コアおよびクラッドからなる光学ユニットおよびこれを用いた露光装置、画像形成装置
【課題】発光素子と光学ユニットの組み合せによる光源において、安定性に優れ、発光光量を大きくすることを特徴とするコアおよびクラッドからなる光学ユニットおよびこれを用いた露光装置、画像形成装置。
【解決手段】クラッド１ｂと、クラッド１ｂ上に形成され、クラッド１ｂにより光学的に分離され略平行に配列された複数本のコア１ａとからなる光学ユニット１であって、当該光学ユニット１の表面を平滑にする安定性に優れた、発光光量の大きな光源及びこれを用いた画像形成装置を提供することができる。
【解決手段】クラッド１ｂと、クラッド１ｂ上に形成され、クラッド１ｂにより光学的に分離され略平行に配列された複数本のコア１ａとからなる光学ユニット１であって、当該光学ユニット１の表面を平滑にする安定性に優れた、発光光量の大きな光源及びこれを用いた画像形成装置を提供することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、種々の表示装置や表示装置のバックライト、照明装置、若しくは光通信機器に使用されるコアおよびクラッドからなる光学ユニット、およびこれを用いた露光装置、画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、電気エネルギーを印加することにより発光する光源としては、蛍光灯や白熱電球といった大型の光源の他に、小型化できる光源として発光ダイオード（無機ＬＥＤ）や、レーザダイオードといった無機半導体からなる発光素子がよく知られている。特に小型化できる無機ＬＥＤやレーザダイオードといった発光素子は、表示装置や表示装置のバックライト、照明装置もしくは光通信機器に使用される光源として一般に用いられており、それを用いた露光装置およびこれを用いた画像形成装置など様々な用途に用いられている。これらの無機半導体からなる発光素子における発光部の大きさは、通常、数十〜数百μｍ程度であり、実用上、点光源として取り扱って差し支えない。
【０００３】
無機半導体からなる点光源以外の光源として、エレクトロルミネッセンス素子を用いた面光源もよく知られている。エレクトロルミネッセンス素子とは、固体蛍光性物質の電界発光を利用した発光デバイスであり、現在無機系材料を発光体として用いた無機エレクトロルミネッセンス素子が実用化され、液晶ディスプレイのバックライトやフラットディスプレイ等への応用展開が一部で図られている。しかし、無機エレクトロルミネッセンス素子は発光させるために必要な電圧が１００Ｖ以上と高く、また、発光体として用いる材料の屈折率が非常に大きいため、界面での全反射等の影響を強く受け、発光層中での発光の１０〜２０％しか利用されないといた課題がある。
【０００４】
一方、有機材料を発光層として用いた有機エレクトロルミネッセンス素子に関する研究も古くから注目され、様々な検討が行われてきたが、発光効率が非常に悪いことから本格的な実用化研究へは進展しなかった。
【０００５】
しかし、１９８７年にコダック社のＣ．Ｗ．Ｔａｎｇらにより、有機材料を正孔輸送層と発光層の２層に分けた機能分離型の積層構造を有する有機エレクトロルミネッセンス素子が提案され、１０Ｖ以下の低電圧にもかかわらず１０００ｃｄ／ｍ2以上の高い発光輝度が得られることが明らかとなった（非特許文献１参照）。これ以降、有機エレクトロルミネッセンス素子が俄然注目され始め、現在も同様な機能分離型の積層構造を有する有機エレクトロルミネッセンス素子についての研究が盛んに行われており、特に有機エレクトロルミネッセンス素子の実用化のためには不可欠である高効率化・長寿命化についても十分検討がなされており、近年、有機エレクトロルミネッセンス素子を光源としたディスプレイ等が実用化されている。
【０００６】
ここで、従来の一般的な有機エレクトロルミネッセンス素子の構成について図１６を用いて説明する。
【０００７】
図１６は従来の有機エレクトロルミネッセンス素子の要部断面図である。
【０００８】
図１６において、３９は基板、２は陽極、３は正孔輸送層、４は発光層、６は陰極である。
【０００９】
すなわち、図１６に示すように、有機エレクトロルミネッセンス素子は、ガラスからなる基板３９上にスパッタリング法や抵抗加熱蒸着法等により形成されたＩＴＯ等の透明な導電性膜からなる陽極２と、陽極２上に同じく抵抗加熱蒸着法等により形成されたＮ、Ｎ’−ジフェニル−Ｎ、Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１、１’−ジフェニル−４、４’−ジアミン（以下、ＴＰＤと略称する。）等からなる正孔輸送層３と、正孔輸送層３上に抵抗加熱蒸着法等により形成された８−Ｈｙｄｒｏｘｙｑｕｉｎｏｌｉｎｅ Ａｌｕｍｉｎｕｍ（以下、Ａｌｑ3と略称する。）等からなる発光層４と、発光層４上に抵抗加熱蒸着法等により形成された１００ｎｍ〜３００ｎｍの膜厚の金属膜からなる陰極６とが順次積層された構造を備えている。
【００１０】
上記構成を有する有機エレクトロルミネッセンス素子の陽極２をプラス極として、また陰極６をマイナス極として直流電圧又は直流電流を印加すると、陽極２から正孔輸送層３を介して発光層４に正孔が注入され、陰極６から発光層４に電子が注入される。発光層４では正孔と電子の再結合が生じ、これに伴って生成される励起子が励起状態から基底状態へ移行する際に発光現象が起こる。
【００１１】
なお、有機エレクトロルミネッセンス素子の素子構造については、米国特許第５９１７２８０号や米国特許第５９３２８９５号などで開示されているものがある。
【００１２】
これらの光源にはさまざまな用途があり、特に小型化することができ、明るく発光できる光源は実用上非常に重要となる。一般に光源を明るく発光させるには、光源への投入電力を大きくすることで実現できるが、消費電力の問題や素子の発熱の問題、あるいは素子の寿命に関する問題などにより実用的でない。したがって、これらの問題を解決するために、未公開自社出願の特願２００２−３６６５６４号などで開示されるように、発光素子と導波路の組み合わせにより、明るく発光することのできる小型の光源が実現されている。
【００１３】
なお、有機エレクトロルミネッセンス素子の素子構造については、（特許文献１）や（特許文献２）等で開示されているものがある。
【非特許文献１】タン（Ｃ．Ｗ．Ｔａｎｇ）、ヴァンスリク（Ｓ．Ａ．Ｖａｎｓｌｙｋｅ），「アプライドフィジックスレターズ（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．）」（米国），第５１巻，１９８７年，ｐ．９１３
【特許文献１】米国特許第５９１７２８０号公報
【特許文献２】米国特許第５９３２８９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
このように、クラッドと、クラッド上に形成され、クラッドにより光学的に分離され略平行に配列された複数本のコアとからなる光学ユニットと機能素子とを組み合わせたデバイスにより、従来にはなかった様々な新しいデバイスを実現することができるが、このような光学ユニットを用いた機能素子を形成する場合、コアあるいはクラッド表面に、電気配線やスイッチング素子、発光素子などの薄膜プロセスからなる構造を形成する必要がある。特に、発光素子と導波路との組み合せによる光源については、発光素子が非常に薄い薄膜からなり、例えば発光素子として図１６に示すような有機エレクトロルミネッセンス素子を用いる場合、発光素子の厚さが１００ｎｍ程度であり、光学ユニットのコアあるいはクラッドの表面状態が素子形成において非常に重要となる。
【００１５】
ここで、図１７は光学ユニット上に形成された従来の有機エレクトロルミネッセンス素子の要部断面図である。図１７において、１ａはコア、１ｂはクラッド、７は発光素子である。
【００１６】
図１７に示すような従来の光学ユニット上素子では、図１６に示すような従来の基板上に形成された素子では問題とならなかったコアあるいはクラッド表面粗さが問題となり、この表面状態によっては、素子が短絡する、あるいは、素子配線が断線する、といった安定性に関する問題、あるいは、この表面状態に起因して発光素子の発光量が低下するといった素子特性に関する問題が生じる。特に、図１７に示すように、コア１ａとクラッド１ｂとの界面において段差が形成されるため、この段差により同様の問題が生じる。
【００１７】
また、この発光素子と導波路との組み合せによる光源を用いた露光装置およびそれを用いた画像形成装置においては、感光体上に結像するために必要な光量を得ることができず、良好な画像を形成することが困難であった。
【００１８】
そこで、本発明は、発光素子と光学ユニットの組み合せによる光源において、安定性に優れた、発光光量の大きな光源およびそれを用いた露光装置ならびに画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
この課題を解決するために、本発明の光学ユニットは、少なくとも、クラッドと、クラッド上に形成され、クラッドにより光学的に分離され略平行に配列された複数本のコアとからなる光学ユニットであって、光学ユニットは、その表面が平滑であるようにしたものである。
【００２０】
また、この課題を解決するために、本発明の光学ユニットは、少なくとも、クラッドと、クラッド上に形成され、クラッドにより光学的に分離され略平行に配列された複数本のコアとからなる光学ユニットであって、クラッドは、異なる２つ以上の部材から形成したものである。
【００２１】
また、この課題を解決するために、本発明の光学ユニットは、少なくとも、クラッドと、クラッド上に形成され、クラッドにより光学的に分離され略平行に配列された複数本のコアとからなる光学ユニットであって、光学ユニットは、表面に形成された透明な平坦化膜により平坦化したものである。
【００２２】
この課題を解決するために、本発明の露光装置は、これら何れかの光学ユニット上に、コア表面に形成した透明導電膜を電極として、少なくとも正孔を注入する陽極と、電子を注入する陰極と、少なくとも有機物からなる発光層、または、発光層に必要に応じて形成される正孔輸送層、あるいは、電子輸送層で構成される有機層とを有する有機エレクトロルミネッセンス素子を形成し、副走査方向の端面を光取り出し面としたものである。
【００２３】
この課題を解決するために、本発明の画像形成装置は、これらの何れかの露光装置と、露光装置により静電潜像が形成される感光体とを有するものである。
【００２４】
これにより、光学ユニット表面のコアあるいはクラッド表面に、電気配線やスイッチング素子、発光素子などの薄膜プロセスからなる構造を容易に形成することができるため、様々な新しいデバイスを実現することができ、発光素子と光学ユニットとを組み合わせることにより、安定性に優れた、発光光量の大きな光源を実現することができる。
【００２５】
また、この光源を用いることにより、長寿命、高速、高画質な露光装置および画像形成装置を形成できる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、少なくとも、クラッドと、クラッド上に形成され、クラッドにより光学的に分離され略平行に配列された複数本のコアとからなる光学ユニットであって、光学ユニットは、その表面が平滑であることを特徴とする光学ユニットであり、光学ユニット表面のコアあるいはクラッド表面に、電気配線やスイッチング素子、発光素子などの薄膜プロセスからなる構造を容易に形成することができるため、様々な新しいデバイスを実現することができ、発光素子と光学ユニットの組み合せることで、安定性に優れた、発光光量の大きな光源およびそれを用いた露光装置およびこれを用いた画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明の請求項１に記載の発明は、少なくとも、クラッドと、クラッド上に形成され、クラッドにより光学的に分離され略平行に配列された複数本のコアとからなる光学ユニットであって、光学ユニットは、その表面が平滑である光学ユニットであり、光学ニュニット表面に薄膜からなる発光素子を容易に形成することができるという作用を有する。また、光学ユニット表面に形成した薄膜におけるパターニングなどのプロセスが容易であり、光学ユニット上に複雑な素子を形成することができるという作用を有する。また、光学ユニット表面に形成した素子における断線・短絡などの不具合が生じ難い安定な光学デバイスを形成できるという作用を有する。
【００２８】
本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、光学ユニットは、その表面粗さ（Ｒａ）が１００ｎｍ以下である光学ユニットであり、光学ニュニット表面に薄膜からなる発光素子を容易に形成することができるという作用を有する。また、光学ユニット表面に形成した薄膜におけるパターニングなどのプロセスが容易であり、光学ユニット上に複雑な素子を形成することができるという作用を有する。また、光学ユニット表面に形成した素子における断線・短絡などの不具合が生じ難い安定な光学デバイスを形成できるという作用を有する。
【００２９】
本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、コアおよびクラッドの界面に形成される段差は、１００ｎｍ以下である光学ユニットであり、光学ニュニット表面に薄膜からなる発光素子を容易に形成することができるという作用を有する。また、光学ユニット表面に形成した薄膜におけるパターニングなどのプロセスが容易であり、光学ユニット上に複雑な素子を形成することができるという作用を有する。また、光学ユニット表面に形成した素子における断線・短絡などの不具合が生じ難い安定な光学デバイスを形成できるという作用を有する。
【００３０】
本発明の請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の発明において、コアおよびクラッドの界面に形成される段差は、角度が４５°以下である光学ユニットであり、光学ニュニット表面に薄膜により容易にコア／クラッド界面の段差を被覆することができるため、容易に薄膜からなる発光素子を形成することができるという作用を有する。また、光学ユニット表面に形成した素子における断線・短絡などの不具合が生じ難い安定な光学デバイスを形成できるという作用を有する。
【００３１】
本発明の請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れか一項に記載の発明において、コアの表面粗さ（Ｒａ）は、５０ｎｍ以下である光学ユニットであり、光学ニュニット表面、特にコア表面に薄膜からなる発光素子を容易に形成することができるという作用を有する。また、光学ユニット表面に形成した薄膜におけるパターニングなどのプロセスが容易であり、特にコア表面においては、微細なパターンを形成することができるという作用を有する。また、光学ユニット表面に形成した素子における断線・短絡などの不具合が生じ難い安定な光学デバイスを形成できるという作用を有する。さらに、クラッド部の表面を粗く設定することにより、パターニングすることなくクラッド表面において分断された
素子を形成することができるという作用を有する。
【００３２】
本発明の請求項６に記載の発明は、請求項５記載の発明において、コアの表面粗さ（Ｒａ）は、３０ｎｍ以下である光学ユニットであり、光学ニュニット表面、特にコア表面にガラス上と同程度の薄膜からなる発光素子を容易に形成することができるという作用を有する。また、コア表面に形成した素子における断線・短絡などの不具合が生じ難い安定な光学デバイスを形成できるとともに、ガラス上に形成する素子と同程度の高性能な光学デバイスを形成することができるという作用を有する。さらに、クラッド部の表面を粗く設定することにより、パターニングすることなくクラッド表面において分断された素子を形成することができるという作用を有する。
【００３３】
本発明の請求項７に記載の発明は、請求項１〜６の何れか一項に記載の発明において、クラッドの表面粗さ（Ｒａ）は、５０ｎｍ以下である光学ユニットであり、光学ユニット表面に形成した薄膜におけるパターニングなどのプロセスが容易であり、微細なパターンを形成することができるという作用を有する。また、光学ユニット表面に形成した素子における断線・短絡などの不具合が生じ難い安定な光学デバイスを形成できるという作用を有する。
【００３４】
本発明の請求項８に記載の発明は、請求項７記載の発明において、クラッドの表面粗さ（Ｒａ）は、３０ｎｍ以下である光学ユニットであり、光学ニュニット表面、特にクラッド表面にガラス上と同程度の薄膜からなる配線等を容易に形成することができるという作用を有する。また、クラッド表面に形成した素子における断線・短絡などの不具合が生じ難い安定な光学デバイスを形成できるとともに、ガラス上に形成する素子と同程度の高性能な光学デバイスを形成することができるという作用を有する。
【００３５】
本発明の請求項９に記載の発明は、少なくとも、クラッドと、クラッド上に形成され、クラッドにより光学的に分離され略平行に配列された複数本のコアとからなる光学ユニットであって、クラッドは、異なる２つ以上の部材からなる光学ユニットであり、異なる２つのクラッド材の特性により、容易にコア表面が剥き出しとなる光学ユニットを形成することができるという作用を有する。また、異なるクラッドにそれぞれ異なる機能を持たせることにより、複雑な光伝播することのできる光学ユニットを形成することができるという作用を有する。また、それぞれの部位に適した材料を用いることができるため、光学ユニットの材料の選択性が広がるという作用を有する。
【００３６】
本発明の請求項１０に記載の発明は、請求項９記載の発明において、クラッドは、エッチングレートの異なる２つ以上の部材からなる光学ユニットであり、異なるエッチングレートにより、容易にコア表面が剥き出しとなる光学ユニットを形成することができるという作用を有する。また、クラッドのエッチングレートを自由に選択することができるため、コア材料の選択性が広がるという作用を有する。
【００３７】
本発明の請求項１１に記載の発明は、請求項９または１０記載の発明において、クラッドは、光学特性の異なる２つ以上の部材からなる光学ユニットであり、異なる光学特性により、複雑な光伝播することのできる光学ユニットを形成することができるという作用を有する。また、クラッド材の反射率や吸収率を適宜選択することにより、光クロストークがなく、光伝播効率の良い高性能な光伝播を実現することができるという作用を有する。
【００３８】
本発明の請求項１２に記載の発明は、少なくとも、クラッドと、クラッド上に形成され、クラッドにより光学的に分離され略平行に配列された複数本のコアとからなる光学ユニットであって、光学ユニットは、表面に形成された透明な平坦化膜により平坦化される光学ユニットであり、容易に表面が平坦な光学ユニットを形成することができるという作用
を有する。また、光学ユニット表面に形成した薄膜におけるパターニングなどのプロセスが容易であり、光学ユニット上に複雑な素子を形成することができるという作用を有する。また、光学ユニット表面に形成した素子における断線・短絡などの不具合が生じ難い安定な光学デバイスを形成できるという作用を有する。
【００３９】
本発明の請求項１３に記載の発明は、請求項１２記載の発明において、平坦化膜は、コアと同一部材により形成される光学ユニットであり、コアと同一部材を用いることにより、表面が平坦な光学ユニットを簡単なプロセスにより作製することができるという作用を有する。また、コアと平坦化膜の界面における反射が生じないため、入射効率のよい光学ユニットを形成することができるという作用を有する。
【００４０】
本発明の請求項１４に記載の発明は、請求項１２記載の発明において、平坦化膜は、コアの屈折率よりも高い屈折率の部材からなる光学ユニットであり、コアと平坦化膜の界面における全反射を抑制することができるため、入射効率のよい光学ユニットを形成することができるという作用を有する。また、隣接するコアに到達する光を抑制することができるため、光染み出しなどの少ない高性能な光伝播を実現できるという作用を有する。
【００４１】
本発明の請求項１５に記載の発明は、請求項１２〜１４の何れか一項に記載の発明において、平坦化膜は、光の透過率が８０％以上である光学ユニットであり、平坦化膜における光の損失が抑制されるため、入射効率が良く、光伝播効率のよい光学ユニットを形成することができるという作用を有する。
【００４２】
本発明の請求項１６に記載の発明は、請求項１２〜１５の何れか一項に記載の発明において、平坦化膜は、コアの高さの１０％以下の高さである光学ユニットであり、平坦化膜を介して発生する光のクロストークを低減することができるという作用を有する。また、光のクロストークを低減できるため、光伝播効率の良い光学ユニットを形成することができるという作用を有する。
【００４３】
本発明の請求項１７に記載の発明は、請求項１２または１３記載の発明において、平坦化膜は、透湿性の低い材料からなる光学ユニットであり、光学ユニット上の素子作製時における光学ユニットへの水分によるダメージを抑制することができる。また、平坦化膜により光学ユニットを介して透過する水分を抑制することができ、あるいは、素子作製時における光学ユニット内部への水分の進入を抑制することができ、光学ユニット上の素子へのダメージを抑制することができるという作用を有する。
【００４４】
本発明の請求項１８に記載の発明は、請求項１２〜１７の何れか一項に記載の発明において、平坦化膜は、プラズマによるダメージを緩和する光学ユニットであり、光学ユニット上の素子作製時における光学ユニットへのダメージを抑制することができる。
【００４５】
本発明の請求項１９に記載の発明は、請求項１〜１８の何れか一項に記載の光学ユニット上に、コア表面に形成した透明導電膜を電極として、少なくとも正孔を注入する陽極と、電子を注入する陰極と、少なくとも有機物からなる発光層、または、発光層に必要に応じて形成される正孔輸送層、あるいは、電子輸送層で構成される有機層からなる有機エレクトロルミネッセンス素子を形成し、副走査方向の端面を光取り出し面とする露光装置であり、容易に導波路上に有機エレクトロルミネッセンス素子を形成することができ、光取り出し面から大光量を得ることができるという作用を有する。また、有機エレクトロルミネッセンス素子における断線・短絡が抑制されるとともに、断線した電極からの水分の進入が発生しないため、安定性の高い露光装置を形成することができるという作用を有する。
【００４６】
本発明の請求項２０に記載の発明は、請求項１９記載の発明において、発光層、または、発光層に必要に応じて形成される正孔輸送層、あるいは、電子輸送層で構成される有機層は、その厚さが１００ｎｍ以上である露光装置であり、有機エレクトロルミネッセンス素子における断線・短絡が抑制されるとともに、断線した電極からの水分の進入が発生しないため、安定性の高い露光装置を形成することができるという作用を有する。
【００４７】
本発明の請求項２１に記載の発明は、請求項１８〜２０の何れか一項に記載の発明において、陰極は、その厚さが１００ｎｍ以上である露光装置であり、陰極における断線が抑制されるとともに、断線した電極からの水分の進入が発生しないため、安定性の高い露光装置を形成することができるという作用を有する。
【００４８】
本発明の請求項２２に記載の発明は、請求項１９〜２１の何れか一項に記載の発明において、陽極は、コア上に形成される透明なパシベーション膜を介して形成される露光装置であり、パシベーション膜により光学ユニット表面が平坦化されるため、容易に導波路上に有機エレクトロルミネッセンス素子の形成された露光装置を実現でき、光取り出し面から大光量を得ることができるという作用を有する。またパシベーション膜により光学ユニットに対するダメージが緩和されるため、有機エレクトロルミネッセンス素子作製時におけるプロセスの選択性が広くなるという作用を有する。
【００４９】
本発明の請求項２３に記載の発明は、請求項１９〜２２の何れか一項に記載の発明において、パシベーション膜は、その厚さが１００ｎｍ以上である露光装置であり、パシベーション膜により光学ユニット表面の凹凸を被覆することができるため、より安定性の高い露光装置を形成することができるという作用を有する。
【００５０】
本発明の請求項２４に記載の発明は、請求項１９〜２３の何れか一項に記載の発明において、パシベーション膜は、透湿性の低い材料からなる露光装置であり、光学ユニットを介して有機エレクトロルミネッセンス素子内へ透過する水分を抑制することができ、より安定性の高い露光装置を形成することができるという作用を有する。
【００５１】
本発明の請求項２５に記載の発明は、請求項１９〜２１の何れか一項に記載の発明において、パシベーション膜は、プラズマによるダメージを緩和する露光装置であり、光学ユニット上の有機エレクトロルミネッセンス素子作製時、特に透明電極等のスパッタ等のプロセスにおける光学ユニットへのダメージを抑制することができる。
【００５２】
本発明の請求項２６に記載の発明は、請求項１９〜２５の何れか一項に記載の発明において、パシベーション膜は、溶剤によるダメージを緩和する露光装置であり、光学ユニット上の有機エレクトロルミネッセンス素子作製時、特に高分子材料からなる膜形成プロセスにおける溶剤からの光学ユニットへのダメージを抑制することができる。
【００５３】
本発明の請求項２７に記載の発明は、請求項１９〜２６の何れか一項に記載の発明において、パシベーション膜は、吸湿性の高い材料からなる露光装置であり、有機エレクトロルミネッセンス素子内へ透過する水分をパシベーション膜に吸着することにより抑制することができ、より安定性の高い露光装置を形成することができるという作用を有する。
【００５４】
本発明の請求項２８に記載の発明は、請求項１９〜２７の何れか一項に記載の発明において、パシベーション膜は、コアの高さの１０％以下の高さである露光装置であり、パシベーション膜により発生する光のクロストークを低減することができ、効率の良い光伝播することができる露光装置を形成できるという作用を有する。
【００５５】
本発明の請求項２９に記載の発明は、請求項１９〜２８の何れか一項に記載の発明にお
いて、パシベーション膜は、発光層から放射される光の発光波長以下の高さである露光装置であり、有機エレクトロルミネッセンス素子から光学ユニットに効率の良い光入射が行われるため、大光量の露光装置を実現できるという作用を有する。
【００５６】
本発明の請求項３０に記載の発明は、請求項１９〜２９の何れか一項に記載の露光装置と、露光装置により静電潜像が形成される感光体とを有する画像形成装置であり、安定な露光装置を用いることにより、高画質で安定した画像形成を実現できるという作用を有する。
【００５７】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図１５を用いて説明する。なお、これらの図面において同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複した説明は省略されている。
【００５８】
（実施の形態１）
本発明の光源について図１から図６を用いて説明する。
【００５９】
図１は本発明の実施の形態１における有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた露光装置の要部を示す副走査方向の概略断面図、図２は図１の露光装置を示す斜視図、図３は図１の露光装置を示す平面図、図４は図１の露光装置における光学ユニット表面状態を示す説明図、図５は図１の露光装置における光学ユニットのコアとクラッドの段差を示す説明図、図６は図１の露光装置における別の光学ユニットのコアとクラッドの段差を示す説明図である。
【００６０】
図１において、露光装置は、光学ユニット１、陽極２、正孔輸送層３、発光層４、電子輸送層５、陰極６が順次積層された構造になっている。そして、陽極２、正孔輸送層３、発光層４および電子輸送層５で発光素子７が構成されている。また、光学ユニット１の一方側の端面が光取り出し面８となっている。
【００６１】
すなわち、図２および図３に詳しく示すように、本発明の露光装置は、コア１ａおよびクラッド１ｂで構成された導波路からなる光学ユニット１に対し、発光素子７である有機エレクトロルミネッセンス素子の陽極２をコア１ａ上に形成し、コア１ａ上の発光層４を選択的に発光させる構成となっている。
【００６２】
そして、図３に示す構成を有する有機エレクトロルミネッセンス素子の陽極２をプラス極として、また陰極６をマイナス極として電流を印加すると、発光層４には、陽極２から正孔輸送層３を介して正孔が注入されるとともに、陰極６から電子輸送層５を介して電子が注入される。発光層４では、このようにして注入された正孔と電子とが再結合し、これに伴って生成される励起子が励起状態から基底状態へ移行する際に発光現象が起こる。
【００６３】
このような有機エレクトロルミネッセンス素子において、発光層４中の発光領域である蛍光体から放射される光は、蛍光体を中心とした全方位に出射され、光学ユニット１を経由して放射される。あるいは、一旦、光取り出し方向（光学ユニット１方向）とは逆方向へ向かって陰極６で反射され、光学ユニット１を経由して光取り出し面８から空気中へ放射される。
【００６４】
図４に詳しく示すように、本発明の光学ユニットにおいては、その表面を平滑にしているため、図１６に示した従来の導波路上の素子で発生するような、有機エレクトロルミネッセンス素子における陽極２と陰極６との間の短絡あるいは断線が生じ難い構成となっており、特に光学ニュニット表面粗さ（Ｒａ）が１００ｎｍ以下である場合、光学ユニット１上に形成する発光素子７により、十分に光学ユニット１表面を被覆することができるた
め、短絡あるいは断線が生じることがなく、安定性にすぐれた露光装置を実現することができる。
【００６５】
また、コア１ａ自身の表面は、その平滑性は薄膜プロセスの基板として用いられるシリコン基板あるいはガラス基板と同様に、できるだけ平滑であることが好ましく、コア１ａの表面粗さ（Ｒａ）は５０ｎｍ以下であることが好ましく、さらに好ましくは３０ｎｍ以下である。
【００６６】
コア１ａの表面粗さが５０ｎｍ以下の場合、コア１ａ表面においては、微細なパターンを容易に形成することができ、光学ユニット１表面に形成した発光素子７における断線・短絡などの不具合が生じ難く、さらに、コアの表面を平滑な状態でかつクラッドの表面を粗く設定することにより、パターニングすることなくクラッド表面上に分断された素子を形成することもできる。
【００６７】
また、コア１ａの表面粗さ（Ｒａ）が３０ｎｍ以下の場合、ガラス表面とほぼ同等の表面粗さであるため、表面粗さによる素子効率の低下を抑制することができ、高効率で安定性が高く、高性能な露光装置を実現することができる。
【００６８】
同様に、クラッド１ｂの表面について、その表面粗さ（Ｒａ）は５０ｎｍ以下であることが好ましく、さらに好ましくは３０ｎｍ以下である。
【００６９】
クラッド１ｂの表面粗さが５０ｎｍ以下の場合、クラッド１ｂ表面において、微細なパターンを容易に形成することができ、光学ユニット１表面に形成した発光素子７における断線・短絡などの不具合が生じ難い。また、クラッド１ｂの表面粗さ（Ｒａ）が３０ｎｍ以下の場合、ガラス表面とほぼ同等の表面粗さであるため、ガラス上と同程度の微細なパターンを形成することができ、高性能な露光装置を実現することができる。
【００７０】
また、図５に詳しく示すように、本発明の光学ユニット１においては、光学ユニット１を構成するコア１ａとクラッド１ｂによって生じる段差を１００ｎｍ以下にするため、図１７に示した従来の光学ユニット上の素子のコアとクラッド境界面の段差で発生するような、有機エレクトロルミネッセンス素子における陽極２と陰極６との間の短絡あるいは断線が生じ難い構成であり、光学ユニット１上に形成する発光素子７により、十分に光学ユニット１表面を被覆することができるため、短絡あるいは断線が生じることがなく、安定性にすぐれた露光装置を実現することができる。
【００７１】
さらに、図６に詳しく示すように、本発明の光学ユニット１においては、光学ユニット１を構成するコア１ａとクラッド１ｂによって生じる段差が、４５°以下の緩やかな形状をしているため、図１７に示した従来の光学ユニット上の素子のコアとクラッド境界面の段差で発生するような短絡あるいは断線が生じ難い構成であり、光学ユニット１上に形成する発光素子７により光学ユニット１表面を被覆することができ、短絡あるいは断線が生じることがなく、安定性にすぐれた露光装置を実現することができる。
【００７２】
以下、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子について、詳細に説明する。
【００７３】
まず、光学ユニットについて説明する。
【００７４】
光学ユニットは透明なコアと、コアの周囲にコアよりも屈折率の小さなクラッドから構成される導波路からなり、クラッドは空気層を代用することができ、コアだけからなる構成とすることもできる。
【００７５】
光学ユニットに用いる材料としては、透明あるいは半透明のソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英ガラス等の、無機酸化物ガラス、無機フッ化物ガラス、等の無機ガラス、あるいは、透明または半透明のポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエーテルスルフォン、ポリフッ化ビニル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアクリレート、非晶質ポリオレフィン、フッ素系樹脂、ポリシロキサン、ポリシラン等のポリマー材料や、あるいは、透明または半透明のＡｓ2Ｓ3、Ａｓ40Ｓ10、Ｓ40Ｇｅ10等のカルコゲノイドガラス、ＺｎＯ、Ｎｂ2Ｏ5、Ｔａ2Ｏ5、ＳｉＯ、Ｓｉ3Ｎ4、ＨｆＯ2、ＴｉＯ2等の金属酸化物および窒化物等の材料から適宜選択して用いることができ、複数の材料を積層した積層構造を用いることもできる。あるいは、レジスト等の感光性材料をブリーチすることにより、コアあるいはクラッドを形成して用いることもできる。さらに、コアの屈折率と発光層の屈折率の値を近くするためには、発光層材料と同じ材料を用いてコアを形成することもできる。
【００７６】
さらに、用途によっては特定波長のみを透過する材料、光−光変換機能をもった特定の波長の光へ変換する材料などであってもよい。
【００７７】
なお、本発明において、透明または半透明なる定義は、有機エレクトロルミネッセンス素子による発光の視認を妨げない程度の透明性を示すものである。
【００７８】
また、本実施の形態では、光学ユニット１を基板３９として用いた構造について説明したが、発光素子７と光学ユニット１との間に空気層といった低屈折率層が存在する場合、全反射により光学ユニット１中に入射する光が減るため、効率の良い光の伝播は行われない。したがって、発光素子７と光学ユニット１との間には空気層が入らないようにするほうが好ましく、発光素子７と光学ユニット１とは連続して形成することが好ましい。
【００７９】
また、本実施の形態において、光学ユニット１は発光素子７の基板３９として用いられており、この場合光学ユニット１は絶縁性であることが好ましいが、特に限定されるものではなく、発光素子７の駆動を妨げない範囲、あるいは用途によって、導電性を有していてもよい。
【００８０】
また、この光学ユニット１の表面、あるいは内部には、発光素子７を駆動するための抵抗・コンデンサ・インダクタ・ダイオード・トランジスタ等からなる回路を形成していてもよい。
【００８１】
次に、基板について説明する。本発明の光源における基板は、少なくとも光学ユニット１および発光素子７を保持することができればよく、光学ユニット１を基板として用いることができ、あるいは透明あるいは不透明、いずれの基板も用いることができ、適宜選択して用いることができる。また、基板は、ドライバＩＣの支持体として共用することもできる。
【００８２】
基板は、例えば、透明または半透明のソーダ石灰ガラス等の導波路に用いた材料、あるいは、不透明のシリコン、ゲルマニウム、炭化シリコン、ガリウム砒素、窒化ガリウム等の半導体材料、あるいは顔料等を含んだ前記透明基板材料、表面に絶縁処理を施した金属材料等から適宜選択して用いることができ、複数の基板材料を積層した積層基板を用いることもできる。あるいは不透明基板であってもよく、不透明基板であれば特に限定されず、任意の材料を用いることができる。また、この基板表面、あるいは基板内部には、有機エレクトロルミネッセンス素子を駆動するための抵抗・コンダクタ・インダクタ・ダイオード・トランジスタ等からなる回路を形成していてもよい。
【００８３】
また、陽極２とは、正孔を注入する電極であり、正孔を効率良く発光層あるいは正孔輸送層に注入することが必要である。
【００８４】
陽極２としては、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ2）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の金属酸化物、あるいはＳｎＯ：Ｓｂ（アンチモン）、ＺｎＯ：Ａｌ（アルミニウム）、ＩＺＯ（Ｉｎ2Ｏ3：ＺｎＯ）といった混合物からなる透明導電膜や、あるいは透明度を損なわない程度の厚さのＡｌ（アルミニウム）、Ｃｕ（銅）、Ｔｉ（チタン）、Ａｇ（銀）、Ａｕ（金）といった金属薄膜や、これら金属の混合薄膜、積層薄膜といった金属薄膜や、あるいはポリピロール等の導電性高分子等を用いることができる。また、複数の前述透明導電層を積層することで積層透明導電層とすることもでき、抵抗加熱蒸着、電子ビーム蒸着、スパッタ法または電界重合法等の各種の重合法等により形成する。また、透明導電層は、十分な導電性を持たせるため、または基板表面の凹凸による不均一発光を防ぐために、１ｎｍ以上の厚さにすることが望ましい。また、十分な透明性を持たせるために５００ｎｍ以下の厚さにすることが望ましい。
【００８５】
ただし、陽極２として透明導電層を用いない場合、導波路１における効率の良い光伝播を実現するためには、透明導電層に対向する電極となる陽極２は、光を反射する材料で形成することが好ましい。なお、陽極として透明導電層を用いない場合には、陰極が透明導電層であればよい。
【００８６】
陽極２として透明導電層を用いない場合、前述した以外にも、Ｃｒ（クロム）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｃｕ（銅）、Ｓｎ（錫）、Ｗ（タングステン）、Ａｕ（金）Ａｇ（銀）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｐｔ（白金）、Ｐｄ（パラジウム）、Ｆｅ（鉄）、Ｚｎ（亜鉛）、Ｍｏ（モリブデン）等の金属、あるいはその合金、酸化物等を用いることができ、これら材料を用いた複数の材料による積層構造も用いることができる。
【００８７】
また、陽極に非晶質炭素膜を設けてもよい。この場合には、共に正孔注入電極としての機能を有する。即ち、陽極から非晶質炭素膜を介して発光層あるいは正孔輸送層に正孔が注入される。また、非晶質炭素膜は、陽極と発光層あるいは正孔輸送層との間にスパッタ法により形成されてなる。スパッタリングによるカーボンターゲットとしては、等方性グラファイト、異方性グラファイト、ガラス状カーボン等があり、特に限定するものではないが、純度の高い等方性グラファイトが適している。非晶質炭素膜が優れている点を具体的に示すと、表面分析装置（ＡＣ−１、理研計器製）を使って非晶質炭素膜の仕事関数を測定すると、非晶質炭素膜の仕事関数は、Ｗc＝５．４０ｅＶである。ここで、一般に陽極としてよく用いられているＩＴＯの仕事関数は、ＷITO＝５．０５ｅＶであるので、非晶質炭素膜を用いた方が発光層あるいは正孔輸送層に効率よく正孔を注入できる。また、非晶質炭素膜をスパッタリング法にて形成する際、非晶質炭素膜の電気抵抗値を制御するために、窒素あるいは水素とアルゴンの混合ガス雰囲気下で反応性スパッタリングする。さらに、スパッタリング法などによる薄膜形成技術では、膜厚を５ｎｍ以下にすると膜が島状構造となり均質な膜が得られない。そのため、非晶質炭素膜の膜厚が５ｎｍ以下では、効率のよい発光が得られず、非晶質炭素膜の効果が期待できない。また、非晶質炭素膜の膜厚を２００ｎｍ以上とすると、膜の色が黒味を帯び、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光が十分に透過しなくなる。
【００８８】
有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層４としては、可視領域で蛍光または燐光特性を有し、かつ成膜性の良いものが好ましく、Ａｌｑ3やＢｅ−ベンゾキノリノール（ＢｅＢｑ2）の他に、２，５−ビス（５，７−ジ−ｔ−ペンチル−２−ベンゾオキサゾリル）−１，３，４−チアジアゾール、４，４'−ビス（５，７−ベンチル−２−ベンゾオキサゾリル）スチルベン、４，４'−ビス〔５，７−ジ−（２−メチル−２−ブチル）−２−ベンゾオキサゾリル〕スチルベン、２，５−ビス（５，７−ジ−ｔ−ベンチル−２−ベ
ンゾオキサゾリル）チオフィン、２，５−ビス（〔５−α，α−ジメチルベンジル〕−２−ベンゾオキサゾリル）チオフェン、２，５−ビス〔５，７−ジ−（２−メチル−２−ブチル）−２−ベンゾオキサゾリル〕−３，４−ジフェニルチオフェン、２，５−ビス（５−メチル−２−ベンゾオキサゾリル）チオフェン、４，４'−ビス（２−ベンゾオキサイゾリル）ビフェニル、５−メチル−２−〔２−〔４−（５−メチル−２−ベンゾオキサイゾリル）フェニル〕ビニル〕ベンゾオキサイゾリル、２−〔２−（４−クロロフェニル）ビニル〕ナフト〔１，２−ｄ〕オキサゾール等のベンゾオキサゾール系、２，２'−（ｐ−フェニレンジビニレン）−ビスベンゾチアゾール等のベンゾチアゾール系、２−〔２−〔４−（２−ベンゾイミダゾリル）フェニル〕ビニル〕ベンゾイミダゾール、２−〔２−（４−カルボキシフェニル）ビニル〕ベンゾイミダゾール等のベンゾイミダゾール系等の蛍光増白剤や、トリス（８−キノリノール）アルミニウム、ビス（８−キノリノール）マグネシウム、ビス（ベンゾ〔ｆ〕−８−キノリノール）亜鉛、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）アルミニウムオキシド、トリス（８−キノリノール）インジウム、トリス（５−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、８−キノリノールリチウム、トリス（５−クロロ−８−キノリノール）ガリウム、ビス（５−クロロ−８−キノリノール）カルシウム、ポリ〔亜鉛−ビス（８−ヒドロキシ−５−キノリノニル）メタン〕等の８−ヒドロキシキノリン系金属錯体やジリチウムエピンドリジオン等の金属キレート化オキシノイド化合物や、１，４−ビス（２−メチルスチリル）ベンゼン、１，４−（３−メチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（４−メチルスチリル）ベンゼン、ジスチリルベンゼン、１，４−ビス（２−エチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（３−エチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（２−メチルスチリル）２−メチルベンゼン等のスチリルベンゼン系化合物や、２，５−ビス（４−メチルスチリル）ピラジン、２，５−ビス（４−エチルスチリル）ピラジン、２，５−ビス〔２−（１−ナフチル）ビニル〕ピラジン、２，５−ビス（４−メトキシスチリル）ピラジン、２，５−ビス〔２−（４−ビフェニル）ビニル〕ピラジン、２，５−ビス〔２−（１−ピレニル）ビニル〕ピラジン等のジスチルピラジン誘導体や、ナフタルイミド誘導体や、ペリレン誘導体や、オキサジアゾール誘導体や、アルダジン誘導体や、シクロペンタジエン誘導体や、スチリルアミン誘導体や、クマリン系誘導体や、芳香族ジメチリディン誘導体等が用いられる。さらに、アントラセン、サリチル酸塩、ピレン、コロネン等も用いられる。あるいは、ファク−トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム等の燐光発光材料や、あるいは、ＰＰＶ（ポリパラフェニレンビニレン）、ポリフルオレン等のポリマー発光材料等を用いてもよい。
【００８９】
また、有機エレクトロルミネッセンス素子の正孔輸送層３としては、正孔移動度が高く、透明で成膜性の良いものが好ましくＴＰＤの他に、ポルフィン、テトラフェニルポルフィン銅、フタロシアニン、銅フタロシアニン、チタニウムフタロシアニンオキサイド等のポリフィリン化合物や、１，１−ビス｛４−（ジ−Ｐ−トリルアミノ）フェニル｝シクロヘキサン、４，４'，４''−トリメチルトリフェニルアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラキス（Ｐ−トリル）−Ｐ−フェニレンジアミン、１−（Ｎ，Ｎ−ジ−Ｐ−トリルアミノ）ナフタレン、４，４'−ビス（ジメチルアミノ）−２−２'−ジメチルトリフェニルメタン、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラフェニル−４，４'−ジアミノビフェニル、Ｎ、Ｎ'−ジフェニル−Ｎ、Ｎ'−ジ−ｍ−トリル−４、４'−ジアミノビフェニル、Ｎ−フェニルカルバゾ−ル等の芳香族第三級アミンや、４−ジ−Ｐ−トリルアミノスチルベン、４−（ジ−Ｐ−トリルアミノ）−４'−〔４−（ジ−Ｐ−トリルアミノ）スチリル〕スチルベン等のスチルベン化合物や、トリアゾール誘導体や、オキサジザゾール誘導体や、イミダゾール誘導体や、ポリアリールアルカン誘導体や、ピラゾリン誘導体や、ピラゾロン誘導体や、フェニレンジアミン誘導体や、アニールアミン誘導体や、アミノ置換カルコン誘導体や、オキサゾール誘導体や、スチリルアントラセン誘導体や、フルオレノン誘導体や、ヒドラゾン誘導体や、シラザン誘導体や、ポリシラン系アニリン系共重合体や、高分子オリゴマーや、スチリルアミン化合物や、芳香族ジメチリディン系化合物や、ポリ−３，４エチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）あるいはポリ３−メチルチオフェン（ＰＭｅＴ）といっ
たポリチオフェン誘導体等の有機材料が用いられる。また、ポリカーボネート等の高分子中に低分子の正孔輸送層用の有機材料を分散させた、高分子分散系の正孔輸送層も用いられる。また、これらの正孔輸送材料は正孔注入材料、あるいは、電子ブロック材料として用いることもできる。
【００９０】
また、有機エレクトロルミネッセンス素子の電子輸送層５としては、１，３−ビス（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル−１，３，４−オキサジアゾリル）フェニレン（ＯＸＤ−７）等のオキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、シロール誘導体からなるポリマー材料等が用いられる。また、これらの電子輸送材料は電子注入材料、あるいは、正孔ブロック材料として用いることもできる。
【００９１】
陰極６は、電子を注入する電極であり、電子を効率良く発光層あるいは電子輸送層５に注入することが必要であり、仕事関数の小さいＡｌ（アルミニウム）、Ｉｎ（インジウム）、Ｍｇ（マグネシウム）、Ｔｉ（チタン）、Ａｇ（銀）、Ｃａ（カルシウム）、Ｓｒ（ストロンチウム）等の金属等が一般に用いられる。
【００９２】
また、陰極としては、発光層あるいは電子輸送層と接する界面に、仕事関数の小さい金属を用いた光透過性の高い超薄膜を形成し、その上部に透明電極を積層することで、透明陰極を形成することもできる。特に仕事関数の小さなＭｇ、Ｍｇ−Ａｇ合金、特開平５−１２１１７２号公報記載のＡｌ−Ｌｉ合金やＳｒ−Ｍｇ合金あるいはＡｌ−Ｓｒ合金、Ａｌ−Ｂａ合金等あるいはＬｉＯ2／ＡｌやＬｉＦ／Ａｌ等の積層構造は陰極材料として好適である。
【００９３】
更に、これら陰極の成膜方法としては抵抗加熱蒸着、電子ビーム蒸着、スパッタ法が用いられる。
【００９４】
発光層で放射された光のうち、空気界面へと到達してフレネル反射等により空気中へ取出されなかった光は、再び素子内部へと伝播し陰極へと到達する。あるいは、発光層において、光は等方的に放射されるため、発光層で放射される光のうち半分は、光取り出し面に到達する前に陰極へと到達する。このとき、陰極が光を反射する材料で形成されていた場合、この陰極へ到達した光は反射され、再び、光取出し面方向へと伝播することができ、有効な光として利用される可能性がある。この効果を有効にするためには、陰極は光を反射する材料で形成することが好ましく、更に、光の反射率が５０％以上であることが好ましい。なお、以上のことは、陰極を透明電極として用いた場合には、陽極に適用される。
【００９５】
なお、陽極及び陰極は少なくとも一方が透明電極であればよい。更に、共に透明電極であってもよいが、光の取り出し効率を向上させるためには、一方が透明電極であれば、他方が光を反射する材料で形成することが好ましい。
【００９６】
また、有機エレクトロルミネッセンス素子を外気から遮断し、長時間安定性を保証するために素子表面に保護膜を形成することもある。保護膜の材料としては、ＳｉＯＮ、ＳｉＯ、ＳｉＮ、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、ＬｉＦ等の無機酸化物、無機窒化物、無機フッ化物からなる薄膜、あるいは、無機酸化物、無機窒化物、無機フッ化物等、あるいは、それらの混合物等からなるガラス膜、あるいは、熱硬化性、光硬化性の樹脂や封止効果のあるシラン系の高分子材料等が挙げられ蒸着やスパッタリング等もしくは塗布法により形成される。
【００９７】
発光素子から放出された光を側面に形成された光入射面から入射し、端面に形成された光取り出し面から空気中へ出射する導波路とを備えた光源は、光源からの光出射面積は光
学ユニットのコアの面積により決定することができるため、コアの大きさを選択することにより容易に所望の面積の光源を形成することができる。
【００９８】
したがって、本発明の光源は、種々の照明装置の光源として用いることができるが、容易に微小な光源を実現できるため、微小な光源という利点を活かして、簡単な光学系と組み合わせることにより平行光光源を形成することができ、これを用いた平行光照明装置、あるいは、これを用いたＯＨＰやプロジェクタ等の画像投影装置の光源として用いることができる。
【００９９】
あるいは、複雑な光入射手段を形成することなく、発光素子の面積を大きくすることで導波路中を伝播する光を多くすることができるため、容易に導波路端面において明るく発光する光源を実現することができる。したがって、本発明の光源は、光通信用途の光源、あるいは、光受光素子との組み合せにより光スイッチの光源として用いることができる。
【０１００】
さらに、導波路のコアの形状、配置により任意のパターンの発光を得ることができるため、それぞれの画素毎に主走査方向に光学的に分離された複数本が相互に平行に配列され、発光素子から放射されて導波路に入射し、主走査側端面に形成された光取り出し面から出射される光を露光光として用いることを特徴とする露光装置の光源として用いることができる。
【０１０１】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２における別の光学ユニットについて図７および図８を用いて説明する。
【０１０２】
図７は本発明の実施の形態２における有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた露光装置の要部を示す主走査方向の概略断面図、図８は本発明の実施の形態２における別の露光装置の要部を示す主走査方向の概略断面図である。
【０１０３】
図７に示すように、本実施の形態２の光学ユニットは、第１のクラッド１ｃの上に、コア１ａおよび第２のクラッド１ｄが形成された構成となっている。そして、第１のクラッド１ｃおよび第２のクラッド１ｄは、相互に異なる材料で構成されている。
【０１０４】
本発明の光学ユニット１は、コア１ａおよびクラッド１ｂの表面が剥き出しで、その表面が平滑な構成であるが、このような構成は、コア１ａおよびクラッド１ｂの一部をエッチングあるいは研磨などにより除去して作製することができる。このとき、異なる２種類のクラッド１ｂを用いることにより、光学ユニット表面のクラッド１ｂを除去するレートを自由に選択することができるため、容易に、表面が平滑な光学ユニット１を構成することができる。
【０１０５】
さらに、第１のクラッド１ｃと第２のクラッド１ｄの光の透過率などの光学特性を変化させることにより自由な光学特性を持つ光学ユニット１を実現することができ、例えば、第１のクラッド１ｃの透過率を第２のクラッド１ｄの透過率よりも高く設定することで、異なるコア１ａ間の光の透過を抑制した光クロストークの小さな光学ユニット１を構成することができる。
【０１０６】
また、図８に示すように、クラッド全体を第１のクラッド１ｃで構成し、表面部分のみを第２のクラッド１ｄにより構成することで、複雑な工法を必要とせず、容易に表面の平滑な光学ユニット１を実現することができる。また、第１および第２のクラッド１ｃ、１ｄに適当な光学特性を併せ持たせることにより、表面が平滑で高性能な光学ユニット１を実現することができる。
【０１０７】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３における光学ユニットについて図９および図１０を用いて説明する。
【０１０８】
図９は本発明の実施の形態３における有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた露光装置の要部を示す主走査方向の概略断面図、図１０は本発明の実施の形態３における別の露光装置の要部を示す主走査方向の概略断面図である。
【０１０９】
図９において、９は平坦化膜である。
【０１１０】
図９に示すように、本実施の形態の光学ユニット１は、コア１ａおよびクラッド１ｂ上に平坦化膜９が形成された構成となっている。コア１ａおよびクラッド１ｂの表面が剥き出しで、その表面が平滑な構成は、特定の光学特性を持つコア１ａおよびクラッド１ｂを用いて形成するのは困難であるため、本実施の形態３に示すこのような構成は、コア１ａおよびクラッド１ｂの表面を平坦化膜により平坦化することにより、容易に表面が平滑な光学ユニット１を実現することができる。
【０１１１】
ただし、光学ユニット１における光伝播性能を低下させないため、平坦化膜９の屈折率はコア１ａとクラッド１ｂの屈折率の間の屈折率であることが好ましく、発光素子からの入射する光を減少させないためには、コア１ａと同じ屈折率であることが好ましい。
【０１１２】
図１０に詳しく示すように、コア１ａと同じ材料を用いて平坦化層を構成することにより、容易に入射する光を減少させない平坦化膜を実現することができる。
【０１１３】
ただし、この場合、隣り合うコア１ａとの間での光伝播が行われ、光学ユニットの光伝播性能が低下するため、平坦化層９の高さはコア１ａの高さの１０％以内であることが好ましい。あるいは、光の入射損失を低減し光伝播性能を向上させるためには、平坦化膜の光の透過率は８０％以上であることが好ましい。
【０１１４】
このように、単一の材料により平坦化層を形成することで、容易に平滑な光学ユニットを実現できるとともに、この平坦化層に他の機能を併せ持たせることにより、高性能な露光装置を実現することができる。例えば、平坦化層を透湿性の低い材料で構成することにより、光学ユニット上の素子作製時における光学ユニットへの水分によるダメージを抑制することができ、また、平坦化膜により光学ユニットを介して透過する水分を抑制することができ、あるいは、素子作製時における光学ユニット内部への水分の進入を抑制することができる。あるいは、平坦化層をプラズマによるダメージを緩和する材料で構成することにより、光学ユニット上へのプロセスの選択肢が広がるため、自由に高性能な光デバイスを実現することができる。
【０１１５】
（実施の形態４）
本発明の光源を用いた実施の形態４における露光装置、およびそれを用いたカラー画像形成装置について図１１から図１５を用いて説明する。
【０１１６】
図１１は本発明の実施の形態４におけるカラー画像形成装置の構成を示す概略図、図１２は図１１のカラー画像形成装置における露光部を詳しく示す説明図、図１３は図１１のカラー画像形成装置における感光部を詳しく示す説明図、図１４は図１１のカラー画像形成装置における現像部を詳しく示す説明図、図１５は図１２の露光部における光源として用いられた有機エレクトロルミネッセンス素子を示す斜視図、である。
【０１１７】
図１１において、カラー画像形成装置１１には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像をそれぞれ形成するための現像部１２，１３，１４，１５が順に配置され、これらの現像部１２〜１５のそれぞれに対応して露光部（露光装置）１６，１７，１８，１９、および感光部２０，２１，２２，２３を備えている。
【０１１８】
図１３に示すように、露光部１６〜１９は、基板１６ａ，１７ａ，１８ａ，１９ａに実装された光源としての有機エレクトロルミネッセンス素子１６ｂ，１７ｂ，１８ｂ，１９ｂと、基板１６ａ〜１９ａ上に設けられて画像データに対応した電圧を有機エレクトロルミネッセンス素子１６ｂ〜１９ｂに給電してこれを発光させるドライバ１６ｃ，１７ｃ，１８ｃ，１９ｃとを備えている。基板１６ａ〜１９ａ上には、有機エレクトロルミネッセンス素子１６ｂ〜１９ｂを大気から遮断するため、封止材１６ｄ，１７ｄ，１８ｄ，１９ｄにより気密封止したり、あるいは、封止材内の水分を吸着するため、封止材内に乾燥剤１６ｅ，１７ｅ，１８ｅ，１９ｅを配置したりすることもある。有機エレクトロルミネッセンス素子１６ｂ〜１９ｂの光取り出し面の外部には、イメージ伝送光学系１６ｆ，１７ｆ，１８ｆ，１９ｆが配置されている。
【０１１９】
図１３に詳しく示すように、感光部２０〜２３は、回転可能に設けられた像担持体としての感光ドラム（感光体）２０ａ，２１ａ，２２ａ，２３ａと、この感光ドラム２０ａ〜２３ａに圧接されて感光ドラム２０ａ〜２３ａの表面を一様な電位に帯電する帯電器（帯電手段）２０ｂ，２１ｂ，２２ｂ，２３ｂと、画像転写後の感光ドラム２０ａ〜２３ａに残留しているトナーを除去するクリーナ２０ｃ，２１ｃ，２２ｃ，２３ｃとを備えている。
【０１２０】
周方向に回転する感光ドラム２０ａ〜２３ａは、その回転中心軸が相互に平行になるように一列に配置されている。また、感光ドラム２０ａ〜２３ａに圧接された帯電器２０ｂ〜２３ｂは、感光ドラム２０ａ〜２３ａの回転に伴って回転する。
【０１２１】
また、図１４に詳しく示すように、現像部１２〜１５は、露光部１６〜１９からの照射光によって周面に静電潜像の形成された感光ドラム２０ａ〜２３ａにトナーを付着させて静電潜像をトナー像として顕像化する現像ローラ（現像手段）１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａと、タンク内のトナー２４を撹拌する撹拌部材１２ｂ，１３ｂ，１４ｂ，１５ｂと、トナー２４を撹拌しつつこれを現像ローラ１２ａ〜１５ａへ供給するサプライローラ１２ｃ，１３ｃ，１４ｃ，１５ｃと、現像ローラ１２ａ〜１５ａへ供給されたトナー２４を所定の厚みに整えるとともに摩擦により当該トナー２４を帯電するドクターブレード１２ｄ，１３ｄ，１４ｄ，１５ｄとを備えている。
【０１２２】
図１１に示すように、これら露光部１６〜１９、感光部２０〜２３および現像部１２〜１５に対向する位置には、感光ドラム２０ａ〜２３ａ上に顕像化された各色トナー像を用紙（記録媒体）Ｐ上に相互に重ね転写してカラートナー像を形成する転写部２５が配置されている。
【０１２３】
転写部２５には、各感光ドラム２０ａ〜２３ａに対応して配置された転写ローラ１６，１７，１８，１９と、各転写ローラ２６〜２９を感光ドラム２０ａ〜２３ａにそれぞれ圧接するスプリング３０，３１，３２，３３とを備えている。
【０１２４】
転写部２５の反対側には、用紙Ｐが収納された給紙部３４が設けられている。そして、用紙Ｐは、給紙ローラ３５により給紙部３４から１枚ずつ取り出される。
【０１２５】
給紙部３４から転写部２５に至る用紙搬送路上には、所定のタイミングで用紙Ｐを転写
部２５に送るレジストローラ３６が設けられている。また、転写部２５でカラートナー像が形成された用紙Ｐが走行する用紙搬送路上には定着部３７が配置されている。定着部３７は、加熱ローラ３７ａおよびこの加熱ローラ３７ａと圧接した押圧ローラ３７ｂが設けられ、用紙Ｐ上に転写されたカラー画像はこれらのローラ３７ａ，３７ｂの狭持回転に伴う圧力と熱とによって用紙Ｐに定着される。
【０１２６】
このような構成の画像形成装置において、先ず感光ドラム２０ａ上に画像情報のイエロー成分色の潜像が形成される。この潜像はイエロートナーを有する現像ローラ１２ａによりイエロートナー像として感光ドラム２０ａ上に可視像化される。その間、給紙ローラ３５により給紙部３４から取り出された用紙Ｐは、レジストローラ３６によりタイミングがとられて転写部２５に送り込まれる。そして、感光ドラム２０ａと転写ローラ２６とで挟持搬送され、このときに前述したイエロートナー像が感光ドラム２０ａから転写される。
【０１２７】
イエロートナー像が用紙Ｐに転写されている間に、続いてマゼンタ成分色の潜像が形成され、現像ローラ１３ａでマゼンタトナーによるマゼンタトナー像が顕像化される。そして、イエロートナー像が転写された用紙Ｐに対して、マゼンタトナー像がイエロートナー像と重ね転写される。
【０１２８】
以下、シアントナー像、ブラックトナー像についても同様にして画像形成および転写が行われ、用紙Ｐ上に４色のトナー像の重ね合わせが終了する。
【０１２９】
その後、カラー画像の形成された用紙Ｐは定着部３７へと搬送される。定着部３７では、転写されたトナー像が用紙Ｐに加熱定着されて、用紙Ｐ上にフルカラー画像が形成される。
【０１３０】
このようにして一連のカラー画像形成が終了した用紙Ｐは、その後、排紙トレイ３８上に排出される。
【０１３１】
ここで、露光部１６〜１９に設けられた光源である有機エレクトロルミネッセンス素子１６ｂ，１７ｂ，１８ｂ，１９ｂは、図１５において、基板１３上に形成されたコア１ａおよびクラッド１ｂからなる導波路１上に、スパッタリング法や抵抗加熱蒸着法等により形成された透明な導電性膜からなり正孔を注入する電極である陽極２と、抵抗加熱蒸着法等により形成されて電子を注入する電極である陰極６とが形成されている。
【０１３２】
また、陽極２と陰極６との間には、発光層４が形成されており、図１１において、陽極２と発光層４との間には正孔輸送層３が、陰極６と発光層４との間には電子輸送層５が形成されている。
【０１３３】
本実施の形態４においては、導波路（光学ユニット）１は、それぞれの画素毎に主走査方向に光学的に分離された複数本が相互に平行に配列された導波路を形成している。そして、基板１３は、所定の屈折率を有するコア１ａと、コア１ａの外周に形成されてコア１ａよりも小さな屈折率を有するクラッド１ｂとから構成されている。なお、クラッド１ｂはコア１ａの外周全面に形成されていてもよく、外周の一部の面に形成されていてもよい。
【０１３４】
なお、本実施の形態において、導波路１は、そのピッチが約１０．５μｍの導波路となっており主走査方向に対して２４００ｄｐｉの解像度に対応した構成となっているが、断面形状は感光体上に所定の潜像を形成することができれば任意の形状を取ることができ、解像度や感光体の回転数等の印字条件に応じて適宜そのピッチや形状を取ることができる。
【０１３５】
また、本実施の形態では、基板上１３に導波路１を形成した構造について説明したが、有機エレクトロルミネッセンス素子の基板１３は、導波路１を基板として用いる構成であってもよい。ただし、有機エレクトロルミネッセンス素子と導波路との間に空気層が存在する場合、全反射により導波路中に伝播する光が減るため、効率の良い光の伝播は行われない。したがって、有機エレクトロルミネッセンス素子と導波路とを別々に作製する場合、間に空気層が入らないように接続するほうが好ましい。
【０１３６】
ここで、有機エレクトロルミネッセンス素子１６ｄ〜１９ｄにおいて、発光層から放射される光は導波路の対向面を経由して放射されるが、光が各媒質の境界面を通過する際、入射側の媒質の屈折率が出射側の屈折率より大きい場合には、屈折波の出射角が９０°となる角度である臨界角よりも大きな角度で入射する光は、境界面を透過することができず、媒質間の境界面において全反射される。
【０１３７】
したがって、等方的に光の放射される有機エレクトロルミネッセンス素子１６ｄ〜１９ｄにおいて、この臨界角よりも大きな角度で放射される光は、導波路の境界面で全反射を繰り返すことにより、導波路の中を、特に本実施の形態では、導波路１のクラッド１ｂに囲まれたコア１ａの中を全反射を繰り返しながら進み、副走査方向の端面に至る。
【０１３８】
そこで、本実施の形態では、この点に着目して、導波路１の副走査方向の端面を光取り出し面８とし、この光取り出し面８から出射される光を露光光として用いている。
【０１３９】
すなわち、発光層の面積を大きくすればする程、コア１ａ内を進む光が多くなるので、導波路１の副走査方向の端面である光取り出し面１に至る光の光量が増加することになる。ということは、導波路１の副走査方向の端面である光取り出し面８からの光を露光光とすれば、発光層の面積を大きくするだけで発光光量が増加するので、印加電流を大きくして有機エレクトロルミネッセンス素子１６ｄ〜１９ｄの素子寿命を短くすることなく、露光に必要な発光光量を得ることができるというものである。
【０１４０】
つまり、本発明は導波路１の端面である光取り出し面８からの光を露光光としたものである。
【０１４１】
そして、このような露光装置を用いた画像形成装置によれば、感光ドラム２０ａ〜２３ａ上に静電潜像が適正に形成されるので、高品質の画像を形成することができる。
【０１４２】
特に、本実施の形態では、導波路である導波路１をコア１ａとクラッド１ｂとで構成しているので、発光層から放射された光がより効率的に光取り出し面８に導かれるようになり、発光光量の一層の増加を図ることができる。但し、このようなコア１ａとクラッド１ｂとの２層構造ではなくてもよい。
【０１４３】
ここで、相互に隣接するコア１ａの間には、遮光層または反射層を設けることができる。遮光層や反射層を設ければ、あるコア１ａについて他のコア１ａから光が入射することがなくなるので、光取り出し面８から取り出される光量のコア１ａ間におけるバラツキがなくなる。また、特に反射層を設けた場合には、発光層からコア１ａに入射した光がより多く反射して光取り出し面８に到達するので、光量増加を図ることができる。
【０１４４】
また、光取り出し面８の形状はたとえば矩形や六角形などにすることができるが、画素形状に対応した形状にするのがよい。なお、導波路１をコア１ａとクラッド１ｂとで構成したときには、光取り出し面８はコア１ａとクラッド１ｂとで構成される面となる。
【０１４５】
さらに、導波路１の光取り出し面８には、この光取り出し面８から出射される光の拡散角を狭くしたり平行光にする、つまり光の拡散を抑制する拡散抑制手段を形成することができる。なお、形成される拡散抑制手段には、凸レンズや凹レンズといった曲面レンズの他に、イオンドープ型やスリット状のＵＶ変質型のレンズ、全反射を利用したメサ構造、あるいは、メサ構造の全反射面と同等な位置にミラー面を配置したテーパ反射構造などがある。また、レンズは個々の光取り出し面８に対して１つずつ形成される構造、あるいは１つの光取り出し面８に対して複数のレンズが形成される構造、あるいは複数の光取り出し面８に対して１つのレンズが形成される構造、あるいは全ての光取り出し面に対して１つのシリンドリカルレンズや１次元メサ構造のような、一体化したレンズで光の拡散を抑制することができる。
【０１４６】
なお、導波路１の光取り出し面８と感光ドラム２０ａ〜２３ａとは極めて接近した位置、たとえば画素の対角線以下の距離に配置されている場合、光取り出し面８から出射された光は、イメージ伝送光学系１６ｆ〜１９ｆを介すことなく感光ドラムに照射される。あるいは、光取り出し面８と感光ドラム２０ａ〜２３ａとが離れた位置に配置されている場合、イメージ伝送光学系１６ｆ〜１９ｆを通って正立等倍で感光ドラム２０ａ〜２３ａに結像される。
【０１４７】
以上の説明においては、本発明をカラー画像形成装置に適用した場合について説明したが、たとえばブラックなど単色の画像形成装置に適用することもできる。また、カラー画像形成装置に適用した場合、現像色はイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの４色に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【０１４８】
本発明の光源および平行光照明装置、これを用いた画像投影装置は、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光光量を大きくすることが必要な種々の装置において発光素子等に用いられる有機エレクトロルミネッセンス素子およびそれを用いた露光装置ならびに画像形成装置の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１４９】
【図１】本発明の実施の形態１における有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた露光装置の要部を示す副走査方向の概略断面図
【図２】図１の露光装置を示す斜視図
【図３】図１の露光装置を示す平面図
【図４】図１の露光装置における光学ユニット表面状態を示す説明図
【図５】図１の露光装置における光学ユニットのコアとクラッドの段差を示す説明図
【図６】図１の露光装置における別の光学ユニットのコアとクラッドの段差を示す説明図
【図７】本発明の実施の形態２における有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた露光装置の要部を示す主走査方向の概略断面図
【図８】本発明の実施の形態２における別の露光装置の要部を示す主走査方向の概略断面図
【図９】本発明の実施の形態３における有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた露光装置の要部を示す主走査方向の概略断面図
【図１０】本発明の実施の形態３における別の露光装置の要部を示す主走査方向の概略断面図
【図１１】本発明の実施の形態４におけるカラー画像形成装置の構成を示す概略図
【図１２】図１１のカラー画像形成装置における露光部を詳しく示す説明図
【図１３】図１１のカラー画像形成装置における感光部を詳しく示す説明図
【図１４】図１１のカラー画像形成装置における現像部を詳しく示す説明図
【図１５】図１２の露光部における光源として用いられた有機エレクトロルミネッセンス素子を示す斜視図
【図１６】従来の有機エレクトロルミネッセンス素子の要部断面図
【図１７】光学ユニット上に形成された従来の有機エレクトロルミネッセンス素子の要部断面図
【符号の説明】
【０１５０】
１ 光学ユニット（導波路）
１ａ コア
１ｂ クラッド
１ｃ 第１のクラッド
１ｄ 第２のクラッド
２ 陽極
３ 正孔輸送層
４ 発光層
５ 電子輸送層
６ 陰極
７ 発光素子
８ 光取り出し面
９ 平坦化膜
１６，１７，１８，１９ 露光部（露光装置）
１６ｂ，１６ｄ，１７ｂ，１７ｄ，１８ｂ，１８ｄ，１９ｂ，１９ｄ 有機エレクトロルミネッセンス素子
３９ 基板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、種々の表示装置や表示装置のバックライト、照明装置、若しくは光通信機器に使用されるコアおよびクラッドからなる光学ユニット、およびこれを用いた露光装置、画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、電気エネルギーを印加することにより発光する光源としては、蛍光灯や白熱電球といった大型の光源の他に、小型化できる光源として発光ダイオード（無機ＬＥＤ）や、レーザダイオードといった無機半導体からなる発光素子がよく知られている。特に小型化できる無機ＬＥＤやレーザダイオードといった発光素子は、表示装置や表示装置のバックライト、照明装置もしくは光通信機器に使用される光源として一般に用いられており、それを用いた露光装置およびこれを用いた画像形成装置など様々な用途に用いられている。これらの無機半導体からなる発光素子における発光部の大きさは、通常、数十〜数百μｍ程度であり、実用上、点光源として取り扱って差し支えない。
【０００３】
無機半導体からなる点光源以外の光源として、エレクトロルミネッセンス素子を用いた面光源もよく知られている。エレクトロルミネッセンス素子とは、固体蛍光性物質の電界発光を利用した発光デバイスであり、現在無機系材料を発光体として用いた無機エレクトロルミネッセンス素子が実用化され、液晶ディスプレイのバックライトやフラットディスプレイ等への応用展開が一部で図られている。しかし、無機エレクトロルミネッセンス素子は発光させるために必要な電圧が１００Ｖ以上と高く、また、発光体として用いる材料の屈折率が非常に大きいため、界面での全反射等の影響を強く受け、発光層中での発光の１０〜２０％しか利用されないといた課題がある。
【０００４】
一方、有機材料を発光層として用いた有機エレクトロルミネッセンス素子に関する研究も古くから注目され、様々な検討が行われてきたが、発光効率が非常に悪いことから本格的な実用化研究へは進展しなかった。
【０００５】
しかし、１９８７年にコダック社のＣ．Ｗ．Ｔａｎｇらにより、有機材料を正孔輸送層と発光層の２層に分けた機能分離型の積層構造を有する有機エレクトロルミネッセンス素子が提案され、１０Ｖ以下の低電圧にもかかわらず１０００ｃｄ／ｍ2以上の高い発光輝度が得られることが明らかとなった（非特許文献１参照）。これ以降、有機エレクトロルミネッセンス素子が俄然注目され始め、現在も同様な機能分離型の積層構造を有する有機エレクトロルミネッセンス素子についての研究が盛んに行われており、特に有機エレクトロルミネッセンス素子の実用化のためには不可欠である高効率化・長寿命化についても十分検討がなされており、近年、有機エレクトロルミネッセンス素子を光源としたディスプレイ等が実用化されている。
【０００６】
ここで、従来の一般的な有機エレクトロルミネッセンス素子の構成について図１６を用いて説明する。
【０００７】
図１６は従来の有機エレクトロルミネッセンス素子の要部断面図である。
【０００８】
図１６において、３９は基板、２は陽極、３は正孔輸送層、４は発光層、６は陰極である。
【０００９】
すなわち、図１６に示すように、有機エレクトロルミネッセンス素子は、ガラスからなる基板３９上にスパッタリング法や抵抗加熱蒸着法等により形成されたＩＴＯ等の透明な導電性膜からなる陽極２と、陽極２上に同じく抵抗加熱蒸着法等により形成されたＮ、Ｎ’−ジフェニル−Ｎ、Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１、１’−ジフェニル−４、４’−ジアミン（以下、ＴＰＤと略称する。）等からなる正孔輸送層３と、正孔輸送層３上に抵抗加熱蒸着法等により形成された８−Ｈｙｄｒｏｘｙｑｕｉｎｏｌｉｎｅ Ａｌｕｍｉｎｕｍ（以下、Ａｌｑ3と略称する。）等からなる発光層４と、発光層４上に抵抗加熱蒸着法等により形成された１００ｎｍ〜３００ｎｍの膜厚の金属膜からなる陰極６とが順次積層された構造を備えている。
【００１０】
上記構成を有する有機エレクトロルミネッセンス素子の陽極２をプラス極として、また陰極６をマイナス極として直流電圧又は直流電流を印加すると、陽極２から正孔輸送層３を介して発光層４に正孔が注入され、陰極６から発光層４に電子が注入される。発光層４では正孔と電子の再結合が生じ、これに伴って生成される励起子が励起状態から基底状態へ移行する際に発光現象が起こる。
【００１１】
なお、有機エレクトロルミネッセンス素子の素子構造については、米国特許第５９１７２８０号や米国特許第５９３２８９５号などで開示されているものがある。
【００１２】
これらの光源にはさまざまな用途があり、特に小型化することができ、明るく発光できる光源は実用上非常に重要となる。一般に光源を明るく発光させるには、光源への投入電力を大きくすることで実現できるが、消費電力の問題や素子の発熱の問題、あるいは素子の寿命に関する問題などにより実用的でない。したがって、これらの問題を解決するために、未公開自社出願の特願２００２−３６６５６４号などで開示されるように、発光素子と導波路の組み合わせにより、明るく発光することのできる小型の光源が実現されている。
【００１３】
なお、有機エレクトロルミネッセンス素子の素子構造については、（特許文献１）や（特許文献２）等で開示されているものがある。
【非特許文献１】タン（Ｃ．Ｗ．Ｔａｎｇ）、ヴァンスリク（Ｓ．Ａ．Ｖａｎｓｌｙｋｅ），「アプライドフィジックスレターズ（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．）」（米国），第５１巻，１９８７年，ｐ．９１３
【特許文献１】米国特許第５９１７２８０号公報
【特許文献２】米国特許第５９３２８９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
このように、クラッドと、クラッド上に形成され、クラッドにより光学的に分離され略平行に配列された複数本のコアとからなる光学ユニットと機能素子とを組み合わせたデバイスにより、従来にはなかった様々な新しいデバイスを実現することができるが、このような光学ユニットを用いた機能素子を形成する場合、コアあるいはクラッド表面に、電気配線やスイッチング素子、発光素子などの薄膜プロセスからなる構造を形成する必要がある。特に、発光素子と導波路との組み合せによる光源については、発光素子が非常に薄い薄膜からなり、例えば発光素子として図１６に示すような有機エレクトロルミネッセンス素子を用いる場合、発光素子の厚さが１００ｎｍ程度であり、光学ユニットのコアあるいはクラッドの表面状態が素子形成において非常に重要となる。
【００１５】
ここで、図１７は光学ユニット上に形成された従来の有機エレクトロルミネッセンス素子の要部断面図である。図１７において、１ａはコア、１ｂはクラッド、７は発光素子である。
【００１６】
図１７に示すような従来の光学ユニット上素子では、図１６に示すような従来の基板上に形成された素子では問題とならなかったコアあるいはクラッド表面粗さが問題となり、この表面状態によっては、素子が短絡する、あるいは、素子配線が断線する、といった安定性に関する問題、あるいは、この表面状態に起因して発光素子の発光量が低下するといった素子特性に関する問題が生じる。特に、図１７に示すように、コア１ａとクラッド１ｂとの界面において段差が形成されるため、この段差により同様の問題が生じる。
【００１７】
また、この発光素子と導波路との組み合せによる光源を用いた露光装置およびそれを用いた画像形成装置においては、感光体上に結像するために必要な光量を得ることができず、良好な画像を形成することが困難であった。
【００１８】
そこで、本発明は、発光素子と光学ユニットの組み合せによる光源において、安定性に優れた、発光光量の大きな光源およびそれを用いた露光装置ならびに画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
この課題を解決するために、本発明の光学ユニットは、少なくとも、クラッドと、クラッド上に形成され、クラッドにより光学的に分離され略平行に配列された複数本のコアとからなる光学ユニットであって、光学ユニットは、その表面が平滑であるようにしたものである。
【００２０】
また、この課題を解決するために、本発明の光学ユニットは、少なくとも、クラッドと、クラッド上に形成され、クラッドにより光学的に分離され略平行に配列された複数本のコアとからなる光学ユニットであって、クラッドは、異なる２つ以上の部材から形成したものである。
【００２１】
また、この課題を解決するために、本発明の光学ユニットは、少なくとも、クラッドと、クラッド上に形成され、クラッドにより光学的に分離され略平行に配列された複数本のコアとからなる光学ユニットであって、光学ユニットは、表面に形成された透明な平坦化膜により平坦化したものである。
【００２２】
この課題を解決するために、本発明の露光装置は、これら何れかの光学ユニット上に、コア表面に形成した透明導電膜を電極として、少なくとも正孔を注入する陽極と、電子を注入する陰極と、少なくとも有機物からなる発光層、または、発光層に必要に応じて形成される正孔輸送層、あるいは、電子輸送層で構成される有機層とを有する有機エレクトロルミネッセンス素子を形成し、副走査方向の端面を光取り出し面としたものである。
【００２３】
この課題を解決するために、本発明の画像形成装置は、これらの何れかの露光装置と、露光装置により静電潜像が形成される感光体とを有するものである。
【００２４】
これにより、光学ユニット表面のコアあるいはクラッド表面に、電気配線やスイッチング素子、発光素子などの薄膜プロセスからなる構造を容易に形成することができるため、様々な新しいデバイスを実現することができ、発光素子と光学ユニットとを組み合わせることにより、安定性に優れた、発光光量の大きな光源を実現することができる。
【００２５】
また、この光源を用いることにより、長寿命、高速、高画質な露光装置および画像形成装置を形成できる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、少なくとも、クラッドと、クラッド上に形成され、クラッドにより光学的に分離され略平行に配列された複数本のコアとからなる光学ユニットであって、光学ユニットは、その表面が平滑であることを特徴とする光学ユニットであり、光学ユニット表面のコアあるいはクラッド表面に、電気配線やスイッチング素子、発光素子などの薄膜プロセスからなる構造を容易に形成することができるため、様々な新しいデバイスを実現することができ、発光素子と光学ユニットの組み合せることで、安定性に優れた、発光光量の大きな光源およびそれを用いた露光装置およびこれを用いた画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明の請求項１に記載の発明は、少なくとも、クラッドと、クラッド上に形成され、クラッドにより光学的に分離され略平行に配列された複数本のコアとからなる光学ユニットであって、光学ユニットは、その表面が平滑である光学ユニットであり、光学ニュニット表面に薄膜からなる発光素子を容易に形成することができるという作用を有する。また、光学ユニット表面に形成した薄膜におけるパターニングなどのプロセスが容易であり、光学ユニット上に複雑な素子を形成することができるという作用を有する。また、光学ユニット表面に形成した素子における断線・短絡などの不具合が生じ難い安定な光学デバイスを形成できるという作用を有する。
【００２８】
本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、光学ユニットは、その表面粗さ（Ｒａ）が１００ｎｍ以下である光学ユニットであり、光学ニュニット表面に薄膜からなる発光素子を容易に形成することができるという作用を有する。また、光学ユニット表面に形成した薄膜におけるパターニングなどのプロセスが容易であり、光学ユニット上に複雑な素子を形成することができるという作用を有する。また、光学ユニット表面に形成した素子における断線・短絡などの不具合が生じ難い安定な光学デバイスを形成できるという作用を有する。
【００２９】
本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、コアおよびクラッドの界面に形成される段差は、１００ｎｍ以下である光学ユニットであり、光学ニュニット表面に薄膜からなる発光素子を容易に形成することができるという作用を有する。また、光学ユニット表面に形成した薄膜におけるパターニングなどのプロセスが容易であり、光学ユニット上に複雑な素子を形成することができるという作用を有する。また、光学ユニット表面に形成した素子における断線・短絡などの不具合が生じ難い安定な光学デバイスを形成できるという作用を有する。
【００３０】
本発明の請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の発明において、コアおよびクラッドの界面に形成される段差は、角度が４５°以下である光学ユニットであり、光学ニュニット表面に薄膜により容易にコア／クラッド界面の段差を被覆することができるため、容易に薄膜からなる発光素子を形成することができるという作用を有する。また、光学ユニット表面に形成した素子における断線・短絡などの不具合が生じ難い安定な光学デバイスを形成できるという作用を有する。
【００３１】
本発明の請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れか一項に記載の発明において、コアの表面粗さ（Ｒａ）は、５０ｎｍ以下である光学ユニットであり、光学ニュニット表面、特にコア表面に薄膜からなる発光素子を容易に形成することができるという作用を有する。また、光学ユニット表面に形成した薄膜におけるパターニングなどのプロセスが容易であり、特にコア表面においては、微細なパターンを形成することができるという作用を有する。また、光学ユニット表面に形成した素子における断線・短絡などの不具合が生じ難い安定な光学デバイスを形成できるという作用を有する。さらに、クラッド部の表面を粗く設定することにより、パターニングすることなくクラッド表面において分断された
素子を形成することができるという作用を有する。
【００３２】
本発明の請求項６に記載の発明は、請求項５記載の発明において、コアの表面粗さ（Ｒａ）は、３０ｎｍ以下である光学ユニットであり、光学ニュニット表面、特にコア表面にガラス上と同程度の薄膜からなる発光素子を容易に形成することができるという作用を有する。また、コア表面に形成した素子における断線・短絡などの不具合が生じ難い安定な光学デバイスを形成できるとともに、ガラス上に形成する素子と同程度の高性能な光学デバイスを形成することができるという作用を有する。さらに、クラッド部の表面を粗く設定することにより、パターニングすることなくクラッド表面において分断された素子を形成することができるという作用を有する。
【００３３】
本発明の請求項７に記載の発明は、請求項１〜６の何れか一項に記載の発明において、クラッドの表面粗さ（Ｒａ）は、５０ｎｍ以下である光学ユニットであり、光学ユニット表面に形成した薄膜におけるパターニングなどのプロセスが容易であり、微細なパターンを形成することができるという作用を有する。また、光学ユニット表面に形成した素子における断線・短絡などの不具合が生じ難い安定な光学デバイスを形成できるという作用を有する。
【００３４】
本発明の請求項８に記載の発明は、請求項７記載の発明において、クラッドの表面粗さ（Ｒａ）は、３０ｎｍ以下である光学ユニットであり、光学ニュニット表面、特にクラッド表面にガラス上と同程度の薄膜からなる配線等を容易に形成することができるという作用を有する。また、クラッド表面に形成した素子における断線・短絡などの不具合が生じ難い安定な光学デバイスを形成できるとともに、ガラス上に形成する素子と同程度の高性能な光学デバイスを形成することができるという作用を有する。
【００３５】
本発明の請求項９に記載の発明は、少なくとも、クラッドと、クラッド上に形成され、クラッドにより光学的に分離され略平行に配列された複数本のコアとからなる光学ユニットであって、クラッドは、異なる２つ以上の部材からなる光学ユニットであり、異なる２つのクラッド材の特性により、容易にコア表面が剥き出しとなる光学ユニットを形成することができるという作用を有する。また、異なるクラッドにそれぞれ異なる機能を持たせることにより、複雑な光伝播することのできる光学ユニットを形成することができるという作用を有する。また、それぞれの部位に適した材料を用いることができるため、光学ユニットの材料の選択性が広がるという作用を有する。
【００３６】
本発明の請求項１０に記載の発明は、請求項９記載の発明において、クラッドは、エッチングレートの異なる２つ以上の部材からなる光学ユニットであり、異なるエッチングレートにより、容易にコア表面が剥き出しとなる光学ユニットを形成することができるという作用を有する。また、クラッドのエッチングレートを自由に選択することができるため、コア材料の選択性が広がるという作用を有する。
【００３７】
本発明の請求項１１に記載の発明は、請求項９または１０記載の発明において、クラッドは、光学特性の異なる２つ以上の部材からなる光学ユニットであり、異なる光学特性により、複雑な光伝播することのできる光学ユニットを形成することができるという作用を有する。また、クラッド材の反射率や吸収率を適宜選択することにより、光クロストークがなく、光伝播効率の良い高性能な光伝播を実現することができるという作用を有する。
【００３８】
本発明の請求項１２に記載の発明は、少なくとも、クラッドと、クラッド上に形成され、クラッドにより光学的に分離され略平行に配列された複数本のコアとからなる光学ユニットであって、光学ユニットは、表面に形成された透明な平坦化膜により平坦化される光学ユニットであり、容易に表面が平坦な光学ユニットを形成することができるという作用
を有する。また、光学ユニット表面に形成した薄膜におけるパターニングなどのプロセスが容易であり、光学ユニット上に複雑な素子を形成することができるという作用を有する。また、光学ユニット表面に形成した素子における断線・短絡などの不具合が生じ難い安定な光学デバイスを形成できるという作用を有する。
【００３９】
本発明の請求項１３に記載の発明は、請求項１２記載の発明において、平坦化膜は、コアと同一部材により形成される光学ユニットであり、コアと同一部材を用いることにより、表面が平坦な光学ユニットを簡単なプロセスにより作製することができるという作用を有する。また、コアと平坦化膜の界面における反射が生じないため、入射効率のよい光学ユニットを形成することができるという作用を有する。
【００４０】
本発明の請求項１４に記載の発明は、請求項１２記載の発明において、平坦化膜は、コアの屈折率よりも高い屈折率の部材からなる光学ユニットであり、コアと平坦化膜の界面における全反射を抑制することができるため、入射効率のよい光学ユニットを形成することができるという作用を有する。また、隣接するコアに到達する光を抑制することができるため、光染み出しなどの少ない高性能な光伝播を実現できるという作用を有する。
【００４１】
本発明の請求項１５に記載の発明は、請求項１２〜１４の何れか一項に記載の発明において、平坦化膜は、光の透過率が８０％以上である光学ユニットであり、平坦化膜における光の損失が抑制されるため、入射効率が良く、光伝播効率のよい光学ユニットを形成することができるという作用を有する。
【００４２】
本発明の請求項１６に記載の発明は、請求項１２〜１５の何れか一項に記載の発明において、平坦化膜は、コアの高さの１０％以下の高さである光学ユニットであり、平坦化膜を介して発生する光のクロストークを低減することができるという作用を有する。また、光のクロストークを低減できるため、光伝播効率の良い光学ユニットを形成することができるという作用を有する。
【００４３】
本発明の請求項１７に記載の発明は、請求項１２または１３記載の発明において、平坦化膜は、透湿性の低い材料からなる光学ユニットであり、光学ユニット上の素子作製時における光学ユニットへの水分によるダメージを抑制することができる。また、平坦化膜により光学ユニットを介して透過する水分を抑制することができ、あるいは、素子作製時における光学ユニット内部への水分の進入を抑制することができ、光学ユニット上の素子へのダメージを抑制することができるという作用を有する。
【００４４】
本発明の請求項１８に記載の発明は、請求項１２〜１７の何れか一項に記載の発明において、平坦化膜は、プラズマによるダメージを緩和する光学ユニットであり、光学ユニット上の素子作製時における光学ユニットへのダメージを抑制することができる。
【００４５】
本発明の請求項１９に記載の発明は、請求項１〜１８の何れか一項に記載の光学ユニット上に、コア表面に形成した透明導電膜を電極として、少なくとも正孔を注入する陽極と、電子を注入する陰極と、少なくとも有機物からなる発光層、または、発光層に必要に応じて形成される正孔輸送層、あるいは、電子輸送層で構成される有機層からなる有機エレクトロルミネッセンス素子を形成し、副走査方向の端面を光取り出し面とする露光装置であり、容易に導波路上に有機エレクトロルミネッセンス素子を形成することができ、光取り出し面から大光量を得ることができるという作用を有する。また、有機エレクトロルミネッセンス素子における断線・短絡が抑制されるとともに、断線した電極からの水分の進入が発生しないため、安定性の高い露光装置を形成することができるという作用を有する。
【００４６】
本発明の請求項２０に記載の発明は、請求項１９記載の発明において、発光層、または、発光層に必要に応じて形成される正孔輸送層、あるいは、電子輸送層で構成される有機層は、その厚さが１００ｎｍ以上である露光装置であり、有機エレクトロルミネッセンス素子における断線・短絡が抑制されるとともに、断線した電極からの水分の進入が発生しないため、安定性の高い露光装置を形成することができるという作用を有する。
【００４７】
本発明の請求項２１に記載の発明は、請求項１８〜２０の何れか一項に記載の発明において、陰極は、その厚さが１００ｎｍ以上である露光装置であり、陰極における断線が抑制されるとともに、断線した電極からの水分の進入が発生しないため、安定性の高い露光装置を形成することができるという作用を有する。
【００４８】
本発明の請求項２２に記載の発明は、請求項１９〜２１の何れか一項に記載の発明において、陽極は、コア上に形成される透明なパシベーション膜を介して形成される露光装置であり、パシベーション膜により光学ユニット表面が平坦化されるため、容易に導波路上に有機エレクトロルミネッセンス素子の形成された露光装置を実現でき、光取り出し面から大光量を得ることができるという作用を有する。またパシベーション膜により光学ユニットに対するダメージが緩和されるため、有機エレクトロルミネッセンス素子作製時におけるプロセスの選択性が広くなるという作用を有する。
【００４９】
本発明の請求項２３に記載の発明は、請求項１９〜２２の何れか一項に記載の発明において、パシベーション膜は、その厚さが１００ｎｍ以上である露光装置であり、パシベーション膜により光学ユニット表面の凹凸を被覆することができるため、より安定性の高い露光装置を形成することができるという作用を有する。
【００５０】
本発明の請求項２４に記載の発明は、請求項１９〜２３の何れか一項に記載の発明において、パシベーション膜は、透湿性の低い材料からなる露光装置であり、光学ユニットを介して有機エレクトロルミネッセンス素子内へ透過する水分を抑制することができ、より安定性の高い露光装置を形成することができるという作用を有する。
【００５１】
本発明の請求項２５に記載の発明は、請求項１９〜２１の何れか一項に記載の発明において、パシベーション膜は、プラズマによるダメージを緩和する露光装置であり、光学ユニット上の有機エレクトロルミネッセンス素子作製時、特に透明電極等のスパッタ等のプロセスにおける光学ユニットへのダメージを抑制することができる。
【００５２】
本発明の請求項２６に記載の発明は、請求項１９〜２５の何れか一項に記載の発明において、パシベーション膜は、溶剤によるダメージを緩和する露光装置であり、光学ユニット上の有機エレクトロルミネッセンス素子作製時、特に高分子材料からなる膜形成プロセスにおける溶剤からの光学ユニットへのダメージを抑制することができる。
【００５３】
本発明の請求項２７に記載の発明は、請求項１９〜２６の何れか一項に記載の発明において、パシベーション膜は、吸湿性の高い材料からなる露光装置であり、有機エレクトロルミネッセンス素子内へ透過する水分をパシベーション膜に吸着することにより抑制することができ、より安定性の高い露光装置を形成することができるという作用を有する。
【００５４】
本発明の請求項２８に記載の発明は、請求項１９〜２７の何れか一項に記載の発明において、パシベーション膜は、コアの高さの１０％以下の高さである露光装置であり、パシベーション膜により発生する光のクロストークを低減することができ、効率の良い光伝播することができる露光装置を形成できるという作用を有する。
【００５５】
本発明の請求項２９に記載の発明は、請求項１９〜２８の何れか一項に記載の発明にお
いて、パシベーション膜は、発光層から放射される光の発光波長以下の高さである露光装置であり、有機エレクトロルミネッセンス素子から光学ユニットに効率の良い光入射が行われるため、大光量の露光装置を実現できるという作用を有する。
【００５６】
本発明の請求項３０に記載の発明は、請求項１９〜２９の何れか一項に記載の露光装置と、露光装置により静電潜像が形成される感光体とを有する画像形成装置であり、安定な露光装置を用いることにより、高画質で安定した画像形成を実現できるという作用を有する。
【００５７】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図１５を用いて説明する。なお、これらの図面において同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複した説明は省略されている。
【００５８】
（実施の形態１）
本発明の光源について図１から図６を用いて説明する。
【００５９】
図１は本発明の実施の形態１における有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた露光装置の要部を示す副走査方向の概略断面図、図２は図１の露光装置を示す斜視図、図３は図１の露光装置を示す平面図、図４は図１の露光装置における光学ユニット表面状態を示す説明図、図５は図１の露光装置における光学ユニットのコアとクラッドの段差を示す説明図、図６は図１の露光装置における別の光学ユニットのコアとクラッドの段差を示す説明図である。
【００６０】
図１において、露光装置は、光学ユニット１、陽極２、正孔輸送層３、発光層４、電子輸送層５、陰極６が順次積層された構造になっている。そして、陽極２、正孔輸送層３、発光層４および電子輸送層５で発光素子７が構成されている。また、光学ユニット１の一方側の端面が光取り出し面８となっている。
【００６１】
すなわち、図２および図３に詳しく示すように、本発明の露光装置は、コア１ａおよびクラッド１ｂで構成された導波路からなる光学ユニット１に対し、発光素子７である有機エレクトロルミネッセンス素子の陽極２をコア１ａ上に形成し、コア１ａ上の発光層４を選択的に発光させる構成となっている。
【００６２】
そして、図３に示す構成を有する有機エレクトロルミネッセンス素子の陽極２をプラス極として、また陰極６をマイナス極として電流を印加すると、発光層４には、陽極２から正孔輸送層３を介して正孔が注入されるとともに、陰極６から電子輸送層５を介して電子が注入される。発光層４では、このようにして注入された正孔と電子とが再結合し、これに伴って生成される励起子が励起状態から基底状態へ移行する際に発光現象が起こる。
【００６３】
このような有機エレクトロルミネッセンス素子において、発光層４中の発光領域である蛍光体から放射される光は、蛍光体を中心とした全方位に出射され、光学ユニット１を経由して放射される。あるいは、一旦、光取り出し方向（光学ユニット１方向）とは逆方向へ向かって陰極６で反射され、光学ユニット１を経由して光取り出し面８から空気中へ放射される。
【００６４】
図４に詳しく示すように、本発明の光学ユニットにおいては、その表面を平滑にしているため、図１６に示した従来の導波路上の素子で発生するような、有機エレクトロルミネッセンス素子における陽極２と陰極６との間の短絡あるいは断線が生じ難い構成となっており、特に光学ニュニット表面粗さ（Ｒａ）が１００ｎｍ以下である場合、光学ユニット１上に形成する発光素子７により、十分に光学ユニット１表面を被覆することができるた
め、短絡あるいは断線が生じることがなく、安定性にすぐれた露光装置を実現することができる。
【００６５】
また、コア１ａ自身の表面は、その平滑性は薄膜プロセスの基板として用いられるシリコン基板あるいはガラス基板と同様に、できるだけ平滑であることが好ましく、コア１ａの表面粗さ（Ｒａ）は５０ｎｍ以下であることが好ましく、さらに好ましくは３０ｎｍ以下である。
【００６６】
コア１ａの表面粗さが５０ｎｍ以下の場合、コア１ａ表面においては、微細なパターンを容易に形成することができ、光学ユニット１表面に形成した発光素子７における断線・短絡などの不具合が生じ難く、さらに、コアの表面を平滑な状態でかつクラッドの表面を粗く設定することにより、パターニングすることなくクラッド表面上に分断された素子を形成することもできる。
【００６７】
また、コア１ａの表面粗さ（Ｒａ）が３０ｎｍ以下の場合、ガラス表面とほぼ同等の表面粗さであるため、表面粗さによる素子効率の低下を抑制することができ、高効率で安定性が高く、高性能な露光装置を実現することができる。
【００６８】
同様に、クラッド１ｂの表面について、その表面粗さ（Ｒａ）は５０ｎｍ以下であることが好ましく、さらに好ましくは３０ｎｍ以下である。
【００６９】
クラッド１ｂの表面粗さが５０ｎｍ以下の場合、クラッド１ｂ表面において、微細なパターンを容易に形成することができ、光学ユニット１表面に形成した発光素子７における断線・短絡などの不具合が生じ難い。また、クラッド１ｂの表面粗さ（Ｒａ）が３０ｎｍ以下の場合、ガラス表面とほぼ同等の表面粗さであるため、ガラス上と同程度の微細なパターンを形成することができ、高性能な露光装置を実現することができる。
【００７０】
また、図５に詳しく示すように、本発明の光学ユニット１においては、光学ユニット１を構成するコア１ａとクラッド１ｂによって生じる段差を１００ｎｍ以下にするため、図１７に示した従来の光学ユニット上の素子のコアとクラッド境界面の段差で発生するような、有機エレクトロルミネッセンス素子における陽極２と陰極６との間の短絡あるいは断線が生じ難い構成であり、光学ユニット１上に形成する発光素子７により、十分に光学ユニット１表面を被覆することができるため、短絡あるいは断線が生じることがなく、安定性にすぐれた露光装置を実現することができる。
【００７１】
さらに、図６に詳しく示すように、本発明の光学ユニット１においては、光学ユニット１を構成するコア１ａとクラッド１ｂによって生じる段差が、４５°以下の緩やかな形状をしているため、図１７に示した従来の光学ユニット上の素子のコアとクラッド境界面の段差で発生するような短絡あるいは断線が生じ難い構成であり、光学ユニット１上に形成する発光素子７により光学ユニット１表面を被覆することができ、短絡あるいは断線が生じることがなく、安定性にすぐれた露光装置を実現することができる。
【００７２】
以下、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子について、詳細に説明する。
【００７３】
まず、光学ユニットについて説明する。
【００７４】
光学ユニットは透明なコアと、コアの周囲にコアよりも屈折率の小さなクラッドから構成される導波路からなり、クラッドは空気層を代用することができ、コアだけからなる構成とすることもできる。
【００７５】
光学ユニットに用いる材料としては、透明あるいは半透明のソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英ガラス等の、無機酸化物ガラス、無機フッ化物ガラス、等の無機ガラス、あるいは、透明または半透明のポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエーテルスルフォン、ポリフッ化ビニル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアクリレート、非晶質ポリオレフィン、フッ素系樹脂、ポリシロキサン、ポリシラン等のポリマー材料や、あるいは、透明または半透明のＡｓ2Ｓ3、Ａｓ40Ｓ10、Ｓ40Ｇｅ10等のカルコゲノイドガラス、ＺｎＯ、Ｎｂ2Ｏ5、Ｔａ2Ｏ5、ＳｉＯ、Ｓｉ3Ｎ4、ＨｆＯ2、ＴｉＯ2等の金属酸化物および窒化物等の材料から適宜選択して用いることができ、複数の材料を積層した積層構造を用いることもできる。あるいは、レジスト等の感光性材料をブリーチすることにより、コアあるいはクラッドを形成して用いることもできる。さらに、コアの屈折率と発光層の屈折率の値を近くするためには、発光層材料と同じ材料を用いてコアを形成することもできる。
【００７６】
さらに、用途によっては特定波長のみを透過する材料、光−光変換機能をもった特定の波長の光へ変換する材料などであってもよい。
【００７７】
なお、本発明において、透明または半透明なる定義は、有機エレクトロルミネッセンス素子による発光の視認を妨げない程度の透明性を示すものである。
【００７８】
また、本実施の形態では、光学ユニット１を基板３９として用いた構造について説明したが、発光素子７と光学ユニット１との間に空気層といった低屈折率層が存在する場合、全反射により光学ユニット１中に入射する光が減るため、効率の良い光の伝播は行われない。したがって、発光素子７と光学ユニット１との間には空気層が入らないようにするほうが好ましく、発光素子７と光学ユニット１とは連続して形成することが好ましい。
【００７９】
また、本実施の形態において、光学ユニット１は発光素子７の基板３９として用いられており、この場合光学ユニット１は絶縁性であることが好ましいが、特に限定されるものではなく、発光素子７の駆動を妨げない範囲、あるいは用途によって、導電性を有していてもよい。
【００８０】
また、この光学ユニット１の表面、あるいは内部には、発光素子７を駆動するための抵抗・コンデンサ・インダクタ・ダイオード・トランジスタ等からなる回路を形成していてもよい。
【００８１】
次に、基板について説明する。本発明の光源における基板は、少なくとも光学ユニット１および発光素子７を保持することができればよく、光学ユニット１を基板として用いることができ、あるいは透明あるいは不透明、いずれの基板も用いることができ、適宜選択して用いることができる。また、基板は、ドライバＩＣの支持体として共用することもできる。
【００８２】
基板は、例えば、透明または半透明のソーダ石灰ガラス等の導波路に用いた材料、あるいは、不透明のシリコン、ゲルマニウム、炭化シリコン、ガリウム砒素、窒化ガリウム等の半導体材料、あるいは顔料等を含んだ前記透明基板材料、表面に絶縁処理を施した金属材料等から適宜選択して用いることができ、複数の基板材料を積層した積層基板を用いることもできる。あるいは不透明基板であってもよく、不透明基板であれば特に限定されず、任意の材料を用いることができる。また、この基板表面、あるいは基板内部には、有機エレクトロルミネッセンス素子を駆動するための抵抗・コンダクタ・インダクタ・ダイオード・トランジスタ等からなる回路を形成していてもよい。
【００８３】
また、陽極２とは、正孔を注入する電極であり、正孔を効率良く発光層あるいは正孔輸送層に注入することが必要である。
【００８４】
陽極２としては、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ2）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の金属酸化物、あるいはＳｎＯ：Ｓｂ（アンチモン）、ＺｎＯ：Ａｌ（アルミニウム）、ＩＺＯ（Ｉｎ2Ｏ3：ＺｎＯ）といった混合物からなる透明導電膜や、あるいは透明度を損なわない程度の厚さのＡｌ（アルミニウム）、Ｃｕ（銅）、Ｔｉ（チタン）、Ａｇ（銀）、Ａｕ（金）といった金属薄膜や、これら金属の混合薄膜、積層薄膜といった金属薄膜や、あるいはポリピロール等の導電性高分子等を用いることができる。また、複数の前述透明導電層を積層することで積層透明導電層とすることもでき、抵抗加熱蒸着、電子ビーム蒸着、スパッタ法または電界重合法等の各種の重合法等により形成する。また、透明導電層は、十分な導電性を持たせるため、または基板表面の凹凸による不均一発光を防ぐために、１ｎｍ以上の厚さにすることが望ましい。また、十分な透明性を持たせるために５００ｎｍ以下の厚さにすることが望ましい。
【００８５】
ただし、陽極２として透明導電層を用いない場合、導波路１における効率の良い光伝播を実現するためには、透明導電層に対向する電極となる陽極２は、光を反射する材料で形成することが好ましい。なお、陽極として透明導電層を用いない場合には、陰極が透明導電層であればよい。
【００８６】
陽極２として透明導電層を用いない場合、前述した以外にも、Ｃｒ（クロム）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｃｕ（銅）、Ｓｎ（錫）、Ｗ（タングステン）、Ａｕ（金）Ａｇ（銀）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｐｔ（白金）、Ｐｄ（パラジウム）、Ｆｅ（鉄）、Ｚｎ（亜鉛）、Ｍｏ（モリブデン）等の金属、あるいはその合金、酸化物等を用いることができ、これら材料を用いた複数の材料による積層構造も用いることができる。
【００８７】
また、陽極に非晶質炭素膜を設けてもよい。この場合には、共に正孔注入電極としての機能を有する。即ち、陽極から非晶質炭素膜を介して発光層あるいは正孔輸送層に正孔が注入される。また、非晶質炭素膜は、陽極と発光層あるいは正孔輸送層との間にスパッタ法により形成されてなる。スパッタリングによるカーボンターゲットとしては、等方性グラファイト、異方性グラファイト、ガラス状カーボン等があり、特に限定するものではないが、純度の高い等方性グラファイトが適している。非晶質炭素膜が優れている点を具体的に示すと、表面分析装置（ＡＣ−１、理研計器製）を使って非晶質炭素膜の仕事関数を測定すると、非晶質炭素膜の仕事関数は、Ｗc＝５．４０ｅＶである。ここで、一般に陽極としてよく用いられているＩＴＯの仕事関数は、ＷITO＝５．０５ｅＶであるので、非晶質炭素膜を用いた方が発光層あるいは正孔輸送層に効率よく正孔を注入できる。また、非晶質炭素膜をスパッタリング法にて形成する際、非晶質炭素膜の電気抵抗値を制御するために、窒素あるいは水素とアルゴンの混合ガス雰囲気下で反応性スパッタリングする。さらに、スパッタリング法などによる薄膜形成技術では、膜厚を５ｎｍ以下にすると膜が島状構造となり均質な膜が得られない。そのため、非晶質炭素膜の膜厚が５ｎｍ以下では、効率のよい発光が得られず、非晶質炭素膜の効果が期待できない。また、非晶質炭素膜の膜厚を２００ｎｍ以上とすると、膜の色が黒味を帯び、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光が十分に透過しなくなる。
【００８８】
有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層４としては、可視領域で蛍光または燐光特性を有し、かつ成膜性の良いものが好ましく、Ａｌｑ3やＢｅ−ベンゾキノリノール（ＢｅＢｑ2）の他に、２，５−ビス（５，７−ジ−ｔ−ペンチル−２−ベンゾオキサゾリル）−１，３，４−チアジアゾール、４，４'−ビス（５，７−ベンチル−２−ベンゾオキサゾリル）スチルベン、４，４'−ビス〔５，７−ジ−（２−メチル−２−ブチル）−２−ベンゾオキサゾリル〕スチルベン、２，５−ビス（５，７−ジ−ｔ−ベンチル−２−ベ
ンゾオキサゾリル）チオフィン、２，５−ビス（〔５−α，α−ジメチルベンジル〕−２−ベンゾオキサゾリル）チオフェン、２，５−ビス〔５，７−ジ−（２−メチル−２−ブチル）−２−ベンゾオキサゾリル〕−３，４−ジフェニルチオフェン、２，５−ビス（５−メチル−２−ベンゾオキサゾリル）チオフェン、４，４'−ビス（２−ベンゾオキサイゾリル）ビフェニル、５−メチル−２−〔２−〔４−（５−メチル−２−ベンゾオキサイゾリル）フェニル〕ビニル〕ベンゾオキサイゾリル、２−〔２−（４−クロロフェニル）ビニル〕ナフト〔１，２−ｄ〕オキサゾール等のベンゾオキサゾール系、２，２'−（ｐ−フェニレンジビニレン）−ビスベンゾチアゾール等のベンゾチアゾール系、２−〔２−〔４−（２−ベンゾイミダゾリル）フェニル〕ビニル〕ベンゾイミダゾール、２−〔２−（４−カルボキシフェニル）ビニル〕ベンゾイミダゾール等のベンゾイミダゾール系等の蛍光増白剤や、トリス（８−キノリノール）アルミニウム、ビス（８−キノリノール）マグネシウム、ビス（ベンゾ〔ｆ〕−８−キノリノール）亜鉛、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）アルミニウムオキシド、トリス（８−キノリノール）インジウム、トリス（５−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、８−キノリノールリチウム、トリス（５−クロロ−８−キノリノール）ガリウム、ビス（５−クロロ−８−キノリノール）カルシウム、ポリ〔亜鉛−ビス（８−ヒドロキシ−５−キノリノニル）メタン〕等の８−ヒドロキシキノリン系金属錯体やジリチウムエピンドリジオン等の金属キレート化オキシノイド化合物や、１，４−ビス（２−メチルスチリル）ベンゼン、１，４−（３−メチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（４−メチルスチリル）ベンゼン、ジスチリルベンゼン、１，４−ビス（２−エチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（３−エチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（２−メチルスチリル）２−メチルベンゼン等のスチリルベンゼン系化合物や、２，５−ビス（４−メチルスチリル）ピラジン、２，５−ビス（４−エチルスチリル）ピラジン、２，５−ビス〔２−（１−ナフチル）ビニル〕ピラジン、２，５−ビス（４−メトキシスチリル）ピラジン、２，５−ビス〔２−（４−ビフェニル）ビニル〕ピラジン、２，５−ビス〔２−（１−ピレニル）ビニル〕ピラジン等のジスチルピラジン誘導体や、ナフタルイミド誘導体や、ペリレン誘導体や、オキサジアゾール誘導体や、アルダジン誘導体や、シクロペンタジエン誘導体や、スチリルアミン誘導体や、クマリン系誘導体や、芳香族ジメチリディン誘導体等が用いられる。さらに、アントラセン、サリチル酸塩、ピレン、コロネン等も用いられる。あるいは、ファク−トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム等の燐光発光材料や、あるいは、ＰＰＶ（ポリパラフェニレンビニレン）、ポリフルオレン等のポリマー発光材料等を用いてもよい。
【００８９】
また、有機エレクトロルミネッセンス素子の正孔輸送層３としては、正孔移動度が高く、透明で成膜性の良いものが好ましくＴＰＤの他に、ポルフィン、テトラフェニルポルフィン銅、フタロシアニン、銅フタロシアニン、チタニウムフタロシアニンオキサイド等のポリフィリン化合物や、１，１−ビス｛４−（ジ−Ｐ−トリルアミノ）フェニル｝シクロヘキサン、４，４'，４''−トリメチルトリフェニルアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラキス（Ｐ−トリル）−Ｐ−フェニレンジアミン、１−（Ｎ，Ｎ−ジ−Ｐ−トリルアミノ）ナフタレン、４，４'−ビス（ジメチルアミノ）−２−２'−ジメチルトリフェニルメタン、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラフェニル−４，４'−ジアミノビフェニル、Ｎ、Ｎ'−ジフェニル−Ｎ、Ｎ'−ジ−ｍ−トリル−４、４'−ジアミノビフェニル、Ｎ−フェニルカルバゾ−ル等の芳香族第三級アミンや、４−ジ−Ｐ−トリルアミノスチルベン、４−（ジ−Ｐ−トリルアミノ）−４'−〔４−（ジ−Ｐ−トリルアミノ）スチリル〕スチルベン等のスチルベン化合物や、トリアゾール誘導体や、オキサジザゾール誘導体や、イミダゾール誘導体や、ポリアリールアルカン誘導体や、ピラゾリン誘導体や、ピラゾロン誘導体や、フェニレンジアミン誘導体や、アニールアミン誘導体や、アミノ置換カルコン誘導体や、オキサゾール誘導体や、スチリルアントラセン誘導体や、フルオレノン誘導体や、ヒドラゾン誘導体や、シラザン誘導体や、ポリシラン系アニリン系共重合体や、高分子オリゴマーや、スチリルアミン化合物や、芳香族ジメチリディン系化合物や、ポリ−３，４エチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）あるいはポリ３−メチルチオフェン（ＰＭｅＴ）といっ
たポリチオフェン誘導体等の有機材料が用いられる。また、ポリカーボネート等の高分子中に低分子の正孔輸送層用の有機材料を分散させた、高分子分散系の正孔輸送層も用いられる。また、これらの正孔輸送材料は正孔注入材料、あるいは、電子ブロック材料として用いることもできる。
【００９０】
また、有機エレクトロルミネッセンス素子の電子輸送層５としては、１，３−ビス（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル−１，３，４−オキサジアゾリル）フェニレン（ＯＸＤ−７）等のオキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、シロール誘導体からなるポリマー材料等が用いられる。また、これらの電子輸送材料は電子注入材料、あるいは、正孔ブロック材料として用いることもできる。
【００９１】
陰極６は、電子を注入する電極であり、電子を効率良く発光層あるいは電子輸送層５に注入することが必要であり、仕事関数の小さいＡｌ（アルミニウム）、Ｉｎ（インジウム）、Ｍｇ（マグネシウム）、Ｔｉ（チタン）、Ａｇ（銀）、Ｃａ（カルシウム）、Ｓｒ（ストロンチウム）等の金属等が一般に用いられる。
【００９２】
また、陰極としては、発光層あるいは電子輸送層と接する界面に、仕事関数の小さい金属を用いた光透過性の高い超薄膜を形成し、その上部に透明電極を積層することで、透明陰極を形成することもできる。特に仕事関数の小さなＭｇ、Ｍｇ−Ａｇ合金、特開平５−１２１１７２号公報記載のＡｌ−Ｌｉ合金やＳｒ−Ｍｇ合金あるいはＡｌ−Ｓｒ合金、Ａｌ−Ｂａ合金等あるいはＬｉＯ2／ＡｌやＬｉＦ／Ａｌ等の積層構造は陰極材料として好適である。
【００９３】
更に、これら陰極の成膜方法としては抵抗加熱蒸着、電子ビーム蒸着、スパッタ法が用いられる。
【００９４】
発光層で放射された光のうち、空気界面へと到達してフレネル反射等により空気中へ取出されなかった光は、再び素子内部へと伝播し陰極へと到達する。あるいは、発光層において、光は等方的に放射されるため、発光層で放射される光のうち半分は、光取り出し面に到達する前に陰極へと到達する。このとき、陰極が光を反射する材料で形成されていた場合、この陰極へ到達した光は反射され、再び、光取出し面方向へと伝播することができ、有効な光として利用される可能性がある。この効果を有効にするためには、陰極は光を反射する材料で形成することが好ましく、更に、光の反射率が５０％以上であることが好ましい。なお、以上のことは、陰極を透明電極として用いた場合には、陽極に適用される。
【００９５】
なお、陽極及び陰極は少なくとも一方が透明電極であればよい。更に、共に透明電極であってもよいが、光の取り出し効率を向上させるためには、一方が透明電極であれば、他方が光を反射する材料で形成することが好ましい。
【００９６】
また、有機エレクトロルミネッセンス素子を外気から遮断し、長時間安定性を保証するために素子表面に保護膜を形成することもある。保護膜の材料としては、ＳｉＯＮ、ＳｉＯ、ＳｉＮ、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、ＬｉＦ等の無機酸化物、無機窒化物、無機フッ化物からなる薄膜、あるいは、無機酸化物、無機窒化物、無機フッ化物等、あるいは、それらの混合物等からなるガラス膜、あるいは、熱硬化性、光硬化性の樹脂や封止効果のあるシラン系の高分子材料等が挙げられ蒸着やスパッタリング等もしくは塗布法により形成される。
【００９７】
発光素子から放出された光を側面に形成された光入射面から入射し、端面に形成された光取り出し面から空気中へ出射する導波路とを備えた光源は、光源からの光出射面積は光
学ユニットのコアの面積により決定することができるため、コアの大きさを選択することにより容易に所望の面積の光源を形成することができる。
【００９８】
したがって、本発明の光源は、種々の照明装置の光源として用いることができるが、容易に微小な光源を実現できるため、微小な光源という利点を活かして、簡単な光学系と組み合わせることにより平行光光源を形成することができ、これを用いた平行光照明装置、あるいは、これを用いたＯＨＰやプロジェクタ等の画像投影装置の光源として用いることができる。
【００９９】
あるいは、複雑な光入射手段を形成することなく、発光素子の面積を大きくすることで導波路中を伝播する光を多くすることができるため、容易に導波路端面において明るく発光する光源を実現することができる。したがって、本発明の光源は、光通信用途の光源、あるいは、光受光素子との組み合せにより光スイッチの光源として用いることができる。
【０１００】
さらに、導波路のコアの形状、配置により任意のパターンの発光を得ることができるため、それぞれの画素毎に主走査方向に光学的に分離された複数本が相互に平行に配列され、発光素子から放射されて導波路に入射し、主走査側端面に形成された光取り出し面から出射される光を露光光として用いることを特徴とする露光装置の光源として用いることができる。
【０１０１】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２における別の光学ユニットについて図７および図８を用いて説明する。
【０１０２】
図７は本発明の実施の形態２における有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた露光装置の要部を示す主走査方向の概略断面図、図８は本発明の実施の形態２における別の露光装置の要部を示す主走査方向の概略断面図である。
【０１０３】
図７に示すように、本実施の形態２の光学ユニットは、第１のクラッド１ｃの上に、コア１ａおよび第２のクラッド１ｄが形成された構成となっている。そして、第１のクラッド１ｃおよび第２のクラッド１ｄは、相互に異なる材料で構成されている。
【０１０４】
本発明の光学ユニット１は、コア１ａおよびクラッド１ｂの表面が剥き出しで、その表面が平滑な構成であるが、このような構成は、コア１ａおよびクラッド１ｂの一部をエッチングあるいは研磨などにより除去して作製することができる。このとき、異なる２種類のクラッド１ｂを用いることにより、光学ユニット表面のクラッド１ｂを除去するレートを自由に選択することができるため、容易に、表面が平滑な光学ユニット１を構成することができる。
【０１０５】
さらに、第１のクラッド１ｃと第２のクラッド１ｄの光の透過率などの光学特性を変化させることにより自由な光学特性を持つ光学ユニット１を実現することができ、例えば、第１のクラッド１ｃの透過率を第２のクラッド１ｄの透過率よりも高く設定することで、異なるコア１ａ間の光の透過を抑制した光クロストークの小さな光学ユニット１を構成することができる。
【０１０６】
また、図８に示すように、クラッド全体を第１のクラッド１ｃで構成し、表面部分のみを第２のクラッド１ｄにより構成することで、複雑な工法を必要とせず、容易に表面の平滑な光学ユニット１を実現することができる。また、第１および第２のクラッド１ｃ、１ｄに適当な光学特性を併せ持たせることにより、表面が平滑で高性能な光学ユニット１を実現することができる。
【０１０７】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３における光学ユニットについて図９および図１０を用いて説明する。
【０１０８】
図９は本発明の実施の形態３における有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた露光装置の要部を示す主走査方向の概略断面図、図１０は本発明の実施の形態３における別の露光装置の要部を示す主走査方向の概略断面図である。
【０１０９】
図９において、９は平坦化膜である。
【０１１０】
図９に示すように、本実施の形態の光学ユニット１は、コア１ａおよびクラッド１ｂ上に平坦化膜９が形成された構成となっている。コア１ａおよびクラッド１ｂの表面が剥き出しで、その表面が平滑な構成は、特定の光学特性を持つコア１ａおよびクラッド１ｂを用いて形成するのは困難であるため、本実施の形態３に示すこのような構成は、コア１ａおよびクラッド１ｂの表面を平坦化膜により平坦化することにより、容易に表面が平滑な光学ユニット１を実現することができる。
【０１１１】
ただし、光学ユニット１における光伝播性能を低下させないため、平坦化膜９の屈折率はコア１ａとクラッド１ｂの屈折率の間の屈折率であることが好ましく、発光素子からの入射する光を減少させないためには、コア１ａと同じ屈折率であることが好ましい。
【０１１２】
図１０に詳しく示すように、コア１ａと同じ材料を用いて平坦化層を構成することにより、容易に入射する光を減少させない平坦化膜を実現することができる。
【０１１３】
ただし、この場合、隣り合うコア１ａとの間での光伝播が行われ、光学ユニットの光伝播性能が低下するため、平坦化層９の高さはコア１ａの高さの１０％以内であることが好ましい。あるいは、光の入射損失を低減し光伝播性能を向上させるためには、平坦化膜の光の透過率は８０％以上であることが好ましい。
【０１１４】
このように、単一の材料により平坦化層を形成することで、容易に平滑な光学ユニットを実現できるとともに、この平坦化層に他の機能を併せ持たせることにより、高性能な露光装置を実現することができる。例えば、平坦化層を透湿性の低い材料で構成することにより、光学ユニット上の素子作製時における光学ユニットへの水分によるダメージを抑制することができ、また、平坦化膜により光学ユニットを介して透過する水分を抑制することができ、あるいは、素子作製時における光学ユニット内部への水分の進入を抑制することができる。あるいは、平坦化層をプラズマによるダメージを緩和する材料で構成することにより、光学ユニット上へのプロセスの選択肢が広がるため、自由に高性能な光デバイスを実現することができる。
【０１１５】
（実施の形態４）
本発明の光源を用いた実施の形態４における露光装置、およびそれを用いたカラー画像形成装置について図１１から図１５を用いて説明する。
【０１１６】
図１１は本発明の実施の形態４におけるカラー画像形成装置の構成を示す概略図、図１２は図１１のカラー画像形成装置における露光部を詳しく示す説明図、図１３は図１１のカラー画像形成装置における感光部を詳しく示す説明図、図１４は図１１のカラー画像形成装置における現像部を詳しく示す説明図、図１５は図１２の露光部における光源として用いられた有機エレクトロルミネッセンス素子を示す斜視図、である。
【０１１７】
図１１において、カラー画像形成装置１１には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像をそれぞれ形成するための現像部１２，１３，１４，１５が順に配置され、これらの現像部１２〜１５のそれぞれに対応して露光部（露光装置）１６，１７，１８，１９、および感光部２０，２１，２２，２３を備えている。
【０１１８】
図１３に示すように、露光部１６〜１９は、基板１６ａ，１７ａ，１８ａ，１９ａに実装された光源としての有機エレクトロルミネッセンス素子１６ｂ，１７ｂ，１８ｂ，１９ｂと、基板１６ａ〜１９ａ上に設けられて画像データに対応した電圧を有機エレクトロルミネッセンス素子１６ｂ〜１９ｂに給電してこれを発光させるドライバ１６ｃ，１７ｃ，１８ｃ，１９ｃとを備えている。基板１６ａ〜１９ａ上には、有機エレクトロルミネッセンス素子１６ｂ〜１９ｂを大気から遮断するため、封止材１６ｄ，１７ｄ，１８ｄ，１９ｄにより気密封止したり、あるいは、封止材内の水分を吸着するため、封止材内に乾燥剤１６ｅ，１７ｅ，１８ｅ，１９ｅを配置したりすることもある。有機エレクトロルミネッセンス素子１６ｂ〜１９ｂの光取り出し面の外部には、イメージ伝送光学系１６ｆ，１７ｆ，１８ｆ，１９ｆが配置されている。
【０１１９】
図１３に詳しく示すように、感光部２０〜２３は、回転可能に設けられた像担持体としての感光ドラム（感光体）２０ａ，２１ａ，２２ａ，２３ａと、この感光ドラム２０ａ〜２３ａに圧接されて感光ドラム２０ａ〜２３ａの表面を一様な電位に帯電する帯電器（帯電手段）２０ｂ，２１ｂ，２２ｂ，２３ｂと、画像転写後の感光ドラム２０ａ〜２３ａに残留しているトナーを除去するクリーナ２０ｃ，２１ｃ，２２ｃ，２３ｃとを備えている。
【０１２０】
周方向に回転する感光ドラム２０ａ〜２３ａは、その回転中心軸が相互に平行になるように一列に配置されている。また、感光ドラム２０ａ〜２３ａに圧接された帯電器２０ｂ〜２３ｂは、感光ドラム２０ａ〜２３ａの回転に伴って回転する。
【０１２１】
また、図１４に詳しく示すように、現像部１２〜１５は、露光部１６〜１９からの照射光によって周面に静電潜像の形成された感光ドラム２０ａ〜２３ａにトナーを付着させて静電潜像をトナー像として顕像化する現像ローラ（現像手段）１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａと、タンク内のトナー２４を撹拌する撹拌部材１２ｂ，１３ｂ，１４ｂ，１５ｂと、トナー２４を撹拌しつつこれを現像ローラ１２ａ〜１５ａへ供給するサプライローラ１２ｃ，１３ｃ，１４ｃ，１５ｃと、現像ローラ１２ａ〜１５ａへ供給されたトナー２４を所定の厚みに整えるとともに摩擦により当該トナー２４を帯電するドクターブレード１２ｄ，１３ｄ，１４ｄ，１５ｄとを備えている。
【０１２２】
図１１に示すように、これら露光部１６〜１９、感光部２０〜２３および現像部１２〜１５に対向する位置には、感光ドラム２０ａ〜２３ａ上に顕像化された各色トナー像を用紙（記録媒体）Ｐ上に相互に重ね転写してカラートナー像を形成する転写部２５が配置されている。
【０１２３】
転写部２５には、各感光ドラム２０ａ〜２３ａに対応して配置された転写ローラ１６，１７，１８，１９と、各転写ローラ２６〜２９を感光ドラム２０ａ〜２３ａにそれぞれ圧接するスプリング３０，３１，３２，３３とを備えている。
【０１２４】
転写部２５の反対側には、用紙Ｐが収納された給紙部３４が設けられている。そして、用紙Ｐは、給紙ローラ３５により給紙部３４から１枚ずつ取り出される。
【０１２５】
給紙部３４から転写部２５に至る用紙搬送路上には、所定のタイミングで用紙Ｐを転写
部２５に送るレジストローラ３６が設けられている。また、転写部２５でカラートナー像が形成された用紙Ｐが走行する用紙搬送路上には定着部３７が配置されている。定着部３７は、加熱ローラ３７ａおよびこの加熱ローラ３７ａと圧接した押圧ローラ３７ｂが設けられ、用紙Ｐ上に転写されたカラー画像はこれらのローラ３７ａ，３７ｂの狭持回転に伴う圧力と熱とによって用紙Ｐに定着される。
【０１２６】
このような構成の画像形成装置において、先ず感光ドラム２０ａ上に画像情報のイエロー成分色の潜像が形成される。この潜像はイエロートナーを有する現像ローラ１２ａによりイエロートナー像として感光ドラム２０ａ上に可視像化される。その間、給紙ローラ３５により給紙部３４から取り出された用紙Ｐは、レジストローラ３６によりタイミングがとられて転写部２５に送り込まれる。そして、感光ドラム２０ａと転写ローラ２６とで挟持搬送され、このときに前述したイエロートナー像が感光ドラム２０ａから転写される。
【０１２７】
イエロートナー像が用紙Ｐに転写されている間に、続いてマゼンタ成分色の潜像が形成され、現像ローラ１３ａでマゼンタトナーによるマゼンタトナー像が顕像化される。そして、イエロートナー像が転写された用紙Ｐに対して、マゼンタトナー像がイエロートナー像と重ね転写される。
【０１２８】
以下、シアントナー像、ブラックトナー像についても同様にして画像形成および転写が行われ、用紙Ｐ上に４色のトナー像の重ね合わせが終了する。
【０１２９】
その後、カラー画像の形成された用紙Ｐは定着部３７へと搬送される。定着部３７では、転写されたトナー像が用紙Ｐに加熱定着されて、用紙Ｐ上にフルカラー画像が形成される。
【０１３０】
このようにして一連のカラー画像形成が終了した用紙Ｐは、その後、排紙トレイ３８上に排出される。
【０１３１】
ここで、露光部１６〜１９に設けられた光源である有機エレクトロルミネッセンス素子１６ｂ，１７ｂ，１８ｂ，１９ｂは、図１５において、基板１３上に形成されたコア１ａおよびクラッド１ｂからなる導波路１上に、スパッタリング法や抵抗加熱蒸着法等により形成された透明な導電性膜からなり正孔を注入する電極である陽極２と、抵抗加熱蒸着法等により形成されて電子を注入する電極である陰極６とが形成されている。
【０１３２】
また、陽極２と陰極６との間には、発光層４が形成されており、図１１において、陽極２と発光層４との間には正孔輸送層３が、陰極６と発光層４との間には電子輸送層５が形成されている。
【０１３３】
本実施の形態４においては、導波路（光学ユニット）１は、それぞれの画素毎に主走査方向に光学的に分離された複数本が相互に平行に配列された導波路を形成している。そして、基板１３は、所定の屈折率を有するコア１ａと、コア１ａの外周に形成されてコア１ａよりも小さな屈折率を有するクラッド１ｂとから構成されている。なお、クラッド１ｂはコア１ａの外周全面に形成されていてもよく、外周の一部の面に形成されていてもよい。
【０１３４】
なお、本実施の形態において、導波路１は、そのピッチが約１０．５μｍの導波路となっており主走査方向に対して２４００ｄｐｉの解像度に対応した構成となっているが、断面形状は感光体上に所定の潜像を形成することができれば任意の形状を取ることができ、解像度や感光体の回転数等の印字条件に応じて適宜そのピッチや形状を取ることができる。
【０１３５】
また、本実施の形態では、基板上１３に導波路１を形成した構造について説明したが、有機エレクトロルミネッセンス素子の基板１３は、導波路１を基板として用いる構成であってもよい。ただし、有機エレクトロルミネッセンス素子と導波路との間に空気層が存在する場合、全反射により導波路中に伝播する光が減るため、効率の良い光の伝播は行われない。したがって、有機エレクトロルミネッセンス素子と導波路とを別々に作製する場合、間に空気層が入らないように接続するほうが好ましい。
【０１３６】
ここで、有機エレクトロルミネッセンス素子１６ｄ〜１９ｄにおいて、発光層から放射される光は導波路の対向面を経由して放射されるが、光が各媒質の境界面を通過する際、入射側の媒質の屈折率が出射側の屈折率より大きい場合には、屈折波の出射角が９０°となる角度である臨界角よりも大きな角度で入射する光は、境界面を透過することができず、媒質間の境界面において全反射される。
【０１３７】
したがって、等方的に光の放射される有機エレクトロルミネッセンス素子１６ｄ〜１９ｄにおいて、この臨界角よりも大きな角度で放射される光は、導波路の境界面で全反射を繰り返すことにより、導波路の中を、特に本実施の形態では、導波路１のクラッド１ｂに囲まれたコア１ａの中を全反射を繰り返しながら進み、副走査方向の端面に至る。
【０１３８】
そこで、本実施の形態では、この点に着目して、導波路１の副走査方向の端面を光取り出し面８とし、この光取り出し面８から出射される光を露光光として用いている。
【０１３９】
すなわち、発光層の面積を大きくすればする程、コア１ａ内を進む光が多くなるので、導波路１の副走査方向の端面である光取り出し面１に至る光の光量が増加することになる。ということは、導波路１の副走査方向の端面である光取り出し面８からの光を露光光とすれば、発光層の面積を大きくするだけで発光光量が増加するので、印加電流を大きくして有機エレクトロルミネッセンス素子１６ｄ〜１９ｄの素子寿命を短くすることなく、露光に必要な発光光量を得ることができるというものである。
【０１４０】
つまり、本発明は導波路１の端面である光取り出し面８からの光を露光光としたものである。
【０１４１】
そして、このような露光装置を用いた画像形成装置によれば、感光ドラム２０ａ〜２３ａ上に静電潜像が適正に形成されるので、高品質の画像を形成することができる。
【０１４２】
特に、本実施の形態では、導波路である導波路１をコア１ａとクラッド１ｂとで構成しているので、発光層から放射された光がより効率的に光取り出し面８に導かれるようになり、発光光量の一層の増加を図ることができる。但し、このようなコア１ａとクラッド１ｂとの２層構造ではなくてもよい。
【０１４３】
ここで、相互に隣接するコア１ａの間には、遮光層または反射層を設けることができる。遮光層や反射層を設ければ、あるコア１ａについて他のコア１ａから光が入射することがなくなるので、光取り出し面８から取り出される光量のコア１ａ間におけるバラツキがなくなる。また、特に反射層を設けた場合には、発光層からコア１ａに入射した光がより多く反射して光取り出し面８に到達するので、光量増加を図ることができる。
【０１４４】
また、光取り出し面８の形状はたとえば矩形や六角形などにすることができるが、画素形状に対応した形状にするのがよい。なお、導波路１をコア１ａとクラッド１ｂとで構成したときには、光取り出し面８はコア１ａとクラッド１ｂとで構成される面となる。
【０１４５】
さらに、導波路１の光取り出し面８には、この光取り出し面８から出射される光の拡散角を狭くしたり平行光にする、つまり光の拡散を抑制する拡散抑制手段を形成することができる。なお、形成される拡散抑制手段には、凸レンズや凹レンズといった曲面レンズの他に、イオンドープ型やスリット状のＵＶ変質型のレンズ、全反射を利用したメサ構造、あるいは、メサ構造の全反射面と同等な位置にミラー面を配置したテーパ反射構造などがある。また、レンズは個々の光取り出し面８に対して１つずつ形成される構造、あるいは１つの光取り出し面８に対して複数のレンズが形成される構造、あるいは複数の光取り出し面８に対して１つのレンズが形成される構造、あるいは全ての光取り出し面に対して１つのシリンドリカルレンズや１次元メサ構造のような、一体化したレンズで光の拡散を抑制することができる。
【０１４６】
なお、導波路１の光取り出し面８と感光ドラム２０ａ〜２３ａとは極めて接近した位置、たとえば画素の対角線以下の距離に配置されている場合、光取り出し面８から出射された光は、イメージ伝送光学系１６ｆ〜１９ｆを介すことなく感光ドラムに照射される。あるいは、光取り出し面８と感光ドラム２０ａ〜２３ａとが離れた位置に配置されている場合、イメージ伝送光学系１６ｆ〜１９ｆを通って正立等倍で感光ドラム２０ａ〜２３ａに結像される。
【０１４７】
以上の説明においては、本発明をカラー画像形成装置に適用した場合について説明したが、たとえばブラックなど単色の画像形成装置に適用することもできる。また、カラー画像形成装置に適用した場合、現像色はイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの４色に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【０１４８】
本発明の光源および平行光照明装置、これを用いた画像投影装置は、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光光量を大きくすることが必要な種々の装置において発光素子等に用いられる有機エレクトロルミネッセンス素子およびそれを用いた露光装置ならびに画像形成装置の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１４９】
【図１】本発明の実施の形態１における有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた露光装置の要部を示す副走査方向の概略断面図
【図２】図１の露光装置を示す斜視図
【図３】図１の露光装置を示す平面図
【図４】図１の露光装置における光学ユニット表面状態を示す説明図
【図５】図１の露光装置における光学ユニットのコアとクラッドの段差を示す説明図
【図６】図１の露光装置における別の光学ユニットのコアとクラッドの段差を示す説明図
【図７】本発明の実施の形態２における有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた露光装置の要部を示す主走査方向の概略断面図
【図８】本発明の実施の形態２における別の露光装置の要部を示す主走査方向の概略断面図
【図９】本発明の実施の形態３における有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた露光装置の要部を示す主走査方向の概略断面図
【図１０】本発明の実施の形態３における別の露光装置の要部を示す主走査方向の概略断面図
【図１１】本発明の実施の形態４におけるカラー画像形成装置の構成を示す概略図
【図１２】図１１のカラー画像形成装置における露光部を詳しく示す説明図
【図１３】図１１のカラー画像形成装置における感光部を詳しく示す説明図
【図１４】図１１のカラー画像形成装置における現像部を詳しく示す説明図
【図１５】図１２の露光部における光源として用いられた有機エレクトロルミネッセンス素子を示す斜視図
【図１６】従来の有機エレクトロルミネッセンス素子の要部断面図
【図１７】光学ユニット上に形成された従来の有機エレクトロルミネッセンス素子の要部断面図
【符号の説明】
【０１５０】
１ 光学ユニット（導波路）
１ａ コア
１ｂ クラッド
１ｃ 第１のクラッド
１ｄ 第２のクラッド
２ 陽極
３ 正孔輸送層
４ 発光層
５ 電子輸送層
６ 陰極
７ 発光素子
８ 光取り出し面
９ 平坦化膜
１６，１７，１８，１９ 露光部（露光装置）
１６ｂ，１６ｄ，１７ｂ，１７ｄ，１８ｂ，１８ｄ，１９ｂ，１９ｄ 有機エレクトロルミネッセンス素子
３９ 基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、クラッドと、当該クラッド上に形成されて前記クラッドにより光学的に分離され略平行に配列された複数本のコアとからなる光学ユニットであって、
前記光学ユニットの表面が平滑であることを特徴とする光学ユニット。
【請求項２】
前記光学ユニットは、その表面粗さ（Ｒａ）が１００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の光学ユニット。
【請求項３】
前記コアおよび前記クラッドの界面に形成される段差は、１００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１または２記載の光学ユニット。
【請求項４】
前記コアおよび前記クラッドの界面に形成される段差は、角度が４５°以下であることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の光学ユニット。
【請求項５】
前記コアの表面粗さ（Ｒａ）は、５０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の光学ユニット。
【請求項６】
前記コアの表面粗さ（Ｒａ）は、３０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項５記載の光学ユニット。
【請求項７】
前記クラッドの表面粗さ（Ｒａ）は、５０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の光学ユニット。
【請求項８】
前記クラッドの表面粗さ（Ｒａ）は、３０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項７記載の光学ユニット。
【請求項９】
少なくとも、クラッドと、当該クラッド上に形成されて前記クラッドにより光学的に分離され略平行に配列された複数本のコアとからなる光学ユニットであって、
前記クラッドは、異なる２つ以上の部材からなることを特徴とする光学ユニット。
【請求項１０】
前記クラッドは、エッチングレートの異なる２つ以上の部材からなることを特徴とする請求項９記載の光学ユニット。
【請求項１１】
前記クラッドは、光学特性の異なる２つ以上の部材からなることを特徴とする請求項９または１０記載の光学ユニット。
【請求項１２】
少なくとも、クラッドと、当該クラッド上に形成されて前記クラッドにより光学的に分離され略平行に配列された複数本のコアとからなる光学ユニットであって、
前記光学ユニットは、表面に形成された透明な平坦化膜により平坦化されることを特徴とする光学ユニット。
【請求項１３】
前記平坦化膜は、前記コアと同一部材により形成されることを特徴とする請求項１２記載の光学ユニット。
【請求項１４】
前記平坦化膜は、前記コアの屈折率よりも高い屈折率の部材からなることを特徴とする請求項１２記載の光学ユニット。
【請求項１５】
前記平坦化膜は、光の透過率が８０％以上であることを特徴とする請求項１２〜１４の何れか一項に記載の光学ユニット。
【請求項１６】
前記平坦化膜は、前記コアの高さの１０％以下の高さであることを特徴とする請求項１２〜１５の何れか一項に記載の光学ユニット。
【請求項１７】
前記平坦化膜は、透湿性の低い材料からなることを特徴とする請求項１２または１３記載の光学ユニット。
【請求項１８】
前記平坦化膜は、プラズマによるダメージを緩和することを特徴とする請求項１２〜１７の何れか一項に記載の光学ユニット。
【請求項１９】
請求項１〜１８の何れか一項に記載の光学ユニット上に、
コア表面に形成した透明導電膜を電極として、少なくとも正孔を注入する陽極と、電子を注入する陰極と、少なくとも有機物からなる発光層、または発光層に応じて形成される正孔輸送層あるいは電子輸送層で構成される有機層からなる有機エレクトロルミネッセンス素子を形成し、
副走査方向の端面を光取り出し面とすることを特徴とする露光装置。
【請求項２０】
前記発光層、または前記発光層に応じて形成される正孔輸送層あるいは電子輸送層で構成される有機層は、その厚さが１００ｎｍ以上であることを特徴とする請求項１９記載の露光装置。
【請求項２１】
前記陰極は、その厚さが１００ｎｍ以上であることを特徴とする請求項１８〜２０の何れか一項に記載の露光装置。
【請求項２２】
前記陽極は、コア上に形成される透明なパシベーション膜を介して形成されることを特徴とする請求項１９〜２１の何れか一項に記載の露光装置。
【請求項２３】
前記パシベーション膜は、その厚さが１００ｎｍ以上であることを特徴とする請求項１９〜２２の何れか一項に記載の露光装置。
【請求項２４】
前記パシベーション膜は、透湿性の低い材料からなることを特徴とする請求項１９〜２３の何れか一項に記載の露光装置。
【請求項２５】
前記パシベーション膜は、プラズマによるダメージを緩和することを特徴とする請求項１９〜２１の何れか一項に記載の露光装置。
【請求項２６】
前記パシベーション膜は、溶剤によるダメージを緩和することを特徴とする請求項１９〜２５の何れか一項に記載の露光装置。
【請求項２７】
前記パシベーション膜は、吸湿性の高い材料からなることを特徴とする請求項１９〜２６の何れか一項に記載の露光装置。
【請求項２８】
前記パシベーション膜は、コアの高さの１０％以下の高さであることを特徴とする請求項１９〜２７の何れか一項に記載の露光装置。
【請求項２９】
前記パシベーション膜は、発光層から放射される光の発光波長以下の高さであることを特徴とする請求項１９〜２８の何れか一項に記載の露光装置。
【請求項３０】
請求項１９〜２９の何れか一項に記載の露光装置と、
前記露光装置により静電潜像が形成される感光体と、を有することを特徴とする画像形
成装置。
【請求項１】
少なくとも、クラッドと、当該クラッド上に形成されて前記クラッドにより光学的に分離され略平行に配列された複数本のコアとからなる光学ユニットであって、
前記光学ユニットの表面が平滑であることを特徴とする光学ユニット。
【請求項２】
前記光学ユニットは、その表面粗さ（Ｒａ）が１００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の光学ユニット。
【請求項３】
前記コアおよび前記クラッドの界面に形成される段差は、１００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１または２記載の光学ユニット。
【請求項４】
前記コアおよび前記クラッドの界面に形成される段差は、角度が４５°以下であることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の光学ユニット。
【請求項５】
前記コアの表面粗さ（Ｒａ）は、５０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の光学ユニット。
【請求項６】
前記コアの表面粗さ（Ｒａ）は、３０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項５記載の光学ユニット。
【請求項７】
前記クラッドの表面粗さ（Ｒａ）は、５０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の光学ユニット。
【請求項８】
前記クラッドの表面粗さ（Ｒａ）は、３０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項７記載の光学ユニット。
【請求項９】
少なくとも、クラッドと、当該クラッド上に形成されて前記クラッドにより光学的に分離され略平行に配列された複数本のコアとからなる光学ユニットであって、
前記クラッドは、異なる２つ以上の部材からなることを特徴とする光学ユニット。
【請求項１０】
前記クラッドは、エッチングレートの異なる２つ以上の部材からなることを特徴とする請求項９記載の光学ユニット。
【請求項１１】
前記クラッドは、光学特性の異なる２つ以上の部材からなることを特徴とする請求項９または１０記載の光学ユニット。
【請求項１２】
少なくとも、クラッドと、当該クラッド上に形成されて前記クラッドにより光学的に分離され略平行に配列された複数本のコアとからなる光学ユニットであって、
前記光学ユニットは、表面に形成された透明な平坦化膜により平坦化されることを特徴とする光学ユニット。
【請求項１３】
前記平坦化膜は、前記コアと同一部材により形成されることを特徴とする請求項１２記載の光学ユニット。
【請求項１４】
前記平坦化膜は、前記コアの屈折率よりも高い屈折率の部材からなることを特徴とする請求項１２記載の光学ユニット。
【請求項１５】
前記平坦化膜は、光の透過率が８０％以上であることを特徴とする請求項１２〜１４の何れか一項に記載の光学ユニット。
【請求項１６】
前記平坦化膜は、前記コアの高さの１０％以下の高さであることを特徴とする請求項１２〜１５の何れか一項に記載の光学ユニット。
【請求項１７】
前記平坦化膜は、透湿性の低い材料からなることを特徴とする請求項１２または１３記載の光学ユニット。
【請求項１８】
前記平坦化膜は、プラズマによるダメージを緩和することを特徴とする請求項１２〜１７の何れか一項に記載の光学ユニット。
【請求項１９】
請求項１〜１８の何れか一項に記載の光学ユニット上に、
コア表面に形成した透明導電膜を電極として、少なくとも正孔を注入する陽極と、電子を注入する陰極と、少なくとも有機物からなる発光層、または発光層に応じて形成される正孔輸送層あるいは電子輸送層で構成される有機層からなる有機エレクトロルミネッセンス素子を形成し、
副走査方向の端面を光取り出し面とすることを特徴とする露光装置。
【請求項２０】
前記発光層、または前記発光層に応じて形成される正孔輸送層あるいは電子輸送層で構成される有機層は、その厚さが１００ｎｍ以上であることを特徴とする請求項１９記載の露光装置。
【請求項２１】
前記陰極は、その厚さが１００ｎｍ以上であることを特徴とする請求項１８〜２０の何れか一項に記載の露光装置。
【請求項２２】
前記陽極は、コア上に形成される透明なパシベーション膜を介して形成されることを特徴とする請求項１９〜２１の何れか一項に記載の露光装置。
【請求項２３】
前記パシベーション膜は、その厚さが１００ｎｍ以上であることを特徴とする請求項１９〜２２の何れか一項に記載の露光装置。
【請求項２４】
前記パシベーション膜は、透湿性の低い材料からなることを特徴とする請求項１９〜２３の何れか一項に記載の露光装置。
【請求項２５】
前記パシベーション膜は、プラズマによるダメージを緩和することを特徴とする請求項１９〜２１の何れか一項に記載の露光装置。
【請求項２６】
前記パシベーション膜は、溶剤によるダメージを緩和することを特徴とする請求項１９〜２５の何れか一項に記載の露光装置。
【請求項２７】
前記パシベーション膜は、吸湿性の高い材料からなることを特徴とする請求項１９〜２６の何れか一項に記載の露光装置。
【請求項２８】
前記パシベーション膜は、コアの高さの１０％以下の高さであることを特徴とする請求項１９〜２７の何れか一項に記載の露光装置。
【請求項２９】
前記パシベーション膜は、発光層から放射される光の発光波長以下の高さであることを特徴とする請求項１９〜２８の何れか一項に記載の露光装置。
【請求項３０】
請求項１９〜２９の何れか一項に記載の露光装置と、
前記露光装置により静電潜像が形成される感光体と、を有することを特徴とする画像形
成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２００６−４０５５４（Ｐ２００６−４０５５４Ａ）
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２１４０５８（Ｐ２００４−２１４０５８）
【出願日】平成１６年７月２２日（２００４．７．２２）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月２２日（２００４．７．２２）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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