JP5055927B2 - Light emitting unit and printing apparatus - Google Patents

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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。
特開2004−327217号公報
2. Description of the Related Art Conventionally, an EL light emitting unit using an organic EL element as a light source is known, and is used for an exposure device in a printing apparatus, for example. As a technique related to this, for example, Patent Document 1 discloses an exposure apparatus and an image forming apparatus including an organic EL element. In the technique disclosed in Patent Document 1, an organic EL element and a photoconductor are installed at a certain distance through a lens, and static light is placed on the photoconductor by focused light from the organic EL element. An electrostatic latent image is formed.
JP 2004-327217 A

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 light emitting unit 2A according to the present embodiment, and a rod lens array 2B. The image forming apparatus includes a unit 2, a charging roller 3, an eraser light source photoconductor 4, a cleaning member 5, a developing device 6 including a developing roller 6 a, a transfer roller 8, a fixing roller 9, and a conveyance belt 11. . Note that reference numeral 7 denotes printing paper.

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 charging roller 3 is a negative charger. The developing device 6 is a developing device for developing with negatively charged toner. The EL light emitting unit 2A is configured by arranging a plurality of organic EL elements in an array, as will be described in detail later.

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 charging roller 3 comes into contact with the surface of the rotating photosensitive drum 1, the contacted surface of the photosensitive drum 1 is uniformly charged with a negative potential. Subsequently, the EL light emitting section 2A irradiates the photosensitive drum 1 with light through the rod lens array 2B, and an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 1. Thereafter, toner is attached to the electrostatic latent image by the developing device 6. Then, the toner attached to the electrostatic latent image is transferred to the printing paper 7 by the transfer roller 8. Hereinafter, such a printing process will be described in detail.

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 charging roller 3. As a result, the peripheral surface of the photosensitive drum 1 is uniformly negatively charged and is initialized in terms of potential (becomes an initialized charging state).

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 light emitting unit 2A. As a result, the initialization charging portion that remains in the initialization charged state because no exposure is performed, and the exposure charging voltage of about −50 (V) that is a negative potential relatively higher than the initialization charging portion by the exposure. Is formed on the peripheral surface of the photosensitive drum 1.

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 transfer roller 8 face each other by the rotation of the photosensitive drum 1.

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 light emitting unit 2A. Is determined by the potential difference between the potential on the peripheral surface of the toner and the developing voltage.

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 transfer roller 8. The printing paper 7 to which the toner image is transferred in this way is further conveyed downstream, and after the toner image is thermally fixed by the fixing roller 9, the printing paper 7 is discharged to the outside of the printing apparatus. 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 light emitting unit 2A will be described with reference to FIGS. Here, the EL light emitting unit 2A includes an organic EL element 20A that mainly emits light, a light guide unit 50 that sets the traveling direction of light emitted by the organic EL element 20A to a predetermined direction, and emits the light. It mainly comprises a drive circuit unit 40 that electrically controls light emission of the organic EL element 20A.

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 organic EL element 20A is formed on a substrate 21 such as glass as shown in FIG. 2, and is sealed by a sealing substrate 28 such as glass. Specifically, as the organic EL element 20A on the substrate 21, a light-reflective anode electrode 23, a hole transport layer (HTL) 24, a light-emitting layer 25, an electron transport layer (ETL) 26, and a light-transmissive cathode The electrode 27 is formed in this order. Here, the hole transport layer 24, the light emitting layer 25, and the electron transport layer (ETL) 26 are organic EL layers made of an organic compound. The organic EL layer is not limited to the above, and may be, for example, a hole transport layer and an electron transport light emitting layer, or only a hole transport / electron transport light emitting layer, or a hole transport light emitting layer and an electron transport layer. In addition, a carrier transport layer may be appropriately interposed therebetween, or a combination of other carrier transport layers may be used.

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 anode electrode 23 is made of a reflective metal layer such as an aluminum alloy provided on the lower layer side and a transparent electrode material such as tin-doped indium oxide (ITO) or zinc-doped indium oxide provided on the upper layer side. It may be a laminated structure with a transparent conductive metal oxide layer or a single layer of a reflective metal layer such as an aluminum alloy.

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 cathode electrode 27 is a laminated structure of an electron injection layer having a low work function such as barium, magnesium, lithium, etc. provided on the lower layer side, and a transparent conductive metal oxide layer similar to the above provided on the upper layer side. It may be.

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 anode electrode 23 and the cathode electrode 27, holes are injected from the anode electrode 23 and electrons are injected from the cathode electrode 27 into the light emitting layer 25. In the light emitting layer 25, holes and electrons recombine to emit light. The light hν100 generated by this light emission passes through the light-transmitting cathode electrode 27 and is completely diffused and radiated upward.

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 exposure unit 2 composed of the EL light emitting unit 2A and the rod lens array 2B causes a small-diameter light on the photosensitive drum 1 that is separated from the exposure unit 2 by a millimeter order distance. Create a light beam that forms spots and resolves each dot. Hereinafter, the detailed configuration of the exposure unit 2 will be described with reference to FIG.

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 light emitting section 2A, a plurality of the organic EL elements 20A are arranged in an array. Here, the organic EL element 20 </ b> A exists between the substrate 21 and the sealing substrate 28, and the light whose traveling direction is controlled by the light guide unit 50 is the light of the substrate 21. The light is emitted from the emission region 33 to the outside of the substrate 21. Therefore, although the organic EL element 20A is not shown in FIG. 3, since the organic EL element 20A and the light emitting region 33 have a one-to-one correspondence, the arrangement of the organic EL elements 20A is as follows. It can be easily guessed from the figure.

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 light emitting sections 2A are arranged in the main scanning direction of the exposure scanning on the photosensitive drum 1 shown in FIG. 1 (the width direction of the photosensitive drum 1, that is, the width direction of the printing paper 7). The organic EL element 20A is disposed to form an organic EL array. If the printing apparatus is a printing apparatus capable of printing at a printing density of 1200 dpi (dots / inch) to the full width using, for example, A4 size printing paper in the vertical direction, this organic EL array is approximately 14,000 pieces. The organic EL element is provided. A pulse voltage in accordance with print information output from a host device (not shown) is applied to each of the organic EL elements 20A. That is, each organic EL element 20A is selectively controlled to emit light.

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 organic EL element 20A is electrically connected to the host device (not shown) by control cables 31A and 31B shown in FIG. Here, the connection method between the control cables 31A and 31B and the organic EL element 20A may be any connection method as long as it can drive the organic EL element 20A.

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 organic EL element 20A provided between the substrate 21 and the sealing substrate 28 is sealed around a sealing material 29 as shown in FIG.

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 light emitting section 2A, a plurality of emission end faces 80 are provided in a line on the surface facing the rod lens array 2B and between the substrate 21 and the sealing substrate 28. ing. The emission end surface 80 is a region for emitting light emitted from the organic EL element 20A to the outside of the EL light emitting unit 2A, and is located on one end surface in the lateral direction of the EL light emitting unit 2A.

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 light emitting unit 2A according to the first embodiment will be described with reference to FIG.

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 substrate 21 and sealed with the sealing substrate 28.

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 optical layer 70 is formed on the sealing substrate 28 by resin coating as shown in FIG. A plurality of the light guide portions 50 are formed in the clad optical layer 70 (refractive index 1.5) so as to correspond to the respective organic EL elements 20A.

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 organic EL element 20A is formed on the substrate 21, and the drive circuit unit 40 is electrically connected to the organic EL element 20A.

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 light guide 50 includes a waveguide 57 including a waveguide A portion 55 and a waveguide B portion 56 formed in the clad optical layer 70, and a reflection film 59 that reflects light. The waveguide 57 is filled with a core optical resin (refractive index 1.6 or 1.7; details will be described later), and a reflective film 59 is provided on a part of the upper surface and side surfaces, and a part of the lower surface. A reflective film 60 is provided. The waveguide B portion 56 may be a quadrangular prism or a cylinder.

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 waveguide 57 includes a waveguide A portion 55 and a waveguide A portion 56.

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 waveguide A portion 55 includes a portion corresponding to the surface facing the organic EL element 20A, and the upper surface is the organic EL light emitting surface 61 (the surface from which the light emission in the organic EL element 20A is emitted). A portion inclined at a predetermined angle with respect to the surface facing the waveguide 57 and a portion parallel to the organic EL light emitting surface 61, and the reflection film 59 or the reflection film 60 is formed. Corresponds to the part that has been.

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 waveguide B part 56 corresponds to a part of the waveguide 57 excluding the waveguide A part 55, where the reflective film 59 or the reflective film 60 is not formed, and the periphery is clad optical. Surrounded by layer 70.

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 waveguide A portion 55 is parallel to the organic EL light emitting surface 61 and an inclined surface 55a inclined at a predetermined angle with respect to the organic EL light emitting surface 61 as shown in FIG. It has a horizontal surface 55b which is a surface.

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 waveguide 57 is formed by filling the recess with the recess in the recess imprinted in the clad optical layer 70 with the core optical resin.

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 drive circuit unit 40 includes a source electrode 41, a drain electrode 42, a gate electrode 43, a semiconductor 44, a gate insulating layer 45, and an interlayer insulating layer 46.

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 drive circuit unit 40 is not a feature of the present invention and will not be described in detail. However, in the present embodiment, the source electrode 42, the drain electrode 41, and the gate electrode in the drive circuit unit 40 are omitted. By outputting an image signal to the TFT transistor having 43, the light emitting section 2A emits light appropriately in a line shape, and a two-dimensional electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 1 rotating by repeating this operation. Form an image.

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 organic EL element 20A is controlled to emit light by controlling the current value of the current that the TFT transistor passes through the organic EL element 20A. Here, for example, the cathode electrode 27 is fixed at zero volts, and the anode electrode 23 is electrically connected to the TFT transistor. The reflective layer 22 is a member that reflects incident light toward the reflective film 59, and may be formed by patterning together with the gate electrode 43 using a gate metal, or may not be formed separately. The anode electrode 23 can be replaced by providing light reflectivity.

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 transparent sealing film 34 is formed on the organic EL element 20A and the drive circuit unit 40 as shown in FIG. In other words, the organic EL element 20 </ b> A and the drive circuit unit 40 are sealed by the sealing film 34. Further, a planarizing layer 35 is formed on the sealing film 34 with UV curable epoxy resin (refractive index 1.5) as shown in FIG. That is, the planarization process of the organic EL element 20 </ b> A and the drive circuit unit 40 is performed by the planarization layer 35 having the same refractive index as that of the clad optical layer 70. As described above, the periphery of the waveguide B portion 56 is surrounded by the clad optical layer 70 and the planarizing layer 35 having a lower refractive index than the waveguide B portion 56, and the waveguide B portion 56 is the core. An optical fiber structure is formed using the clad optical layer 70 and the planarizing layer 35 as clad portions.

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 anode electrode 23, the HTL 24, the light emitting layer 25, the ETL 26, and the cathode electrode 27 are formed between the substrate 21 and the sealing substrate 28, that is, inside the glass. Such a structure is not a structure for improving the light extraction efficiency, but the waveguide 57 can be a simple structure. Such a structure also has an advantage that the organic EL element 20A that is easily affected by oxygen and moisture can be hermetically sealed so as not to come into contact with outside air that may contain oxygen and moisture.

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 organic EL element 20A is the core optical resin of the waveguide 57 by the reflective film 59, the reflective film 60, and the reflective layer 22 in the waveguide A section 55. Reflected in. At this time, since the inclined surface 55a is inclined, the light is reflected so as to be condensed on the waveguide B portion 56 side. On the other hand, in the waveguide B portion 56, the light incident from the waveguide A portion 55 side is reflected by the difference in refractive index between the core optical resin and the clad optical layer 70 and the planarizing layer 35. The light is condensed on the exit end face 80 side.

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 waveguide B portion 56, a material having a high refractive index (the core optical resin) is applied in order to apply the principle that when light is applied to an interface with a substance having a different refractive index, the light is totally reflected. And a peripheral material having a low refractive index (the cladding optical layer 70 and the planarizing layer 35) as a cladding, and light in the material having a high refractive index (the core optical resin) is transmitted to the cladding optical layer 70 and The light is propagated by repeated total reflection at the interface with the flattening layer 35. Thus, the light reflected and collected by the waveguide 57 is radiated from the emission end face 80 toward the rod lens array 2B.

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 organic EL element 20A and the light guide unit 50 will be described. In the EL light emitting section 2A, as described above, a plurality of organic EL elements 20A are actually constructed in a line in the main scanning direction of exposure scanning on the photosensitive drum 1 shown in FIG. An array is formed.

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 organic EL element 20A is constructed on the substrate 21, the shape when the organic EL element 20A (organic EL light emitting surface 61) is viewed from the sealing substrate 28 side is the sub-scanning direction. A rectangle with the (paper transport direction) as the longitudinal direction is formed. For this reason, even if the width of the organic EL light emitting surface 61 is a narrow pitch, the organic EL light emitting surface 61 can be increased. Thereby, the light emission area in the said organic EL element 20A can be enlarged. The intensity of the emitted light per unit area at the emission end face 80 is (area of the organic EL light emitting surface 61 of the organic EL element 20A) / (area of the emission end face 80). The light imparted with directivity by the inclined waveguide A portion 55 and the waveguide B portion 56 having the core and the clad can suppress the area of the emission end face 80 to be small. The intensity of the emitted light per unit area can be emitted.

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 light guide 50, first, a wedge-shaped mold having the same type as that of the waveguide 57 shown in FIG. 5 is applied to the uncured clad optical layer 70 deposited on the sealing substrate 28. Then, the resin is cured to form concave portions imprinted in an array on the clad optical layer 70 formed on the sealing substrate 28. In this imprinting, the wedge-shaped waveguide 57 is imprinted in a concave so that the waveguide 57 has a one-to-one correspondence with the organic EL element 20A.

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 waveguide A portion 55 is provided by forming the reflective film 59 on a part of the inner surface of the waveguide 57 formed by being imprinted concavely on the clad optical layer 70. At this time, the reflective film 59 is not formed by masking a portion where the reflective film 59 is not formed. Thus, the portion of the waveguide 57 where the reflective film 59 is not formed becomes the waveguide B portion 56.

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 waveguide 57 formed by being imprinted concavely on the clad optical layer 70 and flattened. Thereafter, the sealing substrate 28 provided with the light guide 50 and the substrate 21 provided with the organic EL element 20A so that the light guide 50 and the organic EL element 20A face each other. Paste together. The reflective film 60 may be formed on the waveguide 57 before being attached, or may be formed on the planarizing layer 35.

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 organic EL elements 20A is formed in the EL light emitting portion 2A by the formation process as described above. In addition to the method of bonding the organic EL element 20A and the light guide unit 50 after forming them in separate steps as described above, after forming the organic EL element 20A, the organic EL element 20A Of course, a method of laminating the light guide unit 50 may be adopted.

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 organic EL element 20A and the light incidence of the rod lens array 2B when the output light quantity from the waveguide A section 55 is set as a reference (100%). The simulation result of the light incidence efficiency (rod lens surface efficiency) on the surface will be described with reference to the result list shown in FIG.

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 rod lens array 2B has a parabolic refractive index distribution from the center to the periphery. Usually, the rod lens array 2B is used by arranging cylindrical rod lenses regularly and precisely in one or two rows and sandwiched between two frame plates. Various rod lenses exist depending on optical parameters (working distance l0, incident angle θo, conjugate length TC, etc.), but a normal rod lens has a lens diameter of 0.5 to 1 mm and an incident angle θo of about 20 °. The working distance l0 is about 2 to 5 mm.

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 rod lens array 2B is composed of two rows, the lens diameter is 0.5 mm, the incident angle is θo = 20 °, and the working distance lo is 2.5 mm. Was assumed. The amount of light that can be captured by the rod lens array 2B is assumed to be the amount of light incident on a circular photoreceptor having a diameter of 2 mm.

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 surface 61 is 10 × 200 μm, the emission opening in the waveguide B portion 56 is 10 × 10 μm, and the waveguide length of the waveguide B portion 56 is 2 mm. .

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 waveguide 57, a simulation for obtaining the end face output efficiency and the rod lens surface efficiency is performed.

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 optical layer 70 and the planarizing layer 35 are 1.5, the end face output efficiency is about 80%, and the surface of the rod lens array 2B. The efficiency is about 15%.

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 optical layer 70 and the planarizing layer 35 are 1.5, the end face output efficiency is about 40% and the surface of the rod lens array 2B. The efficiency is about 20%.

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 rod lens array 2B is better.

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 optical layer 70 and the planarization layer 35). The efficiency of taking out the light emitted from the organic EL element to the outside can be optimized.

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 organic EL element 20A shown in FIG. 4 are as shown in FIG. That is, the length of the waveguide A portion 55 in the sub-scanning direction (paper transport direction) is 215 μm (of which the slope 55 a is 200 μm and the horizontal surface 55 b is 15 μm), and the waveguide B portion 56 is in the sub-scanning direction ( The length in the paper conveyance direction) is 2000 μm. Here, the height of the horizontal surface 55b (the length in the direction perpendicular to the main scanning direction and the sub-scanning direction) is 7 μm.

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 substrate 28 is 700 μm, the height of the cladding optical layer 70 is 20 μm, the height of the substrate 21 is 700 μm, and the height at the highest portion of the planarizing layer 35 is high. The thickness is 3 μm.

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 HTL 24, the light emitting layer 25, and the ETL 26 are collectively expressed as one layer in FIG. 8 as the light emitting layer 200 for convenience of paper size. Further, the specific numerical values of the dimensions of the respective parts shown in FIG. 8 are merely examples, and it is needless to say that the numerical values are not limited thereto.

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 light emitting surface 61 is reflected and collected by the waveguide 57 and emitted. The light-emitting material of the organic EL that is easily received can be completely sealed with glass so as not to be exposed to the outside air, and a sufficient light amount can be obtained by a simple waveguide structure.

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 waveguide 57 and the refractive index difference between the core (core optical resin) and the clad (cladding optical layer 70) are adjusted. Since the directivity can be controlled by this, it is possible to optimize the efficiency of extracting the light emitted from the organic EL element to the outside.

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 organic EL element 20A is guided to the emission end face 80 by the waveguide 57, thereby placing the organic EL element 20A at a certain distance from the outside air. It was possible to provide in the position.

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 light emitting surface 61 has a top emission structure provided on the upper side of the organic EL element 20A. However, the organic EL light emitting surface 61 has a bottom emission structure, and the organic EL element 20A has a lower emission side. An organic EL light emitting surface 61 is provided, the waveguide 57 is formed so that the waveguide A portion 55 is disposed below the organic EL element 20A, and a cladding portion is provided around the waveguide 57, and the EL You may make it radiate | emit light from the said output end surface 80 of the horizontal direction of the light emission part 2A.

本発明の一実施形態に係るEL発光部を用いた印刷装置の一構成例を示す図。1 is a diagram illustrating a configuration example of a printing apparatus using an EL light emitting unit according to an embodiment of the present invention. 有機EL素子における発光部の構造を示す図。The figure which shows the structure of the light emission part in an organic EL element. 本発明の一実施形態に係るEL発光部を用いた印刷装置の露光部の外観を示す図。FIG. 2 is a diagram illustrating an appearance of an exposure unit of a printing apparatus using an EL light emitting unit according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係るEL発光部における有機EL素子の構造を示す図。The figure which shows the structure of the organic EL element in the EL light emission part which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るEL発光部の有する有機EL素子の導光部における導波路の形状を示す図。The figure which shows the shape of the waveguide in the light guide part of the organic EL element which the EL light emission part which concerns on one Embodiment of this invention has. (A),(B)は、シミュレーションにおいて想定したロッドレンズの代表的光学パラメータを示す図。(A), (B) is a figure which shows the typical optical parameter of the rod lens assumed in simulation. シミュレーション結果を示す図。The figure which shows a simulation result. 本発明の一実施形態に係る有機EL素子における主要な各部の寸法を示す図。The figure which shows the dimension of each main part in the organic EL element which concerns on one Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

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 ... Gate Electrode 44 ... Semiconductor 45 ... Gate insulation layer 46 ... Interlayer insulation layer 50 ... Light guide part 55 ... Waveguide A part 56 ... Waveguide B part 57 ... Waveguide 59 ... Anti Projection film, 61 ... organic EL light emitting surface, 70 ... cladding optical layer, 80 ... emission end face.

Claims (5)

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 .
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を特徴とする請求項1に記載の発光部。 2. The light emitting unit according to claim 1 , wherein a second reflective film is provided between the first waveguide part 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を特徴とする請求項1に記載の発光部。 The light emitting unit according to claim 1, wherein the first reflective film is provided on an upper surface and a side surface of the first waveguide unit. 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を特徴とする請求項1に記載の発光部。   2. The light emitting unit according to claim 1, wherein the light emitting elements are respectively arranged in a main scanning direction, and a light emitting surface of the light emitting element is wider in a direction orthogonal to the main scanning direction than in the main scanning direction. . 請求項1に記載の発光部を有することを特徴とする印刷装置。   A printing apparatus comprising the light emitting unit according to claim 1.
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