Хино-2-карбоцианиновые красители в качестве компоненты пленочного фоторезиста

 

Использование: в качестве компоненты пленочного фоторезиста. Сущность изобретения: продукт: перхлорат 2-(2-метил- 1,2,3,4-тетрагидрохинолин-6)-диметин-1-фенилхинолиНия БФ №СЮ4, выход 45%,т.пл. 152°С,ЯМакс. 564 нм. Тетрафторборат М,М-дифенилхино-2-карбоцианина, Б.Ф.СззН25В№Р4, выход 70%, т.пл. 275°С, Я макс. 614 нм. 1 табл.

(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ Е С К ИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОбРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

)Ю с) й

iC) Х !

R (21) 4749883/05 (22) 19.07.89 (46) 30.04.92.Бюл.№ 16 (71) Переславский филиал Всесоюзного государственного научно-исследовательского и проектного института химико-фотографической промышленности (72) И,И.Бойко, С.В.Шинкоренко, Е,П,Опан эсен ко, Т. Н. Бойко, Н. M.Àðåôüåâ, М.И.Шевчук и В.П.Паутов (53) 547.832.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР ¹ 451044, кл. G 03 F 7/04, 1974.

Авторское свидетельство СССР № 1084717, кл. G 03 F 7/04, 1984.

Изобретение относится к органической химии, конкретно к полиметиновым красителям, пригодным для использования в качестве компоненты светочувствительного копировального слоя для изготовления трафаретных печатных форм и пленочного фото резиста.

Известно применение красителя кислотного бордо 4С в светочувствительном копировальном растворе для изготовления трафаретных печатных форм.

Недостатком этого красителя является яркий красный цвет слоя, приводящий к быстрой утомляемости глаз при визуальном контроле, кроме того, краситель содержит неконтролируемое количество примесей и качество слоя получается различным (нестабильным). (s1)s С 09 В 23/08, G 03 Е 7/04

Качковский А.Д, Строение и цвет полиметиновых красителей, К.: Н-Д, 1989, с.60184. (54) ХИНО-2-KAPБОЦИАНИНОВЫЕ КРАСИТЕЛИ В КАЧЕСТВЕ КОМПОНЕНТЫ ПЛЕНОЧНОГО ФОТОРЕЗИСТА (57) Использование: в качестве компоненты пленочного фоторезиста. Сущность изобретения: продукт: перхлорат 2-(2-метил1,2,3,4-тетрагидрохинолин-б)-диметин-1-фенилхинолиния БФ С2тН 5 N2CIO4, выход

45%, т. пл. 152 С, А vaKc. 564 нм. Тетрафторборат N,N-дифенилхино-2-карбоцианина, Б.Ф.СЗЗН2БВМ2Р4, выход 70%, т.пл. 275 С, макс. 614 нм. 1 табл.

Наиболее близким по применению к предлагаемому является использование красителя основного синего К в качестве компоненты пленочного фоторезиста.

Основным недостатком использования основного синего К в составе светочувствительного копировального раствора и особенно пленочного фоторезиста является низкое время сохраняемости оптической плотности окрашенного слоя (не превышающего 3-4 месяцев), Аналогами по строению являются хино2-карбоцианиновые красители, содержащие различные заместители при атоме азота в хинолиновых ядрах

1730107 где R — алкил, арил, Однако известные карбоцианины либо имеют другой заместитель при атоме азота (алкил, арил), либо анионы СГ, Сч, 1, CIO4 при наличии фенила у атома азота и обладают низкой устойчивостью во времени.

Цель изобретения — повышение времени сохраняемости оптической плотности пленочного фоторезиста, окрашенного в синий и близкие к нему цвета.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве красителя для пленочного фоторезиста применяют производные хинолина общей формулы (1):

Фх „,,„в- © ):

1е х-с1о„ р х снЗ

R= XXO I х=вн, ря в количестве 0,20-0,35 мас, от массы сухого остатка композиции.

Сущность изобретения заключается в том, что в качестве красителя пленочного фоторезиста, увеличивающего время сохраняемости оптической плотности слоя, используют производные хинолина общей формулы (! I).

Уменьшение количества красителя в композиции менее 0,20 мас. приводит к сильному ослаблению цвета слоя, что ухудшает визуальный контроль. Увеличение количества красителя в композиции свыше

0,35 мас.% приводит к кристаллизации красителя в слое с увеличением дефектности слоя, Производные хинолина (II) синтезированы на основе солей 1-фенил-хинальдиния.

Пример 1. Смесь 0,96 г перхлората

1-фенилхинальдиния, 0,53 г 6-формил-1-метил-1,2,3,4-тетрагидрохинолина и 5 мл этилового спирта кипятят 1 ч. По охлаждении смеси к ней порциями по 2-3 мл добавляют диэтиловый эфир до тех пор, пока добавление новой порции эфира не будет вызывать выпадение дополнительного осадка, Через

10-16 ч выпавший осадок отфильтровывают, промывают эфиром, сушат, Выход перхлората 2-(1-метил-1,2,3,4-тетрагидрохинолил6)-диметил-1-фенилхинолиния 0,64 г(45с от теоретического). Т,пл. 152 С (с разложением).

УФ-спектр А макс. 564 нм.

Найдено, %: N 6,23; 5,97, С27Р25 Й2С!04

Вычислено, %: N5,87.

Пример 2. Смесь 1r тетрафторбората

1-фенилхинальдиния, 0,6 мл ортомуравьиного эфира и 3 мл пиридина кипятят в течение 40 мин. Реакционная масса приобретает интенсивно синий цвет. По охлаждении пиридин смывают декантацией эфиром, а

5 твердый остаток в колбе дважды кипятят с

30 мл дистиллированной воды и переносят на фильтр. Промывают на фильтре эфиром, сушат, Получают 1,22 r (70 o) от теоретического тетрафторбората N, й-дифенил-хино10 2-карбоцианина. Т.пл, 275 С (с разложением).

УФ-спектр, iL»«. 614 нм.

Найдено, : N 5,50; 5,62.

Сззн25В N2F4

15 Вычислено,%: N5 22.

Полученные красители вводят в композицию для полива пленочного фоторезиста.

Состав композиции следующий:

Поливиниловый

20 спирт (ПВС) (марки

55/12, 18/11) 17 г

Дисперсия сополимера винилацетата с

25 дибутилмалеинатом 74,5 r (41 г (марки ДПМ 503 5 В) в расчете на

55 -ная сухой остаток)

Смачиватель СВ-104ll 10 мл

10 / -ный раствор (1 г в расчете на сухой остаток)

Краситель 0,12-0,2 r

Вода дистиллированная Остальное

Значение вязкости композиции 35-40 с

15 (по воронке

В 3-4).

Пример 3. В 74,5 г поливинилацетатной дисперсии марки ДПМ 50 35 В (содержание сухого остатка 55/) вводят 10 мл

40 10%-ного раствора смачивателя СВ-104П и тщательно перемешивают на скоростной пропеллерной мешалке (около 3000 об/мин) в течение 30.мин. Растворяют при нагревании 17 г поливинилового спирта марки

45 18/11 в 100 мл дистиллированной воды. 0,2 г перхлората 2-(1-метил-1,2,3,4 тетрагидрохинолил-6)-винил-1-фенилхинолиния суспендируют 10-15 мл воды в стаканчике, помещенном на излучатель ультразвуково50 го очистного устройства "Реут-001", в течение 10 мин. После этого раствор красителя вводят в раствор поливинилового спирта и смешивают с поливинилацетатной дисперсией на высокооборотной мешалке. После

55 перемешивания композицию фильтруют через четыре слоя батиста, доводят вязкость до величины 35-39 с(по воронке В3-4) путем разбавления водой. Получают жидкую фоторезистную композицию сиреневого цвета, 1730107

f

Р X

50

Пример 4. Композицию готовят аналогично примеру 3, но красителя берут

0,12 г.

Пример 5. Композицию готовят аналогично примеру 4, но вместо перхлората

2-(1-метил-1,2,3,4-тетра гидрохи налил-6)-диметил-1-фенил-хинолиния добавляют тетрафторборат N,N-дифенилхино-2-карбоцианина.

Пример 6. Композицию готовят аналогично примеру 5, но красителя берут 0,2 г.

Пример 7 известный. Композицию готовят аналогично примеру 3, но вместо перхлората 2-(1+метил-1,2,3,4-тетрагидрохинолил-6)-диметин-1-фенил-хинолиния в композицию добавляют основной синий К.

Пример 8 известный. Композицию готовят аналогично примеру 3, но вместо перхлората 2-(2-(1-метил-.1,2,3,4-тетрагидрохинолил-6-) диметин)-1-фенилхинолиния в композицию вводят 0,35% перхлора га N,N -дифенилхино-2- карбоцианина.

Пример 9 известный. Композицию готовят аналогично примеру 8, но красителя берут 0,2%.

Пример 10 известный. Композицию готовят аналогично примеру 3, но вместо перхлората 2-(2-(1-метил-1,2,3,4-тетрагидрохинолил-6-) диметин)-1-фенилхинолиния в композицию вводят 0,35% хлорида

N,N -диэтилхино-2-карбоцианина (пинацианола).

Пример 11 известный. Композицию готовят аналогично примеру 3, но вместо перхлората 2-(2-(1-метил-1,2,3,4-тетрагидрозинолил-6-) диметин)-1-фенилхинолиния вводят 0,2% перхлората N-фенил-2-(4- диметиламиностирил)-хинолиния.

Полученные растворы наносят на полиэтилентерефталатную (лавсановую) основу шириной 105 мм методом купающего валика с последующей сушкой политых слоев подогретым до 65-70 С воздухом на поливной лабораторной машине МП-105.

Толщину слоя замеряли на толщиноме5 ре "Микрон"-02.

Оптическую плотность пленочных образцов измеряли на оптическом денситометре ДП-1 в полихроматическом свете ("фильтр видности"). Измерения проводи10 лись сразу после полива и сушки, а затем через 6 и 12 мес, Полученные результаты испытаний приведены в таблице.

Из данных, приведенных в таблице, 15 видно, что ряд известных красителей не удовлетворяют требованиям, предъявляемым к копировальному слою фоторезиста либо в связи с выкристаллизацией красителя в процессе сушки слоя (пример 9,11), ли20 бо в связи с недостаточной растворимостью (совмещаемостью) красителя с композицией слоя (пример 8), либо в связи с недостаточной сохраняемостью оптической плотности копировального слоя во времени

25 (пример 10).

Формула изобретения

Хино-2-карбоцианиновые красители общей формулы

35 гдето=, илир =

N N. Rh. сн

X=Cl04, BF4, в качестве компоненты пленочного фоторезиста.

1730107

Оптическая плотность (Д) Свойства композиции кли слоя (описание) Краситель

Топцина слоя, мкн

Пример

06разец! !

12 мес начальная через

6 мес

0,50

0,35 Слой сиреневого цвета, однородный, прозрачный

0,53

0,48

9,4

0,20

0,37

0,35

0.33

12.1

0,20

Слой голубого цвета, однородный, прозрачный

0,23

4,3

0,22

0,35

0,72

0,63

12.5

5 6

0,35

Слой синего цвета, однпоодный, гоозрачнын

0,32

0,39

7 Основной синий К 0,35

Слой синего цвета, одноро 1ный прозрачный

О,ч!

0,17

0,13

68,3

0,35

0,35

0,72

0,20

0,15

79,!

0,20

Хлорил й,N --ди,l атил!

10

0,35

Слой голубого цвета, однооодннй, прозрачный

0,59

0,34

42,3

0,20

45

Составитель Т, Калинина, Редактор М, Недолуженко Техред М.Моргентал Корректор О. Кундрик

Заказ 1487 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Прехлорат ?г2-(1-метил-1,2, 3,4-тетрагидрохи нолил-6)-динетин -1-фенилхиНОЛИIIIIR

Тетрафторборэ т

К,!1! -дифенилхи1I но-2-карбоцианина

Перхлорат N,V— днфенилхино-2карбоцианина

Перхлорат К-фенип-2-,4-лимстил(!. аминостирил)-хилиния

Концентрация красителя в комПОЗИЦИИ ° мас.й

Слой темно-1 îëóáîãî цвета оцнородный прозрачный

Композиция голубого цвета, но краситель полностью не растворяется в композиции

Сгой голубого цвета, прозрачный, но неодHopoц!ный, краситель выкристаллизовывается при сушке слоя

Слой сиреневого цвета с наличиеч неоднородностей, краситель выкристаллизовывается при сушке слоя

Падение оптической плотности эа

12 мес,