特許 5979220 エレクトロウェッティング装置、表示装置、レンズ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5979220

(24)【登録日】2016年8月5日

(45)【発行日】2016年8月24日

(54)【発明の名称】エレクトロウェッティング装置、表示装置、レンズ

(51)【国際特許分類】

   G02F 1/17 20060101AFI20160817BHJP

   G02B 3/14 20060101ALI20160817BHJP

   C08L 27/12 20060101ALI20160817BHJP

【ＦＩ】

   G02F1/17

   G02B3/14

   C08L27/12

【請求項の数】14

【全頁数】28

(21)【出願番号】特願2014-502324(P2014-502324)

(86)(22)【出願日】2013年2月27日

(86)【国際出願番号】JP2013055199

(87)【国際公開番号】WO2013129503

(87)【国際公開日】20130906

【審査請求日】2015年8月20日

(31)【優先権主張番号】特願2012-41751(P2012-41751)

(32)【優先日】2012年2月28日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000000044

【氏名又は名称】旭硝子株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106909

【弁理士】

【氏名又は名称】棚井 澄雄

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100094400

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 三義

(74)【代理人】

【識別番号】100106057

【弁理士】

【氏名又は名称】柳井 則子

(72)【発明者】

【氏名】中山 史子

(72)【発明者】

【氏名】浅川 昭彦

【審査官】 磯野 光司

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−２１０７３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００９−５２５５０２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｆ １／１７

Ｇ０２Ｆ １／１９

Ｇ０２Ｂ ３／１４

ＣＡｐｌｕｓ／ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

流体を収容する空間と、前記空間の中で界面を形成している２種の流体と、前記空間に接する膜と、前記膜の前記空間と接する側とは反対側に配置された第一の電極と、前記２種の流体の一方と接する第二の電極と、を備えるエレクトロウェッティング装置であって、
前記膜が、エーテル性酸素原子を環構造内に１個有する含フッ素脂肪族環構造を含む構成単位を主成分として含む含フッ素ポリマー（Ａ）と、エーテル性酸素原子を環構造内に２個または３個有する含フッ素脂肪族環構造を含む構成単位を主成分として含む含フッ素ポリマー（Ｂ）との混合物から構成される層（Ｍ）からなる単膜であるか、または前記層（Ｍ）が前記空間と接する側の最表層に配置されている多層膜であることを特徴とするエレクトロウェッティング装置。

【請求項2】

前記含フッ素ポリマー（Ａ）および前記含フッ素ポリマー（Ｂ）が、それぞれ、前記各含フッ素脂肪族環を主鎖に含む含フッ素ポリマーである、請求項１に記載のエレクトロウェッティング装置。

【請求項3】

前記層（Ｍ）中の前記含フッ素ポリマー（Ａ）と前記含フッ素ポリマー（Ｂ）との質量比（Ａ／Ｂ）が、１０／９０〜９９／１である、請求項１または２に記載のエレクトロウェッティング装置。

【請求項4】

前記含フッ素ポリマー（Ａ）における含フッ素脂肪族環構造を含む構成単位が、エーテル性酸素原子を１個有するペルフルオロジエンを環化重合して得られる構成単位である、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装置。

【請求項5】

前記エーテル性酸素原子を１個有するペルフルオロジエンが下式（ａ１）で表される含フッ素化合物である、請求項４に記載のエレクトロウェッティング装置。

【化1】

（式中、Ｗ^６はフッ素原子または炭素数１〜３のペルフルオロアルキル基を表す。ｎは０または１である。）

【請求項6】

前記膜が、さらに、前記含フッ素ポリマー（Ａ）で構成される層（Ａ）を含む多層膜である、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装置。

【請求項7】

前記層（Ａ）を構成する含フッ素ポリマー（Ａ）が、カルボキシ基、アルコキシカルボニル基およびアミノアルキル基からなる群から選ばれる少なくとも１種の官能基を有する含フッ素ポリマー（Ａ^Ｃ）である、請求項６に記載のエレクトロウェッティング装置。

【請求項8】

前記膜が複数の前記層（Ａ）を含み、そのうちの少なくとも１層が前記含フッ素ポリマー（Ａ^Ｃ）から構成される層（Ａ^Ｃ）であり、他の少なくとも１層が官能基を有しない含フッ素ポリマー（Ａ）である含フッ素ポリマー（Ａ^Ｆ）から構成される層（Ａ^Ｆ）であり、
前記層（Ａ^Ｆ）が、前記層（Ａ^Ｃ）と前記層（Ｍ）との間に配置されている、請求項７に記載のエレクトロウェッティング装置。

【請求項9】

前記含フッ素ポリマー（Ｂ）における含フッ素脂肪族環構造を含む構成単位が、環を構成する原子として酸素原子を２個有し、環を構成する炭素原子の少なくとも１個が重合性二重結合を構成する炭素原子である、含フッ素脂肪族環構造を含む単量体を重合して得られる構成単位である、請求項１〜８のいずれか一項に記載のエレクトロウェッティング装置。

【請求項10】

前記含フッ素脂肪族環構造を含む単量体が、下式（ｂ１）で表される含フッ素化合物または下式（ｂ２）で表される含フッ素化合物である、請求項９に記載のエレクトロウェッティング装置。

【化2】

（式中、Ｗ^１はフッ素原子、炭素数１〜３のペルフルオロアルキル基、または炭素数１〜３のペルフルオロアルコキシ基である。Ｗ^２およびＷ^３はそれぞれ独立に、フッ素原子、炭素数１〜６のペルフルオロアルキル基、炭素数１〜６のペルフルオロアルコキシ基、もしくはエーテル性酸素原子を有する炭素数２〜６のペルフルオロアルキル基であるか、またはＷ^２とＷ^３とが相互に結合して、エーテル性酸素原子を有してもよい炭素数２〜６のペルフルオロアルキレン基を形成している。Ｗ^４およびＷ^５はそれぞれ独立に、フッ素原子、炭素数１〜８のペルフルオロアルキル基、炭素数１〜８のペルフルオロアルコキシ基、もしくはエーテル性酸素原子を有する炭素数２〜８のペルフルオロアルキル基であるか、またはＷ^４とＷ^５とが相互に結合して、エーテル性酸素原子を有してもよい炭素数２〜６のペルフルオロアルキレン基を形成している。）

【請求項11】

前記式（ｂ１）で表される含フッ素化合物がペルフルオロ（２，２−ジメチル−１，３−ジオキソール）であり、前記式（ｂ２）で表される含フッ素化合物がペルフルオロ（２−メチレン−１，３−ジオキソラン）またはペルフルオロ（２−メチレン−４−メチル−１，３−ジオキソラン）である、請求項１０に記載のエレクトロウェッティング装置。

【請求項12】

前記膜の膜厚が０．２〜６μｍである、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のエレクトロウェッティング装置。

【請求項13】

請求項１〜１２のいずれか一項に記載のエレクトロウェッティング装置を備える表示装置。

【請求項14】

請求項１〜１２のいずれか一項に記載のエレクトロウェッティング装置を備えるレンズ。

【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装置、これを用いた表示装置およびレンズに関する。

【背景技術】

【0002】

固体表面の濡れ性を制御する方法として、エレクトロウェッティング（界面電気現象）を利用した方法が知られている。エレクトロウェッティングを利用したエレクトロウェッティング装置は、電子ペーパー等の表示装置、液体レンズ等の各種装置に利用されている（たとえば特許文献１〜３）。
エレクトロウェッティング装置としては、基板上に電極層、絶縁膜を順次積層し、その上に、互いに混和せず色調が異なる２種の流体を封止した空間を設け、空間内に対向電極を配置したセルを備える装置が用いられる。該セルにおいては、２種の流体として水性液体と油性液体、絶縁膜として撥水性（疎水性）を有する膜を用いたものが多い。かかるセルにおいては、電圧を印加していない状態では、油性液体が絶縁層の表面全体を覆って油膜を形成している。絶縁膜の下の電極層と対向電極との間に電圧を印加すると、絶縁膜の濡れ性が変化し、水性液体が絶縁膜に引き寄せられ、油性液体の位置や形状が変化して絶縁膜表面における油性液体が占める面積が縮小する。２種の流体は互いに色調が異なるため、油性液体が占める面積が縮小する結果、基板の上方からセルを見たときの色調が変化する。

【0003】

絶縁膜の材料としては、絶縁性、撥水性、透明性等に優れることから、非晶質のフッ素樹脂が主に使用されている。
たとえば特許文献２〜３には、非晶質の含フッ素ポリマーとして、Ｄｕｐｏｎｔ社製のＴｅｆｌｏｎ（登録商標）ＡＦ（テトラフルオロエチレンと２，２−ビス（トリフルオロメチル）−４，５−ジフルオロジオキソールの共重合体）、旭硝子社製のサイトップ（登録商標。ペルフルオロ（アルケニルビニルエーテル）の環化重合により得られる含フッ素ポリマー）等が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第４８５１０８９号公報

【特許文献2】特表２００９−５１８６７６号公報

【特許文献3】特表２００９−５２５５０２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

近年、エレクトロウェッティング装置においては、高応答速度化および長寿命化が要求されている。高応答速度化のためには、オフ状態とオン状態との切り替えの速さ、つまりオフ状態とオン状態とを切り替えたときの絶縁膜上での２流体の移動の速さが必要である。この移動の速さは絶縁膜の撥水性に比例する傾向があり、高い撥水性、たとえば１１０°以上の動的後退角を達成し得る撥水性が求められる。また、長寿命化等のためには、クラックおよび傷や剥離の発生を防止し得る膜強度、長期に渡って撥水性の低下を抑制できる耐久性等も重要となる。
しかし、これらの特性を全て満足する絶縁膜は見出されていないのが現状である。たとえばサイトップ（登録商標）で形成した膜は、撥水性が不充分である。Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標）ＡＦで形成した膜は、撥水性には優れるが脆い。そのため撥水性の経時的な低下も生じやすく、特に水、なかでも温水の存在下においては撥水性の低下が顕著である。

【0006】

本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、撥水性、膜強度および耐久性に優れた膜を備えるエレクトロウェッティング装置、これを備える表示装置およびレンズを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、以下の［１］〜［１４］の構成を有するエレクトロウェッティング装置、表示装置、レンズを提供する。
［１］ 流体を収容する空間と、前記空間の中で界面を形成している２種の流体と、前記空間に接する膜と、前記膜の前記空間と接する側とは反対側に配置された第一の電極と、前記２種の流体の一方と接する第二の電極と、を備えるエレクトロウェッティング装置であって、
前記膜が、エーテル性酸素原子を環構造内に１個有する含フッ素脂肪族環構造を含む構成単位を主成分として含む含フッ素ポリマー（Ａ）と、エーテル性酸素原子を環構造内に２個または３個有する含フッ素脂肪族環構造を含む構成単位を主成分として含む（Ｂ）との混合物から構成される層（Ｍ）からなる単膜であるか、または前記層（Ｍ）が前記空間と接する側の最表層に配置されている多層膜であることを特徴とするエレクトロウェッティング装置。

【0008】

［２］ 前記含フッ素ポリマー（Ａ）および前記含フッ素ポリマー（Ｂ）が、それぞれ、前記各含フッ素脂肪族環を主鎖に含む含フッ素ポリマーである、［１］のエレクトロウェッティング装置。
［３］ 前記層（Ｍ）中の前記含フッ素ポリマー（Ａ）と前記含フッ素ポリマー（Ｂ）との質量比（Ａ／Ｂ）が、１０／９０〜９９／１である、［１］または［２］のエレクトロウェッティング装置。

【0009】

［４］ 前記含フッ素ポリマー（Ａ）における含フッ素脂肪族環構造を含む構成単位が、エーテル性酸素原子を１個有するペルフルオロジエンを環化重合して得られる構成単位である、［１］〜［３］のいずれかのエレクトロウェッティング装置。
［５］ 前記エーテル性酸素原子を１個有するペルフルオロジエンが下式（ａ１）で表される含フッ素化合物である、［４］のエレクトロウェッティング装置。

【化1】

（式中、Ｗ^６はフッ素原子または炭素数１〜３のペルフルオロアルキル基を表す。ｎは０または１である。）
［６］ 前記膜が、さらに、前記含フッ素ポリマー（Ａ）で構成される層（Ａ）を含む多層膜である、［１］〜［５］のいずれかのエレクトロウェッティング装置。
［７］ 前記層（Ａ）を構成する含フッ素ポリマー（Ａ）が、カルボキシ基、アルコキシカルボニル基およびアミノアルキル基からなる群から選ばれる少なくとも１種の官能基を有する含フッ素ポリマー（Ａ^Ｃ）である、［６］のエレクトロウェッティング装置。
［８］ 前記膜が複数の前記層（Ａ）を含み、そのうちの少なくとも１層が前記含フッ素ポリマー（Ａ^Ｃ）から構成される層（Ａ^Ｃ）であり、他の少なくとも１層が官能基を有しない含フッ素ポリマー（Ａ）である含フッ素ポリマー（Ａ^Ｆ）から構成される層（Ａ^Ｆ）であり、
前記層（Ａ^Ｆ）が、前記層（Ａ^Ｃ）と前記層（Ｍ）との間に配置されている、［７］のエレクトロウェッティング装置。

【0010】

［９］ 前記含フッ素ポリマー（Ｂ）における含フッ素脂肪族環構造を含む構成単位が、環を構成する原子として酸素原子を２個有し、環を構成する炭素原子の少なくとも１個が重合性二重結合を構成する炭素原子である、含フッ素脂肪族環構造を含む単量体を重合して得られる構成単位である、［１］〜［８］のいずれかのエレクトロウェッティング装置。
［１０］ 前記含フッ素脂肪族環構造を含む単量体が、下式（ｂ１）で表される含フッ素化合物または下式（ｂ２）で表される含フッ素化合物である、［９］のエレクトロウェッティング装置。

【化2】

（式中、Ｗ^１はフッ素原子、炭素数１〜３のペルフルオロアルキル基、または炭素数１〜３のペルフルオロアルコキシ基である。Ｗ^２およびＷ^３はそれぞれ独立に、フッ素原子、炭素数１〜６のペルフルオロアルキル基、炭素数１〜６のペルフルオロアルコキシ基、もしくはエーテル性酸素原子を有する炭素数２〜６のペルフルオロアルキル基であるか、またはＷ^２とＷ^３とが相互に結合して、エーテル性酸素原子を有してもよい炭素数２〜６のペルフルオロアルキレン基を形成している。Ｗ^４およびＷ^５はそれぞれ独立に、フッ素原子、炭素数１〜８のペルフルオロアルキル基、炭素数１〜８のペルフルオロアルコキシ基、もしくはエーテル性酸素原子を有する炭素数２〜８のペルフルオロアルキル基であるか、またはＷ^４とＷ^５とが相互に結合して、エーテル性酸素原子を有してもよい炭素数２〜６のペルフルオロアルキレン基を形成している。）
［１１］ 前記式（ｂ１）で表される含フッ素化合物がペルフルオロ（２，２−ジメチル−１，３−ジオキソール）であり、前記式（ｂ２）で表される含フッ素化合物がペルフルオロ（２−メチレン−１，３−ジオキソラン）またはペルフルオロ（２−メチレン−４−メチル−１，３−ジオキソラン）である、［１０］のエレクトロウェッティング装置。

【0011】

［１２］ 前記膜の膜厚が０．２〜６μｍである、［１］〜［１１］のいずれかのエレクトロウェッティング装置。
［１３］ 前記［１］〜［１２］のいずれかのエレクトロウェッティング装置を備える表示装置。
［１４］ 前記［１］〜［１２］のいずれかのエレクトロウェッティング装置を備えるレンズ。

【発明の効果】

【0012】

本発明の表示装置およびレンズは、膜の撥水性、膜強度および耐久性に優れる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の一実施形態のエレクトロウェッティング装置の概略断面図であり、第一の電極と第二の電極との間に電圧を印加していない状態（オフ状態）を示す。

【図2】図１に示すエレクトロウェッティング装置の概略断面図において、第一の電極と第二の電極との間に電圧を印加している状態（オン状態）を示す。

【発明を実施するための形態】

【0014】

本明細書においては、式（ａ）で表される化合物を化合物（ａ）、式（Ａ）で表される構成単位を構成単位（Ａ）とも記す。他の式で表される化合物と構成単位も同様に示す。
本明細書において、「脂肪族環構造」とは、芳香族性を有さない飽和または不飽和の環構造を意味する。
「含フッ素脂肪族環構造」とは、環の主骨格を構成する炭素原子の少なくとも一部に、フッ素原子またはフッ素含有基が結合している脂肪族環構造を意味する。フッ素含有基としては、ペルフルオロアルキル基、ペルフルオロアルコキシ基、＝ＣＦ_２等が挙げられる。
「エーテル性酸素原子」とは、炭素−炭素原子間に１個有する酸素原子（−Ｃ−Ｏ−Ｃ−）である。
「エーテル性酸素原子を環構造内に２個または３個有する含フッ素脂肪族環構造」とは、２個または３個のエーテル性酸素原子が、少なくとも１個の炭素原子を介して結合され、環を構成している含フッ素脂肪族環構造を意味する。
「ペルフルオロジエン」は、エーテル性酸素原子を有してもよい、２個の重合性二重結合を有する鎖状のペルフルオロ化合物である。
「化合物に由来する構成単位」とは、化合物（単量体）の重合により形成された構成単位を意味する。

【0015】

本発明において「含フッ素脂肪族環構造を主鎖に含む」含フッ素ポリマーとは、炭素原子の連鎖からなるポリマーの主鎖において、含フッ素脂肪族環の環を構成する炭素原子の少なくとも１個が主鎖を構成する炭素原子である、含フッ素ポリマーであることを意味する。

【0016】

［エレクトロウェッティング装置］
本発明のエレクトロウェッティング装置（以下、単に「ＥＷ装置」ということがある。）は、流体を収容する空間と、前記空間の中で界面を形成している２種の流体と、前記空間に接する膜と、前記膜の前記空間と接する側とは反対側に配置された第一の電極と、前記２種の流体の一方と接する第二の電極と、を備え、
前記膜が、エーテル性酸素原子を環構造内に１個有する含フッ素脂肪族環構造を含む構成単位を主成分として含む含フッ素ポリマー（Ａ）と、エーテル性酸素原子を環構造内に２個または３個有する含フッ素脂肪族環構造を含む構成単位を主成分として含む含フッ素ポリマー（Ｂ）との混合物から構成される層（Ｍ）からなる単膜であるか、または前記層（Ｍ）が前記空間と接する側の最表層に配置されている多層膜であることを特徴とする。

【0017】

本発明のＥＷ装置の構成を、図面を参照し実施形態例を示して説明する。
図１〜２に、本発明のＥＷ装置の一実施形態を示す。本実施形態は、２種の流体の一方（第一の流体１）に透明な電気伝導性の水性液体、他方（第二の流体２）に着色された非電気伝導性の油性液体を使用した例である。図１〜２は、本実施形態のＥＷ装置１０の概略断面図である。ここで、図１は、ＥＷ装置１０において、第一の電極４と第二の電極７との間に電圧を印加していない状態（オフ状態）を示す。図２は、ＥＷ装置１０において、第一の電極４と第二の電極７との間に電圧を印加している状態（オン状態）を示す。
本実施形態のＥＷ装置１０は、基板３と、基板３の片面上に設けられた透明な第一の電極４と、第一の電極４の上に設けられた透明な膜５と、膜５の上に設けられた空間６と、空間６内に設けられた第二の電極７とを備える。空間６には第一の流体１および第二の流体２が収容されており、第二の電極７は第一の流体１に接している。
「透明」とは、可視光領域（３００〜８００ｎｍ）の光を透過し得ることを意味する。可視光領域の光透過率は８０〜１００％が好ましく、９０〜１００％が特に好ましい。

【0018】

ＥＷ装置１０においては、オフ状態では、図１に示すように、第二の流体２が、第一の流体１と膜５との間で連続した膜を形成する。これは、第二の流体２の方が第一の流体１よりも表面張力が低く、この状態が系のエネルギー状態の中で最も低いレベルに対応することによる。
オフ状態からオン状態に切り替えて膜５の上で電位差を生じるようにすると、第一の流体１が膜５に引き寄せられて膜５に接触し、系のエネルギーレベルが低下する。また、第一の流体１に押されて第二の流体２が横方向（膜５の表面に対して平行方向、図示右側）に移動し、膜５の表面上における第二の流体２が占める割合が減少する。第二の流体２が占める割合が充分に小さければ、膜５を上方（膜５の表面に対して垂直方向、図示上側）から見たときに、第二の流体２の色は見えなくなる。
したがって、オフ状態とオン状態とを切り替えることで、第二の流体２の色が見える状態と見えない状態とを切り替えることができる。
なお、第二の流体２がどこまで移動するかは、電圧を印加することで与えられる電場の強さと、第一の流体と第二の流体との界面張力（第一の流体の表面張力と第二の流体との表面張力の差）の間のバランスによって決まる。
ＥＷ装置において、第一の電極４と第二の電極７との間に印加される電圧は、通常、１００〜３００Ｖ程度である。

【0019】

第一の流体１として用いられる水性液体としては、水、水と水溶性有機溶剤との混合溶剤、これらに電解質等の添加剤を溶解させた水性溶液等が挙げられる。水溶性有機溶剤としては、水と混合したときに均一な溶液となるものであればよく、たとえばアルコール等が挙げられる。
第二の流体２として用いられる油性液体としては、炭素数１０〜１７の飽和炭化水素（アルカン、シクロアルカン等）、シリコーン油等が挙げられる。
油性液体の着色に用いられる着色剤としては、特に限定されず、所望の色調等を考慮して公知の顔料、染料等のなかから適宜選択できる。
第一の流体１および第二の流体２は通常、重力や慣性の影響を受けないように、密度がほぼ同等のものが用いられる。

【0020】

基板３を構成する材料としては、絶縁材料が好ましい。該絶縁材料の抵抗値としては体積固有抵抗値で１０^１０Ωｃｍ以上が好ましく、１０^１２Ωｃｍ以上が特に好ましい。
基板３を構成する絶縁材料は、透明であってもよく、透明でなくてもよい。
基板３が透明である場合、第一の電極４および膜５が透明であるため、基板３の外側（第一の電極４が設けられている側とは反対側、図示下側）からの光が基板３、第一の電極４、膜５を透過して空間６に入射するため、当該ＥＷ装置１０を、透過型の表示装置、レンズ等に利用できる。
基板３が透明でない（たとえば白色）場合、第一の電極４および膜５が透明であるため、空間６の上方（膜５が設けられている側とは反対側、図示上側）からの光が膜５、第一の電極４を透過し基板３で反射されるため、当該ＥＷ装置１０を、反射型の表示装置等に利用できる。
透明な絶縁材料として具体的には、ガラス、セラミックス等の無機材料、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリイミド、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリエーテルスルフォン等の有機高分子材料等が挙げられる。これらのなかでもガラスが好ましい。
透明ではない絶縁材料としては、前記絶縁材料に着色剤、光散乱剤等の添加剤を配合したものが挙げられる。たとえば絶縁材料として透明な樹脂を用い、該樹脂と屈折率が異なる材料からなる光散乱剤を配合すると、該基板３に入射した光が散乱して、空間６の上方（図示上側）から視認した際に背景（第二の流体２が存在しない部分）が白く見える。
基板３は、単一の層からなるものであってもよく、複数の層からなるものであってもよい。たとえば前記添加剤が配合された層と、配合されていない層とが積層された積層体であってもよい。

【0021】

第一の電極４、第二の電極７はそれぞれ、導電性材料から構成される。
導電性材料の抵抗値としては、体積固有抵抗値で０．１Ωｃｍ以下が好ましく、０．０１Ωｃｍ以下が特に好ましい。
導電性材料としては、特に限定されず、電極の材料として用いられている公知の材料が使用できる。具体的には、金、銀、銅、ニッケル、クロム、アルミニウム、チタン、タングステン、モリブデン、錫、コバルト、パラジウム、白金、これらのうちの少なくとも１種を主成分とする合金等の金属；ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）、酸化亜鉛、二酸化チタン、酸化スズ等の金属酸化物；ポリアニリン、ポリピロール、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、カーボンナノチューブ等から成る有機導電材料等が挙げられる。これらの中でも、第一の電極４を構成する導電性材料としては、透明性に優れる金属酸化物が好ましく、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）が特に好ましい。
第一の電極４、第二の電極７はそれぞれ、単一の層からなるものであってもよく、複数の層からなるものであってもよく、組成に分布のある構造を形成していてもよい。
第一の電極４は、基板３の表面全体を被覆する薄膜（ベタ膜）であってもよく、該薄膜にパターニングを施したパターン膜であってもよい。パターン膜である場合、基板３と膜５が一部直接接触する。

【0022】

膜５は、エーテル性酸素原子を環構造内に１個有する含フッ素脂肪族環構造を含む構成単位を主成分として含む含フッ素ポリマー（Ａ）と、エーテル性酸素原子を環構造内に２個または３個有する含フッ素脂肪族環構造を含む構成単位を主成分として含む含フッ素ポリマー（Ｂ）との混合物から構成される層（Ｍ）からなる単膜であるか、または層（Ｍ）が空間６と接する側の最表層に配置されている多層膜である。
含フッ素ポリマー（Ａ）は膜強度、耐久性に優れるが撥水性に劣る。含フッ素ポリマー（Ｂ）は、撥水性に優れるが強度、耐久性に劣る。膜５をこれらの混合物で構成した場合、一般的には、撥水性、膜強度、耐久性はそれぞれ含フッ素ポリマー（Ａ）、（Ｂ）の中間的な値になると予測されるが、意外にも、それぞれの利点を損なうことなく欠点が補われ、撥水性、膜強度、耐久性の全てが充分に満足できるものとなる。
層（Ｍ）に含まれる含フッ素ポリマー（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ１種でも２種以上でもよい。

【0023】

含フッ素ポリマー（Ａ）、（Ｂ）についてはそれぞれ後で詳細に説明するが、層（Ｍ）は、含フッ素ポリマー（Ａ）として、後述の官能基を有しない含フッ素ポリマー（Ａ^Ｆ）を含むことが好ましい。含フッ素ポリマー（Ａ^Ｆ）は、官能基を有しないことから、該官能基を有する場合に比べてより高い撥水性が得られる。
含フッ素ポリマー（Ａ^Ｆ）は、たとえば、式（ａ１）で表されるペルフルオロジエンを環化重合させることにより得られる。また、旭硝子社製のサイトップＳ（商品名）等の市販品が利用できる。
層（Ｍ）に含まれる含フッ素ポリマー（Ａ^Ｆ）は１種でも２種以上でもよい。

【0024】

層（Ｍ）中、含フッ素ポリマー（Ａ）と含フッ素ポリマー（Ｂ）との質量比（Ａ／Ｂ）は、１０／９０〜９９／１が好ましく、１０／９０〜９７／３がより好ましく、１０／９０〜９５／５がさらに好ましく、３０／７０〜９５／５が特に好ましい。Ａ／Ｂが上記範囲の上限値以下であれば、撥水性に優れる。一方、Ａ／Ｂが上記範囲の下限値以上であれば、膜強度や耐久性が優れる。

【0025】

膜５が多層膜である場合、膜５が有する層（Ｍ）は１層でも複数層でもよい。たとえば層（Ｍ）として、含フッ素ポリマー（Ａ）の種類、含フッ素ポリマー（Ｂ）の種類、それらの質量比（Ａ／Ｂ）の少なくとも１つが異なる複数の層を有してもよい。ただし少なくとも空間６と接する側の最表層には層（Ｍ）が配置される。
膜５中の層（Ｍ）の数は、生産性および平坦性の点からは、１〜２が好ましく、１が特に好ましい。
層（Ｍ）の１層の膜厚は０．１〜３μｍが好ましく、０．１〜２μｍが特に好ましい。上記範囲の下限値以上であると膜の撥水性に優れ、上記範囲の上限値以下であると生産性および平坦性に優れる。
層（Ｍ）の合計膜厚は０．１〜３μｍが好ましく、０．１〜２μｍが特に好ましい。上記範囲の下限値以上であると膜の撥水性に優れ、上記範囲の上限値以下であると生産性および平坦性に優れる。

【0026】

膜５が多層膜である場合、膜５は、層（Ｍ）に加えてさらに、層（Ｍ）と基板３や第一の電極４との間の密着性を向上させる層（密着性向上層）を含むことが好ましい。
密着性向上層としては、たとえば、含フッ素ポリマー（Ａ）で構成される層（Ａ）、シランカップリング剤層等が挙げられる。
これらのうち、層（Ａ）は、含フッ素ポリマー（Ａ）を含むことから層（Ｍ）に対する密着性が良好である。また、含フッ素ポリマー（Ｂ）を含まないことから層（Ｍ）に比べて柔軟である。そのため、層（Ａ）を設けることで、層（Ｍ）の脱離等の不具合が生じにくくなり、膜強度がさらに優れる。

【0027】

膜５が有する層（Ａ）は１層でも複数層でもよい。たとえば層（Ａ）として、含フッ素ポリマー（Ａ）の種類が異なる複数の層を有してもよい。
膜５中の層（Ａ）の数は、生産性および平坦性の点からは、１〜２が好ましく、１または２が特に好ましい。
層（Ａ）の１層の膜厚は、０．２〜３μｍが好ましく、０．２〜２μｍが特に好ましい。上記範囲の下限値以上であると密着性および膜強度に優れ、上記範囲の上限値以下であると生産性および平坦性に優れる。
層（Ａ）の合計膜厚は、０．２〜３μｍが好ましく、０．２〜２μｍが特に好ましい。上記範囲の下限値以上であると密着性および膜強度に優れ、上記範囲の上限値以下であると生産性および平坦性に優れる。
膜５が層（Ａ）を有する場合、膜５における層（Ｍ）の合計膜厚は、層（Ａ）の合計膜厚の１５０％以下が好ましく、１００％以下が特に好ましい。層（Ｍ）の合計膜厚を、上記範囲の上限値以下とすることにより、密着性および膜強度がさらに優れる。下限は特に限定されないが、撥水性および耐久性の点で、層（Ａ）の合計膜厚の５％以上が好ましく、１０％以上が特に好ましい。

【0028】

層（Ａ）としては、後述の官能基を有する含フッ素ポリマー（Ａ）である含フッ素ポリマー（Ａ^Ｃ）から構成される層（Ａ^Ｃ）が好ましい。含フッ素ポリマー（Ａ^Ｃ）としては、エーテル性酸素原子を１個有するペルフルオロジエンを環化重合して得られる構成単位を主成分として含み、かつカルボキシ基を有する含フッ素ポリマーが特に好ましい。なお、カルボキシ基は、塩を形成していてもよい。
層（Ａ^Ｃ）が官能基を有する含フッ素ポリマー（Ａ）からなることより、基板３や第一の電極４に対する密着性に優れる。そのため、層（Ｍ）と基板３や第一の電極４との間の密着性が高く、膜強度、耐久性等がさらに優れる。
この場合、膜中における層（Ａ）は、層（Ａ^Ｃ）のみから構成されてもよい。さらに、膜が複数の層（Ａ）を含む場合は、層（Ａ^Ｃ）と、含フッ素ポリマー（Ａ^Ｃ）以外の含フッ素ポリマー（Ａ）で構成される層とを含んでいてもよい。ただし、層（Ａ^Ｃ）は、層（Ａ）のなかで最も第一の電極４側に配置することが好ましい。
含フッ素ポリマー（Ａ^Ｃ）は、たとえば、後述する含フッ素ポリマー（Ａ）の説明で挙げる、官能基を導入する方法により得ることができる。また、旭硝子社製のサイトップＡ（商品名）等の市販品が利用できる。
層（Ａ^Ｃ）に含まれる含フッ素ポリマー（Ａ^Ｃ）は１種でも２種以上でもよい。

【0029】

膜が複数の層（Ａ）を含む場合、該膜は層（Ａ^Ｃ）と前記含フッ素ポリマー（Ａ^Ｆ）から構成される層（Ａ^Ｆ）とを含むことが好ましい。この場合、層（Ａ^Ｆ）は、層（Ａ^Ｃ）と層（Ｍ）との間に配置されていることが好ましい。
層（Ａ^Ｆ）は、後述の官能基を有しないことから、該基を有する層（Ａ^Ｃ）に比べて撥水性が高く、層（Ｍ）に対する密着性に優れる。そのため、層（Ａ^Ｆ）を設けることで、層（Ａ^Ｃ）と層（Ｍ）との間の密着性、ひいては基板３や第一の電極４と層（Ｍ）との間の密着性がさらに優れ、膜強度、耐久性等がさらに優れる。
この場合、膜中の層（Ａ）は、層（Ａ^Ｃ）および層（Ａ^Ｆ）のみから構成されてもよい。さらに、膜は、これら２層と、含フッ素ポリマー（Ａ^Ｃ）および含フッ素ポリマー（Ａ^Ｆ）以外の含フッ素ポリマー（Ａ）で構成される他の層とを含んでもよい。
層（Ａ^Ｆ）に含まれる含フッ素ポリマー（Ａ^Ｆ）は１種でも２種以上でもよい。また、層（Ｍ）が含フッ素ポリマー（Ａ^Ｆ）を含む場合、層（Ｍ）に含まれる含フッ素ポリマー（Ａ^Ｆ）と層（Ａ^Ｆ）に含まれる含フッ素ポリマー（Ａ^Ｆ）は同じでも異なってもよい。

【0030】

層（Ａ）は、含フッ素ポリマー（Ａ^Ｃ）と含フッ素ポリマー（Ａ^Ｆ）との混合物から構成される層（Ａ^ＣＦ）であることも好ましい。
層（Ａ^ＣＦ）は、上述した層（Ａ^Ｃ）の機能と層（Ａ^Ｆ）の機能を併せ持つ。
この場合、層（Ａ）は、層（Ａ^ＣＦ）のみから構成されてもよい。さらに、膜が複数の層（Ａ）を含む場合、層（Ａ^Ｃ）、層（Ａ^Ｆ）のいずれか一方または両方と層（Ａ^ＣＦ）とを含んでいてもよく、含フッ素ポリマー（Ａ^Ｃ）および含フッ素ポリマー（Ａ^Ｆ）以外の含フッ素ポリマー（Ａ）で構成される他の層と層（Ａ^ＣＦ）とを含んでいてもよい。

【0031】

層（Ｍ）、層（Ａ）（層（Ａ^Ｃ）、層（Ａ^Ｆ）、層（Ａ^ＣＦ）等）はそれぞれ、対応する含フッ素ポリマーとシランカップリング剤とを含む組成物から形成されたものでもよい。これにより、密着性および耐久性がさらに優れる。
この場合、シランカップリング剤は、組成物中に含まれる含フッ素ポリマーと反応して複合体を形成していてもよい。
シランカップリング剤としては、特に限定されず、公知のものが利用できる。特に、当該層に含まれる含フッ素ポリマーまたは隣接する層に含まれる含フッ素ポリマーと反応して複合体を形成し得るものが好ましい。たとえば、当該層が含フッ素ポリマー（Ａ^Ｃ）を含有するか、または隣接する層が含フッ素ポリマー（Ａ^Ｃ）を含有する場合は、含フッ素ポリマー（Ａ^Ｃ）が有する官能基（カルボキシ基、アルコキシカルボニル基、アミノアルキル基等）と反応する反応性官能基を有するものが好ましい。たとえばカルボキシ基と反応する反応性官能基としては、アミノ基、エポキシ基、アクリル基等が挙げられる。これらのなかでもアミノ基が好ましい。すなわち、シランカップリング剤としては、アミノ基を有するシランカップリング剤（以下、「アミノシランカップリング剤」という。）が好ましい。アミノシランカップリング剤が有するアミノ基の数は、１個であってもよく、２個以上であってもよい。

【0032】

アミノシランカップリング剤としては、たとえば、以下の化合物が挙げられる。
３−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジエトキシシラン等のジアルコキシシラン類、
３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン等のトリアルコキシシラン類。

【0033】

また、下記化合物（ｓ１）、化合物（ｓ２）等の芳香族アミン構造を有するシランカップリング剤も挙げられる。
ＡｒＳｉ（ＯＲ^１）（ＯＲ^２）（ＯＲ^３） …（ｓ１）
ＡｒＳｉＲ^４（ＯＲ^１）（ＯＲ^２） …（ｓ２）
式中、Ｒ^１〜Ｒ^４は、それぞれ独立に水素原子、炭素数１〜２０のアルキル基またはアリール基を表し、Ａｒはｐ−、ｍ−またはｏ−アミノフェニル基を表す。

【0034】

化合物（ｓ１）および化合物（ｓ２）の具体例としては、以下の化合物が挙げられる。
アミノフェニルトリメトキシシラン、アミノフェニルトリエトキシシラン、アミノフェニルトリプロポキシシラン、アミノフェニルトリイソプロポキシシラン、アミノフェニルメチルジメトキシシラン、アミノフェニルメチルジエトキシシラン、アミノフェニルメチルジプロポキシシラン、アミノフェニルメチルジイソプロポキシシラン、アミノフェニルフェニルジメトキシシラン、アミノフェニルフェニルジエトキシシラン、アミノフェニルフェニルジプロポキシシラン、アミノフェニルフェニルジイソプロポキシシラン等。

【0035】

また、これらのアミノシランカップリング剤の部分加水縮合物を使用することも好ましい。
また、これらのアミノシランカップリング剤と、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン等のテトラアルコキシシランとの共部分加水縮合物を使用することも好ましい。

【0036】

入手の容易性等を考慮すると、特に好ましいアミノシランカップリング剤は、３−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリエトキシシランおよびアミノフェニルトリメトキシシランからなる群から選ばれる１種以上である。

【0037】

シランカップリング剤は、１種を単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
含フッ素ポリマーとシランカップリング剤とを含む組成物におけるシランカップリング剤の含有量は、含フッ素ポリマーとシランカップリング剤との合計量に対して、０．１〜１０質量％が好ましく、１〜３質量％が特に好ましい。上記範囲の下限値以上であると、密着性がさらに優れる。上記範囲の上限値以下であると、含フッ素ポリマーとシランカップリング剤とを含む組成物の貯蔵安定性が良好である。

【0038】

膜５は、層（Ｍ）および層（Ａ）以外の他の層（以下、「層（Ｃ）」ともいう。）を含んでもよい。
層（Ｃ）としては、たとえば、前記含フッ素ポリマー（Ｂ）で構成される層、シランカップリング剤層等が挙げられる。
本発明においては特に、膜５が、基板３側（第一の電極４側）の最表層に、シランカップリング剤層を有することが好ましい。これにより、膜５の基板３または第一の電極４に対する密着性がさらに優れる。かかる効果は、シランカップリング剤層に隣接する層が含フッ素ポリマー（Ａ^Ｃ）を含む場合に顕著である。そのため、膜５中のシランカップリング剤層に接する層は、層（Ａ^Ｃ）、層（Ａ^ＣＦ）、または含フッ素ポリマー（Ａ）として含フッ素ポリマー（Ａ^Ｃ）を含む層（Ｍ）であることが好ましい。
シランカップリング剤層の形成に用いられるシランカップリング剤は、上記と同様のものが挙げられる。
シランカップリング剤層の厚さは、密着性および透明性の点から、１〜１００ｎｍが好ましく、１〜５０ｎｍが特に好ましい。

【0039】

膜５の好ましい形態としては、以下の（１）〜（８）等が挙げられる。
（１）層（Ｍ）からなる単膜。
（２）空間６側から順に、層（Ｍ）、層（Ａ^Ｃ）が直接積層した２層膜。
（３）空間６側から順に、層（Ｍ）、層（Ａ^Ｆ）、層（Ａ^Ｃ）が直接積層した３層膜。
（４）空間６側から順に、層（Ｍ）、層（Ａ^ＣＦ）が直接積層した２層膜。
（５）空間６側から順に、層（Ｍ）、シランカップリング剤層が直接積層した２層膜。
（６）空間６側から順に、層（Ｍ）、膜（Ａ^Ｃ）、シランカップリング剤層が直接積層した３層膜。
（７）空間６側から順に、層（Ｍ）、層（Ａ^Ｆ）、層（Ａ^Ｃ）、シランカップリング剤層が直接積層した４層膜。
（８）空間６側から順に、層（Ｍ）、層（Ａ^ＣＦ）、シランカップリング剤層が直接積層した３層膜。
これらの形態において、層（Ｍ）、層（Ａ^Ｆ）、層（Ａ^Ｃ）、層（Ａ^ＣＦ）はそれぞれ、対応する含フッ素ポリマーとシランカップリング剤とを含む組成物から形成されてもよい。
膜５の形態としては、上記の中でも、（４）、（５）、（６）、（７）、（８）が好ましく、（５）、（６）、（７）、（８）が特に好ましい。

【0040】

膜５の膜厚（全体の膜厚）は、単膜である場合は、０．１〜３μｍが好ましく、０．１〜２μｍが特に好ましい。多層膜である場合は、０．２〜６μｍが好ましく、０．２〜４μｍが特に好ましい。上記範囲の下限値以上であると撥水性に優れ、上記範囲の上限値以下であると生産性および平坦性に優れる。

【0041】

＜含フッ素ポリマー（Ａ）＞
含フッ素ポリマー（Ａ）は、エーテル性酸素原子を環構造内に１個有する含フッ素脂肪族環構造を含む構成単位（以下、「構成単位（Ａ１）」ともいう。）を主成分として含む。
含フッ素ポリマー（Ａ）は、構成単位（Ａ１）を主成分として含むことから、膜強度、水等に対する耐久性、柔軟性等に優れる。また、非晶質性のポリマーであることから、透明性が高い。
含フッ素ポリマー（Ａ）は、含フッ素脂肪族環を主鎖に含む含フッ素ポリマーであることが好ましい。ペルフルオロジエンを環化重合して得られる構成単位においては、重合性二重結合を構成する合計４個の炭素原子のうち少なくとも２個の炭素原子と重合性二重結合間の原子（ただし、分岐部の原子を除く。）が脂肪族環を構成し、しかも重合性二重結合を構成する合計４個の炭素原子のうち少なくとも２個の炭素原子がポリマーの主鎖を構成する炭素原子となる。
ペルフルオロジエンとしては、重合性二重結合間に（ただし、分岐部を除く。）１または２個のエーテル性酸素原子を有するペルフルオロジエンが好ましく、特に１個のエーテル性酸素原子を有するペルフルオロジエンが好ましい。すなわち、構成単位（Ａ１）としては、エーテル性酸素原子を１個有するペルフルオロジエンを環化重合して得られる構成単位が好ましい。

【0042】

前記エーテル性酸素原子を１個有するペルフルオロジエンとしては、膜強度および耐久性の点で、下記化合物（ａ１）が好ましい。
化合物（ａ１）を環化重合すると、下記構成単位（Ａ１−１）〜（Ａ１−４）等が形成される。環化重合では５員の脂肪族環が生成しやすく、したがって、ｎが１の場合は構成単位（Ａ１−１）が生成しやすく、ｎが０の場合は構成単位（Ａ１−２）または（Ａ１−３）が生成しやすい。たとえば、ｎが１の化合物（ａ１）を環化重合すると、通常、構成単位（Ａ１−１）のみからなるポリマー、または構成単位（Ａ１−１）を主とし構成単位（Ａ１−２）〜（Ａ１−４）の少なくとも１種を含むポリマーが生成しやすい。
なお、下記式（ａ１１）は、前記式（ａ１）におけるペルフルオロジエンの重合性二重結合を構成する４個の炭素原子をＣ^ａ、Ｃ^ｂ、Ｃ^ｃ、Ｃ^ｄで示したものである。ペルフルオロジエンの該炭素原子に対応する構成単位（Ａ１−１）〜（Ａ１−４）の炭素原子も同様にＣ^ａ、Ｃ^ｂ、Ｃ^ｃ、Ｃ^ｄで示す。

【0043】

【化3】

【0044】

【化4】

【0045】

式（ａ１）および式（Ａ１−１）〜（Ａ１−４）中、Ｗ^６はフッ素原子または炭素数１〜３のペルフルオロアルキル基を表す。耐久性の点からは、Ｗ^６がフッ素原子であることが好ましい。撥水性の点からは、Ｗ^６が炭素数１〜３のペルフルオロアルキル基であることが好ましい。ｎは０または１である。
式（Ａ１−１）〜（Ａ１−３）中のＣ^ａ〜Ｃ^ｄの４個の炭素原子は環を構成する炭素原子であると同時にポリマーの主鎖を構成する炭素原子である。また、式（Ａ１−４）中のＣ^ａとＣ^ｄの２個の炭素原子は環を構成する炭素原子であると同時にポリマーの主鎖を構成する炭素原子である。
化合物（ａ１）の具体例としては、下記化合物（ａ１−１）〜（ａ１−３）等が挙げられる。これらの中でも、膜強度および耐久性の点で、化合物（ａ１−１）、すなわちペルフルオロ（３−ブテニルビニルエーテル）が特に好ましい。

【0046】

【化5】

【0047】

ペルフルオロジエンとしては、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
含フッ素ポリマー（Ａ）は、構成単位（Ａ１）を主成分として含む。
ここで「主成分として含む」とは、含フッ素ポリマー（Ａ）中の構成単位（Ａ１）の割合、つまり含フッ素ポリマー（Ａ）を構成する全構成単位中に占める構成単位（Ａ１）の割合が８０モル％以上であることを示す。
含フッ素ポリマー（Ａ）中の構成単位（Ａ１）の割合は、８０モル％以上が好ましく、９０モル％以上がより好ましく、１００モル％が特に好ましい。上記下限値以上であると、透明性の点で好ましい。含フッ素ポリマー（Ａ）は、単位（Ａ１）のみからなることが特に好ましい。

【0048】

含フッ素ポリマー（Ａ）は、構成単位（Ａ１）以外の構成単位（以下、「単位（Ａ２）」ともいう。）を含んでいてもよい。構成単位（Ａ２）は、エーテル性酸素原子を１個有するペルフルオロジエンと共重合可能な化合物（以下、「化合物（ａ２）」ともいう。）に由来する構成単位であればよい。
ただし、構成単位（Ａ２）の割合は、含フッ素ポリマー（Ａ）の全構成単位中、２０モル％以下であり、０〜２０モル％が好ましく、０〜１０モル％が特に好ましい。

【0049】

構成単位（Ａ２）は、透明性および膜強度の点で、下式（ａ２−１）で表される含フッ素化合物（以下、「化合物（ａ２−１）」ともいう。）に由来する構成単位（以下、「構成単位（Ａ２−１）」ともいう。）を含むことが好ましい。
構成単位（Ａ２−１）は、下式（Ａ２−１）で表される。

【0050】

【化6】

【0051】

【化7】

【0052】

式（ａ２−１）および式（Ａ２−１）中、Ｘ¹はフッ素原子、炭素数１〜８のペルフルオロアルキル基、または炭素数１〜８のペルフルオロアルコキシ基を表す。
化合物（ａ２−１）の具体例としては、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、ペルフルオロ（プロピルビニルエーテル）等が挙げられる。

【0053】

含フッ素ポリマー（Ａ）は、官能基を有していてもよい。前記含フッ素ポリマー（Ａ^Ｃ）はこの官能基を有する含フッ素ポリマー（Ａ）である。官能基としては、カルボキシ基、アルコキシカルボニル基、アミノアルキル基、ハルゲノカルボニル基、１分子中の２つのカルボキシ基が脱水縮合した酸無水物基、ヒドロキシ基、スルホ基、エポキシ基、シアノ基、カーボネート基、イソシアナート基、アミド基、アルデヒド基、アミノ基、加水分解性シリル基、炭素−炭素二重結合、アルコキシ基およびアシル基等が挙げられる。
加水分解性シリル基とは、ケイ素原子にアルコキシ基、アミノ基、ハロゲン原子等が結合してなる基であり、加水分解によりシロキサン結合を形成することにより架橋し得る基である。
アルコキシカルボニル基としては、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、イソプロポキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基、ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル基等が挙げられる。
アミノアルキル基としては、アミノエチル基、アミノプロピル基等が挙げられる。
含フッ素ポリマー（Ａ）が官能基を有する場合、官能基は、主鎖の末端に存在してもよく、側鎖部分、つまり構成単位中に存在してもよい。
含フッ素ポリマー（Ａ）が有する官能基は、１種であってもよく、２種以上であってもよい。
官能基としては、カルボキシ基、アルコキシカルボニル基およびアミノアルキル基からなる群から選ばれる官能基が好ましく、カルボキシ基が特に好ましい。

【0054】

含フッ素ポリマー（Ａ^Ｃ）としては、カルボキシ基、アルコキシカルボニル基およびアミノアルキル基からなる群から選ばれる少なくとも１種の官能基を有する含フッ素ポリマー（Ａ）が好ましく、カルボキシ基を有する含フッ素ポリマー（Ａ）が特に好ましい。

【0055】

官能基の導入方法としては、たとえば、下記方法（ｉ）〜（ｉｖ）が挙げられる。
（ｉ）重合開始剤を用いて重合を行い、生成する不安定末端基を熱処理等により分解し、末端にカルボニルフルオリド基（−ＣＦ＝Ｏ基）を生成させる。また、該基に後処理を施すことによって、主鎖の末端に他の官能基を導入できる。具体的には、カルボニルフルオリド基を加水分解するとカルボキシ基に変換できる。また、アルコールを作用させるとアルコキシカルボニル基に変換できる。
（ｉｉ）官能基を有する単量体を共重合させることにより、側鎖部分に官能基を導入する。
（ｉｉｉ）重合の際に、官能基を有する重合開始剤、連鎖移動剤等を用いることによって、主鎖の末端に官能基を導入する。
（ｉｖ）含フッ素ポリマーに、官能基およびグラフト化が可能な官能基（不飽和結合等）を有する化合物（グラフト性化合物）をグラフトさせる。
方法（ｉ）〜（ｉｖ）は、２種以上を組み合わせてもよい。
含フッ素ポリマーにカルボキシ基を導入する場合、導入方法としては方法（ｉ）が好ましい。

【0056】

含フッ素ポリマー（Ａ）は、前記官能基を有していなくてもよい。前記含フッ素ポリマー（Ａ^Ｆ）は官能基を有しない含フッ素ポリマー（Ａ）である。官能基を有しない含フッ素ポリマー（Ａ^Ｆ）は、ポリマー中の不安定末端基を安定な末端基に変換する方法、ポリマー中の官能基を不活性な基に変換する方法等で製造することができる。特に前記官能基を有しない重合開始剤や連鎖移動剤を使用して重合しかつ不安定末端基を生成した場合は、該不安定末端基を安定な末端基に変換して、含フッ素ポリマー（Ａ^Ｆ）を得ることが好ましい。

【0057】

含フッ素ポリマー（Ａ）の質量平均分子量（Ｍｗ）は、５０，０００〜１，０００，０００が好ましく、５０，０００〜５００，０００が特に好ましい。上記範囲の下限値以上であると膜５の膜強度が良好になり、上記範囲の上限値以下であると、膜５の含フッ素溶媒への溶解性が良好となり製造性に優れる。
含フッ素ポリマー（Ａ）のＭｗは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）法により測定される値である。あるいは、流下式の粘度管を用いた固有粘度法により固有粘度値から推測する。

【0058】

含フッ素ポリマー（Ａ）は、公知の方法により合成できる。たとえば化合物（ａ１）を単独重合させることにより合成することができる。重合方法としてはラジカル重合が用いられる。すなわち、重合の手段は、ラジカル的に重合が進行するものであれば何等制限されず、たとえば、有機または無機のラジカル開始剤、光、電離放射線または熱による重合等を挙げることができる。重合の方法もバルク重合、溶液重合、懸濁重合、乳化重合等を用いることができる。

【0059】

＜含フッ素ポリマー（Ｂ）＞
含フッ素ポリマー（Ｂ）は、エーテル性酸素原子を環構造内に２個または３個有する含フッ素脂肪族環構造を含む構成単位を主成分として含む含フッ素ポリマーである。
含フッ素ポリマー（Ｂ）は、上記含フッ素脂肪族環構造を有することから、膜強度および柔軟性に優れる。また、非晶質性のポリマーであることから、透明性が高い。含フッ素ポリマー（Ｂ）は、上記含フッ素脂肪族環構造を含む含フッ素化合物を重合することにより得られる。含フッ素ポリマー（Ｂ）は、前記含フッ素ポリマー（Ａ）と比較して、柔軟性に乏しい。
また、含フッ素脂肪族環としては、ペルフルオロ脂肪族環が好ましい。
含フッ素脂肪族環の環骨格を構成する原子の数は、４〜７個が好ましく、５〜６個であることが特に好ましい。すなわち、含フッ素脂肪族環は４〜７員環であることが好ましく、５〜６員環であることが特に好ましい。
含フッ素脂肪族環としては、環構造内に２個のエーテル性酸素原子を含む脂肪族環であるジオキソール構造またはジオキソラン構造の含フッ素脂肪族環が好ましい。

【0060】

含フッ素ポリマー（Ｂ）としては、エーテル性酸素原子を環構造内に２個または３個有する含フッ素脂肪族環構造および重合性二重結合を有する含フッ素化合物に由来する構成単位を含むものが好ましい。
該含フッ素化合物において、重合性二重結合を構成する２つの炭素原子は、いずれも環構造内に含まれるか、または１つが環構造内に含まれ、他方が環構造に含まれないことが好ましい。これら重合性二重結合を構成する２個の炭素原子はポリマーの主鎖を構成する炭素原子となる。したがって、環内に重合性二重結合を有する含フッ素化合物に由来する構成単位においては、環を構成する隣接する２個の炭素原子が同時にポリマーの主鎖を構成する炭素原子であり、環を構成する炭素原子と環外の炭素原子との間に重合性二重結合を有する含フッ素化合物に由来する構成単位においては、環を構成する１個の炭素原子が同時にポリマーの主鎖を構成する炭素原子である。
該含フッ素化合物としては、エーテル性酸素原子を環構造内に２個有する含フッ素脂肪族環構造を有する化合物が好ましく、ジオキソール構造またはジオキソラン構造を有する化合物が特に好ましい。

【0061】

含フッ素ポリマー（Ｂ）は、撥水性の点で、下式（ｂ１）で表される含フッ素化合物（以下、「化合物（ｂ１）」ともいう。）に由来する構成単位（以下、「構成単位（Ｂ１）」ともいう。）および下式（ｂ２）で表される含フッ素化合物（以下、「化合物（ｂ２）」ともいう。）に由来する構成単位（以下、「構成単位（Ｂ２）」ともいう。）から選ばれる少なくとも１種を含むことが好ましい。構成単位（Ｂ１）および（Ｂ２）は、片方を含んでいても両方を含んでいてもよい。
構成単位（Ｂ１）、（Ｂ２）は、それぞれ、下式（Ｂ１）、（Ｂ２）で表される。
なお、下記式（ｂ１１）は、前記式（ｂ１）における重合性二重結合を構成する２個の炭素原子をＣ^ｅ、Ｃ^ｆで示し、下記式（ｂ２１）は、前記式（ｂ２）における重合性二重結合を構成する２個の炭素原子をＣ^ｇ、Ｃ^ｈで示で示したものである。下記式（Ｂ１）、（Ｂ２）においても式（ｂ１１）、式（ｂ２１）の炭素原子に対応する構成単位の炭素原子を同様にＣ^ｅ、Ｃ^ｆ、Ｃ^ｇ、Ｃ^ｈで示す。

【0062】

【化8】

【0063】

【化9】

【0064】

式（ｂ１）および式（Ｂ１）中、Ｗ^１はフッ素原子、炭素数１〜３のペルフルオロアルキル基、または炭素数１〜３のペルフルオロアルコキシ基である。
Ｗ^２およびＷ^３はそれぞれ独立に、フッ素原子、炭素数１〜６のペルフルオロアルキル基、炭素数１〜６のペルフルオロアルコキシ基、もしくはエーテル性酸素原子を有する炭素数２〜６のペルフルオロアルキル基であるか、またはＷ^２とＷ^３とが相互に結合して、エーテル性酸素原子を有してもよい炭素数２〜６のペルフルオロアルキレン基を形成している。
Ｗ^２とＷ^３とが相互に結合している場合、Ｗ^２とＷ^３とそれらが結合した炭素原子とによって環状構造が形成される。該環状構造としては、エーテル性酸素原子を２個有する６員環が好ましい。
撥水性の点からは、Ｗ^２およびＷ^３のうち少なくとも１つが炭素数１〜６のペルフルオロアルキル基であることが好ましい。
なお、式（Ｂ１）中のＣ^ｅ、Ｃ^ｆの２個の炭素原子は環を構成する炭素原子であると同時にポリマーの主鎖を構成する炭素原子である。

【0065】

式（ｂ２）および式（Ｂ２）中、Ｗ^４およびＷ^５はそれぞれ独立に、フッ素原子、炭素数１〜８のペルフルオロアルキル基、炭素数１〜８のペルフルオロアルコキシ基、もしくはエーテル性酸素原子を有する炭素数２〜８のペルフルオロアルキル基であるか、またはＷ^４とＷ^５とが相互に結合して、エーテル性酸素原子を有してもよい炭素数２〜６のペルフルオロアルキレン基を形成している。
Ｗ^４とＷ^５とが相互に結合している場合、Ｗ^４とＷ^５とそれらが結合した炭素原子とによって環状構造が形成される。該環状構造としては、エーテル性酸素原子を１個有する５員環、またはエーテル性酸素原子を含まない６員環が好ましい。
撥水性の点からは、Ｗ^４およびＷ^５のうち少なくとも１つが炭素数１〜８のペルフルオロアルキル基であることが好ましい。
なお、式（Ｂ２）中のＣ^ｇの炭素原子は環を構成する炭素原子であると同時にポリマーの主鎖を構成する炭素原子である。

【0066】

化合物（ｂ１）の具体例としては、下式（ｂ１−１）〜（ｂ１−４）で表される化合物等が挙げられる。なかでも、下式（ｂ１−１）で表される化合物、すなわちペルフルオロ（２，２−ジメチル−１，３−ジオキソール）が好ましい。
化合物（ｂ１）としては、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

【0067】

【化10】

【0068】

化合物（ｂ２）の具体例としては、下式（ｂ２−１）で表されるペルフルオロ（２−メチレン−１，３−ジオキソラン）、下式（ｂ２−２）で表されるペルフルオロ（２−メチレン−４−メチル−１，３−ジオキソラン）等が挙げられる。
化合物（ｂ２）としては、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

【0069】

【化11】

【0070】

含フッ素ポリマー（Ｂ）は、カルボキシ基、アルコキシカルボニル基、アミノアルキル基等の前記官能基を有しないことが好ましい。官能基を有しない含フッ素ポリマー（Ｂ）は、官能基を有する含フッ素ポリマー（Ｂ）に比べてより優れた撥水性を発現できる。

【0071】

含フッ素ポリマー（Ｂ）は、ホモポリマー、コポリマー、ホモポリマーとコポリマーとの混合物のいずれであってもよい。
含フッ素ポリマー（Ｂ）は、構成単位（Ｂ１）および構成単位（Ｂ２）から選ばれる少なくとも１種を、全構成単位に対して１０モル％以上の割合で含むことが好ましく、５０モル％以上の割合で含むことがより好ましく、８０モル％以上の割合で含むことが特に好ましい。上限は特に限定されず、１００モル％であってもよい。
構成単位（Ｂ１）と構成単位（Ｂ２）との両方を含む場合は、構成単位（Ｂ１）と構成単位（Ｂ２）の合計で１０モル％以上の割合とすることが好ましく、５０モル％以上の割合で含むことがより好ましく、８０モル％以上の割合で含むことが特に好ましい。上限は特に限定されず、１００モル％であってもよい。
含フッ素ポリマー（Ｂ）が構成単位（Ｂ１）を含む場合、構成単位（Ｂ１）は１種類のみからなっていてもよく、また２種類以上からなっていてもよい。
含フッ素ポリマー（Ｂ）が構成単位（Ｂ２）を含む場合、構成単位（Ｂ２）は１種類のみからなっていてもよく、また２種類以上からなっていてもよい。

【0072】

含フッ素ポリマー（Ｂ）が構成単位（Ｂ１）を含み、かつ構成単位（Ｂ２）を含まない場合、構成単位（Ｂ１）の割合は、含フッ素ポリマー（Ｂ）の全構成単位中、１０〜１００モル％が好ましく、５０〜１００モル％が特に好ましい。
含フッ素ポリマー（Ｂ）が構成単位（Ｂ１）を含まず、かつ構成単位（Ｂ２）を含む場合、構成単位（Ｂ２）の割合は、含フッ素ポリマー（Ｂ）の全構成単位中、１０〜１００モル％が好ましく、５０〜１００モル％が特に好ましい。
含フッ素ポリマー（Ｂ）が構成単位（Ｂ１）および構成単位（Ｂ２）の両方を含む場合、構成単位（Ｂ１）の割合は、含フッ素ポリマー（Ｂ）の全構成単位中、１〜９９モル％が好ましく、３０〜７０モル％が特に好ましい。また、構成単位（Ｂ２）の割合は、含フッ素ポリマー（Ｂ）の全構成単位中、１〜９９モル％が好ましく、３０〜７０モル％が特に好ましい。
この場合の含フッ素ポリマー（Ｂ）中の構成単位（Ｂ１）と構成単位（Ｂ２）とのモル比（Ｂ１／Ｂ２）は、１／９９〜９９／１が好ましく、３０／７０〜７０／３０が特に好ましい。

【0073】

含フッ素ポリマー（Ｂ）は、構成単位（Ｂ１）および構成単位（Ｂ２）以外の構成単位（以下、他の構成単位ともいう。）を含んでもよい。
該他の構成単位の含有割合は、全構成単位に対して９０モル％以下が好ましく、５０モル％以下がより好ましく、２０モル％以下が特に好ましい。

【0074】

前記他の構成単位としては、化合物（ｂ１）または化合物（ｂ２）と共重合可能な化合物（以下、「化合物（ｂ３）」ともいう。）に由来する構成単位であればよい。
化合物（ｂ３）としては、たとえば、１個または２個以上の重合性二重結合を有し、エーテル性酸素原子を有していてもよい鎖状のペルフルオロ化合物が挙げられ、１個の重合性二重結合を有するものが好ましい。
該ペルフルオロ化合物として具体的には、ペルフルオロアルケン、ペルフルオロ（アルキルビニルエーテル）等が挙げられる。
前記ペルフルオロアルケンおよびペルフルオロ（アルキルビニルエーテル）の炭素数は、それぞれ、２〜１０個が好ましく、２〜５個が特に好ましい。

【0075】

化合物（ｂ３）としては、下式（ｂ３−１）で表される化合物（以下、「化合物（ｂ３−１）」ともいう。）が好ましい。
化合物（ｂ３−１）に由来する構成単位は、下式（Ｂ３−１）で表される。

【0076】

【化12】

【0077】

【化13】

【0078】

式（ｂ３−１）および式（Ｂ３−１）中、Ｘ^２はフッ素原子、炭素数１〜８のペルフルオロアルキル基、または炭素数１〜８のペルフルオロアルコキシ基を表す。
化合物（ｂ３−１）としては、たとえばテトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、ペルフルオロ（プロピルビニルエーテル）等が挙げられる。

【0079】

含フッ素ポリマー（Ｂ）の質量平均分子量（Ｍｗ）は、５０，０００〜１，０００，０００が好ましく、５０，０００〜５００，０００が特に好ましい。上記範囲の下限値以上であると、膜５の造膜性および撥水性が良好となり、上記範囲の上限値以下であると、膜５の膜強度が良好になる。
含フッ素ポリマー（Ｂ）のＭｗは、ＧＰＣ法により測定される値である。あるいは、流下式の粘度管を用いた固有粘度法により固有粘度値から推測する。

【0080】

含フッ素ポリマー（Ｂ）は、公知の方法により合成できる。たとえば化合物（ｂ１）または化合物（ｂ２）を単独重合させるか、あるいは化合物（ｂ１）と化合物（ｂ２）とを共重合させることにより合成することができる。また、化合物（ｂ１）および／または化合物（ｂ２）と化合物（ｂ３）とを共重合させることによっても含フッ素ポリマー（Ｂ）を得ることができる。
重合方法としてはラジカル重合が用いられる。すなわち、重合の手段は、ラジカル的に重合が進行するものであれば何等制限されず、たとえば、有機または無機のラジカル開始剤、光、電離放射線または熱による重合等を挙げることができる。重合の方法もバルク重合、溶液重合、懸濁重合、乳化重合等を用いることができる。

【0081】

［ＥＷ装置１０の製造方法］
ＥＷ装置１０は、公知の方法により製造できる。たとえば、基板３上に第一の電極４、膜５が順次積層した積層体を作製し、得られた積層体の膜５の上に、膜５の外縁部から膜５の表面に対して垂直に延びる図示しない側壁部材を設置し、その上の開口から第一の流体１および第二の流体２を収容し、該開口を、片面に第二の電極７を形成した図示しない上部基材で封止する等により製造できる。この場合、膜５と側壁部材と上部基材とにより空間６が形成される。

【0082】

基板３上への第一の電極４の形成方法は特に限定されず、物理的蒸着法、無電解めっき法等の、導電性薄膜の形成方法として公知の方法を利用できる。
物理蒸着法としては、スパッタ法、真空蒸着法、イオンプレーティング法等が挙げられる。
無電解めっき法とは、金属塩、還元剤等を含む無電解めっき液に、表面に触媒が付着した基板を浸漬し、還元剤から生じる電子の還元力によって、触媒が付着した基板表面において選択的に金属を析出させ、無電解めっき膜を形成する方法である。
無電解めっき液に含まれる金属塩としては、ニッケル塩（硫酸ニッケル、塩化ニッケル、次亜リン酸ニッケル等。）、第二銅塩（硫酸銅、塩化銅、ピロリン酸等。）、コバルト塩（硫酸コバルト、塩化コバルト等。）、貴金属塩（塩化白金酸、塩化金酸、ジニトロジアンミン白金、硝酸銀等。）等が挙げられる。
無電解めっき液に含まれる還元剤としては、次亜リン酸ナトリウム、ホルムアルデヒド、テトラヒドロほう酸ナトリウム、ジアルキルアミンボラン、ヒドラジン等が挙げられる。
無電解めっき法により第一の電極４を形成する場合、第一の電極４を形成する前に、予め、基板３の表面に触媒を付着させておくことが好ましい。該触媒としては、金属微粒子、金属を担持した微粒子、コロイド、有機金属錯体等が挙げられる。

【0083】

形成した導電性薄膜をパターニングしてもよい。導電性薄膜のパターニングは、たとえばフォトリソグラフィー法とウェットエッチング法の組み合わせ、ナノメタルインク等を印刷することによる配線形成、等により実施できる。たとえばフォトリソグラフィー法とウェットエッチング法の組み合わせによるパターニングは、導電性薄膜上にフォトレジストを塗布してレジスト膜を形成した後、該レジスト膜に対し、露光、現像を行うことでパターン（レジストマスク）を形成し、該レジストマスクをマスクとして導電性薄膜をエッチングすることにより実施できる。導電性薄膜のエッチングは、たとえばエッチング液として導電性薄膜を溶解する液体（通常は酸性溶液）を用いたウェットエッチングにより実施できる。また、ナノメタルインク等を印刷する方法としてはスクリーン印刷法、インクジェット法またはマイクロコンタクトプリンティング法等を用いることができる。ナノメタルインクとは前述の導電性材料のナノ粒子を有機溶媒や水等に分散させたインクのことをいう。

【0084】

第一の電極４上への膜５の形成方法としては、通常の単層または多層のコーティング膜の形成方法が採用される。たとえば、形成しようとする膜５の層構成（層の材質、層の数、積層順等）に応じて、以下の工程（Ｉａ）〜（Ｉｂ）を１回行うか、または複数回繰り返すことにより、基板３上に第一の電極４、膜５が順次積層した積層体が得られる。
（Ｉａ）層を構成する材料（含フッ素ポリマー（Ａ）、含フッ素ポリマー（Ｂ）、シランカップリング剤等）を溶媒に溶解させて溶液組成物を調製する工程、
（Ｉｂ）前記（Ｉａ）で調製した溶液組成物を、第一の電極４が形成された基板３上に塗布して塗膜を形成し、該塗膜を乾燥することにより成膜する工程。
なお、２回目以降の工程（Ｉｂ）においては、溶液組成物は、その前の工程（Ｉｂ）で成膜した層の上に塗布する。

【0085】

溶液組成物が層（Ｍ）または（Ａ）の形成用である場合、つまり含フッ素ポリマーを含有する場合、溶媒としては、含フッ素溶媒が好ましく用いられる。
含フッ素溶媒としては、使用する含フッ素ポリマー（含フッ素ポリマー（Ａ）または（Ｂ））を溶解するものであれば限定されない。たとえばペルフルオロ化合物を使用することができる。ペルフルオロ化合物の具体例としては、ペルフルオロトリブチルアミン、ペルフルオロトリプロピルアミン、ペルフルオロトリペンチルアミン、ペルフルオロオクタン、ペルフルオロデカン、ペルフルオロヘキサン、ペルフルオロベンゼン、ペルフルオロ−２−ブチルテトラヒドロフラン、ペルフルオロデカリンが挙げられる。
ペルフルオロ化合物以外の含フッ素系溶媒の具体例としては、デカフルオロ−３−メトキシ−４−トリフルオロペンタン、１−エトキシ−ノナフルオロブタン、１−メトキシ−ノナフルオロブタン、１，１，２，２−テトラフルオロエチル−２，２，２−トリフルオロエチルエーテル、１−ハイドロトリデカフルオロヘキサン、ノナフルオロヘキサン、１，１，２，２，３，３，４−ヘプタフルオロシクロペンタン、メチルトリデカフルオロヘキシルエーテル、１，１，１，２，２−ペンタフルオロ−３，３−ジクロロプロパン、１，１，２，２，３−ペンタフルオロ−１，３−ジクロロプロパンが挙げられる。

【0086】

層（Ｍ）形成用の溶液組成物に用いる含フッ素溶媒と、層（Ａ）形成用の溶液組成物に用いる含フッ素溶媒とは、同じであっても異なっていてもよい。
層（Ｍ）形成用の溶液組成物における含フッ素ポリマー（Ａ）および（Ｂ）の合計の濃度、層（Ａ）形成用の溶液組成物における含フッ素ポリマー（Ａ）の濃度はそれぞれ、１〜１３質量％が好ましい。ポリマーの濃度を調整することにより、所望の膜厚の薄膜を得ることができる。
該溶液組成物は、含フッ素ポリマーと含フッ素溶媒のほかに、必要に応じて、シランカップリング剤を含有してもよい。

【0087】

溶液組成物がシランカップリング剤層の形成用である場合、つまりシランカップリング剤を含有し、含フッ素ポリマー（Ａ）または（Ｂ）を含有しない場合、溶媒としては、シランカップリング剤を溶解可能なものであればよく、特に限定されない。たとえばメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、イソブチルアルコール、酢酸エチル、酢酸ブチル、水等が挙げられる。
シランカップリング剤層の形成用の溶液組成物におけるシランカップリング剤の濃度は、０．０１〜１０質量％が好ましい。

【0088】

溶液組成物の塗布方法としては、溶液から膜を形成させる方法が使用でき、たとえばロールコート法、キャスト法、ディップ法、スピンコート法、水上キャスト法、ダイコート法、ラングミュア・プロジェット法等が挙げられる。非常に厳密な膜厚形成が求められる場合は、スピンコート法が好ましい。
塗工量は、形成しようとする層の厚さに応じて設定される。

【0089】

塗膜の乾燥は、常温での風乾により行ってもよく、減圧下で行ってもよい。
層（Ｍ）または層（Ａ）を形成する場合は、常温での風乾の後に減圧して、膜中に残留する溶媒を除去することが好ましい。減圧時の真空度は、１Ｐａ（絶対圧）以下が好ましく、１０^−３Ｐａ（絶対圧）以下が特に好ましい。減圧時の温度は、（含フッ素ポリマーのガラス転移温度）〜２５０℃が好ましく、４０〜２１０℃が特に好ましい。
塗膜の乾燥は、溶媒が検出限界以下になるまで行うのが好ましい。膜中に残留する溶媒量が少ないほど、密着性および耐久性に優れる。

【0090】

以上、本発明のＥＷ装置の実施形態例を、図１〜２を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、２種の流体が収容される空間に接する膜として特定の構成のものを用いる以外は、公知のＥＷ装置の構成を採用できる。
たとえば、上記実施形態では、２種の流体の一方（第一の流体１）に透明な電気伝導性の水性液体、他方（第二の流体２）に着色された非電気伝導性の油性液体を使用した例を示したが、第一の流体１と第二の流体２の組み合わせはこれに限定されない。
２種の流体は、相溶性がないもの、つまり、同一の空間内に収容されたときに、該空間の中で互いに混じり合うことなく２相に分離し、界面を形成し得るものであればよく、これまで、エレクトロウェッティング装置に用いられているいかなる組み合わせも採用できる。たとえば表示装置用途の場合、着色された油性液体と透明な水性液体との組み合わせ、それぞれ異なる色調に着色された水性液体と油性液体との組み合わせ、着色された水性液体と気体（空気、不活性ガス等）との組み合わせ等が採用される。レンズ用途の場合、水性液体と空気との組み合わせが好ましい。
また、基板３、第一の電極４、膜５がそれぞれ平坦である例を示したが、これらは平坦でなくてもよい。たとえば凹部を設け、該凹部内に第二の流体２が収容されるようにしてもよい。

【実施例】

【0091】

以下に、上記実施形態の具体例を実施例として説明する。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
後述する例１〜５のうち、例１〜３で得た膜が本発明における膜に相当し、例４〜５で得た膜は比較品である。
以下の各例において形成した層の厚さは、ＤｅｋｔａｋＸＴ（製品名、アルバック社製）により測定した。
また、以下の各例で使用した材料は以下のとおりである。

【0092】

＜含フッ素ポリマー（Ａ）＞
ＣＴＸ−８０３Ａ：商品名、旭硝子社製、ペルフルオロ（３−ブテニルビニルエーテル）を環化重合して得られた単独重合体であって、カルボキシ基を有する含フッ素ポリマーを含フッ素溶媒ＣＴ−ｓｏｌｖ１８０（商品名、旭硝子社製）で濃度３質量％に希釈した溶液。
ＣＴＸ−８０９Ｓ：商品名、旭硝子社製、ペルフルオロ（３−ブテニルビニルエーテル）を環化重合して得られた単独重合体であって、官能基を有しない含フッ素ポリマーを、含フッ素溶媒ＣＴ−ｓｏｌｖ１８０（商品名、旭硝子社製）で濃度９質量％に希釈した溶液。

【0093】

＜含フッ素ポリマー（Ｂ）＞
含フッ素ポリマー（Ｂ−１）：以下の手順で合成した合成品。
ペルフルオロ（２−メチレン−４−メチル−１，３−ジオキソラン）の１．５ｇとＡＳＡＨＩＫＬＩＮ ＡＣ−２０００（商品名、旭硝子社製、トリデカフルオロヘキサン）の２１．７ｇとを０．１Ｌの耐圧容器に仕込んだ。該耐熱容器に、重合開始剤として、ビス（ヘプタフルオロブチリル）ペルオキシド（ＰＦＢ）を３質量％のＡＳＡＨＩＫＬＩＮ ＡＫ−２２５（商品名、旭硝子社製、３，３−ジクロロ−１，１，１，２，２−ペンタフルオロプロパンと１，３−ジクロロ−１，１，２，２，３−ペンタフルオロプロパンとの混合物）溶液として添加した。系内を減圧脱気した後、テトラフルオロエチレンの１．０ｇをフィードし、４０℃で３時間重合させた。重合後、反応溶液をメタノール中に滴下して、ポリマーを再沈させた後、１００℃で１２時間、２００℃で１時間真空乾燥、３００℃で１時間熱処理して、含フッ素ポリマー（Ｂ−１）を得た。

【0094】

＜シランカップリング剤＞
ＫＢＥ９０３：商品名、信越化学工業社製、３−アミノプロピルトリエトキシシラン。

【0095】

＜層（Ｍ）形成用の混合液＞
混合液Ｍ１：ＣＴＸ−８０９Ｓと、含フッ素ポリマー（Ｂ−１）をペルフルオロトリブチルアミンで濃度３質量％に希釈した溶液（以下、「（Ｂ−１）溶液」という。）とを、含フッ素ポリマー（Ａ）／含フッ素ポリマー（Ｂ）の質量比が２０／８０になるように混合したもの。
混合液Ｍ２：ＣＴＸ−８０９Ｓと、（Ｂ−１）溶液とを、含フッ素ポリマー（Ａ）／含フッ素ポリマー（Ｂ）の質量比が５０／５０になるように混合したもの。
混合液Ｍ３：ＣＴＸ−８０９Ｓと、（Ｂ−１）溶液とを、含フッ素ポリマー（Ａ）／含フッ素ポリマー（Ｂ）の質量比が８０／２０になるように混合したもの。

【0096】

［例１］
ガラス基板（ソーダガラス）に、ＫＢＥ９０３をエタノールで濃度０．０５質量％に希釈した溶液をスピンコートで塗布し、風乾して厚さ５ｎｍのシランカップリング剤層を形成した。
続いて、ＣＴＸ−８０３Ａをスピンコートで塗布し、１００℃オーブンで３０分間乾燥して厚さ０．２μｍの層（Ａ^Ｃ）を形成した。
続いて、ＣＴＸ−８０９Ｓをスピンコートで塗布し、１００℃オーブンで３０分間乾燥して厚さ１μｍの層（Ａ^Ｆ）を形成した。
続いて、混合液Ｍ１をスピンコートで塗布し、２００℃オーブンで３０分間乾燥して厚さ０．２μｍの層（Ｍ）を形成して、積層体（ガラス基板／シランカップリング剤層／層（Ａ^Ｃ）／層（Ａ^Ｆ）／層（Ｍ））を得た。

【0097】

［例２］
混合液Ｍ１の代わりに混合液Ｍ２を用いた以外は例１と同様にして積層体を得た。

【0098】

［例３］
混合液Ｍ１の代わりに混合液Ｍ３を用いた以外は例１と同様にして積層体を得た。

【0099】

［例４］
ガラス基板（ソーダガラス）に、ＫＢＥ９０３をエタノールで濃度０．０５質量％に希釈した溶液をスピンコートで塗布し、風乾して厚さ５ｎｍのシランカップリング剤層を形成した。
続いて、ＣＴＸ−８０９Ｓをスピンコートで塗布し、２００℃オーブンで３０分間乾燥して厚さ１μｍの層（Ａ^Ｆ）を形成して、積層体（ガラス基板／シランカップリング剤層／層（Ａ^Ｆ））を得た。

【0100】

［例５］
ＣＴＸ−８０９Ｓの代わりに（Ｂ−１）溶液を用いた以外は例４と同様にして積層体（ガラス基板／シランカップリング剤層／層（Ｂ））を得た。

【0101】

各例で得られた積層体について、以下の手順で、動的後退角、膜強度、温水下の耐久性を評価した。結果を表１に示す。
動的後退角：製造直後（初期）の積層体について、膜表面（ガラス基板側とは反対側）の純水（４０μＬ）に対する動的後退角を、協和界面化学社製ＤＭ−５００を用いて拡張収縮法にて測定した（測定温度：２３℃）。
膜強度：小津産業社製ＤｕｓｐｅｒＹ−１を用いて、膜表面を、１００ｇの加重をかけて水平方向に３往復擦り、その後の膜の外観を目視で確認した。結果を表１に示す。
温水下の耐久性：積層体を５０℃の水に２００時間浸漬した。水中から積層体を取出し、エアパージにより膜表面を乾燥させた後、膜の動的後退角を前記と同じ手順で測定した。また、測定結果から、動的後退角の変化量（浸漬後の動的後退角−浸漬前の動的後退角）を算出した。結果を表１に示す。

【0102】

【表1】

【0103】

上記結果に示すとおり、例１〜３で形成した膜は、初期の動的後退角の値が１１０°を超えており、優れた撥水性を有していた。また、膜強度も良好であった。耐久性にも優れ、温水浸漬時の撥水性の低下が抑制されていた。
これに対して、最表層を含フッ素ポリマー（Ａ）のみで構成した例４の膜は、例１〜３に比べて撥水性が劣っていた。また、温水浸漬時に撥水性が大きく低下した。
最表層を含フッ素ポリマー（Ｂ）のみで構成した例５の膜は、初期の動的後退角の値が１１０°を超えており、優れた撥水性を有していたが、膜強度が低かった。また耐久性が低く、温水浸漬時に撥水性が大きく低下した。

【産業上の利用可能性】

【0104】

本発明のＥＷ装置は、表示装置、レンズ、マイクロポンプ等に用いることができ、表示装置またはレンズが好適である。
表示装置としては、エレクトロウェッティング方式の表示装置であれば特に限定されず、たとえば電子ペーパーディスプレイ（透過型、反射型、半透過型等）、電子掲示板、電子広告、電子ブック、タブレット、携帯電話、デジタルカメラ等が挙げられる。
レンズとしては、エレクトロウェッティング方式のレンズであれば特に限定されず、たとえば可変焦点液体レンズ等が挙げられる。
なお、２０１２年２月２８日に出願された日本特許出願２０１２−０４１７５１号の明細書、特許請求の範囲、図面および要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。

【符号の説明】

【0105】

１…第一の流体、２…第二の流体、３…基板、４…第一の電極、５…膜、６…空間、７…第二の電極、１０…エレクトロウェッティング装置

【図1】

【図2】