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JPH11160865A - Water-soluble photosensitive composition and forming method of black matrix pattern by using that - Google Patents

Water-soluble photosensitive composition and forming method of black matrix pattern by using that

Info

Publication number
JPH11160865A
JPH11160865A JP9345785A JP34578597A JPH11160865A JP H11160865 A JPH11160865 A JP H11160865A JP 9345785 A JP9345785 A JP 9345785A JP 34578597 A JP34578597 A JP 34578597A JP H11160865 A JPH11160865 A JP H11160865A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
water
pattern
black matrix
photosensitive composition
soluble
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP9345785A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shozo Miyazawa
祥三 宮澤
Hiroshi Takanashi
博 高梨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BASF SE
Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
Original Assignee
BASF SE
Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BASF SE, Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd filed Critical BASF SE
Priority to JP9345785A priority Critical patent/JPH11160865A/en
Publication of JPH11160865A publication Critical patent/JPH11160865A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Optical Filters (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Formation Of Various Coating Films On Cathode Ray Tubes And Lamps (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a water-soluble photosensitive compsn. which has high sensitivity and excellent adhesion property with a glass substrate, which is easily peeled with little residue of peeling, and which has a long life and excellent storage stability, as a photoresist especially to be used for the production of a black matrix of a color CRT or the like. SOLUTION: This water-soluble photosensitive compsn. is prepared by compounding a photosensitive bis azide compd. and a water-soluble polymer comprising two kinds of compds. of polyvinylalcohol and vinyl pyrrolidone- vinylimidazole copolymer. After a pattern is formed on a substrate by hardening the water-soluble photosensitive compsn. above described with light, a light- absorbing material is applied all over the substrate and dried. Then the photoset pattern and the light-absorbing material on the pattern are removed by peeling to form a black matrix pattern on the substrate.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、特にカラーブラウ
ン管の蛍光面などに用いられるブラックマトリックスの
製造に有用な水溶性感光性組成物およびこれを用いたブ
ラックマトリックスパターンの形成方法に関し、さらに
詳しくは、高感度で、かつガラス基板との密着性に優
れ、容易に剥離可能でしかも剥離残りがなく、使用寿命
の長い、保存安定性に優れた水溶性感光性組成物、およ
びこれを用いたブラックマトリックスパターンの形成方
法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a water-soluble photosensitive composition particularly useful for producing a black matrix used for a fluorescent screen of a color cathode ray tube and a method for forming a black matrix pattern using the same. A water-soluble photosensitive composition that is highly sensitive, has excellent adhesion to a glass substrate, can be easily peeled off, has no peeling residue, has a long service life, and has excellent storage stability, and black using the same. The present invention relates to a method for forming a matrix pattern.

【0002】[0002]

【従来の技術】カラーテレビ等のカラーブラウン管の蛍
光面に用いられるブラックマトリックスは、通常、ガラ
スパネル内面に光吸収性物質(例えば黒鉛など)からな
るブラックマトリックスが所定パターンにて形成され、
このパターン部以外の部分は多数の小さなホール(ブラ
ックマトリックスホール)あるいはストライプ(ブラッ
クストライプ)をなす。そしてこのブラックマトリック
スホールあるいはストライプ内に通常、赤色(R)、緑
色(G)、青色(B)の3原色蛍光体を充填して3原色
蛍光体ドット(パターン)を形成し、画像形成時には、
電子銃から電子ビームを発射し、このビームをシャドウ
マスクに形成された多数の透孔を通過させ、上記蛍光体
ドットを選択的に刺激することにより発光させ、パネル
上にカラー画像を形成するようになっている。
2. Description of the Related Art A black matrix used for a fluorescent screen of a color CRT such as a color television is usually formed by forming a black matrix made of a light-absorbing substance (eg, graphite) on a glass panel in a predetermined pattern.
The portion other than the pattern portion forms many small holes (black matrix holes) or stripes (black stripes). Usually, red (R), green (G), and blue (B) three primary color phosphors are filled in the black matrix holes or stripes to form three primary color phosphor dots (patterns).
An electron beam is emitted from an electron gun, the beam is passed through a number of through holes formed in a shadow mask, and the phosphor dots are selectively stimulated to emit light, thereby forming a color image on a panel. It has become.

【0003】このようなシャドウマスク型カラーブラウ
ン管においては、ガラスパネル内面に形成された各蛍光
体ドットとシャドウマスクの透孔(電子ビーム通過孔)
の位置対応関係がずれると、電子ビームが目的とする蛍
光体に射突しなかったり、あるいは他の蛍光体に射突し
たりして、色再現性が低下してしまう。したがって、ブ
ラックマトリックスのパターン形成においては、上記シ
ャドウマスクの透孔と正確に対応する位置関係を保って
ブラックマトリックスホールあるいはストライプ部分が
ガラスパネル内面に形成される必要がある。そのため、
一般に、ブラックマトリックスパターンを形成する際に
用いる露光用マスクは、カラーブラウン管に用いられる
シャドウマスクそのものが用いられる。
In such a shadow mask type color cathode ray tube, each phosphor dot formed on the inner surface of the glass panel and a through hole (electron beam passage hole) of the shadow mask.
When the positional correspondence is shifted, the electron beam does not hit the target phosphor, or hits another phosphor, and the color reproducibility decreases. Therefore, in forming a pattern of the black matrix, it is necessary to form a black matrix hole or a stripe portion on the inner surface of the glass panel while maintaining a positional relationship exactly corresponding to the through hole of the shadow mask. for that reason,
In general, as an exposure mask used when forming a black matrix pattern, a shadow mask itself used for a color CRT is used.

【0004】通常、このようなブラックマトリックスパ
ターン形成においては、まず、ガラス基板上に水溶性感
光性組成物を塗布してホトレジスト層を形成し、シャド
ウマスクを介して上記ホトレジスト層の露光部分を光硬
化させ、現像して非露光部分を除去して光硬化パターン
を形成した後、該光硬化パターン上および露出基板上に
全面に亘って光吸収性物質を塗布、乾燥して黒色膜を形
成する。次いで上記光硬化パターンを剥離除去するとと
もに、該光硬化パターン上の黒色膜も剥離除去して、シ
ャドウマスクの透孔に対応する位置にマトリックスホー
ルあるいはストライプの形成されたブラックマトリック
スパターンを形成する。そして、該マトリックスホール
あるいはストライプ内に、赤色(R)、緑色(G)、青
色(B)の3原色蛍光体のいずれかをそれぞれ充填して
3原色蛍光体パターンを形成することによって、蛍光面
を作製している。
Usually, in forming such a black matrix pattern, first, a water-soluble photosensitive composition is applied on a glass substrate to form a photoresist layer, and the exposed portion of the photoresist layer is exposed to light through a shadow mask. After curing and developing to remove the unexposed portions to form a photo-cured pattern, apply a light-absorbing substance over the entire surface of the photo-cured pattern and the exposed substrate, and dry to form a black film. . Next, the photo-cured pattern is peeled off and the black film on the photo-cured pattern is also peeled off to form a black matrix pattern in which matrix holes or stripes are formed at positions corresponding to the through holes of the shadow mask. Then, by filling each of the three primary color phosphors of red (R), green (G), and blue (B) into the matrix holes or the stripes to form a three primary color phosphor pattern, the phosphor screen is formed. Has been produced.

【0005】かかるブラックマトリックスパターン形成
に用いられる水溶性感光性組成物としては、従来より、
ポリビニルアルコール−重クロム酸塩系のもの、あるい
は水溶性ポリマー−水溶性ビスアジド化合物系のものな
どが使用されている。
As a water-soluble photosensitive composition used for forming such a black matrix pattern, conventionally,
A polyvinyl alcohol-bichromate type, a water-soluble polymer-water-soluble bisazide compound type, and the like are used.

【0006】しかしながら、ポリビニルアルコール−重
クロム酸塩系のものでは、感度変化が経時的に増大し、
また解像性が悪く、さらに、露光停止後に暗反応による
架橋領域の増大を引き起こすという問題点がある。その
ため、3原色蛍光体パターンを順次形成するために3回
露光、現像、充填を行うと、ホトレジスト層に照射され
る光にパターン間どうしでの重複が生じ、本来ならば分
離されなければならないはずの隣接する他の色の蛍光体
パターンが連なってしまう、いわゆるドッキングと呼ば
れる現象が生じやすいという不具合がある。このような
不具合は、特に、マスクをホトレジスト層に接触させず
離隔させて露光を行うギャップ露光において大きな問題
となっていた。このドッキング現象を回避するために、
例えば特開昭48−79970号公報では、水溶性ポリ
マー−水溶性ビスアジド化合物系の水溶性感光性組成物
の水溶性ポリマーとしてポリビニルピロリドンを用いた
方法が開示されている。すなわち、ポリビニルピロリド
ンを用いた場合、光照射積算値がある一定値以下のと
き、それによって生じる架橋がほとんど進行しないとい
う特性(「相反則不軌特性」)をもつため、ホトレジス
ト層の架橋度のプロフィルは、ビーム通過孔の中心に比
較的近い場所では傾斜が急であって、中心から離れるに
したがって架橋度が著しく低下する。そのためビーム通
過孔の外縁部付近における架橋度は、ドットを形成する
に必要な最低架橋度に達せず、生ずるドットの直径はビ
ーム通過孔の直径より小さくなり、ドッキングが生じな
い、というものである。しかしながらこの特開昭48−
79970号公報に開示されているような水溶性ポリマ
ー−水溶性ビスアジド化合物系のものは、解像性は優れ
るものの感度が低く、さらにガラス基板との密着性が悪
いため、水溶性のシランカップリング剤などの密着性向
上剤をある一定量以上添加しなければならない。しかし
ながら、シランカップリング剤は水中で分解変質を起こ
しやすく、そのためガラス基板との接着強度が経時的に
変化したり、塗布液中に異物を生成しやすく、塗布液の
保存安定性が悪く、使用寿命が著しく短いといった欠点
を有する。さらに、剥離時にホトレジスト層が完全に除
去されずに剥離残りが生じ、そのため次工程の蛍光体形
成において、蛍光体がこの剥離残りに付着し、混色の原
因となる等の問題がある。
However, in the case of the polyvinyl alcohol-bichromate system, the change in sensitivity increases with time,
In addition, there is a problem that the resolution is poor and the cross-linking area is increased due to a dark reaction after stopping the exposure. Therefore, if exposure, development, and filling are performed three times in order to sequentially form the three primary color phosphor patterns, light irradiated to the photoresist layer will overlap between the patterns, and should be separated if they should be. There is a problem that a phenomenon called so-called docking is likely to occur, in which adjacent phosphor patterns of other colors continue. Such a problem has been a serious problem particularly in gap exposure in which exposure is performed by separating the mask without contacting the photoresist layer. To avoid this docking phenomenon,
For example, JP-A-48-79970 discloses a method using polyvinylpyrrolidone as a water-soluble polymer of a water-soluble polymer-water-soluble bisazide compound-based water-soluble photosensitive composition. That is, when polyvinylpyrrolidone is used, when the integrated value of light irradiation is less than a certain value, the resulting crosslinking hardly progresses (“reciprocity failure property”). Is relatively steep at a location relatively close to the center of the beam passage hole, and the degree of cross-linking decreases significantly as the distance from the center increases. Therefore, the degree of cross-linking near the outer edge of the beam passage hole does not reach the minimum degree of cross-linking necessary for forming dots, and the diameter of the resulting dot is smaller than the diameter of the beam passage hole, and docking does not occur. . However, Japanese Patent Laid-Open No.
The water-soluble polymer-water-soluble bisazide compound system disclosed in JP-A-79970 has excellent resolution but low sensitivity and poor adhesion to a glass substrate. It is necessary to add a certain amount or more of an adhesiveness improving agent such as an agent. However, silane coupling agents are liable to decompose and degrade in water, causing the adhesive strength to the glass substrate to change over time and the formation of foreign matter in the coating solution, and the storage stability of the coating solution to be poor. It has the disadvantage that the life is extremely short. In addition, the photoresist layer is not completely removed at the time of peeling, so that a peeling residue occurs. Therefore, in the next step of forming the phosphor, the phosphor adheres to the peeling residue, causing a problem of causing color mixing.

【0007】そこで本出願人は、シランカップリング剤
の使用量を少なくしてもガラス基板との接着性が良好な
水溶性感光性組成物を開発した(特開平9−12015
9号公報)。これは水溶性非感光性高分子にビニルピロ
リドン−ビニルイミダゾールコポリマー(VP−VIコ
ポリマー)を用いたものである。本発明は、この水溶性
感光性組成物をさらに改良した、より一層感度の高い水
溶性感光性組成物に関するものである。
Therefore, the present applicant has developed a water-soluble photosensitive composition having good adhesion to a glass substrate even when the amount of the silane coupling agent used is reduced (Japanese Patent Laid-Open No. 9-12015).
No. 9). This uses a vinyl pyrrolidone-vinyl imidazole copolymer (VP-VI copolymer) as a water-soluble non-photosensitive polymer. The present invention relates to a further improved water-soluble photosensitive composition obtained by further improving this water-soluble photosensitive composition.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、特にカラー
ブラウン管などのブラックマトリックスの製造に用いら
れるホトレジストとして、高感度で、ガラス基板との密
着性に優れ、容易に剥離可能でしかも剥離残りがなく、
使用寿命の長い、保存安定性に優れた水溶性感光性組成
物、およびこれを用いたブラックマトリックスパターン
の形成方法を提供することを目的とする。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention is particularly applicable to a photoresist used for producing a black matrix such as a color cathode ray tube, which has high sensitivity, excellent adhesion to a glass substrate, can be easily peeled, and has a peeling residue. Not
An object of the present invention is to provide a water-soluble photosensitive composition having a long service life and excellent storage stability, and a method for forming a black matrix pattern using the composition.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、水溶性高
分子−感光性ビスアジド化合物系の水溶性感光性組成物
において、水溶性高分子として特定の2種の高分子を用
いることにより、上記課題を解決することができるとい
う知見を得、これに基づいて本発明を完成させるに至っ
た。
Means for Solving the Problems The present inventors have proposed the use of two specific polymers as water-soluble polymers in a water-soluble polymer-photosensitive bisazide compound-based water-soluble photosensitive composition. The inventors have found that the above-mentioned problems can be solved, and have completed the present invention based on the findings.

【0010】すなわち本発明は、(A)(a)ビニルピ
ロリドン−ビニルイミダゾールコポリマー、および
(b)ポリビニルアルコールの2種の高分子からなる水
溶性高分子と、(B)感光性ビスアジド化合物を含有し
てなる、水溶性感光性組成物に関する。
That is, the present invention comprises (A) (a) a vinylpyrrolidone-vinylimidazole copolymer, and (b) a water-soluble polymer comprising two kinds of polymers, polyvinyl alcohol, and (B) a photosensitive bisazide compound. And a water-soluble photosensitive composition.

【0011】また本発明は、上記水溶性感光性組成物を
用いて基板上に光硬化パターンを形成した後、光吸収性
物質を全面に塗布、乾燥後、前記光硬化パターンとその
上の光吸収性物質を剥離除去することによりブラックマ
トリックスパターンを基板上に形成するブラックマトリ
ックスパターンの形成方法に関する。
Further, the present invention provides a method of forming a photo-curing pattern on a substrate using the above water-soluble photosensitive composition, applying a light-absorbing substance over the whole surface, drying the photo-curing pattern and drying the photo-curing pattern and the light on the photo-curing pattern. The present invention relates to a method of forming a black matrix pattern on a substrate by peeling and removing an absorbent material.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳述する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail.

【0013】(A)成分としての水溶性高分子は、
(a)ビニルピロリドン−ビニルイミダゾールコポリマ
ー、および(b)ポリビニルアルコールの2種の高分子
からなる。
The water-soluble polymer as the component (A) is
It consists of two polymers, (a) vinylpyrrolidone-vinylimidazole copolymer and (b) polyvinyl alcohol.

【0014】(a)ビニルピロリドン−ビニルイミダゾ
ールコポリマー(VP−VIコポリマー)としては、K
値が60〜100のものが好ましく、特には85〜95
である。ここでK値とは、分子量に依存する値であり、
下記の数1
(A) The vinylpyrrolidone-vinylimidazole copolymer (VP-VI copolymer) includes K
Those having a value of 60 to 100 are preferred, and especially 85 to 95.
It is. Here, the K value is a value that depends on the molecular weight,
Equation 1 below

【0015】[0015]

【数1】 (Equation 1)

【0016】(式中、Cはビニルピロリドン−ビニルイ
ミダゾールコポリマー水溶液100mlに含まれる該ビ
ニルピロリドン−ビニルイミダゾールコポリマーのグラ
ム数を示し;ηrは該ビニルピロリドン−ビニルイミダ
ゾールコポリマーの相対粘度を示す)で表される関係式
を満足するものである。なお、上記数式において相対粘
度(ηr)とは、溶媒に対する溶液の比粘度のことであ
り、ある濃度の溶液(ここでは上記ビニルピロリドン−
ビニルイミダゾールコポリマー1gを100mlの水に
溶解した溶液)の粘度をη、その溶媒の粘度をηoとす
ると、相対粘度(ηr)はηr=η/ηoにより求められ
る。K値が高すぎると、粘性が高くなりホトレジスト膜
厚のコントロールが難しく、また剥離性も低下する傾向
がある。一方、K値が低すぎると、光硬化性が低下し、
所望の光硬化パターンを形成することが難しくなる。
[0016] (wherein, C is vinylpyrrolidone - vinylimidazole copolymer solution the vinyl pyrrolidone contained in the 100 ml - indicates the number of grams of vinylimidazole copolymer; - indicates the relative viscosity of vinylimidazole copolymers eta r is the vinyl pyrrolidone) in It satisfies the relational expression represented. In the above formula, the relative viscosity (η r ) refers to the specific viscosity of the solution with respect to the solvent, and a solution having a certain concentration (here, the vinylpyrrolidone-
Assuming that the viscosity of a solution of 1 g of vinylimidazole copolymer in 100 ml of water) is η and the viscosity of the solvent is η o , the relative viscosity (η r ) is determined by η r = η / η o . If the K value is too high, the viscosity becomes high, it is difficult to control the photoresist film thickness, and the releasability tends to decrease. On the other hand, if the K value is too low, the photocurability decreases,
It becomes difficult to form a desired photocurable pattern.

【0017】また、ビニルピロリドン(VP):ビニル
イミダゾール(VI)=99.99:0.01〜98:
2(モル%比)程度のものが好ましく、特には99.
9:0.1〜99:1(モル%比)程度のものが好まし
い。VPに対するVIの比が上記範囲より小さい場合
は、ガラス基板に対する接着性の向上効果が十分に発現
せず、一方、上記範囲を超えると剥離時にスカムを生じ
やすく、また解像性が劣化する傾向があり、好ましくな
い。
Further, vinylpyrrolidone (VP): vinylimidazole (VI) = 99.99: 0.01 to 98:
2 (mole% ratio) is preferred, and especially 99.
A ratio of about 9: 0.1 to 99: 1 (molar%) is preferred. When the ratio of VI to VP is smaller than the above range, the effect of improving the adhesiveness to the glass substrate is not sufficiently exhibited. On the other hand, when the ratio exceeds the above range, scum tends to be generated at the time of peeling, and the resolution tends to deteriorate. Is not preferred.

【0018】(b)ポリビニルアルコール(PVA)と
しては、ケン化度が80〜95モル%のものが好まし
く、特には85〜90モル%である。また、重合度が3
00〜1800程度のものが好ましく、特には800〜
1200程度のものが好ましい。ケン化度が上記範囲を
外れると基板への塗布性が低下する傾向がみられ、ま
た、重合度が上記範囲を外れると解像性が低下する傾向
がみられ、好ましくない。
(B) The polyvinyl alcohol (PVA) preferably has a degree of saponification of 80 to 95 mol%, particularly preferably 85 to 90 mol%. In addition, the degree of polymerization is 3
Those having about 00 to 1800 are preferable, and especially 800 to 1800.
About 1200 is preferable. If the degree of saponification is out of the above range, the applicability to the substrate tends to decrease, and if the degree of polymerization is out of the above range, the resolution tends to decrease, which is not preferable.

【0019】なお、本発明において、上記「ビニルピロ
リドン」はN−ビニル−2−ピロリドンを意味し、また
「ビニルイミダゾール」は、N−ビニル体、2−ビニル
体、4−ビニル体などのすべての異性体を含むものであ
る。
In the present invention, the above-mentioned "vinylpyrrolidone" means N-vinyl-2-pyrrolidone, and "vinylimidazole" means all of N-vinyl, 2-vinyl, 4-vinyl and the like. And isomers of

【0020】(A)成分としてこれら(a)、(b)の
2成分を配合することにより、本発明の水溶性感光性組
成物のガラス基板との接着性および剥離性を向上させる
ことができ、また、このことからシランカップリング剤
を用いる必要がなくなり、塗布液の使用寿命、保存安定
性を向上させることができる。
By blending the two components (a) and (b) as the component (A), the adhesiveness and peelability of the water-soluble photosensitive composition of the present invention to a glass substrate can be improved. In addition, this eliminates the need for using a silane coupling agent, and can improve the service life and storage stability of the coating solution.

【0021】(A)水溶性高分子中において、(a)V
P−VIコポリマーと(b)PVAの混合割合は、VP
−VIコポリマー:PVA=95:5〜30:70(重
量比)程度が好ましく、より好ましくは90:10〜4
0:60(重量比)程度である。(a)成分の配合割合
が上記範囲未満ではガラス基板との接着性の向上効果が
十分でなく、一方、上記範囲を超えると感度、解像性、
光硬化パターンの剥離性が低下する傾向が強くなり、好
ましくない。
(A) In a water-soluble polymer, (a) V
The mixing ratio of the P-VI copolymer and (b) PVA is VP
-VI copolymer: PVA = 95: 5 to 30:70 (weight ratio) is preferred, more preferably 90:10 to 4
It is about 0:60 (weight ratio). If the compounding ratio of the component (a) is less than the above range, the effect of improving the adhesiveness to the glass substrate is not sufficient, while if it exceeds the above range, sensitivity, resolution,
The tendency of the peelability of the photocurable pattern to decrease is increased, which is not preferable.

【0022】なお、(b)成分の配合量を多くすること
により感度は高くなるが、上記範囲を超えて(b)成分
を配合すると、逆に感度が低下し、同時に解像性も劣化
する傾向がみられる。
The sensitivity is increased by increasing the amount of the component (b), but when the component (b) is added beyond the above range, the sensitivity is lowered and the resolution is also deteriorated. There is a tendency.

【0023】(B)成分としての感光性ビスアジド化合
物としては、例えば、下記一般式(I)
As the photosensitive bisazide compound as the component (B), for example, the following general formula (I)

【0024】[0024]

【化3】 Embedded image

【0025】(式中、XはNa、KまたはNH4を表
す)で表される4,4’−ジアジドスチルベン−2,
2’−ジスルホン酸塩、下記一般式(II)
Wherein X represents Na, K or NH 4, and 4,4′-diazidostilbene-2,
2'-disulfonate, the following general formula (II)

【0026】[0026]

【化4】 Embedded image

【0027】(式中、XはNa、KまたはNH4を表
す)で表されるビス(4−アジド−2−スルホベンジリ
デン)アセトン塩等が挙げられる。
(Wherein X represents Na, K or NH 4 ), such as bis (4-azido-2-sulfobenzylidene) acetone salt.

【0028】上記一般式(I)、(II)のビスアジド
化合物は、それぞれ分光感度が異なり、感度に若干の違
いはあるが、どちらも本発明の水溶性感光性組成物に有
用であり好ましく用いることができる。
The bisazide compounds of the above general formulas (I) and (II) have different spectral sensitivities and slightly different sensitivities, but both are useful and preferably used in the water-soluble photosensitive composition of the present invention. be able to.

【0029】また、上記した以外にも、シクロケトンと
アジドベンズアルデヒドスルホン酸塩との縮合反応によ
り得られるビスアジド化合物も用いることができるが、
水中で加水分解して変質しやすく、一般式(I)、(I
I)のビスアジド化合物に比べて保存安定性の点で劣
り、また高価で入手し難いため、実用性に乏しい。
In addition to the above, a bis azide compound obtained by a condensation reaction between a cycloketone and an azidobenzaldehyde sulfonate can also be used.
It is easily hydrolyzed and degraded in water, and has the general formula (I) or (I
Compared with the bisazide compound of I), it is inferior in storage stability, and expensive and hard to obtain, so that it is not practical.

【0030】なお、本発明の水溶性感光性組成物では、
上記した感光性ビスアジド化合物に限らず、水溶性であ
ればどのような感光性ビスアジド化合物も用いることが
できる。
Incidentally, in the water-soluble photosensitive composition of the present invention,
The photosensitive bisazide compound is not limited to the above, and any photosensitive bisazide compound can be used as long as it is water-soluble.

【0031】本発明において感光性ビスアジド化合物
は、1種だけを用いてもよく、あるいは2種以上を用い
てもよい。
In the present invention, the photosensitive bisazide compound may be used alone or in combination of two or more.

【0032】(B)感光性ビスアジド化合物の配合量
は、(A)水溶性高分子に対し1〜7重量%の割合で配
合するのが好ましく、より好ましくは2〜6重量%であ
る。上記範囲より配合量を多くしてもあまり感度の向上
がみられないのみならず、解像性の劣化、感光性ビスア
ジド化合物の析出などの問題を生じるため、好ましくな
い。
The compounding amount of (B) the photosensitive bisazide compound is preferably 1 to 7% by weight, more preferably 2 to 6% by weight, based on (A) the water-soluble polymer. If the compounding amount is larger than the above range, not only the sensitivity is not much improved, but also problems such as deterioration of resolution and precipitation of a photosensitive bisazide compound are caused, which is not preferable.

【0033】なお、従来は感光性ビスアジド化合物を水
溶性高分子に対して10〜15重量%程度配合してお
り、そのため材料コストが高くなり、生産コスト面で問
題があったが、本発明では水溶性高分子として(a)成
分と(b)成分とを配合したことにより、より一層の高
感度化を図ることができ、これにより感光性ビスアジド
化合物の配合量を抑えることができ、より安価で実用的
な水溶性感光性組成物を得ることができる。
Conventionally, a photosensitive bisazide compound is blended in an amount of about 10 to 15% by weight with respect to a water-soluble polymer, so that the material cost is increased and the production cost is problematic. By blending the component (a) and the component (b) as the water-soluble polymer, it is possible to further increase the sensitivity, whereby the amount of the photosensitive bisazide compound can be suppressed, and the cost is reduced. Thus, a practical water-soluble photosensitive composition can be obtained.

【0034】本発明においては、上記必須構成成分の他
に、必要に応じて相容性のあるポリマーや各種添加剤、
例えば着色剤、可塑剤、界面活性剤、基板との密着性を
さらに高めるためのカップリング剤等を適宜、添加、配
合させることができる。相容性のあるポリマーとして
は、例えば変性ポリビニルアルコール、カルボキシメチ
ルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ポリ−L
−グルタミン酸のナトリウム塩、ゼラチン、ポリアクリ
ルアミド、ポリビニルメチルエーテル、ポリビニルアセ
タール、ポリエチレンオキシド等の単独重合体、あるい
はアクリルアミド−ジアセトンアクリルアミド共重合
体、アクリルアミド−ビニルアルコール共重合体、マレ
イン酸−ビニルメチルエーテル共重合体等の共重合体を
挙げることができるが、これらに限定されるものではな
い。特に、相容性のあるポリマーとして変性ポリビニル
アルコールを配合することによって、ホトレジストパタ
ーンの剥離性を向上させることができる。これら変性ポ
リビニルアルコールは水溶性を示すものであればよく、
部分ケン化物でも完全ケン化物でも用いることができ
る。なお変性ポリビニルアルコールとしては、ジアセト
ンアクリルアミド、アクリロイルモルホリン、N−ビニ
ル−2−ピロリドン等により変性させたものや側鎖にシ
リコーン含有基を付加させたものなど、各種の変性ポリ
ビニルアルコールを使用することができる。これらは単
独で用いてもよく、あるいは2種以上を組み合わせて用
いてもよい。
In the present invention, in addition to the above-mentioned essential components, if necessary, a compatible polymer and various additives,
For example, a coloring agent, a plasticizer, a surfactant, a coupling agent for further increasing the adhesion to the substrate, and the like can be appropriately added and blended. Examples of compatible polymers include, for example, modified polyvinyl alcohol, carboxymethylcellulose, hydroxymethylcellulose, poly-L
A homopolymer such as sodium salt of glutamic acid, gelatin, polyacrylamide, polyvinyl methyl ether, polyvinyl acetal, polyethylene oxide, or an acrylamide-diacetone acrylamide copolymer, acrylamide-vinyl alcohol copolymer, maleic acid-vinyl methyl ether Copolymers such as copolymers can be exemplified, but are not limited thereto. In particular, by blending modified polyvinyl alcohol as a compatible polymer, the peelability of the photoresist pattern can be improved. These modified polyvinyl alcohols only need to show water solubility,
Both partially saponified and completely saponified products can be used. As the modified polyvinyl alcohol, various modified polyvinyl alcohols such as those modified with diacetone acrylamide, acryloylmorpholine, N-vinyl-2-pyrrolidone, and those having a silicone-containing group added to a side chain may be used. Can be. These may be used alone or in combination of two or more.

【0035】次に、本発明の水溶性感光性組成物を用い
て、本発明に係るブラックマトリックスパターンの形成
方法について説明する。
Next, a method for forming a black matrix pattern according to the present invention using the water-soluble photosensitive composition of the present invention will be described.

【0036】本発明のパターン形成方法によれば、上記
水溶性感光性組成物を用いて光硬化パターンを基板上に
形成した後、光吸収性物質を全面に塗布、乾燥後、前記
光硬化パターンとこの上の光吸収性物質を剥離除去する
ことによって、ブラックマトリックスパターンが基板上
に形成される。
According to the pattern forming method of the present invention, a photocurable pattern is formed on a substrate using the water-soluble photosensitive composition, then a light-absorbing substance is applied on the entire surface, dried, and then the photocurable pattern is formed. The black matrix pattern is formed on the substrate by peeling off the light absorbing material on the substrate.

【0037】まず、上記水溶性感光性組成物を、例えば
粘度20〜30cP/25℃程度となるよう、水に溶か
したものを塗布液として用い、これをガラス基板上に塗
布する。
First, the above-mentioned water-soluble photosensitive composition is dissolved in water so as to have a viscosity of, for example, about 20 to 30 cP / 25 ° C., and used as a coating liquid, which is coated on a glass substrate.

【0038】次いで、この水溶性感光性組成物を塗布、
乾燥して得られたホトレジスト層にシャドウマスクを介
して露光する。露光は、紫外線、特に波長300〜40
0nm付近の光を出力するUVランプが好適に用いら
れ、その露光量は水溶性感光性組成物の組成に応じて若
干異なるが、0.5〜1.5mW/cm2程度が好まし
い。本発明の上記水溶性感光性組成物を用いることによ
り、ギャップ露光において、相反則不軌特性を示す良好
な光硬化パターンを得ることができる。その理由は明確
ではないものの、おおよそ以下のようであろうと考えら
れている。
Next, this water-soluble photosensitive composition is applied,
The photoresist layer obtained by drying is exposed through a shadow mask. Exposure is performed with ultraviolet light, particularly at a wavelength of 300 to 40.
A UV lamp that outputs light near 0 nm is suitably used, and the amount of exposure varies slightly depending on the composition of the water-soluble photosensitive composition, but is preferably about 0.5 to 1.5 mW / cm 2 . By using the water-soluble photosensitive composition of the present invention, it is possible to obtain a good photocurable pattern exhibiting reciprocity failure characteristics in gap exposure. Although the reason is not clear, it is thought to be roughly as follows.

【0039】すなわち、ホトレジスト層の光硬化反応
は、該ホトレジスト層中に含まれるアジド基が露光によ
って励起してナイトレンを発生し、このナイトレンどう
し、あるいはナイトレンとポリマーが反応して架橋し、
光硬化を起こすとされている。しかしながらこのナイト
レンは、酸素や水の存在下においては、上記架橋反応と
酸素や水との非架橋反応とが共存し、その結果、架橋反
応が抑制される。この架橋反応の抑制により、高照度の
ビーム通過孔中心部分対応箇所に対しては光硬化反応を
起こす一方、低照度のビーム通過孔周縁部分対応箇所で
は光硬化反応が抑制され、その結果、シャドウマスクの
透孔(ビーム通過孔)よりも小さいドットの光硬化パタ
ーンが得られる。そのため、従来例のようなドッキング
現象が生じることがない。しかし、その分、ホトレジス
ト層全体の感度も低下するため、所望のドット径を得る
ためには照度を高くする必要があるが、本発明の(b)
成分であるポリビニルアルコール(PVA)は、酸素透
過率が低いため、光硬化反応を抑制する酸素をブロック
し、低照度条件下においても効率よく架橋反応が進行す
る。なお、本発明の水溶性感光性組成物をコンタクト露
光(マスクをホトレジスト層に接触させて行う露光)に
用いた場合に、マスクパターンに忠実な光硬化パターン
を形成できることはいうまでもない。また、(a)成分
のビニルピロリドン−ビニルイミダゾールコポリマー
(VP−VIコポリマー)を添加することにより、特に
基板に対する接着性の低下を防止する効果に優れる。
That is, in the photo-curing reaction of the photoresist layer, the azide group contained in the photoresist layer is excited by exposure to generate nitrene, and the nitrenes or the nitrene and the polymer react and cross-link.
It is said to cause light curing. However, in the nitrene, in the presence of oxygen or water, the crosslinking reaction and the non-crosslinking reaction with oxygen or water coexist, and as a result, the crosslinking reaction is suppressed. Due to the suppression of the crosslinking reaction, a photocuring reaction occurs at a portion corresponding to the center portion of the high-illuminance beam passage hole, while a photocuring reaction is suppressed at a portion corresponding to the peripheral portion of the low-illumination beam passage hole. A photo-cured pattern of dots smaller than the mask through holes (beam passage holes) is obtained. Therefore, the docking phenomenon unlike the conventional example does not occur. However, the sensitivity of the entire photoresist layer is reduced accordingly, and it is necessary to increase the illuminance to obtain a desired dot diameter.
Polyvinyl alcohol (PVA), which is a component, has a low oxygen permeability, so that it blocks oxygen that suppresses the photocuring reaction, and the crosslinking reaction proceeds efficiently even under low illuminance conditions. When the water-soluble photosensitive composition of the present invention is used for contact exposure (exposure performed by bringing a mask into contact with a photoresist layer), it is needless to say that a photo-cured pattern faithful to the mask pattern can be formed. Further, by adding the vinylpyrrolidone-vinylimidazole copolymer (VP-VI copolymer) as the component (a), the effect of preventing a decrease in adhesiveness to a substrate is particularly excellent.

【0040】次いで現像を行い、未露光部分を除去し、
ガラス基板上に光硬化パターンを形成する。現像は公知
の方法により行い得る。
Next, development is performed to remove unexposed portions.
A light curing pattern is formed on a glass substrate. Development can be performed by a known method.

【0041】次いでこれを乾燥し、光吸収性物質含有液
を光硬化パターン上並びに露出基板上の全面に亘って塗
布して再び乾燥した後、前記光硬化パターンを剥離除去
するとともに、該光硬化パターン上に被着された光吸収
性物質も剥離除去することにより、ブラックマトリック
スパターンを基板上に形成する。光吸収性物質として
は、特に限定はなく、一般に使用される黒鉛が好適に用
いられる。上述の剥離除去は通常の剥離剤等を用いて行
うことができる。剥離剤としては、例えば次亜塩素酸、
次亜塩素酸ナトリウム等の次亜塩素酸塩;過酸化水素;
ペルオキソ硫酸、ペルオキソ硫酸カリウム等のペルオキ
ソ硫酸塩;過ヨウ素酸、過ヨウ素酸カリウム等の過ヨウ
素酸塩のほか、チオ尿素、過マンガン酸系、スルファミ
ン酸系等の酸性水溶液が用いられる。本発明の水溶性感
光性組成物は、これら一般的に知られている剥離剤を1
種または2種以上用いて容易に剥離を行うことができ
る。また、剥離条件としては、常温で行ってもよく、加
熱して行ってもよい。
Next, this is dried, and a light-absorbing substance-containing liquid is applied over the entire surface of the photo-cured pattern and the exposed substrate, and dried again. A light-absorbing substance deposited on the pattern is also peeled off to form a black matrix pattern on the substrate. The light absorbing substance is not particularly limited, and generally used graphite is preferably used. The above-described peeling and removal can be performed using a usual peeling agent or the like. As the release agent, for example, hypochlorous acid,
Hypochlorites such as sodium hypochlorite; hydrogen peroxide;
Peroxosulfates such as peroxosulfate and potassium persulfate; periodates such as periodate and potassium periodate; and acidic aqueous solutions such as thiourea, permanganate and sulfamic acid are used. The water-soluble photosensitive composition of the present invention comprises one of these generally known release agents.
Peeling can be easily performed using one or more kinds. The peeling may be performed at room temperature or by heating.

【0042】このようにして得られたブラックマトリッ
クスをカラーブラウン管に用いるときには、ブラックマ
トリックスホールあるいはストライプ部分に赤、青、緑
の3原色蛍光体を充填し、このパネルを電子銃からの電
子ビームをシャドウマスクの透孔を通過させて所望の蛍
光体に照射し、カラー画像を得る。本発明の水溶性感光
性組成物およびブラックマトリックスパターンの形成方
法の適用により、高コントラストで高鮮明なカラー画像
を得ることができる。
When the black matrix thus obtained is used for a color cathode ray tube, the black matrix holes or stripe portions are filled with three primary color phosphors of red, blue and green, and the panel is irradiated with an electron beam from an electron gun. A desired phosphor is irradiated through a through hole of the shadow mask to obtain a color image. By applying the water-soluble photosensitive composition and the method of forming a black matrix pattern of the present invention, a high-contrast and clear color image can be obtained.

【0043】[0043]

【実施例】以下に本発明の実施例について説明するが、
本発明はこれによってなんら限定されるものではない。
EXAMPLES Examples of the present invention will be described below.
The present invention is not limited by this.

【0044】(実施例1) (1)水溶性感光性組成物の調製 VP−VIコポリマー(VP:VI=99:1(モル%
比)、K値=90)、PVA(ケン化度88モル%、重
合度1050)をそれぞれ水に溶かし、VP−VIコポ
リマー、PVAの7重量%水溶液をそれぞれ調製した。
Example 1 (1) Preparation of Water-Soluble Photosensitive Composition VP-VI copolymer (VP: VI = 99: 1 (mol%)
Ratio), K value = 90), and PVA (degree of saponification: 88 mol%, degree of polymerization: 1050) were each dissolved in water to prepare a VP-VI copolymer and a 7% by weight aqueous solution of PVA.

【0045】次いで、上記の7重量%VP−VIコポリ
マー水溶液90g、7重量%PVA水溶液10gを混合
し、VP−VIコポリマー:PVA=90:10(重量
比)の水溶性高分子の水溶液を調製した。
Next, 90 g of the above 7% by weight aqueous solution of VP-VI copolymer and 10 g of 7% by weight aqueous solution of PVA were mixed to prepare an aqueous solution of a water-soluble polymer of VP-VI copolymer: PVA = 90: 10 (weight ratio). did.

【0046】次いで、これに4,4’−ジアジドスチル
ベン−2,2’−ジスルホン酸二ナトリウム(一般式
(I)で表される化合物。XがNa)を上記水溶性高分
子の総重量の5重量%(0.35g)になるように添加
し、さらに純水を加え、粘度25cP/25℃の水溶性
感光性組成物(塗布液1)を調製した。
Next, disodium 4,4'-diazidostilbene-2,2'-disulfonate (compound represented by the general formula (I), wherein X is Na) is added to the total weight of the water-soluble polymer. Was added so as to be 5% by weight (0.35 g), and pure water was further added to prepare a water-soluble photosensitive composition having a viscosity of 25 cP / 25 ° C. (coating solution 1).

【0047】(2)ホトレジスト層の形成 洗浄したガラス板を基板として用い、この基板上にスピ
ンナーを用いて塗布液1を回転塗布し、振り切りしつつ
温風をあてて乾燥した。次いで基板を取り出し、50℃
にて送風乾燥を行い、ホトレジスト層(膜厚0.8μ
m)を形成した。
(2) Formation of Photoresist Layer A washed glass plate was used as a substrate, and the coating solution 1 was spin-coated on the substrate using a spinner, and dried by applying hot air while shaking off. Next, the substrate is taken out and the temperature is set to 50 ° C.
And blow drying with a photoresist layer (0.8 μm thick).
m) was formed.

【0048】(3)露光 上記ホトレジスト層上に、55μmのスリット、250
μmピッチのドットパターンの透孔を有するシャドウマ
スクを介して、マスク−ホトレジスト層間距離(ギャッ
プ)6mm、ランプ−マスク間距離300mmの露光デ
ィメンションにて、波長350nm付近の光を出力する
超高圧水銀灯により照度0.8mW/cm2の光量で2
0秒間点光源露光を行った。基板温度は50℃であっ
た。
(3) Exposure A 55 μm slit, 250 mm, was formed on the photoresist layer.
An ultra-high pressure mercury lamp that outputs light near a wavelength of 350 nm through a shadow mask having a dot pattern of holes having a pitch of μm and an exposure dimension of a mask-photoresist interlayer distance (gap) of 6 mm and a lamp-mask distance of 300 mm. 2 at a light intensity of illuminance 0.8mW / cm 2
Point light source exposure was performed for 0 seconds. The substrate temperature was 50 ° C.

【0049】(4)現像 次いで、スピンナーを用いて常温(25℃)にて純水に
よる噴霧式現像を30秒間行い、その後、振り切りし、
温風乾燥して、基板上に光硬化パターンを得た。
(4) Development Next, spray development with pure water was performed for 30 seconds at room temperature (25 ° C.) using a spinner, and then shaken off.
After drying with hot air, a photo-cured pattern was obtained on the substrate.

【0050】(5)ブラックマトリックスパターンの形
成 上記の光硬化パターンが形成されたガラス基板上に、該
光硬化パターン上並びに露出基板上の全面に亘って黒鉛
スラリー(「ヒタゾルGA−66M」;日立粉末冶金
(株)製)の2倍希釈液(水で希釈したもの)を回転塗
布し、振り切りし、温風乾燥して黒鉛膜を形成した。
(5) Formation of Black Matrix Pattern A graphite slurry ("Hitasol GA-66M"; Hitachi) A two-fold diluted solution (diluted with water) of Powder Metallurgy Co., Ltd. was spin-coated, shaken off, and dried with warm air to form a graphite film.

【0051】次いでこれを17%スルファミン酸水溶液
に、常温(25℃)にて1分間浸漬した後、高圧の水ス
プレーを上記の黒鉛膜に吹き付けることにより、光硬化
パターンおよび光硬化パターン上の黒鉛膜を除去して、
ガラス基板上にブラックマトリックスパターンを得た。
得られたブラックマトリックスパターンには光硬化パタ
ーンの剥離残り、スカムおよびフリンジの発生がみられ
ず、シャドウマスクの透孔と対応する位置にホールが形
成され、解像性が良好なものであった。
Next, this is immersed in a 17% aqueous solution of sulfamic acid at room temperature (25 ° C.) for 1 minute, and then a high-pressure water spray is sprayed on the graphite film to form a light-cured pattern and graphite on the light-cured pattern. Remove the membrane,
A black matrix pattern was obtained on a glass substrate.
In the obtained black matrix pattern, no peeling of the photocured pattern, no scum and no fringe were observed, holes were formed at positions corresponding to the through holes of the shadow mask, and the resolution was good. .

【0052】(実施例2〜6)実施例1において、VP
−VIコポリマー:PVAの混合比をそれぞれ表1に示
すように代えた以外は、実施例1と同様にして水溶性感
光性組成物(塗布液2〜6)を調製した。
(Embodiments 2 to 6)
Water-soluble photosensitive compositions (coating solutions 2 to 6) were prepared in the same manner as in Example 1, except that the mixing ratio of -VI copolymer: PVA was changed as shown in Table 1.

【0053】これらの各塗布液を用いて、上記実施例1
と同様にしてブラックマトリックスのパターンを形成し
たところ、得られたブラックマトリックスパターンには
光硬化パターンの剥離残り、スカムおよびフリンジの発
生がみられず、シャドウマスクの透孔と対応する位置に
ホールが形成され、解像性が良好なものであった。
Using each of these coating solutions, Example 1 was used.
When the pattern of the black matrix was formed in the same manner as above, the resulting black matrix pattern did not show the peeling of the photo-cured pattern, no scum and fringe was observed, and holes were formed at positions corresponding to the through holes of the shadow mask. It was formed and had good resolution.

【0054】(比較例1〜4)実施例1において、VP
−VIコポリマー:PVAの混合比、および4,4’−
ジアジドスチルベン−2,2’−ジスルホン酸二ナトリ
ウムの配合量をそれぞれ表1に示すように代えた以外
は、実施例1と同様にして水溶性感光性組成物(比較塗
布液1〜4)を調製した。
(Comparative Examples 1 to 4)
-VI copolymer: PVA mixing ratio, and 4,4'-
Water-soluble photosensitive compositions (comparative coating solutions 1 to 4) in the same manner as in Example 1 except that the blending amounts of diazidostilbene-2,2'-disulfonate were changed as shown in Table 1, respectively. Was prepared.

【0055】これらの各比較塗布液を用いて、上記実施
例1と同様にして露光、現像を行ったところ、比較塗布
液2、4では光硬化パターンが得られず、現像時にホト
レジスト層が溶解してしまった。また、比較塗布液1、
3では光硬化パターンが得られたため、実施例1と同様
にしてブラックマトリックスを形成したところ、得られ
たブラックマトリックスには光硬化パターンの剥離残り
およびフリンジの発生はみられず、解像性が良好なもの
であったが、感度は実施例1〜6のものに比べ著しく劣
るものであった。
Exposure and development were carried out using each of these comparative coating solutions in the same manner as in Example 1 above. As a result, no photocurable pattern was obtained with Comparative coating solutions 2 and 4, and the photoresist layer was dissolved during development. have done. In addition, comparative coating liquid 1,
In No. 3, since a photo-cured pattern was obtained, a black matrix was formed in the same manner as in Example 1. The obtained black matrix did not show any peeling residue of the photo-cured pattern and no fringe, and the resolution was low. Although it was good, the sensitivity was remarkably inferior to those of Examples 1 to 6.

【0056】(比較例5、6)比較例1、2において、
シランカップリング剤(「KBM603」;信越化学
(株)製)の10%エチルアルコール溶液を当該シラン
カップリング剤が水溶性高分子の総重量の3重量%とな
るように添加して、水溶性感光性組成物(比較塗布液
5、比較塗布液6)を調製した。
Comparative Examples 5 and 6 In Comparative Examples 1 and 2,
A 10% ethyl alcohol solution of a silane coupling agent ("KBM603"; manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) is added so that the silane coupling agent is 3% by weight of the total weight of the water-soluble polymer, and the water-soluble polymer is added. Light-sensitive compositions (Comparative Coating Solution 5, Comparative Coating Solution 6) were prepared.

【0057】この比較塗布液5、6を用いて、それぞれ
上記実施例1と同様にしてブラックマトリックスのパタ
ーンを形成したところ、比較塗布液6では光硬化パター
ンが得られず、現像時にホトレジスト層が溶解してしま
った。比較塗布液5では、光硬化パターンが得られたた
め、実施例1と同様にしてブラックマトリックスを形成
したところ、得られたブラックマトリックスには光硬化
パターンの剥離残りおよびフリンジの発生が若干みられ
た。また感度は実施例1〜6のものに比べて著しく劣る
ものであり、比較塗布液1とほぼ同程度であった。
When a black matrix pattern was formed using each of the comparative coating solutions 5 and 6 in the same manner as in Example 1 above, no photocurable pattern was obtained with the comparative coating solution 6, and the photoresist layer was developed during development. It has dissolved. In the comparative coating liquid 5, a photocurable pattern was obtained. Therefore, when a black matrix was formed in the same manner as in Example 1, the resulting black matrix showed some peeling residue of the photocurable pattern and generation of fringes. . The sensitivity was remarkably inferior to those of Examples 1 to 6, and was almost the same as that of Comparative coating liquid 1.

【0058】(実施例7)実施例5において、4,4’
−ジアジドスチルベン−2,2’−ジスルホン酸二ナト
リウムをビス(4−アジド−2−スルホベンジリデン)
アセトン二ナトリウム(一般式(II)で表される化合
物。XがNa)に代えた以外は、実施例5と同様にし
て、水溶性感光性組成物(塗布液7)を得た。
(Embodiment 7) In Embodiment 5, 4,4 '
Diazodostilbene-2,2'-disulfonate disodium to bis (4-azido-2-sulfobenzylidene)
A water-soluble photosensitive composition (coating solution 7) was obtained in the same manner as in Example 5, except that disodium acetone (the compound represented by the general formula (II), X was Na) was used.

【0059】この塗布液7を用いて、上記実施例5と同
様にしてブラックマトリックスのパターンを形成したと
ころ、得られたブラックマトリックスパターンには光硬
化パターンの剥離残り、スカムおよびフリンジの発生が
みられず、シャドウマスクの透孔と対応する位置にホー
ルが形成され、解像性が良好なものであった。
When a black matrix pattern was formed using this coating liquid 7 in the same manner as in Example 5, the resulting black matrix pattern showed no peeling of the photo-cured pattern and generation of scum and fringes. However, a hole was formed at a position corresponding to the through hole of the shadow mask, and the resolution was good.

【0060】(実施例8)実施例5において、VP−V
IコポリマーをVP:VI=95:5、K値=90のも
のに代えた以外は、実施例5と同様にして水溶性感光性
組成物(塗布液8)を調製した。
(Embodiment 8) In the fifth embodiment, the VP-V
A water-soluble photosensitive composition (coating solution 8) was prepared in the same manner as in Example 5, except that the I copolymer was changed to the one having VP: VI = 95: 5 and the K value = 90.

【0061】この塗布液8を用いて、上記実施例5と同
様にしてブラックマトリックスのパターンを形成したと
ころ、得られたブラックマトリックスパターンには光硬
化パターンの剥離残りおよびフリンジの発生がみられ
ず、シャドウマスクの透孔と対応する位置にホールが形
成され、解像性が良好なものであったが、支障のない程
度の若干のスカムが発生した。
When a black matrix pattern was formed using this coating liquid 8 in the same manner as in Example 5, the resulting black matrix pattern did not show any peeling residue of the photocured pattern and no fringe. A hole was formed at a position corresponding to the through hole of the shadow mask, and the resolution was good. However, slight scum was generated without any problem.

【0062】(比較例7)実施例1において、(A)成
分として、VP−VIコポリマーとPVAとからなる水
溶性高分子の7重量%水溶液100gに代えて、PVP
(K値=100)の7重量%水溶性100gを用いた以
外は、実施例1と同様にして水溶性感光性組成物(比較
塗布液7)を調製した。
Comparative Example 7 In Example 1, PVP was used as the component (A) instead of 100 g of a 7% by weight aqueous solution of a water-soluble polymer comprising a VP-VI copolymer and PVA.
A water-soluble photosensitive composition (Comparative Coating Solution 7) was prepared in the same manner as in Example 1, except that 100 g of 7% by weight (K value = 100) water-soluble was used.

【0063】この比較塗布液7を用いて、上記実施例1
と同様にしてブラックマトリックスのパターンを形成し
たところ、得られたブラックマトリックスパターンには
光硬化パターンの剥離残りおよびフリンジの発生がみら
れ、解像性が劣ったものであった。また、感度は実施例
1〜6のものに比べ著しく劣るものであり、比較例1と
ほぼ同等であった。
Using the comparative coating solution 7, the above-mentioned Example 1 was used.
When a black matrix pattern was formed in the same manner as in the above, the resulting black matrix pattern had peeling residue of the photocured pattern and generation of fringes, and was poor in resolution. Further, the sensitivity was remarkably inferior to those of Examples 1 to 6, and was almost equal to Comparative Example 1.

【0064】(比較例8)実施例5において、VP−V
IコポリマーをPVP(K値=100)に代えた以外
は、実施例5と同様にして水溶性感光性組成物(比較塗
布液8)を調製した。
(Comparative Example 8) In Example 5, VP-V
A water-soluble photosensitive composition (Comparative Coating Solution 8) was prepared in the same manner as in Example 5, except that the I copolymer was changed to PVP (K value = 100).

【0065】この比較塗布液8を用いて、上記実施例5
と同様にしてブラックマトリックスのパターンを形成し
たところ、得られたブラックマトリックスパターンには
光硬化パターンの剥離残りおよびフリンジの発生がみら
れ、解像性が劣ったものであった。また、感度は実施例
1〜6のものに比べ著しく劣るものであり、比較例3と
ほぼ同等であった。
Using this comparative coating solution 8, the above Example 5
When a black matrix pattern was formed in the same manner as in the above, the resulting black matrix pattern had peeling residue of the photocured pattern and generation of fringes, and was poor in resolution. Further, the sensitivity was remarkably inferior to those of Examples 1 to 6, and was almost equal to Comparative Example 3.

【0066】なお、上記各実施例、比較例につき、感度
測定、保存安定性については、以下の基準により評価し
た。
The sensitivity measurement and storage stability of each of the above Examples and Comparative Examples were evaluated according to the following criteria.

【0067】[感度評価]実施例1〜8、および比較例
1、3、5、7、8において形成されたブラックマトリ
ックスパターンのホール寸法径の大小の比較により評価
した。ホール径が大きいほど高感度で好ましい。
[Sensitivity Evaluation] The black matrix patterns formed in Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1, 3, 5, 7, and 8 were evaluated by comparing the hole diameters. The larger the hole diameter is, the higher the sensitivity and the better.

【0068】その結果、感度の良好な順に、[(実施例
8>実施例5=実施例7)≧実施例6>実施例4>実施
例3>実施例2>実施例1]>>(比較例3=比較例
8)>(比較例1=比較例5=比較例7)であった。
As a result, [(Example 8> Example 5 = Example 7) ≧ Example 6> Example 4> Example 3> Example 2> Example 1] >> ( Comparative Example 3 = Comparative Example 8)> (Comparative Example 1 = Comparative Example 5 = Comparative Example 7).

【0069】[保存安定性]調製した各塗布液(塗布液
1〜8、比較塗布液1〜8)を、窒素ガスにより密封し
た容器内で1週間、室温(25℃)の暗所で保管した。
[Storage stability] The prepared coating solutions (coating solutions 1 to 8 and comparative coating solutions 1 to 8) were stored in a container sealed with nitrogen gas for one week in a dark place at room temperature (25 ° C.). did.

【0070】その結果、塗布液1〜8および比較塗布液
1〜4、7、8については、異物の発生等はみられず、
保存安定性の良好なものであった。比較塗布液5、6に
ついては、保管から1日経過後に異物の発生が確認さ
れ、1週間経過後では濁りを生じ、保存安定性に著しく
劣るものであった。
As a result, with respect to the coating liquids 1 to 8 and the comparative coating liquids 1 to 4, 7, and 8, no foreign matter was found,
The storage stability was good. For the comparative coating solutions 5 and 6, the generation of foreign matter was confirmed one day after storage, and after one week, turbidity was generated, and the storage stability was extremely poor.

【0071】[0071]

【表1】 [Table 1]

【0072】[0072]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の水溶性感
光性組成物は、剥離性が良好で、ほとんど剥離残りが生
じないため蛍光体の付着による混色を防ぐことができ
る。また水溶性高分子を2成分系としても、薄膜でも効
率よく光硬化パターンを形成することができるので、材
料コストの削減が期待できる。また高感度であるため、
短時間、低照度での露光量でパターンを形成することが
できスループットが向上する。したがって製造コストの
低減化、製造効率の向上を図ることができるとともに、
高品質な製品製造が可能となる。また、ギャップ露光の
場合でもドッキング現象が生ぜず、コンタクト露光、ギ
ャップ露光のいずれにおいても良好な光硬化パターンを
得ることができ、広範囲な適用が可能である。さらに、
異物を発生させやすいシランカップリング剤等の添加剤
を用いる必要がないことから調製後の塗布液の保存安定
性に優れ、もって使用寿命の長い製品を提供することが
できる。本発明の水溶性感光性組成物を用いてブラック
マトリックスを製造することにより、高感度で解像度の
高い、鮮明なカラー画像を得ることが可能となる。
As described above in detail, the water-soluble photosensitive composition of the present invention has good releasability and hardly leaves any peeling, so that it is possible to prevent color mixing due to the adhesion of the phosphor. In addition, even when the water-soluble polymer is a two-component system, a photocurable pattern can be efficiently formed even with a thin film, so that a reduction in material cost can be expected. Also, because of its high sensitivity,
A pattern can be formed in a short time with an exposure amount at low illuminance, thereby improving the throughput. Therefore, the manufacturing cost can be reduced and the manufacturing efficiency can be improved.
High quality products can be manufactured. In addition, even in the case of gap exposure, a docking phenomenon does not occur, and a good photocurable pattern can be obtained in both contact exposure and gap exposure, and wide application is possible. further,
Since it is not necessary to use an additive such as a silane coupling agent which easily generates foreign matter, a product having excellent storage stability of the prepared coating solution and a long service life can be provided. By producing a black matrix using the water-soluble photosensitive composition of the present invention, a high-sensitivity, high-resolution, clear color image can be obtained.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C09D 139/06 C09D 139/06 G02B 5/00 G02B 5/00 B G03F 7/033 G03F 7/033 H01J 9/227 H01J 9/227 D // G02B 5/20 101 G02B 5/20 101 (72)発明者 高梨 博 神奈川県川崎市中原区中丸子150番地 東 京応化工業株式会社内──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI C09D 139/06 C09D 139/06 G02B 5/00 G02B 5/00 B G03F 7/033 G03F 7/033 H01J 9/227 H01J 9 / 227 D // G02B 5/20 101 G02B 5/20 101 (72) Hiroshi Takanashi 150 Nakamaruko, Nakahara-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (A)(a)ビニルピロリドン−ビニル
イミダゾールコポリマー、および(b)ポリビニルアル
コールからなる水溶性高分子と、(B)感光性ビスアジ
ド化合物を含有してなる、水溶性感光性組成物。
1. A water-soluble photosensitive composition comprising (A) (a) a vinylpyrrolidone-vinylimidazole copolymer, and (b) a water-soluble polymer comprising polyvinyl alcohol, and (B) a photosensitive bisazide compound. Stuff.
【請求項2】 (B)感光性ビスアジド化合物が、下記
一般式(I)、(II) 【化1】 (式中、XはNa、KまたはNH4を表す) 【化2】 (式中、XはNa、KまたはNH4を表す)で表される
化合物の少なくとも1種を含有する、請求項1記載の水
溶性感光性組成物。
2. The photosensitive bisazide compound (B) is represented by the following general formula (I) or (II): (Wherein X represents Na, K or NH 4 ) (Wherein, X is Na, K or an NH 4) containing at least one compound represented by claim 1 a water-soluble photosensitive composition.
【請求項3】 (A)(a)ビニルピロリドン−ビニル
イミダゾールコポリマーが、ビニルピロリドン:ビニル
イミダゾール=99.99:0.01〜98:2(モル
%)である、請求項1または2記載の水溶性感光性組成
物。
3. The method according to claim 1, wherein (A) (a) the vinylpyrrolidone-vinylimidazole copolymer is vinylpyrrolidone: vinylimidazole = 99.99: 0.01 to 98: 2 (mol%). Water-soluble photosensitive composition.
【請求項4】 ビニルピロリドン−ビニルイミダゾール
コポリマー:ポリビニルアルコール=95:5〜30:
70(重量比)である、請求項1〜3のいずれか1項に
記載の水溶性感光性組成物。
4. A vinylpyrrolidone-vinylimidazole copolymer: polyvinyl alcohol = 95: 5 to 30:
The water-soluble photosensitive composition according to any one of claims 1 to 3, which has a weight ratio of 70.
【請求項5】 請求項1〜4のいずれか1項に記載の水
溶性感光性組成物を用いて光硬化パターンを基板上に形
成した後、光吸収性物質を全面に塗布、乾燥後、前記光
硬化パターンとその上の光吸収性物質を剥離除去するこ
とによりブラックマトリックスパターンを基板上に形成
する、ブラックマトリックスパターンの形成方法。
5. After forming a photo-cured pattern on a substrate using the water-soluble photosensitive composition according to claim 1, a light-absorbing substance is applied to the entire surface and dried. A method of forming a black matrix pattern, wherein a black matrix pattern is formed on a substrate by peeling and removing the photocurable pattern and a light-absorbing substance thereon.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US10095069B2 (en) 2014-10-30 2018-10-09 Samsung Display Co., Ltd. Liquid crystal display and method for manufacturing the same

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