JP2000277253A - 発光素子、発光装置、表示装置、露光装置及び画像形成装置 - Google Patents
発光素子、発光装置、表示装置、露光装置及び画像形成装置Info
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Abstract
って発光素子を保護することにより、発光素子及びそれ
を用いた装置の耐久性を向上させる。 【解決手段】 発光素子を酸化タンタルの保護膜6で覆
う。
Description
子アレイを用いた発光装置、表示装置、露光装置(特に
複写機、プリンタなどの電子写真装置に使用する光プリ
ンタヘッド)、並びに、上記露光装置を用いた電子写真
装置などの画像形成装置に関する。
あることから、暗いところでの視認性がよく、また視野
角を気にすることなく使えることから、これを基板上に
複数配列した発光素子アレイとして、発光装置や露光装
置あるいはマトリクス状に配置されて表示装置に使用さ
れている。
や有機化合物を用いた種々の層構成ものが提案されてい
る。いずれも支持体である基板上に積層形成されるが、
積層時の大気中の水分、酸素、不純物の影響により、発
光が不均一化したり無発光領域を生じてしまうことを防
止するために、途中で大気中に取り出すことなく真空中
で一貫して多層を成膜できる成膜装置によって形成され
ている。
された発光素子であっても、大気中に放置しておくと、
空気中の水分や酸素の影響を受け、徐々に発光効率が低
下することが観察される。
なされたもので、水分及び酸素の遮断性に優れた保護膜
によって発光素子を保護することにより、発光素子及び
それを用いた装置の耐久性を向上させることを目的とす
る。
成するために、少なくとも陽極層及び陰極層と、これら
の間に挟持された1層又は複数層の有機化合物層とを有
する発光素子であって、基板上に設けられ、しかも酸化
タンタルの保護膜で覆われていることを特徴とする発光
素子を提供するものである。
護膜が発光素子上を覆っていること、基板が合成樹脂
で、保護膜が、基板と発光素子間に設けられていると共
に、発光素子上を覆っていること、保護膜が500Å以
上の厚みであること、保護膜が非晶質であること、保護
膜の膜充填率が80%以上であること包含するものであ
る。
数配列した発光素子アレイを備えていることを特徴とす
る発光装置及び露光装置、この露光装置と、該露光装置
により露光される感光体を有する画像形成装置あるいは
基板上にマトリクス状に配置された上記発光素子を有す
る表示装置を提供するものでもある。
に説明する。
図である。
陰極層、4は正孔輸送層、5は電子輸送層、6は保護膜
で、正孔輸送層4及び電子輸送層5はそれぞれ有機材料
で構成された有機化合物層で、陰極層3と陽極層2の間
に挟まれている。
子輸送層5、陰極層3及び保護膜6が順次積層されてい
る。保護膜6は、この積層構造を有する発光素子を大気
中の水分及び酸素から保護するためのもので、発光素子
を上から覆って設けられている。
子を表面に構成できるものであればよく、例えばソーダ
ライムガラスなどのガラス、合成樹脂などの透明な絶縁
性材料の板、シートもしくはフィルム状物を用いること
ができるが、本例における基板1はガラス製のものとな
っている。
護膜6によって大気中の水分や酸素から保護され、発光
素子の下面側は、ガラスの基板1によって大気中の水分
や酸素から保護されるものとなっている。
で構成されているものである。保護膜を酸化タンタル膜
とすることにより、水分及び酸素の高い遮断性を得るこ
とができる。
とが好ましい。厚みが薄くなるに従って水分及び酸素の
遮断性が低下する。保護膜6は、非晶質で、膜充填率が
80%以上であることが好ましい。非晶質であるとクラ
ックが入りにくく、また膜充填率が高いほど高い遮断性
が得やすい。
タルの比重を入力し、モニターのすぐ横に基板をセット
して膜を蒸着し、膜厚モニターの読み値tmoと実際に基
板についた膜厚tとから、以下の式で計算して求めるこ
とができる。
面図である。
発光素子と同様であるが、本例における基板1は合成樹
脂製で、保護膜6が発光素子と基板1との間にも設けら
れている点が相違している。つまり、本例における発光
素子は、基板1上に成膜した酸化タンタルの保護膜6上
に積層形成され、更にその上から保護膜7で覆った構成
のものとなっている。
に対する十分な遮蔽性を得にくいが、このような構成と
すると、基板1を透過して来る水分及び酸素を、発光素
子と基板1間に設けた保護膜6で遮断することができ
る。
2と陰極層3が上下に重なっている部分で、陽極層2と
陰極層3の間に電圧を印加することにより、電子輸送層
5が発光源となって発光部から光が放出される。発光部
は、陽極層2又は陰極層3の電極幅を変更することで、
任意の大きさとすることが可能である。
仕事関数が大きなものが望ましく、例えばITO、酸化
錫、金、白金、パラジウム、セレン、イリジウム、ヨウ
化銅などを用いることができる。一方、陰極層3の材料
としては仕事関数が小さなものが望ましく、例えばMg
/Ag、Mg、Al、Inあるいはこれらの合金などを
用いることができる。
成であっても良いし、複数層構成であっても良い。例え
ば図1及び図2に示される例のように、有機化合物層を
正孔輸送層4と電子輸送層5の2層とし、正孔輸送層4
と電子輸送層5のいずれかを発光源として機能させるこ
とができる。また、陽極層2から正孔が注入される正孔
輸送層4と、陰極層3から電子が注入される電子輸送層
5と、正孔輸送層4と電子輸送層5の間に挟まれた発光
源である発光層(図示されていない)とからなるものと
することができるし、混合一層構成で正孔輸送層4、電
子輸送層5及び発光源を兼ねた構成も可能である。
層5と同様の有機化合物層に蛍光体をドーピングしたも
のを用いることができる。
−ビス(3−メチルフェニル)−N,N’−ジフェニル
−(1,1’−ビフェニル)−4,4’−ジアミン(以
下TPD)を用いることができ、その他にも下記の有機
化合物を用いることができる。
いてもよい。用いられる無機材料としては、例えばa−
Si、a−SiCなどが挙げられる。
(8−キノリノール)アルミニウム(以下Alq3 )を
用いることができ、その他にも下記の材料を用いること
ができる。
ト色素を電子輸送層5や正孔輸送層4にドーピングする
ことで、発光部の発光波長を調整することもできる。
装置の一例である電子写真装置を説明する。
写真感光体、8は帯電装置、9は現像装置、10は転写
装置、11は定着装置、12はクリーニング装置であ
る。
(図1及び図2参照)上に複数配列した発光素子アレイ
(不図示)に駆動用ドライバを接続して露光装置とし、
露光用光Lの光源として用いる。陽極層2(図1及び図
2参照)をプラス、陰極層3(図1及び図2参照)をマ
イナスにして直流電圧を印加すると、発光部から露光用
光Lが放出され、電子写真感光体7上に潜像を書き込む
ことができる。
様に帯電させる。この電子写真感光体7の帯電面に対し
て、目的の画像情報の時系列電気デジタル単位信号に対
応して発光素子アレイからの露光用光Lによる露光を行
うと、電子写真感光体7の周面に目的の画像情報に対応
した静電潜像が形成される。その静電潜像は絶縁トナー
を用いた現像装置9によりトナー像として現像される。
一方、給紙部(不図示)から記録材としての転写紙Pが
供給されて、電子写真感光体7と、これに所定の押圧力
で当接された転写装置10との圧接ニップ部(転写部)
Tに所定のタイミングにて導入され、所定の転写バイア
ス電圧が印加されて転写が行われる。
子写真感光体7の面から分離され、熱定着方式等の定着
装置11へ導入されてトナー画像の定着をうけ、画像形
成物(プリント)として装置外へ排出される。また、転
写紙Pに対するトナー画像転写後の電子写真感光体7表
面は、クリーニング装置12により残留トナー等の付着
汚染物の除去をうけて清掃され、繰り返して作像に供さ
れる。
色電子写真装置の概略構成を図4に示す。
装置、E1〜E4は本発明の露光装置、S1〜S4は現
像スリーブ、T1〜T4は転写ブレード、TR1及びT
R2はローラ、TF1は転写ベルト、Pは転写紙、F1
は定着装置、7a〜7dは回転ドラム形電子写真感光体
である。露光装置E1〜E4は、図1及び図2で説明し
た発光素子を複数個基板1(図1及び図2参照)上に配
列した発光素子アレイを用いたものである。
R1,TR2に懸架された転写ベルトTF1上に導か
れ、転写ベルトTF1により、電子写真感光体7aと転
写ブレードT1に挟持されるように設定されたブラック
転写位置へと移動される。この時、電子写真感光体7a
は、ドラム状の電子写真感光体7aの周囲に配置され
た、帯電装置C1、露光装置E1、現像装置D1の現像
スリーブS1による電子写真プロセスにより、所望のブ
ラックトナー画像を有していて、転写紙Pにこのブラッ
クトナー画像の転写が行われる。
子写真感光体7bと転写ブレードT2に挟持されるよう
に設定されたシアン転写位置、電子写真感光体7cと転
写ブレードT3に挟持されるように設定されたマゼンタ
転写位置、電子写真感光体7dと転写ブレードT4に挟
持されるように設定されたイエロー転写位置へと移動さ
れ、それぞれの転写位置で、ブラック転写位置と同様の
手段により、シアントナー画像、マゼンタトナー画像、
イエロートナー画像の転写が行われ、多色の転写画像が
得られる。
施された転写紙Pは定着装置F1に供給され、転写され
た多色画像が転写紙Pに定着されて所望の多色画像が得
られる。
リクス状に配置した本発明の発光素子を有するもので、
陰極と陽極の間に電圧を印加して画像を表示するもので
ある。
子を5個作成した。
る。
ガラスの基板1を洗浄し、その上に10×10mmの大
きさで等間隔に正方形の5個のパターン及び取出電極用
パターンの付いたマスクを被せてスパッタ法によってI
TOの透明な膜を陽極層2として成膜した。
輸送層5としてAlq3 を、順次真空蒸着法により厚さ
50nmに蒸着した。
orrであり、成膜速度は0.2〜0.3nm/sとし
た。
で等間隔に5個のパターンの付いたマスクを前記ITO
のマスクに重なるように被せて、陰極層3としてMgと
Agを10:1の蒸着速度比で共蒸着し、Mg/Agが
10/1の合金を厚さ200nmに形成した。この時、
成膜速度は1nm/sとした。
真空を破ることなくスパッタ室に基板1を移動し、Ta
をターゲットとして、マグネトロン直流スパッタ法を用
いて、Ar/O2 =50/50の雰囲気中にて400W
で保護膜6を3分間成膜した。この時の膜厚は1200
Åであり、膜充填率は95%であった。
について、85%RH、75℃にて1000時間放置後
と放置前の発光輝度を確認したところ、初期は5V印加
時152cd/m2だったものが148cd/m2とな
り、発光輝度の低下はほとんど認められなかった。
ED素子で、保護膜6の厚さが異なるものを作製した。
保護膜6の厚さは300Å、500Å、700Å、10
00Åの4種類とし、実施例1と同様に発光輝度を確認
した。
300Åのものについては発光輝度の低下が認められた
が、500Å以上のものについてはほとんど発光輝度の
低下は認められなかった。
ED素子であるが、保護膜6を真空蒸着によって形成し
た有機LED素子を作製した。
した後、保護膜6を、酸化タンタルを真空蒸着させるこ
とで形成した。まず、真空度が2×10-6Torrにな
るまで脱気した後、O2 を注入して真空度を3×10-4
程度に調整して蒸着を行った。保護膜6の厚さは100
0Åで、膜充填率は80%であった。
1と同様に発光輝度を確認したところ、発光輝度の低下
はほとんど認められなかった。
素子を5個作成した。
mのアクリル板を使用し、予めこの基板1の片面に、実
施例1と同じ保護膜6を1000Åの厚さで成膜し、そ
の上に実施例1と同様にして有機LED素子と保護膜6
を形成した。
1と同様に発光輝度を確認したところ、初期は5V印加
時146cd/m2だったものが141cd/m2とな
り、発光輝度の低下は認められなかった。
水分及び酸素の遮断性に優れた保護膜6によって発光素
子を保護することにより、発光素子及びそれを用いた装
置の耐久性を向上させることができるものである。
る。
置の概略構成図である。
写真装置の概略構成図である。
Claims (10)
- 【請求項1】 少なくとも陽極層及び陰極層と、これら
の間に挟持された1層又は複数層の有機化合物層とを有
する発光素子であって、基板上に設けられ、しかも酸化
タンタルの保護膜で覆われていることを特徴とする発光
素子。 - 【請求項2】 基板がガラスで、保護膜が発光素子上を
覆っていることを特徴とする請求項1の発光素子。 - 【請求項3】 基板が合成樹脂で、保護膜が、基板と発
光素子間に設けられていると共に、発光素子上を覆って
いることを特徴とする請求項1の発光素子。 - 【請求項4】 保護膜が500Å以上の厚みであること
を特徴とする請求項1〜3いずれかの発光素子。 - 【請求項5】 保護膜が非晶質であることを特徴とする
請求項1〜4いずれかの発光素子。 - 【請求項6】 保護膜の膜充填率が80%以上であるこ
とを特徴とする請求項1〜5いずれかの発光素子。 - 【請求項7】 請求項1〜6いずれかの発光素子を基板
上に複数配列した発光素子アレイを備えていることを特
徴とする発光装置。 - 【請求項8】 基板上にマトリクス状に配置された請求
項1〜6いずれかの発光素子を有することを特徴とする
表示装置。 - 【請求項9】 請求項1〜6いずれかの発光素子を基板
上に複数配列した発光素子アレイを備えていることを特
徴とする露光装置。 - 【請求項10】 請求項9の露光装置と、該露光装置に
より露光される感光体を有することを特徴とする画像形
成装置
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