発光素子アレイ及びそれを用いた露光装置並びに画像形成装置
【課題】発光素子の特性劣化をもたらす供給電流の増大等を伴うことなく、発光素子アレイを有する露光ヘッドによって露光する感光ドラムに対する書き込み効率を向上上させることができる発光素子アレイ、及びそれを用いた露光装置並びにそれを備えて構成される画像形成装置を提供する。
【解決手段】ガラス基板１４上に透明な絶縁膜１６を介して形成されたアノード電極１８と、前記アノード電極上に形成された有機ＥＬ層２２と、前記有機ＥＬ層上に形成されたカソード電極２８と、を備える有機ＥＬ素子からなる発光素子１０において、前記カソード電極を、前記有機ＥＬ層上に形成された透明電極層２４と、該透明電極層上に形成された反射電極層２６とで構成し、透明電極層２４の厚さが、出射光の干渉増幅率が最大となる波長が、有機ＥＬ層２２から放射される光の放射強度が最大となる波長と感光ドラム６２の分光感度における波長半値幅の長波長側の波長との間の波長となる値に設定される。
【解決手段】ガラス基板１４上に透明な絶縁膜１６を介して形成されたアノード電極１８と、前記アノード電極上に形成された有機ＥＬ層２２と、前記有機ＥＬ層上に形成されたカソード電極２８と、を備える有機ＥＬ素子からなる発光素子１０において、前記カソード電極を、前記有機ＥＬ層上に形成された透明電極層２４と、該透明電極層上に形成された反射電極層２６とで構成し、透明電極層２４の厚さが、出射光の干渉増幅率が最大となる波長が、有機ＥＬ層２２から放射される光の放射強度が最大となる波長と感光ドラム６２の分光感度における波長半値幅の長波長側の波長との間の波長となる値に設定される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子アレイ及びそれを光源として用いた露光装置並びにこれを備えて構成される画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
感光ドラムに画像データに応じた光を照射して露光を行う露光装置を備えた電子写真方式の画像形成装置（プリンタ）が広く利用されている。
【０００３】
そのような画像形成装置の露光装置において、ＬＥＤ等の発光素子を用いたＬＥＤアレイによる露光ヘッドを使用したものがある。ＬＥＤアレイによる露光ヘッドは、高信頼、高速、高画質、小型等の特徴を備えている。即ち、光学系において、光源であるＬＥＤアレイが露光ヘッドとしてソリッドステート化されるため、高い信頼性が得られる。また、光路長が短いため、小型化が可能である。一般的なレーザースキャナ方式の画像形成装置ではポリゴンミラーのような回転機構部が必要になるため小型化が困難であり、この点がＬＥＤアレイ露光ヘッドの大きなメリットである。このメリットを生かして、ＬＥＤアレイ露光ヘッドをＹＣＭＫの各色毎にタンデムに配置すると、印刷速度を高速にできる。
【０００４】
また近年では、発光点を精度良く作り込める有機ＥＬ発光素子が注目されており、この有機ＥＬ発光素子を光源として利用した発光素子アレイによる露光ヘッドを採用した電子写真方式の画像形成装置も提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−１０３３０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、画像形成装置においても更なる高画質化が要求されており、それに伴って、解像度を上げるためにドット面積が非常に小さくなってきている。この場合、露光ヘッドの各発光素子に供給する電流を増大させることで発光輝度を高めることができて、感光ドラムに対する書き込みを良好に行うことができるが、発光素子に供給する電流を増大させと発光素子の特性の経時劣化が大きくなり、発光素子アレイの寿命が短くなってしまう。そのため、そのような高解像度の画像形成装置に発光素子アレイによる露光ヘッドを長期に亘って適用可能とするためには、発光素子の特性劣化をもたらす供給電流の増大等を行うことなく、感光ドラムに対する書き込み効率を向上させなければならない。
【０００６】
本発明は、前記の点に鑑みてなされたもので、発光素子の特性劣化をもたらす供給電流の増大等を伴うことなく、発光素子アレイを有する露光ヘッドによって露光する感光ドラムに対する書き込み効率を向上させることができる発光素子アレイ、及びそれを用いた露光装置並びにそれを備えて構成される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】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、ライン状に配列された複数の発光素子を備え、所定の分光感度を有する感光ドラムを露光するための光を出射する発光素子アレイであって、前記各発光素子は、前記発光素子の発光波長の少なくとも一部を透過する透明基板と、前記透明基板の一面側に前記発光素子の発光波長の少なくとも一部を透過する透明膜を介して形成された第１の電極と、前記第１の電極上に形成され、印加された電界に応じて発光する発光機能層と、前記発光機能層上に形成され、前記発光素子の発光波長の少なくとも一部を透過する透明電極層と、該透明電極層上に形成され、前記発光機能層から前記透明電極層側に発光された光を前記第１の電極側に反射する反射電極層と、からなる第２の電極と、を具備し、前記発光機能層から放射される光は放射強度が最大となる第１の波長を有し、前記感光ドラムの前記分光感度は、該分光感度が最大値の５０％以上となる、短波長側の第２の波長と長波長側の第３の波長間からなる波長半値幅を有し、前記発光機能層から前記第１の電極側に放射される第１の光と、前記発光機能層から前記第２の電極側に放射されて前記発光機能層と前記透明電極層及び前記反射電極層との相互の間に形成される複数の屈折界面で前記第１の電極側に反射される第２の光と、が合わさって前記透明基板を介して該透明基板の他面側から出射される第３の光が生成され、前記透明電極層の厚さが、少なくとも、前記第３の光における前記第１の光と前記第２の光の間の干渉によって生じる光の強度の、前記第１の光の強度に対する倍率からなる干渉増幅率が最大となる波長が、前記第１の波長と前記第３の波長の間の波長となる値に設定されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発光素子アレイは、請求項１に記載の発光素子アレイにおいて、前記複数の屈折界面は、前記発光機能層と前記透明電極層との間に形成される第１の屈折界面と、前記透明電極層と前記反射電極層との間に形成される第２の屈折界面と、を有することを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発光素子アレイは、請求項１に記載の発光素子アレイにおいて、前記感光ドラムの前記分光感度は、該分光感度が最大値となる第４の波長を有し、前記透明電極層の厚さが、前記干渉増幅率が最大となる波長が、前記第１の波長と前記第４の波長の間の波長となる値に設定されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発光素子アレイは、請求項１に記載の発光素子アレイにおいて、前記透明電極層の厚さが、前記波長半値内において、前記干渉増幅率の値が１．５倍以上となる値に設定されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、所定の分光感度を有する感光ドラムに対し画像データに応じた光を照射して露光を行う露光装置において、複数の発光素子がライン状に配列され、前記画像データに応じた光を出射する発光素子アレイと、前記発光素子アレイの前記各発光素子から出射された光を前記感光ドラム表面に結像するレンズアレイと、を具備し、前記各発光素子は、前記発光素子の発光波長の少なくとも一部を透過する透明基板と、前記透明基板の一面側に前記発光素子の発光波長の少なくとも一部を透過する透明膜を介して形成された第１の電極と、前記第１の電極上に形成され、印加された電界に応じて発光する発光機能層と、前記発光機能層上に形成され、前記発光素子の発光波長の少なくとも一部を透過する透明電極層と、該透明電極層上に形成され、前記発光機能層から前記透明電極層側に発光された光を前記第１の電極側に反射する反射電極層と、からなる第２の電極と、を備え、前記発光機能層から放射される光は放射強度が最大となる第１の波長を有し、前記感光ドラムの前記分光感度は、該分光感度が最大値の５０％以上となる、短波長側の第２の波長と長波長側の第３の波長間からなる波長半値幅を有し、前記発光機能層から前記第１の電極側に放射される第１の光と、前記発光機能層から前記第２の電極側に放射されて前記発光機能層と前記透明電極層及び前記反射電極層との相互の間に形成される複数の屈折界面で前記第１の電極側に反射される第２の光と、が合わさって前記透明基板を介して該透明基板の他面側から出射される第３の光が生成され、前記透明電極層の厚さが、少なくとも、前記第３の光における前記第１の光と前記第２の光の間の干渉によって生じる光の強度の、前記第１の光の強度に対する倍率からなる干渉増幅率が最大となる波長が、前記第１の波長と前記第３の波長の間の波長となる値に設定されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載の露光装置は、請求項５に記載の露光装置において、前記複数の屈折界面は、前記発光機能層と前記透明電極層との間に形成される第１の屈折界面と、前記透明電極層と前記反射電極層との間に形成される第２の屈折界面と、を有することを特徴とする。
【００１３】
請求項７に記載の露光装置は、請求項５に記載の露光装置において、前記感光ドラムの前記分光感度は、該分光感度が最大値となる第４の波長を有し、前記透明電極層の厚さが、前記干渉増幅率が最大となる波長が、前記第１の波長と前記第４の波長の間の波長となる値に設定されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項８に記載の露光装置は、請求項５に記載の露光装置において、前記透明電極層の厚さが、前記波長半値内において、前記干渉増幅率の値が１．５倍以上となる値に設定されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項９に記載の発明は、所定の分光感度を有する感光ドラムと帯電器と露光器と現像器とを有し、画像データに応じた印刷を行う画像形成装置において、前記露光器は、複数の発光素子がライン状に配列され、前記画像データに応じた光を出射する発光素子アレイと、前記発光素子アレイの前記各発光素子から出射された光を前記感光ドラム表面に結像して露光を行うレンズアレイと、を有し、前記各発光素子は、前記発光素子の発光波長の少なくとも一部を透過する透明基板と、前記透明基板の一面側に前記発光素子の発光波長の少なくとも一部を透過する透明膜を介して形成された第１の電極と、前記第１の電極上に形成され、印加された電界に応じて発光する発光機能層と、前記発光機能層上に形成され、前記発光素子の発光波長の少なくとも一部を透過する透明電極層と、該透明電極層上に形成され、前記発光機能層から前記透明電極層側に発光された光を前記第１の電極側に反射する反射電極層と、からなる第２の電極と、を有し、前記発光機能層から放射される光は放射強度が最大となる第１の波長を有し、前記感光ドラムの前記分光感度は、該分光感度が最大値の５０％以上となる、短波長側の第２の波長と長波長側の第３の波長間からなる波長半値幅を有し、前記発光機能層から前記第１の電極側に放射される第１の光と、前記発光機能層から前記第２の電極側に放射されて前記発光機能層と前記透明電極層及び前記反射電極層との相互の間に形成される複数の屈折界面で前記第１の電極側に反射される第２の光と、が合わさって前記透明基板を介して該透明基板の他面側から出射される第３の光が生成され、前記透明電極層の厚さが、少なくとも、前記第３の光における前記第１の光と前記第２の光の間の干渉によって生じる光の強度の、前記第１の光の強度に対する倍率からなる干渉増幅率が最大となる波長が、前記第１の波長と前記第３の波長の間の波長となる値に設定されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項１０に記載の画像形成装置は、請求項９に記載の画像形成装置において、前記複数の屈折界面は、前記発光機能層と前記透明電極層との間に形成される第１の屈折界面と、前記透明電極層と前記反射電極層との間に形成される第２の屈折界面と、を有することを特徴とする。
【００１７】
請求項１１に記載の画像形成装置は、請求項９に記載の画像形成装置において、前記感光ドラムの前記分光感度は、該分光感度が最大値となる第４の波長を有し、前記透明電極層の厚さが、前記干渉増幅率が最大となる波長が、前記第１の波長と前記第４の波長の間の波長となる値に設定されていることを特徴とする。
【００１８】
請求項１２に記載の画像形成装置は、請求項９に記載の画像形成装置において、前記透明電極層の厚さが、前記波長半値内において、前記干渉増幅率の値が１．５倍以上となる値に設定されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、発光素子アレイの発光素子の発光機能層と反射電極層との間に透明電極層を設け、該透明電極層の厚さを調整することで薄膜干渉による干渉増幅の波長分布を感光ドラムの分光感度特性に対応したものとすることができて、発光素子の特性劣化をもたらす供給電流の増大等を伴わずに、感光ドラムに対する書き込み効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して説明する。
【００２１】
図１は、本発明の一実施形態に係る有機ＥＬからなる発光素子１０とその駆動を行う画素トランジスタ１２の構造を示す縦断面図であり、図２はその回路図である。なお、図１では、分かり易くするために、縦方向の寸法を引き延ばして示している。また、本一実施形態においては、発光素子１０をなす有機ＥＬ素子はボトムエミッション構造に設定されている。
【００２２】
発光素子１０は、図１に示すように、ガラス基板（透明基板）１４上に透明な絶縁膜（透明膜）１６を介して錫ドープ酸化インジウム（Indium Thin Oxide；ＩＴＯ）等の透明なアノード電極（第１の電極）１８が形成され、そのアノード電極１８上の層間絶縁膜２０に開けられた開口部に、正孔輸送層、発光層、及び電子輸送層でなる有機ＥＬ層（発光機能層）２２が設けられて、その上にＩＴＯ等の透明電極層２４と銀合金やアルミニウム合金等の反射電極層２６とでなるカソード電極（第２の電極）２８が配線されて形成されている。
【００２３】
そして、アノード電極１８とカソード電極２８との間に、所定の電圧が掛けられることで、アノード電極１８から正孔が、カソード電極２８から電子が、有機ＥＬ層２２に注入され、そこで正孔と電子とが再結合して発光する。この発光によって生じた光は、透明なアノード電極１８及び透明な絶縁膜１６を通過してガラス基板１４の方向に完全拡散放射する。また、反対にカソード電極２８方向への光は、透明電極層２４を透過して反射電極層２６で反射されて、ガラス基板１４の方向に放射される。なおこのとき、実際には後述するような薄膜干渉が生じるが、この影響については後で詳述する。
【００２４】
また、画素トランジスタ１２は、例えば共にｎチャネルアモルファスシリコン薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと略記する。）のスイッチング素子である、選択ＴＦＴ３０と駆動ＴＦＴ３２とからなる。各ＴＦＴ３０，３２は、前記ガラス基板１４上に形成されたゲート３４と、ゲート３４上に形成された前記絶縁膜１６と、絶縁膜１６を挟んでゲート３４に対向した半導体膜３６と、半導体膜３６の中央部上に形成されたチャネル保護膜３８と、半導体膜３６の両端部上において互いに離間するよう形成され、チャネル保護膜３８に一部重なった不純物半導体膜４０と、不純物半導体膜４０上に形成されたクロム等の密着層４２と、密着層４２上に形成されたドレイン４４及びソース４６と、から構成されている。なお、前記密着層４２は、前記発光素子１０のアノード電極１８まで引き回され、これにより、図２に示すように、駆動ＴＦＴ３２のソース４６が発光素子１０のアノード電極１８に接続される。そして、このようなＴＦＴ３０，３２及び前記発光素子１０のそれぞれの間並びにそれらの上には前記層間絶縁膜２０が形成されている。
【００２５】
また、画素トランジスタ１２の上には、ポリイミド等による隔壁４８が形成されている。この隔壁４８は、製造プロセスにおける有機ＥＬ層２２の形成工程の際に、該有機ＥＬ層２２の材料が他の領域へ漏れるのを防止する。而して、前記カソード電極２８は、該隔壁４８上を引き回されるように形成される。
【００２６】
そして、これら発光素子１０及びＴＦＴ３０，３２上には封止基板５０が配され、該封止基板５０と前記ガラス基板１４は、周縁を図示しないシール材で封止されている。封止基板５０とガラス基板１４の間には、例えば不活性ガス５２が封入されている。
【００２７】
なお、図１の断面では現れないが、図２の回路図に示すように、以下のような構成を更に有している。即ち、選択ＴＦＴ３０のソース４６は、駆動ＴＦＴ３２のゲート３４に接続されている。また、選択ＴＦＴ３０のソース４６と駆動ＴＦＴ３２のドレイン４４との間には、保持キャパシタ５４が形成接続されている。そして、選択ＴＦＴ３０のゲート３４は走査ライン（ＧＬ）５６に接続され、ドレイン４４はデータライン（ＤＬ）５８に接続されており、駆動ＴＦＴ３２のドレイン４４は電源線（Ｖｄｄ）６０に接続されている。
【００２８】
図３は、本発明の一実施形態に係る発光素子１０を光源として用いた画像形成装置（印刷装置）の構成の一例を示す図である。同図に示すように、この画像形成装置は、感光ドラム６２と、ケース部６４とロッドレンズ部６６とから成る露光ヘッド６８と、帯電ローラ７０と、イレーサ光源感光体７２と、クリーニング部材７４と、現像ローラ７６を含む現像器７８と、転写ローラ８０と、定着ローラ８２と、搬送ベルト８４と、を具備している。ロッドレンズ部６６は、例えばセルフォック（登録商標）レンズからなるロッドレンズを一列又は複数の列に配列させたレンズアレイであって、入射された光を等倍正立像として感光ドラム６２に結像するレンズ部である。
【００２９】
なお、前記感光ドラム６２は、例えば負帯電型ＯＰＣ（Organic Photo Conductor）感光体（有機感光体）である。このことに鑑みて、前記帯電ローラ７０は負帯電器とされている。また、前記現像器７８は負帯電トナーで現像を行う現像器である。また、前記露光ヘッド６８のケース部６４は、前述したような発光素子１０が一列にアレイ状に配列されて構成されている。
【００３０】
ところで、図３に示す画像形成装置では、おおまかには以下のような工程により印刷が行われる。まず、前記帯電ローラ７０が、回転する感光ドラム６２の表面に接触することによって、感光ドラム６２の接触した表面が一様に負電位となるように帯電される。続いて、前記露光ヘッド６８の発光素子１０から発した光が、ロッドレンズ部６６を介して前記感光ドラム６２の所定位置に対して入射され、前記感光ドラム６２上には静電潜像が形成される。その後、前記現像器７８によって、前記静電潜像にトナーが付着される。そして、前記転写ローラ８０によって、前記静電潜像に付着しているトナーが印刷用紙８６に転写される。以下、このような印刷工程を詳細に説明する。
【００３１】
まず、前記感光ドラム６２は、帯電用電源（不図示）から供給される負電位であって且つ後述する現像器７８で出力される現像電圧に比較的近似している或いは等しい電位の初期化帯電電圧を、前記帯電ローラ７０によって印加される。これにより、前記感光ドラム６２における周表面は一様に負帯電され、電位的に初期化される（初期化帯電状態となる）。
【００３２】
そして、周表面が初期化帯電状態となった前記感光ドラム６２には、前記露光ヘッド６８によって、印字情報に従った光書き込み（露光）が行われる。即ち、この露光工程においては、各発光素子１０に関して、階調信号に応じた階調信号電圧が対応するデータライン５８に印加されると同時に対応する走査ライン５６にハイレベルの走査信号が印加される。これにより、対応する選択ＴＦＴ３０がオン動作して、駆動ＴＦＴ３２のゲート端子にデータライン５８に印加された階調信号電圧に基づくゲート電圧が印加されて、その駆動ＴＦＴ３２が当該ゲート電圧に応じた導通状態でオン動作する。これにより、電源線６０を介して駆動ＴＦＴ３２及び発光素子１０に、データライン５８に印加された階調信号電圧に基づく電流値を有する発光駆動電流が流れ、発光素子１０が所定の発光輝度で発光動作する。このとき、階調信号電圧は、選択ＴＦＴ３０を介して、保持キャパシタ５４に供給され、該保持キャパシタ５４は、その階調信号電圧のレベルに応じた値の電荷量に充電される。従って、その後、他の発光素子１０を選択するために当該走査ライン５６の走査信号がローレベルとされて、選択ＴＦＴ３０がオフしても、前記保持キャパシタ５４には階調信号電圧に応じた電荷量が保持されているので、駆動ＴＦＴ３２は、その保持キャパシタ５４に保持されている電荷量に応じた導通状態となり、発光動作を継続することができる。
【００３３】
このような露光工程により、露光が行われないために初期化帯電状態のままの前記初期化帯電部と、前記露光によって初期化帯電部より相対的に高い負電位である−５０Ｖ程度の露光帯電電圧が印加されて帯電された露光帯電部とから成る静電潜像が、前記感光ドラム６２の周表面上に形成される。
【００３４】
ここで、前記現像器７８内に収容されている弱いマイナス電位に帯電したトナーが、前記現像ローラ７６によって、前記現像ローラ７６と前記感光ドラム６２との対向部に回転搬送される。このとき、前記現像ローラ７６は、不図示の電源から、露光帯電部よりもさらに低い−２５０Ｖ程度の現像電圧を印加される。したがって、前記感光ドラム６２における前記静電潜像の−５０Ｖ程度の露光帯電部では、現像電圧よりも２００Ｖ程度高電位となり、初期化帯電部では、現像電圧との差が２００Ｖよりも絶対値が十分小さい電圧になる。
【００３５】
これらの静電潜像における現像電圧との電位差の違いにより、前記現像ローラ７６に対して相対的にプラス極性の電位となった前記静電潜像における露光帯電部には、マイナス極性に帯電しているトナーが付着してトナー像が形成されるのに対し、初期化帯電部には、トナーを静電的に吸引する程の電界が生じないのでトナーが付着しない。このトナー像は、前記感光ドラム６２の回転によって、前記感光ドラム６２と前記転写ローラ８０とが対向している転写部へと搬送される。
【００３６】
なお、上述したようにして形成されたトナー像におけるトナー付着量（現像された画像の濃度）は、前記露光ヘッド６８による前記感光ドラム６２への露光量に応じて生じる前記感光ドラム６２の周表面上における電位の減衰量によって決定される。
【００３７】
次いで、上述したように前記トナー像が前記転写部へ搬送されると、前記搬送ベルト８４によって、前記印刷用紙８６が前記転写部へ搬送される。そして、前記転写部においては、前記トナー像が前記印刷用紙８６上に、前記転写ローラ８０によって転写される。このようにして前記トナー像を転写された前記印刷用紙８６は更に下流に搬送され、前記トナー像が前記定着ローラ８２によって熱定着された後、前記印刷用紙８６は当該画像形成装置の外部へ排出される。
【００３８】
また、トナー像が印刷用紙８６上に転写された後、前記感光ドラム６２は、クリーニング部材７４により残留トナーが除去され、更に、イレーサ光源感光体７２によって一様に０Ｖに除電されて、帯電ローラ７０への帯電に備えられる。
【００３９】
なお、前記露光ヘッド６８における前記ケース部６４内には、図３に示す前記感光ドラム６２への露光走査の主走査方向（前記感光ドラム６２の幅方向、つまり前記印刷用紙８６の幅方向）に、多数の発光素子１０が例えば一列に配設された有機ＥＬ発光素子アレイが形成されている。この有機ＥＬ発光素子アレイは、当該画像形成装置が、例えばＡ４サイズの印刷用紙８６を縦方向に用いてその幅一杯に印字密度１２００ｄｐｉ（ドット／インチ）で印字可能な画像形成装置の場合であれば、およそ１４０００個の発光素子１０を備えている。これらの個々の発光素子１０には、ホスト機器（不図示）から出力される印字情報に従った信号が印加される。即ち、個々の発光素子１０は、選択的に発光制御される。
【００４０】
ところで、本一実施形態においては、前記ケース部６４と前記ロッドレンズ部６６とを有する露光ヘッド６８によって、該露光ヘッド６８からミリオーダーの距離を隔てた前記感光ドラム６２上に小径の光スポットを形成し、各ドットを解像する光ビームを作る。以下、前記露光ヘッド６８について、図４及び図５を参照して説明する。
【００４１】
図４は、前記露光ヘッド６８の外観を示す図である。前記ケース部６４内には、前記感光ドラム６２への露光走査の主走査方向に、有機ＥＬ素子からなる複数の発光素子１０が一列に配設された発光素子アレイが設けられている。
【００４２】
なお、前記発光素子１０は、図４に示すように制御ケーブル８８によって、前記ホスト機器（不図示）と電気的に接続されている。ここで、前記制御ケーブル８８と、前記発光素子１０との接続方法に関しては、発光素子１０を駆動させることができる接続方法であればどのような接続方法であっても良い。
【００４３】
以下、図５及び図６を参照して、本一実施形態に係る露光ヘッド６８の構造について説明する。ここで、図５は、前記露光ヘッド６８の側面断面図である。図６は、前記ロッドレンズ部６６とは反対側から見た場合の発光素子アレイが設けられた前記ガラス基板１４を示す図である。なお、上述したように本一実施形態において発光素子１０をなす有機ＥＬ素子は、ボトムエミッション構造に設定されている。
【００４４】
まず、前記ガラス基板１４は、例えば接着樹脂９０によって前面ケース９２に接着されている。さらに、前記前面ケース９２には、図５に示すように背面ケース９４が嵌め込まれている。
【００４５】
ここで、前記ガラス基板１４の前記前面ケース９２に対向する面における、前記発光素子１０が設けられていない箇所には、図５及び図６に示すように前記発光素子１０を駆動する為のドライバＩＣ９６が設けられている。より詳しくは、前記ドライバＩＣ９６は、図６に示すように前記発光素子１０における前記封止基板５０の周囲に複数個（本一実施形態においては４個）設けられている。
【００４６】
そして、前記ドライバＩＣ９６にはヘッドコントローラ（不図示）から同期信号、クロック信号、及び画像信号等が入力され、前記ドライバＩＣ９６は、それらの各信号に基づいて前記データライン５８及び走査ライン５６の制御を行っている。
【００４７】
なお、本一実施形態においては、画像形成装置の構造上、前記露光ヘッド６８は一個のデバイス装置となる為、組み立て時や交換時には接続配線に力が加わる可能性がある。従って、前記ガラス基板１４と前記ヘッドコントローラ（不図示）との接続配線のケーブルに関しては、前記ケース部６４の内部と外部とで別ケーブルとして、前記ケース部６４の外部のケーブルをより強度が高く作業性の優れたケーブルとする為に、図５に示すように前記背面ケース９４に中継コネクタ９８が設けられている。中継コネクタ９８は、それぞれ前記制御ケーブル８８に接続されており、該制御ケーブル８８は、一方がアノード電圧を印加するために、前記ドライバＩＣ９６及び電源線６０に供給される信号群のための配線であり、他方が、カソード電圧を印加するためにカソード電極２８に供給される信号（ＧＮＤ）の為の配線である。
【００４８】
また、前記前面ケース９２には凸部１００が設けられ、該凸部１００には開口部が形成されて、各発光素子１０と対向するようにロッドレンズ部６６がこの開口部に嵌め込まれ、開口部とロッドレンズ部６６との隙間は接着剤で封止されている。このため、前面ケース９２は可視光に対して不透明であっても、前記発光素子１０が発する光が凸部１００内に形成された密閉空間１０２を介して前記ロッドレンズ部６６に入射することになる。
【００４９】
なお、図５に示す発光素子１０をなす有機ＥＬ素子は、ガラス基板１４がロッドレンズ部６６に対向するように面しているボトムエミッション構造である。
【００５０】
図７（Ａ）は、前記感光ドラム６２の分光感度の波長分布を示す図であり、図７（Ｂ）は、赤色の有機ＥＬ素子からなる発光素子１０の有機ＥＬ層２２の発光により放射される光の放射強度の分光特性を示す図である。
【００５１】
図７（Ａ）に示すように、感光ドラム６２は、分光感度として、波長７６０ｎｍ（第４の波長）付近で最大感度３．２５ｃｍ２／μＪ程度の値を持ち、感度が最大値の５０％（１．６３ｃｍ２／μＪ）以上となる波長半値幅が約５８０ｎｍ（第２の波長）乃至約８９０ｎｍ（第３の波長）の、比較的ブロードな特性を有している。感光エネルギーは、７４０ｎｍにおいて０．３μＪ／ｃｍ２である。これに対して、発光素子１０の有機ＥＬ層２２の放射強度は、図７（Ｂ）に示すように、約６４５ｎｍ（第１の波長）に放射強度のピークを持つ特性となっている。この放射強度のピーク波長は感光ドラム６２の波長半値幅内にあるため、発光素子１０の有機ＥＬ層２２より放射された光を直接感光ドラム６２へ照射した場合には、感光ドラム６２へ書き込み（露光）を比較的高い感度で行うことが可能となる。しかしながら、実際に発光素子１０から出射されて感光ドラム６２へ照射される光の強度の波長分布は、後述する干渉の効果により図７（Ｂ）に示した特性から放射強度のピーク波長が変化する。
【００５２】
この干渉の効果は波長分布を持つものであるため、その波長分布特性により感光ドラム６２への書き込み効率がより向上する場合と書き込み効率が低下する場合とが生じ得る。そこで、本実施形態では、前記カソード電極２８に、反射電極層２６に加えて透明電極層２４を設け、この透明電極層２４の厚さを調整することでこの干渉の効果の最適化を図り、感光ドラム６２への書き込み効率をより向上させることができるようにしている。
【００５３】
図８（Ａ）は、本実施形態に係る発光素子１０における干渉効果を生じさせる光路を示す図である。ここで、干渉をコントロールするのが有機ＥＬ層２２と反射電極層２６との間に設けた透明電極層２４である。この透明電極層２４を構成するＩＴＯは、屈折率が高く、このために光学距離の変化が大きく、しかも有機ＥＬ発光機構と独立に制御できるという利点がある。無論、有機ＥＬ層２２の層厚を変えることで発光点１０４を移動させることもできるが、電子・正孔の注入バランスとの兼ね合いも考えて設計しなければならない。
【００５４】
発光点１０４からの光路としては、図８（Ａ）に示すように、発光点１０４からボトム（図面下方）方向に放射されて、アノード電極１８、絶縁膜１６及びガラス基板１４を介して前記ロッドレンズ部６６に出射される光路Ａ（第１の光）に加えて、次の３種類が存在する。
【００５５】
一つは、発光点１０４からトップ（図面上方）方向に放射されて、透明電極層２４を介して反射電極層２６で反射され、前記透明電極層２４、有機ＥＬ層２２、アノード電極１８、絶縁膜１６及びガラス基板１４を介して前記ロッドレンズ部６６に出射される光路Ｂ（第２の光）である。また、この光路Ｂにおいては、発光点１０４からトップ方向に放射されて、有機ＥＬ層２２と透明電極層２４とによって形成される屈折率界面で反射され、透明電極層２４、有機ＥＬ層２２、アノード電極１８、絶縁膜１６及びガラス基板１４を介して前記ロッドレンズ部６６に出射される光路も含む。この場合、上記光路Ａの光と光路Ｂの光との間で干渉が発生する。
【００５６】
もう一つは、発光点１０４からボトム方向に放射されて、有機ＥＬ層２２とアノード電極１８とによって形成される屈折率界面でトップ方向に反射され、有機ＥＬ層２２から透明電極層２４を介して反射電極層２６で反射され、前記透明電極層２４、有機ＥＬ層２２、アノード電極１８、絶縁膜１６及びガラス基板１４を介して前記ロッドレンズ部６６に出射される光路Ｃである。また、この光路Ｃにおいては、発光点１０４からボトム方向に放射されて、アノード電極１８を介し、該アノード電極１８と絶縁膜１６とによって形成される屈折率界面でトップ方向に反射され、アノード電極１８、有機ＥＬ層２２を介して、該有機ＥＬ層２２と透明電極層２４とによって形成される屈折率界面で反射され、前記有機ＥＬ層２２、アノード電極１８、絶縁膜１６及びガラス基板１４を介して前記ロッドレンズ部６６に出射される光路も含む。この場合は、上記光路Ａの光と光路Ｃの光との間で干渉が発生する。
【００５７】
そしてもう一つは、発光点１０４からトップ方向に放射されて、透明電極層２４を介して反射電極層２６で反射され、前記透明電極層２４、有機ＥＬ層２２を介して、該有機ＥＬ層２２とアノード電極１８とによって形成される屈折率界面で再びトップ方向に反射され、有機ＥＬ層２２から透明電極層２４を介して反射電極層２６で反射され、前記透明電極層２４、有機ＥＬ層２２、アノード電極１８、絶縁膜１６及びガラス基板１４を介して前記ロッドレンズ部６６に出射される光路Ｄである。また、この光路Ｄにおいては、発光点１０４からトップ方向に放射されて、透明電極層２４を介して反射電極層２６で反射され、前記透明電極層２４、有機ＥＬ層２２、アノード電極１８を介して、該アノード電極１８と絶縁膜１６とによって形成される屈折率界面で再びトップ方向に反射され、アノード電極１８から有機ＥＬ層２２を介して、該有機ＥＬ層２２と透明電極層２４とによって形成される屈折率界面で反射され、前記有機ＥＬ層２２、アノード電極１８、絶縁膜１６及びガラス基板１４を介して前記ロッドレンズ部６６に出射される光路も含む。この場合は、上記光路Ａの光と光路Ｄの光との間で干渉が発生する。
【００５８】
なお、絶縁膜１６は、その膜厚を２Ｄ＞Ｌｃ／ｎ（Ｌｃ：有機ＥＬ発光のコヒーレント長，ｎ：絶縁膜１６の屈折率）とすることで、該絶縁膜１６では干渉を引き起こさないようにしている。
【００５９】
図８（Ｂ）は、以下の説明で用いるパラメータ表記を表す図である。ここで、透明電極層２４の膜厚をｄａ、有機ＥＬ層２２における発光点１０４から透明電極層２４までの厚さをＸｐ、同じく発光点１０４からアノード電極１８までの厚さをＸｑ、アノード電極１８の膜厚をｄｃとする。なお、図８（Ａ）及び（Ｂ）中に示す出射角θは、ロッドレンズ部６６のレンズアレイを構成するセルフォック（登録商標）レンズが取り込み可能な最大角度を示しており、この角度内の出射光（第３の光）が取り込まれて、感光ドラム６２に放射される。本実施形態では、これを約２３度とした。
【００６０】
図９は、絶縁膜１６（ＳｉＮ：窒化シリコン膜）、アノード電極１８及び透明電極層２４（ＩＴＯ）、有機ＥＬ層２２、及び反射電極層２６（Ａｇ）それぞれの光学定数（複素屈折率ｎ＋ｉｋ）の波長分散を表す図である。
【００６１】
同図に示すように、パッシベーション膜となる絶縁膜１６を構成するＳｉＮとアノード電極１８を構成するＩＴＯの屈折率差が少ないので、本実施形態の構成では、前記光路Ｃ及びＤと光路Ａと間の干渉はほとんど無い。即ち、繰り返し反射を有しない。
【００６２】
これに対して、有機ＥＬ層２２と透明電極層２４を構成するＩＴＯの屈折率差、及び、透明電極層２４を構成するＩＴＯと反射電極層２６を構成するＡｇの屈折率差は大きい。よって、前記光路Ｂ（第２の光）と光路Ａ（第１の光）との間で生じる干渉、つまり透明電極層２４を構成するＩＴＯの膜厚ｄａ依存性が最も顕著となる。
【００６３】
図１０は、干渉による光強度の増幅率（干渉増幅率）の透明電極層２４の膜厚ｄａの厚さを２０ｎｍ〜５０ｎｍに変えたときの波長による変化を示す図である。この図１０の縦軸の値は、発光素子１０の有機ＥＬ層２２の放射強度を基準とした比率を表すものであり、実際に発光素子１０から出射されて感光ドラム６２に照射される光の強度の波長分布は図７（Ｂ）に示す放射強度の波長分布に図１０の干渉増幅率の波長分布を掛けた値となる。すなわち、干渉増幅率が１より大きいときは干渉により光の強度が強め合い、発光素子１０から出射される光の強度が有機ＥＬ層２２の放射強度より高くなることを表し、干渉増幅率が１より小さいときは干渉により光の強度が弱め合い、発光素子１０から出射される光の強度が有機ＥＬ層２２の放射強度より低くなることを表している。なお、この図１０は、有機ＥＬ層２２における厚さＸｐ及びＸｑ、アノード電極１８の膜厚ｄｃをそれぞれ５０ｎｍとした場合に、実際に利用される前述した角度θ内の出射光のみで求めた結果を示している。また、０ｎｍは透明電極層２４を設けない従来の構成の場合の特性を示すものである。
【００６４】
同図に示すように、透明電極層２４を設けない場合（ｄａ＝０ｎｍ）には、干渉効果による干渉増幅率が最大となる波長は４６０ｎｍ程度であり、発光素子１０の放射強度のピーク波長（約６４５ｎｍ）より短波長側になっている。このため、感光ドラム６２に照射される光の強度が最大となるピーク波長は発光素子１０の放射強度のピーク波長より短波長側にずれることとなる。これに対し、透明電極層２４を設け、その膜厚ｄａを２０ｎｍ〜５０ｎｍとした場合には、干渉増幅率が最大となる波長は長波長側にずれていく。
【００６５】
次に、感光ドラム６２への書き込み効率は、図７（Ａ）に示す感光ドラム６２の分光感度の波長分布と、図７（Ｂ）に示す発光素子１０から放射される光の放射強度の波長分布と、図１０に示す干渉増幅率の波長分布と、を掛け合わせた値を全波長に亘って積分した値に対応するものと考えることができる。図１１は、感光ドラム６２の書き込み効率、すなわち感光ドラム６２の分光感度と発光素子１０の放射強度の波長分布と干渉による光強度の干渉増幅率の波長分布とを掛け合わせ、全波長に亘って積分した値の、透明電極層２４の膜厚ｄａの厚さ依存性を示す図である。なお、図１１の縦軸は、上述の干渉の効果がないとき、すなわち、図１０の干渉増幅率の値を１として、発光素子１０の有機ＥＬ層２２より放射された光を直接感光ドラム６２へ照射したときの感光ドラム６２への書き込み効率を基準としたものである。
【００６６】
図１０及び図１１に示すように、例えば、透明電極層２４の膜厚ｄａを４０ｎｍとしたときの干渉による干渉増幅率が最大となる波長は約約７６０ｎｍであって、感光ドラム６２の感度ピークとほぼ一致する。しかし、発光素子１０の有機ＥＬ層２２の放射強度のピーク波長は約６４５ｎｍであって波長が７６０ｎｍのところでは放射強度は低下している領域であるため、図１１に示すように感光ドラム６２への書き込み効率は最大にはならない。
【００６７】
図１１に示すように、透明電極層２４の厚さｄａをゼロとしたとき、すなわち透明電極層２４を設けないときの書き込み効率は約１．４４である。そして、透明電極層２４の膜厚ｄａの厚さを増加させていくと、書き込み効率は次第に増加し、膜厚ｄａが約３０ｎｍで最大値（１．８４５）となり、膜厚ｄａをそれ以上に厚くすると減少していく特性を示す。すなわち、図１１に示すように、少なくとも透明電極層２４の厚さが５０ｎｍまでは、透明電極層２４を付加することで、書き込み効率を、透明電極層２４を設けないときに比べて増加させることができることがわかる。
【００６８】
また、図１０に示す干渉増幅率の透明電極層２４の厚さｄａに対する変化について見ると、透明電極層２４の厚さｄａを２０ｎｍ〜４０ｎｍとしたとき、干渉増幅率が最大となる波長は６５０ｎｍ〜７６０ｎｍとなり、これは発光素子１０の有機ＥＬ層２２の放射強度のピーク波長（約６４５ｎｍ）と感光ドラム６２の分光感度が最大となる波長（７６０ｎｍ）の概ね中間に位置する。このとき、図１１に示す書き込み効率は概ね１．８以上となる。更に、透明電極層２４の厚さｄａを５０ｎｍとしたときは、図１０に示す干渉増幅率が最大となる波長は約８３０ｎｍであり、感光ドラム６２の分光感度が最大となる波長より長波長となっているが、感光ドラム６２の波長半値幅内には入っている。また、図１１に示す書き込み効率は約１．６２であり、透明電極層２４の厚さｄａを４０ｎｍとした時の値よりは低下しているが、透明電極層２４を設けないときよりは高い値となっている。
【００６９】
また、図１１に示す書き込み効率の値が大きい程、感光ドラム６２への書き込みをより短時間で行うことができて高速化を図ることができたり、高解像度化のためにドット面積を小さくしても感光ドラム６２へ良好に書き込みを行ったりすることがでる等、好ましい特性を得ることができる。そこで、書き込み効率の値が厳密に１．８以上となる範囲を図１１に示す最適範囲Ａと規定した場合、対応する透明電極層２４の膜厚ｄａの値は２０ｎｍ〜３５ｎｍ程度となる。この膜厚ｄａの範囲を図１０で見ると、干渉増幅の値が、感光ドラム６２の分光感度の半値幅内で干渉増幅の値が１．５以上となる範囲と言うことができる。例えば膜厚ｄａを４０ｎｍとしたときには、図１１において放射強度増幅比は約１．７８となり、上記の範囲を外れるが、図１０においても、膜厚ｄａを４０ｎｍとしたとき、半値幅の下限の波長５８０ｎｍでの干渉増幅の値が約１．３５であって、上記の範囲を外れるが、膜厚ｄａを３０ｎｍとしたときには、図１１において放射強度増幅比は約１．８４となって上記の範囲内となり、図１０においても、膜厚ｄａを３０ｎｍとしたときには、半値幅の下限の波長５８０ｎｍでの干渉増幅の値が約１．６３であって上記の範囲内となることが分かる。
【００７０】
以上説明したように、本実施形態によれば、有機ＥＬ層２２と反射電極層２６との間に透明電極層２４を設け、その厚さを最適化することだけで、薄膜干渉を利用して光の放射強度を増大させることができるので、輝度劣化の原因となる電流密度の増大を伴わずに、有機ＥＬ発光素子の発光効率を向上させ、感光ドラム６２に対する書き込み効率を向上させることができる。従って、解像度を上げるためにドット面積が小さくなっても感光ドラムを露光して、良好に書き込みを行うことができて、高解像度の画像形成装置用の露光ヘッドを構成することが可能となる。
【００７１】
また、干渉の第１ピークを用いること及び繰り返し反射を有しないことで、干渉効果を持ちながら出力光の分光特性が鋭くならないため、ＯＰＣのような広い分光感度を有する感光ドラム６２に対して感度の損失が少ないという利点がある。
【００７２】
そして更に、透明電極層２４の膜厚ｄａを調整することで干渉効果をコントロールすることが可能となる。ここで、感光ドラム６２の感度ピークに合うよう膜厚ｄａをコントロールして最適化すれば、感光ドラム６２への実質的な光強度を最大にすることができる。
【００７３】
以上、一実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上述した一実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。
【００７４】
例えば、図１０及び図１１に示した結果を得るために用いた有機ＥＬ層２２における厚さＸｐ及びＸｑ、アノード電極１８の膜厚ｄｃは一例であり、他の膜厚であっても、数値自体は異なっても同様の増幅効果が得られることは言うまでもない。
【００７５】
また、赤色の有機ＥＬ発光素子１０を例に説明したが、他の色の有機ＥＬ素子からなる発光素子の場合も、同様である。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ素子からなる発光素子とその駆動を行う画素トランジスタの構造を示す縦断面図である。
【図２】一実施形態に係る発光素子とその駆動を行う画素トランジスタの回路図である。
【図３】一実施形態に係る発光素子を光源として用いた画像形成装置（印刷装置）の構成の一例を示す図である。
【図４】発光素子アレイ露光ヘッドの外観を示す図である。
【図５】発光素子アレイ露光ヘッドの側面断面図である。
【図６】ロッドレンズ部とは反対側から見た場合の、発光素子アレイが設けられたガラス基板を示す図である。
【図７】（Ａ）は感光ドラムのドラム感度を示す図であり、（Ｂ）は赤色の有機ＥＬ発光素子の分光特性を示す図である。
【図８】（Ａ）は有機ＥＬ発光素子における干渉効果を生じさせる光路を示す図であり、（Ｂ）は説明に使用するパラメータ表記を表す図である。
【図９】絶縁膜（ＳｉＮ）、アノード電極及び透明電極層（ＩＴＯ）、有機ＥＬ層、及び反射電極層（Ａｇ）それぞれの光学定数（複素屈折率ｎ＋ｉｋ）の波長分散を表す図である。
【図１０】干渉増幅の透明電極膜厚依存性を示す図である。
【図１１】図７の感光ドラムの分光感度を考慮したときの放射強度増幅比の透明電極膜厚依存性を示す図である。
【符号の説明】
【００７７】
１０…発光素子
１２…画素トランジスタ
１４…ガラス基板
１６…絶縁膜
１８…アノード電極
２０…層間絶縁膜
２２…有機ＥＬ層
２４…透明電極層
２６…反射電極層
２８…カソード電極
３０…選択ＴＦＴ
３２…駆動ＴＦＴ
３４…ゲート
３６…半導体膜
３８…チャネル保護膜
４０…不純物半導体膜
４２…密着層
４４…ドレイン
４６…ソース
４８…隔壁
５０…封止基板
５２…不活性ガス
５４…保持キャパシタ
５６…走査ライン
５８…データライン
６０…電源線
６２…感光ドラム
６４…ケース部
６６…ロッドレンズ部
６８…露光ヘッド
７０…帯電ローラ
７２…イレーサ光源感光体
７４…クリーニング部材
７６…現像ローラ
７８…現像器
８０…転写ローラ
８２…定着ローラ
８４…搬送ベルト
８６…印刷用紙
８８…制御ケーブル
９０…接着樹脂
９２…前面ケース
９４…背面ケース
９６…ドライバＩＣ
９８…中継コネクタ
１００…凸部
１０２…密閉空間
１０４…発光点
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子アレイ及びそれを光源として用いた露光装置並びにこれを備えて構成される画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
感光ドラムに画像データに応じた光を照射して露光を行う露光装置を備えた電子写真方式の画像形成装置（プリンタ）が広く利用されている。
【０００３】
そのような画像形成装置の露光装置において、ＬＥＤ等の発光素子を用いたＬＥＤアレイによる露光ヘッドを使用したものがある。ＬＥＤアレイによる露光ヘッドは、高信頼、高速、高画質、小型等の特徴を備えている。即ち、光学系において、光源であるＬＥＤアレイが露光ヘッドとしてソリッドステート化されるため、高い信頼性が得られる。また、光路長が短いため、小型化が可能である。一般的なレーザースキャナ方式の画像形成装置ではポリゴンミラーのような回転機構部が必要になるため小型化が困難であり、この点がＬＥＤアレイ露光ヘッドの大きなメリットである。このメリットを生かして、ＬＥＤアレイ露光ヘッドをＹＣＭＫの各色毎にタンデムに配置すると、印刷速度を高速にできる。
【０００４】
また近年では、発光点を精度良く作り込める有機ＥＬ発光素子が注目されており、この有機ＥＬ発光素子を光源として利用した発光素子アレイによる露光ヘッドを採用した電子写真方式の画像形成装置も提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−１０３３０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、画像形成装置においても更なる高画質化が要求されており、それに伴って、解像度を上げるためにドット面積が非常に小さくなってきている。この場合、露光ヘッドの各発光素子に供給する電流を増大させることで発光輝度を高めることができて、感光ドラムに対する書き込みを良好に行うことができるが、発光素子に供給する電流を増大させと発光素子の特性の経時劣化が大きくなり、発光素子アレイの寿命が短くなってしまう。そのため、そのような高解像度の画像形成装置に発光素子アレイによる露光ヘッドを長期に亘って適用可能とするためには、発光素子の特性劣化をもたらす供給電流の増大等を行うことなく、感光ドラムに対する書き込み効率を向上させなければならない。
【０００６】
本発明は、前記の点に鑑みてなされたもので、発光素子の特性劣化をもたらす供給電流の増大等を伴うことなく、発光素子アレイを有する露光ヘッドによって露光する感光ドラムに対する書き込み効率を向上させることができる発光素子アレイ、及びそれを用いた露光装置並びにそれを備えて構成される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】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、ライン状に配列された複数の発光素子を備え、所定の分光感度を有する感光ドラムを露光するための光を出射する発光素子アレイであって、前記各発光素子は、前記発光素子の発光波長の少なくとも一部を透過する透明基板と、前記透明基板の一面側に前記発光素子の発光波長の少なくとも一部を透過する透明膜を介して形成された第１の電極と、前記第１の電極上に形成され、印加された電界に応じて発光する発光機能層と、前記発光機能層上に形成され、前記発光素子の発光波長の少なくとも一部を透過する透明電極層と、該透明電極層上に形成され、前記発光機能層から前記透明電極層側に発光された光を前記第１の電極側に反射する反射電極層と、からなる第２の電極と、を具備し、前記発光機能層から放射される光は放射強度が最大となる第１の波長を有し、前記感光ドラムの前記分光感度は、該分光感度が最大値の５０％以上となる、短波長側の第２の波長と長波長側の第３の波長間からなる波長半値幅を有し、前記発光機能層から前記第１の電極側に放射される第１の光と、前記発光機能層から前記第２の電極側に放射されて前記発光機能層と前記透明電極層及び前記反射電極層との相互の間に形成される複数の屈折界面で前記第１の電極側に反射される第２の光と、が合わさって前記透明基板を介して該透明基板の他面側から出射される第３の光が生成され、前記透明電極層の厚さが、少なくとも、前記第３の光における前記第１の光と前記第２の光の間の干渉によって生じる光の強度の、前記第１の光の強度に対する倍率からなる干渉増幅率が最大となる波長が、前記第１の波長と前記第３の波長の間の波長となる値に設定されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発光素子アレイは、請求項１に記載の発光素子アレイにおいて、前記複数の屈折界面は、前記発光機能層と前記透明電極層との間に形成される第１の屈折界面と、前記透明電極層と前記反射電極層との間に形成される第２の屈折界面と、を有することを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発光素子アレイは、請求項１に記載の発光素子アレイにおいて、前記感光ドラムの前記分光感度は、該分光感度が最大値となる第４の波長を有し、前記透明電極層の厚さが、前記干渉増幅率が最大となる波長が、前記第１の波長と前記第４の波長の間の波長となる値に設定されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発光素子アレイは、請求項１に記載の発光素子アレイにおいて、前記透明電極層の厚さが、前記波長半値内において、前記干渉増幅率の値が１．５倍以上となる値に設定されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、所定の分光感度を有する感光ドラムに対し画像データに応じた光を照射して露光を行う露光装置において、複数の発光素子がライン状に配列され、前記画像データに応じた光を出射する発光素子アレイと、前記発光素子アレイの前記各発光素子から出射された光を前記感光ドラム表面に結像するレンズアレイと、を具備し、前記各発光素子は、前記発光素子の発光波長の少なくとも一部を透過する透明基板と、前記透明基板の一面側に前記発光素子の発光波長の少なくとも一部を透過する透明膜を介して形成された第１の電極と、前記第１の電極上に形成され、印加された電界に応じて発光する発光機能層と、前記発光機能層上に形成され、前記発光素子の発光波長の少なくとも一部を透過する透明電極層と、該透明電極層上に形成され、前記発光機能層から前記透明電極層側に発光された光を前記第１の電極側に反射する反射電極層と、からなる第２の電極と、を備え、前記発光機能層から放射される光は放射強度が最大となる第１の波長を有し、前記感光ドラムの前記分光感度は、該分光感度が最大値の５０％以上となる、短波長側の第２の波長と長波長側の第３の波長間からなる波長半値幅を有し、前記発光機能層から前記第１の電極側に放射される第１の光と、前記発光機能層から前記第２の電極側に放射されて前記発光機能層と前記透明電極層及び前記反射電極層との相互の間に形成される複数の屈折界面で前記第１の電極側に反射される第２の光と、が合わさって前記透明基板を介して該透明基板の他面側から出射される第３の光が生成され、前記透明電極層の厚さが、少なくとも、前記第３の光における前記第１の光と前記第２の光の間の干渉によって生じる光の強度の、前記第１の光の強度に対する倍率からなる干渉増幅率が最大となる波長が、前記第１の波長と前記第３の波長の間の波長となる値に設定されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載の露光装置は、請求項５に記載の露光装置において、前記複数の屈折界面は、前記発光機能層と前記透明電極層との間に形成される第１の屈折界面と、前記透明電極層と前記反射電極層との間に形成される第２の屈折界面と、を有することを特徴とする。
【００１３】
請求項７に記載の露光装置は、請求項５に記載の露光装置において、前記感光ドラムの前記分光感度は、該分光感度が最大値となる第４の波長を有し、前記透明電極層の厚さが、前記干渉増幅率が最大となる波長が、前記第１の波長と前記第４の波長の間の波長となる値に設定されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項８に記載の露光装置は、請求項５に記載の露光装置において、前記透明電極層の厚さが、前記波長半値内において、前記干渉増幅率の値が１．５倍以上となる値に設定されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項９に記載の発明は、所定の分光感度を有する感光ドラムと帯電器と露光器と現像器とを有し、画像データに応じた印刷を行う画像形成装置において、前記露光器は、複数の発光素子がライン状に配列され、前記画像データに応じた光を出射する発光素子アレイと、前記発光素子アレイの前記各発光素子から出射された光を前記感光ドラム表面に結像して露光を行うレンズアレイと、を有し、前記各発光素子は、前記発光素子の発光波長の少なくとも一部を透過する透明基板と、前記透明基板の一面側に前記発光素子の発光波長の少なくとも一部を透過する透明膜を介して形成された第１の電極と、前記第１の電極上に形成され、印加された電界に応じて発光する発光機能層と、前記発光機能層上に形成され、前記発光素子の発光波長の少なくとも一部を透過する透明電極層と、該透明電極層上に形成され、前記発光機能層から前記透明電極層側に発光された光を前記第１の電極側に反射する反射電極層と、からなる第２の電極と、を有し、前記発光機能層から放射される光は放射強度が最大となる第１の波長を有し、前記感光ドラムの前記分光感度は、該分光感度が最大値の５０％以上となる、短波長側の第２の波長と長波長側の第３の波長間からなる波長半値幅を有し、前記発光機能層から前記第１の電極側に放射される第１の光と、前記発光機能層から前記第２の電極側に放射されて前記発光機能層と前記透明電極層及び前記反射電極層との相互の間に形成される複数の屈折界面で前記第１の電極側に反射される第２の光と、が合わさって前記透明基板を介して該透明基板の他面側から出射される第３の光が生成され、前記透明電極層の厚さが、少なくとも、前記第３の光における前記第１の光と前記第２の光の間の干渉によって生じる光の強度の、前記第１の光の強度に対する倍率からなる干渉増幅率が最大となる波長が、前記第１の波長と前記第３の波長の間の波長となる値に設定されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項１０に記載の画像形成装置は、請求項９に記載の画像形成装置において、前記複数の屈折界面は、前記発光機能層と前記透明電極層との間に形成される第１の屈折界面と、前記透明電極層と前記反射電極層との間に形成される第２の屈折界面と、を有することを特徴とする。
【００１７】
請求項１１に記載の画像形成装置は、請求項９に記載の画像形成装置において、前記感光ドラムの前記分光感度は、該分光感度が最大値となる第４の波長を有し、前記透明電極層の厚さが、前記干渉増幅率が最大となる波長が、前記第１の波長と前記第４の波長の間の波長となる値に設定されていることを特徴とする。
【００１８】
請求項１２に記載の画像形成装置は、請求項９に記載の画像形成装置において、前記透明電極層の厚さが、前記波長半値内において、前記干渉増幅率の値が１．５倍以上となる値に設定されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、発光素子アレイの発光素子の発光機能層と反射電極層との間に透明電極層を設け、該透明電極層の厚さを調整することで薄膜干渉による干渉増幅の波長分布を感光ドラムの分光感度特性に対応したものとすることができて、発光素子の特性劣化をもたらす供給電流の増大等を伴わずに、感光ドラムに対する書き込み効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して説明する。
【００２１】
図１は、本発明の一実施形態に係る有機ＥＬからなる発光素子１０とその駆動を行う画素トランジスタ１２の構造を示す縦断面図であり、図２はその回路図である。なお、図１では、分かり易くするために、縦方向の寸法を引き延ばして示している。また、本一実施形態においては、発光素子１０をなす有機ＥＬ素子はボトムエミッション構造に設定されている。
【００２２】
発光素子１０は、図１に示すように、ガラス基板（透明基板）１４上に透明な絶縁膜（透明膜）１６を介して錫ドープ酸化インジウム（Indium Thin Oxide；ＩＴＯ）等の透明なアノード電極（第１の電極）１８が形成され、そのアノード電極１８上の層間絶縁膜２０に開けられた開口部に、正孔輸送層、発光層、及び電子輸送層でなる有機ＥＬ層（発光機能層）２２が設けられて、その上にＩＴＯ等の透明電極層２４と銀合金やアルミニウム合金等の反射電極層２６とでなるカソード電極（第２の電極）２８が配線されて形成されている。
【００２３】
そして、アノード電極１８とカソード電極２８との間に、所定の電圧が掛けられることで、アノード電極１８から正孔が、カソード電極２８から電子が、有機ＥＬ層２２に注入され、そこで正孔と電子とが再結合して発光する。この発光によって生じた光は、透明なアノード電極１８及び透明な絶縁膜１６を通過してガラス基板１４の方向に完全拡散放射する。また、反対にカソード電極２８方向への光は、透明電極層２４を透過して反射電極層２６で反射されて、ガラス基板１４の方向に放射される。なおこのとき、実際には後述するような薄膜干渉が生じるが、この影響については後で詳述する。
【００２４】
また、画素トランジスタ１２は、例えば共にｎチャネルアモルファスシリコン薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと略記する。）のスイッチング素子である、選択ＴＦＴ３０と駆動ＴＦＴ３２とからなる。各ＴＦＴ３０，３２は、前記ガラス基板１４上に形成されたゲート３４と、ゲート３４上に形成された前記絶縁膜１６と、絶縁膜１６を挟んでゲート３４に対向した半導体膜３６と、半導体膜３６の中央部上に形成されたチャネル保護膜３８と、半導体膜３６の両端部上において互いに離間するよう形成され、チャネル保護膜３８に一部重なった不純物半導体膜４０と、不純物半導体膜４０上に形成されたクロム等の密着層４２と、密着層４２上に形成されたドレイン４４及びソース４６と、から構成されている。なお、前記密着層４２は、前記発光素子１０のアノード電極１８まで引き回され、これにより、図２に示すように、駆動ＴＦＴ３２のソース４６が発光素子１０のアノード電極１８に接続される。そして、このようなＴＦＴ３０，３２及び前記発光素子１０のそれぞれの間並びにそれらの上には前記層間絶縁膜２０が形成されている。
【００２５】
また、画素トランジスタ１２の上には、ポリイミド等による隔壁４８が形成されている。この隔壁４８は、製造プロセスにおける有機ＥＬ層２２の形成工程の際に、該有機ＥＬ層２２の材料が他の領域へ漏れるのを防止する。而して、前記カソード電極２８は、該隔壁４８上を引き回されるように形成される。
【００２６】
そして、これら発光素子１０及びＴＦＴ３０，３２上には封止基板５０が配され、該封止基板５０と前記ガラス基板１４は、周縁を図示しないシール材で封止されている。封止基板５０とガラス基板１４の間には、例えば不活性ガス５２が封入されている。
【００２７】
なお、図１の断面では現れないが、図２の回路図に示すように、以下のような構成を更に有している。即ち、選択ＴＦＴ３０のソース４６は、駆動ＴＦＴ３２のゲート３４に接続されている。また、選択ＴＦＴ３０のソース４６と駆動ＴＦＴ３２のドレイン４４との間には、保持キャパシタ５４が形成接続されている。そして、選択ＴＦＴ３０のゲート３４は走査ライン（ＧＬ）５６に接続され、ドレイン４４はデータライン（ＤＬ）５８に接続されており、駆動ＴＦＴ３２のドレイン４４は電源線（Ｖｄｄ）６０に接続されている。
【００２８】
図３は、本発明の一実施形態に係る発光素子１０を光源として用いた画像形成装置（印刷装置）の構成の一例を示す図である。同図に示すように、この画像形成装置は、感光ドラム６２と、ケース部６４とロッドレンズ部６６とから成る露光ヘッド６８と、帯電ローラ７０と、イレーサ光源感光体７２と、クリーニング部材７４と、現像ローラ７６を含む現像器７８と、転写ローラ８０と、定着ローラ８２と、搬送ベルト８４と、を具備している。ロッドレンズ部６６は、例えばセルフォック（登録商標）レンズからなるロッドレンズを一列又は複数の列に配列させたレンズアレイであって、入射された光を等倍正立像として感光ドラム６２に結像するレンズ部である。
【００２９】
なお、前記感光ドラム６２は、例えば負帯電型ＯＰＣ（Organic Photo Conductor）感光体（有機感光体）である。このことに鑑みて、前記帯電ローラ７０は負帯電器とされている。また、前記現像器７８は負帯電トナーで現像を行う現像器である。また、前記露光ヘッド６８のケース部６４は、前述したような発光素子１０が一列にアレイ状に配列されて構成されている。
【００３０】
ところで、図３に示す画像形成装置では、おおまかには以下のような工程により印刷が行われる。まず、前記帯電ローラ７０が、回転する感光ドラム６２の表面に接触することによって、感光ドラム６２の接触した表面が一様に負電位となるように帯電される。続いて、前記露光ヘッド６８の発光素子１０から発した光が、ロッドレンズ部６６を介して前記感光ドラム６２の所定位置に対して入射され、前記感光ドラム６２上には静電潜像が形成される。その後、前記現像器７８によって、前記静電潜像にトナーが付着される。そして、前記転写ローラ８０によって、前記静電潜像に付着しているトナーが印刷用紙８６に転写される。以下、このような印刷工程を詳細に説明する。
【００３１】
まず、前記感光ドラム６２は、帯電用電源（不図示）から供給される負電位であって且つ後述する現像器７８で出力される現像電圧に比較的近似している或いは等しい電位の初期化帯電電圧を、前記帯電ローラ７０によって印加される。これにより、前記感光ドラム６２における周表面は一様に負帯電され、電位的に初期化される（初期化帯電状態となる）。
【００３２】
そして、周表面が初期化帯電状態となった前記感光ドラム６２には、前記露光ヘッド６８によって、印字情報に従った光書き込み（露光）が行われる。即ち、この露光工程においては、各発光素子１０に関して、階調信号に応じた階調信号電圧が対応するデータライン５８に印加されると同時に対応する走査ライン５６にハイレベルの走査信号が印加される。これにより、対応する選択ＴＦＴ３０がオン動作して、駆動ＴＦＴ３２のゲート端子にデータライン５８に印加された階調信号電圧に基づくゲート電圧が印加されて、その駆動ＴＦＴ３２が当該ゲート電圧に応じた導通状態でオン動作する。これにより、電源線６０を介して駆動ＴＦＴ３２及び発光素子１０に、データライン５８に印加された階調信号電圧に基づく電流値を有する発光駆動電流が流れ、発光素子１０が所定の発光輝度で発光動作する。このとき、階調信号電圧は、選択ＴＦＴ３０を介して、保持キャパシタ５４に供給され、該保持キャパシタ５４は、その階調信号電圧のレベルに応じた値の電荷量に充電される。従って、その後、他の発光素子１０を選択するために当該走査ライン５６の走査信号がローレベルとされて、選択ＴＦＴ３０がオフしても、前記保持キャパシタ５４には階調信号電圧に応じた電荷量が保持されているので、駆動ＴＦＴ３２は、その保持キャパシタ５４に保持されている電荷量に応じた導通状態となり、発光動作を継続することができる。
【００３３】
このような露光工程により、露光が行われないために初期化帯電状態のままの前記初期化帯電部と、前記露光によって初期化帯電部より相対的に高い負電位である−５０Ｖ程度の露光帯電電圧が印加されて帯電された露光帯電部とから成る静電潜像が、前記感光ドラム６２の周表面上に形成される。
【００３４】
ここで、前記現像器７８内に収容されている弱いマイナス電位に帯電したトナーが、前記現像ローラ７６によって、前記現像ローラ７６と前記感光ドラム６２との対向部に回転搬送される。このとき、前記現像ローラ７６は、不図示の電源から、露光帯電部よりもさらに低い−２５０Ｖ程度の現像電圧を印加される。したがって、前記感光ドラム６２における前記静電潜像の−５０Ｖ程度の露光帯電部では、現像電圧よりも２００Ｖ程度高電位となり、初期化帯電部では、現像電圧との差が２００Ｖよりも絶対値が十分小さい電圧になる。
【００３５】
これらの静電潜像における現像電圧との電位差の違いにより、前記現像ローラ７６に対して相対的にプラス極性の電位となった前記静電潜像における露光帯電部には、マイナス極性に帯電しているトナーが付着してトナー像が形成されるのに対し、初期化帯電部には、トナーを静電的に吸引する程の電界が生じないのでトナーが付着しない。このトナー像は、前記感光ドラム６２の回転によって、前記感光ドラム６２と前記転写ローラ８０とが対向している転写部へと搬送される。
【００３６】
なお、上述したようにして形成されたトナー像におけるトナー付着量（現像された画像の濃度）は、前記露光ヘッド６８による前記感光ドラム６２への露光量に応じて生じる前記感光ドラム６２の周表面上における電位の減衰量によって決定される。
【００３７】
次いで、上述したように前記トナー像が前記転写部へ搬送されると、前記搬送ベルト８４によって、前記印刷用紙８６が前記転写部へ搬送される。そして、前記転写部においては、前記トナー像が前記印刷用紙８６上に、前記転写ローラ８０によって転写される。このようにして前記トナー像を転写された前記印刷用紙８６は更に下流に搬送され、前記トナー像が前記定着ローラ８２によって熱定着された後、前記印刷用紙８６は当該画像形成装置の外部へ排出される。
【００３８】
また、トナー像が印刷用紙８６上に転写された後、前記感光ドラム６２は、クリーニング部材７４により残留トナーが除去され、更に、イレーサ光源感光体７２によって一様に０Ｖに除電されて、帯電ローラ７０への帯電に備えられる。
【００３９】
なお、前記露光ヘッド６８における前記ケース部６４内には、図３に示す前記感光ドラム６２への露光走査の主走査方向（前記感光ドラム６２の幅方向、つまり前記印刷用紙８６の幅方向）に、多数の発光素子１０が例えば一列に配設された有機ＥＬ発光素子アレイが形成されている。この有機ＥＬ発光素子アレイは、当該画像形成装置が、例えばＡ４サイズの印刷用紙８６を縦方向に用いてその幅一杯に印字密度１２００ｄｐｉ（ドット／インチ）で印字可能な画像形成装置の場合であれば、およそ１４０００個の発光素子１０を備えている。これらの個々の発光素子１０には、ホスト機器（不図示）から出力される印字情報に従った信号が印加される。即ち、個々の発光素子１０は、選択的に発光制御される。
【００４０】
ところで、本一実施形態においては、前記ケース部６４と前記ロッドレンズ部６６とを有する露光ヘッド６８によって、該露光ヘッド６８からミリオーダーの距離を隔てた前記感光ドラム６２上に小径の光スポットを形成し、各ドットを解像する光ビームを作る。以下、前記露光ヘッド６８について、図４及び図５を参照して説明する。
【００４１】
図４は、前記露光ヘッド６８の外観を示す図である。前記ケース部６４内には、前記感光ドラム６２への露光走査の主走査方向に、有機ＥＬ素子からなる複数の発光素子１０が一列に配設された発光素子アレイが設けられている。
【００４２】
なお、前記発光素子１０は、図４に示すように制御ケーブル８８によって、前記ホスト機器（不図示）と電気的に接続されている。ここで、前記制御ケーブル８８と、前記発光素子１０との接続方法に関しては、発光素子１０を駆動させることができる接続方法であればどのような接続方法であっても良い。
【００４３】
以下、図５及び図６を参照して、本一実施形態に係る露光ヘッド６８の構造について説明する。ここで、図５は、前記露光ヘッド６８の側面断面図である。図６は、前記ロッドレンズ部６６とは反対側から見た場合の発光素子アレイが設けられた前記ガラス基板１４を示す図である。なお、上述したように本一実施形態において発光素子１０をなす有機ＥＬ素子は、ボトムエミッション構造に設定されている。
【００４４】
まず、前記ガラス基板１４は、例えば接着樹脂９０によって前面ケース９２に接着されている。さらに、前記前面ケース９２には、図５に示すように背面ケース９４が嵌め込まれている。
【００４５】
ここで、前記ガラス基板１４の前記前面ケース９２に対向する面における、前記発光素子１０が設けられていない箇所には、図５及び図６に示すように前記発光素子１０を駆動する為のドライバＩＣ９６が設けられている。より詳しくは、前記ドライバＩＣ９６は、図６に示すように前記発光素子１０における前記封止基板５０の周囲に複数個（本一実施形態においては４個）設けられている。
【００４６】
そして、前記ドライバＩＣ９６にはヘッドコントローラ（不図示）から同期信号、クロック信号、及び画像信号等が入力され、前記ドライバＩＣ９６は、それらの各信号に基づいて前記データライン５８及び走査ライン５６の制御を行っている。
【００４７】
なお、本一実施形態においては、画像形成装置の構造上、前記露光ヘッド６８は一個のデバイス装置となる為、組み立て時や交換時には接続配線に力が加わる可能性がある。従って、前記ガラス基板１４と前記ヘッドコントローラ（不図示）との接続配線のケーブルに関しては、前記ケース部６４の内部と外部とで別ケーブルとして、前記ケース部６４の外部のケーブルをより強度が高く作業性の優れたケーブルとする為に、図５に示すように前記背面ケース９４に中継コネクタ９８が設けられている。中継コネクタ９８は、それぞれ前記制御ケーブル８８に接続されており、該制御ケーブル８８は、一方がアノード電圧を印加するために、前記ドライバＩＣ９６及び電源線６０に供給される信号群のための配線であり、他方が、カソード電圧を印加するためにカソード電極２８に供給される信号（ＧＮＤ）の為の配線である。
【００４８】
また、前記前面ケース９２には凸部１００が設けられ、該凸部１００には開口部が形成されて、各発光素子１０と対向するようにロッドレンズ部６６がこの開口部に嵌め込まれ、開口部とロッドレンズ部６６との隙間は接着剤で封止されている。このため、前面ケース９２は可視光に対して不透明であっても、前記発光素子１０が発する光が凸部１００内に形成された密閉空間１０２を介して前記ロッドレンズ部６６に入射することになる。
【００４９】
なお、図５に示す発光素子１０をなす有機ＥＬ素子は、ガラス基板１４がロッドレンズ部６６に対向するように面しているボトムエミッション構造である。
【００５０】
図７（Ａ）は、前記感光ドラム６２の分光感度の波長分布を示す図であり、図７（Ｂ）は、赤色の有機ＥＬ素子からなる発光素子１０の有機ＥＬ層２２の発光により放射される光の放射強度の分光特性を示す図である。
【００５１】
図７（Ａ）に示すように、感光ドラム６２は、分光感度として、波長７６０ｎｍ（第４の波長）付近で最大感度３．２５ｃｍ２／μＪ程度の値を持ち、感度が最大値の５０％（１．６３ｃｍ２／μＪ）以上となる波長半値幅が約５８０ｎｍ（第２の波長）乃至約８９０ｎｍ（第３の波長）の、比較的ブロードな特性を有している。感光エネルギーは、７４０ｎｍにおいて０．３μＪ／ｃｍ２である。これに対して、発光素子１０の有機ＥＬ層２２の放射強度は、図７（Ｂ）に示すように、約６４５ｎｍ（第１の波長）に放射強度のピークを持つ特性となっている。この放射強度のピーク波長は感光ドラム６２の波長半値幅内にあるため、発光素子１０の有機ＥＬ層２２より放射された光を直接感光ドラム６２へ照射した場合には、感光ドラム６２へ書き込み（露光）を比較的高い感度で行うことが可能となる。しかしながら、実際に発光素子１０から出射されて感光ドラム６２へ照射される光の強度の波長分布は、後述する干渉の効果により図７（Ｂ）に示した特性から放射強度のピーク波長が変化する。
【００５２】
この干渉の効果は波長分布を持つものであるため、その波長分布特性により感光ドラム６２への書き込み効率がより向上する場合と書き込み効率が低下する場合とが生じ得る。そこで、本実施形態では、前記カソード電極２８に、反射電極層２６に加えて透明電極層２４を設け、この透明電極層２４の厚さを調整することでこの干渉の効果の最適化を図り、感光ドラム６２への書き込み効率をより向上させることができるようにしている。
【００５３】
図８（Ａ）は、本実施形態に係る発光素子１０における干渉効果を生じさせる光路を示す図である。ここで、干渉をコントロールするのが有機ＥＬ層２２と反射電極層２６との間に設けた透明電極層２４である。この透明電極層２４を構成するＩＴＯは、屈折率が高く、このために光学距離の変化が大きく、しかも有機ＥＬ発光機構と独立に制御できるという利点がある。無論、有機ＥＬ層２２の層厚を変えることで発光点１０４を移動させることもできるが、電子・正孔の注入バランスとの兼ね合いも考えて設計しなければならない。
【００５４】
発光点１０４からの光路としては、図８（Ａ）に示すように、発光点１０４からボトム（図面下方）方向に放射されて、アノード電極１８、絶縁膜１６及びガラス基板１４を介して前記ロッドレンズ部６６に出射される光路Ａ（第１の光）に加えて、次の３種類が存在する。
【００５５】
一つは、発光点１０４からトップ（図面上方）方向に放射されて、透明電極層２４を介して反射電極層２６で反射され、前記透明電極層２４、有機ＥＬ層２２、アノード電極１８、絶縁膜１６及びガラス基板１４を介して前記ロッドレンズ部６６に出射される光路Ｂ（第２の光）である。また、この光路Ｂにおいては、発光点１０４からトップ方向に放射されて、有機ＥＬ層２２と透明電極層２４とによって形成される屈折率界面で反射され、透明電極層２４、有機ＥＬ層２２、アノード電極１８、絶縁膜１６及びガラス基板１４を介して前記ロッドレンズ部６６に出射される光路も含む。この場合、上記光路Ａの光と光路Ｂの光との間で干渉が発生する。
【００５６】
もう一つは、発光点１０４からボトム方向に放射されて、有機ＥＬ層２２とアノード電極１８とによって形成される屈折率界面でトップ方向に反射され、有機ＥＬ層２２から透明電極層２４を介して反射電極層２６で反射され、前記透明電極層２４、有機ＥＬ層２２、アノード電極１８、絶縁膜１６及びガラス基板１４を介して前記ロッドレンズ部６６に出射される光路Ｃである。また、この光路Ｃにおいては、発光点１０４からボトム方向に放射されて、アノード電極１８を介し、該アノード電極１８と絶縁膜１６とによって形成される屈折率界面でトップ方向に反射され、アノード電極１８、有機ＥＬ層２２を介して、該有機ＥＬ層２２と透明電極層２４とによって形成される屈折率界面で反射され、前記有機ＥＬ層２２、アノード電極１８、絶縁膜１６及びガラス基板１４を介して前記ロッドレンズ部６６に出射される光路も含む。この場合は、上記光路Ａの光と光路Ｃの光との間で干渉が発生する。
【００５７】
そしてもう一つは、発光点１０４からトップ方向に放射されて、透明電極層２４を介して反射電極層２６で反射され、前記透明電極層２４、有機ＥＬ層２２を介して、該有機ＥＬ層２２とアノード電極１８とによって形成される屈折率界面で再びトップ方向に反射され、有機ＥＬ層２２から透明電極層２４を介して反射電極層２６で反射され、前記透明電極層２４、有機ＥＬ層２２、アノード電極１８、絶縁膜１６及びガラス基板１４を介して前記ロッドレンズ部６６に出射される光路Ｄである。また、この光路Ｄにおいては、発光点１０４からトップ方向に放射されて、透明電極層２４を介して反射電極層２６で反射され、前記透明電極層２４、有機ＥＬ層２２、アノード電極１８を介して、該アノード電極１８と絶縁膜１６とによって形成される屈折率界面で再びトップ方向に反射され、アノード電極１８から有機ＥＬ層２２を介して、該有機ＥＬ層２２と透明電極層２４とによって形成される屈折率界面で反射され、前記有機ＥＬ層２２、アノード電極１８、絶縁膜１６及びガラス基板１４を介して前記ロッドレンズ部６６に出射される光路も含む。この場合は、上記光路Ａの光と光路Ｄの光との間で干渉が発生する。
【００５８】
なお、絶縁膜１６は、その膜厚を２Ｄ＞Ｌｃ／ｎ（Ｌｃ：有機ＥＬ発光のコヒーレント長，ｎ：絶縁膜１６の屈折率）とすることで、該絶縁膜１６では干渉を引き起こさないようにしている。
【００５９】
図８（Ｂ）は、以下の説明で用いるパラメータ表記を表す図である。ここで、透明電極層２４の膜厚をｄａ、有機ＥＬ層２２における発光点１０４から透明電極層２４までの厚さをＸｐ、同じく発光点１０４からアノード電極１８までの厚さをＸｑ、アノード電極１８の膜厚をｄｃとする。なお、図８（Ａ）及び（Ｂ）中に示す出射角θは、ロッドレンズ部６６のレンズアレイを構成するセルフォック（登録商標）レンズが取り込み可能な最大角度を示しており、この角度内の出射光（第３の光）が取り込まれて、感光ドラム６２に放射される。本実施形態では、これを約２３度とした。
【００６０】
図９は、絶縁膜１６（ＳｉＮ：窒化シリコン膜）、アノード電極１８及び透明電極層２４（ＩＴＯ）、有機ＥＬ層２２、及び反射電極層２６（Ａｇ）それぞれの光学定数（複素屈折率ｎ＋ｉｋ）の波長分散を表す図である。
【００６１】
同図に示すように、パッシベーション膜となる絶縁膜１６を構成するＳｉＮとアノード電極１８を構成するＩＴＯの屈折率差が少ないので、本実施形態の構成では、前記光路Ｃ及びＤと光路Ａと間の干渉はほとんど無い。即ち、繰り返し反射を有しない。
【００６２】
これに対して、有機ＥＬ層２２と透明電極層２４を構成するＩＴＯの屈折率差、及び、透明電極層２４を構成するＩＴＯと反射電極層２６を構成するＡｇの屈折率差は大きい。よって、前記光路Ｂ（第２の光）と光路Ａ（第１の光）との間で生じる干渉、つまり透明電極層２４を構成するＩＴＯの膜厚ｄａ依存性が最も顕著となる。
【００６３】
図１０は、干渉による光強度の増幅率（干渉増幅率）の透明電極層２４の膜厚ｄａの厚さを２０ｎｍ〜５０ｎｍに変えたときの波長による変化を示す図である。この図１０の縦軸の値は、発光素子１０の有機ＥＬ層２２の放射強度を基準とした比率を表すものであり、実際に発光素子１０から出射されて感光ドラム６２に照射される光の強度の波長分布は図７（Ｂ）に示す放射強度の波長分布に図１０の干渉増幅率の波長分布を掛けた値となる。すなわち、干渉増幅率が１より大きいときは干渉により光の強度が強め合い、発光素子１０から出射される光の強度が有機ＥＬ層２２の放射強度より高くなることを表し、干渉増幅率が１より小さいときは干渉により光の強度が弱め合い、発光素子１０から出射される光の強度が有機ＥＬ層２２の放射強度より低くなることを表している。なお、この図１０は、有機ＥＬ層２２における厚さＸｐ及びＸｑ、アノード電極１８の膜厚ｄｃをそれぞれ５０ｎｍとした場合に、実際に利用される前述した角度θ内の出射光のみで求めた結果を示している。また、０ｎｍは透明電極層２４を設けない従来の構成の場合の特性を示すものである。
【００６４】
同図に示すように、透明電極層２４を設けない場合（ｄａ＝０ｎｍ）には、干渉効果による干渉増幅率が最大となる波長は４６０ｎｍ程度であり、発光素子１０の放射強度のピーク波長（約６４５ｎｍ）より短波長側になっている。このため、感光ドラム６２に照射される光の強度が最大となるピーク波長は発光素子１０の放射強度のピーク波長より短波長側にずれることとなる。これに対し、透明電極層２４を設け、その膜厚ｄａを２０ｎｍ〜５０ｎｍとした場合には、干渉増幅率が最大となる波長は長波長側にずれていく。
【００６５】
次に、感光ドラム６２への書き込み効率は、図７（Ａ）に示す感光ドラム６２の分光感度の波長分布と、図７（Ｂ）に示す発光素子１０から放射される光の放射強度の波長分布と、図１０に示す干渉増幅率の波長分布と、を掛け合わせた値を全波長に亘って積分した値に対応するものと考えることができる。図１１は、感光ドラム６２の書き込み効率、すなわち感光ドラム６２の分光感度と発光素子１０の放射強度の波長分布と干渉による光強度の干渉増幅率の波長分布とを掛け合わせ、全波長に亘って積分した値の、透明電極層２４の膜厚ｄａの厚さ依存性を示す図である。なお、図１１の縦軸は、上述の干渉の効果がないとき、すなわち、図１０の干渉増幅率の値を１として、発光素子１０の有機ＥＬ層２２より放射された光を直接感光ドラム６２へ照射したときの感光ドラム６２への書き込み効率を基準としたものである。
【００６６】
図１０及び図１１に示すように、例えば、透明電極層２４の膜厚ｄａを４０ｎｍとしたときの干渉による干渉増幅率が最大となる波長は約約７６０ｎｍであって、感光ドラム６２の感度ピークとほぼ一致する。しかし、発光素子１０の有機ＥＬ層２２の放射強度のピーク波長は約６４５ｎｍであって波長が７６０ｎｍのところでは放射強度は低下している領域であるため、図１１に示すように感光ドラム６２への書き込み効率は最大にはならない。
【００６７】
図１１に示すように、透明電極層２４の厚さｄａをゼロとしたとき、すなわち透明電極層２４を設けないときの書き込み効率は約１．４４である。そして、透明電極層２４の膜厚ｄａの厚さを増加させていくと、書き込み効率は次第に増加し、膜厚ｄａが約３０ｎｍで最大値（１．８４５）となり、膜厚ｄａをそれ以上に厚くすると減少していく特性を示す。すなわち、図１１に示すように、少なくとも透明電極層２４の厚さが５０ｎｍまでは、透明電極層２４を付加することで、書き込み効率を、透明電極層２４を設けないときに比べて増加させることができることがわかる。
【００６８】
また、図１０に示す干渉増幅率の透明電極層２４の厚さｄａに対する変化について見ると、透明電極層２４の厚さｄａを２０ｎｍ〜４０ｎｍとしたとき、干渉増幅率が最大となる波長は６５０ｎｍ〜７６０ｎｍとなり、これは発光素子１０の有機ＥＬ層２２の放射強度のピーク波長（約６４５ｎｍ）と感光ドラム６２の分光感度が最大となる波長（７６０ｎｍ）の概ね中間に位置する。このとき、図１１に示す書き込み効率は概ね１．８以上となる。更に、透明電極層２４の厚さｄａを５０ｎｍとしたときは、図１０に示す干渉増幅率が最大となる波長は約８３０ｎｍであり、感光ドラム６２の分光感度が最大となる波長より長波長となっているが、感光ドラム６２の波長半値幅内には入っている。また、図１１に示す書き込み効率は約１．６２であり、透明電極層２４の厚さｄａを４０ｎｍとした時の値よりは低下しているが、透明電極層２４を設けないときよりは高い値となっている。
【００６９】
また、図１１に示す書き込み効率の値が大きい程、感光ドラム６２への書き込みをより短時間で行うことができて高速化を図ることができたり、高解像度化のためにドット面積を小さくしても感光ドラム６２へ良好に書き込みを行ったりすることがでる等、好ましい特性を得ることができる。そこで、書き込み効率の値が厳密に１．８以上となる範囲を図１１に示す最適範囲Ａと規定した場合、対応する透明電極層２４の膜厚ｄａの値は２０ｎｍ〜３５ｎｍ程度となる。この膜厚ｄａの範囲を図１０で見ると、干渉増幅の値が、感光ドラム６２の分光感度の半値幅内で干渉増幅の値が１．５以上となる範囲と言うことができる。例えば膜厚ｄａを４０ｎｍとしたときには、図１１において放射強度増幅比は約１．７８となり、上記の範囲を外れるが、図１０においても、膜厚ｄａを４０ｎｍとしたとき、半値幅の下限の波長５８０ｎｍでの干渉増幅の値が約１．３５であって、上記の範囲を外れるが、膜厚ｄａを３０ｎｍとしたときには、図１１において放射強度増幅比は約１．８４となって上記の範囲内となり、図１０においても、膜厚ｄａを３０ｎｍとしたときには、半値幅の下限の波長５８０ｎｍでの干渉増幅の値が約１．６３であって上記の範囲内となることが分かる。
【００７０】
以上説明したように、本実施形態によれば、有機ＥＬ層２２と反射電極層２６との間に透明電極層２４を設け、その厚さを最適化することだけで、薄膜干渉を利用して光の放射強度を増大させることができるので、輝度劣化の原因となる電流密度の増大を伴わずに、有機ＥＬ発光素子の発光効率を向上させ、感光ドラム６２に対する書き込み効率を向上させることができる。従って、解像度を上げるためにドット面積が小さくなっても感光ドラムを露光して、良好に書き込みを行うことができて、高解像度の画像形成装置用の露光ヘッドを構成することが可能となる。
【００７１】
また、干渉の第１ピークを用いること及び繰り返し反射を有しないことで、干渉効果を持ちながら出力光の分光特性が鋭くならないため、ＯＰＣのような広い分光感度を有する感光ドラム６２に対して感度の損失が少ないという利点がある。
【００７２】
そして更に、透明電極層２４の膜厚ｄａを調整することで干渉効果をコントロールすることが可能となる。ここで、感光ドラム６２の感度ピークに合うよう膜厚ｄａをコントロールして最適化すれば、感光ドラム６２への実質的な光強度を最大にすることができる。
【００７３】
以上、一実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上述した一実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。
【００７４】
例えば、図１０及び図１１に示した結果を得るために用いた有機ＥＬ層２２における厚さＸｐ及びＸｑ、アノード電極１８の膜厚ｄｃは一例であり、他の膜厚であっても、数値自体は異なっても同様の増幅効果が得られることは言うまでもない。
【００７５】
また、赤色の有機ＥＬ発光素子１０を例に説明したが、他の色の有機ＥＬ素子からなる発光素子の場合も、同様である。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ素子からなる発光素子とその駆動を行う画素トランジスタの構造を示す縦断面図である。
【図２】一実施形態に係る発光素子とその駆動を行う画素トランジスタの回路図である。
【図３】一実施形態に係る発光素子を光源として用いた画像形成装置（印刷装置）の構成の一例を示す図である。
【図４】発光素子アレイ露光ヘッドの外観を示す図である。
【図５】発光素子アレイ露光ヘッドの側面断面図である。
【図６】ロッドレンズ部とは反対側から見た場合の、発光素子アレイが設けられたガラス基板を示す図である。
【図７】（Ａ）は感光ドラムのドラム感度を示す図であり、（Ｂ）は赤色の有機ＥＬ発光素子の分光特性を示す図である。
【図８】（Ａ）は有機ＥＬ発光素子における干渉効果を生じさせる光路を示す図であり、（Ｂ）は説明に使用するパラメータ表記を表す図である。
【図９】絶縁膜（ＳｉＮ）、アノード電極及び透明電極層（ＩＴＯ）、有機ＥＬ層、及び反射電極層（Ａｇ）それぞれの光学定数（複素屈折率ｎ＋ｉｋ）の波長分散を表す図である。
【図１０】干渉増幅の透明電極膜厚依存性を示す図である。
【図１１】図７の感光ドラムの分光感度を考慮したときの放射強度増幅比の透明電極膜厚依存性を示す図である。
【符号の説明】
【００７７】
１０…発光素子
１２…画素トランジスタ
１４…ガラス基板
１６…絶縁膜
１８…アノード電極
２０…層間絶縁膜
２２…有機ＥＬ層
２４…透明電極層
２６…反射電極層
２８…カソード電極
３０…選択ＴＦＴ
３２…駆動ＴＦＴ
３４…ゲート
３６…半導体膜
３８…チャネル保護膜
４０…不純物半導体膜
４２…密着層
４４…ドレイン
４６…ソース
４８…隔壁
５０…封止基板
５２…不活性ガス
５４…保持キャパシタ
５６…走査ライン
５８…データライン
６０…電源線
６２…感光ドラム
６４…ケース部
６６…ロッドレンズ部
６８…露光ヘッド
７０…帯電ローラ
７２…イレーサ光源感光体
７４…クリーニング部材
７６…現像ローラ
７８…現像器
８０…転写ローラ
８２…定着ローラ
８４…搬送ベルト
８６…印刷用紙
８８…制御ケーブル
９０…接着樹脂
９２…前面ケース
９４…背面ケース
９６…ドライバＩＣ
９８…中継コネクタ
１００…凸部
１０２…密閉空間
１０４…発光点
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ライン状に配列された複数の発光素子を備え、所定の分光感度を有する感光ドラムを露光するための光を出射する発光素子アレイであって、
前記各発光素子は、前記発光素子の発光波長の少なくとも一部を透過する透明基板と、前記透明基板の一面側に前記発光素子の発光波長の少なくとも一部を透過する透明膜を介して形成された第１の電極と、前記第１の電極上に形成され、印加された電界に応じて発光する発光機能層と、前記発光機能層上に形成され、前記発光素子の発光波長の少なくとも一部を透過する透明電極層と、該透明電極層上に形成され、前記発光機能層から前記透明電極層側に発光された光を前記第１の電極側に反射する反射電極層と、からなる第２の電極と、を具備し、
前記発光機能層から放射される光は放射強度が最大となる第１の波長を有し、
前記感光ドラムの前記分光感度は、該分光感度が最大値の５０％以上となる、短波長側の第２の波長と長波長側の第３の波長間からなる波長半値幅を有し、
前記発光機能層から前記第１の電極側に放射される第１の光と、前記発光機能層から前記第２の電極側に放射されて前記発光機能層と前記透明電極層及び前記反射電極層との相互の間に形成される複数の屈折界面で前記第１の電極側に反射される第２の光と、が合わさって前記透明基板を介して該透明基板の他面側から出射される第３の光が生成され、
前記透明電極層の厚さが、少なくとも、前記第３の光における前記第１の光と前記第２の光の間の干渉によって生じる光の強度の、前記第１の光の強度に対する倍率からなる干渉増幅率が最大となる波長が、前記第１の波長と前記第３の波長の間の波長となる値に設定されていることを特徴とする発光素子アレイ。
【請求項２】
前記複数の屈折界面は、前記発光機能層と前記透明電極層との間に形成される第１の屈折界面と、前記透明電極層と前記反射電極層との間に形成される第２の屈折界面と、を有することを特徴とする請求項１に記載の発光素子アレイ。
【請求項３】
前記感光ドラムの前記分光感度は、該分光感度が最大値となる第４の波長を有し、
前記透明電極層の厚さが、前記干渉増幅率が最大となる波長が、前記第１の波長と前記第４の波長の間の波長となる値に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の発光素子アレイ。
【請求項４】
前記透明電極層の厚さが、前記波長半値内において、前記干渉増幅率の値が１．５倍以上となる値に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の発光素子アレイ。
【請求項５】
所定の分光感度を有する感光ドラムに対し画像データに応じた光を照射して露光を行う露光装置において、
複数の発光素子がライン状に配列され、前記画像データに応じた光を出射する発光素子アレイと、
前記発光素子アレイの前記各発光素子から出射された光を前記感光ドラム表面に結像するレンズアレイと、
を具備し、
前記各発光素子は、前記発光素子の発光波長の少なくとも一部を透過する透明基板と、前記透明基板の一面側に前記発光素子の発光波長の少なくとも一部を透過する透明膜を介して形成された第１の電極と、前記第１の電極上に形成され、印加された電界に応じて発光する発光機能層と、前記発光機能層上に形成され、前記発光素子の発光波長の少なくとも一部を透過する透明電極層と、該透明電極層上に形成され、前記発光機能層から前記透明電極層側に発光された光を前記第１の電極側に反射する反射電極層と、からなる第２の電極と、を備え、
前記発光機能層から放射される光は放射強度が最大となる第１の波長を有し、
前記感光ドラムの前記分光感度は、該分光感度が最大値の５０％以上となる、短波長側の第２の波長と長波長側の第３の波長間からなる波長半値幅を有し、
前記発光機能層から前記第１の電極側に放射される第１の光と、前記発光機能層から前記第２の電極側に放射されて前記発光機能層と前記透明電極層及び前記反射電極層との相互の間に形成される複数の屈折界面で前記第１の電極側に反射される第２の光と、が合わさって前記透明基板を介して該透明基板の他面側から出射される第３の光が生成され、
前記透明電極層の厚さが、少なくとも、前記第３の光における前記第１の光と前記第２の光の間の干渉によって生じる光の強度の、前記第１の光の強度に対する倍率からなる干渉増幅率が最大となる波長が、前記第１の波長と前記第３の波長の間の波長となる値に設定されていることを特徴とする露光装置。
【請求項６】
前記複数の屈折界面は、前記発光機能層と前記透明電極層との間に形成される第１の屈折界面と、前記透明電極層と前記反射電極層との間に形成される第２の屈折界面と、を有することを特徴とする請求項５に記載の露光装置。
【請求項７】
前記感光ドラムの前記分光感度は、該分光感度が最大値となる第４の波長を有し、
前記透明電極層の厚さが、前記干渉増幅率が最大となる波長が、前記第１の波長と前記第４の波長の間の波長となる値に設定されていることを特徴とする請求項５に記載の露光装置。
【請求項８】
前記透明電極層の厚さが、前記波長半値内において、前記干渉増幅率の値が１．５倍以上となる値に設定されていることを特徴とする請求項５に記載の露光装置。
【請求項９】
所定の分光感度を有する感光ドラムと帯電器と露光器と現像器とを有し、画像データに応じた印刷を行う画像形成装置において、
前記露光器は、複数の発光素子がライン状に配列され、前記画像データに応じた光を出射する発光素子アレイと、前記発光素子アレイの前記各発光素子から出射された光を前記感光ドラム表面に結像して露光を行うレンズアレイと、を有し、
前記各発光素子は、前記発光素子の発光波長の少なくとも一部を透過する透明基板と、前記透明基板の一面側に前記発光素子の発光波長の少なくとも一部を透過する透明膜を介して形成された第１の電極と、前記第１の電極上に形成され、印加された電界に応じて発光する発光機能層と、前記発光機能層上に形成され、前記発光素子の発光波長の少なくとも一部を透過する透明電極層と、該透明電極層上に形成され、前記発光機能層から前記透明電極層側に発光された光を前記第１の電極側に反射する反射電極層と、からなる第２の電極と、を有し、
前記発光機能層から放射される光は放射強度が最大となる第１の波長を有し、
前記感光ドラムの前記分光感度は、該分光感度が最大値の５０％以上となる、短波長側の第２の波長と長波長側の第３の波長間からなる波長半値幅を有し、
前記発光機能層から前記第１の電極側に放射される第１の光と、前記発光機能層から前記第２の電極側に放射されて前記発光機能層と前記透明電極層及び前記反射電極層との相互の間に形成される複数の屈折界面で前記第１の電極側に反射される第２の光と、が合わさって前記透明基板を介して該透明基板の他面側から出射される第３の光が生成され、
前記透明電極層の厚さが、少なくとも、前記第３の光における前記第１の光と前記第２の光の間の干渉によって生じる光の強度の、前記第１の光の強度に対する倍率からなる干渉増幅率が最大となる波長が、前記第１の波長と前記第３の波長の間の波長となる値に設定されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
前記複数の屈折界面は、前記発光機能層と前記透明電極層との間に形成される第１の屈折界面と、前記透明電極層と前記反射電極層との間に形成される第２の屈折界面と、を有することを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記感光ドラムの前記分光感度は、該分光感度が最大値となる第４の波長を有し、
前記透明電極層の厚さが、前記干渉増幅率が最大となる波長が、前記第１の波長と前記第４の波長の間の波長となる値に設定されていることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記透明電極層の厚さが、前記波長半値内において、前記干渉増幅率の値が１．５倍以上となる値に設定されていることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１】
ライン状に配列された複数の発光素子を備え、所定の分光感度を有する感光ドラムを露光するための光を出射する発光素子アレイであって、
前記各発光素子は、前記発光素子の発光波長の少なくとも一部を透過する透明基板と、前記透明基板の一面側に前記発光素子の発光波長の少なくとも一部を透過する透明膜を介して形成された第１の電極と、前記第１の電極上に形成され、印加された電界に応じて発光する発光機能層と、前記発光機能層上に形成され、前記発光素子の発光波長の少なくとも一部を透過する透明電極層と、該透明電極層上に形成され、前記発光機能層から前記透明電極層側に発光された光を前記第１の電極側に反射する反射電極層と、からなる第２の電極と、を具備し、
前記発光機能層から放射される光は放射強度が最大となる第１の波長を有し、
前記感光ドラムの前記分光感度は、該分光感度が最大値の５０％以上となる、短波長側の第２の波長と長波長側の第３の波長間からなる波長半値幅を有し、
前記発光機能層から前記第１の電極側に放射される第１の光と、前記発光機能層から前記第２の電極側に放射されて前記発光機能層と前記透明電極層及び前記反射電極層との相互の間に形成される複数の屈折界面で前記第１の電極側に反射される第２の光と、が合わさって前記透明基板を介して該透明基板の他面側から出射される第３の光が生成され、
前記透明電極層の厚さが、少なくとも、前記第３の光における前記第１の光と前記第２の光の間の干渉によって生じる光の強度の、前記第１の光の強度に対する倍率からなる干渉増幅率が最大となる波長が、前記第１の波長と前記第３の波長の間の波長となる値に設定されていることを特徴とする発光素子アレイ。
【請求項２】
前記複数の屈折界面は、前記発光機能層と前記透明電極層との間に形成される第１の屈折界面と、前記透明電極層と前記反射電極層との間に形成される第２の屈折界面と、を有することを特徴とする請求項１に記載の発光素子アレイ。
【請求項３】
前記感光ドラムの前記分光感度は、該分光感度が最大値となる第４の波長を有し、
前記透明電極層の厚さが、前記干渉増幅率が最大となる波長が、前記第１の波長と前記第４の波長の間の波長となる値に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の発光素子アレイ。
【請求項４】
前記透明電極層の厚さが、前記波長半値内において、前記干渉増幅率の値が１．５倍以上となる値に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の発光素子アレイ。
【請求項５】
所定の分光感度を有する感光ドラムに対し画像データに応じた光を照射して露光を行う露光装置において、
複数の発光素子がライン状に配列され、前記画像データに応じた光を出射する発光素子アレイと、
前記発光素子アレイの前記各発光素子から出射された光を前記感光ドラム表面に結像するレンズアレイと、
を具備し、
前記各発光素子は、前記発光素子の発光波長の少なくとも一部を透過する透明基板と、前記透明基板の一面側に前記発光素子の発光波長の少なくとも一部を透過する透明膜を介して形成された第１の電極と、前記第１の電極上に形成され、印加された電界に応じて発光する発光機能層と、前記発光機能層上に形成され、前記発光素子の発光波長の少なくとも一部を透過する透明電極層と、該透明電極層上に形成され、前記発光機能層から前記透明電極層側に発光された光を前記第１の電極側に反射する反射電極層と、からなる第２の電極と、を備え、
前記発光機能層から放射される光は放射強度が最大となる第１の波長を有し、
前記感光ドラムの前記分光感度は、該分光感度が最大値の５０％以上となる、短波長側の第２の波長と長波長側の第３の波長間からなる波長半値幅を有し、
前記発光機能層から前記第１の電極側に放射される第１の光と、前記発光機能層から前記第２の電極側に放射されて前記発光機能層と前記透明電極層及び前記反射電極層との相互の間に形成される複数の屈折界面で前記第１の電極側に反射される第２の光と、が合わさって前記透明基板を介して該透明基板の他面側から出射される第３の光が生成され、
前記透明電極層の厚さが、少なくとも、前記第３の光における前記第１の光と前記第２の光の間の干渉によって生じる光の強度の、前記第１の光の強度に対する倍率からなる干渉増幅率が最大となる波長が、前記第１の波長と前記第３の波長の間の波長となる値に設定されていることを特徴とする露光装置。
【請求項６】
前記複数の屈折界面は、前記発光機能層と前記透明電極層との間に形成される第１の屈折界面と、前記透明電極層と前記反射電極層との間に形成される第２の屈折界面と、を有することを特徴とする請求項５に記載の露光装置。
【請求項７】
前記感光ドラムの前記分光感度は、該分光感度が最大値となる第４の波長を有し、
前記透明電極層の厚さが、前記干渉増幅率が最大となる波長が、前記第１の波長と前記第４の波長の間の波長となる値に設定されていることを特徴とする請求項５に記載の露光装置。
【請求項８】
前記透明電極層の厚さが、前記波長半値内において、前記干渉増幅率の値が１．５倍以上となる値に設定されていることを特徴とする請求項５に記載の露光装置。
【請求項９】
所定の分光感度を有する感光ドラムと帯電器と露光器と現像器とを有し、画像データに応じた印刷を行う画像形成装置において、
前記露光器は、複数の発光素子がライン状に配列され、前記画像データに応じた光を出射する発光素子アレイと、前記発光素子アレイの前記各発光素子から出射された光を前記感光ドラム表面に結像して露光を行うレンズアレイと、を有し、
前記各発光素子は、前記発光素子の発光波長の少なくとも一部を透過する透明基板と、前記透明基板の一面側に前記発光素子の発光波長の少なくとも一部を透過する透明膜を介して形成された第１の電極と、前記第１の電極上に形成され、印加された電界に応じて発光する発光機能層と、前記発光機能層上に形成され、前記発光素子の発光波長の少なくとも一部を透過する透明電極層と、該透明電極層上に形成され、前記発光機能層から前記透明電極層側に発光された光を前記第１の電極側に反射する反射電極層と、からなる第２の電極と、を有し、
前記発光機能層から放射される光は放射強度が最大となる第１の波長を有し、
前記感光ドラムの前記分光感度は、該分光感度が最大値の５０％以上となる、短波長側の第２の波長と長波長側の第３の波長間からなる波長半値幅を有し、
前記発光機能層から前記第１の電極側に放射される第１の光と、前記発光機能層から前記第２の電極側に放射されて前記発光機能層と前記透明電極層及び前記反射電極層との相互の間に形成される複数の屈折界面で前記第１の電極側に反射される第２の光と、が合わさって前記透明基板を介して該透明基板の他面側から出射される第３の光が生成され、
前記透明電極層の厚さが、少なくとも、前記第３の光における前記第１の光と前記第２の光の間の干渉によって生じる光の強度の、前記第１の光の強度に対する倍率からなる干渉増幅率が最大となる波長が、前記第１の波長と前記第３の波長の間の波長となる値に設定されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
前記複数の屈折界面は、前記発光機能層と前記透明電極層との間に形成される第１の屈折界面と、前記透明電極層と前記反射電極層との間に形成される第２の屈折界面と、を有することを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記感光ドラムの前記分光感度は、該分光感度が最大値となる第４の波長を有し、
前記透明電極層の厚さが、前記干渉増幅率が最大となる波長が、前記第１の波長と前記第４の波長の間の波長となる値に設定されていることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記透明電極層の厚さが、前記波長半値内において、前記干渉増幅率の値が１．５倍以上となる値に設定されていることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【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２００９−７６３２４（Ｐ２００９−７６３２４Ａ）
【公開日】平成２１年４月９日（２００９．４．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２４４２９３（Ｐ２００７−２４４２９３）
【出願日】平成１９年９月２０日（２００７．９．２０）
【出願人】（０００００１４４３）カシオ計算機株式会社 (8,748)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月９日（２００９．４．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月２０日（２００７．９．２０）
【出願人】（０００００１４４３）カシオ計算機株式会社 (8,748)
【Ｆターム（参考）】
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