JP2024021085A - インクジェット印刷装置、発光性ナノ結晶粒子含有インクの印刷方法、カラーフィルタ画素部の形成方法、及び、カラーフィルタ - Google Patents

Abstract

【課題】装置内での発光性ナノ結晶粒子の失活を抑制することができる、発光性ナノ結晶粒子含有インク用のインクジェット印刷装置を提供すること。【解決手段】発光性ナノ結晶粒子含有インク用のインクジェット印刷装置１であって、インクが収容されるインク収容容器２と、インクを吐出する吐出ヘッド３と、インク収容容器２に不活性ガスを供給するガス供給源４と、を備える、インクジェット印刷装置１。【選択図】図１

Description

本発明は、インクジェット印刷装置、発光性ナノ結晶粒子含有インクの印刷方法、カラーフィルタ画素部の形成方法、及び、カラーフィルタに関する。

従来、液晶表示装置・有機ＥＬ表示装置等のディスプレイにおけるカラーフィルタの画素部（カラーフィルタ画素部）は、例えば、赤色有機顔料粒子又は緑色有機顔料粒子と、アルカリ可溶性樹脂及び／又はアクリル系単量体とを含有する硬化性レジスト材料を用いて、フォトリソグラフィ法により製造されてきた。

近年、ディスプレイの低消費電力化が強く求められるようになり、上記赤色有機顔料粒子又は緑色有機顔料粒子に代えて、例えば量子ドット、量子ロッド、その他の無機蛍光体粒子等の発光性ナノ結晶粒子を用いて、赤色画素、緑色画素といったカラーフィルタ画素部を形成させる方法が、活発に研究されている。

上記フォトリソグラフィ法でのカラーフィルタの製造方法では、その製造方法の特徴から、比較的高価な発光性ナノ結晶粒子を含めた画素部以外のレジスト材料が無駄になるという欠点があった。このような状況下、上記のようなレジスト材料の無駄をなくすため、インクジェット法により、光変換基板画素部を形成することが検討され始めている（特許文献１）。

インクジェット法に使用されるインクジェット印刷装置は、インクが収容されるインク収容容器（インクタンク）と、インクを吐出する吐出ヘッドと、を少なくとも備えている。通常、インク収容容器は外部雰囲気と接続されており、インクの増減に伴いインク収容容器には外気（大気）が供給される（例えば、特許文献２及び３参照）。

国際公開第２００８／００１６９３号 特開２０１９－８１３２３号公報 国際公開第２０１０／０３８６９６号

発光性ナノ結晶粒子は、大気（特に酸素及び水分）に対して不安定な性質を有するため、発光性ナノ結晶粒子を含有するインク（発光性ナノ結晶粒子含有インク）の印刷に従来のインクジェット印刷装置を用いると、装置内で発光性ナノ結晶粒子が失活し、画素部の光学特性が低下する、インク中に凝集物が発生するといった不具合が生じる場合がある。

そこで、本発明は、装置内での発光性ナノ結晶粒子の失活を抑制することができる、発光性ナノ結晶粒子含有インク用のインクジェット印刷装置を提供することを主な目的とする。

本発明の一側面は、発光性ナノ結晶粒子含有インク用のインクジェット印刷装置であって、インクが収容されるインク収容容器と、インクを吐出する吐出ヘッドと、インク収容容器に不活性ガスを供給するガス供給源と、を備える、インクジェット印刷装置に関する。

上記側面のインクジェット印刷装置は、インク収容容器に不活性ガスを供給するガス供給源を備えるため、インク収容容器内を不活性ガスで充填することができ、インク収容容器に収容されたインクの大気への露出を防止することができる。そのため、上記側面のインクジェット印刷装置によれば、装置内での発光性ナノ結晶粒子の失活を抑制することができる。

インクジェット印刷装置は、インク収容容器内の圧力を制御する圧力制御部を更に備えてよい。

不活性ガスは、窒素ガス、希ガス及び炭酸ガスからなる群より選択される少なくとも一種のガスを含んでいてよい。

不活性ガス中の水分含有量は、５０ｐｐｍ以下であってよい。

上記側面のインクジェット印刷装置は、カラーフィルタ画素部の形成に好適に用いられる。

本発明の他の一側面は、上記側面のインクジェット印刷装置を用いた、発光性ナノ結晶粒子含有インクの印刷方法であって、インク収容容器に収容された発光性ナノ結晶粒子含有インクの一部を吐出ヘッドに供給するインク供給工程と、吐出ヘッドから発光性ナノ結晶粒子含有インクを吐出する吐出工程と、ガス供給源からインク収容容器に不活性ガスを供給するガス供給工程と、を備える、印刷方法に関する。

上記ガス供給工程は、ガス供給源からインク収容容器に不活性ガスを供給することで、インク供給工程及び吐出工程の前後におけるインク収容容器内の圧力が一定となるようにインク収容容器内の圧力を調整する工程であってよい。

本発明の他の一側面は、発光性ナノ結晶粒子含有インクの印刷物又はその硬化物を含むカラーフィルタ画素部の形成方法であって、上記側面の印刷方法で発光性ナノ結晶粒子含有インクを印刷し、発光性ナノ結晶粒子含有インクの印刷物を得る工程を備える、カラーフィルタ画素部の形成方法に関する。

本発明の他の一側面は、上記側面のカラーフィルタ画素部の形成方法により形成されたカラーフィルタ画素部を備える、カラーフィルタに関する。

本発明によれば、装置内での発光性ナノ結晶粒子の失活を抑制することができる、発光性ナノ結晶粒子含有インク用のインクジェット印刷装置を提供することができる。

図１は、一実施形態のインクジェット印刷装置を示す模式図である。 図２は、一実施形態のカラーフィルタの模式断面図である。

以下、図面を参照しつつ本発明の好適な実施形態について説明する。以下の説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。

＜インクジェット印刷装置＞
図１は、一実施形態のインクジェット印刷装置を示す模式図である。図１に示すインクジェット印刷装置１は、発光性ナノ結晶粒子含有インク（以下、単に「インク」ともいう。）用のインクジェット印刷装置であり、カラーフィルタ画素部の形成に用いられる。

インクジェット印刷装置１は、インク収容容器２と、吐出ヘッド３と、ガス供給源４と、圧力制御部５と、インク流路６と、ガス流路７とを少なくとも備える。

インク収容容器２は、インク（発光性ナノ結晶粒子含有インク）を収容可能に構成されている。具体的には、インク収容容器２の内部に空間（インク収容空間）が形成されており、当該空間にインクが収容される。インク収容容器２は、インク流路６を介して吐出ヘッド３に接続されている。インク収容容器２は、第１のインク収容容器２ａと、第２のインク収容容器２ｂと、第３のインク収容容器２ｃとで構成されている。換言すれば、インクジェット印刷装置１は、インク収容容器２として、第１～第３のインク収容容器２ａ，２ｂ，２ｃを備える。

第１のインク収容容器２ａは、印刷装置へ初めにインクを供給するためのタンクであり、メインタンクとも呼ばれる。第１のインク収容容器２ａは、例えば、装置本体から着脱可能に構成されている。そのため、本実施形態のインクジェット印刷装置１では、第１のインク収容容器２ａを交換することでインクの補充が可能である。

第１のインク収容容器２ａは、インク流路６における第１のインク流路６ａを介して第２のインク収容容器２ｂに連結されている。第１のインク収容容器２ａに収容されたインクは、第１のインク流路６ａを通って第２のインク収容容器２ｂに供給される。

第２のインク収容容器２ｂは、リザーブタンクである。第２のインク収容容器２ｂは、インクの消費に伴って第１のインク収容容器２ａから第１のインク流路６ａを通ってインクが供給されることで、インクの貯留量が一定量となるように構成されている。そのため、本実施形態のインクジェット印刷装置１によれば、第１のインク収容容器２ａ内のインクが空になった場合に、インクの補充と印刷を並行して実施することができる。

第２のインク収容容器２ｂは、インク流路６における第２のインク流路６ｂを介して第３のインク収容容器２ｃに連結されている。第２のインク収容容器２ｂに供給されたインクは、第２のインク流路６ｂを通って第３のインク収容容器２ｃに供給される。

第３のインク収容容器２ｃは、第１～第３のインク収容容器２ａ，２ｂ，２ｃの中で容量が最も小さいインク収容容器であり、サブタンクとも呼ばれる。第３のインク収容容器２ｃは、第３のインク流路６ｃを介して吐出ヘッド３に接続されている。第３のインク収容容器２ｃに供給されたインクは、第３のインク流路６ｃを通って吐出ヘッド３に供給される。第３のインク収容容器２ｃが設けられることで、吐出ヘッド３のノズルにかかる圧力を調整できる。具体的には、第３のインク収容容器２ｃ内を一定の負圧に保つことや第３のインク収容容器２ｃ内を加圧することでノズルにかかる圧力を調整できる。

吐出ヘッド３は、例えば、一端が開口するノズルを複数備えており、インク収容容器２から供給されたインクを吐出するように構成されている。吐出ヘッド３にインクが供給されると、ノズルの開口（吐出口）からインクが吐出される。吐出ヘッド３の構成としては、吐出方式に応じて様々な構成を採用することができる。吐出方式としては、例えば、エネルギー発生素子として電気熱変換体を用いたバブルジェット（登録商標）方式、圧電素子を用いたピエゾジェット方式等が挙げられる。

ガス供給源４は、ガス流路７を介してインク収容容器２に接続されている。ガス供給源４は、ガス供給装置といいかえることもできる。ガス供給源４は、例えば、不活性ガスが充填されたガスシリンダーであってよく、可搬式超低温容器やコールドエバポレータに貯蔵された不活性ガスの液化物を、蒸発器を介して供給するガス供給装置であってもよい。ガス供給源４は、例えば、インク収容容器２におけるインクの消費や補充、インク収容容器間（例えば第１のインク収容容器２ａと第２のインク収容容器２ｂとの間）でのインクの移動の際等に稼働し、不活性ガスをインク収容容器２に供給することで、インクが大気に露出することを防止する。

ガス流路７は、ガス供給源４内の不活性ガスをインク収容容器２に供給する流路である。ガス流路７は、ガス供給源４と第１のインク収容容器２ａとを接続する第１のガス流路７ａと、ガス供給源４と第２のインク収容容器２ｂとを接続する第２のガス流路７ｂと、ガス供給源４と第３のインク収容容器２ｃとを接続する第３のガス流路７ｃと、を含む。

不活性ガスは、窒素ガス、希ガス及び炭酸ガスからなる群より選択される少なくとも一種を含むガスである。希ガスとしては、ヘリウムガス、ネオンガス、アルゴンガス等が挙げられる。不活性ガス中の窒素ガス、希ガス及び炭酸ガスの含有量（合計量）が９９．９質量％以上である場合、発光性ナノ結晶粒子の失活がより一層抑制される傾向がある。発光性ナノ結晶粒子の失活を更に抑制する観点では、不活性ガス中の水分含有量は、５０ｐｐｍ以下であってよい。このような不活性ガスは、不活性ガスの乾燥処理により得られる。

圧力制御部５は、第１～第３のガス流路７ａ，７ｂ，７ｃにそれぞれ設けられ、第１～第３のインク収容容器２ａ，２ｂ，２ｃ内の圧力（気体圧）を制御するように構成されている。圧力制御部５は、圧力制御装置といいかえることもできる。圧力制御部５は、例えば、自動圧力制御弁であってよい。圧力制御部５では、例えば、インク収容容器２（第１～第３のインク収容容器２ａ，２ｂ，２ｃ）に供給される不活性ガスの流量、及び、インク収容容器２から排出される不活性ガスの排出量を調整することで、インク収容容器２内の圧力を制御する。具体的には、例えば、インク収容容器２内を加圧することでインクを別のインク収容容器へ供給することができる。また、例えば、インク収容容器２内の圧力と外部雰囲気の圧力（例えば大気圧）との圧力差が所定範囲内となるように、不活性ガスの流量及び排出量を制御する。このような制御は、インク収容容器２内のインクの消費量等に応じて行われてよい。すなわち、上記制御は、フィードバック制御であってよい。

図示しないが、インクジェット印刷装置１は、第１のインク収容容器２ａと第２のインク収容容器２ｂとの間、第２のインク収容容器２ｂと第３のインク収容容器２ｃとの間、及び第３のインク収容容器２ｃと吐出ヘッド３との間に、インクの供給のためのポンプを備えていてもよい。インク収容容器２の配置によっては、ポンプが設置されず、自重でインクの供給を行うこともできる。また、図示しないが、インク流路６には、インクの逆流を防ぐための逆止弁が設けられていてもよい。例えば、第２のインク流路６ｂに逆止弁が設けられることで、第３のインク収容容器２ｃから第２のインク収容容器２ｂへのインクの逆流を防ぐことができる。

インクジェット印刷装置１における上記以外の基本構成は、従来のインクジェット印刷装置（例えば、特開２０１９－８１３２３号公報や国際公開第２０１０／０３８６９６号に開示されたインクジェット印刷装置）と同様の構成とすることができる。

上記インクジェット印刷装置１では、インク収容容器２内のインクの消費等に伴いインク収容容器２に不活性ガスを供給することでき、インク収容容器２内の空間を不活性ガスで充填することができる。そのため、上記インクジェット印刷装置１によれば、インク収容容器２に収容されたインクの大気への露出を防止することができ、装置内での発光性ナノ結晶粒子の失活を抑制することができる。

以上、一実施形態のインクジェット印刷装置について説明したが、本発明のインクジェット印刷装置は上記実施形態に限定されない。

例えば、インクジェット印刷装置は、画素部の発光色（赤、緑、青）に対応する複数種のインクを収容し、それぞれのインクを同時に吐出することが可能となるように、インク中の発光性ナノ結晶粒子の発光色毎に、複数のインク収容容器と複数の吐出ヘッドとを備えてよい。より具体的には、インクジェット印刷装置は、赤色インク（赤色発光性ナノ結晶粒子含有インク）用のインク収容容器、緑色インク（緑色発光性ナノ結晶粒子含有インク）用のインク収容容器、及び、白色インク用のインク収容容器をそれぞれ備えていてよく、赤色インク用の吐出ヘッド、緑色インク用の吐出ヘッド及び白色インク用の吐出ヘッドをそれぞれ備えていてよい。この場合、それぞれのインク収容容器として、第１～第３のインク収容容器がインクジェット印刷装置に設けられていてよい。また、それぞれの吐出ヘッドの数は、１つであっても複数であってもよい。また、白色インク用のインク収容容器には、発光性ナノ結晶粒子を含有しないインクが収容されるため、ガス供給源は接続されなくてよい。

また、インク収容容器の数は特に限定されず、例えば、インクジェット印刷装置が、第１～第３のインク収容容器のうちのいずれかのインク収容容器を含まなくてもよい。例えば、インクジェット印刷装置に設けられるインク収容容器は、第１のインク収容容器のみであってよく、第１のインク収容容器及び第３のインク収容容器であってもよい。インクジェット印刷装置は、第１～第３のインク収容容器以外のインク収容容器を備えていてもよい。

また、ガス供給源は複数であってもよい。また、ガス供給源は、少なくとも一つのインク収容容器に接続されていればよく、全てのインク収容容器に接続されていなくてもよい。

また、圧力制御部の数は特に限定されず、例えば、第３のインク収容容器内の圧力を制御する圧力制御部のみがインクジェット記録装置に設けられてもよい。また、インクジェット記録装置は、圧力制御部を備えていなくてもよい。

＜発光性ナノ結晶粒子含有インクの印刷方法＞
次に、上記インクジェット印刷装置１を用いた発光性ナノ結晶粒子含有インクの印刷方法について説明する。

発光性ナノ結晶粒子含有インクの印刷方法は、例えば、インク収容容器２にインク（発光性ナノ結晶粒子含有インク）を収容するインク収容工程と、インク収容容器２に収容されたインクを吐出ヘッド３に供給するインク供給工程と、吐出ヘッド３からインクを吐出する吐出工程と、ガス供給源４からインク収容容器に不活性ガスを供給するガス供給工程と、を備える。

インク収容工程では、インク収容容器２（第１～第３のインク収容容器２ａ，２ｂ，２ｃ）のうち、少なくとも第１のインク収容容器２ａにインクを収容する。インク収容工程は、インクが収容されたインク収容容器２（例えば第１のインク収容容器２ａ）を装置本体に取り付ける工程であってもよい。インク収容工程は、後述するインク供給工程及び吐出工程の前に実施されてよく、インク供給工程及び吐出工程の後に、インク収容容器２にインクを補充するために実施されてもよい。インク収容工程では、インクの収容の前及び／又は後にインク収容容器２内に不活性ガスを充填してよい。また、インク収容容器２に収容されたインクを不活性ガスでバブリングすることで、インク中の溶存酸素を除去してもよい。ここで使用される不活性ガスは、ガス供給源４から供給される不活性ガスであってよい。

インク供給工程では、インク収容容器２（第１～第３のインク収容容器２ａ，２ｂ，２ｃ）に収容されているインクの一部を吐出ヘッド３に供給する。インク供給工程では、第３のインク収容容器２ｃから吐出ヘッド３へインクが供給されると同時に又はインクが供給される前後に、第１のインク収容容器２ａから第２のインク収容容器２ｂへのインクの供給、及び、第２のインク収容容器２ｂから第３のインク収容容器２ｃへのインクの供給が行わる。第１のインク収容容器２ａから第２のインク収容容器２ｂへのインクの移動は、例えば、第２のインク収容容器２ｂ内の気体（ガス供給源４から供給された不活性ガス）と第１のインク収容容器２ａ内のインクとの気液交換によって行われてもよい。

吐出工程では、インク供給工程により供給されたインクを吐出ヘッド３から吐出する。吐出ヘッド内にインクが充填されている場合、吐出工程は、インク供給工程と同時に実施されてよい。

ガス供給工程では、ガス供給源４からインク収容容器２に不活性ガスが供給される。ガス供給工程は、インク供給工程及び吐出工程と同時に実施されてよく、インク供給工程及び吐出工程の前及び／又は後に実施されてもよい。ガス供給工程は、例えば、ガス供給源４からインク収容容器２に不活性ガスを供給することで、インク供給工程及び吐出工程の前後におけるインク収容容器２内の圧力（気体圧）が一定となるようにインク収容容器２内の圧力（気体圧）を調整する工程（圧力調整工程）であってよい。圧力調整工程では、例えば、第３のインク収容容器２ｃ内の圧力を調整することで、吐出ヘッド３の圧力を制御できる。圧力調整工程は、少なくとも１つのインク収容容器（例えば第１のインク収容容器２ａ）に対して実施されればよく、第１～第３のインク収容容器２ａ，２ｂ，２ｃの全てに対して実施されてもよい。圧力調整工程でインク収容容器２に供給される不活性ガスの量は、インク供給工程及び吐出工程で消費されるインクの量（体積量）と同量であってよい。圧力調整工程を経た後の第１のインク収容容器２ａ、第２のインク収容容器２ｂ内のガスの気圧は凡そ大気圧と同等であることが好ましく、第３のインク収容容器２ｃ内のガスの気圧は負圧になっていることが好ましい。圧力調整工程は、通常、圧力制御部５等の制御装置によって、インクの消費量等に応じて自動で実施されるが、手動で実施されてもよい。ガス供給工程は、インク供給工程及び／又は吐出工程において、インク収容容器２内のインクを加圧により押し出すために実施されてもよい。この際、加圧時の圧力は大気圧（０．１ＭＰａ）より高く、かつ、０．６ＭＰａ以下の圧力であることが好ましい。

上記印刷方法では、インク収容工程を実施した後に、インク供給工程、吐出工程及びガス供給工程（圧力調整工程）を繰り返し実施することにより、連続して印刷を行うことができる。

＜発光性ナノ結晶粒子含有インク＞
次に、上記インクジェット印刷装置１で使用される発光性ナノ結晶粒子含有インクについて説明する。

発光性ナノ結晶粒子含有インク（インク組成物）は、インクジェット印刷方式に適合するように調製されたインクジェットインクである。発光性ナノ結晶粒子含有インクは、発光性ナノ結晶粒子を少なくとも含み、例えば、光重合性化合物、有機リガンド、光重合開始剤、光散乱性粒子、高分子分散剤等の成分を更に含む。このような組成を有する発光性ナノ結晶粒子含有インクは、カラーフィルタ画素部の形成に好適に用いられる。

以下では、発光性ナノ結晶粒子と、光重合性化合物と、有機リガンドと、光重合開始剤と、光散乱性粒子と、高分子分散剤とを含有する、一実施形態の発光性ナノ結晶粒子含有インクについて説明する。

（発光性ナノ結晶粒子）
発光性ナノ結晶粒子は、励起光を吸収して蛍光又は燐光を発光するナノサイズの結晶体であり、例えば、透過型電子顕微鏡又は走査型電子顕微鏡によって測定される最大粒子径が１００ｎｍ以下である結晶体である。

発光性ナノ結晶粒子は、例えば、所定の波長の光を吸収することにより、吸収した波長とは異なる波長の光（蛍光又は燐光）を発することができる。発光性ナノ結晶粒子は、６０５～６６５ｎｍの範囲に発光ピーク波長を有する光（赤色光）を発する、赤色発光性のナノ結晶粒子（赤色発光性ナノ結晶粒子）であってよく、５００～５６０ｎｍの範囲に発光ピーク波長を有する光（緑色光）を発する、緑色発光性のナノ結晶粒子（緑色発光性ナノ結晶粒子）であってよく、４２０～４８０ｎｍの範囲に発光ピーク波長を有する光（青色光）を発する、青色発光性のナノ結晶粒子（青色発光性ナノ結晶粒子）であってもよい。インクは、これらの発光性ナノ結晶粒子のうちの少なくとも１種を含むことが好ましい。また、発光性ナノ結晶粒子が吸収する光は、例えば、４００ｎｍ以上５００ｎｍ未満の範囲（特に、４２０～４８０ｎｍの範囲の波長の光）の波長の光（青色光）、又は、２００ｎｍ～４００ｎｍの範囲の波長の光（紫外光）であってよい。なお、発光性ナノ結晶粒子の発光ピーク波長は、例えば、分光蛍光光度計を用いて測定される蛍光スペクトル又は燐光スペクトルにおいて確認することができる。

赤色発光性のナノ結晶粒子は、６６５ｎｍ以下、６６３ｎｍ以下、６６０ｎｍ以下、６５８ｎｍ以下、６５５ｎｍ以下、６５３ｎｍ以下、６５１ｎｍ以下、６５０ｎｍ以下、６４７ｎｍ以下、６４５ｎｍ以下、６４３ｎｍ以下、６４０ｎｍ以下、６３７ｎｍ以下、６３５ｎｍ以下、６３２ｎｍ以下又は６３０ｎｍ以下に発光ピーク波長を有することが好ましく、６２８ｎｍ以上、６２５ｎｍ以上、６２３ｎｍ以上、６２０ｎｍ以上、６１５ｎｍ以上、６１０ｎｍ以上、６０７ｎｍ以上又は６０５ｎｍ以上に発光ピーク波長を有することが好ましい。これらの上限値及び下限値は、任意に組み合わせることができる。なお、以下の同様の記載においても、個別に記載した上限値及び下限値は任意に組み合わせ可能である。

緑色発光性のナノ結晶粒子は、５６０ｎｍ以下、５５７ｎｍ以下、５５５ｎｍ以下、５５０ｎｍ以下、５４７ｎｍ以下、５４５ｎｍ以下、５４３ｎｍ以下、５４０ｎｍ以下、５３７ｎｍ以下、５３５ｎｍ以下、５３２ｎｍ以下又は５３０ｎｍ以下に発光ピーク波長を有することが好ましく、５２８ｎｍ以上、５２５ｎｍ以上、５２３ｎｍ以上、５２０ｎｍ以上、５１５ｎｍ以上、５１０ｎｍ以上、５０７ｎｍ以上、５０５ｎｍ以上、５０３ｎｍ以上又は５００ｎｍ以上に発光ピーク波長を有することが好ましい。

青色発光性のナノ結晶粒子は、４８０ｎｍ以下、４７７ｎｍ以下、４７５ｎｍ以下、４７０ｎｍ以下、４６７ｎｍ以下、４６５ｎｍ以下、４６３ｎｍ以下、４６０ｎｍ以下、４５７ｎｍ以下、４５５ｎｍ以下、４５２ｎｍ以下又は４５０ｎｍ以下に発光ピーク波長を有することが好ましく、４５０ｎｍ以上、４４５ｎｍ以上、４４０ｎｍ以上、４３５ｎｍ以上、４３０ｎｍ以上、４２８ｎｍ以上、４２５ｎｍ以上、４２２ｎｍ以上又は４２０ｎｍ以上に発光ピーク波長を有することが好ましい。

発光性ナノ結晶粒子が発する光の波長（発光色）は、井戸型ポテンシャルモデルのシュレディンガー波動方程式の解によれば、発光性ナノ結晶粒子のサイズ（例えば粒子径）に依存するが、発光性ナノ結晶粒子が有するエネルギーギャップにも依存する。そのため、使用する発光性ナノ結晶粒子の構成材料及びサイズを変更することにより、発光色を選択することができる。

発光性ナノ結晶粒子は、半導体材料を含む発光性ナノ結晶粒子（発光性半導体ナノ結晶粒子）であってよい。発光性半導体ナノ結晶粒子としては、量子ドット、量子ロッド等が挙げられる。これらの中でも、発光スペクトルの制御が容易である観点から、量子ドットが好ましい。

発光性半導体ナノ結晶粒子は、第一の半導体材料を含むコアのみからなっていてよく、第一の半導体材料を含むコアと、第一の半導体材料とは異なる第二の半導体材料を含み、上記コアの少なくとも一部を被覆するシェルと、を有していてもよい。換言すれば、発光性半導体ナノ結晶粒子の構造は、コアのみからなる構造（コア構造）であってよく、コアとシェルからなる構造（コア／シェル構造）であってもよい。また、発光性半導体ナノ結晶粒子は、第二の半導体材料を含むシェル（第一のシェル）の他に、第一及び第二の半導体材料とは異なる第三の半導体材料を含み、上記コアの少なくとも一部を被覆するシェル（第二のシェル）を更に有していてもよい。換言すれば、発光性半導体ナノ結晶粒子の構造は、コアと第一のシェルと第二のシェルとからなる構造（コア／シェル／シェル構造）であってもよい。コア及びシェルのそれぞれは、２種以上の半導体材料を含む混晶（例えば、ＣｄＳｅ＋ＣｄＳ、ＣＩＳ＋ＺｎＳ等）であってよい。

発光性ナノ結晶粒子は、半導体材料として、ＩＩ－ＶＩ族半導体、ＩＩＩ－Ｖ族半導体、Ｉ－ＩＩＩ－ＶＩ族半導体、ＩＶ族半導体及びＩ－ＩＩ－ＩＶ－ＶＩ族半導体からなる群より選択される少なくとも１種の半導体材料を含むことが好ましい。

具体的な半導体材料としては、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＺｎＯ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅ、ＣｄＳｅＳ、ＣｄＳｅＴｅ、ＣｄＳＴｅ、ＺｎＳｅＳ、ＺｎＳｅＴｅ、ＺｎＳＴｅ、ＨｇＳｅＳ、ＨｇＳｅＴｅ、ＨｇＳＴｅ、ＣｄＺｎＳ、ＣｄＺｎＳｅ、ＣｄＺｎＴｅ、ＣｄＨｇＳ、ＣｄＨｇＳｅ、ＣｄＨｇＴｅ、ＨｇＺｎＳ、ＨｇＺｎＳｅ、ＣｄＨｇＺｎＴｅ、ＣｄＺｎＳｅＳ、ＣｄＺｎＳｅＴｅ、ＣｄＺｎＳＴｅ、ＣｄＨｇＳｅＳ、ＣｄＨｇＳｅＴｅ、ＣｄＨｇＳＴｅ、ＨｇＺｎＳｅＳ、ＨｇＺｎＳｅＴｅ、ＨｇＺｎＳＴｅ；ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＳｂ、ＡｌＮ、ＡｌＰ、ＡｌＡｓ、ＡｌＳｂ、ＩｎＮ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂ、ＧａＮＰ、ＧａＮＡｓ、ＧａＮＳｂ、ＧａＰＡｓ、ＧａＰＳｂ、ＡｌＮＰ、ＡｌＮＡｓ、ＡｌＮＳｂ、ＡｌＰＡｓ、ＡｌＰＳｂ、ＩｎＮＰ、ＩｎＮＡｓ、ＩｎＮＳｂ、ＩｎＰＡｓ、ＩｎＰＳｂ、ＧａＡｌＮＰ、ＧａＡｌＮＡｓ、ＧａＡｌＮＳｂ、ＧａＡｌＰＡｓ、ＧａＡｌＰＳｂ、ＧａＩｎＮＰ、ＧａＩｎＮＡｓ、ＧａＩｎＮＳｂ、ＧａＩｎＰＡｓ、ＧａＩｎＰＳｂ、ＩｎＡｌＮＰ、ＩｎＡｌＮＡｓ、ＩｎＡｌＮＳｂ、ＩｎＡｌＰＡｓ、ＩｎＡｌＰＳｂ；ＳｎＳ、ＳｎＳｅ、ＳｎＴｅ、ＰｂＳ、ＰｂＳｅ、ＰｂＴｅ、ＳｎＳｅＳ、ＳｎＳｅＴｅ、ＳｎＳＴｅ、ＰｂＳｅＳ、ＰｂＳｅＴｅ、ＰｂＳＴｅ、ＳｎＰｂＳ、ＳｎＰｂＳｅ、ＳｎＰｂＴｅ、ＳｎＰｂＳＳｅ、ＳｎＰｂＳｅＴｅ、ＳｎＰｂＳＴｅ；Ｓｉ、Ｇｅ、ＳｉＣ、ＳｉＧｅ、ＡｇＩｎＳｅ_２、ＣｕＧａＳｅ_２、ＣｕＩｎＳ_２、ＣｕＧａＳ_２、ＣｕＩｎＳｅ_２、ＡｇＩｎＳ_２、ＡｇＧａＳｅ_２、ＡｇＧａＳ_２、Ｃ、Ｓｉ及びＧｅが挙げられる。発光性半導体ナノ結晶粒子は、発光スペクトルの制御が容易である観点から、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＺｎＯ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＳｂ、ＡｇＩｎＳ_２、ＡｇＩｎＳｅ_２、ＡｇＩｎＴｅ_２、ＡｇＧａＳ_２、ＡｇＧａＳｅ_２、ＡｇＧａＴｅ_２、ＣｕＩｎＳ_２、ＣｕＩｎＳｅ_２、ＣｕＩｎＴｅ_２、ＣｕＧａＳ_２、ＣｕＧａＳｅ_２、ＣｕＧａＴｅ_２、Ｓｉ、Ｃ、Ｇｅ及びＣｕ_２ＺｎＳｎＳ_４からなる群より選択される少なくとも１種を含むことが好ましい。

赤色発光性の半導体ナノ結晶粒子としては、例えば、ＣｄＳｅのナノ結晶粒子、コア／シェル構造を備えたナノ結晶粒子であって、当該シェル部分がＣｄＳであり内側のコア部がＣｄＳｅであるナノ結晶粒子、コア／シェル構造を備えたナノ結晶粒子であって、当該シェル部分がＣｄＳであり内側のコア部がＺｎＳｅであるナノ結晶粒子、ＣｄＳｅとＺｎＳとの混晶のナノ結晶粒子、ＩｎＰのナノ結晶粒子、コア／シェル構造を備えたナノ結晶粒子であって、当該シェル部分がＺｎＳであり内側のコア部がＩｎＰであるナノ結晶粒子、コア／シェル構造を備えたナノ結晶粒子であって、当該シェル部分がＺｎＳとＺｎＳｅとの混晶であり内側のコア部がＩｎＰであるナノ結晶粒子、ＣｄＳｅとＣｄＳとの混晶のナノ結晶粒子、ＺｎＳｅとＣｄＳとの混晶のナノ結晶粒子、コア／シェル／シェル構造を備えたナノ結晶粒子であって、第一のシェル部分がＺｎＳｅであり、第二のシェル部分がＺｎＳであり、内側のコア部がＩｎＰであるナノ結晶粒子、コア／シェル／シェル構造を備えたナノ結晶粒子であって、第一のシェル部分がＺｎＳとＺｎＳｅとの混晶であり、第二のシェル部分がＺｎＳであり、内側のコア部がＩｎＰであるナノ結晶粒子等が挙げられる。

緑色発光性の半導体ナノ結晶粒子としては、例えば、ＣｄＳｅのナノ結晶粒子、ＣｄＳｅとＺｎＳとの混晶のナノ結晶粒子、コア／シェル構造を備えたナノ結晶粒子であって、当該シェル部分がＺｎＳであり内側のコア部がＩｎＰであるナノ結晶粒子、コア／シェル構造を備えたナノ結晶粒子であって、当該シェル部分がＺｎＳとＺｎＳｅとの混晶であり内側のコア部がＩｎＰであるナノ結晶粒子、コア／シェル／シェル構造を備えたナノ結晶粒子であって、第一のシェル部分がＺｎＳｅであり、第二のシェル部分がＺｎＳであり、内側のコア部がＩｎＰであるナノ結晶粒子、コア／シェル／シェル構造を備えたナノ結晶粒子であって、第一のシェル部分がＺｎＳとＺｎＳｅとの混晶であり、第二のシェル部分がＺｎＳであり、内側のコア部がＩｎＰであるナノ結晶粒子等が挙げられる。

青色発光性の半導体ナノ結晶粒子としては、例えば、ＺｎＳｅのナノ結晶粒子、ＺｎＳのナノ結晶粒子、コア／シェル構造を備えたナノ結晶粒子であって、当該シェル部分がＺｎＳｅであり内側のコア部がＺｎＳであるナノ結晶粒子、ＣｄＳのナノ結晶粒子、コア／シェル構造を備えたナノ結晶粒子であって、当該シェル部分がＺｎＳであり内側のコア部がＩｎＰであるナノ結晶粒子、コア／シェル構造を備えたナノ結晶粒子であって、当該シェル部分がＺｎＳとＺｎＳｅとの混晶であり内側のコア部がＩｎＰであるナノ結晶粒子、コア／シェル／シェル構造を備えたナノ結晶粒子であって、第一のシェル部分がＺｎＳｅであり、第二のシェル部分がＺｎＳであり、内側のコア部がＩｎＰであるナノ結晶粒子、コア／シェル／シェル構造を備えたナノ結晶粒子であって、第一のシェル部分がＺｎＳとＺｎＳｅとの混晶であり、第二のシェル部分がＺｎＳであり、内側のコア部がＩｎＰであるナノ結晶粒子等が挙げられる。

半導体ナノ結晶粒子は、同一の化学組成で、それ自体の平均粒子径を変えることにより、当該粒子から発光させるべき色を赤色にも緑色にも変えることができる。また、半導体ナノ結晶粒子は、それ自体として、人体等に対する悪影響が極力低いものを用いることが好ましい。カドミウム、セレン等を含有する半導体ナノ結晶粒子を発光性ナノ結晶粒子として用いる場合は、上記元素（カドミウム、セレン等）が極力含まれない半導体ナノ結晶粒子を選択して単独で用いるか、上記元素が極力少なくなるようにその他の発光性ナノ結晶粒子と組み合わせて用いることが好ましい。

発光性ナノ結晶粒子の形状は特に限定されず、任意の幾何学的形状であってもよく、任意の不規則な形状であってもよい。発光性ナノ結晶粒子の形状は、例えば、球状、楕円体状、角錐形状、ディスク状、枝状、網状、ロッド状等であってもよい。しかしながら、発光性ナノ結晶粒子としては、粒子形状として方向性の少ない粒子（例えば、球状、正四面体状等の粒子）を用いることが、インクの均一性及び流動性をより高められる点で好ましい。

発光性ナノ結晶粒子の平均粒子径（体積平均径）は、所望の波長の発光が得られやすい観点、並びに、分散性及び保存安定性に優れる観点から、１ｎｍ以上であってよく、１．５ｎｍ以上であってよく、２ｎｍ以上であってもよい。所望の発光波長が得られやすい観点から、４０ｎｍ以下であってよく、３０ｎｍ以下であってよく、２０ｎｍ以下であってもよい。発光性ナノ結晶粒子の平均粒子径（体積平均径）は、透過型電子顕微鏡又は走査型電子顕微鏡により測定し、体積平均径を算出することにより得られる。

発光性ナノ結晶粒子は、分散安定性の観点から、その表面に有機リガンドを有することが好ましい。例えば、発光性ナノ結晶粒子の表面は、有機リガンドによってパッシベーションされていてよい。有機リガンドは、発光性ナノ結晶粒子の表面に配位結合していてよい。有機リガンドの詳細は後述する。

発光性ナノ結晶粒子は、その表面に高分子分散剤を有していてもよい。例えば、発光性ナノ結晶粒子の表面に結合する有機リガンドを高分子分散剤と交換することで発光性ナノ結晶粒子の表面に高分子分散剤を結合させてよい。ただし、インクジェットインクにした際の分散安定性の観点では、有機リガンドが配位したままの発光性ナノ結晶粒子に対して高分子分散剤が配合されることが好ましい。高分子分散剤の詳細は後述する。

発光性ナノ結晶粒子としては、溶剤、光重合性化合物等の中にコロイド形態で分散しているものを用いることができる。分散状態にある発光性ナノ結晶粒子の表面は、有機リガンドによってパッシベーションされていることが好ましい。溶剤としては、例えば、シクロヘキサン、ヘキサン、ヘプタン、クロロホルム、トルエン、オクタン、クロロベンゼン、テトラリン、ジフェニルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ブチルカルビトールアセテート、又はそれらの混合物が挙げられる。

発光性ナノ結晶粒子としては、市販品を用いることができる。発光性ナノ結晶粒子の市販品としては、例えば、ＮＮ－ラボズ社の、インジウムリン／硫化亜鉛、Ｄ－ドット、ＣｕＩｎＳ／ＺｎＳ、アルドリッチ社の、ＩｎＰ／ＺｎＳ等が挙げられる。

発光性ナノ結晶粒子の含有量は、画素部の外部量子効率がより向上する観点から、インクの全質量を基準として、例えば、２０～８０質量％、２２～７０質量％、２４～６０質量％、２４～５０質量％又は２６～４０質量％である。なお、上記発光性ナノ結晶粒子の含有量には、発光性ナノ結晶粒子に結合する有機リガンドの量は含まれない。本明細書中、「インクの全質量」とは、インクの硬化物に含有させるべき成分と言い換えることができる。すなわち、インクが溶剤を含む場合には、インクに含まれる溶剤以外の成分を意味し、特筆する場合を除き、溶剤の量はインクの全質量には含まれない。

インクは、発光性ナノ結晶粒子として、赤色発光性ナノ結晶粒子、緑色発光性ナノ結晶粒子及び青色発光性ナノ結晶粒子のうちの２種以上を含んでいてもよいが、好ましくはこれらの粒子のうちの１種のみを含む。インクが赤色発光性ナノ結晶粒子を含む場合、緑色発光性ナノ結晶粒子の含有量及び青色発光性ナノ結晶粒子の含有量は、発光性ナノ結晶粒子の全質量を基準として、好ましくは１０質量％以下であり、より好ましくは０質量％である。インクが緑色発光性ナノ結晶粒子を含む場合、赤色発光性ナノ結晶粒子の含有量及び青色発光性ナノ結晶粒子の含有量は、発光性ナノ結晶粒子の全質量を基準として、好ましくは１０質量％以下であり、より好ましくは０質量％である。

（有機リガンド）
有機リガンドは、発光性ナノ結晶粒子の表面近傍に存在し、発光性ナノ結晶粒子を分散させる機能を有する。有機リガンドは、例えば、光重合性化合物、溶剤等との親和性を確保するための官能基（以下、単に「親和性基」ともいう。）と、発光性ナノ結晶粒子と結合可能な官能基（発光性ナノ結晶粒子への吸着性を確保するための官能基）と、を有しており、発光性ナノ結晶粒子の表面に配位結合することにより発光性ナノ結晶粒子の表面近傍に存在する。

有機リガンドとしては、例えば、ＴＯＰ（トリオクチルホスフィン）、ＴＯＰＯ（トリオクチルホスフィンオキサイド）、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、リシノール酸、グルコン酸、１６－ヒドロキシヘキサデカン酸、１２－ヒドロキシステアリン酸、Ｎ－ラウロイルサルコシン、Ｎ－オレイルサルコシン、オレイルアミン、オクチルアミン、トリオクチルアミン、ヘキサデシルアミン、オクタンチオール、ドデカンチオール、ヘキシルホスホン酸（ＨＰＡ）、テトラデシルホスホン酸（ＴＤＰＡ）、フェニルホスホン酸、及びオクチルホスフィン酸（ＯＰＡ）が挙げられる。

有機リガンドの含有量は、例えば、発光性ナノ結晶粒子１００質量部に対して、１０～５０質量部であってよく、１０～１５質量部であってもよい。

（光重合性化合物）
光重合性化合物は、光の照射によって重合する化合物であり、例えば、ラジカル重合性化合物（光ラジカル重合性化合物）又はカチオン重合性化合物（光カチオン重合性化合物）である。これらは、通常、光重合開始剤と共に用いられる。インクは、光重合性化合物を１種含有してもよく、２種以上含有してもよく、好ましくは２種以上含有する。

光ラジカル重合性化合物としては、例えば、エチレン性不飽和基を有するモノマー（エチレン性不飽和結合を有するモノマー）、イソシアネート基を有するモノマー等が挙げられる。エチレン性不飽和基は、ビニル基、ビニレン基、ビニリデン基、（メタ）アクリロイル基等であってよく、好ましくは（メタ）アクリロイル基である。なお、本明細書において、「（メタ）アクリロイル基」とは、「アクリロイル基」及びそれに対応する「メタクリロイル基」を意味する。「（メタ）アクリレート」、「（メタ）アクリルアミド」との表現についても同様である。

光ラジカル重合性化合物は、好ましくは、（メタ）アクリロイル基を１個有する（メタ）アクリレート（単官能（メタ）アクリレート）と、（メタ）アクリロイル基を２個以上有する（メタ）アクリレート（多官能（メタ）アクリレート）とを含む。

光カチオン重合性化合物としては、エポキシ化合物、オキセタン化合物、ビニルエーテル化合物等が挙げられる。

光重合性化合物の含有量は、インクの全質量を基準として、例えば、１０～６０質量％、１５～５０質量％、２０～４０質量％又は２０～３０質量％であってよい。

（光重合開始剤）
光重合開始剤は、例えば光ラジカル重合開始剤又は光カチオン重合開始剤であり、光ラジカル重合開始剤及び光カチオン重合開始剤として公知の化合物を使用できる。光ラジカル重合開始剤としては、分子開裂型又は水素引き抜き型の光ラジカル重合開始剤が好適である。

光重合開始剤の含有量は、例えば、光重合性化合物１００質量部に対して、０．１～４０質量部であってよい。

（光散乱性粒子）
光散乱性粒子は、例えば、光学的に不活性な無機微粒子である。インクが光散乱性粒子を含有する場合、画素部に照射された光源からの光を散乱させることができるため、優れた光学特性（例えば外部量子効率）を得ることができる。

光散乱性粒子は、酸化チタン、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、チタン酸バリウム及びシリカからなる群より選択される少なくとも１種を含むことが好ましく、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛及びチタン酸バリウムからなる群より選択される少なくとも１種を含むことがより好ましい。

光散乱性粒子の形状は、球状、フィラメント状、不定形状等であってよい。しかしながら、光散乱性粒子としては、粒子形状として方向性の少ない粒子（例えば、球状、正四面体状等の粒子）を用いることが、インクの均一性、流動性及び光散乱性をより高めることができ、優れた吐出安定性を得ることができる点で好ましい。

インク中での光散乱性粒子の平均粒子径（体積平均径）は、例えば、０．０５～１．０μｍ、０．０５～０．６μｍ、０．０５～０．４μｍ、０．２～１．０μｍ、０．２～０．６μｍ、０．２～０．４μｍ、０．３～１．０μｍ、０．３～０．６μｍ、又は０．３～０．４μｍであってよい。インク中での光散乱性粒子の平均粒子径（体積平均径）は、動的光散乱式ナノトラック粒度分布計により測定し、体積平均径を算出することにより得られる。

光散乱性粒子の含有量は、例えば、インクの全質量を基準として、０．１～１０質量％であってよい。発光性ナノ結晶粒子の含有量に対する光散乱性粒子の含有量の質量比（光散乱性粒子／発光性ナノ結晶粒子）は、例えば、０．０５～５．０であってよい。

（高分子分散剤）
高分子分散剤は、７５０以上の重量平均分子量を有し、かつ、光散乱性粒子に対し親和性を有する官能基を有する高分子化合物である。高分子分散剤は、光散乱性粒子を分散させる機能を有する。高分子分散剤は、光散乱性粒子に対し親和性を有する官能基を介して光散乱性粒子に吸着（例えば結合）し、高分子分散剤同士の静電反発及び／又は立体反発により、光散乱性粒子をインク中に分散させる。高分子分散剤は、光散乱性粒子の表面と結合して光散乱性粒子に吸着していることが好ましいが、発光性ナノ結晶粒子の表面に結合して発光性ナノ粒子に吸着していてもよく、インク中に遊離していてもよい。

光散乱性粒子に対し親和性を有する官能基としては、酸性官能基、塩基性官能基及び非イオン性官能基が挙げられる。酸性官能基は解離性のプロトンを有しており、アミン、水酸化物イオン等の塩基により中和されていてもよく、塩基性官能基は有機酸、無機酸等の酸により中和されていてもよい。

高分子分散剤は、例えば、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエーテル、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレア樹脂、アミノ樹脂、エポキシ樹脂、ポリエチレンイミン及びポリアリルアミン等のポリアミン、ポリイミドなどであってよい。

高分子分散剤として、市販品を使用することも可能であり、市販品としては、味の素ファインテクノ株式会社製のアジスパーＰＢシリーズ、ＢＹＫ社製のＤＩＳＰＥＲＢＹＫシリーズ並びにＢＹＫ－シリーズ、ＢＡＳＦ社製のＥｆｋａシリーズ等を使用することができる。

（その他の成分）
上記実施形態のインクは、本発明の効果を阻害しない範囲で、上述した成分以外の成分（その他の成分）を更に含有していてもよい。その他の成分としては、例えば、溶剤が挙げられる。溶剤としては、例えば、シクロヘキサン、ヘキサン、ヘプタン、クロロホルム、トルエン、オクタン、クロロベンゼン、テトラリン、ジフェニルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ブチルカルビトールアセテート、又はそれらの混合物などが挙げられる。インクが光重合性化合物を含有する場合、光重合性化合物が分散媒としても機能するため、無溶剤で光散乱性粒子及び発光性ナノ結晶粒子を分散させることが可能である。インクが溶剤を含む場合、溶剤の含有量は、インクの全質量（溶剤を含む）を基準として、０質量％超５質量％以下であってよい。

上記実施形態のインクは、その他の成分として、例えば、熱硬化性樹脂、硬化剤、硬化促進剤（硬化触媒）、重合禁止剤、連鎖移動剤、酸化防止剤等を更に含んでいてもよい。

以上説明したインクの粘度は、例えば、２～２０ｍＰａ・ｓ、２～１５ｍＰａ・ｓ、２～１２ｍＰａ・ｓ、５～２０ｍＰａ・ｓ、５～１５ｍＰａ・ｓ、５～１２ｍＰａ・ｓ、７～２０ｍＰａ・ｓ、７～１５ｍＰａ・ｓ、又は７～１２ｍＰａ・ｓであってもよい。なお、上記粘度は、例えば、インクジェット印刷を実施する際のインク温度における粘度であり、Ｅ型粘度計によって測定される粘度である。インクジェット印刷を実施する際のインク温度は２５～６０℃が好ましく、３０～５５℃がより好ましく、３０～４０℃が更に好ましい。インクジェット印刷を実施する際のインク温度は、インクジェット印刷をする際のインクジェットヘッドの温度によって調整される。

インクのインクジェット印刷時のインク温度における粘度が２ｍＰａ・ｓ以上である場合、インクジェットヘッドのインク吐出孔の先端におけるインクジェットインクのメニスカス形状が安定するため、インクジェットインクの吐出制御（例えば、吐出量及び吐出のタイミングの制御）が容易となる。一方、インクのインクジェット印刷時のインク温度における粘度が２０ｍＰａ・ｓ以下である場合、インク吐出孔からインクジェットインクを円滑に吐出させることができる。

インクの表面張力は、インクジェット方式に適した表面張力であることが好ましく、具体的には、２０～４０ｍＮ／ｍの範囲であることが好ましく、２５～３５ｍＮ／ｍであることがより好ましい。表面張力を当該範囲とすることで吐出制御（例えば、吐出量及び吐出のタイミングの制御）が容易になると共に、飛行曲がりの発生を抑制することができる。なお、飛行曲がりとは、インク組成物をインク吐出孔から吐出させたとき、インクの着弾位置が目標位置に対して３０μｍ以上のずれを生じることをいう。表面張力が４０ｍＮ／ｍ以下である場合、インク吐出孔の先端におけるメニスカス形状が安定するため、インクの吐出制御（例えば、吐出量及び吐出のタイミングの制御）が容易となる。一方、表面張力が２０ｍＮ／ｍ以上である場合、インク吐出孔周辺部がインクジェットインクで汚染することが防げるため、飛行曲がりの発生を抑制できる。すなわち、着弾すべき画素部形成領域に正確に着弾されずにインクの充填が不充分な画素部が生じたり、着弾すべき画素部形成領域に隣接する画素部形成領域（又は画素部）にインク組成物が着弾し、色再現性が低下したりすることがない。なお、本明細書記載の表面張力は、２３℃で測定された表面張力をいい、リング法（輪環法ともいう）で測定されたものをいう。

上記実施形態のインクは、例えば、上述したインクの構成成分を混合し、分散させることで得ることができる。

＜光変換層及びカラーフィルタ＞
次に、一実施形態の光変換層及びカラーフィルタとして、上記実施形態のインクジェット印刷装置１及び上記実施形態の発光性ナノ結晶粒子含有インクを用いて得られるカラーフィルタ画素部を備える光変換層、並びに、当該光変換層を備えるカラーフィルタについて説明する。なお、以下の説明では、発光性ナノ結晶粒子を含有しないインク（白色インク）を発光性ナノ粒子非含有インクという。発光性ナノ粒子非含有インクは、発光性ナノ結晶粒子を含まないこと以外は、上記実施形態の発光性ナノ粒子含有インクと同様の組成であってよい。

図２は、一実施形態の光変換層を備えるカラーフィルタの模式断面図である。図２に示すカラーフィルタ１００は、基材４０と、基材４０上に設けられた光変換層３０と、を備える。光変換層３０は、複数の画素部１０と、遮光部２０と、を備えている。

光変換層３０は、画素部１０として、第１の画素部１０ａと、第２の画素部１０ｂと、第３の画素部１０ｃとを有している。第１の画素部１０ａと、第２の画素部１０ｂと、第３の画素部１０ｃとは、この順に繰り返すように格子状に配列されている。遮光部２０は、隣り合う画素部の間、すなわち、第１の画素部１０ａと第２の画素部１０ｂとの間、第２の画素部１０ｂと第３の画素部１０ｃとの間、第３の画素部１０ｃと第１の画素部１０ａとの間に設けられている。言い換えれば、これらの隣り合う画素部同士は、遮光部２０によって離間されている。

第１の画素部１０ａ及び第２の画素部１０ｂは、それぞれ発光性ナノ結晶粒子含有インクの硬化物を含む発光性の画素部（発光性画素部）である。第１の画素部１０ａは、第１の硬化成分１３ａと、第１の硬化成分１３ａ中にそれぞれ分散された第１の発光性ナノ結晶粒子１１ａ及び第１の光散乱性粒子１２ａとを含む。同様に、第２の画素部１０ｂは、第２の硬化成分１３ｂと、第２の硬化成分１３ｂ中にそれぞれ分散された第２の発光性ナノ結晶粒子１１ｂ及び第２の光散乱性粒子１２ｂとを含む。硬化成分は、例えば、光重合性化合物の重合によって得られる成分であり、光重合性化合物の重合体を含む。硬化成分には、上記重合体の他、インクに含まれていた有機成分（有機リガンド、高分子分散剤、未反応の重合性化合物等）が含まれていてよい。第１の画素部１０ａ及び第２の画素部１０ｂにおいて、第１の硬化成分１３ａと第２の硬化成分１３ｂとは同一であっても異なっていてもよく、第１の光散乱性粒子１２ａと第２の光散乱性粒子１２ｂとは同一であっても異なっていてもよい。

第１の発光性ナノ結晶粒子１１ａは、４２０～４８０ｎｍの範囲の波長の光を吸収し６０５～６６５ｎｍの範囲に発光ピーク波長を有する光を発する、赤色発光性のナノ結晶粒子である。すなわち、第１の画素部１０ａは、青色光を赤色光に変換するための赤色画素部と言い換えてよい。また、第２の発光性ナノ結晶粒子１１ｂは、４２０～４８０ｎｍの範囲の波長の光を吸収し５００～５６０ｎｍの範囲に発光ピーク波長を有する光を発する、緑色発光性のナノ結晶粒子である。すなわち、第２の画素部１０ｂは、青色光を緑色光に変換するための緑色画素部と言い換えてよい。

発光性画素部における発光性ナノ結晶粒子の含有量は、例えば、発光性ナノ結晶粒子含有インクの硬化物の全質量を基準として、１０～８０質量％、２０～７０質量％、２２～５０質量％、２４～４０質量％又は２６～４０質量％であってよい。発光性画素部における光散乱性粒子の含有量は、例えば、発光性ナノ結晶粒子含有インクの硬化物の全質量を基準として、０．１～１０質量％であってよい。

第３の画素部１０ｃは、発光性ナノ結晶粒子非含有インクの硬化物を含む非発光性の画素部（非発光性画素部）である。硬化物は、発光性ナノ結晶粒子を含有せず、光散乱性粒子と、硬化成分とを含有する。すなわち、第３の画素部１０ｃは、第３の硬化成分１３ｃと、第３の硬化成分１３ｃ中に分散された第３の光散乱性粒子１２ｃとを含む。第３の硬化成分１３ｃは、例えば、重合性化合物の重合によって得られる成分であり、重合性化合物の重合体を含む。第３の光散乱性粒子１２ｃは、第１の光散乱性粒子１２ａ及び第２の光散乱性粒子１２ｂと同一であっても異なっていてもよい。

第３の画素部１０ｃは、例えば、４２０～４８０ｎｍの範囲の波長の光に対し３０％以上の透過率を有する。そのため、第３の画素部１０ｃは、４２０～４８０ｎｍの範囲の波長の光を発する光源を用いる場合に、青色画素部として機能する。なお、第３の画素部１０ｃの透過率は、顕微分光装置により測定することができる。

第３の画素部１０ｃにおける光散乱性粒子の含有量は、例えば、発光性ナノ結晶粒子非含有インクの硬化物の全質量を基準として、１～５０質量％、５～３０質量％又は１０～２０質量％であってよい。

画素部１０（第１の画素部１０ａ、第２の画素部１０ｂ及び第３の画素部１０ｃ）の厚さは、例えば、１μｍ以上であってよく、２μｍ以上であってもよく、３μｍ以上であってもよい。画素部１０（第１の画素部１０ａ、第２の画素部１０ｂ及び第３の画素部１０ｃ）の厚さは、例えば、３０μｍ以下であってよく、２０μｍ以下であってもよく、１５μｍ以下であってもよい。

遮光部２０は、隣り合う画素部を離間して混色を防ぐ目的及び光源からの光の漏れを防ぐ目的で設けられる、いわゆるブラックマトリックスである。遮光部２０を構成する材料は、特に限定されず、クロム等の金属の他、バインダーポリマーにカーボン微粒子、金属酸化物、無機顔料、有機顔料等の遮光性粒子を含有させた樹脂組成物の硬化物等を用いることができる。ここで用いられるバインダーポリマーとしては、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、ゼラチン、カゼイン、セルロース等の樹脂を１種又は２種以上混合したもの、感光性樹脂、Ｏ／Ｗエマルジョン型の樹脂組成物（例えば、反応性シリコーンをエマルジョン化したもの）などを用いることができる。遮光部２０の厚さは、例えば、０．５μｍ以上であってよく、１０μｍ以下であってよい。

基材４０は、光透過性を有する透明基材であり、例えば、石英ガラス、パイレックス（登録商標）ガラス、合成石英板等の透明なガラス基板、透明樹脂フィルム、光学用樹脂フィルム等の透明なフレキシブル基材などを用いることができる。これらの中でも、ガラス中にアルカリ成分を含まない無アルカリガラスからなるガラス基板を用いることが好ましい。具体的には、コーニング社製の「７０５９ガラス」、「１７３７ガラス」、「イーグル２００」及び「イーグルＸＧ」、旭硝子社製の「ＡＮ１００」、日本電気硝子社製の「ＯＡ－１０Ｇ」及び「ＯＡ－１１」が好適である。これらは、熱膨脹率の小さい素材であり寸法安定性及び高温加熱処理における作業性に優れる。

以上の光変換層３０を備えるカラーフィルタ１００は、４２０～４８０ｎｍの範囲の波長の光を発する光源を用いる場合に好適に用いられる。

以上、一実施形態の光変換層及びカラーフィルタについて説明したが、本発明のインクジェット印刷装置を用いて形成される光変換層及びカラーフィルタは、上記実施形態に限られない。

例えば、光変換層は、第３の画素部１０ｃに代えて又は第３の画素部１０ｃに加えて、青色発光性のナノ結晶粒子を含有する発光性ナノ結晶粒子含有インクの硬化物を含む画素部（青色画素部）を備えていてもよい。また、光変換層は、赤、緑、青以外の他の色の光を発するナノ結晶粒子を含有する発光性ナノ結晶粒子含有インクの硬化物を含む画素部（例えば黄色画素部）を備えていてもよい。これらの場合、光変換層の各画素部に含有される発光性ナノ結晶粒子のそれぞれは、同一の波長域に吸収極大波長を有することが好ましい。

また、光変換層の画素部の少なくとも一部は、発光性ナノ結晶粒子以外の顔料を含有するインク（組成物）の硬化物を含むものであってもよい。

また、カラーフィルタは、遮光部のパターン上に、遮光部よりも幅の狭い撥インク性を持つ材料からなる撥インク層を備えていてもよい。また、撥インク層を設けるのではなく、画素部形成領域を含む領域に、濡れ性可変層としての光触媒含有層をベタ塗り状に形成した後、当該光触媒含有層にフォトマスクを介して光を照射して露光を行い、画素部形成領域の親インク性を選択的に増大させてもよい。光触媒としては、酸化チタン、酸化亜鉛等が挙げられる。

また、カラーフィルタは、基材と画素部との間に、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリビニルアルコール、ゼラチン等を含むインク受容層を備えていてもよい。

また、カラーフィルタは、画素部上に保護層を備えていてもよい。この保護層は、カラーフィルタを平坦化すると共に、画素部に含有される成分、又は、画素部に含有される成分及び光触媒含有層に含有される成分の液晶層への溶出を防止するために設けられるものである。保護層を構成する材料は、公知のカラーフィルタ用保護層として使用されているものを使用できる。

また、本実施形態の光変換層の画素部には、上記した発光性ナノ結晶粒子に加えて、発光性ナノ結晶粒子の発光色と概ね同色の顔料を更に含有させてもよい。顔料を画素部に含有させるため、発光性ナノ結晶粒子含有インクに顔料を含有させてもよい。

また、本実施形態の光変換層中の赤色画素部（Ｒ）、緑色画素部（Ｇ）、及び青色画素部（Ｂ）のうち、１種又は２種の発光性画素部を、発光性ナノ結晶粒子を含有させずに色材を含有させた画素部としてもよい。ここで使用し得る色材としては、公知の色材を使用することができ、例えば、赤色画素部（Ｒ）に用いる色材としては、ジケトピロロピロール顔料及び／又はアニオン性赤色有機染料が挙げられる。緑色画素部（Ｇ）に用いる色材としては、ハロゲン化銅フタロシアニン顔料、フタロシアニン系緑色染料、フタロシアニン系青色染料とアゾ系黄色有機染料との混合物からなる群から選ばれる少なくとも１種が挙げられる。青色画素部（Ｂ）に用いる色材としては、ε型銅フタロシアニン顔料及び／又はカチオン性青色有機染料が挙げられる。これらの色材の使用量は、光変換層に含有させる場合には、透過率の低下を防止できる観点から、画素部（インクの硬化物）の全質量を基準として、１～５質量％であることが好ましい。

また、カラーフィルタは、基材と本実施形態の画素部との間に、発光性ナノ結晶粒子を含まず、上記色材を含む通常のカラーフィルタ層を備えてもよい。すなわち、本実施形態のカラーフィルタは、基材と、基材上に設けられた、発光性ナノ粒子を含まず、色材を含むカラーフィルタ層と、当該カラーフィルタ層上に設けられた、本実施形態の画素部と、を備えるものであってよい。

＜カラーフィルタ画素部の形成方法＞
上記実施形態のカラーフィルタ１００（光変換層３０）におけるカラーフィルタ画素部１０（第１～第３の画素部１０ａ，１０ｂ，１０ｃ）は、例えば、パターン状に形成された遮光部２０を有する基材４０上の、遮光部２０によって区画された画素部形成領域に、上記実施形態の印刷方法（インクジェット印刷装置１を用いた発光性ナノ結晶粒子含有インクの印刷方法）を用いて、インク（発光性ナノ結晶粒子含有インク及び発光性ナノ結晶粒子非含有インク）を印刷して印刷物を形成した後、得られた印刷物を硬化させることで形成することができる。

インクの印刷物は、上述した吐出工程で吐出されたインクが、基材４０上の画素部形成領域に選択的に付着することで形成される。画素部形成領域に付着したインクが有機溶剤を含む場合には、乾燥によりインクから有機溶剤を除去する。

インクの乾燥は、有機溶剤の少なくとも一部が除去されればよく、有機溶剤の全てが除去されることが好ましい。インクの乾燥方法は、減圧による乾燥（減圧乾燥）であることが好ましい。減圧乾燥は、通常、インクの組成を制御する観点から、１．０～５００Ｐａの圧力下、２０～３０℃で３～３０分間行う。

インクの印刷物の硬化は、印刷物に光（活性エネルギー線）を照射することにより行われる。光照射によって印刷物中に含まれるインク（或いはインクの乾燥物）が硬化することで、インクの硬化物を含む画素部（発光性画素部又は非発光性画素部）が得られる。

インクの硬化は、例えば、水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、ＬＥＤ等を用いてよい。照射する光の波長は、例えば、２００ｎｍ以上であってよく、４４０ｎｍ以下であってよい。露光量は、例えば、１０ｍＪ／ｃｍ^２以上であってよく、２００００ｍＪ／ｃｍ^２以下であってよい。

上記カラーフィルタ画素部１０の形成方法では、光変換層３０が形成される。したがって、上記方法は、光変換層３０の形成方法ということもできる。

光変換層３０の形成方法は、上記カラーフィルタ画素部１０を形成する工程に加えて、遮光部２０を形成する工程を更に備えてよい。遮光部２０を形成する方法としては、基材４０の一面側の複数の画素部間の境界となる領域に、クロム等の金属薄膜、又は、遮光性粒子を含有させた樹脂組成物の薄膜を形成し、この薄膜をパターニングする方法等が挙げられる。金属薄膜は、例えば、スパッタリング法、真空蒸着法等により形成することができ、遮光性粒子を含有させた樹脂組成物の薄膜は、例えば、塗布、印刷等の方法により形成することができる。パターニングを行う方法としては、フォトリソグラフィ法等が挙げられる。

１…インクジェット印刷装置、２…インク収容容器、２ａ…メインタンク（第１のインク収容容器）、２ｂ…リザーブタンク（第２のインク収容容器）、２ｃ…サブタンク（第３のインク収容容器）、３…吐出ヘッド、４…ガス供給源、５…圧力制御部、６…インク流路、７…ガス流路、１０…画素部、１０ａ…第１の画素部、１０ｂ…第２の画素部、１０ｃ…第３の画素部、１１ａ…第１の発光性ナノ結晶粒子、１１ｂ…第２の発光性ナノ結晶粒子、１２ａ…第１の光散乱性粒子、１２ｂ…第２の光散乱性粒子、１２ｃ…第３の光散乱性粒子、２０…遮光部、３０…光変換層、４０…基材、１００…カラーフィルタ。

Claims (8)

1. 発光性ナノ結晶粒子含有インク用のインクジェット印刷装置であって、
   前記インクが収容されるインク収容容器と、
   前記インクを吐出する吐出ヘッドと、
   前記インク収容容器に不活性ガスを供給するガス供給源と、を備える、インクジェット印刷装置。
2. 前記インク収容容器内の圧力を制御する圧力制御部を更に備える、請求項１に記載のインクジェット印刷装置。
3. 前記不活性ガス中の水分含有量が、５０ｐｐｍ以下である、請求項１又は２に記載のインクジェット印刷装置。
4. カラーフィルタ画素部の形成に用いられる、請求項１～３のいずれか一項に記載のインクジェット印刷装置。
5. 請求項１～４のいずれか一項に記載のインクジェット印刷装置を用いた、発光性ナノ結晶粒子含有インクの印刷方法であって、
   前記インク収容容器に収容された前記発光性ナノ結晶粒子含有インクの一部を前記吐出ヘッドに供給するインク供給工程と、
   前記吐出ヘッドから前記発光性ナノ結晶粒子含有インクを吐出する吐出工程と、
   前記ガス供給源から前記インク収容容器に不活性ガスを供給するガス供給工程と、を備える、印刷方法。
6. 前記ガス供給工程が、前記ガス供給源から前記インク収容容器に不活性ガスを供給することで、前記インク供給工程及び前記吐出工程の前後における前記インク収容容器内の圧力が一定となるように前記インク収容容器内の圧力を調整する工程である、請求項５に記載の印刷方法。
7. 発光性ナノ結晶粒子含有インクの印刷物又はその硬化物を含むカラーフィルタ画素部の形成方法であって、
   請求項５又は６に記載の印刷方法で発光性ナノ結晶粒子含有インクを印刷し、前記発光性ナノ結晶粒子含有インクの印刷物を得る工程を備える、カラーフィルタ画素部の形成方法。
8. 請求項７に記載のカラーフィルタ画素部の形成方法により形成されたカラーフィルタ画素部を備える、カラーフィルタ。
   

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