KR100660591B1 - 투명 기판, 전기 광학 장치, 화상 형성 장치 및 전기 광학장치의 제조 방법 - Google Patents

투명 기판, 전기 광학 장치, 화상 형성 장치 및 전기 광학장치의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 마이크로 렌즈의 형상이나 그 형성 위치의 불균형을 회피하고, 광의 취출 효율을 향상시킨 투명 기판, 전기 광학 장치, 화상 형성 장치 및 전기 광학 장치의 제조 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
유리 기판(30)의 두께를 최소 기판 두께(Ｔ1)로 형성하고, 그 유리 기판(30)의 광 취출면(30ｂ)에 유리 페이스트층으로 이루어지는 보상 유리층(39)을 형성하였다. 그리고, 보상 유리층(39)에 수용 구멍(39ｈ)을 형성하고, 유리 기판(30)의 기계적 강도를 보상하는 볼록부(39ａ)를 형성하였다. 또한, 수용 구멍(39ｈ)과 상대하는 위치에 격벽(ＤＢｗ)으로 둘러싸인 유기 ＥＬ층(ＯＥＬ)을 형성하고, 상기 수용 구멍(39ｈ) 내에 자외선 경화성 수지를 토출하여 마이크로 렌즈(40)를 형성하였다.
투명 기판, 전기 광학 장치, 화상 형성 장치, 보상 유리층, 마이크로 렌즈

Description

투명 기판, 전기 광학 장치, 화상 형성 장치 및 전기 광학 장치의 제조 방법{TRANSPARENT SUBSTRATE, ELECTRO-OPTICAL DEVICE, IMAGE FORMING DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING ELECTRO-OPTICAL DEVICE}
도 1은 본 발명을 구체화한 제1 실시 형태의 화상 형성 장치를 나타내는 개략 측단면도.
도 2는 본 발명을 구체화한 제1 실시 형태의 노광 헤드를 나타내는 개략 정단면도.
도 3은 본 발명을 구체화한 제1 실시 형태의 노광 헤드를 나타내는 개략 평면도.
도 4는 본 발명을 구체화한 제1 실시 형태의 노광 헤드를 나타내는 확대 단면도.
도 5는 본 발명을 구체화한 제1 실시 형태의 노광 헤드의 제조 방법을 설명하는 플로차트.
도 6은 본 발명을 구체화한 제1 실시 형태의 노광 헤드의 제조 공정을 설명하는 설명도.
도 7은 본 발명을 구체화한 제1 실시 형태의 노광 헤드의 제조 공정을 설명하는 설명도.
도 8은 본 발명을 구체화한 제1 실시 형태의 노광 헤드의 제조 공정을 설명하는 설명도.
도 9는 제2 실시 형태의 노광 헤드의 제조 방법을 설명하는 플로차트.
도 10은 제2 실시 형태의 노광 헤드의 제조 공정을 설명하는 설명도.
도 11은 변경예에서의 노광 헤드의 제조 공정을 설명하는 설명도.
도 12는 변경예에서의 노광 헤드의 제조 공정을 설명하는 설명도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 … 화상 형성 장치로서의 프린터,
15 … 전사 매체로서의 중간 전사 벨트,
16 … 상 담지체로서의 감광 드럼,
19 … 대전 수단으로서의 대전 롤러,
20 … 노광 수단을 구성하는 전기 광학 장치로서의 유기 일렉트로루미네선스 어레이 노광 헤드,
21 … 현상 수단으로서의 토너 카트리지,
22 … 전사 수단을 구성하는 1차 전사 롤러,
26 … 전사 수단을 구성하는 2차 전사 롤러,
30 … 투명 기판으로서의 유리 기판,
30ａ … 발광 소자 형성면,
30ｂ … 광 취출면,
33 … 발광 소자로서의 유기 일렉트로루미네선스 소자,
39 … 강도 보상층으로서의 보상 유리층,
39ａ … 강도 보상부로서의 볼록부,
39ｈ … 관통 구멍으로서의 수용 구멍,
40 … 마이크로 렌즈,
45 … 액체 방울 토출 장치를 구성하는 액체 방울 토출 헤드,
Ｇｐ … 유리 페이스트층,
ＯＥＬ … 발광층으로서의 유기 일렉트로루미네선스층,
Ｐａ … 배면 전극으로서의 음극,
Ｐｃ … 투명 전극으로서의 양극,
Ｔ … 착색 입자로서의 토너.
본 발명은 투명 기판, 전기 광학 장치, 화상 형성 장치 및 전기 광학 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
전자 사진 방식을 사용한 화상 형성 장치에는 상 담지체(像擔持體)로서의 감광 드럼을 노광하여 잠상(潛像)을 형성하는 전기 광학 장치로서의 노광 헤드가 사용되고 있다. 최근에는, 이 노광 헤드의 박형화와 경량화를 도모하기 위해서, 노광 헤드의 발광원으로서 유기 일렉트로루미네선스 소자(유기 ＥＬ 소자)를 사용하는 것이 제안되고 있다.
그 중에서도, 이런 종류의 노광 헤드에서는 구성 재료의 선택폭을 넓게 할 수 있는 편리성 때문에, 투명 기판의 1 측면(발광 소자 형성면) 위에 유기 ＥＬ 소자를 형성하여 유기 ＥＬ 소자가 발광한 광을 발광 소자 형성면과 서로 대향하는 다른 측면(광 취출면)으로부터 취출하는, 이른바 보텀 에미션 구조가 채용되고 있다.
그러나, 보텀 에미션 구조에서는 광 취출면과 유기 ＥＬ 소자 사이에 그 유기 ＥＬ 소자를 발광시키기 위한 각종 배선이나 용량 등이 형성된다. 이 때문에, 유기 ＥＬ 소자의 개구율을 저하시켜, 광의 취출 효율을 저하시키는 문제가 있었다.
그래서, 이런 종류의 노광 헤드에서는 광의 취출 효율을 향상하기 위해서, 유기 ＥＬ 소자로부터 발광된 광을 집광하는 렌즈, 이른바 마이크로 렌즈를 광 취출면 위에 설치하는 제안이 이루어지고 있다(예를 들면, 특허문헌 1). 특허문헌 1에서는 유기 ＥＬ 소자와 서로 대향하는 광 취출면에 경화성 수지를 토출하고, 그 토출된 수지를 경화시킴으로써 마이크로 렌즈를 형성하고 있다.
[특허문헌 1] 일본공개특허 2003-291404호 공보
그러나, 상기하는 노광 헤드에서는 마이크로 렌즈가 발광 소자 형성면과 광 취출면 사이의 거리, 즉 투명 기판의 두께만큼 유기 ＥＬ 소자로부터 이간한다. 그 때문에, 유기 ＥＬ 소자에 대한 마이크로 렌즈의 개구각(유기 ＥＬ 소자의 중심 위치로부터 마이크로 렌즈의 직경에 대하여 뻗은 각도)이 투명 기판의 두께만큼 작 아지고, 나아가서는 유기 ＥＬ 소자로부터 발광된 광의 취출 효율을 투명 기판의 두께만큼 해치는 문제를 초래한다.
이러한 문제는 투명 기판의 두께를 얇게 하고, 그 투명 기판에 유기 ＥＬ 소자와 마이크로 렌즈를 형성함으로써 경감할 수 있다고 생각된다. 그러나, 투명 기판의 두께를 얇게 하면, 그 기계적 강도가 부족하여 유기 ＥＬ 소자나 마이크로 렌즈를 형성할 때에 투명 기판을 파손할 우려가 있다. 또, 투명 기판의 광 취출면을 평활하게 하는 가공이 곤란해져, 그 표면 거칠기(산술 평균 거칠기)의 열화에 수반하여 마이크로 렌즈의 형성 위치나 그 형상에 불균형을 초래할 우려가 있다.
본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 그 목적은 마이크로 렌즈의 형상이나 그 형성 위치의 불균형을 회피하고, 광의 취출 효율을 향상시킨 투명 기판, 전기 광학 장치, 화상 형성 장치 및 전기 광학 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 투명 기판은 광 입사면 측에 입사한 광을 광 취출면 측으로부터 출사하는 투명 기판에 있어서, 상기 광 취출면에 마이크로 렌즈를 형성하고, 상기 마이크로 렌즈의 주위에 상기 광 취출면으로부터 돌출하여 상기 투명 기판의 기계적 강도를 보상하는 강도 보상부를 형성하였다.
본 발명의 투명 기판에 의하면, 광 취출면으로부터 돌출하는 강도 보상부를 형성하는 정도 만큼 투명 기판의 기계적 강도를 보상할 수 있다. 그 때문에, 강도 보상부를 형성하는 정도 만큼, 미리 투명 기판의 두께를 얇게 할 수 있어, 광 입사 면과 광 취출면 사이의 거리를 짧게 할 수 있다. 게다가, 미리 형성되는 광 취출면에 마이크로 렌즈를 형성하기 때문에, 예를 들면 연삭 가공 등에 의해서 형성하는 광 취출면보다 그 표면 거칠기를 작게 할 수 있다.
따라서, 마이크로 렌즈의 형상과 그 형성 위치의 불균형을 회피하고, 광 입사면에 대한 마이크로 렌즈의 개구각을 넓힐 수 있어, 광 입사면 측으로부터 입사한 광의 취출 효율을 향상시킬 수 있다.
이 투명 기판에서, 상기 강도 보상부는 상기 광 취출면에 적층한 강도 보상층에 상기 광 취출면까지를 관통하는 관통 구멍을 형성한 것이고, 상기 마이크로 렌즈는 상기 관통 구멍에 형성한 렌즈이다.
이 투명 기판에 의하면 광 취출면에 형성한 강도 보상층의 관통 구멍에 마이크로 렌즈를 형성하기 때문에, 관통 구멍을 형성하는 영역 이외의 영역에 투명 기판의 기계적 강도를 보상하는 강도 보상부를 형성할 수 있다. 따라서, 강도 보상부의 사이즈를 크게 할 수 있어 투명 기판의 두께를 더 얇게 할 수 있다. 나아가서는, 광 입사면측으로부터 입사한 광의 취출 효율을 더 향상시킬 수 있다.
이 투명 기판에서, 상기 마이크로 렌즈는 반구면(半球面) 형상의 광학면을 갖는 렌즈이며, 상기 관통 구멍은 상기 마이크로 렌즈의 개구경(開口徑)과 상대하는 내경(內徑)을 갖는 원형 구멍이다.
이 투명 기판에 의하면 관통 구멍이 마이크로 렌즈의 개구경과 상대하는 내경을 구비하는 원형 구멍으로 형성되기 때문에, 마이크로 렌즈를 형성하는 영역 이외의 영역에 투명 기판의 기계적 강도를 보상하는 강도 보상부를 형성할 수 있다. 따라서, 강도 보상부를 광 취출면의 대략 전체면에 걸쳐 형성할 수 있어, 투명 기판의 두께를 더 얇게 할 수 있다. 나아가서는, 광 입사면으로부터 입사한 광의 취출 효율을 더 향상시킬 수 있다.
이 투명 기판에서, 상기 투명 기판은 유리 기판이며, 상기 강도 보상부는 상기 광 취출면에 적층한 감광성의 유리 페이스트층에 상기 관통 구멍을 패터닝하여 소성한 것이다.
이 투명 기판에 의하면 광 취출면에 도포한 유리 페이스트층을 소성하여 강도 보상부를 형성하기 때문에, 투명 기판에 대한 강도 보상부의 밀착성을 용이하게 확보할 수 있어, 투명 기판과 강도 보상부의 열팽창율 등을 대략 동일하게 할 수 있다. 따라서, 투명 기판의 기계적 강도를 더 향상시킬 수 있고, 투명 기판의 두께를 더 얇게 할 수 있다. 나아가서는, 광 입사면 측으로부터 입사한 광의 취출 효율을 더 향상시킬 수 있다.
본 발명의 전기 광학 장치는 투명 기판의 발광 소자 형성면에 형성된 발광 소자로부터 발광된 광을 상기 발광 소자 형성면과 서로 대향하는 상기 투명 기판의 광 취출면측으로부터 출사하는 전기 광학 장치에서, 상기 광 취출면에서 상기 발광 소자와 대치하는 위치에 마이크로 렌즈를 형성하고, 그 마이크로 렌즈의 주위에 상기 투명 기판의 기계적 강도를 보상하는 강도 보상부를 형성하였다.
본 발명의 전기 광학 장치에 의하면 광 취출면으로부터 돌출하는 강도 보상부를 형성하는 정도 만큼 투명 기판의 기계적 강도를 보상할 수 있다. 그 때문에, 강도 보상부를 형성하는 정도 만큼, 투명 기판의 두께를 얇게 할 수 있어 발광 소 자 형성면과 광 취출면 사이의 거리를 짧게 할 수 있다. 또한, 미리 형성되는 광 취출면에 마이크로 렌즈를 형성하기 때문에, 예를 들면 연삭 가공 등에 의해서 형성하는 광 취출면보다 그 표면 거칠기를 작게 할 수 있다.
따라서, 마이크로 렌즈의 형상이나 그 형성 위치의 불균형을 회피하고, 광 입사면에 대한 마이크로 렌즈의 개구각을 넓힐 수 있어, 발광 소자로부터 발광된 광의 취출 효율을 향상시킬 수 있다.
이 전기 광학 장치에서, 상기 강도 보상부는 상기 광 취출면에 적층한 강도 보상층에 상기 광 취출면까지를 관통하는 관통 구멍을 형성한 것이며, 상기 마이크로 렌즈는 상기 관통 구멍에 형성한 렌즈이다.
이 전기 광학 장치에 의하면 광 취출면에 형성한 강도 보상층의 관통 구멍에 마이크로 렌즈를 형성하기 때문에, 관통 구멍을 형성하는 영역 이외의 영역에 투명 기판의 기계적 강도를 보상하는 강도 보상부를 형성할 수 있다. 따라서, 강도 보상부의 사이즈를 크게 할 수 있어 투명 기판의 두께를 더 얇게 할 수 있다. 나아가서는, 발광 소자로부터 발광된 광의 취출 효율을 더 향상시킬 수 있다.
이 전기 광학 장치에서, 상기 마이크로 렌즈는 반구면 형상의 광학면을 갖는 볼록부 형상의 렌즈이며, 상기 관통 구멍은 상기 마이크로 렌즈의 개구경과 상대하는 내경을 갖는 원형 구멍이다.
이 전기 광학 장치에 의하면, 관통 구멍이 마이크로 렌즈의 개구경과 상대하는 내경을 구비하는 원형 구멍으로 형성되기 때문에, 마이크로 렌즈를 형성하는 영역 이외의 영역에 투명 기판의 기계적 강도를 보상하는 강도 보상부를 형성할 수 있다. 따라서, 강도 보상부를 광 취출면의 대략 전체면에 걸쳐 형성할 수 있어, 투명 기판의 두께를 더 얇게 할 수 있다. 나아가서는, 발광 소자로부터 발광된 광의 취출 효율을 더 향상시킬 수 있다.
이 전기 광학 장치에서, 상기 투명 기판은 유리 기판이며, 상기 강도 보상부는 상기 광 취출면에 적층한 감광성의 유리 페이스트층에 상기 관통 구멍을 패터닝하여 소성한 것이다.
이 전기 광학 장치에 의하면, 광 취출면에 적층한 유리 페이스트층을 소성하여 강도 보상부를 형성하기 때문에, 투명 기판에 대한 강도 보상부의 밀착성을 용이하게 확보할 수 있어, 투명 기판과 강도 보상부의 열팽창율 등을 대략 동일하게 할 수 있다. 따라서, 투명 기판의 기계적 강도를 더 향상시킬 수 있어 투명 기판의 두께를 더 얇게 할 수 있다. 나아가서는, 발광 소자로부터 발광된 광의 취출 효율을 더 향상시킬 수 있다.
이 전기 광학 장치에서, 상기 발광 소자는 상기 광 취출면 측에 형성한 투명 전극과, 상기 투명 전극과 상대하여 형성한 배면 전극과, 상기 투명 전극과 상기 배면 전극 사이에 형성한 발광층을 구비한 일렉트로루미네선스 소자이다.
이 전기 광학 장치에 의하면, 일렉트로루미네선스 소자로부터 발광된 광의 취출 효율을 향상시킬 수 있다.
이 전기 광학 장치에서, 상기 발광층은 유기 재료로 형성되며 상기 일렉트로루미네선스 소자는 유기 일렉트로루미네선스 소자이다.
이 전기 광학 장치에 의하면, 유기 일렉트로루미네선스 소자로부터 발광된 광의 취출 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 화상 형성 장치는, 상 담지체의 외주면을 대전시키는 대전 수단과, 대전한 상기 상 담지체의 외주면을 노광하여 잠상을 형성하는 노광 수단과, 상기 잠상에 대하여 착색 입자를 공급하여 현상(顯像)을 현상(現像)하는 현상 수단과, 상기 현상을 전사 매체에 전사하는 전사 수단을 구비한 화상 형성 장치에서, 상기 노광 수단은 상기하는 전기 광학 장치를 구비하였다.
본 발명의 화상 형성 장치에 의하면, 대전한 상 담지체를 노광하는 노광 수단이 상기 전기 광학 장치를 구비하게 된다. 따라서, 발광 소자로부터 발광된 노광광의 취출 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 전기 광학 장치의 제조 방법은, 투명 기판의 광 취출면에 강도 보상층을 적층한 후에, 상기 강도 보상층에 상기 광 취출면까지를 관통하는 관통 구멍을 형성하여 상기 투명 기판의 기계적 강도를 보상하는 강도 보상부를 형성하는 동시에, 상기 광 취출면과 서로 대향하는 상기 투명 기판의 발광 소자 형성면 위로서 상기 관통 구멍과 서로 대향하는 위치에 발광 소자를 형성하고, 상기 발광 소자로부터 발광된 광을 출사하는 마이크로 렌즈를 상기 관통 구멍에 형성하도록 하였다.
본 발명의 전기 광학 장치의 제조 방법에 의하면, 투명 기판의 광 취출면에 그 투명 기판의 기계적 강도를 보상하는 강도 보상부를 형성하는 정도 만큼 투명 기판의 두께를 얇게 하여, 상기 광 취출면과 발광 소자 형성면 사이의 거리를 짧게 할 수 있다. 따라서, 발광 소자에 대한 마이크로 렌즈의 개구각을 확대할 수 있어, 발광 소자로부터 발광된 광의 취출 효율을 향상시킨 전기 광학 장치를 제조할 수 있다.
이 전기 광학 장치의 제조 방법에서, 상기 발광 소자는 발광층을 구비한 일렉트로루미네선스 소자이며, 발광층 형성 재료로 이루어지는 액체 방울을 액체 방울 토출 장치로부터 격벽 내에 토출하고, 토출된 상기 액체 방울을 경화함으로써 상기 발광층을 형성하도록 하였다.
이 전기 광학 장치의 제조 방법에 의하면, 액체 방울 토출 장치로부터 격벽 내에 토출하는 액체 방울에 의해서 발광층을 형성하기 때문에, 일렉트로루미네선스 소자로부터 발광된 광의 취출 효율을 향상시킨 전기 광학 장치를 보다 간편한 방법에 따라 제조할 수 있다.
이 전기 광학 장치의 제조 방법에서, 상기 격벽을 마스크로 하여 감광성 재료로 이루어지는 상기 강도 보상층을 노광하고, 상기 강도 보상층을 현상함으로써 상기 관통 구멍을 형성하도록 하였다.
이 전기 광학 장치의 제조 방법에 의하면, 격벽을 마스크로 하여 관통 구멍을 패터닝 하기 때문에, 격벽의 위치와 관통 구멍의 위치를 정합시킬 수 있어, 발광층의 위치와 마이크로 렌즈의 위치를 정합시킬 수 있다. 따라서, 마이크로 렌즈의 형성 위치의 불균형을 회피하고, 전기 광학 장치의 발광 소자로부터 발광된 광의 취출 효율을 보다 확실히 향상시킬 수 있다.
이 전기 광학 장치의 제조 방법에서, 상기 강도 보상부를 마스크로 하여 감광성 재료로 이루어지는 격벽층을 노광하고, 상기 격벽층을 현상함으로써 상기 격 벽을 형성하도록 하였다.
이 전기 광학 장치의 제조 방법에 의하면, 강도 보상부를 마스크로 하여 격벽을 패터닝 하기 때문에, 격벽의 위치와 관통 구멍의 위치를 정합시킬 수 있어, 발광층의 위치와 마이크로 렌즈의 위치를 정합시킬 수 있다. 따라서, 마이크로 렌즈의 형성 위치의 불균형을 회피하고, 전기 광학 장치의 발광 소자로부터 발광된 광의 취출 효율을 보다 확실히 향상시킬 수 있다.
이 전기 광학 장치의 제조 방법에서, 감광성 재료로 이루어지는 상기 강도 보상층과 감광성 재료로 이루어지는 격벽층을 동시에 노광하고, 상기 관통 구멍에 대응하는 패턴을 상기 강도 보상층 및 상기 격벽층에 형성하여, 상기 강도 보상층 및 상기 격벽층을 현상함으로써, 상기 관통 구멍 및 상기 격벽을 형성하도록 하였다.
이 전기 광학 장치의 제조 방법에 의하면, 강도 보상층 및 격벽층을 동시에 노광하고, 관통 구멍 및 격벽을 형성하기 때문에, 관통 구멍에 형성하는 마이크로 렌즈의 위치와 격벽 내에 형성하는 발광층의 위치를 정합시킬 수 있다. 따라서, 마이크로 렌즈의 형성 위치의 불균형을 회피하고, 전기 광학 장치의 발광 소자로부터 발광된 광의 취출 효율을 보다 확실히 향상시킬 수 있다.
(제1 실시 형태)
이하, 본 발명을 구체화한 제1 실시 형태를 도 1 ~ 도 8에 따라서 설명한다. 도 1은 화상 형성 장치로서의 전자 사진 방식 프린터를 나타내는 개략 측단면도이다.
(전자 사진 방식 프린터)
도 1에 나타내듯이, 전자 사진 방식 프린터(10)(이하, 간단히 프린터(10)라고 함)는 상자 형상으로 형성되는 케이스(11)를 구비하고 있다. 그 케이스(11) 내에는 구동 롤러(12), 종동 롤러(13) 및 텐션 롤러(14)가 설치되고, 각 롤러(12 ~ 14)에 대해서 전사 매체로서의 중간 전사 벨트(15)가 팽팽하게 걸쳐서 설치되어 있다. 그리고, 구동 롤러(12)의 회전에 의해서 중간 전사 벨트(15)는 도 1에서의 화살표 방향으로 순환 구동 가능하게 구비되어 있다.
중간 전사 벨트(15)의 윗쪽에는 4개의 상 담지체로서의 감광 드럼(16)이 중간 전사 벨트(15)의 걸쳐서 설치된 방향(부주사 방향 Ｙ)으로 회전 가능하게 함께 설치되어 있다. 그 감광 드럼(16)의 외주면에는 광 도전성을 갖는 감광층(16ａ)(도 4 참조)이 형성되어 있다. 감광층(16ａ)은 암(暗) 중에서 플러스 또는 마이너스의 전하를 대전하여, 소정의 파장 영역으로 이루어지는 광이 조사되면, 조사된 부위의 전하가 소실되게 되어 있다. 즉, 전자 사진 방식 프린터(10)는 이들 4개의 감광 드럼(16)에 의해서 구성되는 텐덤식의 프린터이다.
각 감광 드럼(16)의 주위에는, 각각 대전 수단으로서의 대전 롤러(19), 노광 수단을 구성하는 전기 광학 장치로서의 유기 일렉트로루미네선스 어레이 노광 헤드(20)(이하, 간단히 노광 헤드(20)라고 함), 현상 수단으로서의 토너 카트리지(21), 전사 수단을 구성하는 일차 전사 롤러(22) 및 클리닝 수단(23)이 배열 설치되어 있다.
대전 롤러(19)는 감광 드럼(16)에 밀착하는 반 도전성의 고무 롤러이다. 이 대전 롤러(19)에 직류 전압을 인가하여 감광 드럼(16)을 회전시키면, 감광 드럼(16)의 감광층(16ａ)이 전체 주위면에 걸쳐 소정의 대전 전위로 대전하게 되어 있다.
노광 헤드(20)는 소정의 파장 영역의 광을 출사하는 광원으로서, 도 2에 나타내듯이, 긴 자 형상으로 형성되어 있다. 그 노광 헤드(20)는 그 길이 방향을 감광 드럼(16)의 축 방향(도 1에서 지면(紙面)에 직교하는 방향：주주사 방향(Ｘ))과 평행하게 하고, 감광층(16ａ)으로부터 소정의 거리만큼 이간한 위치에 위치 결정되어 있다. 그리고, 노광 헤드(20)가 인쇄 데이터에 의거하는 광을 연직 방향(Ｚ)(도 1 참조)으로 출사하여 감광 드럼(16)이 회전 방향(Ｒｏ)으로 회전하면, 감광층(16ａ)이 소정의 파장 영역의 광에 노광된다. 그러면, 감광층(16ａ)은 노광된 부위(노광 스폿)의 전하를 소실하고, 그 외주면에 정전적인 화상(정전 잠상)을 형성한다. 또한, 이 노광 헤드(20)의 노광하는 광의 파장 영역은 감광층(16ａ)의 분광 감도와 정합한 파장 영역이다. 즉, 노광 헤드(20)의 노광하는 광의 발광 에너지의 피크 파장은 상기 감광층(16ａ)의 분광 감도의 피크 파장과 대략 일치하게 되어 있다.
토너 카트리지(21)는 상자 형상으로 형성되고, 그 내부에 직경 10μｍ 정도의 착색 입자로서의 토너(Ｔ)를 수용한다. 또한, 본 실시 형태에서의 4개의 토너 카트리지(21)에는 각각 대응하는 4색(흑, 시안, 마젠타 및 옐로우)의 토너(Ｔ)가 수용되어 있다. 그 토너 카트리지(21)에는 감광 드럼(16) 측으로부터, 순서대로 현상 롤러(21ａ)과 공급 롤러(21ｂ)가 구비되어 있다. 공급 롤러(21ｂ)는 회전함으로써, 토너(Ｔ)를 현상 롤러(21ａ)까지 반송하게 되어 있다. 현상 롤러(21ａ)는 공급 롤러(21ｂ)와의 마찰 등에 의해서 상기 공급 롤러(21ｂ)가 반송한 토너(Ｔ)를 대전시키는 동시에, 대전한 토너(Ｔ)를 상기 현상 롤러(21ａ)의 외주면에 균일하게 부착시키도록 되어 있다.
그리고, 감광 드럼(16)에 상기 대전 전위와 역 전위의 바이어스 전위를 인가한 상태에서, 공급 롤러(21ｂ) 및 현상 롤러(21ａ)를 회전한다. 그러면, 감광 드럼(16)은 상기 노광 스폿과 현상 롤러(21ａ)(토너(Ｔ)) 사이에 상기 바이어스 전위에 상대하는 정전 흡착력을 부여한다. 정전 흡착력을 받은 토너(Ｔ)는 상기 현상 롤러(21ｃ)의 외주면으로부터 상기 노광 스폿으로 이동하여 흡착한다. 이에 의해, 각 감광 드럼(16)(각 감광층(16ａ))의 외주면에는 각각 정전 잠상에 대응한 단색의 가시상(현상)이 형성된다(현상된다).
중간 전사 벨트(15)의 내측면(15ａ)으로서 상기 각 감광 드럼(16)과 대치하는 위치에는, 각각 일차 전사 롤러(22)가 설치되어 있다. 일차 전사 롤러(22)는 도전성 롤러로서, 그 외주면이 중간 전사 벨트(15)의 내측면(15ａ)에 밀착하면서 회전한다. 이 일차 전사 롤러(22)에 직류 전압을 인가하여 감광 드럼(16) 및 중간 전사 벨트(15)를 회전하면, 감광층(16ａ)에 흡착한 토너(Ｔ)가 일차 전사 롤러(22) 측으로의 정전 흡착력에 의해 중간 전사 벨트(15)의 외측면(15ｂ)에 순차 이동하여 흡착하게 되어 있다. 즉, 일차 전사 롤러(22)는 감광 드럼(16)에 형성된 현상을 중간 전사 벨트(15)의 외측면(15ｂ)에 일차 전사한다. 그리고, 중간 전사 벨트(15)의 외측면(15ｂ)은 각 감광 드럼(16)과 일차 전사 롤러(22)에 의해서, 단색으로 이루어지는 현상의 일차 전사를 4회 반복하고, 이들 현상을 겹쳐 맞춤으로써 풀 컬러의 화상(토너상)을 얻는다.
클리닝 수단(23)은 도시하지 않은 ＬＥＤ 등의 광원과 고무 블레이드를 구비하고, 상기 일차 전사 후의 감광층(16ａ)에 광을 조사하여 대전한 감광층(16ａ)을 제전(除電)하게 되어 있다. 그리고, 클리닝 수단(23)은 제전한 감광층(16ａ)에 잔류하는 토너(Ｔ)를 고무 블레이드에 의해서 기계적으로 제거한다.
중간 전사 벨트(15)의 아래쪽에는, 기록 용지(Ｐ)를 수용한 기록 용지 카셋트(24)가 배열 설치되어 있다. 그 기록 용지 카셋트(24)의 위쪽에는, 기록 용지(Ｐ)를 중간 전사 벨트(15) 측에 급지하는 급지 롤러(25)가 배열 설치되어 있다. 그 급지 롤러(25)의 위쪽으로서 구동 롤러(12)와 서로 대향하는 위치에는 전사 수단을 구성하는 2차 전사 롤러(26)가 배열 설치되어 있다. 2차 전사 롤러(26)는 상기 각 1차 전사 롤러(22)와 같이 도전성 롤러이며, 기록 용지(Ｐ)의 이면을 압압하여, 상기 기록 용지(Ｐ)의 표면을 중간 전사 벨트(15)의 외측면(15ｂ)에 접촉시키고 있다. 그리고, 이 2차 전사 롤러(26)에 직류 전압을 인가하여 중간 전사 벨트(15)를 회전시키면, 중간 전사 벨트(15)의 외측면(15ｂ)에 흡착된 토너(Ｔ)가 기록 용지(Ｐ)의 표면 위에 순차 이동하여 흡착한다. 즉, 2차 전사 롤러(26)는 중간 전사 벨트(15)의 외측면(15ｂ)에 형성된 토너상을 기록 용지(Ｐ)의 표면 위에 2차 전사한다.
2차 전사 롤러(26)의 위쪽에는 열원을 내장하는 히트 롤러(27ａ)와 상기 히트 롤러(27ａ)를 압압하는 압압 롤러(27ｂ)가 배열 설치되어 있다. 그리고, 2차 전사 후의 기록 용지(Ｐ)가 히트 롤러(27ａ)와 압압 롤러(27ｂ) 사이에 반송되면, 기 록 용지(Ｐ) 위에 전사된 토너(Ｔ)가 가열에 의해서 연화하고, 기록 용지(Ｐ) 내에 침투하여 경화한다. 이에 의해서, 기록 용지(Ｐ)의 표면에 토너상이 정착한다. 토너상을 정착시킨 기록 용지(Ｐ)는 배지 롤러(28)에 의해서 케이스(11)의 외측으로 배출되게 되어 있다.
따라서, 프린터(10)는 대전한 감광층(16ａ)을 노광 헤드(20)에 의해서 노광하여, 상기 감광층(16ａ)에 정전 잠상을 형성한다. 다음에, 프린터(10)는 감광층(16ａ)의 정전 잠상을 현상하여 상기 감광층(16ａ)에 단색의 현상을 형성한다. 계속해서, 프린터(10)는 감광층(16ａ)의 현상을 중간 전사 벨트(15) 위에 순차 일차 전사하고 상기 중간 전사 벨트(15) 위에 풀 컬러의 토너상을 형성한다. 그리고, 프린터(10)는 중간 전사 벨트(15) 위의 토너상을 기록 용지(Ｐ) 위에 2차 전사하고, 가열 가압에 의해서 토너상을 정착시켜 인쇄를 종료한다.
다음에, 상기 프린터(10)에 구비된 전기 광학 장치로서의 노광 헤드(20)에 대해서 이하에 설명한다. 도 2는 노광 헤드(20)를 나타내는 정단면도이다.
도 2에 나타내듯이, 노광 헤드(20)에는 투명 기판으로서의 유리 기판(30)이 구비되어 있다. 유리 기판(30)은 긴 자 형상으로 형성된 무색 투명의 무알칼리 유리 기판이며, 그 길이 방향(도 2에서의 좌우 방향：주주사 방향(Ｘ))의 폭이 감광 드럼(16)의 축 방향의 폭과 대략 같은 크기로 형성되어 있다.
또한, 본 실시 형태에서는 그 유리 기판(30)에 대해서 상면(上面)(감광 드럼(16) 측과 반대의 면)을 발광 소자 형성면(30ａ)으로 하고, 하면(下面)(감광 드럼(16) 측의 면)을 광 취출면(30ｂ)으로 하고 있다. 그리고, 유리 기판(30)의 두께는 그 광 취출면(30ｂ)을 평활(예를 들면, 표면 거칠기：평균 산술 거칠기가 2μｍ이하)하게 하고, 균일한 두께를 얻을 수 있는 최소의 두께(최소 기판 두께(Ｔ1))로 형성되는 것으로 한다. 또한, 본 실시 형태에서는 그 최소 기판 두께(Ｔ1)를 100μｍ로 하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
우선, 유리 기판(30)의 발광 소자 형성면(30ａ) 측에 대하여 이하에 설명한다. 도 3은 노광 헤드(20)를 광 취출면(30ｂ) 측에서 본 평면도이다. 도 4는 도 3에 나타내는 일점 쇄선(Ａ - Ａ)에 따른 개략 단면도이다.
도 2에 나타내듯이, 유리 기판(30)의 발광 소자 형성면(30ａ) 위에는 복수의 화소 형성 영역(31)이 형성되어 있다. 각 화소 형성 영역(31)에는 각각 박막 트랜지스터(32)(이하, 간단히 ＴＦＴ(32)라고 함)와 발광 소자로서의 유기 일렉트로루미네선스 소자(유기 ＥＬ 소자)(33)로 이루어지는 화소(34)가 형성되어 있다. ＴＦＴ(32)는 인쇄 데이터에 의거하여 생성된 데이터 신호에 의해서 온 상태가 되고, 그 온 상태에 의거하여 유기 ＥＬ 소자(33)를 발광하도록 되어 있다.
도 4에 나타내듯이, ＴＦＴ(32)는 그 최하층에 채널막(ＢＣ)을 구비하고 있다. 채널막(ＢＣ)은 발광 소자 형성면(30ａ) 위에 형성되는 섬 형상의 ｐ형 폴리 실리콘막으로서, 그 좌우 양측에는 도시하지 않은 활성화된 ｎ형 영역(소스 영역 및 드레인 영역)이 형성되어 있다. 즉, ＴＦＴ(32)는 이른바 폴리 실리콘형 ＴＦＴ이다.
채널막(ＢＣ)의 위쪽 중앙 위치에는, 발광 소자 형성면(30ａ) 측으로부터 순서대로, 게이트 절연막(Ｄ0), 게이트 전극(Ｐｇ) 및 게이트 배선(Ｍ1)이 형성되어 있다. 게이트 절연막(Ｄ0)은 실리콘 산화막 등의 광투과성을 갖는 절연막이며, 채널막(ＢＣ)의 위쪽 및 발광 소자 형성면(30ａ)의 대략 전체면에 퇴적되어 있다. 게이트 전극(Ｐｇ)은 탄탈 등의 저저항 금속막이며, 채널막(ＢＣ)의 대략 중앙 위치와 서로 대향하는 위치에 형성되어 있다. 게이트 배선(Ｍ1)은 ＩＴＯ 등의 광투과성을 갖는 투명 도전막이며, 게이트 전극(Ｐｇ)과 도시하지 않은 데이터선 구동 회로를 전기적으로 접속하고 있다. 그리고, 데이터선 구동 회로가 게이트 배선(Ｍ1)을 통하여 게이트 전극(Ｐｇ)에 데이터 신호를 입력하면, ＴＦＴ(32)는 그 데이터 신호에 의거한 온 상태가 된다.
채널막(ＢＣ)으로서 상기 소스 영역 및 드레인 영역의 위쪽에는, 위쪽으로 연장하는 소스 컨택트(Ｓｃ) 및 드레인 컨택트(Ｄｃ)가 형성되어 있다. 각 컨택트(Ｓｃ, Ｄｃ)는 채널막(ＢＣ)과의 컨택트 저항을 낮게 하는 금속막으로 형성되어 있다. 그리고, 이들 각 컨택트(Ｓｃ, Ｄｃ) 및 게이트 전극(Ｐｇ)(게이트 배선(Ｍ1))은 실리콘 산화막 등으로 이루어지는 제1 층간 절연막(Ｄ1)에 의해서 각각 전기적으로 절연되어 있다.
각 컨택트(Ｓｃ), 컨택트(Ｄｃ)의 위쪽에는, 각각 알루미늄 등의 저저항 금속막으로 이루어지는 전원선(Ｍ2ｓ) 및 양극선(Ｍ2ｄ)이 형성되어 있다. 전원선(Ｍ2ｓ)은 소스 컨택트(Ｓｃ)와 도시하지 않은 구동 전원을 전기적으로 접속하고 있다. 양극선(Ｍ2ｄ)은 드레인 컨택트(Ｄｃ)와 유기 ＥＬ 소자(33)를 전기적으로 접속하고 있다. 이들 전원선(Ｍ2ｓ) 및 양극선(Ｍ2ｄ)은 실리콘 산화막 등으로 이루어지는 제2 층간 절연막(Ｄ2)에 의해서 전기적으로 절연되어 있다. 그리고, ＴＦＴ (32)가 데이터 신호에 의거한 온 상태가 되면, 그 데이터 신호에 따른 구동 전류가 전원선(Ｍ2ｓ)(구동 전원)으로부터 양극선(Ｍ2ｄ)(유기 ＥＬ 소자(33))에 공급된다.
도 4에 나타내듯이, 제2 층간 절연막(Ｄ2)의 위쪽에는 유기 ＥＬ 소자(33)가 형성되어 있다. 그 유기 ＥＬ 소자(33)의 최하층에는 투명 전극으로서의 양극(Ｐｃ)이 형성되어 있다. 양극(Ｐｃ)은 ＩＴＯ 등의 광투과성을 갖는 투명 도전막으로서, 그 일단(一端)이 양극선(Ｍ2ｄ)에 접속되어 있다. 그 양극(Ｐｃ)의 위쪽에는 각 양극(Ｐｃ)을 서로 전기적으로 절연하는 실리콘 산화막 등의 제3 층간 절연막(Ｄ3)이 퇴적되어 있다. 이 제3 층간 절연막(Ｄ3)에는 양극(Ｐｃ)의 대략 중앙 위치를 위쪽에 개구하는 원형 구멍(위치 정합 구멍(Ｄ3ｈ))이 형성되어 있다.
그 제3 층간 절연막(Ｄ3)의 위쪽에는 감광성 폴리이미드 등의 수지로 형성되는 격벽층(ＤＢ)이 퇴적되어 있다. 그 격벽층(ＤＢ)의 위치 정합 구멍(Ｄ3ｈ)과 서로 대향하는 위치에는 위쪽을 향해 테이퍼 형상으로 개구하는 원추 구멍(ＤＢｈ)이 형성되어 있다. 그리고, 이 원추 구멍(ＤＢｈ)의 내주면에 의해서 격벽(ＤＢｗ)이 형성된다.
양극(Ｐｃ)의 위쪽으로서 위치 정합 구멍(Ｄ3ｈ)의 안쪽에는 고분자계의 유기 재료로 이루어지는 유기 일렉트로루미네선스층(유기 ＥＬ층)(ＯＥＬ)이 형성되어 있다. 즉, 유기 ＥＬ층(ＯＥＬ)은 위치 정합 구멍(Ｄ3ｈ)의 직경(정합 지름(Ｒ1))과 동일한 외경으로 형성되어 있다.
유기 ＥＬ층(ＯＥＬ)은 정공 수송층과 발광층의 2층으로 이루어지는 유기 화 합물층이며, 그 위쪽에는 알루미늄 등의 광반사성을 갖는 금속막으로 이루어지는 배면 전극으로서의 음극(Ｐａ)이 형성되어 있다. 음극(Ｐａ)은 발광 소자 형성면(30ａ)측의 대략 전체면을 가리도록 형성되며, 각 화소(34)가 공유함으로써 각 유기 ＥＬ 소자(33)에 공통되는 전위를 공급하도록 되어 있다.
즉, 유기 ＥＬ 소자(33)는 이들 양극(Ｐｃ), 유기 ＥＬ층(ＯＥＬ) 및 음극(Ｐａ)에 의해서 형성되는 유기 일렉트로루미네선스 소자(유기 ＥＬ 소자)이며, 그 발광한 광을 출사하는 면(유기 ＥＬ층(ＯＥＬ))의 직경이 위치 정합 구멍(Ｄ3ｈ)의 내경, 즉 정합 지름(Ｒ1)으로 형성되어 있다.
음극(Ｐａ)의 위쪽에는 접착층(Ｌａ1)에 의해서 음극(Ｐａ)(유리 기판(30))에 접착되는 밀봉 기판(38)이 배열 설치되어 있다. 밀봉 기판(38)은 평면 방향에서 보아 유리 기판(30)과 같은 사이즈로 형성되는 무색 투명의 무알칼리 유리 기판이며, 유기 ＥＬ층(ＯＥＬ)이나 각종 금속 배선의 산화 등을 방지하게 되어 있다.
그리고, 데이터 신호에 따른 구동 전류가 양극선(Ｍ2ｄ)에 공급되면, 유기 ＥＬ층(ＯＥＬ)은 그 구동 전류에 따른 휘도로 발광한다. 이때, 유기 ＥＬ층(ＯＥＬ)으로부터 음극(Ｐａ)측(도 4에서의 위쪽)을 향해 발광된 광은 상기 음극(Ｐａ)에 의해서 반사된다. 그 때문에, 유기 ＥＬ층(ＯＥＬ)으로부터 발광된 광은 그 대부분이 양극(Ｐｃ), 제2 층간 절연막(Ｄ2), 제1 층간 절연막(Ｄ1), 게이트 절연막(Ｄ0) 및 유리 기판(30)을 투과하여 광 취출면(30ｂ) 측(감광 드럼(16)측)에 조사된다.
다음에, 유리 기판(30)의 광 취출면(30ｂ) 측에 대하여 이하에 설명한다.
도 2에 나타내듯이, 유리 기판(30)의 광 취출면(30ｂ)에는 강도 보상층으로서의 보상 유리층(39)이 형성되어 있다. 보상 유리층(39)은 후술하는 유리 페이스트층(Ｇｐ)(도 5 참조)의 유리 분말을 용해하여 소성한 것이다. 그 보상 유리층(39)의 유기 ＥＬ층(ＯＥＬ)과 대치하는 위치에는 그 상하 방향을 관통하는 관통 구멍으로서의 수용 구멍(39ｈ)이 형성되어 있다. 그리고, 보상 유리층(39)에 수용 구멍(39ｈ)이 형성됨으로써 강도 보상부로서의 볼록부(39ａ)가 형성된다.
이 볼록부(39ａ)(보상 유리층(39))의 두께는 후술하는 화소 형성 공정(도 5에 나타내는 스텝(Ｓ12))의 가열 처리나 플라스마 처리에서, 유리 기판(30)의 기계적인 파손을 회피하고, 그 기계적 강도를 보상하는 두께(보상 두께(Ｔ2))로 형성되어 있다. 또한, 본 실시 형태에서는 시험 등에 의거하여 이 보상 두께(Ｔ2)를 최소 기판 두께(Ｔ1)와 같은 두께, 즉 100μｍ로 하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
그 수용 구멍(39ｈ) 내에는, 각각 마이크로 렌즈(40)가 형성되어 있다. 마이크로 렌즈(40)는 상기 유기 ＥＬ층(ＯＥＬ)으로부터 발광되는 광의 파장에 대해서 충분한 투과율을 갖는 반구면 형상의 광학면을 구비한 볼록 형상의 렌즈이며, 도 4에 나타내듯이, 유기 ＥＬ 소자(33)(유기 ＥＬ층(ＯＥＬ))의 중심 위치가 그 광축(Ａ) 위에 위치하도록 형성되어 있다.
그 마이크로 렌즈(40)의 직경(개구경)은 수용 구멍(39ｈ)의 직경(유기 ＥＬ층(ＯＥＬ)의 직경), 즉 정합 지름(Ｒ1)으로 형성되어 있다. 이에 의해서, 마이크로 렌즈(40)는 그 주변부에서의 결상 성능을 열화시키지 않고, 유기 ＥＬ층(ＯＥ Ｌ)으로부터 발광된 광을 감광층(16ａ) 측에 출사할 수 있게 되어 있다.
또, 마이크로 렌즈(40)는 그 아래쪽 곡면(출사면(40ａ))의 정점과 감광층(16ａ) 사이의 거리를 상(像)측 촛점 거리(Ｈｆ)로 하고, 유기 ＥＬ 소자(33)로부터 광축(Ａ)을 따라서 발광된 광선(평행 광선 다발)의 광축(Ａ)과의 교점(상측 초점(Ｆ))을 감광층(16ａ) 위에 위치하도록 되어 있다. 이에 의해서, 마이크로 렌즈(40)로부터 출사된 광은 감광층(16ａ)에 소망하는 사이즈의 노광 스폿을 형성할 수 있게 되어 있다.
그리고, 유기 ＥＬ층(ＯＥＬ)으로부터 발광된 광이 마이크로 렌즈(40)에 입사하면, 마이크로 렌즈(40)는 입사한 광을 집광하여 감광층(16ａ)에 노광 스폿을 형성한다. 이때, 유기 ＥＬ층(ＯＥＬ)의 중심 위치로부터 마이크로 렌즈(40)의 직경에 대해서 뻗은 각도(개구각(θ1))는 유리 기판(30)의 두께가 최소 기판 두께(Ｔ1)로 형성되는 정도 만큼 확대된다. 즉, 마이크로 렌즈(40)는 유리 기판(30)의 두께가 최소 기판 두께(Ｔ1)로 형성되는 정도 만큼, 유기 ＥＬ층(ＯＥＬ)으로부터 발광된 광의 취출 효율을 향상시켜 노광하는 광량을 증가시킬 수 있다.
(노광 헤드의 제조 방법)
다음에, 노광 헤드(20)의 제조 방법에 대하여 이하에 설명한다. 도 5는 노광 헤드(20)의 제조 방법을 설명하는 플로차트이며, 도 6 ~ 도 8은 상기 노광 헤드(20)의 제조 방법을 설명하는 설명도이다.
도 5에 나타내듯이, 처음에 유리 페이스트층 접착 공정을 행한다(스텝 Ｓ11). 즉, 유리 기판(30)의 광 취출면(30ｂ)에 유리 페이스트층(Ｇｐ)(도 6 참조)을 접착하여 볼록부(39ａ)를 형성한다.
또한, 본 실시 형태에서의 유리 페이스트층(Ｇｐ)은 노광된 부분만이 알칼리성 용액 등의 현상액에 녹을 수 있는, 이른바 포지티브형의 감광성 재료이며, 유리 분말, 결착(結着) 수지 및 감광성 수지 등으로 이루어지는 페이스트이다. 그 유리 분말은 산화 납, 산화 붕소 및 산화 규소의 혼합물이나, 산화 아연, 산화 붕소 및 산화 규소의 혼합물 등이며, 약 400 ~ 600℃의 연화점을 갖는 분말이다. 또, 결착 수지는 가열에 의해서 유리 기판(30)과의 접착성을 갖는 수지(예를 들면, 아크릴 수지 등)이며, 후술하는 소성에 의해서 보상 유리층(39)으로부터 분해 제거되는 것이다. 또한, 감광성 수지는 소정의 파장으로 이루어지는 노광광을 노광함으로써 현상액에 녹을 수 있는 수지이며, 결착 수지와 마찬가지로 후술하는 소성에 의해서 보상 유리층(39)으로부터 분해 제거되는 것이다.
우선, 유리 페이스트층 접착 공정에서는, 도시하지 않은 지지 기판 위에 적층되는 유리 페이스트층(Ｇｐ)을 가열 롤러 등에 의해서 광 취출면(30ｂ)에 열압착하고, 도 6에 나타내듯이 유리 페이스트층(Ｇｐ)을 상기 지지 기판으로부터 유리 기판(30)에 접착한다.
계속해서, 수용 구멍(39ｈ)(격벽(ＤＢｗ))에 상대하는 소정의 패턴을 가진 포토 마스크(Ｍｋ)를 유리 페이스트층(Ｇｐ)에 거듭 맞추어서 상기 유리 페이스트층(Ｇｐ)을 노광·현상한다. 이에 의해서, 유리 페이스트층(Ｇｐ)에 정합 지름(Ｒ1)을 직경으로 하는 수용 구멍(39ｈ)을 패터닝한다. 수용 구멍(39ｈ)을 패터닝하면, 유리 기판(30)을 소정의 고온 분위기하에 배치하고, 유리 페이스트층(Ｇｐ)에 함유되는 유기물(결착 수지 및 감광성 수지)을 분해 제거하고, 유리 분말을 용해하여 소성한다. 그리고, 광 취출면(30ｂ) 위에 수용 구멍(39ｈ)과 볼록부(39ａ)로 이루어지는 보상 유리층(39)을 형성한다.
도 5에 나타내듯이, 광 취출면(30ｂ)에 볼록부(39ａ)를 형성하면, 계속해서 화소 형성 공정을 행한다(스텝 Ｓ12). 즉, 유리 기판(30)의 발광 소자 형성면(30ａ) 위에 화소(34)를 형성한다.
도 7에 나타내듯이, 화소 형성 공정에서는, 우선 발광 소자 형성면(30ａ) 전체면에 엑시머 레이저 등에 의해서 결정화한 폴리 실리콘막을 형성하고, 그 폴리 실리콘막을 패터닝하여 각 화소 형성 영역(31) 내에 채널막(ＢＣ)을 형성한다. 채널막(ＢＣ)을 형성하면 열ＣＶＤ법 등에 의해서 그 채널막(ＢＣ) 및 발광 소자 형성면(30ａ)의 위쪽 전체면에 실리콘 산화막 등으로 이루어지는 게이트 절연막(Ｄ0)을 형성하고, 그 게이트 절연막(Ｄ0)의 위쪽 전체면에 탄탈 등의 저저항 금속막을 퇴적한다. 다음에, 그 저저항 금속막을 패터닝하여 게이트 절연막(Ｄ0)의 위쪽에 게이트 전극(Ｐｇ)을 형성한다. 게이트 전극(Ｐｇ)을 형성하면, 그 게이트 전극(Ｐｇ)을 마스크로 한 이온 도핑법에 의해서 채널막(ＢＣ)에 ｎ형 영역(소스 영역 및 드레인 영역)을 형성한다.
채널막(ＢＣ)에 소스 영역 및 드레인 영역을 형성하면, 게이트 전극(Ｐｇ) 및 게이트 절연막(Ｄ0)의 위쪽 전체면에 ＩＴＯ 등의 광투과성을 갖는 투명 도전막을 퇴적하고, 상기 투명 도전막을 패터닝함으로써, 게이트 전극(Ｐｇ)의 위쪽에 게이트 배선(Ｍ1)을 형성한다. 게이트 배선(Ｍ1)을 형성하면, 플라스마 ＣＶＤ법 등 에 의해서 게이트 배선(Ｍ1) 및 게이트 절연막(Ｄ0)의 위쪽 전체면에 실리콘 산화막 등으로 이루어지는 제1 층간 절연막(Ｄ1)을 형성하고, 그 제1 층간 절연막(Ｄ1)으로서 소스 영역 및 드레인 영역과 상대하는 위치에 한 쌍의 컨택트 홀을 패터닝한다. 그리고, 컨택트 홀 내를 금속막으로 매립함으로써, 소스 컨택트(Ｓｃ) 및 드레인 컨택트(Ｄｃ)를 형성한다.
각 컨택트(Ｓｃ, Ｄｃ)를 형성하면, 각 컨택트(Ｓｃ, Ｄｃ) 및 제1 층간 절연막(Ｄ1)의 위쪽 전체면에 알루미늄 등의 금속막을 퇴적하고, 그 금속막을 패터닝함으로써 각 컨택트(Ｓｃ, Ｄｃ)에 접속하는 전원선(Ｍ2ｓ) 및 양극선(Ｍ2ｄ)을 형성한다. 다음에, 이들 전원선(Ｍ2ｓ), 양극선(Ｍ2ｄ) 및 제1 층간 절연막(Ｄ1)의 위쪽 전체면에 실리콘 산화막 등으로 이루어지는 제2 층간 절연막(Ｄ2)을 퇴적하고, 그 제2 층간 절연막(Ｄ2)으로서 양극선(Ｍ2ｄ)의 일부와 서로 대향하는 위치에 비어 홀을 형성한다. 계속해서, 그 비어 홀 내와 제2 층간 절연막(Ｄ2)의 위쪽 전체면에, ＩＴＯ 등의 광투과성을 갖는 투명 도전막을 퇴적하고, 그 투명 도전막을 패터닝함으로써 양극선(Ｍ2ｄ)과 접속하는 양극(Ｐｃ)을 형성한다.
양극(Ｐｃ)을 형성하면, 그 양극(Ｐｃ) 및 제2 층간 절연막(Ｄ2)의 위쪽 전체면에 실리콘 산화막 등으로 이루어지는 제3 층간 절연막(Ｄ3)을 퇴적한다. 그리고, 제3 층간 절연막(Ｄ3)을 에칭하고, 수용 구멍(39ｈ)과 서로 대향하는 위치에 정합 지름(Ｒ1)으로 이루어지는 위치 정합 구멍(Ｄ3ｈ)을 형성한다.
위치 정합 구멍(Ｄ3ｈ)을 형성하면, 그 위치 정합 구멍(Ｄ3ｈ) 내 및 제3 층간 절연막(Ｄ3)의 위쪽 전체면에 광경화성 수지로 이루어지는 격벽 형성 재료를 도 포하고, 그 격벽 형성 재료를 패터닝함으로써 격벽(ＤＢｗ)(원추 구멍(ＤＢｈ))을 갖는 격벽층(ＤＢ)을 형성한다.
그리고, 잉크젯법 등에 의해서 위치 정합 구멍(Ｄ3ｈ)(원추 구멍(ＤＢｈ)) 내에 정공 수송층의 구성 재료를 토출하고, 그 구성 재료를 건조 및 경화함으로써 정공 수송층을 형성한다. 또한, 잉크젯법 등에 의해서 그 정공 수송층 위에 발광층의 구성 재료(발광층 형성 재료)를 토출하고, 그 구성 재료를 건조 및 경화함으로써 발광층을 형성한다. 즉, 직경을 정합 지름(Ｒ1)으로 하는 유기 ＥＬ층(ＯＥＬ)을 형성한다. 유기 ＥＬ층(ＯＥＬ)을 형성하면, 그 유기 ＥＬ층(ＯＥＬ) 및 제3 층간 절연막(Ｄ3)의 위쪽 전체면에 알루미늄 등의 금속막으로 이루어지는 음극(Ｐａ)을 퇴적하고, 양극(Ｐｃ), 유기 ＥＬ층(ＯＥＬ) 및 음극(Ｐａ)으로 이루어지는 유기 ＥＬ 소자(33)를 형성한다.
발광 소자 형성면(30ａ) 위에 화소(34)를 형성하면, 화소(34)(음극(Ｐａ))의 위쪽 전체면에 에폭시 수지 등으로 이루어지는 접착제를 도포하여 접착층(Ｌａ1)을 형성하고, 그 접착층(Ｌａ1)를 통하여 밀봉 기판(38)을 유리 기판(30)에 접착한다. 이에 의해서, 밀봉 기판(38)에 의해서 밀봉되는 화소(34)(ＴＦＴ(32) 및 유기 ＥＬ 소자(33))를 발광 소자 형성면(30ａ)에 형성한다.
이때, 유리 기판(30)은 각종 가열 처리나 플라스마 처리 등에 의해서 기계적 부하를 받지만, 보상 두께(Ｔ2)로 이루어지는 볼록부(39ａ)(보상 유리층(39))에 의해서 그 기계적 강도가 보상되어 그 기계적 파손을 회피할 수 있다.
도 5에 나타내듯이, 발광 소자 형성면(30ａ)에 화소(34)를 형성하면, 수용 구멍(39ｈ)에 액체 방울을 토출하는 액체 방울 토출 공정을 행한다(스텝 Ｓ13). 도 8은 액체 방울 토출 공정을 설명하는 설명도이다. 우선, 액체 방울을 토출하기 위한 액체 방울 토출 장치의 구성에 대해 설명한다.
도 8에 나타내듯이, 액체 방울 토출 장치를 구성하는 액체 방울 토출 헤드(45)에는 노즐 플레이트(46)가 구비되어 있다. 그 노즐 플레이트(46)의 하면(노즐 형성면(46ａ))에는 기능액으로서의 자외선 경화성 수지(Ｐｕ)를 토출하는 다수의 노즐(Ｎ)이 윗쪽을 향해 형성되어 있다. 각 노즐(Ｎ)의 위쪽에는 도시하지 않은 수용 탱크에 연통하여 자외선 경화성 수지(Ｐｕ)를 노즐(Ｎ) 내에 공급 가능하게 하는 공급실(47)이 형성되어 있다. 각 공급실(47)의 위쪽에는 상하 방향으로 왕복 진동하여 공급실(47) 내의 용적을 확대 축소하는 진동판(48)이 배열 설치되어 있다. 그 진동판(48)의 위쪽으로서 각 공급실(47)과 서로 대향하는 위치에는, 각각 상하 방향으로 신축하여 진동판(48)을 진동시키는 압전 소자(49)가 배열 설치되어 있다.
그리고, 액체 방울 토출 장치에 반송되는 유리 기판(30)은, 도 8에 나타내듯이 그 광 취출면(30ｂ)이 노즐 형성면(46ａ)과 서로 대향하는 위치에 배치되도록 되어 있다. 게다가, 유리 기판(30)은 발광 소자 형성면(30ａ)을 노즐 형성면(46ａ)과 평행하게 하고, 또한 각 수용 구멍(39ｈ)의 중심 위치를 각각 노즐(Ｎ)의 바로 아래에 배치하여 위치 결정된다.
여기서, 액체 방울 토출 헤드(45)에 액체 방울을 토출하기 위한 구동 신호를 입력하면, 상기 구동 신호에 의거하여 압전 소자(49)가 신축하여 공급실(47)의 용적이 확대 축소한다. 이때, 공급실(47)의 용적이 축소하면 축소한 용적에 상대하는 양의 자외선 경화성 수지(Ｐｕ)가 각 노즐(Ｎ)로부터 미소 액체 방울(Ｄｓ)로서 토출된다. 토출된 각 미소 액체 방울(Ｄｓ)은 각각 수용 구멍(39ｈ) 내의 발광 소자 형성면(30ｂ)에 착탄한다. 계속해서 공급실(47)의 용적이 확대되면, 확대된 용적 분의 자외선 경화성 수지(Ｐｕ)가 도시하지 않은 수용 탱크로부터 공급실(47) 내에 공급된다. 즉, 액체 방울 토출 헤드(45)는 이러한 공급실(47)의 확대 축소에 의해서, 소정 용량의 자외선 경화성 수지(Ｐｕ)를 수용 구멍(39ｈ)을 향해 토출한다. 수용 구멍(39ｈ) 내에 착탄된 복수의 미소 액체 방울(Ｄｓ)은 도 8의 2점 쇄선으로 나타내듯이, 그 표면 장력 등에 의해서 반구면 형상의 표면을 나타내는 액체 방울(Ｄｍ)을 형성한다. 또한, 이때 액체 방울 토출 헤드(45)는 액체 방울(Ｄｍ)의 직경이 수용 구멍(39ｈ)의 직경, 즉 정합 지름(Ｒ1)이 되는 정도 만큼 미소 액체 방울(Ｄｓ)을 토출한다.
도 5에 나타내듯이, 수용 구멍(39ｈ) 내에 액체 방울(Ｄｍ)을 형성하면 그 액체 방울(Ｄｍ)을 경화하여 마이크로 렌즈(40)를 형성하는 렌즈 형성 공정을 행한다(스텝 Ｓ14). 즉, 액체 방울(Ｄｍ)에 자외선을 조사해 액체 방울(Ｄｍ)을 경화한다. 이에 의해서, 광 취출면(30ｂ)에 정합 지름(Ｒ1)으로 이루어지는 개구경을 갖는 마이크로 렌즈(40)를 형성한다.
다음에, 상기와 같이 구성한 본 실시 형태의 효과를 이하에 기재한다.
(1) 본 실시 형태에 의하면, 유리 기판(30)의 두께를 최소 기판 두께(Ｔ1)로 형성하여, 상기 유리 기판(30)의 광 취출면(30ｂ)에 볼록부(39ａ)를 형성하여 유리 기판(30)의 기계적 강도를 보상하도록 하였다. 따라서, 유리 기판(30)을 최소 기판 두께(Ｔ1)로 형성하는 정도 만큼, 마이크로 렌즈(40)의 개구각(θ1)을 크게 할 수 있어, 유기 ＥＬ 소자(33)로부터 발광된 광의 취출 효율을 향상시킨 노광 헤드(20)를 제조할 수 있다.
(2) 게다가, 미리 형성되는 평활(산술 평균 거칠기(Ｒａ)가 1μｍ 이하)한 광 취출면(30ｂ)에 마이크로 렌즈(40)를 형성하기 때문에, 그 형상의 불균형을 억제할 수 있다.
(3) 상기 실시 형태에서는, 수용 구멍(39ｈ)과 서로 대향하는 위치에 원추 구멍(ＤＢｈ)(격벽(ＤＢｗ))을 형성하고, 그 수용 구멍(39ｈ) 및 원추 구멍(ＤＢｈ)(격벽(ＤＢｗ)) 내에, 각각 자외선 경화성 수지(Ｐｕ) 및 유기 ＥＬ층(ＯＥＬ)의 구성 재료를 토출하여 마이크로 렌즈(40) 및 유기 ＥＬ층(ＯＥＬ)을 형성하도록 하였다. 따라서, 마이크로 렌즈(40)의 형성 위치를 유기 ＥＬ층(ＯＥＬ)과 서로 대향하는 위치에 정합시킬 수 있어 그 형성 위치의 불균형을 억제할 수 있다.
(4) 게다가, 수용 구멍(39ｈ)을 마이크로 렌즈(40)의 개구경에 상당하는 정합 지름(Ｒ1)에 의해서 형성하기 때문에, 상기 마이크로 렌즈(40)의 개구경을 확실하게 정합 지름(Ｒ1)으로 할 수 있어 그 형상의 불균형을 억제할 수 있다.
(제2 실시 형태)
다음에, 본 발명을 구체화한 제2 실시 형태를 도 9 및 도 10에 따라서 설명한다. 또한, 제2 실시 형태에서는 제1 실시 형태에서의 수용 구멍(39ｈ)과 격벽(ＤＢｗ)(격벽층(ＤＢ))의 제조 방법을 변경한 것이며, 그 외의 점에서는 제1 실시 형태와 동일한 구성으로 되어 있다. 그 때문에 이하에서는 변경점인 수용 구멍(39ｈ) 과 격벽(ＤＢｗ)의 제조 방법에 대해 상세하게 설명한다. 도 9는 제2 실시 형태에서의 노광 헤드(20)의 제조 방법을 설명하는 플로차트이며, 도 10은 상기 노광 헤드(20)의 제조 방법을 설명하는 설명도이다.
도 9에 나타내듯이, 처음에 유리 기판(30)의 발광 소자 형성면(30ａ) 위에 ＴＦＴ(32)를 형성하고, 양극(Ｐｃ) 위의 격벽층(ＤＢ)에 격벽(ＤＢｗ)(원추 구멍(ＤＢｈ))을 형성하는 격벽 전(前)공정을 행한다(스텝 Ｓ21). 또한, 본 실시 형태에서의 격벽층(ＤＢ)은, 후술하는 유리 페이스트층(Ｇｐ)을 노광하는 노광광(Ｌｐ)(도 10 참조)을 흡수하도록 되어 있다.
도 9에 나타내듯이, 양극(Ｐｃ) 위에 격벽(ＤＢｗ)을 형성하면 유리 페이스트 도포 공정을 행한다(스텝 Ｓ2). 즉, 유리 기판(30)의 광 취출면(30ｂ)에 유리 페이스트를 도포하여 유리 페이스트층(Ｇｐ)을 형성한다. 또한, 본 실시 형태에서의 유리 페이스트층(Ｇｐ)은 노광된 부분만이 알칼리성 용액 등의 현상액에 녹게 되는, 이른바 포지티브형의 감광성 재료이며, 유리 분말 및 감광성 수지 등으로 이루어지는 페이스트이다.
도 9에 나타내듯이, 광 취출면(30ｂ)에 유리 페이스트층(Ｇｐ)을 형성하면 격벽 후속 공정을 행한다. 즉, 상기 격벽층(ＤＢ)을 마스크로 하여, 상기 유리 페이스트층(Ｇｐ)을 노광광(Ｌｐ)에 노광하여 현상한다(스텝 Ｓ23). 이에 의해서, 유리 페이스트층(Ｇｐ)을 노광하기 위한 포토 마스크를 별도로 배열 설치하지 않고, 격벽층(ＤＢ)의 원추 구멍(ＤＢｈ)과 상대하는 위치에 정합 지름(Ｒ1)으로 이루어지는 원형 구멍, 즉 수용 구멍(39ｈ)을 패터닝할 수 있다. 그리고, 현상한 유리 페 이스트층(Ｇｐ)을 소성시킴으로써 보상 유리층(39)에 수용 구멍(39ｈ)을 형성하고, 볼록부(39ａ)를 형성할 수 있다.
도 9에 나타내듯이, 수용 구멍(39ｈ)을 패터닝하여 보상 유리층(39)을 형성하면, 격벽층(ＤＢ) 내에 유기 ＥＬ층(ＯＥＬ)을 형성하여 유기 ＥＬ 소자(33)를 형성하고, 수용 구멍(39ｈ) 내에 마이크로 렌즈(40)를 형성한다(스텝 Ｓ13, Ｓ14).
이에 의해서, 유리 페이스트층(Ｇｐ)을 노광하기 위한 포토 마스크를 별도로 배열 설치하는 일 없이, 원추 구멍(ＤＢｈ)(유기 ＥＬ층(ＯＥＬ))과 서로 대향하는 위치에 수용 구멍(39ｈ)(마이크로 렌즈(40))을 자기 정합하여 형성할 수 있다.
또한, 상기 실시 형태는 이하와 같이 변경해도 좋다.
상기 실시 형태에서는, 유리 분말을 소성하여 볼록부(39ａ)를 형성하도록 하였지만, 이에 한정하지 않고, 예를 들면 금속막 등이어도 좋고, 그 두께가 유리 기판(30)의 기계적 강도를 보상할 수 있는 두께로 형성할 수 있는 것이면 좋다.
상기 실시 형태에서는, 투명 기판을 유리 기판(30)으로서 구체화하였지만, 이에 한정하지 않고, 예를 들면 폴리이미드 등의 플라스틱 기판이어도 좋고, 유기 ＥＬ층(ＯＥＬ)으로부터 발광된 광을 투과하는 투명 기판이면 좋다.
상기 실시 형태에서는, 수용 구멍(39ｈ)에 자외선 경화성 수지(Ｐｕ)를 토출하여 액체 방울(Ｄｍ)을 형성하도록 하였다. 이에 더하여 수용 구멍(39ｈ)의 내주면에 발액 처리(예를 들면, 불소계의 플라스마 처리나 발액 재료의 도포 등)를 실시한 후에, 자외선 경화성 수지(Ｐｕ)를 토출하여 액체 방울(Ｄｍ)을 형성하도록 해도 좋다. 이에 의하면, 미소 액체 방울(Ｄｓ)을 수용 구멍(39ｈ)의 내주면에 젖 어 퍼지게 하지 않고, 반구면 형상의 표면을 나타내는 액체 방울(Ｄｍ)을 균일하게 형성할 수 있다.
상기 실시 형태에서는, 마이크로 렌즈(40)의 개구경을 유기 ＥＬ층(ＯＥＬ)의 내경(정합 지름(Ｒ1))과 크기로 형성하였다. 이에 한정하지 않고, 예를 들면 개구경을 정합 지름(Ｒ1)의 2배의 사이즈로 형성해도 좋다. 즉, 개구경은 마이크로 렌즈(40)의 주변부에서의 결상 성능을 열화시키지 않고, 각 유기 ＥＬ층(ＯＥＬ)에 대응하여 소망하는 사이즈의 노광 스폿을 형성하는 것이면 좋다.
상기 실시 형태에서는, 마이크로 렌즈(40)를 반구면 형상의 볼록 렌즈로 하였지만, 이에 한정하지 않고 반원 기둥 형상 렌즈나 오목 렌즈로서 구체화해도 좋다. 이에 의하면, 유기 ＥＬ 소자(33)로부터 발광되는 광의 확산하는 효율을 더 향상시킬 수 있다.
상기 실시 형태에서는, 마이크로 렌즈(40)를 자외선 경화성 수지(Ｐｕ)에 의해서 형성하는 구성으로 하였으나 이에 한정하지 않고, 예를 들면 열강화성 수지여도 좋고, 수용 구멍(39ｈ)으로 경화 가능한 기능액이면 좋다.
상기 실시 형태에서는, 출사면(40ａ)의 정점과 감광층(16ａ) 사이의 거리를 상측 촛점 거리(Ｈｆ)로 하고, 유기 ＥＬ층(ＯＥＬ)으로부터 발광된 광을 감광층(16ａ) 위에서 끝나도록 하였다. 이에 한정하지 않고, 출사면(40ａ)의 정점과 감광층(16ａ) 사이의 거리는, 예를 들면 유기 ＥＬ층(ＯＥＬ)의 등배상(等倍像)을 얻는 거리로 해도 좋고, 상측 촛점 거리(Ｈｆ) 등으로 한정되는 것은 아니다.
상기 실시 형태에서는, 마이크로 렌즈(40)를 액체 방울 토출 장치에 의해서 형성하는 구성으로 하였다. 이에 한정하지 않고, 마이크로 렌즈(40)를 형성하는 방법은, 예를 들면 리플리커법 등에 의해서 형성한 마이크로 렌즈(40)를 수용 구멍(39ｈ) 내에 설치하는 구성으로 해도 좋다.
상기 실시 형태에서는, 유기 ＥＬ 소자(33)의 발광을 제어하는 ＴＦＴ(32)를 화소(34)마다 1개 구비하는 구성으로 하였다. 이에 한정하지 않고, 유기 ＥＬ 소자(33)의 발광을 제어하는 ＴＦＴ(32)를 화소(34)마다 2개 이상 구비하는 구성으로 해도 좋고, 또는 ＴＦＴ(32)를 유리 기판(30)에 구비하지 않는 구성으로 해도 좋다.
상기 실시 형태에서는, 유기 ＥＬ층(ＯＥＬ)을 잉크젯법에 따라 형성하는 구성으로 하였다. 이에 한정하지 않고, 유기 ＥＬ층(ＯＥＬ)의 형성 방법은, 예를 들면, 스핀 코트법이나 진공 증착법 등이어도 좋고, 잉크젯법에 한정되는 것은 아니다.
상기 실시 형태에서는, 고분자계의 유기 재료에 의해서 유기 ＥＬ층(ＯＥＬ)을 형성하도록 하였지만, 저분자계의 유기 재료여도 좋고, 또 무기 재료로 형성하는 ＥＬ층이어도 좋다.
상기 실시 형태에서는, 전기 광학 장치를 노광 헤드(20)로서 구체화하였지만, 이에 한정하지 않고, 예를 들면 액정 패널에 장착되는 백 라이트 등이어도 좋고, 또는 평면 형상의 전자 방출 소자를 구비하고, 상기 소자로부터 방출된 전자에 의한 형광 물질의 발광을 이용한 전계 효과형 디스플레이(ＦＥＤ나 ＳＥＤ 등)여도 좋다.
상기 제2 실시 형태에서는, 격벽층(ＤＢ)에 격벽을 마스크로 하여 유리 페이스트층(Ｇｐ)을 노광하도록 하였다. 이에 한정하지 않고, 예를 들면 도 11에 나타내듯이, 격벽층(ＤＢ)을 형성하기 전에, 보상 유리층(39)(수용 구멍(39ｈ))을 형성하도록 해도 좋다. 그리고, 수용 구멍(39ｈ)을 형성한 후에 제3 층간 절연막(Ｄ3)의 위쪽 전체면에 격벽 형성 재료를 도포하고, 보상 유리층(39)을 마스크로 하여 상기 격벽 형성 재료를 노광·현상하도록 해도 좋다.
이에 의하면, 격벽 형성 재료를 노광하기 위한 포토 마스크를 별도로 배열 설치하지 않고, 보상 유리층(39)의 수용 구멍(39ｈ)과 상대하는 위치에 원추 구멍(ＤＢｈ)(격벽(ＤＢｗ))을 형성할 수 있다. 또한, 이때 보상 유리층(39)이 격벽 형성 재료를 노광하는 노광광(Ｌｐ)을 흡수하고, 격벽 형성 재료가 노광된 부분만을 현상액에 용해하는 포지티브형의 감광성 재료로 구성되는 것이 바람직하다.
또, 도 12에 나타내듯이, 격벽 형성 재료와 유리 페이스트층(Ｇｐ)을 동시에 노광하고, 원추 구멍(ＤＢｈ)(격벽(ＤＢｗ)) 및 수용 구멍(39ｈ)에 상당하는 패턴을 형성하도록 해도 좋다. 이에 의하면, 격벽 형성 재료를 노광하기 위한 포토 마스크, 또는 유리 페이스트층(Ｇｐ)을 노광하기 위한 포토 마스크를 별도로 배열 설치하지 않고, 수용 구멍(39ｈ)과 상대하는 위치에 원추 구멍(ＤＢｈ)(격벽(ＤＢｗ))을 형성할 수 있다. 또한, 이때, 격벽 형성 재료 및 유리 페이스트층(Ｇｐ)은 노광된 부분만을 현상액에 용해하는 포지티브형의 감광성 재료로 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면 마이크로 렌즈의 형상이나 그 형성 위치의 불균형을 회피하고, 광의 취출 효율을 향상시킨 투명 기판, 전기 광학 장치, 화상 형성 장치 및 전기 광학 장치의 제조 방법을 제공할 수 있다.

Claims (16)

  1. 광 입사면(入射面) 측에 입사한 광을 광 취출면(取出面) 측으로부터 출사하는 투명 기판에 있어서,
    상기 광 취출면에 마이크로 렌즈를 형성하고, 상기 마이크로 렌즈의 주위에 상기 광 취출면으로부터 돌출하여 상기 투명 기판의 기계적 강도를 보상하는 강도 보상부를 형성한 것을 특징으로 하는 투명 기판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 강도 보상부는 상기 광 취출면에 적층된 강도 보상층에 상기 광 취출면까지를 관통하는 관통 구멍을 형성한 것이고, 상기 마이크로 렌즈는 상기 관통 구멍에 형성된 렌즈인 것을 특징으로 하는 투명 기판.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 마이크로 렌즈는 반구면(半球面) 형상의 광학면을 갖는 렌즈이고, 상기 관통 구멍은 상기 마이크로 렌즈의 개구경(開口徑)과 상대(相對)하는 내경(內徑)을 갖는 원형 구멍인 것을 특징으로 하는 투명 기판.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 투명 기판은 유리 기판이고, 상기 강도 보상부는 상기 광 취출면에 적 층된 감광성의 유리 페이스트층에 상기 관통 구멍을 패터닝하여 소성한 것인 것을 특징으로 하는 투명 기판.
  5. 투명 기판의 발광 소자 형성면에 형성된 발광 소자로부터 발광된 광을 상기 발광 소자 형성면과 서로 대향하는 상기 투명 기판의 광 취출면 측으로부터 출사하는 전기 광학 장치에 있어서,
    상기 광 취출면으로서 상기 발광 소자와 대치하는 위치에 마이크로 렌즈를 형성하고, 그 마이크로 렌즈의 주위에 상기 투명 기판의 기계적 강도를 보상하는 강도 보상부를 형성한 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 강도 보상부는 상기 광 취출면에 적층된 강도 보상층에 상기 광 취출면까지를 관통하는 관통 구멍을 형성한 것이고, 상기 마이크로 렌즈는 상기 관통 구멍에 형성된 렌즈인 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 마이크로 렌즈는 반구면 형상의 광학면을 갖는 볼록 형상의 렌즈이고, 상기 관통 구멍은 상기 마이크로 렌즈의 개구경과 상대하는 내경을 갖는 원형 구멍인 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 투명 기판은 유리 기판이고, 상기 강도 보상부는 상기 광 취출면에 적층된 감광성의 유리 페이스트층에 상기 관통 구멍을 패터닝하여 소성한 것인 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 발광 소자는 상기 광 취출면 측에 형성된 투명 전극과, 상기 투명 전극과 상대하여 형성된 배면 전극과, 상기 투명 전극과 상기 배면 전극 사이에 형성된 발광층을 구비한 일렉트로루미네선스 소자인 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 발광층은 유기 재료로 형성되고, 상기 일렉트로루미네선스 소자는 유기 일렉트로루미네선스 소자인 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  11. 상 담지체(像擔持體)의 외주면을 대전시키는 대전 수단과, 대전된 상기 상 담지체의 외주면을 노광하여 잠상(潛像)을 형성하는 노광 수단과, 상기 잠상에 대하여 착색 입자를 공급하여 현상(顯像)을 현상(現像)하는 현상 수단과, 상기 현상을 전사 매체에 전사하는 전사 수단을 구비한 화상 형성 장치에 있어서,
    상기 노광 수단은 제 5 항에 기재된 전기 광학 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  12. 투명 기판의 광 취출면에 강도 보상층을 적층한 후에, 상기 강도 보상층에 상기 광 취출면까지를 관통하는 관통 구멍을 형성하여 상기 투명 기판의 기계적 강도를 보상하는 강도 보상부를 형성하는 동시에, 상기 광 취출면과 서로 대향하는 상기 투명 기판의 발광 소자 형성면 위로서 상기 관통 구멍과 서로 대향하는 위치에 발광 소자를 형성하고, 상기 발광 소자로부터 발광된 광을 출사하는 마이크로 렌즈를 상기 관통 구멍에 형성하도록 한 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치의 제조 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 발광 소자는 발광층을 구비한 일렉트로루미네선스 소자이고,
    발광층 형성 재료로 이루어지는 액체 방울을 액체 방울 토출 장치로부터 격벽 내에 토출하고, 토출한 상기 액체 방울을 경화함으로써 상기 발광층을 형성하도록 한 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치의 제조 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 격벽을 마스크로 하여 감광성 재료로 이루어지는 상기 강도 보상층을 노광하고, 상기 강도 보상층을 현상함으로써 상기 관통 구멍을 형성하도록 한 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치의 제조 방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 강도 보상부를 마스크로 하여 감광성 재료로 이루어지는 격벽층을 노광하고, 상기 격벽층을 현상함으로써 상기 격벽을 형성하도록 한 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치의 제조 방법.
  16. 제 13 항에 있어서,
    감광성 재료로 이루어지는 상기 강도 보상층과 감광성 재료로 이루어지는 격벽층을 동시에 노광하고, 상기 관통 구멍에 대응하는 패턴을 상기 강도 보상층 및 상기 격벽층에 형성하고, 상기 강도 보상층 및 상기 격벽층을 현상함으로써 상기 관통 구멍 및 상기 격벽을 형성하도록 한 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치의 제조 방법.
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