WO2012108463A1 - エレクトロウエッティング用疎水性誘電体フィルム - Google Patents

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hydrophobic
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dielectric film
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哲浩 小谷
幸治 横谷
信之 小松
明天 高
崇 金村
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ダイキン工業株式会社
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    • C08J5/18—Manufacture of films or sheets
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    • B01L2400/0427—Electrowetting
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    • C08J2327/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers
    • C08J2327/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08J2327/12—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
    • C08J2327/16—Homopolymers or copolymers of vinylidene fluoride

Definitions

  • the present invention relates to a hydrophobic dielectric film for electrowetting.
  • Electrowetting means that the wettability of the surface of the hydrophobic dielectric film is changed from hydrophobic (water repellent) to hydrophilic using an electric field. By this electrowetting, the conductive liquid disposed on the surface can be driven. This mechanism is advantageous for downsizing and extending the life of the apparatus in that the conductive liquid can be driven without mechanically moving parts. Therefore, the electrowetting device has been proposed to be applied to various applications such as optical elements in display devices, liquid lenses that can arbitrarily change the focal length, and transportation of small amounts of liquid in inspection equipment.
  • the wettability of the surface of the hydrophobic derivative film is represented by the contact angle.
  • the driving of the conductive liquid is based on the change in wettability of the hydrophobic dielectric film, as understood from this equation, in order to reduce the voltage required for driving the conductive liquid. It is necessary to reduce the film thickness of the dielectric film or increase the dielectric constant.
  • hydrophobic film made of a fluorine material is used as the hydrophobic film, but such a hydrophobic film has a low relative dielectric constant (5 or less).
  • Patent Document 1 In order to solve this problem, for example, in Patent Document 1, it is possible to suppress the generation of pinholes and reduce the thickness of the dielectric film by anodizing only the surface of the metal that becomes the electrode to form a dielectric film. As a result, it has been proposed to reduce the drive voltage.
  • the inventors have Vinylidene fluoride polymer (A) and highly dielectric inorganic particles (B)
  • the present inventors have found that the above-mentioned problems can be solved by using a hydrophobic dielectric film for electrowetting containing the present invention.
  • [Claim 7] A first electrode; A second electrode; A conductive liquid movably disposed between the first electrode and the second electrode; Item 7.
  • hydrophobic dielectric for electrowetting according to any one of Items 1 to 6, wherein the hydrophobic dielectric is disposed between the first electrode and the conductive liquid so as to insulate the first electrode from the second electrode.
  • An electrowetting device having a body film.
  • the hydrophobic dielectric film for electrowetting of the present invention can drive a conductive liquid at a low voltage.
  • the electrowetting device of the present invention has low power consumption because the conductive liquid it has can be driven at a low voltage.
  • hydrophobic dielectric film for electrowetting contains a vinylidene fluoride polymer.
  • VdF polymers examples include: (1) VdF homopolymer (PVdF) and (2) VdF and other copolymerizable with VdF And a copolymer with one or more of these monomers.
  • Examples of other monomers copolymerizable with VdF include Fluorinated olefins such as tetrafluoroethylene (TFE), chlorotrifluoroethylene (CTFE), trifluoroethylene (TrFE), monofluoroethylene, hexafluoropropylene (HFP), and perfluoro (alkyl vinyl ether) (PAVE); Fluorine-containing acrylate; and fluorine-containing monomers having a functional group.
  • Fluorinated olefins such as tetrafluoroethylene (TFE), chlorotrifluoroethylene (CTFE), trifluoroethylene (TrFE), monofluoroethylene, hexafluoropropylene (HFP), and perfluoro (alkyl vinyl ether) (PAVE); Fluorine-containing acrylate; and fluorine-containing monomers having a functional group.
  • TFE TFE
  • CTFE CTFE
  • TrFE TrFE
  • HFP HFP
  • perfluoro means that all hydrogen (or all hydrogen except one hydrogen) in the hydrocarbon compound (or hydrocarbon group) is substituted with fluorine.
  • the copolymerization ratio of VdF in the VdF polymer is preferably 50 mol% or more, more preferably 60 mol% or more, still more preferably 70 mol% or more, from the viewpoint of high relative dielectric constant and high solvent solubility. It is.
  • VdF polymers include PVdF, VdF / TFE copolymers, VdF / TFE / HFP copolymers, VdF / HFP copolymers, VdF / TrFE copolymers, and VdF / CTFE copolymers.
  • preferred examples are PVdF, VdF / TFE copolymer, VdF / TrFE copolymer, and the like because of their high relative dielectric constant and good solvent solubility.
  • VdF / HFP copolymers are mentioned, and more preferred examples include PVdF, VdF / TrFE copolymers, and VdF / TFE copolymers, and particularly preferred examples include VdF / TFE copolymers. Can be mentioned. Since the VdF / TFE copolymer has a particularly high relative dielectric constant, the power consumption using the hydrophobic dielectric film for electrowetting constructed therefrom can be reduced particularly.
  • the VdF unit content is preferably 60 to 95 mol% and the TFE unit content is 5 to 40 mol% from the viewpoint of high withstand voltage. More preferably, the VdF unit is 65 to 90 mol% and the TFE unit is 10 to 35 mol%.
  • the lower limit of the relative dielectric constant (25 ° C., 1 kHz) of the VdF-based polymer is preferably 3, from the viewpoint of high withstand voltage, insulation, and relative dielectric constant, and high relative dielectric constant when formed into a film. More preferably 5, more preferably 8, and particularly preferably 9 or more.
  • the upper limit is not particularly limited, but is usually 12, preferably 11.
  • VdF polymer (A) may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the fluoropolymer (A) in the hydrophobic dielectric film for electrowetting of the present invention is preferably 50 w / w% or more.
  • High dielectric inorganic particles (B) are preferably particles of at least one metal oxide selected from the group consisting of the following metal oxides (Ba) and (Bb), for example.
  • (Ba) Formula: M a na M b nb O nC (Where M a is a periodic table group 2 metal element, M b is a periodic table group 4 metal element, na is 0.9 to 1.1, nb is 0.9 to 1.1, and nc is 2.8 to 3.2) (hereinafter sometimes referred to as metal oxide (Ba)).
  • Preferred examples of the periodic table Group 2 metal element M a in the metal oxide (Ba) is beryllium (Be), magnesium (Mg), calcium (Ca), strontium (Sr), and barium (Ba) and the like.
  • each of M a and M b may be one element or two or more elements.
  • metal oxide (Ba) examples include barium titanate, barium zirconate, calcium titanate, calcium zirconate, strontium titanate, and strontium zirconate, among which barium titanate is particularly preferable.
  • (Bb) Formula: M a na M b 'nb' O nc (Where M a is a periodic table group 2 metal element, M b ′ is a periodic table fifth periodic metal element, na is 0.9 to 1.1, nb ′ is 0.9 to 1.1, and nc is 2.8 to 3.2)
  • a metal oxide hereinafter, referred to as a metal oxide (Bb) in some cases).
  • Preferred examples of the periodic table Group 2 metal element M a in the metal oxide (Bb) is beryllium (Be), magnesium (Mg), calcium (Ca), strontium (Sr), and barium (Ba) and the like.
  • Preferable examples of the fifth periodic metal element Mb ′ of the periodic table include tin (Sn), antimony (Sb), zirconium (Zr), and indium (In).
  • M a and M b ′ may each be one element or two or more elements.
  • metal oxide (Bb) examples include magnesium stannate, calcium stannate, strontium stannate, barium stannate, magnesium antimonate, calcium antimonate, strontium antimonate, barium antimonate, magnesium zirconate, zirconate Calcium, strontium zirconate, barium zirconate, magnesium indium acid, calcium indium acid, strontium indium acid, and barium indium acid.
  • preferred examples include barium titanate, barium calcium zirconate titanate, and strontium titanate, and more preferred examples include barium titanate because of the high relative dielectric constant.
  • High dielectric inorganic particles (B) may be used alone or in combination of two or more.
  • metal oxide particles in combination with such metal oxide particles, other metal oxides such as lead zirconate titanate, zinc titanate, and lead titanate (especially, composite oxides of titanium oxide other than those described above) Particles) may be used.
  • lead zirconate titanate, zinc titanate, and lead titanate especially, composite oxides of titanium oxide other than those described above Particles
  • the upper limit of the mass average primary particle diameter of the high dielectric inorganic particles (B) is preferably 500 nm, more preferably 100 nm, from the viewpoint of excellent uniform dispersibility of the film. On the other hand, if the mass average particle size is too small, a high relative dielectric constant may not be obtained. Therefore, the lower limit of the mass average particle size is preferably 10 nm, more preferably 20 nm, still more preferably 50 nm. .
  • the lower limit of the relative dielectric constant (25 ° C., 1 kHz) of the high dielectric inorganic particles (B) is preferably 100, more preferably 300.
  • the upper limit is not particularly limited, but is usually about 3000.
  • the lower limit of the content of the high dielectric inorganic particles (B) is preferably 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the VdF polymer (A). Preferably it is 50 mass parts, More preferably, it is 150 mass parts. If this amount is too small, the dielectric constant of the film tends to be low.
  • the upper limit of this content is preferably 300 parts by mass, more preferably 250 parts by mass, and even more preferably 100 parts by mass. If this amount is too high, the film tends to become brittle.
  • hydrophobic dielectric film for electrowetting of the present invention may contain other components such as an affinity improver, if desired.
  • the affinity improver increases the affinity between the high dielectric inorganic particles and the vinylidene fluoride polymer, and uniformly disperses the high dielectric inorganic particles in the vinylidene fluoride polymer. And vinylidene fluoride polymer can be firmly bonded in the film to suppress the generation of voids and increase the dielectric constant.
  • a coupling agent, a surfactant, or an epoxy group-containing compound is effective.
  • Couplers examples include organic titanium compounds, organic silane compounds, organic zirconium compounds, organic aluminum compounds, and organic phosphorus compounds.
  • organic titanium compound examples include coupling agents such as alkoxytitanium, titanium chelate, and titanium acylate.
  • preferred examples are those having good affinity with the high dielectric inorganic particles (B).
  • examples thereof include alkoxytitanium and titanium chelate.
  • tetraisopropyl titanate titanium isopropoxyoctylene glycolate, diisopropoxy bis (acetylacetonato) titanium, diisopropoxytitanium diisostearate, tetraisopropyl bis (dioctylphosphite) titanate
  • examples thereof include isopropyl tri (n-aminoethyl-aminoethyl) titanate and tetra (2,2-diallyloxymethyl-1-butyl) bis (di-tridecyl) phosphite titanate.
  • the organic silane compound may be a high molecular type or a low molecular type, and examples thereof include alkoxysilanes such as monoalkoxysilane, dialkoxysilane, trialkoxysilane, and tetraalkoxysilane. Also, vinyl silane, epoxy silane, amino silane, methacryloxy silane, mercapto silane and the like can be suitably used.
  • organic zirconium compound examples include alkoxyzirconium and zirconium chelate.
  • organoaluminum compounds include alkoxyaluminum and aluminum chelates.
  • organic phosphorus compounds include phosphites, phosphates, and phosphate chelates.
  • the “surfactant” as the affinity improver may be of a high molecular type or a low molecular type, and examples thereof include nonionic surfactants, anionic surfactants, and cations. Surfactants. Among these, a high molecular weight surfactant is preferable from the viewpoint of good thermal stability.
  • nonionic surfactants include polyether derivatives, polyvinylpyrrolidone derivatives, and alcohol derivatives.
  • polyether derivatives are preferred because of their good affinity with the high dielectric inorganic particles (B). Is preferred.
  • anionic surfactant examples include polymers containing sulfonic acid, carboxylic acid, and salts thereof. Among them, from the viewpoint of good affinity with the VdF polymer (A). Preferred examples include acrylic acid derivative polymers and methacrylic acid derivative polymers.
  • Examples of the cationic surfactant include amine compounds, compounds having a nitrogen-containing complex ring such as imidazoline, and halogenated salts thereof.
  • the “epoxy group-containing compound” as the affinity improver may be a low molecular weight compound or a high molecular weight compound, and examples thereof include an epoxy compound and a glycidyl compound. Among these, a low molecular weight compound having one epoxy group is preferable from the viewpoint of particularly good affinity with the VdF polymer (A).
  • the epoxy group-containing compound As a preferable example of the epoxy group-containing compound, the compound represented by the formula: from the viewpoint of excellent affinity with the VdF polymer (A).
  • R is (1) (a) a hydrogen atom, (b) a methyl group, (c) an oxygen atom or a hydrocarbon group having 2 to 10 carbon atoms which may intervene with a nitrogen atom, or (2) represents an optionally substituted aromatic ring group; l represents 0 or 1; m represents 0 or 1; and n represents an integer of 0 to 10. )
  • R is (1) (a) a hydrogen atom, (b) a methyl group, (c) an oxygen atom or a hydrocarbon group having 2 to 10 carbon atoms which may intervene with a nitrogen atom, or (2) represents an optionally substituted aromatic ring group; l represents 0 or 1; m represents 0 or 1; and n represents an integer of 0 to 10.
  • Examples thereof include compounds having a ketone group or an ester group.
  • the affinity improver can be used in an amount within the range in which the effects of the present invention are not lost. Specifically, the amount of the affinity improver is high because of uniform dispersion and a high relative dielectric constant of the obtained film.
  • the amount is preferably 0.01 to 30 parts by mass, more preferably 0.1 to 25 parts by mass, and further preferably 1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the dielectric inorganic particles (B).
  • hydrophobic dielectric film for electrowetting of the present invention may contain other additives as long as the effects of the present invention are not lost.
  • the upper limit of the film thickness of the hydrophobic dielectric film for electrowetting of the present invention is preferably 15 ⁇ m, more preferably 10 ⁇ m, still more preferably 5 ⁇ m, particularly preferably from the viewpoint of reducing the voltage required for driving the conductive liquid. Is 2 ⁇ m.
  • the hydrophobic dielectric film for electrowetting of the present invention is preferably thin. However, in order to maintain mechanical strength, the lower limit of the film thickness is usually about 10 nm.
  • the relative dielectric constant of the hydrophobic dielectric film for electrowetting of the present invention is preferably 9 or more, more preferably 15 or more, and still more preferably 20 or more.
  • the hydrophobic dielectric film for electrowetting of the present invention may be a self-supporting film or a coated film. .
  • the hydrophobic dielectric film for electrowetting of the present invention can be produced by a known film forming method such as a melt extrusion method or a casting method.
  • Adopting the casting method is advantageous from the standpoint of simplicity and excellent uniformity of the resulting film.
  • a liquid composition is prepared by dissolving or dispersing the above-described VdF polymer (A), high dielectric inorganic particles (B), and other components (C) as desired in a solvent.
  • any solvent that can dissolve or uniformly disperse the VdF polymer (A) can be used, and a polar organic solvent is particularly preferable.
  • Preferred examples of the polar organic solvent include ketone solvents, ester solvents, carbonate solvents, cyclic ether solvents, and amide solvents, and preferred specific examples thereof include methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone (MIBK), Acetone, diethyl ketone, dipropyl ketone, ethyl acetate, methyl acetate, propyl acetate, butyl acetate, ethyl lactate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, dipropyl carbonate, methyl ethyl carbonate, tetrahydrofuran, methyltetrahydrofuran, dioxane, dimethylformamide (DMF) , And dimethylacetamide.
  • MIBK methyl isobutyl ketone
  • a knife coating method, a cast coating method, a roll coating method, a gravure coating method, a blade coating method, a rod coating method, or an air doctor coating method can be used as a method for applying the liquid composition onto the substrate.
  • a knife coating method, a cast coating method, a roll coating method, a gravure coating method, a blade coating method, a rod coating method, or an air doctor coating method can be used as a method for applying the liquid composition onto the substrate.
  • a knife coating method, a cast coating method, a roll coating method, a gravure coating method, a blade coating method, a rod coating method, or an air doctor coating method can be used as a knife coating method, a cast coating method, a roll coating method, a gravure coating method, a blade coating method, a rod coating method, or an air doctor coating method.
  • the roll coating method, the gravure coating method, or the cast coating method is preferable from the viewpoints of easy operability, small variations in film thickness, and excellent productivity.
  • the hydrophobic dielectric film for electrowetting of the present invention is driven by a conductive liquid in contact with the surface by changing the wettability of the surface when a charge is applied to the surface.
  • the hydrophobic dielectric film for electrowetting of the present invention accumulates electric charge on the surface when electric charge is applied to the surface, the liquid at a short distance is driven by the Coulomb force of the electric charge. To do.
  • the conductive liquid examples include, but are not limited to, water and an aqueous solution containing an electrolyte (eg, potassium chloride, sodium chloride).
  • the conductive liquid is usually a polar liquid.
  • To drive the conductive liquid includes moving the conductive liquid and deforming the conductive liquid.
  • the hydrophobic dielectric film for electrowetting of the present invention has a high relative dielectric constant as described above, and can thereby drive a conductive liquid at a low voltage, so that an optical element, display device (display), variable Focus lens, light modulation device, optical pickup device, optical recording / reproducing device, developing device, droplet manipulating device, analytical instrument (eg, it is necessary to move a small conductive liquid to analyze a sample, chemistry, biochemistry , And biological analytical instruments).
  • display device display
  • variable Focus lens light modulation device
  • optical pickup device optical recording / reproducing device
  • developing device droplet manipulating device
  • analytical instrument eg, it is necessary to move a small conductive liquid to analyze a sample, chemistry, biochemistry , And biological analytical instruments.
  • the hydrophobic dielectric film for electrowetting of the present invention has flexibility, it can be suitably used for such various applications.
  • a substrate An electrode formed on at least a portion of the substrate; An inorganic high dielectric layer disposed on the substrate so as to cover the electrode; A laminate comprising the hydrophobic dielectric film for electrowetting of the present invention disposed on the inorganic high dielectric layer may be configured.
  • the electrode When the electrode is formed on the entire main surface of the substrate, the electrode is interposed between the base material and the inorganic high dielectric layer.
  • the substrate can be made of a light-transmissive insulating material such as glass or transparent resin, but is not particularly limited as long as an electrode can be formed thereon.
  • transparent resin include polyethylene terephthalate (PET) resin, polycarbonate (PC) resin, polyimide (PI) resin, polymethyl methacrylate (PMMA), and polystyrene resin.
  • the thickness of the substrate is not particularly limited, but is, for example, 1 ⁇ m to 100 mm.
  • the electrode is made of, for example, a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO) which is indium oxide (In 2 O 3 ), tin oxide (SnO 2 ), or a mixture of In 2 O 3 and SnO 2. Can be constructed.
  • ITO indium tin oxide
  • the electrode may be an In 2 O 3 film, a SnO 2 film, or an ITO film doped with tin (Sn), antimony (Sb), fluorine (F), or the like.
  • the electrode can also be composed of, for example, magnesium oxide (MgO) or zinc oxide (ZnO).
  • the electrode may be an AZO film that is a ZnO film doped with aluminum (Al), a GZO film that is a ZnO film doped with gallium (Ga), or a ZnO film that is doped with indium.
  • the electrode may be a transparent organic conductive material selected from conductive polymers such as, for example, thiophene-based conductive polymers, polyaniline, and polypyrrole; or aluminum, copper, chromium, nickel, zinc, stainless steel, gold, silver, It can be comprised from metal materials, such as platinum, tantalum, titanium, niobium, and molybdenum.
  • the inorganic high dielectric layer has a high insulating property and a high dielectric constant.
  • the insulating property and dielectric constant of the inorganic high dielectric layer are approximately the same as those of the hydrophobic dielectric film for electrowetting of the present invention.
  • the presence of the inorganic high dielectric layer can improve the electrical insulation and voltage resistance of the laminate.
  • the inorganic high dielectric layer is composed of, for example, an inorganic insulating coating material containing silica.
  • an inorganic insulating coating material e.g, AT-201 (trade name), Nissan Chemical Industries).
  • the volume resistivity of the inorganic high dielectric layer is preferably 10 13 ⁇ ⁇ cm or more, more preferably 10 14 ⁇ ⁇ cm or more, and further preferably 10 15 ⁇ ⁇ cm, for the purpose of obtaining high electrical insulation and high withstand voltage. cm or more.
  • the lower limit of the thickness of the inorganic high dielectric layer is preferably 0.5 ⁇ m, more preferably 1 ⁇ m, and even more preferably 2 ⁇ m from the viewpoint of obtaining good insulation and improved withstand voltage.
  • the upper limit is preferably 5 ⁇ m, more preferably 3 ⁇ m, from the viewpoint of maintaining high dielectric properties.
  • Such a laminate can be manufactured, for example, by the following method.
  • An electrode is formed on the substrate as described above by sputtering or vapor deposition.
  • an inorganic high dielectric layer is formed by applying a solution of the inorganic insulating coating material as described above on the main surface of the substrate so as to cover the electrode by a spin coating method or the like and then baking the solution.
  • the hydrophobic dielectric film for electrowetting of the present invention is formed on the inorganic high dielectric layer by, for example, the casting method described in the method for producing the hydrophobic dielectric film for electrowetting. To obtain a laminate.
  • Electrowetting device The hydrophobic dielectric film for electrowetting of the present invention can be suitably used as a film for an electrowetting device.
  • the electrowetting device of the present invention is A first electrode; A second electrode; A conductive liquid movably disposed between the first electrode and the second electrode; A film for an electrowetting device according to the present invention, disposed between the first electrode and the conductive liquid so as to insulate the first electrode from the second electrode;
  • the electrowetting device of the present invention when a predetermined voltage is applied between the first electrode and the second electrode, an electric field is applied to the surface of the electrowetting device film. This drives the conductive liquid as described above for the electrowetting hydrophobic dielectric film of the present invention.
  • the conductive liquid is a polar liquid material, and examples thereof include water and an aqueous solution containing an electrolyte (eg, potassium chloride, sodium chloride).
  • an electrolyte eg, potassium chloride, sodium chloride.
  • the conductive liquid is the same as that described above for the hydrophobic dielectric film for electrowetting of the present invention, and preferably has a low viscosity.
  • the first electrode and the second electrode can each be the same as the electrode described for the laminate.
  • the electrowetting device of the present invention includes, for example, an optical element, a display device (display), a variable focus lens, a light modulation device, an optical pickup device, an optical recording / reproducing device, a developing device, a droplet operation device, a strobe device, and an analytical instrument.
  • an optical element for example, an optical element, a display device (display), a variable focus lens, a light modulation device, an optical pickup device, an optical recording / reproducing device, a developing device, a droplet operation device, a strobe device, and an analytical instrument.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining the configuration of an optical element 100 which is an embodiment of an electrowetting device of the present invention.
  • an optical element 100 of FIG. 1 two cell regions z are seen, but the optical element may have an arbitrary number of cell regions z in the left-right direction and the front-rear direction of FIG.
  • the number of cell regions z may be one.
  • the optical element 100 includes a first substrate 101, a first electrode 102, a hydrophobic dielectric film 103 for electrowetting, a partition 104, a hydrophobic liquid 105, a conductive liquid 106, a second electrode 107, a second substrate 108, and It has a side wall 109.
  • the control unit 200 includes a switch 201 and a power source 202.
  • the first substrate 101 and the second substrate 108 are supported by the side wall 109 and arranged so as to face each other.
  • the first substrate 101 and the second substrate 108 are made of the materials described for the stacked substrate.
  • the first substrate 101 has a signal line (not shown) for transmitting a signal generated from the control unit 200 for individually driving the driving element 111 and the driving element 111 (eg, a thin film transistor) for each cell region z.
  • a signal line (not shown) for transmitting a signal generated from the control unit 200 for individually driving the driving element 111 and the driving element 111 (eg, a thin film transistor) for each cell region z.
  • An example, electric wire is provided.
  • the first electrode 102 is divided into a plurality of parts and insulated from each other so that a voltage can be applied to each cell region z, and each electrode thereof is arranged corresponding to each cell region z.
  • the first electrode 102 is connected to each driving element 111.
  • the first electrode 102 and the second electrode 107 are made of the aforementioned materials.
  • the hydrophobic dielectric film 103 for electrowetting is the hydrophobic dielectric film for electrowetting of the present invention described above.
  • the partition wall 104 is a partition member that partitions the cell region z, which is a unit region through which light is transmitted, and is arranged vertically on the electrowetting hydrophobic dielectric film 103.
  • the material constituting the partition wall 104 does not dissolve in the hydrophobic liquid 105 or the conductive liquid 106 and does not react.
  • examples of such materials include polymer materials such as acrylic resins and epoxy resins.
  • the surface of the partition wall 104 may be subjected to a hydrophilic treatment so as to show affinity for the conductive liquid 106.
  • the hydrophilization treatment can be performed by a known method such as ultraviolet irradiation, oxygen plasma irradiation, or laser irradiation.
  • the hydrophobic liquid 105 is held in the cell region z partitioned by the partition wall 104. That is, the partition 104 prevents the hydrophobic liquid 105 from moving (outflowing) to another adjacent cell region z.
  • the amount of the hydrophobic liquid 105 in each cell region z is the surface of the electrowetting hydrophobic dielectric film 103 in each cell region z when no electric field is applied to the surface of the electrowetting hydrophobic dielectric film 103. It is preferable that the amount is sufficient to cover all of the above.
  • the hydrophobic liquid 105 contains a hydrophobic organic solvent as a medium.
  • hydrophobic organic solvents include C6-C35 hydrocarbons such as hexane, octane, decane, dodecane, hexadecane, undecane, benzene, toluene, xylene, mesitylene, butylbenzene, 1,1-diphenylethylene; and Examples include silicone oil.
  • hydrophobic organic solvents can be used alone or in combination.
  • the hydrophobic liquid 105 contains a pigment or dye that absorbs light of a predetermined wavelength (eg, visible light).
  • the pigment or dye is dispersed or dissolved in the medium.
  • pigments examples include titanium oxide, iron oxide, carbon black, azo pigments (eg, azo lakes), and polycyclic pigments (eg, phthalocyanine pigments, perylene pigments, perinone pigments, anthraquinone pigments, quinacridone pigments, isoindolinone pigments. Quinofullerone pigments).
  • the pigment preferably has high dispersibility in the hydrophobic liquid 105.
  • An example of a dye is Oil Blue N (Aldrich).
  • the dye preferably has high solubility in the hydrophobic liquid 105.
  • the hydrophobic liquid 105 has a low viscosity and is not miscible with the conductive liquid 106.
  • the hydrophobic liquid 105 is usually a nonpolar liquid.
  • the hydrophobic liquid 105 is usually a non-conductive liquid.
  • the conductive liquid 106 is held between the electrowetting hydrophobic dielectric film 103 and the second electrode 107.
  • the hydrophobic liquid 105 and the conductive liquid 106 are separated to form two layers.
  • the space between the electrowetting hydrophobic dielectric film 103 and the second electrode 107 is filled with the hydrophobic liquid 105 and the conductive liquid 106. Even in this case, since the hydrophobic liquid 105 is a fluid, the conductive liquid 106 can move.
  • the conductive liquid 106 is a transparent liquid material having polarity, and examples thereof include water and an aqueous solution containing an electrolyte (eg, potassium chloride, sodium chloride).
  • an electrolyte eg, potassium chloride, sodium chloride.
  • the conductive liquid 106 has a low viscosity and is not miscible with the hydrophobic liquid 105.
  • the side wall 109 is a seal member that seals the hydrophobic liquid 105 and the conductive liquid 106 together with the first substrate 101 and the second substrate 108.
  • An example of a material constituting the side wall 109 is silicone.
  • the control unit 200 performs drive control on the optical element 100.
  • the control unit 200 includes a switch 201 and a power source 202.
  • One terminal of the switch 201 is connected to the second electrode 107 by a conducting wire, and the other terminal is connected to the first electrode 102 by a conducting wire via the power source 202 and the driving element 111.
  • the switch 201 can select two states, an on state in which both terminals are electrically connected and an off state in which both terminals are electrically disconnected.
  • the power source 202 it is preferable to use a power source that can change the magnitude of the voltage and can be constant.
  • control unit 200 can apply a predetermined voltage between the first electrode 102 and the second electrode 107 by the operation of the switch 201 and the voltage control of the power source 202. Selection of the cell region z to which a predetermined voltage is applied is performed by selecting the driving element 111 with a gate driver (not shown).
  • FIG. 2 is an enlarged view of one of the cell regions z in the optical element 100.
  • the switch 201 In the case where the switch 201 is turned off in the control unit 200 and no voltage is applied between the first electrode 102 and the second electrode 107, as shown in FIG.
  • the conductive liquid 105 spreads and covers the entire cell region z. Thereby, for example, if the hydrophobic liquid 105 absorbs all wavelengths of visible light, from the side of the first substrate 101 in FIG. 2 (A), the incident light L in incident to a cell region z is hydrophobic liquid It is blocked by 105 and does not pass through the cell region z.
  • the switch 201 is turned on in the control unit 200 and a voltage is applied between the first electrode 102 and the second electrode 107, the conductive liquid 106 is stored in the cell as shown in FIG.
  • a part of the region z (region b) is in contact with the electrowetting hydrophobic dielectric film 103, while the hydrophobic liquid 105 collects in the other region (region a) of each cell region z. Therefore, from the first substrate 101 side, out of the incident light L in incident on a certain cell region z, the light L in -a incident on the region a is blocked by the hydrophobic liquid 105 but is incident on the region b. The remaining light L in -b passes through the region and is emitted as transmitted light L out .
  • FIG. 3 shows a specific example of a laminate provided with the hydrophobic dielectric film for electrowetting of the present invention.
  • the laminate 150 is A first electrode 102 formed on at least a part of the first substrate 101; An inorganic high dielectric layer 112 disposed on the first substrate 101 so as to cover the first electrode 102; It comprises an electrowetting hydrophobic dielectric film 103 disposed on the inorganic high dielectric layer 112.
  • the inorganic high dielectric layer 112 is made of the aforementioned material.
  • the first substrate 101, the first electrode 102, and the electrowetting hydrophobic dielectric film 103 are the same as those in FIG.
  • Such a laminated body 150 can be used, for example, in place of the portion made of the first substrate 101, the first electrode 102, and the electrowetting hydrophobic dielectric film 103 in the optical element 100 shown in FIG.
  • the thickness of the film was measured using a digital length measuring device (MF-1001 manufactured by Nikon).
  • MEK methyl ethyl ketone
  • VdF / TFE 683
  • This fluororesin solution is cast on a polyethylene terephthalate (PET) film, which is a 38 ⁇ m-thick non-porous polyester film, which has been subjected to a mold release process using a micro gravure coater, and then passed through a drying furnace to A laminated film having a fluororesin film formed thereon was obtained. Next, a film having a thickness of 4.5 ⁇ m was obtained by peeling from the PET film.
  • PET polyethylene terephthalate
  • This coating composition was cast on a polyethylene terephthalate (PET) film, which is a 38 ⁇ m-thick non-porous polyester film, which was subjected to a mold release treatment using a micro gravure coater, and passed through a drying furnace. A laminated film having a VdF resin film formed thereon was obtained. Then, a high dielectric film having a film thickness of 6.0 ⁇ m was obtained by peeling from the PET film.
  • PET polyethylene terephthalate
  • Example 3 A coating composition was prepared in the same manner as in Example 2 except that the amount of barium titanate was 60 parts by mass, and cast to obtain a high dielectric film having a thickness of 9.1 ⁇ m.
  • Example 5 A high-dielectric film having a film thickness of 6.2 ⁇ m was prepared in the same manner as in Example 1 except that PVdF (Daikin Industries, VP825) was used instead of VdF / TFE copolymer. Got.
  • PVdF Densikin Industries, VP825
  • MEK methyl ethyl ketone
  • Test example 1 With respect to the films obtained in Examples 1 to 5, specific dielectric constant and dielectric loss tangent data were obtained. The results are shown in Table 1.
  • the film containing the VdF polymer and the high dielectric inorganic particles has a high relative dielectric constant.
  • Test example 2 Contact angle data was obtained for the film obtained in Example 6. The contact angle was measured using a contact angle meter (Kyowa Interface Science).
  • the hydrophobic dielectric film for electrowetting of the present invention is capable of driving a conductive liquid at a low voltage, and is an optical element, a display device (display), a variable focus lens, a light modulation device, an optical pickup device, an optical recording / reproducing device, Suitable for electrowetting devices in developing equipment, droplet handling equipment, analytical equipment (eg, chemical, biochemical, and biological analytical equipment that needs to move small conductive liquids for sample analysis) Used for.
  • analytical equipment eg, chemical, biochemical, and biological analytical equipment that needs to move small conductive liquids for sample analysis

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Abstract

本発明は、低電圧で導電性液体を駆動できるエレクトロウエッティング用疎水性誘電体フィルムを提供することを課題とする。 フッ化ビニリデン系重合体を含有するエレクトロウエッティング用疎水性誘電体フィルム。

Description

エレクトロウエッティング用疎水性誘電体フィルム
　本発明は、エレクトロウエッティング用疎水性誘電体フィルムに関する。
　エレクトロウエッティング（electrowetting）とは、電界を用いて、疎水性誘電体フィルムの表面の濡れ性（wettability）を疎水性（撥水性）から親水性の間で変化させることを意味する。このエレクトロウエッティングにより、前記表面上に配置した導電性液体を駆動することができる。この機構は、機械的可動部無しで導電性液体を駆動できる点で、装置の小型化および長寿命化に有利である。従って、エレクトロウエッティングデバイスは、特に、ディスプレイ装置における光学素子、焦点距離を任意に変化させられる液体レンズ、および検査機器における少量液体の輸送などの様々な用途への応用が提案されている。
　しかし、このような導電性液体の駆動には高い電圧が必要であり、その結果、装置の消費電力が高くなるという問題がある。このことはエレクトロウエッティングデバイスの実用化の妨げになっている。
　ところで、疎水性誘導体フィルムの表面の濡れ性は、接触角によって表される。
　印加電圧がＶのときの導電性液体と疎水性誘電体フィルムとの間の接触角θＶは、下記の式（１）により示されることが知られている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　ここで、式中の記号の意味は次の通りである。
　　θＶ：印加電圧がＶのときの導電性液体と疎水性誘電体フィルムの間の接触角
　　θ０：電圧を印加していないときの導電性液体と疎水性誘電体フィルムの間の接触角
　　γLG：導電性液体の表面張力
　　ε：疎水性誘電体フィルムの比誘電率
　　ε０：真空中の誘電率
　　ｌ：誘電体膜の膜厚
　　Ｖ：印加電圧
　前述のように、導電性液体の駆動は、疎水性誘電体フィルムの濡れ性の変化に基づくので、この式から理解されるように、導電性液体の駆動に必要な電圧を低くするためには、誘電体膜の膜厚を小さくすること、または誘電率を大きくすることが必要である。
　しかし、膜厚を小さくするとピンホールが生じやすくなり、これにより絶縁破壊が起こりやすくなるという問題がある。
　なお、従来、疎水性フィルムとしてフッ素材料から構成される疎水性フィルムが使われている例があるが、このような疎水性フィルムは、比誘電率が低い（５以下）。
　この問題を解決するため、例えば、特許文献１では、電極になる金属の表面のみを陽極酸化して誘電体膜にすることにより、ピンホールの発生を抑制し、誘電体膜の薄膜化を可能にし、その結果、駆動電圧を低下させること、が提案されている。
特開２００８－１０７８２６号公報
　しかしなお、低い電圧での導電性液体駆動を可能にする技術の提供が求められている。
　本発明者らは、
　フッ化ビニリデン系重合体（Ａ）、および
　高誘電性無機粒子（Ｂ）
を含有するエレクトロウエッティング用疎水性誘電体フィルム
によって、前記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。
　すなわち、本発明は、下記の項に記載の態様などを提供する。
［項１］
　フッ化ビニリデン系重合体を含有するエレクトロウエッティング用疎水性誘電体フィルム。
［項２］
　フッ化ビニリデン系重合体が、フッ化ビニリデン／テトラフルオロエチレン系共重合体である前記項１に記載のエレクトロウエッティング用疎水性誘電体フィルム。
［項３］
　更に高誘電性無機粒子を含有する前記項１または２に記載のエレクトロウエッティング用疎水性誘電体フィルム。
［項４］
　高誘電性無機粒子が、
（Ｂａ）　式：
　Ｍａ ｎaＭｂ ｎbＯｎC
（式中、
Ｍａは周期表２族金属元素であり；
Ｍｂは周期表４族金属元素であり；
ｎａは０．９～１．１であり；
ｎｂは０．９～１．１であり；および
ｎｃは２．８～３．２である）で示される金属酸化物、および
（Ｂｂ）　式：
　Ｍａ ｎaＭｂ’ ｎb’Ｏｎc
（式中、
Ｍａは周期表２族金属元素であり、
Ｍｂ’は周期表第５周期金属元素であり、
ｎａは０．９～１．１であり、
ｎｂ’は０．９～１．１であり、および
ｎｃは２．８～３．２である）
で示される金属酸化物
からなる群から選択される１種以上の金属酸化物の粒子である前記項１～３のいずれかに記載のエレクトロウエッティング用疎水性誘電体フィルム。
［項５］
　金属酸化物が、チタン酸バリウムである前記項４に記載のエレクトロウエッティング用疎水性誘電体フィルム。
［項６］
　フッ化ビニリデン共重合体１００質量部に対し、高誘電性無機粒子を１０～１００質量部含有する前記項３～５のいずれかに記載のエレクトロウエッティング用疎水性誘電体フィルム。
［項７］
　第１電極と、
　第２電極と、
　前記第１電極と前記第２電極との間に、移動可能に配置された導電性液体と、
　前記第１電極と前記導電性液体との間に、前記第１電極を前記第２電極から絶縁するように配置された、前記項１～６のいずれかに記載のエレクトロウエッティング用疎水性誘電体フィルムと
を有するエレクトロウエッティングデバイス。
　本発明のエレクトロウエッティング用疎水性誘電体フィルムは、低い電圧で導電性液体を駆動できる。
　本発明のエレクトロウエッティングデバイスは、これが有する導電性液体が低い電圧で駆動され得るので、消費電力が低い。
本発明の一実施形態である光学素子の全体構成を表す断面図である。 図１に示した光学素子の動作を説明するための概略図である。 本発明のエレクトロウエッティング用疎水性誘電体フィルムを有する積層体の一具体例の構成を表す断面図である。
　１．エレクトロウエッティング用疎水性誘電体フィルム
　本発明のエレクトロウエッティング用疎水性誘電体フィルムは、フッ化ビニリデン系重合体を含有する。
　１．１．フッ化ビニリデン系重合体
　フッ化ビニリデン系重合体（ＶｄＦ系重合体）の例としては、（１）ＶｄＦの単独重合体（ＰＶｄＦ）、および（２）ＶｄＦと、当該ＶｄＦと共重合可能な他の単量体の１種または２種以上との共重合体が挙げられる。
　ＶｄＦと共重合可能な他の単量体の例としては、
テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）、クロロトリフルオロエチレン（ＣＴＦＥ）、トリフルオロエチレン（ＴｒＦＥ）、モノフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）、およびパーフルオロ（アルキルビニルエーテル）（ＰＡＶＥ）などの含フッ素オレフィン類；
含フッ素アクリレート；および
官能基を有する含フッ素単量体が挙げられる。
　なかでも、溶剤溶解性が良好な点から、好ましい例として、ＴＦＥ、ＣＴＦＥ、ＴｒＦＥおよびＨＦＰが挙げられる。
　なお、本明細書中、「パーフルオロ」とは炭化水素化合物（または炭化水素基）中の全ての水素（または１個の水素を除く全ての水素）がフッ素で置換されていることを意味する。
　ＶｄＦ系重合体におけるＶｄＦの共重合割合は、比誘電率が高い点、および溶剤溶解性が高い点から、好ましくは５０モル％以上、より好ましくは６０モル％以上、更に好ましくは７０モル％以上である。
　ＶｄＦ系重合体の具体例としては、ＰＶｄＦ、ＶｄＦ／ＴＦＥ系共重合体、ＶｄＦ／ＴＦＥ／ＨＦＰ系共重合体、ＶｄＦ／ＨＦＰ系共重合体、ＶｄＦ／ＴｒＦＥ系共重合体およびＶｄＦ／ＣＴＦＥ系共重合体が挙げられ、なかでも、比誘電率が高い点、および溶剤溶解性が良好な点から、好ましい例として、ＰＶｄＦ、ＶｄＦ／ＴＦＥ系共重合体、ＶｄＦ／ＴｒＦＥ系共重合体、およびＶｄＦ／ＨＦＰ系共重合体が挙げられ、より好ましい例として、ＰＶｄＦ、ＶｄＦ／ＴｒＦＥ系共重合体、およびＶｄＦ／ＴＦＥ系共重合体が挙げられ、特に好ましい例として、ＶｄＦ／ＴＦＥ共重合体が挙げられる。ＶｄＦ／ＴＦＥ共重合体は比誘電率が特に高いので、これから構成されるエレクトロウエッティング用疎水性誘電体フィルムを用いた消費電力を特に低くできる。
　ＶｄＦ系重合体がＶｄＦ／ＴＦＥ系共重合体である場合、耐電圧が高い点から、好ましくは、ＶｄＦ単位含量が６０～９５モル％で、かつＴＦＥ単位含量が５～４０モル％であり、より好ましくは、ＶｄＦ単位が６５～９０モル％で、かつＴＦＥ単位が１０～３５モル％である。
　ＶｄＦ系重合体の比誘電率（２５℃、１ｋＨｚ）の下限は、耐電圧、絶縁性、および比誘電率が高い点、ならびにフィルムにしたときの比誘電率が高い点から、好ましくは３、より好ましくは５、更に好ましくは８、特に好ましくは９以上である。その上限は特に制限されないが、通常１２、好ましくは１１である。
　ＶｄＦ系重合体（Ａ）は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
　本発明のエレクトロウエッティング用疎水性誘電体フィルムにおける含フッ素重合体（Ａ）の含有量は、好ましくは５０ｗ／ｗ％以上である。
　１．２．高誘電性無機粒子（Ｂ）
　高誘電性無機粒子（Ｂ）は、好ましくは、例えば、下記の（Ｂａ）の金属酸化物および（Ｂｂ）の金属酸化物からなる群から選ばれる少なくとも１種の金属酸化物の粒子である。
　（Ｂａ）　式：
　Ｍａ ｎaＭｂ ｎbＯｎC
（式中、
Ｍａは周期表２族金属元素であり、
Ｍｂは周期表４族金属元素であり、
ｎａは０．９～１．１であり、
ｎｂは０．９～１．１であり、および
ｎｃは２．８～３．２である）で示される金属酸化物（以下、金属酸化物（Ｂａ）と称する場合がある）。
　金属酸化物（Ｂａ）における周期表２族金属元素Ｍａの好ましい例としては、ベリリウム（Ｂe）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、およびバリウム（Ｂａ）が挙げられる。周期表４族金属元素Ｍｂの好ましい例としては、チタン（Ｔｉ）、およびジルコニウム（Ｚｒ）が挙げられる。式（Ｂａ）で表される金属酸化物の粒子において、Ｍａ、およびＭｂは、それぞれ１種の元素であってもよく、２種以上の元素であってもよい。
　金属酸化物（Ｂａ）の具体例としては、チタン酸バリウム、ジルコン酸バリウム、チタン酸カルシウム、ジルコン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、およびジルコン酸ストロンチウムが挙げられ、なかでも、チタン酸バリウムが特に好ましい。
　（Ｂｂ）　式：
　Ｍａ ｎaＭｂ’ ｎb’Ｏｎc
（式中、
Ｍａは周期表２族金属元素であり、
Ｍｂ’は周期表第５周期金属元素であり、
ｎａは０．９～１．１であり、
ｎｂ’は０．９～１．１であり、および
ｎｃは２．８～３．２である）
で示される金属酸化物（以下、金属酸化物（Ｂｂ）と称する場合がある）。
　金属酸化物（Ｂｂ）における周期表２族金属元素Ｍａの好ましい例としては、ベリリウム（Ｂe）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、およびバリウム（Ｂａ）が挙げられる。周期表第５周期金属元素Ｍｂ’の好ましい例としては、スズ（Ｓｎ）、アンチモン（Ｓｂ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、およびインジウム（Ｉｎ）が挙げられる。式（Ｂｂ）で表される金属酸化物の粒子において、Ｍａ、およびＭｂ’は、それぞれ１種の元素であってもよく、２種以上の元素であってもよい。
　金属酸化物（Ｂｂ）の具体例としては、スズ酸マグネシウム、スズ酸カルシウム、スズ酸ストロンチウム、スズ酸バリウム、アンチモン酸マグネシウム、アンチモン酸カルシウム、アンチモン酸ストロンチウム、アンチモン酸バリウム、ジルコン酸マグネシウム、ジルコン酸カルシウム、ジルコン酸ストロンチウム、ジルコン酸バリウム、インジウム酸マグネシウム、インジウム酸カルシウム、インジウム酸ストロンチウム、およびインジウム酸バリウムが挙げられる。
　なかでも、比誘電率が高い点から、好ましい例として、チタン酸バリウム、チタン酸ジルコン酸バリウムカルシウム、およびチタン酸ストロンチウムが挙げられ、より好ましい例としてチタン酸バリウムが挙げられる。
　高誘電性無機粒子（Ｂ）は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
　また、このような金属酸化物の粒子との組み合わせにおいて、チタン酸ジルコン酸鉛、チタン酸亜鉛、およびチタン酸鉛などの他の金属酸化物（特に、前記したもの以外の、酸化チタンの複合酸化物）の粒子を用いてもよい。
　高誘電性無機粒子（Ｂ）の質量平均一次粒子径の上限は、フィルムの均一分散性に優れる点から、好ましくは５００ｎｍ、より好ましくは１００ｎｍである。一方、当該質量平均粒子径が小さすぎると、高い比誘電率が得られない場合があるので、質量平均粒子径の下限は、好ましくは１０ｎｍであり、より好ましくは２０ｎｍ、更に好ましくは５０ｎｍである。
　高誘電性無機粒子（Ｂ）の比誘電率（２５℃、１ｋＨｚ）の下限は、好ましくは１００であり、より好ましくは３００である。その上限は特に制限されないが、通常３０００程度である。
　本発明のエレクトロウエッティング用疎水性誘電体フィルムにおける、高誘電性無機粒子（Ｂ）の含有量の下限は、ＶｄＦ系重合体（Ａ）１００質量部に対して、好ましくは１０質量部、より好ましくは５０質量部、更に好ましくは１５０質量部である。この量が少なすぎる場合、フィルムの比誘電率は、低くなる傾向がある。一方、この含有量の上限は、好ましくは３００質量部、より好ましくは２５０質量部、更に好ましくは１００質量部である。この量が多すぎると、フィルムは、脆くなる傾向がある。
　１．３．その他の成分
　本発明のエレクトロウエッティング用疎水性誘電体フィルムは、所望により、親和性向上剤などの、その他の成分を含有してもよい。
　親和性向上剤は、高誘電性無機粒子とフッ化ビニリデン系重合体との間の親和性を高め、高誘電性無機粒子をフッ化ビニリデン系重合体に均一に分散させ、高誘電性無機粒子とフッ化ビニリデン系重合体をフィルム中でしっかり結合させ、ボイドの発生を抑制し、および比誘電率を高めることができる。
　親和性向上剤としては、カップリング剤、界面活性剤、またはエポキシ基含有化合物が有効である。
　親和性向上剤としての「カップリング剤」の例としては、有機チタン化合物、有機シラン化合物、有機ジルコニウム化合物、有機アルミニウム化合物、および有機リン化合物が挙げられる。
　有機チタン化合物の例としては、アルコキシチタニウム、チタニウムキレート、およびチタニウムアシレートなどのカップリング剤が挙げられ、なかでも、高誘電性無機粒子（Ｂ）との親和性が良好な点から、好ましい例として、アルコキシチタニウム、およびチタニウムキレートが挙げられる。
　その具体例としては、テトライソプロピルチタネート、チタニウムイソプロポキシオクチレングリコレート、ジイソプロポキシ・ビス（アセチルアセトナト）チタン、ジイソプロポキシチタンジイソステアレート、テトライソプロピルビス（ジオクチルフォスファイト）チタネート、およびイソプロピルトリ（ｎ－アミノエチル－アミノエチル）チタネート、テトラ（２，２－ジアリルオキシメチル－１－ブチル）ビス（ジ－トリデシル）ホスファイトチタネートが挙げられる。
　有機シラン化合物は、高分子型であっても、低分子型であってもよく、その例として、モノアルコキシシラン、ジアルコキシシラン、トリアルコキシシラン、およびテトラアルコキシシランなどのアルコキシシランが挙げられる。　また、ビニルシラン、エポキシシラン、アミノシラン、メタクロキシシラン、およびメルカプトシランなども好適に使用できる。
　アルコキシシランを用いる場合、加水分解により、表面処理の効果である体積抵抗率のより一層の向上（電気絶縁性の向上）を図ることができる。
　有機ジルコニウム化合物の例としては、アルコキシジルコニウム、およびジルコニウムキレートが挙げられる。
　有機アルミニウム化合物の例としては、アルコキシアルミニウム、およびアルミニウムキレートが挙げられる。
　有機リン化合物の例としては、亜リン酸エステル、リン酸エステル、およびリン酸キレートが挙げられる。
　親和性向上剤としての「界面活性剤」は、高分子型であっても、低分子型であってもよく、その例としては、非イオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、およびカチオン性界面活性剤が挙げられる。なかでも、熱安定性が良好な点から、高分子型の界面活性剤が好ましい。
　非イオン性界面活性剤の例としては、ポリエーテル誘導体、ポリビニルピロリドン誘導体、およびアルコール誘導体が挙げられ、なかでも、高誘電性無機粒子（Ｂ）との親和性が良好な点から、ポリエーテル誘導体が好ましい。
　アニオン性界面活性剤との例としては、スルホン酸、およびカルボン酸、およびそれらの塩を含有するポリマーなどが挙げられ、なかでも、ＶｄＦ系重合体（Ａ）との親和性が良好な点から、好ましい例として、アクリル酸誘導体系ポリマー、メタクリル酸誘導体系ポリマー、が挙げられる。
　カチオン性界面活性剤の例としては、アミン系化合物、およびイミダゾリンなどの含窒素系複合環を有する化合物、およびそのハロゲン化塩が挙げられる。
　親和性向上剤としての「エポキシ基含有化合物」は、低分子量化合物であっても、高分子量化合物であってもよく、その例としては、エポキシ化合物、およびグリシジル化合物が挙げられる。なかでも、ＶｄＦ系重合体（Ａ）との親和性が特に良好な点から、エポキシ基を１個有する低分子量の化合物が好ましい。
　エポキシ基含有化合物の好ましい例としては、特にＶｄＦ系重合体（Ａ）との親和性に優れている点から、式：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
（式中、
Ｒは、
(1)(a)水素原子、
   (b)メチル基、
   (c)酸素原子、もしくは窒素原子を介在してもよい炭素数２～１０の炭化水素基、または
(2)置換されていてもよい芳香環基
を表し；
ｌは、０または１を表し；
ｍは、０または１を表し；および
ｎは、０～１０の整数を表す。）
で示される化合物が挙げられる。
　その具体例としては、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
などの、ケトン基、またはエステル基を有する化合物が挙げられる。
　親和性向上剤は、本発明の効果が失われない範囲内の量で使用できるが、具体的には、均一な分散、および得られるフィルムの比誘電率が高い点から、その量は、高誘電性無機粒子（Ｂ）１００質量部に対して、好ましくは０．０１～３０質量部、より好ましくは０．１～２５質量部、更に好ましくは１～２０質量部である。
　更に、本発明のエレクトロウエッティング用疎水性誘電体フィルムは、本発明の効果が失われない範囲内で、他の添加剤を含有してもよい。
　本発明のエレクトロウエッティング用疎水性誘電体フィルムの膜厚の上限は、導電性液体の駆動に必要な電圧を低くする点から、好ましくは１５μｍ、より好ましくは１０μｍ、更に好ましくは５μｍ、特に好ましくは２μｍである。本発明のエレクトロウエッティング用疎水性誘電体フィルムは薄いことが好ましいが、機械的強度を維持するため、通常、その膜厚の下限は約１０ｎｍである。
　本発明のエレクトロウエッティング用疎水性誘電体フィルムの比誘電率（測定条件：３０℃、１００Ｈｚ～１０ｋＨｚ）で、好ましくは９以上、より好ましくは１５以上、更に好ましくは２０以上である。
　本発明のエレクトロウエッティング用疎水性誘電体フィルムは、自立したフィルム（self-supporting film）であってもよく、塗膜（coated film）であってもよい。
。
　（製造方法）
　本発明のエレクトロウエッティング用疎水性誘電体フィルムは、溶融押出法またはキャスト法のような公知のフィルム形成方法によって製造することができる。
　簡便さ、および得られるフィルムの均質性に優れる点から、キャスト法を採用することが有利である。
　キャスト法による製造方法としては、例えば、
（１）前記で説明した、ＶｄＦ系重合体（Ａ）、高誘電性無機粒子（Ｂ）、および所望による他の成分（Ｃ）を溶媒中に溶解または分散させて液状組成物を調製すること、
（２）当該液状組成物を基材上に塗布し、および乾燥させてフィルムを形成すること、および
（３）所望により、前記基材からフィルムを剥離すること
を含む方法が挙げられる。
　溶媒としては、ＶｄＦ系重合体（Ａ）を溶解または均一に分散し得る任意の溶媒を使用できるが、特に、極性有機溶媒が好ましい。極性有機溶媒の好ましい例としては、ケトン系溶剤、エステル系溶媒、カーボネート系溶媒、環状エーテル系溶媒、およびアミド系溶剤が挙げられ、その好ましい具体例としては、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、アセトン、ジエチルケトン、ジプロピルケトン、酢酸エチル、酢酸メチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、乳酸エチル、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジプロピルカーボネート、メチルエチルカーボネート、テトラヒドロフラン、メチルテトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、およびジメチルアセトアミドが挙げられる。
　液状組成物を基材上に塗布する方法としては、例えば、ナイフコーティング法、キャストコーティング法、ロールコーティング法、グラビアコーティング法、ブレードコーティング法、ロッドコーティング法、またはエアドクタコーティング法などを使用できるが、なかでも、操作性が容易な点、膜厚のバラツキが少ない点、生産性に優れる点から、ロールコーティング法、グラビアコーティング法、またはキャストコーティング法が好ましい。
　このようなコーティング法を採用した場合、非常に薄い膜厚のエレクトロウエッティング用疎水性誘電体フィルムを得ることができる。
　本発明のエレクトロウエッティング用疎水性誘電体フィルムは、その表面に電荷を印加されることにより、その表面の濡れ性が変化し、その表面に接触している導電性液体を駆動する。また、本発明のエレクトロウエッティング用疎水性誘電体フィルムは、その表面に電荷を印加されることにより、当該表面に電荷が蓄積されるので、その電荷のクーロン力によって、近距離の液体を駆動する。
　導電性液体の例としては、これに限定されるものではないが、水、および電解質（例、塩化カリウム、塩化ナトリウム）含有水性溶液が挙げられる。導電性液体は、通常、極性液体である。
　「導電性液体を駆動する」とは、導電性液体を移動させること、および導電性液体を変形させることを含む。
　本発明のエレクトロウエッティング用疎水性誘電体フィルムは、前述のように高い比誘電率を有し、それにより、低い電圧で導電性液体を駆動できるので、光学素子、表示装置（ディスプレイ）、可変焦点レンズ、光変調装置、光ピックアップ装置、光記録再生装置、現像装置、液滴操作装置、分析機器（例、試料の分析のため微小の導電性液体を移動させる必要がある、化学、生化学、および生物学的分析機器）などにおけるエレクトロウエッティングデバイスに好適に用いることができる。
　また、本発明のエレクトロウエッティング用疎水性誘電体フィルムは、可撓性を有するので、このような種々の用途に好適に用いることができる。
　本発明のエレクトロウエッティング用疎水性誘電体フィルムを前記のようなエレクトロウエッティングデバイスに用いるために、例えば、
　基板と、
　前記基板の少なくとも一部の上に形成された電極と、
　前記電極を覆うように前記基板の上に配置された無機高誘電体層と、
　前記無機高誘電体層の上に配置された本発明のエレクトロウエッティング用疎水性誘電体フィルムと
からなる積層体が構成されてもよい。
　前記電極が、前記基板の一つの主面全体に形成される場合、当該電極は、前記基材と前記無機高誘電体層との間に介在する。
　基板は、例えば、ガラス、または透明樹脂のような、光透過性の絶縁材料によって構成され得るが、その上に電極を形成できるものであれば、特に限定されない。透明樹脂の例としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリイミド（ＰＩ）樹脂、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、およびポリスチレン樹脂などが挙げられる。
　基板の厚さは特に限定されないが、例えば、１μｍ～１００ｍｍである。
　電極は、例えば、酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、またはＩｎ２Ｏ３とＳｎＯ２との混合物である酸化インジウムスズ（ＩＴＯ：Indium Tin Oxide）などの透明な導電材料から構成され得る。また、電極は、スズ（Ｓｎ）、アンチモン（Ｓｂ）またはフッ素（Ｆ）などがドープされた、Ｉｎ２Ｏ３膜、ＳｎＯ２膜またはＩＴＯ膜であることができる。
　また、電極は、例えば、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）または酸化亜鉛（ＺｎＯ）などからも構成され得る。また、電極は、アルミニウム（Ａｌ）がドープされたＺｎＯ膜であるＡＺＯ膜、ガリウム（Ｇａ）がドープされたＺｎＯ膜であるＧＺＯ膜、またはインジウムがドープされたＺｎＯ膜であることができる。
　更にまた、電極は、例えば、チオフェン系導電性ポリマー、ポリアニリン、およびポリピロールなどの導電性ポリマーから選択される透明な有機導電材料；またはアルミニウム、銅、クロム、ニッケル、亜鉛、ステンレス、金、銀、白金、タンタル、チタン、ニオブ、モリブデンなどの金属材料から構成され得る。
　無機高誘電体層は、絶縁性が高く、誘電率も高いことが好ましい。例えば、無機高誘電体層の絶縁性および誘電率は、それぞれ本発明のエレクトロウエッティング用疎水性誘電体フィルムと同じ程度であることが好ましい。この無機高誘電体層の存在は、積層体の電気絶縁性および耐電圧性を向上させることができる。
　無機高誘電体層は、例えば、シリカを含有する無機絶縁コーティング材から構成される。このような無機絶縁コーティング材の例としては、市販の無機コート材を使用することができる（例、ＡＴ－２０１（商品名）、日産化学工業）。
　無機高誘電体層の体積抵抗率は、高い電気絶縁性と高い耐電圧を得る目的から、好ましくは１０１３Ω・ｃｍ以上、より好ましくは１０１4Ω・ｃｍ以上、更に好ましくは１０１５Ω・ｃｍ以上である。
　無機高誘電体層の厚さの下限は、良好な絶縁性および耐電圧の向上が得られる点から、好ましくは０．５μｍ、より好ましくは１μｍ、更に好ましくは２μｍである。その上限は、高誘電性を維持する点から、好ましくは５μｍ、より好ましくは３μｍである。
　このような積層体は、例えば、下記の方法で製造できる。
　前記のような基板上に、スパッタ法または蒸着法などにより電極を形成する。次いで、当該電極を覆うように、前記基板の主面上に、前記のような無機絶縁コート材の溶液をスピンコート法などによって塗り、次いで焼成して、無機高誘電体層を形成させる。次いで、当該無機高誘電体層の上に、例えば、前記のエレクトロウエッティング用疎水性誘電体フィルムの製造方法で説明したキャスト法などにより、本発明のエレクトロウエッティング用疎水性誘電体フィルムを形成させて、積層体を得る。
　２．エレクトロウエッティングデバイス
　本発明のエレクトロウエッティング用疎水性誘電体フィルムは、エレクトロウエッティングデバイス用フィルムとして、好適に用いることができる。
　本発明のエレクトロウエッティングデバイスは、
　第１電極と、
　第２電極と、
　前記第１電極と前記第２電極との間に、移動可能に配置された導電性液体と、
　前記第１電極と前記導電性液体との間に、前記第１電極を前記第２電極から絶縁するように配置された、本発明のエレクトロウエッティングデバイス用フィルムと、
を有する。
　本発明のエレクトロウエッティングデバイスにおいて、第１電極と第２電極との間に所定の電圧を印加すると、エレクトロウエッティングデバイス用フィルム表面に電界が印加される。これにより、前記で本発明のエレクトロウエッティング用疎水性誘電体フィルムについて説明したように導電性液体が駆動される。
　導電性液体は、極性を有する液体材料であり、その例としては、水、および電解質（例、塩化カリウム、塩化ナトリウム）含有水性溶液が挙げられる。
　導電性液体は、前記で本発明のエレクトロウエッティング用疎水性誘電体フィルムについて説明したものと同じであり、および低粘度であることが好ましい。
　第１電極および第２電極は、それぞれ、前記積層体について説明した電極と同様のものであることができる。
　本発明のエレクトロウエッティングデバイスは、例えば、光学素子、表示装置（ディスプレイ）、可変焦点レンズ、光変調装置、光ピックアップ装置、光記録再生装置、現像装置、液滴操作装置、ストロボ装置、分析機器（例、試料の分析のため微小の導電性液体を移動させる必要がある、化学、生化学、および生物学的分析機器）などに好適に適用できる。
　以下に、本発明のエレクトロウエッティングデバイスの一実施形態である光学素子を、図を参照して説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。理解し易さを優先するため、これらの図面は、各寸法の比を正確に表してはいない。また、以下で説明される構成要件は、必ずしも本発明に必須の構成要件ではない。なお、以下の図において、特に記載の無い限り、同符号のものは同様の意味を表す。
　図１に、本発明のエレクトロウエッティングデバイスの一実施形態である光学素子１００の構成を説明するための断面図を表す。図１の光学素子１００においては、２つのセル領域ｚが見られるが、光学素子は、図１の左右方向、および前後方向に、それぞれ任意の数のセル領域ｚを有していてもよく、例えば、セル領域ｚの数は１個でもよい。
　光学素子１００は、第１基板１０１、第１電極１０２、エレクトロウエッティング用疎水性誘電体フィルム１０３、隔壁１０４、疎水性液体１０５、導電性液体１０６、第２電極１０７、第２基板１０８、および側壁１０９を有する。一方、制御部２００は、スイッチ２０１、および電源２０２を有している。
　第１基板１０１および第２基板１０８は、側壁１０９によって支持されて対向するように配置される。
　第１基板１０１および第２基板１０８は、前記積層体の基板について説明した材料によって構成される。
　第１基板１０１には、セル領域ｚ毎に、駆動素子１１１、および当該駆動素子１１１（例、薄膜トランジスタ）を個別に駆動させるために制御部２００から発せされる信号を伝達する信号線（図示せず。例、電線）が設けられている。
　第１電極１０２は、セル領域ｚ毎に電圧を印可できるように、複数に分割され、互いに絶縁され、およびその各電極が各セル領域ｚに対応して配置されている。第１電極１０２電極は、それぞれ各駆動素子１１１に接続されている。
　第１電極１０２および第２電極１０７は、前述の材料によって構成される。
　エレクトロウエッティング用疎水性誘電体フィルム１０３は、前記で説明した本発明のエレクトロウエッティング用疎水性誘電体フィルムである。
　隔壁１０４は、光が透過する単位領域となるセル領域ｚを区画する仕切部材であり、エレクトロウエッティング用疎水性誘電体フィルム１０３上に縦に配置されている。
　隔壁１０４を構成する材料は、疎水性液体１０５にも導電性液体１０６にも溶解せず、かつ、反応しないことが必要である。このような材料としては、例えば、アクリル樹脂、およびエポキシ樹脂のような高分子材料が挙げられる。
　隔壁１０４の表面は、導電性液体１０６に対して親和性を示すように親水化処理されていてもよい。親水化処理は、紫外線照射、酸素プラズマ照射、レーザ照射などの公知の方法によって実施することができる。
　隔壁１０４によって区画されたセル領域ｚ内には、疎水性液体１０５が保持されている。すなわち、隔壁１０４によって、隣接する他のセル領域ｚへの疎水性液体１０５の移動（流出）が防がれている。各セル領域ｚにおける疎水性液体１０５の量は、エレクトロウエッティング用疎水性誘電体フィルム１０３表面に電界が付加されていないときに各セル領域ｚにおけるエレクトロウエッティング用疎水性誘電体フィルム１０３の表面を全て覆うのに十分な量であることが好ましい。
　疎水性液体１０５は、媒質として疎水性有機溶媒を含有する。疎水性有機溶媒の例としては、ヘキサン、オクタン、デカン、ドデカン、ヘキサデカン、ウンデカン、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、ブチルベンゼン、１，１－ジフェニルエチレンなどの炭素数６～３５の炭化水素；およびシリコーンオイルが挙げられる。
　これらの疎水性有機溶媒は、単独で、または組み合わせて用いることができる。
　疎水性液体１０５は、所定の波長の光（例、可視光）を吸収する顔料または染料を含有する。顔料または染料は、前記媒質中に分散または溶解している。
　顔料の例としては、酸化チタン、酸化鉄、カーボンブラック、アゾ顔料（例、アゾレーキ）、および多環式顔料（例、フタロシアニン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、イソインドリノン顔料、キノフラロン顔料）を挙げることができる。顔料は、疎水性液体１０５への高い分散性を有することが好ましい。
　染料の例としては、オイルブルーＮ（アルドリッヒ社）が挙げられる。染料は、疎水性液体１０５への高い溶解性を有することが好ましい。
　疎水性液体１０５は、低粘度であり、かつ導電性液体１０６と混和しないことが好ましい。
　なお、疎水性液体１０５は、通常、非極性液体である。また、疎水性液体１０５は、通常、非導電性液体である。
　導電性液体１０６は、エレクトロウエッティング用疎水性誘電体フィルム１０３と第２電極１０７との間に保持される。疎水性液体１０５と導電性液体１０６は、分離して２つの層を形成する。好ましくは、エレクトロウエッティング用疎水性誘電体フィルム１０３と第２電極１０７との間の空間は、疎水性液体１０５と導電性液体１０６とで満たされている。この場合であっても、疎水性液体１０５は流動体なので、導電性液体１０６は移動可能である。
　導電性液体１０６は、極性を有する透明な液体材料であり、その例としては、水、および電解質（例、塩化カリウム、塩化ナトリウム）含有水性溶液が挙げられる。
　導電性液体１０６は、低粘度であり、かつ疎水性液体１０５と混和しないことが好ましい。
　側壁１０９は、第１基板１０１および第２基板１０８と共に疎水性液体１０５および導電性液体１０６を密封するシール部材である。側壁１０９を構成する材料の例としては、シリコーンが挙げられる。
　制御部２００は、光学素子１００に対する駆動制御を行う。
　制御部２００は、スイッチ２０１と電源２０２とを備える。
　スイッチ２０１の一方の端子は、導線によって第２電極１０７と接続され、その他方の端子は、導線によって、電源２０２および駆動素子１１１を介して、第１電極１０２と接続されている。
　スイッチ２０１は、両端子の間を電気的に接続するオン状態と、両端子の間を電気的に切断するオフ状態との２つの状態を選択できる。
　電源２０２としては、電圧の大きさを変化させることができ、かつ、一定にできる電源を用いることが好ましい。
　これにより、制御部２００は、スイッチ２０１の操作と、電源２０２の電圧制御とにより、第１電極１０２と第２電極１０７との間に所定の電圧を印加することができる。所定の電圧を印可するセル領域ｚの選択は、ゲートドライバ（図示せず）によって駆動素子１１１を選択することによって実施する。
　次に、図２を参照して、上記のように構成された光学素子１００の動作について説明する。図２は、光学素子１００におけるセル領域ｚの１つを拡大して表したものである。
　制御部２００においてスイッチ２０１をオフ状態にし、第１電極１０２と第２電極１０７との間に電圧を印加しない場合には、図２（Ａ）に示すように、顔料または染料で着色された疎水性液体１０５が広がって各セル領域ｚの全体を覆う。それによって、例えば、疎水性液体１０５が可視光の全波長を吸収する場合、図２（Ａ）の第１基板１０１の側から、あるセル領域ｚに入射した入射光Ｌinは、疎水性液体１０５によって遮断され、セル領域ｚを通過しない。一方、制御部２００においてスイッチ２０１をオン状態とし、第１電極１０２と第２電極１０７との間に電圧を印加した場合には、図２（Ｂ）に示すように、導電性液体１０６はセル領域ｚの一部の領域（領域ｂ）でエレクトロウエッティング用疎水性誘電体フィルム１０３と接触し、一方、疎水性液体１０５は各セル領域ｚのその他の領域（領域ａ）に集まる。そのため、第１基板１０１の側から、あるセル領域ｚに入射した入射光Ｌinのうち、領域ａに入射した光Ｌin-ａは疎水性液体１０５によって遮断されるが、領域ｂに入射した残りの光Ｌin-bは当該領域を通過し、透過光Ｌoutとして射出する。
　図３に本発明のエレクトロウエッティング用疎水性誘電体フィルムを備えた積層体の一具体例を示す。
　積層体１５０は、
　第１基板１０１の少なくとも一部の上に形成された第１電極１０２と、
　前記第１電極１０２を覆うように前記第１基板１０１の上に配置された無機高誘電体層１１２と、
　前記無機高誘電体層１１２の上に配置されたエレクトロウエッティング用疎水性誘電体フィルム１０３と
からなる。
　無機高誘電体層１１２は、前述の材料によって構成される。
　第１基板１０１、第１電極１０２、およびエレクトロウエッティング用疎水性誘電体フィルム１０３は、それぞれ図１におけるこれらと同様である。
　このような積層体１５０は、例えば、図１に示した光学素子１００における、第１基板１０１、第１電極１０２およびエレクトロウエッティング用疎水性誘電体フィルム１０３からなる部分に替えて用いられ得る。
　以下に、実施例によって本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
　なお、本明細書で使用している特性値は、つぎの方法で測定したものである。
　（膜厚）
　デジタル測長機（ニコン製のＭＦ－１００１）を用いて、フィルムの厚さを測定した。
　（誘電正接および比誘電率）
　フィルムを真空中で両面にアルミニウムを蒸着しサンプルとした。このサンプルをＬＣＲメーター（ＺＭ２３５３、エヌエフ回路設計ブロック社）にて、ドライエアー雰囲気下、３０℃にて、周波数１００Ｈｚ～１０ｋＨｚでの静電容量と誘電正接を測定した。膜厚と静電容量から比誘電率を算出した。
　実施例１
　１Ｌポリビン中にメチルエチルケトン（MEK）（キシダ化学）４４０質量部とVdF/TFE共重合体（VdF/TFE＝６７/３３）（ダイキン工業）を６０質量部入れ、ローターで攪拌し、１２ｗ／ｗ％濃度のフッ素樹脂溶液を得た。
　このフッ素樹脂溶液を、マイクログラビアコーターを用いて、離型処理を施した３８μｍ厚の非多孔質ポリエステルフィルムであるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム上にキャストし、乾燥炉を通すことにより、ＰＥＴフィルム上にフッ素樹脂フィルムが形成された積層フィルムを得た。ついで、ＰＥＴフィルムから剥離することにより、膜厚４．５μｍのフィルムを得た。
　実施例２
　１Ｌポリビン中にメチルエチルケトン（MEK）（キシダ化学）４８０質量部とVdF/TFE共重合体（VdF/TFE＝67/33）（ダイキン工業）を１２０質量部入れ、ローターで攪拌し、２０ｗ／ｗ％濃度のフッ素樹脂溶液を得た。用いたVdF/TFE共重合体の比誘電率は９．８（２５℃,１kHz）である。
　このフッ素樹脂溶液（濃度２０ｗ／ｗ％）５００質量部に、チタン酸バリウム（メジアン径：２０ｎｍ。ＢＴＯ－０２０、戸田工業）３０質量部、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）３３３質量部を加えた。この混合物を、ビーズミル（ＬＭＺ０１５、アシザワ・ファインテック社）にて回転数１０ｍ／ｓ、３０分間分散処理を行い、コーティング用組成物を得た。
　このコーティング組成物を、マイクログラビアコーターを用いて、離型処理を施した３８μｍ厚の非多孔質ポリエステルフィルムであるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム上にキャストし、乾燥炉を通すことにより、ＰＥＴフィルム上にＶｄＦ系樹脂フィルムが形成された積層フィルムを得た。ついで、ＰＥＴフィルムから剥離することにより、膜厚６．０μｍの高誘電性フィルムを得た。
　実施例３
　実施例２でチタン酸バリウムの量を６０質量部にした以外は、同様にコーティング組成物を作成し、キャストすることで膜厚９．１μmの高誘電性フィルムを得た。
　実施例４
　実施例１でVdF/TFE共重合体の組成比を（VdF/TFE＝80/20）にした以外は、同様にコーティング組成物を作成し、キャストすることで膜厚６．０μmの高誘電性フィルムを得た。
　実施例５
　実施例１でVdF/TFE共重合体の替わりにPVdF（ダイキン工業、ＶＰ８２５）を用いたこと以外は、同様にコーティング組成物を作成し、キャストすることで膜厚６．２μmの高誘電性フィルムを得た。
　実施例６
　１００ｍｌポリビン中にメチルエチルケトン（MEK）（キシダ化学）４４質量部とVdF/TFE共重合体（VdF/TFE＝６７/３３）（ダイキン工業）を６質量部入れ、ローターで攪拌し、１２質量％濃度のフッ素樹脂溶液を得た。この溶液をアルミ板にバーコーターで塗布し、１００℃の乾燥炉で溶剤を揮発させ、アルミ板の上に膜厚４．０μｍの高誘電性フィルムを得た。
　試験例１
　実施例１～５で得られたフィルムについて、比誘電率、および誘電正接のデータを得た。
　結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　表１から明らかなように、ＶｄＦ系重合体および高誘電性無機粒子を含有するフィルムは、高い比誘電率を有する。
　試験例２
　実施例６で得られたフィルムについて、接触角のデータを得た
　接触角は、接触角計（協和界面科学）を用いて測定を行った。
　高誘電性フィルムの上に、直径３ｍｍの濃度１ｗ／ｗ％食塩水を滴下し、接触角を測定した。３回測定を行い、平均値を電圧印加前（０Ｖ）の接触角とした。次に水滴に１２０Vの電圧を印加し、電圧印加中の接触角を同様に測定した。結果を表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
　本発明のエレクトロウエッティング用疎水性誘電体フィルムは、低い電圧で導電性液体を駆動でき、光学素子、表示装置（ディスプレイ）、可変焦点レンズ、光変調装置、光ピックアップ装置、光記録再生装置、現像装置、液滴操作装置、分析機器（例、試料の分析のため微小の導電性液体を移動させる必要がある、化学、生化学、および生物学的分析機器）などにおけるエレクトロウエッティングデバイスに好適に用いられる。
　　１００　　光学素子
　　１０１　　第１基板
　　１０２　　第１電極
　　１０３　　エレクトロウエッティング用疎水性誘電体フィルム
　　１０４　　隔壁
　　１０５　　疎水性液体
　　１０６　　導電性液体
　　１０７　　第２電極
　　１０８　　第２基板
　　１０９　　側壁
　　１１１　　駆動素子
　　１１２　　無機高誘電体層
　　１５０　　積層体
　　２００　　制御部
　　２０１　　スイッチ
　　２０２　　電源

Claims (7)

  1. 　フッ化ビニリデン系重合体を含有するエレクトロウエッティング用疎水性誘電体フィルム。
  2. 　フッ化ビニリデン系重合体が、フッ化ビニリデン／テトラフルオロエチレン系共重合体である請求項１に記載のエレクトロウエッティング用疎水性誘電体フィルム。
  3. 　更に高誘電性無機粒子を含有する請求項１または２に記載のエレクトロウエッティング用疎水性誘電体フィルム。
  4. 　高誘電性無機粒子が、
    （Ｂａ）　式：
    　Ｍａ ｎaＭｂ ｎbＯｎC
    （式中、
    Ｍａは周期表２族金属元素であり；
    Ｍｂは周期表４族金属元素であり；
    ｎａは０．９～１．１であり；
    ｎｂは０．９～１．１であり；および
    ｎｃは２．８～３．２である）で示される金属酸化物、および
    （Ｂｂ）　式：
    　Ｍａ ｎaＭｂ’ ｎb’Ｏｎc
    （式中、
    Ｍａは周期表２族金属元素であり、
    Ｍｂ’は周期表第５周期金属元素であり、
    ｎａは０．９～１．１であり、
    ｎｂ’は０．９～１．１であり、および
    ｎｃは２．８～３．２である）
    で示される金属酸化物
    からなる群から選択される１種以上の金属酸化物の粒子である請求項１～３のいずれかに記載のエレクトロウエッティング用疎水性誘電体フィルム。
  5. 　金属酸化物が、チタン酸バリウムである請求項４に記載のエレクトロウエッティング用疎水性誘電体フィルム。
  6. 　フッ化ビニリデン系重合体１００質量部に対し、高誘電性無機粒子を１０～１００質量部含有する請求項３～５のいずれかに記載のエレクトロウエッティング用疎水性誘電体フィルム。
  7. 　第１電極と、
    　第２電極と、
    　前記第１電極と前記第２電極との間に、移動可能に配置された導電性液体と、
    　前記第１電極と前記導電性液体との間に、前記第１電極を前記第２電極から絶縁するように配置された、請求項１～６のいずれかに記載のエレクトロウエッティング用疎水性誘電体フィルムとを有するエレクトロウエッティングデバイス。
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