(57)【要約】未硬化の光硬化性樹脂材料（１０）が存在しているキャビティ（１８）が形成され、かつ硬化された光硬化性樹脂材料（１０）からなる複数の硬化樹脂層（１７）を積層した構造を有する、３次元造形体（４）を光造形法によって製造し、この光造形工程の途中のキャビティ（１８）が閉じられる前であって、キャビティ（１８）の少なくとも一部となる凹部（２０）が形成された段階で、未硬化の光硬化性樹脂材料（１０）を残したまま、凹部（２０）内に無機材料体（２）を挿入し、３次元造形体（４）が完成された段階で、キャビティ（１８）内の未硬化の光硬化性樹脂材料（１０）を熱硬化させ、無機材料体（２）と密着させる。これによって、樹脂材料部分（３）の内部に複数個の無機材料体（２）が所望の周期位置に正確に配置されている、フォトニック３次元構造体（１）を能率的に製造することができる。
2005002833.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無機材料からなる複数個の無機材料体と、複数個の前記無機材料体を内部に配置している、光硬化性樹脂材料からなる樹脂材料部分とを備える、フォトニック３次元構造体を製造する方法であって、
複数個の前記無機材料体および前記光硬化性樹脂材料をそれぞれ用意する工程と、
前記無機材料体が配置されるべき位置に未硬化の前記光硬化性樹脂材料が存在しているキャビティが形成され、かつ硬化された前記光硬化性樹脂材料からなる複数の硬化樹脂層を積層した構造を有する、３次元造形体を、前記光硬化性樹脂材料を積層方向の一方端側から層状に順次硬化させることを繰り返す光造形法によって得る、光造形工程とを備え、
前記光造形工程の途中の前記キャビティが閉じられる前であって、前記キャビティの少なくとも一部となる、前記無機材料体を挿入することができる開口を有する凹部が形成された段階で、前記凹部の内面と前記無機材料体との間に未硬化の前記光硬化性樹脂材料を残したまま、前記凹部内に前記無機材料体を挿入する工程が実施され、
さらに、前記キャビティ内の未硬化の前記光硬化性樹脂材料を熱硬化させる工程を備える、フォトニック３次元構造体の製造方法。
【請求項２】
前記３次元造形体の形状を予め立体データとして取り込む工程と、前記立体データから、前記３次元造形体の積層方向に垂直な方向にスライスしたスライシングデータを作成する工程と、前記スライシングデータから、レーザ光のラスターデータを得る工程とをさらに備え、前記光造形工程では、前記ラスターデータに従ってレーザ光が走査されることによって、前記光硬化性樹脂材料を層状に硬化させることが繰り返される、請求項１に記載のフォトニック３次元構造体の製造方法。
【請求項３】
前記無機材料体として、硬化された前記光硬化性樹脂材料より高い誘電率を有するものが用いられる、請求項１に記載のフォトニック３次元構造体の製造方法。
【請求項４】
前記無機材料体は、セラミック焼結体である、請求項３に記載のフォトニック３次元構造体の製造方法。
【請求項５】
前記光硬化性樹脂材料として、内部に複数個の気孔を形成し得るものが用いられる、請求項１に記載のフォトニック３次元構造体の製造方法。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の製造方法によって得られた、フォトニック３次元構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  この発明は、フォトニック３次元構造体およびその製造方法に関するもので、特に、複数個の無機材料体が樹脂材料部分の内部の特定の位置に配置された構造を有する、フォトニック３次元構造体の製造方法、およびこの製造方法によって得られたフォトニック３次元構造体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  フォトニック結晶は、特定の物質中に誘電率が異なる材料を周期的に配列し、電磁波の相互緩衝を利用して特定の波長の波を完全に反射するようにされた構造体である。このように完全に反射する周波数は一定の帯域を示し、これをフォトニックバンドギャップと呼んでいる。【０００３】  誘電体の周期構造体に電磁波が入ってくると、電磁波のブラッグ回折が起こり、２種類の定在波が形成される。すなわち、低誘電率領域で振動する定在波と高誘電率領域で振動する定在波とである。前者は、後者に比べてエネルギー値が高くなる。したがって、２つの異なるモードにスプリプトした定在波間のエネルギーを有する波は、結晶中に存在することができないので、フォトニックバンドギャップが生まれる。【０００４】  フォトニックバンドギャップは、上述のように、ブラッグ回折で生じているため、周期構造体の繰り返し周期である格子定数が波長相当であることが必要である。また、誘電率の差が大きいほど、各誘電体相での振動エネルギーの差が大きく、フォトニックバンドギャップも広がる。そして、誘電率が高いほど、振動エネルギーが低くなり、フォトニックバンドギャップの位置は低周波側にシフトする。【０００５】  種々のフォトニック結晶があるが、３次元的な電磁波を完全に反射させるためには、あらゆる方向に対してフォトニックバンドギャップが形成される必要がある。このような要求を満たし得るフォトニック結晶として、たとえばダイヤモンド構造のものがある。しかしながら、ダイヤモンド構造は複雑であるため、その製造が困難である。そこで、最近では、光造形法を用いたフォトニック結晶の製造方法が注目されている。【０００６】  光造形法を用いてフォトニック結晶を製造する方法としては、たとえば、次のようなものがある。【０００７】  第１に、光硬化性樹脂に誘電体セラミック粉末を混合した複合材料に対して光造形法を適用して、複数の棒状体から構成される２次元基本構造体を順次形成しつつ積層した構造を有するフォトニック結晶を製造する方法がある（たとえば、特開２０００−３４１０３１号公報参照）。【０００８】  第２に、所定の位置にボイドが形成された光硬化性樹脂からなる３次元造形体を光造形法によって製造し、その後、誘電体セラミック粉末を樹脂に分散させた複合材料を、ボイド中に充填する方法がある（たとえば、特表２００１−５０２２５６号公報参照）。【０００９】  また、光造形法を用いるものではないが、高誘電率セラミック粉末を含むグリーンシート上に、低誘電率セラミック粉末を含む印刷塗料をドット形状に印刷し、次いで、グリーンシートを積層し、焼結させる方法がある（たとえば、特開２００１−２３７６１６号公報参照）。【００１０】  しかしながら、上述の各方法には、それぞれ、解決されるべき課題がある。【００１１】  まず、特開２０００−３４１０３１号公報および特表２００１−５０２２５６号公報に記載された各方法では、高誘電率で低損失の誘電体を備えるフォトニック結晶を製造することが困難である。なぜなら、これら公報に記載の各方法では、誘電体として、誘電体セラミック粉末を樹脂中に分散させた複合材料が用いられるからである。【００１２】  また、特に特開２００��−３４１０３１号公報に記載の方法では、樹脂と誘電体セラミック粉末とを混合した複合材料と、この複合材料によって構成される棒状体間の隙間にある空気との誘電率の差を利用している。この場合、樹脂と誘電体セラミック粉末との混合割合によって、複合材料の誘電率が決まるため、上述の誘電率の差は、複合材料の誘電率によってのみ決まり、その結果、得られるフォトニックバンドギャップの範囲が制限されてしまう。【００１３】  また、特開２０００−３４１０３１号公報および特表２００１−５０２２５６号公報に記載の各方法では、テーブルを少しずつ下げて、テーブル上に所定厚み分の液状光硬化性樹脂を供給する必要があることから、この液状光硬化性樹脂の粘度が高すぎると造形が難しい。そのため、特に特表２００１−５０２２５６号公報に記載の方法のように、液状光硬化性樹脂に誘電体セラミック粉末を混合する場合、誘電体セラミック粉末の含有量には限界があり、高々約６０％である。そして、このように誘電体セラミック粉末を上限である約６０％含有させた場合であっても、その誘電率は、誘電体セラミック自身の誘電率の１／４以下になってしまう。したがって、高コントラストのフォトニック結晶を得ることが困難である。【００１４】  他方、特開２００１−２３７６１６号公報に記載された方法では、低誘電率セラミックによって構成されるドットは、グリーンシート上に印刷されているにすぎず、これを実質的な立体形状とすることは困難であり、また、積層方向に関して任意の位置に配置することも、グリーンシートの厚みによる制限を受けるので困難である。また、焼成することによって、グリーンシートおよびドット部分が収縮するため、焼成後の焼結体において、ドット部分を所望の周期で配置し、所望のフォトニックバンドギャップを得るように設計することが容易ではない。
【特許文献１】特開２０００−３４１０３１号公報
【特許文献２】特表２００１−５０２２５６号公報
【特許文献３】特開２００１−２３７６１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】  そこで、この発明の目的は、上述のような問題を解決し得る、フォトニック３次元構造体の製造方法およびこの製造方法によって得られたフォトニック３次元構造体を提供しようとすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】  この発明は、無機材料からなる複数個の無機材料体と、複数個の無機材料体を内部に配置している、光硬化性樹脂材料からなる樹脂材料部分とを備える、フォトニック３次元構造体を製造する方法にまず向けられるものであって、上述した技術的課題を解決するため、次のような構成を備えることを特徴としている。【００１７】  まず、複数個の無機材料体および光硬化性樹脂がそれぞれ用意される。【００１８】  次に、無機材料体が配置されるべき位置に未硬化の光硬化性樹脂材料が存在しているキャビティが形成され、かつ硬化された光硬化性樹脂からなる複数の硬化樹脂層を積層した構造を有する、３次元造形体を、光硬化性樹脂材料を積層方向の一方端側から層状に順次硬化させることを繰り返す光造形法によって得る、光造形工程が実施される。【００１９】  上記光造形工程の途中の上記キャビティが閉じられる前であって、このキャビティの少なくとも一部となる、無機材料体を挿入することができる開口を有する凹部が形成された段階で、凹部の内面と無機材料体との間に未硬化の光硬化性樹脂材料を残したまま、凹部内に無機材料体を挿入する工程が実施される。【００２０】  さらに、キャビティ内の未硬化の光硬化性樹脂材料は熱硬化される。【００２１】  この発明に係るフォトニック３次元構造体の製造方法において、３次元造形体の形状を予め立体データとして取り込む工程と、立体データから、３次元造形体の積層方向に垂直な方向にスライスしたスライシングデータを作成する工程と、スライシングデータから、レーザ光のラスターデータを得る工程とをさらに備え、前述の光造形工程では、ラスターデータに従ってレーザ光が走査されることによって、光硬化性樹脂材料を層状に硬化させることが繰り返されることが好ましい。【００２２】  無機材料体としては、好ましくは、硬化された光硬化性樹脂材料より高い誘電率を有するものが用いられる。この場合、無機材料体は、セラミック焼結体から構成されることが好ましい。【００２３】  また、光硬化性樹脂材料として、内部に複数個の気孔を形成し得るものが用いられてもよい。【００２４】  この発明は、また、上述したような製造方法によって得られた、フォトニック３次元構造体にも向けられる。
【発明の効果】
【００２５】  以上のように、この発明によれば、未硬化の光硬化性樹脂材料が存在しているキャビティが形成され、かつ硬化された光硬化性樹脂からなる複数の硬化樹脂層を積層した構造を有する、３次元造形体を光造形法によって得るようにしているとともに、この光造形工程の途中のキャビティが閉じられる前であって、キャビティの少なくとも一部となる凹部が形成された段階で、凹部内に未硬化の光硬化性樹脂材料を残したまま、無機材料体を挿入し、その後において、キャビティ内の未硬化の光硬化性樹脂材料を熱硬化させるようにしているので、複数個の無機材料体を所望の周期位置に正確に配置することができる。【００２６】  また、無機材料体は、別に用意されるものであるので、凹部への挿入前の段階で、その誘電率、大きさおよび形状等を任意に調整することができ、また、これら誘電率、大きさおよび形状等は、得られたフォトニック３次元構造体においても維持されることができる。また、フォトニック３次元構造体における、複数個の無機材料体の間の間隔についても、任意に設定することができる。【００２７】  これらのことから、この発明に係るフォトニック３次元構造体によれば、任意の波長に対応したフォトニックバンドギャップ効果を得ることが可能となり、また、フォトニックバンドギャップを十分に広くすることができる。その結果、特定の波長を有する電磁波を、高コントラストをもって遮蔽することができ、たとえば、高効率の電磁波フィルタや電磁波障壁を実現することができる。【００２８】  この発明において、３次元造形体の形状を予め立体データとして取り込み、この立体データから、３次元造形体の積層方向に垂直な方向にスライスしたスライシングデータを作成し、このスライシングデータから、レーザ光のラスターデータを得るようにしながら、光造形工程では、ラスターデータに従ってレーザ光が走査されることによって、光硬化性樹脂材料を層状に硬化させることが繰り返されるようにすると、光造形工程を実施するための準備工程および光造形工程自身を能率的に進めることができる。【００２９】  また、前述したように、この発明によれば、無機材料体の誘電率を任意に調整することができるので、無機材料体として、硬化された光硬化性樹脂材料より高い誘電率を有するものを用いることが容易であり、その結果、誘電率の差の大きいフォトニック結晶を得ることができ、フォトニックバンドギャップを広げることが容易になる。【００３０】  上述した無機材料体として、セラミック焼結体を用いると、無機材料体内における誘電率に不均一な分布が生じず、したがって、所望のフォトニックバンドギャップを有するフォトニック３次元構造体を得ることが容易になり、また、無機材料体を、たとえば温度や湿度に対して安定なものとすることができる。【００３１】  また、この発明において、光硬化性樹脂材料として、内部に複数個の気孔を形成し得るものが用いられると、フォトニック３次元構造体に備える樹脂材料部分の誘電率を、気孔が形成されないものに比べて、より低くすることができる。したがって、樹脂材料部分と無機材料体との間での誘電率の差をより大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】［図１］図１は、この発明の一実施形態によるフォトニック３次元構造体１を、その上部が破断除去された状態で示す斜視図である。
［図２］図２は、図１に示したフォトニック３次元構造体１を製造するために実施される、３次元造形体４についてのスライシングデータを作成する工程を説明するためのものある。
［図３］図３は、図１に示したフォトニック３次元構造体１を製造するために実施される光造形工程を説明するためのもので、光造形装置６を図解的に示す正面図である。
［図４］図４は、図３に示した光造形装置６によって実施される光造形工程の途中の状態を順次示すもので、３次元造形体４の一部を示す断面図である。
［図５］図５は、この発明に従って製造されたフォトニック３次元構造体１の一実施例の電磁波伝搬特性を示す図である。
［図６］図６は、この発明の他の実施形態を説明するためのもので、フォトニック３次元構造体２１を概略的に示す正面図である。
【符号の説明】
【００３３】１，２１  フォトニック３次元構造体
２  無機材料体
３  樹脂材料部分
４  ３次元造形体
５  積層方向に垂直な面
６  光造形装置
７  レーザ光源
８  レーザ光
９  無機材料体が配置されるべき位置
１０  光硬化性樹脂材料
１２  テーブル
１４  液面
１５  走査ミラー
１７  硬化樹脂層
１８  キャビティ
１９  開口
２０  凹部
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】  図１を参照して、この発明の一実施形態によるフォトニック３次元構造体１について説明する。なお、図１では、フォトニック３次元構造体１の内部構造の一部を見せるため、フォトニック３次元構造体１は、その上部が破断除去された状態で図示されている。【００３５】  フォトニック３次元構造体１は、無機材料からなる複数個の無機材料体２と、複数個の無機材料体２を内部に配置している、光硬化性樹脂材料からなる樹脂材料部分３とを備えている。【００３６】  無機材料体２は、樹脂材料部分３より高い誘電率を有していることが好ましく、たとえば、セラミック焼結体から構成される。ここで、無機材料体２を構成する高誘電率セラミックとしては、たとえば、ＢａＴｉＯ３、ＰｂＴｉＯ３、ＮａＶＯ３、（Ｂａ，Ｓｒ）ＴｉＯ３、ＫＮｂＯ３、ＬｉＴａＯ３、（Ｂａ，Ｐｂ）ＺｒＯ３、Ｐｂ（Ｍｇ，Ｗ）ＺｒＯ３、Ｐｂ（Ｍｇ，Ｎｂ）ＺｒＯ３、Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３、ＣａＴｉＯ３、ＴｉＯ２などを用いることができる。また、無機材料体２としては、上述のような高誘電率セラミックに限らず、たとえば、高誘電率材料の結晶（単結晶であってもよい。）や高誘電率材料の複合体等を用いることもできる。【００３７】  上述したように、無機材料体２を高誘電率材料自身によって構成することにより、樹脂に誘電体セラミック粉末を含有させた複合材料に比べて、高い誘電率を容易に得ることができるとともに、材料内での誘電率を均一なものとすることができる。また、無機材料体２がセラミック焼結体から構成される場合、たとえば温度および湿度に対して安定なものとすることができる。【００３８】  この実施形態では、無機材料体２は、球状である。しかしながら、無機材料体２の形状は、これに限定されるものではなく、たとえば、角柱状、多面体状、菱面体状、円錐状、円柱状等の他の形状であってもよい。【００３９】  他方、樹脂材料部分３を構成する光硬化性樹脂材料としては、たとえば、エポキシ系光硬化性樹脂、アクリレート系光硬化性樹脂等を用いることができる。なお、この光硬化性樹脂材料の硬化物の誘電率を調整するため、樹脂材料中に、たとえば誘電体セラミック微粒子を混合し分散させることも可能である。【００４０】  図１に示したフォトニック３次元構造体１では、一部の無機材料体２しか図示されていないが、複数個の無機材料体２は、たとえばダイヤモンド構造を与えるように配置されている。【００４１】  図１に示したフォトニック３次元構造体１を製造するため、次のような工程が実施される。【００４２】  まず、製造しようとするフォトニック３次元構造体１の樹脂材料部分３に対応する３次元造形体をＣＡＤ上で作成し、これを三角メッシュ状に分解した立体データとしてのＳＴＬデータに変換する。【００４３】  次に、ＳＴＬデータをコンピュータに取り込み、このＳＴＬデータから、図２に示すように、３次元造形体４の積層方向に垂直な方向の面５に沿ってスライスした立体形状のスライシングデータを作成する。【００４４】  次に、スライシングデータから、図３に示した光造形装置６に備えるレーザ光源７から発せられる、たとえば紫外線レーザ光のようなレーザ光８の走査態様を制御するための走査データであるラ��ターデータを作成する。【００４５】  このようにして、図２に示すように、３次元造形体４において無機材料体２が３次元的に占める位置９が確定される。【００４６】  次に、フォトニック３次元構造体１を構成する複数個の無機材料体２および未硬化の光硬化性樹脂材料がそれぞれ用意され、図３に示した光造形装置６を用いて光造形工程が実施される。【００４７】  図３は、光造形装置６を図解的に示す正面図である。【００４８】  光造形装置６は、未硬化の光硬化性樹脂材料１０を収容する樹脂材料槽１１を備えている。樹脂材料槽１１内には、その上で３次元造形体４（図４参照）を製造するためのテーブル１２が配置される。テーブル１２は、矢印１３で示すように、所定高さ分毎に徐々に低くされるように駆動される。【００４９】  テーブル１２の上方には、レーザ光源７からのレーザ光８を反射させて、これを光硬化性樹脂材料１０の液面１４に向けるための走査ミラー１５が設けられる。走査ミラー１５は、前述したラスターデータに従って角度が変更可能なように構成され、それによって、レーザ光８は、両方向矢印１６で示すように、液面１４に沿って走査される。光硬化性樹脂材料１０は、レーザ光８が走査された部分において硬化する。【００５０】  図３を参照して、テーブル１２と液面１４との間に、たとえば１００μｍといった所定の厚み分の液状の光硬化性樹脂材料１０が供給されるように、テーブル１２が位置される。次いで、スキージによって、その液面１４が調整される。このとき、光硬化性樹脂材料１０の余剰分が樹脂材料槽１１に収容される。この状態で、前述したラスターデータに従ってレーザ光８が走査される。これによって、光硬化性樹脂材料１０は、レーザ光８が照射された部分において硬化し、硬化樹脂層１７が形成される。【００５１】  次に、硬化された硬化樹脂層１７と液面１４との間に所定の厚み分の光硬化性樹脂材料１０が再び供給されるように、テーブル１２が矢印１３方向へ移動され、再び、レーザ光８がラスターデータに従って走査される。これによって、硬化された光硬化性樹脂材料１０からなる次の硬化樹脂層１７が形成される。【００５２】  上述のようなレーザ光８の照射による硬化樹脂層１７の形成と、テーブル１２の下方への移動とは繰り返される。これによって、硬化された光硬化性樹脂材料１０からなる複数の硬化樹脂層１７を積層した構造を有する、３次元構造体４が、光硬化性樹脂材料１０を積層方向の一方端側から層状に順次硬化させることによって得られる。【００５３】  上述した光造形法による光造形工程を実施することによって、３次元造形体４が製造されるとき、図４に示すように、無機材料体２が配置されるべき位置に未硬化の光硬化性樹脂材料１０が存在しているキャビティ１８が形成される。図４には、光造形工程の途中の状態が図示され、特に図４（１）には、キャビティ１８が閉じられる前の状態が図示されている。【００５４】  図４（１）に示すように、キャビティ１８が閉じられる前であって、キャビティ１８の少なくとも一部となる、無機材料体２を挿入することができる開口１９を有する凹部２０が形成された段階で、図４（２）に示すように、凹部２０内に無機材料体２が挿入される。このとき���凹部２０の内面と無機材料体２との間には、未硬化の光硬化性樹脂材料１０が残されたままである。【００５５】  なお、上述の無機材料体２を凹部２０内に挿入する工程において、凹部２０内に存在している未硬化の光硬化性樹脂材料１０が開口１９から溢れ出ることがあり得るが、このような光硬化性樹脂材料１０の溢れ出しを望まない場合には、たとえばスキージを用いて、溢れ出た光硬化性樹脂材料１０を除去するようにしてもよい。【００５６】  上述のように、無機材料体２が挿入された後においても、光造形工程が続いて実施され、図４（３）に示すように、凹部２０が硬化樹脂層１７によって閉じられた状態にあるキャビティ１８が形成される。【００５７】  なお、図４を参照して説明した実施形態では、無機材料体２の挿入は、凹部２０が無機材料体２のすべてを収容し得る大きさとなった時点に実施されたが、たとえば、無機材料体２の下半分のみを収容し得る大きさに凹部２０がなった時点で、無機材料体２が凹部２０に挿入されてもよい。【００５８】  また、未硬化の光硬化性樹脂材料１０の粘度が低い場合などには、凹部２０が実質的に形成される前に、無機材料体２を硬化樹脂層１７の所定の位置に配置し、その後、キャビティ１９を形成するようにしてもよい。【００５９】  以上のようにして、所定の位置に複数個のキャビティ１８が配置され、各キャビティ１８内に位置決めされた状態で無機材料体２が収容されかつ各キャビティ１８内に未硬化の光硬化性樹脂材料１０が充填されている、３次元造形体４が、硬化された複数の硬化樹脂層１７を積層した構造をもって製造される。【００６０】  次に、各キャビティ１８内の未硬化の光硬化性樹脂材料１０を熱硬化させる工程が実施される。この熱硬化工程では、たとえば、６０℃の温度を４時間付与する熱処理条件が適用される。この熱硬化工程により、無機材料体２と光硬化性樹脂材料１０とが密着される。なお、光硬化性樹脂材料１０が硬化されず、無機材料体２に密着していないと、無機材料体２の周囲に低誘電率部分が生じてしまい、フォトニックバンドギャップが所望のように形成されないことがある。【００６１】  この発明の一実施例として、上述のような製造方法を採用しながら、安定化ジルコニウムからなる直径３ｍｍの球状の無機材料体２を用い、格子定数１２ｍｍに設定されたフォトニック３次元構造体１を製造した。このフォトニック３次元構造体１を導波管に入れ、その電磁波伝搬特性を測定したところ、図５に示すように、大きなフォトニックバンドギャップが観測された。【００６２】  図６は、この発明の他の実施形態を説明するためのフォトニック３次元構造体２１を図解的に示す正面図である。【００６３】  図６において、ハッチングを施した部分は、図１のように無機材料体を一定周期に配置した領域２２を示し、それ以外の部分は、無機材料体を配置せず、それゆえ格子が存在しない欠陥領域２３を示している。欠陥領域２３は、図示のように、層方向全域に形成されても、層方向の一部に形成されてもよい。【００６４】  この発明に係る製造方法によれば、図６に示すような欠陥領域２３が導入されたフォトニック３次元構造体２１であっても、これを容易に製造することができる。【００６��】  以上、この発明を図示した実施形態に関連して説明したが、この発明の範囲内において、その他、種々の変形例が可能である。【００６６】  たとえば、光硬化性樹脂材料１０として、内部が空洞となったマイクロカプセルを予め含有させたものを用い、得られたフォトニック３次元構造体１において、樹脂材料部分３の内部に複数個の気孔を形成するようにしてもよい。これによって、樹脂材料部分３自体の誘電率をより低く調整することができる。【００６７】  また、前述した実施形態では、無機材料体２の方が樹脂材料部分３よりも誘電率が高かったが、たとえば、樹脂材料部分３に高誘電率セラミック粉末を含有させるなどして、逆に、無機材料体２の方が樹脂材料部分３に比べて誘電率を低くするようにしてもよい。【００６８】  このように、無機材料部分や樹脂材料部分の誘電率を種々に組み合わせることによって、フォトニックバンドギャップを任意に調整できる。【００６９】  また、前述した実施形態では、フォトニック３次元構造体１において、互いに同じ大きさおよび互いに同じ材料からなる複数個の無機材料体２が配置されたが、大きさおよび／または材料の互いに異なる２種類以上の無機材料体が配置されてもよい。すなわち、フォトニックバンドギャップは、同じ大きさかつ同じ材料の無機材料体が一定周期で配置されていれば生じるものであり、したがって、１個のフォトニック３次元構造体において、複数種類の無機材料体が配置される場合であっても、これら無機材料体のうち、同じ大きさかつ同じ材料のものが、それぞれ、周期的に配置されていればよいことになる。【００７０】  なお、前述した実施形態では、キャビティの形状を無機材料体の形状に沿うような形状にしているが、たとえば球状の無機材料体を挿入する場合などには、キャビティを円柱状のような形状にすることも可能であり、位置決めが確実にできれば、必ずしも無機材料体に沿う形状でなくてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７１】  この発明に係るフォトニック３次元構造体は、特定の波長を有する電磁波を、高コントラストをもって遮蔽することが要求される、たとえば、高効率の電磁波フィルタや電磁波障壁を実現するために利用することができる。
【図１】
2005002833.tif 000003
【図２】
2005002833.tif 000004
【図３】
2005002833.tif 000005
【図４】
2005002833.tif 000006
【図５】
2005002833.tif 000007
【図６】
2005002833.tif 000008
【国際調査報告】
2005002833.tif 000009
2005002833.tif 000010
2005002833.tif 000011
2005002833.tif 000012