JP2006156075A - 電気光学装置の製造方法及び画像形成装置 - 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電気光学装置の製造方法及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】 素子基板３０の発光素子形成面に画素３４を形成し（ステップＳ１１）、その画素３４上に接着層Ｌａを形成して支持基板３８を素子基板３０に貼着した（ステップＳ１２）。続いて、素子基板３０を研削して光取出し面を形成し、発光素子形成面と光取出し面との間の距離を研削後厚さＴ１にした（ステップＳ１３）。そして、光取出し面に微小液滴Ｄｓを吐出して光取出し面上に液滴Ｄｍを形成し（ステップＳ１４）、その液滴Ｄｍを硬化することによってマイクロレンズを形成した（ステップＳ１５）。
【選択図】 図５

Description

本発明は、電気光学装置の製造方法及び画像形成装置に関する。

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、この種の露光ヘッドにおいては、構成材料の選択幅を広くできる利便性から、透明基板の一側面（発光素子形成面）上に有機ＥＬ素子を形成して有機ＥＬ素子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。

しかし、ボトムエミッション構造では、光取出し面と有機ＥＬ素子との間に、その有機ＥＬ素子を発光させるための各種配線や容量等が形成される。このため、有機ＥＬ素子の開口率が低下して、光の取出し効率を低下させる問題があった。

そこで、この種の露光ヘッドでは、光の取出し効率を向上させるために、有機ＥＬ素子から発光された光を集光するレンズ、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、有機ＥＬ素子と相対向する光取出し面に硬化性樹脂を吐出し、その吐出した樹脂を硬化することによってマイクロレンズを形成している。
特開２００３−２９１４０４号広報

しかしながら、上記する露光ヘッドでは、マイクロレンズが、発光素子形成面と光取出し面との間の距離、すなわち透明基板の厚さ分だけ有機ＥＬ素子から離間する。そのため、有機ＥＬ素子に対するマイクロレンズの開口角（有機ＥＬ素子の中心位置からマイクロレンズの直径に対して張る角度）が、透明基板の厚さ分だけ小さくなり、ひいては有機ＥＬ素子から発光された光の取出し効率を損なう問題を招く。

こうした問題は、透明基板の厚みを薄くし、その透明基板に有機ＥＬ素子とマイクロレンズを形成することによって軽減できると考えられる。しかし、透明基板の厚みを薄くすると、その機械的強度が不足して、有機ＥＬ素子やマイクロレンズを形成する時に、透明基板を破損する虞がある。

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電気光学装置の製造方法及び画像形成装置を提供することである。

本発明の電気光学装置の製造方法は、透明基板の発光素子形成面に発光素子を形成して、前記透明基板の光取出し面に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形成するようにした電気光学装置の製造方法において、前記透明基板の前記発光素子形成面側に支持基板を貼着した後に、前記発光素子形成面と相対向する前記透明基板の一側
面を前記発光素子形成面側に削ることによって前記光取出し面を形成するようにした。

本発明の電気光学装置の製造方法によれば、支持基板を貼着することによって、その支持基板によって支持しながら発光素子形成面と相対向する透明基板の一側面を発光素子形成面側に削ることができる。そして、一側面を削る分だけ、光取出し面を発光素子形成面に近接させることができ、発光素子とマイクロレンズとの間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取出し効率を向上した電気光学装置を製造することができる。

この電気光学装置の製造方法は、前記透明基板の前記一側面を研削することによって前記光取出し面を形成するようにした。
この電気光学装置の製造方法によれば、透明基板の一側面を研削する分だけ、発光素子形成面と光取出し面との間の距離を短くすることができ、発光素子から発光された光の取出し効率を向上する電気光学装置を製造することができる。

この電気光学装置の製造方法は、前記透明基板の前記一側面をエッチングすることによって前記光取出し面を形成するようにした。
この電気光学装置の製造方法によれば、透明基板の一側面をエッチングする分だけ発光素子形成面と光取出し面との間の距離を短くすることができ、発光素子から発光された光の取出し効率を向上する電気光学装置を製造することができる。

この電気光学装置の製造方法は、液滴吐出装置から吐出する機能液によって前記光取出し面上に液滴を形成し、前記液滴を硬化することによって前記マイクロレンズを形成するようにした。

この電気光学装置の製造方法によれば、液滴吐出装置の吐出する機能液によってマイクロレンズを形成するため、透明基板の厚さに制約を受けることなくマイクロレンズを形成することができ、光の取出し効率を向上した電気光学装置を製造することができる。

この電気光学装置の製造方法は、前記光取出し面上であって前記発光素子と対峙する位置に半球面状の前記液滴を形成し、前記液滴を硬化することによって凸形状の前記マイクロレンズを形成するようにした。

この電気光学装置の製造方法によれば、マイクロレンズが凸形状のレンズで形成されるため、発光素子から発光され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。その結果、光を取り出して集光する効率を向上した電気光学装置をより簡便に製造することができる。

この電気光学装置の製造方法において、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。

この電気光学装置の製造方法によれば、エレクトロルミネッセンス素子から発光された光の取出し効率を向上した電気光学装置を製造することができる。
この電気光学装置の製造方法において、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。

この電気光学装置の製造方法によれば、有機エレクトロルミネッセンス素子から発光された光の取出し効率を向上した電気光学装置を製造することができる。
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の製造方法によって製造され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取出し効率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８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。なお、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内に浸透して硬化する。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は、露光ヘッド２０を示す正断面図である。
図２に示すように、露光ヘッド２０には、透明基板としての素子基板３０が備えられている。素子基板３０は、長尺状に形成された無色透明の無アルカリガラス基板であって、その長手方向（図２における左右方向：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。

この素子基板３０の厚みは、後述する研削工程によって均一な厚さを得ることができる基板の厚さ（研削後厚さＴ１）で形成されている。本実施形態では、その研削後厚さＴ１を５０μｍとしているが、これに限られるものではない。

そして、本実施形態では、その素子基板３０について、上面（感光ドラム１６側と反対の面）を発光素子形成面３０ａとし、後述する研削工程によって形成される下面（感光ドラム１６側の面）を光取出し面３０ｂとしている。

まず、素子基板３０の発光素子形成面３０ａ側について以下に説明する。図３は、露光ヘッド２０を光取出し面３０ｂ側から見た平面図である。図４は、図３に示す一点鎖線Ａ−Ａに沿った概略断面図である。

図２に示すように、素子基板３０の発光素子形成面３０ａ上には、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は、図３に示すように、千鳥格子状に２次元に配列され、それぞれ薄膜トランジスタ３２（以下単に、ＴＦＴ３２という。）と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）３３とからなる画素３４を有している。ＴＦＴ３２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、有機ＥＬ素子３３を発光するようになっている。

図４に示すように、ＴＦＴ３２は、その最下層にチャンネル膜ＢＣを備えている。チャンネル膜ＢＣ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、その左右両側には、図示しない活性化したｎ型領域（ソース領域及びドレイン領域）が形成されている。つまり、ＴＦＴ３２は、いわゆるポリシリコン形ＴＦＴである。

チャンネル膜ＢＣ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、チャンネル膜ＢＣの上側及び発光素子形成面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ＢＣの略中央位置と相対向する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、ＴＦＴ３２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ＢＣであって前記ソース領域及びドレイン領域の上側には、上方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ＢＣとのコンタクト抵抗を低くする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と有機ＥＬ素子３３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によって電気的に絶縁されている。そして、ＴＦＴ３２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（有機ＥＬ素子３３）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、有機ＥＬ素子３３が形成されている。その有機ＥＬ素子３３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の上側には、各陽極Ｐｃを互いに電気的に絶縁するシリコン酸化膜等の第３層間絶縁膜Ｄ３が堆積されている。この第３層間絶縁膜Ｄ３には、陽極Ｐｃの略中央位置を上側に開口する円形孔（位置整合孔Ｄ３ｈ）が形成されている。なお、本実施形態では、その位置整合孔Ｄ３ｈの直径を整合径Ｒ１として５０μｍとするが、これに限られるものではない。

その第３層間絶縁膜Ｄ３の上側には、感光性ポリイミド等の樹脂で形成される隔壁層ＤＢが堆積されている。その隔壁層ＤＢには、位置整合孔Ｄ３ｈと相対向する位置を上側に向かってテーパ状に開口する円錐孔ＤＢｈが形成されている。そして、この円錐孔ＤＢｈの内周面によって、隔壁ＤＢｗが形成されている。

陽極Ｐｃの上側にあって位置整合孔Ｄ３ｈの内側には、高分子系の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）ＯＥＬが形成されている。すなわち、有機ＥＬ層ＯＥＬは、位置整合孔Ｄ３ｈの直径（整合径Ｒ１）と同じ外径で形成されている。

有機ＥＬ層ＯＥＬ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って、その上側には、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側の略全面を覆うように形成され、各画素３４が共有することによって各有機ＥＬ素子３３に共通する電位を供給するようになっている。

すなわち、有機ＥＬ素子３３は、これら陽極Ｐｃ、有機ＥＬ層ＯＥＬ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、その発光した光を出射する（有機ＥＬ層ＯＥＬ）の直径が、位置整合孔Ｄ３ｈの内径、つまり整合径Ｒ１（５０μｍ）で形成されている。

陰極Ｐａの上側には、接着層Ｌａ１によって陰極Ｐａ（素子基板３０）に接着される支持基板３８が配設されている。支持基板３８は、平面視方向から見て素子基板３０と同サイズに形成される無色透明の無アルカリガラス基板であって、その厚さが、図２に示すように、露光ヘッド２０の機械的強度を得るために十分な厚さ（支持厚さＴ２）で形成されている。なお、本実施形態では、この支持基板３８の支持厚さＴ２を５００μｍにしているが、これに限られるものではない。

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ＯＥＬ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ＯＥＬ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ＯＥＬ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及び素子基板３０を透過して光取出し面３０ｂ側（感光ドラム１６側）に照射される。

次に、素子基板３０の光取出し面３０ｂ側について以下に説明する。
図２に示すように、素子基板３０の光取出し面３０ｂであって各有機ＥＬ素子３３と対峙する位置には、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、前記有機ＥＬ層ＯＥＬから発光される光の波長に対して十分な透過率を有する半球面状の光学面を備えた凸形状のレンズであって、図４に示すように、有機ＥＬ素子３３（有機ＥＬ層ＯＥＬ）の中心位置がその光軸Ａ上に位置するように形成されている。

なお、本実施形態において、マイクロレンズ４０の直径（開口径Ｒ２）は、有機ＥＬ層ＯＥＬの直径（整合径Ｒ１）の２倍の大きさ、すなわち１００μｍで形成されている。これによって、マイクロレンズ４０は、そ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ＯＥＬから発光された光を光取出し面３０ｂ側に出射できるようになっている。

また、マイクロレンズ４０は、その下側曲面（出射面４０ａ）の頂点と感光層１６ａとの間の距離を像側焦点距離Ｈｆにして、有機ＥＬ素子３３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できるようになっている。

そして、本実施形態では、有機ＥＬ層ＯＥＬの中心位置からマイクロレンズ４０の直径に対して張る角度をマイクロレンズ４０の開口角θ１とする。
（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５は、露光ヘッド２０の製造方法を説明するフローチャートであって、図６〜図８は、同露光ヘッド２０の製造方法を説明する説明図である。

図５に示すように、はじめに素子基板３０の発光素子形成面３０ａ上に画素３４を形成する画素形成工程を行う（ステップＳ１１）。
この際、素子基板３０の厚さは、後述する画素形成工程の熱処理やプラズマ処理等に対して十分な機械的強度を有する厚さであって、研削後厚さＴ１よりも厚い研削前厚さＴ０で形成されている。なお、本実施形態では、その研削前厚さＴ０を５００μｍとするが、これに限られるものではない。

図６に示すように、画素形成工程では、まず、発光素子形成面３０ａ全面にエキシマレーザ等によって結晶化したポリシリコン膜を形成し、そのポリシリコン膜をパターニングして各画素形成領域３１内にチャンネル膜ＢＣを形成する。チャンネル膜ＢＣを形成すると、そのチャンネル膜ＢＣ及び発光素子形成面３０ａの上側全面にシリコン酸化膜等からなるゲート絶縁膜Ｄ０を形成し、そのゲート絶縁膜Ｄ０の上側全面にタンタル等の低抵抗金属膜を堆積する。次に、その低抵抗金属膜をパターニングして、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、そのゲート電極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ＢＣにｎ型領域（ソース領域及びドレイン領域）を形成する。

チャンネル膜ＢＣにソース領域及びドレイン領域すると、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、プラズマＣＶＤ法等によって、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からなる第１層間絶縁膜Ｄ１を形成し、その第１層間絶縁膜Ｄ１であってソース領域及びドレイン領域と相対する位置に一対のコンタクトホールをパターニングする。そして、コンタクトホール内を金属膜で埋め込むことによって、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、各コンタクト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、その金属膜をパターニングすることによって各コンタクトＳｃ，Ｄｃに接続する電源線Ｍ２ｓ及び陽極線Ｍ２ｄを形成する。次に、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からなる第２層間絶縁膜Ｄ２を堆積し、その第２層間絶縁膜Ｄ２であって陽極線Ｍ２ｄの一部と相対向する位置にビアホールを形成する。続いて、そのビアホール内と第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し、その透明導電膜をパターニングすることによって陽極線Ｍ２ｄと接続する陽極Ｐｃを形成する。

陽極Ｐｃを形成すると、その陽極Ｐｃ及び第２層間絶縁膜Ｄ２の上側全面にシリコン酸化膜等からなる第３層間絶縁膜Ｄ３を堆積し、その第３層間絶縁膜Ｄ３をパターニングすることによって整合径Ｒ１を有する位置整合孔Ｄ３ｈを形成する。位置整合孔Ｄ３ｈを形成すると、その位置整合孔Ｄ３ｈ内及び第３層間絶縁膜Ｄ３の上側全面に光硬化性樹脂を塗布し、その光硬化性樹脂をパターニングすることによって隔壁ＤＢｗ（円錐孔ＤＢｈ）を有する隔壁層ＤＢを形成する。

そして、インクジェット法等によって位置整合孔Ｄ３ｈ（円錐孔ＤＢｈ）内に正孔輸送層の構成材料を吐出し、その構成材料を乾燥及び硬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、その正孔輸送層上に発光層の構成材料を吐出し、その構成材料を乾燥及び硬化することによって発光層を形成する。つまり、直径を整合径Ｒ１にする有機ＥＬ層ＯＥＬを形成する。有機ＥＬ層ＯＥＬを形成すると、その有機ＥＬ層ＯＥＬ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からなる陰極Ｐａを堆積し、陽極Ｐｃ、有機ＥＬ層ＯＥＬ及び陰極Ｐａからなる有機ＥＬ素子３３を形成する。これによって、ＴＦＴ３２及び有機ＥＬ素子３３を備えた画素３４を形成する。

この間、素子基板３０は、各種熱処理やプラズマ処理などによって機械的負荷を受けるが、その厚さが研削前厚さＴ０で形成されるため、その機械的破損を回避することができる。

図５に示すように、発光素子形成面３０ａ上に画素３４を形成すると、素子基板３０に支持基板３８を貼着する支持基板貼着工程を行う（ステップＳ１２）。すなわち、画素３４（陰極Ｐａ）の上側全面にエポキシ樹脂等からなる接着剤を塗布して接着層Ｌａを形成し、その接着層Ｌａを介して、図７に示すように、厚さが支持厚さＴ２（５００μｍ）で形成される支持基板３８を素子基板３０に貼着する。

図５に示すように、素子基板３０に支持基板３８を貼着すると、素子基板３０を研削する研削工程を行う（ステップ１３）。すなわち、支持基板３８を図示しない研削装置の支持台等によって支持し、図７に示すように、素子基板３０の一側面であって発光素子形成面３０ａと相対向する側の面（研削面３０ｃ）を回転砥石等によって研削する。

そして、素子基板３０の厚さが研削前厚さＴ０から研削後厚さＴ１になるまで研削し、発光素子形成面３０ａと相対向する側の面に光取出し面３０ｂ（図７における２点差線）を形成する。

この間、素子基板３０は、回転砥石等から機械的負荷を受けるが、支持厚さＴ２からなる支持基板３８によってその機械的強度が補償され、その機械的破損を回避することができる。

図５に示すように、素子基板３０の厚さを研削後厚さＴ１に研削すると、前記光取出し面３０ｂに液滴を吐出する液滴吐出工程を行う（ステップＳ１４）。図８は、液滴吐出工程を説明する説明図である。まず、液滴を吐出するための液滴吐出装置の構成について説明する。

図８に示すように、液滴吐出装置を構成する液滴吐出ヘッド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の下面（ノズル形成面４６ａ）には、機能液としての紫外線硬化性樹脂Ｐｕを吐出する多数のノズルＮが上方に向かって形成されている。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４７が形成されている。各供給室４７の上側には、上下方向に往復振動して供給室４７内の容積を拡大縮小する振動板４８が配設されている。その振動板４８の上側であって各供給室４７と相対向する位置には、それぞれ上下方向に伸縮して振動板４８を振動させる圧電素子４９が配設されている。

そして、液滴吐出装置に搬送される素子基板３０（支持基板３８）は、図８に示すように、研削工程で形成した光取出し面３０ｂをノズル形成面４６ａと平行にして、かつ各有機ＥＬ素子３３の中心位置をそれぞれノズルＮの中心位置の直下に位置決めされる。

ここで、液滴吐出ヘッド４５に液滴を吐出するため駆動信号を入力すると、同駆動信号に基づいて圧電素子４９が伸縮して供給室４７の容積が拡大縮小する。このとき、供給室４７の容積が縮小すると、縮小した容積に相対する量の紫外線硬化性樹脂Ｐｕが、各ノズルＮから微小液滴Ｄｓとして吐出される。吐出された微小液滴Ｄｓは、光取出し面３０ｂ上であって有機ＥＬ素子３３の中心位置と相対向する位置に着弾する。続いて、供給室４７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４７内に供給される。つまり、液滴吐出ヘッド４５は、こうした供給室４７の拡大縮小によって、所定の容量の紫外線硬化性樹脂Ｐｕを光取出し面３０ｂに向かって吐出する。光取出し面３０ｂ上に吐出された複数の微小液滴Ｄｓは、図８の２点鎖線で示すように、その表面張力等によって半球面状の表面を呈する液滴Ｄｍを形成する。

この際、液滴吐出ヘッド４５は、液滴Ｄｍの直径がマイクロレンズ４０の開口径Ｒ２と略同じ大きさ、すなわち１００μｍになる分だけ微小液滴Ｄｓを吐出する。
図５に示すように、光取出し面３０ｂに液滴Ｄｍを形成すると、その液滴Ｄｍを硬化してレンズを形成するレンズ形成工程を行う（ステップＳ１５）。すなわち、液滴Ｄｍ（光取出し面３０ｂ）に紫外線を照射して液滴Ｄｍを硬化する。これによって、研削後厚さＴ１（５０μｍ）からなる素子基板３０に開口径Ｒ２（１００μｍ）のマイクロレンズ４０を形成して露光ヘッド２０を製造することができる。

そして、素子基板３０を研削する分（研削前厚さＴ０から研削後厚さＴ１を差し引いた分、すなわち４５０μｍ分）だけ、マイクロレンズ４０の開口角θ１を大きくすることができる。従って、素子基板３０を研削する分だけ、マイクロレンズ４０の出射面４０ａから出射する光量を増加することができ、有機ＥＬ素子３３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。

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、有機ＥＬ素子３３を形成した素子基板３０の研削面３０ｃを研削して光取出し面３０ｂを形成し、その光取出し面３０ｂに各有機ＥＬ素子３３と対応するマイクロレンズ４０を形成した。従って、素子基板３０を研削する分だけ、マイクロレンズ４０の開口角θ１を大きくすることができ、有機ＥＬ素子３３から発光された光の取出し効率を向上した露光ヘッド２０を製造することができる。

（２）しかも、素子基板３０に支持基板３８を貼着し、素子基板３０の機械的強度を補強するようにした。そのため、有機ＥＬ素子３３及び素子基板３０を損傷することなく研削工程（ステップＳ１３）、液滴吐出工程（ステップＳ１４）、及びレンズ形成工程（ステップＳ１５）を行うことができ、光の取出し効率を向上した露光ヘッド２０をより簡便に製造することができる。

（３）上記実施形態では、液滴吐出ヘッド４５から紫外線硬化性樹脂Ｐｕを吐出して光取出し面３０ｂ上に液滴Ｄｍを形成し、同液滴Ｄｍに紫外線を照射することによってマイクロレンズ４０を形成するようにした。従って、素子基板３０の厚さに対する制約を受けることなくマイクロレンズ４０を形成することができる。その結果、素子基板３０の研削後厚さＴ１を研削工程の加工性能に基づいて設定することができ、露光ヘッド２０の光の取出し効率をさらに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、素子基板３０を機械的に研削してその厚さを研削後厚さＴ１にするようにした。これに限らず、例えば、素子基板３０の研削面３０ｃを希フッ酸や希フッ酸とフッ化アンモニウムの混合溶液、あるいは塩酸と硝酸の混合溶液等に浸漬してエッチングし、その厚さを研削後厚さＴ１とするようにしてもよい。なお、この際、研削後厚さＴ１は、こうしたエッチング等によって均一な厚さを得ることができる基板の厚さに設定することが好ましい。
・上記実施形態では、研削工程で形成した光取出し面３０ｂに紫外線硬化性樹脂Ｐｕを吐出して液滴Ｄｍを形成するようにした。これに加え、光取出し面３０ｂの表面を平滑にする撥液処理（例えば、フッ素系のプラズマ処理や撥液材料の塗布等）を施した後に、紫外線硬化性樹脂Ｐｕを吐出して液滴Ｄｍを形成するようにしてもよい。これによれば、微小液滴Ｄｓを濡れ広がらせることなく、半球面状の表面を呈する液滴Ｄｍを均一に形成することができる。
・上記実施形態では、透明基板を素子基板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ＯＥＬ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、マイクロレンズ４０の開口径Ｒ２を有機ＥＬ層ＯＥＬの内径（整合径Ｒ１）の２倍の大きさで形成した。これに限らず、開口径Ｒ２は、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、各有機ＥＬ層ＯＥＬに対応して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。
・上記実施形態では、マイクロレンズ４０を半球面状の凸レンズとしたが、これに限らず、半円柱状レンズや凹レンズとして具体化してもよい。これによれば、有機ＥＬ素子３３から発光される光の拡散する効率をより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、例えば熱硬化性樹脂であってもよく、光取出し面３０ｂ上で硬化する機能液であればよい。
・上記実施形態では、マイクロレンズ４０を液滴吐出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を光取出し面３０ｂに取付ける構成にしてもよい。
・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ＯＥＬ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ＯＥＬ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、有機ＥＬ素子３３の発光を制御するＴＦＴ３２を画素３４毎に１個備える構成にした。これに限らず、有機ＥＬ素子３３の発光を制御するＴＦＴ３２を画素３４毎に２個以上備える構成にしてもよく、あるいはＴＦＴ３２を素子基板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ＯＥＬ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ＯＥＬ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、高分子系の有機材料によって有機ＥＬ層ＯＥＬを形成するようにしたが、低分子系の有機材料であってもよく、さらには無機材料で形成するＥＬ層であってもよい。
・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正断面図。 同じく、露光ヘッドを示す概略平面面図。 同じく、露光ヘッドを示す拡大断面図。 同じく、露光ヘッドの製造方法を説明するフローチャート。 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…透明基板としての素子基板、３０ａ…発光素子形成面、３０ｂ…光取出し面、３０ｃ…研削面、３３…発光素子としての有機エレクトロルミネッセンス素子、４０…マイクロレンズ、４５…液滴吐出装置を構成する液滴吐出ヘッド、ＯＥＬ…発光層としての有機エレクロトルミネッセンス層、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。

Claims (8)

1. 透明基板の発光素子形成面に発光素子を形成して、前記透明基板の光取出し面に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形成するようにした電気光学装置の製造方法において、
   前記透明基板の前記発光素子形成面側に支持基板を貼着した後に、前記発光素子形成面と相対向する前記透明基板の一側面を前記発光素子形成面側に削ることによって前記光取出し面を形成するようにしたことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
2. 請求項１に記載する電気光学装置の製造方法において、
   前記透明基板の前記一側面を研削することによって前記光取出し面を形成するようにしたことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
3. 請求項１に記載する電気光学装置の製造方法において、
   前記透明基板の前記一側面をエッチングすることによって前記光取出し面を形成するようにしたことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載する電気光学装置の製造方法において、
   液滴吐出装置から吐出する機能液によって前記光取出し面上に液滴を形成し、前記液滴を硬化することによって前記マイクロレンズを形成するようにしたことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
5. 請求項４に記載する電気光学装置の製造方法において、
   前記光取出し面上であって前記発光素子と対峙する位置に半球面状の前記液滴を形成し、前記液滴を硬化することによって凸形状の前記マイクロレンズを形成するようにしたことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
6. 請求項１〜５のいずれか１つに記載する電気光学装置の製造方法において、
   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の製造方法。
7. 請求項６に記載する電気光学装置の製造方法において、
   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の製造方法。
8. 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１〜７のいずれか１つに記載する電気光学装置の製造方法によって製造され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。

Images