JP2005032492A - 有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた露光装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、導波路のような光学系を用いることによる小型で明るく長寿命といった特徴を損なうことなく、長期安定性に優れた有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた露光装置および画像形成装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明は、基板上に、少なくとも光源である有機エレクトロルミネッセンス素子と、副走査方向の端面が光取り出し面とされた導波路とを備え、有機エレクトロルミネッセンス素子から放射されて導波路に入射し、光取り出し面から出射される光を露光光として用いる露光装置であって、有機エレクトロルミネッセンス素子は、少なくとも正孔を注入する電極である陽極と、電子を注入する電極である陰極と、陽極と陰極との間に形成され、発光領域を有する発光層、を有し、発光層の厚さを電極の厚さよりも厚くした構成とした。
【選択図】 図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた露光装置および画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
エレクトロルミネッセンス素子とは、固体蛍光性物質の電界発光を利用した発光デバイスであり、現在無機系材料を発光体として用いた無機エレクトロルミネッセンス素子が実用化され、液晶ディスプレイのバックライトやフラットディスプレイ等への応用展開が一部で図られている。しかし、無機エレクトロルミネッセンス素子は発光させるために必要な電圧が１００Ｖ以上と高く、しかも青色発光が難しいため、ＲＧＢの三原色によるフルカラー化が困難である。また、無機エレクトロルミネッセンス素子は、発光体として用いる材料の屈折率が非常に大きいため、界面での全反射等の影響を強く受け、実際の発光に対する空気中への光の取り出し効率が１０〜２０％程度と低く高効率化が困難である。
【０００３】
一方、有機材料を用いたエレクトロルミネッセンス素子に関する研究も古くから注目され、様々な検討が行われてきたが、発光効率が非常に悪いことから本格的な実用化研究へは進展しなかった。
【０００４】
しかし、（非特許文献１）に開示されているように、１９８７年にコダック社のＣ．Ｗ．Ｔａｎｇらにより、有機材料を正孔輸送層と発光層の２層に分けた機能分離型の積層構造を有する有機エレクトロルミネッセンス素子が提案され、１０Ｖ以下の低電圧にもかかわらず１０００ｃｄ／ｍ^２以上の高い発光輝度が得られることが明らかとなった。
【０００５】
これ以降、有機エレクトロルミネッセンス素子が俄然注目され始め、現在も同様な機能分離型の積層構造を有する有機エレクトロルミネッセンス素子についての研究が盛んに行われており、特に有機エレクトロルミネッセンス素子の実用化のためには不可欠である高効率化・長寿命化についても十分検討がなされており、近年、有機エレクトロルミネッセンス素子を用いたディスプレイ等が実現されている。
【０００６】
ここで、電子写真技術による画像形成装置には、一様に所定の電位に帯電した感光体に画像データに応じた露光光を照射してこの感光体上に静電潜像を書き込むための露光装置が設けられている。そして、露光装置における従来の露光方式としては、レーザビーム方式やＬＥＤアレイ方式が中心となっている。
【０００７】
露光方式がレーザビームの場合には、ポリゴンミラーやレンズ等の光学部品の占有スペースが大きく、装置の小型化を図ることが難しい。また、ＬＥＤアレイの場合には、基板が高価なために、装置のコストダウンを図ることが難しい。
【０００８】
そして、前述した有機エレクトロルミネッセンス素子をプリンタの光源として用いれば、これらの問題を解決することができる。しかしながら、有機エレクトロルミネッセンス素子は発光量に応じて発光効率が低下する長期安定性に関する課題があるため、明るい露光光を長時間照射することは困難である。そこで、導波路などの光学系を用いることによれば、長寿命で明るい露光装置を実現することができる。なお、有機エレクトロルミネッセンス素子の素子構造については、（特許文献１）や（特許文献２）などで開示されているものがある。
【０００９】
【非特許文献１】
タン（Ｃ．Ｗ．Ｔａｎｇ）、ヴァンスリク（Ｓ．Ａ．Ｖａｎｓｌｙｋｅ），「アプライドフィジックスレター（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ）」（米国），第５１巻，１９８７年，ｐ．９１３
【特許文献１】
米国特許第５９１７２８０号明細書
【特許文献２】
米国特許第５９３２８９５号明細書
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、導波路のような光学系と有機エレクトロルミネッセンス素子とを用いた露光装置は、従来の有機エレクトロルミネッセンス素子からなる露光装置と比べて、発光層の面積が大きいといった特徴がある。そのため、発光層の面積に比例して、発光層内における異物等を原因として発生する、発光層内の陽極と陰極との短絡の可能性が高くなるといった、従来の有機エレクトロルミネッセンス素子からなる露光装置では問題とならなかった素子の長期安定性に関わる課題が生じる。
【００１１】
また、導波路のような光学系と有機エレクトロルミネッセンス素子とを用いた露光装置においては、単に発光層の面積が大きいだけでなく、発光層の形状が導波路形状と同様に細長い形状となるため、同じ面積の発光層と比較しても発光層を形成する周囲の辺の長さの合計が長くなる。この周囲の辺が長いということは、これらの辺を形成する陽極や陰極により形成される段差が多いことを示しており、これらの段差を原因として発生する、発光層端部の陽極と陰極との短絡の可能性が高くなるといった、素子の長期安定性に関わる課題が生じる。
【００１２】
そこで、本発明は、導波路のような光学系を用いることによる小型で明るく長寿命といった特徴を損なうことなく、長期安定性に優れた有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた露光装置および画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、基板上に、少なくとも光源である有機エレクトロルミネッセンス素子と、副走査方向の端面が光取り出し面とされた導波路とを備え、有機エレクトロルミネッセンス素子から放射されて導波路に入射し、光取り出し面から出射される光を露光光として用いる露光装置であって、有機エレクトロルミネッセンス素子は、少なくとも正孔を注入する電極である陽極と、電子を注入する電極である陰極と、陽極と陰極との間に形成され、発光領域を有する発光層、を有し、発光層の厚さを電極の厚さよりも厚くしたものである。
【００１４】
このように、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層の厚さを電極の厚さより厚くしているので、発光層における短絡の可能性が低くなる。また、発光層の厚さは、有機エレクトロルミネッセンス素子の基板と比較して十分に薄いため、小型の露光装置を実現することができる。これにより、印加電流を大きくして素子寿命を短くすることなく、露光に必要な発光光量を得ることができ、配置自由度の高い小型化、薄型化を図ることができる露光装置を実現できる。
【００１５】
また、この課題を解決するために、基板上に、少なくとも光源である有機エレクトロルミネッセンス素子と、副走査方向の端面が光取り出し面とされた導波路とを備え、有機エレクトロルミネッセンス素子から放射されて導波路に入射し、光取り出し面から出射される光を露光光として用いる露光装置であって、有機エレクトロルミネッセンス素子は、少なくとも正孔を注入する電極である陽極と、電子を注入する電極である陰極と、陽極と陰極との間にそれぞれ形成され、陽極に近い側の発光層に電子を注入し、陰極に近い側の発光層に正孔を注入する電荷発生層と、電荷発生層を介して複数の発光領域を有する発光層と、を有するようにしたものである。
【００１６】
このように、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層を複数の発光層で形成することにより、発光効率が良い状態で発光層の厚さを厚くしているので、発光層における短絡の可能性が低くなるとともに、複数の発光層で発光が行われることから、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光光量を大きくすることが可能になる。また、発光層への正孔注入効率や電子注入効率が高まることから、発光層における発光光量がより大きくなり、結果として有機エレクトロルミネッセンス素子の発光光量を一層大きくすることができる明るい露光装置を実現することができる。また、発光層の厚さは、有機エレクトロルミネッセンス素子の基板と比較して十分に薄いため、小型の露光装置を実現することができる。これにより、印加電流を大きくして素子寿命を短くすることなく、露光に必要な発光光量を得ることができ、配置自由度の高い小型化、薄型化を図ることができる露光装置を実現できる。
【００１７】
さらに、この課題を解決するために、基板上に、少なくとも光源である有機エレクトロルミネッセンス素子と、副走査方向の端面が光取り出し面とされた導波路とを備え、有機エレクトロルミネッセンス素子から放射されて導波路に入射し、光取り出し面から出射される光を露光光として用いる露光装置であって、有機エレクトロルミネッセンス素子は、少なくとも正孔を注入する電極である複数の陽極と、陽極と交互に配置され、電子を注入する電極である複数の陰極と、陽極と陰極との間にそれぞれ形成され、陽極と陰極により規定される発光領域を有する複数の発光層と、を有するようにしたものである。
【００１８】
このように、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層を複数の発光層で形成することにより、発光効率が良い状態で発光層の厚さを厚くしているので、発光層における短絡の可能性が低くなるとともに、複数の発光層で発光が行われることから、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光光量を大きくすることが可能になる。また、発光層への正孔注入効率や電子注入効率が高まることから、発光層における発光光量がより大きくなり、結果として有機エレクトロルミネッセンス素子の発光光量を一層大きくすることができる明るい露光装置を実現することができる。また、発光層の厚さは、有機エレクトロルミネッセンス素子の基板と比較して十分に薄いため、小型の露光装置を実現することができる。これにより、印加電流を大きくして素子寿命を短くすることなく、露光に必要な発光光量を得ることができ、配置自由度の高い小型化、薄型化を図ることができる露光装置を実現できる。
【００１９】
さらに、この課題を解決するために、基板上に、少なくとも光源である有機エレクトロルミネッセンス素子と、副走査方向の端面が光取り出し面とされた導波路とを備え、有機エレクトロルミネッセンス素子から放射されて導波路に入射し、光取り出し面から出射される光を露光光として用いる露光装置であって、有機エレクトロルミネッセンス素子は、少なくとも正孔を注入する電極である陽極と、電子を注入する電極である陰極と、陽極と陰極との間に形成され、発光領域を有する発光層、を有し、発光層を少なくとも塗布により成膜できる材料で形成するようにしたものである。
【００２０】
このように、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層を塗布により成膜できるため、容易に発光層の厚さを厚くすることができるので、発光層における短絡の可能性が低くなる。また、発光層の厚さは、有機エレクトロルミネッセンス素子の基板と比較して十分に薄いため、小型の露光装置を実現することができる。これにより、印加電流を大きくして素子寿命を短くすることなく、露光に必要な発光光量を得ることができ、配置自由度の高い小型化、薄型化を図ることができる露光装置を実現できる。
【００２１】
さらに、この課題を解決するために、基板上に、少なくとも光源である有機エレクトロルミネッセンス素子と、副走査方向の端面が光取り出し面とされた導波路とを備え、有機エレクトロルミネッセンス素子から放射されて導波路に入射し、光取り出し面から出射される光を露光光として用いる露光装置であって、有機エレクトロルミネッセンス素子は、少なくとも正孔を注入する電極である陽極と、電子を注入する電極である陰極と、陽極と陰極との間に形成され、発光領域を有する発光層、を有し、基板と、基板上に形成される電極により形成される段差を、発光層の厚さ以下とするようにしたものである。
【００２２】
このように、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層の厚さを電極により形成される段差より厚くしているので、発光層における短絡の可能性が低くなる。また、発光層の厚さは、有機エレクトロルミネッセンス素子の基板と比較して十分に薄いため、小型の露光装置を実現することができる。これにより、印加電流を大きくして素子寿命を短くすることなく、露光に必要な発光光量を得ることができ、配置自由度の高い小型化、薄型化を図ることができる露光装置を実現できる。
【００２３】
この課題を解決するために、本発明の画像形成装置は、これらのいずれかの露光装置と、露光装置により静電潜像が形成される感光体とを用いたものである。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、基板上に、少なくとも光源である有機エレクトロルミネッセンス素子と、副走査方向の端面が光取り出し面とされた導波路とを備え、有機エレクトロルミネッセンス素子から放射されて導波路に入射し、光取り出し面から出射される光を露光光として用いる露光装置であって、有機エレクトロルミネッセンス素子は、少なくとも、正孔を注入する電極である陽極と、電子を注入する電極である陰極と、陽極と陰極との間に形成され、発光領域を有する発光層と、を有し、発光層の厚さを電極の厚さよりも厚くした露光装置であり、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層の厚さを電極の厚さより厚くしているので、発光層における短絡の可能性が低くなり、素子作製時に生じる初期の短絡についても抑制することができるため、歩留まりの良い露光装置を実現することができる。また、発光層の厚さは、有機エレクトロルミネッセンス素子の基板と比較して十分に薄いため、小型の露光装置を実現することができる。また、導波路の副走査方向の端面である光取り出し面から出射された光を露光光とすることにより、印加電流を大きくして素子寿命を短くすることなく、露光に必要な発光光量を得ることができ、配置自由度の高い小型化、薄型化を図ることができる露光装置を実現できる。
【００２５】
本発明の請求項２に記載の発明は、基板上に、少なくとも光源である有機エレクトロルミネッセンス素子と、副走査方向の端面が光取り出し面とされた導波路とを備え、有機エレクトロルミネッセンス素子から放射されて導波路に入射し、光取り出し面から出射される光を露光光として用いる露光装置であって、有機エレクトロルミネッセンス素子は、少なくとも、正孔を注入する電極である陽極と、電子を注入する電極である陰極と、陽極と陰極との間にそれぞれ形成され、発光領域を有して陽極側に位置する陽極に近い側の発光層および発光領域を有して陰極側に位置する陰極に近い側の発光層と、陽極に近い側の発光層と陰極に近い側の発光層との間に形成され、陽極に近い側の発光層に電子を注入し、陰極に近い側の発光層に正孔を注入する電荷発生層と、を有する露光装置であり、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層を複数の発光層で形成することにより、発光効率が良い状態で発光層の厚さを厚くしているので、発光層における短絡の可能性が低くなり、素子作製時に生じる初期の短絡についても抑制することができるため、歩留まりの良い露光装置を実現することができる。複数の発光層で発光が行われることから、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光光量を大きくすることが可能になる。また、発光層への正孔注入効率や電子注入効率が高まることから、発光層における発光光量がより大きくなり、結果として有機エレクトロルミネッセンス素子の発光光量を一層大きくすることができる明るい露光装置を実現することができる。また、発光層の厚さは、有機エレクトロルミネッセンス素子の基板と比較して十分に薄いため、小型の露光装置を実現することができる。また、導波路の副走査方向の端面である光取り出し面から出射された光を露光光とすることにより、印加電流を大きくして素子寿命を短くすることなく、露光に必要な発光光量を得ることができ、配置自由度の高い小型化、薄型化を図ることができる露光装置を実現できる。
【００２６】
本発明の請求項３に記載の発明は、請求項２記載の発明において、電荷発生層のイオン化ポテンシャルは陰極に近い側の発光層のイオン化ポテンシャルよりも高い露光装置であり、複数の発光層で発光が行われることから、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光光量を大きくすることが可能になるという作用を有する。また、電荷発生層の仕事関数を第２の発光層のイオン化ポテンシャルよりも高く設定したので、第２の発光層への正孔注入効率が高まることから、第２の発光層における発光光量がより大きくなり、結果として有機エレクトロルミネッセンス素子の発光光量を一層大きくすることができるという作用を有する。
【００２７】
本発明の請求項４に記載の発明は、請求項２または３いずれか１記載の発明において、電荷発生層の電子親和力は陽極に近い側の発光層の電子親和力よりも低い露光装置であり、複数の発光層で発光が行われることから、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光光量を大きくすることが可能になるという作用を有する。また、電荷発生層の電子親和力を第１の発光層の電子親和力よりも低く設定し、電荷発生層のイオン化ポテンシャルを第２の発光層のイオン化ポテンシャルよりも高く設定したので、各発光層への正孔注入効率および電子注入効率が高まることから、これらの発光層における発光光量がより大きくなり、結果として有機エレクトロルミネッセンス素子の発光光量を一層大きくすることができるという作用を有する。
【００２８】
本発明の請求項５に記載の発明は、請求項２〜４いずれか１記載の発明において、陽極に近い側の発光層の電子親和力と電荷発生層との電位差及び、陰極に近い側の発光層のイオン化ポテンシャルとの電荷発生層との電位差を、０．６ｅＶ以下に設定した露光装置であり、複数の発光層で発光が行われることから、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光光量を大きくすることが可能になるという作用を有する。また、このような構成を採用することにより、各発光層への正孔注入効率および電子注入効率が高まることから、これらの発光層における発光光量がより大きくなり、結果として有機エレクトロルミネッセンス素子の発光光量を一層大きくすることができるという作用を有する。
【００２９】
本発明の請求項６に記載の発明は、請求項２〜５いずれか１記載の発明において、少なくとも陽極に近い側の発光層側に位置する第１の電荷発生層および陰極に近い側の発光層側に位置する第２の電荷発生層を有し、第１の電荷発生層を第２の電荷発生層よりも低い電子親和力に設定し、第２の電荷発生層を第１の電荷発生層よりも高いイオン化ポテンシャルに設定した露光装置であり、各発光層への正孔注入効率および電子注入効率が高まることから、これらの発光層における発光光量がより大きくなり、結果として露光装置の発光光量を一層大きくすることができるという作用を有する。
【００３０】
本発明の請求項７に記載の発明は、請求項６記載の発明において、最初に成膜される電荷発生層は抵抗加熱により形成される露光装置であり、成膜時のダメージを緩和することが可能になるという作用を有する。
【００３１】
本発明の請求項８に記載の発明は、請求項２〜７いずれか１記載の発明において、電荷発生層は誘電体からなり、当該電荷発生層の比誘電率は陽極に近い側の発光層および陰極に近い側の発光層の比誘電率以上である露光装置であり、露光装置の発光光量を大きくすることが可能になるという作用を有する。
【００３２】
本発明の請求項９に記載の発明は、請求項２〜８いずれか１記載の発明において、陽極に近い側の発光層および陰極に近い側の発光層は相互に同一の部材により構成されている露光装置であり、露光装置の発光光量を大きくすることが可能になるという作用を有する。
【００３３】
本発明の請求項１０に記載の発明は、基板上に、少なくとも光源である有機エレクトロルミネッセンス素子と、副走査方向の端面が光取り出し面とされた導波路とを備え、有機エレクトロルミネッセンス素子から放射されて導波路に入射し、光取り出し面から出射される光を露光光として用いる露光装置であって、有機エレクトロルミネッセンス素子は、少なくとも、正孔を注入する電極である複数の陽極と、陽極と交互に配置され、電子を注入する電極である複数の陰極と、陽極と陰極との間にそれぞれ形成され、陽極と陰極により規定される発光領域を有する複数の発光層と、を有する露光装置であり、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層を複数の発光層で形成することにより、発光効率が良い状態で発光層の厚さを厚くしているので、発光層における短絡の可能性が低くなり、素子作製時に生じる初期の短絡についても抑制することができるため、歩留まりの良い露光装置を実現することができる。複数の発光層で発光が行われることから、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光光量を大きくすることが可能になる。また、発光層への正孔注入効率や電子注入効率が高まることから、発光層における発光光量がより大きくなり、結果として有機エレクトロルミネッセンス素子の発光光量を一層大きくすることができる明るい露光装置を実現することができる。また、発光層の厚さは、有機エレクトロルミネッセンス素子の基板と比較して十分に薄いため、小型の露光装置を実現することができる。また、導波路の副走査方向の端面である光取り出し面から出射された光を露光光とすることにより、印加電流を大きくして素子寿命を短くすることなく、露光に必要な発光光量を得ることができ、配置自由度の高い小型化、薄型化を図ることができる露光装置を実現できる。
【００３４】
本発明の請求項１１に記載の発明は、請求項１０記載の発明において、発光層は相互に同一の部材により構成されている露光装置であり、露光装置の発光光量を大きくすることが可能になるという作用を有する。
【００３５】
本発明の請求項１２に記載の発明は、請求項１０または１１いずれか１記載の発明において、最初に形成される電極と次に形成される電極との間に位置する発光層を含む層は高分子からなる露光装置であり、成膜時のダメージを緩和することが可能になるという作用を有する。
【００３６】
本発明の請求項１３に記載の発明は、基板上に、少なくとも光源である有機エレクトロルミネッセンス素子と、副走査方向の端面が光取り出し面とされた導波路とを備え、有機エレクトロルミネッセンス素子から放射されて導波路に入射し、光取り出し面から出射される光を露光光として用いる露光装置であって、有機エレクトロルミネッセンス素子は、少なくとも、正孔を注入する電極である陽極と、電子を注入する電極である陰極と、陽極と陰極との間に形成され、発光領域を有する発光層と、を有し、発光層を少なくとも塗布により成膜できる材料で形成する露光装置であり、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層を塗布により成膜できるため、容易に発光層の厚さを厚くすることができるので、発光層における短絡の可能性が低くなる。また、発光層の厚さは、有機エレクトロルミネッセンス素子の基板と比較して十分に薄いため、小型の露光装置を実現することができる。これにより、印加電流を大きくして素子寿命を短くすることなく、露光に必要な発光光量を得ることができ、配置自由度の高い小型化、薄型化を図ることができる露光装置を実現できる。
【００３７】
本発明の請求項１４に記載の発明は、基板上に、少なくとも光源である有機エレクトロルミネッセンス素子と、副走査方向の端面が光取り出し面とされた導波路とを備え、有機エレクトロルミネッセンス素子から放射されて導波路に入射し、光取り出し面から出射される光を露光光として用いる露光装置であって、有機エレクトロルミネッセンス素子は、少なくとも、正孔を注入する電極である陽極と、電子を注入する電極である陰極と、陽極と陰極との間に形成され、発光領域を有する発光層と、を有し、基板と、基板上に形成される電極により形成される段差を、発光層の厚さ以下とする露光装置であり、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層の厚さを電極により形成される段差より厚くしているので、発光層における短絡の可能性が低くなる。また、発光層の厚さは、有機エレクトロルミネッセンス素子の基板と比較して十分に薄いため、小型の露光装置を実現することができる。これにより、印加電流を大きくして素子寿命を短くすることなく、露光に必要な発光光量を得ることができ、配置自由度の高い小型化、薄型化を図ることができる露光装置を実現できる。
【００３８】
本発明の請求項１５に記載の発明は、請求項１４記載の発明において、発光層を含む層は高分子からなる露光装置であり、成膜時のダメージを緩和することが可能になるという作用を有する。
【００３９】
本発明の請求項１６に記載の発明は、請求項１〜１５いずれか１記載の発明において、導波路が基板と一体化されている露光装置であり、容易に露光装置の小型化、薄型化を図ることができ、さらに導波路により発光面の端面方向から光を出射するため容易に副走査方向に発光面積を大きくすることができるため、発光層の面積を大きくするだけで発光光量が増加するので、印加電流を大きくして素子寿命を短くすることなく、露光に必要な発光光量を得ることが可能になるという作用を有する。また、導波路と基板とが一体化されているため露光装置をさらに小さくすることができるとともに、導波路を貼り付ける工程が不要になり、さらに導波路の位置合わせが不要となるため、安定した光量を得ることのできる露光装置を安価に実現することができるという作用を有する。
【００４０】
本発明の請求項１７に記載の発明は、請求項１〜１６いずれか１記載の発明において、導波路は、それぞれの画素毎に主走査方向に光学的に分離された複数本が相互に平行に配列されている露光装置であり、容易に露光装置の小型化、薄型化を図ることができ、さらに導波路により発光面の端面方向から光を出射するため容易に副走査方向に発光面積を大きくすることができるため、発光層の面積を大きくするだけで発光光量が増加するので、印加電流を大きくして素子寿命を短くすることなく、露光に必要な発光光量を得ることが可能になるという作用を有する。また、導波路は、それぞれの画素毎に光学的に分離され、画素毎に光を伝播することができるため、画素単位で発光光量が増加し、解像度の高い高画質を実現することができるという作用を有する。
【００４１】
本発明の請求項１８に記載の発明は、請求項１〜１７いずれか１記載の発明において、導波路は、所定の屈折率を有するコア、およびコアの外周に形成されて当該コアよりも小さな屈折率を有するクラッドから構成されている露光装置であり、容易に露光装置の小型化、薄型化を図ることができ、さらに導波路により発光面の端面方向から光を出射するため容易に副走査方向に発光面積を大きくすることができるため、発光層から放射された光がより効率的に光り取り出し面に導かれるので、発光光量の一層の増加を図ることが可能になるという作用を有する。また、導波路を伝播する光は、コアとクラッドの界面の全反射により光取り出し面方向に伝播することができるため、損失の小さな光の伝播できるとともに、クラッド表面のごみ付着や傷発生などが生じても安定した光伝播することができるという作用を有する。
【００４２】
本発明の請求項１９に記載の発明は、請求項１８記載の発明において、コアは、発光層よりも小さな屈折率を有する露光装置であり、容易に露光装置の小型化、薄型化を図ることができ、さらに導波路により発光面の端面方向から光を出射するため容易に副走査方向に発光面積を大きくすることができるため、発光層から放射され導波路内に入射した光がより効率的に光り取り出し面に導かれるので、発光光量の一層の増加を図ることが可能になるという作用を有する。また、発光層から放射された光は導波路の屈折率が小さいため、光の屈折により導波路内で副走査方向の光が多くなるため、効率的に光り取り出し面に導かれるので、発光光量の一層の増加を図ることが可能になるという作用を有する。
【００４３】
本発明の請求項２０に記載の発明は、請求項１８記載の発明において、コアの屈折率は、発光層の屈折率から０．３引いた値よりも大きい露光装置であり、容易に露光装置の小型化、薄型化を図ることができ、さらに導波路により発光面の端面方向から光を出射するため容易に副走査方向に発光面積を大きくすることができるため、発光層から放射され導波路内に入射した光がより効率的に光り取り出し面に導かれるので、発光光量の一層の増加を図ることが可能になるという作用を有する。また、発光層から放射された光が導波路界面での全反射を抑制されることにより効率的に光り取り出し面に導かれるので、発光光量の一層の増加を図ることが可能になるという作用を有する。
【００４４】
本発明の請求項２１に記載の発明は、請求項１〜２０いずれか１記載の発明において、相互に隣接する導波路の間には遮光層または反射層が設けられている露光装置であり、他の導波路から光が入射することがなくなるので、光取り出し面から取り出される光量の導波路間におけるバラツキがなくなるという作用を有する。特に反射層を設けた場合は、他の導波路に入射して無効な光として伝播する光が有効な光として伝播するため、より効率的に光取り出し面に導かれるので、発光光量の一層の増加を図ることが可能になるという作用を有する。
【００４５】
本発明の請求項２２に記載の発明は、請求項１〜２１いずれか１記載の発明において、光取り出し面は画素形状に対応した形状である露光装置であり、容易に露光装置の小型化、薄型化を図ることができ、さらに導波路により発光面の端面方向から光を出射するため容易に副走査方向に発光面積を大きくすることができるため、発光層の面積を大きくするだけで発光光量が増加するので、印加電流を大きくして素子寿命を短くすることなく、露光に必要な発光光量を得ることが可能になるという作用を有する。また、光り取り出し面は画素形状に対応した形状であるため、容易に高精細な潜像を形成することができるという作用を有する。
【００４６】
本発明の請求項２３に記載の発明は、請求項１〜２２いずれか１記載の発明において、導波路には、発光層から導波路に入射した光の角度を変換して光取り出し面に導く角度変換部が形成されている露光装置であり、光取り出し面から取り出される光量のより一層の増加を図ることが可能になるという作用を有する。
【００４７】
本発明の請求項２４に記載の発明は、請求項２３記載の発明において、角度変換部は、副走査方向以外の方向の光を光取り出し面に導く露光装置であり、もともと有効に取り出される光に対する影響が小さく、無効な光に対して有効な光の角度変換を行うことができるため、光取り出し面から取り出される光量のより一層の増加を図ることが可能になるという作用を有する。
【００４８】
本発明の請求項２５に記載の発明は、請求項２３または２４記載の発明において、角度変換部は、主走査および副走査のいずれにも直交する方向に対する角度変換を行い、光取り出し面に導く露光装置であり、もともと有効に取り出される光に対する影響が小さく、無効な光に対して有効な光の角度変換を行うことができるため、光取り出し面から取り出される光量のより一層の増加を図ることが可能になるという作用を有する。
【００４９】
本発明の請求項２６に記載の発明は、請求項２３〜２５いずれか１記載の発明において、角度変換部は発光層と反対側に位置するコアとクラッドとの界面に形成されている露光装置であり、もともと有効に取り出される光に対する影響が小さく、無効な光に対して有効な光の角度変換を行うことができ、角度変換された光はコア内を伝播し、損失の小さな光伝播を実現できるため、光取り出し面から取り出される光量のより一層の増加を図ることが可能になるという作用を有する。
【００５０】
本発明の請求項２７に記載の発明は、請求項１〜２６いずれか１記載の発明において、光取り出し面に対向する面および発光層と反対側に位置する導波路の面の少なくとも何れかの面には反射層が形成されている露光装置であり、発光層から導波路に入射した光がより多く反射し、無効な光が有効な光として光り取り出し面に到達するので、光量増加を図ることが可能になるという作用を有する。
【００５１】
本発明の請求項２８に記載の発明は、請求項１〜２７いずれか１記載の発明において、光取り出し面には、光取り出し面から出射される光の拡散を抑制する拡散抑制手段が形成されている露光装置であり、容易に露光装置の小型化、薄型化を図ることができ、さらに導波路により発光面の端面方向から光を出射するため容易に副走査方向に発光面積を大きくすることができるため、発光層の面積を大きくするだけで発光光量が増加するので、印加電流を大きくして素子寿命を短くすることなく、露光に必要な発光光量を得ることが可能になるという作用を有する。さらに、光の拡散抑制手段により、光取り出し面から出射される光は正面方向に強く進行するため、光取り出し面から出射される光をより効率良く露光に利用することができるため、効率の良い露光装置を実現することができるという作用を有する。
【００５２】
本発明の請求項２９に記載の発明は、請求項１〜２８いずれか１記載の発明において、光取り出し面から出射された光は正立等倍で感光体に結像する露光装置であり、容易に露光装置の小型化、薄型化を図ることができ、さらに導波路により発光面の端面方向から光を出射するため容易に副走査方向に発光面積を大きくすることができるため、発光層の面積を大きくするだけで発光光量が増加するので、印加電流を大きくして素子寿命を短くすることなく、露光に必要な発光光量を得ることが可能になるという作用を有する。また、簡単な構成により光取り出し面から出射される光をより効率良く露光に利用することができるため、安価に効率の良い露光装置を実現することができるという作用を有する。
【００５３】
本発明の請求項３０に記載の発明は、請求項１〜２９いずれか１記載の発明において、有機エレクトロルミネッセンス素子は交流電流、交流電圧またはパルス波で駆動される露光装置であり、複数の発光層で発光が行われる発光光量の大きな有機エレクトロルミネッセンス素子により、装置を大型化することなく露光に必要な光量を得ることが可能になるという作用を有する。
【００５４】
本発明の請求項３１に記載の発明は、請求項１〜３０いずれか１記載の発明において、有機エレクトロルミネッセンス素子は、非発光時に陽極と陰極との間に負電圧が印加される露光装置であり、複数の発光層で発光が行われる発光光量の大きな有機エレクトロルミネッセンス素子により、装置を大型化することなく露光に必要な光量を得ることが可能になるという作用を有する。
【００５５】
本発明の請求項３２に記載の発明は、請求項１〜３１いずれか１記載の露光装置と、露光装置により静電潜像が形成される感光体とを有する画像形成装置であり、感光体上に静電潜像が適正に形成されるので、高品質の画像を形成することができるという作用を有する。複数の発光層で発光が行われる発光光量の大きな有機エレクトロルミネッセンス素子を光源に用いた露光装置により、コンパクトな画像形成装置を得ることが可能になるという作用を有する。
【００５６】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態について、図１から図８を用いて説明する。なお、これらの図面において同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複した説明は省略されている。
【００５７】
図１は本発明の実施の形態１におけるカラー画像形成装置の構成を示す概略図、図２は図１のカラー画像形成装置における露光部を詳しく示す説明図、図３は図１のカラー画像形成装置における感光部を詳しく示す説明図、図４は図１のカラー画像形成装置における現像部を詳しく示す説明図、図５は図２の露光部の光源として用いられた有機エレクトロルミネッセンス素子の要部を示す断面図、図６は図２の露光部の光源として用いられた有機エレクトロルミネッセンス素子を示す斜視図、図７は図２の露光部の光源として用いられた有機エレクトロルミネッセンス素子を示す平面図、図８は図２の露光部の光源として用いられた変形例としての有機エレクトロルミネッセンス素子を示す断面図、図９は図２の露光部の光源として用いられた他の変形例としての有機エレクトロルミネッセンス素子を示す断面図である。
【００５８】
図１において、カラー画像形成装置１には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像をそれぞれ形成するための現像部２，３，４，５が順に配置され、これらの現像部２〜５のそれぞれに対応して露光部（露光装置）６，７，８，９、および感光部１０，１１，１２，１３を備えている。
【００５９】
図２に示すように、露光部６〜９は、基板６ａ，７ａ，８ａ，９ａに実装された光源としての有機エレクトロルミネッセンス素子６ｂ，７ｂ，８ｂ，９ｂと、基板６ａ〜９ａ上に設けられて画像データに対応した電圧を有機エレクトロルミネッセンス素子６ｂ〜９ｂに給電してこれを発光させるドライバ６ｃ，７ｃ，８ｃ，９ｃとを備えている。基板６ａ〜９ａ上には、有機エレクトロルミネッセンス素子６ｂ〜９ｂを大気から遮断するため、封止材６ｄ，７ｄ，８ｄ，９ｄにより気密封止したり、あるいは、封止材内の水分を吸着するため、封止材内に乾燥剤６ｅ，７ｅ，８ｅ，９ｅを配置したりすることもある。有機エレクトロルミネッセンス素子６ｂ〜９ｂの光取り出し面の外部には、イメージ伝送光学系６ｆ，７ｆ，８ｆ，９ｆが配置されている。
【００６０】
図３に詳しく示すように、感光部１０〜１３は、回転可能に設けられた像担持体としての感光ドラム（感光体）１０ａ，１１ａ，１２ａ，１３ａと、この感光ドラム１０ａ〜１３ａに圧接されて感光ドラム１０ａ〜１３ａの表面を一様な電位に帯電する帯電器（帯電手段）１０ｂ，１１ｂ，１２ｂ，１３ｂと、画像転写後の感光ドラム１０ａ〜１３ａに残留しているトナーを除去するクリーナ１０ｃ，１１ｃ，１２ｃ，１３ｃとを備えている。
【００６１】
周方向に回転する感光ドラム１０ａ〜１３ａは、その回転中心軸が相互に平行になるように一列に配置されている。また、感光ドラム１０ａ〜１３ａに圧接された帯電器１０ｂ〜１３ｂは、感光ドラム１０ａ〜１３ａの回転に伴って回転する。
【００６２】
また、図４に詳しく示すように、現像部２〜５は、露光部６〜９からの照射光によって周面に静電潜像の形成された感光ドラム１０ａ〜１３ａにトナーを付着させて静電潜像をトナー像として顕像化する現像ローラ（現像手段）２ａ，３ａ，４ａ，５ａと、タンク内のトナー１４を撹拌する撹拌部材２ｂ，３ｂ，４ｂ，５ｂと、トナー１４を撹拌しつつこれを現像ローラ２ａ〜５ａへ供給するサプライローラ２ｃ，３ｃ，４ｃ，５ｃと、現像ローラ２ａ〜５ａへ供給されたトナー１４を所定の厚みに整えるとともに摩擦により当該トナー１４を帯電するドクターブレード２ｄ，３ｄ，４ｄ，５ｄとを備えている。
【００６３】
図１に示すように、これら露光部６〜９、感光部１０〜１３および現像部２〜５に対向する位置には、感光ドラム１０ａ〜１３ａ上に顕像化された各色トナー像を用紙（記録媒体）Ｐ上に相互に重ね転写してカラートナー像を形成する転写部１５が配置されている。
【００６４】
転写部１５には、各感光ドラム１０ａ〜１３ａに対応して配置された転写ローラ１６，１７，１８，１９と、各転写ローラ１６〜１９を感光ドラム１０ａ〜１３ａにそれぞれ圧接するスプリング２０，２１，２２，２３とを備えている。
【００６５】
転写部１５の反対側には、用紙Ｐが収納された給紙部２４が設けられている。そして、用紙Ｐは、給紙ローラ２５により給紙部２４から１枚ずつ取り出される。
【００６６】
給紙部２４から転写部１５に至る用紙搬送路上には、所定のタイミングで用紙Ｐを転写部１５に送るレジストローラ２６が設けられている。また、転写部１５でカラートナー像が形成された用紙Ｐが走行する用紙搬送路上には定着部２７が配置されている。定着部２７は、加熱ローラ２７ａおよびこの加熱ローラ２７ａと圧接した押圧ローラ２７ｂが設けられ、用紙Ｐ上に転写されたカラー画像はこれらのローラ２７ａ，２７ｂの狭持回転に伴う圧力と熱とによって用紙Ｐに定着される。
【００６７】
このような構成の画像形成装置において、先ず感光ドラム１０ａ上に画像情報のイエロー成分色の潜像が形成される。この潜像はイエロートナーを有する現像ローラ２ａによりイエロートナー像として感光ドラム１０ａ上に可視像化される。その間、給紙ローラ２５により給紙部２４から取り出された用紙Ｐは、レジストローラ２６によりタイミングがとられて転写部１５に送り込まれる。そして、感光ドラム１０ａと転写ローラ１６とで挟持搬送され、このときに前述したイエロートナー像が感光ドラム１０ａから転写される。
【００６８】
イエロートナー像が用紙Ｐに転写されている間に、続いてマゼンタ成分色の潜像が形成され、現像ローラ３ａでマゼンタトナーによるマゼンタトナー像が顕像化される。そして、イエロートナー像が転写された用紙Ｐに対して、マゼンタトナー像がイエロートナー像と重ね転写される。
【００６９】
以下、シアントナー像、ブラックトナー像についても同様にして画像形成および転写が行われ、用紙Ｐ上に４色のトナー像の重ね合わせが終了する。
【００７０】
その後、カラー画像の形成された用紙Ｐは定着部２７へと搬送される。定着部２７では、転写されたトナー像が用紙Ｐに加熱定着されて、用紙Ｐ上にフルカラー画像が形成される。
【００７１】
このようにして一連のカラー画像形成が終了した用紙Ｐは、その後、排紙トレイ２８上に排出される。
【００７２】
ここで、露光部６〜９に設けられた光源である有機エレクトロルミネッセンス素子６ｂ，７ｂ，８ｂ，９ｂは、図５において、基板として用いている導波路２９上に、スパッタリング法や抵抗加熱蒸着法等により形成された透明な導電性膜からなり正孔を注入する電極である陽極３０と、抵抗加熱蒸着法等により形成されて電子を注入する電極である陰極３１とが形成されている。
【００７３】
また、陽極３０と陰極３１との間には、発光層３２が形成されており、図５において、陽極３０と発光層３２との間には正孔輸送層３３が、陰極３１と発光層３２との間には電子輸送層３４が形成されている。
【００７４】
図５に示す構成を有する有機エレクトロルミネッセンス素子６ｂ〜９ｂの陽極３０をプラス極として、また陰極３１をマイナス極として電流を印加すると、発光層３２には、陽極３０から正孔輸送層３３を介して正孔が注入されるとともに、陰極３１から電子輸送層３４を介して電子が注入される。発光層３２では、このようにして注入された正孔と電子とが再結合し、これに伴って生成される励起子が励起状態から基底状態へ移行する際に発光現象が起こる。
【００７５】
このような有機エレクトロルミネッセンス素子において、発光層３２中の発光領域である蛍光体から放射される光は、蛍光体を中心とした全方位に出射され、導波路２９を経由して放射される。あるいは、一旦、光取り出し方向（導波路２９方向）とは逆方向へ向かって陰極３１で反射され、導波路２９を経由して放射される。
【００７６】
このとき有機エレクトロルミネッセンス素子は、図５に示すような有機エレクトロルミネッセンス素子において、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層３２の厚さは、陽極３０あるいは陰極３１よりも厚い構成であることが好ましい。
【００７７】
一般に有機エレクトロルミネッセンス素子において、発光層３２内に存在する異物を原因とした短絡が生じることがある。あるいは、陽極３０あるいは陰極３１の端部により形成される段差において、発光層３２が所定の厚さよりも薄くなるため、陽極３０あるいは陰極３１の端部において短絡が生じることがある。しかしながら図５に示すような構成とすることにより、陽極３０と陰極３１との間の短絡が生じ難い露光装置を実現することができる。
【００７８】
次に、有機エレクトロルミネッセンス素子６ｄ〜９ｄを構成する各部材について説明する。
【００７９】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子６ｄ〜９ｄの導波路２９は、透明なコア２９ａと、コア２９ａの周囲にコア２９ａよりも屈折率の小さなクラッド２９ｂから構成され（図６参照）、クラッド２９ｂは空気層を代用することができ、コア２９ａだけからなる構成とすることもできる。なお、本発明において、透明または半透明なる定義は、有機エレクトロルミネッセンス素子による発光の視認を妨げない程度の透明性を示すものである。
【００８０】
導波路に用いる材料としては、透明あるいは半透明のソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英ガラス等の、無機酸化物ガラス、無機フッ化物ガラス、等の無機ガラス、あるいは、透明または半透明のポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエーテルスルフォン、ポリフッ化ビニル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアクリレート、非晶質ポリオレフィン、フッ素系樹脂等の高分子フィルム等、あるいは、透明または半透明のＡｓ_２Ｓ_３、Ａｓ_４０Ｓ_１０、Ｓ_４０Ｇｅ_１０等のカルコゲノイドガラス、ＺｎＯ、Ｎｂ_２Ｏ_５、Ｔａ_２Ｏ_５、ＳｉＯ、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＨｆＯ_２、ＴｉＯ_２等の金属酸化物および窒化物等の材料、或いは、顔料等を含んだ前述の透明基板材料等から適宜選択して用いることができ、複数の基板材料を積層した積層基板を用いることもでき、あるいは、レジストをブリーチして用いることもできる。さらに、導波路の屈折率と発光層の屈折率の値を近くするためには、発光層材料と同じ材料を用いて導波路を形成することもできる。
【００８１】
また、光の角度変換構造とは、２つの異なる媒質の界面において、入射光が界面に到達する際に、界面に対し入射角とは異なる角度で反射される構造であり、基板を形成する各面のいずれに対しても平行でないような面および構造体である。
【００８２】
具体的には、界面に対して非平行かつ非垂直な面があげられ、これは、例えば、三角柱や円柱、三角錐、円錐、或いはそれらを３次元的あるいは２次元的に配列した複合体、散乱面、等からなる構造体であり、導波路の湾曲、導波路表面の凹凸、微小レンズ、微小プリズム、微小ミラー構造、および、それらの集合体からなる。
【００８３】
また、光の角度変換構造は、導波路の表面、あるいは、導波路の内部のいずれにも形成することができる。
【００８４】
導波路の表面に光の角度変換構造を形成する場合、導波路の表面を研磨して凹凸を形成することができ、凹凸上にクラッドあるいは発光素子を形成することで実現できる。あるいは、導波路の表面に微小レンズ等を接合することでも実現でき、導波路の表面に光の角度変換構造を形成する場合、その界面が空気／基板界面であってもよく、この場合、空気をクラッド層として用いる。このように導波路表面に光の角度変換構造を形成する場合、有機エレクトロルミネッセンス素子形成後に表面を加工すればよく作成行程が簡単なため容易に形成することができる。
【００８５】
また、光の角度変換構造が導波路内部に形成する場合、導波路に凹凸や微小レンズを内包させて光の角度変換構造を形成することができ、コアあるいはクラッド内部、あるいはコア／クラッド界面に形成することができる。コア／クラッド界面に形成される場合、コアの表面を研磨やブラスト、エッチングなどにより凹凸を形成し、その表面にクラッド層を形成することで実現できる。このような構造の場合、光の角度変換構造は剥き出しになることはなく、安定した光の角度変換がおこなわれ、導波路表面を平坦化できるため、導波路上に陽極等を容易に形成することができる。
【００８６】
さらに、用途によっては特定波長のみを透過する材料、光−光変換機能をもった特定の波長の光へ変換する材料などであってもよい。あるいは、導波路はそれぞれの画素毎に主走査方向に光学的に分離された複数本が相互に平行に配列されている導波路から形成されていても良く、さらに導波路のコア部分が導電性を有し、クラッドが絶縁性を有す構造であって、電気的に分離された複数本のコア部分を陽極あるいは陰極として用いることもできる。
【００８７】
本実施の形態においては、導波路２９は、それぞれの画素毎に主走査方向に光学的に分離された複数本が相互に平行に配列された導波路を形成している。そして、基板２９は、所定の屈折率を有するコア２９ａと、コア２９ａの外周に形成されてコア２９ａよりも小さな屈折率を有するクラッド２９ｂとから構成されている。なお、クラッド２９ｂはコア２９ａの外周全面に形成されていてもよく、外周の一部の面に形成されていてもよい。
【００８８】
また、コア２９ａの屈折率は、発光層よりも小さな屈折率を有するようにすること、あるいは発光層の屈折率から０．３引いた値よりも大きく設定することができる。
【００８９】
なお、本実施の形態において、導波路２９は、そのピッチが約１０．５μｍの導波路となっており主走査方向に対して２４００ｄｐｉの解像度に対応した構成となっているが、断面形状は感光体上に所定の潜像を形成することができれば任意の形状を取ることができ、解像度や感光体の回転数等の印字条件に応じて適宜そのピッチや形状を取ることができる。
【００９０】
また、本実施の形態では、導波路を基板として用いた構造について説明したが、有機エレクトロルミネッセンス素子と導波路とは別々に作製する構成であってもよく、この場合、有機エレクトロルミネッセンス素子と導波路とを光学接着剤等で接続される。このとき、有機エレクトロルミネッセンス素子と導波路との間に空気層が存在する場合、全反射により導波路中に伝播する光が減るため、効率の良い光の伝播は行われない。したがって、有機エレクトロルミネッセンス素子と導波路とを別々に作製する場合、間に空気層が入らないように接続するほうが好ましい。
【００９１】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子６ｄ〜９ｄの基板としては、透明あるいは半透明、あるいは基板を介さずに光を取り出す場合は不透明のものを用いることができ、有機エレクトロルミネッセンス素子を保持できる強度があればよい。基板は、前述の導波路と同等の透明基板材料等から適宜選択して用いることができ、あるいは、不透明のシリコン、ゲルマニウム、炭化シリコン、ガリウム砒素、窒化ガリウム等の半導体材料、あるいは、顔料等を含んだ前記透明基板材料、表面に絶縁処理を施した金属材料、プラスチック材料等から適宜選択して用いることができ、複数の基板材料を積層した積層基板を用いることもできる。
【００９２】
また、基板は絶縁性であることが好ましいが、特に限定されるものではなく、有機エレクトロルミネッセンス表示素子の駆動を妨げない範囲、或いは用途によって、導電性を有していても良い。
【００９３】
また、この基板表面、あるいは、基板内部には、有機エレクトロルミネッセンス素子を駆動するための抵抗・コンデンサ・インダクタ・ダイオード・トランジスタ等からなる回路を形成していても良い。
【００９４】
有機エレクトロルミネッセンス素子６ｄ〜９ｄの陽極３０としては、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ_２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の金属酸化物、あるいは、ＳｎＯ：Ｓｂ（アンチモン）、ＺｎＯ：Ａｌ（アルミニウム）、ＩＺＯ（Ｉｎ_２Ｏ_３：ＺｎＯ）といった混合物からなる透明導電膜や、あるいは、透明度を損なわない程度の厚さのＡｌ（アルミニウム）、Ｃｕ（銅）、Ｔｉ（チタン）、Ａｇ（銀）、Ａｕ（金）といった金属薄膜や、これら金属の混合薄膜、積層薄膜といった金属薄膜や、あるいは、ポリピロール等の導電性高分子等を用いることができる。また、複数の前述透明電極材料を積層することで透明電極とすることもでき、抵抗加熱蒸着、電子ビーム蒸着、スパッタ法または電界重合法等の各種の重合法等により形成する。また、透明電極は、十分な導電性を持たせるため、または、基板表面の凹凸による不均一発光を防ぐために、１ｎｍ以上の厚さにすることが望ましい。また、十分な透明性を持たせるために５００ｎｍ以下の厚さにすることが望ましい。
【００９５】
更に、陽極としては、前記透明電極以外にも、Ｃｒ（クロム）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｃｕ（銅）、Ｓｎ（錫）、Ｗ（タングステン）、Ａｕ（金）等の仕事関数の大きな金属、あるいはその合金、酸化物等を用いることができ、これら陽極材料を用いた複数の材料による積層構造も用いることができる。ただし、陽極として透明電極を用いない場合、光の角度変換手段の効果を最大限に利用するためには、陽極は光を反射する材料で形成することが好ましい。なお、陽極として透明電極を用いない場合には、陰極が透明電極であればよい。
【００９６】
有機エレクトロルミネッセンス素子６ｄ〜９ｄの発光層３２としては、可視領域で蛍光特性を有し、かつ成膜性のよい蛍光体からなるものが好ましく、Ａｌｑ_３やＢｅ−ベンゾキノリノール（ＢｅＢｑ_２）の他に、２，５−ビス（５，７−ジ−ｔ−ペンチル−２−ベンゾオキサゾリル）−１，３，４−チアジアゾール、４，４’−ビス（５，７−ベンチル−２−ベンゾオキサゾリル）スチルベン、４，４’−ビス〔５，７−ジ−（２−メチル−２−ブチル）−２−ベンゾオキサゾリル〕スチルベン、２，５−ビス（５，７−ジ−ｔ−ベンチル−２−ベンゾオキサゾリル）チオフィン、２，５−ビス（〔５−α，α−ジメチルベンジル〕−２−ベンゾオキサゾリル）チオフェン、２，５−ビス〔５，７−ジ−（２−メチル−２−ブチル）−２−ベンゾオキサゾリル〕−３，４−ジフェニルチオフェン、２，５−ビス（５−メチル−２−ベンゾオキサゾリル）チオフェン、４，４’−ビス（２−ベンゾオキサイゾリル）ビフェニル、５−メチル−２−〔２−〔４−（５−メチル−２−ベンゾオキサイゾリル）フェニル〕ビニル〕ベンゾオキサイゾリル、２−〔２−（４−クロロフェニル）ビニル〕ナフト〔１，２−ｄ〕オキサゾール等のベンゾオキサゾール系、２，２’−（ｐ−フェニレンジビニレン）−ビスベンゾチアゾール等のベンゾチアゾール系、２−〔２−〔４−（２−ベンゾイミダゾリル）フェニル〕ビニル〕ベンゾイミダゾール、２−〔２−（４−カルボキシフェニル）ビニル〕ベンゾイミダゾール等のベンゾイミダゾール系等の蛍光増白剤や、ビス（８−キノリノール）マグネシウム、ビス（ベンゾ−８−キノリノール）亜鉛、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）アルミニウムオキシド、トリス（８−キノリノール）インジウム、トリス（５−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、８−キノリノールリチウム、トリス（５−クロロ−８−キノリノール）ガリウム、ビス（５−クロロ−８−キノリノール）カルシウム、ポリ〔亜鉛−ビス（８−ヒドロキシ−５−キノリノニル）メタン〕等の８−ヒドロキシキノリン系金属錯体やジリチウムエピンドリジオン等の金属キレート化オキシノイド化合物や、１，４−ビス（２−メチルスチリル）ベンゼン、１，４−（３−メチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（４−メチルスチリル）ベンゼン、ジスチリルベンゼン、１，４−ビス（２−エチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（３−エチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（２−メチルスチリル）２−メチルベンゼン等のスチリルベンゼン系化合物や、２，５−ビス（４−メチルスチリル）ピラジン、２，５−ビス（４−エチルスチリル）ピラジン、２，５−ビス〔２−（１−ナフチル）ビニル〕ピラジン、２，５−ビス（４−メトキシスチリル）ピラジン、２，５−ビス〔２−（４−ビフェニル）ビニル〕ピラジン、２，５−ビス〔２−（１−ピレニル）ビニル〕ピラジン等のジスチルピラジン誘導体や、ナフタルイミド誘導体や、ペリレン誘導体や、オキサジアゾール誘導体や、アルダジン誘導体や、シクロペンタジエン誘導体や、スチリルアミン誘導体や、クマリン系誘導体や、芳香族ジメチリディン誘導体等が用いられる。さらに、アントラセン、サリチル酸塩、ピレン、コロネン等も用いられる。あるいは、ファク−トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム等の燐光発光材料や、あるいは、ＰＰＶ（ポリパラフェニレンビニレン）、ポリフルオレン等のポリマー発光材料等を用いてもよい。
【００９７】
また、発光層のみの単層構造の他に、正孔輸送層と発光層又は発光層と電子輸送層の２層構造や、正孔輸送層と発光層と電子輸送層の３層構造のいずれの構造でもよい。但し、このような２層構造又は３層構造の場合には、正孔輸送層と陽極が、又は電子輸送層と陰極が接するように積層して形成される。あるいは、正孔輸送層と発光層との間に電子ブロック層を設けた構造や、発光層と電子輸送層との間に正孔ブロック層を設けた構造、あるいは、陽極と正孔輸送層との間に正孔注入層を設けた構造や電子注入層と陰極の間に電子注入層を設けた構造など、機能分離した層を適宜選択し積層あるいは混合層とした複数層構造であってもよい。
【００９８】
正孔輸送層３３としては、正孔移動度が高く、透明で成膜性の良いものが好ましい。ＴＰＤの他に、ポルフィン、テトラフェニルポルフィン銅、フタロシアニン、銅フタロシアニン、チタニウムフタロシアニンオキサイド等のポリフィリン化合物や、１，１−ビス｛４−（ジ−Ｐ−トリルアミノ）フェニル｝シクロヘキサン、４，４’，４’’−トリメチルトリフェニルアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（Ｐ−トリル）−Ｐ−フェニレンジアミン、１−（Ｎ，Ｎ−ジ−Ｐ−トリルアミノ）ナフタレン、４，４’−ビス（ジメチルアミノ）−２−２’−ジメチルトリフェニルメタン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニル−４，４’−ジアミノビフェニル、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ−ｍ−トリル−４，Ｎ，Ｎ−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’−４，４’−ジアミン、４’−ジアミノビフェニル、Ｎ−フェニルカルバゾール等の芳香族第三級アミンや、４−ジ−Ｐ−トリルアミノスチルベン、４−（ジ−Ｐ−トリルアミノ）−４’−〔４−（ジ−Ｐ−トリルアミノ）スチリル〕スチルベン等のスチルベン化合物や、トリアゾール誘導体や、オキサジザゾール誘導体や、イミダゾール誘導体や、ポリアリールアルカン誘導体や、ピラゾリン誘導体や、ピラゾロン誘導体や、フェニレンジアミン誘導体や、アニールアミン誘導体や、アミノ置換カルコン誘導体や、オキサゾール誘導体や、スチリルアントラセン誘導体や、フルオレノン誘導体や、ヒドラゾン誘導体や、シラザン誘導体や、ポリシラン系アニリン系共重合体や、高分子オリゴマーや、スチリルアミン化合物や、芳香族ジメチリディン系化合物や、ポリ３−メチルチオフェン等の有機材料が用いられる。また、ポリカーボネート等の高分子中に低分子の正孔輸送層用の有機材料を分散させた、高分子分散系の正孔輸送層も用いられる。また、これらの正孔輸送材料は正孔注入材料、あるいは、電子ブロック材料として用いることもできる。
【００９９】
また、電子輸送層３４としては、１，３−ビス（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル−１，３，４−オキサジアゾリル）フェニレン（ＯＸＤ−７）等のオキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、あるいはＰＥＤＯＴ（ポリエチレンジオキシチオフェン）、ＢＡｌｑ、ＢＣＰ（バソフプロイン）等が用いられる。また、これらの電子輸送材料は電子注入材料、あるいは、正孔ブロック材料として用いることもできる。
【０１００】
また、有機エレクトロルミネッセンス素子６ｄ〜９ｄの陰極３１としては、仕事関数の低い金属もしくは合金が用いられ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｍｇ、Ｔｉ等の金属や、Ｍｇ−Ａｇ合金、Ｍｇ−Ｉｎ合金等のＭｇ合金や、Ａｌ−Ｌｉ合金、Ａｌ−Ｓｒ合金、Ａｌ−Ｂａ合金等のＡｌ合金等が用いられる。あるいはＬｉＯ_２／ＡｌやＬｉＦ／Ａｌ等の積層構造は陰極材料として好適である。
【０１０１】
仕事関数の小さい金属を用いた光透過性の高い超薄膜を形成し、その上部に透明電極を積層することで、透明陰極を形成することもできる。
【０１０２】
更に、これら陰極の成膜方法としては抵抗加熱蒸着、電子ビーム蒸着、スパッタ法が用いられる。
【０１０３】
ここで、前述のように、有機エレクトロルミネッセンス素子６ｄ〜９ｄにおいて、発光層から放射される光は導波路の対向面を経由して放射されるが、光が各媒質の境界面を通過する際、入射側の媒質の屈折率が出射側の屈折率より大きい場合には、屈折波の出射角が９０°となる角度である臨界角よりも大きな角度で入射する光は、境界面を透過することができず、媒質間の境界面において全反射される。
【０１０４】
したがって、等方的に光の放射される有機エレクトロルミネッセンス素子６ｄ〜９ｄにおいて、この臨界角よりも大きな角度で放射される光は、導波路の境界面で全反射を繰り返すことにより、導波路の中を、特に本実施の形態では、図７に示すように、導波路２９のクラッド２９ｂに囲まれたコア２９ａの中を全反射を繰り返しながら進み、副走査方向の端面に至る。
【０１０５】
そこで、本実施の形態では、この点に着目して、導波路２９の副走査方向の端面を光取り出し面３５とし、この光取り出し面３５から出射される光を露光光として用いている。
【０１０６】
すなわち、発光層の面積を大きくすればする程、コア２９ａ内を進む光が多くなるので、導波路２９の副走査方向の端面である光取り出し面３５に至る光の光量が増加することになる。ということは、導波路２９の副走査方向の端面である光取り出し面３５からの光を露光光とすれば、発光層の面積を大きくするだけで発光光量が増加するので、印加電流を大きくして有機エレクトロルミネッセンス素子６ｄ〜９ｄの素子寿命を短くすることなく、露光に必要な発光光量を得ることができるというものである。
【０１０７】
つまり、本発明は導波路２９の端面である光取り出し面３５からの光を露光光としたものである。このように、本実施の形態では、基板と導波路とが一体化されているが、導波路を基板とは独立して別に形成してもよい。
【０１０８】
そして、このような露光装置を用いた画像形成装置によれば、感光ドラム１０ａ〜１３ａ上に静電潜像が適正に形成されるので、高品質の画像を形成することができる。
【０１０９】
特に、本実施の形態では、導波路である導波路２９をコア２９ａとクラッド２９ｂとで構成しているので、発光層から放射された光がより効率的に光取り出し面３５に導かれるようになり、発光光量の一層の増加を図ることができる。但し、このようなコア２９ａとクラッド２９ｂとの２層構造ではなくてもよい。
【０１１０】
ここで、相互に隣接するコア２９ａの間には、遮光層または反射層を設けることができる。遮光層や反射層を設ければ、あるコア２９ａについて他のコア２９ａから光が入射することがなくなるので、光取り出し面３５から取り出される光量のコア２９ａ間におけるバラツキがなくなる。また、特に反射層を設けた場合には、発光層からコア２９ａに入射した光がより多く反射して光取り出し面３５に到達するので、光量増加を図ることができる。
【０１１１】
また、光取り出し面３５の形状はたとえば矩形や六角形などにすることができるが、画素形状に対応した形状にするのがよい。なお、導波路２９をコア２９ａとクラッド２９ｂとで構成したときには、光取り出し面３５はコア２９ａとクラッド２９ｂとで構成される面となる。
【０１１２】
図８に示すように、導波路には、発光層３２から導波路２９に入射した光の角度を変換してこれを光取り出し面３５に導く角度変換部３６を形成することができる。このような角度変換部３６を形成すれば、光取り出し面３５から取り出される光量のより一層の増加を図ることができる。ここで、図示する場合には、角度変換部３６は導波路２９の発光層３２と反対側の面に多数の半球状体が形成された散乱面となっているが、凹凸面あるいは、主走査方向に一様なかまぼこ状あるいは鋸刃状の凹凸面など種々の形状とすることができ、一次元形状を複数平行に配列した角度変換部３６を設けることにより、特定の角度に対する角度変換することができる。なお、角度変換部３６は、副走査方向以外の方向の光を光取り出し面３５に導くようにするために、主走査方向への角度変換は伴わないようにするのがよい。特に、主走査および副走査のいずれにも直交する方向（発光層の法線方向）に対する角度変換を行う角度変換部３６を設けた場合、副走査方向への光の進行を阻害することなく角度変換部３６を設けなかった場合に無駄になっていた光を光取り出し面３５に導くことができるため効果的である。また、導波路２９がコア２９ａとクラッド２９ｂとで構成されている場合、角度変換部３６は発光層３２と反対側に位置するコア２９ａとクラッド２９ｂとの界面に形成することでコア２９ａとクラッド２９ｂ界面における全反射の効果を有効に利用しながら角度変換部３６による角度変換を行うことができる。
【０１１３】
さらに、導波路２９において、光取り出し面３５に対向する面や発光層３２と反対側に位置する面には反射層を形成することができる。反射層を設ければ、発光層３２から導波路２９に入射した光がより多く反射して光取り出し面３５に到達するので、光量増加を図ることができる。なお、反射層は光取り出し面３５に対向する面または発光層３２と反対側に位置する面のいずれか一方の面のみに形成してもよい。
【０１１４】
さらに、導波路２９の光取り出し面３５には、この光取り出し面３５から出射される光の拡散角を狭くしたり平行光にする、つまり光の拡散を抑制する拡散抑制手段３７を形成することができる。なお、形成される拡散抑制手段３７には、凸レンズや凹レンズといった曲面レンズの他に、イオンドープ型やスリット状のＵＶ変質型のレンズ、あるいは図９に示すような全反射を利用したメサ構造、あるいは、メサ構造の全反射面と同等な位置にミラー面を配置したテーパ反射構造などがある。また、レンズは個々の光取り出し面３５に対して１つずつ形成される構造、あるいは１つの光取り出し面３５に対して複数のレンズが形成される構造、あるいは複数の光取り出し面３５に対して１つのレンズが形成される構造、あるいは全ての光取り出し面に対して１つのシリンドリカルレンズや１次元メサ構造のような、一体化したレンズで光の拡散を抑制することができる。
【０１１５】
なお、導波路２９の光取り出し面３５と感光ドラム１０ａ〜１３ａとは極めて接近した位置、たとえば画素の対角線以下の距離に配置されている場合、光取り出し面３５から出射された光は、イメージ伝送光学系６ｆ〜９ｆを介すことなく感光ドラムに照射される。あるいは、光取り出し面３５と感光ドラム１０ａ〜１３ａとが離れた位置に配置されている場合、イメージ伝送光学系６ｆ〜９ｆを通って正立等倍で感光ドラム１０ａ〜１３ａに結像される。
【０１１６】
以上の説明においては、本発明をカラー画像形成装置に適用した場合について説明したが、たとえばブラックなど単色の画像形成装置に適用することもできる。また、カラー画像形成装置に適用した場合、現像色はイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの４色に限定されるものではない。
【０１１７】
（実施の形態２）
図１０は本発明の実施の形態２におけるカラー画像形成装置の露光部の光源として用いられた有機エレクトロルミネッセンス素子の要部を示す断面図である。なお、本実施の形態において、カラー画像形成装置の装置構成は実施の形態１において用いた図１〜図４と同様になっている。
【０１１８】
また、図１０において、陽極３０と陰極３１との間には、発光領域を有して陽極３０側に位置する（陽極３０に近い側の）第１の発光層３８および発光領域を有して陰極３１側に位置する（陰極３１に近い側の）第２の発光層３９がそれぞれ形成されている。
【０１１９】
さらに、第１の発光層３８と陰極３１に近い側の第２の発光層３９との間には、第１の発光層３８に電子を注入し、第２の発光層３９に正孔を注入する電荷発生層４０が形成されている。
【０１２０】
また、陽極３０と第１の発光層３８との間には第１の正孔輸送層４１、第１の発光層３８と電荷発生層４０との間には第１の電子輸送層４２が形成され、電荷発生層４０と第２の発光層３９との間には第２の正孔輸送層４３、第２の発光層３９と陰極３１との間には第２の電子輸送層４４が形成されている。
【０１２１】
図１０に示す構成を有する有機エレクトロルミネッセンス素子６ｂ〜９ｂの陽極３０をプラス極として、また陰極３１をマイナス極として電流を印加すると、第１の発光層３８には、陽極３０から第１の正孔輸送層４１を介して正孔が注入されるとともに電荷発生層４０から第１の電子輸送層４２を介して電子が注入され、第２の発光層３９には、陰極３１から第２の電子輸送層４４を介して電子が注入されるとともに電荷発生層４０から第２の正孔輸送層４３を介して正孔が注入される。第１の発光層３８および第２の発光層３９では、このようにして注入された正孔と電子とが再結合し、これに伴って生成される励起子が励起状態から基底状態へ移行する際に発光現象が起こる。
【０１２２】
そして、第１の発光層３８および第２の発光層３９という複数の発光層で発光が行われることから、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光光量を大きくすることができる。
【０１２３】
ここで、有機エレクトロルミネッセンス素子の電荷発生層４０としては、発光層から放射される光に対して透明で、正孔−電子対を効率よく注入することのできる材料が用いられ、たとえばＩＴＯ（インジウム−スズ酸化物），Ｖ_２Ｏ_５（バナジウム酸化物）等の金属酸化物、あるいは、４Ｆ−ＴＣＮＱ（４フッ化−テトラシアノキノジメタン）等の有機物等が秋季第６３回応用物理学会学術講演会予稿集２７ａ−ＺＬ−１２で開示されている。この他にも、電荷発生層４０には、導体、半導体、誘電体、絶縁体の種々の部材、あるいは、複数の材料を積層した積層膜を用いることができる。
【０１２４】
ここで、以上の構成を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、電荷発生層４０が導体の場合、電荷発生層４０の仕事関数が陰極３１に近い側の第２の発光層３９のイオン化ポテンシャルよりも高く設定されている。あるいは、電荷発生層４０が半導体、誘電体、絶縁体の場合、電荷発生層４０の電子親和力が陽極３０に近い側の第１の発光層３８の電子親和力よりも低く設定され、電荷発生層４０のイオン化ポテンシャルが第２の発光層３９のイオン化ポテンシャルよりも高く設定されているのが望ましい。
【０１２５】
これは、電荷発生層４０の電子親和力が陽極３０に近い側の第１の発光層３８の電子親和力よりも低いと電荷発生層４０から陽極３０に近い側の第１の発光層３８への電子注入効率が高まり、また、電荷発生層４０の仕事関数が陰極３１に近い側の第２の発光層３９のイオン化ポテンシャルよりも高いと、あるいは電荷発生層４０のイオン化ポテンシャルが陰極３１に近い側の第２の発光層３９のイオン化ポテンシャルよりも高いと、電荷発生層４０から陰極３０に近い側の第２の発光層３９への正孔注入効率が高まることから、陽極３０に近い側の第１の発光層３８および陰極３１に近い側の第２の発光層３９における発光光量がより大きくなり、結果として有機エレクトロルミネッセンス素子の発光光量を一層大きくすることができる。
【０１２６】
なお、電荷発生層４０を無機材料とした場合には、電荷発生層４０のイオン化ポテンシャルよりも陰極に近い側の第２の発光層３９のイオン化ポテンシャルが高くなることが一般的である。この場合には、両者の電位差をできるだけ小さくして、たとえば電位差を０．６ｅＶ以下にすれば、たとえ電荷発生層のイオン化ポテンシャルが陰極に近い側の第２の発光層のイオン化ポテンシャルより低くても、電荷発生層４０から陰極に近い側の第２の発光層３９への正孔注入効率を低下させることは無く、高い効率を得ることができる。
【０１２７】
そして、このような有機エレクトロルミネッセンス素子を露光部の光源に用いることにより、装置を大型化することなく露光に必要な光量を得ることが可能になる。
【０１２８】
さらに、このような露光装置を画像形成装置に用いることにより、コンパクトな画像形成装置を得ることが可能になる。
【０１２９】
なお、電荷発生層４０は、図１０に示すように、陽極に近い側の第１の発光層３８側に位置する第１の電荷発生層４０ａおよび陰極に近い側の第２の発光層３９側に位置する第２の電荷発生層４０ｂの２層構造、あるいはこれ以上の多層構造としてもよい。
【０１３０】
この場合において、第１の電荷発生層４０ａを第２の電荷発生層４０ｂよりも低い電子親和力に設定し、第２の電荷発生層４０ｂを第１の電荷発生層４０ａよりも高いイオン化ポテンシャルに設定するのがよい。
【０１３１】
また、最初に成膜される電荷発生層（第１の電荷発生層４０ａまたは第２の電荷発生層４０ｂ）は抵抗加熱により形成するのがよい。これは、たとえば第１の電荷発生層４０ａを陽極に近い側の第１の発光層３８上に形成する成膜時において、陽極に近い側の第１の発光層３８への成膜プロセスによるダメージを低減するためである。なお、その後成膜される電荷発生層は、スパッタリング、プラズマＣＶＤ、イオンビーム、電子ビームなどの成膜プロセスのダメージが大きくなることのあるプロセスでも成膜することができる。
【０１３２】
ここで、電荷発生層４０に誘電体材料を用いた場合、電荷発生層４０の比誘電率を陽極に近い側の第１の発光層３８および陰極に近い側の第２の発光層３９の比誘電率以上に、たとえば電荷発生層４０の比誘電率を８〜１０程度あるいはそれ以上に、陽極に近い側の第１の発光層３８および陰極に近い側の第２の発光層３９の比誘電率を３程度にするのがよい。
【０１３３】
また、最初に形成される電極（陽極３０または陰極３１）と電荷発生層４０との間に位置する発光層および正孔輸送層および電子輸送層（陽極３０を最初に形成した場合には第１の発光層３８および第１の正孔輸送層４１および第１の電子輸送層４２、陰極３４を最初に形成した場合には陰極に近い側の第２の発光層３９および第２の正孔輸送層４３および第２の電子輸送層４４）の内で電荷発生層４０に接する層は、つまり発光層を含む層の内で電荷発生層４０に接する層は、電荷発生層４０の形成時におけるダメージを受けにくい高分子で構成するのがよい。なお、発光層のみの単層構造、発光層と電子輸送層の２層構造、正孔輸送層と発光層の２層構造の場合、あるいは、この他の正孔ブロック層，正孔注入層，電子ブロック層，電子注入層等の機能層のいずれかを備えた複数層構造の場合、これらの層の内で電荷発生層４０に接する層を高分子で構成する。
【０１３４】
なお、陽極に近い側の第１の発光層３８および陰極に近い側の第２の発光層３９は相互に同一の部材で構成されていてもよく、異なる部材で構成されていてもよい。
【０１３５】
以上の説明において、露光光源である有機エレクトロルミネッセンス素子は直流駆動となっているが、交流電圧または交流電流、あるいはパルス波で駆動してもよい。
【０１３６】
そして、以上の説明においては本発明をカラー画像形成装置に適用した場合について説明したが、たとえばブラックなど単色の画像形成装置に適用することもできる。また、カラー画像形成装置に適用した場合、現像色はイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの４色に限定されるものではない。
【０１３７】
（実施の形態３）
図１１は本発明の実施の形態３におけるカラー画像形成装置の露光部の光源として用いられた有機エレクトロルミネッセンス素子の要部を示す断面図である。なお、本実施の形態において、カラー画像形成装置の装置構成は実施の形態１において用いた図１〜図４と同様になっている。
【０１３８】
図示する露光光源としての有機エレクトロルミネッセンス素子は、導波路２９上に、陽極３０、第１の正孔輸送層４５、第１の発光層４６、第１の電子輸送層４７、陰極３１、絶縁層４８、陽極３０、第２の正孔輸送層４９、第２の発光層５０、第２の電子輸送層５１および陰極３１が順次積層された構造からなる。すなわち、陽極３０および陰極３１が発光層４６（５０）および正孔輸送層４５（４９）および電子輸送層４７（５１）を介して交互に配置された構造からなる。
【０１３９】
なお、例えば、実施の形態２において、図１０で示したように、全ての陽極と陰極とが発光層等をはさんでいる必要はなく、本実施の形態３のように、たとえば、図１１における中間層である陽極３０と陰極３１との関係のように、絶縁層４８つまり発光層等以外の層をはさんでいてもよい。
【０１４０】
このような構成を有する有機エレクトロルミネッセンス素子の２つの陽極３０をプラス極として、また２つの陰極３１をマイナス極として直流電圧又は直流電流を印加すると、第１の発光層４６には、導波路２９側の陽極３０から第１の正孔輸送層４６を介して正孔が注入されるとともに絶縁層４８側の陰極３１から第１の電子輸送層４７を介して電子が注入され、第２の発光層５０には、最上層の陰極３１から第２の電子輸送層５１を介して電子が注入されるとともに絶縁層４８側の陽極３０から第２の正孔輸送層４９を介して正孔が注入される。第１の発光層４６および第２の発光層５０では、このようにして注入された正孔と電子とが再結合し、これに伴って生成される励起子が励起状態から基底状態へ移行する際に発光現象が起こる。
【０１４１】
したがって、このような構成によっても、第１の発光層４６および第２の発光層５０という複数の発光層で発光が行われることから、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光光量を大きくすることができる。
【０１４２】
なお、陽極３０と陰極３１との間に絶縁層４８をはさまなくてもよく、この場合、第１の発光層４６および第２の発光層５０とに挟まれた陽極３０と陰極３１を共通の電極として、第１の発光層４６に対しては電子を注入する陰極、第２の発光層４８に対しては正孔を注入する陽極として、第２の正孔輸送層４９、第２の発光層５０、第２の電子輸送層５１、陰極３１の順に積層された構造であればよく、あるいは、第１の発光層４６および第２の発光層５０とに挟まれた陽極３０と陰極３１を共通の陰極として第２の電子輸送層５１、第２の発光層５０、第２の正孔輸送層４９，陽極３０の順に順次積層された構造であればよい。
【０１４３】
また、本実施の形態でも正孔輸送層４５（４９）と発光層４６（５０）と電子輸送層４７（５１）の３層構造で有機薄膜層がそれぞれ構成されているが、このような構造の他に、発光層のみの単層構造、正孔輸送層と発光層又は発光層と電子輸送層の２層構造のいずれの構造でもよい。但し、このような２層構造又は３層構造の場合には、正孔輸送層と陽極が、又は電子輸送層と陰極が接するように積層して形成される。あるいは、正孔輸送層と発光層との間に電子ブロック層を設けた構造や、発光層と電子輸送層との間に正孔ブロック層を設けた構造、あるいは、陽極と正孔輸送層との間に正孔注入層を設けた構造や電子注入層と陰極の間に電子注入層を設けた構造など、機能分離した層を適宜選択し積層あるいは混合層とした複数層構造であってもよい。
【０１４４】
さらに、図示する場合には、陽極３０と陰極３１とが交互に２層ずつ形成されているが、少なくとも一つずつが交互に配置されていればよく、絶縁層４８を介して陽極３０あるいは陰極３１のいずれかが連続して配置されていてもよい。
【０１４５】
そして、本実施の形態において、最初に形成される電極と次に形成される電極との間に位置する発光層および正孔輸送層は、ダメージを受けにくい高分子で構成するのがよい。なお、発光層のみの単層構造、発光層と電子輸送層の２層構造、正孔輸送層と発光層と電子輸送層の３層構造の場合、これらの何れもの層を高分子で構成するのがよい。
【０１４６】
以上の説明において、露光光源である有機エレクトロルミネッセンス素子は直流駆動となっているが、交流電圧または交流電流、あるいはパルス波で駆動してもよい。
【０１４７】
そして、以上の説明においては本発明をカラー画像形成装置に適用した場合について説明したが、たとえばブラックなど単色の画像形成装置に適用することもできる。また、カラー画像形成装置に適用した場合、現像色はイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの４色に限定されるものではない。
【０１４８】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層から放射されて導波路の副走査方向の端面である光取り出し面から出射された光を露光光とする露光装置において、発光層の厚さを容易に厚くすることができるので、発光層の面積が大きくても異物や電極段差を原因として発生する短絡の可能性が低い、露光装置作製時の歩留まりが高く、長期安定性に優れた露光装置を実現できるという有効な効果が得られる。
【０１４９】
また、複数の発光層で発光が行われる構成とすることにより、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光光量を大きな露光装置作製時の歩留まりが高く、長期安定性に優れた露光装置を実現できるという有効な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１におけるカラー画像形成装置の構成を示す概略図
【図２】図１のカラー画像形成装置における露光部を詳しく示す説明図
【図３】図１のカラー画像形成装置における感光部を詳しく示す説明図
【図４】図１のカラー画像形成装置における現像部を詳しく示す説明図
【図５】図２の露光部の光源として用いられた有機エレクトロルミネッセンス素子を示す断面図
【図６】図２の露光部の光源として用いられた有機エレクトロルミネッセンス素子の要部を示す斜視図
【図７】図２の露光部の光源として用いられた有機エレクトロルミネッセンス素子を示す平面図
【図８】図２の露光部の光源として用いられた変形例としての有機エレクトロルミネッセンス素子を示す断面図
【図９】図２の露光部の光源として用いられた他の変形例としての有機エレクトロルミネッセンス素子を示す断面図
【図１０】本発明の実施の形態２におけるカラー画像形成装置の露光部の光源として用いられた有機エレクトロルミネッセンス素子を示す断面図
【図１１】本発明の実施の形態３におけるカラー画像形成装置の露光部の光源として用いられた有機エレクトロルミネッセンス素子を示す断面図
【符号の説明】
６，７，８，９ 露光部（露光装置）
６ｂ，７ｂ，８ｂ，９ｂ 有機エレクトロルミネッセンス素子
２９ 導波路
３０ 陽極
３１ 陰極
３２，３８，３９，４６，５０ 発光層
３３，４１，４３，４５，４９ 正孔輸送層
３４，４２，４４，４７，５１ 電子輸送層
３５ 光取り出し面
３６ 角度変換部
３７ 拡散抑制手段
４０ 電荷発生層
４８ 絶縁層

Claims (32)

1. 基板上に、少なくとも光源である有機エレクトロルミネッセンス素子と、副走査方向の端面が光取り出し面とされた導波路とを備え、
   前記有機エレクトロルミネッセンス素子から放射されて前記導波路に入射し、前記光取り出し面から出射される光を露光光として用いる露光装置であって、
   前記有機エレクトロルミネッセンス素子は、少なくとも、正孔を注入する電極である陽極と、電子を注入する電極である陰極と、前記陽極と前記陰極との間に形成され、発光領域を有する発光層と、を有し、
   前記発光層の厚さを前記電極の厚さよりも厚くしたことを特徴とする露光装置。
2. 基板上に、少なくとも光源である有機エレクトロルミネッセンス素子と、副走査方向の端面が光取り出し面とされた導波路とを備え、
   前記有機エレクトロルミネッセンス素子から放射されて前記導波路に入射し、前記光取り出し面から出射される光を露光光として用いる露光装置であって、
   前記有機エレクトロルミネッセンス素子は、少なくとも、正孔を注入する電極である陽極と、電子を注入する電極である陰極と、前記陽極と前記陰極との間にそれぞれ形成され、前記陽極に近い側の発光層に電子を注入し、前記陰極に近い側の発光層に正孔を注入する電荷発生層と、前記電荷発生層を介して複数の発光領域を有する発光層と、を有することを特徴とする露光装置。
3. 前記電荷発生層のイオン化ポテンシャルは前記陰極に近い側の発光層のイオン化ポテンシャルよりも高いことを特徴とする請求項２記載の露光装置。
4. 前記電荷発生層の電子親和力は前記陽極に近い側の発光層の電子親和力よりも低いことを特徴とする請求項２、３いずれか１記載の露光装置。
5. 前記陽極に近い側の発光層の電子親和力と前記電荷発生層との電位差及び、前記陰極に近い側の発光層のイオン化ポテンシャルとの前記電荷発生層との電位差を、０．６ｅＶ以下に設定したことを特徴とする請求項２〜４いずれか１記載の露光装置。
6. 前記電荷発生層は、少なくとも前記陽極に近い側の発光層側に位置する第１の電荷発生層および前記陰極に近い側の発光層側に位置する第２の電荷発生層を有し、
   前記第１の電荷発生層を前記第２の電荷発生層よりも低い電子親和力に設定し、前記第２の電荷発生層を前記第１の電荷発生層よりも高いイオン化ポテンシャルに設定したことを特徴とする請求項２〜５いずれか１記載の露光装置。
7. 最初に成膜される電荷発生層は抵抗加熱により形成されることを特徴とする請求項６記載の露光装置。
8. 前記電荷発生層は誘電体からなり、当該電荷発生層の比誘電率は前記陽極に近い側の発光層および前記陰極に近い側の発光層の比誘電率以上であることを特徴とする請求項２〜７いずれか１記載の露光装置。
9. 前記陽極に近い側の発光層および前記陰極に近い側の発光層は相互に同一の部材により構成されていることを特徴とする請求項２〜８いずれか１記載の露光装置。
10. 基板上に、少なくとも光源である有機エレクトロルミネッセンス素子と、副走査方向の端面が光取り出し面とされた導波路とを備え、
    前記有機エレクトロルミネッセンス素子から放射されて前記導波路に入射し、前記光取り出し面から出射される光を露光光として用いる露光装置であって、
    前記有機エレクトロルミネッセンス素子は、少なくとも、正孔を注入する電極である複数の陽極と、前記陽極と交互に配置され、電子を注入する電極である複数の陰極と、前記陽極と前記陰極との間にそれぞれ形成され、陽極と陰極により規定される発光領域を有する複数の発光層と、を有することを特徴とする露光装置。
11. 前記発光層は相互に同一の部材により構成されていることを特徴とする請求項１０記載の露光装置。
12. 最初に形成される前記電極と次に形成される前記電極との間に位置する前記発光層を含む層は高分子からなることを特徴とする請求項１０または１１いずれか１記載の露光装置。
13. 基板上に、少なくとも光源である有機エレクトロルミネッセンス素子と、副走査方向の端面が光取り出し面とされた導波路とを備え、
    前記有機エレクトロルミネッセンス素子から放射されて前記導波路に入射し、前記光取り出し面から出射される光を露光光として用いる露光装置であって、
    前記有機エレクトロルミネッセンス素子は、少なくとも、正孔を注入する電極である陽極と、電子を注入する電極である陰極と、前記陽極と前記陰極との間に形成され、発光領域を有する発光層と、を有し、
    前記発光層を少なくとも塗布により成膜できる材料で形成することを特徴とする露光装置。
14. 基板上に、少なくとも光源である有機エレクトロルミネッセンス素子と、副走査方向の端面が光取り出し面とされた導波路とを備え、
    前記有機エレクトロルミネッセンス素子から放射されて前記導波路に入射し、前記光取り出し面から出射される光を露光光として用いる露光装置であって、
    前記有機エレクトロルミネッセンス素子は、少なくとも、正孔を注入する電極である陽極と、電子を注入する電極である陰極と、前記陽極と前記陰極との間に形成され、発光領域を有する発光層と、を有し、
    前記基板と、前記基板上に形成される電極により形成される段差を、前記発光層の厚さ以下とすることを特徴とする露光装置。
15. 前記発光層を含む層は高分子からなることを特徴とする請求項１４記載の露光装置。
16. 前記導波路は前記基板と一体化されていることを特徴とする請求項１〜１５いずれか１記載の露光装置。
17. 前記導波路は、それぞれの画素毎に主走査方向に光学的に分離された複数本が相互に平行に配列されていることを特徴とする請求項１〜１６いずれか１記載の露光装置。
18. 前記導波路は、所定の屈折率を有するコア、および前記コアの外周に形成されて当該コアよりも小さな屈折率を有するクラッドから構成されていることを特徴とする請求項１〜１７いずれか１記載の露光装置。
19. 前記コアは、前記発光層よりも小さな屈折率を有することを特徴とする請求項１８記載の露光装置。
20. 前記コアの屈折率は、前記発光層の屈折率から０．３引いた値よりも大きいことを特徴とする請求項１８記載の露光装置。
21. 相互に隣接する前記導波路の間には遮光層または反射層が設けられていることを特徴とする請求項１〜２０いずれか１記載の露光装置。
22. 前記光取り出し面は画素形状に対応した形状であることを特徴とする請求項１〜２１いずれか１記載の露光装置。
23. 前記導波路には、前記発光層から前記導波路に入射した光の角度を変換して前記光取り出し面に導く角度変換部が形成されていることを特徴とする請求項１〜２２いずれか１記載の露光装置。
24. 前記角度変換部は、副走査以外の方向の光を前記光取り出し面に導くことを特徴とする請求項２３記載の露光装置。
25. 前記角度変換部は、主走査および副走査のいずれにも直交する方向に対する角度変換を行い、前記光取り出し面に導くことを特徴とする請求項２３または２４記載の露光装置。
26. 前記角度変換部は前記発光層と反対側に位置する前記コアと前記クラッドとの界面に形成されていることを特徴とする請求項２３〜２５いずれか１記載の露光装置。
27. 前記光取り出し面に対向する面および前記発光層と反対側に位置する前記導波路の面の少なくとも何れかの面には反射層が形成されていることを特徴とする請求項１〜２６の何れか一項に記載の露光装置。
28. 前記光取り出し面には、前記光取り出し面から出射される光の拡散を抑制する拡散抑制手段が形成されていることを特徴とする請求項１〜２７の何れか一項に記載の露光装置。
29. 前記光取り出し面から出射された光は正立等倍で感光体に結像することを特徴とする請求項１〜２８の何れか一項に記載の露光装置。
30. 有機エレクトロルミネッセンス素子は交流電流、交流電圧またはパルス波で駆動されることを特徴とする請求項１〜２９いずれか１記載の露光装置。
31. 有機エレクトロルミネッセンス素子は、非発光時に前記陽極と前記陰極との間に負電圧が印加されることを特徴とする請求項１〜３０いずれか１記載の露光装置。
32. 請求項１〜３１の何れか１記載の露光装置と、前記露光装置により静電潜像が形成される感光体とを有することを特徴とする画像形成装置。

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