(57)【要約】【課題】  周期性構造物の製造方法において従来用いられている球体形状を有するスペーサを用いた場合と比較して、点欠陥等の光学媒質の配列欠陥の発生を抑制し、品質の高い周期性構造物を製造する。【解決手段】  平行に対向させた各対向面が溶液面に対してほぼ垂直となるような状態の２枚の基板５を光学媒質２を含有するコロイド溶液４中に浸した状態でこの基板５間に導入したコロイド溶液４における溶媒の蒸発によって、光学媒質２を基板５間に周期的に配列させることで周期性構造物を製造する際に、溶液面に対してほぼ垂直方向に連続する連続部を有するスペーサを基板間に設け、このスペーサ６と基板５とによって囲まれる空間内にコロイド溶液を導入するようにしたので、基板間に導入されたコロイド溶液中の光学媒質が、スペーサの連続部に沿ってガイドされて、溶液面に対してほぼ垂直方向に連続して配列する。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平行に対向させた各対向面が溶液面に対してほぼ垂直となるような状態の２枚の基板を光学媒質を含有するコロイド溶液中に浸した状態で前記基板間に導入したコロイド溶液における溶媒の蒸発により、前記光学媒質を前記基板間に周期的に配列させる周期性構造物の製造方法において、
溶液面に対してほぼ垂直方向に連続する連続部を有するスペーサを前記基板間に設け、このスペーサと前記基板とによって囲まれる空間内にコロイド溶液を導入するようにしたことを特徴とする周期性構造物の製造方法。
【請求項２】
前記スペーサは、前記連続部が溶液面に対してほぼ垂直方向に直線状に連続するように設けられるようにしたことを特徴とする請求項１記載の周期性構造物の製造方法。
【請求項３】
前記スペーサは、前記連続部が溶液面に対して６０°または１２０°傾斜して連続するように設けられるようにしたことを特徴とする請求項２記載の周期性構造物の製造方法。
【請求項４】
前記スペーサは、前記スペーサおよび前記基板によって形成される空間の外形が連続するように各々の前記基板に接触するように設けられるようにしたことを特徴とする請求項１、２または３記載の周期性構造物の製造方法。
【請求項５】
少なくとも一方の前記基板を形成する材料と同じ材料によって形成されている前記スペーサを用いるようにしたことを特徴とする請求項１、２、３または４記載の周期性構造物の製造方法。
【請求項６】
前記基板を形成する材料とは異なる材料によって形成されている前記スペーサを用いるようにしたことを特徴とする請求項１、２、３または４記載の周期性構造物の製造方法。
【請求項７】
膜状に形成された金属を前記スペーサとして用いるようにしたことを特徴とする請求項１、２、３または４記載の周期性構造物の製造方法。
【請求項８】
ＳｉＯ２を含む材料によって形成されている前記スペーサを用いるようにしたことを特徴とする請求項１、２、３または４記載の周期性構造物の製造方法。
【請求項９】
感光性樹脂によって形成されている前記スペーサを用いるようにしたことを特徴とする請求項１、２、３または４記載の周期性構造物の製造方法。
【請求項１０】
前記スペーサは、複数設けられるようにしたことを特徴とする請求項１ないし９のいずれか一に記載の周期性構造物の製造方法。
【請求項１１】
前記スペーサは、前記スペーサおよび前記基板によって形成される空間の形状が、前記基板間における溶液面に対するほぼ垂直方向に対して左右対称となるように設けられているようにしたことを特徴とする請求項１０記載の周期性構造物の製造方法。
【請求項１２】
一対の前記基板間に複数の前記スペーサを設けることで一対の前記基板間に複数の周期性構造物を製造するようにしたことを特徴とする請求項１０記載の周期性構造物の製造方法。
【請求項１３】
請求項１ないし１２のいずれか一に記載の周期性構造物の製造方法により製造した第一の周期性構造物における前記光学媒質間隙に液状物質を流し込む工程と、
前記液状物質を固化する工程と、
固化した前記液状物質から前記第一の周期性構造物を除去することで第二の周期性構造物を製造する工程と、
を具備することを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか一に記載の周期性構造物の製造方法。
【請求項１４】
前記第二の周期性構造物において前記第一の周期性構造物が除去された位置に充填物質を導入する工程と、
固化した前記液状物質を除去することで第三の周期性構造物を製造する工程と、
を具備することを特徴とする請求項１３記載の周期性構造物の製造方法。
【請求項１５】
ほぼ直線状に仕切られた外形を有するように配列された光学媒質の粒子によって形成され、６０°または１２０°の角度に設定された少なくとも一の角部を有する周期性構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、周期性構造物の製造方法および周期性構造物に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、フォトニックバンドギャップにより、結晶中に光を閉じ込めることが可能なフォトニック結晶が注目されている。フォトニック結晶とは、数百ｎｍ周期の人工誘電体周期構造で、通常の物質では不可能なさまざまな光学特性を実現することが可能である。特に、光の侵入を許さない波長帯を持ち、光に対する絶縁体として機能する点（フォトニックバンドギャップ）が注目を集めており、将来、超小型光集積回路の実現等光学デバイスへの利用に際して最も重要なプラットフォームとして期待されている。
【０００３】
フォトニック結晶形成技術としては、例えば、光学媒質（微粒子）の自己組織化を利用した方法がある。自己組織化を利用して配列された微粒子膜（周期性構造物、フォトニック結晶）は、高品質、大表面積になると期待される。
【０００４】
例えば、コロイド溶液を用いた「微粒子薄膜の製造方法」を報告している。液体の毛管力を利用し、溶媒の蒸発速度、微粒子の体積分率を制御することにより集積される結晶の高品質化を図るようにした技術がある（例えば、特許文献１、２参照）。また、２枚の平行な面の間の狭い間隙にコロイド結晶を成長させる技術がある（例えば、特許文献３参照）。
【０００５】
これまで、２枚の基板間の空隙厚みを規定するスペーサとしては、球径のものが主に使用されている。ここで、球径のスペーサを用いた従来の微粒子膜の製造について図８を参照して説明する。従来は、図８に示すように、２枚の基板１００間に球径のギャップ剤１０１を用いて２枚の基板１００間に間隙１０２を生じさせ、その間隙１０２に微粒子膜１０３を製造する。２枚の基板１００を浸す溶液１０４は、溶媒１０４ａ中に光学媒質の微粒子１０５が分散されたコロイド溶液である。コロイド溶液１０４は、毛管現象によって、基板１間を上昇する。
【０００６】
なお、毛管現象とは、一般に、溶媒に細い管を入れたとき、ある程度の高さまで管の中の水面が上昇する現象である。
【０００７】
毛管現象における毛管力によって上昇したコロイド溶液１０４においては、基板１００間からの溶媒１０４ａの蒸発によって、媒質である微粒子１０５のみが残り、微粒子膜１０３が形成される。
【０００８】
このような微粒子膜１０３の製造方法では、微粒子１０５が究めて規則的に配列することが報告されている。
【０００９】
ところで、フォトニック結晶においては、微粒子１０５があるべき位置にない（点欠陥）等が生じていると、微粒子１０５の配列によって形成される微粒子膜１０３の利用に際しての結晶の品質が低下するため、微粒子膜１０３の製造に際しては、点欠陥等の光学媒質の配列欠陥が生じないようにする必要がある。
【００１０】
しかしながら、従来報告された技術では、配列欠陥が生じてしまうのが現状である。
【００１１】
例えば、微粒子の重力による堆積を利用した微粒子膜の形成方法において、基板上に形成したレジストの形状により微粒子膜が形成される位置を制御するようにした技術がある（例えば、非特許文献１，２参照）。
【００１２】
ところで、光学媒質の微粒子１０５としては、単分散の良いシリカやポリスチレンが用いられるのが一般的であるが、これらの物質ではデバイス材料としては屈折率が十分に高くない。
【００１３】
このため、屈折率のより高い微粒子膜を製造するために、例えば、微粒子膜の微粒子間の空隙に光硬化性樹脂などのモノマーを流し込み、固体させた後、微粒子をエッチングにより取り除いて、ポリマーによる周期性構造物（テンプレートとよばれる）を得るインバースオパール法と呼ばれる技術（例えば、特許文献３および非特許文献３，４参照）や、最初に微粒子が存在していた空隙に屈折率のより高い材質を充填し、インバースオパール法によって得られた箇所（テンプレート）を取り除くことで、自己組織化によって最初に得られた周期構造とほぼ同等な周期構造を材質が変わった形で得るようにした技術がある（例えば、特許文献４および非特許文献５参照）。
【００１４】
【特許文献１】特開平７-１１６５０２号公報
【特許文献２】特許第２８２８３８６号公報
【特許文献３】特開２００３−２６８７公報
【特許文献４】特許第２６９３８４４号公報
【非特許文献１】B. T. Mayers, et al., Advanded Materials, 12, No.21, pp.1629-1632, 2000
【非特許文献２】S. H. Park, et al., Advanded Materials, 11, No.6, pp. 462-466, 1999.Science, Vol.291, pp. 453-457, 2001
【非特許文献３】P. Jiang, et al., J. Am. Chem. Soc., 121, pp. 11630-11637, 1999.
【非特許文献４】K. M. Kulinowski, et al., Advanded Materials, 12, No.11, pp.833-838, 2000.
【非特許文献５】Science Vol. 291, pp. 453-457
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
ところで、上述した各種技術を用いて製造した周期性構造物においても、最初に製造される微粒子膜が鋳型になるため、微粒子を欠陥なく配列させる技術を高めることが重要である。
【００１６】
しかしながら、上述したように、従来報告された各種技術では、配列欠陥が生じてしまうのが現状である。
【００１７】
本発明の目的は、周期性構造物の製造方法において従来用いられている球体形状を有するスペーサを用いた場合と比較して、点欠陥等の光学媒質の配列欠陥の発生を抑制し、品質の高い周期性構造物を製造することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
請求項１記載の発明の周期性構造物の製造方法は、平行に対向させた各対向面が溶液面に対してほぼ垂直となるような状態の２枚の基板を光学媒質を含有するコロイド溶液中に浸した状態で前記基板間に導入したコロイド溶液における溶媒の蒸発により、前記光学媒質を前記基板間に周期的に配列させる周期性構造物の製造方法において、溶液面に対してほぼ垂直方向に連続する連続部を有するスペーサを前記基板間に設け、このスペーサと前記基板とによって囲まれる空間内にコロイド溶液を導入するようにした。
【００１９】
したがって、基板間に導入されたコロイド溶液中の光学媒質が、スペーサの連続部に沿ってガイドされて、溶液面に対してほぼ垂直方向に連続して配列する。
【００２０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の周期性構造物の製造方法において、前記スペーサは、前記連続部が溶液面に対してほぼ垂直方向に直線状に連続するように設けられるようにした。
【００２１】
したがって、基板間への光学媒質の導入を均等に行なうことができる。
【００２２】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の周期性構造物の製造方法において、前記スペーサは、前記連続部が溶液面に対して６０°または１２０°傾斜して連続するように設けられるようにした。
【００２３】
したがって、基板間に導入された光学媒質に対して、最密充填構造をとらせ易くすることができる。
【００２４】
請求項４記載の発明は、請求項１、２または３記載の周期性構造物の製造方法において、前記スペーサは、前記スペーサおよび前記基板によって形成される空間の外形が連続するように各々の前記基板に接触するように設けられるようにした。
【００２５】
したがって、スペーサおよび基板によって形成される空間からのコロイド溶液中の溶媒の蒸発が、垂直方向において該空間の上部からのみ許容される。
【００２６】
請求項５記載の発明は、請求項１、２、３または４記載の周期性構造物の製造方法において、少なくとも一方の前記基板を形成する材料と同じ材料によって形成されている前記スペーサを用いるようにした。
【００２７】
したがって、例えば、少なくとも一方の基板の作製と同時にスペーサを作製することができる。
【００２８】
請求項６記載の発明は、請求項１、２、３または４記載の周期性構造物の製造方法において、前記基板を形成する材料とは異なる材料によって形成されている前記スペーサを用いるようにした。
【００２９】
したがって、基板を形成する材料に左右されることなくスペーサを形成することができる。これによって、スペーサを形成する材料の選択の自由度を増加させることができる。
【００３０】
請求項７記載の発明は、請求項１、２、３または４記載の周期性構造物の製造方法において、膜状に形成された金属を前記スペーサとして用いるようにした。
【００３１】
したがって、高い形状精度でかつ安価にスペーサを作製することができる。これによって、周期性構造物の形状精度を高くし、かつ、周期性構造物を安価に製造することができる。
【００３２】
請求項８記載の発明は、請求項１、２、３または４記載の周期性構造物の製造方法において、ＳｉＯ２を含む材料によって形成されている前記スペーサを用いるようにした。
【００３３】
したがって、スペーサの作製に際しての加工性を容易化することができる。
【００３４】
請求項９記載の発明は、請求項１、２、３または４記載の周期性構造物の製造方法において、感光性樹脂によって形成されている前記スペーサを用いるようにした。
【００３５】
したがって、高い形状精度でかつ安価にスペーサを作製することができる。
【００３６】
請求項１０記載の発明は、請求項１ないし９のいずれか一に記載の周期性構造物の製造方法において、前記スペーサは、複数設けられるようにした。
【００３７】
したがって、基板間の間隔の精度を高めることができる。
【００３８】
請求項１１記載の発明は、請求項１０記載の周期性構造物の製造方法において、前記スペーサは、前記スペーサおよび前記基板によって形成される空間の形状が、前記基板間における溶液面に対するほぼ垂直方向に対して左右対称となるように設けられているようにした。
【００３９】
したがって、基板間での光学媒質の配列を、周期性構造物全体に亘って均等に行なわせることができる。
【００４０】
請求項１２記載の発明は、請求項１０記載の周期性構造物の製造方法において、一対の前記基板間に複数の前記スペーサを設けることで一対の前記基板間に複数の周期性構造物を製造するようにした。
【００４１】
したがって、一対の基板を用いて複数の周期性構造物を製造することができる。
【００４２】
請求項１３記載の発明は、請求項１ないし１２のいずれか一に記載の周期性構造物の製造方法において、請求項１ないし１２のいずれか一に記載の周期性構造物の製造方法により製造した第一の周期性構造物における前記光学媒質間隙に液状物質を流し込む工程と、前記液状物質を固化する工程と、固化した前記液状物質から前記第一の周期性構造物を除去することで第二の周期性構造物を製造する工程と、を具備する。
【００４３】
したがって、請求項１ないし１２のいずれか一に記載の周期性構造物の製造方法により製造した第一の周期性構造物を鋳型とした第二の周期性構造物を得ることができる。
【００４４】
請求項１４記載の発明は、請求項１３記載の周期性構造物の製造方法において、前記第二の周期性構造物において前記第一の周期性構造物が除去された位置に充填物質を導入する工程と、固化した前記液状物質を除去することで第三の周期性構造物を製造する工程と、
を具備する。
【００４５】
したがって、第一の周期性構造物と同様の構造を有する第三の周期性構造物を第一の周期性構造物を構成する光学媒質とは異なる特性を有する物質によって製造することができる。
【００４６】
請求項１５記載の発明の周期性構造物は、ほぼ直線状に仕切られた外形を有するように配列された光学媒質の粒子によって形成され、６０°または１２０°の角度に設定された少なくとも一の角部を有する。
【００４７】
したがって、安定した最密充填構造をとる周期性構造物を得ることができる。
【発明の効果】
【００４８】
請求項１記載の発明の周期性構造物の製造方法によれば、基板間に導入されたコロイド溶液中の光学媒質が、スペーサの連続部に沿ってガイドされて、溶液面に対してほぼ垂直方向に連続して配列するため、周期性構造物の製造方法において従来用いられている球体形状を有するスペーサを用いた場合と比較して、点欠陥等の光学媒質の配列欠陥の発生を抑制し、品質の高い周期性構造物を製造することができる。
【００４９】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の周期性構造物の製造方法において、基板間への光学媒質の導入を均等に行なうことができるので、周期性構造物の製造方法において従来用いられている球体形状を有するスペーサを用いた場合と比較して、点欠陥等の光学媒質の配列欠陥の発生を抑制し、品質の高い周期性構造物を得ることができる。
【００５０】
請求項３記載の発明によれば、請求項２記載の周期性構造物の製造方法において、基板間に導入された光学媒質に対して、最密充填構造をとらせ易くすることができるので、安定した周期性構造物を得ることができる。
【００５１】
請求項４記載の発明によれば、請求項１、２または３記載の周期性構造物の製造方法において、スペーサおよび基板によって形成される空間からのコロイド溶液中の溶媒の蒸発が、垂直方向において該空間の上部からのみ許容されるので、基板間へコロイド溶液を導入する毛管現象の毛管力を増加させ、点欠陥等の光学媒質の配列欠陥の発生をより効果的に抑制することができる。
【００５２】
請求項５記載の発明によれば、請求項１、２、３または４記載の周期性構造物の製造方法において、例えば、少なくとも一方の基板の作製と同時にスペーサを作製することができるので、基板およびスペーサの作製を容易化し、基板およびスペーサの作製に要するコストを低減することができる。
【００５３】
請求項６記載の発明によれば、請求項１、２、３または４記載の周期性構造物の製造方法において、基板を形成する材料に左右されることなくスペーサを形成することができるので、スペーサを形成する材料の選択の自由度を増加させることができる。
【００５４】
請求項７記載の発明によれば、請求項１、２、３または４記載の周期性構造物の製造方法において、高い形状精度でかつ安価にスペーサを作製することができるので、周期性構造物の形状精度を高くし、かつ、周期性構造物を安価に製造することができる。
【００５５】
請求項８記載の発明によれば、請求項１、２、３または４記載の周期性構造物の製造方法において、スペーサの作製に際しての加工性を容易化することができるので、周期性構造物の製造工程の容易化を図ることができる。
【００５６】
請求項９記載の発明によれば、請求項１、２、３または４記載の周期性構造物の製造方法において、高い形状精度でかつ安価にスペーサを作製することができるので、周期性構造物の形状精度を高くし、かつ、周期性構造物を安価に製造することができる。
【００５７】
請求項１０記載の発明によれば、請求項１ないし９のいずれか一に記載の周期性構造物の製造方法において、基板間の間隔の精度を高めることができるので、精度の高い周期性構造物を製造することができる。
【００５８】
請求項１１記載の発明によれば、請求項１０記載の周期性構造物の製造方法において、基板間での光学媒質の配列を、周期性構造物全体に亘って均等に行なわせることができるので、周期性構造物の製造方法において従来用いられている球体形状を有するスペーサを用いた場合と比較して、点欠陥等の光学媒質の配列欠陥の発生をより効果的に抑制し、より品質の高い周期性構造物を得ることができる。
【００５９】
請求項１２記載の発明によれば、請求項１０記載の周期性構造物の製造方法において、一対の基板を用いて複数の周期性構造物を製造することができるので、周期性構造物の製造コストの低減を図ることができる。
【００６０】
請求項１３記載の発明によれば、請求項１ないし１２のいずれか一に記載の周期性構造物の製造方法において、請求項１ないし１２のいずれか一に記載の周期性構造物の製造方法により製造した第一の周期性構造物を鋳型とした第二の周期性構造物を得ることができるので、点欠陥等の発生を低減した第一の周期性構造物を鋳型とした精度の高い第二の周期性構造物を得ることができる。
【００６１】
請求項１４記載の発明によれば、請求項１３記載の周期性構造物の製造方法において、第一の周期性構造物と同様の構造を有する第三の周期性構造物を第一の周期性構造物を構成する光学媒質とは異なる特性を有する物質によって製造することができるので、例えば、基板やスペーサを形成する材料との都合上、請求項１ないし１２のいずれか一に記載の周期性構造物の製造方法では直接製造することが困難である材料を用いた周期性構造物を製造することができる。
【００６２】
請求項１５記載の発明の周期性構造物によれば、安定した最密充填構造をとる周期性構造物を得ることができるので、点欠陥等の発生を低減した品質の高い周期性構造物を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６３】
本発明を実施するための最良の第一の実施の形態について図１および図２を参照して説明する。図１は、本発明を実施するための最良の第一の実施の形態の周期性構造物の製造方法を用いて製造した周期性構造物を示す模式図である。本発明の周期性構造物１は、図１に示すように、微粒子状の光学媒質２を配列することによって形成されている。本実施の形態では、光学媒質２として、直径６００ｎｍのシリカ微粒子が用いられている。周期性構造物１における光学媒質２は、各光学媒質２の粒子が最密充填構造をとって配列している。なお、図１は模式図であり、微粒子径および層の数等は実際とは異なっている。実際の周期性構造物１は、この周期性構造物全体が光学媒質から形成されている。
【００６４】
周期性構造物１は、略平板形状を有しており、後述する製造方法による製造に際しての水平面に対して６０°の角度に設定された角部３を有している。本実施の形態の周期性構造物１は、２つの角部３を有している。
【００６５】
次に、本発明の周期性構造物１の製造方法について以下に説明する。まず、直径６００ｎｍの光学媒質２の微粒子（シリカ微粒子）を、溶媒としてのエタノール中に分散したコロイド溶液としてのシリカ微粒子分散エタノール溶液４（図２（ｂ）参照）と、２枚のガラス製の基板５とを用意する。
【００６６】
本実施の形態では、シリカ微粒子分散エタノール溶液４の濃度を１ｗｔ％とし、その量は１００ｍｌを用意した。なお、シリカ微粒子分散エタノール溶液４における光学媒質２の微粒子（シリカ微粒子）の粒度分布の標準偏差は３％以内に調整されている。
【００６７】
２枚の基板５のうち、一方の基板（図２（ａ）参照、以降、便宜上基板５ａとして説明する）には、スペーサとしての一対のＡｌ製薄膜６が設けられている。Ａｌ製薄膜６の一部には、互いのＡｌ製薄膜６側となる位置に、互いのＡｌ製薄膜６方向に向けて屈曲する屈曲部７が設けられている。この屈曲部７は、６０°の角度を有して屈曲している。Ａｌ製薄膜６は、直線を含む形状であり、互いのＡｌ製薄膜６側となる位置が屈曲部７以外で連続した直線をなすような形状を有している。本実施の形態では、Ａｌ製薄膜６において互いのＡｌ製薄膜６側となる位置によって、溶液面に対してほぼ垂直方向に連続する連続部６ａが実現されている。また、本実施の形態では、Ａｌ製薄膜６において互いのＡｌ製薄膜６側となる位置であって、連続部６ａに対して屈曲部７を介して連続する位置によって溶液面に対して６０°または１２０°傾斜して連続する連続部６ｂが実現されている。
【００６８】
本実施の形態のＡｌ製薄膜６の厚みは５０μｍに設定されている。Ａｌ製薄膜６の厚みは基板５ａ面全体に亘って均一に設定されている。
【００６９】
周期性構造物１の製造に際しては、この基板５ａを真空吸着によって位置固定する。なお、基板５ａを真空吸着によって位置固定する装置については公知であるため図示および説明を省略する。
【００７０】
続いて、位置固定した基板５ａに対し、他方の基板５（以降、便宜上、基板５ｂとして説明する）を、この基板５ｂが基板ａと重なり合うように、基板５ｂを基板５ａの上方から降下させる。このとき、Ａｌ製薄膜６を介して基板５（５ａ，５ｂ）を向かい合わせ、Ａｌ製薄膜６を介して基板５ａと基板５ｂとを接触させ、Ａｌ製薄膜６を介して接触させた基板５ａと基板５ｂとの端部を図示しないクリップで挟持することで基板５ａと基板５ｂとを固定する。
【００７１】
これにより、基板５ａと基板５ｂとの間には、Ａｌ製薄膜６の厚み分の隙間が形成された状態となる。この隙間は、Ａｌ製薄膜６によって、図２（ａ）中上下方向に沿って開通した形状を有している。以降、図２（ａ）中上側の開口部を開口部８ａとし、下側の開口部を開口部８ｂとして説明する。
【００７２】
Ａｌ製薄膜６は基板５ａ面全体に亘って均一に設定されているため、基板５（５ａ，５ｂ）間の距離はＡｌ製薄膜６によって均一に保たれている。
【００７３】
なお、上述したクリップは、開口部８ａ側で基板５ａおよび基板５ｂを固定する。
【００７４】
次に、上述したシリカ微粒子分散エタノール溶液４に、クリップで固定した２枚の基板５（５ａ，５ｂ）を開口部８ｂ側からゆっくりと浸し、基板５（５ａ，５ｂ）を挟持するクリップ部分を除いて、基板５（５ａ，５ｂ）全体が溶液に入る位置で位置固定する。この状態で、４〜５日間静置する。
【００７５】
なお、静置している間、シリカ微粒子分散エタノール溶液４中では、常に図示しない攪拌子が回転するようにする。また、静置している間は、基板５（５ａ，５ｂ）間以外からは溶液が蒸発しないように、シリカ微粒子分散エタノール溶液４を収容する図示しない容器に蓋をする。
【００７６】
上述したような状態で４〜５日間静置した後、２枚の基板５（５ａ，５ｂ）をシリカ微粒子分散エタノール溶液４から引き上げる。
【００７７】
ここで、静置期間中、基板５（５ａ，５ｂ）間には、溶媒であるエタノールが毛管力によって上昇する。このとき、エタノールとともに光学媒質２の微粒子も基板５（５ａ，５ｂ）間に導入される。図２（ｂ）は、光学媒質２の微粒子が基板５（５ａ，５ｂ）間に導入される様子を模式的に示す説明図である。基板５（５ａ，５ｂ）間に導入された光学媒質２の微粒子は、Ａｌ製薄膜６および基板５（５ａ，５ｂ）表面によってガイドされながらＡｌ製薄膜６および基板５（５ａ，５ｂ）表面に沿って配列していく。このとき、Ａｌ製薄膜６には、６０°となる屈曲部７が設けられているため、光学媒質２の微粒子の配列形態は、最密充填構造をとりやすくなると推測される。
【００７８】
基板５（５ａ，５ｂ）の上部は開口部８ａによって開放されているため、基板５（５ａ，５ｂ）間に上昇したエタノールは、この開口部８ａから蒸発する。このとき、本実施の形態のＡｌ製薄膜６は、図２中上下方向に連続していることから、基板５（５ａ，５ｂ）間の隙間においては、シリカ微粒子分散エタノール溶液４におけるエタノールの横方向への蒸発は生じず、エタノールは開口部８ａからのみ蒸発する。
【００７９】
この結果、基板５（５ａ，５ｂ）間の隙間には、溶質である光学媒質２の微粒子のみが残留する。なお、基板５（５ａ，５ｂ）間の隙間に残留した光学媒質２の微粒子間には、互いに近接し合う力が作用する。
【００８０】
ところで、上述したように４〜５日間静置し、シリカ微粒子分散エタノール溶液４から引き上げた一対の基板５（５ａ，５ｂ）の一方の基板５ａまたは５ｂを他方の基板５ｂまたは５ａから取り外し、基板５（５ａ，５ｂ）間に形成されている膜を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察したところ、光学媒質２の微粒子が規則的に最密充填構造をとっており、また、光学媒質２の微粒子が存在しない欠陥（点欠陥）の発生は殆ど見られなかった。
【００８１】
このように、本実施の形態によれば、平行に対向させた各対向面が溶液面に対してほぼ垂直となるような状態の２枚の基板５（５ａ，５ｂ）を光学媒質２を含有するコロイド溶液４中に浸した状態で基板５（５ａ，５ｂ）間に導入したコロイド溶液４における溶媒の蒸発により、光学媒質２を基板５（５ａ，５ｂ）間に周期的に配列させる周期性構造物１の製造方法において、溶液面に対してほぼ垂直方向に連続する連続部を有するスペーサ６を基板５（５ａ，５ｂ）間に設け、このスペーサ６と基板５（５ａ，５ｂ）とによって囲まれる空間内にコロイド溶液を導入するようにして、基板５（５ａ，５ｂ）間に導入されたコロイド溶液４中の光学媒質２が、スペーサ６の連続部に沿ってガイドされて、溶液面に対してほぼ垂直方向に連続して配列するので、周期性構造物１の製造方法において従来用いられている球体形状を有するスペーサを用いた場合（図８参照）と比較して、点欠陥等の光学媒質２の配列欠陥の発生を抑制し、品質の高い周期性構造物１を製造することができる。
【００８２】
また、本実施の形態によれば、スペーサ６における連続部６ａが、溶液面に対してほぼ垂直方向に直線状に連続するようにしたため、基板５（５ａ，５ｂ）間への光学媒質２の導入を均等に行なうことができ、これによって、周期性構造物１の製造方法において従来用いられている球体形状を有するスペーサを用いた場合と比較して、点欠陥等の光学媒質２の配列欠陥の発生を抑制し、品質の高い周期性構造物１を得ることができる。
【００８３】
また、本実施の形態によれば、スペーサ６は、連続部６ａが溶液面に対して６０°または１２０°傾斜して連続するようにしたため、基板５（５ａ，５ｂ）間に導入された光学媒質２に対して、最密充填構造をとらせ易くすることができる。
【００８４】
ここで、複数の原子の配列によって形成される固体の結晶において、原子が最密充填構造をとって配列している場合、該固体の結晶はエネルギー的に安定した構造であるといえる。
【００８５】
周期性構造物１においても、光学媒質２が最密充填構造をとって配列することにより、エネルギー的に安定した周期性構造物１を得ることができると推測される。
【００８６】
特に、本発明の周期性構造物の製造方法によって製造した周期性構造物を光学デバイスへ利用する場合には、特定の波長の光のみを反射することができ、フォトニックバンドギャップを最も深くとることができると推測される。
【００８７】
また、本実施の形態によれば、スペーサ６および基板５（５ａ，５ｂ）によって形成される空間の外形が連続するように各々の基板５（５ａ，５ｂ）に接触するようにスペーサ６を設けるようにしたため、スペーサ６および基板５（５ａ，５ｂ）によって形成される空間からのコロイド溶液４中の溶媒の蒸発が、垂直方向において該空間の上部（開口部８ａ）からのみ許容され、これによって、基板５（５ａ，５ｂ）間へコロイド溶液４を導入する毛管現象の毛管力を増加させ、点欠陥等の光学媒質２の配列欠陥の発生をより効果的に抑制することができる。
【００８８】
また、本実施の形態によれば、スペーサ６および基板５（５ａ，５ｂ）によって形成される空間の形状が、基板５（５ａ，５ｂ）間における溶液面に対するほぼ垂直方向に対して左右対称となるようにスペーサ６を設けるようにしたため、基板５（５ａ，５ｂ）間での光学媒質２の配列を、周期性構造物１全体に亘って均等に行なわせることができるので、周期性構造物１の製造方法において従来用いられている球体形状を有するスペーサを用いた場合と比較して、点欠陥等の光学媒質２の配列欠陥の発生をより効果的に抑制し、より品質の高い周期性構造物１を得ることができる。
【００８９】
また、本実施の形態によれば、基板５（５ａ，５ｂ）を形成する材料とは異なる材料によって形成されているスペーサ６を用いるようにしたため、基板５（５ａ，５ｂ）を形成する材料に左右されることなくスペーサを形成することができる。これによって、スペーサ６を形成する材料の選択の自由度を増加させることができる。
【００９０】
また、本実施の形態によれば、膜状に形成された金属をスペーサ６として用いるようにしたため、高い形状精度でかつ安価にスペーサ６を作製することができ、これによって、周期性構造物１の形状精度を高くし、かつ、周期性構造物１を安価に製造することができる。
【００９１】
次に、本発明を実施するための最良の第二の実施の形態について図３を参照して説明する。図３は、本発明を実施するための最良の第二の実施の形態の周期性構造物の製造方法を用いた周期性構造物の製造方法について説明する模式図である。なお、上述した実施の形態と同一部分は同一符号で示し、説明も省略する。以下、同様とする。
【００９２】
本実施の形態では、光学媒質２として、直径３００ｎｍのポリスチレン微粒子が用いられている。特に図示しないが、本実施の形態の周期性構造物１においても、光学媒質２の微粒子であるポリスチレン微粒子が最密充填構造をとって配列されている。また、本実施の形態の周期性構造物１は、製造に際しての溶液面に対して６０°の角度をなす角部を有している。
【００９３】
次に、本実施の形態の周期性構造物１の製造方法について以下に説明する。本実施の形態では、コロイド溶液としてポリスチレン微粒子分散エタノール溶液４を用いた。ポリスチレン微粒子分散エタノール溶液４の濃度を３ｗｔ％とし、その量は５００ｍｌを用意した。なお、シリカ微粒子分散エタノール溶液４におけるポリスチレン微粒子の粒度分布の標準偏差は３％以内に調整されている。
【００９４】
本実施の形態では、縦２００ｍｍ、横３０ｍｍに設定された２枚のガラス製の基板５（５ａ，５ｂ）を用意した。この２枚のガラス製の基板５（５ａ，５ｂ）のうち、一方の基板５ａはガラスのみによって形成されており、他方の基板５ｂの表面にはスペーサとしての金属膜１０が蒸着されている。各金属膜１０には、図３に示すように、隣り合う金属膜１０側に屈曲部１１が設けられている。本実施の形態では、金属膜１０において互いの金属膜１０側となる位置によって、溶液面に対してほぼ垂直方向に連続する連続部１０ａが実現されている。また、本実施の形態では、金属膜１０において互いの金属膜１０側となる位置であって、連続部１０ａに対して屈曲部１１を介して連続する位置によって溶液面に対して６０°または１２０°傾斜して連続する連続部１０ｂが実現されている。
【００９５】
本実施の形態の金属膜１０は１０μｍの厚みで蒸着されている。金属膜１０の厚みは、基板５ａ面全体に亘って均一に設定されている。
【００９６】
次に、本発明の周期性構造物１の製造方法について以下に説明する。まず、ガラスのみから成る基板５ｂを、上述と同様に、真空吸着によって下部から固定する。真空蒸着された基板５ｂ表面に対して、金属膜１０面を下方に向けた状態で、他方の基板５ａを上部からゆっくりと降下させる。２枚の基板５（５ａ，５ｂ）が金属膜１０を介して接触したことを確認し、基板５（５ａ，５ｂ）端部をクリップで固定する。このときも、上述と同様に、図３中上側をクリップで固定する。
【００９７】
このように固定した２枚の基板５（５ａ，５ｂ）を、図３中下側に設けられた開口部８ｂからポリスチレン微粒子分散エタノール溶液４にゆっくりと浸し、クリップによって固定されている部分を除いて、基板５（５ａ，５ｂ）がポリスチレン微粒子分散エタノール溶液４中に完全に入った位置で基板５（５ａ，５ｂ）を位置固定する。この状態で、３日間静置する。
【００９８】
本実施の形態では、静置中、ポリスチレン微粒子分散エタノール溶液４の温度を４０℃に設定する。
【００９９】
また、図３中上側の開口部８ａ以外からは、基板間に上昇したエタノール溶媒が蒸発しないように蓋をする。
【０１００】
上述したように３日間静置し、ポリスチレン微粒子分散エタノール溶液４から引き上げた一対の基板５（５ａ，５ｂ）の一方の基板５ａまたは５ｂを他方の基板５ｂまたは５ａから取り外し、基板５（５ａ，５ｂ）間に形成されている膜を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察したところ、光学媒質２が規則的に最密充填構造をとっており、また、光学媒質２が存在しない欠陥（点欠陥）の発生は殆ど見られなかった。
【０１０１】
このように、本実施の形態によれば、スペーサ１０を複数設けるようにしたため、基板５（５ａ，５ｂ）間の間隔の精度を高めることができ、これによって、精度の高い周期性構造物１を製造することができる。
【０１０２】
また、本実施の形態によれば、一対の基板５（５ａ，５ｂ）間に複数のスペーサ１０を設けることで一対の基板５（５ａ，５ｂ）間に複数の周期性構造物１を製造するようにしたため、一対の基板５（５ａ，５ｂ）を用いて複数の周期性構造物１を製造することができ、これによって、周期性構造物１の製造コストの低減を図ることができる。
【０１０３】
次に、本発明を実施するための最良の第三の実施の形態について図４および図５を参照して説明する。図４は、本発明を実施するための最良の第三の実施の形態の周期性構造物の製造方法を用いて製造した周期性構造物を示す模式図である。
【０１０４】
本実施の形態の周期性構造物１２においては、光学媒質２として、直径３００ｎｍのＴｉＯ２の中空粒子が用いられている。本実施の形態の周期性構造物１２においても、光学媒質２であるＴｉＯ２の中空粒子が最密充填構造をとって配列されている。また、本実施の形態の周期性構造物１２は、製造に際しての溶液面に対して６０°の角度をなす角部３を有している。
【０１０５】
本実施の形態の周期性構造物１２は、表面中央部に凹部１３が形成されている。本実施の形態の周期性構造物は、この凹部１３が光を導波させる光の導波路として機能する。
【０１０６】
次に、本発明の周期性構造物１２の製造方法について以下に説明する。本実施の形態では、コロイド溶液としてシリカ微粒子分散エタノール溶液４を用いた。本実施の形態のシリカ微粒子分散エタノール溶液４におけるシリカ微粒子の粒径は３００ｎｍに設定されている。また、シリカ微粒子分散エタノール溶液４の濃度を１ｗｔ％とし、その量は１００ｍｌを用意した。なお、シリカ微粒子分散エタノール溶液４におけるシリカ微粒子の粒度分布の標準偏差は３％以内に調整されている。
【０１０７】
本実施の形態では、一辺３０ｍｍに設定された２枚のガラス製の基板５（５ａ，５ｂ）を用意した。この２枚のガラス製の基板５（５ａ，５ｂ）のうち、一方の基板５ａには、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、上述した各実施例と同様の屈曲部１４を有するスペーサ１５と、基板５ａ表面から突出する凹部成形部１６とが設けられている。
【０１０８】
本実施の形態では、スペーサ１５において互いのスペーサ１５側となる位置によって、溶液面に対してほぼ垂直方向に連続する連続部１５ａが実現されている。また、本実施の形態では、スペーサ１５において互いのスペーサ１５側となる位置であって、連続部１５ａに対して屈曲部１４を介して連続する位置によって溶液面に対して６０°または１２０°傾斜して連続する連続部１５ｂが実現されている。
【０１０９】
本実施の形態の金属膜１０は１０μｍの厚みで蒸着されている。金属膜１０の厚みは、基板５ａ面全体に亘って均一に設定されている。
【０１１０】
本実施の形態の凹部成形部１６は、図５（ｂ）に示すように、図５（ａ）中上側から下側に向かって連続する形状を有している。スペーサ１５および凹部成形部１６は、基板５ａを形成する材料と同じ材料、すなわち、ガラスによって形成されている。
【０１１１】
スペーサ１５は、基板５ａ表面に対して、基板５ａ表面から約２０μｍ突出している。
【０１１２】
凹部成形部１６は、基板５ａ表面に対して、基板５ａ表面から約１０μｍ突出している。凹部成形部１６には、一部屈曲する曲がり部１７が設けられている。この曲がり部１７は、図５中左右方向の寸法（幅寸法）が５０μｍとなるように設定されている。また、凹部成形部１６において、曲がり部１７以外の部分は、曲線ではなく連続する直線状とされている。
【０１１３】
本発明の周期性構造物１２の製造に際しては、まず、スペーサ１５および凹部成形部１６が形成された基板５ａを、スペーサ１５および凹部成形部１６側を上方に向けた状態で真空吸着によって位置固定する。この基板５ａに対して、他方の基板５ｂを上部からゆっくりと降下させる。２枚の基板５（５ａ，５ｂ）がスペーサ１５を介して接触したことを確認し、基板５（５ａ，５ｂ）端部をクリップで固定する。このときも、上述と同様に、図３中上側をクリップで固定する。
【０１１４】
このように固定した２枚の基板５（５ａ，５ｂ）を、図５（ａ）中下側に設けられた開口部８ｂからシリカ微粒子分散エタノール溶液４にゆっくりと浸し、クリップによって固定されている部分を除いて、基板５（５ａ，５ｂ）がシリカ微粒子分散エタノール溶液４中に完全に入った位置で基板５（５ａ，５ｂ）を位置固定する。この状態で、４〜５日間静置することで、基板５（５ａ，５ｂ）間の隙間にシリカ微粒子が配列した第一の周期性構造物（図示せず）を製造する。
【０１１５】
続いて、第一の周期性構造物を挟持する基板５（５ａ，５ｂ）のいずれか一方を取り外し、この第一の周期性構造物の微粒子間に紫外線硬化性を有するスチレンを導入し、この状態で紫外線を照射することにより導入したスチレンを固化させる。もう１枚の基板５ｂまたは５ａは、導入したスチレンを固化させた後で取り除く。このようにして得られる図示しない周期性構造物を第二の周期性構造物とする。
【０１１６】
そして、この第二の周期性構造物をフッ酸中に入れ、第二の周期性構造物におけるシリカ微粒子をエッチング除去する。この結果、当初シリカ微粒子球が存在していた位置が空洞になり、空洞をもつポリスチレンがつながった形の図示しない周期性構造物を得ることができる。
【０１１７】
その後、この周期性構造物をチタンアルコキシド溶液に浸し、ポリスチレンの空洞にチタンアルコキシドを導入する。チタンアルコキシドの導入に際しては、ポリスチレンの壁面をチタンアルコキシドによって覆うようにする。このような第二の周期性構造物を焼成し、ＴｉＯ２によって形成された殻を形成する。
【０１１８】
さらに、このポリスチレン、ＴｉＯ２から成る物質をトルエン溶液中に浸し、ポリスチレンを除去する。
【０１１９】
これにより、中が空洞となっているＴｉＯ２の周期性構造物（図示せず）を得ることができる。
【０１２０】
このようにして製造したＴｉＯ２の周期性構造物を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察したところ、シリカ微粒子の最密充填構造の配列とほぼ同様に規則配列するＴｉＯ２の周期性構造物を確認することができた。すなわち、ＴｉＯ２の周期性構造物は、シリカ微粒子の配列と同様の規則配列を有しているため、非常に欠陥が少なく、高品質である。
【０１２１】
また、図５に示した基板を用いているため、周期性構造物９には凹部が存在している。この凹部に光を導波させ、光導波路として利用した。シリカを用いた場合と比較して、屈折率がより高い物質の周期性構造物が得られた。
【０１２２】
このように、本実施の形態によれば、上述した製造方法により製造した第一の周期性構造物における光学媒質２の間隙に液状物質であるスチレンを流し込む工程と、液状物質であるスチレンを固化する工程と、固化したスチレンから第一の周期性構造物を除去することで第二の周期性構造物を製造する工程と、を具備して、上述の製造方法により製造した第一の周期性構造物を鋳型とした第二の周期性構造物を得ることができるので、点欠陥等の発生を低減した第一の周期性構造物を鋳型とした精度の高い第二の周期性構造物を得ることができる。
【０１２３】
また、本実施の形態によれば、第二の周期性構造物において第一の周期性構造物が除去された位置に充填物質であるチタナルコキシドを導入する工程と、固化したスチレンを除去することで第三の周期性構造物を製造する工程と、を具備するため、第一の周期性構造物と同様の構造を有する第三の周期性構造物を第一の周期性構造物を構成する光学媒質とは異なる特性を有する物質によって製造することができ、これによって、例えば、基板５（５ａ，５ｂ）やスペーサ６（または１５）を形成する材料との都合上、上述した各種実施の形態の製造方法では直接製造することが困難である材料を用いた周期性構造物を製造することができる。
【０１２４】
また、本実施の形態によれば、スペーサ６（または１５）を、少なくとも一方の基板５ａまたは５ｂを形成する材料と同じ材料によって形成することで、例えば、少なくとも一方の基板５ａまたは５ｂの作製と同時にスペーサ６（または１５）を作製することができ、これによって、基板５（５ａ，５ｂ）およびスペーサ６（または１５）の作製を容易化し、基板５（５ａ，５ｂ）およびスペーサ６（または１５）の作製に要するコストを低減することができる。
【０１２５】
次に、本発明を実施するための最良の第四の実施の形態について図６および図７を参照して説明する。図６は、本発明を実施するための最良の第四の実施の形態の周期性構造物の製造方法を用いて製造した周期性構造物を示す模式図である。本実施の形態の周期性構造物１８は、光学媒質２の微粒子の配列によって形成されており、長方体形状を有する薄膜である。本実施の形態の光学媒質２は、直径３００ｎｍのシリカ微粒子である。周期性構造物１８における光学媒質２の微粒子は、最密充填構造をとって配列している。また、本実施の形態の周期性構造物１８の厚みは、約５０μｍに設定されている。
【０１２６】
次に、本発明の周期性構造物１８の製造方法について以下に説明する。本実施の形態では、コロイド溶液としてシリカ微粒子分散エタノール溶液４を用いた。本実施の形態のシリカ微粒子分散エタノール溶液４におけるシリカ微粒子の粒径は３００ｎｍに設定されている。また、シリカ微粒子分散エタノール溶液４の濃度を１ｗｔ％とし、その量は１００ｍｌを用意した。なお、シリカ微粒子分散エタノール溶液４におけるシリカ微粒子の粒度分布の標準偏差は３％以内に調整されている。
【０１２７】
本実施の形態の２枚のガラス製の基板５（５ａ，５ｂ）の一方５ａまたは５ｂには、図７（ａ）に示すように、蒸着によって形成されたスペーサとしての金属膜１９が設けられている。金属膜１９は、Ａｌによって形成されており、厚みが３０μｍ、幅が６ｍｍとなるように設定されている。金属膜１９は、単一のガラス基板５ａまたは５ｂ上に複数設けられており、各膜の間隔は２７ｍｍになるように設定されている。なお、本実施の形態の金属膜１９の形状は、直線形状である。本実施の形態では、金属膜１９において互いの金属膜１９側となる位置によって、溶液面に対してほぼ垂直方向に連続する連続部１９ａが実現されている。
【０１２８】
周期性構造物１８の製造に際しては、金属膜１９が蒸着された基板５ａを、金属膜１９面を上面にして、真空吸着によって位置固定した。この状態で、他方の基板ｂを上方から降下させ、金属膜１９を介して基板５（５ａ，５ｂ）同士を接触状態で向かい合わせ、その状態のまま各基板５（５ａ，５ｂ）の端部をクリップで固定することで基板５（５ａ，５ｂ）間に隙間を形成する。
【０１２９】
固定した２枚の基板５（５ａ，５ｂ）を上述したシリカ微粒子分散エタノール溶液４に図７中下側に設けられた開口部８ｂからゆっくりと浸し、基板５（５ａ，５ｂ）をつかむクリップ部分を除いてほぼ基板５（５ａ，５ｂ）全体が溶液に入る位置にて位置固定した状態で４〜５日間静置する。
【０１３０】
この結果、基板５（５ａ，５ｂ）間に形成された周期性構造物を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察したところ、光学媒質２の微粒子が規則的に最密充填構造をとっており、微粒子が存在しないことによる欠陥はほぼ見られなかった。
【０１３１】
ここで、図７（ｂ）は、光学媒質２の微粒子が金属膜１９の形状に従って基板５（５ａ，５ｂ）の上側から膜を形成していく様子を示した模式図である。図７（ｂ）に示すように、金属膜１９は、図７中上下方向に連続しているため、金属膜１９によってシリカ微粒子の配列形状をガイドするとともに、溶媒であるエタノールの横方向への蒸発を生じさせることなく基板５（５ａ，５ｂ）間から上方にのみエタノールを蒸発させることができるので、光学媒質２の微粒子を均等に最密充填させることができる。これによって、球形のギャップ剤を用いた従来例の周期性構造物と比較して微粒子の欠陥が少なく、品質の高い周期性構造物を得ることができる。
【０１３２】
次に、本発明を実施するための最良の第五の実施の形態について説明する。特に図示しないが、本実施の形態では、上述した第一の実施の形態における周期性構造物１の製造方法において、Ａｌ製薄膜６の代わりに、材質がガラス（ＳｉＯ２）であるスペーサを用いた。なお、スペーサの厚みは、５０μｍに設定されている。
【０１３３】
本実施の形態の製造方法によれば、Ａｌ製薄膜６を用いた場合と同様に、製造工程を従来と比較して簡易化することができ、また、第一の実施の形態の製造方法と比較しても製造に際しての低コスト化を図ることができた。
【０１３４】
このように、本実施の形態によれば、スペーサは、ＳｉＯ２を主成分として形成されているため、スペーサの作製に際しての加工性を容易化することができ、これによって、周期性構造物の製造工程の容易化を図ることができる。
【０１３５】
次に、本発明を実施するための最良の第六の実施の形態について説明する。特に図示しないが、本実施の形態では、上述した第一の実施の形態と同様の製造方法において、Ａｌ製薄膜６を基板に蒸着させる代わりに、スピンコート法によって基板に感光性樹脂であるレジストを塗布した後に、フォトリソグラフィーを用いて、スペーサであるＡｌ製薄膜６（または、金属膜１９）となる箇所のみに選択的にレジストを残すことでスペーサを作製した。なお、本実施の形態のＡｌ製薄膜６（または、金属膜１９）の厚みは、５０μｍに設定されている。
【０１３６】
本実施の形態の製造方法によれば、Ａｌ製薄膜６（または、金属膜１９）を蒸着した場合と同様に、スペーサ形状を高精度にすることができた。
【０１３７】
このように、本実施の形態によれば、スペーサであるＡｌ製薄膜６（または、金属膜１９）は、感光性樹脂によって形成されているため、高い形状精度でかつ安価にスペーサであるＡｌ製薄膜６（または、金属膜１９）を作製することができので、周期性構造物１（または１８）の形状精度を高くし、かつ、周期性構造物１（または１８）を安価に製造することができる。
【０１３８】
なお、本発明の好適な実施の形態は、上述した各種の実施の形態に限るものではなく、その他各種へ応用できることは言うまでもない。例えば、光学媒質（微粒子）の種類は、上述した各種の実施の形態で用いたシリカやポリエチレンのほかに酸化チタン、酸化ジルコニウムなどを用いることが可能である。
【０１３９】
また、光学媒質として用いる微粒子の径は、通常市販されている数ｎｍから数百ｎｍのものでもよいが、市販されているこれらのサイズに限定されるものではない。
【０１４０】
さらに、微粒子形状としては、球形が望ましいが、周期性構造物の製造に際して周期構造をとることが可能な形状であればよい。
【０１４１】
加えて、製造する周期性構造物のサイズ、および周期性構造物の製造に際して使用する基板等の大きさおよび材質等は、上述した各種実施の形態に限定されるものではない。
【０１４２】
同様に、周期性構造物の製造に際して用いるコロイド溶液の濃度および温度なども上述した各種実施の形態に限定されるものではない。
【０１４３】
さらには、基板に設けるスペーサの形状や材質あるいは大きさ等も上述した各種実施の形態のものに限定されるものではない。上述した各種実施の形態においては、毛管現象によって溶媒が侵入する開口部ｂの開口面積を、溶媒が蒸発する開口部ａの開口面積よりも大きい場合について説明したが、これに限るものではなく、例えば、開口部ａの開口面積を開口部ｂの開口面積よりも大きくしてもよい。
【０１４４】
そして、上述した各種周期性構造物を利用する光学デバイスとしては、例えば、図４に示す光導波路に限るものではなく、使用される光学媒質の種類などによって、フォトニック結晶ファイバー、スーパープリズム、ディスプレーなどを用いることも可能であり、応用範囲は広い。
【図面の簡単な説明】
【０１４５】
【図１】本発明を実施するための最良の第一の実施の形態の周期性構造物の製造方法を用いて製造した周期性構造物を示す模式図である。
【図２】その周期性構造物の製造方法について説明する模式図であり、（ａ）はＡｌ製薄膜が設けられた基板を示し、（ｂ）は基板間への光学媒質の導入について示している。
【図３】本発明を実施するための最良の第二の実施の形態の周期性構造物の製造方法を用いた周期性構造物の製造方法について説明する模式図である。
【図４】本発明を実施するための最良の第三の実施の形態の周期性構造物の製造方法を用いて製造した周期性構造物を示す模式図である。
【図５】その周期性構造物の製造方法について説明する模式図であり、（ａ）はスペーサおよび凹部成形部が設けられた基板を正面から示しており、（ｂ）はその基板を断面して示している。
【図６】本発明を実施するための最良の第四の実施の形態の周期性構造物の製造方法を用いて製造した周期性構造物を示す模式図である。
【図７】その周期性構造物の製造方法について説明する模式図であり、（ａ）は金属膜が設けられた基板を示し、（ｂ）は基板間への光学媒質の導入について示している。
【図８】球径のスペーサを用いた従来の微粒子膜の製造方法について説明する模式図である。
【符号の説明】
【０１４６】
１    周期性構造物
２    光学媒質
３    角部
４    コロイド溶液
５    基板
６    スペーサ
６ａ  連続部
１０    スペーサ
１０ａ  連続部
１２    周期性構造物
１５    スペーサ
１５ａ  連続部
１８    周期性構造物
１９    スペーサ
１９ａ  連続部
【図１】
2005103422.tif 000003
【図２】
2005103422.tif 000004
【図３】
2005103422.tif 000005
【図４】
2005103422.tif 000006
【図５】
2005103422.tif 000007
【図６】
2005103422.tif 000008
【図７】
2005103422.tif 000009
【図８】
2005103422.tif 000010