KR20200030542A - 잉크 조성물 및 그 제조 방법, 광변환층 및 컬러 필터 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 발광성 나노 결정 입자와 광중합성 화합물을 함유하고, 상기 광중합성 화합물의 LogP치가 -1.5 이상~7.0 이하인 것을 특징으로 하는 잉크 조성물을 제공하는 것이다. 또, 발광성 나노 결정 입자와 광중합성 화합물을 함유하고, 상기 광중합성 화합물의 LogP치가 -1.0 이상~6.5 이하이며, 칼피셔 수분계에 의거하는 수분(H₂O) 함유율이 90ppm 이하인 것을 특징으로 하는 잉크 조성물을 제공하는 것이다. 또, 복수의 화소부를 구비하는 광변환층이며, 상기 복수의 화소부는, 상기 잉크 조성물의 경화물을 포함하는 화소부를 가지는, 당해 잉크 조성물의 경화물로 이루어지는 광변환층, 및 당해 광변환층을 구비하는, 컬러 필터를 제공하는 것이다.

Description

잉크 조성물 및 그 제조 방법, 광변환층 및 컬러 필터

본 발명은, 잉크 조성물 및 그 제조 방법, 광변환층 및 컬러 필터에 관한 것이다.

종래, 액정 표시 장치 등의 디스플레이에 있어서의 컬러 필터 화소부는, 예를 들면, 적색 유기 안료 입자 또는 녹색 유기 안료 입자와, 알칼리 가용성 수지 및/또는 아크릴계 단량체를 함유하는 경화성 레지스트 재료를 이용하여, 포토리소그래피법에 의해 제조되어 왔다.

최근, 디스플레이의 저소비 전력화가 강하게 요구되게 되어, 상기 적색 유기 안료 입자 또는 녹색 유기 안료 입자 대신에, 예를 들면 양자 도트, 양자 로드, 그 외의 무기 형광체 입자 등의 발광성 나노 결정 입자를 이용하여, 적색 화소, 녹색 화소와 같은 컬러 필터 화소부를 형성시키는 방법이 활발하게 연구되고 있다.

그런데, 상기 포토리소그래피법으로의 컬러 필터의 제조 방법에서는, 그 제조 방법의 특징으로부터, 비교적 고가의 발광성 나노 결정 입자를 포함한 화소부 이외의 레지스트 재료가 허비된다는 결점이 있었다. 이와 같은 상황 아래, 상기와 같은 레지스트 재료가 허비되는 것을 없애기 위해, 잉크젯법에 의해, 광변환 기판 화소부를 형성하는 것이 검토되기 시작하고 있다.

이와 같은 잉크 조성물에 있어서는, 광중합성 화합물로서 다양한 것을 이용하는 것이 알려져 있지만, 구체적으로 어떤 특성을 만족하는 광중합성 화합물을 선택하여 이용하면, 그 경화물로 이루어지는 광변환층이 문제가 없는 것이 되는지와 같은 지견은 없고, 각각 임의의 광중합성 화합물을 경화시켜 광변환층을 형성시키고, 당해 광변환층에 대해, 여러 가지 특성 항목에 대해서 측정을 행하여, 시행 착오를 거쳐, 문제의 유무를 확인하고 있는 것이 실정이었다.

또, 발광성 나노 결정 입자로 이루어지는 양자 도트를 포함하는 잉크에는 공기 중의 수분이 녹아들어, 열화되는 문제가 있었다.

특허문헌 1에는, 불활성 가스에 의해 포화 또는 과포화된 용매, 및 기능성 유기 재료를 포함하는 조합물을 개시함과 함께, 산소와 수분의 총량을 일정 레벨 이하로 한 조합물을 개시하고 있다.

그러나, 이 특허문헌 1에는, 광경화성 화합물을 이용하는 것은 기재되어 있지 않다.

또한, 거기에는 수분량의 실측 데이터가 나타나 있지 않아, 어느 정도의 수분량이 어느 정도 영향을 주는지 불분명했다.

또, OLED용 유기 발광 재료에 대해서, 실시예에서 대기의 영향을 나타내고 있지만, 발광성 나노 결정 입자로 이루어지는 양자 도트에 관해서 구체적인 기술적 효과가 발현하는지 아닌지의 개시가 없어, 양자 도트에 대해서 구체적으로 어느 정도의 기술적 효과가 있는지 불분명했다. 또 실시예에 나타낸 OLED용 발광 재료는, 파장 변환 기능이 없어, 양자 도트에 의한 광변환층으로 전용할 수 없다.

또, 불활성 가스를 포화 또는 과포화시킨 용제를 이용한 경우, 도포를 위한 코터 헤드나 노즐까지 펌프를 이용하여 도포액을 송액할 때에, 도포액의 유로 내에 기포가 발생하여, 도포액에 기포가 혼입되어 도포물이 불량이 되는 등의 문제를 일으킨다. 또 잉크젯용 잉크로서 이용하면, 잉크젯 프린터의 인쇄용 헤드 내에서 기포가 발생하여, 토출 불량이 발생한다는 큰 문제가 있었다.

특허문헌 2에는, 수분을 실질적으로 포함하지 않는 양자 도트를 포함하는 조성물이 개시되어 있다. 그러나 수분량의 실측 데이터가 나타나 있지 않아, 어느 정도의 수분량이 유효한지 불분명하다.

또 IJ법에 대해서 기술되어 있지 않아, 광변환층의 LCD용의 컬러 필터(CF)로의 적용에 대해서도 기술되어 있지 않다.

IJ법에서는 인쇄용 헤드의 노즐로부터 잉크가 대기 중에 토출되어, 공기 중의 수분에 노출되고, 인쇄 후에도 대기 중에 노출된다. CF 기판은 면적이 크기 때문에, 헤드 부분 근방이나 인쇄 기재 상의 인쇄면을 수분이 없는 불활성 가스 분위기로 하는 것은, 장치 가격과 러닝코스트가 큰폭으로 증대하는 문제가 있다. 이 때문에, 대기 중의 습기에 잉크가 노출되어도, 양자 도트의 성능 열화가 적은 잉크가 요망되고 있었다.

따라서, 양자 도트의 열화가 적고, 또한, 송액 시나 IJ 헤드 내에서 기포 발생이 적은 잉크가 요구되고 있었다.

또한, 특허문헌 3에는, 불활성 가스를 도입하여 용존 산소를 내보내 산소를 탈기하는 것, 감압에 의해 탈기하는 것을 개시하고 있다. 그리고 산소를 포함하지 않는 양자 도트(QD) 조성물의 발광이 열화되기 어려운 것을 개시하고 있다.

그러나, IJ 인쇄용 잉크나 잉크 경화막이 대기 중에 노출된 경우에는, QD가 대기 중의 수분에 노출되게 된다. 이와 같은 경우, 공지의 방법에서는 열화를 억제하지 못하여, IJ 인쇄에 있어서 유리한 QD 조성물이나 그 경화물이 요망되고 있다.

특허문헌 2~3에서는, 광경화성 화합물로서, 아크릴레이트 모노머나 올리고머를 이용할 수 있는 것이 기재되어 있지만, 실제로 실험에서 이용되고 있는 모노머는, 도데칸디올디(메타)아크릴레이트와 같은 장쇄 알킬렌 원자단을 함유하는 디(메타)아크릴레이트 뿐이다.

일본 특허공표 2016-501430 공보 미국 공개 특허 2014/0027673 명세서 WO2013/122820 공보

발광성 나노 결정 입자를 이용한 잉크 조성물이나, 그 잉크 조성물을 이용한 광변환층이, 대기 중의 수분에 대해 불안정하기 때문에, 안정성을 개선할 필요가 있다.

수분에 대한 안정성을 향상시킨 잉크 조성물 및 그 제조 방법, 및 그 잉크 조성물을 이용한 광변환층 및 컬러 필터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 이하의 실시 형태의 발명을 각각 제공하는 것이다.

하기 1의 잉크 조성물에 의하면, 광중합성 화합물로서 특정 LogP치 범위의 광중합성 화합물을 이용하고 있으므로, 그 경화물에 문제가 발생하지 않으며, 예를 들면, 대기 중에서의 안정성을 향상시킬 수 있다.

1. 발광성 나노 결정 입자와 광중합성 화합물을 함유하고, 상기 광중합성 화합물의 LogP치가 -1.0 이상~6.5 이하인 것을 특징으로 하는 잉크 조성물.

2. 발광성 나노 결정 입자와 광중합성 화합물을 함유하고,

상기 광중합성 화합물의 LogP치가 -1.0 이상~6.5 이하이며,

칼피셔 수분계에 의거하는 수분(H₂O) 함유율이 90ppm 이하인 것을 특징으로 하는 잉크 조성물.

3. 발광성 나노 결정 입자와 광중합성 화합물을 함유하고,

상기 광중합성 화합물의 LogP치가 -1.0 이상~6.5 이하이며,

칼피셔 수분계에 의거하는 수분(H₂O) 함유율이 90ppm 이하인 것을 특징으로 하는 잉크젯용 잉크 조성물.

4. 잉크 조성물을 감압하여 용존 가스를 제거하는 것을 특징으로 하는, 상기 3에 기재된 잉크젯용 잉크 조성물의 제조 방법.

5. 상기 수분(H₂O) 함유율이 20ppm 이하인, 상기 3에 기재된 잉크 조성물.

6. 몰레큘러시브를 첨가하여 탈수한 광중합성 화합물을 이용하는 것을 특징으로 하는, 상기 4에 기재된 잉크 조성물의 제조 방법.

7. 몰레큘러시브를 함유하는 것을 특징으로 하는, 상기 3 또는 5에 기재된 잉크 조성물.

8. 상기 광중합성 화합물이 광라디칼 중합성 화합물인, 상기 3, 5 또는 7 중 어느 한 항에 기재된 잉크젯용 잉크 조성물.

9. 상기 광중합성 화합물이 알칼리 불용성인, 상기 3, 5 또는 7 중 어느 한 항에 기재된 잉크젯용 잉크 조성물.

10. 알칼리 불용성의 도포막을 형성 가능한, 상기 3, 5 또는 7 중 어느 한 항에 기재된 잉크젯용 잉크 조성물.

11. 표면장력이 20~40mN/m인, 상기 3, 5 또는 7 중 어느 한 항에 기재된 잉크젯용 잉크 조성물.

12. 점도가 2~20mPa·s인, 상기 3, 5 또는 7 중 어느 한 항에 기재된 잉크젯용 잉크 조성물.

13. 비점이 180℃ 이상인 유기용제를 더 함유하는, 상기 3, 5 또는 7 중 어느 한 항에 기재된 잉크젯용 잉크 조성물.

14. 컬러 필터용인, 상기 3, 5 또는 7 중 어느 한 항에 기재된 잉크젯용 잉크 조성물.

15. 상기 1~3 중 어느 한 항에 기재된 잉크 조성물의 경화물로 이루어지는 광변환층.

16. 상기 1~3 중 어느 한 항에 기재된 잉크 조성물의 경화물로 이루어지는 광변환층이 알칼리 불용성인 광변환층.

17. 복수의 화소부를 구비하는 광변환층으로서,

상기 복수의 화소부는, 상기 3, 5 또는 7 중 어느 한 항에 기재된 잉크젯용 잉크 조성물의 경화물을 포함하는 화소부를 가지는, 광변환층.

18. 상기 복수의 화소부 사이에 설치된 차광부를 더 구비하고,

상기 복수의 화소부는,

상기 경화물을 포함하고, 또한, 상기 발광성 나노 결정 입자로서, 420~480nm의 범위의 파장의 광을 흡수하여 605~665nm의 범위에 발광 피크 파장을 가지는 광을 발하는 발광성 나노 결정 입자를 함유하는, 제1 화소부와,

상기 경화물을 포함하고, 또한, 상기 발광성 나노 결정 입자로서, 420~480nm의 범위의 파장의 광을 흡수하여 500~560nm의 범위에 발광 피크 파장을 가지는 광을 발하는 발광성 나노 결정 입자를 함유하는, 제2 화소부를 가지는, 상기 15~17 중 어느 한 항에 기재된 광변환층.

19. 상기 복수의 화소부는, 420~480nm의 범위의 파장의 광에 대한 투과율이 30% 이상인 제3 화소부를 더 가지는, 상기 15~18 중 어느 한 항에 기재된 광변환층.

20. 상기 15~19 중 어느 한 항에 기재된 광변환층을 구비하는, 컬러 필터.

대기 중에서의 안정성을 향상시킨 잉크 조성물 및 그 제조 방법, 및 그 잉크 조성물을 이용한 광변환층 및 컬러 필터를 제공할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 일실시 형태의 컬러 필터의 모식 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대해서 상세하게 설명한다.

＜잉크 조성물＞

실시 형태의 잉크 조성물은, 발광성 나노 결정 입자와 광중합성 화합물을 함유하고, 상기 광중합성 화합물의 LogP치가 -1.0 이상~6.5 이하인 것을 특징으로 한다.

일실시 형태의 잉크 조성물은, 예를 들면, 포토리소그래피 방식, 잉크젯 방식 등의 방법에 의해 컬러 필터의 화소부를 형성하기 위해 이용되는, 컬러 필터용 잉크 조성물이다.

일실시 형태의 잉크 조성물은, 잉크젯 방식으로 컬러 필터 화소부를 형성하는 용도에 적합하게 이용된다.

종래의 잉크 조성물을 이용하여, 예를 들면, 잉크젯 방식으로 컬러 필터 화소부를 형성하는 경우, 대기 중의 수분에 노출되면, 광변환층이 열화되는 문제가 있었다.

한편, 본 실시 형태의 잉크 조성물에 의하면, 이와 같은 문제를 개선할 수 있다.

이하에서는, 잉크젯 방식으로 이용되는 컬러 필터용 잉크 조성물(컬러 필터용 잉크젯 잉크)을 예로 들어 설명한다.

[발광성 나노 결정 입자]

발광성 나노 결정 입자는, 여기광을 흡수하여 형광 또는 인광을 발광하는 나노 사이즈의 결정체이며, 예를 들면, 투과형 전자현미경 또는 주사형 전자현미경에 의해 측정되는 최대 입자경이 100nm 이하인 결정체이다.

발광성 나노 결정 입자는, 예를 들면, 소정의 파장의 광을 흡수함으로써, 흡수한 파장과는 상이한 파장의 광(형광 또는 인광)을 발할 수 있다. 발광성 나노 결정 입자는, 605~665nm의 범위에 발광 피크 파장을 가지는 광(적색광)을 발하는, 적색 발광성의 나노 결정 입자이면 되고, 500~560nm의 범위에 발광 피크 파장을 가지는 광(녹색광)을 발하는, 녹색 발광성의 나노 결정 입자이면 되고, 420~480nm의 범위에 발광 피크 파장을 가지는 광(청색광)을 발하는, 청색 발광성의 나노 결정 입자여도 된다. 일실시 형태에서는, 잉크 조성물이 이들 발광성 나노 결정 입자 중 적어도 1종을 포함하는 것이 바람직하다. 또, 발광성 나노 결정 입자가 흡수하는 광은, 예를 들면, 400nm 이상 500nm 미만의 범위의 파장의 광(청색광), 또는, 200nm~400nm의 범위의 파장의 광(자외광)이면 된다. 또한, 발광성 나노 결정 입자의 발광 피크 파장은, 예를 들면, 자외가시분광 광도계를 이용하여 측정되는 형광 스펙트럼 또는 인광 스펙트럼에 있어서 확인할 수 있다.

적색 발광성의 나노 결정 입자는, 665nm 이하, 663nm 이하, 660nm 이하, 658nm 이하, 655nm 이하, 653nm 이하, 651nm 이하, 650nm 이하, 647nm 이하, 645nm 이하, 643nm 이하, 640nm 이하, 637nm 이하, 635nm 이하, 632nm 이하 또는 630nm 이하에 발광 피크 파장을 가지는 것이 바람직하고, 628nm 이상, 625nm 이상, 623nm 이상, 620nm 이상, 615nm 이상, 610nm 이상, 607nm 이상 또는 605nm 이상에 발광 피크 파장을 가지는 것이 바람직하다. 이들의 상한치 및 하한치는, 임의로 조합할 수 있다. 또한, 이하의 동일한 기재에 있어서도, 개별적으로 기재한 상한치 및 하한치는 임의로 조합 가능하다.

녹색 발광성의 나노 결정 입자는, 560nm 이하, 557nm 이하, 555nm 이하, 550nm 이하, 547nm 이하, 545nm 이하, 543nm 이하, 540nm 이하, 537nm 이하, 535nm 이하, 532nm 이하 또는 530nm 이하에 발광 피크 파장을 가지는 것이 바람직하고, 528nm 이상, 525nm 이상, 523nm 이상, 520nm 이상, 515nm 이상, 510nm 이상, 507nm 이상, 505nm 이상, 503nm 이상 또는 500nm 이상에 발광 피크 파장을 가지는 것이 바람직하다.

청색 발광성의 나노 결정 입자는, 480nm 이하, 477nm 이하, 475nm 이하, 470nm 이하, 467nm 이하, 465nm 이하, 463nm 이하, 460nm 이하, 457nm 이하, 455nm 이하, 452nm 이하 또는 450nm 이하에 발광 피크 파장을 가지는 것이 바람직하고, 450nm 이상, 445nm 이상, 440nm 이상, 435nm 이상, 430nm 이상, 428nm 이상, 425nm 이상, 422nm 이상 또는 420nm 이상에 발광 피크 파장을 가지는 것이 바람직하다.

발광성 나노 결정 입자가 발하는 광의 파장(발광색)은, 우물형 포텐셜 모델의 슈뢰딩거 파동 방정식의 해에 의하면, 발광성 나노 결정 입자 사이즈(예를 들면 입자경)에 의존하지만, 발광성 나노 결정 입자가 가지는 에너지 갭에도 의존한다. 그 때문에, 사용하는 발광성 나노 결정 입자의 구성 재료 및 사이즈를 변경함으로써, 발광색을 선택할 수 있다.

발광성 나노 결정 입자는, 반도체 재료를 포함하는, 발광성 나노 결정 입자(발광성 반도체 나노 결정 입자)이면 된다. 발광성 반도체 나노 결정 입자로서는, 양자 도트(이하 「QD」라고도 한다), 양자 로드 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 발광 스펙트럼의 제어가 용이하고, 신뢰성을 확보하면서, 생산 비용을 저감하며, 양산성을 향상시킬 수 있는 관점에서, 양자 도트가 바람직하다.

발광성 반도체 나노 결정 입자는, 제1 반도체 재료를 포함하는 코어 만으로 이루어져 있어도 되고, 제1 반도체 재료를 포함하는 코어와, 제1 반도체 재료와는 상이한 제2 반도체 재료를 포함하며, 상기 코어의 적어도 일부를 피복하는 쉘을 가지고 있어도 된다. 바꾸어 말하면, 발광성 반도체 나노 결정 입자의 구조는, 코어 만으로 이루어지는 구조(코어 구조)이면 되고, 코어와 쉘로 이루어지는 구조(코어/쉘 구조)여도 된다. 또, 발광성 반도체 나노 결정 입자는, 제2 반도체 재료를 포함하는 쉘(제1 쉘) 외에, 제1 및 제2 반도체 재료와는 상이한 제３ 반도체 재료를 포함하며, 상기 코어의 적어도 일부를 피복하는 쉘(제2 쉘)을 더 가지고 있어도 된다. 바꾸어 말하면, 발광성 반도체 나노 결정 입자의 구조는, 코어와 제1 쉘과 제2 쉘로 이루어지는 구조(코어/쉘/쉘 구조)여도 된다. 코어 및 쉘의 각각은, 2종 이상의 반도체 재료를 포함하는 혼정(예를 들면, CdSe+CdS, CIS+ZnS 등)이면 된다.

발광성 나노 결정 입자는, 반도체 재료로서, II-VI족 반도체, III-V족 반도체, I-III-VI족 반도체, IV족 반도체 및 I-II-IV-VI족 반도체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 반도체 재료를 포함하는 것이 바람직하다.

구체적인 반도체 재료로서는, 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, AgInSe₂, CuGaSe₂, CuInS₂, CuGaS₂, CuInSe₂, AgInS₂, AgGaSe₂, AgGaS₂, C, Si 및 Ge를 들 수 있다. 발광성 반도체 나노 결정 입자는, 발광 스펙트럼의 제어가 용이하고, 신뢰성을 확보하면서, 생산 비용을 저감하며, 양산성을 향상시킬 수 있는 관점에서, CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnO, HgS, HgSe, HgTe, InP, InAs, InSb, GaP, GaAs, GaSb, AgInS₂, AgInSe₂, AgInTe₂, AgGaS₂, AgGaSe₂, AgGaTe₂, CuInS₂, CuInSe₂, CuInTe₂, CuGaS₂, CuGaSe₂, CuGaTe₂, Si, C, Ge 및 Cu₂ZnSnS₄로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 것이 바람직하다.

적색 발광성의 반도체 나노 결정 입자로서는, 예를 들면, CdSe의 나노 결정 입자, CdSe의 로드형의 나노 결정 입자, 코어 쉘 구조를 구비한 로드형의 나노 결정 입자이며, 그 쉘 부분이 CdS이며 내측의 코어부가 CdSe인 나노 결정 입자, 코어 쉘 구조를 구비한 로드형의 나노 결정 입자이며, 그 쉘 부분이 CdS이며 내측의 코어부가 ZnSe인 나노 결정 입자, 코어 쉘 구조를 구비한 나노 결정 입자이며, 그 쉘 부분이 CdS이며 내측의 코어부가 CdSe인 나노 결정 입자, 코어 쉘 구조를 구비한 나노 결정 입자이며, 그 쉘 부분이 CdS이며 내측의 코어부가 ZnSe인 나노 결정 입자, CdSe와 ZnS의 혼정의 나노 결정 입자, CdSe와 ZnS의 혼정의 로드형의 나노 결정 입자, InP의 나노 결정 입자, InP의 나노 결정 입자, InP의 로드형의 나노 결정 입자, CdSe와 CdS의 혼정의 나노 결정 입자, CdSe와 CdS의 혼정의 로드형의 나노 결정 입자, ZnSe와 CdS의 혼정의 나노 결정 입자, ZnSe와 CdS의 혼정의 로드형의 나노 결정 입자 등을 들 수 있다.

녹색 발광성의 반도체 나노 결정 입자로서는, 예를 들면, CdSe의 나노 결정 입자, CdSe의 로드형의 나노 결정 입자, CdSe와 ZnS의 혼정의 나노 결정 입자, CdSe와 ZnS의 혼정의 로드형의 나노 결정 입자 등을 들 수 있다.

청색 발광성의 반도체 나노 결정 입자로서는, 예를 들면, ZnSe의 나노 결정 입자, ZnSe의 로드형의 나노 결정 입자, ZnS의 나노 결정 입자, ZnS의 로드형의 나노 결정 입자, 코어 쉘 구조를 구비한 나노 결정 입자이며, 그 쉘 부분이 ZnSe이며 내측의 코어부가 ZnS인 나노 결정 입자, 코어 쉘 구조를 구비한 로드형의 나노 결정이며, 그 쉘 부분이 ZnSe이며 내측의 코어부가 ZnS인 나노 결정 입자, CdS의 나노 결정 입자, CdS의 로드형의 나노 결정 입자 등을 들 수 있다. 반도체 나노 결정 입자는, 동일한 화학 조성으로, 그 자체의 평균 입자경을 바꿈으로써, 당해 입자로부터 발광시켜야 할 색을 적색으로도 녹색으로도 바꿀 수 있다. 또, 반도체 나노 결정 입자는, 그 자체로서, 인체 등에 대한 악영향이 최대한 낮은 것을 이용하는 것이 바람직하다. 카드뮴, 셀렌 등을 함유하는 반도체 나노 결정 입자를 발광성 나노 결정 입자로서 이용하는 경우는, 상기 원소(카드뮴, 셀렌 등)가 최대한 포함되지 않는 반도체 나노 결정 입자를 선택하여 단독으로 이용하거나, 상기 원소가 최대한 적어지도록 그 외의 발광성 나노 결정 입자와 조합하여 이용하는 것이 바람직하다.

발광성 나노 결정 입자의 형상은 특별히 한정되지 않으며, 임의의 기하학적 형상이어도 되고, 임의의 불규칙한 형상이어도 된다. 발광성 나노 결정 입자의 형상은, 예를 들면, 구형, 타원체형, 각뿔 형상, 디스크형, 가지형, 망형, 로드형 등이어도 된다. 그러나, 발광성 나노 결정 입자로서는, 입자 형상으로서 방향성이 적은 입자(예를 들면, 구형, 정사면체형 등의 입자)를 이용하는 것이, 잉크 조성물의 균일성 및 유동성을 보다 높일 수 있는 점에서 바람직하다.

발광성 나노 결정 입자의 평균 입자경(체적 평균직경)은, 원하는 파장의 발광을 얻기 쉬운 관점, 및, 분산성 및 보존 안정성이 우수한 관점에서, 1nm 이상이면 되고, 1.5nm 이상이면 되고, 2nm 이상이어도 된다. 원하는 발광 파장을 얻기 쉬운 관점에서, 40nm 이하이면 되고, 30nm 이하이면 되고, 20nm 이하여도 된다. 발광성 나노 결정 입자의 평균 입자경(체적 평균직경)은, 투과형 전자현미경 또는 주사형 전자현미경에 의해 측정하여, 체적 평균직경을 산출함으로써 얻을 수 있다.

발광성 나노 결정 입자는, 분산 안정성의 관점에서, 그 표면에 유기 리간드를 가지는 것이 바람직하다. 유기 리간드는, 예를 들면, 발광성 나노 결정 입자의 표면에 배위 결합되어 있어도 된다. 바꾸어 말하면, 발광성 나노 결정 입자의 표면은, 유기 리간드에 의해 패시베이션되어 있어도 된다. 또, 발광성 나노 결정 입자는, 그 표면에 고분자 분산제를 가지고 있어도 된다. 일실시 형태에서는, 예를 들면, 상술한 유기 리간드를 가지는 발광성 나노 결정 입자로부터 유기 리간드를 제거하여, 유기 리간드와 고분자 분산제를 교환함으로써 발광성 나노 결정 입자의 표면에 고분자 분산제를 결합시켜도 된다. 단, 잉크젯 잉크로 했을 때의 분산 안정성의 관점에서는, 유기 리간드가 배위한 채로의 발광성 나노 결정 입자에 대해 고분자 분산제가 배합되는 것이 바람직하다.

유기 리간드로서는, 예를 들면, TOP(트리옥틸포스핀), TOPO(트리옥틸포스핀옥사이드), 올레산, 올레일아민, 옥틸아민, 트리옥틸아민, 헥사데실아민, 옥탄티올, 도데칸티올, 헥실포스폰산(HPA), 테트라데실포스폰산(TDPA), 및 옥틸포스핀산(OPA)을 들 수 있다.

발광성 나노 결정 입자로서는, 유기용제, 광중합성 화합물들 중에 콜로이드 형태로 분산되어 있는 것을 이용할 수 있다. 유기용제 중에서 분산 상태에 있는 발광성 나노 결정 입자의 표면은, 상술한 유기 리간드에 의해 패시베이션되어 있는 것이 바람직하다. 유기용제로서는, 예를 들면, 시클로헥산, 헥산, 헵탄, 클로로포름, 톨루엔, 옥탄, 클로로벤젠, 테트랄린, 디페닐에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 부틸카르비톨아세테이트, 또는 그들의 혼합물을 들 수 있다.

발광성 나노 결정 입자로서는, 시판품을 이용할 수 있다. 발광성 나노 결정 입자의 시판품으로서는, 예를 들면, NN-라보즈사의 인듐인/황화아연, D-도트, CuInS/ZnS, 알도 리치사의 InP/ZnS 등을 들 수 있다.

발광성 나노 결정 입자의 함유량은, 누출광의 저감 효과가 보다 우수한 관점에서, 잉크 조성물의 불휘발분의 질량을 기준으로 하여, 5질량% 이상이면 되고, 10질량% 이상이어도 되고, 15질량% 이상이어도 되고, 20질량% 이상이어도 되고, 30질량% 이상이어도 되고, 40질량% 이상이어도 된다. 발광성 나노 결정 입자의 함유량은, 토출 안정성이 우수한 관점에서, 잉크 조성물의 불휘발분의 질량을 기준으로 하여, 70질량% 이하이면 되고, 60질량% 이하여도 되고, 55질량% 이하여도 되고, 50질량% 이하여도 된다. 또한, 본 명세서 중, 「잉크 조성물의 불휘발분의 질량」이란, 잉크 조성물이 유기용제를 포함하는 경우, 잉크 조성물의 전체 질량으로부터 유기용제의 질량을 제외한 질량을 가리키고, 잉크 조성물이 유기용제를 포함하지 않는 경우, 잉크 조성물의 전체 질량을 가리킨다.

그런데, 발광성 나노 결정 입자는, 배위 사이트가 될 수 있는 표면 원자를 가지기 때문에, 높은 반응성을 가지고 있다. 발광성 나노 결정 입자는, 이와 같은 높은 반응성을 가지는 것, 및, 일반의 안료에 비해 큰 표면적을 가지는 것 때문에, 입자의 응집을 일으키기 쉽다. 발광성 나노 결정 입자는 양자 사이즈 효과에 의해 발광을 일으키는 것이기 때문에, 입자의 응집이 발생한 경우에는 소광 현상이 발생하여, 형광 양자 수율의 저하를 초래하여, 휘도 및 색재현성이 저하된다. 이에 반해, 본 실시 형태에서는, 잉크 조성물이 고분자 분산제를 포함하기 때문에, 발광성 나노 결정 입자가 응집되기 어렵다. 그 때문에, 본 실시 형태에서는, 발광성 나노 결정 입자의 함유량을 상기 범위로 할 수 있다.

[광산란성 입자]

일실시 형태의 잉크 조성물은, 광산란성 입자를 함유해도 된다. 발광성 나노 결정 입자를 이용한 잉크 조성물에 의해 컬러 필터 화소부(이하, 간단히 「화소부」라고도 말한다.)를 형성한 경우, 광원으로부터의 광이 발광성 나노 결정 입자에 흡수되지 않고 화소부로부터 누출되는 경우가 있다. 이와 같은 누출광은, 화소부의 색재현성을 저하시키기 때문에, 광변환층으로서 상기 화소부를 이용하는 경우에는, 그 누출광을 가능한 한 저감하는 것이 바람직하다. 상기 광산란성 입자는, 화소부의 누출광을 방지하기 위해, 적절하게 이용된다. 광산란성 입자는, 예를 들면, 광학적으로 불활성인 무기 미립자이다. 광산란성 입자는, 컬러 필터 화소부에 조사된 광원으로부터의 광을 산란시킬 수 있다.

광산란성 입자를 구성하는 재료로서는, 예를 들면, 텅스텐, 지르코늄, 티탄, 백금, 비스무트, 로듐, 팔라듐, 은, 주석, 플라티나, 금 등의 단체 금속； 실리카, 황산바륨, 탄산바륨, 탄산칼슘, 탈크, 산화티탄, 클레이, 카올린, 황산바륨, 탄산바륨, 탄산칼슘, 알루미나 화이트, 산화티탄, 산화마그네슘, 산화바륨, 산화알루미늄, 산화비스무트, 산화지르코늄, 산화아연 등의 금속 산화물； 탄산마그네슘, 탄산바륨, 차탄산비스무트, 탄산칼슘 등의 금속 탄산염； 수산화알루미늄 등의 금속 수산화물； 지르콘산바륨, 지르콘산칼슘, 티탄산칼슘, 티탄산바륨, 티탄산스트론튬 등의 복합 산화물, 차질산비스무트 등의 금속염 등을 들 수 있다. 광산란성 입자는, 누출광의 저감 효과가 보다 우수한 관점에서, 산화티탄, 알루미나, 산화지르코늄, 산화아연, 탄산칼슘, 황산바륨 및 실리카로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 것이 바람직하고, 산화티탄, 황산바륨 및 탄산칼슘으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 것이 보다 바람직하다.

광산란성 입자의 형상은, 구형, 필라멘트형, 부정 형상 등이면 된다. 그러나, 광산란성 입자로서는, 입자 형상으로서 방향성이 적은 입자(예를 들면, 구형, 정사면체형 등의 입자)를 이용하는 것이, 잉크 조성물의 균일성, 유동성 및 광산란성을 보다 높일 수 있는 점에서 바람직하다.

잉크 조성물 중에서의 광산란성 입자의 평균 입자경(체적 평균직경)은, 누출광의 저감 효과가 보다 우수한 관점에서, 0.05μm 이상이면 되고, 0.2μm 이상이어도 되고, 0.3μm 이상이어도 된다. 잉크 조성물 중에서의 광산란성 입자의 평균 입자경(체적 평균직경)은, 토출 안정성이 우수한 관점에서, 1.0μm 이하여도 되고, 0.6μm 이하여도 되고, 0.4μm 이하여도 된다. 잉크 조성물 중에서의 광산란성 입자의 평균 입자경(체적 평균직경)은, 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, 또는 0.3~0.4μm여도 된다. 이와 같은 평균 입자경(체적 평균직경)을 얻기 쉬운 관점에서, 사용하는 광산란성 입자의 평균 입자경(체적 평균직경)은, 50nm 이상이면 되고, 1000nm 이하이면 된다. 광산란성 입자의 평균 입자경(체적 평균직경)은, 동적 광산란식 나노 트랙 입도 분포계에 의해 측정하여, 체적 평균직경을 산출함으로써 얻을 수 있다. 또, 사용하는 광산란성 입자의 평균 입자경(체적 평균직경)은, 예를 들면 투과형 전자현미경 또는 주사형 전자현미경에 의해 각 입자의 입자경을 측정하여, 체적 평균직경을 산출함으로써 얻을 수 있다.

광산란성 입자의 함유량은, 누출광의 저감 효과가 보다 우수한 관점에서, 잉크 조성물의 불휘발분의 질량을 기준으로 하여, 0.1질량% 이상이면 되고, 1질량% 이상이어도 되고, 5질량% 이상이어도 되고, 7질량% 이상이어도 되고, 10질량% 이상이어도 되고, 12질량% 이상이어도 된다. 광산란성 입자의 함유량은, 누출광의 저감 효과가 보다 우수한 관점 및 토출 안정성이 우수한 관점에서, 잉크 조성물의 불휘발분의 질량을 기준으로 하여, 60질량% 이하이면 되고, 50질량% 이하여도 되고, 40질량% 이하여도 되고, 30질량% 이하여도 되고, 25질량% 이하여도 되고, 20질량% 이하여도 되고, 15질량% 이하여도 된다. 본 실시 형태에서는, 잉크 조성물이 고분자 분산제를 포함하기 때문에, 광산란성 입자의 함유량을 상기 범위로 한 경우여도 광산란성 입자를 양호하게 분산시킬 수 있다.

발광성 나노 결정 입자의 함유량에 대한 광산란성 입자의 함유량의 질량비(광산란성 입자/발광성 나노 결정 입자)는 0.1~5.0이다. 질량비(광산란성 입자/발광성 나노 결정 입자)는, 누출광의 저감 효과가 보다 우수한 관점에서, 0.2 이상이어도 되고, 0.5 이상이어도 된다. 질량비(광산란성 입자/발광성 나노 결정 입자)는, 누출광의 저감 효과가 보다 우수하며, 잉크젯 인쇄 시의 연속 토출성이 우수한 관점에서, 2.0 이하여도 되고, 1.5 이하여도 된다. 질량비(광산란성 입자/발광성 나노 결정 입자)는, 0.1~2.0, 0.1~1.5, 0.2~5.0, 0.2~2.0, 0.2~1.5, 0.5~5.0, 0.5~2.0, 또는 0.5~1.5여도 된다. 또한, 광산란성 입자에 의한 누출광 저감은, 다음과 같은 메카니즘에 의한 것으로 생각할 수 있다. 즉, 광산란성 입자가 존재하지 않는 경우, 백 라이트광은 화소부 내를 거의 직진하여 통과할 뿐으로, 발광성 나노 결정 입자에 흡수될 기회가 적다고 생각할 수 있다. 한편, 광산란성 입자를 발광성 나노 결정 입자와 동일한 화소부 내에 존재시키면, 그 화소부 내에서 백 라이트광이 전방위로 산란되어, 그것을 발광성 나노 결정 입자가 수광할 수 있기 때문에, 동일한 백 라이트를 이용하고 있어도, 화소부에 있어서의 광흡수량이 증대한다고 생각할 수 있다. 결과적으로, 이와 같은 메카니즘으로 누출광을 방지하는 것이 가능하게 되었다고 생각할 수 있다.

[고분자 분산제]

일실시 형태의 잉크 조성물에는, 고분자 분산제를 함유시키는 것이 바람직하다. 고분자 분산제는, 광산란성 입자를 잉크 중에 보다 균일 분산시킬 수 있다.

본 발명에 있어서, 고분자 분산제는, 750 이상의 중량 평균 분자량을 가지고, 또한, 광산란성 입자에 대해 친화성을 가지는 관능기를 가지는 고분자 화합물이며, 광산란성 입자를 분산시키는 기능을 가진다. 고분자 분산제는, 광산란성 입자에 대해 친화성을 가지는 관능기를 통하여 고분자 분산제가 광산란성 입자에 흡착되어, 고분자 분산제들의 정전 반발 및/또는 입체 반발에 의해, 광산란성 입자가 잉크 조성물 중에 분산된다. 고분자 분산제는, 광산란성 입자의 표면과 결합하여 광산란성 입자에 흡착되어 있는 것이 바람직하지만, 발광성 나노 결정 입자의 표면에 결합하여 발광성 나노 입자에 흡착되어 있어도 되고, 잉크 조성물 중에 유리하고 있어도 된다.

광산란성 입자에 대해 친화성을 가지는 관능기로서는, 산성 관능기, 염기성 관능기 및 비이온성 관능기를 들 수 있다. 산성 관능기는 해리성의 프로톤을 가지고 있으며, 아민, 수산화물 이온 등의 염기에 의해 중화되어 있어도 되고, 염기성 관능기는 유기산, 무기산 등의 산에 의해 중화되어 있어도 된다.

산성 관능기로서는, 카르복실기(-COOH), 설포기(-SO₃H), 황산기(-OSO₃H), 포스폰산기(-PO(OH)₃), 인산기(-OPO(OH)₃), 포스핀산기(-PO(OH)-), 메르캅토기(-SH)를 들 수 있다.

염기성 관능기로서는, 1급, 2급 및 3급 아미노기, 암모늄기, 이미노기, 및, 피리딘, 피리미딘, 피라진, 이미다졸, 트리아졸 등의 함질소 헤테로기 등을 들 수 있다.

비이온성 관능기로서는, 히드록시기, 에테르기, 티오에테르기, 설피닐기(-SO-), 설포닐기(-SO₂-), 카르보닐기, 포르밀기, 에스테르기, 탄산에스테르기, 아미드기, 카르바모일기, 우레이도기, 티오아미드기, 티오우레이도기, 설파모일기, 시아노기, 알케닐기, 알키닐기, 포스핀옥시드기, 포스핀설피드기를 들 수 있다.

광산란성 입자의 분산 안정성의 관점, 발광성 나노 결정 입자가 침강한다는 부작용을 일으키기 어려운 관점, 고분자 분산제의 합성의 용이성의 관점, 및 관능기의 안정성의 관점에서, 산성 관능기로서는, 카르복실기, 설포기, 포스폰산기 및 인산기가 바람직하게 이용되고, 염기성 관능기로서는, 아미노기가 바람직하게 이용된다. 이들 중에서도, 카르복실기, 포스폰산기 및 아미노기가 보다 바람직하게 이용되며, 가장 바람직하게는 아미노기가 이용된다.

산성 관능기를 가지는 고분자 분산제는 산가를 가진다. 산성 관능기를 가지는 고분자 분산제의 산가는, 바람직하게는, 고형분 환산으로, 1~150mgKOH/g이다. 산가가 1 이상이면, 광산란성 입자의 충분한 분산성을 얻기 쉽고, 산가가 150 이하이면, 화소부(잉크 조성물의 경화물)의 보존 안정성이 저하되기 어렵다.

또, 염기성 관능기를 가지는 고분자 분산제는 아민가(價)를 가진다. 염기성 관능기를 가지는 고분자 분산제의 아민가는, 바람직하게는, 고형분 환산으로, 1~200mgKOH/g이다. 아민가가 1 이상이면, 광산란성 입자의 충분한 분산성을 얻기 쉽고, 아민가가 200 이하이면, 화소부(잉크 조성물의 경화물)의 보존 안정성이 저하되기 어렵다.

고분자 분산제는, 단일의 모노머의 중합체(호모폴리머)이면 되고, 복수종의 모노머의 공중합체(코폴리머)여도 된다. 또, 고분자 분산제는, 랜덤 공중합체, 블록 공중합체 또는 그래프트 공중합체 중 어느 하나여도 된다. 또, 고분자 분산제가 그래프트 공중합체인 경우, 꼬치형의 그래프트 공중합체이면 되고, 별형의 그래프트 공중합체여도 된다. 고분자 분산제는, 예를 들면, 아크릴 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리아미드 수지, 폴리에테르, 페놀 수지, 실리콘 수지, 폴리우레아 수지, 아미노 수지, 폴리에틸렌이민 및 폴리아릴아민 등의 폴리아민, 에폭시 수지, 폴리이미드 등이면 된다.

상기 고분자 분산제로서, 시판품을 사용하는 것도 가능하고, 시판품으로서는, 아지노모토 파인 테크노 주식회사의 아지스퍼 PB시리즈, BYK 사제의 DISPERBYK 시리즈 및 BYK-시리즈, BASF 사제의 Efka 시리즈 등을 사용할 수 있다.

시판품으로서는, 예를 들면, 빅케미 사제의 「DISPERBYK-130」, 「DISPERBYK-161」, 「DISPERBYK-162」, 「DISPERBYK-163」, 「DISPERBYK-164」, 「DISPERBYK-166」, 「DISPERBYK-167」, 「DISPERBYK-168」, 「DISPERBYK-170」, 「DISPERBYK-171」, 「DISPERBYK-174」, 「DISPERBYK-180」, 「DISPERBYK-182」, 「DISPERBYK-183」, 「DISPERBYK-184」, 「DISPERBYK-185」, 「DISPERBYK-2000」, 「DISPERBYK-2001」, 「DISPERBYK-2008」, 「DISPERBYK-2009」, 「DISPERBYK-2020」, 「DISPERBYK-2022」, 「DISPERBYK-2025」, 「DISPERBYK-2050」, 「DISPERBYK-2070」, 「DISPERBYK-2096」, 「DISPERBYK-2150」, 「DISPERBYK-2155」, 「DISPERBYK-2163」, 「DISPERBYK-2164」, 「BYK-LPN21116」 및 「BYK-LPN6919」； BASF 사제의 「EFKA4010」, 「EFKA4015」, 「EFKA4046」, 「EFKA4047」, 「EFKA4061」, 「EFKA4080」, 「EFKA4300」, 「EFKA4310」, 「EFKA4320」, 「EFKA4330」, 「EFKA4340」, 「EFKA4560」, 「EFKA4585」, 「EFKA5207」, 「EFKA1501」, 「EFKA1502」, 「EFKA1503」 및 「EFKA PX-4701」； 루브리졸 사제의 「솔스퍼스 3000」, 「솔스퍼스 9000」, 「솔스퍼스 13240」, 「솔스퍼스 13650」, 「솔스퍼스 13940」, 「솔스퍼스 11200」, 「솔스퍼스 13940」, 「솔스퍼스 16000」, 「솔스퍼스 17000」, 「솔스퍼스 18000」, 「솔스퍼스 20000」, 「솔스퍼스 21000」, 「솔스퍼스 24000」, 「솔스퍼스 26000」, 「솔스퍼스 27000」, 「솔스퍼스 28000」, 「솔스퍼스 32000」, 「솔스퍼스 32500」, 「솔스퍼스 32550」, 「솔스퍼스 32600」, 「솔스퍼스 33000」, 「솔스퍼스 34750」, 「솔스퍼스 35100」, 「솔스퍼스 35200」, 「솔스퍼스 36000」, 「솔스퍼스 37500」, 「솔스퍼스 38500」, 「솔스퍼스 39000」, 「솔스퍼스 41000」, 「솔스퍼스 54000」, 「솔스퍼스 71000」 및 「솔스퍼스 76500」； 아지노모토 파인 테크노 주식회사제의 「아지스퍼 PB821」, 「아지스퍼 PB822」, 「아지스퍼 PB881」, 「PN411」 및 「PA111」； 에보닉 사제의 「TEGO Dispers650」, 「TEGO Dispers660C」, 「TEGO Dispers662C」, 「TEGO Dispers670」, 「TEGO Dispers685」, 「TEGO Dispers700」, 「TEGO Dispers710」 및 「TEGO Dispers760W」； 쿠스모토 화성제의 「디스퍼론 DA-703-50」, 「DA-705」 및 「DA-725」 등을 이용할 수 있다.

고분자 분산제로서는, 상기와 같은 시판품 이외에도, 염기성기를 함유하는 양이온성 모노머 및/또는 산성기를 가지는 음이온성 모노머와, 소수기를 가지는 모노머와, 필요에 따라 다른 모노머(비이온성 모노머, 친수기를 가지는 모노머 등)를 공중합시켜 합성한 것을 이용할 수 있다. 양이온성 모노머, 음이온성 모노머, 소수기를 가지는 모노머 및 다른 모노머의 상세에 대해서는, 일본 특허공개 2004-250502호 공보의 단락 0034~0036에 기재된 모노머를 들 수 있다.

또, 예를 들면, 일본 특허공개 소54-37082호 공보, 일본 특허공개 소61-174939호 공보 등에 기재된 폴리알킬렌이민과 폴리에스테르 화합물을 반응시킨 화합물, 일본 특허공개 평9-169821호 공보에 기재된 폴리아릴아민의 측쇄의 아미노기를 폴리에스테르로 수식한 화합물, 일본 특허공개 평9-171253호 공보에 기재된 폴리에스테르형 매크로 모노머를 공중합 성분으로 하는 그래프트 중합체, 일본 특허공개 소60-166318호 공보에 기재된 폴리에스테르 폴리올 부가 폴리우레탄 등을 적합하게 들 수 있다.

고분자 분산제의 중량 평균 분자량은, 광산란성 입자를 양호하게 분산시킬 수 있어, 누출광의 저감 효과를 보다 향상시킬 수 있는 관점에서, 750 이상이면 되고, 1000 이상이면 되고, 2000 이상이면 되고, 3000 이상이어도 된다. 고분자 분산제의 중량 평균 분자량은, 광산란성 입자를 양호하게 분산시킬 수 있어, 누출광의 저감 효과를 보다 향상시킬 수 있으며, 또, 잉크젯 잉크의 점도를 토출 가능하며 안정 토출에 적합한 점도로 하는 관점에서, 100000 이하이면 되고, 50000 이하여도 되고, 30000 이하여도 된다. 본 명세서 중, 중량 평균 분자량이란, GPC(겔 침투 크로마토그래피, Gel Permeation Chromatography)에 의해 측정되는, 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량이다.

고분자 분산제의 함유량은, 광산란성 입자의 분산성의 관점에서, 광산란성 입자 100질량부에 대해, 0.5질량부 이상이면 되고, 2질량부 이상이어도 되고, 5질량부 이상이어도 된다. 고분자 분산의 함유량은, 화소부(잉크 조성물의 경화물)의 습열 안정성의 관점에서, 광산란성 입자 100질량부에 대해, 50질량부 이하이면 되고, 30질량부 이하여도 되고, 10질량부 이하여도 된다.

[광중합성 화합물]

본 실시 형태의 광중합성 화합물은, 광의 조사에 의해 중합하는, 광라디칼 중합성 화합물 또는 광양이온 중합성 화합물이다. 이들은, 적합하게는 광중합 개시제와 함께 이용된다. 광라디칼 중합성 화합물은 광라디칼 중합 개시제와 함께 이용되며, 광양이온 중합성 화합물은 광양이온 중합 개시제와 함께 이용된다. 바꾸어 말하면, 잉크 조성물은, 광중합성 화합물 및 광중합 개시제를 포함하는 광중합성 성분을 함유하고 있어도 되고, 광라디칼 중합성 화합물 및 광라디칼 중합 개시제를 포함하는 광라디칼 중합성 성분을 함유하고 있어도 되고, 광양이온 중합성 화합물 및 광양이온 중합 개시제를 포함하는 광양이온 중합성 성분을 함유하고 있어도 된다. 광라디칼 중합성 화합물과 광양이온 중합성 화합물을 병용해도 되고, 광라디칼 중합성과 광양이온 중합성을 구비한 화합물을 이용해도 되고, 광라디칼 중합 개시제와 광양이온 중합 개시제를 병용해도 된다. 광중합성 화합물은 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.

광라디칼 중합성 화합물로서는, (메타)아크릴레이트 화합물을 들 수 있다. (메타)아크릴레이트 화합물은, (메타)아크릴로일기를 하나 가지는 단관능 (메타)아크릴레이트이면 되고, (메타)아크릴로일기를 복수 가지는 다관능 (메타)아크릴레이트여도 된다. 잉크로 했을 때의 유동성이 우수한 관점, 토출 안정성이 보다 우수한 관점 및 컬러 필터 제조 시에 있어서의 경화 수축에 기인하는 평활성의 저하를 억제할 수 있는 관점에서, 단관능 (메타)아크릴레이트와 다관능 (메타)아크릴레이트를 조합하여 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 본 명세서에 있어서, (메타)아크릴레이트란, 「아크릴레이트」 및 그에 대응하는 「메타크릴레이트」를 의미한다. 「(메타)아크릴로일」이라는 표현에 대해서도 마찬가지이다.

단관능 (메타)아크릴레이트로서는, 예를 들면, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 프로필(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 아밀(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 옥틸(메타)아크릴레이트, 노닐(메타)아크릴레이트, 도데실(메타)아크릴레이트, 헥사데실(메타)아크릴레이트, 옥타데실(메타)아크릴레이트, 시클로헥실(메타)아크릴레이트, 메톡시에틸(메타)아크릴레이트, 부톡시에틸(메타)아크릴레이트, 페녹시에틸(메타)아크릴레이트, 노닐페녹시에틸(메타)아크릴레이트, 글리시딜(메타)아크릴레이트, 디메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트, 디에틸아미노에틸(메타)아크릴레이트, 이소보르닐(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐(메타)아크릴레이트, 디시클로펜테닐(메타)아크릴레이트, 디시클로펜테닐옥시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필(메타)아크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 벤질(메타)아크릴레이트, 페닐벤질(메타)아크릴레이트, 숙신산모노(2-아크릴로일옥시에틸), N-[2-(아크릴로일옥시)에틸]프탈이미드, N-[2-(아크릴로일옥시)에틸]테트라히드로프탈이미드 등을 들 수 있다.

다관능 (메타)아크릴레이트는, 2관능 (메타)아크릴레이트, 3관능 (메타)아크릴레이트, 4관능 (메타)아크릴레이트, 5관능 (메타)아크릴레이트, 6관능 (메타)아크릴레이트 등이면 되고, 예를 들면, 디올 화합물의 2개의 수산기가 (메타)아크릴로일옥시기에 의해 치환된 디(메타)아크릴레이트, 트리올 화합물의 2개 또는 3개의 수산기가 (메타)아크릴로일옥시기에 의해 치환된 디 또는 트리(메타)아크릴레이트 등이면 된다.

2관능 (메타)아크릴레이트의 구체예로서는, 1,3-부틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 1,4-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,5-펜탄디올디(메타)아크릴레이트, 3-메틸-1,5-펜탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 1,8-옥탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,9-노난디올디(메타)아크릴레이트, 트리시클로데칸디메탄올디(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜히드록시피발산에스테르디아크릴레이트, 트리스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트의 2개의 수산기가 (메타)아크릴로일옥시기에 의해 치환된 디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 1몰에 4몰 이상의 에틸렌옥사이드 혹은 프로필렌옥사이드를 부가하여 얻어지는 디올의 2개의 수산기가 (메타)아크릴로일옥시기에 의해 치환된 디(메타)아크릴레이트, 비스페놀A 1몰에 2몰의 에틸렌옥사이드 혹은 프로필렌옥사이드를 부가하여 얻어지는 디올의 2개의 수산기가 (메타)아크릴로일옥시기에 의해 치환된 디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 1몰에 3몰 이상의 에틸렌옥사이드 혹은 프로필렌옥사이드를 부가하여 얻어지는 트리올의 2개의 수산기가 (메타)아크릴로일옥시기에 의해 치환된 디(메타)아크릴레이트, 비스페놀A 1몰에 4몰 이상의 에틸렌옥사이드 혹은 프로필렌옥사이드를 부가하여 얻어지는 디올의 2개의 수산기가 (메타)아크릴로일옥시기에 의해 치환된 디(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.

3관능 (메타)아크릴레이트의 구체예로서는, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 글리세린트리아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 1몰에 3몰 이상의 에틸렌옥사이드 혹은 프로필렌옥사이드를 부가하여 얻어지는 트리올의 3개의 수산기가 (메타)아크릴로일옥시기에 의해 치환된 트리(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.

4관능 (메타)아크릴레이트의 구체예로서는, 펜타에리스리톨테트라(메타)아크릴레이트를 들 수 있다.

5관능 (메타)아크릴레이트의 구체예로서는, 디펜타에리스리톨펜타(메타)아크릴레이트를 들 수 있다.

6관능 (메타)아크릴레이트의 구체예로서는, 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트를 들 수 있다.

다관능 (메타)아크릴레이트는, 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트 등의 디펜타에리스리톨의 복수의 수산기가 (메타)아크릴로일옥시기에 의해 치환된 폴리(메타)아크릴레이트여도 된다.

(메타)아크릴레이트 화합물은, 인산기를 가지는, 에틸렌옥사이드 변성 인산(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 변성 알킬인산(메타)아크릴레이트 등이어도 된다.

광양이온 중합성 화합물로서는, 에폭시 화합물, 옥세탄 화합물, 비닐에테르 화합물 등을 들 수 있다.

에폭시 화합물로서는, 비스페놀 A형 에폭시 화합물, 비스페놀 F형 에폭시 화합물, 페놀 노볼락형 에폭시 화합물, 트리메틸올프로판폴리글리시딜에테르, 네오펜틸글리콜디글리시딜에테르 등의 지방족계 에폭시 화합물, 1,2-에폭시-4-비닐시클로헥산, 1-메틸-4-(2-메틸옥시라닐)-7-옥사비시클로[4.1.0]헵탄 등의 지환식 에폭시 화합물 등을 들 수 있다.

에폭시 화합물로서 시판품을 사용하는 것도 가능하다. 에폭시 화합물의 시판품으로서는, 예를 들면, 다이셀 화학공업(주)제의 「셀록사이드 2000」, 「셀록사이드 3000」 및 셀록사이드 4000」 등을 이용할 수 있다.

양이온 중합성의 옥세탄 화합물로서는, 2-에틸헥실옥세탄, 3-히드록시메틸-3-메틸옥세탄, 3-히드록시메틸-3-에틸옥세탄, 3-히드록시메틸-3-프로필옥세탄, 3-히드록시메틸-3-노말부틸옥세탄, 3-히드록시메틸-3-페닐옥세탄, 3-히드록시메틸-3-벤질옥세탄, 3-히드록시에틸-3-메틸옥세탄, 3-히드록시에틸-3-에틸옥세탄, 3-히드록시에틸-3-프로필옥세탄, 3-히드록시에틸-3-페닐옥세탄, 3-히드록시프로필-3-메틸옥세탄, 3-히드록시프로필-3-에틸옥세탄, 3-히드록시프로필-3-프로필옥세탄, 3-히드록시프로필-3-페닐옥세탄, 3-히드록시부틸-3-메틸옥세탄 등을 들 수 있다.

옥세탄 화합물로서 시판품을 사용하는 것도 가능하다. 옥세탄 화합물의 시판품으로서는, 예를 들면, 토아 합성(주)제의 아론옥세탄 시리즈(「OXT-101」, 「OXT-212」, 「OXT-121」, 「OXT-221」 등)； 다이셀 화학공업(주)제의 「셀록사이드 2021」, 「셀록사이드 2021A」, 「셀록사이드 2021P」, 「셀록사이드 2080」, 「셀록사이드 2081」, 「셀록사이드 2083」, 「셀록사이드 2085」, 「에폴리드 GT300」, 「에폴리드 GT301」, 「에폴리드 GT302」, 「에폴리드 GT400」, 「에폴리드 GT401」 및 「에폴리드 GT403」； 다우·케미컬 일본(주)제의 「사이라큐어 UVR-6105」, 「사이라큐어 UVR-6107」, 「사이라큐어 UVR-6110」, 「사이라큐어 UVR-6128」, 「ERL4289」 및 「ERL4299」 등을 이용할 수 있다. 또, 공지의 옥세탄 화합물(예를 들면, 일본 특허공개 2009-40830 등에 기재된 옥세탄 화합물)을 사용할 수도 있다.

비닐에테르 화합물로서는, 2-히드록시에틸비닐에테르, 트리에틸렌글리콜비닐모노에테르, 테트라에틸렌글리콜디비닐에테르, 트리메틸올프로판트리비닐에테르 등을 들 수 있다.

또, 본 실시 형태에 있어서의 광중합성 화합물로서, 일본 특허공개 2013-182215호 공보의 단락 0042~0049에 기재된 광중합성 화합물을 이용할 수도 있다.

〔LogP치〕

본 발명에 잉크 조성물은, 특정의 LogP치 범위의 광중합성 화합물을 이용하는 것을 최대의 특징으로 하고 있으며, 예를 들면, 상기에 예시한 광중합성 화합물 중에서 당해 특정의 LogP치 범위에 있는 광중합성 화합물을 선택하여 필수 성분으로서 이용할 수 있다. 이와 같은 특정의 LogP치 범위의 광중합성 화합물을 이용함으로써, 본 발명에 있어서는, 그 경화물을 문제를 일으키기 어려운 것으로 할 수 있다. 본 발명에 있어서 LogP치란, 광중합성 화합물의, 1-옥탄올/물의 분배 계수의 로그값을 나타내고, 「Journal of Pharmaceutical Sciences, 83페이지, 84권, No.1, 1995 연간」(WILLIAM M. MEYLAN, PHILIP H. HOWARD저)에 기재된 방법으로 산출된다. logP치는 일반적으로 유기 화합물의 친소수성의 상대적 평가에 이용되는 수치이다.

예를 들면, 이하와 같이 구해진다.

1,4-부탄디올디아세테이트 1.39

테트랄린 3.27

LDO 1.35

OXT-221 2.02

에틸렌글리콜 -1.61

n-라우릴메타크릴레이트 6.68

또한, 1-옥탄올/물의 분배 계수의 로그값은, JIS Z 7260-117에 의거하여 실측하는 것도 가능하지만, 상기 계산 방법으로 구한 값이 다수의 실측 결과에서 매우 좋은 상관을 나타내는 것이 상기 문헌에 나타나 있다.

본 발명의 잉크 조성물에 있어서, 그 중에서도 잉크젯용 잉크 조성물에 있어서는, 광중합성 화합물의 LogP치는 -1.0 이상~6.5 이하이며, 필요하면, 본 발명의 기술적 효과를 해치지 않는 범위에 있어서, LogP치가 이 범위 밖의 광중합성 화합물을 함유하고 있어도 된다.

광중합성 화합물의 LogP치는, 발광성 나노 결정의 수분에 의한 열화를 억제하는 점에서, 5.0 이하이면 되고, 4.0 이하이면 되고, 3.0 이하이면 되고, 2.0 이하이면 된다. 또, 발광성 나노 결정을 함유하는 잉크 조성물의 흡수성을 억제하는 관점에서, -0.5 이상이면 되고, 0.0 이상이면 되고, 1.0 이상이면 된다.

LogP치가 상기 범위의 -1.0 이상~6.5 이하의 범위 밖의 광중합성 화합물을 함유하는 경우, 그 광중합성 화합물은, 발광성 나노 결정의 대기 중의 산소나 수분에 의한 열화를 억제하는 점에서, 잉크 중에 30질량% 이하이면 되고, 20질량% 이하이면 되고, 10질량%이면 되고, 5질량% 이하이면 되고, 2질량% 이하이면 된다.

광중합성 화합물의 분자량은, LogP치를 상기 범위로 하기 쉬운 관점에서, 1000 이하이면 되고, 700 이하이면 되고, 500 이하이면 되고, 300 이하이면 되고, 200 이하이면 된다.

본 실시 형태의 잉크 조성물에 있어서, 경화 가능 성분을, 광중합성 화합물만 또는 그것을 주성분으로서 구성하는 경우에는, 상기한 바와 같은 광중합성 화합물로서는, 중합성 관능기를 1분자 중에 2 이상 가지는 2관능 이상의 다관능의 광중합성 화합물을 필수 성분으로서 이용하는 것이, 경화물의 내구성(강도, 내열성 등)을 보다 높일 수 있기 때문에 보다 바람직하다.

광중합성 화합물은, 신뢰성이 우수한 컬러 필터 화소부를 얻기 쉬운 관점에서, 알칼리 불용성이면 된다. 본 명세서 중, 광중합성 화합물이 알칼리 불용성이라는 것은, 1질량%의 수산화칼륨 수용액에 대한 25℃에 있어서의 광중합성 화합물의 용해량이, 광중합성 화합물의 전체 질량을 기준으로 하여, 30질량% 이하인 것을 의미한다. 광중합성 화합물의 상기 용해량은, 바람직하게는, 10질량% 이하이며, 보다 바람직하게는 3질량% 이하이다.

광중합성 화합물의 함유량은, 잉크젯 잉크로서 적정한 점도를 얻기 쉬운 관점, 잉크 조성물의 경화성이 양호해지는 관점, 및, 화소부(잉크 조성물의 경화물)의 내용제성 및 마모성이 향상되는 관점에서, 잉크 조성물의 불휘발분의 질량을 기준으로 하여, 10질량% 이상이어도 되고, 15질량% 이상이어도 되고, 20질량% 이상이어도 된다. 광중합성 화합물의 함유량은, 잉크젯 잉크로서 적정한 점도를 얻기 쉬운 관점, 및, 보다 우수한 광학 특성(누출광)이 얻어지는 관점에서, 잉크 조성물의 불휘발분의 질량을 기준으로 하여, 90질량% 이하이면 되고, 80질량% 이하여도 되고, 70질량% 이하여도 되고, 60질량% 이하여도 되고, 50질량% 이하여도 된다.

광중합성 화합물은, 화소부(잉크 조성물의 경화물)의 안정성이 우수한(예를 들면, 경시 열화를 억제할 수 있어, 고온 보존 안정성 및 습열 보존 안정성이 우수한) 관점에서, 가교성기를 가지고 있어도 된다. 가교성기는, 열 또는 활성 에너지선(예를 들면, 자외선)에 의해 다른 가교성기와 반응하는 관능기이며, 예를 들면, 에폭시기, 옥세탄기, 비닐기, 아크릴로일기, 아크릴로일옥시기, 비닐에테르기 등을 들 수 있다.

[광라디칼 중합 개시제]

광라디칼 중합 개시제로서는, 분자 개열(開裂)형 또는 수소 인발(引拔)형의 광라디칼 중합 개시제가 적합하다.

분자 개열형의 광라디칼 중합 개시제로서는, 벤조인이소부틸에테르, 2,4-디에틸티오크산톤, 2-이소프로필티오크산톤, 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀옥시드, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부탄-1-온, 비스(2,6-디메톡시벤조일)-2,4,4-트리메틸펜틸포스핀옥시드, (2,4,6-트리메틸벤조일)에톡시페닐포스핀옥시드 등이 적합하게 이용된다. 이들 이외의 분자 개열형의 광라디칼 중합 개시제로서, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 벤조인에틸에테르, 벤질디메틸케탈, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 1-(4-이소프로필페닐)-2-히드록시-2-메틸프로판-1-온 및 2-메틸-1-(4-메틸티오페닐)-2-모르폴리노프로판-1-온을 병용해도 된다.

수소 인발형의 광라디칼 중합 개시제로서는, 벤조페논, 4-페닐벤조페논, 이소프탈페논, 4-벤조일-4'-메틸-디페닐설피드 등을 들 수 있다. 분자 개열형의 광라디칼 중합 개시제와 수소 인발형의 광라디칼 중합 개시제를 병용해도 된다.

[광양이온 중합 개시제]

광양이온 중합 개시제로서는, 예를 들면, 트리페닐설포늄헥사플루오로안티모네이트, 트리페닐설포늄헥사플루오로포스페이트 등의 폴리아릴설포늄염； 디페닐요오드늄헥사플루오로안티모네이트, P-노닐페닐요오드늄헥사플루오로안티모네이트 등의 폴리아릴요오드늄염 등을 들 수 있다.

광양이온 중합 개시제로서 시판품을 이용할 수도 있다. 시판품으로서는, 산아프로 사제의 「CPI-100P」 등의 설포늄염계 광양이온 중합 개시제, BASF 사제의 「Lucirin TPO」 등의 아실포스핀옥사이드 화합물, BASF 사제의 「Irgacure 907」, 「Irgacure 819」, 「Irgacure 379EG」, 「Irgacure 184」 및 「Irgacure PAG290」 등을 들 수 있다.

광중합 개시제의 함유량은, 잉크 조성물의 경화성의 관점에서, 광중합성 화합물 100질량부에 대해, 0.1질량부 이상이면 되고, 0.5질량부 이상이어도 되고, 1질량부 이상이어도 된다. 광중합 개시제의 함유량은, 화소부(잉크 조성물의 경화물)의 경시 안정성의 관점에서, 광중합성 화합물 100질량부에 대해, 40질량부 이하이면 되고, 30질량부 이하여도 되고, 20질량부 이하여도 된다.

잉크 조성물의 광중합성 화합물의 함유량은, 잉크젯 잉크로서 적정한 점도를 얻기 쉬운 관점, 잉크 조성물의 경화성이 양호해지는 관점, 및, 화소부(잉크 조성물의 경화물)의 내용제성 및 마모성이 향상되는 관점에서, 잉크 조성물의 불휘발분의 질량을 기준으로 하여, 3질량% 이상이면 되고, 5질량% 이상이어도 되고, 10질량% 이상이어도 되고, 15질량% 이상이어도 되고, 20질량% 이상이어도 된다. 또, 광중합성 화합물의 함유량은, 잉크젯 잉크의 점도가 너무 높아지지 않고, 화소부의 두께가 광변환 기능에 비해 너무 두꺼워지지 않는 관점에서, 잉크 조성물의 불휘발분의 질량을 기준으로 하여, 80질량% 이하이면 되고, 60질량% 이하여도 되고, 50질량% 이하여도 된다.

본 발명의 잉크 조성물은, 광중합성 화합물을 이용하는 광경화성 잉크 조성물이기 때문에, 예를 들면, 고온에서 열경화를 행하는 것에 의한 발광성 나노 결정 입자의 열화를 억제할 수 있다.

본 실시 형태의 잉크 조성물은, 공지 관용의 컬러 필터의 제조 방법에 이용하는 잉크로서 적용이 가능하지만, 비교적 고액인 발광성 나노 결정 입자, 용제 등의 재료를 헛되이 소비하지 않고, 필요한 개소에 필요한 양을 이용하는 것 만으로 컬러 필터 화소부(광변환층)를 형성할 수 있는 점에서, 포토리소그래피 방식용보다도, 잉크젯 방식용에 적합하도록, 적절히 조제하여 이용하는 것이 바람직하다.

잉크 조성물의 점도는, 예를 들면, 잉크젯 인쇄 시의 토출 안정성의 관점에서, 2mPa·s 이상이면 되고, 5mPa·s 이상이어도 되고, 7mPa·s 이상이어도 된다. 잉크 조성물의 점도는, 20mPa·s 이하이면 되고, 15mPa·s 이하여도 되고, 12mPa·s 이하여도 된다. 잉크 조성물의 점도가 2mPa·s 이상인 경우, 토출 헤드의 잉크 토출 구멍의 선단에 있어서의 잉크 조성물의 메니스커스 형상이 안정되기 때문에, 잉크 조성물의 토출 제어(예를 들면, 토출량 및 토출의 타이밍의 제어)가 용이해진다. 한편, 점도가 20mPa·s 이하인 경우, 잉크 토출 구멍으로부터 잉크 조성물을 원활하게 토출시킬 수 있다. 잉크 조성물의 점도는, 2~20mPa·s, 2~15mPa·s, 2~12mPa·s, 5~20mPa·s, 5~15mPa, 2~20mPa·s, 7~15mPa·s, 7~12mPa·s, 또는 7~12mPa·s여도 된다. 잉크 조성물의 점도는, 예를 들면, E형 점토계에 의해 측정된다.

잉크 조성물의 표면장력은, 잉크젯 방식에 적합한 표면장력인 것이 바람직하고, 구체적으로는, 20~40mN/m의 범위인 것이 바람직하며, 25~35mN/m인 것이 보다 바람직하다. 표면장력을 그 범위로 함으로써 비행 휨의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 비행 휨이란, 잉크 조성물을 잉크 토출 구멍으로부터 토출시켰을 때, 잉크 조성물의 착탄 위치가 목표 위치에 대해 30μm 이상의 어긋남을 일으키는 것을 말한다. 표면장력이 40mN/m 이하인 경우, 잉크 토출 구멍의 선단에 있어서의 메니스커스 형상이 안정되기 때문에, 잉크 조성물의 토출 제어(예를 들면, 토출량 및 토출의 타이밍의 제어)가 용이해진다. 한편, 표면장력이 20mN/m 이하인 경우, 비행 휨의 발생을 억제할 수 있다. 즉, 착탄시켜야 할 화소부 형성 영역에 정확하게 착탄되지 않고 잉크 조성물의 충전이 불충분한 화소부가 생기거나, 착탄시켜야 할 화소부 형성 영역에 인접하는 화소부 형성 영역(또는 화소부)에 잉크 조성물이 착탄하여, 색재현성이 저하되는 일이 없다.

잉크 조성물은, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서, 발광성 나노 결정 입자, 광산란성 입자, 광중합성 화합물, 열경화성 수지, 고분자 분산제, 중합 개시제 및 유기 리간드 이외의 다른 성분을 더 함유하고 있어도 된다. 다른 성분으로서는, 예를 들면, 증감제, 용제 등을 들 수 있다.

[증감제]

증감제로서는, 광중합성 화합물과 부가 반응을 일으키지 않는 아민류를 이용할 수 있다. 증감제로서는, 예를 들면, 트리메틸아민, 메틸디메탄올아민, 트리에탄올아민, p-디에틸아미노아세토페논, p-디메틸아미노안식향산에틸, p-디메틸아미노안식향산이소아밀, N,N-디메틸벤질아민, 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논 등을 들 수 있다.

[유기용제]

유기용제로서는, 예를 들면, 에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜디부틸에테르, 아디프산디에틸, 옥살산디부틸, 말론산디메틸, 말론산디에틸, 숙신산디메틸, 숙신산디에틸, 1,4-부탄디올디아세테이트, 글리세릴트리아세테이트 등을 들 수 있다.

본 발명의 잉크 조성물의 조제에 있어서는, 광중합성 화합물 이외에, 유기용제를 더 함유시킬 수 있다. 유기용제의 비점은, 잉크젯 잉크의 연속 토출 안정성의 관점에서, 180℃ 이상인 것이 바람직하다. 또, 화소부의 형성 시에는, 잉크 조성물의 경화 전에 잉크 조성물로부터 유기용제를 제거할 필요가 있기 때문에, 용제를 제거하기 쉬운 관점에서, 용제의 비점은 300℃ 이하인 것이 바람직하다.

본 발명의 잉크 조성물의 조제에 있어서는, 광중합성 화합물로서 액상의 것을 선택하여 이용함으로써, 잉크 조성물로서는, 상기한 바와 같은(광중합성 화합물에는 해당하지 않는다) 유기용제를 포함하지 않는 솔벤트 프리의 잉크 조성물을 조제할 수도 있다. 솔벤트 프리의 잉크 조성물은, 유기용제를 함유하는 경우의, 그것이 건조된 경우의 체적 변화가 작고, 예를 들면, 잉크 후막(厚膜)의 형성에 유리하다. 구체적으로는, 유기용제를 포함하는 잉크 조성물에 비해, 유기용제를 포함하지 않는 잉크 조성물은, 동일 막두께의 피막을 얻는 경우에, 잉크 조성물의 도포량을 줄일 수 있거나, 잉크 조성물의 도포 횟수를 줄일 수 있다는 장점이 있다. 가능하면, 최대한, 상기한 바와 같은 유기용제를 포함하지 않는 잉크 조성물을 이용하는 것이, 경화물을 얻기 전에 있어서, 사전에, 당해 유기용제를 제거하기 위한 공정이 불필요해질 뿐만이 아니라, 유기용제가 제거될 때에 예를 들면 발생할 수 있는 경화 전의 잉크 박막의 문제의 발생도 일어나기 어려워지고, 환경 악화의 원인이 될 수 있는 유기용제의 대기 중으로의 방출의 걱정이 없어짐과 함께, 유기용제의 회수 재이용을 위한 설비도 불필요해지기 때문에 바람직하다. 광중합성 화합물로서 상온 액상의 것을 이용하는 것이 보다 바람직하지만, 60℃까지 액상이면, 간편한 가온으로 액상으로 할 수 있으므로 바람직하다.

[수분 함유율]

본 발명의 잉크 조성물에 있어서, 잉크 조성물의 수분의 함유율은, 칼피셔 수분계(예를 들면, 미츠비시 화학(주)제, 제품번호 CA-06, 기화 유닛은 동일 사제 VA-06)에 의해 측정할 수 있다. 잉크 조성물 중의 수분은, 발광성 나노 결정의 열화를 억제하는 관점에서, 90ppm 이하이면 되고, 50ppm 이하이면 되고, 20ppm 이하이면 되고, 9ppm 이하이면 되고, 4ppm 이하이면 되고, 2ppm 이하이면 되고, 1ppm 이하이면 된다.

본 발명의 잉크 조성물에 있어서는, 특정 LogP치 범위의 광중합성 화합물을 이용하면서, 상기한 수분 함유율 범위로 하는 것이, 경화물에 보다 문제가 발생하기 어려운, 발광성 나노 결정의 열화를 보다 효과적으로 억제할 수 있는 관점에서, 보다 바람직하다. 잉크젯용 잉크 조성물의 경우는, 그 토출 방식과도 맞물려 최선의 기술적 효과를 기대할 수 있다.

본 발명에 있어서, 잉크 조성물이나 광중합성 화합물 등 잉크 조성물 원료의 수분 함유율은, 이하의 방법에서 상기한 특정 함유율값 범위로 컨트롤할 수 있다. 예를 들면, 몰레큘러시브를 첨가하여 탈수한 광중합성 화합물을 이용하여 잉크 조성물을 조제하거나, 광중합성 화합물 중에 몰레큘러시브를 첨가하는, 잉크 조성물에 몰레큘러시브를 첨가하여 탈수 후에 여과하는 방법이다. 필요하면, 이러한 여과를 행하지 않아도 된다.

탈수 처리 시간은, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 몰레큘러시브가 잉크 조성물이나 광중합성 화합물 등 잉크 조성물 원료에 함유되는 물분자를 흡착하는데 시간을 요하기 때문에, 몰레큘러시브를 첨가하고 나서 12시간 이상 탈수 처리해도 되고, 24시간 이상 탈수해도 되고, 48시간 이상 탈수해도 된다. 이 때, 대기 분위기 하여도 되지만, 수분이 실질적으로 존재하지 않는 불활성 가스 분위기 하에서 탈수 처리하는 것이 바람직하다. 또한, 이용하는 몰레큘러시브는, 사용 전에 가열 처리 등에 의해 흡착한 수분을 제거하여 이용하는 것이 바람직하며, 가열 온도는 200℃ 이상이면 되고, 250℃ 이상이면 되고, 300℃ 이상이며 되고 350℃ 이상이면 된다. 가열 시에 감압하는 것도 흡착 물분자를 제외한 관점에서 바람직하고, 0.1mmHg 이하이면 되고, 0.01mmHg이면 되고, 0.001mmHg 이하이면 된다.

광산란성 입자 등의 고체 원료는 대기 중에서 물분자를 흡착할 수 있기 때문에, 사용 전에 탈수해도 되고, 대기 중이나 불활성 가스 분위기 하, 또는 감압 하에서, 과열시켜 수분을 제거해도 된다.

수분은 대기 하에서는 액체에 용해되기 때문에, 잉크 조성물 원료를 각각 탈수하고 나서 잉크 조성물을 조제해도 되고, 잉크 조성물 원료를 탈수하지 않고 잉크 조성물을 조제하고, 당해 잉크 조성물을 탈수해도 된다. 잉크 조성물 원료를 각각 탈수하고 나서 잉크 조성물을 조제한 후에, 당해 잉크 조성물을 더 탈수해도 된다. 보다 엄중하게 탈수 조작을 행함으로써, 경화물에 보다 문제가 발생하기 어려워져, 발광성 나노 결정의 열화를 보다 확실히 억제할 수 있다.

[용존 산소 농도]

일실시 양태에 있어서, 잉크 조성물이나 광중합성 화합물 등 잉크 조성물 원료의 용존 산소 농도는, 잉크나 광중합성 화합물에 질소나 아르곤 등의 불활성 가스 기류에 노출되거나, 또는 불활성 가스를 불어넣음으로써 저감할 수 있다. 광산란성 입자 등의 고체 원료에 대해서도, 용기 내를 질소 기류로 채워, 질소 분위기 하에서 보존함으로써 잉크 조성물로의 산소의 혼입을 억제할 수 있다.

용존 산소 농도는, 잉크 조성물의 용존 산소를 광학식이며 또한 내용제성이 있는 용존 산소 농도계를 이용하여 측정되는 값이며, 구체적으로 예를 들면, Hamilton사 Visiferm을 사용하여, 잉크 조성물의 용존 산소 농도를 측정할 수 있다. 또한, 용존 산소 농도를 측정하는 장치의 측정 가능한 하한보다도, 용존 산소 농도를 저감하는 것은 가능하며, 그 경우도 본 발명의 일실시 형태이다.

용존 산소나 그 외 기체를 포함하는 용존 가스를 잉크 조성물로부터 제거하는 방법으로서는, 공지 관용의 방법을 채용할 수 있다. 구체적으로는, 잉크 조성물을 감압하여, 용존 산소를 포함하는 용존 가스를 제거하는 방법이나, 잉크 조성물에 탈산소제를 첨가하는 방법을 들 수 있다.

[탈산소제]

일실시 형태의 잉크 조성물은, 탈산소제를 함유하며, 탈산소제는 용존 산소와 반응하여 산소 농도를 저하시키는 것이면 되고, 예를 들면, L-아스코르브산, 에리소르브산, 몰식자산, 및 이들의 염, 피로가롤, 갈라세토페논 등을 들 수 있다.

또, 본 발명에 있어서 탈산소제의, 잉크 조성물 중의 함유량은, 발광성 나노 결정의 열화를 억제할 수 있는 점에서, 0.01질량% 이상이면 되고, 0.1질량% 이상이면 되고, 0.5질량% 이상이면 되고, 1질량% 이상이면 되고, 잉크 경화막의 착색을 피하는 점에서, 30질량% 이하이면 되고, 20질량% 이하이면 되고, 10질량% 이하이면 되고, 5질량% 이하이면 된다.

용존 가스를 잉크 조성물로부터 제거하는 방법으로서는, 보다 간편하기 때문에, 잉크 조성물에 질소 가스 등의 불활성 가스를 도입하여, 용존 산소를 포함하는 용존 가스를 제거하는 방법, 혹은 잉크 조성물을 감압하는 방법을 채용하는 것이 바람직하다.

또한, 상기한 잉크 조성물 중의 용존 산소를 포함하는 용존 가스를 제거하는 방법과, 상기한 당해 잉크 조성물을 탈수하는 방법을 조합하여 행함으로써, 용존 가스 농도도 수분 농도도, 모두 낮은 잉크 조성물을 조제할 수 있어, 경화물의 문제나 발광성 나노 결정의 열화를 보다 효과적으로 억제할 수 있는 관점에서, 보다 바람직하다.

이상, 컬러 필터용 잉크 조성물의 일실시 형태에 대해서 설명했지만, 상술한 실시 형태의 잉크 조성물은, 잉크젯 방식 외에, 예를 들면, 포토리소그래피 방식으로 이용할 수도 있다. 이 경우, 잉크 조성물은, 바인더 폴리머로서 알칼리 가용성 수지를 함유한다.

잉크 조성물을 포토그래피 방식에 이용하는 경우, 우선, 잉크 조성물을 기재 상에 도포하고, 잉크 조성물이 용제를 함유하는 경우에는, 잉크 조성물을 더 건조시켜 도포막을 형성한다. 이와 같이 하여 얻어지는 도포막은, 알칼리 현상액에 가용성이며, 알칼리 현상액으로 처리됨으로써 패터닝된다. 이 때, 알칼리 현상액은, 현상액의 폐액 처리의 용이함 등의 관점에서, 수용액인 것이 대부분을 차지하기 때문에, 잉크 조성물의 도포막은 수용액으로 처리되게 된다. 한편, 발광성 나노 결정 입자(양자 도트 등)를 이용한 잉크 조성물의 경우, 발광성 나노 결정 입자가 물에 대해 불안정하고, 발광성(예를 들면 형광성)이 수분에 의해 손상된다. 이 때문에 본 실시 형태에 있어서는, 알칼리 현상액(수용액)으로 처리할 필요가 없는, 잉크젯 방식이 바람직하다.

또, 잉크 조성물의 도포막에 대해 알칼리 현상액에 의한 처리를 행하지 않는 경우에도, 잉크 조성물이 알칼리 가용성인 경우, 잉크 조성물의 도포막이 대기 중의 수분을 흡수하기 쉬워, 시간이 경과함에 따라서 발광성 나노 결정 입자(양자 도트 등)의 발광성(예를 들면 형광성)이 손상되어 간다. 이 관점에서, 본 실시 형태에 있어서는, 잉크 조성물의 도포막은 알칼리 불용성인 것이 바람직하다. 즉, 본 실시 형태의 잉크 조성물은, 알칼리 불용성의 도포막을 형성 가능한 잉크 조성물인 것이 바람직하다. 이와 같은 잉크 조성물은, 광중합성 화합물로서, 알칼리 불용성의 광중합성 화합물을 이용함으로써 얻을 수 있다. 잉크 조성물의 도포막이 알칼리 불용성이라는 것은, 1질량%의 수산화칼륨 수용액에 대한 25℃에 있어서의 잉크 조성물의 도포막의 용해량이, 잉크 조성물의 도포막의 전체 질량을 기준으로 하여, 30질량% 이하인 것을 의미한다. 잉크 조성물의 도포막의 상기 용해량은, 바람직하게는, 10질량% 이하이며, 보다 바람직하게는 3질량% 이하이다. 또한, 잉크 조성물이 알칼리 불용성의 도포막을 형성 가능한 잉크 조성물인 것은, 잉크 조성물을 기재 상에 도포한 후, 용제를 포함하는 경우 80℃, 3분의 조건에서 건조시켜 얻어지는 두께 1μm의 도포막의, 상기 용해량을 측정함으로써 확인할 수 있다.

＜잉크 조성물의 제조 방법＞

다음에, 상술한 실시 형태의 잉크 조성물의 제조 방법에 대해서 설명한다. 잉크 조성물의 제조 방법은, 예를 들면, 광산란성 입자 및 고분자 분산제를 함유하는, 광산란성 입자의 분산체를 준비하는 제1 공정과, 광산란성 입자의 분산체 및 발광성 나노 결정 입자를 혼합하는 제2 공정을 구비한다. 이 방법에서는, 광산란성 입자의 분산체가 상기한 바와 같은 특정 LogP치 범위가 되는 광중합성 화합물을 필수 성분으로서 더 함유해도 되고, 제2 공정에 있어서, 광중합성 화합물을 더 혼합해도 된다. 이 방법에 의하면, 광산란성 입자를 충분히 분산시킬 수 있다. 그 때문에, 화소부에 있어서의 누출광을 저감할 수 있는 잉크 조성물을 용이하게 얻을 수 있다.

광산란성 입자의 분산체를 준비하는 공정에서는, 광산란성 입자와, 고분자 분산제와, 경우에 따라, 광중합성 화합물을 혼합하여, 분산 처리를 행함으로써 광산란성 입자의 분산체를 조제해도 된다. 혼합 및 분산 처리는, 비즈 밀, 페인트 컨디셔너, 유성 교반기 등의 분산 장치를 이용하여 행해도 된다. 광산란성 입자의 분산성이 양호해져, 광산란성 입자의 평균 입자경을 원하는 범위로 조정하기 쉬운 관점에서, 비즈 밀 또는 페인트 컨디셔너를 이용하는 것이 바람직하다.

잉크 조성물의 제조 방법은, 제2 공정 전에, 발광성 나노 결정 입자와, 광중합성 화합물을 함유하는, 발광성 나노 결정 입자의 분산체를 준비하는 공정을 더 구비하고 있어도 된다. 이 경우, 제2 공정에서는, 광산란성 입자의 분산체와, 발광성 나노 결정 입자의 분산체를 혼합한다. 이 방법에 의하면, 발광성 나노 결정 입자를 충분히 분산시킬 수 있다. 그 때문에, 화소부에 있어서의 누출광을 저감할 수 있는 잉크 조성물을 용이하게 얻을 수 있다. 발광성 나노 결정 입자의 분산체를 준비하는 공정에서는, 광산란성 입자의 분산체를 준비하는 공정과 동일한 분산 장치를 이용하여, 발광성 나노 결정 입자와, 광중합성 화합물의 혼합 및 분산 처리를 행해도 된다.

이와 같이 하여 얻어진 잉크 조성물은, 상기한 바와 같이 하여, 특정 수분 함유율이 되도록 조제된다.

본 실시 형태의 잉크 조성물을, 잉크젯 방식용의 잉크 조성물로서 이용하는 경우에는, 압전 소자를 이용한 기계적 토출 기구에 의한, 피에조젯 방식의 잉크젯 기록 장치에 적용하는 것이 바람직하다. 피에조젯 방식으로는, 토출에 있어서, 잉크 조성물이 순간적으로 고온에 노출되는 일이 없어, 발광성 나노 결정 입자의 변질이 일어나기 어려워, 컬러 필터 화소부(광변환층)도 기대했던 대로의 발광 특성이 보다 용이하게 얻어지기 쉽다.

＜광변환층 및 컬러 필터＞

다음에, 상술한 실시 형태의 잉크 조성물을 이용한, 광변환층 및 컬러 필터의 상세에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 동일 또는 상당 요소에는 동일 부호를 이용하며, 중복되는 설명은 생략한다.

도 1은, 일실시 형태의 컬러 필터의 모식 단면도이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 컬러 필터(100)는, 기재(40)와, 기재(40) 상에 설치된 광변환층(30)을 구비한다. 광변환층(30)은, 복수의 화소부(10)와, 차광부(20)를 구비하고 있다.

광변환층(30)은, 화소부(10)로서, 제1 화소부(10a)와, 제2 화소부(10b)와, 제3 화소부(10c)를 가지고 있다. 제1 화소부(10a)와, 제2 화소부(10b)와, 제3 화소부(10c)는, 이 순서로 반복되도록 격자형으로 배열되어 있다. 차광부(20)는, 서로 이웃하는 화소부 사이, 즉, 제1 화소부(10a)와 제2 화소부(10b) 사이, 제2 화소부(10b)와 제3 화소부(10c) 사이, 제3 화소부(10c)와 제1 화소부(10a) 사이에 설치되어 있다. 바꾸어 말하면, 이들 서로 이웃하는 화소부들은, 차광부(20)에 의해 이격되어 있다.

제1 화소부(10a) 및 제2 화소부(10b)는, 각각 상술한 실시 형태의 잉크 조성물의 경화물을 포함한다. 경화물은, 발광성 나노 결정 입자와, 광산란성 입자와, 경화 성분을 함유한다. 경화 성분은, 광중합성 화합물의 경화물이며, 구체적으로는, 광중합성 화합물의 중합에 의해 얻어지는 경화물이다. 즉, 제1 화소부(10a)는, 제1 경화 성분(13a)과, 제1 경화 성분(13a) 중에 각각 분산된 제1 발광성 나노 결정 입자(11a) 및 제1 광산란성 입자(12a)를 포함한다. 마찬가지로, 제2 화소부(10b)는, 제2 경화 성분(13b)과, 제2 경화 성분(13b) 중에 각각 분산된 제2 발광성 나노 결정 입자(11b) 및 제2 광산란성 입자(12b)를 포함한다. 제1 화소부(10a) 및 제2 화소부(10b)에 있어서, 제1 경화 성분(13a)과 제2 경화 성분(13b)은 동일해도 되고 상이해도 되며, 제1 광산란성 입자(12a)와 제2 광산란성 입자(12b)는 동일해도 되고 상이해도 된다.

제1 발광성 나노 결정 입자(11a)는, 420~480nm의 범위의 파장의 광을 흡수하여 605~665nm의 범위에 발광 피크 파장을 가지는 광을 발하는, 적색 발광성의 나노 결정 입자이다. 즉, 제1 화소부(10a)는, 청색광을 적색광으로 변환하기 위한 적색 화소부로 바꾸어 말해도 된다. 또, 제2 발광성 나노 결정 입자(11b)는, 420~480nm의 범위의 파장의 광을 흡수하여 500~560nm의 범위에 발광 피크 파장을 가지는 광을 발하는, 녹색 발광성의 나노 결정 입자이다. 즉, 제2 화소부(10b)는, 청색광을 녹색광으로 변환하기 위한 녹색 화소부로 바꾸어 말해도 된다.

잉크 조성물의 경화물을 포함하는 화소부에 있어서의 발광성 나노 결정 입자의 함유량은, 누출광의 저감 효과가 보다 우수한 관점에서, 잉크 조성물의 경화물의 전체 질량을 기준으로 하여, 5질량% 이상이면 되고, 10질량% 이상이어도 되고, 15질량% 이상이어도 되고, 20질량% 이상이어도 되고, 30질량% 이상이어도 되고, 40질량% 이상이어도 된다. 발광성 나노 결정 입자의 함유량은, 화소부의 신뢰성이 우수한 관점에서, 잉크 조성물의 경화물의 전체 질량을 기준으로 하여, 70질량% 이하이면 되고, 60질량% 이하여도 되고, 55질량% 이하여도 되고, 50질량% 이하여도 된다.

잉크 조성물의 경화물을 포함하는 화소부에 있어서의 광산란성 입자의 함유량은, 누출광의 저감 효과가 보다 우수한 관점에서, 잉크 조성물의 경화물의 전체 질량을 기준으로 하여, 0.1질량% 이상이면 되고, 1질량% 이상이어도 되고, 5질량% 이상이어도 되고, 7질량% 이상이어도 되고, 10질량% 이상이어도 되고, 12질량% 이상이어도 된다. 광산란성 입자의 함유량은, 누출광의 저감 효과가 보다 우수한 관점 및 화소부의 신뢰성이 우수한 관점에서, 잉크 조성물의 경화물의 전체 질량을 기준으로 하여, 60질량% 이하이면 되고, 50질량% 이하여도 되고, 40질량% 이하여도 되고, 30질량% 이하여도 되고, 25질량% 이하여도 되고, 20질량% 이하여도 되고, 15질량% 이하여도 된다. 광산란성 입자의 함유량은, 잉크 조성물의 경화물의 전체 질량을 기준으로 하여, 0.1~60질량%, 0.1~50질량%, 0.1~40질량%, 0.1~30질량%, 0.1~25질량%, 0.1~20질량%, 0.1~15질량%, 1~60질량%, 1~50질량%, 1~40질량%, 1~30질량%, 1~25질량%, 1~20질량%, 1~15질량%, 5~60질량%, 5~50질량%, 5~40질량%, 5~30질량%, 5~25질량%, 5~20질량%, 5~15질량%, 7~60질량%, 7~50질량%, 7~40질량%, 7~30질량%, 7~25질량%, 7~20질량%, 7~15질량%, 10~60질량%, 10~50질량%, 10~40질량%, 10~30질량%, 10~25질량%, 10~20질량%, 10~15질량%, 12~60질량%, 12~50질량%, 12~40질량%, 12~30질량%, 12~25질량%, 12~20질량%, 또는 12~15질량%여도 된다.

제3 화소부(10c)는, 420~480nm의 범위의 파장의 광에 대해 30% 이상의 투과율을 가진다. 그 때문에, 제3 화소부(10c)는, 420~480nm의 범위의 파장의 광을 발하는 광원을 이용하는 경우에, 청색 화소부로서 기능한다. 제3 화소부(10c)는, 예를 들면, 상술한 광중합성 화합물을 함유하는 조성물의 경화물을 포함한다. 경화물은, 제3 경화 성분(13c)을 함유한다. 제3 경화 성분(13c)은, 광중합성 화합물의 경화물이며, 구체적으로는, 광중합성 화합물의 중합에 의해 얻어지는 경화물이다. 즉, 제3 화소부(10c)는, 제3 경화 성분(13c)을 포함한다. 제3 화소부(10c)가 상술한 경화물을 포함하는 경우, 광중합성 화합물을 함유하는 조성물은, 420~480nm의 범위의 파장의 광에 대한 투과율이 30% 이상이 되는 한에 있어서, 상술한 잉크 조성물에 함유되는 성분 중, 광중합성 화합물 이외의 성분을 더 함유하고 있어도 된다. 또한, 제3 화소부(10c)의 투과율은, 현미 분광 장치에 의해 측정할 수 있다.

화소부(제1 화소부(10a), 제2 화소부(10b) 및 제3 화소부(10c))의 두께는, 예를 들면, 1μm 이상이면 되고, 2μm 이상이어도 되고, 3μm 이상이어도 된다. 화소부(제1 화소부(10a), 제2 화소부(10b) 및 제3 화소부(10c))의 두께는, 예를 들면, 30μm 이하이면 되고, 20μm 이하여도 되고, 15μm 이하여도 된다.

차광부(20)는, 서로 이웃하는 화소부를 이격하여 혼색을 방지하는 목적 및 광원으로부터의 광누출을 방지하는 목적으로 설치되는, 이른바 블랙 매트릭스이다. 차광부(20)를 구성하는 재료는, 특별히 한정되지 않으며, 크롬 등의 금속 외에, 바인더 폴리머에 카본 미립자, 금속 산화물, 무기 안료, 유기 안료 등의 차광성 입자를 함유시킨 수지 조성물의 경화물 등을 이용할 수 있다. 여기서 이용되는 바인더 폴리머로서는, 폴리이미드 수지, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 폴리아크릴아미드, 폴리비닐알코올, 젤라틴, 카제인, 셀룰로오스 등의 수지를 1종 또는 2종 이상 혼합한 것, 감광성 수지, O/W 에멀젼형의 수지 조성물(예를 들면, 반응성 실리콘을 에멀젼화한 것) 등을 이용할 수 있다. 차광부(20)의 두께는, 예를 들면, 0.5μm 이상이면 되고, 10μm 이하이면 된다.

기재(40)는, 광투과성을 가지는 투명 기재이며, 예를 들면, 석영 유리, 파이렉스(등록상표) 유리, 합성 석영판 등의 투명한 유리 기판, 투명 수지 필름, 광학용 수지 필름 등의 투명한 플렉서블 기재 등을 이용할 수 있다. 이들 중에서도, 유리 중에 알칼리 성분을 포함하지 않는 무알칼리 유리로 이루어지는 유리 기판을 이용하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 코닝 사제의 「7059 글래스」, 「1737 글래스」, 「이글 200」 및 「이글 XG」, 아사히 유리 사제의 「AN100」, 일본 전기유리 사제의 「OA-10G」 및 「OA-11」이 적합하다. 이들은, 열팽창율이 작은 소재이며 치수 안정성 및 고온 가열 처리에 있어서의 작업성이 우수하다.

이상의 광변환층(30)을 구비하는 컬러 필터(100)는, 420~480nm의 범위의 파장의 광을 발하는 광원을 이용하는 경우에 적합하게 이용된다.

컬러 필터(100)는, 예를 들면, 기재(40) 상에 차광부(20)를 패턴형으로 형성한 후, 기재(40) 상의 차광부(20)에 의해 구획된 화소부 형성 영역에, 상술한 실시 형태의 잉크 조성물(잉크젯 잉크)을 잉크젯 방식에 의해 선택적으로 부착시켜, 활성 에너지선의 조사 또는 가열에 의해 잉크 조성물을 경화시키는 방법에 의해 제조할 수 있다.

차광부(20)를 형성시키는 방법은, 기재(40)의 일면측의 복수의 화소부 간의 경계가 되는 영역에, 크롬 등의 금속 박막, 또는, 차광성 입자를 함유시킨 수지 조성물의 박막을 형성하고, 이 박막을 패터닝하는 방법 등을 들 수 있다. 금속 박막은, 예를 들면, 스퍼터링법, 진공 증착법 등에 의해 형성할 수 있으며, 차광성 입자를 함유시킨 수지 조성물의 박막은, 예를 들면, 도포, 인쇄 등의 방법에 의해 형성할 수 있다. 패터닝을 행하는 방법으로서는, 포토리소그래피법 등을 들 수 있다.

잉크젯 방식으로서는, 에너지 발생 소자로서 전기열변환체를 이용한 버블젯(등록상표) 방식, 혹은 압전 소자를 이용한 피에조젯 방식 등을 들 수 있다.

잉크 조성물의 경화를 활성 에너지선(예를 들면 자외선)의 조사에 의해 행하는 경우, 예를 들면, 수은 램프, 메탈 할라이드 램프, 크세논 램프, LED 등을 이용해도 된다. 조사하는 광의 파장은, 예를 들면, 200nm 이상이면 되고, 440nm 이하이면 된다. 노광량은, 예를 들면, 10mJ/cm² 이상이면 되고, 4000mJ/cm² 이하이면 된다.

잉크 조성물의 경화를 가열에 의해 행하는 경우, 가열 온도는, 예를 들면, 110℃ 이상이면 되고, 250℃ 이하이면 된다. 가열 시간은, 예를 들면, 10분 이상이면 되고, 120분 이하이면 된다.

이상, 컬러 필터 및 광변환층, 및 이들의 제조 방법의 일실시 형태에 대해서 설명했지만, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되지 않는다.

예를 들면, 광변환층은, 제3 화소부(10c) 대신에, 또는, 제3 화소부(10c)에 더하여, 청색 발광성의 나노 결정 입자를 함유하는 잉크 조성물의 경화물을 포함하는 화소부(청색 화소부)를 구비하고 있어도 된다. 또, 광변환층은, 적, 녹, 청 이외의 다른 색의 광을 발하는 나노 결정 입자를 함유하는 잉크 조성물의 경화물을 포함하는 화소부(예를 들면 황색 화소부)를 구비하고 있어도 된다. 이와 같은 경우, 광변환층의 각 화소부에 함유되는 발광성 나노 결정 입자의 각각은, 동일한 파장역에 흡수 극대 파장을 가지는 것이 바람직하다.

또, 광변환층의 화소부의 적어도 일부는, 발광성 나노 결정 입자 이외의 안료를 함유하는 조성물의 경화물을 포함하는 것이어도 된다.

또, 컬러 필터는, 차광부의 패턴 상에, 차광부보다 폭이 좁은 발(撥)잉크성을 가지는 재료로 이루어지는 발잉크층을 구비하고 있어도 된다. 또, 발잉크층을 형성하는 것이 아니라, 화소부 형성 영역을 포함하는 영역에, 젖음성 가변층으로서의 광촉매 함유층을 전체 칠하기로 형성한 후, 그 광촉매 함유층에 포토마스크를 통하여 광을 조사하고 노광을 행하여, 화소부 형성 영역의 친잉크성을 선택적으로 증대시켜도 된다. 광촉매로서는, 산화티탄 등을 들 수 있다.

또, 컬러 필터는, 기재와 화소부 사이에, 히드록시프로필셀룰로오스 등을 포함하는 잉크 수용층을 구비하고 있어도 된다.

또, 컬러 필터는, 화소부 상에 보호층을 구비하고 있어도 된다. 이 보호층은, 컬러 필터를 평탄화함과 함께, 화소부에 함유되는 성분, 또는, 화소부에 함유되는 성분 및 광촉매 함유층에 함유되는 성분의 액정층으로의 용출을 방지하기 위해 설치되는 것이다. 보호층을 구성하는 재료는, 공지의 컬러 필터용 보호층으로서 사용되고 있는 것을 사용할 수 있다.

또, 컬러 필터 및 광변환층의 제조에서는, 잉크젯 방식이 아니라, 포토리소그래피 방식으로 화소부를 형성해도 된다. 이 경우, 우선, 기재에 잉크 조성물을 층형으로 도공하여, 잉크 조성물층을 형성한다. 다음에, 잉크 조성물층을 패턴형으로 노광한 후, 현상액을 이용하여 현상한다. 이와 같이 하여, 잉크 조성물의 경화물로 이루어지는 화소부가 형성된다. 현상액은, 통상 알칼리성이기 때문에, 바인더 폴리머로서, 알칼리 가용성의 폴리머가 이용된다. 단, 재료의 사용 효율의 관점에서는, 잉크젯 방식이 포토리소그래피 방식보다 우수하다. 이것은 포토리소그래피 방식으로는, 그 원리 상, 재료의 거의 2/3 이상을 제거하게 되어, 재료가 허비되기 때문이다. 이 때문에, 본 실시 형태에서는, 잉크젯 잉크를 이용하여, 잉크젯 방식에 의해 화소부를 형성하는 것이 바람직하다.

또, 본 실시 형태의 광변환층의 화소부에는, 상기한 발광성 나노 결정 입자에 더하여, 발광성 나노 결정 입자의 발광색과 대체로 동일색의 안료를 더 함유시켜도 된다. 예를 들면, 액정 표시 소자의 화소부로서, 청색광을 흡수하여 발광하는 발광성 나노 결정 입자를 함유하는 화소부를 채용하는 경우, 광원으로부터의 광으로서 청색광 내지는 450nm에 피크를 가지는 준백색광을 이용하지만, 화소부에 있어서의 발광성 나노 결정 입자의 농도가 충분하지 않은 경우에는, 액정 표시 소자를 구동시켰을 때에 광원으로부터의 광이 광변환층을 투과해 버린다. 이 광원으로부터의 투과광(청색광, 누출광)과, 발광성 나노 결정 입자가 발하는 광이 혼색되어 버린다. 이와 같은 혼색의 발생에 의한 색재현성의 저하를 방지하는 관점에서, 광변환층의 화소부에 안료를 함유시켜도 된다. 안료를 화소부에 함유시키기 위해, 잉크 조성물에 안료를 함유시켜도 된다.

또, 본 실시 형태의 광변환층 중의 적색 화소부(R), 녹색 화소부(G), 및 청색 화소부(B) 중, 1종 또는 2종을 발광성 나노 결정 입자를 함유시키지 않고 색재를 함유시킨 화소부로 해도 된다. 여기서 사용할 수 있는 색재로서는, 공지의 색재를 사용할 수 있으며, 예를 들면, 적색 화소부(R)에 이용하는 색재로서는, 디케토피롤로피롤 안료 및/또는 음이온성 적색 유기 염료를 들 수 있다. 녹색 화소부(G)에 이용하는 색재로서는, 할로겐화 구리 프탈로시아닌 안료, 프탈로시아닌계 녹색 염료, 프탈로시아닌계 청색 염료와 아조계 황색 유기 염료의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 들 수 있다. 청색 화소부(B)에 이용하는 색재로서는, ε형 구리 프탈로시아닌 안료 및/또는 양이온성 청색 유기 염료를 들 수 있다. 이들 색재의 사용량은, 광변환층에 함유시키는 경우에는, 투과율의 저하를 방지할 수 있는 관점에서, 화소부(잉크 조성물의 경화물)의 전체 질량을 기준으로 하여, 1~5질량%인 것이 바람직하다.

실시예

이하, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명한다. 단, 본 발명은 하기의 실시예 만으로 한정되는 것은 아니다.

하기의 발광성 나노 결정을 제조하는 조작, 및 잉크를 제조하는 조작은, 질소로 채운 글로브 박스 내, 또는, 대기를 차단하여 질소 기류 하의 플라스크 내에서 행했다.

또 이하에서 예시하는 모든 원료는, 그 용기 내의 대기를, 용기 내에 질소 가스를 도입하여 질소 가스로 미리 치환해 두고 이용했다. 또한, 액체 재료에 관해서는, 액체에 질소 가스를 도입하여 용존 산소를 질소 가스로 치환하여 이용했다.

또, 이하에서 이용하는, 클로로포름, 에탄올, 헥산, 톨루엔, 에폭시 모노머, 옥세탄 모노머는, 미리 몰레큘러시브(기본적으로 3A를 사용, 헥산, 톨루엔은 4A를 사용)로 48시간 이상 탈수, 건조시킨 것을 이용했다.

산화티탄에 대해서는 사용 전에, 1mmHg의 감압 하, 2시간, 120℃에서 가열하여, 질소 가스 분위기 하에서 방냉했다.

〔적색 발광성 나노 결정의 제조〕

1000ml의 플라스크에 아세트산인듐 17.48g, 트리옥틸포스핀옥사이드 25.0g, 라우르산 35.98g을 넣고, 질소 가스로 버블링하면서 160℃에서 40분 교반했다. 또한 250℃에서 20분간 교반한 후, 300℃까지 가열하여 교반을 계속했다. 글로브 박스 내에서 트리스(트리메틸실릴)포스핀 4.0g을 트리옥틸포스핀 15.0g에 용해시킨 후, 유리 주사기에 충전했다. 이것을 300℃로 유지된 플라스크 안에 주입하여, 250℃에서 10분간 반응시켰다. 또한 글로브 박스 내에서 트리스(트리메틸실릴)포스핀 7.5g을 트리옥틸포스핀 30.0g에 용해시킨 혼합액 5ml를 상기 반응 용액에 12분간 적하하고, 그 후, 다 사용할 때까지 15분 간격으로 5ml씩 반응 용액에 첨가했다.

별도의 3구 플라스크에서 아세트산인듐 5.595g, 트리옥틸포스핀옥시드 10.0g, 라우르산 11.515g을 넣고, 질소 가스로 버블링하면서 160℃에서 40분 교반했다. 또한 250℃에서 20분간 교반, 300℃까지 가열한 후, 70℃까지 냉각한 혼합 용액을 상기 반응 용액에 첨가했다. 글로브 박스 내에서 트리스(트리메틸실릴)포스핀 4.0g을 트리옥틸포스핀 15.0g에 용해시킨 혼합액 5ml를 재차, 상기 반응 용액에 12분간 적하하고, 그 후, 다 사용할 때까지 15분 간격으로 5ml씩 반응 용액에 첨가했다. 1시간 교반을 유지, 실온까지 냉각한 후, 톨루엔 100ml와 에탄올400ml를 첨가하여 미립자를 응집시켰다. 원심 분리기를 이용하여 미립자를 침전시킨 후, 상청액을 폐기하여, 침전한 미립자를 트리옥틸포스핀에 용해시킴으로써 인화 인듐(InP) 적색 발광성 나노 결정의 트리옥틸포스핀 용액을 얻었다.

〔녹색 발광성 나노 결정의 제조〕

1000ml의 플라스크에 아세트산인듐 23.3g, 트리옥틸포스핀옥사이드 40.0g, 라우르산 48.0g을 넣고, 질소 가스로 버블링하면서 160℃에서 40분 교반했다. 또한 250℃에서 20분간 교반한 후, 300℃까지 가열하여 교반을 계속했다. 글로브 박스 내에서 트리스(트리메틸실릴)포스핀 10.0g을 트리옥틸포스핀 30.0g에 용해시킨 후, 유리 주사기에 충전했다. 이것을 300℃로 유지된 플라스크 안에 주입하여, 250℃에서 5분간 반응시켰다. 플라스크를 실온까지 냉각하여, 톨루엔 100ml와 에탄올 400ml를 첨가하여 미립자를 응집시켰다. 원심 분리기를 이용하여 미립자를 침전시킨 후, 상청액을 폐기하여, 침전한 미립자를 트리옥틸포스핀에 용해시킴으로써 인화 인듐(InP) 녹색 발광성 나노 결정의 트리옥틸포스핀 용액을 얻었다.

〔InP/ZnS 코어 쉘 나노 결정의 제조〕

상기에서 합성한 InP 나노 결정의 트리옥틸포스핀 용액에 있어서 InP 3.6g, 트리옥틸포스핀 90g으로 조정한 후, 1000ml의 플라스크에 투입하고, 또한 트리옥틸포스핀옥시드 90g, 라우르산 30g을 첨가한다. 한편, 글로브 박스 내에서 디에틸아연의 1M 헥산 용액 42.9ml, 비스트리메틸실릴설피드의 트리옥틸포스핀 9.09중량% 용액 92.49g을 트리옥틸포스핀 162g과 혼합함으로써 스톡 솔루션을 제작한다. 플라스크 내를 질소 분위기로 치환한 후, 플라스크의 온도를 180℃로 설정하고, 80℃에 도달한 시점에서 상기 스톡 솔루션 15ml를 첨가하여, 그 후 10분 마다 15ml를 계속 첨가한다(플라스크 온도는 180℃로 유지). 마지막 첨가가 종료된 후, 또한 10분간 온도를 유지함으로써 반응을 종료시켰다. 반응 종료 후, 용액을 상온까지 냉각시켜, 톨루엔 500ml와 에탄올 2000ml를 첨가하여 나노 결정을 응집시켰다. 원심 분리기를 이용하여, 나노 결정을 침전시킨 후, 상청액을 폐기하여, 용액 중의 나노 결정 농도가 20질량%가 되도록, 침전물을 재차 클로로포름에 용해시킴으로써, InP/ZnS 코어 쉘 나노 결정의 클로로포름 용액을 얻었다.

〔QD의 리간드 교환〕

일본 특허공개 2002-121549호 공보를 참고로 하여 3-메르캅토프로판산의 트리에틸렌글리콜모노메틸에테르에스테르(트리에틸렌글리콜모노메틸에테르메르캅토프로피오네이트)(TEGMEMP)를 합성했다.

질소 가스로 채운 용기 내에서, QD 분산액 1(상기의 InP/ZnS 코어 쉘 나노 결정(적색 발광성))과, 상기에서 합성한 TEGMEMP 8g을 용해한 클로로포름 용액 80g을 혼합하여 80℃에서 2시간 교반함으로써 리간드 교환을 행하여, 실온까지 냉각했다.

그 후, 감압하 40℃에서 교반하면서 톨루엔/클로로포름을 증발시켜, 액량이 100ml가 될 때까지 농축했다. 이 분산액에 4배 중량의 n-헥산을 첨가하여 QD를 응집시키고, 원심 분리와 디캔테이션에 의해 상청액을 제거했다. 침전물에 50g의 톨루엔을 첨가하여 초음파로 재분산시켰다. 이 세정 조작을 총 3회 행하여, 액 중에 잔존하는 유리하고 있는 리간드 성분을 제거했다. 디캔테이션 후의 침전물을 실온에서 2시간 진공 건조하여 TEGMEMP로 수식된 QD(QD-TEGMEMP)의 분체 2g을 얻었다.

〔QD/지환식 에폭시 모노머 분산체 1의 조제〕

질소 가스로 채운 용기 내에서 상기 QD-TEGMEMP 2g과, 지환식 에폭시 모노머를 8g을 혼합한 후, 초음파로 분산시킴으로써, QD/지환식 에폭시 모노머 분산체 1(QD의 함유량: 20질량%)을 얻었다.

〔산화티탄 분산액의 조제〕

질소 가스로 채운 용기 내에서, 산화티탄 12.9g과, 고분자 분산제 1.3g과, 옥세탄 모노머 18.1g을 배합했다. 질소 가스로 채운 용기 내의 배합물에 산화지르코니아 비즈(직경: 1.25mm)를 첨가한 후, 질소 가스로 채운 밀폐 용기를 페인트 컨디셔너를 이용하여 2시간 진탕시킴으로써 배합물의 분산 처리를 행했다. 다음에 질소 가스를 도입하여 용존 산소를 질소 가스로 치환하여, 광산란성 입자 분산체 1을 얻었다.

〔실시예 1〕

〔잉크 조성물의 조제〕

질소 가스로 채운 용기 내에서, QD/지환식 에폭시 모노머 분산체 1을 6.47g과, 상기 광산란성 입자 분산체 1을 3.23g과, 광양이온 중합 개시제를 0.3g 혼합한 후, 글로브 박스 내에서, 혼합물을 구멍 직경 5μm의 필터로 여과, 또한 질소 가스를 잉크 내에 도입하여 질소 가스를 포화시켰다.

다음에 감압하여 질소 가스를 제거함으로써, 잉크 조성물을 얻었다. 또한, 사용한 재료는 이하와 같다.

[광산란성 입자]

·산화티탄: JR-806(테이카(주)제의 상품명, 평균 입자경(체적 평균직경): 300nm)

[광중합성 화합물]

·지환식 에폭시 모노머: LDO(토모에 공업((주))의 상품명)

·옥세탄 모노머: 아론옥세탄 OXT-221(토아 합성(주)제의 상품명, 「아론옥세탄」은 등록상표)

[고분자 분산제]

·고분자 분산제: DISPERBYK-2155(BYK 사제의 상품명, 「DISPERBYK」는 등록상표)

[중합 개시제]

·광양이온 중합 개시제: CPI-100P(산아프로(주)제의 상품명, 「CPI」는 등록상표)

상기 재료는, 액상의 것은, 혼합 전에 미리 몰레큘러시브 3A로 48시간 이상 탈수했다. 산화티탄에 대해서는, 혼합 전에 1mmHg의 감압 하, 2시간, 120℃에서 가열하여, 질소 가스 분위기 하에서 방냉했다.

〔실시예 2〕

〔잉크 조성물의 조제〕

질소 가스로 채운 용기 내에서, QD/지환식 에폭시 모노머 분산체 2(녹색 발광성)를 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 잉크 조성물을 얻었다.

〔비교예 1〕

잉크 조성물의 조정법으로서, 몰레큘러시브로 탈수하지 않은 하기 표에 나타내는 에폭시 모노머를 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 잉크 조성물을 얻었다.

(2) 광변환 필터의 제작

상기에서 얻어진 잉크 조성물을, 유리 기판 상에, 건조 후의 막두께가 4μm가 되도록, 스핀 코터로 도포했다. 얻어진 막을 건조시킨 후, 건조 후의 막에 자외선을 2000mJ/cm²의 노광량으로 조사했다. 이것에 의해, 잉크 조성물을 경화시켜, 유리 기판 상에 잉크 조성물의 경화물로 이루어지는 층(광변환층)을 형성했다. 이상의 조작에 의해 광변환 필터를 얻었다.

(3) 평가

상기에서 얻어진 잉크 조성물 및 상기에서 얻어진 광변환 필터를 이용하여, 이하의 순서로 평가를 행했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

〔외부 양자 효율(EQE)〕

상기의 청색 LED(피크 발광 파장: 450nm)를 이용하여, 상기의 오오츠카 전자(주)제의 방사 분광 광도계(상품명 「MCPD-9800」)에 적분구를 접속하여, 청색 LED의 상측에 적분구를 설치했다. 청색 LED와 적분구 사이에 광변환층을 가지는 기재를 삽입하고, 청색 LED를 점등시켜 관측되는 스펙트럼, 각 파장에 있어서의 조도를 측정했다.

상기의 측정 장치로 측정되는 스펙트럼, 및 조도로부터, 이하와 같이 하여 외부 양자 효율을 구했다. 이 값은, 광변환층에 입사한 광(광자) 중, 어느 정도의 비율로 형광으로서 관측자측에 방사되는지를 나타내는 값이다. 따라서, 이 값이 크면 광변환층이 우수한 것을 나타내고 있어, S(PL)와 함께 중요한 평가 지표이다.

적색 발광 광변환층의 외부 양자 효율=P(Red)/E(Blue)×100 (%)

녹색 발광 광변환층의 외부 양자 효율=P(Gleen)/E(Blue)×100(%)

여기서, E(Blue), P(Red), P(Gleen)는, 각각 이하를 나타낸다.

E(Blue):

380~490nm의 파장에 있어서의 「조도×파장÷hc」의, 이 파장역에서의 합계치를 나타낸다. 또한, h는, 프랑크 상수, c는 광속을 나타낸다(이것은 관측한 광자수에 상당하는 값이다.).

P(Red):

490~590nm의 측정 파장에 있어서의 「조도×파장÷hc」의, 이 파장역에서의 합계치를 나타낸다(관측한 광자수에 상당한다).

P(Gleen):

590~780nm의 측정 파장에 있어서의 「조도×파장÷hc」의, 이 파장역에서의 합계치를 나타낸다(관측한 광자수에 상당한다).

상기에 의거하여 EQE를 산출하고, 실시예 2의 EQE를 10으로 하고, 측정한 샘플의 EQE를 상대치로 하여 이하와 같이 평가했다.

＜평가 기준＞

10 미만: D

10: C

10을 초과하고 100 이하: B

100을 초과하는 것: A

[기포 평가]

송액 펌프를 이용하여 상기의 잉크를 송액하고, 배관 튜브 내의 기포의 발생을 육안으로 관찰했다.

[수분 함유율 평가]

수분 함유율은, 칼피셔 수분계(미츠비시 화학(주)제, 제품번호 CA-06, 기화 유닛은 동일 사제 VA-06)에 의해 측정했다.

〔실시예 3〕

제1로, 이하의 순서로 블랙 매트릭스(BM)로 불리는 차광부를 가지는 기판(BM 기판)을 제작했다. 즉, 무알칼리 유리로 이루어지는 유리 기판(일본 전기유리 사제의 「OA-10G」) 상에 블랙 레지스트(도쿄 오카 공업 사제의 「CFPR BK」)를 도포한 후, 프리베이크, 패턴 노광, 현상 및 포스트베이크를 행함으로써, 패턴형의 차광부를 형성했다. 노광은, 블랙 레지스트에 대해, 250mJ/cm²의 노광량으로 자외선을 조사함으로써 행했다. 차광부의 패턴은, 200μm×600μm의 서브 화소에 상당하는, 개구 부분을 가지는 패턴이며, 선폭은 20μm이며, 두께는 2.6μm였다.

다음에, 실시예 1에서 얻어진 적색 발광 잉크 조성물을 잉크젯 방식으로 BM 기판 상의 개구 부분에 인쇄한 후, 자외선을 조사, 다음에 질소 분위기 하 150℃에서 30분간 가열했다. 이것에 의해, 잉크 조성물을 경화시켜, 잉크 조성물의 경화물로 이루어지는 화소부를 형성했다. 얻어진 화소부는 청색광을 적색광으로 변환하는 화소부이다. 화소부의 두께는 2.1μm였다. 이상의 조작에 의해, 패턴을 가진 광변환 필터를 얻었다.

〔실시예 4〕

실시예 3과 동일하게 하여, BM 기판을 준비했다. 다음에, 실시예 1에서 얻어진 적색 발광 잉크 조성물 및 실시예 2에서 얻어진 녹색 발광 잉크 조성물을, 잉크젯 방식으로 BM 기판 상의 개구 부분에 인쇄한 후, 자외선을 조사하여 실시예 3과 마찬가지로 잉크 조성물을 경화시켰다. 이것에 의해, BM 기판 상에, 청색광을 적색광으로 변환하는 화소부, 및, 청색광을 녹색광으로 변환하는 화소부를 형성했다. 이상의 조작에 의해, 복수종의 화소부를 구비하는 패턴을 가진 광변환 필터를 얻었다.

10 화소부 10a 제1 화소부
10b 제2 화소부 10c 제3 화소부
11a 제1 발광성 나노 결정 입자 11b 제2 발광성 나노 결정 입자
12a 제1 광산란성 입자 12b 제2 광산란성 입자
20 차광부 30 광변환층
40 기재 100 컬러 필터

Claims (20)

1. 발광성 나노 결정 입자와 광중합성 화합물을 함유하고, 상기 광중합성 화합물의 LogP치가 -1.0 이상~6.5 이하인 것을 특징으로 하는 잉크 조성물.
2. 발광성 나노 결정 입자와 광중합성 화합물을 함유하고,
   상기 광중합성 화합물의 LogP치가 -1.0 이상~6.5 이하이며,
   칼피셔 수분계에 의거하는 수분(H₂O) 함유율이 90ppm 이하인 것을 특징으로 하는 잉크 조성물.
3. 발광성 나노 결정 입자와 광중합성 화합물을 함유하고,
   상기 광중합성 화합물의 LogP치가 -1.0 이상~6.5 이하이며,
   칼피셔 수분계에 의거하는 수분(H₂O) 함유율이 90ppm 이하인 것을 특징으로 하는 잉크젯용 잉크 조성물.
4. 잉크 조성물을 감압하여 용존 가스를 제거하는 것을 특징으로 하는, 청구항 3에 기재된 잉크젯용 잉크 조성물의 제조 방법.
5. 청구항 3에 있어서,
   상기 수분(H₂O) 함유율이 20ppm 이하인, 잉크 조성물.
6. 청구항 4에 있어서,
   몰레큘러시브를 첨가하여 탈수한 광중합성 화합물을 이용하는 것을 특징으로 하는 잉크 조성물의 제조 방법.
7. 청구항 3 또는 청구항 5에 있어서,
   몰레큘러시브를 함유하는 것을 특징으로 하는 잉크 조성물.
8. 청구항 3, 청구항 5 또는 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 광중합성 화합물이 광라디칼 중합성 화합물인, 잉크젯용 잉크 조성물.
9. 청구항 3, 청구항 5 또는 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 광중합성 화합물이 알칼리 불용성인, 잉크젯용 잉크 조성물.
10. 청구항 3, 청구항 5 또는 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    알칼리 불용성의 도포막을 형성 가능한, 잉크젯용 잉크 조성물.
11. 청구항 3, 청구항 5 또는 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    표면장력이 20~40mN/m인, 잉크젯용 잉크 조성물.
12. 청구항 3, 청구항 5 또는 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    점도가 2~20mPa·s인, 잉크젯용 잉크 조성물.
13. 청구항 3, 청구항 5 또는 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    비점이 180℃ 이상인 유기용제를 더 함유하는, 잉크젯용 잉크 조성물.
14. 청구항 3, 청구항 5 또는 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    컬러 필터용인, 잉크젯용 잉크 조성물.
15. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 잉크 조성물의 경화물로 이루어지는, 광변환층.
16. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 잉크 조성물의 경화물로 이루어지는 광변환층이 알칼리 불용성인, 광변환층.
17. 복수의 화소부를 구비하는 광변환층으로서,
    상기 복수의 화소부는, 청구항 3, 청구항 5 또는 청구항 7 중 어느 한 항에 기재된 잉크젯용 잉크 조성물의 경화물을 포함하는 화소부를 가지는, 광변환층.
18. 청구항 15 내지 청구항 17 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 화소부 사이에 설치된 차광부를 더 구비하고,
    상기 복수의 화소부는,
    상기 경화물을 포함하고, 또한, 상기 발광성 나노 결정 입자로서, 420~480nm의 범위의 파장의 광을 흡수하여 605~665nm의 범위에 발광 피크 파장을 가지는 광을 발하는 발광성 나노 결정 입자를 함유하는 제1 화소부와,
    상기 경화물을 포함하고, 또한, 상기 발광성 나노 결정 입자로서, 420~480nm의 범위의 파장의 광을 흡수하여 500~560nm의 범위에 발광 피크 파장을 가지는 광을 발하는 발광성 나노 결정 입자를 함유하는 제2 화소부를 가지는, 광변환층.
19. 청구항 15 내지 청구항 18 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 화소부는, 420~480nm의 범위의 파장의 광에 대한 투과율이 30% 이상인 제3 화소부를 더 가지는, 광변환층.
20. 청구항 15 내지 청구항 19 중 어느 한 항에 기재된 광변환층을 구비하는, 컬러 필터.
    

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