JP5604817B2 - 発光素子、発光素子アレイ、露光ヘッド、露光装置、および画像形成装置 - Google Patents
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Description
即ち、請求項1に係る発明は、
帯状の陽極と、
前記陽極と対をなす帯状の陰極であって、前記陽極と交差して設けられた陰極と、
前記陰極および前記陽極で挟まれる領域において、該領域における電界により発光する第一の発光層であって、前記陰極とも前記陽極とも向かい合わない面のうち、下記第二の発光層が接している面以外の面が、下記第二の発光層を含む他の発光層と接していない第一の発光層と、
前記第一の発光層における前記陰極とも前記陽極とも向かい合わない面のうち、一対の対向する面のみに接し、且つ、第一の発光層を挟み込むようにして形成され、前記第一の発光層から発射される波長の光を吸収することにより発光する第二の発光層と、
を有する発光素子である。
帯状の陽極と、
前記陽極と対をなす帯状の陰極であって、前記陽極と交差して設けられた陰極と、
前記陰極および前記陽極で挟まれる領域において、該領域における電界により発光する第一の発光層であって、前記陰極とも前記陽極とも向かい合わない面のうち、下記第二の発光層が接している面以外の面が、下記第二の発光層を含む他の発光層と接していない第一の発光層と、
前記第一の発光層における前記陰極とも前記陽極とも向かい合わない面のうち、一対の対向する面のみに接し、且つ、第一の発光層を挟み込むようにして形成され、前記第一の発光層から発射される波長の光を吸収することにより発光する第二の発光層と、
を有する発光素子を複数備える発光素子アレイである。
隣り合う2つの前記発光素子によって挟まれる領域に、発光しない非発光領域を有する請求項2に記載の発光素子アレイである。
帯状の陽極、前記陽極と対をなす帯状の陰極であって、前記陽極と交差して設けられた陰極、前記陰極および前記陽極で挟まれる領域において、該領域における電界により発光する第一の発光層であって、前記陰極とも前記陽極とも向かい合わない面のうち、下記第二の発光層が接している面以外の面が、下記第二の発光層を含む他の発光層と接していない第一の発光層、並びに、前記第一の発光層における前記陰極とも前記陽極とも向かい合わない面のうち、一対の対向する面のみに接し、且つ、第一の発光層を挟み込むようにして形成され、前記第一の発光層から発射される波長の光を吸収することにより発光する第二の発光層、を有する発光素子と、
前記発光素子により発射された光を集光し被照射面に結像する結像素子と、
を有する露光ヘッドである。
請求項4に記載の露光ヘッドと、
前記露光ヘッドにおける陽極および陰極に電圧を印加する電源と、
前記露光ヘッドにおける複数の発光素子を制御する回路と、
を有する露光装置である。
前記潜像保持体の表面を帯電させる帯電装置と、
陽極、前記陽極と対をなす帯状の陰極であって、前記陽極と交差して設けられた陰極、前記陰極および前記陽極で挟まれる領域において、該領域における電界により発光する第一の発光層であって、前記陰極とも前記陽極とも向かい合わない面のうち、下記第二の発光層が接している面以外の面が、下記第二の発光層を含む他の発光層と接していない第一の発光層、並びに、前記第一の発光層における前記陰極とも前記陽極とも向かい合わない面のうち、一対の対向する面のみに接し、且つ、第一の発光層を挟み込むようにして形成され、前記第一の発光層から発射される波長の光を吸収することにより発光する第二の発光層、を有する発光素子を備え、且つ前記発光素子により発射された光を集光し被照射面に結像する結像素子を備え、帯電された前記潜像保持体に光を照射して潜像を形成する露光ヘッドと、
前記潜像を現像する現像装置と、
を有する画像形成装置である。
前記潜像保持体が、前記第一の発光層から発射される光の波長および前記第二の発光層から発射される光の波長に受光感度を有する請求項6に記載の画像形成装置である。
本実施形態に係る発光素子は、陽極と、前記陽極と対をなす陰極と、前記陰極および前記陽極で挟まれる領域において、該領域における電界により発光する第一の発光層(以下単に「電界発光層」と称す)と、前記第一の発光層における前記陰極とも前記陽極とも向かい合わない面の少なくとも何れかに接し、前記第一の発光層から発射される波長の光を吸収することにより発光する第二の発光層(以下単に「光吸収発光層」と称す)と、を有することを特徴とする。
但し、本実施形態に係る発光素子は、電極として、帯状の陽極と、陽極と対をなす帯状の陰極であって、陽極と交差して設けられた陰極を適用する。また、第二の発光層は、第一の発光層における陰極とも陽極とも向かい合わない面のうち、一対の対向する面に接し、且つ、第一の発光層を挟み込むようにして形成されることとする。
なお、第一の発光層は、陰極とも陽極とも向かい合わない面のうち、第二の発光層が接している面以外の面が、第二の発光層を含む他の発光層と接していないこととする。
・陰極(または陽極)の一の面と直接接している面
・陰極(または陽極)の一の面と対向し、該一の面と平行な面
を表す。即ち、陰極とも陽極とも「向かい合わない面」とは、上記向かい合う面以外の面を指し、
・陰極(または陽極)の一の面と接しておらず、且つ該一の面との角度
(面を延長した場合に交差する部分での角度)が0°より大きい面
を表す。尚、製造上の観点からは、上記一の面との角度が45°以上であることがより望ましい。
図1に、発光素子アレイ62の概略平面図を示す。
発光素子アレイ62は、発光素子70を有している。発光素子70は、画素数(ドット数)に応じて、図1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。
図2,図3および図4に示すように、本実施形態に係る発光素子アレイ62においては、EL材料からなる第一の発光層(電界発光層)R1における陰極73とも陽極71とも向かい合わない面の全面に接するように(即ち、図2においては周囲を囲うように)PL材料からなる第二の発光層(光吸収発光層)R2が形成されている。
例えば、図5に示すように、第一の発光層(電界発光層)R1と第二の発光層(光吸収発光層)R2とが、陰極73の長手方向(つまり図1に示す主走査方向X)に向かって交互に形成された態様や、図6に示すように第二の発光層(光吸収発光層)R2が、陽極71の長手方向(つまり図1に示す副走査方向Y)において第一の発光層(電界発光層)R1を挟み込むように形成された態様であってもよい。
また、図7(平面図)および図8(図7のY−Y断面図)に示すように、第一の発光層(電界発光層)R1と第二の発光層(光吸収発光層)R2とが、陰極73の長手方向(つまり図1に示す主走査方向X)に向かって交互に形成され、且つ隣り合う2つの発光素子において、第二の発光層(光吸収発光層)R2が発光しない非発光領域NRを介して形成された態様であってもよい。
まず、トップエミッション型の発光素子の構成を説明する。
発光素子70は、図3に示すように、基板60上において、陽極71と、陽極71と対をなす陰極73と、陽極71および陰極73で挟まれる領域に配置された第一の発光層R1と、第一の発光層(電界発光層)R1における陰極73とも陽極71とも向かい合わない面の全面に接するように(即ち、図2において周囲を囲うように)第二の発光層(光吸収発光層)R2と、を備えている。また、図3には示さないが、陽極71と第一の発光層R1とが正孔注入層を介して形成される態様、基板60と陽極71とによって挟まれる領域に反射層を有する態様、陽極71,陰極73,第一の発光層R1,第二の発光層R2等を有する基板60表面を封止層によって覆った態様等であってもよい。
トップエミッション型の発光素子70では、第一の発光層(電界発光層)R1および第二の発光層(光吸収発光層)R2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はない。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。
次に、トップエミッション型の発光素子の製造方法の一例について説明する。なお、トップエミッション型の発光素子の製造方法は、下記に限られず、種々の方法が用いられる。
第一の発光層(電界発光層)R1および第二の発光層(光吸収発光層)R2の形成方法としては、液相プロセスと気相プロセスとが挙げられる。液相プロセスとしては、定められたパターンを形成し得るインクジェット法やオフセット印刷法などが挙げられる。一方、気相プロセスとしては、蒸着法にてメタルマスクを用いて定められたパターンを形成する方法などが挙げられる。なお、第一の発光層(電界発光層)R1および第二の発光層(光吸収発光層)R2の形成方法としては、特にこれに限定されるものではなく、種々の方法が用いられる。
次に、第一の発光層(電界発光層)および第二の発光層(光吸収発光層)から発生した光を基板側から取り出すボトムエミッション型の発光素子について説明する。
尚、ボトムエミッション型の発光素子は、陽極、陰極、第一の発光層(電界発光層)、第二の発光層(光吸収発光層)、反射層、正孔注入層および封止層のうち、陽極、陰極および反射層以外の各層として、前記トップエミッション型の発光素子に記載された構成がそのまま採用される。
ついで、本実施形態に係る画像形成装置の一例を図面に基づき説明する。
(画像形成装置の構成)
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9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。
次に、露光ヘッド34の構成を説明する。図10、図11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。
但し、本実施例において、実施例1、4は、参考例に相当する。
まず、下記実施例に用いた発光素子の形成方法について説明する。
基板60上に反射層と陽極71と正孔注入層とを、定められたサイズにて形成した。つまり、基板60上に反射層としてのAl膜を蒸着により形成し、次いで陽極71を溶液を吐出するインクジェット法により反射層上に形成し、更に正孔注入層をスプレー法により陽極71上に形成した。
その後、第一の発光層(電界発光層)R1をインクジェット法、オフセット印刷法、あるいはメタルマスクを用いた真空蒸着法を用いて定められたパターンに形成した。更に、インクジェット法、オフセット印刷法、あるいはメタルマスクを用いた真空蒸着法を用いて第二の発光層(光吸収発光層)R2を定められたパターンに形成した。
最後に陰極73を定められたサイズにて形成、つまり、陰極73としてCaを蒸着により形成した。
前述の発光素子の形成方法に即して、図2,図3および図4に示す発光素子アレイ(EL材料からなる第一の発光層(電界発光層)R1における陰極73とも陽極71とも向かい合わない面の全面に接するように(即ち、図2においては周囲を囲うように)PL材料からなる第二の発光層(光吸収発光層)R2が形成された発光素子アレイ)を製造した。
前述の発光素子の形成方法に即して、図5に示す発光素子アレイ(第一の発光層(電界発光層)R1と第二の発光層(光吸収発光層)R2とが、陰極73の長手方向(つまり図1に示す主走査方向X)に向かって交互に形成された発光素子アレイ)を製造した。
前述の発光素子の形成方法に即して、図6に示す発光素子アレイ(第二の発光層(光吸収発光層)R2が、陽極71の長手方向(つまり図1に示す副走査方向Y)において第一の発光層(電界発光層)R1を挟み込むように形成された発光素子アレイ)を製造した。
前述の発光素子の形成方法に即して、図7および図8に示す発光素子アレイ(第一の発光層(電界発光層)R1と第二の発光層(光吸収発光層)R2とが、陰極73の長手方向(つまり図1に示す主走査方向X)に向かって交互に形成され、且つ隣り合う2つの発光素子において、第二の発光層(光吸収発光層)R2が発光しない非発光領域NRを介して形成された発光素子アレイ)を製造した。
前記実施例1において、第二の発光層(光吸収発光層)R2を形成しなかったこと以外は実施例1に記載の方法により、第二の発光層(光吸収発光層)R2を有さない発光素子アレイを製造した。
(開口率)
開口率を以下の方法により評価した。
一つの発光素子において、発光する領域および発光しない領域の全てを含んだ全体の面積(A)と、発光する領域の面積(F)と、を顕微鏡観察によりそれぞれ計測し、(A)に対する(F)の比率(%)を求めた。
◎ :75%以上
○+:50%以上75%未満
○ :25%以上50%未満
× :25%未満
分解能を、MTF(Modulation Transfer Function)の計測により評価した。つまり、発光光のコントラスト(強度)を計測し、最も強い強度を「FMAX」と、最も弱い強度を「FMIN」とし、「(FMAX−FMIN)/(FMAX+FMIN)×100〔%〕」の式から以下の基準により評価した。
○ :60%以上
△ :30%以上60%未満
△−:30%未満
11 装置筐体
12 記録媒体収容部
14 画像形成部
16 搬送部
18 定着装置
22C,22M,22Y,22K 画像形成ユニット
24 中間転写ベルト
26 一次転写ロール
28 二次転写ロール
30 感光体ドラム
32 帯電装置
34 露光ヘッド
36 現像装置
40 除去装置
42 対向ロール
44 駆動ロール
46 支持ロール
50 送出ロール
52 搬送ロール対
54 搬送ベルト
60 基板
62 発光素子アレイ
64 セルフォックレンズアレイ
64A ロッドレンズ
70 発光素子
71 陽極
73 陰極
NR 非発光領域
R1 第一の発光層
R2 第二の発光層
Claims (7)
- 帯状の陽極と、
前記陽極と対をなす帯状の陰極であって、前記陽極と交差して設けられた陰極と、
前記陰極および前記陽極で挟まれる領域において、該領域における電界により発光する第一の発光層であって、前記陰極とも前記陽極とも向かい合わない面のうち、下記第二の発光層が接している面以外の面が、下記第二の発光層を含む他の発光層と接していない第一の発光層と、
前記第一の発光層における前記陰極とも前記陽極とも向かい合わない面のうち、一対の対向する面のみに接し、且つ、第一の発光層を挟み込むようにして形成され、前記第一の発光層から発射される波長の光を吸収することにより発光する第二の発光層と、
を有する発光素子。 - 帯状の陽極と、
前記陽極と対をなす帯状の陰極であって、前記陽極と交差して設けられた陰極と、
前記陰極および前記陽極で挟まれる領域において、該領域における電界により発光する第一の発光層であって、前記陰極とも前記陽極とも向かい合わない面のうち、下記第二の発光層が接している面以外の面が、下記第二の発光層を含む他の発光層と接していない第一の発光層と、
前記第一の発光層における前記陰極とも前記陽極とも向かい合わない面のうち、一対の対向する面のみに接し、且つ、第一の発光層を挟み込むようにして形成され、前記第一の発光層から発射される波長の光を吸収することにより発光する第二の発光層と、
を有する発光素子を複数備える発光素子アレイ。 - 隣り合う2つの前記発光素子によって挟まれる領域に、発光しない非発光領域を有する請求項2に記載の発光素子アレイ。
- 帯状の陽極、前記陽極と対をなす帯状の陰極であって、前記陽極と交差して設けられた陰極、前記陰極および前記陽極で挟まれる領域において、該領域における電界により発光する第一の発光層であって、前記陰極とも前記陽極とも向かい合わない面のうち、下記第二の発光層が接している面以外の面が、下記第二の発光層を含む他の発光層と接していない第一の発光層、並びに、前記第一の発光層における前記陰極とも前記陽極とも向かい合わない面のうち、一対の対向する面のみに接し、且つ、第一の発光層を挟み込むようにして形成され、前記第一の発光層から発射される波長の光を吸収することにより発光する第二の発光層、を有する発光素子と、
前記発光素子により発射された光を集光し被照射面に結像する結像素子と、
を有する露光ヘッド。 - 請求項4に記載の露光ヘッドと、
前記露光ヘッドにおける陽極および陰極に電圧を印加する電源と、
前記露光ヘッドにおける複数の発光素子を制御する回路と、
を有する露光装置。 - 潜像を保持する潜像保持体と、
前記潜像保持体の表面を帯電させる帯電装置と、
陽極、前記陽極と対をなす帯状の陰極であって、前記陽極と交差して設けられた陰極、前記陰極および前記陽極で挟まれる領域において、該領域における電界により発光する第一の発光層であって、前記陰極とも前記陽極とも向かい合わない面のうち、下記第二の発光層が接している面以外の面が、下記第二の発光層を含む他の発光層と接していない第一の発光層、並びに、前記第一の発光層における前記陰極とも前記陽極とも向かい合わない面のうち、一対の対向する面のみに接し、且つ、第一の発光層を挟み込むようにして形成され、前記第一の発光層から発射される波長の光を吸収することにより発光する第二の発光層、を有する発光素子を備え、且つ前記発光素子により発射された光を集光し被照射面に結像する結像素子を備え、帯電された前記潜像保持体に光を照射して潜像を形成する露光ヘッドと、
前記潜像を現像する現像装置と、
を有する画像形成装置。 - 前記潜像保持体が、前記第一の発光層から発射される光の波長および前記第二の発光層から発射される光の波長に受光感度を有する請求項6に記載の画像形成装置。
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