KR20140122468A - 안료 유도체, 안료 분산 조성물, 감광성 착색 조성물 및 이를 이용하여 제조된 컬러필터 - Google Patents

안료 유도체, 안료 분산 조성물, 감광성 착색 조성물 및 이를 이용하여 제조된 컬러필터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 휘도, 명암비 등의 광학적 성질과 분산성 및 분산 안정성을 만족시킬 수 있으며, 재용해성이 우수한 안료 유도체(하기 화학식 1-1), 안료 분산 조성물, 상기 안료 분산 조성물을 포함한 감광성 착색 조성물 및 상기 감광성 착색 조성물을 이용한 컬러필터의 제공을 목적으로 한다.
<화학식 1-1>

Description

안료 유도체, 안료 분산 조성물, 감광성 착색 조성물 및 이를 이용하여 제조된 컬러필터{PIGMENT DERIVATIVES, PIGMENT DISPERSION COMPOSITION, PHOTO-SENSITIVE COLOR COMPOSITION, AND COLOR FILTER}
본 발명은 안료 유도체, 안료 분산 조성물, 감광성 착색 조성물 및 이를 이용하여 제조된 컬러필터에 관한 것이다.
액정컬러디스플레이, 촬상소자 등의 제조에 사용되는 컬러필터는 감광성 수지액 중에 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B)의 삼색의 안료를 각각 분산시킨 컬러필터용 안료 분산 조성물을 도포하여 착색피막을 형성하고, 착색피막에 포토마스크를 이용하여 노광, 현상하여 착색피막을 패턴화하는 방식으로 원하는 화소를 형성하는 방법으로 제조된다.
컬러필터용 안료 분산 조성물에 요구되는 특성으로는 고휘도, 착색력 및 고명암비 등의 우수한 광학적 성질과 분산성, 저장 안정성이 요구된다. 이러한 특성을 만족시키기 위한 안료 분산 조성물을 제조하기 위해서는 100nm 이하의 미세한 안료 입자가 균일한 분포도를 가지며 분산되어야 한다.
컬러필터용 안료 분산 조성물에 적합한 미세 안료를 얻기 위한 종래의 주요 기술로 소금을 이용하여 안료 입자를 미세화 시키는 솔트 밀링(Salt Milling)이 있으며, 이 방법을 이용하여 원하는 입도와 분포도를 갖는 미세 안료를 제조하여 고휘도, 착색력 및 고명암비 등의 광학적 성질을 향상시켜왔다. 그러나 안료가 미세화 되면 안료 입자 자체의 재응집력이 강해져, 안료의 분산성 및 분산 안정성이 나빠지게 되어 문제된다. 이를 해결하기 위해, 분산제 등을 사용한 기술도 알려져 있지만, 상기 용도에서 요구되는 특성을 얻기에는 아직 불충분하다.
특히, 미립화 안료의 경우 일반적인 생안료에 비해 비표면적이 상대적으로 크기 때문에 분산 후의 경시 안정성이 떨어지는 단점을 가지고 있으며 이는 결과적으로 분산제 과량 사용의 원인이 된다.
따라서 고휘도, 착색력 및 고명암비 등의 광학적 성질을 만족할 뿐만 아니라 고분산성 및 분산 안정성을 충분히 만족시킬 수 있으며, 재용해성이 우수한 안료 분산 조성물의 개발이 요구된다.
상기의 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 휘도, 명암비 등의 광학적 성질과 분산성 및 분산 안정성을 만족시킬 수 있으며, 재용해성이 우수한 안료 유도체, 안료 분산 조성물, 상기 안료 분산 조성물을 포함한 감광성 착색 조성물 및 상기 감광성 착색 조성물을 이용한 컬러필터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 과제를 해결하기 위한 수단으로서,
본 발명은 하기의 화학식 1-1로 표현되는 안료 유도체를 제공한다.
<화학식 1-1>
Figure pat00001

(상기 식에서, Q는 유기 색소 잔기를 나타내며,
X1은 -(CH2)n-, -NR'SO2-, -SO2NR'-, -CONR'-, -CH2NR'COCH2NR'- 및 -NR'CO-로 부터 선택된 기를 나타내며, 상기 n은 1 ~ 10 범위내에서 선택되며,
X2는 20이하의 탄소원자를 갖는 아릴렌기, 20이하의 탄소원자를 갖는 치환된 아릴렌기, 20이하의 탄소원자를 갖는 헤테로 방향족 고리 및 20이하의 탄소원자를 갖는 치환된 헤테로 방향족 고리로부터 선택된 최소 하나의 기 혹은 이들 아릴렌기 및 헤테로 방향족 고리로 부터 선택되고 -NR'-, -O-, -SO2- 및 -CO-로 부터 선택된 2가(divalent) 연결(connecting group)로 서로 결합된 최소 2개의 기를 나타내며,
X3는 -NR'-, -NR'SO2-, -SO2NR'- 혹은 -O-를 나타내며,
Ar1은 20이하의 탄소원자를 갖는 아릴렌기, 20이하의 탄소원자를 갖는 치환된 아릴렌기, 20이하의 탄소원자를 갖는 헤테로 방향족 고리 및 20이하의 탄소원자를 갖는 치환된 헤테로 방향족 고리로부터 선택되며,
t는 1 또는 2이며,
여기서 R'은 각각 독립적으로 수소원자, 20개 이하의 탄소원자를 갖는 알킬기, 20개 이하의 탄소원자를 갖는 치환된 알킬기, 20개 이하의 탄소원자를 갖는 알케닐기, 20개 이하의 탄소원자를 갖는 치환된 알케닐기, 20개 이하의 탄소원자를 갖는 아릴기 혹은 20개 이하의 탄소원자를 갖는 치환된 아릴기를 나타낸다.)
또한, 상기 화학식 1은 하기 화학식 1-2로 표현되는 안료 유도체를 제공한다.
<화학식 1-2>
Figure pat00002

(상기 식에서, Q, X1, X3, Ar1, t는 화학식 1과 동일하며,
X4는 -NR'-, -NR'SO2-, -SO2NR'- 혹은 -O-를 나타내며,
X5는 없거나 -NR'-, -NR'SO2-, -SO2NR'- 혹은 -O-를 나타내며,
Ar2는 20이하의 탄소원자를 갖는 아릴렌기, 20이하의 탄소원자를 갖는 치환된 아릴렌기, 20이하의 탄소원자를 갖는 헤테로 방향족 고리 및 20이하의 탄소원자를 갖는 치환된 헤테로 방향족 고리로부터 선택되며,
Y는 각각 독립적으로 수소원자, 할로겐, 아민기, 시아노기, 니트로기, 20개 이하의 탄소원자를 갖는 알킬기, 20개 이하의 탄소원자를 갖는 치환된 알킬기, 20개 이하의 탄소원자를 갖는 치환되거나 되지 않은 헤테로 지방족 고리, 20개 이하의 탄소원자를 갖는 알케닐기, 20개 이하의 탄소원자를 갖는 치환된 알케닐기, 및 20개 이하의 탄소원자를 갖는 아릴기 혹은 20개 이하의 탄소원자를 갖는 치환된 아릴기로부터 선택되며,
여기서 R'은 각각 독립적으로 수소원자, 20개 이하의 탄소원자를 갖는 알킬기, 20개 이하의 탄소원자를 갖는 치환된 알킬기, 20개 이하의 탄소원자를 갖는 알케닐기, 20개 이하의 탄소원자를 갖는 치환된 알케닐기, 20개 이하의 탄소원자를 갖는 아릴기 혹은 20개 이하의 탄소원자를 갖는 치환된 아릴기를 나타낸다.)
또한, 상기 유기 색소 잔기는 안트라퀴논계, 디안트라퀴논계(Red 177을 포함), 디케토피롤로피롤계(Orange 71, Orange 73, Red 254, Red 255, Red 264, Red 272를 포함), 퀴노프탈론계(Yellow 138을 포함) 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 안료 유도체를 제공한다.
본 발명은 또한, 상기 안료 유도체 및 유기 안료를 포함하여 이루어진 안료 분산 조성물을 제공한다.
본 발명은 또한, 상기 안료 분산 조성물과 감광성 피막 형성 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 레지스트 조성물을 제공한다.
본 발명은 또한, 상기 컬러 레지스트 조성물을 이용하여 화소가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 컬러필터를 제공한다.
상기의 구성적 특징을 갖는 본 발명의 안료 유도체를 포함한 안료 분산 조성물은 휘도, 명암비 등의 광학적 성질을 우수하게 유지하면서 동시에 분산성 및 분산 안정성을 제공할 수 있다. 본 발명의 안료 분산 조성물은 감광성 착색 조성물 성분으로 포함되어 우수한 컬러필터를 제조할 수 있다.
특히, 본 발명은 일반적인 유기 안료에 분산제의 작용기를 도입함으로써 안료 분산 조성물의 저장 안정성 개선과 착색력 향상을 가져올 수 있었으며 특히 방수성이 뛰어난 작용기의 도입으로 인해 재용해성이 크게 개선됨을 것을 확인할 수 있었다.
이하에서는 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다. 하기의 설명은 본 발명의 구체적 일례에 대한 것이므로, 비록 단정적, 한정적 표현이 있더라도 특허청구 범위로부터 정해지는 권리범위를 제한하는 것은 아니다.
본 발명은 특수 화학구조의 안료 유도체를 제공한다. 또한, 안료 유도체와 유기 안료를 포함하는 것을 특징으로 하는 안료 분산 조성물을 제공한다. 안료 분산 조성물에는 분산제, 수지, 유기용매, 첨가제 등이 선택적으로 더 포함될 수 있다.
이하 각 성분을 구체적으로 설명한다.
<안료 유도체>
미립화된 안료 입자는 열역학적으로 불안정한 상태이므로 비표면적을 줄이려는 방향으로 응집하려 하는 경향이 있으며, 특히 미립화 과정에서 과도하게 미립화된 초미세입자의 경우 응집하려는 경향이 더욱 크다. 본 발명의 안료 유도체는 특수한 화학구조로 이루어져 있어 미립화된 안료 입자의 재응집을 막는 효과를 나타내어 분산 안정성 및 저장 안정성을 향상시킨다. 또한, 방수성이 우수한 작용기를 도입함으로써 우수한 재용해성을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따른 안료 유도체는 하기의 화학식 1-1로 표현되는 화합물로부터 선택되는 적어도 1종의 안료 유도체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
<화학식 1-1>
Figure pat00003

상기 식에서, Q는 유기 색소 잔기를 나타내며, 후술하는 유기 안료 구조를 가질 수 있다.
X1은 -(CH2)n-, -NR'SO2-, -SO2NR'-, -CONR'-, -CH2NR'COCH2NR'- 및 -NR'CO-로 부터 선택된 기를 나타내며, 상기 n은 1 ~ 10 범위내에서 선택되며,
X2는 20이하의 탄소원자를 갖는 아릴렌기, 20이하의 탄소원자를 갖는 치환된 아릴렌기, 20이하의 탄소원자를 갖는 헤테로 방향족 고리 및 20이하의 탄소원자를 갖는 치환된 헤테로 방향족 고리로부터 선택된 최소 하나의 기 혹은 이들 아릴렌기 및 헤테로 방향족 고리로 부터 선택되고 -NR'-, -O-, -SO2- 및 -CO-로 부터 선택된 2가(divalent) 연결(connecting group)로 서로 결합된 최소 2개의 기를 나타내며,
X3는 -NR'-, -NR'SO2-, -SO2NR'- 혹은 -O-를 나타내며,
Ar1은 20이하의 탄소원자를 갖는 아릴렌기, 20이하의 탄소원자를 갖는 치환된 아릴렌기, 20이하의 탄소원자를 갖는 헤테로 방향족 고리 및 20이하의 탄소원자를 갖는 치환된 헤테로 방향족 고리로부터 선택되며,
t는 1 또는 2이며,
여기서 R'은 각각 독립적으로 수소원자, 20개 이하의 탄소원자를 갖는 알킬기, 20개 이하의 탄소원자를 갖는 치환된 알킬기, 20개 이하의 탄소원자를 갖는 알케닐기, 20개 이하의 탄소원자를 갖는 치환된 알케닐기, 20개 이하의 탄소원자를 갖는 아릴기 혹은 20개 이하의 탄소원자를 갖는 치환된 아릴기를 나타낸다.
여기서, X1은 유기 색소 잔지(Q)의 임의의 부분에 공유결합 되어 연결될 수 있으며, 제한되지 않는다.
또 다른 실시예로서,
상기 화학식 1-1은 하기 화학식 1-2로 표현되는 안료 유도체일 수 있다.
<화학식 1-2>
Figure pat00004

상기 식에서, Q, X1, X3, Ar1, t는 화학식 1-1과 동일하며,
X4는 -NR'-, -NR'SO2-, -SO2NR'- 혹은 -O-를 나타내며,
X5는 없거나 -NR'-, -NR'SO2-, -SO2NR'- 혹은 -O-를 나타내며,
Ar2는 20이하의 탄소원자를 갖는 아릴렌기, 20이하의 탄소원자를 갖는 치환된 아릴렌기, 20이하의 탄소원자를 갖는 헤테로 방향족 고리 및 20이하의 탄소원자를 갖는 치환된 헤테로 방향족 고리로부터 선택되며,
Y는 각각 독립적으로 수소원자, 할로겐, 아민기, 시아노기, 니트로기, 20개 이하의 탄소원자를 갖는 알킬기, 20개 이하의 탄소원자를 갖는 치환된 알킬기, 20개 이하의 탄소원자를 갖는 치환되거나 되지 않은 헤테로 지방족 고리, 20개 이하의 탄소원자를 갖는 알케닐기, 20개 이하의 탄소원자를 갖는 치환된 알케닐기, 및 20개 이하의 탄소원자를 갖는 아릴기 혹은 20개 이하의 탄소원자를 갖는 치환된 아릴기로부터 선택되며,
여기서 R'은 각각 독립적으로 수소원자, 20개 이하의 탄소원자를 갖는 알킬기, 20개 이하의 탄소원자를 갖는 치환된 알킬기, 20개 이하의 탄소원자를 갖는 알케닐기, 20개 이하의 탄소원자를 갖는 치환된 알케닐기, 20개 이하의 탄소원자를 갖는 아릴기 혹은 20개 이하의 탄소원자를 갖는 치환된 아릴기를 나타낸다.
여기서, X1은 유기 색소 잔지(Q)의 임의의 부분에 공유결합 되어 연결될 수 있으며, 제한되지 않음은 화학식 1-1의 설명과 동일하다.
상기 화학식 1-1 및 화학식 1-2의 구체적 예로서 다음의 유도체들을 들 수 있다. 다만, 하기의 예시로 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
유도체 (D-1)
Figure pat00005

유도체 (D-2)
Figure pat00006

유도체(D-3)
Figure pat00007

유도체 (D-4)

유도체 (D-5)
Figure pat00009

유도체 (D-6)
Figure pat00010

유도체 (D-7)
Figure pat00011

유도체 (D-8)
Figure pat00012
유도체 (D-9)
Figure pat00013

유도체 (D-10)
Figure pat00014

유도체 (D-11)
Figure pat00015

유도체 (D-12)
Figure pat00016
유도체 (D-13)
Figure pat00017

유도체 (D-14)
Figure pat00018

유도체 (D-15)
Figure pat00019

유도체 (D-16)
Figure pat00020

유도체 (D-17)
Figure pat00021

또한, 다음의 예시를 들 수 있다.
유도체 (A-1)
Figure pat00022

유도체 (A-2)
Figure pat00023

유도체 (A-3)
Figure pat00024

유도체 (A-4)
Figure pat00025

유도체 (A-5)
Figure pat00026

유도체 (A-6)
Figure pat00027

유도체 (A-7)
Figure pat00028

유도체 (A-8)
Figure pat00029

유도체 (A-9)
Figure pat00030

유도체 (A-10)
Figure pat00031

유도체 (A-11)
Figure pat00032

유도체 (A-12)
Figure pat00033

유도체 (A-13)
Figure pat00034

본 발명의 일실시예에 따른 안료 분산 조성물에 있어서, 안료 유도체는 유기안료 100질량부에 대해서 0.05~30질량부의 배합 비율이 바람직하고, 더 바람직하게는 0.1~20질량부의 배합 비율, 특히 0.1~5질량부의 배합 비율이 좋다. 상기 안료 유도체의 배합 비율이 너무 낮으면, 목적으로 하는 효과를 충분히 얻기 어려워진다. 또한, 상기의 배합 비율이 너무 많아도, 거기에 비례하는 효과는 얻지 못하고, 안료 조성물 및 이를 이용한 착색 조성물의 여러 가지 물성을 저하시켜, 본래의 색상을 크게 변화시켜 버리는 요인이 된다.
<안료>
안료의 종류에는 특별히 제한되지 않는다. 적색, 녹색, 청색, 황색, 자색 안료 등이 단독 또는 혼합되어 사용될 수 있다. 유기안료로서는, 예를 들면, 아조계 안료, 프탈로시아닌계 안료, 퀴나크리돈계 안료, 페릴렌·페리논계 안료 (perylene/perinone pigments), 이소인돌리논계 안료(isoindolinone pigments), 이소인돌린계 안료(isoindoline pigments), 디옥사진계 안료(dioxazine pigments), 퀴노프탈론계 안료(quinophthalone pigments), 디케토피롤로피롤계 안료(diketopyrrolopyrole pigments), 안트라퀴논계 안료(anthraquinone pigments), 티오인디고계 안료(thioindigo pigments), 금속 착체계 안료(metal complex pigments) 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다.
상기 적색 안료의 경우 C.I. Pigment Red 7, 14, 48:1, 48:2, 48:3, 48:4, 81:1, 81:2, 81:3, 146, 177, 184, 185, 187, 200, 202, 208, 210, 246, 254, 255, 264, 270, 272 등을 사용할 수 있으며, 상기 녹색 안료의 경우 C.I. Pigment Green 7, 10, 36, 37등의 녹색 안료를 사용할 수 있고, 상기 청색 안료의 경우 C.I. Pigment Blue 15:1,15:2,15:3,15:4,15:6,16,80등의 청색 안료를 사용할 수 있으며, 상기 황색 안료의 경우 C.I. Pigment Yellow 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 24, 31, 32, 34, 35, 35:1, 36, 36:1, 37, 37:1, 40, 42, 43, 53, 55, 60, 61, 62, 63, 65, 73, 74, 77, 81, 83, 93, 94, 95, 97, 98, 100, 101, 104, 106, 108, 109, 110, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 123, 126, 127, 128, 129, 138, 139, 147, 150, 151, 152, 153, 154, 155, 156, 161, 162, 164, 166, 167, 168, 169, 170, 171, 172, 173, 174, 175, 176, 177, 179, 180, 181, 182, 185, 187, 188, 193, 194, 199, 213, 214 등을 사용할 수 있고, 상기 자색 안료의 경우 C.I. Pigment Violet 23, 34, 35, 37 등을 사용할 수 있으며, 이들은 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
특히, 적색 안료 분산 조성물의 경우에는 상기 유기안료가, C.I. 피그먼트 레드 122, C.I. 피그먼트 레드 177, C.I. 피그먼트 레드 254 및 C.I. 피그먼트 바이올렛 19로부터 적어도 하나 이상 선택되는 것이 좋다.
상술한 안료는 상기 안료 유도체로 표면이 개질되는 바, 이는 밀링 등과 같은 분쇄 및 분산 과정을 통해 상기 안료 유도체가 분쇄되어 미립화된 안료의 표면상에 결합하는 것을 의미하며, 이를 통해 상기 안료의 성질을 개선하는 것이 가능해진다. 즉, 상기 안료 유도체는 상기 안료의 표면상에 코팅층을 형성하게 되며, 이는 연속 또는 비연속상의 코팅층을 의미한다. 이와 같은 안료 유도체의 표면층을 통해 상기 안료의 분산 안정성, 저장 안정성 및 컬러특성을 개선하는 것이 가능해진다.
상기 안료 유도체의 안료 색소 잔기와 안료는 동일한 계열을 사용하는 것이 좋다. 다만, 반드시 동일할 필요는 없으며, 반드시 동일한 색상을 나타내는 것을 조합할 필요는 없으며, 필요에 따라서는 상이한 색상을 나타내는 물질을 사용하는 것도 가능하다. 즉 적색 안료에 황색 안료 유도체로 표면을 개질하고 색특성을 개선하는 것도 가능하며, 또한 동일한 색상을 갖는 안료 및 안료 유도체를 사용하여 색순도를 개선하는 것도 또한 가능해진다.
<분산제>
상기 안료 등을 상기 유기 용매 내에서 분산시키기 위해서는 분산제를 사용하는 것이 바람직하며, 이와 같은 분산제로서는 제한되지 않으나 고분자량 분산제를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 고분자량 분산제로서는 바람직하게는 1,000 내지 100,000 범위내의 중량평균 분자량을 가지는 것을 사용할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 10,000 내지 30,000의 중량평균분자량을 갖는 고분자량 분산제를 사용하는 것이 좋다. 이와 같은 고분자량 분산제로서는 시판중인 제품, 예를 들어 상품명 EFKA 4046(EFKA사 제조), PB-821(Ajinomoto Fine Techno사 제조), BYK사의 디스퍼빅(DISPERBIK) 160, 161, 162, 163, 164, 182, 184(상품명), 아비시아사(Avecia Limited)의 소르스파스(SOLSPERSE) 22000, 24000, 28000(상품명), 쿠스모토 화성사의 디스바론(DISPARLON) DA-234, 325, 375, 725(상품명) 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다.
이와 같은 고분자량 분산제는 제한되지 않으나 상기 안료 100중량부에 대하여 1 내지 30중량부의 함량으로 사용할 수 있다. 상기 분산제 함량이 1중량부 미만이면 충분한 분산 효과를 얻을 수 없고, 30중량부를 초과하는 경우 경제성이 저하되고 색특성이 나빠져 바람직하지 않다.
<수지>
안료 분산 조성물에는 수지가 더 포함될 수 있다. 일례로는 페트롤륨 수지, 카세인, 쉘락, 로진-변성 말레산 수지, 로진-변성페놀수지, 니트로셀룰로오스, 셀룰로오스아세테이트 부티레이트, 고리화 고무, 염소화 고무, 산화 고무, 염산 고무, 페놀 수지, 알키드 수지, 폴리에스테르 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 아미노 수지, 에폭시 수지, 비닐 수지, 염화 비닐, 염화비닐-비닐 아세테이트 공중합체, 아크릴 수지, 메타크릴 수지, 폴리우레탄 수지, 실리콘 수지, 플루오르 수지, 건성유, 합성건성유, 스티렌-변성 말레산 수지, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 벤조구안아민 수지, 멜라민 수지, 우레아 수지 염화폴리프로필렌, 부티랄 수지 및 염화 비닐리덴 수지를 포함한다.
나아가, 감광 수지가 수지로서 사용될 수 있다. 상기 감광수지로써, 예를 들어, 이소시아네이트기, 알데히드기 또는 에폭시기 또는 신남산와 같은 반응성 치환체를 갖는 (메트)아크릴 화합물 및 상기 선형 중합체 사이의 반응에 의한 하이드록시기, 카르복시기 또는 아미노기와 같은 반응성 치환체를 갖는 선형 중합체에 (메트)아크릴로일기 또는 스티릴기와 같은 광가교성기를 도입하여 얻어지는 수지 및 스티렌-말레산 무수물 공중합체 또는 α-올레핀-말레산 무수물 공중합체와 같은 산무수물을 함유하는 선형 중합체와 하이드록시알킬 (메트)아크릴레이트와 같은 하이드록시기를 갖는 (메트)아크릴 화합물의 반-에스테르화에 의해 얻어지는 수지가 사용될 수 있다. 이와 같은 수지는 상기 안료 100중량부에 대하여 1 내지 30중량부의 함량으로 사용하는 것이 가능하다.
<유기용매>
상기 안료 분산 조성물에 사용되는 유기 용매는, 상기 안료 등을 분산시킬 수 있는 것이라면 특별히 한정되지 않으며, 탄소 원자수 3 내지 12의 에스테르, 케톤, 에테르, 알콜, 탄화수소 등으로부터 선택된 용매가 바람직하다. 상기 에스테르, 케톤, 에테르 또는 알콜은 고리 구조를 가질 수 있다. 에스테르, 케톤 및 에테르와 같은 작용기(-O-, -CO- 및 -COO-)를 2개 이상 갖는 화합물도 용매로서 사용할 수 있으며, 알콜계 히드록시기와 같은 다른 작용기도 동시에 존재할 수 있다. 2개 이상의 작용기를 갖는 용매의 경우, 많은 탄소원자가 상기 작용기를 갖는 화합물에 대하여 정의된 범위 내에 존재할 수 있다.
상기 탄소 원자수 3 내지 12개를 갖는 에스테르로서는 에틸 포르메이트, 프로필 포르메이트, 펜틸 포르메이트, 메틸 아세테이트, 에틸 아세테이트 또는 펜틸 아세테이트를 예로 들 수 있다. 상기 탄소 원자수 3 내지 12개를 갖는 케톤으로서는 아세톤, 메틸 이소부틸 케톤, 메틸 에틸 케톤, 디에틸 케톤, 디이소부틸 케톤, 시클로펜타논, 시클로헥사논 및 메틸시클로헥사논을 예로 들 수 있다. 상기 탄소 원자수 3 내지 12개를 갖는 에테르로서는 프로필렌글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 디이소프로필에테르, 디메톡시메탄, 디메톡시에탄, 1,4-디옥산, 1,3-디옥산, 테트라히드로퓨란, 아니솔 및 펜에톨을 예로 들 수 있다. 또한 2종 이상의 작용기를 갖는 유기 용매로서는 2-에톡시 헥실아세테이트, 2-메톡시 에탄올 및 2-부톡시 에탄올을 예로 들 수 있다. 또한 상기 염소화 유기 용매와 조합하여 사용가능한 알콜은 선형, 분지형 또는 고리형이 있으며, 이들 중에서 포화 지방족 탄화수소가 바람직하다. 상기 알콜의 히드록시기는 1가, 2가 또는 3가가 가능하다. 알콜로서는 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 2-프로판올, 1-부탄올, 2-부탄올, t-부탄올, 1-펜탄올, 2-메틸-2부탄올 및 시클로헥산올을 예로 들 수 있다. 또한 불소화 알콜로서는 2-플루오로에탄올, 2,2,2-트리플루오로에탄올 또는 2,2,3,3-테트라플루오로-1-프로판올을 예로 들 수 있다. 또한 상기 탄화수소는 선형, 분지형 또는 고리형이 가능하며, 방향족 탄화수소 또는 지방족 탄화수소를 사용할 수 있다. 지방족 탄화수소는 포화 또는 불포화 모두 사용할 수 있다. 이와 같은 탄화수소로서는 시클로헥산, 헥산, 벤젠, 에틸벤젠, 톨루엔 및 크실렌을 예로 들 수 있다.
이와 같은 유기용매는 상기 안료 분산 조성물에서 상기 안료 입자들을 분산시킬 수 있는 함량으로 사용될 수 있으며, 특별한 제한은 없으나, 상기 안료 100중량부에 대하여 100 내지 1,000중량부의 함량으로 사용할 수 있다. 상기 유기 용매의 함량이 100중량부 미만이면 충분한 안료 분산을 얻을 수가 없고 점도가 높아져 작업성 등이 저하되며, 1,000중량부를 초과하는 경우 안료 농도가 지나치게 낮아 목적하는 색상을 충분히 발현하기 곤란하다는 문제가 있다.
<기타 첨가제>
또한, 통상의 보조제 또는 첨가제, 예컨대, 계면활성제, 충전제, 표준화제, 소포제, 항분진제, 증진제, 정전기방지제, 보존제, 건조 지연제, 습윤화제, 항산화제 등을 바람직하게는 안료 분산 조성물 총 중량을 기준으로 0.01 내지 10중량%, 특히 0.5 내지 5중량%의 양으로 추가로 포함할 수 있다.
한편, 안료 분산 조성물을 제조하기 위해서는, 유기안료는, 1차 입자 지름이 100㎚ 이하이거나, 미립화 처리에 의해 1차 입자 지름을 100㎚ 이하로 한 유기안료를 이용하는 것이, 얻어지는 안료 조성물의 투명성이나 선명성의 향상이라는 관점으로부터 바람직하다. 안료의 미립화 처리법으로서는, 예를 들면, 식염(common salt)의 존재 하에서 밀링을 실시하는 솔트 밀링법(salt-milling method) 등(예를 들면, 일본 특개 2001-220520 공보 및 일본 특개 2001-264528 공보)을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다.
본 발명의 일실시예에 따른 안료 분산 조성물은 각각 상기 유기안료와 상기 안료 유도체를 종래 공지의 방법(예를 들면, 일본 특개 2001-271004 공보 및 특개 2004-91497 공보)에 의해 혼합하여 제조할 수 있다. 예를 들면, 상기 유기안료와 상기 안료 유도체의 분말끼리 혼합하는 방법, 물이나 용해력이 있는 유기용매에 분산시킨 상기 유기안료와 상기 안료 유도체와의 서스펜션끼리 혼합하는 방법, 유기안료의 제조 공정 중의 임의의 공정에 상기 안료 유도체를 첨가하는 방법 등을 들 수 있지만, 제조 방법은 특별히 한정되지 않는다. 상기 유기안료 제조 공정중의 임의의 공정으로서는, 예를 들면, 솔트 밀링(salt milling)을 들 수 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 상기 안료 유도체를 첨가할 때 상태로서는, 분말, 페이스트, 서스펜션의 형태를 들 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.
일례로서, 본 발명의 안료 분산 조성물은 상기 각 성분을 적정량 투입한 후 교반기로 혼합하면서 안료 파우더를 습윤(wetting)시키는 습윤 분산 안정화 공정을 통해 제조될 수 있으며, 이렇게 제조된 조성물 내 안료는 20 내지 150 nm의 평균입자 크기를 갖게 된다. 이때, 안료 분산의 효율성을 고려하여, 물리적 충돌력을 극대화시키기 위해 0.05 내지 2.0mm 지름의 비드(beads)를 사용할 수 있으며, 이러한 비드는 글라스, 스테인레스 스틸 또는 지르코늄 등의 재질인 것일 수 있다.
또한, 상기 교반 공정 시 사용되는 분산기로는 비드밀, 롤밀, 아트라이터, 수퍼밀, 디졸버, 호모믹서, 샌드밀, 3-롤밀, 디스크밀, 페인트세이커 및 스칸덱스 등이 있으며, 일반적으로 비드밀이 가장 많이 사용된다.
한편, 본 발명의 안료 분산 조성물은 도료, 인쇄잉크 등으로서도 이용할 수 있으며, 감광성 피막 형성 재료와 혼합하여 광조사에 의해 화상형성이 가능한 안료 분산 컬러 레지스트 조성물로서도 적용될 수 있다. 본 발명의 안료 분산 조성물이 포함된 컬러 레지스트 조성물을 이용하여 공지의 방법 및 구조로 화소를 형성하게 되면 우수한 특성의 컬러필터를 얻게 된다. 컬러 레지스트 조성물은 본 발명의 안료 분산 조성물과, 감광성 피막 형성 재료를 혼합하여 고분산되어 얻어진다. 감광성 피막 형성 재료는 특별히 제한되지 않는다. 일반적으로 감광성 폴리아크릴레이트계 수지, 감광성 아크릴계 수지, 감광성 폴리아미드계 수지, 감광성 폴리이미드계 수지, 혹은 감광성 불포화 폴리에스테르계 수지 등의 감광성 수지 바니스, 또는 그러한 수지 반응 희석제로서 모노머 또는 올리고머가 더 첨가된 바니스, 광개시제(필요에 따라서 증감제와 함께), 용제 등의 성분으로 이루어진다. 본 발명의 안료 분산 조성물을 이용함으로써, 분산성, 분산 안정성, 투명성 및 선명성이 뛰어난 컬러필터 화소 형성용 컬러 레지스트 조성물 및 컬러필터를 얻을 수 있다.
상기 모노머 또는 올리고머로서는, 예를 들면, (메타)아크릴산에스테르, (메타)아크릴산, (메타)아크릴아미드, 초산비닐, 스티렌, (메타)아크릴로니트릴, (메타)아크릴레이트 올리고머 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다. 상기 광개시제로서는, 예를 들면, 아세트페논계, 벤조인계, 벤조페논계, 티옥산톤계, 트리아진계, 카르바졸계, 이미다졸계 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다. 상기 증감제로서는, 예를 들면, 아실포스핀옥사이드(acylphosphine oxide), 메틸페닐글리옥실레이트(methylphenylglyoxylate), 퀴논계(quinone-based), 안트라퀴논계(anthraquinone-based), 이소프탈로페논계(isophthalo phenone-based), 에스테르계(ester-based), 벤질계(benzil-based), 벤조페논계 (benzophenone-based) 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다. 용제로서는, 예를 들면, (폴리)알킬렌글리콜모노알킬에테르, (폴리)알킬렌글리콜모노알킬 에테르아세테이트, 에테르, 케톤, 유산알킬에스테르, 그 외의 에스테르, 방향족 탄화수소, 아미드 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다.
이하 구체적인 실시예를 통해 안료 유도체의 구체예 및 합성 방법 등을 설명한다. 하기 설명은 본 발명의 일례이므로 나열된 구조나 설명으로 한정되지 않는다.
<실시예>
제조예 1 <안료 유도체(D-1)의 합성>
96% 황산 400g을 0~5℃로 10분간 걸고 교반하면서 Red 255 안료 20g을 첨가하였다. 1시간 교반 후, 5℃로 15분간 N-히드록시 벤질 말레이미드 28.1g을 더하였다. 온도를 3시간동안 14℃로 상승시키고 뒤이어 16시간동안 15~20℃로 교반하였다. 얻어진 혼합물을 뒤이어 빙수 4000g에 첨가하고, 석출한 황갈색 침전물을 노별하고, 물로 산이 없어질 때까지 세척하였다. 80℃로 건조하여 화학식 (2)의 안료 유도체44.1g(97%)을 얻었다. 정제를 위해 이 분말상의 조생성물을 1시간동안 에탄올 400ml로 비등점에서 잘 교반하고, 침전물을 열시 노별하고, 에탄올로 계속 세척하여 60℃에서 건조하였다.
[화학식 2]
Figure pat00035

제조예 2 <안료 유도체(D-2)의 합성>
10~20℃에서 교반과 함께 Red 255 안료 35g을 클로로술폰산 117g에 점진적으로 첨가하였다.
첨가의 완료 후에, 혼합물을 1시간동안 40~50℃에서 교반하였다. 그 다음, 염화 티오닐 90g을 첨가하고, 결과 혼합물을 상기 온도에서 3시간동안 교반하였다. 반응 혼합물을 상온으로 냉각시킨 다음, 온도를 10℃ 이하에서 유지하면서 얼음수 5리터를 점진적으로 부어 침전물을 형성하였다. 침전물을 여과하고 얼음수로 세척하여 디케토피롤로피롤 유도체 A의 클로로술폰화 생성물(물-함유 케이크)을 얻었다. 클로로술폰화된 생성물을 얼음물 1.5리터에서 슬러리화시키고, 1,3-페닐렌디아민 16g을 첨가하고, 혼합물을 3시간동안 5℃에서 그 다음, 1시간동안 50℃에서 교반하였다. 교반을 완료한 후에, 여과, 물세척 그리고 건조를 수행하여 아래와 같은 중간체 A 40g(70%)를 얻었다.
Figure pat00036

아세톤 200g을 5℃로 냉각시키고, 시아누릭 클로라이드 22g을 첨가하였다. 그 다음, 중간체 A 38g을 5℃의 온도를 유지하면서 점진적으로 첨가하였다. 그 다음, 10% 소디움-카보네이트 수용액 45g을 첨가하고 결과 혼합물을 3시간동안 5℃에서 교반하여 침전물을 생성하였다. 침전물을 여과하고, 물로 세척한 다음, 200g의 아세톤에서 슬러리화하였다. 상기 슬러리를 여과하고 아세톤으로 세척하여 아래와 같은 중간체 B(아세톤-함유 케이크)를 얻었다.
Figure pat00037

이와 같이 얻어진 화학식 (19)의 중간체 B(아세톤-함유 케이크)를 60℃ 이하의 온도에서 1,4-디옥산 80g 및 N-(4-아미노페닐)말레이미드 38g의 혼합 용액을 점진적으로 첨가하고 2시간 동안 교반하였다. 그 다음, 1,4-디옥산 80g 및 N-아미노에틸피페리딘 26g의 혼합 용액을 점진적으로 첨가하고 90℃에서 5시간동안 교반하였다. 반응 혼합물을 상온으로 냉각시킨 다음 2.5리터의 물을 부어 침전물을 형성하였다. 침전물을 여과하고 물로 세척하고, 건조하여 화학식 (3)의 안료 유도체(D-2) 110g(78%)을 얻었다.
[화학식 3]
Figure pat00038

제조예 3 <안료 유도체(D-3)의 합성>
Red 255 안료 A 35g을 98% 황산 500g에 첨가하고 혼합물을 교반하여 Red 255 안료 A를 용해시켰다. 그 다음, α-클로로아세트아미드 46.5g 및 파라포름알데히드 19.5g을 30℃ 이하에서 첨가하고, 혼합물을 2시간동안 25℃에서 교반하였다. 그 다음, 교반 혼합물을 60℃로 가열하고 4시간동안 교반하였다. 그 다음, 혼합물을 상온으로 냉각시킨 다음 5리터의 얼음물을 부어 침전물을 형성하였다. 침전물을 여과하고 얼음물로 세척하여 아래와 같은 중간체 C(물-함유 케이크)를 얻었다.
Figure pat00039

중간체 C(물-함유 케이크)를 1.5리터의 아세톤에 슬러리화하였다. 1,4-페닐렌디아민 16g을 첨가하고 혼합물을 10℃에서 2시간동안 교반한 다음 2시간동안 50℃에서 교반하였다. 교반을 완료한 후, 여과하고, 아세톤으로 세척하고 건조를 수행하여 아래와 같은 중간체 D 45g(75%)을 얻었다.
Figure pat00040

아세톤 200g을 5℃로 냉각시키고 시아누릭 클로라이드 22g을 첨가하였다. 그 다음, 중간체 D를 15℃ 이하의 온도에서 점진적으로 첨가하였다. 트리에틸렌 아민 8.15g을 첨가하고, 혼합물을 3시간동안 15℃에서 교반하여 침전물을 형성하였다. 침전물을 여과하고 물로 세척한 다음, 200g의 아세톤에 다시 슬러리화하였다. 이와 같이 얻어진 슬러리를 여과하고 아세톤으로 세척하여 아래와 같은 중간체 E(아세톤-함유 케이크)를 얻었다.
Figure pat00041

이와 같이 얻어진 중간체 E(아세톤-함유 케이크)를 60℃ 이하의 온도에서 1,4-디옥산 80g 및 N-(4-아미노페닐)말레이미드 38g의 혼합 용액을 점진적으로 첨가하고 3시간동안 교반하였다. 그 다음, 1,4-디옥산 80g 및 N-메틸피페라진 21g의 혼합 용액을 점진적으로 첨가하고 90℃에서 7시간동안 교반하였다. 반응 혼합물을 상온으로 냉각시킨 다음 2.5리터의 물을 부어 침전물을 형성하였다. 상기 침전물을 여과하고, 물로 세척하고, 화학식 (4)의 안료 유도체(D-3) 58g(84%)를 얻었다.
[화학식 4]
Figure pat00042

제조예 4 <안료 유도체(A-1)의 합성>
안트라퀴논 2-카르복시산 40g을 250g의 클로로술폰산에 첨가하고 혼합물을 3시간동안 20℃에서 교반하였다. 그 다음, 21g의 티오닐 클로라이드를 첨가하고 혼합물을 2시간동안 50℃에서 교반하였다. 반응 혼합물을 상온으로 냉각시킨 다음, 2.5리터의 얼음물을 붓고, 혼합물을 여과하고, 물로 세척하여 안트라퀴논 유도체 B의 카르복시산 클로라이드(물-함유 케이크)를 얻었다. 상기 카르복시산 클로라이드를 750g의 아세톤에 슬러리화하였다. 46.5g의 1,5-디아미노나프탈렌을 첨가하고, 혼합물을 4시간동안 40℃에서 교반하였다. 그 다음, 21g의 소디움 카보네이트를 첨가하였다. 상기 혼합물을 1시간동안 80℃에서 교반하고, 이를 여과하고, 물로 세척하고, 건조하여, 아래와 같은 중간체 F 48g(77%)을 얻었다.
Figure pat00043

아세톤 200g을 5℃이하로 냉각시키고 22g의 시아누릭 클로라이드를 첨가하였다. 그 다음, 중간체 F 31g을 15℃ 이하의 온도에서 점진적으로 첨가하였다. 그 다음, 트리에틸렌아민 8.15g을 첨가하고, 혼합물을 3시간동안 10℃에서 교반하여 침전물을 형성하였다. 침전물을 여과하고 물로 세척한 다음 200g의 아세톤에 슬러리화하였다. 이와 같이 얻어진 슬러리를 여과하고 아세톤으로 세척하여 아래와 같은 중간체 G(아세톤-함유 케이크)를 얻었다.
Figure pat00044

이와 같이 얻어진 중간체 G(아세톤-함유 케이크)를 60℃ 이하의 온도에서 1,4-디옥산 80g 및 N-(4-아미노페닐)말레이미드 38g의 혼합 용액을 첨가하였다. 그 다음 1,4-디옥산 80g 및 N-아미노프로필-2-피페콜린 32g의 혼합 용액을 점진적으로 첨가하고 95℃에서 5시간동안 교반하였다. 반응 혼합물을 상온으로 냉각시킨 다음 2.5리터의 물을 부어 침전물을 형성하였다. 침전물을 여과하고, 물로 세척하고, 건조하여 화학식(5)의 안료 유도체(A-1) 51g(82%)을 얻었다.
[화학식 5]
Figure pat00045

제조예 5 <안료 유도체(A-2)의 합성>
2-아미노 안트라퀴논 59g을 550g의 메탄올에 교반하여 용해시킨 다음, 소디움 카보네이트 28.5g 및 56g의 4-아세트아미도벤젠술포닐 클로라이드 56g을 첨가하였다. 상기 혼합물을 25 내지 35℃에서 4시간동안 교반하였다. 교반 후에, 300g의 물 및 35% 염산 76g을 첨가하고, 혼합물을 환류 온도로 가열하였다. 메탄올을 환류 온도가 100℃에 도달할 때까지 증류하였다. 증류 후에, 200g의 물을 첨가하고, 혼합물을 60℃ 이하로 냉각시켰다. 그 다음, 그 pH를 25% 소디움 하이드록사이드 수용액으로 12.0으로 조절하였다. 혼합물을 1시간동안 50℃에서 교반하였다. 혼합물을 그 온도가 상온으로 감소될 때까지 유지시켰다. 그 다음, 그 pH를 아세트산으로 4.0으로 조절하였다. 혼합물을 1시간 동안 상온에서 교반하였다. 여과, 물세척 및 건조를 수행하여 아래와 같은 중간체 H 140g(77%)을 얻었다.
Figure pat00046

아세톤 200g을 5℃로 냉각시키고, 22.5g의 시아누릭 클로라이드를 아세톤에 용해하였다. 그 다음, 60g의 N-메틸-2-피롤리돈에 용해된 중간체 H 60g의 용액을 5℃의 온도에서 적가하였다. 그 다음, 10%의 소디움 카보네이트 수용액 42.5g을 5℃의 온도에서 적가하였다. 얻어진 생성물을 여과하고 물로 세척하여 수성 케이크를 얻었다. 수성 케이크를 다시 200g의 아세톤에 슬러리화하였다. 슬러리를 여과하고 아세톤으로 세척하여 아래와 같은 중간체 I(아세톤-함유 케이크)를 얻었다.
Figure pat00047

이와 같이 얻어진 중간체 I(아세톤-함유 케이크)를 60℃ 이하의 온도에서 1,4-디옥산 80g 및 N-(4-아미노페닐)말레이미드 38g의 혼합 용액을 첨가하였다. 그 다음, 1,4-디옥산 80g 및 디에틸아미노프로필아민 27g의 혼합 용액을 점진적으로 첨가하였다. 그 다음, 혼합물을 1.5시간 동안 50 내지 60℃로 교반하고, 3.5시간 동안 90℃에서 교반하였다. 100g의 물을 반응 혼합물에 첨가하였다. 상기 혼합물을 환류 온도로 가열하고, 1,4-디옥산을 증류제거하였다. 결과 혼합물을 상온으로 냉각시켰다. 그 pH를 아세트산으로 4.0으로 조절하고, 생성물을 용해하였다. 반응 혼합물을 0.5리터의 물에 붓고, 소디움 하이드록사이드로 pH를 11로 조절하였다. 상청액을 따라내었다. 중성이 될 때까지 세척하였다. 그 다음, 50℃ 진공하에서 건조를 수행하여 화학식(6)의 안료 유도체(A-2) 114g(92%)을 얻었다.
[화학식 6]
Figure pat00048

제조예 6 <안료 유도체(A-3)의 합성>
2-아미노 안트라퀴논 55.8g 및 트리에틸아민 30.35g을 250g의 아세톤에 균일하게 용해시켰다. 그 다음, 170g의 아세톤에 용해된 55.5g의 4-니트로벤조일 클로라이드의 용액을 적가하였다. 첨가 완료 후에, 혼합물을 1시간동안 25 내지 35℃에서 교반한 다음, 3시간동안 환류 온도에서 교반하였다. 교반 후에, 1000g의 물 및 25% 소디움-하이드록사이드 수용액 62.5g을 첨가하고, 결과 혼합물을 1시간동안 환류 온도에서 교반하였다. 반응 혼합물을 3350g의 물을 포함한 비이커에 붓고, 결과 혼합물을 1시간동안 상온에서 교반하였다. 얻어진 생성물을 여과하고, 물로 세척하고, 건조하여 아래와 같은 중간체 K 182g(98%)을 얻었다.
Figure pat00049

중간체 L 30.5g을 500g의 물과 혼합하여 슬러리를 얻었다. 98g의 소디움 술파이드 9-하이드레이트를 슬러리에 첨가하였다. 혼합물을 24시간동안 70℃에서 교반한 다음, 이를 여과하여 생성물을 분리하였다. 여과에 의해 분리된 생성물을 1500ml의 1N-염산에 첨가하고 슬러리화하였다. 슬러리된 혼합물을 1시간동안 상온에서 교반한 다음, 여과 및 물세척을 수행하였다. 그 다음, 결과 혼합물을 1000ml의 1N-소디움 하이드록사이드 수용액에 첨가하여 슬러리를 얻고, 슬러리를 상온에서 1시간 동안 교반시킨 다음, 여과하고 물로 세척하였다. 물로 슬러리화하고, 여과하고, 중성이 될 때까지 물세척을 반복하였다. 그 다음, 건조를 수행하여 아래와 같은 중간체 M 25g(90%)을 얻었다.
Figure pat00050

아세톤 200g을 5℃로 냉각시키고, 22g의 시아누릭 클로라이드를 아세톤에 첨가하였다. 그 다음, 중간체 M 55g을 5℃의 온도를 유지하면서 점진적으로 첨가하였다. 그 다음, 10%의 소디움 카보네이트 수용액 45g을 첨가하고, 혼합물을 3시간동안 5℃에서 교반하였다. 이와 같이 얻어진 생성물을 여과하고 물로 세척하였다. 그 다음, 이를 아세톤 200g에 다시 슬러리화시켰다. 슬러리를 여과하고 아세톤으로 세척하여 아래와 같은 중간체 N(아세톤-함유 케이크)을 얻었다.
Figure pat00051

이와 같이 얻어진 중간체 N(아세톤-함유 케이크)를 60℃이하의 온도에서 1,4-디옥산 80g 및 N-(4-아미노페닐)말레이미드 38g의 혼합 용액을 첨가하였다. 그 다음 1,4-디옥산 80g 및 디에틸아미노프로필아민 27g의 혼합용액에 점진적으로 첨가하였다. 혼합물을 2시간동안 50 내지 60℃에서 교반하고, 90℃에서 4시간동안 교반하였다. 반응 혼합물을 상온으로 냉각시키고, 2.5리터의 물을 부어 침전을 형성하였다. 침전물을 여과하고, 물로 세척하고 건조하여 화학식 (7)의 안료 유도체(A-3) 88g(75%)을 얻었다.
[화학식 7]
Figure pat00052

참고 제조예 1 <아크릴 수지 용액 1(AR-1)의 제조>
분리 가능한(separable) 4구 플라스크에 온도계, 냉각관, 질소 가스 도입 튜브 및 교반기를 장착한 반응용기에 700g의 시클로헥사논을 투입하고, 80℃로 가열하였다. 반응용기 내를 질소 치환한 후 133g의 n-부틸메타크릴레이트, 46g의 2-하이드록시에틸메타크릴레이트, 43g의 메타크릴산, 74g의 파라큐밀페놀 에틸렌옥사이드 변성 아크릴레이트(Toagosei co., Ltd.제 「ARONIX M110」) 및 4.0g의 2,2'-아조비스이소부티로니트릴의 혼합물을 2시간에 걸쳐 적하하였다. 적하 종료 후에, 반응을 추가로 3시간동안 유지하여 중량평균분자량(Mw) 26000인 아크릴 수지의 용액을 얻었다. 실온까지 냉각한 후, 수지 용액 약 2g을 샘플링하여 180℃에서 20분 가열 건조하여 비휘발분을 측정하고, 앞서 합성한 수지 용액에 비휘발분이 20 중량%가 되도록 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트를 첨가하여 아크릴 수지 용액을 조제하였다.
참고 제조예 2 <적색 처리 안료 1(RK-1)의 제조>
디케토피롤로피롤계 적색 안료 C.I. 피그먼트 레드 254(Ciba·Japan사 제 「IRGAZIN RED 2030」) 200부, 염화나트륨 1400부 및 디에틸렌글리콜 350부를 스테인레스제 1갤런 니이더(Inoue Manufacturing Co., Ltd.제)에 투입하고, 80℃에서 6시간 혼련하였다. 다음으로, 이 혼련물을 7000부의 온수에 투입하고, 80℃로 가열하면서 2시간 교반하여 슬러리상으로 하고, 여과, 수세를 반복하여 염화나트륨 및 디에틸렌글리콜을 제거한 후, 80℃로 하루 건조하여, 190부의 디케토피롤로피롤계의 미립화 안료 1(RK-1)을 얻었다.
참고 제조예 3 <적색 처리 안료 2(RK-2)의 제조>
C.I. 피그먼트 레드 254 대신에 안트라퀴논계 적색 안료 C.I. 피그먼트 레드 177(Ciba·Japan사 제 「Cromophtal Red A3B」)을 이용한 것을 제외하고는, 미세화 안료 1(RK-1)과 동일한 조건으로 각 공정을 실시하여, 190부의 안트라퀴논계의 미립화 안료 2(RK-2)를 얻었다.
참고 제조예 4 <적색 처리 안료 3(RK-3)의 제조>
C.I. 피그먼트 레드 254 대신에 퍼릴렌계 적색 안료 C.I. 피그먼트 레드 179(Basf사 제 「Paliogen Maroon L 3920」)을 이용한 것을 제외하고는, 미세화 안료 1(RK-1)과 동일한 조건으로 각 공정을 실시하여, 190부의 퍼릴렌계의 미립화 안료 3(RK-3)를 얻었다.
[실시예 1]
(안료 분산 조성물(RD-1))
하기 혼합물을 균일해지도록 교반 혼합한 후, 직경 0.2㎜의 지르코니아 비즈를 이용하여, Eigermill(Eiger Japan사 제 「mini model M-250 MKII」)로 4시간 분산한 후, 6.0㎛의 필터로 여과하여, 비휘발 성분이 20 중량%인 안료 분산 조성물(RD-1)을 제조하였다.
미립화 안료 1(RK-1) : 11.3부
(C.I. 피그먼트 레드 254)
아크릴 수지 용액 1 : 21.2부
수지형 분산제 용액(Lubrizol사 제 「SP55000」) : 8.2부
색소 유도체(유도체 (D-1)) : 0.5부
프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGMAC) : 58.8부
[실시예 2~7]
이하, 안료, 수지형 분산제, 유도체를 표 1에 나타내는 조성으로 변경한 것을 제외하고는 안료 분산 조성물(RD-1)과 동일한 방법으로, 안료 분산 조성물(RD-2~7)을 조정하였다.
[실시예 8]
(안료 분산 조성물(RD-8))
하기 혼합물을 균일해지도록 교반 혼합한 후, 직경 0.2㎜의 지르코니아 비즈를 이용하여, Eigermill(Eiger Japan사 제 「mini model M-250 MKII」)로 4시간 분산한 후, 6.0㎛의 필터로 여과하여, 비휘발 성분이 20 중량%인 안료 분산 조성물(RD-8)을 제조하였다.
미립화 안료 2(RK-2) : 11.3부
(C.I. 피그먼트 레드 177)
아크릴 수지 용액 1 : 21.2부
수지형 분산제 용액(Lubrizol사 제 「SP55000」) : 8.2부
색소 유도체(유도체 (A-1)) : 0.5부
프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGMAC) : 58.8부
[실시예 9~14]
이하, 안료, 수지형 분산제, 유도체를 표 1에 나타내는 조성으로 변경한 것을 제외하고는 안료 분산 조성물(RD-8)과 동일한 방법으로, 안료 분산 조성물(RD-9~14)을 조정하였다.
[실시예 15]
(안료 분산 조성물(RD-15))
하기 혼합물을 균일해지도록 교반 혼합한 후, 직경 0.2㎜의 지르코니아 비즈를 이용하여, Eigermill(Eiger Japan사 제 「mini model M-250 MKII」)로 4시간 분산한 후, 6.0㎛의 필터로 여과하여, 비휘발 성분이 20 중량%인 안료 분산 조성물(RD-15)을 제조하였다.
미립화 안료 3(RK-3) : 11.3부
(C.I. 피그먼트 레드 179)
아크릴 수지 용액 1 : 21.2부
수지형 분산제 용액(Lubrizol사 제 「SP55000」) : 8.2부
색소 유도체(유도체 (A-1)) : 0.5부
프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGMAC) : 58.8부
[실시예 16~21]
이하, 안료, 수지형 분산제, 유도체를 표 1에 나타내는 조성으로 변경한 것을 제외하고는 안료 분산 조성물(RD-15)과 동일한 방법으로, 안료 분산 조성물(RD-16~21)을 조정하였다.
[비교예 1]
이하, 안료, 수지형 분산제, 유도체를 표 1에 나타내는 조성으로 변경한 것을 제외하고는 안료 분산 조성물(RD-1)과 동일한 방법으로, 안료 분산 조성물(RD-22)을 조정하였다.
[비교예 2]
이하, 안료, 수지형 분산제, 유도체를 표 1에 나타내는 조성으로 변경한 것을 제외하고는 안료 분산 조성물(RD-8)과 동일한 방법으로, 안료 분산 조성물(RD-23)을 조정하였다.
[비교예 3]
이하, 안료, 수지형 분산제, 유도체를 표 1에 나타내는 조성으로 변경한 것을 제외하고는 안료 분산 조성물(RD-15)과 동일한 방법으로, 안료 분산 조성물(RD-24)을 조정하였다.
구분 안료 분산 조성물
No.
혼합비
안료 색소 유도체 분산제 수지 PGMAC
종류 양(중량%) 종류 양(중량%) 양(중량%) 양(중량%) 양(중량%)
실시예 1 RD-1 RK-1 11.3 D-1 0.5 8.2 21.2 58.8
실시예 2 RD-2 11.3 D-2 0.5 8.2 21.2 58.8
실시예 3 RD-3 11.3 D-3 0.5 8.2 21.2 58.8
실시예 4 RD-4 11.3 D-4 0.5 8.2 21.2 58.8
실시예 5 RD-5 11.3 D-5 0.5 8.2 21.2 58.8
실시예 6 RD-6 11.3 D-6 0.5 8.2 21.2 58.8
실시예 7 RD-7 11.3 D-7 0.5 8.2 21.2 58.8
실시예 8 RD-8 RK-2 11.3 A-1 0.5 8.2 21.2 58.8
실시예 9 RD-9 11.3 A-2 0.5 8.2 21.2 58.8
실시예 10 RD-10 11.3 A-3 0.5 8.2 21.2 58.8
실시예 11 RD-11 11.3 A-4 0.5 8.2 21.2 58.8
실시예 12 RD-12 11.3 A-5 0.5 8.2 21.2 58.8
실시예 13 RD-13 11.3 A-6 0.5 8.2 21.2 58.8
실시예 14 RD-14 11.3 A-7 0.5 8.2 21.2 58.8
실시예 15 RD-15 RK-3 11.3 A-1 0.5 8.2 21.2 58.8
실시예 16 RD-16 11.3 A-2 0.5 8.2 21.2 58.8
실시예 17 RD-17 11.3 A-3 0.5 8.2 21.2 58.8
실시예 18 RD-18 11.3 A-4 0.5 8.2 21.2 58.8
실시예 19 RD-19 11.3 A-5 0.5 8.2 21.2 58.8
실시예 20 RD-20 11.3 A-6 0.5 8.2 21.2 58.8
실시예 21 RD-21 11.3 A-7 0.5 8.2 21.2 58.8
비교예 1 RD-22 RK-1 11.8 - - 8.2 21.2 58.8
비교예 2 RD-23 RK-2 11.8 - - 8.2 21.2 58.8
비교예 3 RD-24 RK-3 11.8 - - 8.2 21.2 58.8
[컬러 필터용 착색 조성물(안료 분산 조성물)의 평가]
실시예 1~21의 안료 분산 조성물을 이용하여 형성된 패턴을 이용하여 각각의 조성물에 대한 평가를 실시하여 그 결과를 표 2에 나타내었다(하기에 평가 방법이나 기준으로 특별히 기재되지 않은 사항은 본 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 평가규격 또는 통상의 방법에 따른다).
<점도 특성>
상기 실시예 1~21의 안료 분산 조성물을 DV-II + VISCOMETER(브룩필드)를 이용하여 30rpm에서 초기 점도(25℃ 기준)를 측정하였으며 25℃의 저온 배양기에 보관 후 15일 후 점도(25℃ 기준)를 측정하여 경시적 점도 변화를 확인하였다. 결과는 ◎ (점도 증가가 거의 없음), ○ (약간의 점도 증가가 발생하였으나 사용가능한 범위), △ (점도 증가로 인해 사용 불가), × (현저한 점도 증가로 인해 사용불가)로 표시하였다.
<콘트라스트>
상기 실시예 1~21의 안료 분산 조성물을 판두께 0.5㎜의 60㎜ⅹ60㎜ 사이즈(size)의 유리 기판에 경화후의 x=0.650이(C광원)이 되도록 스핀 코팅하고, 90℃로 100초 건조한 뒤 초고압 수은 램프를 이용, 적산 광량 60mJ/㎠로 자외선 노광을 행했으며 도포 유리 기판을 230℃ 30분 가열한 후 각 건조 코팅 필름에 대하여 휘도계 CT-1(쓰보사카) 및 편광 플래이트를 사용하여 평행인 경우의 휘도와 직교인 경우의 휘도의 비율로써 콘트라스트 값을 계산하였다.
<휘도>
휘도 측정기로서 색 휘도 측정기 MCPD 3000(오츠카사)을 사용하여 x=0.650(C광원)에서의 RY를 측정하였다. Dispaly 상에서 RGB 각각 성분의 x, y 좌표는 한 점으로 표시되며 여기서 말한 x는 Chromaticity diagram에서 레드 성분의 크기를, RY는 레드 성분의 명도를 나타낸다(y는 그린 성분의 크기, GY는 그린 성분의 명도, z는 블루 성분의 크기, BY는 블루 성분의 명도를 나타낸다).
<내열성 평가>
투명 기판 상에 건조 도막이 약 1.0㎛가 되도록 착색 조성물을 도포하고, 70℃에서 20분 건조하였다. 그 후, 오븐에서 230℃ 1시간 가열, 방랭 후, 얻어진 도막을 현미분광광도계(Olympus Optical Co., Ltd.제 「OSP-SP200」)에 의해 C광원을 이용하여 L*a*b* 표색계에 의해 색측정(L*(1), a*(1), b*(1))을 실시하였다. 그리고 그 후, 내열시험으로써 오븐에서 250℃ 1시간 가열하고, 마찬가지로 색측정(L*(2), a*(2), b*(2))을 행하여, 하기 계산식에 의해, 색차 ΔEab*을 산출하고, 도막의 내열성을 아래와 같은 4 단계에서 평가하였다.
ΔEab* = √((L*(2)-L*(1))2 + (a*(2)-a*(1))2 + (b*(2)-b*(1))2)
◎: ΔEab*이 1.5 미만
○: ΔEab*이 1.5 이상, 3.0 미만
△: ΔEab*이 3.0 이상, 5.0 미만
×: ΔEab*이 5.0 이상
이하, 표 2에 그 결과를 나타낸다.
구분 안료 분산 조성물 점도 콘트라스트 휘도 내열성
초기 15일
실시예 1 RD-1 9.6 9.6 7080 19.5
실시예 2 RD-2 9.8 9.9 7130 19.6
실시예 3 RD-3 10.2 10.2 6940 19.6
실시예 4 RD-4 9.6 9.7 7250 19.5
실시예 5 RD-5 9.6 9.5 6880 19.5
실시예 6 RD-6 9.9 9.8 7050 19.5
실시예 7 RD-7 10.3 10.3 7020 19.4
실시예 8 RD-8 8.5 8.6 17800 14.8
실시예 9 RD-9 8.4 8.4 17860 14.8
실시예 10 RD-10 8.7 8.7 18020 14.7
실시예 11 RD-11 8.5 8.5 17780 14.8
실시예 12 RD-12 8.4 8.3 17690 14.7
실시예 13 RD-13 8.8 8.9 18160 14.7
실시예 14 RD-14 8.5 8.3 17790 14.8
실시예 15 RD-15 7.9 7.9 1540 12.4
실시예 16 RD-16 7.9 7.8 1580 12.4
실시예 17 RD-17 7.8 7.7 1630 12.4
실시예 18 RD-18 7.9 7.9 1500 12.5
실시예 19 RD-19 7.6 7.6 1510 12.5
실시예 20 RD-20 8.0 8.1 1650 12.4
실시예 21 RD-21 7.8 7.8 1480 12.5
비교예 1 RD-22 10.8 13.5 6220 19.4
비교예 2 RD-23 10.4 14.9 16350 14.6
비교예 3 RD-24 9.7 14.1 1290 12.3
본 발명은 일반적인 유기 안료에 분산제의 작용기를 도입함으로써 밀베이스의 저장 안정성 개선과 착색력 향상을 가져올 수 있었으며 분산성이 있는 말레이미드기를 치환기로 가지는 유도체를 첨가한 밀베이스(실시예 1~21)의 경우 유도체를 첨가하지 않은 밀베이스(비교예 1~3)와 비교하여 내열성도 양호함을 확인할 수 있었다.
[실시예 22]
(감광성 착색 조성물(RP-1))
하기 혼합물(합계 100부)을 균일해지도록 교반 혼합한 후, 4.0㎛의 필터로 여과하여, 감광성 착색 조성물(RP-1)을 얻었다.
안료 분산 조성물(RD-1) : 50.0부
아크릴 수지 용액 1 : 7.5부
광중합성 단량체(Toagosei Co., Ltd.제 「ARONIX M-402」) : 2.0부
디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트
광중합 개시제(Ciba·Japan사 제 「OXE-02」) : 1.5부
에탄온, 1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카바졸-3-일]-, 1-(0-아세틸옥심)
프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGMAC) : 39.0부
[실시예 23~42, 비교예 4~6]
(감광성 착색 조성물(RP-2~24))
표 3에서 안료 분산 조성물을 변경한 것을 제외하고는 감광성 착색 조성물(RP-1)과 동일한 방법으로 감광성 착색 조성물(RP-2~24)을 얻었다. 각 감광성 착색 조성물 조정에 있어서는, 안료 분산 조성물의 합계가 50부가 되도록 첨가하여, 감광성 착색 조성물 100부를 조정하였다.
구분 감광성
착색 조성물 No.
혼합비
안료 분산 조성물 수지 단량체 개시제 PGMAC
종류 양(중량%) 양(중량%) 양(중량%) 양(중량%) 양(중량%)
실시예 22 RP-1 RD-1 50.0 7.5 2.0 1.5 39.0
실시예 23 RP-2 RD-2 50.0 7.5 2.0 1.5 39.0
실시예 24 RP-3 RD-3 50.0 7.5 2.0 1.5 39.0
실시예 25 RP-4 RD-4 50.0 7.5 2.0 1.5 39.0
실시예 26 RP-5 RD-5 50.0 7.5 2.0 1.5 39.0
실시예 27 RP-6 RD-6 50.0 7.5 2.0 1.5 39.0
실시예 28 RP-7 RD-7 50.0 7.5 2.0 1.5 39.0
실시예 29 RP-8 RD-8 50.0 7.5 2.0 1.5 39.0
실시예 30 RP-9 RD-9 50.0 7.5 2.0 1.5 39.0
실시예 31 RP-10 RD-10 50.0 7.5 2.0 1.5 39.0
실시예 32 RP-11 RD-11 50.0 7.5 2.0 1.5 39.0
실시예 33 RP-12 RD-12 50.0 7.5 2.0 1.5 39.0
실시예 34 RP-13 RD-13 50.0 7.5 2.0 1.5 39.0
실시예 35 RP-14 RD-14 50.0 7.5 2.0 1.5 39.0
실시예 36 RP-15 RD-15 50.0 7.5 2.0 1.5 39.0
실시예 37 RP-16 RD-16 50.0 7.5 2.0 1.5 39.0
실시예 38 RP-17 RD-17 50.0 7.5 2.0 1.5 39.0
실시예 39 RP-18 RD-18 50.0 7.5 2.0 1.5 39.0
실시예 40 RP-19 RD-19 50.0 7.5 2.0 1.5 39.0
실시예 41 RP-20 RD-20 50.0 7.5 2.0 1.5 39.0
실시예 42 RP-21 RD-21 50.0 7.5 2.0 1.5 39.0
비교예 4 RP-22 RD-22 50.0 7.5 2.0 1.5 39.0
비교예 5 RP-23 RD-23 50.0 7.5 2.0 1.5 39.0
비교예 6 RP-24 RD-24 50.0 7.5 2.0 1.5 39.0
[컬러 필터용 착색 조성물(감광성 착색 조성물)의 평가]
실시예 22~42의 감광성 착색 조성물을 이용하여 형성된 패턴을 이용하여 각각의 조성물에 대한 평가를 실시하여 그 결과를 표 4에 나타내었다(하기에 평가 방법이나 기준으로 특별히 기재되지 않은 사항은 본 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 평가규격 또는 통상의 방법에 따른다).
<콘트라스트>
상기 실시예 22~42의 안료 분산 조성물을 판두께 0.5㎜의 60㎜ⅹ60㎜ 사이즈(size)의 유리 기판에 경화후의 x=0.650이(C광원)이 되도록 스핀 코팅하고, 90℃로 100초 건조한 뒤 초고압 수은 램프를 이용, 적산 광량 60mJ/㎠로 자외선 노광을 행했으며 도포 유리 기판을 230℃ 30분 가열한 후 각 건조 코팅 필름에 대하여 휘도계 CT-1(쓰보사카) 및 편광 플래이트를 사용하여 평행인 경우의 휘도와 직교인 경우의 휘도의 비율로써 콘트라스트 값을 계산하였다.
<휘도>
휘도 측정기로서 색 휘도 측정기 MCPD 3000(오츠카사)을 사용하여 x=0.650(C광원)에서의 RY를 측정하였다. Dispaly 상에서 RGB 각각 성분의 x, y 좌표는 한 점으로 표시되며 여기서 말한 x는 Chromaticity diagram에서 레드 성분의 크기를, RY는 레드 성분의 명도를 나타낸다(y는 그린 성분의 크기, GY는 그린 성분의 명도, z는 블루 성분의 크기, BY는 블루 성분의 명도를 나타낸다).
<내열성 평가>
투명 기판 상에 건조 도막이 약 1.0㎛가 되도록 착색 조성물을 도포하고, 70℃에서 20분 건조하였다. 그 후, 오븐에서 230℃ 1시간 가열, 방랭 후, 얻어진 도막을 현미분광광도계(Olympus Optical Co., Ltd.제 「OSP-SP200」)에 의해 C광원을 이용하여 L*a*b* 표색계에 의해 색측정(L*(1), a*(1), b*(1))을 실시하였다. 그리고 그 후, 내열시험으로써 오븐에서 250℃ 1시간 가열하고, 마찬가지로 색측정(L*(2), a*(2), b*(2))을 행하여, 하기 계산식에 의해, 색차 ΔEab*을 산출하고, 도막의 내열성을 아래와 같은 4 단계에서 평가하였다.
ΔEab* = √((L*(2)-L*(1))2 + (a*(2)-a*(1))2 + (b*(2)-b*(1))2)
◎: ΔEab*이 1.5 미만
○: ΔEab*이 1.5 이상, 3.0 미만
△: ΔEab*이 3.0 이상, 5.0 미만
x : ΔEab*이 5.0 이상
<현상액 용해성의 평가>
얻어진 감광성 착색 조성물을, 스핀 코터를 사용하여, 60㎜ⅹ60㎜의 유리 기판에 막 두께가 3.0㎛가 되도록 도포했다. 그 후, 기판을 감압 건조에 제공하여 시험기판을 얻었다. 이러한 기판을 4매 작성했다. 계속해서 시험기판을 0.2질량부 수산화칼륨 수용액으로 이루어지는 현상액 50g에 용해시켰다. 그 용액을 정치하고, 1일 후의 침전물의 유무를 확인했다. 이하의 기준에 기초하여, 현상액 용해성을 평가했다.
○: 침전물 없음
x : 침전물 있음
<재용해성의 평가>
얻어진 감광성 착색 조성물을, 스핀 코터를 사용하여, 60㎜ⅹ60㎜의 유리 기판에 막 두께가 3.0㎛가 되도록 도포했다. 그 후, 기판을 감압 건조에 제공하여 시험기판을 얻었다. 이러한 기판을 4매 작성했다. 계속해서 시험기판을 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGMAC) 50g에 용해시켰다. 이를 정치하고, 1일 후의 침전물의 유무를 확인했다. 이하의 기준에 기초하여, 재용해성을 평가했다.
○: 침전물 없음
x : 침전물 있음
구분 감광성
착색 조성물
콘트라스트 휘도 내열성 현상액
용해성
재용해성
실시예 22 RP-1 7150 19.5
실시예 23 RP-2 7230 19.6
실시예 24 RP-3 7090 19.6
실시예 25 RP-4 7370 19.5
실시예 26 RP-5 7020 19.5
실시예 27 RP-6 7210 19.6
실시예 28 RP-7 7200 19.4
실시예 29 RP-8 18200 14.9
실시예 30 RP-9 18290 14.8
실시예 31 RP-10 18560 14.7
실시예 32 RP-11 18120 14.9
실시예 33 RP-12 18090 14.8
실시예 34 RP-13 18630 14.7
실시예 35 RP-14 18110 14.8
실시예 36 RP-15 1750 12.4
실시예 37 RP-16 1760 12.5
실시예 38 RP-17 1880 14.4
실시예 39 RP-18 1720 12.5
실시예 40 RP-19 1720 12.6
실시예 41 RP-20 1860 14.5
실시예 42 RP-21 1670 12.5
비교예 4 RP-22 6170 19.3 x x
비교예 5 RP-23 16080 14.5 x x
비교예 6 RP-24 1120 12.3 x x
본 발명은 일반적인 유기 안료에 분산제의 작용기를 도입한 안료 유도체를 사용함으로써 착색력 향상을 가져올 수 있었으며 특히 방수성이 뛰어난 말레이미드기의 도입으로 인해 재용해성이 크게 개선됨을 것을 확인할 수 있었다.
상기의 설명은 본 발명의 이해를 돕기 위한 일례이므로, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 가할 수 있는 구성의 변형, 치환, 수정, 생략 등은 특허청구범위에 의해 정해지는 본 발명의 권리범위에 포함된다.

Claims (12)

  1. 하기의 화학식 1로 표현되는 안료 유도체.
    <화학식 1-1>

    Figure pat00053

    (상기 식에서, Q는 유기 색소 잔기를 나타내며,
    X1은 -(CH2)n-, -NR'SO2-, -SO2NR'-, -CONR'-, -CH2NR'COCH2NR'- 및 -NR'CO-로 부터 선택된 기를 나타내며, 상기 n은 1 ~ 10 범위 내에서 선택되며,
    X2는 20이하의 탄소원자를 갖는 아릴렌기, 20이하의 탄소원자를 갖는 치환된 아릴렌기, 20이하의 탄소원자를 갖는 헤테로 방향족 고리 및 20이하의 탄소원자를 갖는 치환된 헤테로 방향족 고리로부터 선택된 최소 하나의 기 혹은 이들 아릴렌기 및 헤테로 방향족 고리로 부터 선택되고 -NR'-, -O-, -SO2- 및 -CO-로 부터 선택된 2가(divalent) 연결(connecting group)로 서로 결합된 최소 2개의 기를 나타내며,
    X3는 -NR'-, -NR'SO2-, -SO2NR'- 혹은 -O-를 나타내며,
    Ar1은 20이하의 탄소원자를 갖는 아릴렌기, 20이하의 탄소원자를 갖는 치환된 아릴렌기, 20이하의 탄소원자를 갖는 헤테로 방향족 고리 및 20이하의 탄소원자를 갖는 치환된 헤테로 방향족 고리로부터 선택되며,
    t는 1 또는 2이며,
    여기서 R'은 각각 독립적으로 수소원자, 20개 이하의 탄소원자를 갖는 알킬기, 20개 이하의 탄소원자를 갖는 치환된 알킬기, 20개 이하의 탄소원자를 갖는 알케닐기, 20개 이하의 탄소원자를 갖는 치환된 알케닐기, 20개 이하의 탄소원자를 갖는 아릴기 혹은 20개 이하의 탄소원자를 갖는 치환된 아릴기를 나타낸다.)
  2. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1-1은 하기 화학식 1-2로 표현되는 안료 유도체.
    <화학식 1-2>

    Figure pat00054

    (상기 식에서, Q, X1, X3, Ar1, t는 화학식 1-1과 동일하며,
    X4는 -NR'-, -NR'SO2-, -SO2NR'- 혹은 -O-를 나타내며,
    X5는 없거나 -NR'-, -NR'SO2-, -SO2NR'- 혹은 -O-를 나타내며,
    Ar2는 20이하의 탄소원자를 갖는 아릴렌기, 20이하의 탄소원자를 갖는 치환된 아릴렌기, 20이하의 탄소원자를 갖는 헤테로 방향족 고리 및 20이하의 탄소원자를 갖는 치환된 헤테로 방향족 고리로부터 선택되며,
    Y는 각각 독립적으로 수소원자, 할로겐, 아민기, 시아노기, 니트로기, 20개 이하의 탄소원자를 갖는 알킬기, 20개 이하의 탄소원자를 갖는 치환된 알킬기, 20개 이하의 탄소원자를 갖는 치환되거나 되지 않은 헤테로 지방족 고리, 20개 이하의 탄소원자를 갖는 알케닐기, 20개 이하의 탄소원자를 갖는 치환된 알케닐기, 및 20개 이하의 탄소원자를 갖는 아릴기 혹은 20개 이하의 탄소원자를 갖는 치환된 아릴기로부터 선택되며,
    여기서 R'은 각각 독립적으로 수소원자, 20개 이하의 탄소원자를 갖는 알킬기, 20개 이하의 탄소원자를 갖는 치환된 알킬기, 20개 이하의 탄소원자를 갖는 알케닐기, 20개 이하의 탄소원자를 갖는 치환된 알케닐기, 20개 이하의 탄소원자를 갖는 아릴기 혹은 20개 이하의 탄소원자를 갖는 치환된 아릴기를 나타낸다.)
  3. 제1항에 있어서,
    하기의 구조식으로 표현되는 화합물 중 어느 하나인 안료 유도체.

    유도체 (D-1)
    Figure pat00055


    유도체 (D-2)
    Figure pat00056


    유도체(D-3)
    Figure pat00057


    유도체 (D-4)
    Figure pat00058


    유도체 (D-5)
    Figure pat00059


    유도체 (D-6)
    Figure pat00060


    유도체 (D-7)
    Figure pat00061


    유도체 (D-8)
    Figure pat00062

    유도체 (D-9)
    Figure pat00063


    유도체 (D-10)
    Figure pat00064


    유도체 (D-11)
    Figure pat00065


    유도체 (D-12)
    Figure pat00066

    유도체 (D-13)
    Figure pat00067


    유도체 (D-14)
    Figure pat00068


    유도체 (D-15)
    Figure pat00069


    유도체 (D-16)
    Figure pat00070


    유도체 (D-17)
    Figure pat00071

  4. 제2항에 있어서,
    하기의 구조식으로 표현되는 화합물 중 어느 하나인 안료 유도체.

    유도체 (A-1)
    Figure pat00072


    유도체 (A-2)
    Figure pat00073


    유도체 (A-3)
    Figure pat00074


    유도체 (A-4)
    Figure pat00075


    유도체 (A-5)
    Figure pat00076


    유도체 (A-6)
    Figure pat00077


    유도체 (A-7)
    Figure pat00078


    유도체 (A-8)
    Figure pat00079


    유도체 (A-9)
    Figure pat00080


    유도체 (A-10)
    Figure pat00081


    유도체 (A-11)
    Figure pat00082


    유도체 (A-12)
    Figure pat00083


    유도체 (A-13)
    Figure pat00084

  5. 제1항에 있어서,
    상기 유기 색소 잔기는 안트라퀴논계, 디안트라퀴논계, 디케토피롤로피롤계, 퀴노프탈론계 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 안료 유도체.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에 기재된 안료 유도체 및 유기 안료를 포함하여 이루어진 안료 분산 조성물.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 안료 유도체의 유기 색소 잔기는 상기 유기 안료와 동일한 계열인 것을 특징으로 하는 안료 분산 조성물.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 유기 안료 100중량부에 대해서, 상기 안료 유도체가 0.05~30 중량부 포함되는 것을 특징으로 하는 안료 분산 조성물.
  9. 제6항에 있어서,
    유기 용매가 더 포함되며, 상기 유기 용매는 상기 유기 안료 100중량부에 대하여 100 내지 1,000중량부 포함되는 것을 특징으로 하는 안료 분산 조성물.
  10. 제6항에 있어서,
    실시예의 평가 방법을 기준으로 초기 대비 20일 이후의 점도 변화는 4cps 이하인 것을 특징으로 하는 안료 분산 조성물.
  11. 제6항의 안료 분산 조성물과 감광성 피막형성재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 감광성 착색 조성물.
  12. 제11항의 감광성 착색 조성물을 이용하여 화소가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 컬러필터.
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