JP2005035206A - Exposing device and image forming apparatus - Google Patents

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Takashi Hamano
敬史 濱野
Akira Gyotoku
明 行徳
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high definition exposing device using a waveguide and an image forming apparatus. <P>SOLUTION: This exposing device comprises the waveguides consisting of a plurality of cores which are arranged mutually in parallel and optically separated in a main scanning direction by each of pixels of which the end faces in at least the sub-scanning direction are made to be light-taking faces, and a light source formed on the waveguides capable of emitting a light according to an input signal. The exposing device uses as the exposing light the light which is incident on the waveguides by being emitted from the light source and is radiated from the light-taking face. The waveguides are constituted of two or more rows thereof. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、導波路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。   The present invention relates to an exposure apparatus and an image forming apparatus using a waveguide.

プリンタの露光装置は、光源としてレーザダイオードを用いた露光装置が一般的によく知られており、あるいは、近年、省スペース化を目的とした発光ダイオード(無機LED)をアレイ状に配列したLEDアレイが実用化されており、これらの無機半導体からなる発光素子が、電子写真方式のプリンタ露光装置の光源として実用化されている。   As an exposure apparatus for a printer, an exposure apparatus using a laser diode as a light source is generally well known, or in recent years, an LED array in which light emitting diodes (inorganic LEDs) for the purpose of space saving are arranged in an array. Have been put to practical use, and light-emitting elements made of these inorganic semiconductors have been put into practical use as light sources for electrophotographic printer exposure apparatuses.

また、これらの光源以外の光源としてはエレクトロルミネッセンス素子を用いた光源もよく知られている。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、また、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、発光層中での発光の10〜20%しか利用されないといた課題がある。   As light sources other than these light sources, light sources using electroluminescent elements are also well known. An electroluminescence element is a light-emitting device that utilizes electroluminescence of a solid fluorescent substance. Currently, an inorganic electroluminescence element using an inorganic material as a light emitter has been put into practical use, and is used for backlights and flat displays of liquid crystal displays. The application development of is partly planned. However, the inorganic electroluminescence element has a high voltage required for light emission of 100 V or more, and the refractive index of the material used as the light emitter is very large, so that it is strongly affected by total reflection at the interface, and the light emitting layer There is a problem that only 10 to 20% of the emitted light is used.

一方、有機材料を発光層として用いた有機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。   On the other hand, research on organic electroluminescence devices using organic materials as the light-emitting layer has attracted attention for a long time, and various studies have been conducted. However, since the luminous efficiency is very low, full-scale practical research has progressed. There wasn't.

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/m2以上の高い発光輝度が得られることが明らかとなった。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光源としたディスプレイ等が実用化されている。 However, as disclosed in (Non-patent Document 1), Kodak's C.I. W. Tang et al. Proposed an organic electroluminescent device having a function-separated stacked structure in which an organic material is divided into two layers, a hole transport layer and a light-emitting layer, and 1000 cd / m 2 or more despite a low voltage of 10 V or less. It was revealed that a high emission luminance can be obtained. Since then, organic electroluminescence devices have attracted a great deal of attention, and research on organic electroluminescence devices having a similar functionally separated type laminated structure has been actively conducted, especially for practical application of organic electroluminescence devices. In addition, high efficiency and long life which are indispensable for the use have been sufficiently studied, and in recent years, displays using organic electroluminescence elements as light sources have been put into practical use.

ここで、従来の一般的な有機エレクトロルミネッセンス素子の構成について図15を用いて説明する。   Here, the structure of the conventional general organic electroluminescent element is demonstrated using FIG.

図15は従来の有機エレクトロルミネッセンス素子の要部断面図である。   FIG. 15 is a cross-sectional view of a main part of a conventional organic electroluminescence element.

図15において、15は基板、11は陽極、14は正孔輸送層、10は発光層、9は陰極である。   In FIG. 15, 15 is a substrate, 11 is an anode, 14 is a hole transport layer, 10 is a light emitting layer, and 9 is a cathode.

図15に示すように有機エレクトロルミネッセンス素子は、ガラス等で構成される基板15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ITO等の透明な導電性膜からなる陽極11と、陽極11上に同じく抵抗加熱蒸着法等により形成されたN,N’−ジフェニル−N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−1,1’−ジフェニル−4,4’−ジアミン(以下、TPDと略称する。)等からなる正孔輸送層14と、正孔輸送層14上に抵抗加熱蒸着法等により形成された8−Hydroxyquinoline Aluminum(以下、Alq3と略称する。)等からなる発光層10と、発光層10上に
抵抗加熱蒸着法等により形成された100nm〜300nmの膜厚の金属膜からなる陰極9とを備えている。
As shown in FIG. 15, the organic electroluminescence element includes an anode 11 made of a transparent conductive film such as ITO formed on a substrate 15 made of glass or the like by a sputtering method, a resistance heating vapor deposition method, or the like, and an anode 11 N, N′-diphenyl-N, N′-bis (3-methylphenyl) -1,1′-diphenyl-4,4′-diamine (hereinafter referred to as TPD) formed on the same by the resistance heating vapor deposition method or the like. A light-emitting layer 10 made of 8-hydroxyquinoline aluminum (hereinafter abbreviated as Alq 3 ) formed on the hole-transport layer 14 by a resistance heating vapor deposition method or the like. And a cathode 9 made of a metal film having a thickness of 100 nm to 300 nm formed on the light emitting layer 10 by a resistance heating vapor deposition method or the like.

上記構成を有する有機エレクトロルミネッセンス素子の陽極11をプラス極として、また陰極9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、陽極11から正孔輸送層14を介して発光層10に正孔が注入され、陰極9から発光層10に電子が注入される。発光層10では正孔と電子の再結合が生じ、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。   When a direct current voltage or direct current is applied with the anode 11 of the organic electroluminescence element having the above configuration as a positive electrode and the cathode 9 as a negative electrode, holes are generated from the anode 11 to the light emitting layer 10 through the hole transport layer 14. Then, electrons are injected from the cathode 9 into the light emitting layer 10. In the light emitting layer 10, recombination of holes and electrons occurs, and a light emission phenomenon occurs when excitons generated thereby shift from the excited state to the ground state.

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。
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 米国特許第5917280号明細書 米国特許第5932895号明細書
In addition, about the element structure of an organic electroluminescent element, there exist some which are disclosed by (patent document 1), (patent document 2), etc.
Tan (C. W. Tang), V. Vanslyke, “Appl. Phys. Lett” (USA), Vol. 51, 1987, p. 913 US Pat. No. 5,917,280 US Pat. No. 5,932,895

しかしながら、近年、プリンタに対する高性能化が強く要望されており、プリンタの露光装置に対しても高速・高画質印字を実現するための特性が求められている。したがって、プリンタ露光装置には、高速印刷を実現するための大光量化、あるいは、高画質印刷を実現するための微細ピッチ画素が求められている。   However, in recent years, there has been a strong demand for higher performance for printers, and printer exposure devices are also required to have characteristics for realizing high-speed and high-quality printing. Therefore, the printer exposure apparatus is required to have a large light quantity for realizing high-speed printing or fine pitch pixels for realizing high-quality printing.

レーザダイオードを用いた従来の方式の露光装置において、高速・高画質印刷を実現するためには、光学系の精度やポリゴンミラー等の駆動部の駆動精度が非常にシビアになり、さらに振動・騒音等の問題も生じる。また、レーザのスポット径自身を十分に小さくする必要があるため、高精細露光装置を実現することは困難である。   In order to achieve high-speed and high-quality printing in conventional exposure systems that use laser diodes, the accuracy of the optical system and the driving accuracy of the drive unit such as the polygon mirror become very severe, and vibration and noise Such problems also occur. Further, since it is necessary to sufficiently reduce the laser spot diameter itself, it is difficult to realize a high-definition exposure apparatus.

また、露光光をスキャンすることのない、いわゆる固体走査型の露光装置である無機LEDを光源としたプリンタ露光装置は、複数の無機LEDチップを配列する構造であり、近年実用化がなされている。しかしながら、複数のLEDチップを配列する構造であるため、例えば隣接チップ間の位置ずれ、あるいは、隣接チップ間の光量ばらつき等により印刷品位が低下し、高精細露光装置を実現することが困難である。   A printer exposure apparatus using inorganic LEDs as a light source, which is a so-called solid scanning exposure apparatus that does not scan exposure light, has a structure in which a plurality of inorganic LED chips are arranged, and has recently been put into practical use. . However, since it has a structure in which a plurality of LED chips are arranged, the print quality is deteriorated due to, for example, a positional deviation between adjacent chips or a light amount variation between adjacent chips, and it is difficult to realize a high-definition exposure apparatus. .

また、有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた場合、長尺のプリンタ露光装置を一括して形成することができるため、隣接素子間に関する問題はないものの、有機エレクトロルミネッセンス素子の寿命が十分でないことなどにより、プリンタ露光装置としての光量が十分に得られず実用化にはいたっていない。さらに、有機エレクトロルミネッセンス素子において微細な画素を配列しなければならず、隣接画素間の短絡、絶縁等の問題も生じる。   In addition, when an organic electroluminescence element is used, since a long printer exposure device can be formed at once, there is no problem between adjacent elements, but the life of the organic electroluminescence element is not enough, etc. A sufficient amount of light as a printer exposure device cannot be obtained, and it has not been put into practical use. Furthermore, fine pixels must be arranged in the organic electroluminescence element, which causes problems such as short circuit between adjacent pixels and insulation.

そこで、本発明は、微細なピッチで明るい露光装置及びこの露光装置を用いることにより容易に高速で高精細な画像形成装置を提供することを目的とする   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a high-speed and high-definition image forming apparatus that is bright at a fine pitch and by using this exposure apparatus.

本発明の露光装置は、少なくとも入力信号に応じて発光することのできる光源と、副走査方向の端面が光取り出し面とされた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とを備え、前記光源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、前記導波路は少なくとも2段以上の複数段の導波路からなるようにしたものである。
The exposure apparatus according to the present invention includes a plurality of light sources that can emit light at least in response to an input signal and optically separated in the main scanning direction for each pixel whose end surface in the sub-scanning direction is a light extraction surface. Is an exposure apparatus that uses, as exposure light, light emitted from the light source, incident on the waveguide, and emitted from the light extraction surface. The waveguide is composed of at least two or more stages of waveguides.

このように、導波路を2段以上の導波路からなるようにするため、露光装置が要求するピッチに比べて、光源の隣接画素間の間隔を十分に取る事が出来るため、微細なピッチの露光装置を容易に形成することができるとともに、コア部分を大きくすることで明るい露光装置を容易に形成することができる。   As described above, since the waveguide is composed of two or more waveguides, the space between adjacent pixels of the light source can be sufficiently larger than the pitch required by the exposure apparatus. An exposure apparatus can be easily formed, and a bright exposure apparatus can be easily formed by increasing the core portion.

本発明によれば、少なくとも副走査方向の端面が光取り出し面とされた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と、導波路上に形成された入力信号に応じて発光することのできる光源とを備え、前記光源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、前記導波路は少なくとも2段以上の複数段の導波路からなる構成とすることで、微細なピッチの明るい露光装置を容易に形成することができ、さらにこの微小で明るい点光源を得ることができ、さらにこの露光装置を用いることにより容易に高速で高精細な画像形成装置を提供することができる。   According to the present invention, a waveguide in which a plurality of optically separated pixels in the main scanning direction are arranged in parallel with each other and each of the pixels whose end faces in the sub-scanning direction are light extraction surfaces is provided. An exposure apparatus that uses light emitted from the light source to enter the waveguide and emitted from the light extraction surface as exposure light. The waveguide is composed of at least two or more stages of waveguides, so that a bright exposure apparatus with a fine pitch can be easily formed. Furthermore, by using this exposure apparatus, a high-speed and high-definition image forming apparatus can be easily provided.

請求項1に記載の発明は、少なくとも副走査方向の端面が光取り出し面とされた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と、導波路上に形成された入力信号に応じて発光することのできる光源とを備え、光源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、導波路は少なくとも2段以上の複数段の導波路からなることを特徴とする露光装置であり、光取り出し面の面積を大きくすることなく、容易に光源の面積の大きな露光装置を実現することができ、明るい露光装置を実現することができるとともに、同一段内の導波路間隔を広くし光源の面積を小さくしても1段導波路と同等以上の明るさを得ることができるため、導波路および光源の作製が容易な露光装置を実現することができる。また、導波路の光取り出し面の面積を小さくすることにより、容易に高精細な露光装置を実現することができる。   According to a first aspect of the present invention, there is provided a waveguide in which a plurality of pixels optically separated in the main scanning direction are arranged in parallel to each other at least for each pixel whose end surface in the sub-scanning direction is a light extraction surface. And a light source that can emit light according to an input signal formed on the waveguide, and that uses the light emitted from the light source to enter the waveguide and emitted from the light extraction surface as exposure light The exposure apparatus is characterized in that the waveguide is composed of at least two or more stages of waveguides, and an exposure apparatus having a large light source area can be easily formed without increasing the area of the light extraction surface. A bright exposure apparatus can be realized, and brightness equal to or higher than that of the single-stage waveguide can be obtained even if the waveguide interval in the same stage is widened and the area of the light source is reduced. Because of the waveguide Preparation of the light source and it is possible to realize an easy exposure apparatus. Also, by reducing the area of the light extraction surface of the waveguide, a high-definition exposure apparatus can be easily realized.

請求項2に記載の発明は、請求項1記載の露光装置であって、導波路は、隣り合う段において配列される導波路のピッチおよび位相が略同一であることを特徴とする露光装置であり、光取り出し面の面積を大きくすることなく、容易に光源の面積の大きな露光装置を実現することができ、明るい露光装置を実現することができるとともに、同一段内の導波路間隔を広くし光源の面積を小さくしても1段導波路と同等以上の明るさを得ることができるため、導波路および光源の作製が容易な露光装置を実現することができる。また、導波路の光取り出し面の面積を小さくすることにより、容易に高精細な露光装置を実現することができ、隣り合う段において配列される導波路のピッチおよび位相が略同一であるため、複雑な制御回路、制御信号等の制御機構を導入することなく、容易に明るい露光装置を実現することができる。   According to a second aspect of the present invention, there is provided the exposure apparatus according to the first aspect, wherein the waveguides have substantially the same pitch and phase of the waveguides arranged in adjacent stages. Yes, an exposure apparatus with a large light source area can be easily realized without increasing the area of the light extraction surface, a bright exposure apparatus can be realized, and the waveguide spacing in the same stage can be widened. Even if the area of the light source is reduced, the brightness equal to or higher than that of the single-stage waveguide can be obtained, so that it is possible to realize an exposure apparatus that can easily manufacture the waveguide and the light source. Also, by reducing the area of the light extraction surface of the waveguide, a high-definition exposure apparatus can be easily realized, and the pitch and phase of the waveguides arranged in adjacent stages are substantially the same. A bright exposure apparatus can be easily realized without introducing a control mechanism such as a complicated control circuit and control signal.

請求項3に記載の発明は、請求項1記載の露光装置であって、導波路は、隣り合う段において配列される導波路のピッチが同じであり、位相ずれがピッチを段数以下の整数で割った値と略同一であることを特徴とする露光装置であり、光取り出し面の面積を大きくすることなく、容易に光源の面積の大きな露光装置を実現することができ、明るい露光装置を実現することができるとともに、同一段内の導波路間隔を広くし光源の面積を小さくしても1段導波路と同等以上の明るさを得ることができるため、導波路および光源の作製が容易な露光装置を実現することができる。また、導波路の光取り出し面の面積を小さくすることにより、容易に高精細な露光装置を実現することができ、隣り合う段において配列される導波路のピッチが同じであり、位相ずれがピッチを段数以下の整数で割った値と略
同一であるため、容易に導波路のピッチ以上の高精細な露光を実現することができる。
A third aspect of the present invention is the exposure apparatus according to the first aspect, wherein the waveguides have the same pitch of the waveguides arranged in adjacent stages, and the phase shift is an integer less than the number of stages. This exposure device is characterized by approximately the same value as the divided value, and can easily realize an exposure device with a large light source area without increasing the area of the light extraction surface, thereby realizing a bright exposure device. In addition, it is possible to obtain a brightness equivalent to or higher than that of a single-stage waveguide even if the waveguide interval in the same stage is widened and the area of the light source is reduced. An exposure apparatus can be realized. Also, by reducing the area of the light extraction surface of the waveguide, a high-definition exposure apparatus can be easily realized, and the pitch of the waveguides arranged in adjacent stages is the same, and the phase shift is the pitch. Is substantially the same as the value obtained by dividing the number by an integer equal to or less than the number of stages, and therefore, high-definition exposure more than the waveguide pitch can be easily realized.

請求項4に記載の発明は、請求項1記載の露光装置であって、導波路は、隣り合う段において配列される導波路のピッチが同じであり、位相ずれがピッチの略2分の1であることを特徴とする露光装置であり、光取り出し面の面積を大きくすることなく、容易に光源の面積の大きな露光装置を実現することができ、明るい露光装置を実現することができるとともに、同一段内の導波路間隔を広くし光源の面積を小さくしても1段導波路と同等以上の明るさを得ることができるため、導波路および光源の作製が容易な露光装置を実現することができる。また、導波路の光取り出し面の面積を小さくすることにより、容易に高精細な露光装置を実現することができ、隣り合う段において配列される導波路のピッチが同じであり、位相ずれがピッチの略2分の1であるため、複雑な制御回路、制御信号等の制御機構を導入することなく、容易に導波路ピッチの2倍の高精細な露光を実現することができる。   A fourth aspect of the present invention is the exposure apparatus according to the first aspect, wherein the waveguides have the same pitch of the waveguides arranged in adjacent stages, and the phase shift is approximately one half of the pitch. It is an exposure apparatus characterized by being capable of easily realizing an exposure apparatus with a large light source area without increasing the area of the light extraction surface, realizing a bright exposure apparatus, Even if the waveguide interval in the same stage is widened and the area of the light source is reduced, the brightness equal to or higher than that of the single-stage waveguide can be obtained. Therefore, an exposure apparatus that can easily manufacture the waveguide and the light source is realized. Can do. Also, by reducing the area of the light extraction surface of the waveguide, a high-definition exposure apparatus can be easily realized, and the pitch of the waveguides arranged in adjacent stages is the same, and the phase shift is the pitch. Therefore, high-definition exposure that is twice the waveguide pitch can be easily realized without introducing a complicated control circuit, control mechanism such as a control signal, and the like.

請求項5に記載の発明は、請求項1から4いずれか1記載の露光装置であって、導波路は、隣り合う段の間に遮光層が形成されていることを特徴とする露光装置であり、光取り出し面の面積を大きくすることなく、容易に光源の面積の大きな露光装置を実現することができ、明るい露光装置を実現することができるとともに、同一段内の導波路間隔を広くし光源の面積を小さくしても1段導波路と同等以上の明るさを得ることができるため、導波路および光源の作製が容易な露光装置を実現することができる。また、導波路の光取り出し面の面積を小さくすることにより、容易に高精細な露光装置を実現することができる。また、遮光層により隣合う段の間へ伝播する迷光を遮光層により低減することができるため、光クロストークの少ない高精細な露光を行うことのできる露光装置を実現することができる。   A fifth aspect of the present invention is the exposure apparatus according to any one of the first to fourth aspects, wherein the waveguide has a light shielding layer formed between adjacent stages. Yes, an exposure apparatus with a large light source area can be easily realized without increasing the area of the light extraction surface, a bright exposure apparatus can be realized, and the waveguide spacing in the same stage can be widened. Even if the area of the light source is reduced, the brightness equal to or higher than that of the single-stage waveguide can be obtained, so that it is possible to realize an exposure apparatus that can easily manufacture the waveguide and the light source. Also, by reducing the area of the light extraction surface of the waveguide, a high-definition exposure apparatus can be easily realized. In addition, since stray light propagating between adjacent stages can be reduced by the light shielding layer, the exposure apparatus capable of performing high-definition exposure with little optical crosstalk can be realized.

請求項6に記載の発明は、請求項1から5いずれか1記載の露光装置であって、導波路は、光取り出し面に対向する側の面にテーパーが形成されていることを特徴とする露光装置であり、異なる段に形成された光源における配線を容易に形成することができるため、光取り出し面の面積を大きくすることなく、光源の面積の大きな露光装置を容易に実現することができ、明るい露光装置を実現することができるとともに、同一段内の導波路間隔を広くし光源の面積を小さくしても1段導波路と同等以上の明るさを得ることができるため、導波路および光源の作製が容易な露光装置を実現することができる。また、導波路の光取り出し面の面積を小さくすることにより、容易に高精細な露光装置を実現することができる。   A sixth aspect of the present invention is the exposure apparatus according to any one of the first to fifth aspects, wherein the waveguide has a taper formed on a surface facing the light extraction surface. Since the exposure apparatus can easily form wiring in light sources formed in different stages, an exposure apparatus having a large light source area can be easily realized without increasing the area of the light extraction surface. A bright exposure apparatus can be realized, and even if the waveguide interval in the same stage is widened and the area of the light source is reduced, brightness equal to or higher than that of the single-stage waveguide can be obtained. An exposure apparatus that can easily produce a light source can be realized. Also, by reducing the area of the light extraction surface of the waveguide, a high-definition exposure apparatus can be easily realized.

請求項7に記載の発明は、請求項6記載の露光装置であって、光源は、導波路のテーパー部には形成されないことを特徴とする露光装置であり、隣合う段から放出される光を容易に制御できるため、光取り出し面の面積を大きくすることなく、光源の面積の大きな露光装置を容易に実現することができ、明るい露光装置を実現することができるとともに、同一段内の導波路間隔を広くし光源の面積を小さくしても1段導波路と同等以上の明るさを得ることができるため、導波路および光源の作製が容易な露光装置を実現することができる。また、導波路の光取り出し面の面積を小さくすることにより、容易に高精細な露光装置を実現することができる。   A seventh aspect of the present invention is the exposure apparatus according to the sixth aspect, wherein the light source is not formed on the tapered portion of the waveguide, and the light emitted from the adjacent stage. Therefore, it is possible to easily realize an exposure apparatus having a large light source area without increasing the area of the light extraction surface, to realize a bright exposure apparatus, and to guide the light in the same stage. Even if the waveguide interval is widened and the area of the light source is reduced, the brightness equal to or higher than that of the single-stage waveguide can be obtained, so that an exposure apparatus that can easily manufacture the waveguide and the light source can be realized. Also, by reducing the area of the light extraction surface of the waveguide, a high-definition exposure apparatus can be easily realized.

請求項8に記載の発明は、少なくとも副走査方向の端面が光取り出し面とされた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と、導波路上に形成された入力信号に応じて発光することのできる光源とを備え、光源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、光源は、少なくとも導波路の対向する2面に形成されてなることを特徴とする露光装置であり、光源の面積を小さくすることなく導波路間隔を広くすることがで
きるため、短絡等の影響の少ない光源の作製が容易な露光装置を実現することができる。また、光源を容易に形成できるため、導波路の光取り出し面の面積を小さくした高精細な露光装置を歩留まり良く容易に実現することができる。
The invention according to claim 8 is a waveguide in which a plurality of optically separated pixels in the main scanning direction are arranged in parallel to each other at least for each pixel whose end surface in the sub-scanning direction is a light extraction surface. And a light source that can emit light according to an input signal formed on the waveguide, and that uses the light emitted from the light source to enter the waveguide and emitted from the light extraction surface as exposure light The light source is an exposure apparatus characterized in that the light source is formed on at least two opposing surfaces of the waveguide. Since the waveguide interval can be widened without reducing the area of the light source, the light source is short-circuited. Thus, it is possible to realize an exposure apparatus that can easily produce a light source that is less affected by the above. Further, since the light source can be easily formed, a high-definition exposure apparatus in which the area of the light extraction surface of the waveguide is reduced can be easily realized with a high yield.

請求項9に記載の発明は、請求項8記載の露光装置であって、光源は、少なくとも基板と対向する側の電極が透明電極となる光源を含むことを特徴とする露光装置であり、光源の面積を小さくすることなく導波路間隔を広くすることができるため、短絡等の影響の少ない光源の作製が容易な露光装置を実現することができる。また、基板と対向する側の電極を透明電極で形成するため、導波路を基板として用いる必要がないため、容易に小型の導波路を用いることができ、小型の露光装置を実現することができる。また、光源を容易に形成できるため、導波路の光取り出し面の面積を小さくした高精細な露光装置を歩留まり良く容易に実現することができる。   A ninth aspect of the present invention is the exposure apparatus according to the eighth aspect, wherein the light source includes a light source in which at least an electrode facing the substrate is a transparent electrode. Since the waveguide interval can be widened without reducing the area, it is possible to realize an exposure apparatus that can easily produce a light source that is less affected by a short circuit or the like. Further, since the electrode on the side facing the substrate is formed of a transparent electrode, it is not necessary to use a waveguide as the substrate. Therefore, a small waveguide can be easily used, and a small exposure apparatus can be realized. . Further, since the light source can be easily formed, a high-definition exposure apparatus in which the area of the light extraction surface of the waveguide is reduced can be easily realized with a high yield.

請求項10に記載の発明は、請求項8から9いずれか1記載の露光装置であって、導波路は少なくとも2段以上の複数段の導波路からなることを特徴とする露光装置であり、光取り出し面の面積を大きくすることなく、容易に光源の面積の大きな露光装置を実現することができ、明るい露光装置を実現することができるとともに、光源の面積を小さくすることなく導波路間隔を広くすることができるため、短絡等の影響の少ない光源の作製が容易な露光装置を実現することができる。また、導波路の光取り出し面の面積を小さくすることにより、容易に高精細な露光装置を実現することができる。   A tenth aspect of the present invention is the exposure apparatus according to any one of the eighth to ninth aspects, wherein the waveguide includes at least two or more stages of waveguides, An exposure apparatus having a large light source area can be easily realized without increasing the area of the light extraction surface, and a bright exposure apparatus can be realized, and the waveguide interval can be reduced without reducing the area of the light source. Since it can be widened, it is possible to realize an exposure apparatus that can easily produce a light source that is less affected by a short circuit or the like. Also, by reducing the area of the light extraction surface of the waveguide, a high-definition exposure apparatus can be easily realized.

請求項11に記載の発明は、請求項1から10いずれか1記載の露光装置であって、光源は、少なくとも正孔を注入する陽極、発光領域を有する発光層、および電子を注入する陰極を備えた有機エレクトロルミネッセンス素子からなることを特徴とする露光装置であり、光取り出し面の面積を大きくすることなく、容易に光源の面積の大きな露光装置を実現することができ、明るい露光装置を実現することができるとともに、同一段内の導波路間隔を広くし光源の面積を小さくしても1段導波路と同等以上の明るさを得ることができるため、導波路および光源の作製が容易な露光装置を実現することができる。また、導波路の光取り出し面の面積を小さくすることにより、容易に高精細な露光装置を実現することができる。また、発光素子に対する負担を大きくすることなく明るい光源を容易に形成できるため、寿命に課題のある有機エレクトロルミネッセンス素子を用いて、明るい点光源を容易に実現することができる。   The invention according to claim 11 is the exposure apparatus according to any one of claims 1 to 10, wherein the light source includes at least an anode for injecting holes, a light emitting layer having a light emitting region, and a cathode for injecting electrons. It is an exposure device characterized by comprising an organic electroluminescence element equipped with it, and it can easily realize an exposure device with a large light source area without increasing the area of the light extraction surface, realizing a bright exposure device In addition, it is possible to obtain a brightness equivalent to or higher than that of a single-stage waveguide even if the waveguide interval in the same stage is widened and the area of the light source is reduced. An exposure apparatus can be realized. Also, by reducing the area of the light extraction surface of the waveguide, a high-definition exposure apparatus can be easily realized. In addition, since a bright light source can be easily formed without increasing the burden on the light emitting element, a bright point light source can be easily realized by using an organic electroluminescence element having a problem in life.

請求項12に記載の発明は、請求項1から11いずれか1記載の露光装置であって、導波路のコアの屈折率は、発光層の屈折率から0.3引いた値よりも大きいことを特徴とする露光装置であり、発光層から放出される光を効率よく導波路内に入射することができ、明るい露光装置を実現することができる。また、光取り出し面の面積を大きくすることなく、容易に光源の面積の大きな露光装置を実現することができるため、明るい露光装置を実現することができるとともに、同一段内の導波路間隔を広くし光源の面積を小さくしても1段導波路と同等以上の明るさを得ることができるため、導波路および光源の作製が容易な露光装置を実現することができる。また、導波路の光取り出し面の面積を小さくすることにより、容易に高精細な露光装置を実現することができる。   The invention described in claim 12 is the exposure apparatus according to any one of claims 1 to 11, wherein the refractive index of the core of the waveguide is larger than a value obtained by subtracting 0.3 from the refractive index of the light emitting layer. The light emitted from the light emitting layer can be efficiently incident on the waveguide, and a bright exposure apparatus can be realized. In addition, since an exposure apparatus having a large light source area can be easily realized without increasing the area of the light extraction surface, a bright exposure apparatus can be realized and the waveguide interval in the same stage can be widened. However, since the brightness equal to or higher than that of the single-stage waveguide can be obtained even if the area of the light source is reduced, it is possible to realize an exposure apparatus that can easily manufacture the waveguide and the light source. Also, by reducing the area of the light extraction surface of the waveguide, a high-definition exposure apparatus can be easily realized.

請求項13に記載の発明は、請求項1〜12いずれか1記載の露光装置であって、導波路は、発光層と同じ材料を用いて形成されることを特徴とする露光装置であり、導波路の屈折率を考慮することなく容易に発光層から放出される光を効率よく導波路内に入射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、光取り出し面の面積を大きくすることなく、容易に光源の面積の大きな露光装置を実現することができ、明るい露光装置を実現することができるとともに、同一段内の導波路間隔を広くし光源の面積を小さくしても1段導波路と同等以上の明るさを得ることができるため、導波路および光源の作
製が容易な露光装置を実現することができる。また、導波路の光取り出し面の面積を小さくすることにより、容易に高精細な露光装置を実現することができる。
A thirteenth aspect of the present invention is the exposure apparatus according to any one of the first to twelfth aspects, wherein the waveguide is formed using the same material as the light emitting layer. It is possible to realize a bright exposure apparatus that can easily enter the light emitted from the light emitting layer into the waveguide without considering the refractive index of the waveguide. In addition, an exposure apparatus with a large light source area can be easily realized without increasing the area of the light extraction surface, a bright exposure apparatus can be realized, and the waveguide interval in the same stage can be widened. Even if the area of the light source is reduced, the brightness equal to or higher than that of the single-stage waveguide can be obtained, so that it is possible to realize an exposure apparatus that can easily manufacture the waveguide and the light source. Also, by reducing the area of the light extraction surface of the waveguide, a high-definition exposure apparatus can be easily realized.

請求項14に記載の発明は、請求項1から13いずれか1記載の露光装置であって、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ことを特徴とする露光装置であり、光取り出し面の面積を大きくすることなく、容易に光源の面積の大きな露光装置を実現することができ、明るい露光装置を実現することができるとともに、同一段内の導波路間隔を広くし光源の面積を小さくしても1段導波路と同等以上の明るさを得ることができるため、導波路および光源の作製が容易な露光装置を実現することができる。また、導波路の光取り出し面の面積を小さくすることにより、容易に高精細な露光装置を実現することができる。また、遮光層により隣合う導波路間へ伝播する迷光を遮光層により低減することができるため、光クロストークの少ない高精細な露光を行うことのできる露光装置を実現することができる。あるいは、反射層により、導波路において無駄になっていた光を有効な光として利用することができるため、光の利用効率を向上させることができるとともに、遮光層を配置することなく、光クロストークの少ない高精細な露光を行うことのできる露光装置を実現することができる。   A fourteenth aspect of the present invention is the exposure apparatus according to any one of the first to thirteenth aspects, wherein a light shielding layer or a reflective layer is provided between waveguides adjacent to each other. The exposure apparatus can easily realize an exposure apparatus having a large light source area without increasing the area of the light extraction surface, and can realize a bright exposure apparatus, and also can provide a waveguide interval within the same stage. Even if the area of the light source is reduced and the area of the light source is reduced, the brightness equal to or higher than that of the single-stage waveguide can be obtained. Therefore, it is possible to realize an exposure apparatus in which the waveguide and the light source can be easily manufactured. Also, by reducing the area of the light extraction surface of the waveguide, a high-definition exposure apparatus can be easily realized. Further, since the stray light propagating between the adjacent waveguides can be reduced by the light shielding layer, the exposure apparatus capable of performing high-definition exposure with little optical crosstalk can be realized. Alternatively, the reflection layer can use light that has been wasted in the waveguide as effective light, so that the light use efficiency can be improved, and optical crosstalk can be achieved without arranging a light shielding layer. An exposure apparatus that can perform high-definition exposure with a small amount of light can be realized.

請求項15に記載の発明は、請求項1から14いずれか1記載の露光装置であって、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露光装置であり、光取り出し面の面積を大きくすることなく、容易に光源の面積の大きな露光装置を実現することができ、明るい露光装置を実現することができるとともに、同一段内の導波路間隔を広くし光源の面積を小さくしても1段導波路と同等以上の明るさを得ることができるため、導波路および光源の作製が容易な露光装置を実現することができる。また、導波路の光取り出し面の形状を画素形状に対応した形状とすることにより、容易に高精細な露光装置を実現することができる。   A fifteenth aspect of the present invention is the exposure apparatus according to any one of the first to fourteenth aspects, wherein the light extraction surface has a shape corresponding to a pixel shape, and the light extraction surface An exposure apparatus with a large light source area can be easily realized without increasing the area of the light source, a bright exposure apparatus can be realized, and the waveguide spacing in the same stage is widened to reduce the area of the light source. However, since the brightness equal to or higher than that of the single-stage waveguide can be obtained, an exposure apparatus that can easily manufacture the waveguide and the light source can be realized. In addition, by making the shape of the light extraction surface of the waveguide a shape corresponding to the pixel shape, a high-definition exposure apparatus can be easily realized.

請求項16に記載の発明は、請求項1から15いずれか1記載の露光装置であって、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構造が形成されていることを特徴とする露光装置であり、光源から放射される光を効率よく光取り出し面に伝播することができるため、容易に明るい露光装置を実現することができる。また、導波路の光取り出し面の面積を小さくすることにより、容易に高精細な露光装置を実現することができる。   A sixteenth aspect of the invention is the exposure apparatus according to any one of the first to fifteenth aspects, wherein an angle of light incident on the waveguide from the light emitting layer is converted into the waveguide and led to the light extraction surface. The exposure apparatus is characterized in that an angle conversion structure is formed, and light emitted from the light source can be efficiently propagated to the light extraction surface, so that a bright exposure apparatus can be easily realized. Also, by reducing the area of the light extraction surface of the waveguide, a high-definition exposure apparatus can be easily realized.

請求項17に記載の発明は、請求項1から16いずれか1記載の露光装置であって、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ことを特徴とする露光装置であり、複雑な光学系を用いることなく、容易に結像することができる露光装置を実現することができる。光取り出し面の面積を大きくすることなく、容易に光源の面積の大きな露光装置を実現することができ、明るい露光装置を実現することができるとともに、同一段内の導波路間隔を広くし光源の面積を小さくしても1段導波路と同等以上の明るさを得ることができるため、導波路および光源の作製が容易な露光装置を実現することができる。また、導波路の光取り出し面の面積を小さくすることにより、容易に高精細な露光装置を実現することができる。   A seventeenth aspect of the present invention is the exposure apparatus according to any one of the first to sixteenth aspects, wherein the light emitted from the light extraction surface forms an image on the photosensitive member at an equal magnification. An exposure apparatus that can easily form an image without using a complicated optical system can be realized. An exposure apparatus having a large light source area can be easily realized without increasing the area of the light extraction surface, and a bright exposure apparatus can be realized. Even if the area is reduced, brightness equal to or higher than that of the single-stage waveguide can be obtained, so that an exposure apparatus that can easily manufacture the waveguide and the light source can be realized. Also, by reducing the area of the light extraction surface of the waveguide, a high-definition exposure apparatus can be easily realized.

請求項18に記載の発明は、請求項1〜17の何れか一項に記載の露光装置と、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ことを特徴とする画像形成装置であり、明るく高精細な露光装置を用いることができるため、高速で高精細な画像形成装置を実現することができる。   According to an eighteenth aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus comprising: the exposure apparatus according to any one of the first to seventeenth aspects; and a photoconductor on which an electrostatic latent image is formed by the exposure apparatus. Since a bright and high-definition exposure apparatus can be used, a high-speed and high-definition image forming apparatus can be realized.

請求項19に記載の発明は、請求項18記載の画像形成装置であって、交互に点灯することを特徴とする画像形成装置であり、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であり、明るく高精細な露光装置を用いることができるため、高速で高精細な画像形成装置を実現することができるとともに、露光装置が長寿命となる画像形成装置を実現することができる。
A nineteenth aspect of the present invention is the image forming apparatus according to the eighteenth aspect, wherein the image forming apparatus is alternately lit, and a photosensitive member on which an electrostatic latent image is formed by an exposure device; An image forming apparatus characterized by having a bright and high-definition exposure apparatus, so that a high-speed and high-definition image forming apparatus can be realized and the exposure apparatus has a long life. A forming apparatus can be realized.

(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3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。
(Embodiment 1)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. In these drawings, the same members are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

まず、本発明の露光装置を用いたカラー画像形成装置について図1を用いて説明する。   First, a color image forming apparatus using the exposure apparatus of the present invention will be described with reference to FIG.

図1は本発明の実施の形態1における画像形成装置の構成を示す概略図である。   FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an image forming apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.

図1において、1は露光部、2は感光体、3は帯電器、4は現像器、5は転写器、6はクリーナ、7は定着器である。   In FIG. 1, 1 is an exposure unit, 2 is a photosensitive member, 3 is a charger, 4 is a developing unit, 5 is a transfer unit, 6 is a cleaner, and 7 is a fixing unit.

感光体2は少なくとも支持部材2aと、光を照射することで導電性の変化する光導電層2bとからなり、光を照射することで感光体2表面の導電性を制御し、画像情報に対応した像を形成することができる。   The photoconductor 2 includes at least a support member 2a and a photoconductive layer 2b whose conductivity is changed by irradiating light, and controls the conductivity of the surface of the photoconductor 2 by irradiating light to cope with image information. Image can be formed.

不均一な表面電位分布をしている感光体2は、接触あるいは非接触帯電方式等による帯電器3で示される帯電手段により帯電させることで、感光体2表面に所定の電位に一様に帯電した帯電面を形成する。帯電方法としては、感光体2の表面に非接触でコロナ放電させ帯電させる方式と、感光体2の表面に電圧を印加した帯電ローラやファーブラシローラ、磁気ブラシローラあるいは帯電ブレードといった帯電部を接触させる方式とがあり、近年ではオゾンの発生を抑制できる、あるいは、帯電部における消費電力が小さい等の理由により接触帯電方式が実用化されており、いずれの帯電方法を用いてもよい。また、感光体2に付加されるバイアスは直流バイアスでもよいが、正弦波、矩形波、三角波等の交番バイアスを印加することもでき、任意の周期的なON・OFF信号からなるバイアスでもよい。   The photosensitive member 2 having a non-uniform surface potential distribution is uniformly charged to a predetermined potential on the surface of the photosensitive member 2 by charging by a charging means indicated by a charger 3 using a contact or non-contact charging method. Forming a charged surface. As a charging method, the surface of the photoconductor 2 is charged by corona discharge without contact, and a charging unit such as a charging roller, a fur brush roller, a magnetic brush roller, or a charging blade that applies a voltage to the surface of the photoconductor 2 is contacted. In recent years, the contact charging method has been put to practical use for the reason that the generation of ozone can be suppressed or the power consumption in the charging unit is small, and any charging method may be used. The bias applied to the photosensitive member 2 may be a DC bias, but an alternating bias such as a sine wave, a rectangular wave, or a triangular wave may be applied, and a bias composed of an arbitrary periodic ON / OFF signal may be used.

この感光体2の帯電面に対し、露光部1で示す露光手段を用いて画像情報に基づいた光を照射することで、感光体帯電面上に画像情報に対応した表面電位からなる電気的な潜像が形成される。   By irradiating the charged surface of the photosensitive member 2 with light based on the image information using the exposure means indicated by the exposure unit 1, an electrical potential having a surface potential corresponding to the image information is formed on the photosensitive member charged surface. A latent image is formed.

この電気的な潜像は、現像器4で示すトナー付着手段において静電気力により絶縁性トナーを付着され、画像情報に対応した感光体2表面のトナー像として現像される。なお、現像方法には、接触現像法や非接触現像法、1成分現像法や2成分現像法、あるいは、反転現像法や正規現像法などの現像方法があり、いずれの現像方法を用いてもよい。現像器4における印加電圧は、帯電器3でのバイアスと同様であり、任意の直流あるいは交番バイアスを適宜選択して用いることができる。   This electrical latent image is developed as a toner image on the surface of the photoreceptor 2 corresponding to image information by attaching an insulating toner by electrostatic force in a toner attaching means shown by the developing device 4. The development method includes a contact development method, a non-contact development method, a one-component development method, a two-component development method, a reversal development method, and a regular development method, and any development method can be used. Good. The applied voltage in the developing device 4 is the same as the bias in the charger 3, and any direct current or alternating bias can be appropriately selected and used.

更にこの感光体2上のトナー像は、転写器5で示されるようなトナー転写手段において、所定の押圧力と転写バイアスとにより紙面あるいはベルトやドラムからなる中間転写体といった転写材上のトナー像として転写される。転写方式としては、ローラ転写・ブレード転写・コロナ放電転写などの転写方式があり、適宜選択して用いることができる。   Further, the toner image on the photosensitive member 2 is transferred to a toner image on a transfer material such as an intermediate transfer member composed of a paper surface or a belt or a drum by a predetermined pressing force and a transfer bias in a toner transfer unit as shown by a transfer unit 5. Is transcribed as As a transfer method, there are transfer methods such as roller transfer, blade transfer, and corona discharge transfer, which can be appropriately selected and used.

最終的にトナー像をうけた転写材は感光体2表面から分離され、最終的に定着器7で示されるような熱定着等の定着手段により印刷対象物の表面に定着され印刷物として排出される。また、トナー像転写後の感光体2は、適宜クリーナ6として示しているクリーニン
グ手段等により残留しているトナーを除去され表面を清浄化される。
The transfer material finally receiving the toner image is separated from the surface of the photosensitive member 2 and finally fixed on the surface of the object to be printed by fixing means such as thermal fixing as shown by the fixing unit 7 and discharged as a printed matter. . Further, the surface of the photoreceptor 2 after the toner image transfer is appropriately cleaned by removing the remaining toner by a cleaning means or the like shown as a cleaner 6.

モノクロプリンタの場合、トナーとしてブラックトナーを用い、前記画像形成装置および定着手段、給排紙手段等によりモノクロプリンタとして実現される。   In the case of a monochrome printer, black toner is used as the toner, and the image forming apparatus, the fixing unit, the paper supply / discharge unit and the like are realized as a monochrome printer.

フルカラープリンタの場合、異なる4つのトナー付着手段を用い、それぞれブラックトナー、シアントナー、マゼンタトナー、イエロートナーを、それぞれの画像情報に対応した潜像をそれぞれのトナー像として現像し、転写することで所定のフルカラー印刷物として印刷物上に転写される。あるいは、それぞれの画像情報に対応した潜像に対し、複数の画像情報をまとめてひとつのトナー像として現像し、転写することでフルカラー印刷物を実現できる。あるいは、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローに対応して複数の画像形成装置を配置し、それぞれのトナー像を転写することでフルカラー印刷物を実現する。また、これらの任意のプロセスをひとつの着脱可能なプロセスカートリッジとしてまとめることもできる。   In the case of a full-color printer, four different toner adhering means are used, and black toner, cyan toner, magenta toner, and yellow toner are developed and transferred as latent images corresponding to the respective image information as respective toner images. It is transferred onto the printed material as a predetermined full-color printed material. Alternatively, a full color printed material can be realized by developing and transferring a plurality of pieces of image information as a single toner image for the latent images corresponding to the respective image information. Alternatively, a plurality of image forming apparatuses are arranged corresponding to black, cyan, magenta, and yellow, and a full color printed material is realized by transferring each toner image. Also, these arbitrary processes can be combined into one removable process cartridge.

このような構成の画像形成装置においては、まず感光体上にイエロー成分の画像情報に従い潜像が形成され、転写が行われる。このとき、同時にマゼンタ成分の潜像が形成され、イエロー成分の転写に引き続きマゼンタ成分の転写が行われる。以下同様にして、シアン成分、ブラック成分の順にトナー像の重ね合わせが行われ、フルカラー印刷物が形成される。   In the image forming apparatus having such a configuration, first, a latent image is formed on the photoreceptor in accordance with the image information of the yellow component, and transfer is performed. At this time, a latent image of the magenta component is formed at the same time, and the transfer of the magenta component is performed following the transfer of the yellow component. In the same manner, the toner images are superimposed in the order of the cyan component and the black component, and a full-color print is formed.

本発明においては、露光部1に小型で低価格、大光量の露光装置を用いることにより、容易に小型で低価格、高速印刷することのできる複写機やプリンタ等の画像形成装置を実現することができる。   In the present invention, an image forming apparatus such as a copying machine or a printer that can be easily printed in a small size, at a low price, and at high speed can be realized by using a small size, low price, and large light quantity exposure device for the exposure unit 1. Can do.

図2は図1の画像形成装置における露光部を詳しく示す説明図である。   FIG. 2 is an explanatory diagram showing in detail an exposure unit in the image forming apparatus of FIG.

図2において、8は正立等倍光学系、9は陰極、10は発光層、11は陽極、12はコア、12aは光出射面、13はクラッドである。100は露光装置を示す。   In FIG. 2, 8 is an erecting equal-magnification optical system, 9 is a cathode, 10 is a light emitting layer, 11 is an anode, 12 is a core, 12a is a light emitting surface, and 13 is a cladding. Reference numeral 100 denotes an exposure apparatus.

コア12およびクラッド13から形成される導波路の光出射面12aと感光体2との間には、正立等倍光学系8が配置されている。通常、導波路の端面となる光出射面12aから放出される光は拡散光として伝播するが、この正立等倍光学系8を感光体2との間に形成することにより、光出射面12aから出射された光は感光体2上に結像され、感光体2における所望の画素に対応する部分のみに光を照射することができる。このような構成とすることで、容易に露光装置100と感光体2とを結合し、画像形成装置を実現することができる。   An erecting equal-magnification optical system 8 is disposed between the light emitting surface 12 a of the waveguide formed from the core 12 and the clad 13 and the photosensitive member 2. Normally, the light emitted from the light exit surface 12a serving as the end face of the waveguide propagates as diffused light. By forming this erecting equal-magnification optical system 8 between the photosensitive member 2, the light exit surface 12a. The light emitted from the light is imaged on the photoconductor 2 and light can be applied only to a portion of the photoconductor 2 corresponding to a desired pixel. With such a configuration, it is possible to easily combine the exposure apparatus 100 and the photoreceptor 2 to realize an image forming apparatus.

なお、正立等倍光学系8であれば容易に感光体2上に結像することができるが、導波路の光出射面12aと感光体2との間には、感光体2上に露光光に対応する像を形成する光学系が形成されていればよく、画素毎に形成されたレンズアレイ、主走査方向に一様なシリンドリカルレンズ、あるいはプリズムアレイ等の光学系、あるいは、隣接画素間の光クロストークをなくすための遮光フィルム等の遮光手段等が形成されていればよい。   Note that the erecting equal-magnification optical system 8 can easily form an image on the photoconductor 2, but the light exposure surface 12 a of the waveguide and the photoconductor 2 are exposed on the photoconductor 2. It is sufficient that an optical system for forming an image corresponding to light is formed. A lens array formed for each pixel, a cylindrical lens uniform in the main scanning direction, an optical system such as a prism array, or between adjacent pixels. It is only necessary to form a light shielding means such as a light shielding film for eliminating the optical crosstalk.

図3は図2の露光部における露光装置の要部を示す斜視図であり、図4は図3の露光装置の導波路と光源を詳しく示す要部断面図を示す。なお、図4は導波路の光出射方向と直行する面で切断した断面を示している。   FIG. 3 is a perspective view showing the main part of the exposure apparatus in the exposure unit of FIG. 2, and FIG. 4 shows a cross-sectional view of the main part showing in detail the waveguide and light source of the exposure apparatus of FIG. FIG. 4 shows a cross section cut along a plane orthogonal to the light emitting direction of the waveguide.

図3、図4に示すように、露光装置100におけるコア12およびクラッド13から形成される導波路は、陽極11間に配された発光層10及び陰極9とで構成される光源を挟
んで、上下2段設けられており、導波路のピッチは互いに略同ピッチであり、位相のずれがなく、同位置で対向した構成となっている。即ち、導波路の段の間に、光源を配して、上下2段の略同ピッチの導波路から形成されており、導波路間の光漏れ等を考慮することなく、容易に多段導波路を形成することができる。なお、本発明における隣り合う段の導波路とは、本実施の形態1の場合で言えば、光源を挟んで上下に形成された2段の導波路の事を意味する。
As shown in FIGS. 3 and 4, the waveguide formed from the core 12 and the cladding 13 in the exposure apparatus 100 sandwiches a light source composed of the light emitting layer 10 and the cathode 9 disposed between the anodes 11, Two upper and lower stages are provided, and the pitches of the waveguides are substantially equal to each other, so that there is no phase shift and they are opposed to each other at the same position. That is, a light source is disposed between the stages of the waveguide, and is formed of two substantially upper and lower waveguides having the same pitch, and the multistage waveguide can be easily obtained without considering light leakage between the waveguides. Can be formed. In the case of the first embodiment, the adjacent stage waveguide in the present invention means a two-stage waveguide formed vertically with a light source interposed therebetween.

特に、本構成のように、陰極9を共通電極として他段の導波路を用いた露光装置を形成することにより、異なる段の光源間の導通、絶縁等を考慮することなく、容易に多段導波路を形成することができる。   In particular, as in this configuration, by forming an exposure apparatus using a waveguide of another stage using the cathode 9 as a common electrode, it is possible to easily conduct multistage conduction without considering conduction, insulation, etc. between light sources at different stages. Waveguides can be formed.

導波路上に光源を形成する露光装置において、光源から放射された光は、導波路のコア/クラッド界面においてスネルの法則に従い、反射・屈折を受けながら伝播する。したがって、例えば有機エレクトロルミネッセンス素子のような等方的に光の放射される光源において、臨界角よりも大きな角度で放射される光は、コア/クラッド界面で全反射を繰り返すことにより、導波路の中を伝播する。   In an exposure apparatus that forms a light source on a waveguide, light emitted from the light source propagates while being reflected and refracted at the core / cladding interface of the waveguide according to Snell's law. Therefore, in a light source that emits light isotropically, for example, an organic electroluminescence element, light emitted at an angle larger than the critical angle repeats total reflection at the core / cladding interface, so that the waveguide Propagate through.

特に本発明では、クラッド13に囲まれたコア12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。本発明では、導波路の副走査方向の端面を光取り出し面とし、この光取り出し面から出射される光を露光光として用いている。   In particular, in the present invention, the light advances through the core 12 surrounded by the clad 13 while repeating total reflection, and reaches the end face in the sub-scanning direction. In the present invention, the end face of the waveguide in the sub-scanning direction is used as a light extraction surface, and light emitted from this light extraction surface is used as exposure light.

したがって、導波路を介して光を出射する構成とした場合、コア12に接する側の電極(この場合、陽極11)の光透過率が高いことが好ましく、特に導波路部の長さが十分に長いときは光の減衰が大きくなるため、ここでの陽極11の光透過率は75%以上であることが更に好ましい。   Therefore, when the light is emitted through the waveguide, it is preferable that the electrode on the side in contact with the core 12 (in this case, the anode 11) has a high light transmittance, and in particular, the length of the waveguide portion is sufficient. When it is long, the attenuation of light becomes large. Therefore, the light transmittance of the anode 11 here is more preferably 75% or more.

なお、図3、図4に示した場合では、コア12に接する側の電極が陽極である場合について説明したが、コア12に接する側の電極が陰極である場合、陰極の光透過率が高ければよい。   3 and 4, the case where the electrode on the side in contact with the core 12 is an anode has been described. However, when the electrode on the side in contact with the core 12 is a cathode, the light transmittance of the cathode can be increased. That's fine.

また、導波路内に放出された光を効率良く光取り出し面に伝播させるには、導波路の屈折率は、発光層の屈折率よりも小さくすることが好ましく、また、導波路の屈折率から0.3引いた値より大きいことが好ましい。これは、発光層から放出された光は、各界面においてスネルの法則に従って伝播されるため、導波路の屈折率が発光層の屈折率よりも大きい場合、導波路中の光は光取り出し面に対して寝た角度の光が多くなり、光取り出し面に到達するまでの光路長が長くなる。このような光は、導波路あるいはその他の層における光の吸収、散乱の影響を強く受けるため、効率の良い光の伝播は行われない。逆に、導波路の屈折率が発光層の屈折率とほぼ同じか、それよりも小さい場合、導波路中には光の出射面方向に伝播する光が多く存在するようになり、効率よく光が伝播されるようになる。ただし、導波路の屈折率が発光層の屈折率に比べて小さい場合、導波路と発光層の屈折率差に応じて、導波路との界面において光の全反射が生じるため、発光層から導波路内に放出される光が減少する。特に発光層の屈折率が導波路の屈折率に比べて0.3を越えて小さい場合、この全反射による光量低下が無視できなくなり、効率の良い光の伝播はおこなわれない。したがって、発光層と同じ材料を用いて導波路を形成することで、導波路の屈折率を厳密に選択することなく、容易に効率の良い光が伝播される導波路を形成することができる。   In order to efficiently propagate the light emitted into the waveguide to the light extraction surface, the refractive index of the waveguide is preferably smaller than the refractive index of the light emitting layer. It is preferable that the value is larger than 0.3. This is because the light emitted from the light emitting layer is propagated according to Snell's law at each interface, so that when the refractive index of the waveguide is larger than the refractive index of the light emitting layer, the light in the waveguide is incident on the light extraction surface. On the other hand, the light at the sleeping angle increases, and the optical path length until reaching the light extraction surface is increased. Since such light is strongly affected by light absorption and scattering in the waveguide or other layers, efficient light propagation is not performed. On the other hand, when the refractive index of the waveguide is almost the same as or smaller than the refractive index of the light emitting layer, a lot of light propagates in the direction of the light exit surface in the waveguide, and the light efficiently Will be propagated. However, when the refractive index of the waveguide is smaller than the refractive index of the light emitting layer, total reflection of light occurs at the interface with the waveguide according to the refractive index difference between the waveguide and the light emitting layer. Light emitted into the waveguide is reduced. In particular, when the refractive index of the light emitting layer is smaller than 0.3 as compared with the refractive index of the waveguide, this reduction in the amount of light due to total reflection cannot be ignored, and efficient light propagation is not performed. Therefore, by forming the waveguide using the same material as the light emitting layer, it is possible to easily form a waveguide through which efficient light is propagated without strictly selecting the refractive index of the waveguide.

また、隣り合う段の導波路の間で良好に独立した露光光を得るためには、隣り合う段の間には遮光層または反射層が設けられていることが好ましい。このような構成とすることで、隣り合う段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、隣り合う段の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。
Further, in order to obtain exposure light that is sufficiently independent between the waveguides of adjacent stages, it is preferable that a light shielding layer or a reflective layer is provided between the adjacent stages. With such a configuration, light does not enter from the adjacent waveguides, so that there is no variation in the amount of light extracted from the light extraction surface between the waveguides. In particular, when a reflective layer is provided, light that is incident on another waveguide in the adjacent stage and propagates as invalid light propagates as effective light, and thus is more efficiently guided to the light extraction surface. It has the effect that it is possible to further increase the amount of light.

図3、図4に示した場合では、隣り合う段の間に陰極9を共通電極として発光層10が配置された構成となっているため、陰極9が反射層として機能し、隣り合う段の間で良好に独立した露光光を得ることができる。詳細は後述するが、隣り合う段の間に発光層10が配置されない構成の場合、隣り合う段の間に遮光層または反射層を設けることが好ましく、導波路形成時に隣り合う段の間に層状の遮光層または反射層を形成する、あるいは、導波路のクラッド部を遮光層または反射層により形成する、といった容易な方法により遮光層または反射層を形成することができ、遮光層または反射層を形成することにより隣り合う段の導波路の間で良好に独立した露光光を得ることができる。   In the case shown in FIG. 3 and FIG. 4, since the light emitting layer 10 is arranged with the cathode 9 as a common electrode between adjacent stages, the cathode 9 functions as a reflective layer, and the adjacent stages Independent exposure light can be obtained. Although details will be described later, in the case where the light emitting layer 10 is not disposed between adjacent stages, it is preferable to provide a light-shielding layer or a reflective layer between adjacent stages. The light shielding layer or the reflective layer can be formed by an easy method such as forming the light shielding layer or the reflective layer, or forming the clad portion of the waveguide by the light shielding layer or the reflective layer. By forming it, it is possible to obtain exposure light that is well independent between the adjacent waveguides.

さらに、同じ段の導波路間において、各導波路間で良好に独立した露光光を得るためには、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ことが好ましい。このような構成とすることで、隣接する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。導波路形成時に相互に隣接する導波路の間に遮光層または反射層を形成する、あるいは、導波路のクラッド部を遮光層または反射層により形成する、といった容易な方法により遮光層または反射層を形成することができ、遮光層または反射層を形成することにより相互に隣接する導波路の間で良好に独立した露光光を得ることができる。   Further, in order to obtain exposure light that is satisfactorily independent between the waveguides in the same stage, it is preferable that a light shielding layer or a reflective layer is provided between the waveguides adjacent to each other. . With such a configuration, light does not enter from other adjacent waveguides, so that there is no variation in the amount of light extracted from the light extraction surface between the waveguides. In particular, when a reflective layer is provided, light that is incident on another waveguide and propagates as invalid light propagates as effective light, and thus is more efficiently guided to the light extraction surface. It has the effect of being able to increase. A light shielding layer or a reflective layer is formed by an easy method such as forming a light shielding layer or a reflective layer between adjacent waveguides when forming a waveguide, or forming a cladding portion of the waveguide by a light shielding layer or a reflective layer. By forming the light shielding layer or the reflection layer, it is possible to obtain exposure light that is well independent between the adjacent waveguides.

光取り出し面は画素形状に対応した形状とした場合、光取り出し面から出射される露光光を画素形状に変換する部材を必要としないため、容易に露光装置の小型化、薄型化を図ることができる。また、光取り出し面は画素形状に対応した形状であるため、光取り出し面の形状の設計により、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。   When the light extraction surface has a shape corresponding to the pixel shape, a member for converting the exposure light emitted from the light extraction surface into the pixel shape is not required, and thus the exposure apparatus can be easily reduced in size and thickness. it can. Further, since the light extraction surface has a shape corresponding to the pixel shape, the design of the shape of the light extraction surface has an effect that a high-definition latent image can be easily formed.

前述したように、導波路中を光が伝播し光取り出し面から出射するとき、寝た光が増加することになる。したがって、これを防ぐために、導波路面に光の伝播角度変換構造を設け、光取り出し面に光を導く角度変換部を形成することにより、光の寝る効果を抑制することができる。また効率の良い光伝播を得るには、単純な形状の導波路よりも、導波路内部に光の角度を変換する角度変換構造を持つことが好ましい。これは、例えば、光取り出し面方向に光の角度を変換するような、のこぎり刃状の角度変換構造を設けた場合、単純な形状の導波路において導波路を透過し導波路中を伝播されない角度の光に対して角度変換を行うことで、光取り出し面から出射される有効な光として利用することができる。また、単純な導波路において、光の角度変換を行わなくても導波路中を伝播する光は、導波路と空気との界面に到達することが少ないため、光の角度変換はなされず、導波路中を伝播する。以上のように、導波路内部に光の角度変換構造を持つことで、単純な導波路において導波路を透過する光を伝播することができ、効率のよい光の伝播が実現できる。   As described above, when light propagates through the waveguide and exits from the light extraction surface, the sleeping light increases. Therefore, in order to prevent this, the effect of sleeping light can be suppressed by providing a light propagation angle conversion structure on the waveguide surface and forming an angle conversion unit for guiding light to the light extraction surface. In order to obtain efficient light propagation, it is preferable to have an angle conversion structure for converting the angle of light inside the waveguide, rather than a waveguide having a simple shape. This is because, for example, when a saw blade-shaped angle conversion structure that converts the angle of light in the direction of the light extraction surface is provided, an angle that does not propagate through the waveguide in a simple-shaped waveguide By performing angle conversion on the light, it can be used as effective light emitted from the light extraction surface. In a simple waveguide, light propagating through the waveguide rarely reaches the interface between the waveguide and air without performing angle conversion of the light. Propagate through the waveguide. As described above, since the light has an angle conversion structure inside the waveguide, light passing through the waveguide can be propagated in a simple waveguide, and efficient light propagation can be realized.

また、導波路が屈折率の大きなコアと、これよりも屈折率の小さなクラッドからなる導波路である場合、前記光の角度変換構造は、コアとクラッドとの界面に設けることが好ましい。コアとクラッドの界面において有効な光の角度変換がなされた場合、角度変換の行われた光はコア内部を伝播して、光取り出し面から放出される。これに対して、クラッドと空気との界面に角度変換構造を設けた場合、有効な光の角度変換がなされた光は、コア
とクラッドの両方を伝播する光となり、光取り出し面から放出される。このため、コアとクラッドの界面に光の角度変換構造を設けた方が、導波路を伝播するときの光路長を短くすることができ、クラッド表面の効率のよい光の伝播が実現できる。
In the case where the waveguide is a waveguide composed of a core having a large refractive index and a clad having a smaller refractive index, the light angle conversion structure is preferably provided at the interface between the core and the cladding. When effective angle conversion of light is performed at the interface between the core and the clad, the light subjected to angle conversion propagates through the core and is emitted from the light extraction surface. On the other hand, when an angle conversion structure is provided at the interface between the clad and air, the light that has undergone effective angle conversion becomes light that propagates through both the core and the clad, and is emitted from the light extraction surface. . For this reason, when the angle conversion structure of light is provided at the interface between the core and the clad, the optical path length when propagating through the waveguide can be shortened, and the light can be efficiently propagated on the clad surface.

発光素子を光取り出し面に対向する面に形成せず導波路の側面に形成する場合、発光素子から導波路中に入射した光のうち、一部は光取り出し面に対向する面へ伝播し、その対向する面から空気中へ無効な光として出射される。このため、対称性の良い導波路において光取り出し面を反射面とすることで、この無効な光は有効な光として利用されるため、効率のよい光の伝播が実現される。また、この光取り出し面に対向する面を単純な反射面ではなく、導波路に対して垂直でない面とすることで、光の損失の少ない全反射を利用した反射面を形成することができ、効率のよい光の伝播が実現される。特に、光取り出し面の角度を設計することにより、この面を光の角度変換構造として用いることもでき、さらに効率の良い光の伝播が容易に実現できる。   When the light emitting element is not formed on the surface facing the light extraction surface but formed on the side surface of the waveguide, part of the light incident from the light emitting element into the waveguide propagates to the surface facing the light extraction surface, The light is emitted as invalid light from the facing surface into the air. For this reason, since the ineffective light is used as effective light by making the light extraction surface into a reflection surface in a waveguide with good symmetry, efficient light propagation is realized. Also, by making the surface facing this light extraction surface not a simple reflection surface, but a surface that is not perpendicular to the waveguide, a reflection surface utilizing total reflection with little light loss can be formed, Efficient light propagation is achieved. In particular, by designing the angle of the light extraction surface, this surface can also be used as a light angle conversion structure, and more efficient light propagation can be easily realized.

以下、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子について、詳細に説明する。   Hereinafter, the organic electroluminescence element of the present invention will be described in detail.

まず、基板について説明する。本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の基板は、透明あるいは不透明、いずれの基板も用いることができ、基板側から光を取り出す場合は透明基板、そうでない場合はいずれもの基板の中から適宜選択して用いることができる。基板は、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く、有機エレクトロルミネッセンス素子の基板をドライバーICの支持体として共用することもできる。   First, the substrate will be described. The substrate of the organic electroluminescence device of the present invention can be transparent or opaque, and any substrate can be used. When light is extracted from the substrate side, a transparent substrate is used. Otherwise, any substrate is appropriately selected and used. be able to. The substrate may be strong enough to hold the organic electroluminescence element, and the substrate of the organic electroluminescence element can also be used as a support for the driver IC.

基板は、例えば、透明または半透明のソーダ石灰ガラス等の導波路に用いた材料、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、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。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・コンダクタ・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。   The substrate includes, for example, a material used for a waveguide such as transparent or translucent soda-lime glass, or a semiconductor material such as opaque silicon, germanium, silicon carbide, gallium arsenide, or gallium nitride, or a pigment. The transparent substrate material, a metal material whose surface is insulated, and the like can be appropriately selected and used, and a laminated substrate in which a plurality of substrate materials are laminated can also be used. Further, a circuit composed of a resistor, a conductor, an inductor, a diode, a transistor, and the like for driving the organic electroluminescence element may be formed on the substrate surface or inside the substrate.

次に、導波路について説明する。   Next, the waveguide will be described.

導波路は透明なコアと、コアの周囲にコアよりも屈折率の小さなクラッドから構成され、クラッドは空気層を代用することができ、コアだけからなる構成とすることもできる。   The waveguide is composed of a transparent core and a clad having a refractive index smaller than that of the core around the core, and the clad can substitute for an air layer, or can be composed of only the core.

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、ポリシロキサン、ポリシラン等のポリマー材料や、あるいは、透明または半透明のAs23、As4010、S40Ge10等のカルコゲノイドガラス、ZnO、Nb25、Ta25、SiO、Si34、HfO2、TiO2等の金属酸化物および窒化物等の材料から適宜選択して用いることができ、あるいは、レジスト等の感光性材料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。 Materials used for the waveguide include transparent or translucent soda lime glass, barium / strontium-containing glass, lead glass, aluminosilicate glass, borosilicate glass, barium borosilicate glass, quartz glass, inorganic oxide glass, inorganic Inorganic glass such as fluoride glass, or transparent or translucent polyethylene terephthalate, polycarbonate, polymethyl methacrylate, polyether sulfone, polyvinyl fluoride, polypropylene, polyethylene, polyacrylate, amorphous polyolefin, fluororesin, poly Polymer materials such as siloxane and polysilane, or transparent or translucent chalcogenoid glass such as As 2 S 3 , As 40 S 10 , S 40 Ge 10 , ZnO, Nb 2 O 5 , Ta 2 O 5 , SiO , Si 3 N 4, Hf 2, TiO 2 or the like of the metal oxide and can be suitably selected from materials such as nitrides, or a photosensitive material such as a resist may be used in bleaching. Furthermore, in order to make the refractive index of the waveguide close to the refractive index of the light emitting layer, the waveguide can be formed using the same material as the light emitting layer material.

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。   In the present invention, the definition of transparent or translucent indicates transparency to the extent that the visual recognition of light emission by the organic electroluminescence element is not hindered.

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。   In addition, the light angle conversion structure is a structure in which, when incident light reaches the interface at the interface between two different media, it is reflected at an angle different from the incident angle with respect to the interface. Surfaces and structures that are not parallel to any of the surfaces.

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。   Specific examples include a surface that is non-parallel and non-perpendicular to the interface. For example, a triangular prism, a cylinder, a triangular pyramid, a cone, or a complex in which these are arranged three-dimensionally or two-dimensionally, It is a structure composed of a scattering surface, etc., and is composed of waveguide curvature, waveguide surface irregularities, microlenses, microprisms, micromirror structures, and aggregates thereof.

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。   The angle conversion structure of light can be formed either on the surface of the waveguide or on the inside of the waveguide.

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。   When the angle conversion structure of light is formed on the surface of the waveguide, the surface of the waveguide can be polished to form irregularities, and can be realized by forming a clad or a light emitting element on the irregularities. Alternatively, it can be realized by bonding a microlens or the like to the surface of the waveguide. When the angle conversion structure of light is formed on the surface of the waveguide, the interface may be an air / substrate interface. Is used as a cladding layer. Thus, when the angle conversion structure of light is formed on the surface of the waveguide, the surface may be processed after the formation of the organic electroluminescence element, and the formation process is simple, so that it can be easily formed.

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。   Also, when the light angle conversion structure is formed inside the waveguide, the light angle conversion structure can be formed by embedding irregularities or microlenses in the waveguide, and in the core or cladding, or at the core / cladding interface. Can be formed. When it is formed at the core / cladding interface, it can be realized by forming irregularities on the surface of the core by polishing, blasting, etching or the like and forming a cladding layer on the surface. In such a structure, the light angle conversion structure is not exposed, stable light angle conversion is performed, and the waveguide surface can be flattened, so that an anode or the like is easily formed on the waveguide. be able to.

陽極とは、正孔を注入する電極であり、正孔を効率良く発光層或いは正孔輸送層に注入することが必要である。   The anode is an electrode for injecting holes, and it is necessary to efficiently inject holes into the light emitting layer or the hole transport layer.

陽極としては、透明電極を用いることができる。透明電極の材料としては、インジウムスズ酸化物(ITO)、酸化スズ(SnO2)、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(In23: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。 A transparent electrode can be used as the anode. As a material for the transparent electrode, metal oxides such as indium tin oxide (ITO), tin oxide (SnO 2 ), and zinc oxide (ZnO), or SnO: Sb (antimony), ZnO: Al (aluminum), IZO A transparent conductive film made of a mixture of (In 2 O 3 : ZnO), or Al (aluminum), Cu (copper), Ti (titanium), Ag (silver), Au (thickness not to impair transparency) It is possible to use a metal thin film such as gold), a mixed thin film of these metals, a metal thin film such as a laminated thin film, or a conductive polymer such as polypyrrole. Moreover, it can also be set as a transparent electrode by laminating | stacking several said transparent electrode material, It forms by various polymerization methods, such as resistance heating vapor deposition, electron beam vapor deposition, a sputtering method, or an electric field polymerization method. Further, it is desirable that the transparent electrode has a thickness of 1 nm or more in order to provide sufficient conductivity or to prevent uneven light emission due to unevenness on the substrate surface. In addition, it is desirable that the thickness be 500 nm or less in order to provide sufficient transparency.

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。
Furthermore, as the anode, besides the transparent electrode, a metal having a large work function such as Cr (chromium), Ni (nickel), Cu (copper), Sn (tin), W (tungsten), Au (gold), Alternatively, an alloy, oxide, or the like can be used, and a laminated structure of a plurality of materials using these anode materials can also be used. However, when a transparent electrode is not used as the anode, the anode is preferably formed of a material that reflects light in order to make the most of the effect of the light angle conversion means. In addition, when not using a transparent electrode as an anode, a cathode should just be a transparent electrode.

また、陽極に非晶質炭素膜を設けてもよい。この場合には、共に正孔注入電極としての機能を有する。即ち、陽極から非晶質炭素膜を介して発光層或いは正孔輸送層に正孔が注入される。また、非晶質炭素膜は、陽極と発光層或いは正孔輸送層との間にスパッタ法により形成されてなる。スパッタリングによるカーボンターゲットとしては、等方性グラファイト、異方性グラファイト、ガラス状カーボン等があり、特に限定するものではないが、純度の高い等方性グラファイトが適している。非晶質炭素膜が優れている点を具体的に示すと、理研計器製の表面分析装置AC−1を使って、非晶質炭素膜の仕事関数を測定すると、非晶質炭素膜の仕事関数は、Wc=5.40eVである。ここで、一般に陽極としてよく用いられているITOの仕事関数は、WITO=5.05eVであるので、非晶質炭素膜を用いた方が発光層或いは正孔輸送層に効率よく正孔を注入できる。また、非晶質炭素膜をスパッタリング法にて形成する際、非晶質炭素膜の電気抵抗値を制御するために、窒素あるいは水素とアルゴンの混合ガス雰囲気下で反応性スパッタリングする。さらに、スパッタリング法などによる薄膜形成技術では、膜厚を5nm以下にすると膜が島状構造となり均質な膜が得られない。そのため、非晶質炭素膜の膜厚が5nm以下では、効率のよい発光が得られず、非晶質炭素膜の効果が期待できない。また、非晶質炭素膜の膜厚を200nm以上とすると、膜の色が黒味を帯び、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光が十分に透過しなくなる。 Further, an amorphous carbon film may be provided on the anode. In this case, both have a function as a hole injection electrode. That is, holes are injected from the anode into the light emitting layer or the hole transport layer through the amorphous carbon film. The amorphous carbon film is formed by sputtering between the anode and the light emitting layer or the hole transport layer. Examples of the carbon target by sputtering include isotropic graphite, anisotropic graphite, glassy carbon, and the like. Although not particularly limited, isotropic graphite having high purity is suitable. Specifically, when the work function of the amorphous carbon film is measured using a surface analyzer AC-1 manufactured by Riken Keiki, the work of the amorphous carbon film is shown. The function is W c = 5.40 eV. Here, the work function of ITO, which is generally used as an anode, is W ITO = 5.05 eV. Therefore, the use of an amorphous carbon film efficiently generates holes in the light emitting layer or the hole transport layer. Can be injected. Further, when the amorphous carbon film is formed by sputtering, reactive sputtering is performed in an atmosphere of nitrogen or a mixed gas of hydrogen and argon in order to control the electric resistance value of the amorphous carbon film. Furthermore, in the thin film formation technique by sputtering or the like, when the film thickness is 5 nm or less, the film becomes an island structure and a uniform film cannot be obtained. For this reason, when the film thickness of the amorphous carbon film is 5 nm or less, efficient light emission cannot be obtained, and the effect of the amorphous carbon film cannot be expected. Further, when the film thickness of the amorphous carbon film is 200 nm or more, the color of the film becomes dark and light emitted from the organic electroluminescence element cannot be sufficiently transmitted.

ここで、発光層としては、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、Alq3やBe−ベンゾキノリノール(BeBq2)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。
Here, as the light-emitting layer has a fluorescence characteristic in the visible region, and is preferably made of a film-forming properties good phosphor, in addition to Alq 3 and Be- benzoquinolinol (BeBq 2), 2,5- Bis (5,7-di-t-pentyl-2-benzoxazolyl) -1,3,4-thiadiazole, 4,4′-bis (5,7-benzyl-2-benzoxazolyl) stilbene, 4,4′-bis [5,7-di- (2-methyl-2-butyl) -2-benzoxazolyl] stilbene, 2,5-bis (5,7-di-t-benzyl-2- Benzoxazolyl) thiophine, 2,5-bis ([5-α, α-dimethylbenzyl] -2-benzoxazolyl) thiophene, 2,5-bis [5,7-di- (2-methyl-) 2-butyl) -2-benzoxazolyl] -3,4-diphenylthio 2,5-bis (5-methyl-2-benzoxazolyl) thiophene, 4,4′-bis (2-benzoxazolyl) biphenyl, 5-methyl-2- [2- [4- Benzoxazoles such as (5-methyl-2-benzoxazolyl) phenyl] vinyl] benzoxazolyl, 2- [2- (4-chlorophenyl) vinyl] naphtho [1,2-d] oxazole, 2, Benzothiazoles such as 2 '-(p-phenylenedivinylene) -bisbenzothiazole, 2- [2- [4- (2-benzimidazolyl) phenyl] vinyl] benzimidazole, 2- [2- (4-carboxyphenyl) ) Vinyl] benzimidazole and other fluorescent brighteners, bis (8-quinolinol) magnesium, bis (benzo-8-quinolinol) Bis (2-methyl-8-quinolinolate) aluminum oxide, tris (8-quinolinol) indium, tris (5-methyl-8-quinolinol) aluminum, 8-quinolinol lithium, tris (5-chloro-8-quinolinol) gallium Metal chelates such as 8-hydroxyquinoline-based metal complexes such as bis (5-chloro-8-quinolinol) calcium and poly [zinc-bis (8-hydroxy-5-quinolinonyl) methane] and dilithium ependridione Oxinoid compounds, 1,4-bis (2-methylstyryl) benzene, 1,4- (3-methylstyryl) benzene, 1,4-bis (4-methylstyryl) benzene, distyrylbenzene, 1,4- Bis (2-ethylstyryl) benzene, 1,4-bis (3-ethylstyryl) Styrene, 1,4-bis (2-methylstyryl) 2-methylbenzene and other styrylbenzene compounds, 2,5-bis (4-methylstyryl) pyrazine, 2,5-bis (4-ethylstyryl) pyrazine 2,5-bis [2- (1-naphthyl) vinyl] pyrazine, 2,5-bis (4-methoxystyryl) pyrazine, 2,5-bis [2- (4-biphenyl) vinyl] pyrazine, 2, Distylpyrazine derivatives such as 5-bis [2- (1-pyrenyl) vinyl] pyrazine, naphthalimide derivatives, perylene derivatives, oxadiazole derivatives, aldazine derivatives, cyclopentadiene derivatives, styrylamine derivatives, Coumarin derivatives and aromatic dimethylidin derivatives are used. Furthermore, anthracene, salicylate, pyrene, coronene and the like are also used. Alternatively, a phosphorescent material such as fac-tris (2-phenylpyridine) iridium, or a polymer light emitting material such as PPV (polyparaphenylene vinylene) or polyfluorene may be used.

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。   In addition to the single-layer structure of only the light-emitting layer, any of a two-layer structure of a hole transport layer and a light-emitting layer or a light-emitting layer and an electron transport layer, or a three-layer structure of a hole transport layer, a light-emitting layer, and an electron transport layer The structure of may be sufficient. However, in the case of such a two-layer structure or a three-layer structure, the hole transport layer and the anode are stacked or the electron transport layer and the cathode are in contact with each other. Alternatively, a structure in which an electron blocking layer is provided between the hole transport layer and the light emitting layer, a structure in which a hole blocking layer is provided between the light emitting layer and the electron transport layer, or an anode and a hole transport layer Even in a multi-layer structure in which a functionally separated layer is appropriately selected and laminated or mixed, such as a structure in which a hole injection layer is provided between the layers and a structure in which an electron injection layer is provided between the electron injection layer and the cathode Good.

そして、正孔輸送層としては、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。   And as a positive hole transport layer, a hole mobility is high, and a transparent and favorable film forming property is preferable. In addition to TPD, porphyrin compounds such as porphine, tetraphenylporphine copper, phthalocyanine, copper phthalocyanine, titanium phthalocyanine oxide, 1,1-bis {4- (di-P-tolylamino) phenyl} cyclohexane, 4,4 ′, 4 ″ -trimethyltriphenylamine, N, N, N ′, N′-tetrakis (P-tolyl) -P-phenylenediamine, 1- (N, N-di-P-tolylamino) naphthalene, 4,4 ′ -Bis (dimethylamino) -2-2'-dimethyltriphenylmethane, N, N, N ', N'-tetraphenyl-4,4'-diaminobiphenyl, N, N'-diphenyl-N, N'- Di-m-tolyl-4, N, N-diphenyl-N, N′-bis (3-methylphenyl) -1,1′-4,4′-diamine, 4′- Aromatic tertiary amines such as aminobiphenyl and N-phenylcarbazole, 4-di-P-tolylaminostilbene, 4- (di-P-tolylamino) -4 ′-[4- (di-P-tolylamino) Styryl] stilbene and other stilbene compounds, triazole derivatives, oxazizazole derivatives, imidazole derivatives, polyarylalkane derivatives, pyrazoline derivatives, pyrazolone derivatives, phenylenediamine derivatives, annealed amine derivatives, amino-substituted chalcone derivatives, Oxazole derivatives, styrylanthracene derivatives, fluorenone derivatives, hydrazone derivatives, silazane derivatives, polysilane aniline copolymers, polymer oligomers, styrylamine compounds, aromatic dimethylidin compounds, poly-3 − Organic materials such as chill thiophene is used. Further, a polymer-dispersed hole transport layer in which an organic material for a low-molecular hole transport layer is dispersed in a polymer such as polycarbonate is also used. These hole transport materials can also be used as a hole injection material or an electron block material.

また、電子輸送層としては、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。   As the electron transport layer, oxadiazole derivatives such as 1,3-bis (4-tert-butylphenyl-1,3,4-oxadiazolyl) phenylene (OXD-7), anthraquinodimethane derivatives, diphenylquinone Derivatives, or PEDOT (polyethylenedioxythiophene), BAlq, BCP (basofproin) and the like are used. These electron transport materials can also be used as an electron injection material or a hole blocking material.

ここで、陰極としては、電子を注入する電極であり、電子を効率良く発光層或いは電子輸送層に注入することが必要であり、仕事関数の小さいAl(アルミニウム)、In(インジウム)、Mg(マグネシウム)、Ti(チタン)、Ag(銀)、Ca(カルシウム)、Sr(ストロンチウム)等の金属、あるいは、これらの金属の酸化物やフッ化物および
その合金、積層体等が一般に用いられる。一度光/空気界面へと到達して、フレネル反射等により空気中へ取出されなかった光は、再び素子内部へと伝播し陰極へと到達する。或いは、発光層において、光は等方的に放射されるため、発光層で放射される光のうち半分は、光取り出し面に到達する前に陰極へと到達する。このとき、陰極が光を反射する材料で形成されていた場合、この陰極へ到達した光は反射され、再び、光取出し面方向へと伝播することができ、有効な光として利用される可能性がある。この効果を有効にするためには、陰極は光を反射する材料で形成することが好ましく、更に、光の反射率が50%以上であることが好ましい。なお、以上のことは、陰極を透明電極として用いた場合には、陽極に適用される。
Here, the cathode is an electrode for injecting electrons, and it is necessary to efficiently inject electrons into the light-emitting layer or the electron transport layer, and Al (aluminum), In (indium), Mg ( Metals such as magnesium), Ti (titanium), Ag (silver), Ca (calcium), and Sr (strontium), or oxides or fluorides of these metals, alloys thereof, and laminates are generally used. The light that has once reached the light / air interface and has not been taken out into the air due to Fresnel reflection or the like propagates again into the device and reaches the cathode. Alternatively, since light is emitted isotropically in the light emitting layer, half of the light emitted from the light emitting layer reaches the cathode before reaching the light extraction surface. At this time, if the cathode is made of a material that reflects light, the light that reaches the cathode is reflected and can propagate again in the direction of the light extraction surface, which can be used as effective light. There is. In order to make this effect effective, the cathode is preferably formed of a material that reflects light, and the light reflectance is preferably 50% or more. The above applies to the anode when the cathode is used as a transparent electrode.

また、陰極としては、発光層或いは電子輸送層と接する界面に、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。特に仕事関数の小さなMg、Mg−Ag合金、Al−Li合金やSr−Mg合金あるいはAl−Sr合金、Al−Ba合金等あるいはLiO2/AlやLiF/Al等の積層構造は陰極材料として好適である。 In addition, as the cathode, an ultra-thin film using a metal having a low work function is formed at the interface in contact with the light emitting layer or the electron transport layer, and a transparent electrode is laminated on the upper surface to form a transparent cathode. It can also be formed. In particular, Mg, Mg—Ag alloy, Al—Li alloy, Sr—Mg alloy, Al—Sr alloy, Al—Ba alloy or the like having a small work function or a laminated structure such as LiO 2 / Al or LiF / Al is suitable as a cathode material. It is.

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。   Furthermore, resistance heating vapor deposition, electron beam vapor deposition, and sputtering are used as a method for forming these cathodes.

なお、陽極及び陰極は少なくとも一方が透明電極であればよい。更に、共に透明電極であってもよいが、光の取り出し効率を向上させるためには、一方が透明電極であれば、他方が光を反射する材料で形成することが好ましい。   Note that at least one of the anode and the cathode may be a transparent electrode. Furthermore, both may be transparent electrodes, but in order to improve the light extraction efficiency, if one is a transparent electrode, it is preferable that the other be formed of a material that reflects light.

また、有機エレクトロルミネッセンス素子を外気から遮断し、長時間安定性を保証するために素子表面に保護膜を形成することもある。保護膜の材料としては、SiON、SiO、SiN、SiO2、Al23、LiF等の無機酸化物、無機窒化物、無機フッ化物からなる薄膜、あるいは、無機酸化物、無機窒化物、無機フッ化物等、あるいは、それらの混合物等からなるガラス膜、あるいは、熱硬化性、光硬化性の樹脂や封止効果のあるシラン系の高分子材料等が挙げられ蒸着やスパッタリング等もしくは塗布法により形成される。 In addition, a protective film may be formed on the surface of the element in order to block the organic electroluminescence element from the outside air and ensure long-term stability. As a material for the protective film, a thin film made of inorganic oxide, inorganic nitride, inorganic fluoride such as SiON, SiO, SiN, SiO 2 , Al 2 O 3 , LiF, or inorganic oxide, inorganic nitride, inorganic Examples include glass films made of fluoride, etc., or mixtures thereof, thermosetting and photo-curing resins, and silane-based polymer materials that have a sealing effect. It is formed.

以下に本発明の実施の形態について説明する。   Embodiments of the present invention will be described below.

(実施の形態2)
次に、本発明の実施の形態2における露光装置について述べる。
(Embodiment 2)
Next, an exposure apparatus according to Embodiment 2 of the present invention will be described.

図5は本発明の実施の形態2における露光部を詳しく示す説明図であり、図6は図5の露光部における露光装置の導波路と光源を詳しく示す要部断面図である。   FIG. 5 is an explanatory view showing in detail the exposure unit in the second embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a cross-sectional view showing a main part in detail showing the waveguide and light source of the exposure apparatus in the exposure unit of FIG.

なお、図5、図6において、陽極11、正孔輸送層14、発光層10、陰極9、コア12、クラッド13は、実施の形態1や従来の技術で説明したものと同様のものであるので、同一の符号を付して説明を省略する。   5 and 6, the anode 11, the hole transport layer 14, the light emitting layer 10, the cathode 9, the core 12, and the clad 13 are the same as those described in the first embodiment and the prior art. Therefore, the same reference numerals are given and description thereof is omitted.

導波路を用いた露光装置では導波路のコア部分により光源からの光が伝播するため、コア部分を大きし、発光部分を大きくすることにより露光光量を増大させることができる。しかしながら導波路を平面状に配置した場合、導波路のピッチよりも密にコアを配置することができないため十分に光量を増大させることは困難である。また、導波路のピッチに対してコアを十分に大きくする場合、コアが大きくなるのに応じてクラッドが小さくなるため、クラッド部から隣接コアへの光染み出すことにより、クラッドがその機能を果たさなくなったり、あるいは、クラッド部の加工が困難になり、導波路を作製できないといっ
た課題がある。特に、高画質な露光を行う露光装置においては、導波路のピッチが非常に小さいため、クラッドの層を光が染み出さない程度の最低限の厚さにしても、その厚さがコアの厚さに対して無視できない程度の厚さになるため、露光光量を十分に増大させるようにコアを大きくすることは困難である。したがって、導波路を2段以上の複数段の導波路からなる構造とすることで、容易にコア部の大きな導波路を実現することができ、露光光量を増大させることができる。
In an exposure apparatus using a waveguide, light from the light source propagates through the core portion of the waveguide. Therefore, the exposure light quantity can be increased by enlarging the core portion and enlarging the light emitting portion. However, when the waveguides are arranged in a planar shape, it is difficult to increase the amount of light sufficiently because the cores cannot be arranged more densely than the waveguide pitch. In addition, when the core is sufficiently large with respect to the waveguide pitch, the cladding becomes smaller as the core becomes larger, so that the cladding performs its function by oozing light from the cladding to the adjacent core. There is a problem that the waveguide cannot be manufactured because it is lost or the processing of the clad portion becomes difficult. In particular, in an exposure apparatus that performs high-quality exposure, the pitch of the waveguide is very small, so even if the cladding layer has a minimum thickness that does not allow light to ooze out, the thickness is the thickness of the core. Therefore, it is difficult to enlarge the core so that the amount of exposure light is sufficiently increased. Therefore, a waveguide having a large core portion can be easily realized and the amount of exposure light can be increased by making the waveguide a structure composed of two or more stages of waveguides.

図6に示すように、本実施の形態2における導波路を用いた光源は、ピッチおよび位相が同じである2段の導波路で構成されており、導波路のコア12の部分に、個々独立した陽極11が配置され、その上に、正孔輸送層14、発光層10、陰極9が一様に形成された構造となっている。このような構造とすることで、光源において陽極11に独立した電流を印加することで、個々の発光層10の発光を容易に独立して駆動することができ、容易に任意の露光光を放出させることができる。   As shown in FIG. 6, the light source using the waveguide according to the second embodiment is composed of a two-stage waveguide having the same pitch and phase, and is independently provided in the core 12 portion of the waveguide. The anode 11 is disposed, and the hole transport layer 14, the light emitting layer 10, and the cathode 9 are uniformly formed thereon. With such a structure, by applying an independent current to the anode 11 in the light source, the light emission of each light emitting layer 10 can be easily driven independently, and any exposure light is easily emitted. Can be made.

また、本発明の露光装置は、独立した2段の導波路および独立に駆動することのできる光源から構成されているため、容易に任意の露光を得ることができる。光源として有機エレクトロルミネッセンス素子のような発光光量、素子寿命などに課題のある素子を用いる場合、あるいは、従来の印刷で十分な光量が得られる素子を光源として用いて高速印刷を行う場合、1段目と2段目を同時に発光させて光量を増大させたり、露光対象の移動に合わせて同じ露光部分を1段目と2段目で順番にシフトさせて露光する制御を行うことにより、1つの導波路および光源から放出する光を強くすることなく、大光量の露光を行うことができる。あるいは、簡易印刷のようなラフな印刷を行う場合、2段のうちのいずれかの光源を発光させる、あるいは、任意の光源のみを発光させる等の露光方式により印刷を行うこともできる。また、点灯回数や印刷枚数などの指標に基づいて、発光させる段を変化させることにより、光源の寿命を向上させるといった駆動を行うこともできる。   In addition, since the exposure apparatus of the present invention is composed of two independent waveguides and a light source that can be driven independently, any exposure can be easily obtained. When using an element having a problem in light emission amount, element lifetime, or the like as an organic electroluminescence element as a light source, or when performing high-speed printing using an element that can obtain a sufficient amount of light by conventional printing as a light source, one step The first and second stages emit light simultaneously to increase the amount of light, or the same exposure portion is sequentially shifted in the first and second stages in accordance with the movement of the exposure target to perform exposure control. A large amount of light can be exposed without intensifying the light emitted from the waveguide and the light source. Alternatively, when rough printing such as simple printing is performed, printing can be performed by an exposure method such that one of the light sources in two stages emits light or only an arbitrary light source emits light. Further, it is possible to perform driving such as improving the life of the light source by changing the level of light emission based on the indicators such as the number of times of lighting and the number of printed sheets.

また、図6に示すような、光源を導波路の対向する2面上に形成する場合、導波路を基板として2面に光源を形成することもできるが、露光装置形成時のハンドリング等の容易さを考えると、少なくとも基板と対向する側の電極が透明電極となるような、いわゆるトップエミッション型の光源を含む構成であることが好ましい。このような構成とすることで、容易に導波路の対向する2面上に光源を形成することができる。   In addition, when the light source is formed on two opposite surfaces of the waveguide as shown in FIG. 6, the light source can be formed on the two surfaces using the waveguide as a substrate, but it is easy to handle when forming the exposure apparatus. In view of the above, it is preferable to include a so-called top emission type light source in which at least the electrode facing the substrate is a transparent electrode. With such a configuration, the light source can be easily formed on the two opposing surfaces of the waveguide.

以上のように、本実施の形態2によれば、導波路を2段以上の複数段の導波路からなる構造とすることで、容易にコア部の大きな導波路を実現することができ、高速印刷に対応した明るい露光装置、あるいは、任意の露光方式を実現することができる。   As described above, according to the second embodiment, a waveguide having a large core portion can be easily realized by using a waveguide composed of two or more stages of waveguides. A bright exposure apparatus compatible with printing or an arbitrary exposure method can be realized.

そして、本実施の形態2における露光装置は、プリンタや複写機などの画像形成装置の露光装置として用いることができるのは言うまでもない。   Needless to say, the exposure apparatus according to the second embodiment can be used as an exposure apparatus for an image forming apparatus such as a printer or a copying machine.

ここで、本実施の形態2における露光装置に遮光層を形成した場合について説明する。図7、図8、図9は本発明の実施の形態2における導波路を用いた露光装置の導波路と光源と遮光層を詳しく示す要部断面図である。図7、図8、図9において、19は遮光層を示す。   Here, a case where a light shielding layer is formed in the exposure apparatus according to the second embodiment will be described. 7, 8, and 9 are principal part cross-sectional views showing in detail the waveguide, light source, and light shielding layer of the exposure apparatus using the waveguide according to Embodiment 2 of the present invention. 7, 8, and 9, reference numeral 19 denotes a light shielding layer.

図7に示すように、隣り合う段の導波路の間に遮光層19を設けることで、隣り合う段の導波路の間で良好に独立した露光光を得ることができる。このような構成とすることで、隣り合う段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。   As shown in FIG. 7, by providing the light shielding layer 19 between the adjacent waveguides, it is possible to obtain exposure light that is satisfactorily independent between the adjacent waveguides. With such a configuration, light does not enter from the adjacent waveguides, so that there is no variation in the amount of light extracted from the light extraction surface between the waveguides.

実施の形態1で説明した図3、図4に示した場合とは異なり、本実施の形態2における
図7に示すような、隣り合う段の間に発光層10が配置されない構成の場合では、隣り合う段の間に遮光層19を設けることが好ましい。また、導波路形成時に、隣り合う段の間に層状の遮光層19を形成するといった容易な方法により遮光層19形成することができる。そして、遮光層19を形成することにより隣り合う段の導波路の間で良好に独立した露光光を得ることができる。
Unlike the case shown in FIGS. 3 and 4 described in the first embodiment, in the case where the light emitting layer 10 is not disposed between adjacent stages as shown in FIG. 7 in the second embodiment, It is preferable to provide a light shielding layer 19 between adjacent steps. Further, when forming the waveguide, the light shielding layer 19 can be formed by an easy method such as forming a layered light shielding layer 19 between adjacent steps. Then, by forming the light shielding layer 19, it is possible to obtain exposure light that is satisfactorily independent between adjacent waveguides.

なお、遮光層19は光を反射する作用を有する反射層としてもよい。特に反射層を設けた場合は、隣り合う段の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。   The light shielding layer 19 may be a reflective layer having a function of reflecting light. In particular, when a reflective layer is provided, light that is incident on another waveguide in the adjacent stage and propagates as invalid light propagates as effective light, and thus is more efficiently guided to the light extraction surface. It has the effect that it is possible to further increase the amount of light.

また、図8に示すように、同じ段の導波路間において、各導波路間で良好に独立した露光光を得るためには、相互に隣接する導波路の間には遮光層19(或いは反射層)が設けられていることが好ましい。このような構成とすることで、隣接する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。   Further, as shown in FIG. 8, in order to obtain exposure light that is well independent between the waveguides in the same stage, the light shielding layer 19 (or the reflection layer) is provided between the adjacent waveguides. Layer) is preferably provided. With such a configuration, light does not enter from other adjacent waveguides, so that there is no variation in the amount of light extracted from the light extraction surface between the waveguides.

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。   In particular, when a reflective layer is provided, light that is incident on another waveguide and propagates as invalid light propagates as effective light, and thus is more efficiently guided to the light extraction surface. It has the effect that it becomes possible to aim at the increase.

そして、導波路形成時に相互に隣接する導波路の間に遮光層19(或いは反射層)を形成するといった容易な方法により遮光層19(或いは反射層)を形成することができ、遮光層19(或いは反射層)を形成することにより相互に隣接する導波路の間で良好に独立した露光光を得ることができる。   Then, the light shielding layer 19 (or the reflective layer) can be formed by an easy method such as forming the light shielding layer 19 (or the reflective layer) between the waveguides adjacent to each other when the waveguide is formed. Alternatively, it is possible to obtain well-exposed exposure light between waveguides adjacent to each other by forming a reflective layer.

更に、図9に示すように、隣り合う段の導波路の間、及び、隣接する導波路の間に、遮光層19(或いは反射層)を設けることで、隣り合う段の導波路の間、及び、相互に隣接する導波路の間で、良好に独立した露光光を得ることができる。この場合、クラッド13を遮光層19(或いは反射層)として機能させればよく、このような構成とすることで、隣り合う段の導波路と隣接する他の導波路から光が入射することがなく、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。   Furthermore, as shown in FIG. 9, by providing a light shielding layer 19 (or a reflective layer) between adjacent waveguides and between adjacent waveguides, between adjacent waveguides, In addition, it is possible to obtain exposure light that is well independent between waveguides adjacent to each other. In this case, the clad 13 may be made to function as the light shielding layer 19 (or the reflective layer). With such a configuration, light may enter from the waveguides adjacent to the adjacent stages. And there is no variation in the amount of light extracted from the light extraction surface between the waveguides.

(実施の形態3)
本発明の実施の形態3における露光装置について述べる。
(Embodiment 3)
An exposure apparatus according to Embodiment 3 of the present invention will be described.

図10は本発明の実施の形態3における導波路を用いた露光装置の導波路と光源を詳しく示す要部断面図である。   FIG. 10 is a cross-sectional view of an essential part showing in detail the waveguide and light source of the exposure apparatus using the waveguide according to Embodiment 3 of the present invention.

図10において、陽極11、正孔輸送層14、発光層10、陰極9、コア12、クラッド13は、実施の形態1や従来の技術で説明したものと同様のものであるので、同一の符号を付して説明を省略する。   In FIG. 10, the anode 11, the hole transport layer 14, the light emitting layer 10, the cathode 9, the core 12, and the clad 13 are the same as those described in the first embodiment and the prior art, so The description is omitted.

図10に示すように、本実施の形態3における導波路を用いた光源は、隣り合う段に配置される導波路は、導波路のピッチが同じで、異なる段での導波路の位相が導波路ピッチの2分の1だけずれた2段の導波路で構成されており、導波路のコア12の部分に、個々独立した陽極11が配置され、その上に、正孔輸送層14、発光層10、陰極9が一様に形成された構造となっている。このような構造とすることで、光源において陽極11に独立した電流を印加することで、個々の発光層10の発光を容易に独立して駆動することができ、容易に任意の露光光を放出させることができる。   As shown in FIG. 10, in the light source using the waveguide in the third embodiment, the waveguides arranged in adjacent stages have the same waveguide pitch, and the waveguide phases in different stages are guided. It is composed of a two-stage waveguide that is shifted by a half of the waveguide pitch, and an independent anode 11 is disposed in the core 12 portion of the waveguide, on which a hole transport layer 14 and light emission are formed. The layer 10 and the cathode 9 are formed uniformly. With such a structure, by applying an independent current to the anode 11 in the light source, the light emission of each light emitting layer 10 can be easily driven independently, and any exposure light is easily emitted. Can be made.

ここで、本実施の形態3においては、2段の導波路で構成されるため、位相ずれは、そのピッチを段数以下の整数である2で割った値に等しい2分の1となる。なお、1で割れば、位相ずれがない場合であり、実施の形態1や2で示した状態となる。また、3段以上の複数段、例えば、3段の場合であれば、位相ずれは、3分の1、2分の1とすればよいが、好ましい位相ずれは、そのピッチを段数と等しい整数で割った値の3分の1となる。   Here, in the third embodiment, since it is constituted by two-stage waveguides, the phase shift is a half equal to the value obtained by dividing the pitch by 2 which is an integer equal to or less than the number of stages. Note that dividing by 1 indicates that there is no phase shift, and the state shown in Embodiments 1 and 2 is obtained. In addition, in the case of a plurality of stages of three or more stages, for example, in the case of three stages, the phase shift may be 1/3 or 1/2, but the preferred phase shift is an integer whose pitch is equal to the number of stages. One third of the value divided by.

このような異なる段での導波路の位相が導波路ピッチの2分の1だけずれた配置の場合、最小露光光の径はコア径と同じになるが、露光光の形成するスポット像については、導波路ピッチの2分の1の高精細な露光光を実現することができる。このため、導波路ピッチが同じで位相がピッチの2分の1だけずれた構成では、容易に導波路ピッチの2倍の高精細な露光光を実現することができる。特にプリンタ等の画像形成装置の露光装置等の応用を考えた場合、露光光により形成された潜像は、露光光のスポット像と同じ程度の大きさのトナーにより可視像として現像されること、あるいは、印刷物に要求される最小線幅と露光光のスポット像とでは最小線幅が十分に大きいことなどから、最小露光光の径はほとんど問題にならず、導波路ピッチ以上の高精細な潜像を形成することができる。   When the phase of the waveguides at such different stages is shifted by a half of the waveguide pitch, the diameter of the minimum exposure light is the same as the core diameter. High-definition exposure light having a half of the waveguide pitch can be realized. For this reason, in a configuration in which the waveguide pitch is the same and the phase is shifted by a half of the pitch, high-definition exposure light that is twice the waveguide pitch can be easily realized. In particular, when considering the application of an exposure device of an image forming apparatus such as a printer, the latent image formed by the exposure light is developed as a visible image with toner having the same size as the spot image of the exposure light. Or, since the minimum line width required for the printed material and the spot image of the exposure light are sufficiently large, the diameter of the minimum exposure light is hardly a problem, and the resolution is higher than the waveguide pitch. A latent image can be formed.

また、本発明の露光装置は、異なる2段の導波路の位相をずらすことで高精細な潜像を実現しているため、1段の導波路で形成された潜像と比較して、1画素あたりの光量を小さくすることができる。このため容易に高速印刷できる大光量の露光装置を実現することができるとともに、コア部を1段の場合よりも小さくすることができるため、クラッド部を大きくすることができ、導波路や光源の作製が容易になる。   In addition, since the exposure apparatus of the present invention realizes a high-definition latent image by shifting the phase of two different stages of waveguides, compared with a latent image formed by one stage of waveguide, The amount of light per pixel can be reduced. Therefore, it is possible to realize an exposure apparatus with a large amount of light that can be easily printed at high speed, and because the core part can be made smaller than in the case of a single stage, the cladding part can be enlarged, and the waveguide and light source Easy to manufacture.

以上のように、本実施の形態3によれば、導波路を2段以上の複数段の導波路からなる構造とすることで、容易にコア部の大きな導波路を実現することができ、高速印刷に対応した明るい露光装置、あるいは、任意の露光方式を実現することができる。   As described above, according to the third embodiment, a waveguide having a large core portion can be easily realized by making the waveguide a structure including two or more stages of waveguides. A bright exposure apparatus compatible with printing or an arbitrary exposure method can be realized.

そして、本実施の形態3における露光装置は、プリンタや複写機などの画像形成装置の露光装置として用いることができるのは言うまでもない。   Needless to say, the exposure apparatus according to the third embodiment can be used as an exposure apparatus for an image forming apparatus such as a printer or a copying machine.

(実施の形態4)
本発明の実施の形態4における露光装置について述べる。
(Embodiment 4)
An exposure apparatus according to Embodiment 4 of the present invention will be described.

図11は本発明の実施の形態4における導波路を用いた露光装置の導波路と光源を詳しく示す要部断面図である。   FIG. 11 is a fragmentary cross-sectional view showing in detail the waveguide and light source of the exposure apparatus using the waveguide according to the fourth embodiment of the present invention.

図11において、陽極11、正孔輸送層14、発光層10、陰極9、コア12、クラッド13は、実施の形態1や従来の技術で説明したものと同様のものであるので、同一の符号を付して説明を省略する。   In FIG. 11, the anode 11, the hole transport layer 14, the light emitting layer 10, the cathode 9, the core 12, and the clad 13 are the same as those described in the first embodiment and the prior art, and therefore the same reference numerals are used. The description is omitted.

先述したように導波路を用いた露光装置では導波路のコア部分により光源からの光が伝播するため、コア部分を大きし、発光部分を大きくすることにより露光光量を増大させることができる。このとき、高精細な印刷を実現するための露光装置は、微小なピッチの画素で構成されるため、導波路ピッチを密に配置した場合、光源のピッチも同様に密に配置しなければならず、光源と導波路の位置合わせが困難であるといった問題が生じる。また、各光源を独立して駆動するためには、隣接光源間を絶縁しなければならないが、光源ピッチが密な場合、十分な絶縁を施すために隣接する陽極間のスペースを大きくしなければならないため、発光部分が小さくなるといった問題も生じる。このため、光源を発光させるための電極は、隣接電極間のスペースが狭くしなければならないため、発光部分の大きな微小ピッチの画素を作製することは困難であり、特にプリンタヘッドの露光装置のよう
に広いエリアで歩留まり良く光源を作製することは非常に困難となる。
As described above, in the exposure apparatus using the waveguide, light from the light source propagates through the core portion of the waveguide. Therefore, the exposure light quantity can be increased by increasing the core portion and increasing the light emitting portion. At this time, since the exposure apparatus for realizing high-definition printing is composed of pixels with a minute pitch, when the waveguide pitch is densely arranged, the light source pitch must be densely arranged as well. However, there arises a problem that it is difficult to align the light source and the waveguide. In addition, in order to drive each light source independently, it is necessary to insulate between adjacent light sources, but when the light source pitch is dense, the space between adjacent anodes must be increased in order to provide sufficient insulation. Therefore, there is a problem that the light emitting portion becomes small. For this reason, an electrode for emitting light from the light source must have a narrow space between adjacent electrodes, so that it is difficult to produce a pixel with a large light emitting portion and a small pitch, particularly as an exposure device for a printer head. It is very difficult to produce a light source with a high yield in a large area.

図11に示すように、本実施の形態4における導波路を用いた光源(個々独立した陽極11と陰極9との間に配された発光層10)は、導波路の対向する2面に光源が形成されており、導波路のピッチに比べて、光源のピッチを2倍にすることができる。このとき、特に光源の非発光部を広く取ることができるため、隣接陽極11間のスペースを十分に広くすることができ、容易に個々の発光層10の発光を独立して駆動することができる高精細な光源を形成することができる。特にプリンタヘッドの露光装置のように広いエリアで歩留まり良い光源を作製するためには非常に有用な構成である。   As shown in FIG. 11, the light source using the waveguide in the fourth embodiment (the light emitting layer 10 disposed between the independent anode 11 and the cathode 9) has a light source on two opposing surfaces of the waveguide. The pitch of the light source can be doubled compared to the pitch of the waveguide. At this time, in particular, since the non-light emitting portion of the light source can be widened, the space between the adjacent anodes 11 can be sufficiently widened, and the light emission of each light emitting layer 10 can be easily driven independently. A high-definition light source can be formed. In particular, it is a very useful configuration for producing a light source with a high yield in a wide area such as an exposure device for a printer head.

また、このような構成においては、非発光部に余裕があるため容易に発光部を大きく形成することができ、導波路のコア部分よりも発光部を大きくすることにより、導波路と光源の位置合わせマージンを取ることができる、位置合わせの容易な導波路を用いた露光装置を実現することができる。   Further, in such a configuration, since there is a margin in the non-light emitting portion, the light emitting portion can be easily formed larger, and the position of the waveguide and the light source can be increased by making the light emitting portion larger than the core portion of the waveguide. It is possible to realize an exposure apparatus using a waveguide that can take an alignment margin and can be easily aligned.

(実施の形態5)
本発明の実施の形態5における露光装置について述べる。
(Embodiment 5)
An exposure apparatus according to Embodiment 5 of the present invention will be described.

図12は本発明の実施の形態5における導波路を用いた露光装置の導波路と光源を詳しく示す要部断面図である。   FIG. 12 is a cross-sectional view of an essential part showing in detail the waveguide and light source of the exposure apparatus using the waveguide according to the fifth embodiment of the present invention.

図12において、陽極11、正孔輸送層14、発光層10、陰極9、コア12、クラッド13は、実施の形態1や従来の技術で説明したものと同様のものであるので、同一の符号を付して説明を省略する。   In FIG. 12, the anode 11, the hole transport layer 14, the light emitting layer 10, the cathode 9, the core 12, and the clad 13 are the same as those described in the first embodiment and the prior art, so The description is omitted.

図12に示すように、本実施の形態5における導波路を用いた光源は、導波路の対向する2面に光源が形成されており、ピッチおよび位相が同じである2段の導波路で構成されており、導波路のコア12の部分に、個々独立した陽極11が配置され、その上に、正孔輸送層14、発光層10、陰極9が一様に形成された構造となっている。このような構成とすることで、導波路のピッチに比べて、光源のピッチを2倍にすることができるとともに、導波路ピッチに比べて2倍の高精細な露光光を放出することができる。このような構成とすることで、容易に光源部および導波路を作製することができ、個々の発光層10の発光を独立して駆動することができる高精細な光源を形成することができる。特にプリンタヘッドの露光装置のように広いエリアで歩留まり良い光源を作製するためには非常に有用な構成である。   As shown in FIG. 12, the light source using the waveguide according to the fifth embodiment is composed of two-stage waveguides in which the light source is formed on two opposing surfaces of the waveguide and the pitch and phase are the same. In the waveguide core 12, individual anodes 11 are arranged, and a hole transport layer 14, a light emitting layer 10, and a cathode 9 are uniformly formed thereon. . With this configuration, the pitch of the light source can be doubled compared to the waveguide pitch, and high-definition exposure light that is twice as high as the waveguide pitch can be emitted. . With such a configuration, the light source unit and the waveguide can be easily manufactured, and a high-definition light source that can independently drive the light emission of each light emitting layer 10 can be formed. In particular, it is a very useful configuration for producing a light source with a high yield in a wide area such as an exposure device for a printer head.

また、このような構成においては、非発光部に余裕があるため容易に発光部を大きく形成することができ、導波路のコア部分よりも発光部を大きくすることにより、導波路と光源の位置合わせマージンを取ることができる、位置合わせの容易な導波路を用いた露光装置を実現することができる。   Further, in such a configuration, since there is a margin in the non-light emitting portion, the light emitting portion can be easily formed larger, and the position of the waveguide and the light source can be increased by making the light emitting portion larger than the core portion of the waveguide. It is possible to realize an exposure apparatus using a waveguide that can take an alignment margin and can be easily aligned.

そして、本実施の形態5における露光装置は、プリンタや複写機などの画像形成装置の露光装置として用いることができるのは言うまでもない。   Needless to say, the exposure apparatus according to the fifth embodiment can be used as an exposure apparatus for an image forming apparatus such as a printer or a copying machine.

(実施の形態6)
本発明の実施の形態6における露光装置について述べる。
(Embodiment 6)
An exposure apparatus according to Embodiment 6 of the present invention will be described.

図13は本発明の実施の形態6における導波路を用いた露光装置の導波路と光源を詳しく示す要部断面図である。   FIG. 13 is a cross-sectional view of the principal part showing in detail the waveguide and light source of the exposure apparatus using the waveguide according to Embodiment 6 of the present invention.

図13において、陽極11、正孔輸送層14、発光層10、陰極9、コア12、クラッド13、基板15は、実施の形態1や従来の技術で説明したものと同様のものであるので、同一の符号を付して説明を省略する。また、16は接着剤である。   In FIG. 13, the anode 11, the hole transport layer 14, the light emitting layer 10, the cathode 9, the core 12, the cladding 13, and the substrate 15 are the same as those described in the first embodiment and the conventional technique. The same reference numerals are given and description thereof is omitted. Reference numeral 16 denotes an adhesive.

図13に示すように、本実施の形態6における導波路を用いた光源は、基板15上に形成された導波路に1段の光源が形成され、さらにその表面に接着剤16を用いて同様な形状の光源を貼り合わせることにより2段の導波路を用いた光源を形成している。2段の導波路表面に光源は、2段の導波路を基板としてその両面に光源を形成することで形成することもできるが、2段の間隔を小さくする場合、基板となる導波路部分を薄くしなければならず、導波路部分が光源を保持できず基板として機能できなくなる。また、トップエミッション型の光源を用いた場合、光源を形成するために上段と下段との間で異なるプロセスを用いる必要があり、好ましくない。したがって2段の光源を別々に作製し、貼り合わせる構成とすることで、各段の光源の作製プロセスを工夫することなく、容易に2段の導波路を用いた露光装置を実現することができる。   As shown in FIG. 13, in the light source using the waveguide in the sixth embodiment, a single-stage light source is formed on the waveguide formed on the substrate 15, and the adhesive 16 is used on the surface of the light source. A light source using a two-stage waveguide is formed by bonding light sources of various shapes. A light source can be formed on the surface of a two-stage waveguide by forming a light source on both sides of the two-stage waveguide as a substrate. It must be thinned, and the waveguide portion cannot hold the light source and cannot function as a substrate. Further, when a top emission type light source is used, it is necessary to use different processes between the upper stage and the lower stage in order to form the light source, which is not preferable. Therefore, by making two-stage light sources separately and bonding them, an exposure apparatus using a two-stage waveguide can be easily realized without devising a production process for each stage of the light source. .

そして、本実施の形態6における露光装置は、プリンタや複写機などの画像形成装置の露光装置として用いることができるのは言うまでもない。   Needless to say, the exposure apparatus according to the sixth embodiment can be used as an exposure apparatus for an image forming apparatus such as a printer or a copying machine.

(実施の形態7)
本発明の実施の形態7における露光装置について述べる。
(Embodiment 7)
An exposure apparatus according to Embodiment 7 of the present invention will be described.

図14は本発明の実施の形態7における導波路を用いた露光装置の導波路と光源とこれらを駆動するためのドライバICとの位置関係を詳しく示す導波路の長手方向の要部断面図である。   FIG. 14 is a cross-sectional view of the main part in the longitudinal direction of the waveguide showing in detail the positional relationship between the waveguide of the exposure apparatus using the waveguide according to Embodiment 7 of the present invention, the light source, and the driver IC for driving them. is there.

図14において、陽極11、正孔輸送層14、発光層10、陰極9、コア12、クラッド13は、実施の形態1や従来の技術で説明したものと同様のものであるので、同一の符号を付して説明を省略する。また17は配線電極、18はドライバICである。   In FIG. 14, the anode 11, the hole transport layer 14, the light emitting layer 10, the cathode 9, the core 12, and the clad 13 are the same as those described in the first embodiment and the prior art, and therefore the same reference numerals are used. The description is omitted. Reference numeral 17 denotes a wiring electrode, and 18 denotes a driver IC.

図14に示すように、導波路上の光源とドライバIC18とは配線電極17を介して電気的に接続される。このとき、導波路上に光源が形成されるため、光源とドライバIC18との間には段差が生じる。したがって、導波路の光取り出し面と対向する側の面にテーパーを形成することにより、断線の可能性の低い配線を行うことができる。また、導波路の光取り出し面と対向する側の面に到達する光は、無効光となるため、この面にテーパーを形成しても問題はない。したがって、本実施の形態7のような導波路の光取り出し面と対向する側の面にテーパーを形成することにより、容易に独立に駆動することのできる2段の導波路を用いた露光装置を実現することができる。   As shown in FIG. 14, the light source on the waveguide and the driver IC 18 are electrically connected via the wiring electrode 17. At this time, since a light source is formed on the waveguide, a step is generated between the light source and the driver IC 18. Therefore, by forming a taper on the surface of the waveguide that faces the light extraction surface, it is possible to perform wiring with a low possibility of disconnection. In addition, since light reaching the surface of the waveguide facing the light extraction surface becomes invalid light, there is no problem even if a taper is formed on this surface. Therefore, an exposure apparatus using a two-stage waveguide that can be easily driven independently by forming a taper on the surface opposite to the light extraction surface of the waveguide as in the seventh embodiment. Can be realized.

テーパーを形成した導波路において、配線電極17を短くし、テーパー部にも光源を形成することができるが、この場合、導波路の上面と下面に形成される光源の大きさが異なるため、上段と下段との間で光量の差が生じるため好ましくない。さらに、光源から導波路に入射する光の角度が異なるため、この効果によっても上段と下段との間の光量差が生じることになるため、導波路のテーパー部には光源が形成されないことが好ましい。   In the waveguide formed with a taper, the wiring electrode 17 can be shortened and a light source can also be formed in the tapered portion. However, in this case, the size of the light source formed on the upper surface and the lower surface of the waveguide is different. This is not preferable because a difference in the amount of light occurs between the upper and lower stages. Furthermore, since the angle of light incident on the waveguide from the light source is different, this effect also causes a difference in the amount of light between the upper and lower stages. Therefore, it is preferable that no light source be formed in the tapered portion of the waveguide. .

図14においては、導波路上に形成される光源は、導波路の対向する2面上に形成されている。このような構成とすることにより、導波路ピッチに比べて光源のピッチを十分に大きくすることができるため、容易に導波路上に光源を形成した露光装置を実現することができる。   In FIG. 14, the light source formed on the waveguide is formed on two opposing surfaces of the waveguide. By adopting such a configuration, the pitch of the light source can be made sufficiently larger than the waveguide pitch, so that it is possible to easily realize an exposure apparatus in which the light source is formed on the waveguide.

石英からなる透明基板上に、2×10-6Torr以下の真空度まで減圧した低温スパッタ装置にて、膜厚10μmの透明なSiON膜をスパッタ法により一面に形成した後、さらに酸素雰囲気下においてITO膜を10μm形成した。このITO膜上にレジスト材(東京応化社製、OFPR−800)をスピンコート法により塗布して厚さ3μmのレジスト膜を形成し、マスク、露光、現像してレジスト膜を所定の形状にパターニングし、コア表面にITOの形成された導波路を形成した。 A transparent SiON film having a film thickness of 10 μm is formed on one surface by a sputtering method on a transparent substrate made of quartz with a low-temperature sputtering apparatus depressurized to a vacuum degree of 2 × 10 −6 Torr or less, and further in an oxygen atmosphere. An ITO film was formed to 10 μm. A resist material (OFPR-800, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) is applied onto the ITO film by a spin coating method to form a resist film having a thickness of 3 μm, and the resist film is patterned into a predetermined shape by masking, exposing and developing. Then, a waveguide on which ITO was formed was formed on the core surface.

次に、この導波路基板を、洗剤(フルウチ化学社製、セミコクリーン)による洗浄、純水による洗浄、50℃の純水による洗浄の順に洗浄処理した後、窒素ブロアーで基板に付着した水分を除去し、さらに加熱して乾燥した。   Next, this waveguide substrate was cleaned in the order of cleaning with a detergent (manufactured by Furuuchi Chemical Co., Semico Clean), cleaning with pure water, and cleaning with pure water at 50 ° C., and then moisture adhering to the substrate with a nitrogen blower was removed. Removed and further heated to dry.

次に、ITOの表面に、2×10-6Torr以下の真空度まで減圧した抵抗加熱蒸着装置内にて、正孔輸送層としてTPDを約50nmの膜厚で形成した。 Next, TPD having a film thickness of about 50 nm was formed as a hole transport layer on the ITO surface in a resistance heating vapor deposition apparatus reduced in pressure to 2 × 10 −6 Torr or less.

次に、同様に抵抗加熱蒸着装置内にて、正孔輸送層上に発光層としてAlq3を約60nmの膜厚で形成した。なお、TPDとAlq3の蒸着速度は、共に0.2nm/sであった。 Next, similarly, in the resistance heating vapor deposition apparatus, Alq 3 having a film thickness of about 60 nm was formed on the hole transport layer as a light emitting layer. The vapor deposition rates of TPD and Alq 3 were both 0.2 nm / s.

次に、同様に2×10-6Torr以下の真空度まで減圧した低ダメージスパッタ装置内にて、発光層上にSiON膜を0.5μmの膜厚で成膜した。 Next, a SiON film having a thickness of 0.5 μm was formed on the light emitting layer in a low damage sputtering apparatus that was similarly decompressed to a vacuum of 2 × 10 −6 Torr or less.

次に、同様にして作製した2つの導波路表面に有機エレクトロルミネッセンス素子の形成された基板上に、スピンコート法により1μmの厚さのエポキシ樹脂からなる接着剤を塗布し、2つの素子のコアの位相が導波路ピッチの2分の1だけずれるように位置合わせして貼り合わせた。   Next, an adhesive made of an epoxy resin having a thickness of 1 μm is applied by spin coating onto a substrate having organic electroluminescence elements formed on the surfaces of two waveguides produced in the same manner. The layers were aligned and pasted so that the phase of each of them was shifted by a half of the waveguide pitch.

次にこの素子を80℃に加熱し、2つの素子を固定した。   Next, this element was heated to 80 ° C. to fix the two elements.

石英からなる透明基板上に、2×10-6Torr以下の真空度まで減圧した低温スパッタ装置にて、膜厚10μmの透明なSiON膜をスパッタ法により一面に形成した後、さらに酸素雰囲気下においてITO膜を10μm形成した。このITO膜上にレジスト材(東京応化社製、OFPR−800)をスピンコート法により塗布して厚さ3μmのレジスト膜を形成し、マスク、露光、現像してレジスト膜を所定の形状にパターニングし、コア表面にITOの形成された導波路を形成した。 On a transparent substrate made of quartz, at a low temperature sputtering apparatus was evacuated to a vacuum degree of 2 × 10 -6 Torr, after forming on a surface by sputtering a transparent SiON film having a film thickness of 10 [mu] m, further in an oxygen atmosphere An ITO film was formed to 10 μm. A resist material (OFPR-800, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) is applied onto the ITO film by a spin coating method to form a resist film having a thickness of 3 μm, and the resist film is patterned into a predetermined shape by masking, exposing and developing. Then, a waveguide on which ITO was formed was formed on the core surface.

次に、この導波路基板を、洗剤(フルウチ化学社製、セミコクリーン)による洗浄、純水による洗浄、50℃の純水による洗浄の順に洗浄処理した後、窒素ブロアーで基板に付着した水分を除去し、さらに加熱して乾燥した。   Next, this waveguide substrate was cleaned in the order of cleaning with a detergent (manufactured by Furuuchi Chemical Co., Semico Clean), cleaning with pure water, and cleaning with pure water at 50 ° C., and then moisture adhering to the substrate with a nitrogen blower was removed. Removed and further heated to dry.

次に、ITOの表面に、2×10-6Torr以下の真空度まで減圧した抵抗加熱蒸着装置内にて、正孔輸送層としてTPDを約50nmの膜厚で形成した。 Next, TPD having a film thickness of about 50 nm was formed as a hole transport layer on the ITO surface in a resistance heating vapor deposition apparatus reduced in pressure to 2 × 10 −6 Torr or less.

次に、同様に抵抗加熱蒸着装置内にて、正孔輸送層上に発光層としてAlq3を約60nmの膜厚で形成した。なお、TPDとAlq3の蒸着速度は、共に0.2nm/sであった。 Next, similarly, in the resistance heating vapor deposition apparatus, Alq 3 having a film thickness of about 60 nm was formed on the hole transport layer as a light emitting layer. The vapor deposition rates of TPD and Alq 3 were both 0.2 nm / s.

次に、同様に2×10-6Torr以下の真空度まで減圧した低ダメージスパッタ装置内にて、発光層上にSiON膜を0.5μmの膜厚で成膜した。 Next, a SiON film having a thickness of 0.5 μm was formed on the light emitting layer in a low damage sputtering apparatus that was similarly decompressed to a vacuum of 2 × 10 −6 Torr or less.

次に、この素子上に、スピンコート法により15μmの厚さのエポキシ樹脂を塗布し、100℃に加熱することでクラッド層を形成した。   Next, an epoxy resin having a thickness of 15 μm was applied on the device by spin coating, and heated to 100 ° C. to form a clad layer.

次に、クラッド層表面にレジスト材をスピンコート法により塗布して厚さ3μmのレジスト膜を形成し、マスク、露光、現像し、位相が導波路ピッチの2分の1ずれた位置にコアが形成されるようなレジストマスクを形成した。   Next, a resist material is applied to the surface of the clad layer by spin coating to form a resist film having a thickness of 3 μm. The mask is exposed, developed, and the core is positioned at a position where the phase is shifted by a half of the waveguide pitch. A resist mask to be formed was formed.

次に、このレジストマスクされたクラッド表面を反応性イオンエッチング法により10μmの深さでエッチングした後、2×10-6Torr以下の真空度まで減圧した低温スパッタ装置にて、膜厚10μmの透明なSiO2膜およびITO膜をスパッタ法により一面に形成した後、レジストを剥離することにより2段の導波路が形成された素子とした。 Next, the resist mask-clad surface is etched to a depth of 10 μm by a reactive ion etching method, and then is transparent with a film thickness of 10 μm using a low-temperature sputtering apparatus whose pressure is reduced to a vacuum of 2 × 10 −6 Torr or less. After forming a simple SiO 2 film and ITO film on one surface by sputtering, the resist was peeled off to obtain an element in which a two-stage waveguide was formed.

次に、ITOの表面に、2×10-6Torr以下の真空度まで減圧した抵抗加熱蒸着装置内にて、正孔輸送層としてTPDを約50nmの膜厚で形成した。 Next, TPD having a film thickness of about 50 nm was formed as a hole transport layer on the ITO surface in a resistance heating vapor deposition apparatus reduced in pressure to 2 × 10 −6 Torr or less.

次に、同様に抵抗加熱蒸着装置内にて、正孔輸送層上に発光層としてAlq3を約60nmの膜厚で形成した。なお、TPDとAlq3の蒸着速度は、共に0.2nm/sであった。 Next, similarly, in the resistance heating vapor deposition apparatus, Alq 3 having a film thickness of about 60 nm was formed on the hole transport layer as a light emitting layer. The vapor deposition rates of TPD and Alq 3 were both 0.2 nm / s.

次に、同様に2×10-6Torr以下の真空度まで減圧した低ダメージスパッタ装置内にて、発光層上にSiON膜を0.5μmの膜厚で成膜した。 Next, a SiON film having a thickness of 0.5 μm was formed on the light emitting layer in a low damage sputtering apparatus that was similarly decompressed to a vacuum of 2 × 10 −6 Torr or less.

(比較例)
ガラスからなる透明基板上に膜厚160nmのITO膜を形成した後、ITO膜上にレジスト材をスピンコート法により塗布して厚さ10μmのレジスト膜を形成し、マスク、露光、現像し、ITOをエッチングすることにより幅10μmの陽極を形成した。
(Comparative example)
An ITO film having a thickness of 160 nm is formed on a transparent substrate made of glass, and then a resist material is applied onto the ITO film by a spin coating method to form a resist film having a thickness of 10 μm. Was etched to form an anode having a width of 10 μm.

次にこの陽極が形成された基板表面に、レジスト膜を厚さ3μmで塗布し、陽極と垂直に交わる方向に10μm幅でレジストが除去される形状でパターニングし、1辺が10μmの正方形状の陽極が形成されたパターニング基板を得た。   Next, a resist film is applied to the surface of the substrate on which the anode is formed to a thickness of 3 μm, and is patterned in a shape in which the resist is removed with a width of 10 μm in a direction perpendicular to the anode, and a square shape having a side of 10 μm. A patterned substrate on which an anode was formed was obtained.

次に、このパターニング基板を、洗剤(フルウチ化学社製、セミコクリーン)による5分間の超音波洗浄、純水による10分間の超音波洗浄、アンモニア水1(体積比)に対して過酸化水素水1と水5を混合した溶液による5分間の超音波洗浄、70℃の純水による5分間の超音波洗浄の順に洗浄処理した後、窒素ブロアーで基板に付着した水分を除去し、さらに加熱して乾燥した。   Next, this patterning substrate is subjected to ultrasonic cleaning for 5 minutes with detergent (Semico Clean, manufactured by Furuuchi Chemical Co., Ltd.), ultrasonic cleaning for 10 minutes with pure water, and aqueous hydrogen peroxide with respect to ammonia water 1 (volume ratio). After cleaning in the order of 5 minutes ultrasonic cleaning with a solution of 1 and water 5 and 5 minutes ultrasonic cleaning with 70 ° C. pure water, water attached to the substrate was removed with a nitrogen blower and further heated. And dried.

次に、このパターニング基板を同様に洗浄した後、陽極側の表面に、2×10-6Torr以下の真空度まで減圧した抵抗加熱蒸着装置内にて、正孔輸送層としてTPDを約50nmの膜厚で形成した。 Next, this patterning substrate was washed in the same manner, and then TPD was deposited on the surface on the anode side as a hole transport layer with a thickness of about 50 nm in a resistance heating evaporation apparatus reduced in vacuum to 2 × 10 −6 Torr or less. It was formed with a film thickness.

次に、同様に抵抗加熱蒸着装置内にて、正孔輸送層上に発光層としてAlq3を約60nmの膜厚で形成した。なお、TPDとAlq3の蒸着速度は、共に0.2nm/sであった。 Next, similarly, in the resistance heating vapor deposition apparatus, Alq 3 having a film thickness of about 60 nm was formed on the hole transport layer as a light emitting layer. The vapor deposition rates of TPD and Alq 3 were both 0.2 nm / s.

次に、同様に抵抗加熱蒸着装置内にて、発光層上に15at%のLiを含むAl−Li合金を蒸着源として、陰極を150nmの膜厚で成膜した。   Next, in the same manner, in the resistance heating vapor deposition apparatus, a cathode was formed to a thickness of 150 nm using an Al—Li alloy containing 15 at% Li on the light emitting layer as a vapor deposition source.

Figure 2005035206
Figure 2005035206

ここで、(表1)の評価項目における評価方法及びその評価基準について説明する。   Here, the evaluation method and the evaluation criteria in the evaluation items of (Table 1) will be described.

露光光量は、露光装置の光取り出し面から放出される光量について評価した。評価は、◎、○、△の三段階評価であり、その評価基準は、◎:非常に優れている、○:優れている、△:許容できるである。   The amount of exposure light was evaluated for the amount of light emitted from the light extraction surface of the exposure apparatus. The evaluation is a three-stage evaluation of ◎, ○, △, and the evaluation criteria are ◎: very good, ◯: excellent, and △: acceptable.

また、露光ピッチは、同じピッチで形成された露光装置を用いて形成することのできる露光像のピッチについて評価した。評価は、◎、○、△の三段階評価であり、その評価基準は、◎:非常に優れている、○:優れている、△:許容できるである。
また、歩留まりは、同じピッチで形成された露光装置について、所定の露光光が放出される割合について評価した。評価は、◎、○、△の三段階評価であり、その評価基準は、◎:非常に優れている、○:優れている、△:許容できるである。
Moreover, the exposure pitch evaluated about the pitch of the exposure image which can be formed using the exposure apparatus formed with the same pitch. The evaluation is a three-stage evaluation of ◎, ○, △, and the evaluation criteria are ◎: very good, ◯: excellent, and △: acceptable.
Further, the yield was evaluated with respect to the ratio at which predetermined exposure light was emitted for the exposure apparatus formed at the same pitch. The evaluation is a three-stage evaluation of ◎, ○, △, and the evaluation criteria are ◎: very good, ◯: excellent, and △: acceptable.

本発明の露光装置および画像形成装置は、微細なピッチで明るく、高速で高精細である露光装置および画像形成装置等として有用である。   The exposure apparatus and the image forming apparatus of the present invention are useful as an exposure apparatus and an image forming apparatus that are bright at a fine pitch, high speed, and high definition.

本発明の実施の形態1における画像形成装置の構成を示す概略図1 is a schematic diagram illustrating a configuration of an image forming apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. 図1の画像形成装置における露光部を詳しく示す説明図Explanatory drawing which shows the exposure part in the image forming apparatus of FIG. 1 in detail 図2の露光部における露光装置の要部を示す斜視図The perspective view which shows the principal part of the exposure apparatus in the exposure part of FIG. 図3の露光装置の導波路と光源を詳しく示す要部断面図FIG. 3 is a cross-sectional view of an essential part showing in detail the waveguide and light source of the exposure apparatus of FIG. 本発明の実施の形態2における露光部を詳しく示す説明図Explanatory drawing which shows the exposure part in Embodiment 2 of this invention in detail 図5の露光部における露光装置の導波路と光源を詳しく示す要部断面図FIG. 5 is a fragmentary cross-sectional view showing in detail the waveguide and light source of the exposure apparatus in the exposure unit of FIG. 本発明の実施の形態2における導波路を用いた露光装置の導波路と光源と遮光層を詳しく示す要部断面図Sectional drawing which shows the principal part which shows in detail the waveguide of the exposure apparatus using the waveguide in Embodiment 2 of this invention, a light source, and a light shielding layer 本発明の実施の形態2における導波路を用いた露光装置の導波路と光源と遮光層を詳しく示す要部断面図Sectional drawing which shows the principal part which shows in detail the waveguide of the exposure apparatus using the waveguide in Embodiment 2 of this invention, a light source, and a light shielding layer 本発明の実施の形態2における導波路を用いた露光装置の導波路と光源と遮光層を詳しく示す要部断面図Sectional drawing which shows the principal part which shows in detail the waveguide of the exposure apparatus using the waveguide in Embodiment 2 of this invention, a light source, and a light shielding layer 本発明の実施の形態3における導波路を用いた露光装置の導波路と光源を詳しく示す要部断面図Sectional drawing which shows the principal part which shows in detail the waveguide and light source of the exposure apparatus using the waveguide in Embodiment 3 of this invention 本発明の実施の形態4における導波路を用いた露光装置の導波路と光源を詳しく示す要部断面図Sectional drawing which shows the principal part which shows in detail the waveguide and light source of the exposure apparatus using the waveguide in Embodiment 4 of this invention 本発明の実施の形態5における導波路を用いた露光装置の導波路と光源を詳しく示す要部断面図Sectional drawing which shows the principal part which shows in detail the waveguide and light source of the exposure apparatus using the waveguide in Embodiment 5 of this invention 本発明の実施の形態6における導波路を用いた露光装置の導波路と光源を詳しく示す要部断面図Sectional drawing which shows the principal part which shows in detail the waveguide and light source of the exposure apparatus using the waveguide in Embodiment 6 of this invention 本発明の実施の形態7における導波路を用いた露光装置の導波路と光源とこれらを駆動するためのドライバICとの位置関係を詳しく示す導波路の長手方向の要部断面図Sectional drawing of the principal part of the longitudinal direction of a waveguide which shows in detail the positional relationship of the waveguide of the exposure apparatus using the waveguide in Embodiment 7 of this invention, the light source, and the driver IC for driving these 従来の有機エレクトロルミネッセンス素子の要部断面図Cross-sectional view of the main part of a conventional organic electroluminescence device

符号の説明Explanation of symbols

1 露光部
2 感光体
3 帯電器
4 現像器
5 転写器
6 クリーナ
7 定着器
8 正立等倍光学系
9 陰極
10 発光層
11 陽極
12 コア
13 クラッド
14 正孔輸送層
15 基板
16 接着剤
17 配線電極
18 ドライバIC
19 遮光層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Exposure part 2 Photoconductor 3 Charger 4 Developer 5 Transfer device 6 Cleaner 7 Fixing device 8 Erecting equal magnification optical system 9 Cathode 10 Light emitting layer 11 Anode 12 Core 13 Cladding 14 Hole transport layer 15 Substrate 16 Adhesive 17 Wiring Electrode 18 Driver IC
19 Shading layer

Claims (19)

少なくとも副走査方向の端面が光取り出し面とされた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コアからなる導波路と、導波路上に形成された入力信号に応じて発光することのできる光源とを備え、前記光源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、前記導波路は少なくとも2段以上の複数段の導波路からなることを特徴とする露光装置。 A waveguide composed of a core in which a plurality of optically separated pixels in the main scanning direction are arranged in parallel to each other at least for each pixel whose end surface in the sub-scanning direction is a light extraction surface; and on the waveguide A light source that can emit light in accordance with the formed input signal, and is an exposure apparatus that uses light emitted from the light source, incident on the waveguide, and emitted from the light extraction surface as exposure light. The exposure apparatus is characterized by comprising a plurality of waveguides of at least two stages. 前記導波路は、隣り合う段において配列される導波路のピッチおよび位相が略同一であることを特徴とする請求項1記載の露光装置。 2. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the waveguides have substantially the same pitch and phase of waveguides arranged in adjacent stages. 前記導波路は、隣り合う段において配列される導波路のピッチが同じであり、位相ずれがピッチを段数以下の整数で割った値と略同一であることを特徴とする請求項1記載の露光装置。 2. The exposure according to claim 1, wherein the waveguides have the same pitch between the waveguides arranged in adjacent stages, and the phase shift is substantially the same as a value obtained by dividing the pitch by an integer equal to or less than the number of stages. apparatus. 前記導波路は、隣り合う段において配列される導波路のピッチが同じであり、位相ずれがピッチの略2分の1であることを特徴とする請求項1記載の露光装置。 2. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the waveguides have the same pitches arranged in adjacent stages, and the phase shift is approximately one half of the pitch. 前記導波路は、隣り合う段の間に遮光層が形成されていることを特徴とする請求項1から4いずれか1記載の露光装置。 The exposure apparatus according to claim 1, wherein the waveguide has a light shielding layer formed between adjacent stages. 前記導波路は、光取り出し面に対向する側の面にテーパーが形成されていることを特徴とする請求項1から5いずれか1記載の露光装置。 6. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the waveguide has a taper formed on a surface facing the light extraction surface. 前記光源は、導波路のテーパー部には形成されないことを特徴とする請求項6記載の露光装置。 The exposure apparatus according to claim 6, wherein the light source is not formed in a tapered portion of the waveguide. 少なくとも副走査方向の端面が光取り出し面とされた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コアからなる導波路と、導波路上に形成された入力信号に応じて発光することのできる光源とを備え、前記光源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、前記光源は、少なくとも導波路の対向する2面に形成されてなることを特徴とする露光装置。 A waveguide composed of a core in which a plurality of optically separated pixels in the main scanning direction are arranged in parallel to each other at least for each pixel whose end surface in the sub-scanning direction is a light extraction surface; and on the waveguide A light source that can emit light in accordance with the formed input signal, and is an exposure apparatus that uses light emitted from the light source, incident on the waveguide, and emitted from the light extraction surface as exposure light. The light source is formed on at least two opposing surfaces of the waveguide. 前記光源は、少なくとも基板と対向する側の電極が透明電極となる光源を含むことを特徴とする請求項8記載の露光装置。 9. The exposure apparatus according to claim 8, wherein the light source includes a light source in which at least an electrode facing the substrate is a transparent electrode. 前記導波路は少なくとも2段以上の複数段の導波路からなることを特徴とする請求項8から9いずれか1記載の露光装置。 The exposure apparatus according to claim 8, wherein the waveguide includes a plurality of waveguides including at least two stages. 前記光源は、少なくとも正孔を注入する陽極、発光領域を有する発光層、および電子を注入する陰極を備えた有機エレクトロルミネッセンス素子からなることを特徴とする請求項1から10いずれか1記載の露光装置。 11. The exposure according to claim 1, wherein the light source comprises an organic electroluminescence device including at least an anode for injecting holes, a light emitting layer having a light emitting region, and a cathode for injecting electrons. apparatus. 前記導波路のコアの屈折率は、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1から11いずれか1記載の露光装置。 12. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the refractive index of the core of the waveguide is larger than a value obtained by subtracting 0.3 from the refractive index of the light emitting layer. 前記導波路は、前記発光層と同じ材料を用いて形成されることを特徴とする請求項1〜12いずれか1記載の露光装置。 The exposure apparatus according to claim 1, wherein the waveguide is formed using the same material as the light emitting layer. 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から13いずれか1記載の露光装置。 14. The exposure apparatus according to claim 1, wherein a light shielding layer or a reflective layer is provided between the waveguides adjacent to each other. 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から14いずれか1記載の露光装置。 15. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the light extraction surface has a shape corresponding to a pixel shape. 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構造が形成されていることを特徴とする請求項1から15いずれか1記載の露光装置。 The angle conversion structure for converting the angle of light incident on the waveguide from the light emitting layer and guiding the light to the light extraction surface is formed in the waveguide. The exposure apparatus described. 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から16いずれか1記載の露光装置。 The exposure apparatus according to claim 1, wherein the light emitted from the light extraction surface forms an image on the photosensitive member at an erecting equal magnification. 請求項1〜17の何れか一項に記載の露光装置と、
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。
An exposure apparatus according to any one of claims 1 to 17,
An image forming apparatus comprising: a photosensitive member on which an electrostatic latent image is formed by the exposure device.
請求項18記載の画像形成装置であって、前記露光装置は、異なる段毎に交互に点灯することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 18, wherein the exposure apparatus is alternately turned on at different stages.
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