JP2006116706A - 透明基板、電気光学装置、画像形成装置及び電気光学装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 発光素子から発光された光の取出し効率を向上した透明基板、電気光学装置、画像形成装置及び電気光学装置の製造方法を提供する。
【解決手段】 ガラス基板３０の光取出し面３０ｂに凹部３２を形成し、有機ＥＬ層Ｏｅを凹部３２と相対向する位置に形成し、同凹部３２内にマイクロレンズ４０を形成した。そして、マイクロレンズ４０の開口角θ１が、同マイクロレンズ４０を光取出し面３０ｂ上に形成したときの開口角θ２に比べ、近接距離Ｈｄ分だけ増加するようにした。
【選択図】 図５

Description

本発明は、透明基板、電気光学装置、画像形成装置及び電気光学装置の製造方法に関する。

電子写真方式を用いた画像形成装置には、像担持体としての感光ドラムを露光して潜像を形成する電気光学装置としての露光ヘッドが利用されている。近年では、この露光ヘッドの薄型化と軽量化を図るために、露光ヘッドの発光源として発光素子としての有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）を用いるものが提案されている。

なかでも、こうした有機ＥＬ素子が、構成材料の選択幅を広くできる利便性から、この種の露光ヘッドにおいては、透明基板の一側面（発光素子形成面）上に有機ＥＬ層を形成し、同有機ＥＬ層の発光した光を発光素子形成面と相対向する他側面（光取出し面）から取り出す、いわゆるボトムエミッション構造が採用されている。

ボトムエミッション構造では、光取出し面と有機ＥＬ層との間に、同有機ＥＬ層を発光させるための各種配線等が形成される。このため、有機ＥＬ素子の開口率を低下して、露光ヘッドの光取出し効率を低下させる問題があった。

そこで、有機ＥＬ素子を備えた露光ヘッドでは、こうした光の取出し効率を向上するために、有機ＥＬ層から発光された光を集光して結像するレンズ、いわゆるマイクロレンズを光取出し面上に設ける提案がなされている（例えば、特許文献１）。特許文献１では、光取出し面に光吸収性樹脂を塗布してパターニングを行い、有機ＥＬ層と相対向する位置に、同光吸収性樹脂を内側壁とする孔を設けている。そして、同孔内に紫外線硬化性樹脂を噴射して、有機ＥＬ層と相対向する位置にマイクロレンズを形成している。
特開平２００３−２９１４０４号広報

しかしながら、特許文献１では、発光素子形成面上に有機ＥＬ層を形成し、光取出し面上にマイクロレンズを形成するため、以下の問題を生じる。
すなわち、マイクロレンズは、常に透明基板の厚さに相対する距離だけ有機ＥＬ層から離間して形成される。換言すれば、有機ＥＬ層に対するマイクロレンズの開口角が、常に透明基板の厚さ分だけ小さくなる。その結果、有機ＥＬ層から発光された光の光取出し効率を常に透明基板の厚さ分だけ損なう問題となる。

こうした問題は、透明基板の厚さを薄くすることによって軽減できると考えられるが、その機械的強度が不足して、有機ＥＬ素子の形成時や露光ヘッドの組立て時等に、透明基板の破損等を招く虞がある。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、その目的は、発光素子から発光された光の取出し効率を向上した透明基板、電気光学装置、画像形成装置及び電気光学装置の製造方法を提供することである。

本発明の透明基板は、光入射面側に入射した光を光取出し面側から出射する透明基板において、前記光取出し面に凹部を形成し、前記凹部にマイクロレンズを形成した。
本発明の透明基板によれば、凹部を形成した分だけ、マイクロレンズを光入射面側に形成することができ、光入射面に対するマイクロレンズの開口角を大きくすることができる。その結果、光入射面から入射した光の利用効率を向上することができる。

この透明基板において、前記マイクロレンズは、前記光取出し面から突出しない大きさに形成されている。
この透明基板によれば、マイクロレンズが光取出し面から突出しない大きさで形成されるため、マイクロレンズを光取出し面よりも確実に光入射面側に形成することができ、かつ光取出し面によってマイクロレンズを保護することができる。

この透明基板において、前記マイクロレンズは、凸形状のレンズである。
この透明基板によれば、マイクロレンズが凸形状のレンズで形成されるため、光入射面から入射した光をマイクロレンズによって集光する効率を向上することができる。

本発明の電気光学装置は、透明基板の発光素子形成面に形成された発光素子から発光された光を前記発光素子形成面と相対向する前記透明基板の光取出し面側から出射する電気光学装置において、前記光取出し面に凹部を形成し、前記凹部に発光素子から発光された光を出射するマイクロレンズを形成した。

本発明の電気光学装置によれば、発光素子から発光された光を出射するマイクロレンズが、光取出し面に形成された凹部内に形成されるようになる。従って、光取出し面上にマイクロレンズを形成する場合に比べ、凹部を形成する分だけ、発光素子とマイクロレンズとの距離を短くすることができる。また、凹部を形成した分だけ、凹部以外の透明基板の厚さを厚くすることによって、同透明基板の機械的強度の劣化を補うことができる。その結果、発光素子に対するマイクロレンズの開口角を大きくすることができ、発光素子から発光された光の利用効率を向上することができる。

この電気光学装置において、前記凹部は、前記発光素子と相対向する位置に形成され、前記マイクロレンズの開口径と相対する内径を有する円形孔である。
この電気光学装置によれば、凹部がマイクロレンズの開口径と相対する内径を備えるため、光取出し面に形成する凹部のサイズを最小限にすることができる。従って、透明基板の機械的強度の劣化を抑制して、発光素子から発光された光の利用効率を向上することができる。

この電気光学装置において、前記発光素子は、前記光取出し面側に形成した透明電極と、前記透明電極と相対して形成した背面電極と、前記透明電極と前記背面電極との間に形成した発光層とを備えたエレクトロルミネッセンス素子である。

この電気光学装置によれば、エレクトロルミネッセンス素子を備えた電気光学装置の光の利用効率を向上することができる。
この電気光学装置において、前記発光層は、有機材料で形成され、前記エレクトロルミネッセンス素子は、有機エレクトロルミネッセンス素子である。

この電気光学装置によれば、有機エレクトロルミネッセンス素子を備えた電気光学装置の光の利用効率を向上することができる。
この電気光学装置において、複数の前記発光素子が前記発光素子形成面の一方向に沿って配列され、前記マイクロレンズは、前記複数の発光素子の各々に対応して配列された。

この電気光学装置によれば、一方向に沿って配列された発光素子の各々に対応して形成されるマイクロレンズが、発光素子から発光された光の利用効率を向上することができる
。

この電気光学装置において、前記マイクロレンズは、凸形状のレンズであって、前記発光素子から発光された光を集光して前記光取出し面から出射する。
この電気光学装置によれば、マイクロレンズが凸形状のレンズで形成されるため、集光機構などを介することなく、透明基板に形成したマイクロレンズによって集光することができる。従って、発光素子から発光された光の集光する効率を向上することができる。

本発明の画像形成装置は、像担持体の外周面を帯電させる帯電手段と、帯電した前記像担持体の外周面を露光して潜像を形成する露光手段と、前記潜像に対して着色粒子を供給して顕像を現像する現像手段と、前記顕像を転写媒体に転写する転写手段とを備えた画像形成装置において、前記露光手段は、上記する電気光学装置を備えた。

本発明の画像形成装置によれば、帯電した像担持体を露光する露光手段が上記電気光学装置を備えるようになる。従って、画像形成装置の露光における光の利用効率を向上することができる。

本発明の電気光学装置の製造方法は、透明基板の光取出し面に、前記光取出し面から前記透明基板の内方に向かう凹部を形成した後に、前記光取出し面と相対向する前記透明基板の発光素子形成面上であって前記凹部と相対向する位置に発光素子を形成し、前記発光素子から発光された光を出射するマイクロレンズを前記凹部内に形成した。

本発明の電気光学装置の製造方法によれば、光取出し面に凹部を形成する分だけ、発光素子とマイクロレンズとの距離を短くすることができる。その結果、発光素子に対するマイクロレンズの開口角を大きくすることができ、発光素子から発光された光の利用効率を向上した電気光学装置を製造することができる。

この電気光学装置製造方法において、前記マイクロレンズは、液体噴射装置の前記凹部内に噴射する液体によって形成した。
この電気光学装置の製造方法によれば、マイクロレンズが、液体噴射装置の凹部内に噴射する液体によって形成されるため、例えば、レプリカ法等によって形成したマイクロレンズを凹部内取付ける場合に比べ、その取付け工程等を削減することができる。しかも、凹部のサイズに相対するマイクロレンズを同凹部内に確実に形成することができる。その結果、発光素子から発光された光の利用効率と電気光学装置の生産性を向上することができる。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図９に従って説明する。図１は、画像形成装置としての電子写真方式プリンタを示す概略側断面図である。
（電子写真方式プリンタ）
図１に示すように、電子写真方式プリンタ１０（以下単に、プリンタ１０という。）は、箱体状に形成される筐体１１を備えている。その筐体１１内には、駆動ローラ１２、従動ローラ１３及びテンションローラ１４が設けられ、各ローラ１２〜１４に対して転写媒体としての中間転写ベルト１５が張設されている。そして、駆動ローラ１２の回転によって、中間転写ベルト１５は、図１における矢印方向に循環駆動可能に備えられている。

中間転写ベルト１５の上方には、４体の像担持体としての感光ドラム１６が、中間転写ベルト１５の張設方向（副走査方向Ｙ）に回転可能に併設されている。その感光ドラム１６の外周面には、光導電性を有する感光層１６ａ（図４参照）が形成されている。感光層１６ａは、暗中でプラス又はマイナスの電荷を帯電し、所定の波長領域からなる光を照射
されると、照射された部位の電荷が消失されるようになっている。すなわち、電子写真方式プリンタ１０は、これら４体の感光ドラム１６によって構成されるタンデム式のプリンタである。

各感光ドラム１６の周囲には、それぞれ帯電手段としての帯電ローラ１９、露光手段を構成する電気光学装置としての有機エレクロトルミネッセンスアレイ露光ヘッド２０（以下単に、露光ヘッド２０という。）、現像手段としてのトナーカートリッジ２１、転写手段を構成する一次転写ローラ２２及びクリーニング手段２３が配設されている。

帯電ローラ１９は、感光ドラム１６に密着する半導電性のゴムローラである。この帯電ローラ１９に直流電圧を印加して感光ドラム１６を回転すると、感光ドラム１６の感光層１６ａが、全周面にわたり所定の帯電電位に帯電するようになっている。

露光ヘッド２０は、所定の波長領域の光を出射する光源であって、図２に示すように、長尺板状に形成されている。その露光ヘッド２０は、その長手方向を感光ドラム１６の軸方向（図１において紙面に直交する方向：主走査方向Ｘ）と平行にして、感光層１６ａから所定の距離だけ離間した位置に位置決めされている。そして、露光ヘッド２０が印刷データに基づく光を鉛直方向Ｚ（図１参照）に出射して感光ドラム１６が回転方向Ｒｏに回転すると、感光層１６ａが、所定の波長領域の光に露光される。すると、感光層１６ａは、露光された部位（露光スポット）の電荷を消失して、その外周面に静電的な画像（静電潜像）を形成する。ちなみに、この露光ヘッド２０の露光する光の波長領域は、感光層１６ａの分光感度と整合した波長領域である。つまり、露光ヘッド２０の露光する光の発光エネルギーのピーク波長は、前記感光層１６ａの分光感度のピーク波長と略一致するようになっている。

トナーカートリッジ２１は、箱体形状に形成されて、その内部に直径１０μｍ程度の着色粒子としてのトナーＴを収容する。なお、本実施形態における４体のトナーカートリッジ２１には、それぞれ対応する４色（黒、シアン、マゼンタ及びイエロ）のトナーＴが収容されている。そのトナーカートリッジ２１には、感光ドラム１６側から順に、現像ローラ２１ａと供給ローラ２１ｂが備えられている。供給ローラ２１ｂは、回転することによって、トナーＴを現像ローラ２１ａまで搬送するようになっている。現像ローラ２１ａは、供給ローラ２１ｂとの摩擦等によって、同供給ローラ２１ｂの搬送したトナーＴを帯電させるとともに、帯電したトナーＴを同現像ローラ２１ａの外周面に均一に付着するようになっている。

そして、感光ドラム１６に前記帯電電位と略等しいバイアス電位を印加した状態で、供給ローラ２１ｂ及び現像ローラ２１ａを回転する。すると、感光ドラム１６は、前記露光スポットと現像ローラ２１ａ（トナーＴ）との間に、前記バイアス電位に相対する静電吸着力を付与する。静電吸着力を受けたトナーＴは、同現像ローラ２１ｃの外周面から前記露光スポットに移動して吸着する。これによって、各感光ドラム１６（各感光層１６ａ）の外周面には、それぞれ静電潜像に対応した単色の可視像（顕像）が形成される（現像される）。

中間転写ベルト１５の内側面１５ａであって前記各感光ドラム１６と対峙する位置には、それぞれ一次転写ローラ２２が設けられている。一次転写ローラ２２は、導電性ローラであって、その外周面が中間転写ベルト１５の内側面１５ａに密着しながら回転する。この一次転写ローラ２２に直流電圧を印加して感光ドラム１６及び中間転写ベルト１５を回転すると、感光層１６ａに吸着したトナーＴが、一次転写ローラ２２側への静電吸着力よって中間転写ベルト１５の外側面１５ｂに順次移動して吸着するようになっている。すなわち、一次転写ローラ２２は、感光ドラム１６に形成した顕像を中間転写ベルト１５の外
側面１５ｂに一次転写する。そして、中間転写ベルト１５の外側面１５ｂは、各感光ドラム１６と一次転写ローラ２２によって、単色からなる顕像の一次転写を４回繰り返し、これらの顕像を重ね合わせることによってフルカラーの画像（トナー像）を得る。

クリーニング手段２３は、図示しないＬＥＤ等の光源とゴムブレードを備え、前記一次転写後の感光層１６ａに光を照射して帯電した感光層１６ａを除電するようになっている。そして、クリーニング手段２３は、除電した感光層１６ａに残留するトナーＴをゴムブレードによって機械的に除去する。

中間転写ベルト１５の下側には、記録用紙Ｐを収容した記録用紙カセット２４が配設されている。その記録用紙カセット２４の上側には、記録用紙Ｐを中間転写ベルト１５側に給紙する給紙ローラ２５が配設されている。その給紙ローラ２５の上側にあって駆動ローラ１２と相対向する位置には、転写手段を構成する二次転写ローラ２６が配設されている。二次転写ローラ２６は、前記各一次転写ローラ２２と同じく導電性ローラであって、記録用紙Ｐの裏面を押圧し、同記録用紙Ｐの表面を中間転写ベルト１５の外側面１５ｂに接触させている。そして、この二次転写ローラ２６に直流電圧を印加して中間転写ベルト１５を回転すると、中間転写ベルト１５の外側面１５ｂに吸着したトナーＴが、記録用紙Ｐの表面上に順次移動して吸着する。すなわち、二次転写ローラ２６は、中間転写ベルト１５の外側面１５ｂに形成されたトナー像を記録用紙Ｐの表面上に二次転写する。

二次転写ローラ２６の上側には、熱源を内蔵するヒートローラ２７ａと同ヒートローラ２７ａを押圧する押圧ローラ２７ｂが配設されている。そして、二次転写後の記録用紙Ｐがヒートローラ２７ａと押圧ローラ２７ｂとの間に搬送されると、記録用紙Ｐ上に転写されたトナーＴが、加熱によって軟化し、記録用紙Ｐ内に浸透して固化する。これによって、記録用紙Ｐの表面にトナー像が定着する。トナー像を定着させた記録用紙Ｐは、排紙ローラ２８によって筐体１１の外側に排出されるようになっている。

従って、プリンタ１０は、帯電した感光層１６ａを露光ヘッド２０によって露光し、同感光層１６ａに静電潜像を形成する。次に、プリンタ１０は、感光層１６ａの静電潜像を現像して同感光層１６ａに単色の顕像を形成する。続いて、プリンタ１０は、感光層１６ａの顕像を中間転写ベルト１５上に順次一次転写して同中間転写ベルト１５上にフルカラーのトナー像を形成する。そして、プリンタ１０は、中間転写ベルト１５上のトナー像を記録用紙Ｐ上に二次転写し、加熱加圧によってトナー像を定着させて印刷を終了する。

次に、上記プリンタ１０に備えられた電気光学装置としての露光ヘッド２０について以下に説明する。図２及び図３は、それぞれ露光ヘッド２０を示す平面図及び正断面図である。図４は、図２に示す一点鎖線Ａ−Ａに沿った概略断面図である。

図２及び図３に示すように、露光ヘッド２０には、透明基板としてのガラス基板３０が備えられている。ガラス基板３０は、長尺状に形成された基板であって、その長手方向（主走査方向Ｘ）の幅が感光ドラム１６の軸方向の幅と略同じ大きさで形成されている。そして、本実施形態では、そのガラス基板３０について、上面（感光ドラム１６側と反対の面）を光入射面としての発光素子形成面３０ａとし、下面（感光ドラム１６側の面）を光取出し面３０ｂとしている。

まず、ガラス基板３０の発光素子形成面３０ａ側について以下に説明する。
図２及び３に示すように、ガラス基板３０の発光素子形成面３０ａには、千鳥格子状に２次元に配列された複数の画素形成領域３１が形成されている。各画素形成領域３１には、それぞれ薄膜トランジスタ３５（以下単に、ＴＦＴ３５という。）と発光素子３６とからなる画素３７が形成されている。ＴＦＴ３５は、印刷データに基づいて生成されたデー
タ信号によってオン状態となり、そのオン状態に基づいて、発光素子３６を発光するようになっている。

図４に示すように、ＴＦＴ３５は、その最下層にチャンネル膜Ｂを備えている。チャンネル膜Ｂは、発光素子形成面３０ａ上に形成される島状のｐ型ポリシリコン膜であって、図４における左右両側には、活性化した図示しないｎ型領域（ソース領域及びドレイン領域）を備えている。つまり、ＴＦＴ３５は、いわゆるポリシリコン形ＴＦＴである。

チャンネル膜Ｂの上側中央位置には、発光素子形成面３０ａ側から順に、ゲート絶縁膜Ｄ０、ゲート電極Ｐｇ及びゲート配線Ｍ１が形成されている。ゲート絶縁膜Ｄ０は、シリコン酸化膜等の光透過性を有する絶縁膜であって、発光素子形成面３０ａの略全面に堆積されている。ゲート電極Ｐｇは、タンタル等の低抵抗金属膜であって、チャンネル膜Ｂの略中央位置に形成されている。ゲート配線Ｍ１は、ＩＴＯ等の光透過性を有する透明導電膜であって、ゲート電極Ｐｇと図示しないデータ線駆動回路とを電気的に接続している。そして、データ線駆動回路がゲート配線Ｍ１を介してゲート電極Ｐｇにデータ信号を入力すると、ＴＦＴ３５は、そのデータ信号に基づいたオン状態となる。

チャンネル膜Ｂであって前記ソース領域及びドレイン領域の上側には、鉛直方向Ｚに沿って上側に延びるソースコンタクトＳｃ及びドレインコンタクトＤｃが形成されている。各コンタクトＳｃ，Ｄｃは、チャンネル膜Ｂとのコンタクト抵抗を低くする金属シリサイド等の金属膜で形成されている。そして、これら各コンタクトＳｃ，Ｄｃ及びゲート電極Ｐｇ（ゲート配線Ｍ１）は、シリコン酸化膜等からなる第１層間絶縁膜Ｄ１によってそれぞれ電気的に絶縁されている。

各コンタクトＳｃ，コンタクトＤｃの上側には、それぞれアルミニウム等の低抵抗金属膜からなる電源線Ｍ２ｓ及び陽極線Ｍ２ｄが形成されている。電源線Ｍ２ｓは、ソースコンタクトＳｃと図示しない駆動電源とを電気的に接続している。陽極線Ｍ２ｄは、ドレインコンタクトＤｃと発光素子３６とを電気的に接続している。これら電源線Ｍ２ｓ及び陽極線Ｍ２ｄは、シリコン酸化膜等からなる第２層間絶縁膜Ｄ２によってそれぞれ電気的に絶縁されている。そして、ＴＦＴ３５がデータ信号に基づいたオン状態となると、そのデータ信号に応じた駆動電流が、電源線Ｍ２ｓ（駆動電源）から陽極線Ｍ２ｄ（発光素子３６）に供給される。

図４に示すように、第２層間絶縁膜Ｄ２の上側には、発光素子３６が形成されている。その発光素子３６の最下層には、透明電極としての陽極Ｐｃが形成されている。陽極Ｐｃは、ＩＴＯ等の光透過性を有する透明導電膜であって、その一端が陽極線Ｍ２ｄに接続されている。その陽極Ｐｃの上側外周には、同陽極Ｐｃを囲むように第３層間絶縁膜Ｄ３が堆積されている。第３層間絶縁膜Ｄ３は、感光性ポリイミドやアクリル等の樹脂膜で形成され、各発光素子３６の陽極Ｐｃを電気的に絶縁している。また、第３層間絶縁膜Ｄ３は、陽極Ｐｃの上側を略円形孔状に開放して、その内周面からなる隔壁Ｄ３ａを形成している。その隔壁Ｄ３ａの陽極Ｐｃ側の内径は、後述する整合半径Ｒによって形成されている。

陽極Ｐｃの上側にあって隔壁Ｄ３ａの内側には、有機材料からなる有機エレクトロルミネッセンス層（有機ＥＬ層）Ｏｅが形成されている。有機ＥＬ層Ｏｅは、正孔輸送層と発光層の２層からなる有機化合物層である。その有機ＥＬ層Ｏｅの上側には、アルミニウム等の光反射性を有する金属膜からなる背面電極としての陰極Ｐａが形成されている。陰極Ｐａは、発光素子形成面３０ａ側全面を覆うように形成され、各画素３７が共有することによって各発光素子３６に共通する電位を供給するようになっている。

すなわち、発光素子３６は、これら陽極Ｐｃ、有機ＥＬ層Ｏｅ及び陰極Ｐａによって形成される有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）であって、その発光面（有機ＥＬ層Ｏｅ）の内径が整合半径Ｒで形成されている。

陰極Ｐａの上側には、樹脂等のコーティング材で形成され、各種金属膜や有機ＥＬ層Ｏｅの酸化等を防止するための封止部Ｐ１が形成されている。
そして、データ信号に応じた駆動電流が陽極線Ｍ２ｄに供給されると、有機ＥＬ層Ｏｅは、その駆動電流に応じた輝度で発光する。この際、有機ＥＬ層Ｏｅから陰極Ｐａ側（図４における上側）に向かって発光された光は、同陰極Ｐａによって反射される。そのため、有機ＥＬ層Ｏｅから発光された光は、その殆どが、陽極Ｐｃ、第２層間絶縁膜Ｄ２、第１層間絶縁膜Ｄ１、ゲート絶縁膜Ｄ０及びガラス基板３０を通過して光取出し面３０ｂ側（感光ドラム１６側）に照射される。

次に、ガラス基板３０の光取出し面３０ｂ側について以下に説明する。
図３に示すように、ガラス基板３０の光取出し面３０ｂには、各発光素子３６と相対向する位置に凹部３２が形成されている。凹部３２は、光取出し面３０ｂから鉛直方向Ｚ上方（感光ドラム１６側）に向かって開口された円形孔であって、その中心軸が有機ＥＬ層Ｏｅの中心軸上に位置するように形成されている。また、凹部３２は、その深さが近接距離Ｈｄ（図４参照）で形成され、かつ内径が有機ＥＬ層Ｏｅの半径と同じ整合半径Ｒで形成されている。

各凹部３２内には、それぞれマイクロレンズ４０が形成されている。マイクロレンズ４０は、有機ＥＬ層Ｏｅ（図４参照）の発光波長に対して十分な透過率を有する凸形状のレンズである。

そのマイクロレンズ４０は、図４に示すように、鉛直方向Ｚに沿った光軸Ａを有する軸対象のレンズであって、同光軸Ａ方向から見て有機ＥＬ層Ｏｅと相対向する位置に形成されている。また、マイクロレンズ４０の開口径は、凹部３２（有機ＥＬ層Ｏｅ）の内径、すなわち整合半径Ｒと同じ大きさで形成されている。これによって、マイクロレンズ４０の周辺部における結像性能を劣化させることなく、有機ＥＬ層Ｏｅから発光された光を集光して光取出し面３０ｂ側に出射できるようになっている。さらにまた、マイクロレンズ４０は、図４に示すように、その下側曲面（出射面４０ａ）の頂点と感光層１６ａとの間の距離を、マイクロレンズ４０の像側焦点距離Ｈｆにしている。つまり、マイクロレンズ４０は、有機ＥＬ層Ｏｅから光軸Ａに沿って発光された光線（平行光線束Ｌ１）の光軸Ａとの交点（像側焦点Ｆ）を感光層１６ａ上に位置するようになっている。これによって、マイクロレンズ４０から出射された光は、感光層１６ａに、所望するサイズの露光スポットを形成するようになっている。

そして、マイクロレンズ４０の出射面４０ａは、凹部３２の底面３２ａから放物曲面形状に形成されている。つまり、マイクロレンズ４０は、光取出し面３０ｂから、近接距離Ｈｄ分だけ有機ＥＬ層Ｏｅ側に近接されている。

従って、図５に示すように、光軸Ａ上の有機ＥＬ層Ｏｅからマイクロレンズ４０の直径に対して張る角度、すなわち開口角θ１は、同マイクロレンズ４０を光取出し面３０ｂ上に形成したとき（図５に示す２点鎖線４０ｉ）の開口角θ２に比べ、近接距離Ｈｄ分だけ増加する。そして、有機ＥＬ層Ｏｅから所定の波長領域の光が発光されると、マイクロレンズ４０は、その開口角θ１に相対する光量の光を有機ＥＬ層Ｏｅ側で集光し、感光層１６ａ上に出射して同感光層１６ａを露光する。その結果、マイクロレンズ４０は、その開口角θ１を増加した分だけ、感光層１６ａを露光するための光量を増加する。
（露光ヘッドの製造方法）
次に、露光ヘッド２０の製造方法について以下に説明する。図６及び図７は、凹部３２の形成方法を説明する説明図である。

図６に示すように、まず、ガラス基板３０の光取出し面３０ｂ全面に、サンドブラスト用のマスク剤Ｍｋを塗布する。次に、同マスク剤Ｍｋに、前記光軸Ａを中心として、内径が整合半径Ｒとなる円形孔Ｍｈをパターニングする。続いて、公知のサンドブラスト装置によって、無機酸化物等のサンドＳｂを光取出し面３０ｂに向かって吹きつけ、円形孔Ｍｈ内の光取出し面３０ｂ（ガラス基板３０）を所定の深さ（近接距離Ｈｄ）まで削り取る。そして、光取出し面３０ｂ上からマスク剤Ｍｋを除去する。これによって、光取出し面３０ｂに、内径が整合半径Ｒであって、深さが近接距離Ｈｄからなる円形孔（凹部３２）を形成する（図７参照）。

凹部３２を形成すると、続いて、発光素子形成面３０ａ上に画素３７を形成する。図８は、画素３７の形成方法を説明する説明図である。
まず、発光素子形成面３０ａ全面に、ジシラン等を原料ガスにするＣＶＤ法等によってアモルファスシリコン膜を堆積する。次に、エキシマレーザ等によって同アモルファスシリコン膜に紫外光を照射し、発光素子形成面３０ａ全面に結晶化したポリシリコン膜を形成する。続いて、フォトリソグラフィ法及びエッチング法等によって同ポリシリコン膜をパターニングし、各凹部３２に対応するチャンネル膜Ｂを形成する。

チャンネル膜Ｂを形成すると、シラン等を原料ガスにするＣＶＤ法等によってチャンネル膜Ｂ及び発光素子形成面３０ａの上側全面にシリコン酸化膜等を堆積してゲート絶縁膜Ｄ０を形成する。ゲート絶縁膜Ｄ０を形成すると、スパッタ法等によって同ゲート絶縁膜Ｄ０の上側全面にタンタル等の低抵抗金属膜を堆積し、同低抵抗金属膜をパターニングすることによって、ゲート絶縁膜Ｄ０の上側にゲート電極Ｐｇを形成する。ゲート電極Ｐｇを形成すると、同ゲート電極Ｐｇをマスクにしたイオンドーピング法によって、チャンネル膜Ｂにｎ型領域（ソース領域及びドレイン領域）を形成する。続いて、スパッタ法等によってゲート電極Ｐｇ及びゲート絶縁膜Ｄ０の上側全面にＩＴＯ等の光透過性を有する透明導電膜を堆積し、同透明導電膜をパターニングすることによって、ゲート電極Ｐｇの上側にゲート配線Ｍ１を形成する。

ゲート配線Ｍ１を形成すると、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）等を原料にするＣＶＤ法によってゲート配線Ｍ１及びゲート絶縁膜Ｄ０の上側全面にシリコン酸化膜等を堆積して第１層間絶縁膜Ｄ１を形成する。第１層間絶縁膜Ｄ１を形成すると、フォトリソグラフィ法やエッチング法等によって、ソース領域及びドレイン領域から鉛直方向Ｚに沿って第１層間絶縁膜Ｄ１の上側までを開放する一対の円形孔（コンタクトホールＨｒ，Ｈｓ）を形成する。コンタクトホールＨｒ，Ｈｓを形成すると、スパッタ法等によって同コンタクトホールＨｒ，Ｈｓ内を金属シリサイド等で埋め込みながら第１層間絶縁膜Ｄ１の上側全面に金属膜を堆積する。そして、エッチング法等によって同コンタクトホールＨｒ，Ｈｓ内以外の金属膜を除去し、ソースコンタクトＳｃ及びドレインコンタクトＤｃを形成する。

各コンタクトＳｃ，Ｄｃを形成すると、スパッタ法等によって同コンタクトＳｃ，Ｄｃ及び第１層間絶縁膜Ｄ１の上側全面にアルミニウム等の金属膜を堆積し、同金属膜をパターニングして各コンタクトＳｃ，Ｄｃに接続する電源線Ｍ２ｓ及び陽極線Ｍ２ｄを形成する。次に、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）等を原料にするＣＶＤ法によって、これら電源線Ｍ２ｓ、陽極線Ｍ２ｄ及び第１層間絶縁膜Ｄ１の上側全面にシリコン酸化膜等を堆積して第２層間絶縁膜Ｄ２を形成する。続いて、フォトリソグラフィ法やエッチング法等によって、陽極線Ｍ２ｄの一部から鉛直方向Ｚに沿って第２層間絶縁膜Ｄ２の上側まで開放する円形孔（ビアホールＨｖ）を形成する。ビアホールＨｖを形成すると、スパッタ法
等によって、同ビアホールＨｖ内を埋め込みながら第２層間絶縁膜Ｄ２の上側全面にＩＴＯ等の光透過性を有する透明導電膜を堆積する。そして、この透明導電膜をパターニングして、凹部３２と相対向する位置周辺にビアホールＨｖを介して陽極線Ｍ２ｄと接続する陽極Ｐｃを形成する。

陽極Ｐｃを形成すると、同陽極Ｐｃ上であって凹部３２と相対向する位置にレジスト等のマスクを形成して、同陽極Ｐｃ及び第２層間絶縁膜Ｄ２の上側全面に感光性ポリイミドやアクリル等の樹脂膜を堆積する。そして、前記レジスト等を剥離して、整合半径Ｒを有する隔壁Ｄ３ａを備えた第３層間絶縁膜Ｄ３を形成する。次に、第３層間絶縁膜Ｄ３を形成すると、インクジェット法等によって、隔壁Ｄ３ａに囲まれた陽極Ｐｃ上に正孔輸送層の構成材料を噴射し、その構成材料を乾燥及び固化することによって正孔輸送層を形成する。さらに、インクジェット法等によって、同正孔輸送層上に発光層の構成材料を噴射し、その構成材料を乾燥及び固化することによって発光層を形成する。これによって、内径を整合半径Ｒにする正孔輸送層と発光層とを備えた有機ＥＬ層Ｏｅを形成する。

有機ＥＬ層Ｏｅを形成すると、スパッタ法等によって、同有機ＥＬ層Ｏｅ及び第３層間絶縁膜Ｄ３の上側全面にアルミニウム等の金属膜を堆積して陰極Ｐａを形成する。陰極Ｐａを形成すると、ＣＶＤ法等によって、陰極Ｐａの上側全面に樹脂等のコーティング材を堆積して封止部Ｐ１を形成する。これによって、発光素子形成面３０ａ上であって凹部３２と相対向する位置に、発光素子３６を備えた画素３７を形成する（図８参照）。

画素３７を形成すると、続いて、凹部３２内にマイクロレンズ４０を形成する。図９は、マイクロレンズ４０の形成方法を説明する説明図である。まず、マイクロレンズ４０を形成するための液体噴射装置の構成について説明する。

図９に示すように、光取出し面３０ｂの上側には、液体噴射装置を構成する液体噴射ヘッド４５が配置されている。その液体噴射ヘッド４５には、ノズルプレート４６が備えられている。そのノズルプレート４６の一側面であって光取出し面３０ｂ側の面（ノズル形成面４６ａ）には、液体としての紫外線硬化性樹脂Ｐｕを噴射する多数のノズルＮが鉛直方向Ｚに沿って形成されている。なお、ガラス基板３０は、その光取出し面３０ｂをノズル形成面４６ａと平行にして、かつ各凹部３２の中心位置をそれぞれノズルＮの中心位置と相対向するように位置決めされている。

各ノズルＮの上側には、図示しない収容タンクに連通して紫外線硬化性樹脂ＰｕをノズルＮ内に供給可能にする供給室４６ｂが形成されている。各供給室４６ｂの上側には、鉛直方向Ｚに沿って往復振動して供給室４６ｂ内の容積を拡大縮小する振動板４７が配設されている。その振動板４７の上側であって各供給室４６ｂと相対向する位置には、それぞれ鉛直方向Ｚに沿って伸縮動して振動板４７を振動させる圧電素子４８が配設されている。

次に、上記した液体噴射装置によるマイクロレンズ４０の形成方法について説明する。
まず、液体噴射ヘッド４５にマイクロレンズ４０を形成するため駆動信号を入力する。すると、同駆動信号に基づいて圧電素子４８が伸縮動し、供給室４６ｂの容積が拡大縮小する。この時、供給室４６ｂの容積が縮小すると、縮小した容積分の紫外線硬化性樹脂Ｐｕが、各ノズルＮから液滴Ｄｓとして対応する凹部３２内に噴射される。続いて、供給室４６ｂの容積が拡大すると、拡大した容積分の紫外線硬化性樹脂Ｐｕが、図示しない収容タンクから供給室４６ｂ内に供給される。つまり、液体噴射ヘッド４５は、こうした供給室４６ｂの拡大縮小によって、所定の容量の紫外線硬化性樹脂Ｐｕを凹部３２内に噴射する。凹部３２内に噴射された紫外線硬化性樹脂Ｐｕは、図９に示すように、その表面張力等によって放物曲面を備えた凸形状に凝集する。

そして、凹部３２内に所定の容量の紫外線硬化性樹脂Ｐｕを噴射すると、同凹部３２内に向かって紫外光を照射し、凹部３２内に凝集する紫外線硬化性樹脂Ｐｕを硬化する。これによって、開口径を整合半径Ｒにして凸型状の出射面４０ａを備えるマイクロレンズ４０が凹部３２内に形成される。

次に、上記のように構成した本実施形態の効果を以下に記載する。
（１）本実施形態によれば、ガラス基板３０の光取出し面３０ｂに凹部３２を形成し、同凹部３２内にマイクロレンズ４０を形成した。そして、マイクロレンズ４０の開口角θ１が、同マイクロレンズ４０を光取出し面３０ｂ上に形成したときの開口角θ２に比べ、近接距離Ｈｄ分だけ増加するようにした。

従って、露光ヘッド２０（プリンタ１０）は、感光層１６ａを露光するための光量を近接距離Ｈｄ分だけ増加することができ、発光素子３６から発光された光の取出し効率を向上することができる。

しかも、ガラス基板３０の厚さを薄くしないで凹部３２を形成し、その凹部３２内にマイクロレンズ４０を形成したので、その分だけガラス基板３０を厚くでき、ガラス基板３０の機械的強度を強く保つことができる。

（２）本実施形態によれば、各有機ＥＬ層Ｏｅをそれぞれ凹部３２と相対向する位置に形成し、同凹部３２内にマイクロレンズ４０を形成するようにした。
従って、有機ＥＬ層Ｏｅの中心位置とマイクロレンズ４０の光軸Ａとを凹部３２によって整合させることができる。その結果、露光ヘッド２０（プリンタ１０）は、感光層１６ａを露光するための光量のバラツキを低減して、かつ発光素子３６から発光された光の取出し効率を向上することができる。

（３）本実施形態によれば、各有機ＥＬ層Ｏｅを凹部３２の内径（整合半径Ｒ）と同じ大きさで形成し、同凹部３２内に紫外線硬化性樹脂Ｐｕを噴射してマイクロレンズ４０を形成するようにした。

従って、有機ＥＬ層Ｏｅのサイズとマイクロレンズ４０の開口径を凹部３２によって整合させることができる。その結果、露光ヘッド２０（プリンタ１０）は、感光層１６ａを露光するための光量のバラツキを低減して、かつ発光素子３６から発光された光の取出し効率を向上することができる。

（４）上記実施形態では、凹部３２を形成した後に画素３７を形成するようにした。従って、凹部３２を形成する時の衝撃等による画素３７の破損を回避することができる。その結果、露光ヘッド２０（プリンタ１０）は、その生産性を維持して発光素子３６から発光された光の取出し効率を向上することができる。

（５）上記実施形態では、画素３７を形成した後にマイクロレンズ４０を形成するようにした。従って、画素３７を形成する時の各種原料等によるマイクロレンズ４０の汚染や破損を回避することができる。その結果、露光ヘッド２０（プリンタ１０）は、その生産性を維持して発光素子３６から発光された光の取出し効率を向上することができる。

尚、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、透明基板をガラス基板３０として具体化したが、これに限らず、例えばポリイミド等のプラスチック基板であってもよく、有機ＥＬ層Ｏｅから発光された光を透過する透明基板であればよい。
・上記実施形態では、凹部３２をサンドブラスト法によって形成した。これに限らず、凹部３２を形成する方法は、例えば、エキシマレーザやフェムト秒レーザ等によるレーザ加工であってもよく、発光素子３６と相対向する位置に凹部３２を形成できる方法であれば特に限定されるものではない。
・上記実施形態では、凹部３２を形成した後にサンドブラスト用のマスク剤Ｍｋを除去するようにした。これを変更して、同マスク剤Ｍｋを除去すること無く、光取出し面３０ｂ上に残す構成にしてもよい。
・上記実施形態では、凹部３２が整合半径Ｒを有する円形孔として具体化した。これに限らず、凹部３２の形状は、例えば矩形孔であってもよく、光軸Ａ方向に沿ってマイクロレンズ４０を発光素子３６に近接できる形状であればよい。
・上記実施形態では、隔壁Ｄ３ａの内径、凹部３２の内径及びマイクロレンズ４０の開口径をそれぞれ整合半径Ｒに整合した。これに限らず、例えば各内径及び開口径が異なる大きさで形成されてもよく、マイクロレンズ４０の周辺部における結像性能を劣化させることなく、有機ＥＬ層Ｏｅから発光された光を集光して光取出し面３０ｂ側に所望するサイズの露光スポットを形成するものであればよい。
・上記実施形態における凹部３２の底面３２ａは、マイクロレンズ４０を形成するための液体に対する親液性を備えることが望ましい。これによれば、凹部３２内に噴射された液体と底面３２ａとの密着性、すなわちマイクロレンズ４０とガラス基板３０との密着性を向上することができる。
・上記実施形態では、マイクロレンズ４０の出射面４０ａを凹部３２の底面３２ａから形成するようにした。これに限らず、同出射面４０ａを凹部３２の鉛直方向Ｚの途中から形成するようにしてもよく、あるいは出射面４０ａの頂点が凹部３２の外側に位置する構成であってもよい。つまり、凹部３２によって、マイクロレンズ４０が発光素子３６に近接した構成であればよい。
・上記実施形態では、画素３７を形成した後にマイクロレンズ４０を形成するようにした。これに限らず、画素３７を形成する前にマイクロレンズ４０を形成するようにしてもよい。なお、この際、マイクロレンズ４０の出射面４０ａは、本実施形態に示すように、同出射面４０ａの頂点を凹部３２内に配置する構成であるのが望ましい。
・上記実施形態では、マイクロレンズ４０は、紫外線硬化性樹脂Ｐｕの表面張力によって放物曲面形状を形成するようにした。これに限らず、例えばフッ素系プラズマ等の表面処理を凹部３２内に施し、同表面処理による撥液化によって、紫外線硬化性樹脂Ｐｕが放物曲面形状を形成するようにしてもよい。
・上記実施形態では、マイクロレンズ４０を凸レンズとして具体化したが、これに限らず例えば凹レンズとして具体化してもよい。
・上記実施形態では、マイクロレンズ４０を紫外線硬化性樹脂Ｐｕによって形成する構成にしたが、これに限らず、熱硬化性樹脂等で形成してもよい。
・上記実施形態では、マイクロレンズ４０の出射面４０ａを放物線曲面形状に具体化したが、これに限らず、例えば半球面形状であってもよく、発光素子３６から発光された光を集光して感光層１６ａを露光できる形状であればよい。
・上記実施形態では、出射面４０ａの頂点と感光層１６ａとの間の距離を像側焦点距離Ｈｆとし、有機ＥＬ層Ｏｅから発光された光を感光層１６ａ上で収束するようにした。これに限らず、出射面４０ａの頂点と感光層１６ａとの間の距離は、例えば有機ＥＬ層Ｏｅの等倍像を得る距離にしてもよく、像側焦点距離Ｈｆ等に限定されるものではない。
・上記実施形態では、マイクロレンズ４０を液体噴射装置によって形成する構成にした。これに限らず、マイクロレンズ４０を形成する方法は、例えばレプリカ法等によって形成したマイクロレンズ４０を凹部３２内に取付ける構成にしてもよい。
・上記実施形態では、発光素子３６の発光を制御するＴＦＴ３５を各画素３７毎に１個備える構成にした。これに限らず、発光素子３６の発光を制御するＴＦＴ３５を各画素３７毎に２個以上備える構成にしてもよく、あるいはＴＦＴ３５をガラス基板３０に備えない構成にしてもよい。
・上記実施形態では、有機ＥＬ層Ｏｅをインクジェット法によって形成する構成にした。これに限らず、有機ＥＬ層Ｏｅの形成方法は、例えば、スピンコート法や真空蒸着法等であってもよく、インクジェット法に限定されるものではない。
・上記実施形態では、電気光学装置を露光ヘッド２０として具体化したが、これに限らず、例えば液晶パネルに装着されるバックライト等であってもよく、あるいは平面状の電子放出素子を備え、同素子から放出された電子による蛍光物質の発光を利用した電界効果型ディスプレイ（ＦＥＤやＳＥＤ等）であってもよい。

本発明を具体化した画像形成装置を示す概略側断面図。 同じく、露光ヘッドを示す概略平面図。 同じく、露光ヘッドを示す概略正断面図。 同じく、露光ヘッドを示す拡大断面図。 同じく、露光ヘッドの作用を説明する説明図。 同じく、露光ヘッドの製造工程を説明する説明図。 同じく、露光ヘッドの製造工程を説明する説明図。 同じく、露光ヘッドの製造工程を説明する説明図。 同じく、露光ヘッドの製造工程を説明する説明図。

符号の説明

１０…画像形成装置としてのプリンタ、１５…転写媒体としての中間転写ベルト、１６…像担持体としての感光ドラム、１９…帯電手段としての帯電ローラ、２０…露光手段を構成する電気光学装置としての有機エレクロトルミネッセンスアレイ露光ヘッド、２１…現像手段としてのトナーカートリッジ、２２…転写手段を構成する一転写ローラ、２６…転写手段を構成する二次転写ローラ、３０…透明基板としてのガラス基板、３０ａ…光入射面としての発光素子形成面、３０ｂ…光取出し面、３２…凹部、３６…発光素子、４０…マイクロレンズ、４５…液体噴射装置を構成する液体噴射ヘッド、Ｏｅ…ＥＬ層としての有機ＥＬ層、Ｐａ…背面電極としての陰極、Ｐｃ…透明電極としての陽極、Ｔ…着色粒子としてのトナー、Ｘ…主走査方向。

Claims (12)

1. 光入射面側に入射した光を光取出し面側から出射する透明基板において、
   前記光取出し面に凹部を形成し、前記凹部にマイクロレンズを形成したことを特徴とする透明基板。
2. 請求項１に記載する透明基板において、
   前記マイクロレンズは、前記光取出し面から突出しない大きさに形成されていることを特徴とする透明基板。
3. 請求項１又は２に記載する透明基板において、
   前記マイクロレンズは、凸形状のレンズであることを特徴とする透明基板。
4. 透明基板の発光素子形成面に形成された発光素子から発光された光を前記発光素子形成面と相対向する前記透明基板の光取出し面側から出射する電気光学装置において、
   前記光取出し面に凹部を形成し、前記凹部に発光素子から発光された光を出射するマイクロレンズを形成したことを特徴とする電気光学装置。
5. 請求項４に記載する電気光学装置において、
   前記凹部は、前記発光素子と相対向する位置に形成され、前記マイクロレンズの開口径と相対する内径を有する円形孔であることを特徴とする電気光学装置。
6. 請求項４又は５に記載する電気光学装置において、
   前記発光素子は、前記光取出し面側に形成した透明電極と、前記透明電極と相対して形成した背面電極と、前記透明電極と前記背面電極との間に形成した発光層とを備えたエレクトロルミネッセンス素子であることを特徴とする電気光学装置。
7. 請求項６に記載する電気光学装置において、
   前記発光層は、有機材料で形成され、前記エレクトロルミネッセンス素子は、有機エレクトロルミネッセンス素子であることを特徴とする電気光学装置。
8. 請求項４〜７のいずれか１つに記載する電気光学装置において、
   複数の前記発光素子が前記発光素子形成面の一方向に沿って配列され、前記マイクロレンズは、前記複数の発光素子の各々に対応して配列されたことを特徴とする電気光学装置。
9. 請求項４〜８のいずれか１つに記載する電気光学装置において、
   前記マイクロレンズは、凸形状のレンズであって、前記発光素子から発光された光を集光して前記光取出し面から出射することを特徴とする電気光学装置。
10. 像担持体の外周面を帯電させる帯電手段と、帯電した前記像担持体の外周面を露光して潜像を形成する露光手段と、前記潜像に対して着色粒子を供給して顕像を現像する現像手段と、前記顕像を転写媒体に転写する転写手段とを備えた画像形成装置において、
    前記露光手段は、請求項４〜９のいずれか１つに記載する電気光学装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
11. 透明基板の光取出し面に、前記光取出し面から前記透明基板の内方に向かう凹部を形成した後に、前記光取出し面と相対向する前記透明基板の発光素子形成面上であって前記凹部と相対向する位置に発光素子を形成し、前記発光素子から発光された光を出射するマイクロレンズを前記凹部内に形成したことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
12. 請求項１１に記載する電気光学装置の製造方法において、
    前記マイクロレンズは、液体噴射装置の前記凹部内に噴射する液体によって形成した
    ことを特徴とする電気光学装置の製造方法。

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