JP5157974B2

JP5157974B2 - 発光素子、露光ヘッド、カートリッジ、画像形成装置及び発光素子製造方法

Info

Publication number: JP5157974B2
Application number: JP2009061187A
Authority: JP
Inventors: 博人米山; 義紀山口; 洋平西野; 貴志松村; 清和真下; 克洋佐藤
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2009-03-13
Filing date: 2009-03-13
Publication date: 2013-03-06
Anticipated expiration: 2029-03-13
Also published as: JP2010219115A

Description

本発明は、発光素子、露光ヘッド、カートリッジ、画像形成装置及び発光素子製造方法
に関する。

発光素子としては、非特許文献１に開示される技術が公知である。非特許文献１に開示される技術では、ＥＬ層（発光層）を成膜する際に、インクジェット法を用いている。また、インクジェット法を用いる際に、バンクや基板に撥水処理などを行い、基板改質をすることが開示されている。

第１５回フラットパネルディスプレイ研究開発・製造技術展の配布資料「多様に進化する有機ＥＬディスプレイ」（２００５年４月）

本発明は、面内発光均一性を有した高精細な発光を得ることを課題とする。

第１態様及び請求項１係る発光素子は、被形成面の表面に形成された第１電極と、前記第１電極と対をなす第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に配置され、前記第１電極と前記第２電極との間に電圧が印加されることにより発光する発光層と、前記被形成面の表面に形成され、前記発光層の発光には寄与しない第３電極と、を備える。

第２態様に係る発光素子は、第１態様の構成において、前記第１電極及び前記第３電極は、前記被形成面の面方向に沿って交互に配置されている。

第３態様に係る発光素子は、第１態様又は第２態様の構成において、前記第１電極と前記第３電極とが同じ材料である。

第４態様に係るに係る露光ヘッドは、第１〜第３態様のいずれかに記載の発光素子を備える。

第５態様に係るカートリッジは、潜像を保持する潜像保持体、前記潜像保持体を帯電させる帯電装置及び前記潜像保持体の潜像を現像する現像装置の少なくとも１つと、前記潜像保持体に光を照射して潜像を形成する第４態様に記載の露光ヘッドと、を備える画像形成装置に着脱可能なカートリッジである。

第６態様に係る画像形成装置は、潜像を保持する潜像保持体と、前記潜像保持体に光を照射して潜像を形成する第４態様に記載の露光ヘッドと、前記露光ヘッドによって形成された潜像を現像する現像装置と、を備える。

第７態様に係る発光素子製造方法は、電圧を印加して発光材料溶液を帯電させる帯電工程と、前記帯電工程と逆極性の電圧を第１電極に印加する第１電圧印加工程と、前記第１電極と交互に配置された第２電極に前記帯電工程と同極性の電圧を印加する第２電圧印加工程と、前記第１電圧印加工程及び前記第２電圧印加工程による電圧印加がなされている状態において、前記帯電工程で帯電した発光材料溶液を前記第１電極に向けて供給する第１供給工程と、前記帯電工程と同極性の電圧を前記第２電極に印加する第３電圧印加工程と、前記帯電工程と逆極性の電圧を前記第１電極に印加する第４電圧印加工程と、前記第３電圧印加工程及び前記第４電圧印加工程による電圧印加がなされている状態において、前記帯電工程で帯電した発光材料溶液を前記第２電極に向けて供給する第２供給工程と、を備える。

第１態様及び本発明の請求項１の構成によれば、第３電極を有していない場合に比べ、面内発光均一性を有した高精細な発光を得ることができる。

第２態様の構成によれば、本構成を有していない場合に比べ、面内発光均一性を有した高精細な発光を得ることができる。

第３態様の構成によれば、本構成を有していない場合に比べ、高精細なパターニングができる。

第４態様の構成によれば、本構成を有していない露光ヘッドに比べ、高精細な画像書き込みができる。

第５態様の構成によれば、本構成を有していないカートリッジに比べ、高精細な画像書き込みができる。

第６態様の構成によれば、本構成を有していない画像形成装置に比べ、高精細な画像が得られることができる。

第７態様の構成によれば、本構成を有していない製造方法に比べ、膜の均一性が向上する。

図１は、本実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。図２は、本実施形態に係る露光ヘッドの構成を示す概略図である。図３は、本実施形態に係る露光ヘッドからの発光光が感光体ドラムに結像される状態を模式的に示した模式図である。図４は、本実施形態に係る露光ヘッドの構成を示す概略平面図である。図５は、ボトムエミッション型の有機ＥＬ素子の構成を示す概略図である。図６は、陽極と第３電極の形状を示す概略平面図である。図７は、陽極と第３電極の形状の変形例を示す概略平面図である。図８は、陽極と第３電極の形状の変形例を示す概略平面図である。図９−１は、ボトムエミッション型の有機ＥＬ素子の製造工程を示す概略図である。図９−２は、ボトムエミッション型の有機ＥＬ素子の製造工程を示す概略図である。図１０は、ボトムエミッション型の有機ＥＬ素子の製造工程のうちの発光層形成工程を示す概略図である。図１１は、第３電極を形成しない構成を示す概略平面図である。図１２は、発光材料溶液に溶解された発光材料を示す構造式である。図１３は、比較例１に係る陽極の構成を示す概略平面図である。図１４は、実施例１〜４と比較例１、２との評価結果を示す表である。図１５は、トップエミッション型の有機ＥＬ素子の構成を示す概略図である。図１６−１は、トップエミッション型の有機ＥＬ素子の製造工程を示す概略図である。図１６−２は、トップエミッション型の有機ＥＬ素子の製造工程を示す概略

以下に、本発明に係る実施形態の一例を図面に基づき説明する。
（本実施形態に係る画像形成装置１０の構成）
まず、本実施形態に係る画像形成装置１０の構成を説明する。図１は、本実施形態に係る画像形成装置１０の構成を示す概略図である。

本実施形態に係る画像形成装置１０は、図１に示すように、各構成部品を収容する装置筐体１１と、用紙等の記録媒体Ｐが収容される記録媒体収容部１２と、記録媒体Ｐにトナー画像を形成する画像形成部１４と、記録媒体収容部１２から画像形成部１４へ記録媒体Ｐを搬送する搬送部１６と、画像形成部１４によって形成されたトナー画像を記録媒体Ｐに定着させる定着装置１８と、定着装置１８によってトナー画像が定着された記録媒体Ｐが排出される記録媒体排出部（図示省略）と、を備えている。

記録媒体収容部１２、画像形成部１４、搬送部１６及び定着装置１８は、装置筐体１１に収容されている。

画像形成部１４は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー画像を形成する画像形成ユニット２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ、２２Ｋと、画像形成ユニット２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ、２２Ｋで形成されたトナー画像が転写される中間転写体の一例としての中間転写ベルト２４と、画像形成ユニット２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ、２２Ｋで形成されたトナー画像を中間転写ベルト２４に転写する一次転写部材の一例としての一次転写ロール２６と、中間転写ベルト２４に転写されたトナー画像を記録媒体Ｐに転写する二次転写部材の一例としての二次転写ロール２８と、を備えている。

画像形成ユニット２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ、２２Ｋは、潜像を保持する像保持体の一例として、一方向（図１において時計回り方向）へ回転する感光体ドラム３０をそれぞれ有している。

各感光体ドラム３０の周囲には、感光体ドラム３０の回転方向上流側から順に、感光体ドラム３０の表面を帯電させる帯電装置３２と、帯電した感光体ドラム３０の表面を露光して感光体ドラム３０の表面に静電潜像を形成する露光装置としての露光ヘッド３４と、感光体ドラム３０の表面に形成された静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像装置３６と、トナー画像が中間転写ベルト２４に転写された後の感光体ドラム３０の表面に残留しているトナーを除去する除去装置４０と、が設けられている。

感光体ドラム３０、帯電装置３２、露光ヘッド３４、現像装置３６及び除去装置４０は、画像形成ユニット２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ、２２Ｋに収容されてユニット化されている。画像形成ユニット２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ、２２Ｋは、装置筐体１１に着脱可能に設けられたプロセスカートリッジとされており、交換可能となっている。

なお、感光体ドラム３０、帯電装置３２、露光ヘッド３４、現像装置３６及び除去装置４０の全てがユニット化される必要は無い。例えば、感光体ドラム３０、帯電装置３２及び現像装置３６の少なくとも１つと、露光ヘッド３４とが、画像形成ユニット２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ、２２Ｋに収容されてユニット化されていれば良い。

中間転写ベルト２４は、二次転写ロール２８に対向する対向ロール４２、駆動ロール４４及び支持ロール４６によって支持され、感光体ドラム３０と接触しながら一方向（図１において反時計回り方向）へ循環移動するようになっている。

一次転写ロール２６は、中間転写ベルト２４を挟んで、感光体ドラム３０に対向している。一次転写ロール２６と感光体ドラム３０との間には、感光体ドラム３０上のトナー画像が中間転写ベルト２４に一次転写される一次転写位置が形成される。この一次転写位置において、一次転写ロール２６が感光体ドラム３０の表面のトナー画像を圧接力と静電力により中間転写ベルト２４に転写するようになっている。

二次転写ロール２８は、中間転写ベルト２４を挟んで対向ロール４２と対向している。二次転写ロール２８と対向ロール４２との間には、中間転写ベルト２４上のトナー画像が記録媒体Ｐに二次転写される二次転写位置が形成される。この二次転写位置において、二次転写ロール２８が中間転写ベルト２４の表面のトナー画像を圧接力と静電力により記録媒体Ｐに転写するようになっている。

搬送部１６は、記録媒体収容部１２に収容された記録媒体Ｐを送り出す送出ロール５０と、送出ロール５０によって送り出された記録媒体Ｐを二次転写位置へ搬送する搬送ロール対５２と、を備えている。

定着装置１８は、二次転写位置より搬送方向下流側に配置されており、二次転写位置で転写されたトナー画像を記録媒体Ｐへ定着させる。

二次転写位置より搬送方向下流側であって、定着装置１８よりも搬送方向上流側には、定着装置１８に記録媒体Ｐを搬送する搬送部材の一例としての搬送ベルト５４が配置されている。

以上の構成により、本実施形態に係る画像形成装置１０では、まず記録媒体収容部１２から送り出された記録媒体Ｐが、搬送ロール対５２によって二次転写位置へ送り込まれる。

一方、中間転写ベルト２４には、画像形成ユニット２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ、２２Ｋで形成された各色のトナー画像が重ねられて、カラー画像が形成される。二次転写位置へ送り込まれた記録媒体Ｐは、中間転写ベルト２４上に形成されたカラー画像が転写される。

トナー画像が転写された記録媒体Ｐは、定着装置１８へ搬送され、転写されたトナー画像が定着装置１８により定着される。トナー画像が定着された記録媒体Ｐは、記録媒体排出部（図示省略）へ排出される。以上のように、一連の画像形成動作が行われる。

なお、画像形成装置の構成としては、上記の構成に限られず、例えば、中間転写体を有さない直接転写型の画像形成装置でもよく、種々の構成とすることが可能である。

（露光ヘッド３４の構成）
次に、露光ヘッド３４の構成を説明する。図２、図３及び図４は、本実施形態に係る露光ヘッド３４の構成を示す概略図である。

各露光ヘッド３４は、図２及び図３に示すように、主走査方向Ｘに長尺状に形成された基板６０と、発光素子アレイの一例としての有機ＥＬ（エレクトロルミネッセント）素子アレイ６２と、有機ＥＬ素子アレイ６２により生成された光を集光し、被照射面たる感光体ドラム３０の表面に結像する結像素子アレイの一例としてのセルフォックレンズアレイ６４と、を備えている。

基板６０は、絶縁性を有する基板で形成され、例えば、ガラス基板や樹脂基板で構成されている。

有機ＥＬ素子アレイ６２は、発光素子の一例としての有機ＥＬ素子７０を有している。有機ＥＬ素子７０は、画素数（ドット数）に応じて、図４に示すように、基板６０に主走査方向Ｘへ沿って複数配列されている。

有機ＥＬ素子７０は、後述の陰極７３及び陽極７１が、図４に示すように、それぞれ帯状に形成されており、陰極７３及び陽極７１が重なる交差部に発光領域Ｒが形成される。陽極７１は、発光領域Ｒ毎に分割されると共に、それぞれ露光ヘッド３４の副走査方向Ｙに沿って延びており、発光領域Ｒに流れる電流は個別に制御される。陰極７３は、露光ヘッド３４の主走査方向Ｘに沿って延びており、全ての発光領域Ｒに対して共通に形成されている。

また、基板６０には、有機ＥＬ素子７０を駆動する駆動回路の一例としてのドライバＩＣ６６が複数設けられている。ドライバＩＣ６６は、複数の有機ＥＬ素子７０を個別に駆動するようになっている。

セルフォックレンズアレイ６４は、結像素子の一例としてのロッドレンズ６４Ａが複数配列されて構成されており、複数の有機ＥＬ素子７０の光射出側に配置されている。

セルフォックレンズアレイ６４では、１ドットに対して複数のロッドレンズ６４Ａで正立等倍結像するように、各ロッドレンズ６４Ａが２次元状に配列されている。従って、各有機ＥＬ素子７０からの発光光は、対応する複数のセルフォックレンズアレイ６４を介して感光体ドラム３０の表面に結像される。このように、有機ＥＬ素子７０からの発光光によって、感光体ドラム３０が露光されて潜像が形成される。

なお、有機ＥＬ素子７０に組み合わせる光学レンズとしては、セルフォックレンズアレイ６４に限られず、シリンドリカルレンズを組み合わせても良い。また、個々の有機ＥＬ素子７０上にマイクロレンズを接合しても良い。

（有機ＥＬ素子７０の構成）
次に、有機ＥＬ素子７０の構成を説明する。

有機ＥＬ素子７０の構成としては、後述の発光層７２から発生する光を基板６０側から取り出すボトムエミッション型の有機ＥＬ素子と、後述の発光層７２から発生する光を基板６０とは反対側から取り出すトップエミッション型の有機ＥＬ素子とがある。

なお、発光素子としては、有機ＥＬ素子に限られず、無機物を用いた無機ＥＬ素子であってもよい。

（ボトムエミッション型の有機ＥＬ素子７０Ａの構成）
まず、ボトムエミッション型の有機ＥＬ素子７０Ａの構成を説明する。図５は、ボトムエミッション型の有機ＥＬ素子７０Ａの構成を示す概略図である。

有機ＥＬ素子７０Ａは、図５に示すように、第１電極の一例としての陽極７１と、陽極７１と対をなす第２電極の一例としての陰極７３と、発光層７２の発光には寄与しない第３電極７９と、陽極７１と陰極７３との間に配置された発光層７２と、正孔注入層７６と、反射層７４と、封止層７５とを備えている。陽極７１、陰極７３、発光層７２、正孔注入層７６、反射層７４及び封止層７５は、陽極７１、正孔注入層７６、発光層７２、陰極７３、反射層７４、封止層７５の順で、基板６０に積層されている。

なお、ボトムエミッション型の有機ＥＬ素子７０Ａとしては、正孔注入層７６、反射層７４及び封止層７５を有さない構成であってもよく、少なくとも、陽極７１、陰極７３、発光層７２及び第３電極７９を有していれば良い。

陽極７１は、基板６０表面に形成されている。陽極７１の形状は、副走査方向Ｙに長くされた帯状とされている。具体的には、陽極７１は、４辺で囲まれた４辺形状とされており、副走査方向Ｙに沿って延びる辺が長くされた矩形状に形成されている。
陽極７１は、光を透過する透過性を有しており、発光層７２から発生する光を基板６０側から取り出すことを許容する。陽極７１には、例えば、SnO₂、In₂O₃、ITO、IZO:Alなどの導電性金属酸化物が用いられる。なお、陽極７１の材料は、上記に限られるものではない。また、陽極７１の厚さは、例えば、100ｎｍとされる。なお、陽極７１の厚さは、これに限られるものではない。

正孔注入層７６は、陽極７１の表面に形成されている。正孔注入層７６は、陰極７３と陽極７１との間に電圧が印加されることにより、陽極７１側から正孔が注入される。正孔注入層７６には、例えば、フタロシアニン類（CuPcなどを含む）またはインダンスレン系化合物などの低分子材料、ＭＴＤＡＴＡ（４，４’，４”−トリス（３−メチルフェニルフェニルアミノ）トリフェニルアミン）、ポリアニリン、ＰＥＤＯＴ/ＰＳＳ（ポリエチレンジオキシチオフェン/ポリスチレンスルフォネート）等の高分子材料等が用いられる。なお、正孔注入層７６の材料としては、上記に限られるものでない。また、正孔注入層７６の厚さは、例えば、30ｎｍとされる。なお、正孔注入層７６の厚さは、これに限られるものではない。なお、正孔注入層７６と陽極７１との間には、正孔注入効率を高めるために正孔輸送層などを配置しても良い。

発光層７２は、正孔注入層７６の表面に形成されている。発光層７２には、陰極７３と陽極７１との間に電圧が印加されることにより、陰極７３側から電子が注入される。また、発光層７２には、正孔注入層７６に注入された正孔が移動し、この正孔と電子とが発光層７２で結合することにより、発光層７２が発光する。

発光層７２としては、キレート型有機金属錯体、多核又は縮合芳香環化合物、ペリレン誘導体、クマリン誘導体、スチリルアリーレン誘導体、シロール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサチアゾール誘導体、又はオキサジアゾール誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、又はポリアセチレン誘導体等が挙げられる。なお、発光層７２の材料としては、上記に限られるものでない。また、発光層７２の厚さは、例えば、50ｎｍとされる。なお、発光層７２の厚さは、これに限られるものではない。

陰極７３は、発光層７２の表面に形成されている。有機ＥＬ素子７０Ａでは、発光層７２で発生した光を基板６０側から取り出すため、陰極７３は、光を透過する透過性を有している必要性はない。本実施形態では、陰極７３は、一層で構成されている。なお、陰極７３は複数層で構成されていてもよい。

陰極７３は、例えば、Caで構成されている。なお、陰極７３の材料は、上記に限られるものではない。陰極７３の材料としては、例えば、SnO₂、In₂O₃、ITO、IZO:Alなどの導電性金属酸化物を用いてもよい。陰極７３の厚さは、例えば、30ｎｍとされる。なお、陰極７３の厚さは、これに限られるものではない。また、陰極７３と発光層７２との間には、電子注入効率を高めるための電子注入層や電子輸送層などを配置しても良い。

反射層７４は、陰極７３表面に形成されている。反射層７４は、発光層７２からの光を発光層７２側に反射する。反射層７４には、例えば、Al、Ag、Mo、W、Ni、Crなどが用いられている。なお、反射層７４の材料としては、上記に限られるものではない。また、反射層７４の厚さは、例えば、150ｎｍとされる。なお、反射層７４の厚さは、これに限られるものではない。

第３電極７９は、基板６０表面に形成されている。第３電極７９は、図６に示すように、陽極７１の間に配置された複数の第１部位７９Ａと、第１部位７９Ａの一端部同士をつなぐ第２部位７９Ｂとを備えている。

第３電極７９の第１部位７９Ａが陽極７１の間に配置されることにより、陽極７１及び第３電極７９は、基板６０の面方向に沿って交互に配置される。
また、第１部位７９Ａは、陽極７１に沿って延び設けられている。第１部位７９Ａは、主走査方向Ｘに沿った幅が、副走査方向Ｙの一方から他方にかけて一定とされている。

第３電極７９の第２部位７９Ｂは、陽極７１（第１部位７９Ａ）の配置方向（露光ヘッド３４の主走査方向Ｘ）に沿って延び設けられており、第１部位７９Ａの長手方向の一端部同士が連結されている。第２部位７９Ｂは、副走査方向Ｙに沿った幅が、主走査方向Ｘの一方から他方にかけて一定とされている。

また、第３電極７９の第１部位７９Ａ及び第２部位７９Ｂと陽極７１との間には、隙間７７が形成されている。この隙間７７は、一定幅とされている。

第３電極７９の第１部位７９Ａ及び第２部位７９Ｂが上記のように形成されることにより、陽極７１は、その周囲３方を第３電極７９の第１部位７９Ａ及び第２部位７９Ｂによって囲まれる。

第３電極７９の厚さは、陽極７１と同様に、例えば、100ｎｍとされる。なお、第３電極７９の厚さは、これに限られるものではない。

なお、発光領域Ｒの幅Ｗは、露光ヘッド３４の解像度によるが600dpi時で、20μm程度、1200dpi時で10μm程度である。

また、陽極７１及び第３電極７９の形状は、上記に示したものに限られず、例えば、図７及び図８に示す形状としても良い。

図７に示す構成では、陽極７１は、発光領域Ｒとなる発光領域部位７１Ｘと、発光領域Ｒとならない非発光領域部位７１Ｙとを備えている。発光領域部位７１Ｘは、４辺で囲まれた４辺形状とされており、副走査方向Ｙに沿って延びる辺が長くされた矩形状に形成されている。非発光領域部位７１Ｙも、発光領域部位７１Ｘと同様に、４辺で囲まれた４辺形状とされており、副走査方向Ｙに沿って延びる辺が長くされた矩形状に形成されている。

非発光領域部位７１Ｙは、発光領域部位７１Ｘよりも主走査方向Ｘの幅が狭くされた形状とされている。非発光領域部位７１Ｙは、発光領域部位７１Ｘの副走査方向一方側の辺の中央部に連結されており、発光領域部位７１Ｘから副走査方向Ｙの一方に延び設けられている。

また、第３電極７９の第１部位７９Ａは、陽極７１の非発光領域部位７１Ｙに隣接する部分において、発光領域部位７１Ｘに隣接する部分より、主走査方向Ｘの幅が太くされている。

図８に示す構成では、陽極７１は、発光領域部位７１Ｘが円形状に形成されている。非発光領域部位７１Ｙは、４辺で囲まれた４辺形状とされており、副走査方向Ｙに沿って延びる辺が長くされた帯状に形成されている。

非発光領域部位７１Ｙは、発光領域部位７１Ｘの直径よりも主走査方向Ｘの幅が狭くされた形状とされている。非発光領域部位７１Ｙは、発光領域部位７１Ｘに連結されており、発光領域部位７１Ｘから副走査方向Ｙの一方に延び設けられている。

また、第３電極７９の第１部位７９Ａは、陽極７１の発光領域部位７１Ｘに隣接する部分において、発光領域部位７１Ｘに対向する外縁が、発光領域部位７１Ｘの外縁に沿って、円弧状にされている。また、陽極７１の発光領域部位７１Ｘに隣接する部分は、副走査方向Ｙの両端部から中央部に向かって、主走査方向Ｘに沿った幅が徐々に狭くなっている。

さらに、第３電極７９の第１部位７９Ａは、陽極７１の非発光領域部位７１Ｙに隣接する部分において、発光領域部位７１Ｘに隣接する部分の主走査方向Ｘの最小幅より、主走査方向Ｘの幅が太くされている。

（ボトムエミッション型の有機ＥＬ素子７０Ａの製造方法）
次に、ボトムエミッション型の有機ＥＬ素子７０Ａの製造方法の一例について説明する。図９−１及び図９−２は、ボトムエミッション型の有機ＥＬ素子７０Ａの製造方法を説明するための概略図である。なお、ボトムエミッション型の有機ＥＬ素子７０Ａの製造方法は、下記に限られず、種々の方法を用いることが可能である。

まず、図９−１（Ａ）に示すように、陽極７１を基板６０上に形成する。第３電極７９を基板６０上に陽極７１間に形成する。陽極７１の形成及び第３電極７９の形成は、同一工程でなされる。陽極７１の形成及び第３電極７９の形成は、例えば、溶液を吐出するインクジェット法により行われる。

なお、陽極７１及び第３電極７９の形成方法としては、種々の方法を用いることが可能である。例えば、印刷、スピンコートなどにて形成した後に、フォトリソエッチングにより、予め定められたサイズにパターニングすることにより、陽極７１及び第３電極７９を形成してもよい。

次に、図９−１（Ｂ）に示すように、正孔注入層７６を陽極７１上に形成する。正孔注入層７６は、例えば、スプレー法により形成される。なお、正孔注入層７６の形成方法としては、種々の方法を用いることが可能である。例えば、インクジェット法、スピンコート、印刷により正孔注入層７６を形成してもよい。

次に、図９−２（Ｃ）及び図１０に示すように、発光材料を含んだ発光材料溶液を供給することにより発光層７２を形成する。発光層７２を形成する発光層形成工程は、電圧を印加して発光材料溶液を帯電させる帯電工程と、帯電工程と逆極性の電圧を陽極７１に印加する第１電圧印加工程と、第３電極７９に帯電工程と同極性の電圧を印加する第２電圧印加工程と、第１電圧印加工程及び第２電圧印加工程による電圧印加がなされている状態において、帯電工程で帯電した発光材料溶液を陽極７１に向けて供給する供給工程と、を備えて構成されている。

具体的には、発光材料を含んだ発光材料溶液を金属ノズルのついたキャピラリ１００に充填し、そのキャピラリ１００に例えば５０００Vを印加する。これにより、キャピラリ１００のノズルから吐出される発光材料溶液を帯電させる。また、陽極７１を接地すると共に、第３電極７９に例えば１０００Vを印加する。そして、発光材料溶液をキャピラリ１００から陽極７１に向けて吐出する。これにより、発光材料溶液は、第３電極７９から反発力が作用すると共に、陽極７１に吸引され、発光層７２が陽極７１表面に形成される。発光材料溶液としては、溶媒に発光材料を溶解したものが用いられる。なお、図１０においては、正孔注入層７６を省略して図示している。

次に、図９−２（Ｄ）に示すように、陰極７３としてのCa及び反射層７４としてのAl膜を蒸着等により形成する。なお、陰極７３及び反射層７４の形成方法としては、種々の方法を用いることが可能である。最後に封止層７５を形成する。

なお、上記の発光層７２を形成する発光層形成工程は、第３電極７９を有さない構成であっても適用することが可能である。第３電極７９を有さない構成としては、図１１に示すように、陽極７１Ａ及び陽極７１Ｂが、基板６０の面方向に沿って交互に配置される構成がある。また、陽極７１Ａの発光領域部位７１Ｘ及び陽極７１Ｂの発光領域部位７１Ｘはそれぞれ、主走査方向Ｘに沿って一列に配置されるとともに、陽極７１Ａの発光領域部位７１Ｘは、陽極７１Ｂの発光領域部位７１Ｘに対して副走査方向Ｙにずれており、千鳥状に配置されている。

この構成における発光層形成工程の変形例では、電圧を印加して発光材料溶液を帯電させる帯電工程と、帯電工程と逆極性の電圧を陽極７１Ａに印加する第１電圧印加工程と、陽極７１Ｂに帯電工程と同極性の電圧を印加する第２電圧印加工程と、第１電圧印加工程及び第２電圧印加工程による電圧印加がなされている状態において、帯電工程で帯電した発光材料溶液を陽極７１Ａに向けて供給する第１供給工程と、帯電工程と同極性の電圧を陽極７１Ｂに印加する第３電圧印加工程と、帯電工程と逆極性の電圧を陽極７１Ａに印加する第４電圧印加工程と、第３電圧印加工程及び第４電圧印加工程による電圧印加がなされている状態において、帯電工程で帯電した発光材料溶液を陽極７１Ｂに向けて供給する第２供給工程と、を備えて構成されている。

具体的には、発光材料を含んだ発光材料溶液を金属ノズルのついたキャピラリ１００に充填し、そのキャピラリ１００に例えば５０００Vを印加する。これにより、キャピラリ１００のノズルから吐出される発光材料溶液を帯電させる。また、陽極７１Ａを接地すると共に、陽極７１Ｂに例えば１０００Vを印加する。そして、発光材料溶液をキャピラリ１００から陽極７１Ａに向けて吐出する。これにより、発光材料溶液は、陽極７１Ｂから反発力が作用すると共に、陽極７１Ａに吸引され、発光層７２が陽極７１Ａ表面に形成される。

次に、陽極７１Ｂを接地すると共に、陽極７１Ａに例えば１０００Vを印加する。そして、発光材料溶液をキャピラリ１００から陽極７１Ｂに向けて吐出する。これにより、発光材料溶液は、陽極７１Ａから反発力が作用すると共に、陽極７１Ｂに吸引され、発光層７２が陽極７１Ｂ表面に形成される。このようにして陽極７１Ａ及び陽極７１Ｂの両方の表面に発光層７２が形成される。なお、図１１においては、発光材料溶液が吸引される側の電極をドットにて示している。

このように、この構成では、陽極７１Ａと陽極７１Ｂとで印加する電圧を替える必要があるため工程が増えるが、第３電極７９を形成する必要がない。一方、上述した第３電極７９を設ける構成では、電圧の切り替えが不要であり、一の工程で発光層７２が形成される。

（ボトムエミッション型の有機ＥＬ素子７０Ａの評価）
次に、ボトムエミッション型の有機ＥＬ素子７０Ａの評価について説明する。

この評価では、ボトムエミッション型の有機ＥＬ素子７０Ａとしての実施例１〜４と、比較例１、２とを比較評価した。この実施例１〜４及び比較例１、２に対して、材料使用効率と、発光層７２の膜のラフネスと、発光領域Ｒ内における発光ムラの有無と、を評価した。
発光層の膜のラフネスは、触針式表面形状測定器を用いて評価を行った。また、発光ムラの有無は、マイクロスコープにて評価を行った。

材料使用効率は、キャピラリ１００から吐出させた発光材料溶液の量に対して、陽極７１に塗布された量を示すものであり、キャピラリ１００から吐出させた発光材料溶液の全てが陽極７１に塗布された場合が１００％となる。

＜実施例１＞
実施例１では、基板６０としてのガラス基板に、図６に示すように、陽極７１としてのITOが20μm幅で、20μmピッチで形成されると共に、10μm幅の第３電極７９がITOにて形成されている。陽極７１には、正孔注入層としてのPEDOT/PSSが、80nm均一に形成されている。発光層７２は、図１２に示す構造式の発光材料をキシレンに1wt%溶解した発光材料溶液を金属ノズルのついたキャピラリ１００に充填し、陽極７１を接地し、第３電極７９に1000V印加し、キャピラリ１００に5000V印加し、スプレー塗布にて80nmの膜を作製した。最後に、20μm幅のマスクを用い、陰極７３としてのCa、反射層７４としてのAlを蒸着した。

＜実施例２＞
陽極７１及び第３電極７９の形状を図７のように形成した以外は、実施例１と同様に形成した。

＜実施例３＞
陽極７１及び第３電極７９の形状を図８のように形成した以外は、実施例１と同様に形成した。

＜実施例４＞
実施例４では、基板６０としてのガラス基板に、図１１に示すように、千鳥状に配置された陽極７１としてのITOが、発光領域部位７１Ｘにおいて20μm幅で、20μmピッチで形成されている。陽極７１には、正孔注入層としてのPEDOT/PSSが、80nm均一に形成されている。発光層７２は、図１２に示す構造式の発光材料をキシレンに1wt%溶解した塗布液を金属ノズルのついたキャピラリ１００に充填し、陽極７１Ａを接地し、陽極７１Ｂに1000V印加し、キャピラリ１００に5000V印加し、スプレー塗布にて80nmの膜を作製した。次に、発光層７２が形成されていない陽極７１Ｂを接地し、発光層７２が形成された陽極７１Ａに1000V印加し、キャピラリ１００に5000V印加し、スプレー塗布にて80nmの膜を作製した。最後に、20μm幅のマスクを用い、陰極７３としてのCa、反射層７４としてのAlを蒸着した。

＜比較例１＞
比較例１では、基板６０としてのガラス基板に、図１３に示すように、矩形状の陽極７１としてのITOが、20μm幅で、20μmピッチで形成されている。陽極７１には、正孔注入層としてのPEDOT/PSSが、80nm均一に形成されている。発光層７２は、図１２に示す構造式の発光材料をキシレンに1wt%溶解した塗布液を金属ノズルのついたキャピラリ100に充填し、陽極７１を接地し、キャピラリ１００に5000V印加し、スプレー塗布にて80nmの膜を作製した。最後に、20μm幅のマスクを用い、陰極７３としてのCa、反射層７４としてのAlを蒸着した。

＜比較例２＞
比較例２では、基板６０としてのガラス基板に、図１１に示すように、千鳥状に配置された陽極７１としてのITOが、発光領域部位７１Ｘにおいて20μm幅で、20μmピッチで形成されている。陽極７１には、正孔注入層としてのPEDOT/PSSが、80nm均一に形成されている。発光層７２は、図１２に示す構造式の発光材料をキシレンに1wt%溶解した塗布液を金属ノズルのついたキャピラリ100に充填し、陽極７１を接地し、キャピラリ１００に5000V印加し、スプレー塗布にて80nmの膜を作製した。最後に、20μm幅のマスクを用い、陰極７３としてのCa、反射層７４としてのAlを蒸着した。

この結果は、図１４に示すように、実施例１〜４は、比較例１、２に比べて、材料使用効率がよいことがわかった。また、比較例１、２では、エッジ部に突起ができ、発光層７２層の膜厚が不均一であるのに対して、実施例１〜４では、発光層７２層の膜厚が均一であった。また、実施例１〜４は、比較例１、２に比べて、発光領域内における発光ムラが無いことがわかった。

なお、実施例２及び実施例３のほうが、実施例１に比べて、材料使用効率が良いのは、第３電極７９の第１部位７９Ａが、陽極７１の非発光領域部位７１Ｙに隣接する部分において、主走査方向Ｘの幅が太くされているため、発光材料溶液を反発する反発力が強く作用したためと考えられる。また、図１４では示されていないが、実施例３のほうが、実施例１及び実施例２に比べて、膜厚の均一性が高い。これは、陽極７１の発光領域部位７１Ｘにエッジ（角部）があると、第３電極７９に２方から囲まれているため、反発された発光材料溶液がエッジに付着しやすいが、実施例３ではエッジがないためである。

（トップエミッション型の有機ＥＬ素子７０Ｂ）
次に、トップエミッション型の有機ＥＬ素子７０Ｂについて説明する。図１５は、トップエミッション型の有機ＥＬ素子７０Ｂの構成を示す概略図である。

有機ＥＬ素子７０Ｂは、図１５に示すように、有機ＥＬ素子７０Ａと同様に、陽極７１と、陽極７１と対をなす陰極７３と、陽極７１と陰極７３との間に配置された発光層７２と、反射層７４と、正孔注入層７６と、封止層７５とを備えている。

陽極７１、陰極７３、発光層７２、反射層７４、正孔注入層７６及び封止層７５は、反射層７４、陽極７１、正孔注入層７６、発光層７２、陰極７３、封止層７５の順で、基板６０に積層されている。

反射層７４、陽極７１、正孔注入層７６及び発光層７２の材料等の構成は、有機ＥＬ素子７０Ａと同様であるので、省略する。

なお、陽極７１は、有機ＥＬ素子７０Ｂでは、発光層７２から発生した光を基板６０と反対側から取り出すため、陽極７１は、光を透過する透過性を有している必要性はない。

陰極７３は、光を透過する透過性を有しており、発光層７２から発生する光を基板６０とは反対側から取り出すことを許容する。本実施形態では、陰極７３は、第１層７３Ｘと第２層７３Ｙとを備えている。第１層７３Ｘは、発光層７２側に配置されており、例えば、Caで構成されている。第２層７３Ｙは、発光層７２とは反対側に配置されており、例えば、Alで構成されている。また、第１層７３Ｘの厚さは、例えば、20ｎｍとされ、第２層７３Ｙの厚さは、例えば、数十ｎｍとされる。なお、第１層７３Ｘ及び第２層７３Ｙの厚さは、これに限られるものではない。

また、陰極７３は一層で構成されていてもよい。また、陰極７３の材料は、上記の限られるものではなく、例えば、SnO₂、In₂O₃、ITO、IZO:Alなどの導電性金属酸化物を用いてもよい。

また、陽極７１及び第３電極７９の形状は、上記に示したもの限られず、例えば、図７及び図８に示す形状としても良い。なお、図７及び図８の構成は、上述したとおりである。

（トップエミッション型の有機ＥＬ素子７０Ｂの製造方法）
次に、トップエミッション型の有機ＥＬ素子７０Ｂの製造方法の一例について説明する。図１６−１及び図１６−２は、トップエミッション型の有機ＥＬ素子７０Ｂの製造方法を説明するための図である。なお、トップエミッション型の有機ＥＬ素子７０Ｂの製造方法は、下記に限られず、種々の方法を用いることが可能である。

まず、図１６−１（Ａ）に示すように、基板６０上に、反射層７４としてのAl膜を蒸着により形成し、その形成されたAl膜をフォトリソエッチングによりパターニングする。なお、反射層７４の形成方法としては、種々の方法を用いることが可能である。

次に、陽極７１を反射層７４上に形成する。第３電極７９を反射層７４上に陽極７１間に形成する。陽極７１の形成及び第３電極７９の形成は、同一工程でなされる。陽極７１の形成及び第３電極７９の形成は、例えば、材料を含んだ溶液を吐出するインクジェット法により行われる。

次に、図１６−１（Ｂ）に示すように、正孔注入層７６を陽極７１上に形成する。正孔注入層７６は、例えば、スプレー法により形成される。なお、正孔注入層７６の形成方法としては、種々の方法を用いることが可能である。例えば、インクジェット法、スピンコート、印刷により正孔注入層７６を形成してもよい。

次に、図１６−２（Ｃ）及び図１０に示すように、発光材料を含んだ発光材料溶液を供給することにより発光層７２を形成する。発光層７２を形成する発光層形成工程は、電圧を印加して発光材料溶液を帯電させる帯電工程と、帯電工程と逆極性の電圧を陽極７１に印加する第１電圧印加工程と、第３電極７９に帯電工程と同極性の電圧を印加する第２電圧印加工程と、第１電圧印加工程及び第２電圧印加工程による電圧印加がなされている状態において、帯電工程で帯電した発光材料溶液を陽極７１に向けて供給する供給工程と、を備えて構成されている。

具体的には、発光材料を含んだ発光材料溶液を金属ノズルのついたキャピラリ１００に充填し、そのキャピラリ１００に例えば５０００Vを印加する。これにより、キャピラリ１００のノズルから吐出される発光材料溶液を帯電させる。また、陽極７１を接地すると共に、第３電極７９に例えば１０００Vを印加する。そして、発光材料溶液をキャピラリ１００から陽極７１に向けて吐出する。これにより、発光材料溶液は、第３電極７９から反発力が作用すると共に、陽極７１に吸引され、発光層７２が陽極７１表面に形成される。発光材料溶液としては、溶媒に発光材料を溶解したものが用いられる。なお、図１０においては、正孔注入層７６及び反射層７４を省略して図示している。

次に、図１６−２（Ｄ）に示すように、陰極７３としてのCa及びAl膜を蒸着等により形成する。なお、陰極７３の形成方法としては、種々の方法を用いることが可能である。最後に封止層７５を形成する。

なお、上記の発光層７２を形成する発光層形成工程は、ボトムエミッション型の有機ＥＬ素子７０Ａ場合と同様に、第３電極７９を有さない構成であっても適用することが可能である。
本発明は、上記の実施形態に限るものではなく、種々の変形、変更、改良が可能である。

１０画像形成装置
２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ、２２Ｋ画像形成ユニット
３０感光体ドラム（像保持体）
３４露光ヘッド
３６現像装置
７０有機ＥＬ素子
７１陽極（第１電極）
７２発光層
７３陰極（第２電極）
７９第３電極

Claims

被形成面の表面に形成された第１電極と、
前記第１電極と対をなす第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間に配置され、前記第１電極と前記第２電極との間に電圧が印加されることにより発光する発光層と、
前記被形成面の表面に形成され、前記発光層の発光には寄与しない第３電極と、
を備え、
前記第１電極及び前記第３電極は、前記被形成面の面方向に沿って交互に配置されていると共に、前記被形成面の同一面上に形成され、
前記第１電極及び前記第３電極の配置方向に沿った当該第３電極の幅は、当該第３電極を間に挟む２つの前記第１電極の間隔が広い部分において、当該間隔が狭い部分よりも、広い発光素子。
前記第１電極と前記第３電極とが同じ材料である請求項１に記載の発光素子。
請求項１又は２に記載の発光素子を備える露光ヘッド。
潜像を保持する潜像保持体、前記潜像保持体を帯電させる帯電装置及び前記潜像保持体の潜像を現像する現像装置の少なくとも１つと、
前記潜像保持体に光を照射して潜像を形成する請求項３に記載の露光ヘッドと、
を備える画像形成装置に着脱可能なカートリッジ。
潜像を保持する潜像保持体と、
前記潜像保持体に光を照射して潜像を形成する請求項３に記載の露光ヘッドと、
前記露光ヘッドによって形成された潜像を現像する現像装置と、
を備える画像形成装置。