JPH08244272A - Optical printer head - Google Patents

Optical printer head

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Publication number
JPH08244272A
JPH08244272A JP5545295A JP5545295A JPH08244272A JP H08244272 A JPH08244272 A JP H08244272A JP 5545295 A JP5545295 A JP 5545295A JP 5545295 A JP5545295 A JP 5545295A JP H08244272 A JPH08244272 A JP H08244272A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
thin film
film layer
electrode
optical printer
printer head
Prior art date
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Pending
Application number
JP5545295A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroo Miyamoto
裕生 宮本
Hitoshi Ikeda
等 池田
Katsuaki Umibe
勝晶 海部
一超 ▲蒋▼
Itsuchiyou Shiyou
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
Priority to JP5545295A priority Critical patent/JPH08244272A/en
Publication of JPH08244272A publication Critical patent/JPH08244272A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE: To provide an optical printer head having a light element array which has all advantages of an optical head such as high speed, high resolution, low noise, compactness, plain paper printing, low voltage driving, etc., at a low driving voltage, and indicates uniform light emission brightness over a large area. CONSTITUTION: At least an electro-conductive film being a first electrode 11, a hole transportable inorganic thin film layer 12, an organic thin film layer 13 containing a light emittable organic material, and an electroconductive film being a second electrode 14 are laminated in this order on a substrate 10. By impressing voltage between two electroconductive films, light is emitted from the organic thin film layer 13.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式プリンタ
装置に用いる光プリンタヘッドに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical printer head used in an electrophotographic printer device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、プリンタに対しては、高速・高解
像度・低騒音・コンパクト・普通紙印字等の要求が高ま
りつつあり、これらの要求を満たす電子写真式プリン
タ、いわゆる光プリンタの開発が盛んになってきてい
る。また、光プリンタは、ファクシミリ、複写機等の出
力装置にも適用することができ、この分野においても大
きな需要が見込まれている。
2. Description of the Related Art In recent years, demands for printers such as high speed, high resolution, low noise, compact size, and plain paper printing are increasing. It is becoming popular. Further, the optical printer can be applied to an output device such as a facsimile and a copying machine, and a great demand is expected also in this field.

【0003】図3は従来の光プリンタの全体構成を示す
概略構成図である。この図において、1は印字データを
記憶する装置、2は光プリントヘッド、3は集束性ロッ
ドレンズアレイ、4は感光ドラム、5は帯電器、6は現
像器、7は転写器、8は用紙である。通常、光プリンタ
の印刷は、帯電、露光、現像、転写、定着、除電、クリ
ーニングの各工程からなる。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing the overall configuration of a conventional optical printer. In this figure, 1 is a device for storing print data, 2 is an optical print head, 3 is a converging rod lens array, 4 is a photosensitive drum, 5 is a charger, 6 is a developing device, 7 is a transfer device, and 8 is a sheet. Is. Generally, printing by an optical printer includes steps of charging, exposing, developing, transferring, fixing, removing charge and cleaning.

【0004】まず、感光ドラム4(あるいはベルト)上
に形成された感光体の表面を、帯電器5によって一様に
帯電させる(帯電)。そして、帯電させた感光ドラム4
上に画像パターンに応じた光を、光プリントヘッド2か
ら照射すると、光の当たった部分が除電され、感光ドラ
ム4上に静電荷による潜像が書き込まれる(露光)。次
に、感光ドラム4上に静電荷を帯びたトナーと呼ばれる
着色微粒子を現像器6によって散布することによって、
静電荷による潜像をトナーによる画像に顕在化する(現
像)。
First, the surface of the photosensitive member formed on the photosensitive drum 4 (or belt) is uniformly charged by the charger 5 (charging). Then, the charged photosensitive drum 4
When the light corresponding to the image pattern is radiated from the optical print head 2, the portion exposed to the light is neutralized, and a latent image by electrostatic charge is written on the photosensitive drum 4 (exposure). Next, by dispersing colored particles called electrostatically charged toner on the photosensitive drum 4 by the developing device 6,
The latent image due to electrostatic charge is made visible in the image due to toner (development).

【0005】次いで、この感光ドラム4上に用紙8を押
し当てて、例えば電界を印加してトナーを用紙8に転写
し(転写)、そして、転写器7で、例えば熱を与える等
の手段でトナーを用紙8に融着させる(定着)。転写後
の感光ドラム4表面から、例えば交流電圧や全面光照射
を加えることによって電荷を消す(除電)。そして、転
写後に残ったトナーを取り除く(クリーニング)。
Then, the paper 8 is pressed onto the photosensitive drum 4, and for example, an electric field is applied to transfer the toner to the paper 8 (transfer), and the transfer device 7 applies heat, for example. The toner is fused to the paper 8 (fixing). Electric charges are erased (charge elimination) from the surface of the photosensitive drum 4 after transfer by applying, for example, an AC voltage or whole-surface light irradiation. Then, the toner remaining after the transfer is removed (cleaning).

【0006】このような電子写真方式の光プリンタは、
特に露光プロセスにおける感光体への画像書き込みに用
いられる光プリンタヘッドの種類によって、いくつかに
分類される。商品化されているものは、レーザービーム
(LB)スキャン方式、発光ダイオード(LED)アレ
イ方式、液晶シャッタ(LCS)アレイ方式がある。ま
た、最近エレクトロルミネッセンス(EL)アレイ方式
も研究開発のレベルで検討されている。
Such an electrophotographic optical printer is
In particular, it is classified into several types according to the type of the optical printer head used for writing an image on the photoconductor in the exposure process. Commercialized products include a laser beam (LB) scan method, a light emitting diode (LED) array method, and a liquid crystal shutter (LCS) array method. In addition, an electroluminescence (EL) array system has recently been studied at the level of research and development.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の光プリンタのLBスキャン方式の光ヘッドは、
回転多面体等を主体とする走査機構の低廉化、超高速化
と超小型化が難しいという問題点がある。LEDアレイ
方式の光ヘッドは、高価なGaAs系等半導体単結晶基
板を用い、AlGaAs、GaAsP等層を成長させる
とき、高価な真空エピタキシャル装置を使う。また、L
EDアレイを一枚の基板上で作ることができないため、
工程が煩雑になり、LEDチップ配列誤差が発生する。
However, the above-mentioned LB scan type optical head of the conventional optical printer has the following problems.
There are problems that it is difficult to reduce the cost of the scanning mechanism mainly composed of a rotating polyhedron, etc., and to make it ultra-high-speed and miniaturize. The LED array type optical head uses an expensive semiconductor single crystal substrate of GaAs or the like, and uses an expensive vacuum epitaxial device when growing layers such as AlGaAs and GaAsP. Also, L
Since an ED array cannot be made on a single substrate,
The process becomes complicated and an LED chip arrangement error occurs.

【0008】LCSアレイ方式の光ヘッドは、他のヘッ
ドより印刷速度が遅い。また、光源に蛍光灯を使用する
ため、ヘッドのサイズも大きい。従来のELアレイ方式
の光ヘッドは、ZnS:Mn等を発光層とした電界励起
タイプのもので、100〜200V程度の高い交流電圧
の印加が必要である等の問題点がある。
The LCS array type optical head has a slower printing speed than other heads. Moreover, since a fluorescent lamp is used as the light source, the size of the head is large. The conventional EL array type optical head is of an electric field excitation type using ZnS: Mn or the like as a light emitting layer, and has a problem that it is necessary to apply a high AC voltage of about 100 to 200V.

【0009】以上のように、各方式の光ヘッドには一長
一短がある。本発明は、上記問題点を除去し、高速・高
解像度・低騒音・コンパクト・普通紙印字・低電圧駆動
等、すべての光ヘッドの長所を持ち駆動電圧が低く、大
面積にわたって均一な発光輝度を示す発光素子アレイを
有する光プリンタヘッドを提供することを目的としてい
る。
As described above, each type of optical head has advantages and disadvantages. The present invention eliminates the above problems and has the advantages of all optical heads such as high speed, high resolution, low noise, compact size, plain paper printing, low voltage drive, low drive voltage, and uniform emission brightness over a large area. It is an object of the present invention to provide an optical printer head having a light emitting element array shown in FIG.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、 (1)光プリンタヘッドにおいて、基板上に少なくと
も、第1電極となる電導膜、正孔輸送性無機薄膜層、発
光性有機物質を含む有機薄膜層、第2電極となる電導膜
をこの順に積層し、前記2つの導電膜間に電圧を印加す
ることによって、前記有機薄膜層から発光させるように
したものである。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides: (1) In an optical printer head, at least a conductive film serving as a first electrode, a hole-transporting inorganic thin film layer, on a substrate, An organic thin film layer containing a light-emitting organic substance and a conductive film to be a second electrode are laminated in this order, and a voltage is applied between the two conductive films so that the organic thin film layer emits light. .

【0011】(2)上記(1)記載の光プリンタヘッド
において、前記正孔輸送性無機薄膜層として、アモルフ
ァスシリコンカーバイトを用いるようにしたものであ
る。 (3)上記(1)記載の光プリンタヘッドにおいて、前
記正孔輸送性無機薄膜層として、アモルファスシリコン
を用いるようにしたものである。 (4)上記(1)記載の光プリンタヘッドにおいて、前
記有機薄膜層として、Alq3等のキノリノール錯体あ
るいはポルフィリン系錯体等の金属錯体系材料を用いる
ようにしたものである。
(2) In the optical printer head described in (1) above, amorphous silicon carbide is used as the hole transporting inorganic thin film layer. (3) In the optical printer head described in (1) above, amorphous silicon is used as the hole transporting inorganic thin film layer. (4) In the optical printer head described in (1) above, a metal complex material such as a quinolinol complex such as Alq3 or a porphyrin complex is used as the organic thin film layer.

【0012】(5)上記(1)記載の光プリンタヘッド
において、前記有機薄膜層として、DCM等の色素分子
をドープした、Alq3等のキノリノール錯体を用いる
ようにしたものである。
(5) In the optical printer head described in (1) above, a quinolinol complex such as Alq3 doped with a dye molecule such as DCM is used as the organic thin film layer.

【0013】[0013]

【作用】本発明の光プリンタヘッドは、EL素子をアレ
イ状に配列して作られており、各EL素子は、正孔輸送
性のある無機材料からなる薄膜層と、発光性のある有機
材料からなる薄膜層との積層により構成されていること
を特徴としている。そのEL素子は、基本的には電子と
正孔との二重注入と、それらの再結合に由来する発光に
基づく注入型エレクトロルミネッセンス(EL)であ
り、発光輝度が基本的には膜厚に依存しない。また、真
空蒸着法等により大面積の良質な薄膜が得られる。
The optical printer head of the present invention is made by arranging EL elements in an array, and each EL element includes a thin film layer made of an inorganic material having a hole transporting property and an organic material having a light emitting property. It is characterized by being laminated with a thin film layer made of. The EL element is basically injection-type electroluminescence (EL) based on light emission resulting from double injection of electrons and holes and their recombination, and the emission brightness basically changes to the film thickness. Do not depend. In addition, a large-area, high-quality thin film can be obtained by the vacuum deposition method or the like.

【0014】従って、駆動電圧が低く、大面積にわたっ
て均一な発光輝度を示す発光素子アレイの作製ができ
る。
Therefore, it is possible to manufacture a light emitting element array which has a low driving voltage and exhibits uniform emission luminance over a large area.

【0015】[0015]

【実施例】以下、本発明の実施例について図を参照しな
がら詳細に説明する。なお、以下の説明に述べる使用材
料、成膜法、膜厚及びその他の条件については、一例を
示したものに過ぎない。従って、本発明がこれらの条件
のみに限定されるものではない。
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. Note that the materials used, the film forming method, the film thickness, and other conditions described below are merely examples. Therefore, the present invention is not limited to only these conditions.

【0016】ここで、実施例を説明するために以下の幾
つかの言葉を説明する。“電子輸送層”とは、仕事関数
が小さな電子注入電極を用いた場合に、多量の電子の注
入が可能で、しかも注入された電子が膜中を移動できる
が、一方、正孔は注入が困難であるか、あるいは注入は
可能でも膜中を移動しにくいといったような性質を持っ
た薄膜層である。
Now, the following several terms will be described to describe the embodiment. The “electron transport layer” means that when an electron injection electrode having a small work function is used, a large amount of electrons can be injected and the injected electrons can move in the film, while holes cannot be injected. It is a thin film layer that has the property that it is difficult, or that injection is possible but it is difficult to move in the film.

【0017】一方、“正孔輸送層”とは、仕事関数が大
きな正孔注入電極を用いた場合に、多量の正孔の注入が
可能で、しかも注入された正孔が膜中を移動できるが、
一方、電子の注入は困難であるか、あるいは注入可能で
も膜中を移動し難いといったような性質を持った薄膜層
である。まず、本発明の実施例を示すEL素子の構造を
説明する。
On the other hand, the "hole transport layer" is capable of injecting a large amount of holes when a hole injection electrode having a large work function is used, and the injected holes can move in the film. But,
On the other hand, it is a thin film layer having a property that it is difficult to inject electrons, or it is difficult to move in the film even though it can be injected. First, the structure of an EL element showing an example of the present invention will be described.

【0018】図1は本発明の実施例を示すEL素子の斜
視図である。この図に示すように、このEL素子は、ガ
ラス基板10上に透明または半透明性第1電極11(陽
極)としての電導膜層、正孔輸送層としての無機薄膜層
12(膜厚0.01〜1μm)、電子輸送層として発光
性有機物質を含む有機薄膜層13(膜厚0.01〜1μ
m)、パターニングされた第2電極14(陰極)(ライ
ン幅及びピッチはそれぞれ10〜500μm)としての
電導膜層、パターニングされた第3電極15(ライン幅
及びピッチはそれぞれ10〜500μm)としての電導
膜層によって構成されている。
FIG. 1 is a perspective view of an EL device showing an embodiment of the present invention. As shown in this figure, this EL device has a conductive film layer as a transparent or semitransparent first electrode 11 (anode) and an inorganic thin film layer 12 (having a film thickness of 0. 01 to 1 μm), and an organic thin film layer 13 (film thickness 0.01 to 1 μm) containing a luminescent organic substance as an electron transport layer.
m), a conductive film layer as the patterned second electrode 14 (cathode) (line width and pitch are each 10 to 500 μm), and a patterned third electrode 15 (line width and pitch is each 10 to 500 μm). It is composed of a conductive film layer.

【0019】ここで、無機薄膜層12の材料としては、
P型アモルファスシリコンカーバイト(a−SiC)、
有機薄膜層13の材料としては、アルミキノリノール錯
体、、また、第1電極11の電導膜層の材料、第2電極
14の電導膜層の材料、第3電極15の電導膜層の材料
として、それぞれ、インジウム−スズ酸化物(IT
O)、マグネシウム−銀合金(MgAg)、アルミニウ
ム(Al)をそれぞれ用いた。
Here, as the material of the inorganic thin film layer 12,
P-type amorphous silicon carbide (a-SiC),
The material of the organic thin film layer 13 is an aluminum quinolinol complex, the material of the conductive film layer of the first electrode 11, the material of the conductive film layer of the second electrode 14, and the material of the conductive film layer of the third electrode 15, Indium-tin oxide (IT
O), magnesium-silver alloy (MgAg), and aluminum (Al) were used.

【0020】次に、本発明の実施例を示すEL素子アレ
イの製造方法を説明する。図2は本発明の実施例を示す
EL素子アレイの製造工程断面図であり、図1のA方向
から見た各工程ごとの断面図である。 (1)まず、図2(a)に示すように、ガラス基板10
を洗浄する。 (2)次に、図2(b)に示すように、第1電極11と
してITO透明薄膜層をスパッタ法により100nmの
厚さに形成し、所望の形状にホトリソエッチング法によ
り加工し、その後洗浄を行う。
Next, a method of manufacturing an EL element array showing an embodiment of the present invention will be described. 2A to 2C are cross-sectional views of manufacturing steps of the EL element array showing the embodiment of the present invention, and are cross-sectional views of each step viewed from the direction A in FIG. (1) First, as shown in FIG. 2A, the glass substrate 10
To wash. (2) Next, as shown in FIG. 2B, an ITO transparent thin film layer is formed as a first electrode 11 to a thickness of 100 nm by a sputtering method, and processed into a desired shape by a photolithographic etching method, and thereafter, Perform cleaning.

【0021】(3)次に、図2(c)に示すように、P
型a−SiCよりなる無機薄膜層12は高周波プラズマ
CVD法により作製した。SiH4 :CH4 :B2 6
=50:50:0.2の混合ガスを用い50nmの厚さ
に形成した。成膜中、基板は180℃に加熱を行った。 (4)次に、図2(d)に示すように、基板を有機膜形
成用の真空蒸着装置に移し、有機薄膜層13としての昇
華精製したアルミキノリノール錯体〔Tris(8−h
ydroxyquinolinol)aluminu
m〕〔以下、Alq3と略す〕を50nmの厚さに形成
した。蒸着は試料を石英製のるつぼに入れ、るつぼを抵
抗線加熱することで試料を昇華させることによって行っ
た。一定温度に加熱制御することで蒸着速度が0.3n
m/secになるように、るつぼの温度を制御して行っ
た。蒸着時の真空度は10-3Pa以下で、基板温度は室
温で行った。
(3) Next, as shown in FIG.
The inorganic thin film layer 12 made of type a-SiC was produced by a high frequency plasma CVD method. SiH 4 : CH 4 : B 2 H 6
= 50: 50: 0.2 mixed gas was used to form a film having a thickness of 50 nm. The substrate was heated to 180 ° C. during the film formation. (4) Next, as shown in FIG. 2D, the substrate was transferred to a vacuum deposition apparatus for forming an organic film, and sublimation-purified aluminum quinolinol complex [Tris (8-h
ydroxyquinolinol) aluminu
m] [hereinafter abbreviated as Alq3] was formed to a thickness of 50 nm. The evaporation was performed by placing the sample in a quartz crucible and heating the crucible with a resistance wire to sublimate the sample. The deposition rate is 0.3n by controlling the heating to a constant temperature.
The temperature of the crucible was controlled so as to obtain m / sec. The degree of vacuum during vapor deposition was 10 −3 Pa or less, and the substrate temperature was room temperature.

【0022】(5)次に、図2(e)に示すように、基
板を金属蒸着用の真空蒸着装置に移し、ライン/ピッチ
が100μm/200μmの金属マスクをかぶせて、マ
グネシウム(Mg)と銀(Ag)を、蒸着速度比が1
0:1になるように共蒸着し、150nmの第2電極1
4としての電導膜を形成した。 (6)更に、図2(f)に示すように、第3電極15と
してアルミニウム(Al)を同じライン/ピッチの金属
マスクを介して、第2電極14上に重なるように500
nmの厚さに形成し、陽極の引き出しパットを形成し
た。
(5) Next, as shown in FIG. 2E, the substrate is transferred to a vacuum deposition apparatus for metal deposition, covered with a metal mask having a line / pitch of 100 μm / 200 μm, and magnesium (Mg) is added. The deposition rate ratio of silver (Ag) is 1
Co-deposited so that the ratio becomes 0: 1, and the second electrode 1 of 150 nm
A conductive film as No. 4 was formed. (6) Further, as shown in FIG. 2F, aluminum (Al) as the third electrode 15 is overlapped on the second electrode 14 through the metal mask of the same line / pitch to form 500.
It was formed to a thickness of nm to form an anode lead pad.

【0023】このように構成した素子においては、陰極
から注入された電子と、陽極から注入された正孔とが、
印加電場により薄膜中を移動する。薄膜中を移動した電
子と正孔は再結合し、その時放出されたエネルギーが蛍
光分子(この場合、電子輸送層の材料)を励起し、蛍光
(EL発光)が生じて、透明電極を通して外部に出射さ
れる。有機薄膜層にAlq3を用いた本素子では、波長
520nmにピークを有する緑色発光が、直流10Vの
印加で、1000cd/m2 以上の輝度で得られた。
In the device thus constructed, the electrons injected from the cathode and the holes injected from the anode are
It moves in a thin film by an applied electric field. The electrons and holes that have moved in the thin film are recombined, and the energy released at that time excites the fluorescent molecule (in this case, the material of the electron transport layer), fluorescence (EL emission) occurs, and it is emitted to the outside through the transparent electrode. Is emitted. In this device using Alq3 for the organic thin film layer, green light emission having a peak at a wavelength of 520 nm was obtained at a luminance of 1000 cd / m 2 or more when a direct current of 10 V was applied.

【0024】なお、第1電極11に用いる正孔注入用電
極材料としては、仕事関数の大きい(おおむね4eV以
上の)金属、電気伝導材料を用いることができる。この
第1電極11においては、上記したITOの他に、Sn
2 、ZnOなどの透明酸化物導電材料、また金(A
u)などの金属を用いることができる。Auを用いる場
合には、EL光の透過を良くするために膜厚を20〜4
0nmとし、半透明薄膜とすることが望ましい。
As the hole injecting electrode material used for the first electrode 11, a metal having a large work function (approximately 4 eV or more) or an electrically conductive material can be used. In the first electrode 11, in addition to the above-mentioned ITO, Sn
Transparent oxide conductive materials such as O 2 and ZnO, and gold (A
Metals such as u) can be used. When Au is used, the film thickness is 20 to 4 in order to improve the transmission of EL light.
It is desirable that the thickness is 0 nm and the film is a semitransparent thin film.

【0025】また、第2電極14に用いる電子注入用電
極材料としては、仕事関数の小さい(おおむね4eV以
下の)金属、合金等を用いることができる。この第2電
極14においては、MgAgのほかに、Mg,In,A
lなどの金属、MgIn、AlLiなどの合金を用いる
ことができる。また、第3電極15としては、Alのほ
かにAuなど導電性が高く、特性の経時変化が少ない安
定な金属を用いることができる。
As the electron injection electrode material used for the second electrode 14, a metal, an alloy, or the like having a small work function (approximately 4 eV or less) can be used. In the second electrode 14, in addition to MgAg, Mg, In, A
Metals such as 1 and alloys such as MgIn and AlLi can be used. For the third electrode 15, a stable metal such as Au other than Al that has high conductivity and has little change in characteristics over time can be used.

【0026】正孔輸送製造する無機薄膜層12として
は、a−SiCのほかに、水素化アモルファスシリコン
(a−Si:H)、多結晶シリコンなどの薄膜を用いる
ことができる。また、発光性の電子輸送層として用いる
有機薄膜層13としては、Alq3に限定されるもので
はなく、ベリリウムベンゾキノリノール錯体などの他の
キノリノール錯体、あるいはポルフィリン系錯体等の金
属錯体、シクロペンタジエン誘導体、ペリレン誘導体、
あるいはAlq3に蛍光色素をドープしたドープ系材料
等、有機EL発光材料として既知の材料を用いることが
できる。ただし、光プリンタヘッドとして駆動した時に
発生するジュール熱等による劣化を防止する観点から、
融点が300℃以上の熱的安定性に優れた材料を用いる
ことが望ましい。
As the inorganic thin film layer 12 to be produced by hole transport, in addition to a-SiC, a thin film of hydrogenated amorphous silicon (a-Si: H), polycrystalline silicon or the like can be used. The organic thin film layer 13 used as the light-emitting electron transport layer is not limited to Alq3, but other quinolinol complexes such as beryllium benzoquinolinol complex, or metal complexes such as porphyrin-based complex, cyclopentadiene derivative, Perylene derivative,
Alternatively, a known material as an organic EL light emitting material such as a doped material obtained by doping Alq3 with a fluorescent dye can be used. However, from the viewpoint of preventing deterioration due to Joule heat etc. generated when driven as an optical printer head,
It is desirable to use a material having a melting point of 300 ° C. or higher and excellent thermal stability.

【0027】さらに、素子を形成する基板についても、
ガラスに限定されるものではなく、透明プラスチックや
フィルム状の透明樹脂等を用いることも可能である。ま
た、工程には示していないが、素子が湿度を含んだ雰囲
気に触れて劣化することや、空気中の酸素によって電子
注入電極等が参加して劣化することを防止するために、
防湿、脱酸素機能を有す保護層で素子を封止することが
望ましい。防湿材料としては、ポリイミド、エポキシ等
の樹脂、また、脱酸素材料としてはGeO、BaO等の
ゲッター材料を用いることができる。
Furthermore, regarding the substrate on which the element is formed,
The material is not limited to glass, and transparent plastic, film-shaped transparent resin, or the like can be used. Further, although not shown in the process, in order to prevent the element from being deteriorated by contact with an atmosphere containing humidity, or by the oxygen in the air, the electron injecting electrode or the like is prevented from deteriorating.
It is desirable to seal the element with a protective layer having a moisture-proof and deoxidizing function. A resin such as polyimide or epoxy can be used as the moisture-proof material, and a getter material such as GeO or BaO can be used as the deoxidizing material.

【0028】また、各薄膜の作製手順も実施例に限定さ
れることはなく、例えば、金属の場合には、抵抗線加熱
法、電子ビーム蒸着法、スパッタ法等を適宜用いること
ができる。また、正孔輸送性無機膜の作製においては、
プラズマCVD法以外に、光CVD法、熱CVD法、有
機金属分解法(MOCVD)等を用いることができる。
The procedure for producing each thin film is not limited to the embodiment, and for example, in the case of metal, a resistance wire heating method, an electron beam vapor deposition method, a sputtering method or the like can be appropriately used. Further, in the production of the hole transporting inorganic film,
Other than the plasma CVD method, a photo CVD method, a thermal CVD method, a metal organic decomposition method (MOCVD) or the like can be used.

【0029】さらに、有機薄膜層の成膜法としては実施
例に述べた真空蒸着法以外に、ドライな方法としては、
有機分子線蒸着法、プラズマ重合法等が、ウエットな方
法としては、ディップコート法、スピンコート法、ラン
グミュア・ブロジェット(LB)法やミセル電解法等の
適応も可能である。本実施例では、パターン化された電
極の形成は、金属マスクを介しての蒸着により行った
が、パターンが100μmより狭い場合には、ホトリソ
グラフィーの手法を用いた微細加工プロセスによってパ
ターンを形成することが望ましい。
Further, in addition to the vacuum vapor deposition method described in the embodiment as a method for forming the organic thin film layer, as a dry method,
As the wet methods such as the organic molecular beam deposition method and the plasma polymerization method, the dip coating method, the spin coating method, the Langmuir-Blodgett (LB) method, the micelle electrolysis method and the like can be applied. In this example, the patterned electrode was formed by vapor deposition through a metal mask. However, when the pattern is narrower than 100 μm, the pattern is formed by a microfabrication process using a photolithography technique. Is desirable.

【0030】完成したELアレイ方式光ヘッドは、複数
の駆動用ドライバLSIよりなる回路と、ワイヤーボン
ドなどの方法で接続され電子写真方式プリンタ光源とな
る。集光性ロッドレンズアレイ等の結像系を用いて、前
記ELアレイ方式ヘッドからの出力光を感光ドラム面上
に結像させることができる。第1実施例と同じ工程で、
正孔輸送性無機薄膜として水素化アモルファスシリコン
(a−Si:H)を、50nmの厚さに高周波プラズマ
CVD法で、有機薄膜層として、4−Dicyanom
ethylene−6−(p−dimethylami
nostyryl)−2−methyl−4H−pyr
an(DCM)を0.3%ドープしたAlq3 を50n
mの厚さに真空蒸着法により形成した。この真空蒸着は
ドープ量が一定になるように、DCMとAlq3の蒸着
速度を制御しながら行った。
The completed EL array type optical head is connected to a circuit composed of a plurality of driving driver LSIs by a method such as wire bonding to form an electrophotographic printer light source. By using an imaging system such as a condensing rod lens array, the output light from the EL array type head can be imaged on the surface of the photosensitive drum. In the same process as in the first embodiment,
Hydrogenated amorphous silicon (a-Si: H) is used as the hole-transporting inorganic thin film, and 4-dicyanom is used as the organic thin film layer by a high frequency plasma CVD method to a thickness of 50 nm.
Ethylene-6- (p-dimethylami
nostyryl) -2-methyl-4H-pyr
50% of Alq3 doped with 0.3% an (DCM)
It was formed to a thickness of m by a vacuum vapor deposition method. This vacuum vapor deposition was performed while controlling the vapor deposition rates of DCM and Alq3 so that the doping amount was constant.

【0031】このように形成した素子からは580nm
にピークを有するオレンジ色のEL発光が得られた。完
成したELアレイ方式光ヘッドは、第1実施例と同様、
駆動用ドライバ、集光性ロッドレンズアレイ等を組み合
わせELアレイ方式光プリンタヘッドユニットを作製し
た。
From the device thus formed, 580 nm
An orange EL emission having a peak at was obtained. The completed EL array type optical head is similar to the first embodiment.
An EL array type optical printer head unit was manufactured by combining a driving driver, a condensing rod lens array and the like.

【0032】この光ヘッドは、光プリンタ、ファクシミ
リ、複写機の出力装置等、広汎に使用できる。なお、本
発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の
趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これらを本発
明の範囲から排除するものではない。
This optical head can be widely used in optical printers, facsimiles, output devices of copying machines, and the like. The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and various modifications can be made based on the spirit of the present invention, and these modifications are not excluded from the scope of the present invention.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、以下のような効果を奏することができる。本発
明の光プリンタヘッドは、基板上にEL素子をアレイに
することによって作られるため、光プリンタのLBスキ
ャン方式の光ヘッドに比べて、回転多面鏡を主体とする
走査機構がなく、超高速化と超小型化ができる。
As described in detail above, according to the present invention, the following effects can be achieved. Since the optical printer head of the present invention is made by arraying EL elements on a substrate, it does not have a scanning mechanism mainly composed of a rotating polygon mirror and is ultra-high speed as compared with an LB scan type optical head of an optical printer. It can be miniaturized and miniaturized.

【0034】また、LEDアレイ方式の光ヘッドと比べ
て、高価なGaAs系等半導体単結晶基板、高価な真空
エピタキシャル装置を使用しない。また、一つの光ヘッ
ドを一枚の基板で作ることができ、基板をブレークする
回数、位置出しに要する時間(実装、検査)が少なくな
り、工程が簡単になり、低コスト化が可能になり、同時
に配列誤差が発生しない。
Further, compared to the LED array type optical head, an expensive GaAs semiconductor single crystal substrate or an expensive vacuum epitaxial device is not used. In addition, one optical head can be made from one substrate, the number of substrate breaks and the time required for positioning (mounting, inspection) are reduced, the process is simplified, and the cost can be reduced. , At the same time, no array error occurs.

【0035】LCSアレイ方式の光ヘッドと比べて、印
刷速度が速い。また、光源の蛍光灯を使用しないため、
ヘッドのサイズも小さくできる。従来のZnS:Mn等
を発光層とする電界励起型無機ELアレイ方式の光ヘッ
ドと比べて、駆動電圧が低く(例えば、10V前後)、
輝度が高い(例えば、最高105 cd/m2 以上)。
The printing speed is faster than that of the LCS array type optical head. Also, because the fluorescent light source is not used,
The head size can also be reduced. The driving voltage is lower (for example, about 10 V) than that of the conventional optical head of the electric field excitation type inorganic EL array system using ZnS: Mn as a light emitting layer,
High brightness (for example, 10 5 cd / m 2 or more at maximum).

【0036】従って、本発明の光プリンタヘッドは、高
速・安価・高解像度・低騒音・コンパクト・普通紙印字
・低電圧駆動等すべての光ヘッドの長所を持っている。
更に、ここで無機材料からなる正孔輸送性材料を用いて
いることによる効果としては、次のことが挙げられる。
まず、アモルファスシリコンやアモルファスシリコンカ
ーバイトなどの半導体系の無機材料は、その組成を変調
することにより、価電子帯ならびに伝導帯のエネルギー
準位の可変が可能であり、高い正孔注入効率が得られ、
従って、高い発光効率が得られるように、その組成を最
適化することが可能である。
Therefore, the optical printer head of the present invention has all the advantages of the optical head such as high speed, low cost, high resolution, low noise, compact size, plain paper printing, and low voltage drive.
Further, as the effect obtained by using the hole transporting material made of an inorganic material, the following can be mentioned.
First, in semiconductor-based inorganic materials such as amorphous silicon and amorphous silicon carbide, the energy levels of the valence band and conduction band can be changed by modulating the composition, and high hole injection efficiency can be obtained. The
Therefore, it is possible to optimize the composition so that high luminous efficiency is obtained.

【0037】なお、この組成の最適化は、正孔注入電極
との関係においてのみなされるのではなく、有機薄膜層
材料との関係においても調整され、個々の材料ごとに最
適化が成されることが望ましい。また、熱的な安定性に
おいても、200〜300℃の温度では特性劣化は見ら
れず、一般的に熱安定性があまり良くない有機材料より
なる正孔輸送材料を用いた場合に比べ、高い耐久性を有
する素子の作製が可能である。
The optimization of the composition is not limited to the relationship with the hole injecting electrode, but is also adjusted with respect to the material of the organic thin film layer, and the optimization is performed for each individual material. Is desirable. Further, in terms of thermal stability, characteristic deterioration is not observed at a temperature of 200 to 300 ° C., and is generally higher than that when a hole transport material made of an organic material having poor thermal stability is used. It is possible to manufacture an element having durability.

【0038】このように無機材料よりなる正孔輸送性薄
膜を用いたことにより、高い発光効率、高い耐久性を有
する素子を得ることができ、高性能で、信頼性の高い光
プリンタヘッドの作製が可能となった。
By using the hole transporting thin film made of an inorganic material as described above, an element having high luminous efficiency and high durability can be obtained, and a high performance and highly reliable optical printer head is manufactured. Became possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例を示すEL素子の斜視図であ
る。
FIG. 1 is a perspective view of an EL device showing an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例を示すEL素子アレイの製造工
程断面図である。
FIG. 2 is a sectional view of a manufacturing process of an EL element array showing an embodiment of the present invention.

【図3】従来の光プリンタの全体構成を示す概略構成図
である。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing an overall configuration of a conventional optical printer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 ガラス基板 11 第1電極(陽極) 12 無機薄膜層 13 有機薄膜層 14 第2電極(陰極) 15 第3電極 10 Glass Substrate 11 First Electrode (Anode) 12 Inorganic Thin Film Layer 13 Organic Thin Film Layer 14 Second Electrode (Cathode) 15 Third Electrode

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ▲蒋▼ 一超 東京都港区虎ノ門1丁目7番12号 沖電気 工業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor ▲ Jicho Ichigo 1-7-12 Toranomon, Minato-ku, Tokyo Oki Electric Industry Co., Ltd.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上に少なくとも、第1電極となる電
導膜、正孔輸送性無機薄膜層、発光性有機物質を含む有
機薄膜層、第2電極となる電導膜をこの順に積層し、前
記2つの導電膜間に電圧を印加することによって、前記
有機薄膜層から発光させるようにしたことを特徴とする
EL素子アレイを有する光プリンタヘッド。
1. A conductive film to be a first electrode, a hole transporting inorganic thin film layer, an organic thin film layer containing a light emitting organic substance, and a conductive film to be a second electrode are laminated in this order on a substrate, An optical printer head having an EL element array, characterized in that light is emitted from the organic thin film layer by applying a voltage between two conductive films.
【請求項2】 請求項1記載の光プリンタヘッドにおい
て、前記正孔輸送性無機薄膜層として、アモルファスシ
リコンカーバイトを用いることを特徴とする光プリンタ
ヘッド。
2. The optical printer head according to claim 1, wherein amorphous silicon carbide is used as the hole transporting inorganic thin film layer.
【請求項3】 請求項1記載の光プリンタヘッドにおい
て、前記正孔輸送性無機薄膜層として、アモルファスシ
リコンを用いることを特徴とする光プリンタヘッド。
3. The optical printer head according to claim 1, wherein amorphous silicon is used as the hole transporting inorganic thin film layer.
【請求項4】 請求項1記載の光プリンタヘッドにおい
て、前記有機薄膜層として、キノリノール錯体あるいは
金属錯体系材料を用いることを特徴とする光プリンタヘ
ッド。
4. The optical printer head according to claim 1, wherein a quinolinol complex or metal complex material is used as the organic thin film layer.
【請求項5】 請求項1記載の光プリンタヘッドにおい
て、前記有機薄膜層として、色素分子をドープした、キ
ノリノール錯体を用いることを特徴とする光プリンタヘ
ッド。
5. The optical printer head according to claim 1, wherein a quinolinol complex doped with a dye molecule is used as the organic thin film layer.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6266074B1 (en) * 1998-10-22 2001-07-24 Canon Kabushiki Kaisha Light emitting apparatus with temperature control, exposure apparatus, and image forming apparatus
US6640433B1 (en) * 1997-05-13 2003-11-04 Canon Kabushiki Kaisha Method for forming a micro-pattern

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Effective date: 20040309