电湿润装置、显示装置、透镜的制作方法
【专利摘要】本发明提供具备拒水性、膜强度和耐久性优异的膜的电湿润装置、具备该电湿润装置的显示装置和透镜。一种电湿润装置，其具备：收容流体的空间、在所述空间中形成了界面的两种流体、与所述空间接触的膜、在所述膜的与所述空间接触的一侧的相反侧配置的第一电极、和与所述两种流体中的一方接触的第二电极；所述膜是包含层(A)和层(B)的多层膜，所述层(B)配置在与所述空间接触的一侧的最表层，所述层(A)由含氟聚合物(A)构成，且该含氟聚合物(A)含有包含环结构内具有1个醚性氧原子的含氟脂肪族环结构的结构单元作为主成分，所述层(B)由含氟聚合物(B)构成，且该含氟聚合物(B)含有包含环结构内具有2个或3个醚性氧原子的含氟脂肪族环结构的结构单元作为主成分。
【专利说明】
电湿润装置、显示装置、透镜
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及电湿润装置、使用该电湿润装置的显示装置以及透镜。
【背景技术】
[0002]作为控制固体表面的浸润性的方法，已知利用电湿润(界面电现象)的方法。利用电湿润的电湿润装置被用于电子纸等的显示装置、液体透镜等的各种装置(例如专利文献I?3)。
[0003]作为电湿润装置，使用下述具备小室的装置:在基板上依次层叠电极层、绝缘膜，再在其上设置密封有互不混合且色调不同的两种流体的空间，在空间内配置对置电极而形成小室。该小室中，作为两种流体大多使用水性液体和油性液体；作为绝缘膜大多使用具有拒水性(疏水性)的膜。该小室中，在不施加电压的状态下，油性液体覆盖绝缘层的整个表面而形成油膜。如果对绝缘膜下的电极层和对置电极之间施加电压，则绝缘膜的浸润性变化，水性液体被拉引至绝缘膜，油性液体的位置及形状变化，绝缘膜表面的油性液体所占的面积缩小。两种流体由于彼此色调不同，因此油性液体所占的面积缩小的结果是，从基板的上方观看小室时的色调发生变化。
[0004]作为绝缘膜的材料，从绝缘性、拒水性、透明性等优异的方面考虑，主要使用非晶质的含氟聚合物。
[0005]例如专利文献2?3中，作为非晶质的含氟聚合物，记载了杜邦公司制的Teflon (注册商标)AF (四氟乙烯与2，2-双(三氟甲基)_4，5- 二氟间二氧杂环戊烯的共聚物)、旭硝子株式会社(旭硝子社)制的CYTOP (注册商标；由全氟(亚烷基乙烯基醚)的环化聚合而得的含氟聚合物)等。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:日本专利特许第4851089号公报
[0009]专利文献2:日本专利特表2009-518676号公报
[0010]专利文献3:日本专利特表2009-525502号公报
【发明内容】
[0011]发明所要解决的技术问题
[0012]近年来，电湿润装置中，要求高响应速度化和长寿命化。为了实现高响应速度化，需要断开状态和接通状态切换迅速，即、切换断开状态和接通状态时的绝缘膜上的两流体的移动迅速。该移动的速度具有与绝缘膜的拒水性成比例的倾向，要求高拒水性、例如能够达到110°以上的动态后退角的拒水性。此外，为了实现长寿命化等，还需要能防止裂纹和损伤、剥离的发生的膜强度，可长期抑制拒水性的下降的耐久性等。
[0013]但是，现状是还没有发现满足全部这些特性的绝缘膜。例如，由CYTOP (注册商标)形成的膜的拒水性不充分。由Teflon(注册商标)AF形成的膜的拒水性虽然优异，但很脆弱。因此，也容易发生拒水性的经时下降，特别是在水、尤其是温水的存在下，拒水性的下降显著。
[0014]本发明是鉴于上述情况而完成的发明，目的在于提供具备拒水性、膜强度和耐久性优异的膜的电湿润装置、具备该电湿润装置的显示装置和透镜。
[0015]解决技术问题所采用的技术方案
[0016]本发明提供具有以下[I]?[14]的构成的电湿润装置、显示装置、透镜。
[0017][I] 一种电湿润装置，其具备:收容流体的空间、在所述空间中形成了界面的两种流体、与所述空间接触的膜、在所述膜的与所述空间接触的一侧的相反侧配置的第一电极、和与所述两种流体中的一方接触的第二电极；
[0018]所述膜是包含层(A)和层(B)的多层膜，所述层(B)配置在与所述空间接触的一侧的最表层，所述层㈧由含氟聚合物㈧构成，且该含氟聚合物㈧含有包含环结构内具有I个醚性氧原子的含氟脂肪族环结构的结构单元作为主成分，所述层(B)由含氟聚合物(B)构成，且该含氟聚合物(B)含有包含环结构内具有2个或3个醚性氧原子的含氟脂肪族环结构的结构单元作为主成分。
[0019][2]如[I]所述的电湿润装置，其中，所述含氟聚合物㈧和所述含氟聚合物(B)分别是在主链中包含所述各含氟脂肪族环的含氟聚合物。
[0020][3]如[I]或[2]所述的电湿润装置，其中，所述含氟聚合物㈧中的包含含氟脂肪族环结构的结构单元是将具有I个醚性氧原子的全氟二烯环化聚合而得的结构单元。
[0021][4]如[3]所述的电湿润装置，其中，所述全氟二烯是以下式(al)表示的含氟化合物，
[0022][化I]
[0023]
F
rli
F2C—CF—O—C—CFz—CF-CF2
lMn
W6
(a1)
[0024]式中，W6表示氟原子或碳数I?3的全氟烷基；n是O或I。
[0025][5]如[I]?[4]中任一项所述的电湿润装置，其中，所述含氟聚合物(A)是具有选自羧基、烷氧基羰基和氨基烷基的至少一种官能团的含氟聚合物(Ae)。
[0026][6]如[5]所述的电湿润装置，其中，所述膜包含多个所述层(A)，其中至少一层是由所述含氟聚合物(Ae)构成的层(Ae)。
[0027][7]如[6]所述的电湿润装置，其中，所述膜包含所述层(Ae)和由含氟聚合物(Af)构成的层(Af)，所述含氟聚合物(Af)是不具有官能团的含氟聚合物(A)，所述层(Af)配置在所述层(Ae)和所述层⑶之间。
[0028][8]如[I]?[7]中任一项所述的电湿润装置，其中，所述含氟聚合物⑶中的包含含氟脂肪族环结构的结构单元是将包含含氟脂肪族环结构的单体聚合而得的结构单元，所述含氟脂肪族环结构中具有2个氧原子作为构成环的原子、构成环的碳原子的至少一个是构成聚合性双键的碳原子。
[0029][9]如[8]所述的电湿润装置，其中，所述含氟聚合物⑶包含选自来源于以下式(bl)表示的含氟化合物的结构单元和来源于以下式(b2)表示的含氟化合物的结构单元的至少一种；
[0030][化2]
【权利要求】
1.一种电湿润装置，其具备:收容流体的空间、在所述空间中形成了界面的两种流体、与所述空间接触的膜、在所述膜的与所述空间接触的一侧的相反侧配置的第一电极、和与所述两种流体中的一方接触的第二电极； 所述膜是包含层(A)和层(B)的多层膜，所述层(B)配置在与所述空间接触的一侧的最表层，所述层(A)由含氟聚合物(A)构成，且该含氟聚合物(A)含有包含环结构内具有I个醚性氧原子的含氟脂肪族环结构的结构单元作为主成分，所述层(B)由含氟聚合物(B)构成，且该含氟聚合物(B)含有包含环结构内具有2个或3个醚性氧原子的含氟脂肪族环结构的结构单元作为主成分。
2.如权利要求1所述的电湿润装置，其特征在于，所述含氟聚合物(A)和所述含氟聚合物(B)分别是在主链中包含所述各含氟脂肪族环的含氟聚合物。
3.如权利要求1或2所述的电湿润装置，其特征在于，所述含氟聚合物(A)中的包含含氟脂肪族环结构的结构单元是将具有I个醚性氧原子的全氟二烯环化聚合而得的结构单J Li ο
4.如权利要求3所述的电湿润装置，其特征在于，所述全氟二烯是以下式(al)表示的含氟化合物， [化I]
F
rliF2C=CF——O—.C - -CF2——CF=CF2
I η
W6
OD 式中，W6表示氟原子或碳数I?3的全氟烷基；n是O或I。
5.如权利要求1?4中任一项所述的电湿润装置，其特征在于，所述含氟聚合物㈧是具有选自羧基、烷氧基羰基和氨基烷基的至少一种官能团的含氟聚合物(Ae)。
6.如权利要求5所述的电湿润装置，其特征在于，所述膜包含多个所述层(A)，其中至少一层是由所述含氟聚合物(Ae)构成的层(Ae)。
7.如权利要求6所述的电湿润装置，其特征在于，所述膜包含所述层(Ae)和由含氟聚合物(Af)构成的层(Af)，所述含氟聚合物(Af)是不具有官能团的含氟聚合物(A)，所述层(Af)配置在所述层(Ae)和所述层⑶之间。
8.如权利要求1?7中任一项所述的电湿润装置，其特征在于，所述含氟聚合物(B)中的包含含氟脂肪族环结构的结构单元是将包含含氟脂肪族环结构的单体聚合而得的结构单元，所述含氟脂肪族环结构中具有2个氧原子作为构成环的原子、构成环的碳原子的至少一个是构成聚合性双键的碳原子。
9.如权利要求8所述的电湿润装置，其特征在于，所述含氟聚合物(B)包含选自来源于以下式(bl)表示的含氟化合物的结构单元和来源于以下式(b2)表示的含氟化合物的结构单元的至少一种； [化2]
式中，W1是氟原子、碳数I~3的全氟烷基、或碳数I~3的全氟烷氧基；W2和W3分别独立地为氟原子、碳数I~6的全氟烷基、碳数I~6的全氟烷氧基、或具有醚性氧原子的碳数2~6的全氟烷基，或者W2和W3相互结合形成可以具有醚性氧原子的碳数2~6的全氟亚烷基；W4和W5分别独立地为氟原子、碳数I~8的全氟烷基、碳数I~8的全氟烷氧基、或具有醚性氧原子的碳数2~8的全氟烷基，或者W4和W5相互结合形成可以具有醚性氧原子的碳数2~6的全氟亚烷基。
10.如权利要求9所述的电湿润装置，其特征在于，以所述式(bl)表示的含氟化合物是全氟(2，2-二甲基-1，3-二氧杂环戊烯)；以所述式(b2)表示的含氟化合物是全氟(2-亚甲基-1，3- 二氧戊环)或全氟(2-亚甲基-4-甲基-1，3- 二氧戊环)。
11.如权利要求1~10中任一项所述的电湿润装置，其特征在于，所述膜的膜厚是0.2 ~5 μ m0
12.如权利要求1~11中任一项所述的电湿润装置，其特征在于，所述层(B)的总膜厚是所述层(A)的总膜厚的10~200%。
13.—种显示装置，其特征在于，具备权利要求1~12中任一项所述的电湿润装置。
14.一种透镜，其特征在于，具备权利要求1~12中任一项所述的电湿润装置。
【文档编号】G02F1/19GK104136983SQ201380009990
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2013年2月27日 优先权日:2012年2月28日
【发明者】中山史子, 浅川昭彦 申请人:旭硝子株式会社