JPH0772620A - 感光性化合物およびそれを用いたパターン形成方法 - Google Patents

感光性化合物およびそれを用いたパターン形成方法

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JPH0772620A
JPH0772620A JP5219536A JP21953693A JPH0772620A JP H0772620 A JPH0772620 A JP H0772620A JP 5219536 A JP5219536 A JP 5219536A JP 21953693 A JP21953693 A JP 21953693A JP H0772620 A JPH0772620 A JP H0772620A
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JP
Japan
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photosensitive
compd
pattern
compound
photosensitive compound
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JP5219536A
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English (en)
Inventor
Masahito Ito
雅人 伊藤
Saburo Nonogaki
三郎 野々垣
Hajime Morishita
▲元▼ 森下
Nobuaki Hayashi
伸明 林
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Gas-Filled Discharge Tubes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】相反則不軌性を有し、優れた感光特性を有する
感光性化合物またはそれを含む感光性組成物及びそれを
用いたパターン形成方法を提供すること。 【構成】化1で表される構造単位を有する感光性化合物
またはそれを含む感光性組成物。 【化1】 【効果】本発明の感光性化合物またはそれを含む感光性
組成物を用いることによって、現行より短時間でカラー
ブラウン管のブラックマトリクスを製作することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、水溶性感光性化合物、
その化合物を用いた感光性組成物及びパターン形成方法
に係り、特に、カラー受像管蛍光体面の作製に適した水
溶性感光性組成物、その化合物を用いた感光性組成物及
びパターン形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のパターン形成法の一例として、特
開昭48−90185号,特開昭50−33764号にはカラーブラウ
ン管のブラックマトリックスの製造方法及びこれに用い
る感光性組成物が記載されている。この方法は、相反則
不軌特性を有する感光性組成物、例えば、アクリルアミ
ド−ジアセトンアクリルアミド共重合体等の高分子化合
物とビスアジド系架橋剤とからなる組成物を用いて光照
射区域より実質的に小面積のパターンを形成する方法で
ある。
【0003】これについて詳しく説明する。ブラックマ
トリックス型カラーブラウン管は、パネル内面に赤,
青,緑の蛍光体ドット又はストライプ等の蛍光体パター
ンを有し、その間の空隙をカーボン等の非発光性光吸収
性物質で埋めた構造を有する。以下、説明の便宜のため
ドットの場合について、その製造方法を述べる。まずカ
ラーブラウン管フェースプレート内面に、前記相反則不
軌特性を有する感光性組成物の塗膜を形成し、蛍光体ド
ットを形成する位置をシャドウマスクを介して露光し、
現像して感光性組成物のドットを形成する。この上にカ
ーボンを塗布し、ドットを剥離液でその上のカーボンと
共に除去する。かくてブラックマトッリクスのホールが
形成される。このホールに、順次、赤,青,緑の蛍光体
ドットを形成する。相反則不軌特性を有する感光性組成
物を用いているため、感光性組成物のドットの面積、す
なわち、蛍光体ドットの面積は、シャドウマスクを介し
て光照射された面積より実質的に小さい。従ってこのシ
ャドウマスを用いてカラーブラウン管を完成すれば、シ
ャドウマスクの孔を通って照射される電子ビームの直径
は、蛍光ドットのそれより大きい。それ故、製造したカ
ラーブラウン管は明るく、コントラストに優れている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、大型
のカラーブラウン管の製造にこのパターン形成方法を用
いることについて考慮されておらず、大型のカラーブラ
ウン管製造の場合、露光面が光源から離れているため露
光面における照度が下がり、露光に長時間を要するとい
う問題があった。
【0005】本発明の目的は、高感度な感光性化合物,
感光性組成物及びそれを用いたパターン形成方法を提供
することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、化学式1の構造単位を持つ感光性化合物と
それを含む感光性組成物を提供する。
【0007】
【化2】
【0008】本発明の感光性化合物は、ジアセトンアク
リルアミド(以下DAAと略す)をモノマ単位に持つ化
合物とアジド基を持つ芳香族アルデヒド化合物とを縮合
してなることを特徴とする。
【0009】本発明において、化学式1の構造単位は、
DAAとアジド基を持つ芳香族アルデヒド化合物とを縮
合した後、共重合させたもの、あるいはDAAをモノマ
単位に持つ共重合体に化学反応によってアジド基を持つ
芳香族アルデヒド化合物を結合させたものでもよい。
【0010】DAAをモノマ単位に持つ化合物として
は、水溶性のビニル単量体よりなる共重合体がある。水
溶性のビニル単量体としては、アクリルアミド、メタア
クリルアミド、アクリロイルモルホリン、メタアクリロ
イルモルホリン、N,N−ジメチルアクリルアミド、N
−イソプロピルアクリルアミド、アクリルアミドプロパ
ンスルホン酸、ジメチルアミノプロピルアクリルアミ
ド、アクリル酸及びその塩、メタクリル酸及びその塩、
マレイン酸及びその塩、マレイン酸モノエチルエステ
ル、アクリル酸ヒドロキシルエチル、スチレンスルホン
酸及びその塩、ビニルスルホン酸及びその塩、アリルス
ルホン酸及びその塩、メタクリルスルホン酸及びその
塩、ビニルピロリドン、ビニルピリジン、アリルアルコ
ール、メタクリルアルコール、アリルチオ尿素、ビニル
メチルエーテル、ビニルアルコール等がある。ここに挙
げた化合物は、必ずしもこれらが共重合体の原料そのも
のに用いられるとは限らない。例えば、ポリビニルアル
コールは、酢酸ビニルを原料として重合し、加水分解し
て得られる。このように共重合体中の構造が、形式的に
ある単量体(例えばビニルアルコール)を重合させた場
合と同じであれば、その単量体は水溶性のビニル単量体
に含められるものとして扱う。
【0011】これらの共重合体は、モノマーの水溶液
に、2,2′−アゾビス(2−アミジノプロパン)ジハ
イドロクロライド、2,2′−アゾビス(2−(2−イ
ミダゾリン−2−イル)プロパン)ジハイドロクロライ
ド等のアゾ系重合開始剤若しくは過硫酸カリウム、過硫
酸アンモニウム等の過硫酸塩又はこれらを用いたレドッ
クス触媒を開始剤として共重合させて合成し得る。
【0012】DAAをモノマ単位に持つ共重合体の好ま
しいモノマの組成比は、DAAに対して、モノマ比で
0.1〜10.0の範囲が好ましく、1.0〜5.0の範囲
がより好ましい。その理由は、10.0 以下でアジド基
を持つ芳香族アルデヒド化合物との反応性が上がり、
5.0以下でさらにあがる。また、1.0未満では水に対
する溶解性が悪くなり、0.1未満でさらに悪くなるか
らである。
【0013】また、共重合体に占める化1の構造単位の
割合は、1.0から50.0モル%の範囲にあることが望
ましい。その理由は、50.0モル% を超えると感光性
化合物の水に対する溶解性が悪くなり、1.0モル% 未
満では感光性化合物またはそれを用いた組成物の感度が
悪くなるからである。
【0014】本発明の感光性化合物には、感光性化合物
と相溶性を持つ他の水溶性高分子化材料を加えることが
できる。水溶性高分子化材料を加える理由は、感光性化
合物を塗膜とするためのベース樹脂,化合物を水溶液と
した際の水溶液の流動性,塗布性等の塗料としての特性
の改良、あるいは塗膜の特性の改良のためである。この
ような高分子化合物は、例えば、ポリビニルアルコー
ル,ポリビニルピロリドン,ゼラチン,ポリアクリルア
ミド,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−アクリロイルモルホリン共重合
体等があるが、これらに限定するものではない。また、
これらの高分子化合物を同時に二種以上用いてもよい。
【0015】本発明の感光性組成物には、パターン形状
の改良のため、水溶性のアジド化合物を加えることがで
きる。水溶性アジド化合物は、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塩、4,
4′−ジアジドベンザルアセトン−2,2′−ジスルホ
ン酸二ナトリウム塩など特公昭57−43891 号公報に記載
されている化合物を用いることができる。
【0016】さらに、マレイン酸−4−ビニルモノアジ
ドベンジリデンアセトフェノンスルホン酸ナトリウム共
重合体等、特開平1−302348 号公報に記載されている共
重合体を用いることができる。また、特開平2−92905
号,特開平2−173007号,特開平2−204750号,特開平4
−26849号,特開平4−50205 号公報等に記載されている
化合物を用いることができる。また、これら化合物を二
種以上混合して用いることができる。
【0017】本発明の感光性組成物には、塗料特性,塗
膜特性の改良のため、エチレングリコール,ソルビトー
ル又は界面活性剤等を加えること、基板との接着性改良
のためにビニルトリス(β−メトキシエトキシ)シラン
等のカップリング剤も加えることが出来る。一般に特性
改良のため、これらの物質が加えられることは知られて
おり、特開昭48−90185号,特開昭50−33764号公報等に
これらのことは開示されている。
【0018】本発明のパターン形成方法は、気体の酸素
の存在する条件で露光を行うことが必要である。また、
シュバルツシルツ定数pの値0<p<0.76 の範囲で
露光することこが好ましい。ここでシュバルツバルツ定
数と相反則不軌性については、特開昭48−90185号,特
開昭50−33764号公報に記載されている。
【0019】
【作用】本発明の感光性化合物またはそれを含む感光性
組成物は、超高圧水銀灯から発する励起光の内、特に3
65,405,436nmの波長の光をよく吸収する。
また、この感光性化合物は、従来のビスアジド化合物と
違い高分子化合物であるため、一分子中に多数のアジド
基を持っている。この結果、同一露光量においてビスア
ジド化合物より架橋密度が上がり、高感度化となる特徴
がある。
【0020】
【実施例】
(実施例1)アクリルアミド62.6g,ジアセトンア
クリルアミド63.4gをイオン交換水に溶解して18
00gとし、それを2lのセパラブルフラスコに仕込
み、ウオターバスで57℃まで加熱した。これにラジカ
ル重合開始剤として2,2′−アゾビス(2−(イミダ
ゾリン−2−イル)プロパン)ジハイドロクロライドの
0.2g の水溶液を注入し、このままの状態で5時間重
合反応させた。得られた共重合体の分子量は140万で
あった。
【0021】得られた7%の共重合体940g取り、こ
れに4−アジドシンナムアルデヒド−2−スルホン酸ナ
トリウム3.3g 、イオン交換水190g、1%の水酸
化ナトリウム水溶液190gを加え2日間反応した後、
氷酢酸で中和し、イオン交換水で固形分が1.5% にな
るように希釈した。これに固形分に対して、エチレング
リコール100%、シランカップリング剤0.01% 加
えレジスト溶液とした。
【0022】この溶液をカラーブラウン管フェースプレ
ート内面に0.8μm の厚さに回転塗布し、乾燥して塗
膜とした。シャドウマスクを用いて、超高圧水銀灯を光
源として、0.35W/m2の照度で20秒間露光を行っ
た。次に40℃の温水スプレーで50秒現像して形の良
いネガパターンのドットを得た。この感光性組成物は相
反則不軌特性を示した。
【0023】ついで、カーボン懸濁液をドット上に塗布
し、剥離液でドットとその上のカーボンを除いてブラッ
クマトリクスを形成した。さらに赤,青,緑のそれぞれ
の蛍光体を含む感光性塗料を順に塗布,乾燥,光照射に
よる固化,現像を行い、それぞれの蛍光体ドットを形成
した。以下、通常通りの方法でカラーブラウン管を製造
した。
【0024】(実施例2)実施例1の重合開始剤を1.
0g 、重合温度を65℃に変え、実施例1と同様に処
理して分子量三万の共重合体を得た。得られた共重合体
940gに実施例1と同様にアジドシンナムアルデヒド
誘導体,イオン交換水,水酸化ナトリウムを加え、同様
な処理をし、イオン交換水を用いて2%の溶液とした。
【0025】次に、以下の組成を用いてレジスト溶液を
調製した。
【0026】 アクリルアミド−ジアセトンアクリルアミド共重合体(分子量140万、共重 合比:リルアミド2.35 、ジアセトンアクリルアミド1) 2.0 % 上記で合成したアジド基を持つ共重合体 0.2 % エチレングリコール 2.0 % シランカップリング剤 0.002% イオン交換水 残 余 上記のレジスト溶液を実施例1と同様にカラーブラウン
管のフェースプレートの内面に塗布し、同様に処理し
た。レジストのネガパターンは、0.7W/m2の照度で
20秒間露光して得られた。以下、実施例1と同様に処
理してカラーブラウン管を形成した。
【0027】
【発明の効果】本発明の感光性化合物またはそれを含む
感光性組成物は、高感度で相反則不軌性を示す。それ
故、例えば大型のブラックマトリクス型カラーブラウン
管の製造等に用いて短時間で露光できる。また高精細ブ
ラックマトリクス型カラーブラウン管の製造に用いても
シャドウマスクのホール径が小さくなることによる露光
面での照度低下を補うことができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 伸明 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】化学式1の構造単位を持つことを特徴とす
    る感光性化合物。 【化1】 (ここで、Xは水素,カルボン酸またはその塩、あるい
    はスルホン酸またはその塩である。nは1から3の整数
    である。)
  2. 【請求項2】請求項1において、前記感光性化合物は、
    ジアセトンアクリルアミドをモノマ単位に持つ化合物と
    アジド基を持つ芳香族アルデヒド化合物とを縮合してな
    る感光性化合物。
  3. 【請求項3】請求項1記載の化学式1の構造単位が1か
    ら50モル%の範囲にある感光性組成物。
  4. 【請求項4】所望のパターンを形成しようとする面上
    に、請求項1記載の感光性化合物またはそれを含む組成
    物の塗膜を形成する工程,前記感光性化合物またはそれ
    を含む組成物の塗膜に酸素の存在する条件において所望
    のパターンの露光を行う工程,前記塗膜を現像して光照
    射区域より実質的に小さい面積のパターンを形成する工
    程を有することを特徴とするパターン形成方法。
  5. 【請求項5】請求項4において、前記パターンを形成し
    ようとする面がカラーブラウン管のフェースプレートの
    内面であるパターン形成方法。
JP5219536A 1993-09-03 1993-09-03 感光性化合物およびそれを用いたパターン形成方法 Pending JPH0772620A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002097226A (ja) * 2000-09-25 2002-04-02 Toppan Printing Co Ltd 水溶性感光性ポリマー及び水溶性感光性樹脂組成物

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002097226A (ja) * 2000-09-25 2002-04-02 Toppan Printing Co Ltd 水溶性感光性ポリマー及び水溶性感光性樹脂組成物

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