KR101523753B1 - 내열성, 내약품성이 향상된 컬러필터용 유기 염료 및 이의 조성물 - Google Patents

내열성, 내약품성이 향상된 컬러필터용 유기 염료 및 이의 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 액정디스플레이(LCD)의 컬러필터(color filter) 제조에 이용되는 개질 유기 염료에 관한 것으로,
본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 반복단위를 포함하는 컬러필터 제조용 개질 유기 염료를 제공한다.
[화학식 1]
Figure 112015011927651-pat00018

(상기 식에서, n은 2~10이고, 연결기 A는 -NH-SO2-, -NH3 +SO3 --, -NH-CO-O-(우레탄기), -NH-CO-N-(우레아기) 이고, R1, R2, R3, R4는 수소 또는 메틸이고, R5, R6는 각각 독립적으로 수소 또는 C1~C5의 알킬기이고, x, y, z, w의 합을 100몰%로 가정할 때, x는 30~50몰%, y는 10~20몰%, z는 10~20몰%, w는 20~40몰%이다.)

Description

내열성, 내약품성이 향상된 컬러필터용 유기 염료 및 이의 조성물{Organic dye for LCD color filter and composition thereof}
본 발명은 액정디스플레이(LCD)의 주요부품 중 하나인 컬러필터(color filter) 제조에 이용되는 유기 염료에 관한 것으로, 보다 상세히는 보다 상세히는 공지된 저분자량의 유기 염료를 개질함으로써 유기 염료의 색 강도, 내열성, 내약품성 등 제반 물성이 보다 우수한 개질 유기 염료 및 이의 조성물에 관한 것이다.
액정디스플레이(LCD)는 백라이트에서 조사된 백색 광원이 1차 편광판 및 액정층을 통과한 후 적색, 황색, 청색, 녹색 등의 색상을 가지는 컬러필터에 의해 발색된 후 다시 2차 편광판을 거쳐 투과된 색들이 조합되어 화상을 구현하게 된다.
액정디스플레이에 있어서 컬러필터는 화질과 직결되는 핵심 부품 중 하나이다.
컬러필터의 제조 방법으로는 포토리소그래피법(photolithography)이 아직 주로 이용되고 있으나, 여러 문제점이 있어 이를 대체하기 위하여 잉크젯 프린팅 방식 개발이 활발히 진행되고 있다. 이러한 컬러필터 제조에는 발색하기 위한 색소(안료 또는 염료), 색소를 접착시키기 위한 바인더, 반응성 희석제로서의 모노머, 광개시제, 용매, 점도조절제 등 다양한 물질이 혼합되어 이루어진다.
이러한 컬러 필터는 높은 색강도와 투과도, 콘트라스트 등의 높은 색재현성이 요구되며, 제조과정에서 노출되는 자외선, 산, 염기 조건 하에서 퇴색 또는 변색되지 않는 높은 내열성, 내화학성이 요구된다.
염료는 안료에 비해 분자간 응집력으로 낮아 미세화가 가능하며, 색불균형 및 입자 산란이 적고, 높은 투과도 및 콘트라스트 등 높은 색재현성을 가지는 한편, 별도의 분산 기술이 필요치 않아 초기 컬러필터 제조에 이용되었다. 그러나, 염료는 안료에 비해 LCD 등과 같은 전자소자의 컬러필터 제조시 요구되는 내열성, 내광성, 내화학성 등이 취약하다는 단점이 있어 실제 이용에 있어 안료에 비해 저조한 실정이다.
반면, 안료는 염료에 선명한 색조, 높은 착색력, 내열성, 내화학성을 가지고 있고, 입자 미세화를 위한 밀링 기술, 밀베이스 기술, 분산 기술이 지속적으로 개발되어 됨에 따라 컬러필터를 제작에 가장 많이 이용되고 있다. 그러나, 오늘날 기술발전에 따라 점점더 픽셀의 미소화가 요구되고 있으나 안료는 입자크기에 여전히 한계가 있어 이를 충족하기 어렵고, 입자 불균형에 따른 색불균형이 발생되며, 밀링, 분산액 제조에 고도의 기술, 비용이 요구되는 문제점이 있다.
전술한 바와 같이 LCD용 컬러필터에 있어서 염료가 내열성, 내화학성이 취약한 이유는 염료사이즈가 작아 모노머의 망목구조, 바인더의 엮임 사이에 존재하는 염료가 쉽게 승화(떨어짐)되는 데 기인한다.
대한민국 특허공개 제10-2011-0075693호는 금속염 형태의 술폰산기를 갖는 염료에 트리옥틸아민(TOA), 트리도데실아민(TDA), 디옥틸아민(DOA)과 같은 알킬아민을 반응시켜 색차 변화가 거의 없는 염료 화합물을 개시하고 있고,
대한민국 특허공개 제10-2011-0126393호는 아조계 염료의 말단에 아크릴레이트기 또는 메타아크릴레이트기가 도입된 염료 화합물을 개시하고 있다.
본 발명은 종래 LCD 컬러 필터에 사용되는 유기 염료에서 발생되는 승화현상을 최소화할 수 있도록 본래의 발색단, 조색단은 그대로 유지하면서도 분자량이 확장된 거대분자의 염료를 개발하여 색 강도, 내열성, 내약품성 등에서 우수한 개질 유기 염료를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여,
본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 반복단위를 포함하는 컬러필터 제조용 개질 유기 염료를 제공한다.
[화학식 1]
Figure 112013048883896-pat00001
(상기 식에서,
n은 2~10이고,
연결기 A는 -NH-SO2-, -NH3 +SO3 --, -NH-CO-O-(우레탄기), -NH-CO-N-(우레아기) 이고,
R1, R2 , R3 , R4는 수소 또는 메틸이고, R5, R6는 각각 독립적으로 수소 또는 C1~C5의 알킬기이고,
x, y, z, w의 합을 100몰%로 가정할 때, x는 30~50몰%, y는 10~20몰%, z는 10~20몰%, w는 20~40몰%이다.)
상기 화학식 1에서 유기 염료(Organic Dye)는 바람직하게는 안트라퀴논계 염료, 아닐리노 아조계 염료, 트리페닐메탄계 염료, 피라졸 아조계 염료, 피리돈 아조계 염료, 아트라피리돈계 염료, 옥소놀계 염료, 벤질리덴 염료, 크산텐 염료의 솔벤트 염료 중에서 선택된다.
상기 유기 염료는 산성 염료로는 바람직하게는 C.I. 에시드 옐로우 17, C.I. 에시드 옐로우 23, C.I. 에시드 옐로우 25, C.I. 에시드 옐로우 29, C.I. 에시드 옐로우 36, C.I. 에시드 옐로우 38, C.I. 에시드 옐로우 42, C.I. 에시드 옐로우 72, C.I. 에시드 옐로우 79, C.I. 에시드 옐로우 99, C.I. 에시드 옐로우 111, C.I. 에시드 옐로우 112, C.I. 에시드 옐로우 114, C.I. 에시드 옐로우 116, C.I. 에시드 옐로우 134, C.I. 에시드 옐로우 155, C.I. 에시드 옐로우 169, C.I. 에시드 옐로우 172, C.I. 에시드 옐로우 184, C.I. 에시드 옐로우 199, C.I. 에시드 옐로우 220, C.I. 에시드 옐로우 228, C.I. 에시드 옐로우 230, C.I. 에시드 옐로우 232, C.I. 에시드 옐로우 243; C.I. 에시드 바이올렛 6, C.I. 에시드 바이올렛 7, C.I. 에시드 바이올렛 17, C.I. 에시드 바이올렛 19, C.I. 에시드 바이올렛 48, C.I. 에시드 바이올렛 49, C.I. 에시드 바이올렛 54 로 이루어진 술폰산기를 갖는 산성 염료 중에서 선택될 수 있다.
상기 화학식 1에서 염료결합된 모노머는 하기 반응식 1 내지 4에 도시된 공정을 통해 제조될 수 있다.
[반응식 1]
Figure 112013048883896-pat00002
[반응식 2]
Figure 112013048883896-pat00003
[반응식 3]
Figure 112013048883896-pat00004
[반응식 4]
Figure 112013048883896-pat00005
(상기 반응식들에서, n은 2~10이고, R4는 수소 또는 메틸이고, R5, R6는 각각 독립적으로 수소 또는 C1~C5의 알킬기이다.)
본 발명에 따른 개질 유기 염료는 모노머의 공중합 방식을 통해 공지의 염료끼리 결합, 거대 분자가 형성됨으로써 염료 승화의 문제가 해결될 뿐 아니라, 바인더에 이용되는 (메타)아크릴레이트 모노머에 의해, 염료 친화력, 물성개선, 용매 친화력이 상승되어 내화학성, 내열성, 내광성 등 제반 물성이 우수한 LCD용 잉크젯 잉크 조성물을 제공한다.
본 발명자들은 컬러필터의 제조에 있어서 종래 공지된 염료들이 염료 크기가 작아 모노머의 망목구조로부터 쉽게 승화(떨어짐)됨으로서 내열성, 내화학성이 취약한 것을 해결하기 위하여, 염료 분자량을 크게하는 한편, 염료친화력, 용매 친화력이 개선하기 위하여 연구한 끝에 하기 화학식 1의 반복구조를 가지는 개질된 유기 염료를 개발하여 본 발명을 완성하였다.
[화학식 1]
Figure 112013048883896-pat00006
(상기 식에서,
n은 2~10이고,
연결기 A는 -NH-SO2-, -NH3 +SO3 --, -NH-CO-O-(우레탄기), -NH-CO-N-(우레아기) 이고,
R1, R2 , R3 , R4는 수소 또는 메틸이고, R5, R6는 각각 독립적으로 수소 또는 C1~C5의 알킬기이고,
x, y, z, w의 합을 100몰%로 가정할 때, x는 30~50몰%, y는 10~20몰%, z는 10~20몰%, w는 20~40몰%이다.)
상기 본 발명은 공지의 염료의 발색단, 조색단의 변형없이 불포화 에틸렌기를 부가한 모노머를 제조한 다음, 염료 친화성을 위한 벤질 (메타)아크릴레이트 모노머, 용매 친화성 및 산기 부여를 위한 (메타)아크릴산 모노머, 내화학성, 내열성 등 물성 강화를 위한 N-tris(하이드록시메틸)메틸 (메타)아크릴아미드 모노머를 공중합시킴으로서 거대 분자량을 가지며 모노머의 기능기에 의하여 물성이 강화되는 개질 유기 염료인 것에 주요 특징이 있다.
상기 화학식 1의 개질 유기 염료에 이용되는 염료결합된 모노머는 공지의 유기 염료 또는 이들의 유도체를 바탕으로 하기 반응식 1 내지 4에 도시된 바와 같이 클로로설포네이션 반응, 아민 반응, 우레탄 반응, 우레아 반응 등 유기합성 분야에서 이미 잘 정립되어 있는 공지의 반응법을 통해 용이하게 달성될 수 있다.
[반응식 1]
Figure 112013048883896-pat00007
[반응식 2]
Figure 112013048883896-pat00008
[반응식 3]
Figure 112013048883896-pat00009
[반응식 4]
Figure 112013048883896-pat00010
(상기 반응식들에서, n은 2~10이고, R4는 수소 또는 메틸이고, R5, R6는 각각 독립적으로 수소 또는 C1~C5의 알킬기이다.)
본 발명에 있어 유기 염료(Organic Dye)는 공지의 솔벤트 유기 염료, 산성 유기 염료에 범용적으로 적용되나, 바람직하게는 안트라퀴논계 염료, 아닐리노 아조계 염료, 트리페닐메탄계 염료, 피라졸 아조계 염료, 피리돈 아조계 염료, 아트라피리돈계 염료, 옥소놀계 염료, 벤질리덴 염료, 크산텐 염료로 이루어진 솔벤트 염료 중에서 선택될 수 있다.
본 발명의 염료결합된 모노머는 상기 반응식 1에 도시된 바와 같이 염료를 클로로설폰산(HSO2Cl)으로 클로로설포네이션 반응시켜 설포클로라이드 화합물을 생성한 다음, 말단에 알릴기를 가지는 알킬아민과 반응시켜 개질 유기 염료를 제조할 수 있다. 본 발명에 있어서 유기 염료의 말단이 하이드록시기(-OH), 아미노기를 가지는 경우에는 이소시아네이트기를 가지는 불포화 에틸렌 유도체와 우레탄 반응, 우레아 반응을 통해 본 발명의 염료결합된 모노머를 제조할 수 있고, 유기 염료의 말단이 술폰산기를 가지고 있는 산성 염료인 경우 아민기를 가지는 불포화 에틸렌 유도체와 반응시켜 본 발명의 염료결합된 모노머를 제조할 수 있다. 본 발명에서 이용되는 술폰산기 염료로는 C.I. Acid Yellow 17, C.I. Acid Yellow 23, C.I. Acid Yellow 25, C.I. Acid Yellow 29, C.I. Acid Yellow 36, C.I. Acid Yellow 38, C.I. Acid Yellow 42, C.I. Acid Yellow 72, C.I. Acid Yellow 79, C.I. Acid Yellow 99, C.I. Acid Yellow 111, C.I. Acid Yellow 112, C.I. Acid Yellow 114, C.I. Acid Yellow 116, C.I. Acid Yellow 134, C.I. Acid Yellow 155, C.I. Acid Yellow 169, C.I. Acid Yellow 172, C.I. Acid Yellow 184, C.I. Acid Yellow 199, C.I. Acid Yellow 220, C.I. Acid Yellow 228, C.I. Acid Yellow 230, C.I. Acid Yellow 232, C.I. Acid Yellow 243; C.I. Acid Violet 6, C.I. Acid Violet 7, C.I. Acid Violet 17, C.I. Acid Violet 19, C.I. Acid Violet 48, C.I. Acid Violet 49, C.I. Acid Violet 54 등 공지의 유기 염료에서 선택될 수 있다.
상기 화학식 1의 개질 유기 염료는 염료로부터 유래되고, 발색단, 조색단에 변화가 없으므로 거대 분자 형성시 색차 변화가 없다.
상기 화학식 1에서 염료와 주사슬간의 연결은 C2~C10의 알킬인 것이 바람직하다. C0~C1의 경우 염료의 분자량에 의하여 모노머간 공중합 반응이 원활하지 않으며, C10이 이상인 경우 주사슬과 염료의 거리가 멀게 되어 염료 응집력이 높아져 염료 용해도에 영향을 미친다. 상기 염료결합된 모노머의 함량은 개질 염료 전체 몰비를 기준으로 20~40몰%인 것이 바람직하다.
본 발명에서 벤질 메타아크릴레이트(Benzyl methacrylate, BzMA) 또는 벤질 아크릴레이트(Benzyl acrylate, BzA)는 염료 친화성이 높은 모노머로 기존 바인더의 제조에 이용되고 있다. 상기 벤질 (메타)아크릴레이트 모노머의 함량은 개질 염료 전체 몰비를 기준으로 40~50몰%인 것이 바람직하다.
본 발명에서 아크릴산(Acrylic acid) 또는 메타아크릴산(Methacrylic acid, MAA)는 잉크 조성물 제조시 용매에 대한 친화성이 높은 물질로서, 산기 부여를 제공하는 역할을 한다. 상기 (메타)아크릴산 모노머의 함량은 개질 염료 전체 몰비를 기준으로 10~20몰%인 것이 바람직하다.
본 발명에서 N-tris(하이드록시메틸)메틸 아크릴아미드 또는 N-tris(하이드록시메틸)메틸 메타아크릴아미드는 내화학성, 내열성, 내수성, 경도 및 가교밀도 등 물성을 강화하기 위하여 이용된다. 상기 N-tris(하이드록시메틸)메틸 (메타)아크릴아미드 모노머의 함량은 개질 염료 전체 몰비를 기준으로 10~20몰%인 것이 바람직하다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 설명하기 위한 것으로, 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1: 클로로설포네이션 반응을 이용한 개질 유기 염료의 제조
Figure 112013048883896-pat00011
온도계와 응축기가 구비된 3구-둥근플라스크에 C.I Solvent Yellow 56[N,N-Diethyl-4-(phenylazo)benzenamine] 0.1 몰과, 클로로설폰산(chlorosulfonic acid) 0.05 몰을 넣은 다음, 서서히 가온하여 130℃까지 올려 3시간 동안 교반시켜 유기 염료를 용해시킨 다음, 75℃로 냉각 후, 티오닐클로라이드(Thionylchloride) 0.21몰을 서서히 적하시키면서 4시간 동안 교반하면서 환류시켜 클로로설포네이션 반응을 수행하였다. 상기 반응물을 250g 얼음물에 부어 냉각 후, 여과, 수세하였다. 0℃의 둥근플라스크에 부트-3-엔-1-아민(but-3-en-1-amine) 0.15 몰과 유기 용매를 넣고 25℃에서 10시간, 80℃에서 1시간 동안 교반시켜 아민 반응을 종료하였다. 컬럼 크로마토그래피를 사용하여 생성물을 분리한 다음, 진공 하에서 건조시켜 C.I Solvent Yellow 56이 결합된 화합물(I) 0.086몰을 수득하였다.
온도계, 콘덴서, 적하깔대기 및 교반기를 갖춘 3구 플라스크를 반응용기로 사용하여 반응용매(디프로필렌글리콜 메틸 에테르 아세테이트, DPMA)와 함께 상기 염료결합된 모노머(I)/벤질메타아크릴레이트/메타아크릴산/N-tris(하이드록시메틸)메틸 메타아크릴아미드를 30/40/14/16의 몰비로 투입한 후 질소분위기 하에서 120℃로 승온하였다.
중합개시제로 2,2'-아조비스이소부틸로니트릴(AIBN)을 반응용매(DPMA)에 녹인 후 플라스크에 2시간동안 서서히 균일하게 가한 후 120℃의 반응온도를 유지하면서 추가로 4시간을 반응시켜 개질 유기 염료를 제조하였다. 상기 제조된 개질 유기 염료의 중량평균 분자량(MW)은 약 4,500으로 확인되었다.
실시예 2: 우레탄 반응을 이용한 개질 유기 염료의 제조
Figure 112013048883896-pat00012
온도계와 응축기가 구비된 3구-둥근플라스크에 C.I Disperse Red 60 염료 0.1 몰과 4-이소시아나토부트-1-엔(4-isocyanatobut-1-ene) 0.5 몰을 넣고 THF 용매 하에서 약 60℃으로 가온하여 3시간 환류 반응시킨 다음, 에탄올로 세척하고 감압 여과하여 C.I Disperse Red 60이 결합된 화합물(II) 0.072몰을 수득하였다.
온도계, 콘덴서, 적하깔대기 및 교반기를 갖춘 3구 플라스크를 반응용기로 사용하여 반응용매(디프로필렌글리콜 메틸 에테르 아세테이트, DPMA)와 함께 상기 염료결합된 모노머(II)/벤질메타아크릴레이트/메타아크릴산/N-tris(하이드록시메틸)메틸 메타아크릴아미드를 30/40/14/16의 몰비로 투입한 후 질소분위기 하에서 120℃로 승온하였다. 중합개시제로 2,2'-아조비스이소부틸로니트릴(AIBN)을 반응용매(DPMA)에 녹인 후 플라스크에 2시간동안 서서히 균일하게 가한 후 120℃의 반응온도를 유지하면서 추가로 4시간을 반응시켜 개질 유기 염료를 제조하였다. 상기 제조된 개질 유기 염료의 중량평균 분자량(MW)은 약 3,400으로 확인되었다.
실시예 3: 산성 염료 유래 개질 유기 염료의 제조
C.I. Acid Yellow 42 염료 0.3몰을 물 700ml에 교반하여 용해시킨 다음, 황산 20g을 가하여 pH가 2.5가 되도록 조정, 약 30분간 교반하면서 60℃로 승온하였다. 부트-3-엔-1-암모늄염(but-3-en-1-ammonium salt) 0.1몰을 첨가한 다음 약 1시간 동안 교반하였다. 상온으로 냉각시킨 다음 물층이 제거된 잔사를 물로 3회 세척한 다음, MgSO4 50 g을 첨가하여 건조시켜 화합물 0.056몰을 수득하였다.
온도계, 콘덴서, 적하깔대기 및 교반기를 갖춘 3구 플라스크를 반응용기로 사용하여 반응용매(디프로필렌글리콜 메틸 에테르 아세테이트, DPMA)와 함께 염료결합 모노머/벤질메타아크릴레이트/메타아크릴산/N-tris(하이드록시메틸)메틸 메타아크릴아미드를 30/40/14/16의 몰비로 투입한 후 질소분위기 하에서 120℃로 승온하였다. 중합개시제로 2,2'-아조비스이소부틸로니트릴(AIBN)을 반응용매(DPMA)에 녹인 후 플라스크에 2시간동안 서서히 균일하게 가한 후 120℃의 반응온도를 유지하면서 추가로 4시간을 반응시켜 개질 유기 염료를 제조하였다. 상기 제조된 개질 유기 염료의 중량평균 분자량(MW)은 약 5,300으로 확인되었다.
실시예 4 : 실시예 1을 이용한 잉크 조성물의 제조
상기 실시예 1에서 제조된 C.I Solvent Yellow 56가 개질된 유기 염료 8 중량%, 바인더수지(벤질메타아크릴레이트와 메타아크릴산 공중합체) 3 중량%, 다관능성모노머 트리메틸롤프로판 트라아크릴레이트(trimethylolpropane triacrylate, TMPA) 13중량%, 중합개시제 벤조피나콜(Benzopinacol) 1.5중량%, 플루오린계 계면활성제 FC-4430 0.5중량% 및 용매 디프로필렌글리콜메틸 에테르 아세테이트(DPMA) 74 중량%을 첨가하여 잉크 조성물을 제조하였다.
본 실시예 1에 따른 잉크 조성물의 물성과 비교하기 위하여 본 발명의 개질 유기 염료 대신 C.I Solvent Yellow 56 염료 8 중량%을 사용하여 동일한 방법으로 잉크 조성물을 제조하였다.(비교예 1)
실시예 5 : 실시예 2를 이용한 잉크 조성물의 제조
상기 실시예 5와 동일한 방법으로 실시하되, 실시예 2에서 제조된 C.I Disperse Red 60 개질 유기 염료 8중량%를 사용하여 잉크 조성물을 제조하였다.
본 실시예 2에 따른 잉크 조성물의 물성과 비교하기 위하여 본 발명의 개질 유기 염료 대신 C.I Disperse Red 60 유기 염료 8 중량%을 사용하여 동일한 방법으로 잉크 조성물을 제조하였다.(비교예 2)
실시예 6 : 실시예 3을 이용한 잉크 조성물의 제조
상기 실시예 5와 동일한 방법으로 실시하되, 실시예 3에서 제조된 C.I. Acid Yellow 42 개질 염료 8중량%를 사용하여 잉크 조성물을 제조하였다.
본 실시예 3에 따른 잉크 조성물의 물성과 비교하기 위하여 본 발명의 개질 유기 염료 대신 C.I. Acid Yellow 42 염료 8 중량%을 사용하여 동일한 방법으로 잉크 조성물을 제조하였다.(비교예 3)
실험예 : 잉크 조성물의 물성 평가
상기 실시예 4 내지 6 및 비교예 1 내지 3에서 제조된 각각의 잉크 조성물을 스핀코터를 이용하여 EAGLE XG 유리기판(5cm×5cm×0.63t)에 코팅한 다음(1st - 0~1000 rpm, 10초, 2nd - 1000 rpm, 10초), 80℃에서 10분간 프리베이크(prebake)를 진행 한 후, 220℃에서 20분간 포스트베이크(postbake)를 진행하여 컬러 필터를 제조하였다.
상기 제조된 컬러 필터의 물성을 하기와 같은 방법으로 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.
(1) 내열성 평가 : 경화된 잉크도막을 250℃로 1시간 방치한 후의 경화 수지층의 색차(△Eab)를 측정하였다.
(2) 내약품성 평가: 경화된 잉크도막을 25℃ 이소프로필알콜(IPA), N-메틸-2-피롤리돈(NMP), 테트라-메틸암모늄하이드록사이드(TMAH) 용매 각각에 30분간 침지한 후, 경화 수지층의 색차(△Eab)를 측정하였다.
잉크조성물 염료 내열성
(△Eab 변화)		 내약품성
(△Eab 변화)
유기 염료 개질 IPA NMP TMAH
실시예 1 C.I Solvent Yellow 56 ○ 3.78 4.24 5.35 1.91
비교예 1 C.I Solvent Yellow 56 × 4.17 6.42 7.41 2.45
실시예 2 C.I Disperse Red 60 ○ 3.68 4.41 4.54 1.89
비교예 2 C.I Disperse Red 60 × 4.35 5.49 5.78 3.42
실시예 3 C.I. Acid Yellow 42 ○ 3.45 5.01 5.21 1.84
비교예 3 C.I. Acid Yellow 42 × 5.28 7.41 7.45 3.47
상기 표 1에 보이는 바와 같이, 본 발명에 따른 개질 유기 염료는 개질되지 않은 공지의 염료와 비교해 컬러필터에 요구되는 내열성, 내약품성이 현저히 향상되는 것을 확인할 수 있었다.

Claims (12)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 반복단위를 포함하는 컬러필터 제조용 개질 유기 염료.
    [화학식 1]
    Figure 112015011927651-pat00013

    (상기 식에서,
    n은 2~10이고,
    연결기 A는 -NH-SO2-, -NH3 +SO3 --, -NH-CO-O-(우레탄기), -NH-CO-N-(우레아기) 이고,
    R1, R2, R3, R4는 수소 또는 메틸이고, R5, R6는 각각 독립적으로 수소 또는 C1~C5의 알킬기이고,
    x, y, z, w의 합을 100몰%로 가정할 때, x는 30~50몰%, y는 10~20몰%, z는 10~20몰%, w는 20~40몰%이고,
    상기 식의 중량평균 분자량은 2,000 ~ 10,000이다.)
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유기 염료(Organic Dye)는 안트라퀴논계 염료, 아닐리노 아조계 염료, 트리페닐메탄계 염료, 피라졸 아조계 염료, 피리돈 아조계 염료, 아트라피리돈계 염료, 옥소놀계 염료, 벤질리덴 염료, 크산텐 염료 중에서 선택되는 것인, 컬러필터 제조용 개질 유기 염료.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 연결기 A는 -NH3 +SO3 -- 이고,
    상기 유기 염료(Organic Dye)는 C.I. 에시드 옐로우 17, C.I. 에시드 옐로우 23, C.I. 에시드 옐로우 25, C.I. 에시드 옐로우 29, C.I. 에시드 옐로우 36, C.I. 에시드 옐로우 38, C.I. 에시드 옐로우 42, C.I. 에시드 옐로우 72, C.I. 에시드 옐로우 79, C.I. 에시드 옐로우 99, C.I. 에시드 옐로우 111, C.I. 에시드 옐로우 112, C.I. 에시드 옐로우 114, C.I. 에시드 옐로우 116, C.I. 에시드 옐로우 134, C.I. 에시드 옐로우 155, C.I. 에시드 옐로우 169, C.I. 에시드 옐로우 172, C.I. 에시드 옐로우 184, C.I. 에시드 옐로우 199, C.I. 에시드 옐로우 220, C.I. 에시드 옐로우 228, C.I. 에시드 옐로우 230, C.I. 에시드 옐로우 232, C.I. 에시드 옐로우 243; C.I. 에시드 바이올렛 6, C.I. 에시드 바이올렛 7, C.I. 에시드 바이올렛 17, C.I. 에시드 바이올렛 19, C.I. 에시드 바이올렛 48, C.I. 에시드 바이올렛 49, C.I. 에시드 바이올렛 54 로 이루어진 술폰산기를 갖는 산성 염료 중에서 선택되는 것인, 컬러필터 제조용 개질 유기 염료.
  4. 하기 반응식 1에 따라 유기 염료에 클로로설폰산(HSO2Cl)을 가한 다음, 가온하고 클로로설포네이션 반응시켜 설포클로라이드 화합물을 생성시키는 다음, 아미노 화합물을 아민 반응시켜 하기 화학식 2의 염료결합된 모노머를 제조하는 단계;
    상기 화학식 2의 염료결합된 모노머/벤질(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산/N-tris(하이드록시메틸)메틸 메타아크릴아미드를 20~40/30~50/10~20/10~20의 몰비로 반응용매에 용해한 다음, 중합개시제를 첨가하여 공중합 반응시키는 단계를 포함하는, 컬러필터 제조용 개질 유기 염료를 제조하는 방법.
    [반응식 1]
    Figure 112013048883896-pat00014

    (상기 식에서,
    n은 2~10이고,
    R4는 수소 또는 메틸이고, R5, R6는 각각 독립적으로 수소 또는 C1~C5의 알킬기이다.)
  5. 제4항에 있어서,
    상기 유기 염료(Organic Dye)는 안트라퀴논계 염료, 아닐리노 아조계 염료, 트리페닐메탄계 염료, 피라졸 아조계 염료, 피리돈 아조계 염료, 아트라피리돈계 염료, 옥소놀계 염료, 벤질리덴 염료, 크산텐 염료 중에서 선택되는 것인, 컬러필터 제조용 알릴 화합물 제조 방법.
  6. 하기 반응식 2에 따라 설폰산기를 가지는 유기 염료와 암모늄염 화합물을 반응시켜 하기 화학식 3의 염료결합된 모노머를 제조하는 단계;
    상기 화학식 2의 염료결합된 모노머/벤질(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산/N-tris(하이드록시메틸)메틸 메타아크릴아미드를 20~40/30~50/10~20/10~20의 몰비로 반응용매에 용해한 다음, 중합개시제를 첨가하여 공중합 반응시키는 단계를 포함하는, 컬러필터 제조용 개질 유기 염료의 제조 방법.
    [반응식 2]
    Figure 112013048883896-pat00015

    (상기 식에서,
    n은 2~10이고,
    R4는 수소 또는 메틸이고, R5, R6는 각각 독립적으로 수소 또는 C1~C5의 알킬기이다.)
  7. 제6항에 있어서,
    상기 유기 염료(Organic Dye)는 C.I. 에시드 옐로우 17, C.I. 에시드 옐로우 23, C.I. 에시드 옐로우 25, C.I. 에시드 옐로우 29, C.I. 에시드 옐로우 36, C.I. 에시드 옐로우 38, C.I. 에시드 옐로우 42, C.I. 에시드 옐로우 72, C.I. 에시드 옐로우 79, C.I. 에시드 옐로우 99, C.I. 에시드 옐로우 111, C.I. 에시드 옐로우 112, C.I. 에시드 옐로우 114, C.I. 에시드 옐로우 116, C.I. 에시드 옐로우 134, C.I. 에시드 옐로우 155, C.I. 에시드 옐로우 169, C.I. 에시드 옐로우 172, C.I. 에시드 옐로우 184, C.I. 에시드 옐로우 199, C.I. 에시드 옐로우 220, C.I. 에시드 옐로우 228, C.I. 에시드 옐로우 230, C.I. 에시드 옐로우 232, C.I. 에시드 옐로우 243; C.I. 에시드 바이올렛 6, C.I. 에시드 바이올렛 7, C.I. 에시드 바이올렛 17, C.I. 에시드 바이올렛 19, C.I. 에시드 바이올렛 48, C.I. 에시드 바이올렛 49, C.I. 에시드 바이올렛 54 로 이루어진 술폰산기를 갖는 산성 염료 중에서 선택되는 것인, 컬러필터 제조용 개질 유기 염료의 제조 방법.
  8. 하기 반응식 3에 따라 아미노기를 가지는 염료 또는 염료 유도체와 하기 이소시아네이트 화합물을 우레아 반응시켜 하기 화학식 4의 염료결합된 모노머를 제조하는 단계;
    상기 화학식 4의 염료결합된 모노머/벤질(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산/N-tris(하이드록시메틸)메틸 메타아크릴아미드를 20~40/30~50/10~20/10~20의 몰비로 반응용매에 용해한 다음, 중합개시제를 첨가하여 공중합 반응시키는 단계를 포함하는, 컬러필터 제조용 개질 유기 염료의 제조 방법.
    [반응식 3]
    Figure 112013048883896-pat00016

    (상기 식에서,
    n은 2~10이고,
    R4는 수소 또는 메틸이고, R5, R6는 각각 독립적으로 수소 또는 C1~C5의 알킬기이다.)
  9. 제8항에 있어서,
    상기 유기 염료(Organic Dye)는 안트라퀴논계 염료, 아닐리노 아조계 염료, 트리페닐메탄계 염료, 피라졸 아조계 염료, 피리돈 아조계 염료, 아트라피리돈계 염료, 옥소놀계 염료, 벤질리덴 염료, 크산텐 염료 중에서 선택되는 것인, 컬러필터 제조용 알릴 화합물 제조 방법.
  10. 하기 반응식 4에 따라 하이드록시기를 가지는 유기 염료와 하기 이소시아네이트 화합물을 우레탄 반응시켜 하기 화학식 5의 염료결합된 모노머를 제조하는 단계;
    상기 화학식 5의 염료결합된 모노머/벤질(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산/N-tris(하이드록시메틸)메틸 메타아크릴아미드를 20~40/30~50/10~20/10~20의 몰비로 반응용매에 용해한 다음, 중합개시제를 첨가하여 공중합 반응시키는 단계를 포함하는, 컬러필터 제조용 개질 유기 염료의 제조 방법.
    [반응식 4]
    Figure 112013048883896-pat00017

    (상기 식에서,
    n은 2~10이고,
    R4는 수소 또는 메틸이고, R5, R6는 각각 독립적으로 수소 또는 C1~C5의 알킬기이다.)
  11. 제10항에 있어서,
    상기 유기 염료(Organic Dye)는 안트라퀴논계 염료, 아닐리노 아조계 염료, 트리페닐메탄계 염료, 피라졸 아조계 염료, 피리돈 아조계 염료, 아트라피리돈계 염료, 옥소놀계 염료, 벤질리덴 염료, 크산텐 염료 중에서 선택되는 것인, 컬러필터 제조용 알릴 화합물 제조 방법.
  12. 제1항에 따른 개질 유기 염료를 포함하는 컬러필터 제조용 잉크 조성물.
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