JP2003151760A

JP2003151760A - 端面発光型有機ｌｅｄ素子

Info

Publication number: JP2003151760A
Application number: JP2001351929A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Ban; 和夫伴; Shinji Yamana; 真司山名
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2001-11-16
Filing date: 2001-11-16
Publication date: 2003-05-23

Abstract

(57)【要約】【課題】小さな電圧で十分な光量を端面から取り出す
ことができる端面発光型有機ＬＥＤ素子を提供するこ
と。【解決手段】端面発光型有機ＬＥＤ素子は、透明導電
膜、有機ＬＥＤ膜および陰極が順に導光部材上に積層さ
れ、有機ＬＥＤ膜は透明導電膜と陰極の間に印加される
電圧によって発光し、導光部材は透明導電膜側の第１面
と、第１面と対向する第２面と、第１面の周縁と第２面
の周縁との間に形成される第３面を有し、有機ＬＥＤ膜
から発せられ導光部材の表面へ入射した光が第１および
第２面間で反射しながら第３面の一部へ導かれて出射さ
れるように第２面を第１面に対して傾斜させている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は端面発光型有機Ｌ
ＥＤ素子に関し、詳しくは、プリンター、複写機などの
光ヘッドに適した構造を有する端面発光型有機ＬＥＤ素
子に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、情報社会が進展する中、パーソナ
ル用の小型レーザープリンターに対する要望が高まって
いる。従来のレーザープリンターの光学機構は、半導体
レーザー素子とポリゴンミラーを組み合わせてレーザー
光を感光体面上に走査させるものである。しかし、この
機構では、レーザー光を走査させるための空間が必要に
なるため、小型化が難しかった。

【０００３】最近、この機構に代わるものとして、複数
の端面発光型有機ＬＥＤ素子からなる光ヘッドを用いた
光学機構が開発されている。従来技術として、図１７に
示されるような端面発光型有機ＬＥＤ素子が知られてい
る。この端面発光型有機ＬＥＤ素子２０１０は、ガラス
基板２０１１上に透明導電膜２０１３および陰極２０１
５が形成され、それら２つの電極２０１３、２０１５の
間にホール輸送層２０１４ａ、発光層２０１４ｂからな
る有機ＬＥＤ多層膜２０１４が形成されている（例え
ば、特開平９−７７６２号公報参照）。

【０００４】このような端面発光型有機ＬＥＤ素子２０
１０の両電極２０１３、２０１５の間に電源をつなぎ電
圧を印加すると発光層２０１４ｂが発光し、発光層２０
１４ｂから発せられた光は透明導電膜２０１３を介して
ガラス基板２０１１に入射する。ここで、ガラス基板２
０１１は発せられた光を外部へ導く導光部材の役割を担
っており、ガラス基板２０１１に入射した光がガラス基
板２０１１内で反射を繰り返すことによりガラス基板２
０１１の端面２０１１ａから光が取り出される。

【０００５】また、図１８に示されるような端面発光型
有機ＬＥＤも知られている。この端面発光型有機ＬＥＤ
素子３０１０は、有機ＬＥＤ膜３０１４から発せられた
光を効率良くガラス基板３０１１の端面３０１１ａから
取り出すために、ガラス基板３０１１の裏面に反射膜３
０１６を設けている（例えば、特開平１０−２０８８７
４号公報参照）。これらのような、端面発光型有機ＬＥ
Ｄ素子を並べてアレイ状にすると薄型の光ヘッドが作製
できることとなり、プリンターの大幅な小型化が可能に
なる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の端面発光型有機
ＬＥＤ素子は、非常に大きな電圧を印加しなければ、感
光体表面を感光させる上で必要となる光量を端面から取
り出すことができなかった。そのため、端面発光型有機
ＬＥＤ素子の消費電力が大きくなるという問題と、大き
な電圧を印加することにより、素子の寿命が非常に短く
なるという問題があった。

【０００７】この発明は以上のような事情を考慮してな
されたものであり、小さな電圧で十分な光量を端面から
取り出すことができる端面発光型有機ＬＥＤ素子を提供
するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、透明導電
膜、有機ＬＥＤ膜および陰極が順に導光部材上に積層さ
れ、有機ＬＥＤ膜は透明導電膜と陰極の間に印加される
電圧によって発光し、導光部材は透明導電膜側の第１面
と、第１面と対向する第２面と、第１面の周縁と第２面
の周縁との間に形成される第３面を有し、有機ＬＥＤ膜
から発せられ導光部材の表面へ入射した光が第１および
第２面間で反射しながら第３面の一部へ導かれて出射さ
れるように第２面を第１面に対して傾斜させたことを特
徴とする端面発光型有機ＬＥＤ素子を提供するものであ
る。

【０００９】つまり、この発明による端面発光型有機Ｌ
ＥＤ素子は、有機ＬＥＤ膜から発せられた光を導光部材
の第３面の一部（光取り出し面）へ効率良く導くため
に、導光部材の第２面（裏面）を導光部材の第１面（表
面）に対して傾斜させている。このため、有機ＬＥＤ膜
から発せられた光を、従来の端面発光型有機ＬＥＤ素子
よりも効率良く取り出すことができる。従って、従来の
端面発光型有機ＬＥＤ素子によって得られた光量と同じ
光量を、従来よりも低い電圧で得ることができるように
なり、端面発光型有機ＬＥＤ素子の消費電力を低く抑え
ると共に、素子の寿命を長くすることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】この発明は、透明導電膜、有機Ｌ
ＥＤ膜および陰極が順に導光部材上に積層され、有機Ｌ
ＥＤ膜は透明導電膜と陰極の間に印加される電圧によっ
て発光し、導光部材は透明導電膜側の第１面と、第１面
と対向する第２面と、第１面の周縁と第２面の周縁との
間に形成される第３面を有し、有機ＬＥＤ膜から発せら
れ導光部材の表面へ入射した光が第１および第２面間で
反射しながら第３面の一部へ導かれて出射されるように
第２面を第１面に対して傾斜させたことを特徴とする端
面発光型有機ＬＥＤ素子を提供するものである。なお、
以下、この明細書において、「第３面の一部」を「光取
り出し面」と称する。

【００１１】この発明による端面発光型有機ＬＥＤ素子
において、導光部材は透光性であればよく、その材料は
特に限定されないが、例えば、光硬化性樹脂、熱硬化性
樹脂、ＰＭＭＡ、ポリカーボネートなどのプラスチッ
ク、又はガラスなどを材料として挙げることができる。

【００１２】また、透明導電膜としては、ＩＴＯ、ＩＤ
ＩＸＯ（出光興産株式会社の登録商標、酸化インジウム
（Ｉｎ₂Ｏ₃）に酸化亜鉛（ＺｎＯ）を約１０ｗｔ％添加
した電極材料）、ＳｎＯ₂などからなるものを用いるこ
とができる。また、有機ＬＥＤ膜は、発光層のみからな
る単層構造または多層構造のいずれであってもよい。

【００１３】多層構造の場合、その構造としては、透明
電極側からホール輸送層、発光層を順に積層した構造、
透明電極側からホール注入層、ホール輸送層、発光層を
順に積層した構造、または、透明電極側からホール注入
層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層を順に積層した
構造などを挙げることができるが、必ずしもこれらの構
造に限定されるものではない。なお、多層構造の場合、
各層の厚さは通常約１ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内となる
ように形成される。

【００１４】ここで、ホール注入層やホール輸送層の材
料としては、有機ＬＥＤ材料として公知の材料が使用で
き、特に限定されないが、例えば、無機ｐ型半導体材
料、ポルフィリン化合物、Ｎ，Ｎ'−ビス−（３−メチ
ルフェニル）−Ｎ，Ｎ'−ビス−（フェニル）−ベンジ
ジン（ＴＰＤ）、Ｎ，Ｎ'−ジ（ナフタレン−１−イ
ル）−Ｎ，Ｎ'−ジフェニル−ベンジジン（ＮＰＤ）な
どの芳香族第三級アミン化合物、ヒドラゾン化合物、キ
ナクリドン化合物、スチリルアミン化合物等の低分子材
料、ポリアニリン（ＰＡＮＩ）、３，４−ポリエチレン
ジオキシチオフェン／ポリスチレンサルフォネイト（Ｐ
ＥＤＴ／ＰＳＳ）、ポリ［トリフェニルアミン誘導体］
（Ｐｏｌｙ−ＴＰＤ）、ポリビニルカルバゾール（ＰＶ
Ｃｚ）などの高分子材料、ポリ（ｐ−ナフタレンビニレ
ン）前駆体（Ｐｒｅ−ＰＮＶ）などの高分子材料前駆体
などを挙げることができる。

【００１５】発光層の材料としては、有機ＬＥＤ材料と
して公知の低分子系または高分子系材料が使用でき、特
に限定されない。低分子系材料としては、例えば、４，
４'−ビス（２，２'−ジフェニルビニル）−ビフェニル
（ＤＰＶＢｉ）などの芳香族ジメチリデェン化合物、５
−メチル−２−［２−［４−（５−メチル−２−ベンゾ
オキサゾリル）フェニル］ビニル］ベンゾオキサゾール
などのオキサジアゾール化合物、３−（４−ビフェニル
イル）−４−フェニル−５−ｔ−ブチルフェニル−１，
２，４−トリアゾール（ＴＡＺ）などのトリアゾール誘
導体、１，４−ビス（２−メチルスチリル）ベンゼンな
どのスチリルベンゼン化合物、チオピラジンジオキシド
誘導体、ベンゾキノン誘導体、ナフトキノン誘導体、ア
ントラキノン誘導体、ジフェノキノン誘導体、フルオレ
ノン誘導体などの蛍光性有機材料、アゾメチン亜鉛錯
体、（８−ヒドロキシキノリナト）アルミニウム錯体
（Ａｌｑ３）などの蛍光性有機金属化合物などを挙げる
ことができる。

【００１６】一方、高分子系材料としては、例えば、ポ
リ（２−デシルオキシ−１，４−フェニレン）ＤＯ−Ｐ
ＰＰ、ポリ［２，５−ビス−［２−（Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ
エチルアンモニウム）エトキシ］−１，４−フェニル−
アルト−１，４−フェニルレン］ジプロマイド（ＰＰＰ
−ＮＥｔ３＋）、ポリ［２−（２'−エチルヘキシルオ
キシ−５−メトキシ−１，４−フェニレンビニレン）
（ＭＥＨ−ＰＰＶ）、ポリ［５−メトキシ−（２−プロ
パノキシサルフォニド）−１，４−フェニレンビニレ
ン］（ＭＰＳ−ＰＰＶ）、ポリ［２，５−ビス−（ヘキ
シルオキシ）−１，４−フェニレン−（１−シアノビニ
レン）］（ＣＮ−ＰＰＶ）、（ポリ（９，９−ジオクチ
ルフルオレン））（ＰＤＡＦ）などを挙げることがで
き、高分子発光材料の前駆体としては、例えば、ＰＰＶ
前駆体、ＰＮＶ前駆体、ＰＰＰ前駆体などを挙げること
ができる。

【００１７】電子輸送層の材料としては、有機ＬＥＤ材
料として公知の材料が使用でき、特に限定されないが、
例えば、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導
体、チオピラジンジオキシド誘導体、ベンゾキノン誘導
体、ナフトキノン誘導体、アントラキノン誘導体、ジフ
ェノキノン誘導体、フルオレノン誘導体などの低分子材
料、ポリ［オキサジアゾール［（Ｐｏｌｙ−ＯＸＺ）］
などの高分子材料を挙げることができる。

【００１８】また、陰極の材料としては、仕事関数の小
さい金属材料が使用でき、特に限定されないが、例え
ば、Ｃａ、Ｂａ、Ａｌ、Ｍｇ、Ａｇなどの金属材料、或
いは、ＭｇとＡｇ、ＡｌとＬｉ、ＬｉとＦ、ＣａとＦな
どの合金材料を挙げることができる。

【００１９】また、この発明による端面発光型有機ＬＥ
Ｄ素子は、導光部材の第２面が第１面に対して傾斜して
いる点を特徴とする。ここで、上記傾斜の角度は、光取
り出し面のサイズや有機ＬＥＤ膜の面積などを考慮し、
有機ＬＥＤ膜から発せられた光が最も効率良く取り出さ
れるように決定すればよい。このような目的を達成する
うえで、導光部材は楔形の断面を有することが好まし
い。

【００２０】例えば、６００ＤＰＩのプリンター用ヘッ
ドの場合、光取り出し面のサイズは非常に微細な約０．
０４ｍｍ角となる。ここで、第１面のサイズを幅約０．
０４ｍｍ、長さ０．２ｍｍとすると、第１面に対する第
２面の傾斜角度は約１１度となる。また、第１面のサイ
ズを幅約０．０４ｍｍ、長さ約５ｍｍとすると、第１面
に対する第２面の傾斜角度は約０．５度となる。このよ
うに、第１面に対する第２面の傾斜角度は、光取り出し
面と第１面のサイズによって大きく変化するので、傾斜
角度は特に限定されるものではないが、適当な範囲とし
ては、例えば約０．５〜２０度程度を挙げることができ
る。

【００２１】また、この発明による端面発光型有機ＬＥ
Ｄ素子は、導光部材の第２面側に基板をさらに備えてい
てもよい。つまり、この発明による端面発光型有機ＬＥ
Ｄ素子は、導光部材が透明導電膜、有機ＬＥＤ膜および
陰極を支持する基板の役割を兼ねてもよいし、別途基板
を設けて素子の強度を向上させてもよい。

【００２２】ここで、基板は、透光性又は非透光性のい
ずれであってもよく、その材料は特に限定されないが、
例えば、ガラス、石英、シリコンなどの無機材料、ポリ
エチレンテレフタレートなどの樹脂、アルミナなどのセ
ラミックス、アルミニウム、ステンレス、鉄などの金属
材料などからなるものを用いることができる。

【００２３】また、この発明による端面発光型有機ＬＥ
Ｄ素子において、導光部材は第２面に低屈折率膜を有し
ていてもよい。

【００２４】ここで、低屈折率膜としては、例えば、屈
折率が約１．１程度のシリカエアロゲル膜などを用いる
ことができる。このような低屈折率膜を導光部材の第２
面に設けると、より大きな光量を光取り出し面から取り
出すことができるが、その理由は次のように考えられ
る。例えば、基板としてガラス基板を用い、このガラス
基板の上に直接導光部材を設けた場合、基板の屈折率は
１．５なので、導光部材の屈折率を１．６とすると全反
射条件から臨界角は約７０度となり、約７０度以下の角
度で基板に入射した光はほとんど導光部材から基板１へ
透過してしまう。

【００２５】ところが、上記のように、例えば、低屈折
率膜として屈折率が約１．１程度のシリカエアロゲル膜
を導光部材の第２面に設けると、臨界角は約４０度とな
り、約４０〜７０度の間で入射していた光が全反射で導
光部材内に残ることになる。この結果、光取り出し面か
ら取り出される光量が大きくなると考えられる。なお、
導光部材の第２面側に基板を設ける場合は、基板の導光
部材と対向する表面に低屈折率膜を設けてもよい。

【００２６】また、この発明による端面発光型有機ＬＥ
Ｄ素子において、導光部材は第２面が反射性を有してい
てもよい。また、この発明による端面発光型有機ＬＥＤ
素子において、導光部材は第２面に反射膜を有していて
もよい。また、この発明による端面発光型有機ＬＥＤ素
子において、導光部材は第２面に複数のマイクロリフレ
クターを有していてもよい。

【００２７】つまり、上記のように、何らかの手法によ
って導光部材の第２面に反射性をもたせると、導光部材
へ入射した光のうち、第２面を透過しようとする光を導
光部材内へ反射させることができ、より大きな光量を光
取り出し面から取り出すことができる。反射性をもたせ
る手法としては、上記のように導光部材の第２面に反射
膜や複数の球面ピット状のマイクロリフレクターを設け
てもよいが、必ずしもこれらの手法に限定されるもので
はない。例えば、導光部材の第２面側に基板を設ける場
合は、基板としてアルミニウムなどの金属基板を用いて
基板自体に反射性をもたせてもよいし、基板の導光部材
と対向する表面に反射膜や複数のマイクロリフレクター
などを設けてもよい。

【００２８】また、この発明による端面発光型有機ＬＥ
Ｄ素子において、導光部材の光取り出し面は球面状又は
曲面状であってもよい。また、この発明による端面発光
型有機ＬＥＤ素子において、導光部材は光取り出し面に
マイクロレンズを有していてもよい。つまり、何らかの
手法によって光取り出し面を球面状や曲面状とすると、
球面状又は曲面状に形成された部分がレンズの役割を果
たし、光取り出し面へ導かれた光を効率良く外へ取り出
すことができる。

【００２９】また、この発明による端面発光型有機ＬＥ
Ｄ素子において、導光部材は光取り出し面が粗面化され
ていてもよい。このように構成すると、光取り出し面へ
導かれた光を散乱させて取り出すことができ、使用の形
態によっては好ましいものとなる。

【００３０】また、この発明は別の観点からみると、複
数の端面発光型有機ＬＥＤ素子が並べられ、各素子は上
述のこの発明による端面発光型有機ＬＥＤ素子である端
面発光型有機ＬＥＤアレイを提供するものでもある。つ
まり、上記端面発光型有機ＬＥＤアレイは、プリンター
用の光ヘッドに応用できるものである。上記端面発光型
有機ＬＥＤアレイは、各素子が上述のこの発明による端
面発光型有機ＬＥＤ素子で構成されているので、従来の
端面発光型有機ＬＥＤ素子を利用した光ヘッドと同等の
光量をより低い電圧で得ることができる。このため、消
費電力が低く抑えられ、かつ、寿命が長い光ヘッドを提
供できることとなる。

【００３１】また、上記の端面発光型有機ＬＥＤアレイ
は、遮光性を有する隔壁を各素子の間にさらに備えてい
てもよい。このように構成すると、１つの素子を光らせ
た時に、その素子の導光部材側面からもれた光が隣の素
子の導光部材に侵入し、侵入した隣の素子の導光部材か
ら出射されるという、所謂クロストーク現象を防ぐこと
ができる。

【００３２】また、上記の端面発光型有機ＬＥＤアレイ
は、反射性を有する隔壁を各素子の間にさらに備えてい
てもよい。このように構成すると、上述のクロストーク
現象を防ぐことができるとともに、導光部材側面から漏
れようとする光を導光部材内へ反射させて光取り出し面
へ導くことができるので、より大きな光量を各素子の光
取り出し面から取り出すことができる。

【００３３】実施の形態１この発明の実施の形態１による端面発光型有機ＬＥＤ素
子について図１に基づいて説明する。図１は実施の形態
１による端面発光型有機ＬＥＤ素子の断面図である。

【００３４】図１に示されるように、実施の形態１によ
る端面発光型有機ＬＥＤ素子１０は、ガラスなどからな
る基板１上に断面楔形の導光部材２が形成され、その上
にＩＴＯなどからなる透明導電膜３が膜厚約５０〜４０
０ｎｍで形成されている。透明導電膜３の上には有機Ｌ
ＥＤ膜４、陰極５が膜厚約５０〜４００ｎｍでそれぞれ
形成されている。有機ＬＥＤ膜か４から発せられた光は
導光部材２の第１面２ａから入射し、第１面２ａと第２
面２ｂの間で反射を繰り返しながら光取り出し面２ｃへ
導かれる。

【００３５】ここで、図１に示される導光部材２は、基
板１側の第２面２ｂが透明導電膜３側の第１面２ａに対
して傾斜しているが、導光部材２の形状としてはこれに
限られるものではなく、例えば、図２に示されるよう
に、第１面２ａが第２面２ｂに対して傾斜していてもよ
い。つまり、導光部材２は、第１および第２面２ａ、２
ｂの一方に対して他方が傾斜していればよくその形状は
特に限定されない。

【００３６】実施の形態２この発明の実施の形態２による端面発光型有機ＬＥＤ素
子について図３に基づいて説明する。図３は実施の形態
２による端面発光型有機ＬＥＤ素子の断面図である。

【００３７】図３に示されるように、実施の形態２によ
る端面発光型有機ＬＥＤ素子２０は、上述の実施の形態
１による端面発光型有機ＬＥＤ素子１０の導光部材２の
第２面２ｂに基板１および導光部材２の屈折率よりも小
さい屈折率を有する低屈折率膜２６を設けたものであ
る。その他の構成は実施の形態１による端面発光型有機
ＬＥＤ素子１０と同じである。

【００３８】実施の形態３この発明の実施の形態３による端面発光型有機ＬＥＤ素
子について図４に基づいて説明する。図４は実施の形態
３による端面発光型有機ＬＥＤ素子の断面図である。

【００３９】図４に示されるように、実施の形態３によ
る端面発光型有機ＬＥＤ素子３０は、上述の実施の形態
１による端面発光型有機ＬＥＤ素子１０の導光部材２の
第２面２ｂに反射性をもたせたものである。その他の構
成は実施の形態１による端面発光型有機ＬＥＤ素子１０
と同じである。

【００４０】導光部材２の第２面２ｂに反射性をもたせ
る方法としては、例えば、Ａｌ、Ｔｉ、Ａｕ、Ａｇなど
からなる反射膜（図示せず）を導光部材２の第２面２ｂ
に設ける方法がある。また、基板１としてアルミニウム
基板、ステンレス基板、シリコン基板などを用い、基板
１の表面自体に反射性をもたせる方法もある。また、最
近、液晶バックライト用の導光板に使われているよう
な、複数の球面ピット状のマイクロリフレクターを導光
部材２の第２面２ｂに設ける方法もある。

【００４１】上述の実施の形態１による端面発光型有機
ＬＥＤ素子１０では、導光部材２へ入射した光が基板１
側へ透過する懸念があるが、導光部材２の第２面２ｂに
反射性をもたせることによって、基板１側へ透過しよう
とする光を導光部材２内へ反射させることができ、光取
り出し面２ｃから取り出される光量を大きくすることが
できる。

【００４２】実施の形態４この発明の実施の形態４による端面発光型有機ＬＥＤ素
子について図５に基づいて説明する。図５は実施の形態
４による端面発光型有機ＬＥＤ素子の断面図である。

【００４３】図５に示されるように、実施の形態４によ
る端面発光型有機ＬＥＤ素子４０は、実施の形態１によ
る端面発光型有機ＬＥＤ素子１０の導光部材２の光取り
出し面２ｃを球面状または曲面状としたものである。そ
の他の構成は実施の形態１による端面発光型有機ＬＥＤ
素子１０と同じである。このような形状を得るには、例
えば、球面または曲面を形成したプラスチックフィルム
又はプラスチック板（図示せず）を光取り出し面２ｃに
貼り付ければよい。

【００４４】実施の形態５この発明の実施の形態５による端面発光型有機ＬＥＤ素
子について図６に基づいて説明する。図６は実施の形態
５による端面発光型有機ＬＥＤ素子の断面図である。

【００４５】図６に示されるように、実施の形態５によ
る端面発光型有機ＬＥＤ素子５０は、上述の実施の形態
１による端面発光型有機ＬＥＤ素子１０の導光部材２の
光取り出し面２ｃを粗面にしたものである。その他の構
成は実施の形態１による端面発光型有機ＬＥＤ素子１０
と同じである。光取り出し面２ｃを粗面にするには、例
えば、液晶などで使用されている散乱板（図示せず）を
光取り出し面２ｃに貼り付ければよい。

【００４６】実施の形態６この発明の実施の形態６による端面発光型有機ＬＥＤア
レイについて図７および図８に基づいて説明する。図７
は実施の形態６による端面発光型有機ＬＥＤアレイを導
光部材の光取り出し面側からみた正面図、図８は図７の
Ａ−Ａ断面図である。実施の形態６による端面発光型有
機ＬＥＤアレイ６０は、複数の端面発光型有機ＬＥＤ素
子６０ａ、６０ｂ、６０ｃを横一列に並べたものであ
る。

【００４７】樹脂などからなる基板６１は各素子６０
ａ、６０ｂ、６０ｃを仕切るように隔壁６１ａが形成さ
れている。各隔壁６１ａによって形成された溝６１ｂは
その表面に遮光性膜６６を有し、導光部材６２は各溝６
１ｂを埋めるように遮光性膜６６上に形成されている。

【００４８】各導光部材６２上には透明導電膜６３がス
トライプ状に形成され、これら透明導電膜６３を覆うよ
うに有機ＬＥＤ膜６４と陰極６５が形成されている。端
面発光型有機ＬＥＤアレイ６０の光取り出し面６２ｃ側
（正面側）には、各光取り出し面６２ｃの位置に対応す
るようにマイクロレンズ６７ａを設けたフィルム６７が
接着剤６９で貼り付けられている。

【００４９】また、端面発光型有機ＬＥＤアレイ６０の
上面および側面には封止用キャップ６８が接着剤６９で
貼り付けられている。フィルム６７と封止用キャップ６
８には外部の酸素や水分からアレイ６０を保護する作用
があり、アレイ６０の長寿命化に寄与する。

【００５０】ここで、遮光性膜６６は、例えば、液晶で
使用されるブラックマトリックス用の樹脂を薄く成形し
たものでもよいし、酸素欠損の黒色酸化アルミ、酸化珪
素などの膜であってもよい。以上のような構成からなる
端面発光型有機ＬＥＤアレイ６０は、陰極６５と所望の
透明導電膜６３との間に電源をつないで電圧を印加する
ことにより、所望の素子６０ａ、６０ｂ、６０ｃを独立
して発光させることができる。また、各素子６０ａ、６
０ｂ、６０ｃが遮光性膜６６を有する隔壁６１ａによっ
て仕切られているので、上述のクロストーク現象も防止
される。

【００５１】また、遮光性膜６６の代わりに、Ａｌ、Ｔ
ｉ、Ｔａ、Ａｕ、Ａｇなどからなる反射膜を設けてもよ
い。遮光性膜６６の代わりに反射膜を設けると、導光部
材６２の光取り出し面６２ｃ以外の面を透過しようとす
る光が導光部材６２内へ反射して光取り出し面６２ｃへ
導かれるので、光取り出し面６２ｃから取り出される光
量を大きくすることができ、さらには、上述のクロスト
ーク現象も防止される。

【００５２】次に、上記実施の形態６による端面発光型
有機ＬＥＤアレイの作製方法の一例について図９に基づ
いて説明する。図９は実施の形態６による端面発光型有
機ＬＥＤアレイを作製する工程を示す工程図である。

【００５３】まず、図９（ａ）に示されるように、複数
の隔壁６１ａによって形成された溝６２ｂを有する樹脂
製の基板６１を用意する。このような基板６１は射出成
形、２Ｐ法などよく知られた成形方法により得ることが
できる。次に、図９（ｂ）に示されるように、基板６１
の表面に、アルミニウムなどからなる反射膜７６を膜厚
約１０〜５００ｎｍで成膜し、成膜された反射膜７６上
に光硬化性樹脂７７をスピンコート法などで塗布する。

【００５４】次に、図９（ｃ）に示されるように、紫外
線を照射して光硬化性樹脂７７を硬化させてから基板６
１の表面が露出するまで光硬化性樹脂７７（図９（ｂ）
参照）および反射膜７６を削り取り、複数の断面楔形の
導光部材６２を形成する。次に、図９（ｄ）に示される
ように、各導光部材６２上に透明導電膜６３をスパッタ
リング法で成膜する。次に、図９（ｅ）に示されるよう
に、各透明導電膜６３を覆うように有機ＬＥＤ膜６４を
成膜し、成膜された有機ＬＥＤ膜６４上に陰極６５を形
成する。

【００５５】その後、ガラスまたは金属からなる封止用
キャップ６８（図８参照）とフィルム６７（図８参照）
をそれぞれ接着剤６９（図８参照）で貼り付けることに
より、図７および図８に示される端面発光型有機ＬＥＤ
アレイ６０が得られる。但し、以上の作製方法で作製さ
れた端面発光型有機ＬＥＤアレイ６０において、図７お
よび図８に示される遮光性膜６６は反射膜７６となる。

【００５６】実施の形態６による端面発光型有機ＬＥＤ
アレイは、プリンター用の光ヘッドとして使用すること
ができる。その使用例を図１０に示す。図１０に示され
る光ヘッド８０は、実施の形態６による端面発光型有機
ＬＥＤアレイ６０（図７および図８参照）を利用したも
のであり、レンズ系８１と組み合わせて用いられる。プ
リンター８２により印刷される所望のパターンは、光ヘ
ッド８０の各素子（図示せず）が所望のパターンに応じ
て発光し、その発光パターンが感光体８３の表面に照射
されることにより感光体８３に記録される。

【００５７】その後、感光体８３に隣接する現像器８４
を介してトナー８５を感光体８３へ振り掛けることによ
り、前記記録パターンに対応したトナーパターンを感光
体８３の表面に形成することができる。その後、前記ト
ナーパターンを転写器８６により紙８７へ転写すること
により所望のパターンが紙８７に印刷される。

【００５８】実施の形態６による端面発光型有機ＬＥＤ
アレイ６０を利用した光ヘッド８０は、従来の光ヘッド
よりも低電圧で従来と同等の光量を発することができる
ので、従来の光ヘッドよりも消費電力が抑えられると共
に長寿命化を図ることができる。

【００５９】

【実施例】以下に図面に示す実施例に基づいてこの発明
を詳述する。なお、この実施例によってこの発明が限定
されるものではない。また、以下に説明する複数の実施
例において、共通する部材には同一の符号を用いて説明
する。また、以下に説明する複数の実施例では、いずれ
も導光部材が基板の役割を兼ねるので、上述の実施の形
態で用いられていた基板が省略される。

【００６０】実施例１この発明の実施例１による端面発光型有機ＬＥＤ素子に
ついて図１１に基づいて説明する。図１１は実施例１に
よる端面発光型有機ＬＥＤ素子の断面図、図１２は図１
１に示される端面発光型有機ＬＥＤ素子の作製工程を示
す工程図である。なお、実施例１は、上述の実施の形態
１に基づいた実施例である。

【００６１】図１１に示されるように、実施例１による
端面発光型有機ＬＥＤ素子１１０は、透明導電膜１１
３、有機ＬＥＤ膜１１４および陰極１１５が順に導光部
材１１２上に積層され、有機ＬＥＤ膜１１４は透明導電
膜１１３と陰極１１５の間に印加される電圧によって発
光し、導光部材１１２は透明導電膜１１３側の第１面１
１２ａと、第１面１１２ａと対向する第２面１１２ｂ
と、第１面１１２ａの周縁と第２面１１２ｂの周縁との
間に形成される光取り出し面１１２ｃを有し、有機ＬＥ
Ｄ膜１１４から発せられ第１面１１２ａへ入射した光が
第１面１１２ａと第２面１１２ｂの間で反射しながら光
取り出し面１１２ｃへ導かれて出射されるように第２面
１１２ｂが第１面１１２ａに対して傾斜するように構成
されている。以下に、実施例１による端面発光型有機Ｌ
ＥＤ素子１１０の作製方法について図１２に基づいて説
明する。

【００６２】まず、図１２（ａ）に示されるように、導
光部材として、長さＬ１が約１０ｍｍ、幅（図示され
ず）が約５ｍｍ、厚さＴ１が約３ｍｍの断面楔形のポリ
カーボネート板を用意した。次に、図１２（ｂ）に示さ
れるように、導光部材１１２の第１面１１２ａ上に透明
導電膜１１３としてＩＴＯ膜を形成した。

【００６３】次に、図１２（ｃ）に示されるように、透
明導電膜１１３の上にホール輸送層１１４ａとして４，
４'ビス［Ｎ−（１−ブチル）−フェニルアミノ］ビフ
ェニル（以下、ＮＰＢと略す）を蒸着速度約０．２ｎｍ
／ｓｅｃで膜厚が約５０ｎｍとなるように蒸着した。次
に、ホール輸送層１１４ａ上に発光層１１４ｂとしてト
リス（８−ヒドロキシキノリナト）アルミニウム（以
下、Ａｌｑ₃と略す）を蒸着速度約０．２ｎｍ／ｓｅｃ
で膜厚が約５０ｎｍとなるように蒸着した。

【００６４】その後、発光層１１４ｂ上に陰極１１５と
して長さ約８ｍｍ、幅約２ｍｍ、のＡｌＬｉ合金層を形
成し、図１１に示される端面発光型有機ＬＥＤ素子１１
０を得た。図１１に示されるように、実施例１による端
面発光型有機ＬＥＤ素子１１０の両電極１１３、１１５
間に電圧約１０Ｖを印加したところ、導光部材１１２の
光取り出し面１１２ｃから約１μＷの光が検出された。

【００６５】比較例比較例による端面発行型有機ＬＥＤ素子について図１６
に基づいて説明する。図１６は比較例による端面発行型
有機ＬＥＤ素子の断面図である。図１６に示されるよう
に、比較例による端面発行型有機ＬＥＤ素子１０１０
は、導光部材１０１２として長さＬ２が約１０ｍｍ、幅
（図示されず）が約５ｍｍ、厚さＴ２が約３ｍｍの平板
状のポリカーボネート板を用いた。その他の構成は上述
の実施例１による端面発光型有機ＬＥＤ素子１１０と同
じである。

【００６６】比較例による端面発光型有機ＬＥＤ素子の
両電極１０１３、１０１５の間に電圧約１０Ｖを印加し
たところ、導光部材１０１２の光取り出し面１０１２ｃ
から約０．６μＷの光が検出できた。この結果を上述の
実施例１と比較したところ、実施例１のように導光部材
１１２を断面楔形とすると、光取り出し面１１２ｃから
より大きな光量が得られることが分かった。

【００６７】この理由としては以下のように考えられ
る。比較例に示すような従来構造では、導光部材１０１
２の第２面１０１２ｂと陰極１０１５との間で光の反射
が繰り返されて光が減衰するため光取り出し面１０１２
ｃから取り出される光量が小さくなり、結果として取り
出し効率が低くなる。しかし、実施例１による構成で
は、導光部材１１２の第２面１１２ｂが第１面１１２ａ
に対して傾いているので、第１面１１２ａから入射した
光は第１面１１２ａおよび第２面１１２ｂの間で反射を
繰り返しながら光取り出し面１１２ｃへ導かれる。この
ため、光の減衰が小さくなり、結果として取り出し効率
が高くなったと考えられる。

【００６８】実施例２この発明の実施例２による端面発光型有機ＬＥＤ素子に
ついて図１３に基づいて説明する。図１３は実施例２に
よる端面発光型有機ＬＥＤ素子の断面図である。なお、
実施例２は、上述の実施の形態３に基づいた実施例であ
る。

【００６９】図１３に示されるように、実施例２による
端面発光型有機ＬＥＤ素子２１０は、上述の実施例１に
よる導光部材１１２の第２面１１２ｂにＡｌ反射膜２１
６を設けたものである。その他の構成は実施例１による
端面発光型有機ＬＥＤ素子１１０（図１１参照）と同じ
である。

【００７０】実施例２による端面発光型有機ＬＥＤ素子
２１０の両電極１１３、１１５の間に電圧約１０Ｖを印
加したところ、導光部材１１２の光取り出し面１１２ｃ
から約１．２μＷの光が検出できた。この結果を上述の
実施例１と比較したところ、導光部材１１２の第２面１
１２ｂにＡｌ反射膜２１６を設けると、光取り出し面１
１２ｃからより大きな光量が得られることが分かった。

【００７１】実施例３この発明の実施例３による端面発光型有機ＬＥＤ素子に
ついて図１４に基づいて説明する。図１４は実施例３に
よる端面発光型有機ＬＥＤ素子の断面図である。なお、
実施例３は、上述の実施の形態４に基づいた実施例であ
る。

【００７２】図１４に示されるように、実施例３による
端面発光型有機ＬＥＤ素子３１０は、上述の実施例１に
よる端面発光型有機ＬＥＤ素子１１０の光取り出し面１
１２ｃにマイクロレンズ３１７ａが形成されたフィルム
３１７をグリセリンを介して貼り付けたものである。そ
の他の構成は実施例１による端面発光型有機ＬＥＤ素子
１１０（図１１参照）と同じである。

【００７３】実施例３による端面発光型有機ＬＥＤ素子
３１０の両電極１１３、１１５の間に電圧約１０Ｖを印
加したところ、導光部材１１２の光取り出し面１１２ｃ
から約１．３μＷの光が検出できた。この結果を上述の
実施例１と比較したところ、光取り出し面１１２ｃにマ
イクロレンズ３１７ａが形成されたフィルム３１７を貼
り付けると、光取り出し面１１２ｃからより大きな光量
が得られることがわかった。

【００７４】実施例４この発明の実施例４による端面発光型有機ＬＥＤ素子に
ついて図１５に基づいて説明する。図１５は実施例４に
よる端面発光型有機ＬＥＤ素子の断面図である。なお、
実施例４は、上述の実施の形態５に基づいた実施例であ
る。

【００７５】図１５に示されるように、実施例４による
端面発光型有機ＬＥＤ素子４１０は、上述の実施例１に
よる端面発光型有機ＬＥＤ素子１１０の光取り出し面１
１２ｃに散乱板４１７をグリセリンを介して貼り付けた
ものである。その他の構成は実施例１による端面発光型
有機ＬＥＤ素子１１０（図１１参照）と同じである。

【００７６】実施例４による端面発光型有機ＬＥＤ素子
４１０の両電極１１３、１１５の間に電圧約１０Ｖを印
加したところ、導光部材１１２の光取り出し面１１２ｃ
から約１．２μＷの光が検出できた。この結果を上述の
実施例１と比較したところ、光取り出し面１１２に散乱
板４１７を貼り付けると、光取り出し面１１２ｃからよ
り大きな光量が得られることが分かった。

【００７７】

【発明の効果】この発明によれば、導光部材の第２面を
導光部材の第１面に対して傾斜させているので、第１面
から入射した光を第３面の一部から効率良く取り出すこ
とができ、結果として、従来よりも低い電圧で従来と同
等の光量を得ることができ、端面発光型有機ＬＥＤ素子
の消費電力を低く抑えると共に、素子の寿命を長くする
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１による端面発光型有機
ＬＥＤ素子の構成を示す断面図である。

【図２】図１に示される端面発光型有機ＬＥＤ素子の変
形例を示す断面図である。

【図３】この発明の実施の形態２による端面発光型有機
ＬＥＤ素子の構成を示す断面図である。

【図４】この発明の実施の形態３による端面発光型有機
ＬＥＤ素子の構成を示す断面図である。

【図５】この発明の実施の形態４による端面発光型有機
ＬＥＤ素子の構成を示す断面図である。

【図６】この発明の実施の形態５による端面発光型有機
ＬＥＤ素子の構成を示す断面図である。

【図７】この発明の実施の形態６による端面発光型有機
ＬＥＤアレイを光取り出し面側から見た正面図である。

【図８】図７のＡ−Ａ断面図である。

【図９】図７および図８に示される端面発光型有機ＬＥ
Ｄアレイの作製工程を示す工程図である。

【図１０】図７および図８に示される端面発光型有機Ｌ
ＥＤアレイの使用例を示す説明図である。

【図１１】この発明の実施例１による端面発光型有機Ｌ
ＥＤ素子の構成を示す断面図である。

【図１２】図１１に示される端面発光型有機ＬＥＤ素子
の作製工程を示す工程図である。

【図１３】この発明の実施例２による端面発光型有機Ｌ
ＥＤ素子の構成を示す断面図である。

【図１４】この発明の実施例３による端面発光型有機Ｌ
ＥＤ素子の構成を示す断面図である。

【図１５】この発明の実施例４による端面発光型有機Ｌ
ＥＤ素子の構成を示す断面図である。

【図１６】比較例として作製した端面発光型有機ＬＥＤ
素子の構成を示す断面図である。

【図１７】従来の端面発光型有機ＬＥＤ素子の構成を示
す断面図である。

【図１８】従来の端面発光型有機ＬＥＤ素子の構成を示
す断面図である。

【符号の説明】

１・・・基板２・・・導光部材２ａ・・・第１面２ｂ・・・第２面２ｃ・・・光取り出し面３・・・透明導電膜４・・・有機ＬＥＤ膜５・・・陰極１０・・・端面発光型有機ＬＥＤ素子

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０５Ｂ 33/14 Ｆターム(参考） 2C162 AE28 AE47 FA04 FA17 FA20 FA23 FA44 3K007 AB02 AB17 BA01 BA04 BB06 CA00 CB01 DB03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明導電膜、有機ＬＥＤ膜および陰極が
順に導光部材上に積層され、有機ＬＥＤ膜は透明導電膜
と陰極の間に印加される電圧によって発光し、導光部材
は透明導電膜側の第１面と、第１面と対向する第２面
と、第１面の周縁と第２面の周縁との間に形成される第
３面を有し、有機ＬＥＤ膜から発せられ導光部材の表面
へ入射した光が第１および第２面間で反射しながら第３
面の一部へ導かれて出射されるように第２面を第１面に
対して傾斜させたことを特徴とする端面発光型有機ＬＥ
Ｄ素子。
【請求項２】導光部材は楔形の断面を有する請求項１
に記載の端面発光型有機ＬＥＤ素子。
【請求項３】導光部材は第２面に低屈折率膜を有する
請求項１又は２に記載の端面発光型有機ＬＥＤ素子。
【請求項４】導光部材は第２面が反射性を有する請求
項１又は２に記載の端面発光型有機ＬＥＤ素子。
【請求項５】導光部材は第２面に反射膜を有する反射
膜を有する請求項１又は２に記載の端面発光型有機ＬＥ
Ｄ素子。
【請求項６】導光部材は第２面に複数のマイクロリフ
レクターを有する請求項１又は２に記載の端面発光型有
機ＬＥＤ素子。
【請求項７】導光部材の第２面側に基板をさらに備え
る請求項１〜６のいずれか１つに記載の端面発光型有機
ＬＥＤ素子。
【請求項８】導光部材の第３面の一部が球面状又は曲
面状である請求項１〜７のいずれか１つに記載の端面発
光型有機ＬＥＤ素子。
【請求項９】導光部材は第３面の一部にマイクロレン
ズを有する請求項１〜７のいずれか１つに記載の端面発
光型有機ＬＥＤ素子。
【請求項１０】導光部材は第３面の一部が粗面化され
る請求項１〜７のいずれか１つに記載の端面発光型有機
ＬＥＤ素子。
【請求項１１】複数の端面発光型有機ＬＥＤ素子が並
べられ、各素子は請求項１〜１０のいずれか１つに記載
の端面発光型有機ＬＥＤ素子である端面発光型有機ＬＥ
Ｄアレイ。
【請求項１２】遮光性を有する隔壁を各素子の間にさ
らに備える請求項１１に記載の端面発光型有機ＬＥＤア
レイ。
【請求項１３】反射性を有する隔壁を各素子の間にさ
らに備える請求項１１に記載の端面発光型有機ＬＥＤア
レイ。