有機電界発光素子、発光素子アレイ、露光ヘッド及び画像形成装置
【課題】発光輝度を向上させる。
【解決手段】遮光マスク７４を有さない構成では、光を取り出すための光取り出し部１７４Ａと同じ面積を有する有機ＥＬ層で生じた光が照射されるのに対して、遮光マスク７４を設けることで開口７４Ａ（光取り出し部）よりも広い面積を有する有機ＥＬ層７２からの光が照射されるので、発光輝度（単位面積あたりの明るさ）が向上する。
【解決手段】遮光マスク７４を有さない構成では、光を取り出すための光取り出し部１７４Ａと同じ面積を有する有機ＥＬ層で生じた光が照射されるのに対して、遮光マスク７４を設けることで開口７４Ａ（光取り出し部）よりも広い面積を有する有機ＥＬ層７２からの光が照射されるので、発光輝度（単位面積あたりの明るさ）が向上する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機電界発光素子、発光素子アレイ、露光ヘッド及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光素子としては、特許文献１に開示される有機ＥＬ素子が公知である。特許文献１に開示される有機ＥＬ素子は、高輝度発光で長寿命を実現することを目的とし、以下のように構成されている。
【０００３】
特許文献１の有機ＥＬ素子は、対向する陽極電極２と陰極電極５の間に複数個の発光ユニット３−１、３−２．．．．３−ｎを有し、各発光ユニットがそれぞれ１層の等電位面を形成する層４−１、４−２．．．．４−ｎによって仕切られていることを特徴とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−４５６７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、発光輝度を向上させることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の請求項１に係る有機電界発光素子は、第１電極と、前記第１電極と対をなし、光を透過する第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に配置され、前記第１電極と前記第２電極との間に電圧が印加されることにより発光する発光層と、前記第２電極から見て前記発光層の配置側とは反対側に配置され、前記発光層から前記第２電極側へ発光する光の一部を遮蔽する光遮蔽部と、を備える。
【０００７】
本発明の請求項２に係る有機電界発光素子は、請求項１の構成において、前記光遮蔽部は、前記発光層からの光を反射する光反射性を有する。
【０００８】
本発明の請求項３に係る有機電界発光素子は、請求項１又は請求項２の構成において、前記光遮蔽部は、金属で形成されている。
【０００９】
本発明の請求項４に係る有機電界発光素子は、請求項３の構成において、前記光遮蔽部は、Alで形成されている。
【００１０】
本発明の請求項５に係る有機電界発光素子は、請求項１〜４のいずれか１項の構成において、前記第１電極が、前記発光層からの光を反射する光反射性を有する。
【００１１】
本発明の請求項６に係る有機電界発光素子は、請求項１〜５のいずれか１項の構成において、前記光遮蔽部材及び前記第１電極は、共振器構造を有する。
【００１２】
本発明の請求項７に係る発光素子アレイは、請求項１〜６のいずれか１項に記載の有機電界発光素子が千鳥状に配置されている。
【００１３】
本発明の請求項８に係る露光ヘッドは、請求項７に記載の発光素子アレイと、前記発光素子アレイにより生成された光を集光し、被照射面に結像する結像素子アレイと、を備える。
【００１４】
本発明の請求項９に係る画像形成装置は、潜像を保持する潜像保持体と、前記潜像保持体に光を照射して潜像を形成する請求項８に記載の露光ヘッドと、前記露光ヘッドによって形成された潜像を現像する現像装置と、を備える。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の請求項１の構成によれば、光遮蔽部を有さない場合に比べ、発光輝度を向上させることができる。
【００１６】
本発明の請求項２の構成によれば、光遮蔽部が光反射性を有さない場合に比べ、発光輝度を向上させることができる。
【００１７】
本発明の請求項３の構成によれば、光遮蔽部が金属で形成されていない場合に比べ、外部と第２電極との電気接続が取りやすくなる。
【００１８】
本発明の請求項４の構成によれば、光遮蔽部がAlで形成されていない場合に比べ、光取り出し効率を向上できる。
【００１９】
本発明の請求項５の構成によれば、第１電極が光反射性を有さない場合に比べ、指向性(光などが空間中に出力されるとき、その強度が方向によって異なる性質)が向上する。
【００２０】
本発明の請求項６の構成によれば、共振器構造を有さない場合に比べ、指向性が向上する。
【００２１】
本発明の請求項７の構成によれば、千鳥状に配置されていない場合に比べ、高密度な発光アレイが得られる。
【００２２】
本発明の請求項８の構成によれば、本構成を有さない場合に比べ、高精細な画像書き込みが可能となる。
【００２３】
本発明の請求項９の構成によれば、本構成を有さない場合に比べ、高精細な画像が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、本実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。
【図２】図２は、本実施形態に係る露光ヘッドの構成を示す概略図である。
【図３】図３は、本実施形態に係る露光ヘッドからの発光光が感光体ドラムに結像される状態を模式的に示した模式図である。
【図４】図４は、本実施形態に係る露光ヘッドの構成と示す発光面側から見た概略図である。
【図５】図５は、本実施形態に係る有機ＥＬ素子の構成を示す概略図である。
【図６】図６は、本実施形態に係る有機ＥＬ素子において、反射電極を凹レンズ構造とした概略図である。
【図７】図７は、本実施形態に係る有機ＥＬ素子において、反射電極を凹レンズ構造とした概略図である。
【図８】図８は、遮光マスク７４を有する構成と遮光マスク７４を有さない構成を比較するための概略図である。
【図９】図９は、ボトムエミッション構造とした変形例に係る有機ＥＬ素子の構成を示す概略図である。
【図１０】図１０は、比較例１に係る有機ＥＬ素子の構成を示す概略図である。
【図１１】図１１は、比較例１と実施例１〜３との評価結果を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に、本発明に係る実施形態の一例を図面に基づき説明する。
（本実施形態に係る画像形成装置の構成）
まず、本実施形態に係る画像形成装置の構成を説明する。図１は、本実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。
【００２６】
画像形成装置１０は、用紙等の記録媒体Ｐが収容される記録媒体収容部１２と、記録媒体Ｐにトナー画像を形成する画像形成部１４と、記録媒体収容部１２から画像形成部１４へ記録媒体Ｐを搬送する搬送手段１６と、画像形成部１４によって形成されたトナー画像を記録媒体Ｐに定着させる定着装置１８と、定着装置１８によってトナー画像が定着された記録媒体Ｐが排出される記録媒体排出部（図示省略）と、を備えている。
【００２７】
画像形成部１４は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー画像が形成される画像形成ユニット２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ、２２Ｋと、画像形成ユニット２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ、２２Ｋで形成されたトナー画像が転写される中間転写体の一例としての中間転写ベルト２４と、画像形成ユニット２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ、２２Ｋで形成されたトナー画像を中間転写ベルト２４に転写する一次転写部材の一例としての一次転写ロール２６と、中間転写ベルト２４に転写されたトナー画像を記録媒体Ｐに転写する二次転写部材の一例としての二次転写ロール２８と、を備えている。
【００２８】
画像形成ユニット２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ、２２Ｋは、表面に静電潜像が形成される像保持体として、一方向（図１において時計回り方向）へ回転する感光体ドラム３０をそれぞれ有している。
【００２９】
各感光体ドラム３０の周囲には、感光体ドラム３０の回転方向上流側から順に、感光体ドラム３０の表面を帯電させる帯電装置３２と、帯電した感光体ドラム３０の表面を露光して感光体ドラム３０の表面に静電潜像を形成する露光装置としての露光ヘッド３４と、感光体ドラム３０の表面に形成された静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像装置３６と、トナー画像が中間転写ベルト２４に転写された後の感光体ドラム３０の表面に残留しているトナーを除去する除去装置４０と、が設けられている。
【００３０】
中間転写ベルト２４は、二次転写ロール２８に対向する対向ロール４２、駆動ロール４４及び支持ロール４６によって支持され、感光体ドラム３０と接触しながら一方向（図１において反時計回り方向）へ循環移動するようになっている。
【００３１】
一次転写ロール２６は、中間転写ベルト２４を挟んで、感光体ドラム３０に対向している。一次転写ロール２６と感光体ドラム３０との間には、感光体ドラム３０上のトナー画像が中間転写ベルト２４に一次転写される一次転写位置が形成される。この一次転写位置において、一次転写ロール２６が感光体ドラム３０の表面のトナー画像を圧接力と静電力により中間転写ベルト２４に転写するようになっている。
【００３２】
二次転写ロール２８は、中間転写ベルト２４を挟んで対向ロール４２と対向している。二次転写ロール２８と対向ロール４２との間には、中間転写ベルト２４上のトナー画像が記録媒体Ｐに二次転写される二次転写位置が形成される。
【００３３】
搬送手段１６は、記録媒体収容部１２に収容された記録媒体Ｐを送り出す送出ロール５０と、送出ロール５０によって送り出された記録媒体Ｐを二次転写位置へ挟持搬送する搬送ロール対５２と、を備えている。
【００３４】
定着装置１８は、二次転写位置より搬送方向下流側に配置されており、二次転写位置で転写されたトナー画像を記録媒体Ｐへ定着させる。
【００３５】
二次転写位置より搬送方向下流側であって、定着装置１８よりも搬送方向上流側には、定着装置１８に記録媒体Ｐを搬送する搬送部材の一例としての搬送ベルト５４が配置されている。
【００３６】
以上の構成により、本実施形態に係る画像形成装置１０では、まず記録媒体収容部１２から送り出された記録媒体Ｐが、搬送ロール対５２によって二次転写位置へ送り込まれる。
【００３７】
一方、中間転写ベルト２４には、画像形成ユニット２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ、２２Ｋで形成された各色のトナー画像が重ねられて、カラー画像が形成される。二次転写位置へ送り込まれた記録媒体Ｐは、中間転写ベルト２４上に形成されたカラー画像が転写される。
【００３８】
トナー画像が転写された記録媒体Ｐは、定着装置１８へ搬送され、転写されたトナー画像が定着装置１８により定着される。トナー画像が定着された記録媒体Ｐは、記録媒体排出部（図示省略）へ排出される。以上のように、一連の画像形成動作が行われる。
【００３９】
なお、画像形成装置の構成としては、上記の構成に限られず、例えば、中間転写体を有さない直接転写型の画像形成装置でもよく、種々の構成とすることが可能である。
【００４０】
（露光ヘッドの構成）
次に、露光ヘッドの構成を説明する。図２及び図３は、本実施形態に係る露光ヘッドの構成を示す概略図である。
【００４１】
各露光ヘッド３４は、図２及び図３に示すように、主走査方向に長尺状に形成された基板６０と、発光素子アレイの一例としての有機ＥＬ素子アレイ６２と、有機ＥＬ素子アレイ６２により生成された光を集光し感光体ドラム３０に結像する結像素子アレイの一例としてのセルフォックレンズアレイ６４と、を備えている。
【００４２】
有機ＥＬ素子アレイ６２は、有機電界発光素子の一例としての有機ＥＬ素子７０を有している。有機ＥＬ素子７０は、画素数（ドット数）に応じて、基板６０に主走査方向へ沿って複数配列されている。具体的には、有機ＥＬ素子７０は、図４に示すように、千鳥状に配置されている。
【００４３】
千鳥状の配置は、具体的には、以下のとおりとされる。有機ＥＬ素子７０が予め定められたピッチで主走査方向に沿って配列された列が、並列に２列配置される。各列の有機ＥＬ素子７０のピッチは同じピッチとされ、一方の列は他方の列に対して、主走査方向に半ピッチ程度ずれている。このように千鳥配置にすることにより、千鳥配置でない構成に比して、単位長さ当たりの素子数が多くなる。
【００４４】
また、基板６０には、有機ＥＬ素子７０を駆動する駆動回路の一例としてのドライバＩＣ６６が複数設けられている。ドライバＩＣ６６は、複数の有機ＥＬ素子７０を個別に駆動するようになっている。
【００４５】
セルフォックレンズアレイ６４は、ロッドレンズ６４Ａが複数配列されて構成されており、複数の有機ＥＬ素子７０の光射出側に配置されている。
【００４６】
セルフォックレンズアレイ６４では、１ドットに対して複数のロッドレンズ６４Ａで正立等倍結像するように、各ロッドレンズ６４Ａが２次元状に配列されている。従って、各有機ＥＬ素子７０からの発光光は、対応する複数のセルフォックレンズアレイ６４を介して感光体ドラム３０の表面に結像される。このように、有機ＥＬ素子７０からの発光光によって、感光体ドラム３０が露光されて潜像が形成される。
【００４７】
なお、有機ＥＬ素子７０に組み合わせる光学レンズとしては、セルフォックレンズアレイ６４に限られず、シリンドリカルレンズを組み合わせても良い。また、個々の有機ＥＬ素子７０上にマイクロレンズを接合しても良い。
【００４８】
（有機ＥＬ素子の構成）
次に、有機ＥＬ素子の構成を説明する。図５は、本実施形態に係る有機ＥＬ素子の構成を示す概略図である。
【００４９】
有機ＥＬ（エレクトロルミネッセント）素子７０は、第１電極の一例としての反射電極７１と、前記第１電極と対をなす第２電極の一例としての透明電極７３と、前記第１電極と前記第２電極との間に配置された発光層の一例としての有機ＥＬ層７２と、前記第２電極から見て前記発光層の配置側とは反対側に配置された光遮蔽部の一例としての遮光マスク７４とを備えている。
【００５０】
反射電極７１は、基板６０上に形成されている。反射電極７１は、有機ＥＬ素子７０がトップエミッション構造をとる時は、陽極として用いられる。
【００５１】
反射電極７１は、後述のように、遮光マスク７４とで共振器構造を形成する為に、高反射率の金属、高反射率のアモルファス合金を用いるのが良い。高反射率の金属としては、例えば、Al、Ag、Mo、W、Ni、Crなどがある。高反射率のアモルファス合金としては、例えば、NiP、NiB、CrP及びCrBなどがある。なお、反射電極７１の材料としては、上記の材料に限られるものではない。
【００５２】
また、反射電極７１は、図６及び図７に示すように、凹型のレンズ構造としても良い。この凹レンズ構造では、ガラスで形成された基板６０上に有機又は無機材料からなる下地形成層７６を予め形成し、その予め形成しておいた下地形成層７６に対し、結晶異方エッチング法、高密度プラズマを用いた反応性イオンエッチング法、またはマイクロインプリンティング法を用いて凹型パターンを加工し、該凹型パターンに電極材料を蒸着、又はスパッタすることで形成される。凹部の形状は、図６に示すように、円孔状に湾曲する構成であってもよいし、図７に示すように、Ｖ字状に屈曲する構成であってもよい。
【００５３】
このように、凹型のレンズ構造とすることにより、後述の共振構造において、光取り出し部への集光性が向上し、発光の指向性の向上及び強度向上する。
【００５４】
有機ＥＬ層７２は、反射電極７１側に形成されたホール注入層及びホール輸送層と、透明電極７３側に形成された電子注入層及び電子輸送層と、ホール注入層及びホール輸送層と電子注入層及び電子輸送層との間に形成された発光層とを備えている。
【００５５】
これら有機層は低分子、もしくは高分子有機材料による有機薄膜を積層することで形成される。有機薄膜の形成法としては、CVD(化学気相成長 、Chemical Vapor Deposition)法、分子線蒸着法、ディッピング法、スピンコート法、キャスト法、印刷法、インクジェット法、スプレー法などを用いて成膜しても良い。
【００５６】
ホール注入層の材料としては、フタロシアニン類（CuPcなどを含む）またはインダンスレン系化合物などの低分子材料、ＭＴＤＡＴＡ（４，４’，４”−トリス（３−メチルフェニルフェニルアミノ）トリフェニルアミン）、ポリアニリン、ＰＥＤＯＴ/ＰＳＳ（ポリエチレンジオキシチオフェン/ポリスチレンスルフォネート）等の高分子材料等が用いられる。
【００５７】
ホール輸送層の材料としては、例えばトリフェニルジアミン誘導体、ポリフィリル誘導体、スチルベン誘導体、オキサジアゾール誘導体、テトラフェニレンジアミン誘導体、トリフェニルアミン誘導体、カルバゾール誘導体、スチルベン誘導体、アリールヒドラゾン誘導体、ポルフィリン系化合物等を用いることができる。
【００５８】
発光層としては、キレート型有機金属錯体、多核又は縮合芳香環化合物、ペリレン誘導体、クマリン誘導体、スチリルアリーレン誘導体、シロール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサチアゾール誘導体、又はオキサジアゾール誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、又はポリアセチレン誘導体等が挙げられる。
【００５９】
電子輸送層としてはオキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、トリアジン誘導体、フェニルキノキサリン類、チオフェン誘導体、キレート型有機金属錯体等が用いられる。
【００６０】
電子注入層としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属又はそれらを含む合金、アルカリ金属フッ化物、またはアルカリ土類金属をドープしたアルミニウムキノリノール錯体を用いてもよい。
【００６１】
有機ＥＬ層７２上に形成される透明電極７３は、光を透過する透過性を有し、陰極として用いられる。透明電極７３は、例えば、スパッタ法により積層される。透明電極７３は、SnO2、In2O3、ITO、IZO:Alなどの導電性金属酸化物を用いて形成される。
【００６２】
透明電極７３を陰極として用いる場合には、有機ＥＬ層７２の最上層を電子注入層として電子注入効率を高めることが望ましい。透明電極７３は、波長400〜800nmの光に対して好ましくは50%以上、より好ましくは80%以上の透過率を有することが望ましい。透明電極７３は、通常50nm以上、好ましくは50nm〜1μm、より好ましくは100〜300nmの範囲の厚さを有することが望ましい。
【００６３】
透明電極７３及び上記の反射電極７１は、図４に示すように、それぞれ帯状に形成されており、その交差部に発光部７８が形成される。反射電極７１は発光部７８毎に分割されており、発光部７８に流れる電流は個別に制御される。透明電極７３は全ての発光部７８に対して共通に形成されている。
【００６４】
バンク（隔壁）７５は、素子分離するためのものであり、ポリイミド系又はアクリル系の樹脂からなる。バンク７５は、例えば、フォトリソグラフィーによって形成される。なお、バンク７５は、反射性金属で被覆した後、絶縁膜でコーティングしてもよい。この場合、有機ＥＬ素子７０外部への光の漏れが減少し、発光強度が上昇する。
【００６５】
遮光マスク７４は、有機ＥＬ層７２から透明電極７３側へ発光する光の一部を遮蔽し、透明電極７３から光が取り出される光取出部としての出口を制限する。
【００６６】
遮光マスク７４は、有機ＥＬ層７２から発せられた光を反射電極７１との間で共振器構造を形成するために、高反射率の金属、高反射率のアモルファス合金を用いるのが良い。高反射率の金属としては、例えば、Al、Ag、Mo、W、Ni、Crなどがある。高反射率のアモルファス合金としては、例えば、NiP、NiB、CrP及びCrBなどがある。なお、遮光マスク７４の材料としては、上記の材料に限られるものではない。
【００６７】
遮光マスク７４には、光の一部を通過させるための開口７４Ａが形成されている。遮光マスク７４の開口７４Ａの形成法は、マスクで穴形成部を覆った後蒸着、スパッタで穴あきパターンを形成する方法や、フォトリソグラフィーを用いたエッチングなどが挙げられる。
【００６８】
ここで、図８（Ａ）に示すように、上記のような遮光マスク７４を有さない構成では、光を取り出すための光取り出し部１７４Ａと同じ面積を有する有機ＥＬ層で生じた光が照射されるのに対して、図８（Ｂ）に示すように、遮光マスク７４を設けることで開口７４Ａ（光取り出し部）よりも広い面積を有する有機ＥＬ層７２からの光が照射されるので、発光輝度（単位面積あたりの明るさ）が向上する。
【００６９】
なお、遮光マスク７４は、導電性を有するので、透明電極７３と接触させ、あわせて電極として用いても良い。これにより、外部との電機接続がしやすい。
【００７０】
本実施形態では、遮光マスク７４と反射電極７１とにより共振器構造が形成されても良い。
たとえば発光領域が反射電極７１と有機ＥＬ層７２の界面に存在すると仮定すると、光取り出し波長λに対して遮光マスク７４と反射電極７１間の距離Ｌは
Ｌ＝n(λ/2)：ｎ=1,2,・・・
とすればよい。
【００７１】
共振器構造では、共振器の共振器長に応じた波長で伝播する波動の重ね合わせを生じ、単位角度、単位スペクトルで見た場合に、発光が増大し、指向性が向上する。これにより、照射口を小さくした場合でも、高輝度が維持される。
【００７２】
また、図９に示すように、有機ＥＬ素子７０は、ボトムエミッション構造としても良い。その場合は、透明基板６０には、遮光マスク７４、透明電極７３、有機ＥＬ層７２、反射電極７１の順になる。この場合においては、透明電極７３は陽極とされ、反射電極７１は陰極とされる。
【００７３】
〔実施例〕
次に、実施例について説明する。なお、本発明はこれらの実施例に限るものではない。
【００７４】
＜実施例１（トップエミッション）＞
実施例１では、図５に示すように、まず、洗浄をしたガラス基板６０上にフォトリソグラフィーを用いてバンク７５を形成する。このバンク７５の形成パターンは、有機ＥＬ素子７０の密度を大きくするため、千鳥配置とした。その後、Alを100nm蒸着することにより反射電極７１を形成した。
【００７５】
次に、バンク７５により囲まれた画素形成部に、ITOを200nmスパッタにより形成した後、インクジェット法によりPEDOT/PSS,正孔輸送層、発光層の順に有機機能層を形成し、有機ＥＬ層７２とした。
【００７６】
次にCa:30nm,ITO:250nmをスパッタすることで透明電極７３(陰極)を形成した後、開口７４Ａに相当する位置に蒸着マスクをし、Al蒸着により穴あきパターンを形成することで、反射性を有する遮光マスク７４を形成した。
【００７７】
本実施例による有機ＥＬ素子の透明電極７３と反射電極７１との間に電圧を印加して有機ＥＬ層７２を発光させ、遮光マスク７４の光の取り出し面側で発光強度を測定した。比較として、遮光マスク７４を持たないガラス基板上に作製した有機ＥＬ素子の発光強度を測定した。
【００７８】
この結果、実施例１の有機ＥＬ素子７０は、遮光マスク７４を持たない有機ＥＬ素子に比べて、発光強度が高かった。すなわち、実施例１の有機ＥＬ素子の構成によって、集光効率を上げられることがわかった。
【００７９】
＜実施例２（ボトムエミッション）＞
まず、図９に示すように、洗浄をしたガラス基板６０上にフォトリソグラフィーにより、開口７４Ａに相当するドットパターンを形成し、その後、画素形成部にスパッタによりAlパターンを形成する。このパターンは有機ＥＬ素子７０の密度を大きくする為、千鳥配置とした。その後リフトオフすることにより、反射性を有する遮光マスク７４が形成される。
【００８０】
次に、遮光マスク７４の孔を埋めフラットにする為、PMMA(ポリメタクリル酸メチル)をスピンコートし、絶縁膜７７を形成した。
【００８１】
次に、レジスト(ポリイミド)をスピンコートし、フォトリソグラフィーにより、遮光マスク７４の位置に合わせてバンク７５を形成した。次に、画素形成部に透明電極７３（陽極）を、ITOをスパッタすることにより形成した。
【００８２】
次に、バンク７５により囲まれた画素形成部に、インクジェット法によりPEDOT/PSS,正孔輸送層、発光層の順に有機ＥＬ層７２を形成した。
【００８３】
最後に、反射電極７１（陰極）をCa,Alの順に蒸着し、有機ＥＬ素子を形成した。
【００８４】
この構造では、回路が形成される基板側から光を取り出す為開口率が低下し、実施例1に比べ発光効率が低下することがわかった。
【００８５】
＜実施例３（トップエミッション＋レンズ構造）＞
まず、図６に示すように、洗浄をしたガラス基板６０上にＰＭＭＡをスピンコーターにより塗布した後、200℃まで過熱し、PMMAを軟化させた。その後、球状の凸型が形成された金型モールドを樹脂上に押し付け、徐冷することで樹脂上に半球状の凹型形状を転写することで下地形成層７６を形成した。このパターンは、有機ＥＬ素子７０の密度を大きくする為、千鳥配置とした。
【００８６】
次に、フォトリソグラフィーを用いてその半球凹型を囲む形状にポリイミドのバンク７５を形成し、その後Alを100nm蒸着し、ITOを200nmスパッタすることでレンズ型の反射電極７１（陽極）を形成した。
【００８７】
次に、バンク７５により囲まれた画素形成部に、インクジェット法によりPEDOT/PSS,正孔輸送層、発光層の順に有機ＥＬ層７２を形成した。
【００８８】
次に、Caを20nm蒸着した後、ITOを200nmスパッタすることで透明電極７３（陰極）を形成した後、その上部にAlを蒸着することで、反射性を有する遮光マスク７４を形成した。
【００８９】
この素子構造では、実施例１と比較し、レンズ構造の効果により発光強度と指向性が向上することがわかった。
【００９０】
＜実施例４（トップエミッション＋レンズ構造）＞
まず、図７に示すように、洗浄をしたガラス基板６０上にＰＭＭＡをスピンコーターにより塗布した後、200℃まで過熱し、PMMAを軟化させた。その後、断面が三角形である凸型が形成された金型モールドを樹脂上に押し付け、徐冷することで樹脂上に断面が三角形である下地形成層７６を形成した。このパターンは、有機ＥＬ素子７０の密度を大きくする為千鳥配置とした。
【００９１】
次に、フォトリソグラフィーを用いてその半球凹型を囲む形状にポリイミドのバンク７５を形成し、その後Alを100nm蒸着し、ITOを200nmスパッタすることで反射電極７１（陽極）を形成した。
【００９２】
次にバンクにより囲まれた画素形成部に、インクジェット法によりPEDOT/PSS,正孔輸送層、発光層の順に有機ＥＬ層７２を形成した。
【００９３】
次にCaを20nm蒸着した後、ITOを200nmスパッタすることで透明電極７３（陰極）を形成した後、その上部にマスク蒸着により中央に穴を形成したAlパターンを蒸着することで、反射性を有する遮光マスク７４を形成した。
【００９４】
この素子構造では、実施例１と比較し、レンズ構造の効果により発光強度と指向性が向上することがわかった。
【００９５】
(比較例1)
まず、図１０に示すように、洗浄をしたガラス基板６０上にフォトリソグラフィーを用いて、バンク７５を形成する。その後、ITOを250nmスパッタすることで電極１７１（陽極）を形成した。
【００９６】
次にバンク７５により囲まれた画素形成部に、インクジェット法によりPEDOT/PSS、正孔輸送層、発光層の順に有機ＥＬ層７２を形成した。
【００９７】
次に、Caを20nm蒸着した後、ITOを200nmスパッタすることで透明電極７３（陰極）を形成し、比較例素子とした。
【００９８】
(評価)
作製したトップエミッション型有機電界発光素子において、輝度を測定した。比較例１を１とした場合の相対輝度を表1に示す。
【００９９】
図１１の表１に示すように、比較例１に比べ、反射性を有する遮光マスク７４を有する実施例1は1.4倍輝度が向上した。また、レンズ構造を有する実施例3、４はそれぞれ1.9倍、1.8倍輝度が向上した。
本発明は、上記の実施形態に限るものではなく、種々の変形、変更、改良が可能である。
【符号の説明】
【０１００】
１０ 画像形成装置
３０ 感光体ドラム（像保持体）
３４ 露光ヘッド
３６ 現像装置
６２ 有機ＥＬ素子アレイ（発光素子アレイ）
６４ セルフォックレンズアレイ（結像素子アレイ）
７０ 有機ＥＬ素子
７１ 反射電極（第１電極）
７２ 有機ＥＬ層（発光層）
７３ 透明電極（第２電極）
７４ 遮光マスク（光遮蔽部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機電界発光素子、発光素子アレイ、露光ヘッド及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光素子としては、特許文献１に開示される有機ＥＬ素子が公知である。特許文献１に開示される有機ＥＬ素子は、高輝度発光で長寿命を実現することを目的とし、以下のように構成されている。
【０００３】
特許文献１の有機ＥＬ素子は、対向する陽極電極２と陰極電極５の間に複数個の発光ユニット３−１、３−２．．．．３−ｎを有し、各発光ユニットがそれぞれ１層の等電位面を形成する層４−１、４−２．．．．４−ｎによって仕切られていることを特徴とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−４５６７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、発光輝度を向上させることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の請求項１に係る有機電界発光素子は、第１電極と、前記第１電極と対をなし、光を透過する第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に配置され、前記第１電極と前記第２電極との間に電圧が印加されることにより発光する発光層と、前記第２電極から見て前記発光層の配置側とは反対側に配置され、前記発光層から前記第２電極側へ発光する光の一部を遮蔽する光遮蔽部と、を備える。
【０００７】
本発明の請求項２に係る有機電界発光素子は、請求項１の構成において、前記光遮蔽部は、前記発光層からの光を反射する光反射性を有する。
【０００８】
本発明の請求項３に係る有機電界発光素子は、請求項１又は請求項２の構成において、前記光遮蔽部は、金属で形成されている。
【０００９】
本発明の請求項４に係る有機電界発光素子は、請求項３の構成において、前記光遮蔽部は、Alで形成されている。
【００１０】
本発明の請求項５に係る有機電界発光素子は、請求項１〜４のいずれか１項の構成において、前記第１電極が、前記発光層からの光を反射する光反射性を有する。
【００１１】
本発明の請求項６に係る有機電界発光素子は、請求項１〜５のいずれか１項の構成において、前記光遮蔽部材及び前記第１電極は、共振器構造を有する。
【００１２】
本発明の請求項７に係る発光素子アレイは、請求項１〜６のいずれか１項に記載の有機電界発光素子が千鳥状に配置されている。
【００１３】
本発明の請求項８に係る露光ヘッドは、請求項７に記載の発光素子アレイと、前記発光素子アレイにより生成された光を集光し、被照射面に結像する結像素子アレイと、を備える。
【００１４】
本発明の請求項９に係る画像形成装置は、潜像を保持する潜像保持体と、前記潜像保持体に光を照射して潜像を形成する請求項８に記載の露光ヘッドと、前記露光ヘッドによって形成された潜像を現像する現像装置と、を備える。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の請求項１の構成によれば、光遮蔽部を有さない場合に比べ、発光輝度を向上させることができる。
【００１６】
本発明の請求項２の構成によれば、光遮蔽部が光反射性を有さない場合に比べ、発光輝度を向上させることができる。
【００１７】
本発明の請求項３の構成によれば、光遮蔽部が金属で形成されていない場合に比べ、外部と第２電極との電気接続が取りやすくなる。
【００１８】
本発明の請求項４の構成によれば、光遮蔽部がAlで形成されていない場合に比べ、光取り出し効率を向上できる。
【００１９】
本発明の請求項５の構成によれば、第１電極が光反射性を有さない場合に比べ、指向性(光などが空間中に出力されるとき、その強度が方向によって異なる性質)が向上する。
【００２０】
本発明の請求項６の構成によれば、共振器構造を有さない場合に比べ、指向性が向上する。
【００２１】
本発明の請求項７の構成によれば、千鳥状に配置されていない場合に比べ、高密度な発光アレイが得られる。
【００２２】
本発明の請求項８の構成によれば、本構成を有さない場合に比べ、高精細な画像書き込みが可能となる。
【００２３】
本発明の請求項９の構成によれば、本構成を有さない場合に比べ、高精細な画像が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、本実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。
【図２】図２は、本実施形態に係る露光ヘッドの構成を示す概略図である。
【図３】図３は、本実施形態に係る露光ヘッドからの発光光が感光体ドラムに結像される状態を模式的に示した模式図である。
【図４】図４は、本実施形態に係る露光ヘッドの構成と示す発光面側から見た概略図である。
【図５】図５は、本実施形態に係る有機ＥＬ素子の構成を示す概略図である。
【図６】図６は、本実施形態に係る有機ＥＬ素子において、反射電極を凹レンズ構造とした概略図である。
【図７】図７は、本実施形態に係る有機ＥＬ素子において、反射電極を凹レンズ構造とした概略図である。
【図８】図８は、遮光マスク７４を有する構成と遮光マスク７４を有さない構成を比較するための概略図である。
【図９】図９は、ボトムエミッション構造とした変形例に係る有機ＥＬ素子の構成を示す概略図である。
【図１０】図１０は、比較例１に係る有機ＥＬ素子の構成を示す概略図である。
【図１１】図１１は、比較例１と実施例１〜３との評価結果を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に、本発明に係る実施形態の一例を図面に基づき説明する。
（本実施形態に係る画像形成装置の構成）
まず、本実施形態に係る画像形成装置の構成を説明する。図１は、本実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。
【００２６】
画像形成装置１０は、用紙等の記録媒体Ｐが収容される記録媒体収容部１２と、記録媒体Ｐにトナー画像を形成する画像形成部１４と、記録媒体収容部１２から画像形成部１４へ記録媒体Ｐを搬送する搬送手段１６と、画像形成部１４によって形成されたトナー画像を記録媒体Ｐに定着させる定着装置１８と、定着装置１８によってトナー画像が定着された記録媒体Ｐが排出される記録媒体排出部（図示省略）と、を備えている。
【００２７】
画像形成部１４は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー画像が形成される画像形成ユニット２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ、２２Ｋと、画像形成ユニット２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ、２２Ｋで形成されたトナー画像が転写される中間転写体の一例としての中間転写ベルト２４と、画像形成ユニット２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ、２２Ｋで形成されたトナー画像を中間転写ベルト２４に転写する一次転写部材の一例としての一次転写ロール２６と、中間転写ベルト２４に転写されたトナー画像を記録媒体Ｐに転写する二次転写部材の一例としての二次転写ロール２８と、を備えている。
【００２８】
画像形成ユニット２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ、２２Ｋは、表面に静電潜像が形成される像保持体として、一方向（図１において時計回り方向）へ回転する感光体ドラム３０をそれぞれ有している。
【００２９】
各感光体ドラム３０の周囲には、感光体ドラム３０の回転方向上流側から順に、感光体ドラム３０の表面を帯電させる帯電装置３２と、帯電した感光体ドラム３０の表面を露光して感光体ドラム３０の表面に静電潜像を形成する露光装置としての露光ヘッド３４と、感光体ドラム３０の表面に形成された静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像装置３６と、トナー画像が中間転写ベルト２４に転写された後の感光体ドラム３０の表面に残留しているトナーを除去する除去装置４０と、が設けられている。
【００３０】
中間転写ベルト２４は、二次転写ロール２８に対向する対向ロール４２、駆動ロール４４及び支持ロール４６によって支持され、感光体ドラム３０と接触しながら一方向（図１において反時計回り方向）へ循環移動するようになっている。
【００３１】
一次転写ロール２６は、中間転写ベルト２４を挟んで、感光体ドラム３０に対向している。一次転写ロール２６と感光体ドラム３０との間には、感光体ドラム３０上のトナー画像が中間転写ベルト２４に一次転写される一次転写位置が形成される。この一次転写位置において、一次転写ロール２６が感光体ドラム３０の表面のトナー画像を圧接力と静電力により中間転写ベルト２４に転写するようになっている。
【００３２】
二次転写ロール２８は、中間転写ベルト２４を挟んで対向ロール４２と対向している。二次転写ロール２８と対向ロール４２との間には、中間転写ベルト２４上のトナー画像が記録媒体Ｐに二次転写される二次転写位置が形成される。
【００３３】
搬送手段１６は、記録媒体収容部１２に収容された記録媒体Ｐを送り出す送出ロール５０と、送出ロール５０によって送り出された記録媒体Ｐを二次転写位置へ挟持搬送する搬送ロール対５２と、を備えている。
【００３４】
定着装置１８は、二次転写位置より搬送方向下流側に配置されており、二次転写位置で転写されたトナー画像を記録媒体Ｐへ定着させる。
【００３５】
二次転写位置より搬送方向下流側であって、定着装置１８よりも搬送方向上流側には、定着装置１８に記録媒体Ｐを搬送する搬送部材の一例としての搬送ベルト５４が配置されている。
【００３６】
以上の構成により、本実施形態に係る画像形成装置１０では、まず記録媒体収容部１２から送り出された記録媒体Ｐが、搬送ロール対５２によって二次転写位置へ送り込まれる。
【００３７】
一方、中間転写ベルト２４には、画像形成ユニット２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ、２２Ｋで形成された各色のトナー画像が重ねられて、カラー画像が形成される。二次転写位置へ送り込まれた記録媒体Ｐは、中間転写ベルト２４上に形成されたカラー画像が転写される。
【００３８】
トナー画像が転写された記録媒体Ｐは、定着装置１８へ搬送され、転写されたトナー画像が定着装置１８により定着される。トナー画像が定着された記録媒体Ｐは、記録媒体排出部（図示省略）へ排出される。以上のように、一連の画像形成動作が行われる。
【００３９】
なお、画像形成装置の構成としては、上記の構成に限られず、例えば、中間転写体を有さない直接転写型の画像形成装置でもよく、種々の構成とすることが可能である。
【００４０】
（露光ヘッドの構成）
次に、露光ヘッドの構成を説明する。図２及び図３は、本実施形態に係る露光ヘッドの構成を示す概略図である。
【００４１】
各露光ヘッド３４は、図２及び図３に示すように、主走査方向に長尺状に形成された基板６０と、発光素子アレイの一例としての有機ＥＬ素子アレイ６２と、有機ＥＬ素子アレイ６２により生成された光を集光し感光体ドラム３０に結像する結像素子アレイの一例としてのセルフォックレンズアレイ６４と、を備えている。
【００４２】
有機ＥＬ素子アレイ６２は、有機電界発光素子の一例としての有機ＥＬ素子７０を有している。有機ＥＬ素子７０は、画素数（ドット数）に応じて、基板６０に主走査方向へ沿って複数配列されている。具体的には、有機ＥＬ素子７０は、図４に示すように、千鳥状に配置されている。
【００４３】
千鳥状の配置は、具体的には、以下のとおりとされる。有機ＥＬ素子７０が予め定められたピッチで主走査方向に沿って配列された列が、並列に２列配置される。各列の有機ＥＬ素子７０のピッチは同じピッチとされ、一方の列は他方の列に対して、主走査方向に半ピッチ程度ずれている。このように千鳥配置にすることにより、千鳥配置でない構成に比して、単位長さ当たりの素子数が多くなる。
【００４４】
また、基板６０には、有機ＥＬ素子７０を駆動する駆動回路の一例としてのドライバＩＣ６６が複数設けられている。ドライバＩＣ６６は、複数の有機ＥＬ素子７０を個別に駆動するようになっている。
【００４５】
セルフォックレンズアレイ６４は、ロッドレンズ６４Ａが複数配列されて構成されており、複数の有機ＥＬ素子７０の光射出側に配置されている。
【００４６】
セルフォックレンズアレイ６４では、１ドットに対して複数のロッドレンズ６４Ａで正立等倍結像するように、各ロッドレンズ６４Ａが２次元状に配列されている。従って、各有機ＥＬ素子７０からの発光光は、対応する複数のセルフォックレンズアレイ６４を介して感光体ドラム３０の表面に結像される。このように、有機ＥＬ素子７０からの発光光によって、感光体ドラム３０が露光されて潜像が形成される。
【００４７】
なお、有機ＥＬ素子７０に組み合わせる光学レンズとしては、セルフォックレンズアレイ６４に限られず、シリンドリカルレンズを組み合わせても良い。また、個々の有機ＥＬ素子７０上にマイクロレンズを接合しても良い。
【００４８】
（有機ＥＬ素子の構成）
次に、有機ＥＬ素子の構成を説明する。図５は、本実施形態に係る有機ＥＬ素子の構成を示す概略図である。
【００４９】
有機ＥＬ（エレクトロルミネッセント）素子７０は、第１電極の一例としての反射電極７１と、前記第１電極と対をなす第２電極の一例としての透明電極７３と、前記第１電極と前記第２電極との間に配置された発光層の一例としての有機ＥＬ層７２と、前記第２電極から見て前記発光層の配置側とは反対側に配置された光遮蔽部の一例としての遮光マスク７４とを備えている。
【００５０】
反射電極７１は、基板６０上に形成されている。反射電極７１は、有機ＥＬ素子７０がトップエミッション構造をとる時は、陽極として用いられる。
【００５１】
反射電極７１は、後述のように、遮光マスク７４とで共振器構造を形成する為に、高反射率の金属、高反射率のアモルファス合金を用いるのが良い。高反射率の金属としては、例えば、Al、Ag、Mo、W、Ni、Crなどがある。高反射率のアモルファス合金としては、例えば、NiP、NiB、CrP及びCrBなどがある。なお、反射電極７１の材料としては、上記の材料に限られるものではない。
【００５２】
また、反射電極７１は、図６及び図７に示すように、凹型のレンズ構造としても良い。この凹レンズ構造では、ガラスで形成された基板６０上に有機又は無機材料からなる下地形成層７６を予め形成し、その予め形成しておいた下地形成層７６に対し、結晶異方エッチング法、高密度プラズマを用いた反応性イオンエッチング法、またはマイクロインプリンティング法を用いて凹型パターンを加工し、該凹型パターンに電極材料を蒸着、又はスパッタすることで形成される。凹部の形状は、図６に示すように、円孔状に湾曲する構成であってもよいし、図７に示すように、Ｖ字状に屈曲する構成であってもよい。
【００５３】
このように、凹型のレンズ構造とすることにより、後述の共振構造において、光取り出し部への集光性が向上し、発光の指向性の向上及び強度向上する。
【００５４】
有機ＥＬ層７２は、反射電極７１側に形成されたホール注入層及びホール輸送層と、透明電極７３側に形成された電子注入層及び電子輸送層と、ホール注入層及びホール輸送層と電子注入層及び電子輸送層との間に形成された発光層とを備えている。
【００５５】
これら有機層は低分子、もしくは高分子有機材料による有機薄膜を積層することで形成される。有機薄膜の形成法としては、CVD(化学気相成長 、Chemical Vapor Deposition)法、分子線蒸着法、ディッピング法、スピンコート法、キャスト法、印刷法、インクジェット法、スプレー法などを用いて成膜しても良い。
【００５６】
ホール注入層の材料としては、フタロシアニン類（CuPcなどを含む）またはインダンスレン系化合物などの低分子材料、ＭＴＤＡＴＡ（４，４’，４”−トリス（３−メチルフェニルフェニルアミノ）トリフェニルアミン）、ポリアニリン、ＰＥＤＯＴ/ＰＳＳ（ポリエチレンジオキシチオフェン/ポリスチレンスルフォネート）等の高分子材料等が用いられる。
【００５７】
ホール輸送層の材料としては、例えばトリフェニルジアミン誘導体、ポリフィリル誘導体、スチルベン誘導体、オキサジアゾール誘導体、テトラフェニレンジアミン誘導体、トリフェニルアミン誘導体、カルバゾール誘導体、スチルベン誘導体、アリールヒドラゾン誘導体、ポルフィリン系化合物等を用いることができる。
【００５８】
発光層としては、キレート型有機金属錯体、多核又は縮合芳香環化合物、ペリレン誘導体、クマリン誘導体、スチリルアリーレン誘導体、シロール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサチアゾール誘導体、又はオキサジアゾール誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、又はポリアセチレン誘導体等が挙げられる。
【００５９】
電子輸送層としてはオキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、トリアジン誘導体、フェニルキノキサリン類、チオフェン誘導体、キレート型有機金属錯体等が用いられる。
【００６０】
電子注入層としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属又はそれらを含む合金、アルカリ金属フッ化物、またはアルカリ土類金属をドープしたアルミニウムキノリノール錯体を用いてもよい。
【００６１】
有機ＥＬ層７２上に形成される透明電極７３は、光を透過する透過性を有し、陰極として用いられる。透明電極７３は、例えば、スパッタ法により積層される。透明電極７３は、SnO2、In2O3、ITO、IZO:Alなどの導電性金属酸化物を用いて形成される。
【００６２】
透明電極７３を陰極として用いる場合には、有機ＥＬ層７２の最上層を電子注入層として電子注入効率を高めることが望ましい。透明電極７３は、波長400〜800nmの光に対して好ましくは50%以上、より好ましくは80%以上の透過率を有することが望ましい。透明電極７３は、通常50nm以上、好ましくは50nm〜1μm、より好ましくは100〜300nmの範囲の厚さを有することが望ましい。
【００６３】
透明電極７３及び上記の反射電極７１は、図４に示すように、それぞれ帯状に形成されており、その交差部に発光部７８が形成される。反射電極７１は発光部７８毎に分割されており、発光部７８に流れる電流は個別に制御される。透明電極７３は全ての発光部７８に対して共通に形成されている。
【００６４】
バンク（隔壁）７５は、素子分離するためのものであり、ポリイミド系又はアクリル系の樹脂からなる。バンク７５は、例えば、フォトリソグラフィーによって形成される。なお、バンク７５は、反射性金属で被覆した後、絶縁膜でコーティングしてもよい。この場合、有機ＥＬ素子７０外部への光の漏れが減少し、発光強度が上昇する。
【００６５】
遮光マスク７４は、有機ＥＬ層７２から透明電極７３側へ発光する光の一部を遮蔽し、透明電極７３から光が取り出される光取出部としての出口を制限する。
【００６６】
遮光マスク７４は、有機ＥＬ層７２から発せられた光を反射電極７１との間で共振器構造を形成するために、高反射率の金属、高反射率のアモルファス合金を用いるのが良い。高反射率の金属としては、例えば、Al、Ag、Mo、W、Ni、Crなどがある。高反射率のアモルファス合金としては、例えば、NiP、NiB、CrP及びCrBなどがある。なお、遮光マスク７４の材料としては、上記の材料に限られるものではない。
【００６７】
遮光マスク７４には、光の一部を通過させるための開口７４Ａが形成されている。遮光マスク７４の開口７４Ａの形成法は、マスクで穴形成部を覆った後蒸着、スパッタで穴あきパターンを形成する方法や、フォトリソグラフィーを用いたエッチングなどが挙げられる。
【００６８】
ここで、図８（Ａ）に示すように、上記のような遮光マスク７４を有さない構成では、光を取り出すための光取り出し部１７４Ａと同じ面積を有する有機ＥＬ層で生じた光が照射されるのに対して、図８（Ｂ）に示すように、遮光マスク７４を設けることで開口７４Ａ（光取り出し部）よりも広い面積を有する有機ＥＬ層７２からの光が照射されるので、発光輝度（単位面積あたりの明るさ）が向上する。
【００６９】
なお、遮光マスク７４は、導電性を有するので、透明電極７３と接触させ、あわせて電極として用いても良い。これにより、外部との電機接続がしやすい。
【００７０】
本実施形態では、遮光マスク７４と反射電極７１とにより共振器構造が形成されても良い。
たとえば発光領域が反射電極７１と有機ＥＬ層７２の界面に存在すると仮定すると、光取り出し波長λに対して遮光マスク７４と反射電極７１間の距離Ｌは
Ｌ＝n(λ/2)：ｎ=1,2,・・・
とすればよい。
【００７１】
共振器構造では、共振器の共振器長に応じた波長で伝播する波動の重ね合わせを生じ、単位角度、単位スペクトルで見た場合に、発光が増大し、指向性が向上する。これにより、照射口を小さくした場合でも、高輝度が維持される。
【００７２】
また、図９に示すように、有機ＥＬ素子７０は、ボトムエミッション構造としても良い。その場合は、透明基板６０には、遮光マスク７４、透明電極７３、有機ＥＬ層７２、反射電極７１の順になる。この場合においては、透明電極７３は陽極とされ、反射電極７１は陰極とされる。
【００７３】
〔実施例〕
次に、実施例について説明する。なお、本発明はこれらの実施例に限るものではない。
【００７４】
＜実施例１（トップエミッション）＞
実施例１では、図５に示すように、まず、洗浄をしたガラス基板６０上にフォトリソグラフィーを用いてバンク７５を形成する。このバンク７５の形成パターンは、有機ＥＬ素子７０の密度を大きくするため、千鳥配置とした。その後、Alを100nm蒸着することにより反射電極７１を形成した。
【００７５】
次に、バンク７５により囲まれた画素形成部に、ITOを200nmスパッタにより形成した後、インクジェット法によりPEDOT/PSS,正孔輸送層、発光層の順に有機機能層を形成し、有機ＥＬ層７２とした。
【００７６】
次にCa:30nm,ITO:250nmをスパッタすることで透明電極７３(陰極)を形成した後、開口７４Ａに相当する位置に蒸着マスクをし、Al蒸着により穴あきパターンを形成することで、反射性を有する遮光マスク７４を形成した。
【００７７】
本実施例による有機ＥＬ素子の透明電極７３と反射電極７１との間に電圧を印加して有機ＥＬ層７２を発光させ、遮光マスク７４の光の取り出し面側で発光強度を測定した。比較として、遮光マスク７４を持たないガラス基板上に作製した有機ＥＬ素子の発光強度を測定した。
【００７８】
この結果、実施例１の有機ＥＬ素子７０は、遮光マスク７４を持たない有機ＥＬ素子に比べて、発光強度が高かった。すなわち、実施例１の有機ＥＬ素子の構成によって、集光効率を上げられることがわかった。
【００７９】
＜実施例２（ボトムエミッション）＞
まず、図９に示すように、洗浄をしたガラス基板６０上にフォトリソグラフィーにより、開口７４Ａに相当するドットパターンを形成し、その後、画素形成部にスパッタによりAlパターンを形成する。このパターンは有機ＥＬ素子７０の密度を大きくする為、千鳥配置とした。その後リフトオフすることにより、反射性を有する遮光マスク７４が形成される。
【００８０】
次に、遮光マスク７４の孔を埋めフラットにする為、PMMA(ポリメタクリル酸メチル)をスピンコートし、絶縁膜７７を形成した。
【００８１】
次に、レジスト(ポリイミド)をスピンコートし、フォトリソグラフィーにより、遮光マスク７４の位置に合わせてバンク７５を形成した。次に、画素形成部に透明電極７３（陽極）を、ITOをスパッタすることにより形成した。
【００８２】
次に、バンク７５により囲まれた画素形成部に、インクジェット法によりPEDOT/PSS,正孔輸送層、発光層の順に有機ＥＬ層７２を形成した。
【００８３】
最後に、反射電極７１（陰極）をCa,Alの順に蒸着し、有機ＥＬ素子を形成した。
【００８４】
この構造では、回路が形成される基板側から光を取り出す為開口率が低下し、実施例1に比べ発光効率が低下することがわかった。
【００８５】
＜実施例３（トップエミッション＋レンズ構造）＞
まず、図６に示すように、洗浄をしたガラス基板６０上にＰＭＭＡをスピンコーターにより塗布した後、200℃まで過熱し、PMMAを軟化させた。その後、球状の凸型が形成された金型モールドを樹脂上に押し付け、徐冷することで樹脂上に半球状の凹型形状を転写することで下地形成層７６を形成した。このパターンは、有機ＥＬ素子７０の密度を大きくする為、千鳥配置とした。
【００８６】
次に、フォトリソグラフィーを用いてその半球凹型を囲む形状にポリイミドのバンク７５を形成し、その後Alを100nm蒸着し、ITOを200nmスパッタすることでレンズ型の反射電極７１（陽極）を形成した。
【００８７】
次に、バンク７５により囲まれた画素形成部に、インクジェット法によりPEDOT/PSS,正孔輸送層、発光層の順に有機ＥＬ層７２を形成した。
【００８８】
次に、Caを20nm蒸着した後、ITOを200nmスパッタすることで透明電極７３（陰極）を形成した後、その上部にAlを蒸着することで、反射性を有する遮光マスク７４を形成した。
【００８９】
この素子構造では、実施例１と比較し、レンズ構造の効果により発光強度と指向性が向上することがわかった。
【００９０】
＜実施例４（トップエミッション＋レンズ構造）＞
まず、図７に示すように、洗浄をしたガラス基板６０上にＰＭＭＡをスピンコーターにより塗布した後、200℃まで過熱し、PMMAを軟化させた。その後、断面が三角形である凸型が形成された金型モールドを樹脂上に押し付け、徐冷することで樹脂上に断面が三角形である下地形成層７６を形成した。このパターンは、有機ＥＬ素子７０の密度を大きくする為千鳥配置とした。
【００９１】
次に、フォトリソグラフィーを用いてその半球凹型を囲む形状にポリイミドのバンク７５を形成し、その後Alを100nm蒸着し、ITOを200nmスパッタすることで反射電極７１（陽極）を形成した。
【００９２】
次にバンクにより囲まれた画素形成部に、インクジェット法によりPEDOT/PSS,正孔輸送層、発光層の順に有機ＥＬ層７２を形成した。
【００９３】
次にCaを20nm蒸着した後、ITOを200nmスパッタすることで透明電極７３（陰極）を形成した後、その上部にマスク蒸着により中央に穴を形成したAlパターンを蒸着することで、反射性を有する遮光マスク７４を形成した。
【００９４】
この素子構造では、実施例１と比較し、レンズ構造の効果により発光強度と指向性が向上することがわかった。
【００９５】
(比較例1)
まず、図１０に示すように、洗浄をしたガラス基板６０上にフォトリソグラフィーを用いて、バンク７５を形成する。その後、ITOを250nmスパッタすることで電極１７１（陽極）を形成した。
【００９６】
次にバンク７５により囲まれた画素形成部に、インクジェット法によりPEDOT/PSS、正孔輸送層、発光層の順に有機ＥＬ層７２を形成した。
【００９７】
次に、Caを20nm蒸着した後、ITOを200nmスパッタすることで透明電極７３（陰極）を形成し、比較例素子とした。
【００９８】
(評価)
作製したトップエミッション型有機電界発光素子において、輝度を測定した。比較例１を１とした場合の相対輝度を表1に示す。
【００９９】
図１１の表１に示すように、比較例１に比べ、反射性を有する遮光マスク７４を有する実施例1は1.4倍輝度が向上した。また、レンズ構造を有する実施例3、４はそれぞれ1.9倍、1.8倍輝度が向上した。
本発明は、上記の実施形態に限るものではなく、種々の変形、変更、改良が可能である。
【符号の説明】
【０１００】
１０ 画像形成装置
３０ 感光体ドラム（像保持体）
３４ 露光ヘッド
３６ 現像装置
６２ 有機ＥＬ素子アレイ（発光素子アレイ）
６４ セルフォックレンズアレイ（結像素子アレイ）
７０ 有機ＥＬ素子
７１ 反射電極（第１電極）
７２ 有機ＥＬ層（発光層）
７３ 透明電極（第２電極）
７４ 遮光マスク（光遮蔽部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極と、
前記第１電極と対をなし、光を透過する第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間に配置され、前記第１電極と前記第２電極との間に電圧が印加されることにより発光する発光層と、
前記第２電極から見て前記発光層の配置側とは反対側に配置され、前記発光層から前記第２電極側へ発光する光の一部を遮蔽する光遮蔽部と、
を備える有機電界発光素子。
【請求項２】
前記光遮蔽部は、前記発光層からの光を反射する光反射性を有する請求項１に記載の有機電界発光素子。
【請求項３】
前記光遮蔽部は、金属で形成されている請求項１又は請求項２に記載の有機電界発光素子。
【請求項４】
前記光遮蔽部は、Alで形成されている請求項３に記載の有機電界発光素子。
【請求項５】
前記第１電極が、前記発光層からの光を反射する光反射性を有する請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
【請求項６】
前記光遮蔽部材及び前記第１電極は、共振器構造を有する請求項１〜５のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の有機電界発光素子が千鳥状に配置された発光素子アレイ。
【請求項８】
請求項７に記載の発光素子アレイと、
前記発光素子アレイにより生成された光を集光し、被照射面に結像する結像素子アレイと、
を備える露光ヘッド。
【請求項９】
潜像を保持する潜像保持体と、
前記潜像保持体に光を照射して潜像を形成する請求項８に記載の露光ヘッドと、
前記露光ヘッドによって形成された潜像を現像する現像装置と、
を備える画像形成装置。
【請求項１】
第１電極と、
前記第１電極と対をなし、光を透過する第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間に配置され、前記第１電極と前記第２電極との間に電圧が印加されることにより発光する発光層と、
前記第２電極から見て前記発光層の配置側とは反対側に配置され、前記発光層から前記第２電極側へ発光する光の一部を遮蔽する光遮蔽部と、
を備える有機電界発光素子。
【請求項２】
前記光遮蔽部は、前記発光層からの光を反射する光反射性を有する請求項１に記載の有機電界発光素子。
【請求項３】
前記光遮蔽部は、金属で形成されている請求項１又は請求項２に記載の有機電界発光素子。
【請求項４】
前記光遮蔽部は、Alで形成されている請求項３に記載の有機電界発光素子。
【請求項５】
前記第１電極が、前記発光層からの光を反射する光反射性を有する請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
【請求項６】
前記光遮蔽部材及び前記第１電極は、共振器構造を有する請求項１〜５のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の有機電界発光素子が千鳥状に配置された発光素子アレイ。
【請求項８】
請求項７に記載の発光素子アレイと、
前記発光素子アレイにより生成された光を集光し、被照射面に結像する結像素子アレイと、
を備える露光ヘッド。
【請求項９】
潜像を保持する潜像保持体と、
前記潜像保持体に光を照射して潜像を形成する請求項８に記載の露光ヘッドと、
前記露光ヘッドによって形成された潜像を現像する現像装置と、
を備える画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−２１８８０５（Ｐ２０１０−２１８８０５Ａ）
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−６２６７４（Ｐ２００９−６２６７４）
【出願日】平成２１年３月１６日（２００９．３．１６）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１６日（２００９．３．１６）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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