JP2012168408A - 電気光学装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のマイクロカプセルを単層で、且つ隙間少なく配置することを容易に実現できるようにした電気光学装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】アレイ基板１０と、アレイ基板１０の一方の面１０ａの側に固定され、平面視で正六角形の頂点位置に配置された複数の円柱状突起７０と、アレイ基板１０の一方の面１０ａの側に配置された複数のマイクロカプセル５０と、を備え、円柱状突起７０の高さｈは、複数のマイクロカプセルの平均粒径Ｄの０．５倍以上、且つ１．０倍以下の大きさであり、マイクロカプセル５０は、正六角形の領域内に１つずつ配置されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、電気光学装置及びその製造方法に関する。

一般に、液体中に微粒子を分散させた分散系に電界を作用させると、微粒子は、クーロン力により液体中で移動（泳動）することが知られている。この現象を電気泳動といい、近年、この電気泳動を利用して、所望の情報（画像）を表示させるようにした電気泳動表示装置が新たな表示装置として注目を集めている。この電気泳動表示装置は、電圧の印加を停止した状態での表示メモリー性や広視野角性を有することや、低消費電力で高コントラストの表示が可能であること等の特徴を備えている。

また、電気泳動表示装置は、非発光型（反射型）の表示デバイスであることから、ブラウン管のような発光型の表示デバイスに比べて、目に優しいという特徴も有している。このような電気泳動表示装置としては、電極を有する一対の基板間に、電気泳動粒子（微粒子）を分散させた分散媒を封入したマイクロカプセルを多数配設したマイクロカプセル型のものが知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。このマイクロカプセル型の電気泳動表示装置では、マイクロカプセル同士の隙間にバインダーが充填されている。

特開２００７−５８１５１号公報 特開２００６−１８２３５号公報 特開２００９−５３４４７号公報 特開２００５−１３４８４６号公報 特開２００５−２４１７９２号公報 特開２００９−１９８７２４号公報 特開２００９−１９８７２５号公報 特開２００２−１８９２３４号公報

ところで、マイクロカプセル型の電気泳動表示装置において、コントラスト等の表示品質を高めるためには、複数のマイクロカプセルを単層で、且つ緻密に配置することが重要である。しかしながら、このような配置は容易には実現できないという課題があった。
具体的には、複数のマイクロカプセルを単層化する技術としては、液層を利用する技術（例えば、特許文献４、５参照。）や、凹型基板を利用する技術（例えば、特許文献６、７参照。）、マイクロカプセルを含有するファイバーを利用する技術（例えば、特許文献８参照。）などが知られている。

ここで、液層を利用する技術では、マイクロカプセルが浮かぶほど比重が重く、かつマイクロカプセルそのものへのダメージや、後の表示性能に悪影響を及ぼさないような液体は、少なくとも現時点においてあまり知られていない。
凹型基板を利用する技術では、基板に凹部を形成する工程が比較的煩雑であり、また、所望径のマイクロカプセルを選択的に配置することが技術的に困難である。さらに、凹型基板を利用することから、相対的に凸部となっている電極が存在する。この凸型の電極による電界集中によって、マイクロカプセルに対する電界印加が不足してしまい、表示特性が低下してしまう可能性がある。

マイクロカプセルを含有するファイバーを利用する技術では、マイクロカプセルをファイバに詰める工程が煩雑であり、また、光はファイバ材料を透過することになるため反射率が低下しまう可能性がある。
そこで、本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、複数のマイクロカプセルを単層で、且つ隙間少なく配置することを容易に実現できるようにした電気光学装置の製造方法及びその製造装置の提供を目的の一つとする。

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る電気光学装置は、第１の基板と、前記第１の基板の第１の面の側に固定され、平面視で正六角形の頂点位置に配置された複数の柱状突起と、前記第１の基板の前記第１の面の側に配置された複数のマイクロカプセルと、を備え、前記複数の柱状突起の各々の高さは、前記複数のマイクロカプセルの平均粒径の０．５倍以上、且つ１．０倍以下の大きさであり、前記複数のマイクロカプセルは、前記正六角形の領域内に１つずつ配置されていることを特徴とする。ここで、「平均粒径」とは、複数のマイクロカプセルの粒径（直径）の平均値のことを意味する。

このような構成であれば、正六角形の頂点位置に配置された柱状突起により、１層目のマイクロカプセルの配置位置は正六角形の領域内に制限される。マイクロカプセルの供給過程で、１層目の上に２層目のマイクロカプセルが載置された場合でも、この２層目のマイクロカプセルの動きは柱状突起により制限されることはないため、その除去が容易である。このため、複数のマイクロカプセルを単層で、且つ隙間少なく配置することを容易に実現することができる。

また、複数のマイクロカプセルを含むデータ表示層に外部から力が加えられた場合（例えば、押し圧が加えられた場合）でも、柱状突起が支えとなって、マイクロカプセルが正六角形の領域外へ移動することを防ぐことができる。これにより、データ表示層にマイクロカプセルが存在しない領域（つまり、データを表示できない空白の領域）が大きく生じてしまうことを防ぐことができる。

さらに、柱状突起により、第１の基板と、この第１の基板の第１の面と向かい合うように配置される第２の基板との間に、少なくとも柱状突起の高さ以上の間隔（スペース）を確保することができる。このため、押し圧が加えられた場合でも、マイクロカプセルの変形を抑制することができ、その破壊を防ぐことができる。なお、「第１の基板」としては例えば後述のアレイ基板１０が該当し、その「第１の面」としては例えば後述の一方の面１０ａが該当する。また、「柱状突起」としては、例えば、後述の円柱状突起７０又は円錐台状突起８０が該当する。

また、上記の電気光学装置において、前記複数の柱状突起の各々の平面視による形状は円形であり、前記複数の柱状突起の各々の直径であって、前記複数の柱状突起の各々の前記第１の基板の前記第１の面と向かい合う底面から、前記複数のマイクロカプセルの平均粒径の０．５倍以上、且つ１．０倍以下の高さに位置する部分の直径は、前記複数のマイクロカプセルの平均粒径の（１／３）×（２√３−３）倍以下の大きさであることを特徴としてもよい。このような構成であれば、隣り合うマイクロカプセル間の隙間に柱状突起を配置することができる。この隙間の領域は、元々データ表示に寄与しない領域である。このため、画素面積を犠牲にすることなく、柱状突起を配置することができる。
また、上記の電気光学装置において、前記複数の柱状突起の各々の形状は、円柱であることを特徴としてもよい。このような構成であれば、柱状突起の側面には角部が存在しないため、マイクロカプセルが柱状突起の側面に押圧された場合でも、マイクロカプセルが傷つくことを防ぐことができる。

また、上記の電気光学装置において、前記複数の柱状突起の各々の形状は、円錐台であることを特徴としてもよい。ここで、「円錐台」とは、円を底面とした錐台のことである。つまり、円錐を底面に平行な平面で切り、小円錐（即ち、円錐先端）の部分を除いた立体図形のことである。円錐台の平面視による形状は円形であり、側面視による形状は台形である。このような構成であれば、柱状突起の側面には角部が存在しないため、マイクロカプセルが柱状突起の側面に押圧された場合でも、マイクロカプセルが傷つくことを防ぐことができる。また、柱状突起の形状が円柱である場合と比較して、第１の面と向かい合う底面の直径を大きくすることができ、第１の面の側との接触面積を大きくすることができる。これにより、柱状突起を第１の面の側に強く固定することが容易となる。

また、上記の電気光学装置において、前記円錐台の前記第１の面と向かい合う底面の直径は、前記複数のマイクロカプセルの平均粒径の（１／√３）倍以下の大きさであることを特徴としてもよい。このような構成であれば、画素面積を犠牲にすることなく、第１の面と向かい合う底面の直径を大きくした柱状突起を実現することができる。
また、上記の電気光学装置において、前記第１の基板の前記第１の面と向かい合うように配置された第２の基板、をさらに備え、前記第２の基板と前記第１の基板との間に前記複数のマイクロカプセルが配置されていることを特徴としてもよい。このような構成であれば、第１の基板の第１の面の側に共通電極又は画素電極の一方を配置すると共に、この第１の面と向かい合う第２の基板に共通電極又は画素電極の他方を配置することができる。そして、共通電極と画素電極との間に電圧を印加することによって、複数のマイクロカプセルを含むデータ表示層に任意の画像、文字、記号等を表示させることができる。なお、「第２の基板」としては、例えば、後述の対向基板３０が該当する。

また、上記の電気光学装置において、前記第１の基板は、前記第１の面の側に配置された複数の画素電極を有し、前記複数の画素電極は、前記正六角形の領域内に１つずつ配置されていることを特徴としてもよい。このような構成であれば、マイクロカプセルの位置と画素電極の位置（即ち、画素）とを１対１に対応させることができる。複数のマイクロカプセルの各々について、それぞれ選択的に電圧を印加することができるので、高精細な表示が可能となる。

本発明の別の態様に係る電気光学装置の製造方法は、第１の面の側において、平面視で正六角形の頂点位置に配置された複数の柱状突起が固定された第１の基板を用意する工程と、前記第１の基板の前記第１の面の側に複数のマイクロカプセルを供給して、前記複数のマイクロカプセルを前記正六角形の領域内に１つずつ配置する工程と、を含むことを特徴とする。

このような方法であれば、正六角形の頂点位置に配置された柱状突起により、１層目のマイクロカプセルの配置位置は正六角形の領域内に制限される。マイクロカプセルの供給過程で、１層目の上に２層目のマイクロカプセルが載置された場合でも、この２層目のマイクロカプセルの動きは柱状突起により制限されることはないため、その除去が容易である。このため、複数のマイクロカプセルを単層で、且つ隙間少なく配置することを容易に実現することができる。

第１実施形態に係る電気泳動表示装置１００の構成例を示す図。 第１実施形態に係る円柱状突起７０の配置とその形状、大きさを示す図。 第１実施形態に係る電気泳動表示装置１００の製造方法を示す図。 円柱状突起７０の製造方法を示す図。 第２実施形態に係る円錐台状突起８０の配置とその形状、大きさを示す図。 第３実施形態に係る画素電極１２の配置とその形状、大きさを示す図。 （１）式の導出手順を説明するための図。 （２）式の導出手順を説明するための図。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する各図において、同一の構成を有する部分には同一の符号を付し、その重複する説明は省略する場合もある。
（１）第１実施形態
図１は、本発明の第１実施形態に係る電気泳動表示装置１００の構成例を示す断面図である。図１に示すように、この電気泳動表示装置１００は、アレイ基板１０と、対向基板３０と、アレイ基板１０と対向基板３０との間に配置された複数のマイクロカプセル５０と、を備える。

これらの中で、アレイ基板１０は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等の絶縁性の樹脂、又は、ガラス基板からなる。このアレイ基板１０の一方の面１０ａには、共通電極又は画素電極の一方を成す導電層１１が形成されている。導電層１１の材料としては、例えば、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、酸化亜鉛、金属微粒子、金属箔などの無機導電性物質や、ポリアセチレン、ポリアニリン、ポリピロール、ポリエチレンジオキシチオフェン、ポリチオフェンなどの有機導電性物質などが挙げられる。また、図示しないが、アレイ基板１０の一方の面１０ａには、例えば、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が形成されている。

さらに、このアレイ基板１０の一方の面１０ａ側には、複数の円柱状突起７０が固定されている。第１実施形態では、円柱状突起７０は導電層１１上に形成されていてもよいし、アレイ基板１０の一方の面１０ａであって導電層１１下から露出している領域上に直に形成されていてもよい。なお、円柱状突起７０の配置とその大きさ等については、後で図２（ａ）及び（ｂ）を参照しながら説明する。

対向基板３０は、例えば、可撓性を有する絶縁性の樹脂からなる。このような樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリイミド樹脂などが挙げられる。これらの樹脂のうち、ポリエステル樹脂が好適であり、ＰＥＴやＰＥＮが特に好適である。対向基板３０の厚さは、特に限定されるものではないが、例えば２５〜１０００μｍの範囲内であれば十分な可撓性が得られる。

また、この対向基板３０の一方の面（即ち、アレイ基板１０の一方の面と向かい合う面）３０ａには、例えば、共通電極又は画素電極の他方を成す導電層３１が形成されている。導電層３１の材料としては、例えば、ＩＴＯ、酸化亜鉛、金属微粒子、金属箔などの無機導電性物質や、ポリアセチレン、ポリアニリン、ポリピロール、ポリエチレンジオキシチオフェン、ポリチオフェンなどの有機導電性物質などが挙げられる。

なお、アレイ基板１０及び対向基板３０は、有色透明若しくは無色透明、又は、非透明であってもよく、特に限定されるものではないが、完成後の電気泳動表示装置１００では、複数のマイクロカプセル５０と後述のバインダーとを含むデータ表示層が共通電極と画素電極とで挟持されている。このため、表示データを目視するためには、アレイ基板１０及び対向基板３０のうちの少なくとも一方が透明であることが必要である。

マイクロカプセル５０は、中空で球状の光透過性を有するカプセル本体（殻体）５１を有する。このカプセル本体５１の内部には、液体（溶媒）が充填されており、この液体に、正又は負に帯電させた複数の帯電粒子が分散されている。帯電粒子及び液体はそれらの色が相互に異なるように設定されている。
一例として、帯電粒子は白色で、液体の色は黒である。或いは、カプセル本体の内部の液体には、正に帯電させた複数の帯電粒子Ａと、負に帯電させた複数の帯電粒子Ｂとが分散されており、これら帯電粒子の色が帯電の正負で相互に異なるように設定されていてもよい。一例として、正に帯電させた帯電粒子Ａは白色で、負に帯電させた帯電粒子Ｂは黒色であり、液体は透明である。

なお、カプセル本体はある程度の弾力性を有する材料からなる。このような材料として、例えば、ゼラチン、アラビアゴムとゼラチンとの複合材料、ウレタン系樹脂、メラミン系樹脂、尿素樹脂、エポキシ系樹脂、フェノール系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、オレフィン系樹脂、ポリアミド、ポリエーテルのような各種樹脂材料が挙げられ、これらのうち１種又は２種以上を組み合わせて用いることができる。

また、マイクロカプセル５０の形状は、外力を加えていない状態で球形である。マイクロカプセル５０の直径は、個々のカプセル間で多少ばらつくことが普通であるが、それらの平均値（即ち、平均粒径）は例えば４０μｍである。
このマイクロカプセル５０は、光透過性を有する透明なバインダー（図示せず）中に分散されており、バインダーと複数のマイクロカプセル５０とを含む塗料が、アレイ基板１０の一方の面の側に塗布されている。バインダーの材料は、例えば、シリコン樹脂、アクリル樹脂又はウレタン樹脂等である。次に、円柱状突起７０の配置とその大きさについて説明する。

図２（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第１実施形態に係る円柱状突起７０の配置とその形状及び大きさを示す平面図及び斜視図である。図２（ａ）に示すように、複数の円柱状突起７０は、例えば、平面視で正六角形（即ち、ハニカム形状）の頂点位置にそれぞれ配置されている。
図２（ｂ）に示すように、この正六角形の対角線上において、向かい合う一対の円柱状突起７０の離間距離Ｌは、例えば、複数のマイクロカプセル５０の平均粒径（直径）をＤとし、その最大値をＤ_ＭＡＸとしたとき、Ｄ≦Ｌ≦Ｄ_ＭＡＸの関係を満たすように設定されている。一例を挙げると、外力を加えていない状態（つまり、球形）の複数のマイクロカプセル５０の平均粒径Ｄが４０μｍの場合、上記の離間距離Ｌは、４０μｍ以上、４４μｍ以下に設定されている。また、複数の円柱状突起７０の各々の高さ（即ち、上面７１と底面７２との間の距離）ｈは、球形である複数のマイクロカプセル５０の平均粒径Ｄの０．５倍以上、１．０倍以下に設定されている。即ち、円柱状突起７０の高さｈは、０．５×Ｄ≦ｈ≦１．０×Ｄの関係を満たすように設定されている。これにより、正六角形の領域内にマイクロカプセル５０を単層で、且つ１つずつ配置することができる、また、正六角形の領域内において、マイクロカプセル５０の動きを円柱状突起７０で制限することができる。

また、この円柱状突起７０の直径ｄは、その上面７１から底面７２に至る各部分において同じ大きさであり、各部分における直径ｄは、複数のマイクロカプセル５０の平均粒径Ｄの（１／３）×（２√３−３）倍以下の大きさとなっている。即ち、円柱状突起７０の直径ｄは、下記（１）式の関係を満たすように設定されている。
ｄ≦Ｄ×（１／３）×（２√３−３）…（１）
これにより、隣り合うマイクロカプセル５０間の隙間Ｇに円柱状突起７０を配置することができる。この隙間Ｇは、データ表示に元々寄与しない領域である。このため、画素面積を犠牲にすることなく、円柱状突起７０を配置することができる。なお、（１）式は、以下の手順により導出することができる。

即ち、図７（ａ）に示すように、互いに隣接する直径Ｄである３つの円の中心をそれぞれＯＡ，ＯＢ，ＯＣとする。円柱状突起７０の直径ｄは円ＯＡ、ＯＢ、ＯＣの全てと接するような直径ｄｍａｘ以下となっていればよい。ＯＡＯＢ＝ＯＢＯＣ＝ＯＣＯＡ＝Ｄから、三角形ＯＡＯＢＯＣは正三角形である。
ＯＡから線分ＯＢＯＣにおろした垂線が円ＯＡと交わる点をＡ、ＯＢから線分ＯＡＯＣにおろした垂線が円ＯＢと交わる点をＢ、ＯＣから線分ＯＡＯＢにおろした垂線が円ＯＣと交わる点をＣとする。また、Ｂから線分ＯＢＯＣにおろした垂線の足をＥ、Ｃから線分ＯＢＯＣにおろした垂線の足をＦ、とする。

ここで∠ＢＯＢＥ＝３０°，∠ＯＢＥＢ＝９０°であり、線分ＢＯＢ＝Ｄ／２であるから、線分ＯＢＥ＝（Ｄ／２）×（√３／２）＝Ｄ×√３／４、となる。
これから、線分ＥＦ＝２×（Ｄ／２−Ｄ×√３／４）＝Ｄ−Ｄ×√３／２＝線分ＢＣ、となる。
同様に考えると線分ＡＢ＝線分ＢＣ＝線分ＣＡ＝Ｄ−Ｄ×√３／２となり、三角形ＡＢＣは三角形ＯＡＯＢＯＣと相似形の正三角形であることがわかる。

ところで，ｄｍａｘはＡ、Ｂ、Ｃの三点を通る円Ｏの直径となる。ここで、図７（ｂ）に示すように、中心Ｏから線分ＢＣに下ろした垂線の足をＧとすると、
線分ＢＧ＝（１／２）×（Ｄ−Ｄ×√３／２）から、
線分ＢＯ＝（２／√３）×（１／２）×（Ｄ−Ｄ×√３／２）、となる。
よって、
ｄｍａｘ＝２×（２／√３）×（１／２）×（Ｄ−Ｄ×√３／２）
＝Ｄ×（２／√３−１）
＝Ｄ×（２×√３／３−１）
＝Ｄ×（１／３）×（２√３−３）、となり、
これから、ｄ≦Ｄ×（１／３）×（２√３−３）、となる。

次に、上記の電気泳動表示装置１００の製造方法について説明する。
図３（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１実施形態に係る電気泳動表示装置１００の製造方法を示す断面図である。
図３（ａ）に示すように、まず始めに、アレイ基板１０を用意する。上述したように、このアレイ基板１０の一方の面１０ａには導電層１１が形成されており、この導電層１１上、又は、アレイ基板１０の一方の面１０ａであって導電層１１下から露出している領域上に円柱状突起７０が形成されている。この円柱状突起７０は例えばフォトリソグラフィー技術を用いて形成することができる。

具体的には、図４（ａ）に示すように、まず始めに、アレイ基板１０の導電層１１上に例えば絶縁性の感光性樹脂（即ち、フォトレジスト）７１を塗布し、必要に応じて熱処理（プリベーク）を施す。次に、図４（ｂ）に示すように、フォトマスク７５を用いてフォトレジスト７３を部分的に露光する。そして、露光後のフォトレジスト７３を現像処理し、必要に応じて熱処理（ポストベーク）を施す。これにより、図４（ｃ）に示すように、円柱状突起７０を形成する。ポストベークにより、円柱状突起７０を構成しているフォトレジストは固着するため、この円柱状突起７０をアレイ基板１０の一方の面１０ａ側に固定することができる。また、このポストベークにより、円柱状突起７０を構成しているフォトレジストはマイクロカプセル５０よりも硬いものに変質する。

図３（ｂ）に戻って、次に、アレイ基板１０の一方の面１０ａにマイクロカプセル５０を塗工する。具体的には、光透過性を有する透明なバインダー（図示せず）と、このバインダーの内部に分散させた複数のマイクロカプセル５０とを含む塗料を、アレイ基板１０の一方の面に塗布する。塗工方法としては任意の方法を選択することができる。例えば、上記の塗料を、スキージーやスリットコーターを用いてアレイ基板１０の一方の面に塗布する。

ここで、上述したように、複数の円柱状突起７０は正六角形の頂点位置に配置されており、マイクロカプセル５０は、この円柱状突起７０にガイドされて正六角形の領域内に１つずつ配置される。次に、必要に応じて、マイクロカプセル５０を含む塗料に均し処理（即ち、平坦化処理）を施す。ここでは、例えば、アレイ基板１０を加熱しながら振動を与え、余分なマイクロカプセル５０をスキージー等を用いてこそぎ取る。

これにより、例えば図３（ｂ）に示したように、アレイ基板１０の一方の面１０ａ側において、マイクロカプセル５０が１層ではなく、複数層を成すように載置された場合（即ち、重なって配置された場合）でも、２層目以上を容易に除去することができる。その結果、図３（ｃ）に示すように、複数のマイクロカプセル５０を単層で、且つ隙間少なく配置することができる。なお、２層目以降のマイクロカプセル５０を容易に除去できる理由は、円柱状突起７０の高さは複数のマイクロカプセル５０の平均粒径Ｄの０．５倍以上、１．０倍以下に設定されているからである。円柱状突起７０により、１層目のマイクロカプセル５０の動きは制限される一方で、２層目以降のマイクロカプセル５０の動きは制限されないため、２層目以降のマイクロカプセル５０を容易に除去することができる。

その後、アレイ基板１０の一方の面１０ａと、図１に示した対向基板３０の一方の面３０ａとを対向させ、この状態で、アレイ基板１０と対向基板３０とを貼り合わせる。この貼合わせ工程は、例えばロールラミネート装置内で、アレイ基板１０と対向基板３０とを上記のように対向させた状態で、これらを一対のローラー間に通して加圧することにより行う。或いは、この貼合わせ工程は、例えば真空ラミネート装置内で、アレイ基板１０と対向基板３０とを上記のように対向させた状態で、これらを真空圧を利用して加圧することにより行う。これにより、上述の電気泳動表示装置１００が完成する。

このように、本発明の第１実施形態によれば、正六角形の頂点位置に配置された円柱状突起７０により、１層目のマイクロカプセル５０の配置位置は正六角形の領域内に制限される。また、マイクロカプセル５０の供給過程において、１層目の上に２層目のマイクロカプセル５０が載置された場合でも、この２層目のマイクロカプセル５０の動きは円柱状突起７０により制限されることはないため、その除去が容易である。このため、複数のマイクロカプセル５０を単層で、且つ隙間少なく配置することが容易となる。

また、複数のマイクロカプセル５０を含むデータ表示層に外部から力が加えられた場合（例えば、押し圧が加えられた場合。一例を挙げると、上記のような貼合わせ工程や、完成後に例えば、指やペン等によって表示面側が強く押圧される場合など。）でも、円柱状突起７０が支えとなって、マイクロカプセル５０が正六角形の領域外へ移動することを防ぐことができる。これにより、データ表示層にマイクロカプセル５０が存在しない領域（つまり、データを表示できない空白の領域）が大きく生じてしまうことを防ぐことができる。

さらに、円柱状突起７０により、アレイ基板１０と対向基板３０との間に、少なくとも円柱状突起７０の高さ以上の間隔（スペース）を確保することができる。このため、外部から押し圧が加えられた場合でも、マイクロカプセル５０の変形を抑制することができ、その破壊を防ぐことができる。
また、円柱状突起７０の側面には角部が存在しないため、マイクロカプセル５０が円柱状突起７０の側面に押圧された場合でも、マイクロカプセル５０が傷つくことを防ぐことができる。

（２）第２実施形態
上記の第１実施形態では、本発明の柱状突起が円柱である場合について説明した。しかしながら、本発明において、柱状突起の形状は円形に限られるものでない。柱状突起は、例えば円錐台であってもよい。第２実施形態では、この点について説明する。
図５（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第２実施形態に係る円錐台状突起８０の配置とその形状及び大きさを示す平面図及び斜視図である。
図５（ａ）に示すように、複数の円錐台状突起８０は、例えば、平面視で正六角形（即ち、ハニカム形状）の頂点位置にそれぞれ配置されている。

図５（ｂ）に示すように、この正六角形の対角線上において、向かい合う一対の円錐台状突起８０の離間距離であって、マイクロカプセル５０と接する高さにおける離間距離Ｌ´は、例えば、複数のマイクロカプセル５０の平均粒径（直径）をＤとし、その最大値をＤ_ＭＡＸとしたとき、Ｄ≦Ｌ´≦Ｄ_ＭＡＸの関係を満たすように設定されている。一例を挙げると、外力を加えていない状態（つまり、球形）の複数のマイクロカプセル５０の平均粒径Ｄが４０μｍの場合、上記の離間距離Ｌ´は、４０μｍ以上、４４μｍ以下に設定されている。また、円錐台状突起８０の高さ（即ち、上面８１と底面８２との間の距離）ｈ´は、球形の複数のマイクロカプセル５０の平均粒径Ｄの０．５倍以上、１．０倍以下に設定されている。即ち、円錐台状突起８０の高さｈは、０．５×Ｄ≦ｈ´≦１．０×Ｄの関係を満たすように設定されている。これにより、正六角形の領域内にマイクロカプセル５０を単層で、且つ１つずつ配置することができると共に、各々の領域内において、マイクロカプセル５０の動きを円錐台状突起８０で制限することができる。

また、この円錐台状突起８０の直径であって、（底面８２を基準として）平均粒径Ｄの０．５倍以上１．０倍以下の高さに位置する部分の直径ｄは、上記（１）式の関係を満たすように設定されている。さらに、この円錐台状突起８０の底面８２の直径ｄ´は、複数のマイクロカプセル５０の平均粒径Ｄの（１／√３）倍以下の大きさとなっている。即ち、円錐台状突起８０の底面８２の直径ｄ´は、下記（２）式の関係を満たすように設定されている。
ｄ´≦Ｄ×（１／√３）…（２）
これにより、隣り合うマイクロカプセル５０間の隙間Ｇに円錐台状突起８０を配置することができる。この隙間Ｇは、データ表示に元々寄与しない領域である。このため、画素面積を犠牲にすることなく、円錐台状突起８０を配置することができる。なお、（２）式は、以下の手順により導出することができる。

即ち、図８（ａ）に示すように、互いに隣接する直径Ｄである３つの球の中心をそれぞれＯＡ、ＯＢ、ＯＣとする。円錐台状突起８０について、高さｈ´＝０．５Ｄ、かつ、高さｈ´における直径Ｄ＝０の時に球ＯＡ、ＯＢ、ＯＣの全てと接する場合に、底面８２の直径ｄ´は最も大きな値ｄ´ｍａｘとなる。
ＯＡＯＢ＝ＯＢＯＣ＝ＯＣＯＡ＝Ｄから、三角形ＯＡＯＢＯＣは正三角形である。このとき正三角形ＯＡＯＢＯＣの重心位置をＪとすると、
線分ＯＡＪ＝（２／√３）×（Ｄ／２）＝Ｄ／√３となる。直径Ｄ＝０の場合、円錐台状突起８２は単純な円錐形となる。このときの頂点位置はＪとなる。

ここで、線分ＯＡＪを通り、点ＯＡ点ＯＢ点ＯＣを含む平面に垂直な平面を考える。図８（ｂ）に示すように、点ＯＡを原点Ｏと考えると円ＯＡの式は、
ｘ＾２＋ｙ＾２＝（Ｄ／２）＾２、である。
点Ｊ（Ｄ／√３，０）を通り、円ＯＡに接する直線の式を、
ｙ＝ａｘ＋ｂ、とすると、
０＝ａ×（Ｄ／√３）＋ｂより、
ｂ＝−（１／√３）×Ｄ×ａ
ゆえに、ｙ＝ａｘ−（１／√３）×Ｄ×ａ、となる。
これを円ＯＡの式に代入して、
ｘ＾２＋（ａｘ−（１／√３）×Ｄ×ａ）＾２＝（Ｄ／２）＾２
これを整理して、
（１＋ａ＾２）ｘ＾２−（２／√３）Ｄａ＾２×ｘ＋（１／３）×（Ｄａ）＾２−（１／４）Ｄ＾２＝０、となる。

上式において、
（１＋ａ＾２）＝Ａ
−（２／√３）Ｄａ＾２＝Ｂ
（１／３）×（Ｄａ）＾２−（１／４）Ｄ＾２＝Ｃ、とし、
Ａｘ＾２＋Ｂｘ＋Ｃ＝０と考えれば、円ＯＡと直線が接することから、
Ｂ＾２−４ＡＣ＝０、となる。
よって、
（４／３）×（Ｄ＾２）×（ａ＾４）−４×（１＋ａ＾２）×（（１／３）×（Ｄａ）＾２−（１／４）Ｄ＾２）＝０、となる。これをａについて解くと、
（４／３）×（Ｄ＾２）×（ａ＾４）−４×（（１／３）×（Ｄａ）＾２−（１／４）Ｄ＾２＋（１／３）×（Ｄ＾２）×（ａ＾４）−（１／４）×（Ｄａ）＾２）＝０
（４／３）×（Ｄ＾２）×（ａ＾４）−（４／３）×（Ｄａ）＾２＋Ｄ＾２−（４／３）×（Ｄ＾２）×（ａ＾４）＋（Ｄａ）＾２＝０
−（１／３）×（Ｄａ）＾２＋（Ｄ）＾２＝０、となる。

ここで、Ｄ≠０より、（１／３）ａ＾２＝１
ゆえに、ａ＝±√３、となる。
図に従ってａ＝√３とすると、直線の式は、
ｙ＝√３ｘ−Ｄ、となる。
ｙ＝−Ｄ／２の時のｘは、
−Ｄ／２＝√３ｘ−Ｄ
ｘ＝（１／２）×（１／√３）×Ｄ
円錐底面８２の中心位置は（Ｄ／√３，−Ｄ／２）であるから、
ｄ´ｍａｘ＝２×（Ｄ／√３−（１／２）×（１／√３）×Ｄ）
＝（２／√３）×Ｄ−（１／√３）×Ｄ
＝Ｄ×（１／√３）となり、
これから、ｄ´≦Ｄ×（１／√３）、となる。

以上説明した本発明の第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。また、第１実施形態と比べ、円錐台状突起８０の底面８２とアレイ基板１０の一方の面１０ａとの接触面積を広く確保することができるため、円錐台状突起８０をアレイ基板１０の一方の面１０ａに強く固定することができる。

（３）第３実施形態
ところで、本発明では、上記の第１、第２実施形態において、アレイ基板１０の一方の面１０ａ側であって、柱状突起（例えば、円柱状突起７０、円錐台状突起８０）で囲まれる正六角形の領域内に、画素電極１２が１つずつ配置されていてもよい。
図６（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第３実施形態に係る画素電極１２の配置とその形状及び大きさを示す平面図である。図６（ａ）に示すように、この第３実施形態において、アレイ基板１０の一方の面１０ａに形成される画素電極１２は、その各々が例えば平面視で正六角形の形状を有し、その大きさは例えば円柱状突起７０で画定される正六角形よりも小さい。そして、これらの画素電極１２は、円柱状突起７０で画定される正六角形の領域内に１つずつ配置されている。

このような構成であれば、図６（ｂ）に示すように、画素電極１２上にマイクロカプセル５０を１つずつ配置することができ、マイクロカプセル５０の位置と画素電極の位置（即ち、画素）とを１対１に対応させることができる。複数のマイクロカプセル５０の各々について、それぞれ選択的に電圧を印加することができるので、高精細な表示が可能となる。

（４）その他
なお、上記の実施形態では、柱状突起（例えば、円柱状突起７０、円錐台状突起８０）がフォトレジストからなる場合について説明した。しかしながら、柱状突起の材質はこれに限定されることはない。柱状突起は、例えば、マイクロカプセル５０と比べて、弾力性に乏しい（即ち、硬い）絶縁性の材料で構成されていてもよい。

このような材料として、例えば、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、メラミン系樹脂、フェノール系樹脂等の各種樹脂材料や、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリアミド（例：ナイロン６、ナイロン６６）、スチレン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマー等、又はこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられ、これらのうちの１種又は２種以上を混合して用いることができる。

また、このような絶縁性の材料からなる柱状突起は、例えば、熱溶融性又はＵＶ硬化性の樹脂を介して基板に固定することができる。但し、樹脂が固着した状態で非透明の場合は、対向基板３０側から表示データを目視できるように（即ち、対向基板３０が表示面側となるように）、対向基板３０が透明であることが好ましい。
上記の各実施形態では、本発明の「電気光学装置」として電気泳動表示装置を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、例えば、半球ごとに白と黒とに塗り分けられた球形微粒子の向きを電界により制御して、表示要素を表示するツイストボールを用いた電気光学装置とその製造方法などにも適用可能である。

１０ アレイ基板、１０ａ アレイ基板の一方の面、１１、３１ 導電層、１２ 画素電極、３０ 対向基板、３０ａ 対向基板の一方の面、５０ マイクロカプセル、５１ カプセル本体、７０ 円柱状突起、７１ 円柱状突起の上面、７２ 底面、７３ フォトレジスト、７５ フォトマスク、８０ 円錐台状突起、８１ 円錐台状突起の上面、８２ 円錐台状突起の底面、１００ 電気泳動表示装置、Ａ 帯電粒子、Ｂ 帯電粒子、ｄ、ｄ´ 直径、Ｄ 平均粒径、Ｇ 隙間、ｈ、ｈ´ 高さ、Ｌ 離間距離

Claims (8)

1. 第１の基板と、
   前記第１の基板の第１の面の側に固定され、平面視で正六角形の頂点位置に配置された複数の柱状突起と、
   前記第１の基板の前記第１の面の側に配置された複数のマイクロカプセルと、を備え、
   前記複数の柱状突起の各々の高さは、前記複数のマイクロカプセルの平均粒径の０．５倍以上、且つ１．０倍以下の大きさであり、
   前記複数のマイクロカプセルは、前記正六角形の領域内に１つずつ配置されていることを特徴とする電気光学装置。
2. 前記複数の柱状突起の各々の平面視による形状は円形であり、
   前記複数の柱状突起の各々の直径であって、前記複数の柱状突起の各々の前記第１の基板の前記第１の面と向かい合う底面から、前記複数のマイクロカプセルの平均粒径の０．５倍以上、且つ１．０倍以下の高さに位置する部分の直径は、
   前記複数のマイクロカプセルの平均粒径の（１／３）×（２√３−３）倍以下の大きさであることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
3. 前記複数の柱状突起の各々の形状は、円柱であることを特徴とする請求項２に記載の電気光学装置。
4. 前記複数の柱状突起の各々の形状は、円錐台であることを特徴とする請求項２に記載の電気光学装置。
5. 前記円錐台の前記第１の面と向かい合う底面の直径は、
   前記複数のマイクロカプセルの平均粒径の（１／√３）倍以下の大きさであることを特徴とする請求項４に記載の電気光学装置。
6. 前記第１の基板の前記第１の面と向かい合うように配置された第２の基板、をさらに備え、
   前記第２の基板と前記第１の基板との間に前記複数のマイクロカプセルが配置されていることを特徴とする請求項１から請求項５の何れか一項に記載の電気光学装置。
7. 前記第１の基板は、前記第１の面の側に配置された複数の画素電極を有し、
   前記複数の画素電極は、前記正六角形の領域内に１つずつ配置されていることを特徴とする請求項１から請求項６の何れか一項に記載の電気光学装置。
8. 第１の面の側において、平面視で正六角形の頂点位置に配置された複数の柱状突起が固定された第１の基板を用意する工程と、
   前記第１の基板の前記第１の面の側に複数のマイクロカプセルを供給して、前記複数のマイクロカプセルを前記正六角形の領域内に１つずつ配置する工程と、を含むことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
   

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