JP4373581B2 - Exposure equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、露光装置に係り、特に有機エレクトロルミネセント素子(以下、「有機EL素子」という。)を用いて感光体を露光する露光装置に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
有機EL素子は蛍光体の有機発光材料に電圧が加えられたときに発光するものであり、この有機EL素子の発光を利用して感光体を露光する露光装置が提案されている。例えば、有機EL素子を1次元のアレイ状に配列した有機EL素子アレイ光源を備え、この光源の発する光を感光体に露光する露光装置が提案されている。
【0003】
しかし、このような露光装置は、有機EL素子アレイ光源が大きくなってしまうことから、その光を結像するためのセルフォックレンズアレイ(以下、「SLA」という。)も大きくなり、装置全体が大型になる問題がある。
【0004】
また、従来では、有機EL素子を高デューティ(≒100%)で駆動する時の配線パターンの引き回しが複雑になっており、その配線パターンの簡略化に応じて小型化を図ることも考えられる。さらに、今まで以上に有機EL素子の発する光の利用効率を向上させる必要もある。
【0005】
本発明は、上述した問題点を解消するために提案されたものであり、装置全体の小型化を図るとともに、有機EL素子が発する光を効率的に利用することができる露光装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明は、直方体状に形成され、相対する2つの素子形成面から入射された光を光出射面方向に反射する2つの反射面が互いに離間して形成された光透過性基板と、前記2つの素子形成面にそれぞれ設けられ、それぞれ異なる色を発光する第1及び第2の有機電界発光素子と、前記光透過性基板の側面であって前記2つの素子形成面と異なる側面に設けられ、前記光出射面方向に前記第1及び第2の有機電界発光素子と異なる色を発光し、当該光を前記2つの反射面の間を通過して光出射面から出射させる第3の有機電界発光素子と、を備え、前記光透過性基板の光出射面から出射された光で感光体を露光する露光装置である。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【0016】
図1に示すように、本実施の形態に係る露光装置1は、赤色,緑色,青色の光をそれぞれ発光する有機電界発光素子(以下、「有機EL素子」という。)アレイ光源10(10R,10G,10B)と、有機EL素子アレイ光源10からの光を感光体40上に集光するセルフォックレンズアレイ(以下、「SLA」という。)30とを備えている。有機EL素子アレイ光源10R,10G,10Bは、それぞれ赤色、緑色、青色を発光し、それぞれ後述する有機EL素子11R,11G,11Bを備えている。有機EL素子アレイ光源10は、図2に示すように、有機EL素子11が形成された基板20から構成されている。
【0017】
(有機EL素子11の構成)
図3に示すように、基板20上には、陽極としての透明電極12、発光層を含む有機化合物層13、陰極としての金属電極14が順次積層されて有機EL素子11が形成されている。この有機EL素子11は、例えばステンレス製缶等の封止部材16により覆われている。封止部材16の縁部と基板20とが接着剤層17により接着されて、乾燥窒素ガスで置換された封止部材16内に有機EL素子11が封止されている。この有機EL素子11の透明電極12と金属電極14との間に所定電圧が印加されると、有機化合物層13に含まれる発光層が発光し、発光光が透明電極12及び基板20を介して取り出される。
【0018】
陽極である透明電極12は、400nm〜700nmの可視光の波長領域において、少なくとも50パーセント以上、好ましくは70パーセント以上の光透過率を有するものが好ましい。透明電極12を構成するための材料としては、酸化錫、酸化錫インジウム(ITO)、酸化亜鉛インジウムなどの透明電極材料として公知の化合物のほか、金や白金など仕事関数が大きい金属からなる薄膜を用いてもよい。また、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロールまたはこれらの誘導体などの有機化合物でもよい。透明導電膜については、沢田豊監修「透明導電膜の新展開」シーエムシー刊(1999年)に詳細に記載されており、本発明に適用することができる。また、透明電極12は、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法などにより、基板20上に形成することができる。
【0019】
有機化合物層13は、発光層のみからなる単層構造であってもよいし、発光層の外に、ホール注入層、ホール輸送層、電子注入層、電子輸送層等のその他の層を適宜有する積層構造であってもよい。有機化合物層13の具体的な構成(電極を含む。)としては、陽極/ホール注入層/ホール輸送層/発光層/電子輸送層/陰極、陽極/発光層/電子輸送層/陰極、陽極/ホール輸送層/発光層/電子輸送層/陰極などが挙げられる。また、発光層、ホール輸送層、ホール注入層、電子注入層を複数設けてもよい。
【0020】
陰極である金属電極14は、仕事関数の低いLi、Kなどのアルカリ金属、Mg、Caなどのアルカリ土類金属、及びこれらの金属とAgやAlなどとの合金や混合物等の金属材料から形成されるのが好ましい。陰極における保存安定性と電子注入性とを両立させるために、上記材料で形成した電極を仕事関数が大きく導電性の高いAg、Al、Auなどで更に被覆してもよい。なお、金属電極14も透明電極12と同様に、真空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング法などの公知の方法で形成することができる。
【0021】
(基板20の構成)
基板20は、図2に示すように、厚さtの板状に形成され、有機EL素子11が形成されている透明部材21と、この透明部材21に接合すると共に有機EL素子11の配線18が形成されている配線用部材22とで構成されている。
【0022】
透明部材21は、断面が略三角形の三角柱状に形成されている。この透明部材21の各側面は、配線用部材22に接する面である反射面23と、有機EL素子11が形成されている素子形成面24と、有機EL素子11が発する光が外部に射出される光出射面25として作用する。反射面23は、素子形成面24に対して45度の角度を成すように形成され、素子形成面24からの光を光出射面25方向に反射する。光出射面25は、素子形成面24に対して90度の角度を成すように形成されている。
【0023】
透明部材21の素子形成面24には、長さ方向に、有機EL素子11がアレイ状に配列され、これらの各有機EL素子11を覆うように図3で示した封止部材16が形成されている。
【0024】
配線用部材22には、その側面に沿って複数の配線18が形成されている。各配線18は、透明部材21上に形成されている各有機EL素子11の透明電極12を延長したものであり、それぞれ平行になるように配置されている。
【0025】
反射面23は、素子形成面24からの光を光出射面25方向に反射するものであれば特に限定されるものではないが、例えば以下のようにして形成されている。
【0026】
例えば図4に示すように、透明部材21は屈折率n1の媒質で構成され、配線用部材22は屈折率n2(<n1)の光を透過する媒質で構成されている。このとき、有機EL素子11が発する光は、透明部材21と配線用部材22の境界で反射し、光出射面25方向に進む。すなわち、透明部材21と配線用部材22の境界が反射面23を構成する。
【0027】
また、図5に示すように、透明部材21と配線用部材22が屈折率n2の媒質で構成されているときは、透明部材21にイオン注入をして、透明部材21の屈折率をn1にしてもよい。
【0028】
また、図6に示すように透明部材21又は配線用部材22の接合面に反射コーティングを施したり、透明部材21と配線用部材22の間に反射部材を挟み込んで反射面23を構成してもよい。
【0029】
さらに、図7に示すように、透明部材21と配線用部材22の間に空気層を形成してもよい。このとき、透明部材21の媒質の屈折率よりも空気の屈折率の方が小さい。したがって、有機EL素子11が発する光は、透明部材21と空気層の境界で全反射する。すなわち、透明部材21と空気層が、反射面23として作用する。なお、透明部材21と空気層で反射面23が構成されるので、配線用部材22はなくてもよい。
【0030】
また、図8に示すように、配線用部材22を光を全反射する材質で構成してもよい。これにより、透明部材21と接触する配線用部材22の面が反射面23となる。
【0031】
以上のように、露光装置1は、有機EL素子11からの光を反射面23で全反射し、光の進行方向を変えて露光を行うので、有機EL素子11の配置位置の自由度が大きくなり、この結果、図1に示すように各有機EL素子アレイ光源10Rから有機EL素子アレイ光源10Bまでの幅を(3t+α)にすることができる。すなわち、各有機EL素子アレイ光源10の間隔がα/2で済むので、これに伴ってSLA30の外形も小さくすることができ、この結果、装置全体の小型化を図ることができる。
【0032】
また、露光装置1は、有機EL素子11の配線を形成するための配線用部材22を備えているので、複雑な配線の引き回しを行うことなく容易にその配線を設計することができる。さらに、図9に示すように、各有機EL素子アレイ光源10の高さを変えることもできる。これにより、配線18と他の配線19との接続を容易に行うことができる。
【0033】
本発明は、上述した実施の形態に限定されず、以下のように構成されていてもよい。なお、以下の説明では、上述した実施の形態と同じ部位については同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
【0034】
基板20の反射面23は、素子形成面24に対して45度の角度を成すように形成されているが、30度から60度の範囲内の角度を成すように形成されていてもよい。また、図10に示すように、反射面23を凹面鏡にして、有機EL素子11の発する光が感光体上で集光するようにしてもよい。
【0035】
光出射面25は、素子形成面24に対して90度の角度を成す形成されているが、60度から120度の範囲内の角度を成すように形成されていてもよい。また、光出射面25を凸面状にしたり、光出射面25に凸レンズを設けることによって、有機EL素子11の発する光が感光体上で集光するようにしてもよい。これにより、感光体の露光を効率的に行うことができる。
【0036】
(有機EL素子アレイ光源10の他の構成)
有機EL素子アレイ光源10としては、以下に説明するような構成でもよい。なお、以下の説明では、各有機EL素子11が発光する色は特に限定されず、有機EL素子11R,11G,11Bの配置位置は互いに入れ替えてもよい。
【0037】
例えば図11に示すように、図1に示した有機EL素子アレイ光源10R,10Gを2つ貼り合わせたような構成でもよい。具体的には、有機EL素子アレイ光源10Rの素子形成面24Rの反対側の面と、有機EL素子アレイ光源10Gの素子形成面24Gの反対側の面とが貼り合わされている。これにより、有機EL素子アレイ光源10Rと有機EL素子アレイ光源10Gの間に隙間を設けなくても済むので、装置の小型化を図ることができる。
【0038】
また、図12に示すように、直方体状の透明な媒質で形成された直方体基板60に対して、相対する側面(素子形成面24R,24G)にそれぞれ有機EL素子11R,11Gを設けてもよい。直方体基板60の他の側面であって、素子形成面24R,24Gにそれぞれ90度の角度を成す側面には、有機EL素子11Bが形成されている。
【0039】
直方体基板60内には、有機EL素子11R,11Gからの光を光出射面25(25R,25G)方向に反射する反射面23R,23Gが設けられている。反射面23Rは、素子形成面24R及び光出射面25Rに対して45度の角度を成すように配置されている。反射面23Gは、素子形成面24G及び光出射面25Gに対して45度の角度を成すように配置されている。反射面23Rと反射面23Gは、最も近い箇所であっても透明媒質を挟んで所定の隔たりが設けられている。
【0040】
このような構成により、有機EL素子11Bが発する青色の光は、直方体基板60の内部を透過しながら光出射面25方向に進み、そのまま反射面23R,23Gの間を抜けて外部に出力される。すなわち、有機EL素子11R,11G,11Bの光は、それぞれ同じ方向に向かって直方体基板60の外部に出力される。
【0041】
このようにして、有機EL素子11R,11G,11Bが形成された直方体基板60は、図1に示した有機EL素子アレイ光源10R,10G,10Bに比べて小型化を図ることができる。これに応じてSLAも小型化することができるので、この結果、装置全体を小型化することができる。
【0042】
さらに、例えば図13に示すように、赤色、緑色、青色の光をそれぞれ発する有機EL素子11R,11G,11Bを積層配置してもよい。これにより、有機EL素子11R,11G,11Bが発する3原色の光は、反射面23で反射して、感光体上の同一スポットを露光する。
【0043】
したがって、図1に示す露光装置1は3つの有機EL素子アレイ光源10が必要であったが、本実施の形態では有機EL素子アレイ光源10は1つで十分である。これにより、露光装置1に比べて有機EL素子アレイ光源10が少なく済むので、さらに一層、装置を小型化することができる。
【0044】
なお、図14に示すように、図2に示した有機EL素子アレイ光源10の素子形成面24の対面に温度制御素子27を設けてもよい。温度制御素子27は、一般的な基板特性として、耐熱性、寸法安定性、耐溶剤性、電気絶縁性、加工性、低通気性、低吸湿性等が要求される。温度制御素子27としては、例えばセラミクス製ペルチェ素子、セラミクスヒータ、サーモエレクトリッククーラ等が該当する。
【0045】
このような構成により、基板20の温度を高精度にかつ効率よく制御することができ、有機EL素子11の高輝度出力時に基板20の温度を略一定にすることができる。したがって、基板20の温度上昇に伴う有機EL素子11の熱劣化が抑制され、有機EL素子11の耐久性を向上させることができる。
【0046】
また、図15に示すように、各有機EL素子アレイ光源10R,10G,10Bに透明基板70を密着配置し、有機EL素子アレイ光源10Rの有機EL素子11R上を接着剤71で被膜し、さらに各有機EL素子アレイ光源10R,10G,10Bの隙間を接着剤71で密封してもよい。
【0047】
各有機EL素子アレイ光源10R,10G,10Bの基板20R,20G,20Bは、透明基板70を密着配置しやすいように、矩形状に形成されるのが好ましい。このとき、基板20R,20G,20Bの端面、すなわち各光出射面25R,25G,25Bに透明基板70が密着配置される。有機EL素子11R,11G,11Bは、基板20R,20G,20Bの主面、すなわち素子形成面24R,24G,24Bに形成される。なお、接着剤71は、有機層に影響を及ぼす気体を発生しないことを要する。
【0048】
これにより、各有機EL素子11を酸素や水分から隔離することができるので、その有機EL素子11の耐久性を向上させることができる。また、有機EL素子11R,11G,11Bが形成された有機EL素子アレイ光源10R,10G,10Bを積層して構成してもよい。
【0049】
なお、赤色を発光する有機EL素子11Rは、緑色や青色を発光する有機EL素子11G,11Bに比べて発光輝度が特に低く、露光時間が長い。そこで、赤色を発光する有機EL素子11Rの代わりに、赤色を発光する発光ダイオード(LED)を設け、短時間で露光時間を行うようにしてもよい。
【0050】
【発明の効果】
本発明は、有機電界発光素子の設置位置の自由度が大きくなり、この結果、装置全体の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る露光装置の斜視図である。
【図2】露光装置の有機EL素子アレイ光源の構成を示す斜視図である。
【図3】有機EL素子アレイ光源に形成されている有機EL素子の構成を示す断面図である。
【図4】透明基板の他の構成を示す概略的な断面図である。
【図5】透明基板の他の構成を示す概略的な断面図である。
【図6】透明基板の他の構成を示す概略的な断面図である。
【図7】透明基板の他の構成を示す概略的な断面図である。
【図8】透明基板の他の構成を示す概略的な断面図である。
【図9】有機EL素子アレイ光源の他の構成を示す概略的な断面図である。
【図10】有機EL素子アレイ光源の他の構成を示す概略的な断面図である。
【図11】有機EL素子アレイ光源の他の構成を示す概略的な断面図である。
【図12】有機EL素子アレイ光源の他の構成を示す概略的な断面図である。
【図13】有機EL素子アレイ光源の他の構成を示す概略的な断面図である。
【図14】有機EL素子アレイ光源の他の構成を示す概略的な断面図である。
【図15】有機EL素子アレイ光源の他の構成を示す概略的な断面図である。
【符号の説明】
1 露光装置
10 有機EL素子アレイ光源
11 有機EL素子
20 透明基板
23 接合面
40 感光体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an exposure apparatus, and more particularly to an exposure apparatus that exposes a photoreceptor using an organic electroluminescent element (hereinafter referred to as “organic EL element”).
[0002]
[Prior art and problems to be solved by the invention]
An organic EL element emits light when a voltage is applied to an organic light emitting material of a phosphor, and an exposure apparatus has been proposed that exposes a photoreceptor using light emitted from the organic EL element. For example, an exposure apparatus has been proposed that includes an organic EL element array light source in which organic EL elements are arranged in a one-dimensional array, and exposes light emitted from the light source to a photoconductor.
[0003]
However, in such an exposure apparatus, since the organic EL element array light source becomes large, the SELFOC lens array (hereinafter referred to as “SLA”) for imaging the light also becomes large, and the entire apparatus becomes large. There is a problem of becoming large.
[0004]
Conventionally, the wiring pattern routing is complicated when the organic EL element is driven at a high duty (≈100%), and it is conceivable to reduce the size in accordance with the simplification of the wiring pattern. Furthermore, it is necessary to improve the utilization efficiency of light emitted from the organic EL element more than ever.
[0005]
The present invention has been proposed in order to solve the above-described problems, and provides an exposure apparatus capable of reducing the size of the entire apparatus and efficiently using light emitted from an organic EL element. With the goal.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The invention described in claim 1 is a light-transmitting substrate which is formed in a rectangular parallelepiped shape, and has two reflecting surfaces which are separated from each other and reflect light incident from two opposing element forming surfaces in the light emitting surface direction. And first and second organic electroluminescent elements that are provided on the two element forming surfaces and emit different colors, respectively, and a side surface of the light-transmitting substrate that is different from the two element forming surfaces. And emitting light of a color different from that of the first and second organic electroluminescent elements in the direction of the light emitting surface, and passing the light between the two reflecting surfaces to emit from the light emitting surface . And an organic electroluminescent element, and exposing the photosensitive member with light emitted from a light emitting surface of the light transmissive substrate.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0016]
As shown in FIG. 1, an exposure apparatus 1 according to this embodiment includes an organic electroluminescent element (hereinafter referred to as “organic EL element”) array light source 10 (10R, 10) that emits red, green, and blue light, respectively. 10G, 10B) and a SELFOC lens array (hereinafter referred to as “SLA”) 30 for condensing the light from the organic EL element
[0017]
(Configuration of organic EL element 11)
As shown in FIG. 3, an
[0018]
The
[0019]
The
[0020]
The
[0021]
(Configuration of substrate 20)
As shown in FIG. 2, the
[0022]
The
[0023]
On the
[0024]
A plurality of
[0025]
The reflecting
[0026]
For example, as shown in FIG. 4, the
[0027]
As shown in FIG. 5, when the
[0028]
Further, as shown in FIG. 6, the
[0029]
Furthermore, as shown in FIG. 7, an air layer may be formed between the
[0030]
Further, as shown in FIG. 8, the
[0031]
As described above, the exposure apparatus 1 totally reflects the light from the
[0032]
In addition, since the exposure apparatus 1 includes the
[0033]
The present invention is not limited to the embodiment described above, and may be configured as follows. In the following description, the same parts as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0034]
The
[0035]
The
[0036]
(Other configurations of the organic EL element array light source 10)
The organic EL element array
[0037]
For example, as shown in FIG. 11, the organic EL element array light sources 10R and 10G shown in FIG. 1 may be bonded together. Specifically, the surface opposite to the
[0038]
Also, as shown in FIG. 12,
[0039]
In the
[0040]
With such a configuration, the blue light emitted from the organic EL element 11B travels in the direction of the
[0041]
Thus, the
[0042]
Furthermore, for example, as shown in FIG. 13,
[0043]
Therefore, although the exposure apparatus 1 shown in FIG. 1 requires three organic EL element array
[0044]
As shown in FIG. 14, a
[0045]
With such a configuration, the temperature of the
[0046]
Further, as shown in FIG. 15, a
[0047]
The
[0048]
Thereby, since each
[0049]
The
[0050]
【The invention's effect】
The present invention, the degree of freedom of installation position of the perforated electromechanical field light-emitting element is increased, as a result, it is possible to reduce the overall size of the device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of an exposure apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of an organic EL element array light source of the exposure apparatus.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a configuration of an organic EL element formed in an organic EL element array light source.
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing another configuration of the transparent substrate.
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing another configuration of the transparent substrate.
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing another configuration of the transparent substrate.
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing another configuration of the transparent substrate.
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing another configuration of the transparent substrate.
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing another configuration of the organic EL element array light source.
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing another configuration of the organic EL element array light source.
FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing another configuration of the organic EL element array light source.
FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing another configuration of the organic EL element array light source.
FIG. 13 is a schematic cross-sectional view showing another configuration of the organic EL element array light source.
FIG. 14 is a schematic cross-sectional view showing another configuration of the organic EL element array light source.
FIG. 15 is a schematic cross-sectional view showing another configuration of the organic EL element array light source.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (1)
前記2つの素子形成面にそれぞれ設けられ、それぞれ異なる色を発光する第1及び第2の有機電界発光素子と、
前記光透過性基板の側面であって前記2つの素子形成面と異なる側面に設けられ、前記光出射面方向に前記第1及び第2の有機電界発光素子と異なる色を発光し、当該光を前記2つの反射面の間を通過して光出射面から出射させる第3の有機電界発光素子と、を備え、
前記光透過性基板の光出射面から出射された光で感光体を露光する露光装置。A light-transmitting substrate that is formed in a rectangular parallelepiped shape and that is formed by separating two reflecting surfaces that reflect light incident from two opposing element forming surfaces in the direction of the light emitting surface;
First and second organic electroluminescence elements that are respectively provided on the two element formation surfaces and emit different colors;
The side surface of the light-transmitting substrate is provided on a side surface different from the two element formation surfaces, emits a color different from that of the first and second organic electroluminescence elements in the light emitting surface direction, and emits the light. A third organic electroluminescent element that passes between the two reflecting surfaces and emits from the light emitting surface ,
An exposure apparatus that exposes a photosensitive member with light emitted from a light emitting surface of the light transmissive substrate.
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