(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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高誘電性フィルムとを有し、
前記高誘電性フィルムは、フッ化ビニリデン／テトラフルオロエチレンがモル比で９５／５〜８０／２０であるフッ化ビニリデン／テトラフルオロエチレン共重合体（Ａ）からなり、かつ、α型の結晶構造とβ型の結晶構造とから構成され、β型の結晶構造が５０％以上である
ことを特徴とするエレクトロウエッティングデバイス。
【請求項２】
円筒状絶縁体と、
円筒状絶縁体の外周に配置されたリング状の第１電極と、
円筒状絶縁体を介して、リング状の第１電極とは反対側に配置された第２電極と、
円筒状絶縁体の内側に、移動可能に配置された導電性液体と、を有し、
前記円筒状絶縁体が高誘電性フィルムからなり、
前記高誘電性フィルムは、フッ化ビニリデン／テトラフルオロエチレンがモル比で９５／５〜８０／２０であるフッ化ビニリデン／テトラフルオロエチレン共重合体（Ａ）からなり、かつ、α型の結晶構造とβ型の結晶構造とから構成され、β型の結晶構造が５０％以上である
ことを特徴とするエレクトロウエッティングデバイス。
【請求項３】
高誘電性フィルムは、更に、無機酸化物粒子（Ｂ）を含有する請求項１又は２記載のエレクトロウエッティングデバイス。
【請求項４】
無機酸化物粒子（Ｂ）が、
（Ｂ１）周期表の２族、３族、４族、１２族または１３族の金属元素の無機酸化物粒子、またはこれらの無機酸化物複合粒子、
（Ｂ２）式（１）：
Ｍ１ａ１Ｍ２ｂ１Ｏｃ１
（式中、Ｍ１は２族金属元素；Ｍ２は４族金属元素；ａ１は０．９〜１．１；ｂ１は０．９〜１．１；ｃ１は２．８〜３．２である；Ｍ１とＭ２はそれぞれ複数であってもよい）で示される無機複合酸化物粒子、および、
（Ｂ３）周期表の２族、３族、４族、１２族または１３族の金属元素の酸化物と酸化ケイ素との無機酸化物複合粒子、
よりなる群から選ばれる少なくとも１種である
請求項３記載のエレクトロウエッティングデバイス。
【請求項５】
（Ｂ１）が、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＺｒＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＢｅＯおよびＭｇＯ・Ａｌ２Ｏ３よりなる群から選ばれる少なくとも１種の粒子である請求項４記載のエレクトロウエッティングデバイス。
【請求項６】
（Ｂ１）が、γ型Ａｌ２Ｏ３である請求項４又は５記載のエレクトロウエッティングデバイス。
【請求項７】
（Ｂ２）が、ＢａＴｉＯ３、ＳｒＴｉＯ３、ＣａＴｉＯ３、ＭｇＴｉＯ３、ＢａＺｒＯ３、ＳｒＺｒＯ３、ＣａＺｒＯ３およびＭｇＺｒＯ３よりなる群から選ばれる少なくとも１種の粒子である請求項４、５又は６記載のエレクトロウエッティングデバイス。
【請求項８】
（Ｂ３）が、３Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２、２ＭｇＯ・ＳｉＯ２、ＺｒＯ２・ＳｉＯ２およびＭｇＯ・ＳｉＯ２よりなる群から選ばれる少なくとも１種の粒子である請求項４、５、６又は７記載のエレクトロウエッティングデバイス。
【請求項９】
高誘電性フィルムは、共重合体（Ａ）１００質量部に対し、無機酸化物粒子（Ｂ）を０．０１〜３００質量部含有する請求項３、４、５、６、７又は８記載のエレクトロウエッティングデバイス。
【請求項１０】
無機酸化物粒子（Ｂ）の平均一次粒子径が１μｍ以下である請求項３、４、５、６、７、８又は９記載のエレクトロウエッティングデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高誘電性フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
高誘電性フィルムは、その比誘電率の高さから、エレクトロウエッティング（ｅｌｅｃｔｒｏｗｅｔｔｉｎｇ）用のフィルム等として使用することが提案されている。
【０００３】
エレクトロウエッティングとは、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、上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。
【０００４】
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。
【０００５】
ところで、上記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。
【０００６】
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、下記の式により示されることが知られている。
【０００７】
【数１】
0005516817.tif 000002
【０００８】
ここで、式中の記号の意味は次の通りである。
【０００９】
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
【００１０】
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。また、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）。
【００１１】
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が、更に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た。
【００１２】
上記課題を解決するための低い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として、特許文献２では、フッ化ビニリデン系重合体（Ａ）、および無機酸化物粒子（Ｂ）を含有するフィルムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００８−１０７８２６号公報
【特許文献２】国際公開第２０１２／１０８４６３号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、従来のフッ化ビニリデン系樹脂を用いた誘電性フィルムは、誘電正接が高く、高い比誘電率及び低い誘電正接の両方を満足するフィルムは開発されていなかった。
【００１５】
本発明は、高い比誘電率及び低い誘電正接を有するフィルムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明者等が、高い比誘電率及び低い誘電正接を有するフィルムについて鋭意検討したところ、β型の結晶構造を特定の割合で含み、特定の組成を有するフッ化ビニリデン／テトラフルオロエチレン共重合体からなるフィルムが、高い比誘電率及び低い誘電正接を有することを見出し、本発明は完成されたものである。
【００１７】
すなわち、本発明は、フッ化ビニリデン／テトラフルオロエチレンがモル比で９５／５〜８０／２０であるフッ化ビニリデン／テトラフルオロエチレン共重合体（Ａ）からなり、かつ、α型の結晶構造とβ型の結晶構造とから構成され、β型の結晶構造が５０％以上であることを特徴とする高誘電性フィルムである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の高誘電性フィルムは、上記構成を有することにより、高い比誘電率及び低い誘電正接を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】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の全体構成を表す断面図である。
【図２】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。
【図３】本発明の高誘電性フィルムを有する積層体の一具体例を表す断面図である。
【図４】本発明の高誘電性フィルムを有する積層体の一具体例を表す断面図である。
【図５】本発明の高誘電性フィルムを有する積層体の一具体例を表す断面図である。
【図６】本発明の高誘電性フィルムを有する積層体の一具体例を表す断面図である。
【図７】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（可変焦点レンズ）の全体構成を表す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の高誘電性フィルムは、フッ化ビニリデン（ＶｄＦ）／テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）共重合体（Ａ）からなる。ＶｄＦ／ＴＦＥ共重合体（Ａ）は、ＶｄＦ／ＴＦＥがモル比で９５／５〜８０／２０である。ＶｄＦ／ＴＦＥのモル比がこの範囲にあることにより、本発明の高誘電性フィルムは高い比誘電率と低い誘電正接を有する。ＶｄＦのモル比が小さすぎるとフィルムの比誘電率が低くなる。ＶｄＦのモル比が大きすぎると、フィルムの大部分がα型の結晶構造から構成されることとなり、フィルムの誘電正接が高くなる。ＶｄＦ／ＴＦＥのモル比は９４／６〜９０／１０であることが好ましい。
ＶｄＦ／ＴＦＥ共重合体（Ａ）の組成は、核磁気共鳴装置でＦ−ＮＭＲ測定を行い、各単量体単位に起因するピークの積分値を用いて算出することができる。
【００２１】
ＶｄＦ／ＴＦＥ共重合体（Ａ）は、ＶｄＦ及びＴＦＥと共重合可能な単量体に基づく重合単位を有してもよいし、有していなくてもよい。
ＶｄＦ及びＴＦＥと共重合可能な単量体に基づく重合単位は、全重合単位１００モル％に対して、０．１〜１０モル％であることが好ましい。より好ましくは、１〜５モル％である。
ＶｄＦ及びＴＦＥと共重合可能な単量体としては、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、ＣＴＦＥ、ＴｒＦＥおよびＨＦＰが挙げられる。
【００２２】
本発明の高誘電性フィルムは、α型の結晶構造とβ型の結晶構造とから構成されるか、β型の結晶構造のみから構成され、β型の結晶構造が、ＶｄＦ／ＴＦＥ共重合体（Ａ）の５０％以上を構成する。ＶｄＦを多く含むＶｄＦ／ＴＦＥ共重合体はα型の結晶構造をとりやすいが、本発明の高誘電性フィルムは、ＶｄＦを多く含むＶｄＦ／ＴＦＥ共重合体（Ａ）からなるにも関わらず、フィルムの大部分をβ型の結晶構造が占める新規な高誘電性フィルムであり、これらの特徴によって高い比誘電率と低い誘電正接を有する。また、本発明の高誘電性フィルムは、優れた絶縁性を有し、高電圧を長時間印加しても、比誘電率が低下することがない。β型の結晶構造が７０％以上を占めることが好ましく、８０％以上を占めることがより好ましく、β型の結晶構造が１００％を占めてもよい。
β型の結晶構造の比率は、フーリエ変換赤外分光光度計（ＦＴ−ＩＲ）を用いて、β型結晶由来の吸収ピーク（８３９ｃｍ−１）の吸光度とα型結晶由来の吸収ピーク（７６３ｃｍ−１）の吸光度の比率から求めた値である。
β型の結晶構造の比率は、ＦＴ−ＩＲ測定の結果と下記式により計算して求めることができる。
Ｆ（β）＝Ｘβ／（Ｘα＋Ｘβ）＝Ａβ／（１．２６Ａα＋Ａβ）
Ｆ（β）：β型の結晶構造の比率
Ｘα：α型の結晶化度
Ｘβ：β型の結晶化度
Ａα：７６３ｃｍ−１での吸光度
Ａβ：８３９ｃｍ−１での吸光度
Ｋβ／Ｋα＝１．２６（β型（８３９ｃｍ−１）、α型（７６３ｃｍ−１）での吸収光度係数の比）
【００２３】
ＶｄＦ／ＴＦＥ共重合体（Ａ）は、融点が１３０〜１７０℃であることが好ましい。より好ましくは、１３５〜１６５℃であり、更に好ましくは１４０〜１６０℃である。
ＶｄＦ／ＴＦＥ共重合体（Ａ）は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）装置を用い、１０℃／分の速度で昇温したときの融解熱曲線における極大値に対応する温度として求めたものである。
【００２４】
ＶｄＦ／ＴＦＥ共重合体（Ａ）は、耐電圧、絶縁性、および比誘電率が高い点から、比誘電率（２５℃、１ｋＨｚ）が７以上であることが好ましく、８以上であることがより好ましく、９以上であることが更に好ましい。
比誘電率の上限は特に制限されないが、例えば、１２である。
ＶｄＦ／ＴＦＥ共重合体（Ａ）の比誘電率（ε）は、ＬＣＲメーターを用いて容量（Ｃ）を測定し、容量、電極面積（Ｓ）フィルムの厚み（ｄ）から、式Ｃ＝ε×ε０×Ｓ／ｄ（ε０は真空の誘電率）で算出した値である。
【００２５】
本発明の高誘電性フィルムは、高誘電性の観点から、ＶｄＦ／ＴＦＥ共重合体（Ａ）を８０質量％以上含むことが好ましく、８５質量％以上含むことがより好ましく、９０質量％以上含むことが更に好ましい。上限は特に制限されないが、例えば、１００質量％であってもよいし、９９質量％であってもよい。
【００２６】
本発明の高誘電性フィルムは、更に、無機酸化物粒子（Ｂ）を含むことが好ましい。
無機酸化物粒子（Ｂ）を含有することによって、本発明の高誘電性フィルムは、高い誘電率を有する。
また、高い誘電率を維持したまま、体積抵抗率を大幅に向上させることができる。
【００２７】
本発明に用いる無機酸化物粒子（Ｂ）は、以下の無機酸化物粒子の少なくとも１種であることが好ましい。
【００２８】
（Ｂ１）周期表の２族、３族、４族、１２族または１３族の金属元素の無機酸化物粒子、またはこれらの無機酸化物複合粒子：
上記金属元素としては、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｚｎ、Ａｌなどがあげられ、特に、Ａｌ、Ｍｇ、Ｙ、Ｚｎの酸化物が汎用で安価であり、また体積抵抗率が高い点から好ましい。
具体的には、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＺｒＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＢｅＯおよびＭｇＯ・Ａｌ２Ｏ３よりなる群から選ばれる少なくとも１種の粒子が、体積抵抗率が高い点から好ましい。
なかでも、結晶構造がγ型のＡｌ２Ｏ３が、比表面積が大きく、ＶｄＦ／ＴＦＥ共重合体（Ａ）への分散性が良好な点から好ましい。
【００２９】
（Ｂ２）式（１）：
Ｍ１ａ１Ｍ２ｂ１Ｏｃ１
（式中、Ｍ１は２族金属元素；Ｍ２は４族金属元素；ａ１は０．９〜１．１；ｂ１は０．９〜１．１；ｃ１は２．８〜３．２である；Ｍ１とＭ２はそれぞれ複数であってもよい）で示される無機複合酸化物粒子：
４族の金属元素としては、たとえばＴｉ、Ｚｒが好ましく、２族の金属元素としてはＭｇ、Ｃａ、・Ｓｒ、Ｂａが好ましい。
具体的には、ＢａＴｉＯ３、ＳｒＴｉＯ３、ＣａＴｉＯ３、ＭｇＴｉＯ３、ＢａＺｒＯ３、ＳｒＺｒＯ３、ＣａＺｒＯ３およびＭｇＺｒＯ３よりなる群から選ばれる少なくとも１種の粒子が、体積抵抗率が高い点から好ましい。
【００３０】
（Ｂ３）周期表の２族、３族、４族、１２族または１３族の金属元素の酸化物と酸化ケイ素との無機酸化物複合粒子：
無機酸化物粒子（Ｂ１）と酸化ケイ素との複合体粒子であり、具体的には、３Ａ１２Ｏ３・２ＳｉＯ２、２ＭｇＯ・ＳｉＯ２、ＺｒＯ２・ＳｉＯ２およびＭｇＯ・ＳｉＯ２よりなる群から選ばれる少なくとも１種の粒子があげられる。
【００３１】
上記無機酸化物粒子（Ｂ）は、必ずしも高誘電性である必要はなく、高誘電性フィルムの用途により適宜選択すればよい。
例えば、汎用で安価な１種類の金属の酸化物粒子（Ｂ１）、特にＡｌ２Ｏ３やＭｇＯなどを使用すると、体積抵抗率の向上を図ることができる。これら１種類の金属の酸化物粒子（Ｂ１）の比誘電率（１ｋＨｚ、２５℃）は、通常１００未満、さらに好ましくは１０以下である。
【００３２】
無機酸化物粒子（Ｂ）としては、誘電率を向上させる目的で強誘電性（比誘電率（１ｋＨｚ、２５℃）が１００以上）の金属酸化物粒子（例えば、（Ｂ２）〜（Ｂ３））を用いてもよい。
強誘電性の金属酸化物粒子（Ｂ２）〜（Ｂ３）を構成する無機材料としては、複合金属酸化物、その複合体、固溶体、ゾルゲル体などが例示できるが、これらのみに限定されるものではない。
【００３３】
本発明の高誘電性フィルムは、共重合体（Ａ）１００質量部に対し、無機酸化物粒子（Ｂ）を０．０１〜３００質量部含有するものであることが好ましい。より好ましくは、０．１〜１００質量部である。
無機酸化物粒子（Ｂ）の含有量が多すぎると、無機酸化物粒子（Ｂ）を共重合体（Ａ）中に均一に分散させることが難しくなるおそれがあり、また、電気絶縁性（耐電圧）が低下するおそれもある。
【００３４】
本発明の高誘電性フィルムにおいて、無機酸化物粒子（Ｂ）の含有量としては、共重合体（Ａ）１００質量部に対して、０．０１質量部以上３００質量部未満であることが好ましい形態の一つである。含有量が３００質量部以上になると、フィルムがもろくなり、引張り強度が低下するおそれがある。この場合、より好ましい上限は２００質量部、さらに好ましくは１５０質量部である。含有量が少なすぎると電気絶縁性の向上効果が得られにくく、より好ましい下限は、０．１質量部、さらに好ましくは０．５質量部、特に１質量部である。
【００３５】
無機酸化物粒子（Ｂ）の平均一次粒子径は小さい方が好ましく、特に１μｍ以下のいわゆるナノ粒子が好ましい。このような無機酸化物ナノ粒子が均一分散することにより、少量の配合でフィルムの電気絶縁性を大幅に向上させることができる。より好ましい平均一次粒子径は８００ｎｍ以下、さらに好ましくは５００ｎｍ以下、特に３００ｎｍ以下である。下限は特に限定されないが、製造の困難性や均一分散の困難性、価格の面から、１０ｎｍ以上が好ましく、より好ましくは２０ｎｍ以上、更に好ましくは５０ｎｍ以上である。
無機酸化物粒子（Ｂ）の平均一次粒子径は、レーザー回折・散乱式粒度分布測定装置（商品名：ＬＡ−９２０、堀場製作所社製）を用いて算出した。
【００３６】
無機酸化物粒子（Ｂ）の比誘電率（２５℃、１ｋＨｚ）は、１０以上であることが好ましい。高誘電性フィルムの誘電率を高くする観点からは、１００以上であることがより好ましく、更に好ましくは３００以上である。上限は特に制限されないが、通常３０００程度である。
無機酸化物粒子（Ｂ）の比誘電率（ε）（２５℃、１ｋＨｚ）は、ＬＣＲメーターを用いて容量（Ｃ）を測定し、容量、電極面積（Ｓ）、焼結体の厚み（ｄ）から、式Ｃ＝ε×ε０×Ｓ／ｄ（ε０  真空の誘電率）で算出した値である。
【００３７】
（その他の成分）
本発明の高誘電性フィルムは、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。
【００３８】
親和性向上剤は、無機酸化物粒子（Ｂ）と共重合体（Ａ）との間の親和性を高め、無機酸化物粒子（Ｂ）を共重合体（Ａ）に均一に分散させ、無機酸化物粒子（Ｂ）と共重合体（Ａ）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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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、無機酸化物粒子（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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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、無機酸化物粒子（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。
【００５０】
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、共重合体（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。
【００５１】
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。
【００５２】
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、共重合体（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。
【００５３】
エポキシ基含有化合物の好ましい例としては、特に共重合体（Ａ）との親和性に優れている点から、式：
【００５４】
【化１】
0005516817.tif 000003
【００５５】
（式中、Ｒは、水素原子、メチル基、酸素原子又は窒素原子を介在してもよい炭素数２〜１０の炭化水素基、若しくは、置換されていてもよい芳香環基を表す。ｌは０または１を表し、ｍは０または１を表し、ｎは０〜１０の整数を表す。）で示される化合物が挙げられる。
【００５６】
その具体例としては、
【００５７】
【化２】
0005516817.tif 000004
【００５８】
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。
【００５９】
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、無機酸化物粒子（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。
【００６０】
更に、本発明の高誘電性フィルムは、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。
【００６１】
本発明の高誘電性フィルムの膜厚は、用途によって異なるが、例えば、０．０１〜５０μｍであることが好ましく、０．１〜３０μｍであることがより好ましい。
エレクトロウエッティングデバイス用の疎水性誘電体フィルムとして用いる場合には、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以下であり、より好ましくは１０μｍ以下であり、更に好ましくは５μｍ以下であり、特に好ましくは２μｍ以下である。本発明の高誘電性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。
【００６２】
本発明の高誘電性フィルムの比誘電率（測定条件：３０℃、１ｋＨｚ又は１０ｋＨｚ）は、好ましくは１０以上、より好ましくは１１以上、更に好ましくは１２以上である。
測定条件が９０℃の場合において、上記範囲を満足することも好ましい。
【００６３】
本発明の高誘電性フィルムは、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。
【００６４】
（高誘電性フィルムの製造方法）
特許文献２の実施例において開示されているＶｄＦ／ＴＦＥ共重合体は、ＶｄＦの比率が小さく、ＴＦＥの比率が大きいので、得られるフィルムは自ずとβ型の結晶構造を取る。しかし、ＶｄＦの比率を高めると、α型の結晶構造をとりやすい。本発明者らは、極めて限定された条件の下で実施するキャスト法により高誘電性フィルムを製造すると、ＶｄＦの比率が大きいＶｄＦ／ＴＦＥ共重合体を材料とした場合でも、β型の結晶構造を多く含む高誘電性フィルムが得られることを見出した。すなわち、本発明の高誘電性フィルムは、以下の新規なキャスト法により製造することができる。
【００６５】
本発明の高誘電性フィルムは、
（１）共重合体（Ａ）、および所望により、無機酸化物粒子（Ｂ）、親和性向上剤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工程、
（２）当該液状組成物を基材上に塗布し、および共重合体（Ａ）の融点を超える温度で乾燥させてフィルムを形成する工程、および、
（３）所望により、前記基材からフィルムを剥離する工程、
を含む方法により製造することができる。
【００６６】
上記キャスト法による製造方法において、乾燥温度が共重合体（Ａ）の融点を超える温度であることによって、ＶｄＦが多くＴＦＥが少ない共重合体を材料とした場合でも、β型の結晶構造が５０％以上である高誘電性フィルムを製造することができる。乾燥温度としてより好ましくは、共重合体（Ａ）の融点より１０℃以上高い温度である。
乾燥温度として具体的には、例えば、好ましくは１６０℃以上であり、より好ましくは１７０℃以上であり、特に好ましくは１７５℃以上である。乾燥温度の上限は、フィルムの溶融や熱収縮によるシワが起きない範囲であることが好ましく、例えば、２００℃である。
【００６７】
β型の結晶構造が５０質量％以上である高誘電性フィルムを得やすい点で、上記キャスト法による製造方法において、乾燥時間は、０．７５〜４／３分であることが好ましく、１〜４／３分であることがより好ましい。
上記乾燥は、乾燥炉の中を通過させることにより行うことができ、例えば、合計の長さが１０ｍ（例えば、２ｍ×５個）の乾燥炉を用いる場合、７．５〜１０ｍ／分の速度で乾燥炉を通過させることによって行うことができる。
【００６８】
上記キャスト法による製造方法は、クリーンルーム内で行うことが好ましく、ＦＥＤ−ＳＴＤ−２０９Ｄ（米国連邦規格）でクラス１０００以下（例えば、クラス５００、クラス１００、クラス１０、クラス１等）のクリーンルームで行うことがより好ましい。
【００６９】
溶媒としては、共重合体（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。
【００７０】
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方式、キャストコーティング方式、ロールコーティング方式、グラビアコーティング方式、ブレードコーティング方式、ロッドコーティング方式、エアドクタコーティング方式、またはスロットダイ方式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、グラビアコーティング方式、またはスロットダイ方式が好ましい。
【００７１】
このようなコーティング方式を採用した場合、非常に薄い膜厚の高誘電性フィルムを得ることができる。
【００７２】
本発明の高誘電性フィルムは、高い比誘電率及び低い誘電正接を有する。そのため、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。本発明の高誘電性フィルムは、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。
また、本発明の高誘電性フィルムは、高い比誘電率及び低い誘電正接を有するので、フィルムコンデンサ用のフィルムとしても好適に使用可能である。また、電圧を長時間印加してもフッ化ビニリデン系樹脂の特徴である高誘電性が損なわれない点でもフィルムコンデンサ用のフィルムとして有利である。
【００７３】
本発明の高誘電性フィルムをエレクトロウエッティングデバイスの疎水性誘電体フィルムとして用いる場合、その表面に電荷を印加することにより、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、本発明の高誘電性フィルムは、その表面に電荷を印加することにより、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。
【００７４】
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。
【００７５】
「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。
【００７６】
本発明の高誘電性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高誘電性フィルムとからなる積層体が構成されてもよい（例えば、図３参照）。
また、上記積層体は、本発明の高誘電性フィルムの上に、更に、撥水層を備えるものであってもよい（例えば、図４参照）。撥水層を備えることによって積層体表面の撥水性を向上させることができるため、導電性液体をより効率よく駆動させることができる。
【００７７】
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。
【００７８】
また、上記積層体は、無機高誘電体層を有していなくてもよい。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本発明の高誘電性フィルムとからなる積層体が構成されてもよい（例えば、図５参照）。
また、この積層体は、本発明の高誘電性フィルムの上に、更に、撥水層を備えるものであってもよい（例えば、図６参照）。
【００７９】
更に、上記積層体は、本発明の高誘電性フィルム、撥水層を複数組み合わせて構成されたものであってもよい。
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、１以上の本発明の高誘電性フィルム及び１以上の撥水層を組み合わせた３層以上の積層構造と、
からなる積層体であってもよい。
また、上記積層構造は、更に１以上の無機高誘電体層を含むものであってもよい。
【００８０】
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。
【００８１】
基板の厚さは特に限定されないが、例えば、１μｍ〜１００ｍｍである。
【００８２】
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。
【００８３】
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、それぞれ本発明の高誘電性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。
【００８４】
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（株）製）。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
上記撥水層は、絶縁体からなるものである。撥水層を構成する材料としては、例えば、ポリパラキシリレンや、下記のフッ素系のポリマー等が挙げられる。
上記撥水層は、例えば、ポリパラキシリレンをＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法で成膜する方法、フッ素系のポリマーであるフルオロアルキル系高分子、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＡＦ１６００（デュポン（株）製）、サイトップ（旭硝子（株）製）、オプツールＤＳＸ（ダイキン工業（株）製）などの材料を高誘電性フィルム上にコーティングする方法により形成することができる。
【００８８】
上記撥水層の厚みは限定されるものではないが、本発明の高誘電性フィルムよりも薄いことが好ましく、例えば、１０μｍ以下であることが好ましい。撥水層の厚みの下限は、例えば、０．０１ｎｍであってもよいし、０．１ｎｍであってもよい。
【００８９】
このような積層体は、例えば、下記の方法で製造できる。
【００９０】
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、前記の高誘電性フィルムの製造方法で説明したキャスト法などにより、本発明の高誘電性フィルムを形成させて、積層体を得る。
【００９１】
エレクトロウエッティングデバイス
本発明の高誘電性フィルムは、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。
【００９２】
本発明の第一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、本発明の高誘電性フィルムと、
を有する。
【００９３】
本発明の第一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、高誘電性フィルム表面に電界が印加される。これにより、前記で本発明の高誘電性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。
【００９４】
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。
【００９５】
導電性液体は、前記で本発明の高誘電性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。
【００９６】
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。
【００９７】
本発明の第一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。
【００９８】
以下に、本発明の第一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。
【００９９】
図１に、本発明の第一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。
【０１００】
光学素子１００は、第１基板１０１、第１電極１０２、高誘電性フィルム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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
第１電極１０２は、セル領域ｚ毎に電圧を印加できるように、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は、それぞれ各駆動素子１１１に接続されている。
【０１０５】
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。
【０１０６】
高誘電性フィルム１０３は、前記で説明した本発明の高誘電性フィルムである。
【０１０７】
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、高誘電性フィルム１０３上に縦に配置されている。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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、レーザー照射などの公知の方法によって実施することができる。
【０１１０】
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、高誘電性フィルム１０３表面に電界が付加されていないときに各セル領域ｚにおける高誘電性フィルム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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
染料の例としては、オイルブルーＮ（アルドリッヒ社製）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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
導電性液体１０６は、高誘電性フィルム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、高誘電性フィルム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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
制御部２００は、光学素子１００に対する駆動制御を行う。
【０１２３】
制御部２００は、スイッチ２０１と電源２０２とを備える。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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。所定の電圧を印加するセル領域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。
【０１２８】
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、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り、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。
【０１２９】
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）で高誘電性フィルム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。
【０１３０】
図３に本発明の高誘電性フィルムを有する積層体の一具体例を示す。
【０１３１】
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の上に配置された高誘電性フィルム１０３と
からなる。
【０１３２】
無機高誘電体層１１２は、前述の材料によって構成される。
【０１３３】
第１基板１０１、第１電極１０２、および高誘電性フィルム１０３は、それぞれ図１におけるこれらと同様である。
【０１３４】
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および高誘電性フィルム１０３からなる部分に替えて用いられ得る。
【０１３５】
また、図４に本発明の高誘電性フィルムを有する積層体の一具体例を示す。
積層体１５１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の上に配置された高誘電性フィルム１０３と、
前記高誘電性フィルム１０３の上に配置された撥水層１１３と、
からなる。
無機高誘電体層１１２、撥水層１１３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、および高誘電性フィルム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１５１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および高誘電性フィルム１０３からなる部分に替えて用いられ得る。
【０１３６】
また、図５に本発明の高誘電性フィルムを有する積層体の一具体例を示す。
積層体１５２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の上に配置された高誘電性フィルム１０３と、
からなる。
第１基板１０１、第１電極１０２、および高誘電性フィルム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１５２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および高誘電性フィルム１０３からなる部分に替えて用いられ得る。
【０１３７】
また、図６に本発明の高誘電性フィルムを有する積層体の一具体例を示す。
積層体１５３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の上に配置された高誘電性フィルム１０３と、
前記高誘電性フィルム１０３の上に配置された撥水層１１３と、
からなる。
撥水層１１３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、および高誘電性フィルム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１５３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および高誘電性フィルム１０３からなる部分に替えて用いられ得る。
【０１３８】
また、本発明の第二のエレクトロウエッティングデバイスは、
円筒状絶縁体と、
円筒状絶縁体の外周に配置されたリング状の第１電極と、
円筒状絶縁体を介して、リング状の第１電極とは反対側に配置された第２電極と、
円筒状絶縁体の内側に、移動可能に配置された導電性液体と、を有し、
前記円筒状絶縁体が本発明の高誘電性フィルムからなる。
以下に、本発明の第二のエレクトロウエッティングデバイスの実施形態である光学素子（可変焦点レンズ）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。
【０１３９】
図７は、本発明の第二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（可変焦点レンズ）の全体構成を表す断面図である。
本実施形態では、セル部材として、円筒状側面部材７１６と透光性底面部材７１７と透光性頂面部材７１５とを用いている。
円筒状絶縁層７０３は側面部材７１６の内面上に形成されており、表面層７１８は側面部材７１６の上側において絶縁層７０３上に形成されている。円筒状絶縁層７０３の外周には、リング状電極７０２ａ、７０２ｂ、７０２ｃ、７０２ｄ、７０２ｅが配置されている。
円筒状絶縁層７０３の内側には、導電性液体７０６が移動可能に配置されており、電極７０７が、円筒状絶縁体を介して、リング状電極７０２ａ、７０２ｂ、７０２ｃ、７０２ｄ、７０２ｅとは反対側（円筒状絶縁層７０３の内側）に配置され、導電性液体７０６と接触している。
電源Ｖは、一方が、導線によって電極７０７と接続され、他方が、リング状電極７０２ａと接続されている。
円筒状絶縁層７０３の内側には疎水性液体７０５が移動可能に配置されており、疎水性液体７０５は、側面部材７１６の下側において絶縁層７０３と接して位置している。
表面層７１８は、導電性液体７０６に対する親和性（親和力）が疎水性液体７０５に対する親和性より大きい材料からなるものであることが好ましい。
【０１４０】
本実施形態では、絶縁層７０３の外側において異なる高さ位置に、光軸Ｃを中心とする軸対称のリング状電極７０２ａ、７０２ｂ、７０２ｃ、７０２ｄ、７０２ｅが配置されている。図７では電圧印加手段Ｖが電極７０２ａにのみ接続されているが、他の電極７０２ｂ、７０２ｃ、７０２ｄ、７０２ｅにも適宜接続され、所望のリング状電極に電圧を印加することができる。印加電圧値は、リング状電極７０２ｂ、７０２ｃ、７０２ｄ、７０２ｅの順に小さくなるようにし、各リング状電極の印加電圧値を連続的に変化させることにより、疎水性液体７０５をＡの状態からＢの状態へと連続的に変形させることができる。
【０１４１】
円筒状絶縁層７０３は、本発明の高誘電性フィルムからなり、上述した無機高誘電体層、撥水層を含むものであってもよい。
例えば、本発明の高誘電性フィルムのみからなるものであってもよいし、無機高誘電体層の上に配置された本発明の高誘電性フィルムとからなる積層体であってもよいし、本発明の高誘電性フィルムの上に、更に、撥水層を備えるものであってもよい。また、本発明の高誘電性フィルム上に、撥水層を備える積層体であってもよい。
また、上記積層体は、無機高誘電体層、本発明の高誘電性フィルム、撥水層を複数組み合わせて構成されたものであってもよい。
上記導電性液体、疎水性液体、無機高誘電体層、撥水層、電極等は、本発明の第一のエレクトロウエッティングデバイスで説明したものと同じものを使用することができる。
【実施例】
【０１４２】
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。
【０１４３】
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。
【０１４４】
（膜厚）
デジタル測長機（（株）ニコン製のＭＦ−１００１）を用いて、フィルムの厚さを測定した。
【０１４５】
（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℃及び９０℃にて、周波数１ｋＨｚ又は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。
【０１４６】
（体積抵抗率）
デジタル超絶縁計／微小電流計にて、体積抵抗率（Ω・ｃｍ）を９０℃、ドライエアー雰囲気下、ＤＣ３００Ｖで測定する。
【０１４７】
（耐電圧）
耐電圧・絶縁抵抗試験器（菊水電子工業（株）製、ＴＯＳ９２０１）を用いて、基板に載せたフィルムをドライエアー雰囲気下にて測定する。昇圧速度は１００Ｖ／ｓで測定する。
【０１４８】
（融点）
融点は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）装置を用い、１０℃／分の速度で昇温したときの融解熱曲線における極大値に対応する温度として求めた。
【０１４９】
（無機酸化物粒子の平均一次粒子径）
無機酸化物粒子の平均一次粒子径は、レーザー回折・散乱式粒度分布測定装置（商品名：ＬＡ−９２０、堀場製作所社製）を用いて算出した。
【０１５０】
（フッ素重合体の組成）
核磁気共鳴装置（メーカー名：Ｖａｒｉａｎ（現：アジレント・テクノロジー（株）製、装置タイプ：ＶＮＳ４００ＭＨｚ）でＦ−ＮＭＲ測定を行い、各ピークの積分値と下記計算式から組成比を求めた。
計算式
ＶｄＦ：Ａ＋Ｂ−Ｄ
ＴＦＥ：Ｃ／２＋Ｄ
ＶｄＦ（ｍｏｌ％）＝１００×｛ＶｄＦ／（ＶｄＦ＋ＴＦＥ）｝
ＴＦＥ（ｍｏｌ％）＝１００×｛ＴＦＥ／（ＶｄＦ＋ＴＦＥ）｝
Ａ：（−９０〜−９８ｐｐｍのピーク積分値）
Ｂ：（−１１０〜−１１８ｐｐｍのピーク積分値）
Ｃ：（−１１９〜−１２４．５ｐｐｍのピーク積分値）
Ｄ：（−１２４．５〜−１２７ｐｐｍのピーク積分値）
【０１５１】
（β型の結晶構造の比率）
β型の結晶構造の比率は、フーリエ変換赤外分光光度計（ＦＴ−ＩＲ）（商品名：ｓｐｅｃｔｒｕｍ  Ｏｎｅ、Ｐｅｒｋｉｎ  Ｅｌｍｅｒ社製）を用いて、β型結晶由来の吸収ピーク（８３９ｃｍ−１）の吸光度とα型結晶由来の吸収ピーク（７６３ｃｍ−１）の吸光度の比率を、各結晶化度の比率とみなし、下記計算式からβ型の結晶構造の比率を算出した。
より具体的には、ＦＴ−ＩＲ測定の結果と下記式により計算して求めた値である。
Ｆ（β）＝Ｘβ／（Ｘα＋Ｘβ）＝Ａβ／（１．２６Ａα＋Ａβ）
Ｆ（β）：β型の結晶構造の比率
Ｘα：α型の結晶化度
Ｘβ：β型の結晶化度
Ａα：７６３ｃｍ−１での吸光度
Ａβ：８３９ｃｍ−１での吸光度
Ｋβ／Ｋα＝１．２６（β型（８３９ｃｍ−１）、α型（７６３ｃｍ−１）での吸収光度係数の比）
【０１５２】
（全光線透過率）
ヘイズガードＩＩ（製品名）（東洋精機製作所社製）を使用し、ＡＳＴＭ  Ｄ１００３に基づいて、全光線透過率を測定した。
【０１５３】
（ヘイズ値（全ヘイズ値、外部ヘイズ値、内部ヘイズ値））
ヘイズガードＩＩ（製品名）（東洋精機製作所社製）を使用し、ＡＳＴＭ  Ｄ１００３に基づいて、全ヘイズ値を測定した。
内部へイズ値は、ガラス製セルの中に水を入れて、その中にフィルムを挿入した以外は、全ヘイズ値と同様にヘイズ値を測定することにより求めた。外部へイズ値はフィルムの全ヘイズ値から内部へイズ値を差し引くことで算出した。
【０１５４】
（厚さの変動係数）
電気機械結合係数（ｋｔ値）の変化率をフィルムの厚さの変動係数とした。
電気機械結合係数（ｋｔ値）は、圧電フィルムの両側にＡｌ蒸着電極を形成し、圧電フィルムの所定箇所から直径１３ｍｍの円板を切り出し、インピーダンスアナライザ（ヒューレットパッカード社、４１９４Ａ）を用いて測定を実施し、Ｈ．  Ｏｈｉｇａｓｈｉら、「Ｔｈｅ  ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｐｏｌｙｍｅｒ，  Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ  ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒｓ  ｉｎ  ｔｈｅ  ｍｅｇａｈｅｒｔｚ  ｒａｎｇｅ」に記載の方法により、算出した。
電気機械結合係数の変化率（ｋｔ値変化率）は、
（１）圧電フィルムの電気機械結合係数（加熱前のｋｔ）を測定すること、
（２）圧電フィルムを、空気中で、１２０℃で１０時間加熱すること、
（３）圧電フィルムを室温で放置して室温まで冷却すること、及び
（４）前記加熱及び前記冷却後の圧電フィルムの電気機械結合係数（加熱後のｋｔ）を測定すること
を実施し、測定された「加熱前のｋｔ」及び「加熱後のｋｔ」を次式に算入することによって決定した。
電気機械結合係数の変化率（％）＝
（加熱後のｋｔ−加熱前のｋｔ／加熱前のｋｔ）×１００
【０１５５】
合成例１（ＶｄＦ／ＴＦＥ共重合体（ａ１）の製造）
内容積４Ｌのオートクレーブに純水１．３ｋｇを投入し、充分に窒素置換を行った後、オクタフルオロシクロブタン１．３ｇを仕込み、系内を３７℃、攪拌速度５８０ｒｐｍに保った。その後、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）／１，１−ジフルオロエチレン（ビニリデンフルオライド、ＶｄＦ）＝７／９３モル％の混合ガス２００ｇ、酢酸エチル１ｇを仕込み、その後にジ−ｎ−プロピルパーオキシジカーボネートの５０質量％メタノール溶液を１ｇ添加して重合を開始した。重合の進行と共に系内圧力が低下するので、テトラフルオロエチレン／１，１−ジフルオロエチレン＝７／９３モル％の混合ガスを連続して供給し、系内圧力を１．３ＭＰａＧに保った。２０時間、攪拌を継続した。そして、放圧して大気圧に戻した後、反応生成物を水洗、乾燥して、フッ素重合体の白色粉末１３０ｇを得た。
【０１５６】
合成例２（ＶｄＦ／ＴＦＥ共重合体（ａ２）の製造）
内容積４Ｌのオートクレーブに純水１．３ｋｇを投入し、充分に窒素置換を行った後、オクタフルオロシクロブタン１．３ｇを仕込み、系内を３７℃、攪拌速度５８０ｒｐｍに保った。その後、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）／１，１−ジフルオロエチレン（ビニリデンフルオライド、ＶｄＦ）＝２０／８０モル％の混合ガス２００ｇ、酢酸エチル１ｇを仕込み、その後にジ−ｎ−プロピルパーオキシジカーボネートの５０質量％メタノール溶液を１ｇ添加して重合を開始した。重合の進行と共に系内圧力が低下するので、テトラフルオロエチレン／１，１−ジフルオロエチレン＝２０／８０モル％の混合ガスを連続して供給し、系内圧力を１．３ＭＰａＧに保った。２０時間、攪拌を継続した。そして、放圧して大気圧に戻した後、反応生成物を水洗、乾燥して、フッ素重合体の白色粉末１４０ｇを得た。
【０１５７】
合成例３（ＶｄＦ／ＴＦＥ共重合体（ａ３）の製造）
内容積４Ｌのオートクレーブに純水１．３ｋｇを投入し、充分に窒素置換を行った後、オクタフルオロシクロブタン１．３ｇを仕込み、系内を３７℃、攪拌速度５８０ｒｐｍに保った。その後、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）／１，１−ジフルオロエチレン（ビニリデンフルオライド、ＶｄＦ）＝１８／８２モル％の混合ガス２００ｇ、酢酸エチル１ｇを仕込み、その後にジ−ｎ−プロピルパーオキシジカーボネートの５０質量％メタノール溶液を１ｇ添加して重合を開始した。重合の進行と共に系内圧力が低下するので、テトラフルオロエチレン／１，１−ジフルオロエチレン＝１８／８２モル％の混合ガスを連続して供給し、系内圧力を１．３ＭＰａＧに保った。２０時間、攪拌を継続した。そして、放圧して大気圧に戻した後、反応生成物を水洗、乾燥して、フッ素重合体の白色粉末１４０ｇを得た。
【０１５８】
実施例１
２Ｌタンク中にメチルエチルケトン（ＭＥＫ）（キシダ化学（株）製）５６０質量部とＮ−メチル−２ピロリドン（ＮＭＰ）（日本リファイン（株）製）２４０質量部、合成例１で得られたＶｄＦ／ＴＦＥ共重合体（ａ１）（ＶｄＦ／ＴＦＥ＝９３／７、融点１５０℃）を２００質量部入れ、攪拌機で攪拌し、２０ｗ／ｗ％濃度のフッ素樹脂溶液を得た。
【０１５９】
このフッ素樹脂溶液を、クラス１０００のクリーンルームにて、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、８０℃−１２０℃−１７５℃−１７５℃−１７５℃の乾燥炉（各２ｍ、計１０ｍ）に、速さ７．５ｍ／分、１．３分間の条件で通過させて乾燥させることにより、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４．１μｍのフィルムを得た。得られたフィルムにおいて、α型の結晶構造の比率は、０％であり、β型の結晶構造の比率は１００％であった。
【０１６０】
実施例２
３Ｌタンク中にメチルエチルケトン（ＭＥＫ）（キシダ化学（株）製）５６０質量部とＮ−メチル−２ピロリドン（ＮＭＰ）（日本リファイン（株）製）２４０質量部、合成例１で得られたＶｄＦ／ＴＦＥ共重合体（ａ１）（ＶｄＦ／ＴＦＥ＝９３／７、融点１５０℃）を２００質量部入れ、攪拌機で攪拌し、２０ｗ／ｗ％濃度のフッ素樹脂溶液を得た。
【０１６１】
このフッ素樹脂溶液（濃度２０ｗ／ｗ％）１０００質量部に、γ−Ａｌ２Ｏ３（商品名：ＡＫＰ−Ｇ１５、住友化学（株）製、平均一次粒子径：１００ｎｍ）１０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（株）製）にて回転数１２ｍ／ｓ、６０分間分散処理を行い、コーティング用組成物を得た。
このフッ素樹脂溶液を、クラス１０００のクリーンルームにて、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、８０℃−１２０℃−１７５℃−１７５℃−１７５℃の乾燥炉（各２ｍ、計１０ｍ）に、速さ７．５ｍ／分で１．３分間の条件で通過させて乾燥させることにより、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４．２μｍのフィルムを得た。得られたフィルムにおいて、α型の結晶構造の比率は、０％であり、β型の結晶構造の比率は１００％であった。
【０１６２】
実施例３〜６
γ−Ａｌ２Ｏ３の添加量を下記表１に記載のように変えたこと以外は、実施例２と同様にしてフィルムを得た。実施例３で得られたフィルムにおいて、α型の結晶構造の比率は、０％であり、β型の結晶構造の比率は１００％であった。実施例４では、α型の結晶構造の比率は、０％であり、β型の結晶構造の比率は１００％、実施例５では、α型の結晶構造の比率は、０％であり、β型の結晶構造の比率は１００％、実施例６では、α型の結晶構造の比率は、０％であり、β型の結晶構造の比率は１００％であった。
【０１６３】
比較例１
ＶｄＦ／ＴＦＥ共重合体（ａ１）の代わりに、ポリフッ化ビニリデン（商品名；ＶＰ８２５、ダイキン工業（株）製、融点：１７０℃）を用いたこと以外は、実施例１と同様にしてフィルムを得た。
【０１６４】
比較例２
各乾燥炉の温度を、８０℃−１２０℃−１４０℃−１４０℃−１４０℃に変更したこと以外は、実施例１と同様にしてフィルムを得た。得られたフィルムにおいて、α型の結晶構造の比率は、６１．３％であり、β型の結晶構造の比率は３８．７％であった。
【０１６５】
試験
実施例１〜６及び比較例１〜２で得られたフィルムについて、体積抵抗率、耐電圧、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。
【０１６６】
【表１】
0005516817.tif 000005
【０１６７】
実施例７
γ−Ａｌ２Ｏ３（商品名：ＡＫＰ−Ｇ１５、住友化学（株）製、平均一次粒子径：１００ｎｍ）を、α−Ａｌ２Ｏ３（商品名：ＡＫＰ−３０、住友化学（株）製、平均一次粒子径：３００ｎｍ）に変更して、添加量を下記表２に記載のようにしたこと以外は、実施例２と同様にしてフィルムを得た。得られたフィルムにおいて、α型の結晶構造の比率は、０％であり、β型の結晶構造の比率は１００％であった。
【０１６８】
実施例８
γ−Ａｌ２Ｏ３（商品名：ＡＫＰ−Ｇ１５、住友化学（株）製、平均一次粒子径：１００ｎｍ）を、ＭｇＯ（商品名：３３１０ＦＹ、ＡＴＲ社製、平均一次粒子径：３０ｎｍ）に変更して、添加量を下記表２に記載のようにしたこと以外は、実施例２と同様にしてフィルムを得た。得られたフィルムにおいて、α型の結晶構造の比率は、０％であり、β型の結晶構造の比率は１００％であった。
【０１６９】
実施例９
γ−Ａｌ２Ｏ３（商品名：ＡＫＰ−Ｇ１５、住友化学（株）製、平均一次粒子径：１００ｎｍ）を、ＭｇＯ・Ａｌ２Ｏ３（商品名：ＴＳＰ−２０、大名化学（株）製、平均一次粒子径：２４０ｎｍ）に変更して、添加量を下記表２に記載のようにしたこと以外は、実施例２と同様にしてフィルムを得た。得られたフィルムにおいて、α型の結晶構造の比率は、０％であり、β型の結晶構造の比率は１００％であった。
【０１７０】
実施例１０
γ−Ａｌ２Ｏ３（商品名：ＡＫＰ−Ｇ１５、住友化学（株）製、平均一次粒子径：１００ｎｍ）を、ＢａＴｉＯ３（商品名：Ｔ−ＢＴＯ−５０ＲＦ、戸田工業（株）製、平均一次粒子径：５０ｎｍ）に変更して、添加量を下記表２に記載のようにしたこと以外は、実施例２と同様にしてフィルムを得た。得られたフィルムにおいて、α型の結晶構造の比率は、０％であり、β型の結晶構造の比率は１００％であった。
【０１７１】
実施例１１
γ−Ａｌ２Ｏ３（商品名：ＡＫＰ−Ｇ１５、住友化学（株）製、平均一次粒子径：１００ｎｍ）を、３Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２（商品名：高純度ムライト、共立マテリアル（株）製、平均一次粒子径：７００ｎｍ）に変更して、添加量を下記表２に記載のようにしたこと以外は、実施例２と同様にしてフィルムを得た。得られたフィルムにおいて、α型の結晶構造の比率は、０％であり、β型の結晶構造の比率は１００％であった。
【０１７２】
試験
実施例７〜１１で得られたフィルムについて、体積抵抗率、耐電圧、比誘電率および誘電正接のデータを得た。
結果を表２に示す。
【０１７３】
【表２】
0005516817.tif 000006
【０１７４】
実施例１２
ＶｄＦ／ＴＦＥ共重合体（ａ１）（ＶｄＦ／ＴＦＥ＝９３／７、融点１５０℃）を、ＶｄＦ／ＴＦＥ共重合体（ａ２）（ＶｄＦ／ＴＦＥ＝８０／２０、融点１３５℃）に変更したこと以外は、実施例１と同様にしてフィルムを得た。得られたフィルムにおいて、α型の結晶構造の比率は、０％であり、β型の結晶構造の比率は１００％であった。
【０１７５】
実施例１３
ＶｄＦ／ＴＦＥ共重合体（ａ１）（ＶｄＦ／ＴＦＥ＝９３／７、融点１５０℃）を、ＶｄＦ／ＴＦＥ共重合体（ａ３）（ＶｄＦ／ＴＦＥ＝８２／１８、融点１３７℃）に変更したこと以外は、実施例２と同様にしてフィルムを得た。得られたフィルムにおいて、α型の結晶構造の比率は、０％であり、β型の結晶構造の比率は１００％であった。
【０１７６】
実施例１４
各乾燥炉の温度を、８０℃−１２０℃−１６０℃−１６０℃−１６０℃に変更したこと以外は、実施例１と同様にしてフィルムを得た。得られたフィルムにおいて、α型の結晶構造の比率は、２９．０％であり、β型の結晶構造の比率は７１．０％であった。
【０１７７】
実施例１５
各乾燥炉の温度を、８０℃−１２０℃−１６５℃−１６５℃−１６５℃に変更したこと以外は、実施例１と同様にしてフィルムを得た。得られたフィルムにおいて、α型の結晶構造の比率は、２５．４％であり、β型の結晶構造の比率は７４．６％であった。
【０１７８】
実施例１６
各乾燥炉の温度を、８０℃−１２０℃−１５５℃−１５５℃−１５５℃に変更したこと以外は、実施例１と同様にしてフィルムを得た。得られたフィルムにおいて、α型の結晶構造の比率は、４３．０％であり、β型の結晶構造の比率は５７．０％であった。
【０１７９】
試験
実施例１２〜１６で得られたフィルムについて、体積抵抗率、耐電圧、比誘電率および誘電正接のデータを得た。
結果を表３に示す。
【０１８０】
【表３】
0005516817.tif 000007
【０１８１】
比較例３
各乾燥炉の温度を、８０℃−１２０℃−１５０℃−１５０℃−１５０℃に変更したこと以外は、実施例１と同様にしてフィルムを得た。
【０１８２】
実施例１７、１８
各乾燥炉の温度を、下記表４に示す温度に変更したこと以外は、実施例１と同様にしてフィルムを得た。
【０１８３】
下記表４に、実施例１、実施例１４〜１８、比較例２及び比較例３により得られたフィルムの、乾燥条件の違いによるα型及びβ型の結晶構造の比率を示す。
乾燥炉の最高温度が融点以下では、α型の結晶構造の比率が高く、β型の結晶構造の比率が低くなる。表１の比較例２からわかるように、α型の結晶構造の比率が高くなると誘電正接が高くなってしまう。
融点を超える温度で乾燥することで、β型の結晶構造の比率が５０％以上のフィルムが得られることがわかる。特に１７５℃以上で乾燥することで、β型の結晶構造が１００％のフィルムを作成することができる。
以上の結果より、上記の組成の樹脂において、融点を超える温度で乾燥することが、β型結晶の比率を高める必須の条件であることがわかる。
また、上記の組成の樹脂において、高い比誘電率及び低い誘電正接を有するフィルムを得るには、融点を超える乾燥条件でフィルムを作成することが必須条件であることがわかる。
【０１８４】
【表４】
0005516817.tif 000008
【０１８５】
実施例１９
（非分極フィルムの調製）
フッ化ビニリデン／テトラフルオロエチレン共重合体（ＴＦＥ／ＶｄＦ＝７／９３）をメチルエチルケトン（ＭＥＫ）とＮ−メチル−２ピロリドン（ＮＭＰ）（日本リファイン（株）製）の混合溶媒に溶解させ固形分２０ｗｔ％の塗料を調製した。
その後、ダイコーターを用いてＰＥＴフィルム上に前記塗料を流延（キャスティング）し、及び乾燥を行って、厚さ３μｍのフィルムを調製した。この際、乾燥は、乾燥装置を５ゾーンに分割し、それぞれの乾燥温度を、入り口側から８０℃−１２０℃−１７５℃−１７５℃−１７５℃の乾燥炉（各２ｍ、計１０ｍ）に、速さ７．５ｍ／分、１．３分間の条件で通過させて乾燥させることにより、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、フッ素樹脂フィルムを得た。得られたフィルムにおいて、α型の結晶構造の比率は、０％であり、β型の結晶構造の比率は１００％であった。フィルムの全光線透過率、ヘイズ値、厚さの変動係数を測定した。結果を表５に示す。
【０１８６】
得られたフィルムをＩＴＯ付きガラス８０Ω（日本板硝子（株）製）の上にロールプレスで張り付け、張り付きを強くするため１３５℃で１２時間アニールを行った。その上にダイフリーＧＦ５００（ダイキン工業（株）製）を撥水層として０．１μｍ厚みになるようにスピンコートした。
その上に２０μＬの水滴を落とし、接触角を測定した。その後、水滴に＋電極、ＩＴＯに−電極をとって５０Ｖの電圧を印加し接触角を測定した。結果を表５に示す。
【０１８７】
【表５】
0005516817.tif 000009
【０１８８】
上記のように、エレクトロウエッティングでは全光線透過率が高く、かつヘイズ値が低い、また電圧印加前後の水滴の接触角差が大きいことが必要である。しかし、融点が高いフィルムを用いた場合、アニール後の厚さの変動係数が低くなるため、電圧印加前後の水滴の接触角差が大きい。
【産業上の利用可能性】
【０１８９】
本発明の高誘電性フィルムは、比誘電率が高く、誘電正接が低いため、エレクトロウエッティング用のフィルムとして好適である。
【符号の説明】
【０１９０】
１００：光学素子
１０１：第１基板
１０２：第１電極
１０３：高誘電性フィルム
１０４：隔壁
１０５、７０５：疎水性液体
１０６、７０６：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
１１３：撥水層
１５０、１５１、１５２、１５３：積層体
２００：制御部
２０１：スイッチ
２０２：電源
７０２ａ、７０２ｂ、７０２ｃ、７０２ｄ、７０２ｅ：リング状電極
７０３：円筒状絶縁層
７０７：電極
７１４：円筒状絶縁層の表面
７１５：透光性頂面部材
７１６：円筒状側面部材
７１７：透光性底面部材
７１８：表面層
Ａ、Ｂ：疎水性液体の液面
Ｃ：光軸
ｚ：セル領域
【要約】
【課題】高い比誘電率及び低い誘電正接を有するフィルムを提供する。
【解決手段】フッ化ビニリデン／テトラフルオロエチレンがモル比で９５／５〜８０／２０であるフッ化ビニリデン／テトラフルオロエチレン共重合体（Ａ）からなり、かつ、α型の結晶構造とβ型の結晶構造とから構成され、β型の結晶構造が５０％以上であることを特徴とする高誘電性フィルムである。
【選択図】    なし【図１】
0005516817.tif 000010
【図２】
0005516817.tif 000011
【図３】
0005516817.tif 000012
【図４】
0005516817.tif 000013
【図５】
0005516817.tif 000014
【図６】
0005516817.tif 000015
【図７】
0005516817.tif 000016