本發(fā)明屬于光引發(fā)劑，具體涉及一種光引發(fā)劑、光聚合組合物及其應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、光引發(fā)劑是光固化體系中的關(guān)鍵組分之一，對固化速率起著決定性作用，多個領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，包括微電子工業(yè)、uv涂料、pcb油墨等，已知各種類型例如苯乙酮衍生物、二苯甲酮衍生物、a-羥基酮類、酰基氧化膦類、三嗪衍生物、聯(lián)咪唑衍生物、?；趸⒀苌锖碗旷パ苌锏?，而其中肟酯類光引發(fā)劑在儲存穩(wěn)定性、感光度、顯影性和圖案完整性等方面表現(xiàn)出色，例如已知含有咔唑骨架的肟酯化合物。然而，傳統(tǒng)的光聚合引發(fā)劑形成圖案時，在圖案形成的曝光工序中，由于感度低而需要增加光聚合引發(fā)劑的量或曝光劑量，使得在曝光工序期間污染掩膜并且在高溫下交聯(lián)期間光聚合引發(fā)劑分解后產(chǎn)生的副產(chǎn)物使收率減小，曝光工序的時間也隨著曝光劑量增加而增加。因此，期待開發(fā)出一種與這些化合物相比，對活性能量射線的靈敏度更優(yōu)異、溶解性更好、成本更低的光聚合引發(fā)劑。鑒于此，本發(fā)明提供一種光引發(fā)劑、光聚合組合物及其應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種光引發(fā)劑、光聚合組合物及其應(yīng)用。目的在于提供一種高感光、溶解性好、成本低的綜合性能優(yōu)異的光引發(fā)劑。

2、第一方面，一種光引發(fā)劑，所述的光引發(fā)劑為式(1)所示結(jié)構(gòu)的化合物：

3、

4、式(1)中r1-r8中的1-2個結(jié)構(gòu)選自式(2)或式(3)所示的基團(tuán)：

5、

6、其余的r1-r8的結(jié)構(gòu)分別獨(dú)立的選自以下結(jié)構(gòu)中任一個：氫、氰基、硝基、鹵素、碳原子數(shù)為2～15的烷酮基、碳原子數(shù)為4～15的環(huán)烷酮基、碳原子數(shù)為3～15的雜環(huán)烷酮基、碳原子數(shù)為7～25的芳酮基、碳原子數(shù)為4～25的雜芳酮基、經(jīng)取代的碳原子數(shù)為7～25的芳酮基和經(jīng)取代的碳原子數(shù)為4～25的雜芳酮基；

7、所述經(jīng)取代的碳原子數(shù)為7～25的芳酮基、所述經(jīng)取代的碳原子數(shù)為4～25的雜芳酮基中的1-3個氫原子分別獨(dú)立的被以下的結(jié)構(gòu)取代：氰基，硝基，鹵素，碳原子數(shù)為1～8的烷基，碳原子數(shù)為1～8的烷氧基，碳原子數(shù)為1～8的烷硫基，碳原子數(shù)為1～8的烷醚基，經(jīng)氟原子取代的碳原子數(shù)為1～8的烷基、碳原子數(shù)為1～8的烷氧基、碳原子數(shù)為1～8的烷硫基或碳原子數(shù)為1～8的烷醚基；

8、所述碳原子數(shù)為4～15的環(huán)烷酮基、所述碳原子數(shù)為3～15的雜環(huán)烷酮基包含部分或全部碳鏈為環(huán)狀或雜環(huán)狀，碳鏈中的0-3個氫原子被碳原子數(shù)為1～8的烷基取代；

9、x1、x2分別獨(dú)立的選自以下結(jié)構(gòu)中的任一個：氧原子，酮基，磺?；?，n(r13)，c(r14)(r15)，且x1、x2中的1-2個選自磺?；?；

10、r9-r12分別獨(dú)立的選自以下結(jié)構(gòu)中任一個：氫，碳原子數(shù)為1～15的烷基，碳原子數(shù)為1～15的烷醚基，碳原子數(shù)為1～15的烷氧基，碳原子數(shù)為1～15的烷硫基，碳原子數(shù)為3～15的環(huán)烷基，碳原子數(shù)為2～15的雜環(huán)烷基，碳原子數(shù)為2～15的雜環(huán)烷氧基，碳原子數(shù)為6～25的芳基，碳原子數(shù)為3～25的雜芳基，被氟原子取代的碳原子數(shù)為1～15的烷基、碳原子數(shù)為1～15的烷氧基、碳原子數(shù)為1～15的烷硫基或碳原子數(shù)為1～15的烷醚基，經(jīng)取代的碳原子數(shù)為6～25的芳基，經(jīng)取代的碳原子數(shù)為3～25的雜芳基；

11、所述經(jīng)取代的碳原子數(shù)為6～25的芳基、所述經(jīng)取代的碳原子數(shù)為3～25的雜芳基中的1-3個氫原子分別獨(dú)立的被以下結(jié)構(gòu)取代：氰基，硝基，鹵素，碳原子數(shù)為1～15的烷基，碳原子數(shù)為1～15的烷氧基，碳原子數(shù)為1～15的烷硫基，碳原子數(shù)為1～15的烷醚基，碳原子數(shù)為3～15的環(huán)烷基，碳原子數(shù)為2～15的雜環(huán)烷基，碳原子數(shù)為2～15的雜環(huán)烷氧基，被氟原子取代的碳原子數(shù)為1～15的烷基、碳原子數(shù)為1～15的烷氧基、碳原子數(shù)為1～15的烷硫基或碳原子數(shù)為1～15的烷醚基；

12、所述碳原子數(shù)為3～15的環(huán)烷基、所述碳原子數(shù)為2～15的雜環(huán)烷基、所述碳原子數(shù)為2～15的雜環(huán)烷氧基包括部分或全部碳鏈為環(huán)狀或雜環(huán)狀，碳鏈中的1-3個氫原子被碳原子數(shù)為1～15的烷基取代；

13、r13選自以下結(jié)構(gòu)：碳原子數(shù)為1～15的烷基、碳原子數(shù)為1～15的烷醚基、碳原子數(shù)為6～25的芳基、1-3個氫被氰基、硝基、鹵素、碳原子數(shù)為1～6的烷基、碳原子數(shù)為1～6的烷醚基取代的碳原子數(shù)為6～25的芳基；

14、r14、r15相同或不相同，r14、r15分別獨(dú)立選自原子數(shù)為1～15的烷基，或r14、r15稠合形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)。

15、進(jìn)一步，當(dāng)r1-r8中的1個結(jié)構(gòu)選自式(2)或式(3)所示的基團(tuán)時，r5-r8中的任一個的結(jié)構(gòu)為式(2)或式(3)所示的基團(tuán)，其余的r1-r8均為氫；

16、當(dāng)r1-r8中的2個結(jié)構(gòu)選自式(2)或式(3)所示的基團(tuán)時，r1-r4中的任一個的結(jié)構(gòu)和r5-r8中的任一個的結(jié)構(gòu)分別為式(2)或式(3)所示的基團(tuán)，其余的r1-r8均為氫；且r1-r8中不為氫的各取代位點(diǎn)對稱或不對稱。

17、進(jìn)一步，所述碳原子數(shù)為4～15的環(huán)烷酮基、所述碳原子數(shù)為7～25的芳酮基、所述碳原子數(shù)為3～15的雜環(huán)烷酮、所述碳原子數(shù)為3～15的環(huán)烷基、所述碳原子數(shù)為2～15的雜環(huán)烷基、所述碳原子數(shù)為2～15的雜環(huán)烷氧基、所述碳原子數(shù)為6～25的芳基中的環(huán)狀結(jié)構(gòu)為單環(huán)結(jié)構(gòu)；

18、所述碳原子數(shù)為4～25的雜芳酮基、所述碳原子數(shù)為3～25的雜芳基中的環(huán)狀結(jié)構(gòu)分別獨(dú)立的為不飽和五元雜環(huán)，或者不飽和五元雜環(huán)與苯環(huán)公用一對化學(xué)鍵形成的稠環(huán)結(jié)構(gòu)。

19、進(jìn)一步，所述碳原子數(shù)為4～15的環(huán)烷酮基為五元環(huán)或六元環(huán)經(jīng)由單鍵或c1-c6的亞烷基與羰基鍵聯(lián)形成的基團(tuán)；

20、所述碳原子數(shù)為3～15的雜環(huán)烷酮基為含有o、s、n中的1-2種雜原子的五元或六元雜環(huán)經(jīng)由單鍵或c1-c6的亞烷基與羰基鍵聯(lián)形成的基團(tuán)；

21、所述碳原子數(shù)為7～25的芳酮基為苯酮基；

22、所述碳原子數(shù)為4～25的雜芳酮基為含有o、s、n中的一種雜原子的不飽和五元雜環(huán)酮基，或者含有o、s、n中的一種雜原子的苯并五元雜環(huán)酮基；

23、所述碳原子數(shù)為3～15的環(huán)烷基為飽和五元環(huán)基、飽和六元環(huán)基或者飽和五元至六元環(huán)與c1-c6的亞烷基組合形成的基團(tuán)；

24、所述碳原子數(shù)為2～15的雜環(huán)烷基為含有為o、s、n中的1-2種雜原子的飽和五元雜環(huán)基，或者含有為o、s、n中的1-2種雜原子的飽和六元雜環(huán)基，或者含有為o、s、n中的1-2種雜原子的飽和五元至六元雜環(huán)與c1-c6的亞烷基組合形成的基團(tuán)；

25、所述碳原子數(shù)為2～15的雜環(huán)烷氧基為含有為o、s、n中的1-2種雜原子的飽和五元至六元雜環(huán)與c1-c6的亞烷氧基組合形成的基團(tuán)；

26、所述碳原子數(shù)為6～25的芳基為苯基；

27、所述碳原子數(shù)為3～25的雜芳基為含有o、s、n中的一種雜原子的不飽和五元雜環(huán)基，或者含有o、s、n中的一種雜原子的苯并五元雜環(huán)基。

28、進(jìn)一步，所述的光引發(fā)劑選自以下結(jié)構(gòu)中的任一種：

29、

30、

31、

32、

33、

34、

35、

36、

37、

38、第二方面，一種光聚合組合物，所述的光聚合組合物包括以下組分：至少一種烯屬不飽和可光聚合化合物、光引發(fā)物；所述光引發(fā)物包括所述的光引發(fā)劑。

39、進(jìn)一步，所述光聚合組合物的總量為100wt％，所述光引發(fā)物的重量占所述的光聚合組合物重量的0.01～10％。

40、進(jìn)一步，所述光引發(fā)物還包括第二光引發(fā)劑和/或添加劑。

41、進(jìn)一步，所述第二光引發(fā)劑包括二苯甲酮類光引發(fā)劑、α-羥基酮類光引發(fā)劑、α-氨基酮類光引發(fā)劑、二甲氨基苯酮類光引發(fā)劑、噻噸酮類光引發(fā)劑、占噸酮類光引發(fā)劑、聯(lián)咪唑類光引發(fā)劑、三嗪類光引發(fā)劑、o-?；款惞庖l(fā)劑中的至少一種；

42、所述添加劑包括著色劑、堿可溶性樹酯、附著力促進(jìn)劑、表面活性劑、分散劑中的至少一種。

43、第三方面，一種光聚合組合物的應(yīng)用，將所述的光聚合組合物用于顯示元件的彩色光阻、黑色矩陣、光間隔物、平坦化層、半導(dǎo)體光刻膠或者油墨中。

44、本發(fā)明的有益效果為：

45、(1)本發(fā)明提供的光引發(fā)劑，由于雙氧化對二苯并六元環(huán)核心分子結(jié)構(gòu)剛性的顯著增強(qiáng)，以及光學(xué)吸收能力的顯著提升，使得化合物保持高溶解性，同時在深色固化體系下，對365nm波長光表現(xiàn)出高od值和高感光性，進(jìn)而能夠更好的在顯示元件的彩色光阻、黑色矩陣等深色體系中應(yīng)用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高對比度，或者在光間隔物、平坦化層以及半導(dǎo)體光刻膠和油墨等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)深層固化。

46、(2)本發(fā)明的光引發(fā)劑熱穩(wěn)定性顯著提升，且低曝光量情況下(＜1s)即具備優(yōu)異的曝光顯影特性，較短曝光時間即制備出優(yōu)秀的光刻圖案，有利于提高工業(yè)生產(chǎn)效率，具有廣闊的商業(yè)化前景。