(57)【要約】【課題】基板の内部に遮光壁を有するマイクロレンズアレイにおいて、有効面積を増大させ、量産性を向上させる。【解決手段】紫外線硬化性樹脂Ｒ中でカーボンナノチューブを誘電泳動させて遮光壁１０を形成する。遮光壁１０が形成された状態で、紫外線硬化性樹脂Ｒを硬化させて基板９を形成する。これにより、遮光壁１０のアスペクト比を大きくするのに加工上の制限を受けないため、遮光壁１０のピッチが短くなってもマイクロレンズアレイ１１の有効面積が増大する。また、遮光壁１０の形成に際してアライメントが不要となるため、マイクロレンズアレイ１１の量産性が容易に向上する。【選択図】図３
2010091718.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の内部に遮光壁を有する光学素子の製造方法であって、
液状樹脂中または液状樹脂前駆体中で黒色体を誘電泳動させて前記遮光壁を形成する遮光壁形成工程と、
前記遮光壁が形成された状態で前記液状樹脂または液状樹脂前駆体を硬化させて前記基板を形成する基板形成工程と
を含むことを特徴とする光学素子の製造方法。
【請求項２】
前記遮光壁形成工程には、それぞれ電極を有する一対の成形型の間に前記黒色体が分散された液状樹脂または液状樹脂前駆体を充填し、当該電極間に交流電圧を印加して前記黒色体を誘電泳動させる過程が含まれることを特徴とする請求項１に記載の光学素子の製造方法。
【請求項３】
前記一対の成形型のうち少なくとも一方の成形型は、特定の部位にのみ前記電極を有することを特徴とすることを特徴とする請求項２に記載の光学素子の製造方法。
【請求項４】
前記一対の成形型のうち少なくとも一方の成形型は、他方の成形型に向けて突出した突起部を備えることを特徴とする請求項２または３に記載の光学素子の製造方法。
【請求項５】
前記黒色体として、導電性を有する微粒子を用いることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の光学素子の製造方法。
【請求項６】
前記黒色体として、カーボンナノチューブを用いることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の光学素子の製造方法。
【請求項７】
前記遮光壁形成工程には、前記液状樹脂または液状樹脂前駆体を揺動させる過程が含まれることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の光学素子の製造方法。
【請求項８】
前記液状樹脂として、紫外線硬化性樹脂を用い、
前記基板形成工程において、前記紫外線硬化性樹脂に紫外線を照射して硬化させて前記基板を形成することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の光学素子の製造方法。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載の光学素子の製造方法によって製造されたことを特徴とする光学素子。
【請求項１０】
基板の内部に遮光壁を有する光学素子であって、
前記遮光壁は、カーボンナノチューブから構成されていることを特徴とする光学素子。
【請求項１１】
前記カーボンナノチューブは、前記基板の厚さ方向に配向していることを特徴とする請求項１０に記載の光学素子。
【請求項１２】
マイクロレンズアレイであることを特徴とする請求項９乃至１１のいずれかに記載の光学素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遮光壁を有するマイクロレンズアレイなどの光学素子の製造方法および光学素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のマイクロレンズアレイを製造する際には、ガラスまたはシリコンからなる基板を深堀りエッチングして遮光壁を形成する技術（以下、公知技術１という。）が提案されていた（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−３５２３４５号公報（段落〔００２２〕〔００２６〕の欄）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、公知技術１では、基板のエッチング加工によって遮光壁を形成することから、次のような課題があった。
【０００４】
第１に、遮光壁のアスペクト比を大きくするのに加工上の制限があるため、遮光壁のピッチが短くなると、相対的にマイクロレンズアレイの有効面積（遮光壁を除くレンズ部の面積）が減少してしまう。
【０００５】
第２に、遮光壁の形成に際して精密なアライメントを必要とするため、マイクロレンズアレイの量産性向上に困難を伴う。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑み、有効面積を維持しつつ遮光壁のピッチを短くできるとともに、量産性を向上させることが容易な光学素子の製造方法および光学素子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】
本発明に係る第１の光学素子の製造方法は、基板（９）の内部に遮光壁（１０）を有する光学素子（１１）の製造方法であって、液状樹脂（Ｒ）中または液状樹脂前駆体中で黒色体を誘電泳動させて前記遮光壁を形成する遮光壁形成工程と、前記遮光壁が形成された状態で前記液状樹脂または液状樹脂前駆体を硬化させて前記基板を形成する基板形成工程とを含む光学素子の製造方法としたことを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る第１の光学素子（１１）は、上記光学素子の製造方法によって製造された光学素子としたことを特徴とする。
【０００９】
なお、ここでは、本発明をわかりやすく説明するため、実施の形態を表す図面の符号に対応づけて説明したが、本発明が実施の形態に限定されるものでないことは言及するまでもない。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、遮光壁のアスペクト比を大きくするのに加工上の制限を受けないため、遮光壁のピッチが短く、かつ有効面積が大きい光学素子を実現することができる。また、遮光壁の形成に際してアライメントが不要となるため、光学素子の量産性を向上させることが容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
［発明の実施の形態１］
【００１２】
図１乃至図３は、本発明の実施の形態１に係る図である。
【００１３】
まず、構成を説明する。
【００１４】
この実施の形態１に係る光学素子の製造方法に用いられる製造装置１は、図１に示すように、平板状に形成された下金型（成形型）２を有しており、下金型２の表面には、その全面にわたって導電膜（電極）５が形成されている。また、下金型２の上方には、多数の凸レンズをマトリックス状に配列した形状を反転させた形状に形成された上金型（成形型）３が配置されており、上金型３の表面には、その全面にわたって導電膜（電極）６が形成されている。この上金型３は、下金型２に向けて突出した複数の突起部３ａを有している。さらに、導電膜５、６間には交流電源８が接続されており、この交流電源８により、所定の周波数（例えば、１ＧＨｚ〜１ｋＨｚの範囲内の周波数）を有する高周波交流電圧を導電膜５、６間に印加することができるようになっている。なお、下金型２と上金型３と間にはスペーサ７が介在している。また、下金型２、上金型３、導電膜５、６は、いずれも紫外線透過性を備えている。
【００１５】
次に、作用について説明する。
【００１６】
製造装置１は以上のような構成を有するので、この製造装置１を用いてマイクロレンズアレイ（光学素子）を製造する際には、次の手順による。
【００１７】
この実施の形態１の製造手順には遮光壁形成工程と基板形成工程とが含まれる。
【００１８】
この実施の形態１の遮光壁形成工程は、紫外線硬化樹脂Ｒ中でＣＮＴｓを誘電泳動させて遮光壁を形成するものである。
【００１９】
遮光壁形成工程で用いる紫外線硬化樹脂（液状樹脂）Ｒ中には、導電性を有するカーボンナノチューブ（黒色体）が分散されている。このカーボンナノチューブとしては、例えば、直径が１ｎｍ〜数十ｎｍ程度、長さが１μｍ程度の大きさのカーボンナノチューブが好適である。また、紫外線硬化性樹脂Ｒ中での分散性を高めるべく、分散作業に先立ち、硝酸等を用いて化学修飾でカーボンナノチューブの表面に所定の官能基（例えば、カルボキシル基、ニトロ基など）を導入することにより、カーボンナノチューブと紫外線硬化性樹脂Ｒとの親和性を適度に高めることも有効である。こうしてカーボンナノチューブが分散された紫外線硬化樹脂Ｒは、図１（ｂ）に示すように下金型２と上金型３との間に充填され、誘電泳動が行なわれる。
【００２０】
なお、カーボンナノチューブについては、その１本を示す場合は「ＣＮＴ」、複数本または集合体を示す場合は「ＣＮＴｓ」と記載する。カーボンナノチューブ（ＣＮＴｓ）としては、単層カーボンナノチューブ（ＳＷＣＮＴｓ）、２層カーボンナノチューブ（ＤＷＣＮＴｓ）、３層カーボンナノチューブ（３ＷＣＮＴｓ）、その他の多層カーボンナノチューブ（ＭＷＣＮＴｓ）を特に制限なく用いることができる。
【００２１】
また、紫外線硬化性樹脂Ｒに対するＣＮＴｓの混合比率は特に制限されず、基板の内部に形成しようとする遮光壁の形態やマイクロレンズアレイの光学特性に応じて適宜選択することができる。この混合は、例えば、粒子（ＣＮＴｓ）の分散を良好にするために、超音波攪拌によって行うことができる。
【００２２】
誘電泳動による遮光壁の形成は以下のように行なう。すなわち、図１（ａ）に示すように、交流電源８により、導電膜５、６間に高周波交流電圧を印加する。すると、紫外線硬化性樹脂Ｒ中のＣＮＴｓは、図２に示すように、誘電泳動によって紫外線硬化性樹脂Ｒ中で電界の最も強い部位、つまり上金型３の各突起部３ａから最短距離で下金型２に至る部位に集まり、図２における上下方向（後述する基板９の厚さ方向）に配向して互いに架橋されていく。その結果、最終的には、ＣＮＴｓからなる遮光壁１０が紫外線硬化性樹脂Ｒ中に形成される。
【００２３】
ここで、高周波交流電圧の印加条件は次のとおりとする。すなわち、対向する導電膜５、６間に印加する電圧は、例えば、１〜１００Ｖｐｐの範囲内で設定する。印加する電圧が高い方が、ＣＮＴｓに作用する力が大きくなり、遮光壁の形成を速く完了させることができる。ただし、電界強度を大きくするために印加電圧を高くしすぎると、導電膜５、６の表面において電気分解等によって気泡が発生し、ＣＮＴｓを含有する紫外線硬化性樹脂Ｒの特性を低下させる恐れがあるので、この気泡が発生しない程度に高い電圧を印加することが好ましい。印加する電圧は、交流、特に１ＧＨｚから１ｋＨｚの範囲の周波数を有する高周波交流であることが好ましい。導電膜５、６間に電圧、好ましくは高周波交流を印加することによって、導電膜５、６間に電界が発生する。これにより、紫外線硬化性樹脂Ｒ中に分散されたＣＮＴｓが誘電泳動して遮光壁１０を形成する。
【００２４】
なお、粒子（ＣＮＴ）の誘電泳動の原理は次のとおりである。通常、粒子を溶媒に分散した分散液に電場を与えると、溶媒と粒子との分極率の相違によって誘起双極子モーメントが発生する。そして、粒子の両側に形成される電場強度の差が、誘起双極子が及ぼす力の差となり、これに起因して粒子に力が作用し、この力の方向に粒子が移動するようになる。このときに働く誘電泳動力ＦDEP は、次式（１）で表されることが知られている。
【００２５】
ＦDEP ＝２πεm ａ3 Ｒｅ［（εp −εm ）／（εp ＋２εm ）］∇Ｅ2   …（１）
【００２６】
この式（１）中のａは粒子の半径（ｍ）、εは誘電率（Ｆ／ｍ）、添え字p およびm はそれぞれ粒子および溶媒のいずれの値であるかを示している。Ｅは電界（Ｖ／ｍ）、Ｒｅ［ｆ（ｘ）］は複素数ｆ（ｘ）の実数部分だけを取り出す演算子である。εは、下式（２）で定義される複素誘電率である。
【００２７】
ε＝ε−（σ／ω）ｊ  …（２）
【００２８】
また、σは導電率（Ｓ／ｍ）、ω（＝２πｆ）は角周波数（Ｈｚ）、ｆは印加周波数（Ｈｚ）を表しており、ｊは虚数単位である。式（１）中のＲｅ［（εp −εm ）／（εp ＋２εm ）］で表される大括弧内の式は、下式（３）で表されるように、Clausius-Mossotti因子（ＣＭ因子：Ｋ（ω））と呼ばれ、分極の程度を表している。
【００２９】
Ｋ（ω）＝（εp −εm ）／（εp ＋２εm ）  …（３）
【００３０】
このＣＭ因子は、上記式（２）および（３）より、溶媒および粒子の導電率、誘電率、更に印加する周波数に依存し、−０．５〜１．０の値をとる。そして、上記式（１）より、誘電泳動力の方向は、ＣＭ因子に依存する。すなわち、ＣＭ因子の実部が正の場合には誘電泳動力は正となり、電場強度の大きい方に粒子を誘導する正の誘電泳動が作用する。一方、負の場合には誘電泳動力は負となり、電場強度の弱い方に粒子を誘導する負の誘電泳動力が作用する。
【００３１】
また、ＣＮＴｓの架橋は、次のようなメカニズムによるものである。すなわち、導電膜５、６間に電圧を印加することにより、このような誘電泳動を生じさせることで、紫外線硬化性樹脂Ｒ中のＣＮＴｓは次のような挙動を示すことになる。ここでは、黒色体として、主に正の誘電泳動力が作用するＳＷＣＮＴｓを用いた場合を例に挙げて説明する。上記のような誘電泳動力が作用すると、黒色体（ＳＷＣＮＴｓ）はまず、誘電泳動力が作用する方向に向かって移動し始め、最も電界強度が大きい導電膜５、６まで移動することになる。この際、ＳＷＣＮＴｓは、繊維状粒子であり長軸方向に分極されているため、その長軸方向の一端が導電膜５、６に接するとともに、その長軸方向が電界方向に沿うように配置される。
【００３２】
この粒子の移動がある程度生じると、導電膜５、６に先に付着した粒子の部分の電界強度が大きいため、紫外線硬化性樹脂Ｒ中に分散されている他の粒子は、この導電膜５、６に付着している粒子に向かって移動するようになる。ＳＷＣＮＴｓのような繊維状粒子の場合、長軸方向の端部付近が最も電界強度が大きくなるため、粒子はこれらの端部付近で互いに接するように近づくことになる。さらに、粒子への粒子の付着がある程度生じると、分散されている他の粒子が、粒子に付着した粒子に向かって移動するようになり、これらの端部同士で接するように付着する。そして、このような誘電泳動による粒子の移動が順次生じると、やがて、粒子はその長軸方向の端部同士で互いに接するように連続して配置され、電界方向に沿って略直線状に並べられて遮光壁１０を形成する。そして、粒子はこのように配向されることにより、最終的には導電膜５、６同士を架橋するようにつながる。
【００３３】
黒色体として、このような繊維状粒子ではなく球状粒子を用いる場合であっても、球状粒子は、電界方向に沿って連続するように配向することができるため、配向による同様の効果は十分に得ることができる。だが繊維状粒子の場合、長軸方向が電界方向に沿うように連続して並べることができるため、粒子の添加量が少ない場合でも良好な架橋や遮光特性を得ることができる。
【００３４】
なお、この遮光壁形成工程においては、図３に示すように、紫外線硬化性樹脂Ｒを水平方向（矢印Ｍ、Ｎ方向）に揺動させる。この揺動により、２つの作用効果を奏する。
【００３５】
第１に、紫外線硬化性樹脂Ｒ中のＣＮＴｓに変化（移動）を与える契機となるため、遮光壁形成部位から離れたＣＮＴｓが遮光壁形成部位に吸い寄せられる。その結果、マイクロレンズアレイ１１のレンズ部となる部位に一部のＣＮＴｓが残ってマイクロレンズアレイ１１としての光学特性を損ねる事態を未然に防止することができる。
【００３６】
第２に、導電膜５、６間で一旦つながったＣＮＴｓが再度分断されるため、１箇所でつながることによって導電膜５、６が同電位となって誘電泳動が途中で停止する事態を回避することができる。その結果、すべての遮光壁１０が形成されるまでＣＮＴｓの誘電泳動が支障なく行われることになる。
【００３７】
その後、基板形成工程に移行し、遮光壁１０が形成された状態で、紫外線ランプなどの紫外線照射手段（図示せず）を用いて、下金型２の下方または上金型３の上方から紫外線硬化性樹脂Ｒに紫外線を照射する。このとき、この紫外線照射手段と紫外線硬化性樹脂Ｒとの間には、下金型２および導電膜５または上金型３および導電膜６が介在するが、上述したとおり、下金型２、上金型３、導電膜５、６は紫外線透過性を備えているため、紫外線は紫外線硬化性樹脂Ｒに達することになる。こうして紫外線が紫外線硬化性樹脂Ｒに達すると、遮光壁１０が形成された状態のまま、紫外線硬化性樹脂Ｒが硬化して基板９が形成される。その結果、基板９の内部に遮光壁１０を有するマイクロレンズアレイ１１が完成する。
【００３８】
最後に、離型工程に移行し、マイクロレンズアレイ１１を下金型２、上金型３から離型し、製造装置１から取り出す。
【００３９】
ここで、マイクロレンズアレイ１１の製造作業が終了する。
【００４０】
このように、上述したマイクロレンズアレイ１１の製造方法によれば、基板９のエッチングによって遮光壁１０を形成する公知技術１と異なり、遮光壁１０のアスペクト比を大きくするのに加工上の制限を受けることはない。すなわち、公知技術１においては、壁厚を薄くしてアスペクト比を大きくしようとしても、強度的に遮光壁が自立できなくなる点が限界であり、それ以上エッチングを継続して壁厚を薄くすることは不可能である。これに対して、この実施の形態１の製造方法によれば、樹脂中又は樹脂前駆体中で誘電泳動により遮光壁を成長させた後、その状態で樹脂を硬化させて固定するので、アスペクト比を極めて大きくすることが可能である。そのため、たとえ遮光壁１０のピッチが短くなったとしても、公知技術１と比べてマイクロレンズアレイ１１の有効面積を増大させることができる。
【００４１】
また、遮光壁１０は、上金型３の突起部３ａを利用して誘電泳動によって紫外線硬化性樹脂Ｒ中で電界の最も強い部位に選択的に形成されるので、公知技術１と異なり、遮光壁１０の形成に際してアライメントが不要となる。そのため、マイクロレンズアレイ１１の量産性を向上させることが容易となる。
【００４２】
さらに、遮光壁１０は、基板９と一体化しているので、基板９から剥離する恐れがなく、長期にわたって遮光機能を発現することができる。
【００４３】
また、液状樹脂として紫外線硬化性樹脂Ｒを用いたので、液状樹脂の硬化、ひいてはマイクロレンズアレイ１１の製造を短時間で行うことができ、マイクロレンズアレイ１１の生産性を向上させることが可能となる。
［発明の実施の形態２］
【００４４】
図４は、本発明の実施の形態２に係る図である。
【００４５】
この実施の形態２では、図４に示すように、下金型２の表面に、その全面ではなく特定の部位（上金型３の一部の突起部３ａに対向する部位）にのみ導電膜５がパターニングされて形成されている点を除き、上述した実施の形態１と同様な構成を有している。つまり、この実施の形態２では、平板状の下金型２の表面に、その全面ではなく特定の部位（遮光壁１０を形成しようとする部位）にのみ導電膜５がパターニングされて形成されているとともに、多数の凸レンズをマトリックス状に配列した形状を反転させた形状に形成された上金型３の表面に、その全面にわたって導電膜６が形成されている。なお、上述した実施の形態１と同じ部分については、同じ符号を付してその説明を省略する。
【００４６】
したがって、この実施の形態２によれば、上述した実施の形態１と同じ作用効果を奏する。これに加えて、導電膜５を形成する部位を適宜選定することにより、所望の部位にのみ遮光壁１０を有するマイクロレンズアレイ１１を得ることができる。
［発明の実施の形態３］
【００４７】
図５は、本発明の実施の形態３に係る図である。
【００４８】
この実施の形態３では、図５に示すように、上金型３が平板状に形成されている点を除き、上述した実施の形態２と同様な構成を有している。つまり、この実施の形態３では、平板状の下金型２の表面に、その全面ではなく特定の部位（遮光壁１０を形成しようとする部位）にのみ導電膜５がパターニングされて形成されているとともに、平板状の上金型３の表面に、その全面にわたって導電膜６が形成されている。なお、図５中の３本の破線は、遮光壁形成部位を表している。
【００４９】
したがって、この実施の形態３によれば、上述した実施の形態２と同じ作用効果を奏する。この場合、上金型３は突起部３ａを有していないが、下金型２の特定の部位にのみ導電膜５が形成されているので、所望の部位（導電膜５が形成された部位）に遮光壁１０を有するマイクロレンズアレイ１１を得ることができる。
［発明の実施の形態４］
【００５０】
図６は、本発明の実施の形態４に係る図である。
【００５１】
この実施の形態４では、図６に示すように、上金型３が、多数の凹レンズをマトリックス状に配列した形状を反転させた形状に形成されているとともに、この上金型３の表面に、その全面ではなく特定の部位（凹レンズ同士の界面となる部位）にのみ導電膜６がパターニングされて形成されている点を除き、上述した実施の形態２と同様な構成を有している。つまり、この実施の形態４では、両方の成形型（下金型２および上金型３）において特定の部位にのみ導電膜５、６が形成されている。なお、図６中の３本の破線は、遮光壁形成部位を表している。
【００５２】
したがって、この実施の形態４によれば、上述した実施の形態２と同じ作用効果を奏する。
［発明のその他の実施の形態］
【００５３】
なお、上述した実施の形態１〜４では、黒色体として、導電性を有するＣＮＴｓを用いる場合について説明した。しかし、この黒色体は、必ずしも導電性を必要とするわけではなく、また、粒径１０ｎｍ〜１００μｍ程度の誘電泳動可能なものである限り、ＣＮＴｓ以外のもの（例えば、カーボンナノファイバー、カーボンナノツイスト、カーボンナノコイル、カーボンブラックなど）を代用または併用することもできる。カーボンナノファイバーを黒色体として用いる場合、ＣＮＴｓと同様に、高い導電性が得られるので、紫外線硬化性樹脂Ｒ中において遮光壁１０を形成しようとする領域の電界強度を局所的に高く維持でき、誘電泳動を利用して遮光壁１０を円滑に形成することができる。このカーボンナノファイバーとしては、直径の太い（１００〜３００ｎｍ程度）カーボンナノファイバーや螺旋状の形態を有するカーボンナノファイバーを適用することができる。また、黒色体としては、少なくとも繊維状粒子を用いることが好ましく、繊維状粒子と球状粒子とを組み合わせて用いることも好適である。
【００５４】
また、上述した実施の形態１〜４では、マイクロレンズアレイ１１を製造する場合について説明したが、マイクロレンズアレイ１１以外の光学素子（例えば、ブレーズド格子、ＤＯＥ（高精度回折光学素子）、ホログラムその他）に本発明を同様に適用することも可能である。
【００５５】
さらに、上述した実施の形態１〜４では、遮光壁形成工程において、紫外線硬化性樹脂Ｒ中のＣＮＴｓに変化を与える契機となること等を目的として、紫外線硬化性樹脂Ｒを揺動させる場合について説明したが、紫外線硬化性樹脂Ｒの粘度、遮光壁１０のピッチその他の条件によっては、この紫外線硬化性樹脂Ｒを揺動させる過程を省くこともできる。
【００５６】
さらにまた、上述した実施の形態１〜４では、液状樹脂として紫外線硬化性樹脂Ｒを用いる場合について説明した。しかし、紫外線硬化性樹脂Ｒ以外の液状樹脂（例えば、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂など）を代用することもできる。固化状態で可視光に対して透明となる樹脂としては、アクリル樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、エポキシ樹脂等が好適である。また、液状樹脂前駆体を代用または併用することもできる。この液状樹脂前駆体とは、後述する固化後に樹脂を形成することができる前駆体化合物であり、固化の際に重合して樹脂を形成し得るモノマーやオリゴマー等が挙げられる。液状樹脂前駆体を用いる場合、固化の際に重合および硬化をまとめて行うことにより、生産性を向上させることが可能となる。液状樹脂または液状樹脂前駆体は、光学素子の用途に必要な特性に応じて適宜選択することができ、１種を単独で、或いは２種以上を組み合わせて用いることができる。このような液状樹脂または液状樹脂前駆体としては、それ自体が液状であるものや、溶媒に溶解して液状となり得るものが挙げられる。こうした液状樹脂または液状樹脂前駆体を遮光壁形成工程において用いることにより、液状樹脂または液状樹脂前駆体を導電膜５、６間に配置した後、導電膜５、６間に電圧を印加する際に、液状樹脂中または液状樹脂前駆体中に分散されている黒色体を良好に配向させることができる。
【００５７】
また、上述した実施の形態１、２では、一方の成形型（上金型３）において他方の成形型（下金型２）に向けて突出した突起部を備えた場合について説明したが、両方の成形型（上金型３および下金型２）において互いにもう一方の成形型（下金型２および上金型３）に向けて突出した突起部を備えるようにしても構わない。
［実験例］
【００５８】
上述した効果を確認するため、図７に示す観察装置２０を用いて、ＣＮＴｓが実際に誘電泳動するか否かを確かめる実験を行った。
【００５９】
この観察装置２０では、図７に示すように、４つの硝子ブロック２１、２２、２３、２４が、密閉空間２５を形成するように組み立てられている。硝子ブロック２２には針電極２６が、その先端２６ａを密閉空間２５に突出させる形で埋設されており、針電極２６の先端２６ａには、図８に示すように、直径約３０μｍの平坦部２６ｂが形成されている。この硝子ブロック２２の図７右方の硝子ブロック２３にはＬ形電極２７が、その平面電極部２７ａを密閉空間２５内で針電極２６の平坦部２６ｂに６０〜１００μｍ離れて対向させる形で載置されている。そして、これらの針電極２６、Ｌ形電極２７間には、高周波交流電源２８および電流モニタ２９が接続されている。
【００６０】
また、硝子ブロック２１、２２、２３、２４の下方には、図７に示すように、透過照明機器３０が硝子ブロック２１を透過して密閉空間２５を照明できるように設置されている。一方、硝子ブロック２１、２２、２３、２４の上方には、顕微鏡３１が硝子ブロック２４を透過して密閉空間２５を観察できるように設置されているとともに、紫外線ランプ３２が硝子ブロック２４を透過して密閉空間２５に紫外線を照射できるように設置されている。
【００６１】
そして、実験に際しては、まず、紫外線硬化性樹脂Ｒ中にＳＷＣＮＴｓが分散された原料混合物３３を調製した。
【００６２】
すなわち、単層カーボンナノチューブ（ＳＷＣＮＴｓ）２５ｍｇおよび３Ｍの硝酸を混合して、これを２０分間にわたって超音波攪拌した。次に、得られた混合物を多量の純水で希釈した後、１１０℃に加熱して水分を蒸発させ、乾燥させた。この処理により、表面がカルボキシル基によって化学修飾されたＳＷＣＮＴｓを得た。こうして得られたＳＷＣＮＴｓを、０．０１質量％の濃度となるようにウレタンアクリレート系の紫外線硬化性樹脂（重合開始剤として、チバ・スペシャルティ・ケミカルズのイルガキュア（登録商標）１８４を３質量％含む。）Ｒ中に混ぜて、１時間にわたって超音波攪拌した。次いで、１０，０００ｒｐｍで３０分間の遠心分離を行い、紫外線硬化性樹脂Ｒ中にＳＷＣＮＴｓが分散された原料混合物３３を得た。
【００６３】
次に、この原料混合物３３を観察装置２０の密閉空間２５に充填した後、高周波交流電源２８により、針電極２６、Ｌ形電極２７間に１００ｋＨｚ、２０Ｖｐｐの高周波交流電圧を印加し、この状態を３０分間にわたって維持した。すると、高周波交流電圧の印加を開始する前には、図９に示すように、密閉空間２５に原料混合物３３が充填されただけの状態であったのに対して、高周波交流電圧の印加を開始してから約１０分後には、図１０に示すように、原料混合物３３中のＳＷＣＮＴｓが、誘電泳動により、Ｌ形電極２７の平面電極部２７ａから針電極２６の平坦部２６ｂに向かって伸張するように配向した。また、高周波交流電圧の印加を開始してから約２０分後には、図１１に示すように、原料混合物３３中のＳＷＣＮＴｓが、誘電泳動により、Ｌ形電極２７の平面電極部２７ａから針電極２６の平坦部２６ｂに達して架橋した。さらに、高周波交流電圧の印加を開始してから約３０分後には、図１２に示すように、この架橋したＳＷＣＮＴｓが肥大した。
【００６４】
その後、針電極２６、Ｌ形電極２７間に高周波交流電圧を印加した状態のまま、紫外線ランプ３２により、原料混合物３３に紫外線（２８０〜３８０ｎｍの波長域）を１０ｍＷ／ｃｍ２で１００秒間にわたって照射することにより、原料混合物３３中の紫外線硬化性樹脂Ｒを硬化させた。
【００６５】
その結果、図１３に示すように、ＳＷＣＮＴｓが針電極２６、Ｌ形電極２７間に配向した状態で硬化した紫外線硬化性樹脂Ｒを得ることができた。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明は、デジタルカメラの製造業、複眼システムの構築業その他の産業に幅広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の実施の形態１に係る光学素子の製造方法における一工程を示す模式図であって、（ａ）は製造装置全体の断面図、（ｂ）は要部の拡大断面図である。
【図２】同実施の形態１に係る光学素子の製造方法における次の工程を示す模式図であって、（ａ）は製造装置全体の断面図、（ｂ）は要部の拡大断面図である。
【図３】同実施の形態１に係る光学素子の製造方法におけるさらに次の工程を示す模式図であって、（ａ）は製造装置全体の断面図、（ｂ）は要部の拡大断面図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る光学素子の製造方法を示す模式図である。
【図５】本発明の実施の形態３に係る光学素子の製造方法を示す模式図である。
【図６】本発明の実施の形態４に係る光学素子の製造方法を示す模式図である。
【図７】実験例で用いた観察装置の構成を示す模式図である。
【図８】図７に示す観察装置の密閉空間の近傍を示す詳細図である。
【図９】図７に示す観察装置による顕微鏡写真を示す図であって、電圧を印加する前（紫外線硬化性樹脂を硬化させる前）の状態を示す図である。
【図１０】図７に示す観察装置による顕微鏡写真を示す図であって、電圧を印加して約１０分経過した時点（紫外線硬化性樹脂を硬化させる前）の状態を示す図である。
【図１１】図７に示す観察装置による顕微鏡写真を示す図であって、電圧を印加して約２０分経過した時点（紫外線硬化性樹脂を硬化させる前）の状態を示す図である。
【図１２】図７に示す観察装置による顕微鏡写真を示す図であって、電圧を印加して約３０分経過した時点（紫外線硬化性樹脂を硬化させる前）の状態を示す図である。
【図１３】図７に示す観察装置による顕微鏡写真を示す図であって、紫外線硬化性樹脂を硬化させた状態を示す図である。
【符号の説明】
【００６８】
１……製造装置
２……下金型（成形型）
３……上金型（成形型）
３ａ……突起部
５、６……導電膜（電極）
７……スペーサ
９……基板
１０……遮光壁
１１……マイクロレンズアレイ（光学素子）
２０……観察装置
２１、２２、２３、２４……硝子ブロック
２５……密閉空間
２６……針電極
２６ａ……先端
２６ｂ……平坦部
２７……Ｌ形電極
２７ａ……平面電極部
２８……高周波交流電源
２９……電流モニタ
３０……透過照明機器
３１……顕微鏡
３２……紫外線ランプ
３３……原料混合物
Ｒ……紫外線硬化性樹脂（液状樹脂）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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