(57)【要約】【課題】有機顔料を無機酸化物微粒子により被覆することによって、透明性、耐熱性、耐光性に優れる光学部材を実現することが可能な感光性着色組成物およびこれを用いた光学部材を提供する。【解決手段】本発明の感光性着色組成物は、感光性樹脂と有機顔料を主成分とする感光性着色組成物であって、前記有機顔料は無機酸化物微粒子により被覆されたことを特徴とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光性樹脂と有機顔料を主成分とする感光性着色組成物であって、
前記有機顔料は無機酸化物微粒子により被覆されたことを特徴とする感光性着色組成物。
【請求項２】
前記無機酸化物微粒子の分散粒径は２０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の感光性着色組成物。
【請求項３】
前記無機酸化物微粒子は表面修飾剤により表面が修飾されたことを特徴とする請求項１または２に記載の感光性着色組成物。
【請求項４】
前記表面修飾剤は少なくとも１つの反応性官能基を有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の感光性着色組成物。
【請求項５】
前記表面修飾剤はシランカップリング剤および／または界面活性剤であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の感光性着色組成物。
【請求項６】
前記表面の修飾部分の重量比は、前記無機酸化物微粒子の５重量％以上かつ２００重量％以下であることを特徴とする請求項３ないし５のいずれか１項に記載の感光性着色組成物。
【請求項７】
前記無機酸化物微粒子により被覆された有機顔料の分散粒径は１００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の感光性着色組成物。
【請求項８】
前記無機酸化物微粒子の重量比は前記有機顔料の１重量％以上かつ７０重量％以下であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の感光性着色組成物。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか１項に記載の感光性着色組成物を用いてなることを特徴とする光学部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイ、ビデオカメラ、カーナビゲーション、携帯電話などに使用されるカラーフィルタなどの光学部材に用いられ、耐熱性、耐光性に優れた有機顔料を含有する感光性着色組成物およびこれを用いた光学部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ、ビデオカメラ、カーナビゲーション、携帯電話などのカラーフィルタなどに用いられるカラーフィルタは、一般に、透明基板と、この透明基板上に順に積層されたブラックマトリックス、三原色画素、画素保護膜および作動電極透明導電膜とから構成されている。
カラーフィルタは、被膜に入射した白色光を、その被膜の色彩に着色するものである。このカラーフィルタは、内蔵された光源からの光、ディスプレイ画面に入射する外光、被写体からカメラに入射する外光などが利用され、カラー表示を可能としている。
【０００３】
このようなカラーフィルタでは、可視領域に含まれる光の波長を複数の領域に区分し、これら複数領域のうち、特定の領域に含まれる光を完全に透過し、その他の波長領域の光を完全に遮断することが理想とされている。すなわち、その他の波長領域の光を完全に遮断することにより、色相、明度、彩度の優れた色分解、色表示が可能となるからである（例えば、特許文献１参照）。
カラーフィルタの製造方法としては、公知のインクジェット法、印刷法、フォトレジスト法、エッチング法などが用いられている（例えば、特許文献２参照）。
しかしながら、高精細、分光特性の制御および再現性などを考慮すると、次のフォトレジスト法が好ましい。このフォトレジスト法では、透明樹脂中に染料または顔料を、光重合開始剤および重合性モノマーと共に溶剤に分散させて着色組成物を調製し、この着色組成物を透明基板上に塗布して着色層を形成し、次いで、この着色層をパターン露光、現像することにより、一色の画素を形成するという一連の工程を、色毎に繰り返すことによって、カラーフィルタを形成している。
【特許文献１】特開２００１−０４２５２１号公報
【特許文献２】特開２００４−３０７８５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、三原色画素では、透明性やコントラストに優れ、分光のバリエーションが豊富であることから、着色組成物として染料が用いられていた。しかしながら、耐熱性や耐光性を強化するために、現在では着色組成物として顔料を用いた製造方法に移行しており、染料法を用いた製造方法での生産は極僅かである。
また、無機微粒子により染料を被覆して微粒子化することにより、染料の耐熱性や耐光性が向上することが開示されているが、この染料では顔料を凌ぐほどの特性が得られない。
一方、顔料を用いることにより、耐熱性や耐光性が向上するようになったものの、顔料粒子は粒径が大きいため、透過率の低下や、光散乱によるコントラストの低下などの問題が生じている。顔料粒子の小径化については、日々研究が進められているが、顔料粒子は、小径化に伴って表面エネルギーが増大して凝集し、結果として透過率の低下や、光散乱によるコントラストの低下などの問題が生じる。
【０００５】
ところで、従来、疎水性である樹脂中にて、無機酸化物粒子と有機顔料を複合化しようとすると、無機酸化物粒子の表面が親水性であるため、両者が分離したり、分離しないものの濁って失透するなどの不具合が発生するおそれがあった。したがって、樹脂の透明性を維持したまま、無機酸化物粒子と有機顔料を複合化することは困難であるという問題があった。
そこで、一般的な解決法として、無機酸化物粒子の表面を疎水化するために、無機酸化物粒子の表面に有機高分子分散剤などの表面修飾剤を修飾することにより、樹脂と無機酸化物粒子との相溶性を高める工夫がなされている。しかしながら、この無機酸化物粒子の粒径は２０ｎｍを超えるため、透明性が低下し、場合によっては失透するという問題があった。
【０００６】
本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、有機顔料を無機酸化物微粒子により被覆することによって、透明性、耐熱性、耐光性に優れる光学部材を実現することが可能な感光性着色組成物およびこれを用いた光学部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者等は、上記課題を解決するため鋭意研究を行った結果、有機顔料を無機酸化物微粒子により被覆し、この有機顔料を分散液中に分散させて感光性着色組成物とすれば、樹脂と複合化した場合、複合体の透明性を維持しながら、機械的特性の向上が可能であることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明の感光性着色組成物は、感光性樹脂と有機顔料を主成分とする感光性着色組成物であって、前記有機顔料は無機酸化物微粒子により被覆されたことを特徴とする。
【０００９】
前記無機酸化物微粒子の分散粒径は２０ｎｍ以下であることが好ましい。
前記無機酸化物微粒子は表面修飾剤により表面が修飾されたことが好ましい。
前記表面修飾剤は少なくとも１つの反応性官能基を有することが好ましい。
前記表面修飾剤はシランカップリング剤、界面活性剤の群から選択された１種または２種以上であることが好ましい。
前記表面の修飾部分の重量比は、前記無機酸化物微粒子の５重量％以上かつ２００重量％以下であることが好ましい。
前記無機酸化物微粒子により被覆された有機顔料の分散粒径は１００ｎｍ以下であることが好ましい。
前記無機酸化物微粒子の重量比は前記有機顔料の１重量％以上かつ７０重量％以下であることが好ましい。
【００１０】
本発明の光学部材は、本発明の感光性着色組成物を用いてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の感光性着色組成物は、感光性樹脂と有機顔料を主成分とする感光性着色組成物であって、前記有機顔料は無機酸化物微粒子により被覆されたので、分散安定性に優れるとともに、透明性、耐熱性、および耐候性に優れたカラーフィルタ用の感光性着色組成物となる。
【００１２】
本発明の光学部材は、本発明の感光性着色組成物を用いてなるので、透明性、耐熱性、および耐候性に優れたカラーフィルタを形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の感光性着色組成物およびこれを用いた光学部材の最良の形態について説明する。
なお、この形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
【００１４】
「感光性着色組成物」
本発明の感光性着色組成物は、感光性樹脂と有機顔料を主成分とする感光性着色組成物であって、有機顔料が無機酸化物微粒子により被覆された組成物である。
【００１５】
本発明の着色組成物に用いられる樹脂としては、透明樹脂が挙げられる。この透明樹脂としては、４００ｎｍ〜７００ｎｍの全波長領域において透過率が８０％以上の樹脂が好ましく、９５％以上の樹脂がより好ましい。
この透明樹脂には、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、および感光性樹脂が含まれる。
また、透明樹脂には、必要に応じて、その前駆体であり、放射線照射により硬化して透明樹脂を生成する重合性モノマーまたは重合性オリゴマーから選択された１種または２種以上を混合して用いることができる。
【００１６】
熱可塑性樹脂としては、ブチラール樹脂、スチレン−マレイン酸共重合体、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、アルキッド樹脂、ポリスチレン、ポリアミド樹脂、ゴム系樹脂、環化ゴム系樹脂、セルロース類、ポリエチレン、ポリブタジエン、ポリイミド樹脂などが挙げられる。
熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フマル酸樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂などが挙げられる。
【００１７】
感光性樹脂としては、水酸基、カルボキシル基、アミノ基などの反応性の置換基を有する線状高分子に、イソシアネート基、アルデヒド基、エポキシ基などの反応性置換基を有する（メタ）アクリル化合物やケイヒ酸を反応させて、（メタ）アクリロイル基、スチリル基などの光架橋性基を線状高分子に導入した樹脂；スチレン−無水マレイン酸共重合体やα―オレフィン−無水マレイン酸共重合体などの酸無水物を含む線状高分子を、ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレートなどの水酸基を有する（メタ）アクリル化合物によりハーフエステル化したものなどが用いられる。
【００１８】
重合性モノマーおよび重合性オリゴマーとしては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、β―カルボキシエチル（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トルプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡジグリシジルエーテルジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジグリシジルジエーテルジ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、トリシクロデカニル（メタ）アクリレート、エステルアクリレート、メチロール化メラミンの（メタ）アクリル酸エステル、エポキシ（メタ）アクリレート、ウレタンアクリレートなどの各種アクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステル、（メタ）アクリル酸、スチレン、酢酸ビニル、ヒドロキシビニルエーテル、エチレングリコールジビニルエーテル、ペンタエリスリトールトリビニルエーテル、（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ビニルホルムアミド、アクリロニトリルなどから選択された１種または２種以上が用いられる。
【００１９】
有機顔料としては、特に限定されないが、公知のＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔから選択された１種または２種類以上が用いられ、例えば、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ９、１９、３８、４３、９７、１２２、１２３、１４４、１４９、１６６、１６８、１７７、１７９、１８０、１９２、２１５、２１６、２１７、２２０、２２３、２２４、２２６、２２７、２２８、２４０；Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ１５、１６、２２、２９、６０、６４；Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｇｒｅｅｎ７、３６；Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ２０、２４、８１、８３、８６、９３、１０８、１０９、１１０、１１７、１２５、１３７、１３８、１３９、１４７、１５３、１５４、１６６、１６８、１８５；Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｏｒａｎｇｅ３６；Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｖｉｏｌｅｔ２３などが挙げられる。
これらの有機顔料は、所望の色相に応じて２種以上を混合して用いてもよい。
【００２０】
無機酸化物微粒子としては、特に限定されないが、ジルコニア（Ｚｒ）、チタン（Ｔｉ）、ケイ素（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、イットリウム（Ｙ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、鉛（Ｐｂ）、ビスマス（Ｂｉ）、セリウム（Ｃｅ）、アンチモン（Ｓｂ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ランタン（Ｌａ）、ルテニウム（Ｒｕ）などの元素の酸化物が用いられる。
これらの元素の酸化物としては、例えば、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３、ＦｅＯ、Ｆｅ３Ｏ４）、酸化銅（ＣｕＯ、Ｃｕ２Ｏ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）、酸化モリブデン（ＭｏＯ３）、酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｏ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、酸化タングステン（ＷＯ３、Ｗ２Ｏ５）、酸化鉛（ＰｂＯ、ＰｂＯ２）、酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）、酸化セリウム（ＣｅＯ２、Ｃｅ２Ｏ３）、酸化アンチモン（Ｓｂ２Ｏ５、Ｓｂ２Ｏ５）、酸化ゲルマニウム（ＧｅＯ２、ＧｅＯ）、酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）、酸化ルテニウム（ＲｕＯ２）などが挙げられる。
また、これらの無機酸化物微粒子を複数種複合した複合酸化物、例えば、スズ添加酸化インジウム（ＩＴＯ）、アンチモン添加酸化スズ（ＡＴＯ）、酸化アルミニウム亜鉛（ＺｎＯ・Ａｌ２Ｏ３）なども用いられる。
【００２１】
この無機酸化物微粒子の分散粒径は２０ｎｍ以下であることが好ましく、１０ｎｍ以下であることがより好ましい。無機酸化物微粒子の分散粒径が２０ｎｍを超えると、この無機酸化物微粒子により被覆された有機顔料の分散粒径が１００ｎｍ以上となり、光散乱が生じ、透過率が低下する。
このように、無機酸化物粒子は、ナノサイズの粒子であるから、この無機酸化物粒子を有機顔料に混合し複合化させても、光散乱が小さく、複合体の透明性を維持することが可能である。
【００２２】
また、無機酸化物微粒子は表面修飾剤により表面が修飾されたことが好ましい。
表面修飾剤としては、少なくとも１つの反応性官能基を有するものが用いられる。この反応性官能基としては、炭素−炭素二重結合またはケイ素−水素結合が挙げられる。このような反応性官能基は、アルコキシル基、ヒドロキシル基、ビニル基、スチリル基、アクリル基、メタクリル基、アクリロイル基、エポキシ基の群から選択された１種または２種以上であることが好ましい。
このような表面修飾剤の中でも、シランカップリング剤、界面活性剤の群から選択された１種または２種以上が好ましい。
【００２３】
シランカップリング剤としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリフェノキシシラン、ｐ−スチリルトリメトキシシラン、ｐ−スチリルトリエトキシシラン、ｐ−スチリルトリフェノキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリフェノキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリフェノキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、アリルトリエトキシシラン、アリルトリフェノキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、ｎ−プロピルトリメトキシシラン、ｎ−ブチルトリエトキシシラン、ｎ−ヘキシルトリメトキシシラン、ｎ−ヘキシルトリエトキシシラン、ｎ−オクチルトリエトキシシラン、ｎ−デシルトリメトキシシランなどが挙げられる。
【００２４】
また、シランカップリング剤としては、例えば、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ビニルエチルジメトキシシラン、ビニルエチルジエトキシシラン、ビニルエチルジクロルシラン、ビニルエチルジフェノキシシラン、３−グリシドキシプロピルエチルジメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリエチルジエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルエチルジクロルシラン、３−グリシドキシプロピルエチルジフェノキシシラン、ｐ−スチリルエチルジメトキシシラン、ｐ−スチリルエチルジエトキシシラン、ｐ−スチリルトリエチルジクロルシシラン、ｐ−スチリルエチルジフェノキシシラン、３−アクリロキシプロピルエチルジメトキシシラン、３−アクリロキシプロピルエチルジエトキシシラン、３−アクリロキシプロピルエチルジクロルシラン、３−アクリロキシプロピルエチルジフェノキシシラン、３−メタクリロキシプロピルエチルジメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルエチルジエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルエチルジクロルシラン、３−メタクリロキシプロピルエチルジフェノキシシラン、アリルエチルジメトキシシラン、アリルエチルジエトキシシラン、アリルエチルジクロルシラン、アリルエチルジフェノキシシランなどが挙げられる。
【００２５】
また、シランカップリング剤としては、例えば、ビニルジエチルメトキシシラン、ビニルジエチルエトキシシラン、ビニルジエチルクロルシラン、ビニルジエチルフェノキシシラン、３−グリシドキシプロピルジエチルメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルジエチルエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルジエチルクロルシラン、３−グリシドキシプロピルジエチルフェノキシシラン、ｐ−スチリルジエチルメトキシシラン、ｐ−スチリルジエチルエトキシシラン、ｐ−スチリルジエチルクロルシシラン、ｐ−スチリルジエチルフェノキシシラン、３−アクリロキシプロピルジエチルメトキシシラン、３−アクリロキシプロピルジエチルエトキシシラン、３−アクリロキシプロピルジエチルクロルシラン、３−アクリロキシプロピルジエチルフェノキシシラン、３−メタクリロキシプロピルジエチルメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルジエチルエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルジエチルクロルシラン、３−メタクリロキシプロピルジエチルフェノキシシラン、アリルジエチルメトキシシラン、アリルジエチルエトキシシラン、アリルジエチルクロルシラン、アリルジエチルフェノキシシランなどが挙げられる。
【００２６】
界面活性剤としては、非イオン系界面活性剤が好適に用いられる。
非イオン系界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンラノリン脂肪酸エステルポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルなどの脂肪酸系、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、脂肪酸アルカノールアミドなどが挙げられる。
【００２７】
上記の表面修飾剤を用いて無機酸化物微粒子の表面を修飾する方法としては、湿式法、乾式法などが挙げられる。
湿式法とは、表面修飾剤と無機酸化物微粒子を溶媒に投入し混合することにより、無機酸化物微粒子の表面を修飾する方法である。
乾式法とは、表面修飾剤と乾燥した無機酸化物微粒子をミキサーなどの乾式混合機に投入し混合することにより、無機酸化物微粒子の表面を修飾する方法である。
【００２８】
この表面が修飾された無機酸化物微粒子の修飾部分の重量比は、粒子全体量の５重量％以上かつ２００重量％以下であることが好ましく、より好ましくは１０重量％以上かつ１００重量％以下、さらに好ましくは２０重量％以上かつ１００重量％以下である。
ここで、修飾部分の重量比を５重量％以上かつ２００重量％以下と限定した理由は、修飾部分の重量比が５重量％未満であると、無機酸化物微粒子の樹脂への相溶が困難となり、樹脂との複合化の際に透明性が失われるからであり、一方、修飾部分の重量比が２００重量％を超えると、表面処理剤が樹脂特性へ及ぼす影響が大きくなり、屈折率等の複合体特性が低下するからである。
【００２９】
また、上記の無機酸化物微粒子により被覆された有機顔料の分散粒径は１００ｎｍ以下であることが好ましく、７０ｎｍ以下であることがより好ましい。
無機酸化物微粒子により被覆された有機顔料の分散粒径が１００ｎｍを超えると、光散乱が生じ、透過率が低下する。
【００３０】
上記の無機酸化物微粒子の重量比は上記の有機顔料の１重量％以上かつ７０重量％以下であることが好ましく、５重量％以上かつ５０重量％以下であることがより好ましい。
ここで、無機酸化物微粒子の重量比は上記の有機顔料の１重量％以上かつ７０重量％以下と限定した理由は、この範囲が無機酸化物粒子が良好に相溶する範囲であり、重量比が１重量％未満であると、有機顔料の被覆面積が小さいため効果が発現しないからであり、一方、重量比が７０重量％を超えると、ゲル化や凝集沈澱を生じることがあり、透明性など着色組成物としての特性が低下するからである。
【００３１】
本発明の感光性着色組成物は、分散媒に分散して、感光性着色組成物分散液として用いられる。
分散媒は、基本的には、水、有機溶媒、液状の樹脂モノマー、液状の樹脂オリゴマーのうち少なくとも１種以上を含有したものである。
上記の有機溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、２−プロパノール、ブタノール、オクタノールなどのアルコール類；酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、γ−ブチロラクトンなどのエステル類；ジエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル（メチルセロソルブ）、エチレングリコールモノエチルエーテル（エチルセロソルブ）、エチレングリコールモノブチルエーテル（ブチルセロソルブ）、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルなどのエーテル類；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセチルアセトン、シクロヘキサノンなどのケトン類；ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼンなどの芳香族炭化水素；ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドンなどのアミド類が好適に用いられ、これらの溶媒のうち１種または２種以上を用いることができる。
【００３２】
上記の液状の樹脂モノマーとしては、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチルなどのアクリル系またはメタクリル系のモノマー、エポキシ系モノマーなどが好適に用いられる。
また、上記の液状の樹脂オリゴマーとしては、ウレタンアクリレート系オリゴマー、エポキシアクリレート系オリゴマー、アクリレート系オリゴマーなどが好適に用いられる。
【００３３】
この感光性着色組成物分散液は、上記以外に、その特性を損なわない範囲において、他の無機酸化物粒子、樹脂モノマーなどを含有していてもよい。
【００３４】
また、本発明の感光性着色組成物には、この感光性着色組成物を紫外線照射により硬化させる場合には、光重合開始剤などが添加される。
光重合開始剤としては、４−フェノキシジクロロアセトフェノン、４−ｔ−ブチル−ジクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタン−１−オンなどのアセトフェノン系化合物；ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジルジメチルケタールなどのベンゾイン系化合物；ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、４−フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリル化ベンゾフェノン、４−ベンゾイル−４’−メチルジフェニルサルファイド、３，３’，４，４’−テトラ（ｔ−ブチルパーオキシカルボニル）ベンゾフェノンなどのベンゾフェノン系化合物；チオキサントン、２−クロルチオキサントン、２−メチルチオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントンなどのチオキサントン系化合物；２，４，６−トリクロロ−ｓ−トリアジン、２−フェニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（ｐ−メトキシフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（ｐ−トリル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−ピペロニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−スチリル−ｓ−トリアジン、２−（ナフト−１−イル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（４−メトキシ−ナフト−１−イル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２，４、トリクロロメチル−（ピペロニル）−６−トリアジン、２，４−トリクロロメチル（４’−メトキシスチリル）−６−トリアジンなどのトリアジン系化合物；１，２−オクタジオン、１−〔４−（フェニルチオ）−，２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム）〕、Ｏ−（アセチル）−Ｎ−（１−フェニル−２−オキソ−２−（４’−メトキシーナフチル）エチリデン）ヒドロキシルアミンなどのオキシムエステル系化合物；ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキサイド、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイドなどのホスフィン系化合物；９，１０−フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアントラキノンなどのキノン系化合物；ボレート系化合物；カルバゾール系化合物；イミダゾール系化合物；チタノセン系化合物などから選択された１種または２種以上が用いられる。
【００３５】
上記の光重合開始剤の添加量は、感光性着色組成物の全固形分に対して、０．５重量％以上かつ５０重量％以下であることが好ましく、３重量％以上かつ３０重量％以下であることがより好ましい。
ここで、光重合開始剤の添加量を、感光性着色組成物の全固形分に対して、０．５重量％以上かつ５０重量％以下と限定した理由は、０．５重量％未満では十分な反応が得られず、５０重量％を超えると主成分である樹脂の特性を阻害するおそれがあるからである。
【００３６】
また、本発明の感光性着色組成物では、透明樹脂への有機顔料の分散を向上させるために分散剤を用いてもよい。
分散剤としては、非イオン性界面活性剤、イオン性界面活性剤、有機顔料誘導体、ポリエステルなどが用いられる。
非イオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレナルキルエーテルなどが挙げられる。
イオン性界面活性剤としては、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ポリ脂肪酸塩、脂肪酸塩アルキルリン酸塩、テトラアルキルアンモニウム塩などが挙げられる。
これらの分散剤は、１種または２種以上を混合して用いることができる。
【００３７】
さらに、本発明の感光性着色組成物には、特性を損なわない範囲において増感剤などの添加剤を添加してもよい。
【００３８】
「感光性着色組成物の製造方法」
本発明の感光性着色組成物を製造するには、無機酸化物透明分散液に、感光性樹脂、有機顔料、分散剤などを添加し、減圧下、常温にて溶剤を除去した後、ミルベース、３本ロール、ジェットミルなどにより十分混練して、着色樹脂を調製する。
次いで、この着色樹脂に、重合性モノマー、光重合開始剤、溶媒などを添加し、攪拌することにより、感光性着色組成物を調製する。
【００３９】
本発明の感光性着色組成物は、有機顔料を無機酸化物微粒子により被覆したので、分散安定性に優れるとともに、透明性、耐熱性、および耐候性に優れたものとなる。
【００４０】
本発明の光学部材は、本発明の感光性着色組成物を用いてなる部材である。光学部材の中でもカラーフィルタは、透明基板と、この透明基板上にパターン化されて配列され、画素を構成する着色層とから構成されている。
この着色層を形成するには、感光性着色組成物を、透明基板上にスピンコートした後、乾燥させて、所定の厚みの薄膜を形成する。
次いで、８０℃以上かつ１００℃以下にて、１分以上かつ６０分以下、予備加熱した後、所定の画素サイズのマスクを用いて露光する。
次いで、炭酸ナトリウム溶液で現像後、良く水洗し、１００℃以上かつ３００℃以下にて、１分以上かつ６０分以下、加熱し、パターンを定着させて着色層を形成し、カラーフィルタを得る。
【００４１】
本発明の光学部材は、本発明の感光性着色組成物を用いてなるので、透明性、耐熱性、および耐候性に優れたカラーフィルタを形成することができる。
【実施例】
【００４２】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００４３】
「実施例１」
［酸化ジルコニウム透明分散液の調製］
オキシ塩化ジルコニウム８水塩２６１５ｇを純水４０Ｌ（リットル）に溶解させたジルコニウム塩溶液に、２８％アンモニア水３４４ｇを純水２０Ｌに溶解させた希アンモニア水を攪拌しながら加え、ジルコニア前駆体スラリーを調整した。
次いで、このスラリーに、硫酸ナトリウム３００ｇを５Ｌの純水に溶解させた硫酸ナトリウム水溶液を攪拌しながら加えた。このときの硫酸ナトリウムの添加量は、ジルコニウム塩溶液中のジルコニウムイオンのジルコニア換算値に対して３０重量％であった。
【００４４】
次いで、この混合物を、乾燥器を用いて、大気中、１３０℃にて１５時間、乾燥させ、固形物を得た。
次いで、この固形物を自動乳鉢などにより粉砕した後、電気炉を用いて、大気中、５００℃にて１時間焼成した。
次いで、この焼成物を純水中に投入し、攪拌して懸濁液とした後、遠心分離器を用いて洗浄を行い、添加した硫酸ナトリウムを十分に除去した後、乾燥器にて乾燥させ、酸化ジルコニウム粒子を調製した。
【００４５】
次いで、この酸化ジルコニウム粒子３０ｇに、分散媒としてトルエンを５５ｇ、表面修飾剤としてシランカップリング剤（ＫＢＭ−１４０３、信越化学社製）１５ｇを加えて混合し、酸化ジルコニウム粒子の表面を表面修飾剤により修飾した。
その後分散処理を行い、実施例１の酸化ジルコニウム透明分散液（Ｚ１）を調製した。
【００４６】
［感光性着色組成物の調製］
次いで、この酸化ジルコニウム透明分散液（Ｚ１：３０重量％）１５.０ｇに、アクリル系樹脂（固形分２０重量％）４５．０ｇ、青色顔料としてＣ．Ｉ．ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｎｏ．１５（東洋インキ社製）９．０ｇ、および、分散剤としてソルスパース（ゼネカ社製）０．９ｇを加え、減圧下、常温にて溶剤を除去した後、３本ロールミルにより十分混練して、青色着色樹脂を調製した。
次いで、この青色着色樹脂３０．０ｇに、重合性モノマーとしてジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（新中村化学工業社製）２．８ｇ、光重合開始剤として２−（４’−メトキシ−１’−ナフチル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）―ｓ−トリアジン０．６ｇ、および、シクロヘキサン２４．０ｇを加えて攪拌し、感光性着色組成物を調製した。
【００４７】
［カラーフィルタの作製］
この感光性着色組成物を、基板上にスピンコートした後、乾燥させて、厚み２μｍの薄膜を形成した。
次いで、８０℃にて２０分間、予備加熱した後、画素サイズ８０μｍ×１００μｍのマスクを用いて露光した（露光量は４００ｍＪ／ｃｍ２）。
次いで、炭酸ナトリウム溶液で現像後、良く水洗し、２５０℃にて３０分間、加熱し、パターンを定着させて、カラーフィルタを得た。
【００４８】
「実施例２」
酸化ジルコニウム粒子としてＲＣ−１００（第一稀元素社製）を用いた以外は、実施例１と同様にして、実施例２の酸化ジルコニウム透明分散液（Ｚ２）を調製した。
次いで、この酸化ジルコニウム透明分散液（Ｚ２）を用いて、実施例１と同様にして、実施例２の感光性着色組成物を調製した。
次いで、この感光性着色組成物を用いて、実施例１と同様にして、実施例２のカラーフィルタを作製した。
【００４９】
「比較例１」
酸化ジルコニウム粒子を用いない以外は、実施例１と同様にして、比較例１の感光性着色組成物を調製した。
次いで、この感光性着色組成物を用いて、実施例１と同様にして、比較例１のカラーフィルタを作製した。
【００５０】
「比較例２」
上記の酸化ジルコニウム透明分散液（Ｚ２：３０重量％）１５.０ｇに、アクリル系樹脂（固形分２０重量％）４５．０ｇ、青色染料としてＯｉｌ  Ｂｌｕｅ  ８Ｂ（中央合成社製）９.０ｇ、および、分散剤としてソルスパース（ゼネカ社製）０．９ｇを加え、減圧下、常温にて溶剤を除去した後、３本ロールミルにより十分混練して、青色着色樹脂を調製した。
次いで、この青色着色樹脂３０．０ｇに、重合性モノマーとしてトリメチロールプロパントリアクリレート（新中村化学工業社製）１．２ｇ、光重合開始剤としてピペロニル−ｓ−トリアジン１．５ｇ、および、シクロヘキサン２４．０ｇを加えて攪拌し、比較例２の感光性着色組成物を調製した。
次いで、この感光性着色組成物を用いて、実施例１と同様にして、比較例２のカラーフィルタを作製した。
【００５１】
「比較例３」
酸化ジルコニウム粒子を用いない以外は、比較例２と同様にして、比較例３の感光性着色組成物を調製した。
次いで、この感光性着色組成物を用いて、比較例２と同様にして、比較例３のカラーフィルタを作製した。
【００５２】
［酸化ジルコニウム粒子の評価］
実施例１および２の酸化ジルコニウム粒子の分散粒径を測定した。
分散粒径は、動的光散乱式粒径分布測定装置（Ｍａｌｖｅｒｎ社製）を用い、メチルエチルケトンを用いて酸化ジルコニウム透明分散液中の酸化ジルコニウム粒子の含有量が１重量％になるように調整したものを測定用試料とした。また、データ解析条件としては、粒子径基準を体積基準とし、分散粒子である酸化ジルコニウムの屈折率を２．１５、分散媒であるメチルエチルケトンの屈折率を１.３８とした。
結果を表１に示す。
【００５３】
［酸化ジルコニウム透明分散液の評価］
実施例１および２の酸化ジルコニウム透明分散液の可視光透過率を測定した。
酸化ジルコニウム透明分散液の可視光透過率は、メチルエチルケトンを用いて酸化ジルコニウム透明分散液中の酸化ジルコニウム粒子の含有量が５重量％になるように調整した試料を石英セル（１０ｍｍ×１０ｍｍ）に入れ、この試料の光路長１０ｍｍとしたときの可視光透過率を、分光光度計（日本分光社製）を用いて測定した。
結果を表１に示す。
【００５４】
【表１】
2008107530.tif 000002
【００５５】
［カラーフィルタの評価］
実施例１および２、並びに、比較例１〜３のカラーフィルタについて、耐熱性および耐光性について、下記の装置および方法により評価を行った。
（１）加熱前後における色差の評価（耐熱性の評価）
カラーフィルタの加熱前後の色差を、顕微分光システム（オリンパス社製）を用いて測定した。
結果を表２に示す。
【００５６】
【表２】
2008107530.tif 000003
【００５７】
（２）加熱後における透過率の評価（耐熱性の評価）
カラーフィルタの加熱後の透過率（波長４５０ｎｍおよび波長６００ｎｍ）を、分光光度計（日本分光社製）を用いて測定した。
結果を表３に示す
【００５８】
【表３】
2008107530.tif 000004
【００５９】
（３）耐候性の評価
カラーフィルタを、キセノンランプ（１０万ルクス）に曝し、開始前との色差が５以上になるまでの時間を測定した。
結果を表４に示す。
【００６０】
【表４】
2008107530.tif 000005
【００６１】
表２および３の結果から、実施例１および２のカラーフィルタは、耐熱性に優れることが分かった。一方、比較例１〜３のカラーフィルタは、実施例１および２よりも耐熱性に劣ることが分かった。
表４の結果から、実施例１および２のカラーフィルタは、耐候性に優れることが分かった。一方、比較例１〜３のカラーフィルタは、実施例１および２よりも耐候性に劣ることが分かった。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明の感光性着色組成物は、感光性樹脂と有機顔料を主成分とする感光性着色組成物であって、有機顔料を無機酸化物微粒子により被覆したので、分散安定性に優れるとともに、透明性、耐熱性、および耐候性に優れたカラーフィルタ用の感光性着色組成物となるから、液晶ディスプレイ、ビデオカメラ、カーナビゲーション、携帯電話などのカラーフィルタなどに用いられるカラーフィルタなどはもちろんのこと、これ以外の様々な工業分野においても、その効果は大である。