[发明专利]一种双肟酯类光引发剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于光引发剂技术领域，特别涉及一种双肟酯类光引发剂及其制备方法和应用。

背景技术

具有肟酯结构的化合物在本领域中用作光引发剂已被广泛知悉，如公开号为CN99108598A、CN101508744A、CN10565472A、CN103293855A等专利文献公开了不同的咔唑肟酯和酮肟酯类光引发剂，这些公开的光引发剂可在不同程度上满足当前显示面板及彩色滤光片等光固化领域的一般性应用要求。

但微电子和光电科技的发展日新月异，现有产品在一些应用领域中开始显现不足，产品的更新换代也对光引发剂提出了更高要求。目前应用于液晶间隙控制材料用的光致蚀剂大多耐热性不佳，烘烤或封装制程中容易塌陷使得间隙材料缩水，而在涂布、曝光显影等制程中如刻意加大间隙控制材料的高度会增加其成本，受热塌陷时热融出的小分子将会污染液晶。在高端彩色滤光片的制作中，一方面光引发剂需满足高溶解性、热稳定性良好的基本要求，另一方面其高色彩的质量性能要求需要大大提高色浆或颜料的浓度，需要使用经高度着色的抗蚀剂。随着颜料含量的增加，色彩抗蚀剂的固化变得更加困难，其固化后图像的清晰度、完整度也都有较高的要求，这就需要更高感光度的引发剂来解决上述问题。

在光固化领域中，具有高感光性、稳定性高、且易于制备的光引发剂仍是该领域的发展首选，而研究和开发具有更高性能的光引发剂将一直是该领域的一项核心工作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种性能优异的双肟酯类光引发剂及其制备方法和应用，通过在化学结构中引入双肟酯基团，该光引发剂不仅在储存稳定性、感光度、显影性和图案完整性等方面性能优异，而且与同类光引发剂相比，表现出了明显提高的感光度和热稳定性。

本发明实现目的的技术方案如下：

一种双肟酯类光引发剂，其具有如通式(I)所示结构：

其中，R1为

*表示连接位

R2、R3相互独立地表示为C1-C20的直链或支链烷基、C3-C20的环烷基、C4-C20的环烷基烷基、C4-C20的烷基环烷基，任选地，上述基团中的氢可以被选自卤素、硝基、羟基、羧基、磺酸基、氨基、氰基和烷氧基的基团取代；条件是，R2和R3中至少一个是未被取代，或被一个或多个选自卤素、硝基、羟基、羧基、磺酸基、氨基、氰基和烷氧基的基团取代的环烷基烷基；

R4、R7表示为C1-C20的直链或支链烷基、C3-C20的环烷基、C4-C20的环烷基烷基、C4-C20的烷基环烷基、C3-C20的杂芳基、C6-C20的芳基。

R5表示为

其中R6为硝基、C1-C20的直链或支链烷基、C3-C20的环烷基、C4-C20的环烷基烷基、C4-C20的烷基环烷基、C3-C20的杂芳基、C6-C20的芳基，任选地，上述基团中的氢可以被选自卤素、苯基、硝基、羟基、羧基、磺酸基、氨基、氰基和烷氧基的基团所取代。

而且，所述R2、R3、R4、R6、R7基团中的氢被选自卤素、苯基、硝基、羟基、羧基、磺酸基、氨基、氰基和烷氧基的基团所取代。

而且，所述R2、R3相互独立地表示为C1-C5的直链或支链烷基、C4-C15的环烷基烷基，任选地，上述基团中的氢可以被选自卤素、硝基、氰基和烷氧基的基团取代；条件是，R2和R3中至少一个是未被取代或被一个或多个选自卤素、硝基、氰基和烷氧基的基团取代的环烷基烷基，所述环烷基烷基的结构为其中n为1-5的整数，m为1-6的整数；

而且，所述R4优选代表C1-C5的直链或支链烷基、C3-C8的环烷基、C4-C8的环烷基烷基、C4-C8的烷基环烷基、C3-C5的杂芳基、C6-C10的芳基，任选地，上述基团中的氢可以被选自卤素、硝基和烷氧基的团所取代。

双肟酯类光引发剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)中间体1的合成：以为起始原料，与含有R5基团的酰卤化合物，在三氯化铝或氯化锌等路易斯酸的催化作用下，通过傅克反应，合成中间体1，反应式如下所示：

式中X代表卤素；

(2)中间体2的合成：以中间体1为原料，与含有R2和R3基团的酰卤化合物，在三氯化铝或氯化锌等路易斯酸的催化作用下，通过傅克反应，合成中间体2，反应式如下所示：

(3)中间体2的合成：以中间体2为原料，在氯化氢、醇钠或醇钾的作用下与盐酸羟胺进行肟化.反应，生成中间体3，反应式如下所示：