(57)【要約】  基板の一方の面に形成された、計測光を発する発光部と、上記一方の面に形成され、計測光の対象物からの反射光を受光する第１受光部と、上記一方の面で第１受光部よりも発光部に近い位置にあり、計測光の一部を参照光として受光する第２受光部と、基板に対し、発光部、第１受光部および第２受光部を挟むように配置された、計測光を透過させる透光部材と、基板と透光部材の間を伝搬して第１受光部に到達する計測光のノイズ光を低減する遮光部を有する、構造体。さらに、本発明は、上記構造体を有する光学式計測装置、上記構造体の製造方法、および、上記構造体の製造の際に使用される組成物に関する。
2020121989.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の一方の面に形成された、計測光を発する発光部と、
前記一方の面に形成され、前記計測光の対象物からの反射光を受光する第１受光部と、
前記一方の面で前記第１受光部よりも前記発光部に近い位置にあり、前記計測光の一部を参照光として受光する第２受光部と、
前記基板に対し、前記発光部、前記第１受光部および前記第２受光部を挟むように配置された、前記計測光を透過させる透光部材と、
前記基板と前記透光部材の間を伝搬して前記第１受光部に到達する前記計測光のノイズ光を低減する遮光部を有する、構造体。
【請求項２】
前記遮光部が、前記基板と前記透光部材の間かつ前記発光部と前記第１受光部の間の領域に、前記ノイズ光を吸収する材料を含む吸光部材を有する、
請求項１に記載の構造体。
【請求項３】
前記吸光部材が、前記基板および前記ノイズ光が伝搬する透光層の間に設けられた第１吸光部材、ならびに、前記透光層と前記透光部材の間に設けられた第２吸光部材の少なくとも１つを有する、
請求項２に記載の構造体。
【請求項４】
前記吸光部材の表面粗さＲａが５０〜５００ｎｍである、
請求項２または３に記載の構造体。
【請求項５】
前記吸光部材が、前記第２受光部と前記透光部材の間にある、
請求項２〜４のいずれか１項に記載の構造体。
【請求項６】
前記遮光部が、前記基板と前記透光部材の間かつ前記発光部と前記第１受光部の間の領域に、前記ノイズ光の反射防止部材を有する、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の構造体。
【請求項７】
前記反射防止部材が、前記基板および前記ノイズ光が伝搬する透光層の間に設けられた第１反射防止部材、ならびに、前記透光層と前記透光部材の間に設けられた第２反射防止部材の少なくとも１つを有する、
請求項６に記載の構造体。
【請求項８】
前記反射防止部材の表面粗さＲａが５０〜５００ｎｍである、
請求項６または７に記載の構造体。
【請求項９】
前記反射防止部材の全体の平均厚さが、前記計測光の最大ピーク波長の半波長の整数倍である、
請求項６〜８のいずれか１項に記載の構造体。
【請求項１０】
前記反射防止部材が、前記第２受光部と前記透光部材の間にある、
請求項６〜９のいずれか１項に記載の構造体。
【請求項１１】
前記遮光部が、前記透光部材に接して前記基板と前記透光部材の間の空間を充填する充填部材を有し、
前記透光部材の屈折率と前記充填部材の屈折率との差の絶対値が０．３以下である、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の構造体。
【請求項１２】
前記発光部と前記第２受光部が隣接している、
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の構造体。
【請求項１３】
前記発光部の発光面と前記第２受光部の受光面が、透光材料からなる連結部材で連結されている、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の構造体。
【請求項１４】
前記発光部が、前記計測光として、最大ピーク波長が８５０〜１１００ｎｍの範囲内の光を発する、
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の構造体。
【請求項１５】
前記発光部、前記第１受光部および前記第２受光部の組み合わせの総数が、前記基板の面積に対して１〜１０個／ｃｍ２である、
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の構造体。
【請求項１６】
請求項１〜１５のいずれか１項に記載の構造体を有する光学式計測装置。
【請求項１７】
基板の一方の面に、計測光を発する発光部、前記計測光の対象物からの反射光を受光する第１受光部、および、第１受光部よりも前記発光部に近い位置にあり、前記計測光の一部を参照光として受光する第２受光部を形成する工程と、
前記基板に対し、前記発光部、前記第１受光部および前記第２受光部を挟むように、前記計測光を透過させる透光部材を配置する工程と、
前記基板と前記透光部材の間を伝搬して前記第１受光部に到達する前記計測光のノイズ光を低減する遮光部を形成する工程とを有する、構造体の製造方法。
【請求項１８】
請求項１〜１５のいずれか１項に記載の構造体における遮光部を形成するための組成物。
【請求項１９】
前記構造体における吸光部材を形成するための組成物である、
請求項１８に記載の組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学計測用の構造体、光学式計測装置、構造体の製造方法、および、この構造体の製造の際に使用される組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
対象物までの距離を光学的に計測する方法として、ＴＯＦ(time-of-flight）法が知られている。この方法では、光が対象物に向かって出射してから、その光が対象物で反射されて受光されるまでの飛行時間を測定し、この飛行時間と既知の光速とを用いることで、対象物までの距離が算出される。飛行時間を求める際、発光素子や受光素子の応答速度のばらつき、さらには、温度等の環境条件の違いに起因して、その反射光に基づく測定情報に誤差が生じる場合がある。そこで、このような誤差を補正し、測定精度を高めるために、対象物からの反射光を受光する第１の受光部とは異なる第２の受光部を用いて、基準となる参照光として計測光の一部を受光し、この参照光の測定情報に基づいて飛行時間を補正することも行われている。【０００３】
例えば、特許文献１には、上記のようなＴＯＦ法を利用した計測装置において、参照光を受光する第２受光部と発光素子とを直接結ぶ領域に、透明樹脂で光路を形成することが記載されている。特許文献１の計測装置によれば、温度が上昇すると光路の長さは増加するが屈折率が低下するため、温度によらず光路長を略一定に保つことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−００３０７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、ＴＯＦ法を利用した計測装置は、パーソナルコンピュータやスマートフォン等の電子機器に搭載され、三次元センサやイメージセンサとしても応用されている。そして、このような光学センサとして計測装置が電子機器に搭載される際、カバーガラス等の透光部材が計測装置の計測面側に設置されることで、計測装置がパッケージングされることがある。【０００６】
しかしながら、このような場合、計測装置内の基板と上記透光部材の間で反射しながら伝搬する光が、ＴＯＦ法における飛行時間を測定する際のノイズとなってしまうという問題がある。【０００７】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、透光部材を用いてパッケージングしてもノイズを低減できる構造体の提供を目的とする。【０００８】
また、本発明は、上記構造体を有する光学式計測装置および上記構造体の製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題は、基板と透光部材の間を伝搬するノイズ光を低減することにより、解決できた。具体的には、以下の＜１＞の手段により、好ましくは＜２＞以降の手段により、上記課題は解決された。
＜１＞
基板の一方の面に形成された、計測光を発する発光部と、
上記一方の面に形成され、計測光の対象物からの反射光を受光する第１受光部と、
上記一方の面で第１受光部よりも発光部に近い位置にあり、計測光の一部を参照光として受光する第２受光部と、
基板に対し、発光部、第１受光部および第２受光部を挟むように配置された、計測光を透過させる透光部材と、
基板と透光部材の間を伝搬して第１受光部に到達する計測光のノイズ光を低減する遮光部を有する、構造体。
＜２＞
遮光部が、基板と透光部材の間かつ発光部と第１受光部の間の領域に、ノイズ光を吸収する材料を含む吸光部材を有する、
＜１＞に記載の構造体。
＜３＞
吸光部材が、基板およびノイズ光が伝搬する透光層の間に設けられた第１吸光部材、ならびに、透光層と透光部材の間に設けられた第２吸光部材の少なくとも１つを有する、＜２＞に記載の構造体。
＜４＞
吸光部材の表面粗さＲａが５０〜５００ｎｍである、
＜２＞または＜３＞に記載の構造体。
＜５＞
吸光部材が、第２受光部と透光部材の間にある、
＜２＞〜＜４＞のいずれか１つに記載の構造体。
＜６＞
遮光部が、基板と透光部材の間かつ発光部と第１受光部の間の領域に、ノイズ光の反射防止部材を有する、
＜１＞〜＜５＞のいずれか１つに記載の構造体。
＜７＞
反射防止部材が、基板およびノイズ光が伝搬する透光層の間に設けられた第１反射防止部材、ならびに、透光層と透光部材の間に設けられた第２反射防止部材の少なくとも１つを有する、
＜６＞に記載の構造体。
＜８＞
反射防止部材の表面粗さＲａが５０〜５００ｎｍである、
＜６＞または＜７＞に記載の構造体。
＜９＞
反射防止部材の全体の平均厚さが、計測光の最大ピーク波長の半波長の整数倍である、
＜６＞〜＜８＞のいずれか１つに記載の構造体。
＜１０＞
反射防止部材が、第２受光部と透光部材の間にある、
＜６＞〜＜９＞のいずれか１つに記載の構造体。
＜１１＞
遮光部が、透光部材に接して基板と透光部材の間の空間を充填する充填部材を有し、
透光部材の屈折率と充填部材の屈折率との差の絶対値が０．３以下である
＜１＞〜＜１０＞のいずれか１つに記載の構造体。
＜１２＞
発光部と第２受光部が隣接している、
＜１＞〜＜１１＞のいずれか１つに記載の構造体。
＜１３＞
発光部の発光面と第２受光部の受光面が、透光材料からなる連結部材で連結されている、＜１＞〜＜１２＞のいずれか１つに記載の構造体。
＜１４＞
発光部が、計測光として、最大ピーク波長が８５０〜１１００ｎｍの範囲内の光を発する、＜１＞〜＜１３＞のいずれか１つに記載の構造体。
＜１５＞
発光部、第１受光部および第２受光部の組み合わせの総数が、基板の面積に対して１〜１０個／ｃｍ２である、
＜１＞〜＜１４＞のいずれか１つに記載の構造体。
＜１６＞
＜１＞〜＜１５＞のいずれか１つに記載の構造体を有する光学式計測装置。
＜１７＞
基板の一方の面に、計測光を発する発光部、計測光の対象物からの反射光を受光する第１受光部、および、第１受光部よりも発光部に近い位置にあり、計測光の一部を参照光として受光する第２受光部を形成する工程と、
基板に対し、発光部、第１受光部および第２受光部を挟むように、計測光を透過させる透光部材を配置する工程と、
基板と透光部材の間を伝搬して第１受光部に到達する計測光のノイズ光を低減する遮光部を形成する工程とを有する、構造体の製造方法。
＜１８＞
＜１＞〜＜１５＞のいずれか１つに記載の構造体における遮光部を形成するための組成物。
＜１９＞
構造体における吸光部材を形成するための組成物である、
＜１８＞に記載の組成物。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の構造体により、計測装置を電子機器に搭載する際に、透光部材を用いてパッケージングしてもノイズを低減できる。そして、本発明の光学式計測装置により、高精度の計測が可能となる。また、本発明の構造体の製造方法により、上記構造体の製造が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１Ａ：本発明の構造体の第１の実施形態を示す概略断面図である。図１Ｂ：図１Ａの構造体において、透光部材を除いて対象物側から見た概略図である。
【図２】第１の実施形態に係る構造体の変形例を示す概略断面図である。
【図３】第１の実施形態に係る構造体の他の変形例を示す概略断面図である。
【図４】本発明の構造体の第２の実施形態を示す概略断面図である。
【図５】第２の実施形態に係る構造体の変形例を示す概略断面図である。
【図６】本発明の構造体の第３の実施形態を示す概略断面図である。
【図７】本発明の構造体の製造方法の実施形態を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の主要な実施形態について説明する。しかしながら、本発明は、明示した実施形態に限られるものではない。
【００１３】
本明細書において「〜」という記号を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値をそれぞれ下限値および上限値として含む範囲を意味する。
【００１４】
本明細書において「工程」との語は、独立した工程だけではなく、その工程の所期の作用が達成できる限りにおいて、他の工程と明確に区別できない工程も含む意味である。
【００１５】
本明細書における基（原子団）の表記について、置換および無置換を記していない表記は、置換基を有さないものと共に、置換基を有するものをも包含する意味である。例えば、単に「アルキル基」と記載した場合には、これは、置換基を有さないアルキル基（無置換アルキル基）、および、置換基を有するアルキル基（置換アルキル基）の両方を包含する意味である。
【００１６】
本明細書において「露光」とは、特に断らない限り、光を用いた描画のみならず、電子線、イオンビーム等の粒子線を用いた描画も含む意味である。また、露光に用いられるエネルギー線としては、一般的に、水銀灯の輝線スペクトル、エキシマレーザーに代表される遠紫外線、極紫外線（ＥＵＶ光）およびＸ線などの活性光線、ならびに、電子線およびイオン線などの粒子線が挙げられる。
【００１７】
本明細書において、「（メタ）アクリレート」は、「アクリレート」および「メタクリレート」の両方、または、いずれかを意味し、「（メタ）アクリル」は、「アクリル」および「メタクリル」の両方、または、いずれかを意味し、「（メタ）アクリロイル」は、「アクリロイル」および「メタクリロイル」の両方、または、いずれかを意味する。
【００１８】
本明細書において、組成物中の固形分は、溶剤を除く他の成分を意味し、組成物中の固形分の濃度は、その組成物の総質量に対する、溶剤を除く他の成分の質量百分率によって表される。
【００１９】
本明細書において、温度は、特に述べない限り、２３℃とする。
【００２０】
本明細書において、重量平均分子量（Ｍｗ）および数平均分子量（Ｍｎ）は、特に述べない限り、ゲル浸透クロマトグラフィ（ＧＰＣ測定）に従い、ポリスチレン換算値として示される。この重量平均分子量（Ｍｗ）および数平均分子量（Ｍｎ）は、例えば、ＨＬＣ−８２２０（東ソー（株）製）を用い、カラムとしてガードカラムＨＺ−Ｌ、ＴＳＫｇｅｌ  Ｓｕｐｅｒ  ＨＺＭ−Ｍ、ＴＳＫｇｅｌ  Ｓｕｐｅｒ  ＨＺ４０００、ＴＳＫｇｅｌ  Ｓｕｐｅｒ  ＨＺ３０００およびＴＳＫｇｅｌ  Ｓｕｐｅｒ  ＨＺ２０００（東ソー（株）製）を用いることによって求めることができる。また、特に述べない限り、溶離液としてＴＨＦ（テトラヒドロフラン）を用いて測定したものとする。また、特に述べない限り、ＧＰＣ測定における検出には、ＵＶ線（紫外線）の波長２５４ｎｍ検出器を使用したものとする。
【００２１】
本明細書において、積層体を構成する各層の位置関係について、「上」または「下」と記載したときには、注目している複数の層のうち基準となる層の上側または下側に他の層があればよい。すなわち、基準となる層と上記他の層の間に、さらに第３の層や要素が介在していてもよく、基準となる層と上記他の層は接している必要はない。また、特に断らない限り、基材に対し層が積み重なっていく方向を「上」と称し、または、感光層がある場合には、基材から感光層へ向かう方向を「上」と称し、その反対方向を「下」と称する。なお、このような上下方向の設定は、本明細書中における便宜のためであり、実際の態様においては、本明細書における「上」方向は、鉛直上向きと異なることもありうる。
【００２２】
＜構造体の第１の実施形態＞
下記では、図面を参照しながら、本発明の構造体の実施形態について説明するが、本発明はこれに限られるものではない。なお、視認しやすくするため、図面中の各構成要素の縮尺等は実際のものとは適宜異ならせてある。
【００２３】
図１Ａは、第１の実施形態に係る構造体１１を示す概略断面図であり、図１Ｂは、透光部材を除いて対象物側から、図１Ａの構造体１１を見た概略図である。本実施形態では、構造体１１が、例えば、対象物９との距離を計測するための測距センサ、および、対象物９表面の凹凸形状を認識するためのイメージングセンサ等の光学式計測装置に搭載された例である。
【００２４】
本発明の構造体は、この構造体における基板の一方の面に形成された、計測光を発する発光部と、この一方の面に形成され、計測光の対象物からの反射光を受光する第１受光部と、この一方の面で第１受光部よりも発光部に近い位置にあり、計測光の一部を参照光として受光する第２受光部と、基板に対し、発光部、第１受光部および第２受光部を挟むように配置された、計測光を透過させる透光部材と、基板と透光部材の間を伝搬して第１受光部に到達する計測光のノイズ光を低減する遮光部を有する。本明細書において、「基板の一方の面に」は、対象の要素が、基板に直接接する場合の他、第３の要素を介して基板に形成されている場合も含む意味である。また、本明細書において、「基板と透光部材の間」は、基板面に垂直な方向へ基板および透光部材をそれぞれ互いに投影し合った場合において、その投影範囲が重なる空間領域をいう。本発明の構造体は、上記の構成を有することで、光検出器として機能する。
【００２５】
本実施形態において、具体的には図１Ａおよび図１Ｂに示すように、構造体１１は、基板３、発光部２０、第１受光部３１、第２受光部３２、本発明の連結部材に相当する発光側透明部材４１、受光側透明部材４２、遮光部に相当する吸光部材５０および透光部材７を有する。
【００２６】
基板３は、例えば、半導体ウェハ、ガラス基板、樹脂基板、プリプレグ（繊維部材に樹脂を含侵させ成形したシート）等である。通常は、これらの基板に必要な配線が施される。基板は、例えば、プリント配線基板およびプリント回路基板等を有することが好ましく、単層構造であっても積層構造であってもよい。
【００２７】
発光部２０は、計測光を出射する発光素子を有する。発光素子は、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）およびＬＤ（Laser Diode）等であり、特に、ＬＤの一種であるＶＣＳＥＬ(Vertical Cavity Surface Emitting LASER)であることが好ましい。発光素子は、１つでもよく、複数あってもよい。また、発光素子が複数ある場合には、各素子は互いに、同種のものでもよく、異なる波長の光を発する異種のものでもよい。
【００２８】
計測光Ｌ１は、特に限定されず、例えば可視光や赤外線を含むことが好ましく、近赤外線（波長７００〜１３００ｎｍの光）を含むことがより好ましく、波長８５０及び９４０ｎｍの光を含むことが更に好ましい。また、計測光の最大ピーク波長は、７００〜１３００ｎｍの範囲内であることが好ましく、８５０〜１１００ｎｍの範囲内であることがより好ましい。また、計測光は、強度変調、位相変調およびパルス変調等の変調が施されていてもよい。
【００２９】
第１受光部３１および第２受光部３２はそれぞれ、吸収した光エネルギーを電気信号に変換する受光素子を有する。受光素子は、例えば、ＰＤ（Photodiode）等であり、その種類は、計測光の波長に応じて適宜選択される。ＰＤは、１つでもよく、複数あってもよい。また、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）、ＣＭＯＳ（Complementary metal-oxide-semiconductor）およびＰＤＡ（Photodiode Array）等のイメージセンサを受光素子として使用することもできる。図１Ａに示されるように、第１受光部３１および第２受光部３２は、基板３の一方の面に形成された受光部ユニット３０に設けられている。つまり、図１Ａおよび図１Ｂに示した構造体１１では、受光ユニット３０中の一部の受光素子が第１受光部３１として機能し、他の部分の受光素子が第２受光部として機能している。
【００３０】
第１受光部３１は、主として、対象物９からの反射光Ｌ２を受光する役割を果たし、第２受光部は、主として、計測光の一部を参照光Ｌ４として受光する役割を果たす。第２受光部は、より正確に参照光を受光する観点から、基板の面内方向について、第１受光部よりも発光部に近い位置にある、つまり、第２受光部と発光部の間の最短距離が、第１受光部と発光部の間の最短距離よりも小さい。そして、第１受光部における反射光Ｌ２の受光情報および第２受光部における参照光Ｌ４の受光情報に基づいてＴＯＦ法における飛行時間が算出され、公知の手順により計測情報（例えば、測距センサにおける距離情報およびイメージセンサにおけるイメージ情報）が演算される。この際、参照光Ｌ４の受光情報は、計測光の出射時を特定するためのタイミング信号として、および／または、温度等の環境条件に起因するばらつきを補正するための補助信号等として使用できる。ＴＯＦ法は、直接法でも間接法でもよく、通常は、近距離測定の場合に間接ＴＯＦ法が使用される。
【００３１】
発光部２０は、図１Ａおよび図１Ｂでは、受光部ユニット３０から間隔を置いた位置であって、第１受光部３１に対し第２受光部３２を挟む位置に配置されている。つまり、発光部２０は、図１Ａおよび図１Ｂでは、第１受光部３１および第２受光部３２を結ぶ直線上に配置されているが、本発明において、発光部２０は、そのような直線上にある必要はない。
【００３２】
また、図１Ａおよび図１Ｂでは、第１受光部３１および第２受光部３２が受光部ユニット３０として一体であるような場合の構造体１１を示しているが、本発明はこれに限られない。例えば、第１受光部３１および第２受光部３２は別体として形成されてもよい。さらに、発光部２０と第２受光部３２が一体として形成されてもよく、発光部２０と第２受光部３２は隣接していてもよい。この場合には、第２受光部での参照光Ｌ４の受光がより容易となる。
【００３３】
発光部２０の発光面と第２受光部３２の受光面は、透光材料からなる連結部材で連結されていてもよい。本明細書において、「透光」は、計測光の透過率が９０％以上であることを意味する。図１Ａでは、発光側透明部材４１が、発光部２０の発光面と第２受光部３２の受光面を覆うように形成されており、これらを連結する本発明における連結部材として機能している。このような構成により、参照光Ｌ４を効率的に第２受光部３２に導光でき、より正確な情報を取得できる。発光側透明部材４１および受光側透明部材４２は、それぞれ光の照射視野および受光視野の確保等の役割も果たす。発光側透明部材４１および受光側透明部材４２は、半球等の曲面を有する形状であってもよい。発光側透明部材４１および受光側透明部材４２に使用できる透光材料は、特に限定されないが、例えば、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂およびポリカーボネート樹脂である。
【００３４】
また、計測光Ｌ１の指向性を調整する観点から、発光側透明部材４１は散乱性を有していてもよい。このように指向性を調整することで、第２受光部３２における受光量を調整することも可能である。例えば、散乱性の粒子を構成材料中に混合することにより、発光側透明部材４１に散乱性を付与することができる。
【００３５】
発光部２０、第１受光部３１および第２受光部３２の組み合わせ、あるいは、発光部２０および受光部ユニット３０の組み合わせの総数は、１つの構造体上で、基板の面積に対して１〜１０個／ｃｍ２であることが好ましい。このような構造体を光学式計測装置に搭載することで、距離測定が正確に行えるという効果がある。
【００３６】
透光部材７は、計測光Ｌ１の透過率が９０％以上の部材である。透光部材７は、例えば、ガラスおよび樹脂の少なくとも１種を含み、平板形状またはレンズ形状を有する。透光部材７は、例えばカバーガラスまたはレンズであり、計測光Ｌ１が透過するケーシングの窓部（つまり、構造体における外気と接する最も外側の部材）として機能していてもよい。透光部材７は、周囲の支持部材によって、基板３、発光部２０および受光部等と所定の間隔を保つように支持されており、基板の面に対向しつつ、少なくとも発光部２０、受光部３１および３２を一体に挟む位置にある。基板３と透光部材７の間隔（発光部と第１受光部の間の領域における平均の間隔）は、例えば５μｍ以上１．５ｍｍ以下であることが好ましい。この数値範囲の下限は、１０μｍ以上であることがより好ましく、５０μｍ以上であることが更に好ましい。この数値範囲の上限は、１ｍｍ以下であることがより好ましく、９００μｍ以下であることが更に好ましい。基板３と透光部材７の間隔が小さいほど、基板３と透光部材７の間でノイズ光の反射回数を増加させ、後述する遮光部とノイズ光の相互作用回数を増加させることができるため、ノイズ光の低減効果がより向上しやすい。なお、本明細書において、「発光部と第１受光部の間の領域」とは、基板面に垂直な方向から、発光部および第１受光部を観察する視点において、発光部および第１受光部を結ぶ任意の線分のうち少なくとも一部の線分と重なる空間領域をいう。
【００３７】
遮光部は、ノイズ光Ｌ３を吸収したり、ノイズ光Ｌ３の反射を防止したり、計測光Ｌ１の透光部材に対する透過を促進したりする等の作用を利用して、基板３と透光部材７の間にある透光層６０を伝搬して第１受光部３１に到達するノイズ光Ｌ３を低減する材料、形状および構造等を有する。この遮光部を有することにより、遮光部を設けない場合に比べてノイズ光Ｌ３を低減することができ、精度の高い計測が可能となる。なお、本明細書において、「透光層」とは、発光部から第１受光部に通じる光路のうち、透光部材によって区画される光路をいう。特に、前述したように、発光側透明部材４１が散乱性を有する場合には、このようなノイズ光Ｌ３の影響が大きくなる。したがって、このような場合に、ノイズ光Ｌ３を低減できる本発明は特に有用である。
【００３８】
遮光部は、少なくとも発光部２０と第１受光部３１の間の領域に存在することが好ましい。遮光部が、発光部と第１受光部の間の領域に存在することにより、ノイズ光を効率的に低減することができる。
【００３９】
図１Ａにおいて、遮光部は、例えば、基板３と透光部材７の間かつ発光部２０と第１受光部３１の間の領域に設けられた、ノイズ光Ｌ３を吸収する材料を含む吸光部材５０を有している。遮光部が、このような吸光部材を有する場合には、ノイズ光Ｌ３が基板３と透光部材７の間を伝搬する過程で吸収されることで、第１受光部３１によるノイズ光の受光量が低減する。
【００４０】
吸光部材５０は、厚さ５μｍのときに、計測光Ｌ１に対する吸収係数が０．４以上である部材である。吸収係数は、次の式から算出される。
Ａ＝ｌｏｇ１０（Ｉ０／Ｉ）
Ａ：吸収係数、Ｉ０：入射光強度、Ｉ：透過光強度
【００４１】
吸光部材５０は、例えば、樹脂と光吸収剤を含有する組成物から構成することができる。
【００４２】
樹脂は、光吸収剤を組成物中で分散させる用途やバインダーの用途で配合される。樹脂としては、特に限定されないが、（メタ）アクリル樹脂、エポキシ樹脂、エン・チオール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリフェニレン樹脂、ポリアリーレンエーテルホスフィンオキシド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリベンゾオキサゾール樹脂、ポリオレフィン樹脂、環状オレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、スチレン樹脂などが挙げられる。これらの樹脂から１種を単独で使用してもよく、２種以上を混合して使用してもよい。
【００４３】
樹脂は、ポリイミド樹脂およびポリベンゾオキサゾール樹脂の少なくとも１種を含むことが好ましい。ポリイミド樹脂およびポリベンゾオキサゾール樹脂はそれぞれ、塩基発生剤の存在下で紫外線照射や加熱を行うことにより、ポリイミド前駆体およびポリベンゾオキサゾール前駆体を環化することで形成される。
【００４４】
ポリイミド前駆体としては下記式（１）で表される構成単位を含むことが好ましい。このような構成とすることにより、より膜強度に優れた組成物が得られる。
【化１】
2020121989.tif 000003
【００４５】
Ａ１およびＡ２は、それぞれ独立に酸素原子またはＮＨを表し、Ｒ１１１は、２価の有機基を表し、Ｒ１１５は、４価の有機基を表し、Ｒ１１３およびＲ１１４は、それぞれ独立に、水素原子または１価の有機基を表す。
【００４６】
Ａ１およびＡ２は、それぞれ独立に、酸素原子またはＮＨであり、酸素原子が好ましい。
【００４７】
Ｒ１１１は、２価の有機基を表す。２価の有機基としては、直鎖または分岐の脂肪族基、環状の脂肪族基、および芳香族基、複素芳香族基、またはこれらの組み合わせからなる基が例示され、炭素数２〜２０の直鎖の脂肪族基、炭素数３〜２０の分岐の脂肪族基、炭素数３〜２０の環状の脂肪族基、炭素数６〜２０の芳香族基、または、これらの組み合わせからなる基が好ましく、炭素数６〜２０の芳香族基がより好ましい。
式（１）におけるＲ１１５は、４価の有機基を表す。４価の有機基としては、芳香環を含む基であることが好ましく、下記式（５）または式（６）で表される基がより好ましい。
【００４８】
【化２】
2020121989.tif 000004
【００４９】
Ｒ１１２は、Ａと同義であり、好ましい範囲も同じである。
【００５０】
式（１）におけるＲ１１５が表す４価の有機基は、具体的には、テトラカルボン酸二無水物から酸二無水物基を除去した後に残存するテトラカルボン酸残基などが挙げられる。テトラカルボン酸二無水物は、１種のみ用いてもよいし、２種以上用いてもよい。
【００５１】
式（１）におけるＲ１１３およびＲ１１４は、それぞれ独立に、水素原子または１価の有機基を表す。Ｒ１１３およびＲ１１４の少なくとも一方がラジカル重合性基を含むことが好ましく、両方がラジカル重合性基を含むことがより好ましい。ラジカル重合性基としては、ラジカルの作用により、架橋反応することが可能な基であって、好ましい例として、エチレン性不飽和結合を有する基が挙げられる。
【００５２】
エチレン性不飽和結合を有する基としては、ビニル基、アリル基、（メタ）アクリロイル基、下記式（ＩＩＩ）で表される基などが挙げられる。
【００５３】
【化３】
2020121989.tif 000005
【００５４】
式（ＩＩＩ）において、Ｒ２００は、水素原子またはメチル基を表し、メチル基がより好ましい。
【００５５】
式（ＩＩＩ）において、Ｒ２０１は、炭素数２〜１２のアルキレン基、−ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２−または炭素数４〜３０の（ポリ）オキシアルキレン基（アルキレン基としては炭素数１〜１２が好ましく、１〜６がより好ましく、１〜３が特に好ましい；繰り返し数は１〜１２が好ましく、１〜６がより好ましく、１〜３が特に好ましい）を表す。なお、（ポリ）オキシアルキレン基とは、オキシアルキレン基またはポリオキシアルキレン基を意味する。
【００５６】
ポリイミド前駆体の重量平均分子量（Ｍｗ）は、好ましくは２０００〜５０００００であり、より好ましくは５０００〜１０００００であり、さらに好ましくは１００００〜５００００である。また、数平均分子量（Ｍｎ）は、好ましくは８００〜２５００００であり、より好ましくは、２０００〜５００００であり、さらに好ましくは、４０００〜２５０００である。
【００５７】
ポリイミド前駆体の分子量の分散度は、１．５〜３．５が好ましく、２〜３がより好ましい。
【００５８】
ポリイミド前駆体は、ジカルボン酸またはジカルボン酸誘導体とジアミンを反応させて得られる。好ましくは、ジカルボン酸またはジカルボン酸誘導体を、ハロゲン化剤を用いてハロゲン化させた後、ジアミンと反応させて得られる。
【００５９】
ポリイミド前駆体の製造方法では、反応に際し、有機溶剤を用いることが好ましい。有機溶剤は１種でもよいし、２種以上でもよい。有機溶剤としては、原料に応じて適宜定めることができるが、ピリジン、ジエチレングリコールジメチルエーテル（ジグリム）、Ｎ−メチルピロリドンおよびＮ−エチルピロリドンが例示される。
【００６０】
ポリベンゾオキサゾール前駆体は、下記式（２）で表される構成単位を含むことが好ましい。
【化４】
2020121989.tif 000006
【００６１】
Ｒ１２１は、２価の有機基を表し、Ｒ１２２は、４価の有機基を表し、Ｒ１２３およびＲ１２４は、それぞれ独立に、水素原子または１価の有機基を表す。
【００６２】
Ｒ１２１は、２価の有機基を表す。２価の有機基としては、脂肪族基（炭素数１〜２４が好ましく、１〜１２がより好ましく、１〜６が特に好ましい）および芳香族基（炭素数６〜２２が好ましく、６〜１４がより好ましく、６〜１２が特に好ましい）の少なくとも一方を含む基が好ましい。Ｒ１２１を構成する芳香族基としては、上記式（１）のＲ１１１の例が挙げられる。上記脂肪族基としては、直鎖の脂肪族基が好ましい。Ｒ１２１は、４，４’−オキシジベンゾイルクロリドに由来することが好ましい。
【００６３】
式（２）において、Ｒ１２２は、４価の有機基を表す。４価の有機基としては、上記式（１）におけるＲ１１５と同義であり、好ましい範囲も同様である。Ｒ１２２は、２，２'−ビス（３−アミノ−４−ヒドロキシフェニル）ヘキサフルオロプロパンに由来することが好ましい。
【００６４】
Ｒ１２３およびＲ１２４は、それぞれ独立に、水素原子または１価の有機基を表し、上記式（１）におけるＲ１１３およびＲ１１４と同義であり、好ましい範囲も同様である。
【００６５】
樹脂の重量平均分子量（Ｍｗ）は、２０００〜２００００００であることが好ましい。この数値範囲の下限は、３０００以上であることがより好ましく、５０００以上であることが更に好ましい。この数値範囲の上限は、１００００００以下であることがより好ましく、５０００００以下であることが更に好ましい。樹脂の含有量は、吸光部材５０に使用する組成物中の全固形分に対して１〜５０質量％であることが好ましい。この数値範囲の下限は、３質量％以上であることがより好ましく、５質量％以上であることが更に好ましく、１０質量％以上であることが特に好ましい。この数値範囲の上限は、４０質量％以下であることがより好ましく、３０質量％以下であることが更に好ましい。樹脂を２種以上使用する場合には、その合計の含有量が、上記範囲内であることが好ましい。
【００６６】
光吸収剤は、計測光の波長を含む波長範囲において吸収特性を有する材料であれば、特に限定されない。光吸収剤は、計測光の最大ピーク波長に対するモル吸光係数が高い化合物を含むことが好ましい。光吸収剤は、顔料でも染料でもよく、また、有機材料、無機材料および有機−無機ハイブリッド材料のいずれでもよい。
【００６７】
光吸収剤は、特に、近赤外線吸収化合物を含有することが好ましく、近赤外線吸収化合物は、波長７００〜１３００ｎｍの範囲に極大吸収波長を有する化合物であることが好ましい。「波長７００〜１３００ｎｍの範囲に極大吸収波長を有する」とは、近赤外線吸収化合物の溶液での吸収スペクトルにおいて、波長７００〜１３００ｎｍの範囲に最大の吸光度を示す波長を有することを意味する。この吸収スペクトルの測定において、測定溶剤は、原則、クロロホルムとし、クロロホルムに溶解しない化合物の場合には、メタノールを使用し、クロロホルムおよびメタノールのいずれにも溶解しない化合物の場合には、ジメチルスルホキシドを使用する。そして、優先順位の高い上記溶剤が使用できない場合には、溶剤として酢酸エチルを採用し、これも使用できない場合には、テトラヒドロフランを採用する。
【００６８】
近赤外線吸収化合物は、ピロロピロール化合物、シアニン化合物、スクアリリウム化合物、フタロシアニン化合物、ナフタロシアニン化合物、クアテリレン化合物、メロシアニン化合物、クロコニウム化合物、オキソノール化合物、ジイモニウム化合物、ジチオール化合物、トリアリールメタン化合物、ピロメテン化合物、アゾメチン化合物、アントラキノン化合物およびジベンゾフラノン化合物から選ばれる少なくとも１種が好ましく、ピロロピロール化合物、シアニン化合物、スクアリリウム化合物、フタロシアニン化合物、ナフタロシアニン化合物およびジイモニウム化合物から選ばれる少なくとも１種であることがより好ましく、ピロロピロール化合物、シアニン化合物およびスクアリリウム化合物から選ばれる少なくとも１種であることが更に好ましく、ピロロピロール化合物であることが特に好ましい。
【００６９】
本発明において、近赤外線吸収化合物としては、市販品を用いることもできる。例えば、ＳＤＯ−Ｃ３３（有本化学工業（株）製）、イーエクスカラーＩＲ−１４、イーエクスカラーＩＲ−１０Ａ、イーエクスカラーＴＸ−ＥＸ−８０１Ｂ、イーエクスカラーＴＸ−ＥＸ−８０５Ｋ（（株）日本触媒製）、ＳｈｉｇｅｎｏｘＮＩＡ−８０４１、ＳｈｉｇｅｎｏｘＮＩＡ−８０４２、ＳｈｉｇｅｎｏｘＮＩＡ−８１４、ＳｈｉｇｅｎｏｘＮＩＡ−８２０、ＳｈｉｇｅｎｏｘＮＩＡ−８３９（ハッコーケミカル社製）、ＥｐｏｌｉｔｅＶ−６３、Ｅｐｏｌｉｇｈｔ３８０１、Ｅｐｏｌｉｇｈｔ３０３６（ＥＰＯＬＩＮ社製）、ＰＲＯ−ＪＥＴ８２５ＬＤＩ（富士フイルム（株）製）、ＮＫ−３０２７、ＮＫ−５０６０（（株）林原製）、ＹＫＲ−３０７０（三井化学（株）製）等が挙げられる。
【００７０】
近赤外線吸収化合物として、無機粒子を用いることもできる。無機粒子の形状は特に限定されず、球状、非球状を問わず、シート状、ワイヤー状、チューブ状であってもよい。無機粒子は、金属酸化物粒子または金属粒子であることが好ましい。金属酸化物粒子としては、例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）粒子、酸化アンチモンスズ（ＡＴＯ）粒子、酸化亜鉛（ＺｎＯ）粒子、Ａｌドープ酸化亜鉛（ＡｌドープＺｎＯ）粒子、フッ素ドープ二酸化スズ（ＦドープＳｎＯ２）粒子、ニオブドープ二酸化チタン（ＮｂドープＴｉＯ２）粒子等が挙げられる。金属粒子としては、例えば、銀（Ａｇ）粒子、金（Ａｕ）粒子、銅（Ｃｕ）粒子、ニッケル（Ｎｉ）粒子などが挙げられる。また、無機粒子としては酸化タングステン系化合物を用いることもできる。酸化タングステン系化合物は、セシウム酸化タングステンであることが好ましい。さらに、近赤外線吸収化合物は、カーボンブラックやチタンブラックを使用することもできる。
【００７１】
光吸収剤の含有量は、吸光部材５０を構成する組成物中の全固形分に対して１〜３０質量％であることが好ましい。この数値範囲の下限は、３質量％以上であることがより好ましく、５質量％以上であることが更に好ましい。この数値範囲の上限は、２０質量％以下であることがより好ましく、１０質量％以下であることが更に好ましい。近赤外線吸収化合物を２種以上使用する場合には、その合計の含有量が、上記範囲内であることが好ましい。
【００７２】
吸光部材５０を構成する組成物は、その他、重合性化合物、重合開始剤、重合禁止剤、密着促進剤、酸化防止剤および凝集防止剤等の他の化合物を含有することもできる。
【００７３】
重合性化合物としては、エチレン性不飽和基（エチレン性不飽和結合を含有する基）を有する化合物などが挙げられる。エチレン性不飽和基としては、ビニル基、（メタ）アリル基、（メタ）アクリロイル基などが挙げられる。重合性化合物は、ラジカルにより重合可能な化合物（ラジカル重合性化合物）であることが好ましい。重合性化合物は、エチレン性不飽和基を３個以上含む化合物であることが好ましく、エチレン性不飽和基を４個以上含む化合物であることがより好ましい。この態様によれば、露光による硬化性組成物の硬化性が良好である。エチレン性不飽和基の数の上限は、組成物の経時安定性の観点から１５個以下であることが好ましく、１０個以下であることがより好ましく、６個以下であることが更に好ましい。また、重合性化合物は、３官能以上の（メタ）アクリレート化合物であることが好ましく、３〜１５官能の（メタ）アクリレート化合物であることがより好ましく、３〜１０官能の（メタ）アクリレート化合物であることが更に好ましく、３〜６官能の（メタ）アクリレート化合物であることが特に好ましい。重合性化合物の分子量は、１００〜２０００であることが好ましい。この数値範囲の下限は、１５０以上がより好ましく、２５０以上が更に好ましい。この数値範囲の上限は、１５００以下がより好ましく、１０００以下が更に好ましい。
【００７４】
重合性化合物の含有量は、吸光部材５０を構成する組成物中の全固形分に対して５．０〜３５質量％であることが好ましい。この数値範囲の下限は、７．５質量％以上であることがより好ましく、１０質量％以上であることが更に好ましい。この数値範囲の上限は、３０質量％以下であることがより好ましく、２５質量％以下であることが更に好ましい。重合性化合物を２種以上使用する場合には、その合計の含有量が、上記範囲内であることが好ましい。
【００７５】
重合開始剤は、熱重合開始剤および光重合開始剤のいずれも含有することができ、光重合開始剤を含むことが好ましい。光重合開始剤としては、ハロゲン化炭化水素誘導体（例えば、トリアジン骨格を有する化合物、オキサジアゾール骨格を有する化合物など）、アシルホスフィンオキサイド等のアシルホスフィン化合物、ヘキサアリールビイミダゾール化合物、オキシム誘導体等のオキシム化合物、有機過酸化物、チオ化合物、ケトン化合物、芳香族オニウム塩、ケトオキシムエーテル化合物、アミノアルキルフェノン化合物、ヒドロキシアルキルフェノン化合物、および、フェニルグリオキシレート化合物などが挙げられる。
【００７６】
光重合開始剤の含有量は、吸光部材５０を構成する組成物中の全固形分に対して５〜１５質量％であることが好ましい。組成物の経時安定性の観点から、この数値範囲の下限は、６質量％以上であることがより好ましく、７質量％以上であることが更に好ましく、８質量％以上であることが特に好ましい。また、現像後のパターンの微細化の観点から、この数値範囲の上限は、１４．５質量％以下であることがより好ましく、１４．０質量％以下であることが更に好ましく、１３．０質量％以下であることが特に好ましい。光重合開始剤を２種以上使用する場合には、その合計の含有量が、上記範囲内であることが好ましい。
【００７７】
吸光部材５０は、上記のような固形分を溶剤に混合した組成物を塗布し、乾燥し、硬化させることにより形成できる。また、吸光部材５０は、計測光Ｌ１の出射を妨げない範囲に形成することが好ましく、必要に応じて、塗布後の膜状の組成物に対し、フォトリソグラフィ等でパターニングを施してもよい。
【００７８】
吸光部材５０の厚さ（発光部と第１受光部の間の領域における平均の厚さ）は、１００〜１５０００ｎｍであることが好ましい。この数値範囲の下限は、３００ｎｍ以上であることがより好ましく、５００ｎｍ以上であることが更に好ましい。この数値範囲の上限は、１２０００ｎｍ以下であることがより好ましく、１００００ｎｍ以下であることが更に好ましい。また、吸光部材５０と透光部材７の間隔（発光部と第１受光部の間の領域における平均の間隔）は、１０μｍ〜１ｍｍであることが好ましい。この数値範囲の下限は、５０μｍ以上であることがより好ましく、１００μｍ以上であることが更に好ましい。この数値範囲の上限は、９００μｍ以下であることがより好ましく、８００μｍ以下であることが更に好ましい。
【００７９】
図１Ａでは、吸光部材５０は、基板３およびノイズ光Ｌ３が伝搬する透光層６０の間に設けられている。透光層６０は、基板３と透光部材７の間において、ノイズ光Ｌ３の伝搬の光路となる部分であり、特に本実施形態では、基板３および透光部材７の間の空間である。しかしながら、吸光部材は、基板３およびノイズ光が伝搬する透光層６０の間に設けられた第１吸光部材（上記吸光部材５０に相当する。）、ならびに、透光層６０と透光部材７の間に設けられた第２吸光部材の少なくとも１つを有していればよい。
【００８０】
例えば、図２は、図１Ａおよび図１Ｂに示す第１の実施形態の変形例を示す概略断面図である。図２に示すように、構造体１２は、透光層６０と透光部材７の間に設けられた、つまり、透光部材７の基板３側の表面に形成された第２吸光部材５１を、単独であるいは吸光部材５０と併せて有することができる。第２吸光部材５１は、計測光Ｌ１の出射および反射光Ｌ２の入射を妨げない範囲にあることが好ましく、また、発光部２０と第１受光部３１の間の領域に存在することが好ましい。第２吸光部材５１の構成材料および形成方法は、吸光部材５０の場合と同様である。
【００８１】
第２吸光部材５１の厚さ（発光部と第１受光部の間の領域における平均の厚さ）は、１００〜１５０００ｎｍであることが好ましい。この数値範囲の下限は、３００ｎｍ以上であることがより好ましく、５００ｎｍ以上であることが更に好ましい。また、この数値範囲の上限は、１２０００ｎｍ以下であることがより好ましく、１００００ｎｍ以下であることが更に好ましい。また、第１吸光部材および第２吸光部材の両方を有する場合には、第１吸光部材と第２吸光部材の間隔（発光部と第１受光部の間の領域における平均の間隔）は、５００ｎｍ〜１０００μｍであることが好ましい。この数値範囲の下限は、８００ｎｍ以上であることがより好ましく、１０００ｎｍ以上であることが更に好ましい。この数値範囲の上限は、８００μｍ以下であることがより好ましく、５００μｍ以下であることが更に好ましい。
【００８２】
さらに、吸光部材５０等の遮光部は、基板３と透光部材７の間で、かつ、第２受光部３２と透光部材７の間に存在することも好ましい。本明細書において、「第２受光部と透光部材の間」とは、基板面に垂直な方向へ第２受光部および透光部材をそれぞれ互いに投影し合った場合において、その投影範囲が重なる空間領域をいう。遮光部が、第２受光部と透光部材の間に存在することにより、第２受光部３２によるノイズ光Ｌ３や環境光の受光を抑制することができ、より正確な計測が可能となる。例えば、図１Ａにおいて、吸光部材５０は、第２受光部３２と透光部材７の間に存在する覆い部５０ａを有する。覆い部５０ａは、参照光Ｌ４の受光を妨げない範囲で設けることが好ましく、例えば、覆い部５０ａと第２受光部３２の間隔（第２受光部と透光部材の間における平均の間隔）は、１〜１００μｍであることが好ましい。この数値範囲の下限は、５μｍ以上であることがより好ましく、１０μｍ以上であることが更に好ましい。この数値範囲の上限は、８０μｍ以下であることがより好ましく、５０μｍ以下であることが更に好ましい。覆い部５０ａと第２受光部３２の間隔が上記範囲内であれば、第２受光部３２において、参照光Ｌ４の充分な受光量を確保しながら、ノイズ光Ｌ３や環境光の受光を抑制することができる。
【００８３】
また、吸光部材５０等の遮光部において、透光層６０に接する表面の表面粗さ（算術平均粗さ：Ｒａ）は、５０〜５００ｎｍであることが好ましい。この数値範囲の下限は、１００ｎｍ以上であることがより好ましく、２００ｎｍ以上であることが更に好ましい。この数値範囲の上限は、４００ｎｍ以下であることがより好ましく、３００ｎｍ以下であることが更に好ましい。上記表面の表面粗さが上記範囲内であれば、ノイズ光Ｌ３を散乱させる効果や、遮光部内にノイズ光Ｌ３を取り込む効果が増大し、第１受光部３１におけるノイズ光Ｌ３の受光量を効率的に低減することができる。
【００８４】
例えば、図３は、図１Ａおよび図１Ｂに示す第１の実施形態の他の変形例を示す概略断面図である。図３に示すように、構造体１３は、基板３と透光層６０の間に設けられ、透光層６０に接する表面に所定の表面粗さを有する第１吸光部材５２、ならびに、透光層６０と透光部材７の間に設けられ、透光層６０に接する表面に所定の表面粗さを有する第２吸光部材５３を有することができる。また、このような表面粗さを有する吸光部材は、第１吸光部材５２および第２吸光部材５３のいずれか一方のみでもよい。さらに、表面粗さを有する範囲は、吸光部材の表面全体であってもよいし、一部のみであってもよい。
【００８５】
＜構造体の第２の実施形態＞
次に、本発明の構造体の第２の実施形態について説明する。図４は、第２の実施形態に係る構造体１４を示す概略断面図である。本実施形態は、構造体において、遮光部が、基板と透光部材の間かつ発光部と第１受光部の間の領域に設けられた、ノイズ光の反射防止部材を有する場合である。したがって、本実施形態では、特に遮光部の構成が異なる点で、第１の実施形態と異なるため、本実施形態において、第１の実施形態と同様の構成要素についての詳細な説明は、特に必要のない限り省略する。
【００８６】
本実施形態に係る構造体１４は、図４に示すように、基板３、発光部２０、第１受光部３１、第２受光部３２、本発明における連結部材に相当する発光側透明部材４１、受光側透明部材４２、樹脂層４５、遮光部としての反射防止部材５４および５５、ならびに、透光部材７を有する。
【００８７】
基板３、発光部２０、第１受光部３１、第２受光部３２、発光側透明部材４１、受光側透明部材４２および透光部材７は、第１の実施形態で説明したものと同様である。
【００８８】
樹脂層４５は、反射防止部材５４の下地となる層であり、基板３と反射防止部材５４の間隔を確保する機能を果たす。一般的に、反射防止部材では、構造的なサイズおよび形状が反射防止機能に大きく影響し、充分な反射防止機能が発揮されるサイズおよび形状の範囲が制限されるため、反射防止部材の厚さの調整範囲は狭い。一方、遮光部とノイズ光の相互作用回数を増加させる観点から、反射防止部材５４および透光部材７の間隔は小さいことが好ましい。そこで、樹脂層４５を介することで、反射防止部材５４の基板３からの高さを確保している。さらに、同様の理由から、反射防止部材５５と透光部材７の間隔を確保するために、反射防止部材５５と透光部材７の間に同様の樹脂層を設ける、つまり、樹脂層を介して反射防止部材５５を透光部材７の基板側表面上に形成してもよい。
【００８９】
なお、反射防止部材５４のみで、充分な厚さを確保できる場合、つまり、反射防止部材５４と透光部材７の間隔を充分に小さくできる場合には、樹脂層４５は不要である。また、基板３と反射防止部材５４の間には、密着層や平坦化層等として、樹脂層４５に加えてあるいは単独で、無機材料からなる層があってもよい。
【００９０】
樹脂層４５は、半導体分野で一般的に使用できる樹脂を含むことができる。このような樹脂としては、（メタ）アクリル樹脂、エポキシ樹脂、エン・チオール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリフェニレン樹脂、ポリアリーレンエーテルホスフィンオキシド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリベンゾオキサゾール樹脂、ポリオレフィン樹脂、環状オレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、スチレン樹脂などが挙げられる。これらの樹脂から１種を単独で使用してもよく、２種以上を混合して使用してもよい。
【００９１】
樹脂の重量平均分子量（Ｍｗ）は、２０００〜２００００００であることが好ましい。この数値範囲の下限は、３０００以上であることがより好ましく、５０００以上であることが更に好ましい。この数値範囲の上限は、１００００００以下であることがより好ましく、５０００００以下であることが更に好ましい。
【００９２】
また、樹脂層４５は、第１の実施形態で説明した吸光部材とすること、つまり、反射防止部材５４を吸光部材５０の上に形成するという態様で、反射防止部材と吸光部材を併用することもできる。これにより、反射防止部材５４を透過した一部の光を下地の吸光部材で吸収でき、ノイズ光Ｌ３を効率的に低減できる。さらに、反射防止部材５５についても同様に、計測光Ｌ１の透過を阻害しない範囲において、吸光部材を介して反射防止部材５５を透光部材７の基板側表面上に形成してもよい。
【００９３】
反射防止部材は、基板３と透光層６０の間に設けられた第１反射防止部材、ならびに、透光層６０と透光部材７の間に設けられた第２反射防止部材の少なくとも１つを有することが好ましい。例えば、図４中の符号５４が第１反射防止部材に相当し、符号５５が第２反射防止部材に相当する。また、反射防止部材は、透光部材７の対象物９側の表面にあってもよい。
【００９４】
反射防止部材５４および５５は、反射防止膜を有することが好ましい。反射防止膜は、単層膜でも積層膜でもよい。反射防止膜が積層膜である場合には、高屈折率材料層と低屈折率材料層とを交互に積層した誘電体多層膜を用いることが好ましい。高屈折率材料層を構成する材料としては、屈折率が１．７以上の材料を用いることができ、屈折率の範囲が通常１．７〜２．５の材料が選択される。本明細書において、「屈折率」は、波長８５０ｎｍの光に対する屈折率をいう。高屈折率材料層を構成する材料は、例えば、無機元素（例えば、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｌａ、Ｙ，Ｉｎ、Ｓｎ、Ｎｂ、Ｔａ、ＳｂおよびＡｌ）の少なくとも１種を含有する酸化物、酸化窒化物および窒化物等であることが好ましい。そして、高屈折率材料層を構成する材料は、特に、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化ランタン、酸化イットリウム、酸化インジウム、酸化ニオブ、酸化アンチモンおよび酸化錫等の酸化物、窒化ケイ素等の窒化物、上記酸化物と上記窒化物の混合物、ならびに、これらの化合物にアルミニウムや銅等の金属をドープした化合物（例えば、スズドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、アンチモンドープ酸化スズ（ＡＴＯ））等であることがより好ましい。低屈折率材料層を構成する材料としては、屈折率が１．６以下の材料を用いることができ、屈折率の範囲が通常１．２〜１．６の材料が選択される。低屈折率材料層を構成する材料としては、例えば、二酸化ケイ素（シリカ）、アルミナ、フッ化ランタン、フッ化マグネシウム、六フッ化アルミニウムナトリウム等が挙げられる。また、反射防止膜が単層膜である場合には、屈折率１．２〜２．５の上記した材料が適宜選択され、層の厚さが計測光に応じて調整される。
【００９５】
より具体的には、反射防止膜は、屈折率１．４以下のフッ化マグネシウムの単層膜とすることができる。または、反射防止膜は、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化インジウムおよび窒化ケイ素等を用いた屈折率１．６〜２．４程度の高屈折率材料層と、酸化ケイ素を用いた屈折率１．４６程度の低屈折率材料層とを積層した積層膜とすることもできる。
【００９６】
反射防止膜を構成する各層の平均厚さは、優れた反射防止性能を得るため、計測光の最大ピーク波長の半波長の整数倍であることが好ましい。本発明において、この半波長の整数倍の値から±１００ｎｍの範囲内の値は、「整数倍」であるとする。さらに、反射防止膜を構成する各層の平均厚さは、２０〜３００ｎｍであることが好ましい。この数値範囲の下限は、３０ｎｍ以上であることがより好ましく、５０ｎｍ以上であることが更に好ましい。この数値範囲の上限は、２５０ｎｍ以下であることがより好ましく、２００ｎｍ以下であることが更に好ましい。そして、反射防止膜の全体の平均厚さは、例えば０．１〜２０μｍであることが好ましい。この数値範囲の下限は、０．５μｍ以上であることがより好ましく、１μｍ以上であることが更に好ましい。この数値範囲の上限は、１５μｍ以下であることがより好ましく、１０μｍ以下であることが更に好ましい。積層膜の場合、積層数は、３〜１００であることが好ましい。この数値範囲の下限は、５以上であることがより好ましく、１０以上であることが更に好ましい。この数値範囲の上限は、８０以下であることがより好ましく、５０以下であることが更に好ましい。
【００９７】
また、反射防止部材５４および５５は、モスアイ構造を有することも好ましい。モスアイ構造は、錐形状突起の微小な配列を有する構造であり、厚さ方向に実効的な屈折率が連続的に変化するため、突起配列の間隔（突起頂点同士の平均の間隔）より長い波長の光の表面反射率を抑えることができる。このようなモスアイ構造は、例えば、前述の発光側透明部材等に使用できる透光材料と同様の材料を用いたモールド成形等により形成できる。
【００９８】
突起配列の間隔は、２０〜５００ｎｍであることが好ましい。この数値範囲の下限は、３０ｎｍ以上であることがより好ましく、５０ｎｍ以上であることが更に好ましい。この数値範囲の上限は、４００ｎｍ以下であることがより好ましく、３００ｎｍ以下であることが更に好ましい。また、突起配列の高さ（各突起高さの平均の高さ）は、１００〜３０００ｎｍであることが好ましい。この数値範囲の下限は、１５０ｎｍ以上であることがより好ましく、２００ｎｍ以上であることが更に好ましい。この数値範囲の上限は、２０００ｎｍ以下であることがより好ましく、１５００ｎｍ以下であることが更に好ましい。
【００９９】
第１反射防止部材５４および第２反射防止部材５５の間隔（発光部と第１受光部の間の領域における平均の間隔）は、１０μｍ〜１ｍｍであることが好ましい。この数値範囲の下限は、５０μｍ以上であることがより好ましく、１００μｍ以上であることが更に好ましい。この数値範囲の上限は、９００μｍ以下であることがより好ましく、８００μｍ以下であることが更に好ましい。なお、反射防止部材がモスアイ構造を有する場合には、突起の先端を間隔の基準とする。第１反射防止部材および第２反射防止部材のどちらかのみを有する場合においても、反射防止部材と対向する面（透光部材７、樹脂層４５、受光部あるいは基板３等の表面）の好ましい間隔は、両方の反射防止部材を有する場合の上記範囲と同様である。
【０１００】
また、反射防止部材において、前述したとおり、透光層６０に接する表面が上記所定の表面粗さＲａを有することも好ましい。さらに、反射防止部材は、上記吸光部材と同様に、第２受光部３２と透光部材７の間にあることも好ましい。例えば、図４において、反射防止部材５４は、第２受光部３２と透光部材７の間に存在する覆い部５４ａを有する。
【０１０１】
さらに、遮光部は、第１の実施形態で説明した第１吸光部材５０および第２吸光部材５１の少なくとも１つと、上記反射防止部材とを併用することも好ましい。
【０１０２】
例えば、図５は、図４に示す第２の実施形態の変形例を示す概略断面図である。図５に示すように、構造体１５は、基板３と透光層６０の間に設けられた第１吸光部材５０、および、透光層６０と透光部材７の間に設けられた第２反射防止部材５５を有することができる。第１吸光部材５０と第２反射防止部材５５の間隔（発光部と第１受光部の間の領域における平均の間隔）は、１０μｍ〜１ｍｍであることが好ましい。この数値範囲の下限は、５０μｍ以上であることがより好ましく、１００μｍ以上であることが更に好ましい。この数値範囲の上限は、９００μｍ以下であることがより好ましく、８００μｍ以下であることが更に好ましい。
【０１０３】
構造体１５は、透光部材７の対象物側表面に第２反射防止部材５５と同様の反射防止膜を有する。これにより、透光部材７の対象物側表面での計測光の反射を抑制して、ノイズ信号の発生を抑制でき、より計測精度が向上する。また、構造体１５においても、吸光部材５０は、所定の表面粗さを有していてもよい。
【０１０４】
＜構造体の第３の実施形態＞
次に、本発明の構造体の第３の実施形態について説明する。図６は、第３の実施形態に係る構造体１６を示す概略断面図である。本実施形態は、構造体１６において、遮光部が、透光部材７の基板３側の表面における屈折率を整合する充填部材６１を透光層６０内に有する場合である。したがって、本実施形態では、特に遮光部の構成が異なる点で、第１および第２の実施形態と異なるため、本実施形態において、第１および第２の実施形態と同様の構成要素についての詳細な説明は、特に必要のない限り省略する。
【０１０５】
本実施形態に係る構造体１６は、図６に示すように、基板３、発光部２０、第１受光部３１、第２受光部３２、発光側透明部材４１、受光側透明部材４２、樹脂層４５、充填部材６１、および、透光部材７を有する。
【０１０６】
基板３、発光部２０、第１受光部３１、第２受光部３２、発光側透明部材４１、受光側透明部材４２および透光部材７は、第１の実施形態で説明したものと同様である。
【０１０７】
また、樹脂層４５は、第２の実施形態で説明したものと同様である。ただし、本実施形態において、樹脂層４５の厚さは特に限定されない。また、樹脂層４５は、第１の実施形態における吸光部材に置き換えることも好ましい。
【０１０８】
充填部材６１は、透光部材との屈折率差の絶対値が０．３以下であり、基板３と透光部材７の間の空間を充填する部材である。充填部材６１は、例えば、透光部材７の構成材料の屈折率の±０．３の範囲内の屈折率を有する透光材料を含む。このような構成により、透光部材７の基板側表面近傍の屈折率が整合され、この表面における計測光Ｌ１の透過特性が促進され、ノイズ光Ｌ３の発生が抑制される。この結果、計測精度が向上する。また、構造体１６は、充填部材６１と同様の材料を含み、透光部材７の対象物側表面近傍の屈折率を整合する整合層６２を有することも好ましい。
【０１０９】
充填部材６１および整合層６２に使用される透光材料の屈折率は、１．３８〜１．５８であることが好ましい。この数値範囲の下限は、１．４０以上であることがより好ましく、１．４２以上であることが更に好ましい。この数値範囲の上限は、１．５４以下であることがより好ましく、１．５２以下であることが更に好ましい。透光材料としては、例えばガラスが挙げられる。
【０１１０】
＜構造体のさらなる変形例＞
以上のとおり、遮光部は
（１）基板と透光部材の間かつ発光部と第１受光部の間の領域に設けられた、ノイズ光を吸収する材料を含む吸光部材、
（２）基板と透光部材の間かつ発光部と第１受光部の間の領域に設けられた、ノイズ光の反射防止部材、および
（３）透光部材の基板側の表面における屈折率を整合する充填部材
のいずれか１つを有することが好ましい。さらに、遮光部は、上記吸光部材、上記反射防止部材および上記充填部材のうち、いずれか２つ以上を有することも好ましく、これら全てを有することもできる。これら全てを有する場合とは、例えば、図５に示される構造体１５において、空間である透光層６０を充填部材で充填したような場合である。
【０１１１】
＜構造体の製造方法の実施形態＞
図７は、本発明の構造体の製造方法の実施形態を示す概略断面図である。例として、図１に示される構造体１１を製造する場合を基準にして説明する。
【０１１２】
本発明の構造体の製造方法は、基板の一方の面に、計測光を発する発光部、計測光の対象物からの反射光を受光する第１受光部、および、第１受光部よりも発光部に近い位置にあり、計測光の一部を参照光として受光する第２受光部を形成する工程と、基板に対し、発光部、第１受光部および第２受光部を挟むように、計測光を透過させる透光部材を配置する工程と、基板と透光部材の間を伝搬して第１受光部に到達する計測光のノイズ光を低減する遮光部を形成する工程とを有する。例としては次のとおりである。
【０１１３】
図７Ａに示すように、先ず、基板３の表面に、銀ペースト等の導電性接着剤によって、発光部２０、および、半導体チップ構造の受光部ユニット３０がダイボンドされる。そして、発光部２０および受光部ユニット３０それぞれのパッド部と基板３のパッド部とに金線等によるワイヤーボンドが行われて、電気接続がなされる。
【０１１４】
次に、図７Ｂに示すように、ディスペンサー等の材料供給部（図示せず）によって、シリコーン樹脂等の透光材料が所定の位置にポッティングされ、発光側透明部材４１および受光側透明部材４２が形成される。その際に、材料供給部を移動させることにより、発光部２０の発光面と第２受光部３２の受光面を覆うように発光側透明部材４１を形成する。ポッティングされた透光材料が重力や振動によって所定の位置から広がることを防ぐためには、透光材料として紫外線硬化型樹脂や熱硬化型樹脂を用い、ポッティングした後に紫外線を照射したり加熱したりして半硬化した後に、オーブン等で本硬化すればよい。また、透光材料の塗布量は、材料供給部からの供給量によって制御可能である。
【０１１５】
次に、光吸収剤と樹脂等を含有する組成物を塗布し、乾燥し、硬化させることにより、図７Ｃに示すような吸光部材５０が形成される。吸光部材５０を形成する際、成形のために金型を使用してもよく、フォトリソグラフィ法によるパターニングを施してもよい。また、吸光部材５０の厚さは、発光側透明部材４１および受光側透明部材４２の光学窓を確保する範囲に調整される。また、吸光部材５０表面に、所定の表面粗さを設けたり、上記第１反射防止部材を形成したりする場合には、この段階で、光学窓を保護した後、エッチングを実施したり、上記反射防止部材の形成工程を実施したりする。
【０１１６】
次に、図７Ｄに示すように、透光部材７等を含むケース（図示せず）を、この素子付基板に取り付けることによって、本発明の構造体１１が得られる。遮光部として、透光部材７表面の第２吸光部材および／または第２反射防止部材を使用する場合には、予め第２吸光部材および／または第２反射防止部材を形成した透光部材７を用意すればよい。また、遮光部として、上記充填部材を使用する場合には、ケースを取り付ける前に、透光材料を供給しておくとよい。
【０１１７】
ここで、図７Ａ〜図７Ｄに示す工程においては、１つの基板に１つの構造体が形成されている図を示したが、本発明はこれに限られない。つまり、１つの基板上に格子状に複数の構造体を形成し、図７Ｄの段階で得られたような各構造体をダイシングによって切り出してもよい。
【０１１８】
＜光学式計測装置＞
本発明の光学式計測装置は、前述した本発明の構造体を有する。本発明の光学式計測装置は、上記のとおり例えば、測距センサおよびイメージングセンサに適用可能である。この他、本発明の光学式計測装置は、モーションセンサ等にも適用可能である。
【実施例】
【０１１９】
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜、変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例に限定されるものではない。「部」、「％」は特に述べない限り、質量基準である。【０１２０】
実施例で使用した材料は下記のとおりである。各実施例において、下表の成分および質量比で材料を混合し、感光性樹脂組成物を得た。実施例１〜２，４〜５では、表中にそれぞれ示された質量比で混合された混合溶剤を使用した。【０１２１】
（Ａ）ポリマー前駆体
Ａ−１：下記合成例１で製造したポリマー前駆体
Ａ−２：下記合成例２で製造したポリマー前駆体【０１２２】
＜合成例１＞
［ピロメリット酸二無水物、２−ヒドロキシエチルメタクリレートおよび４，４’−ジアミノ−２，２’−ビス（トリフルオロメチル）ビフェニルからのポリイミド前駆体Ａ−１の合成］
１３．９ｇのピロメリット酸二無水物と、１７．０ｇの２−ヒドロキシエチルメタクリレートと、２２．９ｇのピリジンと、２ｍｇの水と、２５０ｍＬのジグリムとを混合し、６０℃の温度で４時間撹拌して、ピロメリット酸二無水物と２−ヒドロキシエチルメタクリレートのジエステルを製造した。その得られた反応液中の水分量は、測定の結果、２２５質量ｐｐｍであった。次いで、その反応液を−１０℃に冷却し、温度を−１０℃に保ちながら１６．０ｇのＳＯＣｌ２を６０分かけて加えた。そして、５０ｍＬのＮ−メチルピロリドンで反応液を希釈し、その後、１００ｍＬのＮ−メチルピロリドンに１９．１ｇの４，４’−ジアミノ−２，２’−ビス（トリフルオロメチル）ビフェニルを溶解させた溶液を、−１０℃の下で６０分かけて反応液に滴下しながら、反応液を２時間撹拌した。その後、２０ｍＬのエチルアルコールを反応液に加えた。次いで、６リットルの水の中でポリイミド前駆体を沈殿させ、水−ポリイミド前駆体混合物を１５分間撹拌した。その後、ポリイミド前駆体を濾過してテトラヒドロフラン３８０ｇに溶解させた。さらに、得られた溶液を６リットルの水の中で撹拌し、再度ポリイミド前駆体を沈殿および濾過し、減圧下４５℃で３日間乾燥し、固体粉末のポリイミド前駆体を得た。このポリイミド前駆体は、重量平均分子量２５９００、数平均分子量８９００であった。【０１２３】
＜合成例２＞
［４，４’−オキシジフタル酸二無水物、２−ヒドロキシエチルメタクリレートおよび４，４’−ジアミノジフェニルエーテルからのポリイミド前駆体Ａ−２の合成］
２２．２ｇの４，４’−オキシジフタル酸二無水物と、１９．０ｇの２−ヒドロキシエチルメタクリレートと、２４．９ｇのピリジンと、１ｍｇの水と、２５０ｍＬのジグリムとを混合し、６０℃の温度で４時間撹拌して、４，４’−オキシジフタル酸二無水物と２−ヒドロキシエチルメタクリレートのジエステルを製造した。その得られた反応液の水分量は、測定の結果、１３５質量ｐｐｍであった。次いで、その反応液を−１０℃に冷却し、温度を−１０℃に保ちながら１７．０ｇのＳＯＣｌ２を６０分かけて加えた。そして、５０ｍＬのＮ−メチルピロリドンで希釈し、その後、１００ｍＬのＮ−メチルピロリドンに２５．１ｇの４，４’−ジアミノジフェニルエーテルを溶解させた溶液を、−１０℃の下で６０分かけて反応液に滴下しながら、反応液を２時間撹拌した。その後、２０ｍＬのエチルアルコールを反応液に加えた。次いで、６リットルの水の中でポリイミド前駆体を沈殿させ、水−ポリイミド前駆体混合物を１５分間撹拌した。その後、ポリイミド前駆体を濾過してテトラヒドロフラン３８０ｇに溶解させた。さらに、得られた溶液を６リットルの水の中で撹拌し、再度ポリイミド前駆体を沈殿および濾過し、減圧下４５℃で３日間乾燥し、固体粉末のポリイミド前駆体を得た。このポリイミド前駆体は、重量平均分子量２４３００、数平均分子量９９００であった。【０１２４】
（Ｂ）ラジカル重合性化合物
Ｂ−１：ＮＫエステル  Ｍ−４０Ｇ（新中村化学工業社製）
Ｂ−２：ＳＲ−２０９（サートマー社製）
Ｂ−３：ＮＫエステル  Ａ−９３００（新中村化学工業社製）【０１２５】
（Ｃ）光ラジカル重合開始剤
Ｃ−１：ＩＲＧＡＣＵＲＥ  ＯＸＥ  ０１（ＢＡＳＦ社製）
Ｃ−２：ＩＲＧＡＣＵＲＥ  ＯＸＥ  ０２（ＢＡＳＦ社製）
Ｃ−３：ＩＲＧＡＣＵＲＥ  ＯＸＥ  ０４（ＢＡＳＦ社製）
Ｃ−４：ＩＲＧＡＣＵＲＥ−７８４（ＢＡＳＦ社製）【０１２６】
（Ｄ）近赤外吸収化合物
Ｄ−１：セシウム酸化タングステン（住友金属鉱山）
Ｄ−２：チタンブラック（三菱マテリアル電子化成製）
Ｄ−３：カーボンブラック（三菱ケミカル製）【０１２７】
（Ｅ）溶剤
Ｈ−１：γ−ブチロラクトン
Ｈ−２：ジメチルスルホキシド
Ｈ−３：Ｎ−メチル−２−ピロリドン【０１２８】
＜実施例１＞
半導体ウェハ（基板）、ＶＣＳＥＬ発光素子、第１のＰＤおよび第２のＰＤを有する光学計測用デバイスを用意した。この光学計測用デバイスにおいて、基板上に、ＶＣＳＥＬ発光素子と第１のＰＤが配置され、これらの間の直線上に第２のＰＤが配置されている。【０１２９】
実施例１に係る感光性樹脂組成物を用いて、光学計測用デバイス上にスピンコート法により感光性樹脂組成物を塗布した。感光性樹脂組成物層が塗布された光学計測用デバイスをホットプレート上で、１００℃で５分間乾燥し、光学計測用デバイス上に１０．２μｍの厚さの均一な樹脂層を形成した。この層の表面粗さＲａは３ｎｍであった。この光学計測用デバイス上の樹脂層を、ステッパー（Ｎｉｋｏｎ  ＮＳＲ  ２００５  ｉ９Ｃ）を用いて、５００ｍＪ／ｃｍ２の露光エネルギーで露光し、露光した樹脂層（硬化樹脂層）を、シクロペンタノン（ＣｌｏｇＰは０．３１である）で６０秒間現像して、０．５ｍｍ角のホールを２つ形成した。このとき、一方のホールの中に、発光素子と第２のＰＤが露出し、他方のホールの中に第１のＰＤが露出し、発光素子および第１のＰＤの間の領域に硬化樹脂層が残るように、露光および現像を行った。この残った硬化樹脂層は、本発明における吸光部材（第１吸光部材）に相当する。【０１３０】
次いで、光学計測用デバイスの上方に、厚さ２００μｍのカバーガラスを部材で固定し、光学計測用デバイスのパッケージングを行った。このカバーガラスは、本発明の透光部材に相当する。他の実施例においても、同種のカバーガラスを使用した。硬化樹脂層とカバーガラスの間隔は２００μｍであった。これにより、計測光のノイズ光を低減する遮光部として吸光部材を有する構造体を得た。【０１３１】
この光学計測用デバイスを用いて距離の計測を行ったところ、遮光部がない場合に比べて、ノイズが低減し、より高い精度で計測を行うことができた。【０１３２】
＜実施例２＞
実施例２に係る感光性樹脂組成物を用いて、実施例１と同様に、光学計測用デバイス上に硬化樹脂層を形成し、硬化樹脂層に２つのホールを形成した。その後、ドライエッチングで硬化樹脂層表面をエッチングし、表面粗さＲａを１５０ｎｍとした。そして、実施例１と同様に、光学計測用デバイスのパッケージングを行った。これにより、遮光部として比較的大きい表面粗さＲａの吸光部材を有する構造体を得た。【０１３３】
この光学計測用デバイスを用いて距離の計測を行ったところ、遮光部がない場合に比べて、ノイズが低減し、より高い精度で計測を行うことができた。また、実施例１の光学計測用デバイスと比べても、ノイズがより低減していた。これは、表面粗さＲａが大きいことにより、ノイズ光の吸収効率が向上したためと思われる。【０１３４】
＜実施例３＞
実施例３に係る感光性樹脂組成物を用いて、実施例１と同様に、光学計測用デバイス上に硬化樹脂層を形成し、硬化樹脂層に２つのホールを形成した。【０１３５】
一方、パッケージング用のカバーガラス上にスピンコート法により、実施例３に係る感光性樹脂組成物を塗布した。感光性樹脂組成物層が塗布されたカバーガラスをホットプレート上で、１００℃で５分間乾燥し、カバーガラス上に１０．２μｍの厚さの均一な樹脂層を形成した。この層の表面粗さＲａは３ｎｍであった。このカバーガラス上の樹脂層を、ステッパー（Ｎｉｋｏｎ  ＮＳＲ  ２００５  ｉ９Ｃ）を用いて、５００ｍＪ／ｃｍ２の露光エネルギーで露光することで、硬化樹脂層を形成し、シクロペンタノン（ＣｌｏｇＰは０．３１である）で６０秒間現像して、光学計測用デバイス上のホールにそれぞれ対向する位置に、１ｍｍ角のホールを２つ形成した。発光素子および第１のＰＤの間の領域に残った硬化樹脂層は、本発明における吸光部材（第２吸光部材）に相当する。【０１３６】
そして、光学計測用デバイスの上方で各硬化樹脂層が互いに対向するように、上記手順で得たカバーガラスを部材で固定し、光学計測用デバイスのパッケージングを行った。これにより、遮光部として基板側の第１吸光部材およびカバーガラス側の第２吸光部材を有する構造体を得た。【０１３７】
この光学計測用デバイスを用いて距離の計測を行ったところ、遮光部がない場合に比べて、ノイズが低減し、より高い精度で計測を行うことができた。また、実施例１の光学計測用デバイスと比べても、ノイズがより低減していた。これは、カバーガラス側の第２吸光部材があることにより、ノイズ光の吸収効率が向上したためと思われる。【０１３８】
＜実施例４＞
実施例４に係る感光性樹脂組成物を用いて、実施例３と同様に、光学計測用デバイス上およびカバーガラス上に硬化樹脂層を形成し、各硬化樹脂層にホールを形成した。その後、ドライエッチングで各硬化樹脂層の表面をエッチングし、表面粗さＲａを１００ｎｍとした。そして、実施例３と同様に、光学計測用デバイスのパッケージングを行った。これにより、遮光部として基板側の第１吸光部材およびカバーガラス側の第２吸光部材を有し、かつ、各吸光部材が比較的大きい表面粗さＲａを有する構造体を得た。【０１３９】
この光学計測用デバイスを用いて距離の計測を行ったところ、遮光部がない場合に比べて、ノイズが低減し、より高い精度で計測を行うことができた。また、実施例３の光学計測用デバイスと比べても、ノイズがより低減していた。これは、表面粗さＲａが大きいことにより、ノイズ光の吸収効率が向上したためと思われる。【０１４０】
＜実施例５＞
実施例５に係る感光性樹脂組成物を用いて、実施例１と同様に、光学計測用デバイス上に硬化樹脂層を形成し、硬化樹脂層に２つのホールを形成した。【０１４１】
一方、パッケージング用のカバーガラス上に、スパッタリング法により、シリカ膜（厚さ１５０ｎｍ）と酸化タンタル膜（厚さ１５０ｎｍ）の積層膜（総厚９００ｎｍ）を形成した。この積層膜は、本発明における反射防止部材（第２反射防止部材）に相当する。【０１４２】
そして、光学計測用デバイスの上方で硬化樹脂層および積層膜が互いに対向するように、上記手順で得たカバーガラスを部材で固定し、光学計測用デバイスのパッケージングを行った。これにより、遮光部として基板側の第１吸光部材およびカバーガラス側の第２反射防止部材を有する構造体を得た。【０１４３】
この光学計測用デバイスを用いて距離の計測を行ったところ、遮光部がない場合に比べて、ノイズが低減し、より高い精度で計測を行うことができた。また、実施例１の光学計測用デバイスと比べても、ノイズがより低減していた。これは、吸光部材に加えて反射防止部材を有することにより、ノイズ光の吸収効率が向上したためと思われる。
【表１】
2020121989.tif 000007
【符号の説明】
【０１４４】
３     基板
７     透光部材
９     対象物
１１〜１６    構造体
２０   発光部
３０   受光部ユニット
３１   第１受光部
３２   第２受光部
４１   発光側透明部材（連結部材）
４２   受光側透明部材
４５   樹脂層
５０〜５３    吸光部材
５０ａ 覆い部
５４，５５    反射防止部材
５４ａ 覆い部
６０   透光層
６１   充填部材
６２   整合層
Ｌ１   計測光
Ｌ２   反射光
Ｌ３   ノイズ光
Ｌ４   参照光
【図１】
2020121989.tif 000008
【図２】
2020121989.tif 000009
【図３】
2020121989.tif 000010
【図４】
2020121989.tif 000011
【図５】
2020121989.tif 000012
【図６】
2020121989.tif 000013
【図７】
2020121989.tif 000014
【国際調査報告】
2020121989.tif 000015
2020121989.tif 000016
2020121989.tif 000017
2020121989.tif 000018