为卤素、OR17、SR18或NR19R20,其中取代基OR17、SR18或NR19R20视情况经由基团R17、R18、R19和/或R20与萘基环的一个碳原子形成5元或6元环;或R9、R10、R11及R12彼此独立地为COR16或式(2)所表示的基团。
Figure GDA0002542790060000693
具体而言,R9、R10、R11及R12彼此独立地为氢、C1-C20烷基、未经取代的苯基或经一或多个以下基团取代的苯基:C1-C6烷基、卤素、OR17或SR18;或R9、R10、R11及R12彼此独立地为卤素、OR17、SR18或NR19R20;或R9、R10、R11及R12彼此独立地为COR16或式(2)所表示的基团。
Figure GDA0002542790060000701
举例而言,R9、R10、R11及R12彼此独立地为氢、C1-C20烷基、未经取代的苯基或经一或多个C1-C6烷基取代的苯基;或R9、R10、R11及R12彼此独立地为COR16或式(2)所表示的基团、
Figure GDA0002542790060000702
在另一实施例中,举例而言,R9、R10、R11及R12彼此独立地为氢、C1-C20烷基、未经取代的苯基或经一或多个以下基团取代的苯基:C1-C6烷基、卤素、OR17或SR18;或R9、R10、R11及R12彼此独立地为卤素、OR17、SR18或NR19R20,其中取代基OR17、SR18或NR19R20视情况经由基团R17、R18、R19和/或R20与萘基环的一个碳原子形成5元或6元环。
此外,举例而言,R9、R10、R11及R12彼此独立地为氢、C1-C20烷基、未经取代的苯基或经一或多个以下基团取代的苯基:C1-C6烷基、卤素、OR17或SR18,或R9、R10、R11及R12彼此独立地为卤素、OR17、SR18、NR19R20或COR16
或举例而言,R9、R10、R11及R12彼此独立地为氢、C1-C20烷基、未经取代的苯基或经一或多个以下基团取代的苯基:C1-C6烷基、卤素、OR17或SR18,或R9、R10、R11及R12彼此独立地为卤素、OR17、COR16或NR19R20
较佳地,R9、R11及R12表示氢且R10表示氢、OR17或COR16
R13表示(例如)C1-C20烷基,其未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、COOR17或CONR19R20;或R13表示C2-C20烷基,其间杂有一或多个O、S、SO、SO2、NR26或CO,或是C2-C12烯基,其视情况间杂有一或多个O、CO或NR26,或R13表示C3-C10环烷基,其视情况间杂有一或多个O、S、CO、NR26,或R13表示苯基或萘基,此二个未经取代或经一或多个以下基团取代:OR17、SR18、NR19R20、COR16、NO2、卤素、C1-C20烷基、C1-C4卤代烷基、C2-C20烷基,其间杂有一或多个O、或式(7)表示的基团、
Figure GDA0002542790060000711
或是C1-C20烷基,其未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、R17、COOR17、OR17、SR18、CONR19R20或PO(OCkH2k+1)2;或是C2-C20烷基,其间杂有一或多个O。
此外,R13表示(例如)C1-C20烷基,其未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、R17、COOR17、OR17、SR18、CONR19R20或PO(OCkH2k+1)2;或是C2-C20烷基,其间杂有一或多个O;或是C2-C12烯基、C3-C10环烷基;或R13表示苯基或萘基,此二个未经取代或经一或多个以下基团取代:OR17、SR18、NR19R20、COR16、NO2、卤素、C1-C20烷基、C1-C4卤代烷基、C2-C20烷基,其间杂有一或多个O、或式(7)表示的基团、
Figure GDA0002542790060000712
在另一实施例中,R13表示(例如)C1-C20烷基,其未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、R17、OR17、SR18或PO(OCkH2k+1)2;或是C2-C20烷基,其间杂有一或多个O;或是C2-C12烯基、C3-C10环烷基、苯基或萘基。
或R13表示(例如)C1-C20烷基,其未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、R17、OR17、SR18或PO(OCkH2k+1)2;或是C2-C20烷基,其间杂有一或多个O;或是苯基、C2-C12烯基或C3-C10环烷基。
或R13表示(例如)C1-C20烷基、苯基、C2-C12烯基或C3-C10环烷基。
或R13表示(例如)C1-C20烷基、C2-C12烯基或C3-C10环烷基。
较佳地,R13表示C1-C20烷基,尤其为C1-C8烷基,例如2-乙基己基。
R14表示(例如)氢、C3-C8环烷基、C2-C5烯基、C1-C20烷氧基或C1-C20烷基,其未经取代或经一或多个卤素或苯基取代;或R14表示苯基或萘基,此二个未经取代或经一或多个以下基团取代:C1-C6烷基、C1-C4卤代烷基、卤素、OR17、SR18和/或NR19R20;或R14表示C3-C5杂芳基,例如噻吩基,或是C1-C8烷氧基、苄氧基或苯氧基。
或R14表示(例如)C1-C20烷基,其未经取代或经一或多个卤素或苯基取代;或R14表示C3-C5杂芳基(例如噻吩基)或是未经取代或经取代一或多个以下基团取代的苯基:C1-C6烷基、C1-C4卤代烷基、卤素、OR17、SR18和/或NR19R20;或R14表示C1-C8烷氧基、苄氧基或苯氧基。
在另一实施例中,R14表示C1-C20烷基,其未经取代或经苯基取代;或R14表示苯基,其未经取代或经一或多个C1-C6烷基取代。
较佳地,R14表示C1-C20烷基、C3-C5杂芳基(例如噻吩基),或是苯基,尤其为C1-C20烷基或噻吩基,尤其为C1-C8烷基。
R15表示(例如)C6-C20芳基或C5-C20杂芳基,其各未经取代或经一或多个以下基团取代:苯基、卤素、C1-C4卤代烷基、CN、NO2、OR17、SR18、NR19R20、C1-C20烷基;或R15表示氢、C3-C8环烷基,该C3-C8环烷基视情况间杂有一或多个O、CO或NR26;或R15表示C1-C20烷基,其未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、OR17、C3-C8环烷基、C5-C20杂芳基、C8-C20苯氧基羰基、C5-C20杂芳氧基-羰基、NR19R20、COOR17、CONR19R20、PO(OCkH2k+1)2、式(6)所表示的基团、苯基、或经以下基团取代的苯基:卤素、C1-C20烷基、C1-C4卤代烷基、OR17或NR19R20
Figure GDA0002542790060000721
或R15表示C2-C20烷基,其间杂有一或多个O、S或SO2,或R15表示C2-C20烷酰基、苯甲酰基、C2-C12烷氧基羰基、苯氧基羰基、CONR19R20、NO2或C1-C4卤代烷基。
此外,R15表示(例如)氢、C6-C20芳基,尤其为苯基或萘基,其各未经取代或经C1-C12烷基取代;或是C3-C5杂芳基,例如噻吩基;或是C3-C8环烷基、C1-C20烷基,其未经取代或经一或多个以下基团取代:OR17、SR17、C3-C8-环烷基、NR19R20或COOR17;或R15表示C2-C20烷基,其间杂有一或多个O或SO2
式(1)化合物令人关注,其中R15表示(例如)氢、苯基、萘基,其各未经取代或经C1-C8烷基取代;或R15表示噻吩基、C1-C20烷基,其未经取代或经一或多个以下基团取代:OR17、SR17、C3-C8-环烷基、NR19R20或COOR17;或R15表示C2-C20烷基,其间杂有一或多个O或SO2
R15尤其为(例如)C3-C8环烷基或C1-C20烷基,尤其为C1-C20烷基,尤其为C1-C12烷基。
R′14及R′15的较佳的分别是如上文针对R14及R15所给出的。
X1表示(例如)O、S或SO,例如O或S,尤其为O。
R16表示(例如)C6-C20芳基(尤其苯基或萘基、尤其苯基)或C5-C20杂芳基(尤其噻吩基),其各未经取代或经一或多个以下基团取代:苯基、卤素、C1-C4卤代烷基、CN、NO2、OR17、SR18、NR19R20或间杂有一或多个O的C1-C20烷基;或其各经一或多个C1-C20烷基取代,该C1-C20烷基未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、COOR17、CONR19R20、苯基、C3-C8环烷基、C5-C20杂芳基、C6-C20芳氧基羰基、C5-C20杂芳氧基羰基、OR17、SR18或NR19R20;或R16表示氢、C1-C20烷基,该C1-C20烷基未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、苯基、OH、SH、C3-C6烯氧基、OCH2CH2(CO)O(C1-C4烷基)、O(CO)-(C1-C4烷基)、O(CO)-苯基、(CO)OH或(CO)O(C1-C4烷基);或R16表示C2-C12烷基,其间杂有一或多个O;或表示(CH2CH2O)n+1H、(CH2CH2O)n(CO)-(C1-C8烷基)、C2-C12烯基或C3-C8环烷基,且n是1至20,例如1至12或1至8,尤其为1或2。
此外,R16表示(例如)苯基或萘基,尤其为苯基、噻吩基或咔唑,其各未经取代或经一或多个以下基团取代:苯基、卤素、C1-C4卤代烷基、OR17、SR18、NR19R20或C1-C20烷基;或R16表示C1-C20烷基,其未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、苯基、OH、SH、C3-C6烯氧基、OCH2CH2(CO)O(C1-C4烷基)、O(CO)-(C1-C4烷基)、O(CO)-苯基、(CO)OH或(CO)O(C1-C4烷基);或R16表示C2-C12烷基,其间杂有一或多个O;或是(CH2CH2O)n+1H、(CH2CH2O)n(CO)-(C1-C8烷基)、C2-C12烯基或C3-C8环烷基,且n是1至20,例如1至12或1至8,尤其为1或2。
此外,R16表示(例如)苯基或萘基,尤其为苯基,其各未经取代或经一或多个以下基团取代:苯基、卤素、C1-C4卤代烷基、OR17、SR18、NR19R20或C1-C20烷基;或R16表示C3-C5杂芳基,尤其为噻吩基。
R16尤其为(例如)苯基,其未经取代或经一或多个以下基团取代:OR17、SR18、NR19R20或C1-C20烷基,或R16表示噻吩基。
较佳地,R16表示(例如)苯基或萘基,其各未经取代或经一或多个C1-C20烷基取代。
R16尤其为苯基,其经一或多个C1-C20烷基取代。
R17表示(例如)氢、苯基-C1-C3烷基、C1-C20烷基,其未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、OH、OCH2CH2(CO)O(C1-C4烷基)、O(CO)-(C1-C4烷基)、O(CO)-(C2-C4)烯基、O(CO)-苯基、(CO)OH、(CO)O(C1-C4烷基)、C3-C20环烷基或间杂有一或多个O的C3-C20环烷基;或R17表示C2-C20烷基,其间杂有一或多个O;是(CH2CH2O)n+1H、(CH2CH2O)n(CO)-(C1-C8烷基)、C1-C8烷酰基、C2-C12烯基、C3-C6烯酰基或C3-C20环烷基,其视情况间杂有一或多个O;或R17表示苯甲酰基,其未经取代或经一或多个C1-C6烷基、卤素、OH或C1-C3烷氧基取代;或R17表示苯基、萘基或C5-C20杂芳基,其各未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、OH、C1-C12烷基、C1-C12烷氧基、CN、NO2、苯基-C1-C3烷氧基、苯氧基、C1-C12烷基硫基、苯基硫基、N(C1-C12烷基)2、二苯基-胺基或式(7)表示的基团
Figure GDA0002542790060000741
在另一实施例中,R17表示(例如)氢、苯基-C1-C3烷基、C1-C20烷基,其未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、O(CO)-(C1-C4烷基)、O(CO)-(C2-C4烯基)或间杂有一或多个O的C2-C20烷基;或是C1-C8烷酰基、C2-C12烯基、C3-C6烯酰基、间杂有一或多个O的C2-C20烷基、视情况间杂有一或多个O的C3-C20环烷基;或是苯甲酰基,其未经取代或经一或多个以下基团取代:C1-C6烷基、卤素、OH或C1-C3烷氧基;或是苯基或萘基,其各未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、C1-C12烷基或C1-C12烷氧基。
R17也为(例如)氢、苯基-C1-C3烷基、C1-C8烷酰基、C1-C20烷基,其未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、C3-C20环烷基、O(CO)-(C1-C4烷基)、O(CO)-(C2-C4烯基)或间杂有一或多个O的C2-C20烷基,或R17表示C2-C20烷基,其间杂有一或多个O。
R17尤其为氢、C1-C8烷酰基、C1-C20烷基,其未经取代或经一或多个以下基团取代:O(CO)-(C1-C4烷基)、O(CO)-(C2-C4烯基)或间杂有一或多个O的C2-C20烷基,或R17表示C2-C20烷基,其间杂有一或多个O。
R18表示(例如)C3-C20环烷基,其未经间杂或间杂有一或多个O;或R18表示C1-C20烷基,其未经取代或经一或多个以下基团取代:OH、O(CO)-(C2-C4)烯基、O(CO)-(C1-C4烷基)或(CO)OR17;或R18表示C2-C20烷基,其间杂有一或多个O、S、CO、NR26或COOR17;或R18表示C2-C8烷酰基或C3-C6烯酰基、苯甲酰基;或R18表示苯基、萘基或C3-C20杂芳基,其各未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、C1-C12烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C12烷氧基或NO2
在另一实施例中,R18表示(例如)C3-C20环烷基、C1-C20烷基,其未经取代或经一或多个以下基团取代:OH、O(CO)-(C2-C4)烯基、O(CO)-(C1-C4烷基)或(CO)OR17;或R18表示苯基或萘基,其各未经取代或经一或多个卤素或C1-C12烷基、尤其卤素取代。
R18表示(例如)C1-C20烷基、C2-C12烯基、C3-C20环烷基、苯基-C1-C3烷基、C2-C8烷酰基、苯甲酰基、苯基或萘基。
举例而言,R18表示C1-C20烷基,其经一或多个以下基团取代:OH、O(CO)-(C2-C4)烯基、O(CO)-(C1-C4烷基)或(CO)OR17,或R18表示苯基,其经一或多个卤素取代。
较佳地,R18表示C1-C8烷基,其如上文所定义经取代。
举例而言,R19及R20彼此独立地为氢、C1-C20烷基、C2-C4羟基烷基、C3-C20环烷基、苯基-C1-C3烷基、苯基或萘基、C1-C8烷酰基、C1-C8烷酰基氧基、C3-C12烯酰基或苯甲酰基;或R19及R20与其所附接的N原子一起形成视情况间杂有O、S或NR17的5元或6元饱和或不饱和环;或R19及R20与其所附接的N原子一起形成杂芳香族环系统,该环系统未经取代或经一或多个以下基团取代:C1-C20烷基、C1-C4卤代烷基、或式(7)表示的基团、
Figure GDA0002542790060000751
此外,举例而言,R19及R20彼此独立地为氢、C1-C20烷基、C2-C4羟基烷基、C3-C20环烷基、苯基-C1-C3烷基、C1-C8烷酰基、C1-C8烷酰基氧基、C3-C12烯酰基或苯甲酰基;或R19及R20与其所附接的N原子一起形成视情况间杂有O或NR17的5元或6元饱和环;或R19及R20与其所附接的N原子一起形成咔唑环。
举例而言,R19及R20彼此独立地为氢、C1-C20烷基、C2-C4羟基烷基、C3-C20环烷基、苯基-C1-C3烷基、C1-C8烷酰基、C1-C8烷酰基氧基、C3-C12烯酰基或苯甲酰基;或R19及R20与其所附接的N原子一起形成视情况间杂有O或NR17的5元或6元饱和环。
较佳地,R19及R20彼此独立地为C1-C8烷酰基、C1-C8烷酰基氧基;或R19及R20与其所附接的N原子一起形成吗啉环。
举例而言,R21及R22彼此独立地为氢、C1-C20烷基、C1-C4卤代烷基、C3-C10环烷基或苯基;或R21及R22与其所附接的N原子一起形成吗啉环。R21及R22尤其彼此独立地为氢或C1-C20烷基。
R23表示(例如)氢、OH、苯基或C1-C20烷基。R23尤其为氢、OH或C1-C4烷基。
R24的较佳的是如针对R19及R20所给出。R25的较佳的是如针对R17所给出。
R26表示(例如)氢、C1-C20烷基、C1-C4卤代烷基、C2-C20烷基,其间杂有一或多个O或CO;或是苯基-C1-C4烷基、C3-C8环烷基,其视情况间杂有一或多个O或CO;或是(CO)R19或苯基,其未经取代或经一或多个以下基团取代:C1-C20烷基、卤素、C1-C4卤代烷基、OR17、SR18、NR19R20
或R26表示(例如)氢、C1-C20烷基、C1-C4卤代烷基;是苯基-C1-C4烷基、C3-C8环烷基、(CO)R19或苯基,其未经取代或经一或多个C1-C20烷基取代。此外,R26表示(例如)氢或C1-C20烷基、尤其为C1-C4烷基。
发明式(1)化合物的实例包括下列由式(1-1)至式(1-84)所表示的化合物:
Figure GDA0002542790060000761
Figure GDA0002542790060000771
Figure GDA0002542790060000781
Figure GDA0002542790060000791
Figure GDA0002542790060000801
Figure GDA0002542790060000811
Figure GDA0002542790060000821
Figure GDA0002542790060000831
Figure GDA0002542790060000841
Figure GDA0002542790060000851
Figure GDA0002542790060000861
Figure GDA0002542790060000871
Figure GDA0002542790060000881
Figure GDA0002542790060000891
Figure GDA0002542790060000901
基于所述碱可溶性树脂(A)为100重量份,所述光起始剂(C-1)的使用量为5重量份至100重量份,较佳为10重量份至90重量份,更佳为15重量份至80重量份。
当感光性树脂组成物不使用光起始剂(C-1)时,则感光性树脂组成物的图案平滑性不佳。
当光起始剂(C-1)的使用量为5重量份至100重量份范围时,所制得的感光性树脂组成物的高精细度的图案直线性较佳。
其它光起始剂(C-2)
其它光起始剂(C-2)的具体例包括其它氧-酰基肟类化合物(O-acyloxime)或非氧-酰基肟类光起始剂。
其它氧-酰基肟类化合物
其它氧-酰基肟类化合物的具体例包括具体例包括1-[4-(苯基硫代)苯基]-丙烷-3-环戊烷-1,2-二酮2-(O-苯酰基肟)、1-[4-(苯基硫代)苯基]-庚烷-1,2-二酮2-(O-苯酰基肟)、1-[4-(苯基硫代)苯基]-辛烷-1,2-二酮-2-(O-苯酰基肟),或上述化合物的组合。1-[4-(苯基硫代)苯基]-辛烷-1,2-二酮-2-(O-苯酰基肟)可为由汽巴精化(Ciba SpecialtyChemicals)有限公司制造,型号为IRGACURE OXE-01的商品。
此外,其它氧-酰基肟类化合物的具体例包括1-[4-(苯酰基)苯基]-庚烷-1,2-二酮-2-(O-苯酰基肟)、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯酰基)-9H-咔唑-3-取代基]-乙烷酮-1-(O-乙酰基肟)、1-[9-乙基-6-(3-甲基苯酰基)-9H-咔唑-3-取代基]-乙烷酮-1-(O-乙酰基肟)、1-[9-乙基-6-苯酰基-9H-咔唑-3-取代基]-乙烷酮-1-(O-乙酰基肟)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氢呋喃基苯酰基)-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙酰基肟)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氢吡喃基苯酰基)-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙酰基肟)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-5-四氢呋喃基苯酰基)-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙酰基肟)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-5-四氢吡喃基苯酰基)-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙酰基肟)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氢呋喃基甲氧基苯酰基)-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙酰基肟)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氢吡喃基甲氧基苯酰基)-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙酰基肟)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-5-四氢呋喃基甲氧基苯酰基)-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙酰基肟)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-5-四氢吡喃基甲氧基苯酰基)-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙酰基肟)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-{2-甲基-4-(2,2-二甲基-1,3-二氧杂戊环基)苯酰基}-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙酰基肟)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-{2-甲基-4-(2,2-二甲基-1,3-二氧杂戊环基)甲氧基苯酰基}-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙酰基肟),或上述化合物的组合。1-[9-乙基-6-(2-甲基苯酰基)-9H-咔唑-3-取代基]-乙烷酮-1-(O-乙酰基肟)可为由汽巴精化有限公司制造,型号为IRGACURE OXE-02的商品。
其它氧-酰基肟类化合物可单独使用或组合多种来使用。
非氧-酰基肟类光起始剂
非氧-酰基肟类光起始剂的具体例包括三氮杂苯类化合物、苯乙烷酮类化合物、二咪唑类化合物、二苯甲酮类化合物、α-二酮类化合物、醇酮类化合物、醇酮醚类化合物、酰膦氧化物类化合物、醌类化合物、含卤素类化合物、过氧化物,或上述化合物的组合。
三氮杂苯类化合物的具体例包括乙烯基-卤代甲基-s-三氮杂苯化合物、2-(萘并-1-取代基)-4,6-二(卤代甲基)-s-三氮杂苯化合物、4-(对-胺基苯基)-2,6-二(卤代甲基)-s-三氮杂苯化合物,或上述化合物的组合。
乙烯基-卤代甲基-s-三氮杂苯化合物的具体例包括2,4-二(三氯甲基)-6-对-甲氧基苯乙烯基-s-三氮杂苯、2,4-二(三氯甲基)-3-(1-对-二甲基胺基苯基-1,3-丁二烯基)-s-三氮杂苯、2-三氯甲基-3-胺基-6-对-甲氧基苯乙烯基-s-三氮杂苯,或上述化合物的组合。
2-(萘并-1-取代基)-4,6-二(卤代甲基)-s-三氮杂苯化合物的具体例包括2-(萘并-1-取代基)-4,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、2-(4-甲氧基-萘并-1-取代基)-4,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、2-(4-乙氧基-萘并-1-取代基)-4,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、2-(4-丁氧基-萘并-1-取代基)-4,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、2-[4-(2-甲氧基乙基)-萘并-1-取代基]-4,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、2-[4-(2-乙氧基乙基)-萘并-1-取代基]-4,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、2-[4-(2-丁氧基乙基)-萘并-1-取代基]-4,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、2-(2-甲氧基-萘并-1-取代基)-4,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、2-(6-甲氧基-5-甲基-萘并-2-取代基)-4,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、2-(6-甲氧基-萘并-2-取代基)-4,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、2-(5-甲氧基-萘并-1-取代基)-4,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、2-(4,7-二甲氧基-萘并-1-取代基)-4,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、2-(6-乙氧基-萘并-2-取代基)-4,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、2-(4,5-二甲氧基-萘并-1-取代基)-4,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯,或上述化合物的组合。
4-(对-胺基苯基)-2,6-二(卤代甲基)-s-三氮杂苯化合物的具体例包括4-[对-N,N-二(乙氧基羰基甲基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-[邻-甲基-对-N,N-二(乙氧基羰基甲基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-[对-N,N-二(氯乙基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-[邻-甲基-对-N,N-二(氯乙基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-(对-N-氯乙基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-(对-N-乙氧基羰基甲基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-[对-N,N-二(苯基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-(对-N-氯乙基羰基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-[对-N-(对-甲氧基苯基)羰基胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-[间-N,N-二(乙氧基羰基甲基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-[间-溴-对-N,N-二(乙氧基羰基甲基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-[间-氯-对-N,N-二(乙氧基羰基甲基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-[间-氟-对-N,N-二(乙氧基羰基甲基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-[邻-溴-对-N,N-二(乙氧基羰基甲基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-[邻-氯-对-N,N-二(乙氧基羰基甲基)胺基苯基-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-[邻-氟-对-N,N-二(乙氧基羰基甲基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-[邻-溴-对-N,N-二(氯乙基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-[邻-氯-对-N,N-二(氯乙基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-[邻-氟-对-N,N-二(氯乙基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-[间-溴-对-N,N-二(氯乙基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-[间-氯-对-N,N-二(氯乙基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-[间-氟-对-N,N-二(氯乙基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-(间-溴-对-N-乙氧基羰基甲基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-(间-氯-对-N-乙氧基羰基甲基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-(间-氟-对-N-乙氧基羰基甲基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-(邻-溴-对-N-乙氧基羰基甲基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-(邻-氯-对-N-乙氧基羰基甲基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-(邻-氟-对-N-乙氧基羰基甲基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-(间-溴-对-N-氯乙基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-(间-氯-对-N-氯乙基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-(间-氟-对-N-氯乙基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-(邻-溴-对-N-氯乙基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-(邻-氯-对-N-氯乙基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-(邻-氟-对-N-氯乙基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、2,4-二(三氯甲基)-6-[3-溴-4-[N,N-双(乙氧基羰基甲基)胺基]苯基]-1,3,5-三氮杂苯,或上述化合物的组合。三氮杂苯类化合物可单独使用或组合多种来使用。
三氮杂苯类化合物较佳为包括4-[间-溴-对-N,N-二(乙氧基羰基甲基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、2,4-二(三氯甲基)-6-对-甲氧基苯乙烯基-s-三氮杂苯,或上述化合物的组合。
苯乙烷酮类化合物的具体例包括对二甲胺苯乙烷酮、α,α’-二甲氧基氧化偶氮苯乙烷酮、2,2’-二甲基-2-苯基苯乙烷酮、对-甲氧基苯乙烷酮、2-甲基-1-(4-甲基硫代苯基)-2-吗啉代-1-丙酮、2-苄基-2-N,N-二甲胺-1-(4-吗啉代苯基)-1-丁酮,或上述化合物的组合。
苯乙烷酮类化合物可单独使用或组合多种来使用。
2-甲基-1-(4-甲基硫代苯基)-2-吗啉代-1-丙酮可为由汽巴精化有限公司制造,型号为IRGACURE 907的商品。2-苄基-2-N,N-二甲胺-1-(4-吗啉代苯基)-1-丁酮可为由汽巴精化有限公司制造,型号为IRGACURE 369的商品。
苯乙烷酮类化合物较佳为包括2-甲基-1-(4-甲基硫代苯基)-2-吗啉代-1-丙酮、2-苄基-2-N,N-二甲胺-1-(4-吗啉代苯基)-1-丁酮,或上述化合物的组合。
二咪唑类化合物的具体例包括2,2’-双(邻-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑、2,2’-双(邻-氟苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑、2,2’-双(邻-甲基苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑、2,2’-双(邻-甲氧基苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑、2,2’-双(邻-乙基苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑、2,2’-双(对-甲氧基苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑、2,2’-双(2,2’,4,4’-四甲氧基苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑、2,2’-双(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑、2,2’-双(2,4-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑,或上述化合物的组合。
二咪唑类化合物可单独使用或组合多种来使用。
二咪唑类化合物较佳为2,2’-双(2,4-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑。
二苯甲酮类化合物的具体例包括噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、噻吨酮-4-砜、二苯甲酮、4,4’-双(二甲胺)二苯甲酮、4,4’-双(二乙胺)二苯甲酮,或上述化合物的组合。二苯甲酮类化合物可单独或混合使用。二苯甲酮类化合物较佳为4,4’-双(二乙胺)二苯甲酮。
α-二酮类化合物的具体例包括苯偶酰、双乙酰,或上述化合物的组合。α-二酮类化合物可单独使用或组合多种来使用。
酮醇类化合物的具体例包括二苯乙醇酮。酮醇类化合物可单独使用或组合多种来使用。
酮醇醚类化合物的具体例包括二苯乙醇酮甲醚、二苯乙醇酮乙醚、二苯乙醇酮异丙醚,或上述化合物的组合。酮醇醚类化合物可单独使用或组合多种来使用。
酰膦氧化物类化合物的具体例包括2,4,6-三甲基苯酰基二苯基膦氧化物、双(2,6-二甲氧基苯酰)-2,4,4-三甲基苯基膦氧化物,或上述化合物的组合。酰膦氧化物类化合物可单独使用或组合多种来使用。
醌类化合物的具体例包括蒽醌、1,4-萘醌,或上述化合物的组合。醌类化合物可单独使用或组合多种来使用。
含卤素类化合物的具体例包括苯酰甲基氯、三溴甲基苯砜、三(三氯甲基)-s-三氮杂苯,或上述化合物的组合。含卤素类化合物可单独使用或组合多种来使用。
过氧化物的具体例包括二-第三丁基过氧化物等。过氧化物可单独使用或组合多种来使用。
基于所述碱可溶性树脂(A)为100重量份,所述其它光起始剂(C-2)的使用量为0重量份至95重量份,较佳为0重量份至80重量份,更佳为0重量份至65重量份。
另外,基于所述碱可溶性树脂(A)为100重量份,所述光起始剂(C)的使用量为10至100重量份,较佳为15重量份至90重量份,更佳为20重量份至80重量份。
溶剂(D):
本发明的有机溶剂(D)需可溶解碱可溶性树脂(A)、具有乙烯性不饱和基的化合物(B)及光起始剂(C),且不与该等成份相互反应,并具有适当的挥发性的。
在本发明的一具体例中,有机溶剂(D)为乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、二甘醇甲醚、二甘醇乙醚、二甘醇正丙醚、二甘醇正丁醚、三甘醇甲醚、三甘醇乙醚、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、一缩二丙二醇甲醚、一缩二丙二醇乙醚、一缩二丙二醇正丙醚、一缩二丙二醇正丁醚、二缩三丙二醇甲醚、二缩三丙二醇乙醚等的(聚)亚烷基二醇单烷醚类;乙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇乙醚醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇乙醚醋酸酯等(聚)亚烷基二醇单烷醚醋酸酯类;二甘醇二甲醚、二甘醇甲乙醚、二甘醇二乙醚、四氢呋喃等其它醚类;甲乙烷酮、环己酮、2-庚酮、3-庚酮等酮类;2-羟基丙酸甲酯、2-羟基丙酸乙酯等乳酸烷酯类;2-羟基-2-甲基丙酸甲酯、2-羟基-2-甲基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯(EEP)、乙氧基乙酸乙酯、羟基乙酸乙酯、2-羟基-3-甲基丁酸甲酯、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基丁基丙酸酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸异丙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯、乙酸正戊酯、乙酸异戊酯、丙酸正丁酯、丁酸乙酯、丁酸正丙酯、丁酸异丙酯、丁酸正丁酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸正丙酯、乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、2-氧基丁酸乙酯等其它酯类;甲苯、二甲苯等芳香族碳氢化合物类;N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺等羧酸酰胺类等溶剂,较佳地,溶剂是选自丙二醇甲醚醋酸酯、3-乙氧基丙酸乙酯,且前述溶剂可单独一种或混合复数种使用。
基于所述碱可溶性树脂(A)为100重量份,所述有机溶剂(D)的使用量为500重量份至5000重量份;较佳为800重量份至4500重量份;更佳为1000至4000重量份。
颜料(E):
颜料(E)可为无机颜料、有机颜料或此等的一组合。
上述无机颜料的具体例包括硫酸钡、氧化锌、硫酸铅、黄色铅、锌黄、氧化铁红[红色氧化铁(III)]、镉红、群青、低铁氰化铁、氧化铬绿、钴绿、琥珀、钛黑、合成铁黑、二氧化钛或四氧化三铁等的金属氧化物粉末、金属硫化物粉末或金属粉末等。
上述有机颜料的具体例包括C.I.颜料红1、2、3、4、5、6、7、8、9、12、14、15、16、17、21、22、23、31、32、37、41、47、48、48:1、48:2、48:4、49、49:1、49:2、50:1、52:1、52:2、53、53:1、53:2、53:3、57、57:1、57:2、58:4、60、63、63:1、63:2、64、64:1、68、69、81、81:1、81:2、81:3、81:4、83、88、90:1、101、101:1、104、108、108:1、109、112、113、114、122、123、144、146、147、149、151、166、168、169、170、172、173、174、176、177、178、179、181、184、185、187、188、190、193、194、200、202、206、207、208、209、210、214、216、220、221、224、230、231、232、233、235、236、237、238、239、242、243、245、247、249、250、251、253、254、255、256、257、258、259、260、262、263、264、265、266、267、268、269、270、271、272、273、274、275、276或式(e-1)表示的化合物等的红色颜料;C.I.颜料黄1、1:1、2、3、4、5、6、9、10、12、13、14、16、17、24、31、32、34、35、35:1、36、36:1、37、37:1、40、41、42、43、48、53、55、61、62、62:1、63、65、73、74、75,81、83、87、93、94、95、97、100、101、104、105、108、109、110、111、116、117、119、120、126、127、127:1、129、133、134、136、138、139、142、147、148、150、151、153、154、155、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、172、173、174、175、176、180、181、182、183、184、185、188、189、190、191、191:1、192、193、194、195、196、197、198、199、200、202、203、204、205、206、207或208等的黄色颜料;C.I.颜料橙1、2、5、13、16、17、19、20、21、22、23、24、34、36、38、39、43、46、48、49、61、62、64、65、67、68、69、70、71、72、73、74、75、77、78或79等的橙色颜料;C.I.颜料紫l、14、19、23、29、32、33、36、37、38、39、40、50等的紫色颜料;C.I.颜料蓝1、2、15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:5、15:6、16、21、22、60、61、64、66等的蓝色颜料;C.I.颜料绿7、36、37、42、58等的绿色颜料;C.I.颜料棕23、25、28等的棕色颜料;以及C.I.颜料黑l、7等的黑色颜料。该有机颜料可单独一种或混合复数种使用。
Figure GDA0002542790060000971
式(e-1)表示的化合物为溴化二酮吡咯并吡咯颜料,其可通过公知的专利文献(公开号:WO 2009/144115)所揭示的合成方法来制作。
上述的合成方法例如是以琥珀酸二酯作为原料来合成溴化二酮吡咯并吡咯颜料的合成方法。具体而言,将2摩尔的4-溴苯腈及1摩尔的琥珀酸二酯加至惰性有机溶剂(例如:第三戊醇(tert-amylalcohol))中。接着,于碱金属或碱金属醇盐的存在下及80℃至110℃的高温下进行缩合反应,以生成溴化二酮吡咯并吡咯化合物的碱金属盐。然后,使用水、醇类或酸等来质子化溴化二酮吡咯并吡咯化合物的碱金属盐,以获得溴化二酮吡咯并吡咯颜料。在质子化的阶段,一次粒径的尺寸可通过质子化的温度、所使用的水、醇类与酸的比例及其添加量来控制。上述的合成方法仅为举例说明,且该溴化二酮吡咯并吡咯颜料的合成方法不限于此。
基于碱可溶性树脂(A)的使用量为100重量份,颜料(E)的使用量可为30重量份至300重量份,较佳为40重量份至250重量份,且更佳为50重量份至200重量份。
染料(F)
染料(F)包括染料(F-1)以及其它染料(F-2)。
染料(F-1)
染料(F-1)包括由式(f-1)表示的化合物。
Figure GDA0002542790060000981
式(f-1)中,J1、J2、J3及J4各自独立表示氢原子、碳数为1至8的烷基、经取代的碳数为1至8的烷基、碳数为3至8的环烷基、经取代的碳数为3至8的环烷基、苯基或经取代的苯基;J5及J6各自独立表示氢原子、碳数为1至8的烷基或氯原子;J7表示具有聚合性不饱合基的基;a表示1至5的整数。
J1、J2、J3及J4中的碳数为1至8的烷基的具体例包括甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、第二丁基、第三丁基、异丁基、戊基、第三戊基、己基、庚基、辛基、异辛基、第三辛基或2-乙基己基等。J1、J2、J3及J4较佳为碳数为1至6的烷基,且更佳为碳数为1至4的烷基。
J1、J2、J3及J4中的碳数为3至8的环烷基的具体例包括环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基或环辛基。J1、J2、J3及J4较佳为碳数为5至7的环烷基,且更佳为环己基。
J1、J2、J3及J4中的碳数为3至8的环烷基的具体例包括环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基或环辛基。J1、J2、J3及J4较佳为碳数为5至7的环烷基,且更佳为环己基。
J1、J2、J3及J4中的碳数为1至8的烷基、碳数为3至8的环烷基及苯基可以具有取代基,该取代基较佳为卤素原子、-Ja、-OH、-OJa、-SO3H、-SO3T、-CO2H、-CO2Ja、-SO3Ja、-SO2NHJb、-SO2NJbJc或-SO3-。
在此,Ja表示碳数为1至10的饱和烃基。其中,该饱和烃基中所含有的氢原子可以经卤素原子取代,另外饱和烃基中含有的亚甲基可以经氧原子、羰基或-NJa-取代。
Jb和Jc各自独立表示碳数为1至10的直链状或支链状的烷基、碳数为3至30(较佳为3至8)的环烷基或-D,或表示Jb和Jc相互键结而形成的碳数为2至10的杂环基。其中,该烷基和环烷基所含有的氢原子可以经羟基、卤素原子、-D、-CH=CH2或-CH=CHJa取代,另外该烷基和环烷基中含有的亚甲基可以经氧原子、羰基或-NJa-取代,该杂环基所含有的氢原子可以经-Ja、-OH或-D取代。
T表示钠原子或钾原子。
D表示碳数为6至10的芳香族烃基或碳数为5至10的芳香族杂环基。其中,该芳香族烃基及芳香族杂环基所含有的氢原子可以经-OH、-Ja、-OJa、-NO2、-CH=CH2、-CH=CHJa或卤素原子取代。
Ja中的饱和烃基只要碳数为1至10,则可以为直链状、支链状以及环状中的任一种,并且也可以具有桥联结构(bridged structure)。具体而言,除与上述J1、J2、J3及J4同样的烷基之外,Ra的具体例还可以包括壬基、癸基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基或三环癸基。另外,饱和烃基所含有的亚甲基经氧原子取代而成的基的具体例包括甲氧基丙基、乙氧基丙基、2-乙基己氧基丙基或甲氧基己基等。
另外,J1、J2、J3及J4中的烷基、环烷基以及苯基的取代基-CO2Ra的具体例包括甲氧羰基(methyloxycarbonyl)、乙氧羰基(ethyloxycarbonyl)、丙氧羰基(propyloxycarbonyl)、异丙氧羰基(isopropyloxycarbonyl)、丁氧羰基(butyloxycarbonyl)、环己氧羰基(cyclohexyloxycarbonyl)或甲氧基丙氧羰基(methoxypropyloxycarbonyl)。另外,-SO3Ja的具体例包括甲磺酰基(methanesulfonyl group)、乙磺酰基(ethanesulfonyl group)、己磺酰基(hexanesulfonyl group)或癸磺酰基(decanesulfonyl group)。
Jb和Jc相互键结而形成的杂环基的具体例包括吡咯(pyrrole)、吡啶(pyridine)、吲哚(indole)、异吲哚(isoindole)、喹啉(quinoline)、异喹啉(isoquinoline)、咔唑(carbazole)、啡啶(phenanthridine)、吖啶(acridine)或啡噻嗪(phenothiazine)。
D中的芳香族烃基的具体例包括苯基、萘基、薁基(azulenyl)等。另外,芳香族杂环基的具体例包括呋喃基(furyl group)、噻吩基(thienyl group)、吡啶基(pyridylgroup)、吡咯基(pyrrolyl group)、恶唑基(oxazolyl group)、异恶唑基(isothiazolylgroup)、噻唑基(thiazolyl group)、异噻唑基(isothiazolyl group)、咪唑基(imidazolylgroup)、吡唑基(pyrazolyl group)或嘧啶基(pyrimidyl group)。
J5和J6中的碳数为1至8的烷基的具体例与J1、J2、J3及J4中的碳数为1至8的烷基的具体例相同,在此不另行赘述。
a表示1至5的整数,a为2以上的整数时,多个J7可以相同也可不同,a较佳为1或2,更佳为1。
由式(f-1)表示的化合物较佳为包括由式(f-2)表示的化合物。又,由式(f-2)表示的化合物较佳为式(f-2)中的-COOJ8基取代在苯环上的邻位的化合物。
Figure GDA0002542790060001001
式(f-2)中,J1、J2、J3及J4各自独立表示氢原子、碳数为1至8的烷基、经取代的碳数为1至8的烷基、碳数为3至8的环烷基、经取代的碳数为3至8的环烷基、苯基或经取代的苯基;J5及J6各自独立表示氢原子、碳数为1至8的烷基或氯原子;J8表示具有聚合性不饱合基的基。
就考虑交联反应的容易性而言,J7及J8中的聚合性不饱和基较佳为丙烯酰基或甲基丙烯酰基。J8的具体例较佳为由式(f-3)表示的基或由式(f-4)表示的基。
Figure GDA0002542790060001011
式(f-3)及式(f-4)中,J9及J10各自独立表示氢原子或甲基;V1、V2、V3及V4各自独立表示经取代或未经取代的碳数为1至12的烷二基;Q1表示
Figure GDA0002542790060001012
Figure GDA0002542790060001013
Q2表示二价脂环式烃基;b表示0至12的整数;c及d各自独立表示0至6的整数。
J9和J10较佳为甲基。
V1、V2、V3及V4中的碳数为1至12的烷二基的具体例包括亚甲基、伸乙基、乙烷-1,1-二基、丙烷-1,1-二基、丙烷-1,2-二基、丙烷-1,3-二基、丙烷-2,2-二基、丁烷-1,2-二基、丁烷-1,3-二基、丁烷-1,4-二基、戊烷-1,2-二基、戊烷-1,3-二基、戊烷-1,4-二基、戊烷-1,5-二基、己烷-1,5-二基、己烷-1,6-二基、辛烷-1,8-二基或癸烷-1,10-二基。V1、V2、V3及V4较佳为碳数为2至8的烷二基,且更佳为碳数为2至6的烷二基。
该烷二基的取代基包括羟基、卤素原子、(甲基)丙烯酰氧基或苯氧基等,且较佳为羟基。
Q2中的二价脂环式烃基较佳为碳数为3至20的脂环式烃基,更佳为碳数为3至12的脂环式烃基。此外,该脂环式烃基可以为2至4环的交联环式烃基。
具体而言,J8较佳为(甲基)丙烯酰氧基烷基。另外,该(甲基)丙烯酰氧基烷基的总碳数较佳为4至16,特佳为4至10。
b较佳为表示0至3的整数,另外c和d较佳为各自独立表示0至3的整数。
由式(f-1)表示的化合物是由具有羟基及聚合性不饱和基的化合物与由式(f-5)表示的化合物反应而得,其中聚合性不饱合基为丙烯酰基或甲基丙烯酰基。该酯化反应可以使用周知的方法。又,式(f-5)中的-COOH基较佳为取代在苯环上的邻位。
Figure GDA0002542790060001021
式(f-5)中,J1、J2、J3及J4各自独立表示氢原子、碳数为1至8的烷基、经取代的碳数为1至8的烷基、碳数为3至8的环烷基、经取代的碳数为3至8的环烷基、苯基或经取代的苯基;J5及J6各自独立表示氢原子、碳数为1至8的烷基或氯原子;IN-表示阴离子。
上述具有羟基及聚合性不饱和基的化合物,只要在该化合物中分别具有1个以上的羟基及(甲基)丙烯酰基即可,羟基及(甲基)丙烯酰基的键结数、键结位置没有特别的限制。另外,羟基可以使用醇性羟基、酚性羟基中的任一种。进而,除羟基及(甲基)丙烯酰基以外还具有其它取代基时,其种类、键结位置、键结数不受限制。
具有羟基及(甲基)丙烯酰基的化合物的具体例较佳为由式(f-3a)或(f-4a)表示的化合物。
Figure GDA0002542790060001022
Figure GDA0002542790060001031
式(f-3a)及(f-4a)中,J9、J10、V1、V2、V3、V4、Q1、Q2、b、c以及d与式(f-3)及(f-4)中的J9、J10、V1、V2、V3、V4、Q1、Q2、b、c以及d同义,在此不另行赘述。
具有羟基及(甲基)丙烯酰基的化合物的具体例较佳为包括由式(f-2-1)至式(f-2-4)表示的化合物中的至少一个。
Figure GDA0002542790060001032
式(f-2-1)中,Jd表示氢原子或甲基;f和g各自独立表示0至2的整数;h表示1至6的整数。其中,f和g中的至少1种为1以上的整数时,-CH(OH)-基、-CH(CH3)-基以及-CH2-基可以按任意的顺序键结。
Figure GDA0002542790060001033
式(f-2-2)中,Je表示氢原子或甲基;i和j各自独立表示1至12的整数。
Figure GDA0002542790060001034
式(f-2-3)中,Jf表示氢原子或甲基;k和mx各自独立表示1至12的整数。
Figure GDA0002542790060001041
式(f-2-4)中,Jg表示氢原子或甲基;A表示选自以下述式(fI)至(fIV)表示的基的群组中的二价基;n及q各自独立表示0至6的整数。
Figure GDA0002542790060001042
由式(f-2-1)表示的化合物的具体例包括(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸1-甲基-2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-甲基-2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸3-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸1-甘油酯(1-glycerol(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸5-羟基戊酯、(甲基)丙烯酸6-羟基己酯、(甲基)丙烯酸7-羟基庚酯、(甲基)丙烯酸8-羟基辛酯、(甲基)丙烯酸9-羟基壬酯、(甲基)丙烯酸10-羟基癸酯、(甲基)丙烯酸11-羟基十一烷酯或(甲基)丙烯酸12-羟基十二烷酯。
另外,由式(f-2-2)表示的化合物的具体例包括(甲基)丙烯酸2-(6-羟基己酰氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸3-(6-羟基己酰氧基)丙酯、(甲基)丙烯酸4-(6-羟基己酰氧基)丁酯、(甲基)丙烯酸5-(6-羟基己酰氧基)戊酯或(甲基)丙烯酸6-(6-羟基己酰氧基)己酯等(甲基)丙烯酸(6-羟基己酰氧基)烷基酯类等;(甲基)丙烯酸(6-羟基己酰氧基)烷基酯类的市售品包括商品名为PLACCEL FM1D、PLACCELFM2D(以上,大赛璐(DAICEL)化学工业(股)制)等。
另外,以式(f-2-3)表示的化合物的具体例包括(甲基)丙烯酸2-(3-羟基-2,2-二甲基丙氧基羰基氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸3-(3-羟基-2,2-二甲基丙氧基羰基氧基)丙酯、(甲基)丙烯酸4-(3-羟基-2,2-二甲基丙氧基羰基氧基)丁酯、(甲基)丙烯酸5-(3-羟基-2,2-二甲基丙氧基羰基氧基)戊酯或(甲基)丙烯酸6-(3-羟基-2,2-二甲基丙氧基羰基氧基)己酯等(甲基)丙烯酸(3-羟基-2,2-二甲基丙氧基羰基氧基)烷基酯类等;(甲基)丙烯酸(3-羟基-2,2-二甲基丙氧基羰基氧基)烷基酯类的市售品包括商品名为HEMAC1(大赛璐(DAICEL)化学工业(股)制)等。
另外,以式(f-2-4)表示的化合物的具体例包括(甲基)丙烯酸4-羟基环己酯、(甲基)丙烯酸(4-羟甲基环己基)甲酯、(甲基)丙烯酸2-[4-(2-羟乙基)环己基]乙酯、(甲基)丙烯酸3-羟基双环[2.2.1]庚-5-烯-2-基酯、(甲基)丙烯酸(3-羟甲基双环[2.2.1]庚-5-烯-2-基)甲酯、(甲基)丙烯酸2-[3-(2-羟乙基)双环[2.2.1]庚-5-烯-2-基]乙酯、(甲基)丙烯酸8-羟基双环[2.2.1]庚-5-烯-2-基酯、(甲基)丙烯酸2-羟基八氢-4,7-亚甲基茚-5-基酯((meth)acrylic acid 2-hydroxy octahydro-4,7-methanoindene-5-yl ester)、(甲基)丙烯酸(2-羟甲基八氢-4,7-亚甲基茚-5-基)甲酯、(甲基)丙烯酸2-[2-(2-羟乙基)八氢-4,7-亚甲基茚-5-基]乙酯、(甲基)丙烯酸3-羟基金刚烷-1-基酯、(甲基)丙烯酸(3-羟甲基金刚烷-1-基)甲酯或(甲基)丙烯酸2-[3-(2-羟乙基)金刚烷-1-基]乙酯等。
在这些具有羟基及(甲基)丙烯酰基的化合物中,从反应性的观点而言,较佳为下述化合物:式(f-2-1)中的f及g为0,且h为2至6的化合物;式(f-2-1)中的f为1,g为0,且h为1至5的化合物;式(f-2-2)中的i为2或3,且j为1的化合物;式(f-2-3)中的k为2或3,且m为1的化合物;式(f-2-4)中的n为1或2,或q为1或2,且A为由式(fI)或式(fIV)表示的基的化合物。
具有羟基及(甲基)丙烯酰基的化合物较佳为包括(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸1-甘油酯、(甲基)丙烯酸6-羟基己酯、(甲基)丙烯酸2-(6-羟基己酰氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸2-(3-羟基-2,2-二甲基丙氧基羰基氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸(4-羟甲基环己基)甲酯或(甲基)丙烯酸(3-羟甲基金刚烷-1-基)甲酯。
除了由式(f-2-1)至式(f-2-4)表示的化合物以外,具有羟基及(甲基)丙烯酰基的化合物的具体例包括4-羟基苯基(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯(pentaerythritol tri(meth)acrylate)、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二甲基丙烯酸甘油酯、由式(f-2-5)表示的化合物或由式(f-2-6)表示的化合物。
在本发明中,具有羟基及(甲基)丙烯酰基的化合物可以单独使用或组合两种以上来使用。
Figure GDA0002542790060001061
接着,对上述式(f-5)中的IN-进行说明。
IN-的具体例包括卤素离子、硼阴离子、磷酸阴离子、羧酸阴离子、硫酸阴离子、有机磺酸阴离子、氮阴离子或甲基化物阴离子(methide anion)等。
卤素离子包括氟离子、氯离子、溴离子或碘离子等。
另外,硼阴离子的具体例包括BF4 -等无机硼阴离子;(CF3)4B-、(CF3)3BF-、(CF3)2BF2 -、(CF3)BF3 -、(C2F5)4B-、(C2F5)3BF-、(C2F5)BF3 -、(C2F5)2BF2 -、(CF3)(C2F5)2BF-、(C6F5)4B-、[(CF3)2C6H3]4B-、(CF3C6H4)4B-、(C6F5)2BF2 -、(C6F5)BF3 -、(C6H3F2)4B-、B(CN)4 -、B(CN)F3 -、B(CN)2F2 -、B(CN)3F-、(CF3)3B(CN)-、(CF3)2B(CN)2 -、(C2F5)3B(CN)-、(C2F5)2B(CN)2 -、(n-C3F7)3B(CN)-、(n-C4F9)3B(CN)-、(n-C4F9)2B(CN)2 -、(n-C6F13)3B(CN)-、(CHF2)3B(CN)-、(CHF2)2B(CN)2 -、(CH2CF3)3B(CN)-、(CH2CF3)2B(CN)2 -、(CH2C2F5)3B(CN)-、(CH2C2F5)2B(CN)2 -、(CH2CH2C3F7)2B(CN)2 -、(n-C3F7CH2)2B(CN)2 -、(C6H5)3B(CN)-、四苯基硼酸盐、四(单氟苯基)硼酸盐、四(二氟苯基)硼酸盐、四(三氟苯基)硼酸盐、四(四氟苯基)硼酸盐、四(五氟苯基)硼酸盐、四(四氟甲基苯基)硼酸盐、四(甲苯基)硼酸盐、四(二甲苯基)硼酸盐、(三苯基,五氟苯基)硼酸盐、[参(五氟苯基),苯基]硼酸盐或十三氢化-7,8-二羰基十一硼酸盐(tridecahydride-7,8-dicarbaundecaborate)等有机硼阴离子,除此之外,还可以举出在日本特开平10-195119号公报、日本特开2010-094807号公报、日本特开2006-243594号公报、日本特开2002-341533号公报或日本特开平08-015521号公报等中记载的硼阴离子。
另外,磷酸阴离子的具体例包括HPO4 2-、PO4 3-、PF6 -等无机磷酸阴离子;(C2F5)2PF4 -、(C2F5)3PF3 -、[(CF3)2CF]2PF4 -、[(CF3)2CF]3PF3、(n-C3F7)2PF4 -、(n-C3F7)3PF3 -、(n-C4F9)3PF3 -、(C2F5)(CF3)2PF3 -、[(CF3)2CFCF2]2PF4 -、[(CF3)2CFCF2]3PF3 -、(n-C4F9)2PF4 -、(n-C4F9)3PF3 -、(C2F4H)(CF3)2PF3 -、(C2F3H2)3PF3 -、(C2F5)(CF3)2PF3 -、辛基磷酸阴离子、十二烷基磷酸阴离子、十八烷基磷酸阴离子、苯基磷酸阴离子或壬基苯基磷酸阴离子等有机磷酸阴离子。
另外,羧酸阴离子的具体例包括CH3COO-、C2H5COO-、C6H5COO-等,除此之外,还包括日本特开2009-265641号公报或日本特开2008-096680号公报记载的羧酸阴离子。
另外,硫酸阴离子的具体例包括硫酸阴离子、亚硫酸阴离子。
有机磺酸阴离子的具体例包括甲磺酸(methanesulfonic acid)、乙磺酸(ethanesulfonic acid)、三氟甲磺酸、九氟丁磺酸等烷基磺酸阴离子;苯磺酸、苯二磺酸根离子、对甲苯磺酸、对三氟甲基磺酸、五氟苯磺酸、萘磺酸、萘二磺酸根离子等芳基磺酸阴离子,除此之外,还包括2-(甲基)丙烯酰氧基-1,1,2,2-四氟乙磺酸、2-(4-乙烯基苯氧基)-1,1,2,2-四氟乙磺酸,在国际公表第2011/037195号册子、日本专利第3736221号说明书或日本特开2011-070172号公报中记载的有机磺酸阴离子。
另外,氮阴离子的具体例包括[(CN)2N]-、[(FSO2)2N]-、[(FSO2)N(CF3SO2)]-、[(CF3SO2)2N]-、[(FSO2)N(CF3CF2SO2)]-、[(FSO2)N{(CF3)2CFSO2}]-、[(FSO2)N(CF3CF2CF2SO2)]-、[(FSO2)N(CF3CF2CF2CF2SO2)]-、[(FSO2)N{(CF3)2CFCF2SO2}]-、[(FSO2)N{CF3CF2(CF3)CFSO2}]-、[(FSO2)N{(CF3)3CSO2}]-等,除此之外,还包括在日本特开2011-133844号公报、日本特开2011-116803号公报、日本特开2010-090341号公报中记载的氮阴离子。
另外,甲基化物阴离子的具体例包括(CF3SO2)3C-、(CF3CF2SO2)3C-、[(CF3)2CFSO2]3C-、(CF3CF2CF2SO2)3C-、(CF3CF2CF2CF2SO2)3C-、[(CF3)2CFCF2SO2]3C-、[CF3CF2(CF3)CFSO2]3C-、[(CF3)3CSO2]3C-、(FSO2)3C-等,除此之外,还包括在日本特开2011-145540号公报、美国专利第5,554,664号说明书、日本特开2005-309408号公报、日本特开2004-085657号公报或日本特表2010-505787号公报等中记载的甲基化物阴离子。
基于碱可溶性树脂(A)的使用量为100重量份,染料(F-1)的使用量可为3重量份至90重量份,较佳为5重量份至85重量份,且更佳为10重量份至80重量份。
当本发明的染料(F)包含染料(F-1)时,所制得的感光性树脂组成物的逸气性较佳。
其它染料(F-2)
染料(F)可包括其它染料(F-2)。其它染料(F-2)的具体例包括C.I.溶剂红45、C.I.溶剂红49等红色染料;C.I.溶剂蓝35、C.I.溶剂蓝37、C.I.溶剂蓝59、C.I.溶剂蓝67等蓝色染料;C.I.酸性红91、C.I.酸性红92、C.I.酸性红97、C.I.酸性红114、C.I.酸性红138、C.I.酸性红151、C.I.酸性红289等酸性红色染料;或C.I.酸性蓝80、C.I.酸性蓝83、C.I.酸性蓝90等酸性蓝色染料。
基于碱可溶性树脂(A)的使用量为100重量份,其它染料(F-2)的使用量可为0重量份至87重量份,较佳为0重量份至80重量份,且更佳为0重量份至70重量份。
另外,基于碱可溶性树脂(A)的使用量为100重量份,染料(F)的使用量可为5重量份至90重量份,较佳为10重量份至85重量份,且更佳为15重量份至80重量份。
添加剂(G):
在不影响本发明功效的前提下,本发明的感光性树脂组成物还可选择性进一步添加添加剂(G)。
添加剂(G)可包括填充剂、聚合物(指上述的碱可溶性树脂(A)以外的聚合物)、密着促进剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、防凝集剂、热酸发生剂、具有氧杂环丁烷基的化合物、金刚烷基酯化合物或甘脲(glycoluril)衍生物等。
填充剂的具体例包括玻璃或铝等。
聚合物的具体例包括聚乙烯醇、聚乙二醇单烷基醚、聚氟丙烯酸烷酯或上述聚合物的组合。
密着促进剂的具体例包括乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧乙氧基)硅烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基硅烷、3-胺基丙基三乙氧基硅烷、3-环氧丙醇丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙醇丙基甲基二甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-氯丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯氧基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷或上述化合物的组合。
抗氧化剂的具体例包括2,2-硫代双(4-甲基-6-第三丁基苯酚)、2,6-二-第三丁基苯酚或上述化合物的组合。
紫外线吸收剂的具体例包括2-(3-第三丁基-5-甲基-2-羟基苯基)-5-氯苯基叠氮、烷氧基苯酮(alkoxy phenone)、式(g-1)所表示的化合物或上述化合物的细合。
Figure GDA0002542790060001091
在式(g-1)中,Gy表示-CH2CH2-或是-CH2CH(OH)CH2-,Gz表示氢原子或是CH3
防凝集剂的具体例包括聚丙烯酸钠(sodium polyacrylate)等。
热酸发生剂的具体例包括式(g-2)所表示的热酸发生剂、Irgacure 250、Irgacure261(以上汽巴精化有限公司制造)或上述化合物的组合。
Figure GDA0002542790060001092
式(g-2)中,nx个Gx1各自独立表示羟基、碳数为1至4的烷基、碳数为1至4的酰氧基、碳数为1至4的烷氧基羰基、碳数为7至10的芳烷氧基羰基,较佳为碳数为1至4的酰氧基(例如,乙酰氧基(CH3COO-))、碳数为1至4的烷氧基羰基(例如,甲氧基羰基(CH3O-C(=O)-O-))、或是碳数为7至10的芳烷氧基羰基(例如,苄氧羰基(PhCH2O-C(=O)-O-)),更佳为乙酰氧基;
Gx2与Gx3各自独立表示碳数为1至4的烷基或苄基、较佳为Gx2或Gx3任意其中一个是碳数为1至4的烷基(特别是甲基)则另一个为苄基,其中Gx2与Gx3中的苄基是经取代或是未经取代;
An-表示BF4 -、PF6 -、AsF6 -、SbF6 -、三氟甲磺酸阴离子或双(三氟甲烷磺酰)胺阴离子;
nx表示0至5的整数。
较佳的,式(g-2)所表示的热酸发生剂可为式(g-2-1)所表示的热酸发生剂。
Figure GDA0002542790060001101
式(g-2-1)中,Gx4表示碳数为1至4的烷基或是苄基,较佳为碳数为1至4的烷基且较佳为甲基,Gx5表示氢原子或是碳数为1至4的烷基,且较佳为氢原子,Gx6表示碳数为1至4的烷基或是苄基,且较佳为苄基,且Gx6表示苄基时,其可经取代或是未经取代,Gx7表示碳数为1至4的烷基,且较佳为甲基。
上述式(g-2)所表示的热酸发生剂的较佳具体例包括,4-乙酰氧基苯基二甲基锍阳离子、4-羟基苯基苄基甲基锍阳离子、4-乙酰氧基苯基苄基甲基锍阳离子、4-甲氧基羰基苯基、苄基甲基锍阳离子、4-羟基苯基二苄基锍阳离子或4-乙酰氧基苯基二苄基锍阳离子与PF6 -、SBF6 -、三氟甲磺酸阴离子或双(三氟甲烷磺酰)胺阴离子所形成的盐类;San-aid(注册商标)SI-60L、SI-80L、SI-100L、SI-110L、SI-145、SI-150、SI160、SI180L以及SI-250(三新化学工业制)、Adeka Optomer SP-170、SP-172(ADEKA制)。
具有氧杂环丁烷基的化合物的具体例包括商品名OXT-121、OXT-213、OXT-221、OXT-101、OXT-212(以上东亚合成有限公司制造)等。
金刚烷基酯化合物具有(g-3)所表示的结构。
Figure GDA0002542790060001111
式(g-3)中,Ga1表示-O-CO-CH=CH2或是-O-CO-C(CH3)=CH2、Ga2表示碳数为1至6的烷基、gm表示1至3的整数、gn表示0至4的整数,且上述金刚烷骨架中的其中一个碳原子与Ga1以及Ga2结合,或是与两个Ga1或是两个Ga2结合。
较佳地,所述金刚烷基酯化合物具有式(g-3-1)所表示的2-金刚烷基(甲基)丙烯酸酯或是具有式(g-3-2)所表示的1-金刚烷基(甲基)丙烯酸酯。
Figure GDA0002542790060001112
式(g-3-1)中,Ga3表示氢原子或甲基、Ga4表示氢原子或碳数为1至6的烷基。
Figure GDA0002542790060001113
式(g-3-2)中,Ga5表示氢原子或甲基。
金刚烷基酯化合物的具体例包括2-甲基-2-金刚烷基丙烯酸酯、2-乙基-2-金刚烷基丙烯酸酯、2-甲基-2-金刚烷基甲基丙烯酸酯、2-乙基-2-金刚烷基甲基丙烯酸酯、2-丙基-2-金刚烷基丙烯酸酯以及2-丁基-2-金刚烷基丙烯酸酯等化合物。
甘脲(glycoluril)衍生物具有下式(g-4)所表示的结构。
Figure GDA0002542790060001121
在式(g-4)中:Gb表示氢原子、经取代或未经取代的碳数为1至20的烃基及酰基所组成的群;Gb可为相同或不同;Gc是选自由氢原子、经取代或未经取代的碳数为1至15的烃基、酰基及硝基所组成的群;Gc可为相同或不同;s表示0、1或2;以及
Gd1表示
Figure GDA0002542790060001122
其中,Gd2表示氢原子或碳数为1至4的烷基。
上述甘脲衍生物的特点为在双环系统中,至少2个缩水甘油基各别在环系统中的氮-取代位置上,其中,该2个缩水甘油基的取代位置如式(g-4)所示,亦即2个缩水甘油基是各别键结在同一五元环的氮-取代位置(1,3-位)。另外,具有式(g-4)结构的化合物也包含2个缩水甘油基各别键结在两个五元环的氮-取代位置(1,5-位或1,7-位)。且,具有式(g-4)结构的化合物也可包含具有3个缩水甘油基,该3个缩水甘油基各别键结在两个五元环的氮-取代位置(1,3,5-位或1,3,7-位)。且,具有式(g-4)结构的化合物也可包含具有4个缩水甘油基,该4个缩水甘油基各别键结在两个五元环的氮-取代位置(1,3,5,7-位)。
式(g-4)中,Gb是选自由氢原子、经取代或未经取代的碳数1至20的烃基及酰基所组成的群。较佳地,Gb的碳数为1至15;更佳地,Gb的碳数为1至12。Gb的碳数小于上述碳数亦可,例如:Gb的碳数为10、8或4。上述数值也适用于未经取代的Gb。当该上述烃基系经取代,则更多碳数可导入至Gb,其中针对上述烃基说明如下。此处针对烃基的说明也适用于酰基。
上述Gb的烃基可为包含上述碳数1至20的直链状和/或分支状烷基及烯基;芳基亦可。根据本发明的定义,烃基可包含狭义的芳香基,即单独由一芳香环系统构成的烷芳基(alkaryl)或芳烷基(aralkyl)。当Gb表示芳基、芳烷基或烷芳基时,其较佳具体例可包含但不限于苯基、苄基、甲苯基、二甲苯基或上述的同族化合物。
此外,上述Gb也可为环烷基或环烯基,该环烷基或环烯基也包含具有经取代的环烷基或环烯基。另一方面,Gb表示饱和或部分饱和的环状基时,较佳为环戊基、环己基及其衍生物。再一方面,Gb表示杂环状基时,较佳为含有O、N和/或S的环化合物。上述的环系统较佳为具有1个、2个或3个杂原子,或为饱合、不饱合或芳香族的环状基。
视需要,该Gb可进一步具有其它取代基,其较佳具体例为卤素、烷氧基、酰基或酰氧基,其中,卤素以氯和/或溴为较佳。
当Gb进一步含有烃基取代基时,较佳地,该取代基的碳数不超过10个,更佳为不超过8个;尤佳为不超过6个;特佳为不超过4个。烃基取代基包含但不限于含卤素、烷氧基等取代基的芳基、芳烷基、烷芳基、环烷基和/或烷基。另外也包含前述的杂环系,例如含杂原子数1至3的杂环系。
具有式(g-4)结构的化合物中,Gb在不考虑取代基存在的情况下的全部碳原子数为不超过12个;较佳为不超过10个;更佳为不超过8个;尤佳为不超过4个或6个。上述全部碳原子数的数值也适用于含有取代基的Gb。
视需要,Gc不为氢原子时,则可为相同或不同的烃基。较佳地,各别烃基的碳原子数不超过12个;更佳地为不超过10个或8个;尤佳为不超过6个或4个。有关Gb的叙述也适用于Gc。
根据Gc的烃基可为含有上述碳数1至15的直链状和/或分支状的烷基及烯基等;芳基亦可。有关Gb的叙述也适用于Gc,故该芳基也包含烷芳基或芳烷基而Gb中关于环烷基、环烯基及杂环基的叙述亦适用于Gc。
较佳地,该Gc上的取代基为卤素、羟基、胺基、N-取代胺基、巯基、烷巯基、芳巯基、烷氧基、芳氧基和/或酰氧基等。该Gc上可具有上述一个或多个取代基。较佳地,Gc上具有1至3个取代基;更佳地,Gc具有经取代或未经取代的烷基,而Gb中关于该数值的限定的定义可适用于Gc。
甘脲衍生物的较佳具体例包含表1所示的N,N′-二缩水甘油基甘脲。
表1:
Figure GDA0002542790060001141
Figure GDA0002542790060001151
其中,-表示氢原子。
基于碱可溶性树脂(A)的使用量为100重量份,添加剂(G)的使用量为0.1重量份至10重量份,较佳为0.3重量份至7重量份,且更佳为0.5重量份至4重量份。
<感光性树脂组成物的制备方法>
可用来制备感光性树脂组成物的方法例如:将碱可溶性树脂(A)、具有乙烯性不饱和基的化合物(B)、光起始剂(C)、溶剂(D)以及颜料(E)放置于搅拌器中搅拌,使其均匀混合成溶液状态,必要时亦可添加染料(F)以及添加剂(G),予以均匀混合后,便可获得溶液状态的感光性树脂组成物。
又,感光性树脂组成物的制备方法没有特别的限制。感光性树脂组成物的制备方法例如是先将一部分的碱可溶性树脂(A)及具有乙烯性不饱和基的化合物(B)分散于一部分的溶剂(D)中,以形成分散溶液;并且接着混合其余的碱可溶性树脂(A)、具有乙烯性不饱和基的化合物(B)、光起始剂(C)、溶剂(D)、颜料(E)来制备。
或者,感光性树脂组成物也可以是由先将一部分的颜料(E)分散于一部分的溶剂(D),以形成颜料分散液后;并且混合其余的颜料(E)、碱可溶性树脂(A)、具有乙烯性不饱和基的化合物(B)、光起始剂(C)、溶剂(D)来制备。又,上述颜料(E)的分散步骤可通过例如珠磨机(beads mill)或辊磨机(roll mill)等混合器混合来进行。
<像素层与彩色滤光片的制造方法>
彩色滤光片是由感光性组成物依序在上面已形成黑色矩阵的基板上施予预烤、曝光、显影及曝后烤处理而制得,其中黑色矩阵用以隔离各像素层。以下详述彩色滤光片的制备方法。
首先,通过旋转涂布或流延涂布或辊式涂布等涂布方式,在基板上均匀地涂布溶液状态的彩色滤光片用感光性树脂组成物,以形成涂膜。上述基板例如是用于液晶显示装置的无碱玻璃、钠钙玻璃、硬质玻璃(派勒斯玻璃)、石英玻璃,以及附着有透明导电膜的此等玻璃等;用于光电变换装置(如固体摄影装置)的基板(如:硅基板);或事先形成有能隔离红、绿、蓝等像素层的遮光用黑色矩阵(black matrix)的基板。
形成涂膜之后,以减压干燥的方式去除大部分溶剂,然后以预烤方式将残余的溶剂完全去除,以形成预烤涂膜。值得注意的是,减压干燥及预烤的条件,依各成分的种类、比率而改变。一般而言,减压干燥是在0毫米汞柱至200毫米汞柱的压力下进行1秒至60秒,并且预烤乃在70℃至110℃温度下对涂膜进行1分钟至15分钟的加热处理。
接着,以具有特定图案的光罩对上述预烤涂膜进行曝光。在曝光过程中所使用的光线例如是g线、h线或i线等的紫外线为佳,而紫外线照射装置可为(超)高压水银灯或金属卤素灯。
然后,在23±2℃的温度下,将上述经曝光的预烤涂膜浸渍于显影液中,以去除预烤涂膜的不需要的部分,藉此可在基板上形成特定的图案。显影液的具体例包括氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、硅酸钠、甲基硅酸钠、氨水、乙胺、二乙胺、二甲基乙醇胺、氢氧化四甲铵、氢氧化四乙铵、胆碱、吡咯、呱啶或1,8-二氮杂二环-(5.4.0)-7-十一烯等碱性化合物的碱性水溶液。显影液的浓度为0.001重量%至10重量%,较佳为0.005重量%至5重量%,且更佳为0.01重量%至1重量%。
在预烤涂膜经显影之后,将具有特定的图案的基板以水洗净,再以压缩空气或压缩氮气将上述特定的图案风干。然后,以热板或烘箱等加热装置进行后烤处理(post-bake)(即加热处理)。后烤温度为100℃至280℃,且加热时间为1分钟至15分钟,以去除涂膜中的挥发成分并使未反应的乙烯性不饱和双键进行热硬化反应。经过上述的处理步骤后,即可在基板上固定特定的图案,藉此形成像素层。重复上述步骤,依序在基板上成形红、绿、蓝等像素层。
最后,在温度为220℃至250℃的真空环境下,通过溅镀在所述像素层的表面上形成ITO(氧化铟锡)保护膜(蒸镀膜)。必要时,对上述ITO保护膜施行蚀刻与布线,并且在ITO保护膜表面涂布液晶配向膜(液晶配向膜用聚酰亚胺),藉此形成具有像素层的彩色滤光片。
<液晶显示装置的制造方法>
首先,将通过上述彩色滤光片的形成方法所形成的彩色滤光片以及设置有薄膜电晶体(thin film transistor;TFT)的基板作对向配置,并且在上述两个之间设置间隙(晶胞间隔,cell gap)。接着,以粘着剂贴合彩色滤光片与上述基板的周围部分并且留下注入孔。然后,在基板表面以及粘着剂所分隔出的间隙内由注入孔注入液晶,并封住注入孔来形成液晶层。随后,通过在彩色滤光片中接触液晶层的另一侧与基板中接触液晶层的另一侧提供偏光板,以形成液晶显示元件。接着,在液晶显示元件的一侧设置面光源,以形成液晶显示装置。上述所使用的液晶,即液晶化合物或液晶组成物,此处并未特别限定,惟可使用任何一种液晶化合物及液晶组成物。
此外,在制作彩色滤光片中所使用的液晶配向膜是用来限制液晶分子的配向,并且没有特别的限制,举凡无机物或有机物任一个均可,并且本发明并不限于此。
碱可溶性树脂(A-1)的合成例
以下说明碱可溶性树脂(A-1)的合成例A-1-1至合成例A-1-3:
合成例A-1-1
首先,将100重量份的芴环氧化合物(型号ESF-300,新日铁化学制造;环氧当量231)、30重量份的丙烯酸、0.3重量份的氯化苄基三乙基铵、0.1重量份的2,6-二第三丁基对甲酚以及130重量份的丙二醇单甲醚醋酸酯以连续式添加方式加入至500毫升的四颈烧瓶中。入料速度控制在25重量份/分钟,并且反应过程的温度维持在100℃至110℃,反应15小时后,即可获得固成分浓度为50重量%的淡黄色透明混合液。接着,使上述淡黄色透明混合液经受萃取、过滤及加热烘干的步骤,即可得固体成分含量为99.9重量%的化合物(A-1-1-a)。
接着,将1.0摩尔的化合物(A-1-1-a)、0.1摩尔的联苯四羧酸、1.4摩尔的马来酸、1.9克的氯化苄基三乙基铵、0.6克的2,6-二第三丁基对甲酚、700克的丙二醇单甲醚醋酸酯以及100克的3-乙氧基丙酸乙酯以同时添加方式加入至500毫升的四颈烧瓶中,以形成反应溶液。最后,将上述反应溶液加热至110℃,并且反应2小时,即可得酸价为125毫克KOH/克且数量平均分子量为1250的碱可溶性树脂(A-1-1)。
合成例A-1-2
首先,将100重量份的芴环氧化合物(型号PG-100,大阪瓦斯制造;环氧当量259)、35重量份的甲基丙烯酸、0.3重量份的氯化苄基三乙基铵、0.1重量份的2,6-二第三丁基对甲酚以及135重量份的丙二醇单甲醚醋酸酯以连续添加方式加入至500毫升的四颈烧瓶中。入料速度控制在25重量份/分钟,并且反应过程的温度维持在100℃至110℃下,反应15小时后,即可获得固体成分含量为50重量%的淡黄色透明混合液。使上述淡黄色透明混合液经受萃取、过滤及加热烘干的步骤,即可得固体成分含量为99.9重量%的化合物(A-1-2-a)。
接着,将1.0摩尔的化合物(A-1-2-a)、2.9克的氯化苄基三乙基铵以及950克的丙二醇甲醚醋酸酯加入至500毫升的四颈烧瓶中,以形成反应溶液。接着,添加0.8摩尔的二苯甲酮四羧酸二酐并在90℃下反应2小时。然后,再添加0.8摩尔的四氢邻苯二甲酸酐(tetrahydrophthalic anhydride),并在90℃下反应4小时。经上述合成步骤,可得酸价为92毫克KOH/克,且数量平均分子量为7860的碱可溶性树脂(A-1-2)。
合成例A-1-3
将1.0莫耳的化合物(A-1-2-a)、2.5克的氯化苄基三乙基铵以及900克的丙二醇甲醚醋酸酯加入至500毫升的四颈烧瓶中,以形成反应溶液。添加0.5莫耳的二苯甲酮四羧酸二酐并在90℃下反应2小时。然后,再添加1.0莫耳的四氢邻苯二甲酸酐(tetrahydrophthalic anhydride),并在90℃下反应4小时。经上述合成步骤,可得酸价为100毫克KOH/克,且数量平均分子量为4250的碱可溶性树脂(A-1-3)。
碱可溶性树脂(A-2)的合成例及比较合成例
以下说明碱可溶性树脂(A-2)的合成例A-2-1至合成例A-2-7以及比较合成例A’-2-1至比较合成例A’-2-3:
合成例A-2-1
在一容积1000毫升的四颈锥瓶上设置氮气导入口、搅拌器、加热器、冷凝管及温度计,并导入氮气。然后,将20重量份的2-甲基丙烯酰乙氧基丁二酸酯(以下简称为HOMS)、50重量份的丙烯酸双环戊烯酯(dicyclopenteny acrylate,以下简称为FA-511A)、30重量份的甲基丙烯酸苯甲酯(以下简称为BzMA)溶解于100重量份的3-乙氧基丙酸乙酯(以下简称为EEP)中,其中单体混合物入料的方式为连续添加,并予搅拌均匀混合后,同时将该四颈锥瓶的油浴温度提升至100℃,然后,将10重量份的聚合起始剂2,2’-偶氮双-2-甲基丁腈(以下简称为AMBN)溶解于100重量份的EEP中,并分成二等份量,每间隔一小时添加一等份量到该四颈锥瓶中。整个聚合过程的反应温度维持在100℃,聚合时间持续3小时,聚合完成后,将聚合产物自该四颈锥瓶中取出,并把溶剂脱挥,便可得该碱可溶性树脂(A-2-1)。
合成例A-2-2至合成例A-2-7以及比较合成例A’-2-1至比较合成例A’-2-3
合成例A-2-2至合成例A-2-7以及比较合成例A’-2-1至比较合成例A’-2-3的碱可溶性树脂是以与合成例A-2-1相同的步骤来制备,并且其不同处在于各合成例及比较合成例的成分种类及其使用量、反应时间、以及反应温度,如表2所示。
表2中的简称所对应的化合物如下所示。
Figure GDA0002542790060001201
Figure GDA0002542790060001211
染料(F-1)的合成例
以下说明染料(F-1)的合成例F-1-1至合成例F-1-3:
合成例F-1-1
在18质量份的碱性紫10(basic violet 10)中加入170质量份的无水氯仿、1.0质量份的樟脑磺酸、1.4质量份的4-(N,N-二甲基胺基)吡啶以及18质量份的甲基丙烯酸2-羟乙酯,并搅拌约30分钟。其后,缓慢加入在10.5质量份的1-乙基-3-(3-二甲基胺基丙基)碳二酰亚胺盐酸盐中加入47质量份的无水氯仿并预先溶解而成的溶液后,在室温搅拌约2小时。用150质量份的1N盐酸水溶液进行2次分液操作之后,用150质量份的10%食盐水清洗有机层2次。接着,加入43质量份的无水硫酸镁搅拌约30分钟后,过滤干燥剂、馏去溶剂,即可获得20.6质量份的由式(F-1-1)表示的化合物(以下简称为染料F-1-1)。
Figure GDA0002542790060001221
合成例F-1-2
在放入了搅拌子的500mL三角烧瓶中装入20质量份的染料F-1-1及14.5质量份的双(三氟甲磺酰基)酰亚胺锂、添加130质量份的氯仿和100质量份的离子交换水,接着在室温搅拌约2小时。其后,分离除去水层,用200质量份的离子交换水清洗有机层2次。在减压下将有机层浓缩后,在50℃对残渣减压干燥12小时,即可获得26.6质量份的由式(F-1-2)表示的化合物(以下简称为染料F-1-2)。
Figure GDA0002542790060001231
合成例F-1-3
在合成例F-1-2中使用四氰基硼酸钾代替双(三氟甲磺酰基)酰亚胺锂,除此之外,以与合成例F-1-2相同的方式合成染料F-1-3。
感光性树脂组成物的实施例与比较例
以下说明感光性树脂组成物及膜的实施例1至实施例13以及比较例1至比较例10:
实施例1
将80重量份的碱可溶性树脂A-1-1、20重量份的碱可溶性树脂A-2-1、60重量份的二季戊四醇六丙烯酸酯(简称为B-2-1)、15重量份的由式(1-10)所表示的光起始剂(简称为C-1-2)、15重量份的1-[9-乙基-6-(2-甲基苯酰基)-9H-咔唑-3-取代基]-乙烷酮-1-(O-乙酰基肟)(简称为C-2-1)、50重量份的C.I.颜料红254(C.I.Pigment R254)(简称为E-2)以及15重量份的CI酸性红91(简称为F-2-2)加入800重量份的丙二醇甲醚醋酸酯(简称为D-1)中,并且以摇动式搅拌器搅拌均匀后,即可制得实施例1的感光性树脂组成物。
实施例2至实施例13
实施例2至实施例13的感光性树脂组成物是以与实施例1相同的步骤来制备,并且其不同处在于:改变感光性树脂组成物的成分种类及其使用量(如表3所示)。将所制得的膜以下列各评价方式进行评价,其结果如表3所示。
比较例1至比较例10
比较例1至比较例10的感光性树脂组成物是以与实施例1相同的步骤来制备,并且其不同处在于:改变感光性树脂组成物的成分种类及其使用量(如表4所示)。将所制得的膜以下列各评价方式进行评价,其结果如表4所示。
表3及表4中标号所对应的化合物如下所示。
简称 中文名称
A-1-1 合成例A-1-1的碱可溶性树脂(A-1)
A-1-2 合成例A-1-2的碱可溶性树脂(A-1)
A-1-3 合成例A-1-3的碱可溶性树脂(A-1)
A-2-1 合成例A-2-1的碱可溶性树脂(A-2)
A-2-2 合成例A-2-2的碱可溶性树脂(A-2)
A-2-3 合成例A-2-3的碱可溶性树脂(A-2)
A-2-4 合成例A-2-4的碱可溶性树脂(A-2)
A-2-5 合成例A-2-5的碱可溶性树脂(A-2)
A-2-6 合成例A-2-6的碱可溶性树脂(A-2)
A-2-7 合成例A-2-7的碱可溶性树脂(A-2)
A′-2-1 比较合成例A′-2-1的其他碱可溶性树脂(A′)
A′-2-2 比较合成例A′-2-2的其他碱可溶性树脂(A′)
A′-2-3 比较合成例A′-2-3的其他碱可溶性树脂(A′)
B-1-1 UV6300B(具有7个丙烯酰基;日本合成化学制造)
B-1-2 UX5001T(具有8个丙烯酰基;日本化药制造)
B-1-3 DPHA40H(具有10个丙烯酰基;日本化药制造)
B-2-1 二季戊四醇六丙烯酸酯(dipentaerythritol hexacrylate)
B-2-2 季戊四醇四丙烯酸酯(dipentaerythritol tetracrylate)
B-2-3 三丙烯酸三羟甲基丙酯(trimethylolpropane triacrylate)
C-1-1
Figure GDA0002542790060001241
所表示的光起始剂
C-1-2
Figure GDA0002542790060001251
所表示的光起始剂
C-1-3
Figure GDA0002542790060001252
所表示的光起始剂
C-2-1 1-[9-乙基-6-(2-甲基苯酰基)-9H-咔唑-3-取代基]-乙烷酮-1-(O-乙酰基肟)
[商品名OXE-02;汽巴精化制造]
C-2-2 2-甲基-1-(4-甲基硫代苯基)-2-吗啉代-1-丙酮
(商品名IRGACURE 907;汽巴精化制造)
C-2-3 2-苄基-2-N,N-二甲胺-1-(4-吗啉代苯基)-1-丁酮
(商品名IRGACURE369;汽巴精化制造)
D-1 丙二醇甲醚醋酸酯
D-2 3-乙氧基丙酸乙酯
D-3 环己酮
E-1 由式(e-1)表示的化合物
E-2 C.I.颜料红254(C.I.Pigment R254)
E-3 C.I.颜料黄180(C.I.Pigment Y180)
F-1-1 合成例F-1-1的染料
F-1-2 合成例F-1-2的染料
F-1-3 合成例F-1-3的染料
F-2-1 CI溶剂红45(CI Solvent Red 45)
Figure GDA0002542790060001261
F-2-2 CI酸性红91(CI Acid Red 91)
Figure GDA0002542790060001262
F-2-3 CI酸性红289(CI Aicd Red 289)
Figure GDA0002542790060001263
G-1 3-巯基丙基三甲氧基硅烷(trimethoxysilylpropanethiol)
G-2 2,2-硫代双(4-甲基-6-第三丁基苯酚)
(2,2-thiobis(4-methyl-6-t-butylphenol)
G-3 烷氧基苯酮(alkoxy phenone)
评价方式
a.高精细度的图案直线性
将实施例1至13以及比较例1至10所制得的感光性树脂组成物以旋转涂布的方式,涂布在100mm×100mm的玻璃基板上,先进行减压干燥,压力100mmHg、时间30秒钟,然后再进行预烤,温度80℃、时间3分钟,可形成膜厚2.5μm的预烤涂膜。将该预烤涂膜隔着具有25μm宽(间距(pitch)50μm)的条状图案的光罩,利用300mJ/cm2的紫外光(曝光机型号AG500-4N),藉此进行了曝光,之后浸渍于23℃的显影液1分钟及2分钟两种条件,之后以纯水洗净,再以200℃后烤80分钟,即可在玻璃基板上形成膜厚2.0μm的感光性树脂层。
利用光学显微镜对所述方法所形成的条状图案进行观察及评价。评价的等级如下所述:
◎:1分钟直线性良好、2分钟直线性良好;
○:1分钟直线性良好、2分钟部分直线性不良;
△:1分钟部分直线性不良、2分钟直线性不良;
×:1分钟直线性不良、2分钟直线性不良。
b.图案平滑性
使用曝光机(Canon制造,型号为PLA-501F)以100毫焦耳/平方公分(mJ/cm2)的紫外光照射上述评价方式(a)的膜厚为2.5μm的预烤涂膜,再将该预烤涂膜浸渍于23℃的显影液1分钟,以纯水洗净。然后,再于235℃烘烤30分钟,即可在玻璃基板上形成膜厚2.0μm的像素层。使用原子力显微镜(Atomic Force Microscope,简称AFM)(Dimension3100,由威科仪器公司(Veeco Instruments Inc.)制造)测定像素层的表面粗糙度以评价其图案平滑性。测定面积为10μm2。表面粗糙度依据以下基准进行评价。所测得的表面粗糙度越小,表示感光性树脂组成物所形成的硬化物的表面粗糙度较低而较佳。即,表面粗糙度越低图案平滑性越佳。评价的等级如下所述:
◎:表面粗糙度≤6nm
○:6nm<表面粗糙度≤8nm
△:8nm<表面粗糙度≤10nm
×:10nm<表面粗糙度
c.逸气性
将实施例1至13以及比较例1至10所制得的感光性树脂组成物以与上述评价方式(a)中所述相同方式进行旋转涂布、曝光及显影,接着,再于无尘烘箱(clean oven)中于230℃的氮气环境下进行1小时的加热处理。于加热后使用热脱附能谱分析仪(电子科学社制、WA1000S/W型)在220℃下加热30分钟,并从脱离出的原子量18(水)的成分量算出逸气量。评价的等级如下所述:
◎:脱气量<10ppm。
○:10ppm≤脱气量<20ppm。
△:20ppm≤脱气量<30ppm。
×:脱气量≥30ppm。
表3
Figure GDA0002542790060001291
表3(续)
Figure GDA0002542790060001301
表4
Figure GDA0002542790060001311
表4(续)
Figure GDA0002542790060001321
<评价结果>
由表3以及表4得知,与使用碱可溶性树脂(A-1)的感光性树脂组成物所形成的膜(实施例1至实施例13)相比,使用不含碱可溶性树脂(A-1)的感光性树脂组成物(比较例4、8、10)所形成的膜的逸气性不佳。
再者,与使用碱可溶性树脂(A-2)的感光性树脂组成物所形成的膜(实施例1至实施例13)相比,使用不含碱可溶性树脂(A-2)的感光性树脂组成物(比较例1~3及8~10)所形成的膜的高精细度的图案直线性不佳。
另外,与使用含有光起始剂(C-1)的感光性树脂组成物所形成的膜(实施例1至实施例13)相比,使用不含有光起始剂(C-1)的感光性树脂组成物所形成的膜(比较例7、9、10)所形成的膜的图案平滑性不佳。
另外,当所述碱可溶性树脂(A-1)与所述碱可溶性树脂(A-2)的使用量的重量比值范围(A-1)/(A-2)在5/95至95/5的范围外时((比较例5、6),所形成的膜的高精细度的图案直线性不佳及逸气性不佳。
综上所述,本发明的感光性树脂组成物由于包括碱可溶性树脂(A-1)、碱可溶性树脂(A-2)以及特定结构的光起始剂(C-1),且碱可溶性树脂(A-1)与碱可溶性树脂(A-2)的使用量的重量比值范围(A-1)/(A-2)在5/95至95/5之间,因此可以改善高精细度的图案直线性不佳、图案平滑性不佳以及高逸气性等问题,进而适用于彩色滤光片以及液晶显示装置。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人元应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (20)

1.一种感光性树脂组成物,其特征在于,包括:
碱可溶性树脂A;
具有乙烯性不饱和基的化合物(B);
光起始剂(C);
溶剂(D);
颜料(E);
其中,所述碱可溶性树脂A包括碱可溶性树脂A-1及碱可溶性树脂A-2,其中,所述碱可溶性树脂A-1是由一混合物反应而获得,且所述混合物包括具有至少二个环氧基的环氧化合物(a-1-1)、具有至少一个羧酸基及至少一个乙烯性不饱和基的化合物(a-1-2)、四羧酸或其酸二酐(a-1-3)以及二羧酸或其酸酐(a-1-4);
所述具有至少二个环氧基的环氧化合物(a-1-1)具有如下式(aI-1)或下式(aI-2)所示的结构:
Figure FDA0002542790050000011
式(aI-1)中,W1、W2、W3以及W4各自为相同或不同,且独立表示氢原子、卤素原子、碳数为1至5的烷基、碳数为1至5的烷氧基、碳数为6至12的芳基或碳数为6至12的芳烷基,
Figure FDA0002542790050000012
式(aI-2)中,W5至W18各自为相同或不同,且独立表示氢原子、卤素原子、碳数为1至8的烷基或碳数为6至15的芳香基,s表示0至10的整数;
所述碱可溶性树脂A-1的数量平均分子量为1000~8000;
所述碱可溶性树脂A-2是由不饱和羧酸或不饱和羧酸酐化合物(a-2-1)、含脂环式碳氢基的不饱和化合物(a-2-2)及其它不饱和化合物(a-2-3)共聚合而得;
所述碱可溶性树脂A-2的重量平均分子量为3000~30000;
所述碱可溶性树脂A-1与所述碱可溶性树脂A-2的使用量的重量比值范围(A-1)/(A-2)为5/95至95/5;
所述光起始剂(C)包括由式(1)表示的光起始剂(C-1);
Figure FDA0002542790050000021
其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7及R8彼此独立地为氢、C1-C20烷基、COR16、或由式(2)所表示的基团、
Figure FDA0002542790050000022
或R1及R2、R2及R3、R3及R4、R5及R6、R6及R7或R7及R8彼此独立地共同为式(5)所表示的基团、
Figure FDA0002542790050000023
但条件为R1及R2、R2及R3、R3及R4、R5及R6、R6及R7或R7及R8中的至少一对是由式(5)所表示的基团,
R9、R10、R11及R12彼此独立地为氢、C1-C20烷基或苯基,该苯基为未经取代的苯基或经一或多个以下基团取代的苯基:C1-C6烷基或卤素;该C1-C20烷基是未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素或苯基;
X表示CO或直接键;
R13表示C1-C20烷基,其是未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、R17、COOR17或OR17
或R13表示C2-C20烷基,其间杂有一或多个O或CO,其中该经间杂的C2-C20烷基是未经取代或经一或多个卤素取代;
或R13表示苯基或萘基,其各为未经取代或经一或多个以下基团取代:C1-C20烷基或C1-C4卤代烷基;
R14表示氢、C1-C20烷氧基或C1-C20烷基;
R15表示C6-C20芳基,其是未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、C1-C4卤代烷基、OR17、或间杂有一或多个O的C2-C20烷基;或R15表示C6-C20芳基经C1-C20烷基取代,该C1-C20烷基是未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、COOR17、苯基或OR17
或R15表示氢或C3-C8环烷基;或R15表示C1-C20烷基,其是未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素或C3-C8环烷基;
R16表示C6-C20芳基,其各是未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、C1-C4卤代烷基或OR17;或R16表示C6-C20芳基经一或多个C1-C20烷基取代,该C1-C20烷基是未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素或OR17
R17表示氢或C1-C20烷基,其是未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素或间杂有一或多个O的C3-C20环烷基;
或R17表示C2-C20烷基,其间杂有一或多个O;
或R17表示苯基,其各是未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、C1-C12烷基或C1-C12烷氧基;
但条件为在该分子中存在至少一个式(2)所表示的基团
Figure FDA0002542790050000031
2.根据权利要求1所述的感光性树脂组成物,其特征在于,所述由式(1)表示的光起始剂(C-1)中,所述R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7及R8彼此独立地为氢、C1-C20烷基、COR16或由式(2)表示的基團;
Figure FDA0002542790050000041
或R1及R2、R2及R3、R3及R4、R5及R6、R6及R7或R7及R8彼此独立地共同为式(5)所表示的基团;
Figure FDA0002542790050000042
但条件为R1及R2、R2及R3、R3及R4、R5及R6、R6及R7或R7及R8中的至少一对是由式(5)所表示的基团;
X表示CO或直接键;
R13表示C1-C20烷基,其是未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、OR17或COOR17
或R13表示C2-C20烷基,其间杂有一或多个O或CO;
或R13表示未经取代的苯基或萘基;
R14表示C1-C20烷基或C1-C8烷氧基;
R15表示苯基或萘基,其各是未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、C1-C4卤代烷基、OR17或间杂有一或多个O的C2-C20烷基;或R15表示苯基或萘基经C1-C20烷基取代,该C1-C20烷基是未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、COOR17、苯基或OR17
或R15表示C1-C20烷基,其是未经取代或经一或多个以下基团取代:C3-C8环烷基;
R16表示苯基,其是未经取代或经一或多个以下基团取代:OR17
或R16表示苯基,其是经一或多个C1-C20烷基取代,该C1-C20烷基是未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素或OR17
R17表示C1-C20烷基,其是未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素或间杂有一或多个O的C3-C20环烷基;
或R17表示C2-C20烷基,其间杂有一或多个O;
但条件为在该分子中存在至少一个式(2)所表示的基团
Figure FDA0002542790050000051
3.根据权利要求1所述的感光性树脂组成物,其特征在于,所述由式(1)表示的光起始剂(C-1)中,所述R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7及R8彼此独立地为氢,或R1及R2、R3及R4或R5及R6彼此独立地共同为式(5)所表示的基团;
Figure FDA0002542790050000052
但条件为R1及R2、R3及R4或R5及R6中的至少一对是由式(5)所表示的基团;
或R2表示COR16或是由式(2)所表示的基团、
Figure FDA0002542790050000053
或R7表示COR16或是由式(2)所表示的基团;
R9、R11及R12表示氢;
R10表示氢;
X表示CO或直接键;
R13表示C1-C20烷基,其是未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素、R17或OR17
或R13表示C2-C20烷基,其间杂有一或多个O;
或R13表示苯基;
R14表示C1-C20烷基;
R15表示苯基或萘基,其各是未经取代或经一或多个OR17或C1-C20烷基取代;
或R15表示氢或C1-C20烷基,该C1-C20烷基是未经取代或经一或多个以下基团取代:C3-C8环烷基;
R16表示苯基或萘基,其各是未经取代或经一或多个以下基团取代:OR17或C1-C20烷基;
R17表示氢或C1-C20烷基,该C1-C20烷基是未经取代或经一或多个以下基团取代:卤素或间杂有一或多个O的C3-C20环烷基;
或R17表示C2-C20烷基,其间杂有一或多个O;
但条件为在该分子中存在至少一个由式(2)所表示的基团;
Figure FDA0002542790050000061
4.根据权利要求1所述的感光性树脂组成物,其特征在于,所述含脂环式碳氢基的不饱和化合物(a-2-2)是选自为具有双环戊基的不饱和化合物、具有双环戊烯基的不饱和化合物及其混合物所组成的群。
5.根据权利要求4所述的感光性树脂组成物,其特征在于,所述含脂环式碳氢基的不饱和化合物(a-2-2)是选自由(甲基)丙烯酸双环戊酯、(甲基)丙烯酸双环戊烯酯、(甲基)丙烯酸双环戊氧基乙酯、(甲基)丙烯酸双环戊烯氧基乙酯及其混合物所组成的群。
6.根据权利要求1所述的感光性树脂组成物,其特征在于,所述具有乙烯性不饱和基的化合物(B)包括第一化合物(B-1),其中所述第一化合物(B-1)具有胺基甲酸酯基与至少7个丙烯酰基。
7.根据权利要求6所述的感光性树脂组成物,其特征在于,所述第一化合物(B-1)具有胺基甲酸酯基与至少10个丙烯酰基。
8.根据权利要求1所述的感光性树脂组成物,其特征在于,还包括染料(F)。
9.根据权利要求8所述的感光性树脂组成物,其特征在于,所述染料(F)包括由式(f-1)表示的染料(F-1),
Figure FDA0002542790050000062
式(f-1)中,
J1、J2、J3及J4各自独立表示氢原子、碳数为1至8的烷基、经取代的碳数为1至8的烷基、碳数为3至8的环烷基、经取代的碳数为3至8的环烷基、苯基或经取代的苯基;
J5及J6各自独立表示氢原子、碳数为1至8的烷基或氯原子;
J7表示具有聚合性不饱合基的基;
a表示1至5的整数。
10.根据权利要求9所述的感光性树脂组成物,其特征在于,所述由式(f-1)表示的染料包括由式(f-2)表示的化合物,
Figure FDA0002542790050000071
式(f-2)中,
J1、J2、J3及J4各自独立表示氢原子、碳数为1至8的烷基、经取代的碳数为1至8的烷基、碳数为3至8的环烷基、经取代的碳数为3至8的环烷基、苯基或经取代的苯基;
J5及J6各自独立表示氢原子、碳数为1至8的烷基或氯原子;
J8表示具有聚合性不饱合基的基。
11.根据权利要求10所述的感光性树脂组成物,其特征在于,J8为由式(f-3)表示的基或由式(f-4)表示的基,
Figure FDA0002542790050000072
式(f-3)及式(f-4)中,
J9及J10各自独立表示氢原子或甲基;
V1、V2、V3及V4各自独立表示经取代或未经取代的碳数为1至12的烷二基;
Q1表示
Figure FDA0002542790050000081
Q2表示二价脂环式烃基;
b表示0至12的整数;
c及d各自独立表示0至6的整数。
12.根据权利要求1所述的感光性树脂组成物,其特征在于,基于所述碱可溶性树脂A的使用量总和为100重量份,所述具有乙烯性不饱和基的化合物(B)的使用量范围为20重量份至200重量份;所述光起始剂(C)的使用量范围为10重量份至100重量份;所述溶剂(D)的使用量范围为500重量份至5000重量份;所述颜料(E)的使用量范围为30重量份至300重量份。
13.根据权利要求8所述的感光性树脂组成物,其特征在于,基于所述碱可溶性树脂A的使用量总和为100重量份,所述染料(F)的使用量范围为5重量份至90重量份。
14.根据权利要求1所述的感光性树脂组成物,其特征在于,基于所述碱可溶性树脂A-2的所述不饱和羧酸或不饱和羧酸酐化合物(a-2-1)、所述含脂环式碳氢基的不饱和化合物(a-2-2)及所述其它不饱和化合物(a-2-3)的合计量为100重量份,所述含脂环式碳氢基的不饱和化合物(a-2-2)的使用量范围为10重量份至50重量份。
15.根据权利要求6所述的感光性树脂组成物,其特征在于,基于所述碱可溶性树脂A的使用量总和为100重量份,所述第一化合物(B-1)的使用量范围为5重量份至100重量份。
16.根据权利要求1所述的感光性树脂组成物,其特征在于,基于所述碱可溶性树脂A的使用量总和为100重量份,所述光起始剂(C-1)的使用量范围为5重量份至100重量份。
17.根据权利要求9所述的感光性树脂组成物,其特征在于,基于所述碱可溶性树脂A的使用量总和为100重量份,所述染料(F-1)的使用量范围为3重量份至90重量份。
18.一种彩色滤光片的制造方法,其特征在于,使用权利要求1至17任一项的所述感光性树脂组成物而形成一像素层。
19.一种彩色滤光片,其特征在于,通过权利要求18的所述方法所制得。
20.一种液晶显示装置,其特征在于,包括权利要求19的所述彩色滤光片。
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