JPS6313021A - 表示方法 - Google Patents

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JPS6313021A
JPS6313021A JP15613986A JP15613986A JPS6313021A JP S6313021 A JPS6313021 A JP S6313021A JP 15613986 A JP15613986 A JP 15613986A JP 15613986 A JP15613986 A JP 15613986A JP S6313021 A JPS6313021 A JP S6313021A
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JP
Japan
Prior art keywords
gel
pattern
voltage
solution
display
Prior art date
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Pending
Application number
JP15613986A
Other languages
English (en)
Inventor
Okitoshi Kimura
興利 木村
Koji Ujiie
氏家 孝二
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.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6313021A publication Critical patent/JPS6313021A/ja
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  • Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は高分子ゲルの相転移現象を利用した表示方法に
関するものである。
〔従来技術〕
高分子ゲルが温度、溶媒組成、声、イオン強度、電場等
の影響によシ相転移現象をひき起こすことは従来知られ
ており、たとえば、「日経サイエンス」第3巻80頁(
1981年発行)、「化学」第40巻494頁(198
5年発行)、「8cienceJ第218巻467頁(
1982年発行)、「固体物理」第20巻217頁(1
985年発行)、l’−Macromolecules
 J第15巻782負(182年発行) 、 「Mac
romolecules J第16巻887頁(198
3年発行) 、 「phyclcalreview 1
sttersJ第11巻1636頁(1980年発行)
等に詳しく記載されている。
また、この現象がセンサー、スイッチ、ディスプレイ、
メモリー、アクチュエーター、人工筋肉、選択的溶媒吸
収尋に応用できそうだという指摘は、上記の文献の他に
も[TriggerJ第85〜4巻30頁(1985年
発行)でも紹介されている。しかしながら、高分子ゲル
の相転移現象を表示方法に応用する具体的な技術思想は
従来全く存在していなかった。
〔目 的〕
本発明は従来公知の高分子ゲルの新しい用途開発を目的
としたものである。
〔構 成〕
本発明者等は高分子ゲルの新しい用途として相転移を利
用した表示方法を開発し本発明を達成した。
すなわち、本発明の表示方法は、七ツマー1架橋剤、溶
媒および必要に応じ増感剤からなる系をドラトノ(ター
ン状に光重合させてなる相転移可能な高分子ゲルに、こ
のゲルの相転移をもたらすような条件を印加して任意の
パターン状の相転移を誘起せしめ、もって任意のパター
ン状の表示を行うことを特徴とするものである。
本発明でいう高分子ゲルとは、前記各文献に記載されて
いるような既知のものであシ、基本的には、モノマー、
架橋剤および溶媒からなる系を光重合させて得られる。
本発明で用いられる七ツマ−としては、下記第1表に記
載の光重合性の基をもつ光重合可能な七ツマ−またはオ
リゴマーが挙げられ、その具体例は第2表に記載されて
いる。
第  1  表 光重合性の基 名称    構造 アクリロイル基      CH2=CH−COO−メ
タクリロイル基       CH2=C(CH5)−
000−アクリルアミド基     CH2=CH−C
0klH−マレイン酸ジエステル     −0000
H=OH−COO−アリル基    ca2=ca−C
H2−ビニルエーテル基     CH2=CH−0−
ビニルチオエーテル基     CH2=CH−8−ビ
ニルアミノ基    CH2=CH−NH−アセチレン
性不飽和a      −C目ト第  2  表 化合物名   構造式 %式% メタクリル酸     CH2=C(CH3)OOOE
Iメチルアクリラート(MA)   CH2=CHC0
○CFi5メチルメタクリラート(MMA)  CH2
=C(CFI5)COOCT15ブチルアクリラート 
  CH2=CHCo0C4FI9シクロヘキシノげク
リラード CH2=CHCoO−C>ベンジルyり1,
15−)     cH2=cHcoocH2(3カル
ピトールアクリラート  CHεCHCOOC2H40
C2H40C2H5ラウリルメタクリラート   CH
2=C(CH3)coo(Ca2)11cH3アクリル
アミド    0H2=(1!HOONH2メタクリル
アミド   CH2=C(CH3)CONH2ス  チ
  し  ン       (H2=C,HC6H5ア
クリロニトリル   C!H2=CHCNビニルアセタ
ート   CH2=CHOOOOH5本発明で使用され
る架橋剤としては、N、N’−メチレンビスアクリルア
ミドを代表に、第3表および第4表に記載した多官能性
モノマーまたはオリゴマーが使用される。
第  3  表 アリル系の多官能性モノマー 化合物基    構造式 %式%::2 多官能性アクリル系モノマーおよびオリゴマークリラー
ド ブチl/7グリコールジ CHlC(CH5)000口
2 CH2CH2CH20COC(CH3)−1DH2
メタクリラート ルジメタクリラート 1.4−ブタ7ジオー  CH2−cHooo(CH2
)4ocO(E!(−cH2ルジアクリラート 1.6−ヘキサンジオ CH2戚Hcoo(CH2)6
ococ膿CH2−ルジアクリラート 1.6−ヘ*+7’、;オaH2=c(CH5)CCx
)<CH2)60COC(四3)−G!2−ルジメタク
リラート ペンタエリトリトー (CH2舅疋cooca2)2c
(cH2oH)2ルジアクリラート 一!ニアp工IJ ) IJ ) −(CH2CH2O
CH2)5CCE20Hルトリ7クリラート トリメチロールプロパ7  (OH2にHcOOCH2
)3002H5トリアクリラード また、本発明で使用される溶媒としては、水、アセトン
、メタノール、エタノール、ベンゼン、トルエン、n−
ヘキサン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、
ジオキサン、塩化メチレン、ジメチルホルムアミド、ジ
メチルスルホキシドおよびこれらの任意の混合体が挙げ
られる。
系を重合させるKあたっては、重合開始剤ないしけ増感
剤として作用する物質を必要に応じて使用することが望
ましい。
本発明で使用される重合開始剤ないしは増感剤として作
用する物質としては過硫酸アンモニウムを代表に85表
に記載したものが挙げられる。
第  5  表 重合開始剤(増感剤) 酸化還元系     跣■)/過酸(E71(素ビン、
シアニン色素類 柵金属化合物 300〜450  アルキル金塊類金属
カルボニルfA  36ト440  マンガンカルボニ
ル300〜380  酸化亜鉛 重合系において各成分の配合割合は、モノマー濃度に対
して架橋剤10−5〜1であシ、モノマーの濃度範囲は
% 10−”〜10モル/lである。また、必要に応じ
て使用される重合開始剤ないしは増感剤の濃度は10−
6〜10−2モル/lである。
重合溶液を調製した後、適当な方法により溶媒を必要量
だけ蒸発させてから重合を開始する。
重合は既知の光重合法によって行われ、反応後未反応モ
ノマーや開始剤等を洗浄除去することにより、三次元網
目構造の高分子化合物が溶媒を抱き込んだ構造を有する
所期の高分子ゲルが得られる。
先に述べたように高分子ゲルは温度、溶媒組成、…、イ
オン強度、電場等の条件を変化させると、ある特定の条
件下において相転移現象をひき起こすが、このような相
転移点では、三次元網目構造の高分子化合物が抱き込ん
でいる溶媒の急激な放出すなわちゲルの収縮と溶媒の急
激な吸収丁なわちゲルの膨潤が可逆的に行われる。ゲル
に相転移をおこさせる条件はゲルの種類等によって各々
異なっており、それぞれ実験によって設定しなければな
らない。
本発明においては高分子ゲルをドツトパターン状に形成
する。この高分子ゲルにおいて、たとえば膨潤状態にあ
るゲルに1任意のパターン状に相転移をもたらすような
条件を印加すると、731 パターンに包含されている
ドツトゲルの各々が急激に収縮し変形する。この変形を
適当な表示方法に変換することによシ対応する表示パタ
ーンを得ることができる。
ゲルをドツトパターン状に形成させるには、実施例で詳
維に述べるように1 ドツトパターン状のiスフな通し
て光重合を行うのが好適である。この場合、各ドツトに
対し独立して相転移条件たとえばパルス状電圧を印加で
きるように、電極を有する基板等との複合体として高分
子ゲルを製造することは好都合である。
表示を読み取勺易くするためにゲルに任意に染料、イン
ク等を加えることもできろ。
微細加工されてなるドツトはイサ号に対してすばやく正
確に応答するので、表示も迅速かつ正確に行われる。
また、ゲルの膨張と収縮とは可逆的に行われるので、印
加条件を変化させることにより本発明による表示方法は
何度も繰り返して適用することができる。
次に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。
〔実施例〕
実施例1(第1図参照) At、Ni、Ptなどからなる電極1を第j−a図に示
すようなパターンでガラス基板またはプラスチック基板
上に配置し、この上にアクリルアミド59.N、N’−
メチレンビスアクリルアミドα135tおよび水100
−からなる溶液をキャスト法によって塗布した後、45
μm角のドツトパターンを有するマスクを通して低圧水
銀灯100W12537Xの光を用いて露光し光重合を
行わせる。未反応部を洗浄除去することにより、第1−
b図に示すように各電極上+c45μm角ドツト状の高
分子ゲル2が形成される。この高分子ゲルをl1lH1
2の1.2%N、N、N’、N’−テトラメチルエチレ
ンジアミン水溶液中に浸漬して、高分子ゲルのアミド基
を充分に加水分解した後、メタノールおよび水の1:1
比の混合溶媒に一昼夜浸漬して洗浄する。このゲル上に
、第1−c図に示すようにガラスまたはプラスチックか
らなる板3を密着させて配置し、残った空間に染料等で
着色したメタノールおよび水の1=1比の混合溶媒4を
隙間なく充填する。
この系において、第1−c1図のように配置されている
下部溝を線5を通して、第1−f図に示すような電圧を
電極A−B間に印加すると、ムとBとが逆相になったと
きのみドツト(A%B)のゲルに電圧が印加されろこと
となり、高分子ゲルが!場の影響を受けて収縮する。収
縮によりゲルは上部のガラスまたはプラスチックからな
る板3から離れ、その隙間に回りのメタノール・水系の
着色溶液が流れ込み、結果としてゲルは上部ガラスまた
はプラスチック面側からは見えなくなる(第1−e図参
照)。一方、同相の点においては、高分子ゲルの収縮は
起こらないので、上部ガラスまたはプラスチック面側か
らゲルを視認することができる。このよう圧して各N、
極のパルス状電圧を制゛御することにより、任意のドツ
トパターン表示が可能となる。このプロセスは何回でも
繰返すことができる。
実施例2(第2図参照) アクリルアミド5f、N、N’−メチレンビスアクリル
アミドa135Fおよび水100−からなる溶液を、第
2−a図に示すような45μm間隔の線状パターン電極
6を有する凹凸ガラス基板上7にキャスティングした後
、45μm角のドツトパターンを有するマスクを通して
、低圧水銀灯100W、 2537Xの光を用いて露光
、光重合を行い、未反応部を洗浄除去することによシ、
第2−b図に示すような線状パターン電極6上に45μ
m角ドットハターン状に形成された高分子ゲル8を得る
。この高分子ゲル8をpH12の1.2%N、N、N鎌
’−テトラメチルエチレンジアミン水溶液中に浸漬して
該ゲル中のアミド基を充分疋加水分解した後、メタノー
ルおよび水の1:1此の混合溶媒中に一晩浸漬して洗浄
する。このゲル8の上部に第2−c図に示すようして4
5μ口幅の線状パターンN、極9を有する工TOガラス
板10を上部電極9と下部電極6とが互いに直交するよ
うに配置しく第2−d図参照)、ゲルとゲルとの空間に
染料等で着色したメタノールおよび水の1:1比況合液
11を隙間なく充填する。このようにして得られた高分
子ゲル−着色溶液一基板電極複合体において、任意の組
の電極A%BKついて第2−f図に示すようなパルス状
電圧を印加すると、AとBとが逆相になったときのみ、
ドラ)(ASB)のゲル8に電圧が印加されることとな
ってゲル8は収縮しく第2−0図参照)、一方同相の点
では変化を起こさない。このよう圧して、実施例1の場
合と同様な原理で任意のドツトパターン表示が可能とな
る。
なお、第3図および第4図は、本実施例の実装イメージ
を図示したものである。第4図において、四方の板13
.13’、 13”、 13”’は液体がもれ出ないよ
うに系を密閉封止する作用を有している。
実施例3(第5図参照) 下部基板を第5図に示すように配置し、ゲルを電極と電
極との間にはさみ込むような構造とする以外は全く同様
に実施例1を繰り返した。
実施例4 実施例1.2および3において、それぞれ、N、N’−
メチレンビスアクリルアミドをcl、27fの量で用い
てゲルを合成した。その他は同様である。得られたゲル
はそれぞれ半透明状であった。
実施例5 実施例1.2および3において、それぞれゲルをメタク
リル酸5.0 ? 、N、N’−メチレンビスアクリル
アミドQ、09fおよび水32.5−から合成した。そ
の他は同様である。この場合、テトラメチルエチレンジ
アミンによる加水分解の必要はない。
実施例 6 実施例1.2および3シておいて、それぞれアクリルア
ミドに対しα02相対モル比の量のメタクリル酸ナトリ
ウムを添加した。その他は同様である。この場合、テト
ラメチルエチレンジアミンによる加水分解の必要はない
実施例 7 実施例1.2および3において、それぞれアクリルアミ
ドに対し0.05相対モル比の袋のアクリルアミド−2
−メチルプロパンスルホンαを添加した。その他は同様
である。この場合、。
テトラメチルエチレンジアミンによる加水分解の必要は
ない。
〔効 果〕
本発明は高分子ゲルを表示プロセスに応用するという新
たな用途を具体的に開発したものであり、かつこの表示
プロセスにおいては、信号に対してすばやい正確に応答
が得られるという利点を有している。
【図面の簡単な説明】
第1.2および第5図は本発明の詳細な説明するための
断面図、平面図および/またはパルス印加状態を示す説
明図を包含する図であシ、第3および第4図は実施例2
の実装イメージ図である。 1.6.9.1’・・・X極、2.8.2’・・・高分
子ゲル、3・・・板、4,11・・・混合溶媒、5.5
’・・・下部導電線、7・・・基板、10・・・ITO
ガラス板、12.12’・・・パルス電圧供給用電線、
13.13’、13”13 ///・・・封止板。 特許出願人  株式会社  リ  コ  −、感i 外2名 第2七図 第4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. モノマー、架橋剤、溶媒および必要に応じ増感剤からな
    る糸をドットパターン状に光重合させてなる相転移可能
    な高分子ゲルに、このゲルの相転移をもたらすような条
    件を印加して任意のパターン状の相転移を誘起せしめ、
    もつて任意のパターン状の表示を行うことを特徴とする
    表示方法。
JP15613986A 1986-07-04 1986-07-04 表示方法 Pending JPS6313021A (ja)

Priority Applications (1)

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JP15613986A JPS6313021A (ja) 1986-07-04 1986-07-04 表示方法

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JPS6313021A true JPS6313021A (ja) 1988-01-20

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03126673U (ja) * 1990-04-03 1991-12-20
JPH0627305A (ja) * 1993-02-19 1994-02-04 Univ Nagoya 高分子ゲルレンズの焦点距離制御方法及びそれを利用 した鮮明な映像の結像方法
JPH09160081A (ja) * 1995-09-21 1997-06-20 Toshiba Corp 表示装置
JP2005003943A (ja) * 2003-06-12 2005-01-06 Fuji Xerox Co Ltd 光学素子およびその製造方法
JP2005031302A (ja) * 2003-07-10 2005-02-03 Fuji Xerox Co Ltd 光学素子
JP2005062279A (ja) * 2003-08-20 2005-03-10 Fuji Xerox Co Ltd 光学素子およびその製造方法

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