JP5055927B2 - Light emitting unit and printing apparatus - Google Patents
Light emitting unit and printing apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP5055927B2 JP5055927B2 JP2006268947A JP2006268947A JP5055927B2 JP 5055927 B2 JP5055927 B2 JP 5055927B2 JP 2006268947 A JP2006268947 A JP 2006268947A JP 2006268947 A JP2006268947 A JP 2006268947A JP 5055927 B2 JP5055927 B2 JP 5055927B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light emitting
- waveguide
- organic
- light
- layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Printers Or Recording Devices Using Electromagnetic And Radiation Means (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Description
本発明は、発光素子を光源として利用した発光部及び印刷装置に関し、特に有機EL素子を光源として利用した発光部及び印刷装置に関する。 The present invention relates to a light emitting unit and a printing apparatus that use a light emitting element as a light source, and more particularly to a light emitting unit and a printing apparatus that use an organic EL element as a light source.
従来より、有機EL素子を光源として利用したEL発光部が知られており、例えば印刷装置における露光デバイス等に用いられている。これに関連する技術として、例えば特許文献1には、有機EL素子を具備する露光装置及び画像形成装置が開示されている。前記特許文献1に開示されている技術では、有機EL素子と感光体とがレンズを介して一定の距離をおいて設置され、前記有機EL素子からのフォーカスされた光によって前記感光体上に静電潜像が形成される。
ところで、有機EL素子を光源として利用したEL発光部を露光に利用する印刷装置等は、有機EL素子に特有の問題を抱えている。すなわち、印刷装置等における感光体にとって必要な光量を得る為には、発光強度が本来弱い有機EL素子を用いる場合には露光の時間を長くしなければならず、結果として印刷時間が遅くなってしまう。ここで、印刷時間を短縮する為に有機EL素子の瞬間発光強度を強くすると、印刷時間を短縮することはできるが、過電流制御によって当該有機EL素子の寿命が短くなってしまう。なお、前記特許文献1に開示されている技術は、このような問題を解決するものではない。 By the way, a printing apparatus that uses an EL light emitting unit that uses an organic EL element as a light source for exposure has a problem peculiar to the organic EL element. In other words, in order to obtain a light amount necessary for a photoconductor in a printing apparatus or the like, when using an organic EL element whose emission intensity is originally weak, the exposure time must be lengthened, resulting in a slow printing time. End up. Here, if the instantaneous emission intensity of the organic EL element is increased in order to shorten the printing time, the printing time can be shortened, but the life of the organic EL element is shortened by overcurrent control. The technique disclosed in Patent Document 1 does not solve such a problem.
本発明は、前記の事情に鑑みてなされたもので、印刷装置等における露光に充分な光量を得ることができる発光部及び印刷装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a light emitting unit and a printing apparatus that can obtain a sufficient amount of light for exposure in a printing apparatus or the like.
前記の目的を達成するために、本発明の第1の態様による発光部は、
基板上に形成され、上又は下方向に光を発する複数の発光素子と、
前記発光素子が発した光を横方向に集光し、出射端面から出射する導波路と、
前記発光素子と前記導波路との間に設けられた絶縁層と、
前記導波路より屈折率の低いクラッド部と、
を有し、
前記導波路は、前記発光素子の発光面に対応する位置の前記クラッド部との界面において前記発光素子の発光面に対して所定の角度で傾斜している傾斜面と、前記傾斜面の一端から前記出射端面に向けた位置の前記クラッド部との界面において前記発光素子の発光面に対して平行な水平面と、にそれぞれ第1反射膜が設けられている第1導波路部と、前記水平面の前記出射端面側の一端から前記出射端面までの前記クラッド部との界面において反射膜が設けられていない第2導波路部と、を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the light emitting unit according to the first aspect of the present invention comprises:
A plurality of light emitting elements formed on a substrate and emitting light in an upward or downward direction;
A waveguide that condenses light emitted from the light emitting element in the lateral direction and exits from the exit end face ;
An insulating layer provided between the light emitting element and the waveguide;
A clad part having a refractive index lower than that of the waveguide;
I have a,
The waveguide includes an inclined surface that is inclined at a predetermined angle with respect to the light emitting surface of the light emitting element at an interface with the cladding portion at a position corresponding to the light emitting surface of the light emitting element, and one end of the inclined surface. A first waveguide portion provided with a first reflective film on a horizontal plane parallel to a light emitting surface of the light emitting element at an interface with the clad portion at a position facing the emission end face; And a second waveguide part provided with no reflective film at an interface with the cladding part from one end on the exit end face side to the exit end face .
前記導波路の前記第1導波路部は、前記絶縁層との間に第2反射膜が設けられていることが好ましい。
It is preferable that a second reflective film is provided between the first waveguide portion of the waveguide and the insulating layer .
前記第1反射膜は、前記第1導波路部の上面及び側面に設けられていることが好ましい。 It is preferable that the first reflective film is provided on an upper surface and a side surface of the first waveguide portion .
前記発光素子は主走査方向にそれぞれ配列され、前記発光素子の発光面は、前記主走査方向より前記主走査方向と直交する方向が幅広であることが好ましい。 The light emitting elements are preferably arranged in the main scanning direction, respectively, and the light emitting surface of the light emitting elements is preferably wider in the direction perpendicular to the main scanning direction than in the main scanning direction.
前記発光部は印刷装置に適応することができる。 The light emitting unit can be applied to a printing apparatus.
本発明によれば印刷装置等における露光に充分な光量を得ることができる。 According to the present invention, a sufficient amount of light for exposure in a printing apparatus or the like can be obtained.
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態に係るEL発光部を説明する。 Hereinafter, an EL light emitting unit according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本一実施形態に係るEL発光部を用いた印刷装置の構成の一例を示す図である。まず、図1に示すように、本一実施形態に係るEL発光部を用いた印刷装置は、感光体ドラム1と、本一実施形態に係るEL発光部2Aとロッドレンズアレイ2Bとから成る露光部2と、帯電ローラ3と、イレーサ光源感光体4と、クリーニング部材5と、現像ローラ6aを含む現像器6と、転写ローラ8と、定着ローラ9と、搬送ベルト11とを具備している。なお、参照符号7が付されているのは印刷用紙である。
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of a printing apparatus using an EL light emitting unit according to the present embodiment. First, as shown in FIG. 1, a printing apparatus using an EL light emitting unit according to the present embodiment includes a photosensitive drum 1, an EL
前記感光体ドラム1は負帯電型OPC(Organic Photo Conductor)感光体(有機感光体)である。このことに鑑みて、前記帯電ローラ3は負帯電器とされている。また、前記現像器6は負帯電トナーで現像を行う現像器である。また、前記EL発光部2Aは、詳しくは後述するが、複数の有機EL素子がアレイ状に配列されて構成されている。
The photoreceptor drum 1 is a negatively charged OPC (Organic Photo Conductor) photoreceptor (organic photoreceptor). In view of this, the
ところで、図1に示す印刷装置では、おおまかには以下のような工程により印刷が行われる。まず、前記帯電ローラ3が回転する感光体ドラム1の表面に接触することによって、前記感光体ドラム1の接触した表面が一様に負電位となるように帯電される。続いて、前記EL発光部2Aによって、前記ロッドレンズアレイ2Bを介して前記感光体ドラム1に対して光照射が為され、前記感光体ドラム1上には静電潜像が形成される。その後、前記現像器6によって、前記静電潜像にトナーが付着される。そして、前記転写ローラ8によって、前記静電潜像に付着しているトナーが前記印刷用紙7に転写される。以下、このような印刷工程を詳細に説明する。
By the way, in the printing apparatus shown in FIG. 1, printing is roughly performed by the following processes. First, when the
まず、前記感光体ドラム1は、帯電用電源(不図示)から供給される負電位であって且つ後述する現像器6で出力される現像電圧に比較的近似している或いは等しい電位の初期化帯電電圧を、前記帯電ローラ3によって印加される。これにより、前記感光体ドラム1における周表面は一様に負帯電され、電位的に初期化される(初期化帯電状態となる)。
First, the photosensitive drum 1 is initialized to a negative potential supplied from a charging power source (not shown) and relatively close to or equal to a developing voltage output from a developing device 6 described later. A charging voltage is applied by the
そして、周表面が初期化帯電状態となった前記感光体ドラム1には、前記EL発光部2Aによって、印字情報に従った光書き込み(露光)が行われる。これにより、露光が行われないために初期化帯電状態のままの前記初期化帯電部と、前記露光によって初期化帯電部より相対的に高い負電位である−50(V)程度の露光帯電電圧が印加されて帯電された露光帯電部とから成る静電潜像が、前記感光体ドラム1の周表面上に形成される。
Then, optical writing (exposure) according to the printing information is performed on the photosensitive drum 1 whose peripheral surface is in the initialized charging state by the EL
ここで、前記現像器6内に収容されている弱いマイナス電位に帯電したトナーが、前記現像ローラ6aによって、前記現像ローラ6aと前記感光体ドラム1との対向部に回転搬送される。このとき、前記現像ローラ6aは、不図示の電源から、前記露光帯電部よりもさらに低い−250(V)程度の現像電圧を印加される。したがって、前記感光体ドラム1における前記静電潜像の−50(V)程度の前記露光帯電部では、現像電圧よりも200(V)程度高電位となり、前記初期化帯電部では、現像電圧との差が200(V)よりも絶対値が十分小さい電圧になる。 Here, the toner charged in the developing unit 6 and charged to a weak negative potential is rotated and conveyed by the developing roller 6a to the opposing portion between the developing roller 6a and the photosensitive drum 1. At this time, the developing roller 6a is applied with a developing voltage of about -250 (V), which is lower than the exposure charging unit, from a power source (not shown). Therefore, the exposure charging unit of about −50 (V) of the electrostatic latent image on the photosensitive drum 1 has a potential of about 200 (V) higher than the development voltage, and the initialization charging unit Is a voltage whose absolute value is sufficiently smaller than 200 (V).
これらの静電潜像における現像電圧との電位差の違いにより、前記現像ローラ6aに対して相対的にプラス極性の電位となった前記静電潜像における前記露光帯電部には、マイナス極性に帯電しているトナーが付着してトナー像が形成されるのに対し、前記初期化帯電部には、トナーを静電的に吸引する程の電界が生じないのでトナーが付着しない。このトナー像は、前記感光体ドラム1の回転によって、前記感光体ドラム1と前記転写ローラ8とが対向している転写部へと搬送される。
Due to the difference in potential difference from the developing voltage in these electrostatic latent images, the exposure charging portion in the electrostatic latent image that has a positive polarity relative to the developing roller 6a is charged negatively. On the other hand, a toner image does not adhere to the initialization charging portion because an electric field that attracts the toner electrostatically does not occur in the initialization charging portion. The toner image is conveyed to a transfer portion where the photosensitive drum 1 and the
なお、上述したようにして形成されたトナー像におけるトナー付着量(現像された画像の濃度)は、前記EL発光部2Aによる前記感光体ドラム1への露光量に応じて生じる前記感光体ドラム1の周表面上における電位、つまり現像電圧との電位差によって決定される。
The toner adhesion amount (developed image density) in the toner image formed as described above is generated according to the exposure amount of the photosensitive drum 1 by the EL
ところで、上述したように前記トナー像が前記転写部へ搬送されると、前記搬送ベルト11によって、前記印刷用紙7が前記転写部へ搬送される。そして、前記転写部においては、前記トナー像が前記印刷用紙7上に、前記転写ローラ8によって転写される。このようにして前記トナー像を転写された前記印刷用紙7は更に下流に搬送され、前記トナー像が前記定着ローラ9によって熱定着された後、前記印刷用紙7は当該印刷装置の外部へ排出される。
By the way, as described above, when the toner image is transported to the transfer unit, the printing paper 7 is transported to the transfer unit by the transport belt 11. In the transfer unit, the toner image is transferred onto the printing paper 7 by the
以下、EL発光部2Aの基本的な構造について、図2〜4を参照して説明する。ここで、前記EL発光部2Aは、主として発光を放射する有機EL素子20Aと、主として前記有機EL素子20Aが発した光の進行方向を所定の方向に設定し、出射させる導光部50と、主として前記有機EL素子20Aの発光制御を電気的に行う駆動回路部40とから成る。
Hereinafter, the basic structure of the EL
前記有機EL素子20Aは、図2に示すようにガラス等の基板21上に形成され、ガラス等の封止基板28によって封止されている。具体的には、基板21上に有機EL素子20Aとして、光反射性のアノード電極23、正孔輸送層(HTL)24、発光層25、電子輸送層(ETL)26、及び光透過性のカソード電極27がこの順にて形成されている。ここで、前記正孔輸送層24、前記発光層25、前記電子輸送層(ETL)26が有機化合物からなる有機EL層となる。この有機EL層は、上記に限らず、例えば、正孔輸送層及び電子輸送性発光層でもよく、正孔輸送兼電子輸送性発光層のみでもよく、正孔輸送性発光層及び電子輸送層でもよく、また、間に適宜担体輸送層が介在してもよく、その他の担体輸送層の組合せであってもよい。
The
また前記アノード電極23は、下層側に設けられたアルミニウム合金等の反射金属層と、上層側に設けられた錫ドープ酸化インジウム(Indium Thin Oxide;ITO)や亜鉛ドープ酸化インジウム等の透明電極材料からなる透明な導電性酸化金属層と、の積層構造であってもよく、アルミニウム合金等の反射金属層の単層であってもよい。
The
前記カソード電極27は、下層側に設けられたバリウム、マグネシウム、リチウム等の仕事関数の低い電子注入層と、上層側に設けられた上記と同様の透明な導電性酸化金属層と、の積層構造であってもよい。
The
そして、前記アノード電極23と前記カソード電極27との間に、所定の電圧が掛けられることで、前記アノード電極23から正孔が、前記カソード電極27から電子が、前記発光層25に注入され、前記発光層25にて正孔と電子とが再結合して発光する。この発光によって生じた光hν100は、光透過性の前記カソード電極27を通過して上方向に向けて完全拡散放射する。
Then, by applying a predetermined voltage between the
ところで、本一実施形態においては、前記EL発光部2Aと前記ロッドレンズアレイ2Bとから成る露光部2によって、該露光部2からミリオーダーの距離を隔てた前記感光体ドラム1上に小径の光スポットを形成し、各ドットを解像する光ビームを作る。以下、前記露光部2の詳細な構成を、前記露光部2の外観を示す図である図3を参照して説明する。
By the way, in the present embodiment, the
前記EL発光部2Aには、複数の前記有機EL素子20Aがアレイ状に配列されている。ここで、前記有機EL素子20Aは、前記基板21と前記封止基板28との間に挟まれて存在しており、導光部50によって進行方向を制御された光が、前記基板21の光出射領域33から前記基板21外へ放射する。したがって、前記有機EL素子20Aは図3においては不図示となっているが、前記有機EL素子20Aと前記光出射領域33とは一対一対応の関係であるので、前記有機EL素子20Aの配列は同図から容易に推測できる。
In the EL
すなわち、前記EL発光部2Aには、図1に示す前記感光体ドラム1への露光走査の主走査方向(前記感光体ドラム1の幅方向つまり前記印刷用紙7の幅方向)に並ぶように複数の前記有機EL素子20Aが配設され、有機ELアレイを形成している。この有機ELアレイは、当該印刷装置が、例えばA4サイズの印刷用紙を縦方向に用いてその幅一杯に印字密度1200dpi(ドット/インチ)で印字可能な印刷装置の場合であれば、およそ14000個の有機EL素子を備えている。そして、これらの個々の有機EL素子20Aには、ホスト機器(不図示)から出力される印字情報に従ったパルス電圧が印加される。すなわち、個々の有機EL素子20Aは、選択的に発光制御される。
That is, a plurality of EL
また、各有機EL素子20Aは、図3に示す制御ケーブル31A,31Bによって、前記ホスト機器(不図示)と電気的に接続されている。ここで、前記制御ケーブル31A,31Bと、前記有機EL素子20Aとの接続方法に関しては、前記有機EL素子20Aを駆動させることができる接続方法であればどのような接続方法であってもよい。
Each
ところで、前記基板21と前記封止基板28との間に設けられている前記有機EL素子20Aは、図3に示すようにシール材29によって周囲を封止されているが必ずしも必要がない。
Incidentally, the
このように、前記EL発光部2Aにおいて、前記ロッドレンズアレイ2Bと対向する面であって、且つ前記基板21と前記封止基板28との間の部位に複数の出射端面80が一列に設けられている。前記出射端面80は、前記有機EL素子20Aの発する光を前記EL発光部2Aの外部へ出射させる為の領域であり、前記EL発光部2Aの横方向の一端面に位置している。
As described above, in the EL
以下、図4を参照して、本第1実施形態に係るEL発光部2Aの詳細な構造を説明する。
Hereinafter, the detailed structure of the EL
図4に示すように、前記有機EL素子20Aは、前記基板21上に形成され、前記封止基板28によって封止されている。
As shown in FIG. 4, the organic EL element 20 </ b> A is formed on the
ここで、前記封止基板28には、同図に示すように樹脂コーティングによってクラッド光学層70が形成されている。そして、このクラッド光学層70(屈折率1.5)に、各有機EL素子20Aに対応するように複数の前記導光部50が形成されている。
Here, a clad
また、前記基板21上には前記有機EL素子20Aが形成されており、前記有機EL素子20Aには、前記駆動回路部40が電気的に接続して設けられている。
The
前記導光部50は、前記クラッド光学層70に形成された導波路A部55及び導波路B部56から成る導波路57と、光を反射する反射膜59とから成る。導波路57には、コア光学樹脂(屈折率1.6又は1.7;詳しくは後述する)が充填されており、上面及び側面の一部に反射膜59が設けられ、下面の一部に反射膜60が設けられている。導波路B部56は、四角柱でもよいし、円柱でもよい。
The
図4に示すように、前記導波路57は、導波路A部55及び導波路A部56を備えている。
As shown in FIG. 4, the
前記導波路A部55は、前記有機EL素子20Aに対向する面に対応されている部分を含み、上面が有機EL発光面61(前記有機EL素子20Aにおける発光が出射される面であって前記導波路57に対向する面)に対して所定の角度で傾斜している部分及び前記有機EL発光面61に平行になっている部分であって、且つ前記反射膜59又は前記反射膜60が形成されている部分に対応する。
The
前記導波路B部56は、前記導波路57のうち、導波路A部55を除く部分であって、前記反射膜59又は前記反射膜60が形成されていない部分に対応し、周囲がクラッド光学層70に包囲されている。
The
ここで、前記導波路A部55は、上面が、図5に示すように前記有機EL発光面61に対して所定の角度で傾斜する斜面55aと、前記有機EL発光面61に対して平行な面である水平面55bを有している。
Here, the upper surface of the
また、詳しくは後述するが前記導波路57は前記クラッド光学層70にインプリントされた凹部空間に前記コア光学樹脂が凹部に充填されてなる。
Further, as will be described in detail later, the
前記駆動回路部40は、ソース電極41と、ドレイン電極42と、ゲート電極43と、半導体44と、ゲート絶縁層45と、層間絶縁層46とから成る。
The
なお、前記駆動回路部40に関しては本発明の特徴部ではないので詳細な説明は省略するが、本一実施形態においては、前記駆動回路部40におけるソース電極42と、ドレイン電極41と、ゲート電極43を備えるTFTトランジスタに画像信号を出力することで、前記発光部2Aが適宜ライン状に適宜発光し、この動作を繰り返すことによって回転する前記感光体ドラム1の表面に2次元的な静電潜像を形成する。
The
つまり、TFTトランジスタが前記有機EL素子20Aに流す電流の電流値を制御することによって、前記有機EL素子20Aを発光制御する。ここで、例えば、前記カソード電極27は零ボルトに固定され、前記アノード電極23は前記TFTトランジスタに電気的に接続される。なお、反射層22は、入射された光を前記反射膜59側に反射させる部材であり、ゲートメタルを用いて前記ゲート電極43と一括パターニングして形成してもよいし、別途形成することなく、前記アノード電極23に光反射性をもたせることによって代替とすることができる。
That is, the
ところで、一般的に有機EL素子のカソード電極は酸素、水分によって酸化されやすい。したがって、有機EL素子のカソード電極の酸化を防ぐ為に、例えば以下のような封止処理を行うことで、有機EL素子が、水分を含む外気に直接触れることが無いようにする。 By the way, the cathode electrode of the organic EL element is generally easily oxidized by oxygen and moisture. Therefore, in order to prevent the oxidation of the cathode electrode of the organic EL element, for example, the following sealing treatment is performed so that the organic EL element does not directly contact moisture including the outside air.
すなわち、前記有機EL素子20A及び前記駆動回路部40上には、図4に示すように透明の封止膜34が形成されている。換言すれば、前記有機EL素子20A及び前記駆動回路部40は前記封止膜34によって封止されている。さらに、前記封止膜34上には、図4に示すようにUV硬化性エポキシ系樹脂(屈折率1.5)によって平坦化層35が形成されている。すなわち、クラッド光学層70と同様の屈折率の平坦化層35によって前記有機EL素子20A及び前記駆動回路部40の平坦化処理が為されている。このように、前記導波路B部56の周囲が、前記導波路B部56より低屈折率の前記クラッド光学層70及び前記平坦化層35に包囲されており、前記導波路B部56をコア部とし、前記クラッド光学層70及び前記平坦化層35をクラッド部とした光ファイバ構造が形成されている。
That is, a
また、前記アノード電極23、前記HTL24、前記発光層25、前記ETL26、及び前記カソード電極27は、前記基板21と前記封止基板28との間すなわちガラス内部に形成されている。このような構造は、光取り出し効率の高効率化を図る構造ではないものの、前記導波路57を簡易な構造とすることができる。また、このような構造は、酸素や水分の影響を受けやすい前記有機EL素子20Aを、酸素や水分を含み得る外気に触れることの無いよう気密に封止することができるという利点も有する。
The
上述したような構造の下、前記有機EL素子20Aが発した光は、前記導波路A部55においては前記反射膜59、前記反射膜60、前記反射層22によって前記導波路57のコア光学樹脂内で反射される。このとき、前記斜面55aが傾斜しているため、光は前記導波路B部56側に集光されるように反射される。一方、前記導波路B部56においては前記導波路A部55側から入射された光は、前記コア光学樹脂と前記クラッド光学層70及び前記平坦化層35との屈折率の違いによって反射されて出射端面80側に集光される。
Under the structure described above, the light emitted from the
すなわち、前記導波路B部56においては、屈折率の異なる物質との界面に光が照射されると該光は全反射するという原理を応用する為、屈折率の高い材料(前記コア光学樹脂)をコアとし、その周囲に屈折率の低い周辺材料(前記クラッド光学層70及び平坦化層35)をクラッドとして、屈折率の高い材料(前記コア光学樹脂)内の光を前記クラッド光学層70及び前記平坦化層35との界面で全反射の繰り返しで伝播させていく。このように前記導波路57によって反射集光された光は、前記出射端面80から前記ロッドレンズアレイ2Bに向けて放射される。
That is, in the
以下、前記有機EL素子20A及び前記導光部50を構築する際の留意点について説明する。なお、前記EL発光部2Aには、上述したように実際には図1に示す前記感光体ドラム1への露光走査の主走査方向に、複数の有機EL素子20Aが一列に構築されて有機ELアレイが形成されている。
Hereinafter, points to be noted when constructing the
まず、前記基板21上に、前記有機EL素子20Aを構築する際には、前記有機EL素子20A(有機EL発光面61)を前記封止基板28側から見たときの形状が、副走査方向(紙搬送方向)を長手方向とする長方形となるようにする。このため、前記有機EL発光面61の幅が狭いピッチであっても前記有機EL発光面61を増大することができる。これにより、前記有機EL素子20Aにおける発光面積を大きくすることができる。前記出射端面80での単位面積あたりの出射光の強度は(有機EL素子20Aの有機EL発光面61の面積)/(出射端面80の面積)となる。傾斜した前記導波路A部55及びコアとクラッドを備えた前記導波路B部56によって指向性が付与された光は、前記出射端面80の面積を小さく抑えることができるため、前記出射端面80での単位面積あたりの出射光の強度して出射することができる。
First, when the
また、前記導光部50を形成する際には、まず図5に示す前記導波路57と同型の楔型形状金型を、前記封止基板28に堆積された未硬化の前記クラッド光学層70となる樹脂に押しつけた後、樹脂を硬化して、前記封止基板28に形成された前記クラッド光学層70に対してアレイ状にインプリントした凹部を形成する。なお、このインプリントにおいては、前記有機EL素子20Aに対して前記導波路57が一対一に対応するように、前記楔形導波路57を凹にインプリントする。
When forming the
さらに、前記クラッド光学層70に凹にインプリントされて形成された前記導波路57の内表面のうち一部には前記反射膜59を形成して前記導波路A部55を設ける。この時、前記反射膜59を形成しない部分にはマスクをしておくことで、前記反射膜59を形成しないようにする。このように、前記導波路57において前記反射膜59を形成しない部分が前記導波路B部56となる。
Further, the
そして、前記クラッド光学層70に凹にインプリントされて形成された前記導波路57内にコア光学樹脂(例えばポリカーボネイト:屈折率1.6)を充填して平坦化する。その後、前記導光部50と前記有機EL素子20Aとが対向するように、前記導光部50が設けられた前記封止基板28と、前記有機EL素子20Aが設けられた前記基板21と、を貼り合わせる。なお、前記反射膜60は、貼り付ける前に前記導波路57に形成してあってもよいし、前記平坦化層35に形成されていてもよい。
Then, a core optical resin (for example, polycarbonate: refractive index 1.6) is filled in the
以上説明したような形成工程によって、前記EL発光部2Aに前記有機EL素子20Aのアレイを形成していく。なお、上述したように前記有機EL素子20Aと前記導光部50とを別工程にて作成した後に貼り合わせる方法以外にも、前記有機EL素子20Aを形成した後、該有機EL素子20Aに前記導光部50を積層する方法を採っても勿論よい。
The array of the
以下、前記導波路A部55からの出力光量を基準(100%)とした場合の、前記有機EL素子20Aにおける出射端面80からの出力効率(端面出力効率)及び前記ロッドレンズアレイ2Bの光入射面における光入射効率(ロッドレンズ表面効率)のシミュレーション結果を、図7に示す結果一覧を参照して説明する。
Hereinafter, the output efficiency (end face output efficiency) from the output end face 80 of the
なお、前記ロッドレンズアレイ2Bは、その中心部から周辺部にかけて放物線状の屈折率分布を有する。通常、前記ロッドレンズアレイ2Bは、筒状のロッドレンズが1列または2列に規則正しく精密に配列され、2枚のフレーム板にて挟み込まれて利用される。また、ロッドレンズは各光学パラメータ(作動距離lo,入射角θo,共役長TC等)により各種存在するが、通常のロッドレンズは、レンズ径は0.5〜1mm、入射角θoは約20°、作動距離loは2〜5mm程度である。
The
ここで、本シミュレーションにおいては、代表的光学パラメータが下記の値であるロッドレンズを想定した。すなわち、図6(A),(B)に示すように、2列で構成され、レンズ径は0.5mm、入射角はθo=20°、作動距離lo=2.5mmであるロッドレンズアレイ2Bを想定した。そして、ロッドレンズアレイ2Bが取り込める光量は、直径2mmの円形の受光体に入射する光の光量であるとする。
Here, in this simulation, a rod lens having typical optical parameters having the following values was assumed. That is, as shown in FIGS. 6A and 6B, the
さらに、当該シミュレーションにおいては、前記有機EL発光面61の大きさを10×200μm、前記導波路B部56における出射開口を10×10μm、及び前記導波路B部56の導波路長を2mmとする。
Further, in the simulation, the size of the organic EL light-emitting
そして、図7に示すように前記導波路57として次の3種類の導波路を想定して、前記端面出力効率及び前記ロッドレンズ表面効率を求めるシミュレーションを行う。
Then, as shown in FIG. 7, assuming the following three types of waveguides as the
導波路(1);
前記コア光学樹脂の屈折率を1.7とし、前記クラッド光学層70及び平坦化層35の屈折率を1.5とした場合、前記端面出力効率は約80%、前記ロッドレンズアレイ2Bの表面効率は約15%となる。
Waveguide (1);
When the refractive index of the core optical resin is 1.7 and the refractive indexes of the cladding
導波路(2);
前記コア光学樹脂の屈折率を1.6とし、前記クラッド光学層70及び平坦化層35の屈折率を1.5とした場合、前記端面出力効率は約40%、前記ロッドレンズアレイ2Bの表面効率は約20%となる。
Waveguide (2);
When the refractive index of the core optical resin is 1.6 and the refractive indexes of the cladding
導波路(3);
全導波路に渡って、屈折率差ではなく反射膜を利用した導波路では、前記端面出力効率は約10%となる。
Waveguide (3);
In the waveguide using the reflection film instead of the refractive index difference over the entire waveguide, the end face output efficiency is about 10%.
前記のシミュレーション結果から、以下の事項が分かる。 The following matters can be understood from the simulation results.
(A)反射膜を利用した導波路よりも屈折率差を利用した導波路のほうが、前記端面出力効率が良い。 (A) The end face output efficiency is better in the waveguide using the refractive index difference than in the waveguide using the reflective film.
(B)屈折率差を利用した導波路においては、屈折率差が大きいほど前記端面出力効率が良い。 (B) In the waveguide using the refractive index difference, the larger the refractive index difference, the better the end face output efficiency.
(C)屈折率差を利用した導波路においては、屈折率差が小さいほうが指向性が狭くなる為、前記ロッドレンズアレイ2Bの表面効率が良い。
(C) In a waveguide using a refractive index difference, the smaller the refractive index difference, the narrower the directivity, so the surface efficiency of the
したがって、当該シミュレーションにおいては、前記“導波路(2)”で設定したパラメータの導波路が、最も高効率な導波路であると言える。このように、本一実施形態においては導波路の長さ及びコア(コア光学樹脂)・クラッド(クラッド光学層70及び平坦化層35)間の屈折率差を調整することによって指向性を制御し、有機EL素子が発光した光の外部への取り出し効率を最適化することができる。
Therefore, in the simulation, it can be said that the waveguide having the parameter set in the “waveguide (2)” is the most efficient waveguide. Thus, in this embodiment, the directivity is controlled by adjusting the length of the waveguide and the refractive index difference between the core (core optical resin) and the clad (the clad
なお、単一モード光ファイバにおけるコアとクラッドとの比屈折率差は、通常0.3%程度と極めて小さい。したがって、光源としてレーザー光のように狭指向性の光源を用い、且つ該光源が発する光の当該光ファイバへの入射角を全反射角よりも大きくした場合、当該光は全反射によってコアのみを通りながら伝搬する。このような光ファイバの構造におけるポイントは、コアとクラッドとの比屈折率差が小さいことである。これにより、全反射角が大きくなるので、当該光はほぼ直進することになる。 Note that the relative refractive index difference between the core and the clad in the single-mode optical fiber is usually as small as about 0.3%. Therefore, when a light source having a narrow directivity, such as laser light, is used as the light source, and the incident angle of the light emitted from the light source to the optical fiber is larger than the total reflection angle, the light is only reflected on the core by total reflection. Propagate while passing. The point in the structure of such an optical fiber is that the relative refractive index difference between the core and the clad is small. Thereby, since the total reflection angle becomes large, the light travels almost straight.
ところが、光源として有機EL素子を用いる場合、有機EL素子が発する光は拡散光である為、上述したような通常の光ファイバにおける極めて小さい比屈折率差では、直進性は向上するのであるが、コアからの光漏れが多くなってしまう。したがって、本一実施形態においては、比屈折率差を10%程度とすることによって、光漏れを少なくし且つ照射指向性を狭くしている。 However, when an organic EL element is used as the light source, the light emitted from the organic EL element is diffused light, so that the straightness is improved with a very small relative refractive index difference in a normal optical fiber as described above. Light leakage from the core will increase. Therefore, in the present embodiment, by setting the relative refractive index difference to about 10%, light leakage is reduced and irradiation directivity is narrowed.
ところで、図4に示す前記有機EL素子20Aにおける主要な各部の寸法は、図8に示す通りである。すなわち、前記導波路A部55の副走査方向(紙搬送方向)における長さは215μm(うち前記斜面55aは200μm、前記水平面55bは15μm)であり、前記導波路B部56の副走査方向(紙搬送方向)における長さは2000μmである。ここで、前記水平面55bの高さ(主走査方向と副走査方向とに垂直な方向における長さ)は7μmである。
By the way, the dimensions of the main parts of the
さらに、前記封止基板28の高さは700μmであり、前記クラッド光学層70の高さは20μmであり、前記基板21の高さは700μmであり、前記平坦化層35における最も高い箇所における高さは3μmである。
Furthermore, the height of the sealing
なお、前記HTL24、前記発光層25、及び前記ETL26に関しては、紙面の大きさの都合上、図8においては発光層200としてまとめて1つの層として表現されている。また、図8に示す各部の寸法の具体的な数値はあくまでも一例であって、それらの数値に限られないことは勿論である。
Note that the
以上説明したように、本一実施形態によれば、単純な導波路構造を有する有機EL素子を用いたEL発光部でありながら、印刷装置等における露光に充分な光量を得ることができ、且つ水分の影響を受けやすい有機EL素子における発光部を外気に触れることの無いよう完全に封止できるEL発光部を提供することができる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to obtain a sufficient amount of light for exposure in a printing apparatus or the like while being an EL light emitting unit using an organic EL element having a simple waveguide structure, and It is possible to provide an EL light emitting unit that can be completely sealed so that the light emitting unit in an organic EL element that is easily affected by moisture is not exposed to the outside air.
具体的には、本一実施形態に係るEL発光部によれば、前記有機EL発光面61からの光を前記導波路57によって反射集光して放射する構造を採ることで、水分の影響を受けやすい有機ELの発光材料を外気に触れることの無いようガラスによって完全に封止することができ、単純な導波路構造によって十分な光量を得ることができる。
Specifically, according to the EL light emitting unit according to the present embodiment, the influence of moisture is obtained by adopting a structure in which light from the organic EL
また、本一実施形態に係るEL発光部によれば、上述したように前記導波路57の長さ及びコア(コア光学樹脂)・クラッド(クラッド光学層70)間の屈折率差を調整することによって指向性を制御できるので、有機EL素子が発した光の外部への取り出し効率を最適化することができる。
Further, according to the EL light emitting unit according to the present embodiment, as described above, the length of the
なお、上述したように有機EL素子の発光材料は水分の影響を受けやすく、外気とはある程度の距離を置く必要がある。そこで、本一実施形態においては、前記有機EL素子20Aが発した光を前記導波路57によって前記出射端面80に導く構造とすることで、前記有機EL素子20Aを外気からある程度の距離を置いた位置に設けることを可能とした。
As described above, the light-emitting material of the organic EL element is easily affected by moisture, and needs to have a certain distance from the outside air. Therefore, in the present embodiment, the light emitted from the
以上、一実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形及び応用が可能なことは勿論である。 As mentioned above, although this invention was demonstrated based on one Embodiment, this invention is not limited to embodiment mentioned above, Of course, a various deformation | transformation and application are possible within the range of the summary of this invention. is there.
さらに、上述した実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件の適当な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成も発明として抽出され得る。 Further, the above-described embodiments include inventions at various stages, and various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed constituent elements. For example, even if some constituent requirements are deleted from all the constituent requirements shown in the embodiment, the problem described in the column of the problem to be solved by the invention can be solved, and the effect described in the column of the effect of the invention Can be extracted as an invention.
例えば上記各実施形態では、前記有機EL発光面61が、前記有機EL素子20Aの上側に設けられているトップエミッション構造であったが、ボトムエミッション構造とし、前記有機EL素子20Aの下側に前記有機EL発光面61を設け、前記有機EL素子20Aの下方に前記導波路A部55が配置するように前記導波路57を形成し、前記導波路57の周囲にクラッド部を設けて、前記EL発光部2Aの横方向の前記出射端面80から光を出射するようにしてもよい。
For example, in each of the above embodiments, the organic EL
1…感光体ドラム、 3…帯電ローラ、 4…イレーサ光源感光体、 5…クリーニング部材、 6…現像器、 6a…現像ローラ、 7…印刷用紙、 8…転写ローラ、 9…定着ローラ、 11…搬送ベルト、 20A…有機EL素子、 21…基板、 22…反射層、 23…アノード電極、 24…正孔輸送層、 25…発光層、 26…電子輸送層、 27…カソード電極、 28…封止基板、 29…シール材、 20A…EL素子、 31A,31B…制御ケーブル、 34…封止膜、 35…平坦化層、 40…駆動回路部、 41…ソース電極、 42…ドレイン電極、 43…ゲート電極、 44…半導体、 45…ゲート絶縁層、 46…層間絶縁層、 50…導光部、 55…導波路A部、 56…導波路B部、 57…導波路、 59…反射膜、 61…有機EL発光面、 70…クラッド光学層、 80…出射端面。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Photosensitive drum, 3 ... Charge roller, 4 ... Eraser light source photoconductor, 5 ... Cleaning member, 6 ... Developing device, 6a ... Developing roller, 7 ... Printing paper, 8 ... Transfer roller, 9 ... Fixing roller, 11 ... Transport belt, 20A ... organic EL element, 21 ... substrate, 22 ... reflective layer, 23 ... anode electrode, 24 ... hole transport layer, 25 ... light emitting layer, 26 ... electron transport layer, 27 ... cathode electrode, 28 ... sealing Substrate, 29 ... Sealing material, 20A ... EL element, 31A, 31B ... Control cable, 34 ... Sealing film, 35 ... Flattening layer, 40 ... Drive circuit section, 41 ... Source electrode, 42 ... Drain electrode, 43 ...
Claims (5)
前記発光素子が発した光を横方向に集光し、出射端面から出射する導波路と、
前記発光素子と前記導波路との間に設けられた絶縁層と、
前記導波路より屈折率の低いクラッド部と、
を有し、
前記導波路は、前記発光素子の発光面に対応する位置の前記クラッド部との界面において前記発光素子の発光面に対して所定の角度で傾斜している傾斜面と、前記傾斜面の一端から前記出射端面に向けた位置の前記クラッド部との界面において前記発光素子の発光面に対して平行な水平面と、にそれぞれ第1反射膜が設けられている第1導波路部と、前記水平面の前記出射端面側の一端から前記出射端面までの前記クラッド部との界面において反射膜が設けられていない第2導波路部と、を備えることを特徴とする発光部。 A plurality of light emitting elements formed on a substrate and emitting light in an upward or downward direction;
A waveguide that condenses light emitted from the light emitting element in the lateral direction and exits from the exit end face ;
An insulating layer provided between the light emitting element and the waveguide;
A clad part having a refractive index lower than that of the waveguide;
I have a,
The waveguide includes an inclined surface that is inclined at a predetermined angle with respect to the light emitting surface of the light emitting element at an interface with the cladding portion at a position corresponding to the light emitting surface of the light emitting element, and one end of the inclined surface. A first waveguide portion provided with a first reflective film on a horizontal plane parallel to a light emitting surface of the light emitting element at an interface with the clad portion at a position facing the emission end face; And a second waveguide part provided with no reflective film at an interface with the cladding part from one end on the exit end face side to the exit end face .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006268947A JP5055927B2 (en) | 2006-09-29 | 2006-09-29 | Light emitting unit and printing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006268947A JP5055927B2 (en) | 2006-09-29 | 2006-09-29 | Light emitting unit and printing apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008087258A JP2008087258A (en) | 2008-04-17 |
JP5055927B2 true JP5055927B2 (en) | 2012-10-24 |
Family
ID=39371913
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006268947A Expired - Fee Related JP5055927B2 (en) | 2006-09-29 | 2006-09-29 | Light emitting unit and printing apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5055927B2 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101634791B1 (en) | 2008-11-28 | 2016-06-30 | 삼성디스플레이 주식회사 | Touch sensible organic light emitting diode display |
US8427747B2 (en) | 2010-04-22 | 2013-04-23 | 3M Innovative Properties Company | OLED light extraction films laminated onto glass substrates |
KR102081829B1 (en) * | 2018-06-27 | 2020-02-27 | 삼성디스플레이 주식회사 | Touch sensible organic light emitting diode display |
KR102389890B1 (en) * | 2021-04-29 | 2022-04-22 | 삼성디스플레이 주식회사 | Touch sensible organic light emitting diode display |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3730573B2 (en) * | 2002-01-16 | 2006-01-05 | シャープ株式会社 | Exposure apparatus and image forming apparatus |
JP2004195789A (en) * | 2002-12-18 | 2004-07-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Light source, exposure device, and recording device using the same |
-
2006
- 2006-09-29 JP JP2006268947A patent/JP5055927B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2008087258A (en) | 2008-04-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2006221902A (en) | Light emitting device, its manufacturing method, image printing device, and image scanner | |
JP5055927B2 (en) | Light emitting unit and printing apparatus | |
JP2016001581A (en) | Light emitting element and manufacturing method of light emitting element, and image forming apparatus and manufacturing method of image forming apparatus | |
JP4899849B2 (en) | Light emitting device and printing device | |
KR100789537B1 (en) | Scanning head and printer | |
JP4548497B2 (en) | Organic EL head and printing apparatus using the same | |
JP3708024B2 (en) | Image writing device and light source of image writing device | |
JP4924053B2 (en) | Light emitting device and printing device | |
JP2008152039A (en) | Method of manufacturing microlens array, microlens array, organic electroluminescence line head and image forming apparatus using the microlens array | |
JP4830332B2 (en) | Electro-optical device, image printing device, and image reading device | |
JP2008087304A (en) | Luminous part and printer | |
JP4552665B2 (en) | LIGHT EMITTING DEVICE, MANUFACTURING METHOD THEREOF, IMAGE FORMING DEVICE, AND IMAGE READING DEVICE | |
JP2009051152A (en) | Printer | |
US20060233490A1 (en) | Optical print head, method for enhancing light quantity thereof and optical printer | |
JP4905163B2 (en) | Light emitting device and printing device | |
JP4617959B2 (en) | Electro-optical device, image printing device, and image reading device | |
JP2008186795A (en) | Light emitting device and printing device | |
JP2006248219A (en) | Scanning head and printer | |
JP4548462B2 (en) | Exposure apparatus and image forming apparatus | |
JP3792550B2 (en) | Optical print head | |
JP2007147913A (en) | Method of manufacturing light guide plate | |
JP2004034541A (en) | Exposure device | |
JP2011131457A (en) | Light source device and image forming apparatus | |
JP2011230332A (en) | Printer head and exposure device | |
JP4559838B2 (en) | Optical recording head and image forming apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090904 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120214 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120221 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120420 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20120529 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120703 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120716 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150810 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5055927 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |