(57)【要約】【課題】消費電力の低いエレクトロウェッティング光学素子を提供する。【解決手段】エレクトロウェッティング光学素子１は、誘電体層１２Ｇと、非極性液体１４と、極性液体１３と、電極１１Ｂ，１２Ｅとを備える。誘電体層１２Ｇは、疎水性表面を有する。非極性液体１４は、疎水性表面の上に配されている。極性液体１３は、非極性液体の上に配されている。極性液体１３は、非極性液体１４と混和しない。電極１１Ｂ，１２Ｅは、誘電体層１２Ｇを分極させる。非極性液体１４と極性液体１３とのうちの少なくとも一方は、刺激が加えられた際に粘度が変化する液体により構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
疎水性表面を有する誘電体層と、
前記疎水性表面の上に配された非極性液体と、
前記非極性液体の上に配されており、前記非極性液体と混和しない極性液体と、
前記誘電体層を分極させる電極と、
を備え、
前記非極性液体と前記極性液体とのうちの少なくとも一方は、刺激が加えられた際に粘度が変化する液体により構成されている、エレクトロウェッティング光学素子。
【請求項２】
前記非極性液体と前記極性液体とのうちの少なくとも一方は、刺激が加えられた際に、異なる粘度の相に相転移する、請求項１に記載のエレクトロウェッティング光学素子。
【請求項３】
前記非極性液体と前記極性液体とのうちの少なくとも一方は、刺激が加えられた際に低粘度化する、請求項１または２に記載のエレクトロウェッティング光学素子。
【請求項４】
前記非極性液体と前記極性液体とのうちの少なくとも一方は、刺激が加えられた際に、粘度が１Ｐａ・ｓ以上の高粘度液体から、粘度が１００ｍＰａ・ｓ以下の低粘度液体となる、請求項１〜３のいずれか一項に記載のエレクトロウェッティング光学素子。
【請求項５】
前記非極性液体と前記極性液体とのうちの少なくとも一方は、刺激応答性ゲルを含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載のエレクトロウェッティング光学素子。
【請求項６】
前記刺激が、熱、電磁波、音波及び振動の少なくとも一種である、請求項１〜５のいずれか一項に記載のエレクトロウェッティング光学素子。
【請求項７】
前記非極性液体と前記極性液体とのうちの少なくとも一方は、刺激が加えられなくなった後に、刺激が加えられる前の粘度に戻る液体により構成されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載のエレクトロウェッティング光学素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エレクトロウェッティング光学素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エレクトロウェッティング効果を利用したエレクトロウェッティング（ＥＷ：ＥｌｅｃｔｒｏＷｅｔｔｉｎｇ）光学素子が注目されている（例えば、特許文献１，２等を参照）。一般に、エレクトロウェッティング光学素子では、一対の基板間に、互いに混じり合わない２つの液体が配置されている。この２つの液体のうちの一方が、非極性溶媒であり、他方が極性溶媒である。エレクトロウェッティング光学素子では、親水性を有する極性溶媒の単位面積あたりの占有率が変化することによって光の透過率が変化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３５６７５０号公報
【特許文献２】特開２００６−１９５１９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
エレクトロウェッティング光学素子には、例えば、画像の表示状態を維持するためには電圧を印加し続ける必要がある。また、電圧印加時において電流が流れ続ける。このため、消費電力の低減が困難であるという問題がある。
【０００５】
本発明の主な目的は、消費電力の低いエレクトロウェッティング光学素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るエレクトロウェッティング光学素子は、誘電体層と、非極性液体と、極性液体と、電極とを備える。誘電体層は、疎水性表面を有する。非極性液体は、疎水性表面の上に配されている。極性液体は、非極性液体の上に配されている。極性液体は、非極性液体と混和しない。電極は、誘電体層を分極させる。非極性液体と極性液体とのうちの少なくとも一方は、刺激が加えられた際に粘度が変化する液体により構成されている。
【０００７】
非極性液体と極性液体とのうちの少なくとも一方は、刺激が加えられた際に、異なる粘度の相に相転移するものであってもよい。
【０００８】
非極性液体と極性液体とのうちの少なくとも一方は、刺激が加えられた際に低粘度化するものであってもよい。
【０００９】
非極性液体と極性液体とのうちの少なくとも一方は、刺激が加えられた際に、粘度が１Ｐａ・ｓ以上の高粘度液体から、粘度が１００ｍＰａ・ｓ以下の低粘度液体となるものであってもよい。
【００１０】
非極性液体と極性液体とのうちの少なくとも一方は、刺激応答性ゲルを含んでいてもよい。
【００１１】
刺激は、熱、電磁波、音波及び振動の少なくとも一種であってもよい。
【００１２】
非極性液体と極性液体とのうちの少なくとも一方は、刺激が加えられなくなった後に、刺激が加えられる前の粘度に戻る液体により構成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、消費電力の低いエレクトロウェッティング光学素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係るエレクトロウェッティング光学素子の略図的断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るエレクトロウェッティング光学素子の動作を説明するための略図的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施した好ましい形態の一例について説明する。但し、下記の実施形態は、単なる例示である。本発明は、下記の実施形態に何ら限定されない。
【００１６】
また、実施形態等において参照する各図面において、実質的に同一の機能を有する部材は同一の符号で参照することとする。また、実施形態等において参照する図面は、模式的に記載されたものである。図面に描画された物体の寸法の比率などは、現実の物体の寸法の比率などとは異なる場合がある。図面相互間においても、物体の寸法比率等が異なる場合がある。具体的な物体の寸法比率等は、以下の説明を参酌して判断されるべきである。
【００１７】
図１は、本実施形態に係るエレクトロウェッティング光学素子１の略図的断面図である。図１に示されるエレクトロウェッティング光学素子１は、表示素子である。但し、本発明に係るエレクトロウェッティング光学素子は、表示素子でなくてもよく、例えば、シャッター素子などの表示素子以外の光学素子であってもよい。
【００１８】
図１に示されるように、エレクトロウェッティング光学素子１は、第１の基板１１と、第２の基板１２とを有する。第１の基板１１と第２の基板１２とは互いに間隔をおいて対向している。第１の基板１１と第２の基板１２との間には、シール材１７が配されている。これらシール材１７並びに第１及び第２の基板１１，１２によりセルが区画形成されている。
【００１９】
第１の基板１１は、基板本体１１Ａと、コモン電極１１Ｂとを有する。コモン電極１１Ｂは、基板本体１１Ａの第２の基板１２側の主面の上に配されている。一方、第２の基板１２は、基板本体１２Ａと、ＴＦＴ１２Ｂと、配線部１２Ｃと、平坦化膜１２Ｄと、画素電極１２Ｅと、コモン電極１２Ｆと、誘電体層１２Ｇとを有する。
【００２０】
基板本体１１Ａ，基板本体１２Ａは、例えば、ガラス、樹脂成型体及びフィルム等により構成することができる。
【００２１】
コモン電極１１Ｂは透明電極であることが好ましい。コモン電極１１Ｂは、例えば、ＩＴＯ（スズドープ酸化インジウム）等により構成することができる。
【００２２】
画素電極１２Ｅ及びコモン電極１２Ｆは、それぞれ、平坦化膜１２Ｄ上に形成されている。画素電極１２Ｅ及びコモン電極１２Ｆは、それぞれ、ビアホール電極１２Ｄａを介してＴＦＴ１２Ｂ及び配線部１２Ｃに接続されている。また、画素電極１２Ｅ及びコモン電極１２Ｆは、各画素Ｇ内に一対ずつ配置されている。
【００２３】
画素電極１２Ｅ及びコモン電極１２Ｆは、それぞれ、例えば、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）や、アルミニウム等により構成することができる。
【００２４】
誘電体層１２Ｇは、画素電極１２Ｅ及びコモン電極１２Ｆが設けられた領域を含め、基板本体１２Ａの第１の基板１１側の主面の実質的に全体を覆うように設けられている。
【００２５】
誘電体層１２Ｇの表面は、例えばフッ素樹脂の塗布及び熱処理などの公知の方法により、撥水化処理されている。このため、誘電体層１２Ｇの第１の基板１１側の表面は、疎水性表面を構成している。すなわち、誘電体層１２Ｇは、疎水性表面を有する。誘電体層１２Ｇには、コモン電極１１Ｂと画素電極１２Ｅとによって電圧が印加される。これにより、誘電体層１２Ｇが分極する。
【００２６】
誘電体層１２Ｇの上には、格子状の隔壁１５が設けられている。この隔壁１５により誘電体層１２Ｇが設けられた領域が複数の画素Ｇに区画されている。
【００２７】
シール材１７並びに第１及び第２の基板１１，１２により区画形成されたセル内には、極性液体１３と非極性液体１４とが充填されている。極性液体１３の表面エネルギーが相対的に高く、非極性液体１４の表面エネルギーが相対的に低い。極性液体１３は、親水性を有する高表面エネルギー液体により構成されている。非極性液体１４は、疎水性を有する低表面エネルギー液体により構成されている。
【００２８】
極性液体１３と非極性液体１４とでは、少なくとも一つの波長において透過率が異なることが好ましい。例えば、極性液体１３と非極性液体１４との少なくとも一方に顔料及び染料の少なくとも一方が添加されていることにより、少なくとも一つの波長において、極性液体１３の透過率と、非極性液体１４の透過率とが異ならされていてもよい。
【００２９】
極性液体１３と非極性液体１４とは、誘電体層１２Ｇの疎水性表面の上に配されている。
【００３０】
エレクトロウェッティング光学素子１では、誘電体層１２Ｇの表面が疎水性表面を構成している。このため、コモン電極１１Ｂと画素電極１２Ｅとの間に電圧が印加されていない状態では、非極性液体１４の方が、極性液体１３よりも誘電体層１２Ｇに対する親和性が高い。従って、コモン電極１１Ｂと画素電極１２Ｅとの間に電圧が印加されていない状態では、誘電体層１２Ｇの実質的に全体が非極性液体１４により覆われている。
【００３１】
図２に示されるように、画素電極１２Ｅに電圧（ＥＶ）を印加すると、画素電極１２Ｅと極性液体１３とが電極として機能し、誘電体層１２Ｇが分極する。その結果、極性液体１３が誘電体層１２Ｇに静電作用で引きつけられる。このため、誘電体層１２Ｇを覆っていた非極性液体１４が押しのけられ、非極性液体１４の単位面積あたりの被覆率が低下する。その結果、エレクトロウェッティング光学素子１の光透過率が変化する。エレクトロウェッティング光学素子１では、この原理を用いて、画像表示や光シャッタリングが行われる。
【００３２】
ここで、エレクトロウェッティング光学素子１では、非極性液体１４と極性液体１３とのうちの少なくとも一方は、刺激が加えられた際に粘度が変化し、刺激が加えられなくなった後に、直ちにまたは所定期間後に、刺激が加えられる前の粘度に戻る液体により構成されている。具体的には、本実施形態では、非極性液体１４と極性液体１３とのうちの少なくとも一方は、刺激が加えられた際に低粘度化する液体により構成されている。このため、例えば、画像を書き換える際のみ、刺激を与えて非極性液体１４と極性液体１３とのうちの少なくとも一方を低粘度化し、画像を保持する際には、刺激を与えず、非極性液体１４と極性液体１３とのうちの少なくとも一方を高粘度にすることができる。よって、電圧の印加を停止したとしても、高粘度である非極性液体１４と極性液体１３とのうちの少なくとも一方が流動しにくいため、長期間にわたって画像を保持し得る。従って、エレクトロウェッティング光学素子１の消費電力を低減することができる。
【００３３】
また、画像の表示状態において、刺激を与えず、非極性液体１４と極性液体１３とのうちの少なくとも一方を高粘度としておくことにより、画像の表示状態にける耐衝撃性を向上することができる。具体的には、表示状態にあるエレクトロウェッティング光学素子１に衝撃が加わった場合であっても非極性液体１４と極性液体１３とのうちの少なくとも一方が複数に分断され、その一部が壁面に付着することを抑制することができる。
【００３４】
ところで、画像の保持特性を向上する観点のみからは、非極性液体と極性液体との少なくとも一方を常に高粘度とすることも考えられる。しかしながら、その場合は、非極性液体と極性液体とを移動させて画像を変更する際に印加しなければならない電圧が高くなる。従って、消費電力の低減を十分に図ることはできない。
【００３５】
一方、エレクトロウェッティング光学素子１では、刺激を与えた時には、非極性液体１４と極性液体１３との両方が低粘度であるため、画像表示時に印加しなければならない電圧を低くすることができる。従って、消費電力を効果的に低減することができる。
【００３６】
消費電力をより効果的に低減する観点からは、非極性液体１４と極性液体１３とのうちの少なくとも一方は、刺激が加えられた際に、粘度が１Ｐａ・ｓ以上の高粘度液体から、粘度が１００ｍＰａ・ｓ以下の低粘度液体となるものであることが好ましく、刺激が加えられた際に、粘度が１０Ｐａ・ｓ以上の高粘度液体から、粘度が５０ｍＰａ・ｓ以下の低粘度液体となるものであることがより好ましく、刺激が加えられた際に、粘度が１００Ｐａ・ｓ以上の高粘度液体から、粘度が１０ｍＰａ・ｓ以下の低粘度液体となるものであることがさらに好ましい。
【００３７】
消費電力を低減するために、非極性液体１４と極性液体１３との両方を、刺激が加えられた際に粘度が変化する液体により構成してもよいが、非極性液体１４と極性液体１３とのうちの一方のみを、刺激が加えられた際に粘度が変化する液体により構成しても勿論よい。非極性液体１４と極性液体１３との両方が流動して初めて画像が書き換えられるためである。
【００３８】
なお、本発明において、「液体」には、「ゲル」が含まれるものとする。
【００３９】
非極性液体１４と極性液体１３とのうちの少なくとも一方は、刺激が加えられた際に、異なる粘度の相（例えば、低い粘度の相）に相転移するものであってもよい。例えば、非極性液体１４と極性液体１３とのうちの少なくとも一方は、刺激が加えられた際に粘度が低下する刺激応答性ゲルを含んでいてもよい。
【００４０】
非極性液体１４と極性液体１３とのうちの少なくとも一方の粘度を低下させる刺激は、例えば、熱、電磁波（紫外線、赤外線、可視光、マイクロ波等）、音波及び振動の少なくとも一種とすることができる。刺激により非極性液体１４及び極性液体１３の少なくとも一方を反応させることにより当該液体の粘度を変化させる場合は、粘度変化をさせることができる回数が制限される場合がある。一方、熱、電磁波（紫外線、赤外線、可視光、マイクロ波等）、音波、振動などの物理的刺激であれば、粘度変化をさせることができる回数が制限されにくい。
【００４１】
非極性液体１４及び極性液体１３の少なくとも一方に刺激を与える機構は、エレクトロウェッティング光学素子１内に設けられていてもよいし、エレクトロウェッティング光学素子１外に設けられていてもよい。
【００４２】
なお、刺激が加えられた際に粘度が変化する液体の具体例としては、以下の例が挙げられる。
【００４３】
刺激が加えられた際に液体自体の粘度が変化する液体としては、熱刺激により粘度が変化する液体が挙げられる。
【００４４】
熱刺激により粘度が変化する非極性液体の具体例としては、流動パラフィン、長鎖炭化水素、シリコーンオイルなどが挙げられる。これらの非極性液体は、いずれも、室温付近では粘度が高く、高温（例えば１００℃）にすると粘度が下がる。上記のような非極性液体のうち、特に、長鎖炭化水素は状態変化が大きいため、より好ましく用いることができる。例えばテトラコサン（Ｃ２４Ｈ５０）の融点は５０℃である。テトラコサンは、５０℃以上では駆動可能な低粘度液体状態となり、室温付近では固体状態となるため好適に用いることが出来る。エイコサン（融点３６℃）以上の炭素数を有する炭化水素であれば室温で固体となり、安定に用いることが出来る。好ましく用いられる炭化水素の具体例としては、ヘンエイコサン、ドコサン、テトラコサン、ペンタコサン、ヘキサコサン、トリアコンタン、ヘキサトリアコンタンなどのアルカン類などが挙げられる。これら直鎖炭化水素は炭素数により融点が調整できるため、使用状況に合わせて炭素数を適宜選択することが可能である。
【００４５】
熱刺激により粘度が変化する極性液体の具体例としては、イオン液体、ポリエチレングリコールなどが挙げられる。
【００４６】
このうち、イオン液体は粘度の温度依存性が大きなものがあるため、より好適に用いることが出来る。例えば、塩化１−メチル−３−プロピルイミダゾリウムは室温で固体状であるが、９０℃では１００ｍＰａ・ｓ以下の粘度となる。このため、塩化１−メチル−３−プロピルイミダゾリウムを用いることにより、９０℃以上で動作させることができ、室温以下にまで冷却すると安定した表示状態が保持される。このような特性を有するイオン液体の他の例としては、塩化１，２−ジメチル−３−プロピルイミダゾリウム、塩化１−メチル−３−エチルイミダゾリウムなどのイミダゾリウム系、臭化トリブチルステアリルホスホニウムなどのホスホニウム系、塩化テトラブチルアンモニウムなどのアンモニウム系などがあり、それぞれの凝固点を勘案して用いることが出来る。
【００４７】
高粘度化剤、ゲル化剤を用いて粘度変化する液体を実現することも出来る。
【００４８】
高粘度化剤、ゲル化剤を用いる場合、非極性液体は一般的な非極性溶媒を、極性液体は一般的な極性溶媒を用いることが出来る。
【００４９】
ここで、非極性溶媒としては、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン等の非分岐あるいは分岐脂肪族炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル類、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテルなどのエーテル類、ジメチルシロキサン、オクタメチルテトラシロキサン、デカメチルペンタシロキサンなどのシリコーン類などを用いることが出来る。
【００５０】
また、極性溶媒としては、水、メタノール、エタノール、エチレングリコール、プロピレングリコールなどのアルコール類、ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド類、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなどのアミド類などが挙げられる。
【００５１】
これら非極性溶媒、極性溶媒は単独で用いても良いし、複数種の溶媒を混合して用いても良い。
【００５２】
高粘度化剤、ゲル化剤は特に限定されないが、熱、電磁波、音波、振動などの刺激により、粘度や状態が変化するものが用いられる。
【００５３】
熱により粘度変化あるいは状態変化する高粘度化剤、あるいはゲル化剤は多数知られている。以下に具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００５４】
非極性液体に用いることが出来る高粘度化剤としては、ポリアクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂など高分子類が挙げられる。非極性溶媒の高分子樹脂溶液は低温では粘度が高く、高温では粘度が大きく低下する。この粘度変化の温度依存性は分子量、分子構造、用いる溶媒種などで調整できるため、使用する状況に合わせて調整することが出来る。
【００５５】
極性溶媒に用いることが出来る高粘度化剤としては、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂、ポリエチレングリコール樹脂などが挙げられる。極性溶媒の高分子樹脂溶液は低温では粘度が高く、高温では粘度が大きく低下する。この粘度変化の温度依存性は分子量、分子構造、用いる溶媒種などで調整できるため、使用する状況に合わせて調整することが出来る。
【００５６】
ゲル化剤は、液体状態とゲル状態を可逆的に転移可能であることが好ましい。この観点から、ゲル化は化学架橋など反応を伴うものよりも、物理架橋など物理的な相互作用によるものが好ましい。
【００５７】
このうち、非極性溶媒をゲル化し、熱により状態変化するものとして以下のものが挙げられる。
【００５８】
１２−ヒドロキシステアリン酸などのヒドロキシカルボン酸類、Ｎ−ラウロイル−Ｌ−グルタミン酸−α、γ−ジブチルアミド、Ｎ−２−エチルヘキシル−Ｌ−グルタミン酸ジブチルアミドなどのアミド類、テトラドデシルアンモニウムブロミドなどの疎水性オニウム塩類、１，３：２，４−ジベンジリデン−Ｄ−ソルビトールなどの多価水酸基類、ブタン−１，２，３，４−テトラカルボン酸−ジラウリルエステルなどの多価カルボン酸エステル類、ジ−２−エチルヘキシルスルホコハク酸ナトリウムとステロイド化合物などとの複合塩類、アルジュノール酸エステル類、ビス（アルキルアミド化アミノ酸）フタルアミド、アミノ酸アルキル変成物などが挙げられるが、本発明の目的に沿うものであればこれらに限定されるものではない。極性の高いゲル化剤を用いると、ゲル化剤が極性溶媒に移行してしまうため、極性溶媒に移行しない、適度な極性を有するゲル化剤を用いることが好ましい。また、ゲル化剤をゲル臨界濃度以下添加し、高粘度化剤として用いてもよい。
【００５９】
極性溶媒をゲル化し、熱により状態変化するものとして以下のものが挙げられる。
【００６０】
長鎖炭化水素含有アミド化合物、糖類のアルキル変成化合物、界面活性剤類等が知られている。代表例な化合物例を以下に示す。
【００６１】
【化１】
2014134637.tif 000003
【００６２】
【化２】
2014134637.tif 000004
【００６３】
【化３】
2014134637.tif 000005
【００６４】
【化４】
2014134637.tif 000006
【００６５】
【化５】
2014134637.tif 000007
【００６６】
【化６】
2014134637.tif 000008
【００６７】
【化７】
2014134637.tif 000009
【００６８】
【化８】
2014134637.tif 000010
【００６９】
【化９】
2014134637.tif 000011
【００７０】
【化１０】
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【００７１】
【化１１】
2014134637.tif 000013
【００７２】
【化１２】
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【００７３】
これらのゲル化剤を含む極性あるいは非極性液体は、低温ではゲル状態となり、高温（いわゆるゲル転移温度以上）では低粘度液体となるため、高温でエレクトロウェッティング素子を動作させて画像を形成し、室温付近でゲル化あるいは高粘度化させて画像を固定化することが出来る。
【００７４】
ゲル又は高粘度液体から低粘度液体へ状態変化する温度は、用いる溶媒、ゲル化剤、ゲル化剤濃度によって変化するため一概に言えない。逆に言えば、溶媒、ゲル化剤、ゲル化剤濃度を適度に選択することにより、転移温度を自由度高く設計・選択することが出来る。
【００７５】
電磁波により応答する液体を実現するためには、電磁波応答性のゲル化剤を用いることが好ましい。
【００７６】
電磁波応答性のゲル化剤は、電磁波により可逆的変化する置換基を含むゲル化剤を用いることが出来る。電磁波の代表例として光を考えると、光により可逆変化する置換基としては、アゾベンゼン、スチルベンなどを挙げることが出来る。また、アントラセンジカルボン酸の２量化反応を用いた状態変化を用いてもよい。
【００７７】
非極性溶媒で用いることが出来る電磁波応答性のゲル化剤としては次のようなものを挙げることができる。
【００７８】
下記式（４）のスチルベン化合物（Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ，２００４，１６０８〜１６０９頁）。
【００７９】
【化１３】
2014134637.tif 000015
【００８０】
このゲル化剤は室温で非極性溶媒をゲル化するが、紫外線を照射することにより異性化し、低粘度の液体となる。この液体を加熱冷却すると異性体が元に戻り、ゲルとなる。従って、紫外線を照射してに画像形成し、加熱後冷却するとゲルとなり、画像が安定する。
【００８１】
また、アゾベンゼンにコレステロールをエステル結合にて結合した化合物も同様に、非極性液体をゲル化し、紫外光でアゾベンゼンがシス体に異性化することにより低粘度化し、可視光でトランス体に異性化し、ゲル化する（Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１９９４年、第１１６巻、６６６４ページ）。紫外光を当てた後画像形成させ、可視光で固定化することが可能となる。
【００８２】
極性溶媒で用いることが出来る電磁波応答性のゲル化剤としては次のものを挙げることが出来る。
【００８３】
臭化セチルトリメチルアンモニウム（ＣＴＡＢ）とトランス−オルソ−メトキシシンナム酸を組み合わせたゲル化剤がある（Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ、１２９巻、６号、１５５３ページ、２００７年）。このゲル化剤は通常の環境では水系・あるいは極性溶媒をゲル化するが、水銀灯等にて紫外光を照射すると、シス体に異性化し、比較的低粘度の液体となる。また、アゾベンゼンを含む以下の化合物も用いることが出来る。
【００８４】
【化１４】
2014134637.tif 000016
【００８５】
この化合物は、紫外光を当てるとシス型に異性化するために結晶構造が崩れ低粘度化し、可視光を当てるか又は熱を加えるとトランス型に異性化し、再度ゲル化する。
【００８６】
音波を含む振動により状態変化するゲル化剤は、多数存在する。物理ゲルを形成するゲル化剤は、ほとんどの場合、振動により液化し、加熱・冷却すると再度ゲル化する。
【００８７】
これ以外に振動により状態変化するゲル化剤として、層状無機鉱物が挙げられる。具体的にはスメクタイト、カオリナイトなどの天然鉱物あるいは合成鉱物を挙げることが出来る。例えばスメクタイトを強い剪断をかけて層を壊し、板状の鉱物とする。板状のスメクタイトは側部が負に帯電、端部が正に帯電している。このため、板状スメクタイトを分散させた溶液を静置すると、スメクタイトの側部と端部が静電相互作用し、いわゆるカードハウス構造を形成してゲル化あるいは高粘度化する。これに対して振動を加えると、カードハウス構造は崩れ、低粘度の液体として取り扱うことが出来る。この低粘度液体を静置すると、再度カードハウス構造が形成され，ゲル化あるいは高粘度化する。従って、振動又は音波を当てて低粘度化させて画像を形成し、静置して画像を安定させることが出来る。層状無機鉱物は、そのまま用いると極性液体に用いることが出来、有機修飾されたものは非極性液体に用いることが出来る。
【００８８】
以下、具体的な実施の形態について説明する。なお、本発明はこれに限定されることは無く、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能である。
【００８９】
（実施例１）
従来の手法により製造した基板を用意した。
【００９０】
基板の画素部に、カーボンブラックを５重量％分散したテトラコサンを加熱液化した後加え、室温に冷却して固化した。この基板の外周にシール剤を設け、０．３重量％の食塩水を満たした。この上に基板を空気が入らないようにかぶせ、シールした。
【００９１】
得られたセルを６０℃に加熱し、電極に１５Ｖの電圧をかけたところ、黒表示から透明表示に変化した。すなわち、エレクトロウェッティング光学素子が動作し、カーボンブラック分散テトラコサンが食塩水に押しのけられたことが明らかであった。電圧を加えたまま２５℃まで冷却したところ、電圧を切っても透明表示が固定されたままであった。また、透明表示状態において、エレクトロウェッティング光学素子に振動、衝撃を与えても表示に変化は無かった。
【００９２】
（比較例１）
従来の手法により製造した基板を用意した。
【００９３】
基板の画素部に、カーボンブラックを５重量％分散したヘキサンを加えた。この基板の外周にシール剤１７を設け、０．３重量％の食塩水を、ヘキサンが舞わないようにゆっくり満たした。この上に基板１１を空気が入らないようにかぶせ、シールした。
【００９４】
得られたセルを室温のまま、電極に１５Ｖの電圧をかけたところ、黒表示から透明表示に変化した。すなわち、エレクトロウェッティング光学素子が動作し、カーボンブラック分散ヘキサンが食塩水に押しのけられたことが明らかであった。そのまま電圧を切ると、透明表示から黒表示に戻った。また、電圧をかけて透明表示状態において、エレクトロウェッティング光学素子に振動、衝撃を与えたところ、一部に表示ムラが発生した。表示ムラは表示を黒、透明を繰り返しても解消されなかった。光学顕微鏡で画素を観察したところ、画素からインクが消失していることがわかり、即ち、衝撃によりインクが他の領域に散逸したことが明らかとなった。
【００９５】
（実施例２）
従来の手法により製造した基板を用意した。
【００９６】
カーボンブラックを５重量％分散させたドデカンに１２−ヒドロキシステアリン酸（和光純薬製）を３重量％加え８０℃に加熱溶解した溶液を、基板の画疎部に加え、室温に冷却して固化した。この基板の外周にシール剤１７を設け、０．３重量％の食塩水を満たした。この上に基板１１を空気が入らないようにかぶせ、シールした。
【００９７】
得られたセルを８０℃に加熱し、電極に１５Ｖの電圧をかけたところ、黒表示から透明表示に変化した。電圧を加えたまま２５℃まで冷却したところ、電圧を切っても透明表示が固定されたままであった。また、透明表示状態において、エレクトロウェッティング光学素子に振動、衝撃を与えても表示に変化は無かった。
【符号の説明】
【００９８】
１…エレクトロウェッティング光学素子
１１…第１の基板
１１Ａ…基板本体
１１Ｂ…コモン電極
１２…第２の基板
１２Ａ…基板本体
１２Ｂ…ＴＦＴ
１２Ｃ…配線部
１２Ｄ…平坦化膜
１２Ｄａ…ビアホール電極
１２Ｅ…画素電極
１２Ｆ…コモン電極
１２Ｇ…誘電体層
１３…極性液体
１４…非極性液体
１５…隔壁
１７…シール材
【図１】
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【図２】
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