発光装置、その製造方法、画像印刷装置および画像読取装置
【課題】 発光素子からの出射光の利用効率を向上させる。
【解決手段】 各々が光透過性を有する陽極３１と陰極３４との間に発光層３３を介在させた発光素子３０が基板２０の表面上に配置される。発光素子３０を挟んで基板２０の反対側には基材４０が配置される。基材４０の表面のうち発光層３３と対向する位置には窪み４０１が形成される。基材４０の表面を覆うように形成された反射層４１のうち窪み４０１の内面に沿った凹面４１１は、発光層３３から基板２０とは反対側に出射した光を基板２０側に反射させる凹面鏡として機能する。反射層４１によって覆われた窪み４０１の内側には光透過部材４２が充填される。
【解決手段】 各々が光透過性を有する陽極３１と陰極３４との間に発光層３３を介在させた発光素子３０が基板２０の表面上に配置される。発光素子３０を挟んで基板２０の反対側には基材４０が配置される。基材４０の表面のうち発光層３３と対向する位置には窪み４０１が形成される。基材４０の表面を覆うように形成された反射層４１のうち窪み４０１の内面に沿った凹面４１１は、発光層３３から基板２０とは反対側に出射した光を基板２０側に反射させる凹面鏡として機能する。反射層４１によって覆われた窪み４０１の内側には光透過部材４２が充填される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ（ElectroLuminescent）材料などの発光材料を利用した発光装置、その製造方法、ならびにこの発光装置を利用した画像印刷装置および画像読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の発光装置は表示装置や露光装置などの光学デバイスとして各種の電子機器に使用される。例えば、特許文献１には、感光体ドラムなどの像担持体に静電潜像を形成するためのヘッド部として、多数の発光素子がアレイ状に配列された発光装置を利用した画像印刷装置（例えばプリンタ）が提案されている。
【特許文献１】特開２０００−７７１８８号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、各発光素子からの出射光はその進行に従って拡散していく。したがって、像担持体の特定の領域に充分な光量を到達させることは困難である。発光素子の輝度を増大させれば像担持体の表面に相当の光量を到達させることも可能であるが、この場合には発光装置の消費電力の増大や発光素子の短寿命化といった問題が生じ得る。また、各発光素子からの出射光の拡散により、感光体の表面のうちひとつの画素に相当する狭い領域のみに対して選択的に発光素子からの出射光を到達させることが困難となり、これが画像の高精細化を妨げる要因となり得る。
【０００４】
なお、発光素子からの出射光を集光するためのレンズが発光素子と像担持体との間に配置された構成も提案されているが、この構成においても発光素子からの出射光がレンズに到達するまでに拡散することに変わりはないから、レンズに充分な光量を入射させることは困難であり、光利用効率の低下に対する根本的な解決策とはなり得ない。なお、ここでは画像印刷装置を例示して従来の技術の問題点に言及したが、発光装置を利用した画像読取装置や表示装置においても同様の問題が生じ得る。本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、発光素子からの出射光の利用効率を向上させるという課題の解決を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題を解決するために、本発明に係る発光装置は、各々が光透過性を有する第１電極および第２電極と、第１電極と第２電極との間に介在する発光層と、第１電極を挟んで発光層の反対側に配置されて凹面が発光層に対向する凹面鏡とを具備することを特徴としている。なお、本発明における発光層とは、電気的なエネルギの作用によって発光する性質の材料からなる膜体である。例えば、有機ＥＬ材料や無機ＥＬ材料からなる膜体や層状の発光ダイオード素子などが本発明にいう発光層の概念に含まれる。
本発明においては、発光層からの出射光が凹面鏡にて反射したうえで第１電極と発光層と第２電極とを透過して発光装置から出射する。この凹面鏡における反射光は、平面的な鏡面での反射光と比較して光束幅が絞られる。したがって、本発明によれば、発光装置からの出射光の拡散を抑制してその利用の効率を向上させることができる。例えば、感光体ドラムなどの像担持体に潜像を形成するためのヘッド部として本発明の発光装置を採用した構成においては、発光素子から出射した光量のうち像担持体の所定の領域に到達する光量の割合を充分に維持することができる。換言すると、像担持体に所期の光量を到達させるために発光層に要求される出射光量を低減することができるから、発光素子にて消費される電力を低減するとともに発光素子の経時的な劣化を抑制することができる。また、凹面鏡での反射光が絞られることにより感光体の表面の狭い領域に発光装置からの光を到達させることができる。したがって、例えば本発明の発光装置をヘッド部として採用した画像印刷装置においては、各画素が精細で解像度の高い画像を形成することができる。
【０００６】
本発明における凹面鏡とは、発光層からの光を反射させる表面が発光素子に対して凹状とされた反射体である。この凹面は、典型的には、球体の内面に相当する形状とされるが、本発明における凹面鏡の形状はこれに限られない。例えば、本発明における凹面鏡の凹面は、球体の内面に相当する形状の一部が平面とされた形状であってもよいし（図１５参照）、円柱の内面に相当する形状であってもよい（図１６参照）。すなわち、本発明における凹面鏡の凹面は、この凹面にて反射した発光層からの光が単純な平面での反射光と比較して絞られるように（すなわち光束幅が縮小するように）形状が決定された部分を含んでいれば足りる。例えば、発光層に垂直な方向の平行光が凹面に入射したと仮定すると、その凹面における反射光が当該凹面に到達するまでの平行光よりも絞られるように凹面鏡の凹面の形状が選定される。
【０００７】
本発明の望ましい態様においては、表面に窪みが形成された基材がさらに設けられ、基材の窪みの内面を覆う反射層の表面が凹面鏡として利用される。この態様によれば、凹面鏡の凹面の形状を基材の窪みの形状と略相似の形状とすることができる。さらに、反射層を、基材の表面のうち窪みとそれ以外の平面部とを覆う導電性の膜体とし、平面部を覆う部分を第１電極に導通させることが望ましい。この構成によれば、反射層を第１電極とともに配線として機能させることができるから、配線全体としての抵抗値を低減することができる。
【０００８】
また、本発明の他の態様においては、光透過性を有する材料によって凹面鏡の凹面内に光透過部材が形成される。この構成によれば、発光素子の機械的な強度を向上させることができる。ただし、凹面鏡の凹面内は空洞とされていてもよい。なお、この光透過部材と第１電極とは、屈折率が略等しい材料によって形成されることが望ましい。この構成によれば、光透過部材と第１電極との境界面における光の全反射を防止することができる。
【０００９】
本発明に係る発光装置は、各種の電子機器において露光装置や表示装置として使用される。例えば、本発明に係る画像印刷装置は、像担持体と、像担持体を帯電する帯電器と、像担持体の帯電された面に発光層からの光を照射して潜像を形成する本発明の発光装置と、潜像にトナーを付着させることにより像担持体に顕像を形成する現像器とを具備する。また、本発明に係る画像読取装置は、本発明の発光装置と、発光装置から出射して読取対象で反射した光を電気信号に変換する受光装置とを具備する。また、本発明に係る発光装置は、携帯電話機やパーソナルコンピュータといった各種の電子機器の表示装置や照明装置としても利用される。これらの電子機器には、複数の発光素子が面状に配列された発光装置が特に好適である。
【００１０】
本発明に係る発光装置を製造する第１の方法は、発光層と平行な平面から当該発光層とは反対側に突出する光透過部材を、当該発光層に対応する位置に、光透過性を有する材料によって形成する第１工程と、光反射性を有する膜体を光透過部材の表面に形成することにより、光透過部材の表面と略相似な凹面を有する凹面鏡を形成する第２工程とを有する。この方法によれば、光透過部材の表面の形状を適宜に選定することによって凹面鏡の凹面の形状が制御される。さらに、光透過部材の形成に液滴吐出法（インクジェット法）などの低廉な手法を採用することができるという利点もある。もっとも、光透過部材を作成する方法はこれに限られない。例えば、樹脂材料からなる膜体を発光素子に対向する領域に形成し、この膜体の角部を加熱によって丸めることによっても、表面が滑らかな曲面である光透過部材を形成することができる。なお、第２の製造方法において、発光素子が配設される時機は任意である。例えば、発光素子が既に形成された基板の表面上に光透過部材を形成してもよいし、基板の表面上に光透過部材を形成してからその裏面に発光素子を形成してもよい。
【００１１】
本発明に係る発光装置を製造する第２の方法は、基材の表面に窪みを形成する第１工程と、光反射性を有する材料によって窪みの内面を覆う膜体を形成することにより、窪みの内面と略相似な凹面を有する凹面鏡を形成する第２工程と、膜体を挟んで基材の反対側にて凹面鏡に対向する位置に発光素子を配置する第３工程とを有する。この方法によれば、窪みの形状を適宜に選定することによって凹面鏡の凹面の形状を制御することができる。第２の方法においては、凹面鏡の凹面内に光透過製を有する材料を充填して光透過部材を形成する工程をさらに実施してもよい。なお、本発明に係る発光装置の製造方法は、以上に例示した第１および第２の方法に限定されない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図面を参照しながら本発明の様々な実施の形態を説明する。なお、以下の各図面においては、各部の寸法の比率が実際のものとは適宜に相違している。
【００１３】
図１は、本実施形態に係る発光装置を利用した画像印刷装置の一部の構成を示す斜視図である。同図に示されるように、この画像印刷装置は、発光装置１０と集束性レンズアレイ１５と感光体ドラム１１０とを有する。発光装置１０は、アレイ状に配列された多数の発光素子を有する。これらの発光素子は、用紙などの記録材に印刷されるべき画像に応じて選択的に発光する。集束性レンズアレイ１５は、発光装置１０と感光体ドラム１１０との間に配置される。この集束性レンズアレイ１５は、各々の光軸を発光装置１０に向けた姿勢でアレイ状に配列された多数の屈折率分布型レンズを含む。このような集束性レンズアレイ１５としては、例えば日本板硝子株式会社から入手可能なＳＬＡ（セルフォック・レンズ・アレイ）がある（セルフォック／ＳＥＬＦＯＣは日本板硝子株式会社の登録商標）。発光装置１０の各発光素子から発せられた光は集束性レンズアレイ１５の各屈折率分布型レンズを透過して感光体ドラム１１０の表面に到達する。この露光によって感光体ドラム１１０の表面には所望の画像に応じた潜像が形成される。
【００１４】
＜発光装置１０の構成＞
図２は、発光装置１０の構成を示す断面図であり、図３は、この発光装置１０のうち集束性レンズアレイ１５に対向する表面の構成を示す平面図である。図３におけるII−II線からみた断面図が図２に相当する。図３に示されるように、発光装置１０は、基板２０の表面上に二列かつ千鳥状に配列された複数の発光素子３０を有する。もっとも、発光素子３０の配列のパターンはこれに限定されず、単列または三列以上であってもよいし他の適切なパターンで配列されていてもよい。各発光素子３０から発せられた光は基板２０を透過して集束性レンズアレイ１５側（図２における上方）に出射する。すなわち、発光装置１０はボトムエミッションタイプの発光パネルである。
【００１５】
基板２０は、光透過性を有する板状の部材であり、ガラスやプラスチックなどの材料によって形成される。この基板２０のうち発光素子３０が配置される表面はその全域にわたり下地層２１によって覆われる。下地層２１は酸化シリコンなどによって形成された光透過性を有する膜体である。図２に示されるように、各発光素子３０は、陽極３１と正孔注入層３２と発光層３３と陰極３４とが基板２０側からこの順番に積層された構成となっている。陽極３１および陰極３４は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの光透過性を有する導電性の材料によって形成された電極である。陽極３１は下地層２１の表面上に発光素子３０ごとに個別に形成される。一方、陰極３４は、複数の発光素子３０について共通の電極である。
【００１６】
発光層３３は、有機ＥＬ材料からなる膜体であり、陽極３１および陰極３４によって付与される電気エネルギに応じて発光する。発光層３３は総ての方向に光を放射する。すなわち、発光層３３によって発せられた光は、直接的に基板２０側に向かうだけでなく、この発光層３３から基板２０とは反対側に向けて進行する。なお、発光素子３０の積層構造は図２の構成に限られない。例えば、陰極３４と発光層３３との間に電子注入層や電子輸送層が介挿された構成や、陽極３１と発光層３３との間に正孔輸送層が介挿された構成、あるいは適切な位置に絶縁性の膜体が形成された構成も採用される。すなわち、陽極３１と陰極３４との間に発光層３３が介在する構成であればよい。
【００１７】
下地層２１の表面上には絶縁層２２が形成される。この絶縁層２２の表面上には各発光素子３０の間を仕切る隔壁２３が形成される。正孔注入層３２および発光層３３は、隔壁２３によって包囲されて陽極３１を底面とする空間に形成される。絶縁層２２の材料は例えば酸化シリコンや窒化シリコンであり、隔壁２３の材料は例えばポリイミドまたはアクリルである。陰極３４は発光層３３および隔壁２３を覆うように形成される。
【００１８】
陰極３４の表面上には基材４０が配置される。この基材４０は、基板２０上に配列された総ての発光素子３０を覆うように形成された光透過性を有する膜体であり、例えば、エポキシ系またはアクリル系といった紫外線硬化性ないし熱硬化性の樹脂材料によって形成される。基材４０は、基板２０と協働して発光素子３０を封止し、これらの発光素子３０を外気（水分や酸素）から隔離してその劣化を抑制する。
【００１９】
基材４０のうち基板２０側の表面には発光素子３０ごとに窪み４０１が形成される。図３に示されるように基板２０に垂直な方向からみると、窪み４０１の周縁は、発光素子３０の発光層３３を包含する形状（本実施形態では円形）とされる。各窪み４０１の内面（内壁面）は、その全体にわたって連続する略半球状の曲面である。
【００２０】
基材４０の表面には、窪み４０１の内面を含む全域にわたって反射層４１が形成される。窪み４０１は発光素子３０と重なり合う位置に形成されるから、反射層４１のうち窪み４０１の内面を覆う部分の表面（以下「凹面」という）４１１は発光素子３０に対向する。この反射層４１は、光反射性および導電性を有する膜体であり、例えばアルミニウムや銀や白金といった単体金属またはこれらの金属を主成分とする合金によって形成される。したがって、反射層４１の凹面４１１は、発光素子３０から基板２０とは反対側に出射した光を基板２０側に反射させる凹面鏡として機能する。
【００２１】
反射層４１によって覆われた基材４０の窪み４０１には光透過部材４２が充填される。この光透過部材４２は、エポキシ系やアクリル系といった光透過性を有する樹脂材料によって形成された部分である。より具体的には、陰極３４を構成する材料と屈折率が略等しい材料によって光透過部材４２が形成される。反射層４１のうち凹面４１１以外の部分と光透過部材４２の表面とは陰極３４の表面に接触する。この構成においては、反射層４１と陰極３４とが電気的に導通する。陰極３４を構成するＩＴＯは比較的に抵抗値が高いものの、この陰極３４に反射層４１を導通させることによって全体としての抵抗値を低下させることができる。
【００２２】
発光素子３０から基板２０とは反対側に出射した光は、陰極３４と光透過部材４２とを透過して反射層４１に到達し、この凹面４１１にて反射して基板２０側に進行する。陰極３４と光透過部材４２とは屈折率が略等しいから、両者の境界において光はほとんど全反射しない。ただし、陰極３４は極めて薄く形成されるから、陰極３４と光透過部材４２との境界面における全反射がそれほど問題とならない場合もある。この場合には陰極３４の屈折率と光透過部材４２の屈折率が相違していてもよい。
【００２３】
図４は、発光素子３０からの出射光が凹面４１１にて反射する様子を模式的に示す断面図である。なお、同図においては発光素子３０の中央の部分から発せられた光の経路のみが図示されているが、実際には他の部分からも基板２０および基材４０の双方に向けて光が発せられる。同図に示されるように、発光素子３０から基板２０とは反対側に出射した光は、拡散しながら反射層４１の凹面４１１に向けて進行する。この凹面４１１の形状は、当該凹面４１１における反射光が凹面４１１への入射光よりも絞られるように（すなわち凹面４１１における反射光の光束幅が当該凹面４１１への到達前の光束幅よりも小さくなるように）選定されている。例えば、図４においては、発光素子３０から基板２０とは反対側に拡散しながら進行する光が、反射層４１の凹面４１１で基板２０の表面と垂直な方向（換言すると発光層３３に垂直な方向である。以下では「光軸方向」という）ＤLに反射し、略平行光Ｌrとして基板２０を透過する場合が例示されている。
【００２４】
換言すると、反射層４１の凹面４１１の形状は、基板２０側から方向ＤLに進行する平行光が凹面４１１に到達したと仮定したときに、この凹面４１１での反射光が集束光となるように選定されている。以上のように凹面４１１の形状を選定すれば、単純な平面にて発光素子３０からの出射光が反射する構成と比較して、集束性レンズアレイ１５に向かう光の拡散を抑制することができる。したがって、本実施形態によれば、発光素子３０から発せられた全光量のうち集束性レンズアレイ１５を透過して感光体ドラム１１０に到達する光量の割合を充分に確保することができる。換言すれば、感光体ドラム１１０に所期の光量を到達させるために必要となる発光素子３０の光量を低減することができるから、発光素子３０にて消費される電力を低減するとともに発光素子３０（特に発光層３３）の寿命を長期化することができる。
【００２５】
＜発光装置１０の製造方法＞
次に、本実施形態に係る発光装置１０を製造する方法について説明する。なお、以下では、基材４０および光透過部材４２を作成する手法が異なる２種類の製造方法を例示する。
【００２６】
（１）第１の製造方法
図５に示すように、下地層２１、陽極３１、絶縁層２２、隔壁２３、正孔注入層３２、発光層３３および陰極３４がこの順番に基板２０の表面上に形成される。これらの要素は、公知である各種の方法によって形成されるため、その詳細な説明は省略する。
【００２７】
次いで、図６に示すように、陰極３４の表面に光透過部材４２が形成される。この光透過部材４２は、例えば液滴吐出法（インクジェット法）によって形成される。すなわち、樹脂材料を含む液滴を液滴吐出装置のノズルから吐出することによって陰極３４の表面のうち発光素子３０に対応した位置に到達させ、これを硬化させることによって光透過部材４２が形成される。この方法によって形成された光透過部材４２の表面は滑らかな曲面となる。
【００２８】
続いて、図７に示すように、光透過部材４２が形成された陰極３４の全面を覆うように反射層４１が形成される。この反射層４１は、スパッタリングや真空蒸着といった各種の成膜技術によって形成される。この工程にて形成された反射層４１の凹面４１１は、光透過部材４２の表面と略相似の曲面（すなわち発光素子３０とは反対側に窪んだ形状）となる。
【００２９】
次いで、反射層４１の全面を覆うように基材４０が形成される。基材４０は、エポキシ系やアクリル系といった樹脂材料をスピンコート法などの技術によって反射層４１の表面に塗布することによって形成される。以上の工程によって図２の発光装置１０が完成する。
【００３０】
なお、発光素子３０を外力から保護するための保護層が基材４０の表面上に貼り付けられてもよい。この保護層は、例えばプラスチックからなるフィルム状の部材である。この構成においては、保護層を基板上に固定する接着剤として基材４０を利用してもよい。
【００３１】
以上に説明した製造方法によれば、凹面４１１を曲面とする光透過部材４２が液滴吐出法などの低廉な方法によって形成されるから、例えば光透過部材４２が型によって形成される方法と比較して製造コストを低く抑えることができる。
【００３２】
（２）第２の製造方法
図８に示すように、ガラスやプラスチックからなる板材５１の表面にレジスト５２が形成される。このレジスト５２のうち各発光素子３０に対応する部分には当該レジスト５２を厚さ方向に貫通する開口５２１が形成される。
【００３３】
次いで、図９に示すように、エッチング液（例えばフッ化水素酸）を利用した板材５１のエッチングによって、この板材５１に窪み５１１が形成される。この工程においては、レジスト５２の開口５２１を通じてエッチング液が板材５１に徐々に導入される。これにより開口５２１の周囲の部分が徐々に溶解し、開口５２１を中心とする半球状の窪み５１１が形成される。
【００３４】
この後、レジスト５２が板材５１の表面から剥離されたうえで、板材５１のうち窪み５１１側の表面から所定の厚さの部分（図９における破線Ｌよりも上方の部分）が削られる。板材５１を削る方法は、機械的に研削および研磨する方法であってもよいし、エッチングのように化学的に削る方法であってもよい。後者の方法においては、窪み５１１がマスキングされたうえで板材５１がエッチングされる。以上の工程により、図１０に示すように表面に窪み４０１（窪み５１１の一部）が形成された基材４０が完成する。
【００３５】
次いで、図１１に示すように、窪み４０１の内面を含む基材４０の表面の全域にわたって反射層４１が形成される。この反射層４１は、スパッタリングや真空蒸着といった各種の成膜技術によって形成される。この工程にて形成された反射層４１の凹面４１１は、基材４０の窪み４０１の内面に沿った曲面となる。
【００３６】
次に、図１２に示すように、反射層４１の表面に透明材料５３が塗布される。この透明材料５３は、光透過部材４２となる材料であり、例えば、ガラスペーストや透明な紫外線硬化性または熱硬化性の樹脂材料が使用される。そして、図１２に示すように、基材４０のうち窪み４０１が形成された表面に直板状のスキージ（均平器）５４を接触させたうえで摺動させることによって、透明材料５３を窪み４０１に充填させるとともに当該窪み４０１から溢れた余剰分を除去する。この後、窪み４０１に充填された透明材料５３を硬化させることにより、図１３に示されるように光透過部材４２が形成される。スキージ５４を使用した均平によって、反射層４１のうち凹面４１１以外の部分の表面と光透過部材４２の表面とは同一の平面内に揃う。
【００３７】
一方、基板２０の表面には、下地層２１、陽極３１、絶縁層２２、隔壁２３、正孔注入層３２、発光層３３および陰極３４がこの順番に形成される（図５参照）。そして、基板２０の陰極３４と基材４０に形成された反射層４１および光透過部材４２とを対向させた状態で基板２０と基材４０とが接着剤によって貼り合わされる。以上の工程によって図２の発光装置１０が完成する。
【００３８】
なお、本発明に係る発光装置１０を製造する方法は以上に例示した２種類の方法に限定されない。例えば、第１の製造方法においては、型によって陰極３４の表面上に光透過部材４２を形成してもよいし、第２の製造方法においては、表面に窪み４０１が形成された基材４０を型によって形成してもよい。このように型を利用した方法によれば、凹面４１１の形状を精度よく制御することができるという利点がある。
【００３９】
＜変形例＞
以上の実施形態に対しては種々の変形が加えられる。具体的な変形の態様を例示すれば以下の通りである。なお、以下に示す各態様を適宜に組み合わせてもよい。
【００４０】
（１）変形例１
実施形態においてはボトムエミッションタイプの発光装置１０を例示したが、トップエミッションタイプの発光装置１０にも本発明は適用される。図１４は、本発明を適用したトップエミッションタイプの発光装置１０の構成を示す断面図（図２に対応する断面図）である。集束性レンズアレイ１５や感光体ドラム１１０は同図の上方に配置される。図１４に示されるように、基板２０の表面上には、下地層２１や絶縁層２２や隔壁２３が形成されるとともに複数の発光素子３０が配列される。これらの発光素子３０は、エポキシ系やアクリル系といった樹脂材料からなる封止材３６によって封止される。
【００４１】
一方、基板２０のうち発光素子３０とは反対側の表面上には基材４０が配置される。上述した実施形態と同様に、基材４０の表面には発光素子３０と重なり合う位置に窪み４０１が形成されており、この窪み４０１を含む基材４０の全面にわたって反射層４１が形成される。本変形例においても実施形態と同様の作用および効果が奏される。なお、発光素子３０から発せられて反射層４１の凹面４１１に到達するまでの光の拡散を抑制するために、基板２０としてはボトムエミッションタイプの発光装置１０よりも薄い部材が使用される。
【００４２】
このように、本発明において発光素子３０が配置される基板２０は、実施形態のように発光素子３０を挟んで基材４０とは反対側に配置されていてもよいし、本変形例のように発光素子３０と基材４０との間に配置されていてもよい。また、図１４においては発光素子３０と基材４０との間に基板２０が介在する構成を例示したが、基材４０の表面（より具体的には反射層４１のうち凹面４１１以外の部分と光透過部材４２の表面とからなる表面）に発光素子３０が形成された構成も採用される。この構成において基板２０は不要である。
【００４３】
（２）変形例２
実施形態においては基材４０の窪み４０１に光透過部材４２が充填された構成を例示したが、この光透過部材４２は必ずしも必要ではない。すなわち、反射層４１の凹面４１１と陰極３４とによって囲まれた空間が空洞とされた構成としてもよい。もっとも、実施形態のように光透過部材４２を備えた構成によれば、陰極３４や反射層４１の剥離が防止されるとともに発光素子３０の機械的な強度が高い水準に維持されるという利点がある。
【００４４】
また、実施形態においては反射層４１と陰極３４とが電気的に導通する構成を例示したが、両者の導通は必ずしも必要ではない。したがって、反射層４１は絶縁性の材料によって形成されていてもよい。
【００４５】
さらに、実施形態においては基板２０側に陽極３１が形成されるとともに基材４０側に陰極３４が形成された構成を例示したが、これとは逆に、基板２０側に陰極３４が形成されて基材４０側に陽極３１が形成された構成も採用される。したがって、反射層４１と電気的に導通する電極は陽極３１および陰極３４の何れであってもよい。
【００４６】
（３）変形例３
反射層４１の凹面４１１の形状は実施形態にて説明したものに限定されない。例えば、凹面４１１（あるいは窪み４０１）の内面の形状を、図１５に示されるように略半球状の形状の底部が部分的に平面とされた形状や、円錐台状（中心軸と平行な方向における断面が台形である立体）の内面に相当する形状としてもよい。これらの構成によれば、実施形態と同様の効果に加えて、凹面４１１がその全体にわたって略半球状とされた実施形態の構成と比較して基材４０を薄型化することができるという利点がある。
【００４７】
また、実施形態においては発光素子３０や凹面４１１の平面形状（基板２０に垂直な方向からみたときの形状）が円形とされた構成を例示したが、例えば図１６に示されるように、これらの要素の平面形状を略矩形状としてもよい。この構成においては、反射層４１の凹面４１１（あるいは窪み４０１）は円柱の内面に相当する形状となる。この構成においても、図１６のII’−II’線からみた断面は図２の構成と同様となるから、実施形態と同様の作用および効果が奏される。以上のように、本発明における凹面鏡の凹面は、その総ての部分が曲面である必要はない。すなわち、凹面４１１は、反射光が発光層からの入射光よりも絞られるように当該入射光を反射させる部分を含む面であれば足り、このような部分を含むのであれば部分的に平面を含んでいてもよい。
【００４８】
（４）変形例４
実施形態においてはひとつの発光素子３０に対してひとつの凹面４１１（あるいは基材４０の窪み４０１）が形成された構成を例示したが、発光素子３０と凹面４１１との対応関係はこれに限られない。例えば、図１７に示されるように、複数の発光素子３０に対してひとつの窪み４０１や凹面４１１が形成された構成も採用される。同図に示される構成においては、基材４０のうち３個の発光素子３０と対向する領域の全部にわたってひとつの窪み４０１が形成される。したがって、この基材４０の表面に形成された反射層４１においては、３個の発光素子３０に対向するひとつの凹面４１１が凹面鏡として機能することになる。特に、赤色と緑色と青色とからなるカラー画像を表示するための表示装置として発光装置１０を使用した場合には、これらの３色に対応する３個の発光素子３０からなるグループごとにひとつの窪み４０１および凹面４１１を形成した構成が採用される。
【００４９】
（５）変形例５
実施形態においては有機ＥＬ材料からなる発光層３３を例示したが、この発光層３３は無機ＥＬ材料によって形成されていてもよい。また、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を発光層３３として採用することもできる。すなわち、本発明における発光層は、電気エネルギの付与によって発光する材料によって形成された膜体であれば足りる。
【００５０】
＜画像印刷装置＞
図１に示したように、以上の各態様に係る発光装置１０は、電子写真方式を利用した画像印刷装置における像担持体に潜像を書き込むためのライン型の光ヘッドとして利用され得る。画像印刷装置の例としては、プリンタ、複写機の印刷部分およびファクシミリの印刷部分がある。図１８は、発光装置１０をライン型の光ヘッドとして用いた画像印刷装置の一例を示す縦断面図である。この画像印刷装置は、ベルト中間転写体方式を利用したタンデム型のフルカラー画像印刷装置である。
【００５１】
この画像印刷装置では、同様な構成の４個の有機ＥＬアレイ露光ヘッド１０Ｋ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙが、同様な構成である４個の感光体ドラム（像担持体）１１０Ｋ，１１０Ｃ，１１０Ｍ，１１０Ｙの露光位置にそれぞれ配置されている。有機ＥＬアレイ露光ヘッド１０Ｋ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙは、以上に例示した何れかの態様に係る発光装置１０である。
【００５２】
図１８に示すように、この画像印刷装置には、駆動ローラ１２１と従動ローラ１２２とが設けられており、これらのローラ１２１，１２２には無端の中間転写ベルト１２０が巻回されて、矢印に示すようにローラ１２１，１２２の周囲を回転させられる。図示しないが、中間転写ベルト１２０に張力を与えるテンションローラなどの張力付与手段を設けてもよい。
【００５３】
この中間転写ベルト１２０の周囲には、外周面に感光層を有する４個の感光体ドラム１１０Ｋ，１１０Ｃ，１１０Ｍ，１１０Ｙが互いに所定の間隔をおいて配置される。添え字Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙはそれぞれ黒、シアン、マゼンタ、イエローの顕像を形成するために使用されることを意味している。他の部材についても同様である。感光体ドラム１１０Ｋ，１１０Ｃ，１１０Ｍ，１１０Ｙは、中間転写ベルト１２０の駆動と同期して回転駆動される。
【００５４】
各感光体ドラム１１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）の周囲には、コロナ帯電器１１１（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）と、有機ＥＬアレイ露光ヘッド１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）と、現像器１１４（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）が配置されている。コロナ帯電器１１１（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）は、対応する感光体ドラム１１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）の外周面を一様に帯電させる。有機ＥＬアレイ露光ヘッド１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）は、感光体ドラムの帯電させられた外周面に静電潜像を書き込む。各有機ＥＬアレイ露光ヘッド１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）は、複数の発光素子３０の配列方向が感光体ドラム１１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）の母線（主走査方向）に沿うように設置される。静電潜像の書き込みは、上記の複数の発光素子３０によって感光体ドラムに光を照射することにより行う。現像器１１４（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）は、静電潜像に現像剤としてのトナーを付着させることにより感光体ドラムに顕像すなわち可視像を形成する。
【００５５】
このような４色の単色顕像形成ステーションにより形成された黒、シアン、マゼンタ、イエローの各顕像は、中間転写ベルト１２０上に順次一次転写されることにより、中間転写ベルト１２０上で重ね合わされ、この結果としてフルカラーの顕像が得られる。中間転写ベルト１２０の内側には、４つの一次転写コロトロン（転写器）１１２（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）が配置されている。一次転写コロトロン１１２（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）は、感光体ドラム１１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）の近傍にそれぞれ配置されており、感光体ドラム１１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）から顕像を静電的に吸引することにより、感光体ドラムと一次転写コロトロンの間を通過する中間転写ベルト１２０に顕像を転写する。
【００５６】
最終的に画像を形成する対象としてのシート１０２は、ピックアップローラ１０３によって、給紙カセット１０１から１枚ずつ給送されて、駆動ローラ１２１に接した中間転写ベルト１２０と二次転写ローラ１２６の間のニップに送られる。中間転写ベルト１２０上のフルカラーの顕像は、二次転写ローラ１２６によってシート１０２の片面に一括して二次転写され、定着部である定着ローラ対１２７を通ることでシート１０２上に定着される。この後、シート１０２は、排紙ローラ対１２８によって、装置上部に形成された排紙カセット上へ排出される。
【００５７】
次に、本発明に係る画像印刷装置の他の実施の形態について説明する。
図１９は、発光装置１０をライン型の光ヘッドとして用いた他の画像印刷装置の縦断面図である。この画像印刷装置は、ベルト中間転写体方式を利用したロータリ現像式のフルカラー画像印刷装置である。図１９に示す画像印刷装置において、感光体ドラム１６５の周囲には、コロナ帯電器１６８、ロータリ式の現像ユニット１６１、有機ＥＬアレイ露光ヘッド１６７、中間転写ベルト１６９が設けられている。
【００５８】
コロナ帯電器１６８は、感光体ドラム１６５の外周面を一様に帯電させる。有機ＥＬアレイ露光ヘッド１６７は、感光体ドラム１６５の帯電させられた外周面に静電潜像を書き込む。有機ＥＬアレイ露光ヘッド１６７は、以上に例示した各態様の発光装置１０であり、複数の発光素子３０の配列方向が感光体ドラム１６５の母線（主走査方向）に沿うように設置される。静電潜像の書き込みは、これらの発光素子３０から感光体ドラム１６５に光を照射することにより行う。
【００５９】
現像ユニット１６１は、４つの現像器１６３Ｙ，１６３Ｃ，１６３Ｍ，１６３Ｋが９０°の角間隔をおいて配置されたドラムであり、軸１６１ａを中心にして反時計回りに回転可能である。現像器１６３Ｙ，１６３Ｃ，１６３Ｍ，１６３Ｋは、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ、黒のトナーを感光体ドラム１６５に供給して、静電潜像に現像剤としてのトナーを付着させることにより感光体ドラム１６５に顕像すなわち可視像を形成する。
【００６０】
無端の中間転写ベルト１６９は、駆動ローラ１７０ａ、従動ローラ１７０ｂ、一次転写ローラ１６６およびテンションローラに巻回されて、これらのローラの周囲を矢印に示す向きに回転させられる。一次転写ローラ１６６は、感光体ドラム１６５から顕像を静電的に吸引することにより、感光体ドラムと一次転写ローラ１６６の間を通過する中間転写ベルト１６９に顕像を転写する。
【００６１】
具体的には、感光体ドラム１６５の最初の１回転で、露光ヘッド１６７によりイエロー（Ｙ）像のための静電潜像が書き込まれて現像器１６３Ｙにより同色の顕像が形成され、さらに中間転写ベルト１６９に転写される。また、次の１回転で、露光ヘッド１６７によりシアン（Ｃ）像のための静電潜像が書き込まれて現像器１６３Ｃにより同色の顕像が形成され、イエローの顕像に重なり合うように中間転写ベルト１６９に転写される。そして、このようにして感光体ドラム１６５が４回転する間に、イエロー、シアン、マゼンタ、黒の顕像が中間転写ベルト１６９に順次重ね合わせられ、この結果フルカラーの顕像が転写ベルト１６９上に形成される。最終的に画像を形成する対象としてのシートの両面に画像を形成する場合には、中間転写ベルト１６９に表面と裏面の同色の顕像を転写し、次に中間転写ベルト１６９に表面と裏面の次の色の顕像を転写する形式で、フルカラーの顕像を中間転写ベルト１６９上で得る。
【００６２】
画像印刷装置には、シートが通過させられるシート搬送路１７４が設けられている。シートは、給紙カセット１７８から、ピックアップローラ１７９によって１枚ずつ取り出され、搬送ローラによってシート搬送路１７４を進行させられ、駆動ローラ１７０ａに接した中間転写ベルト１６９と二次転写ローラ１７１の間のニップを通過する。二次転写ローラ１７１は、中間転写ベルト１６９からフルカラーの顕像を一括して静電的に吸引することにより、シートの片面に顕像を転写する。二次転写ローラ１７１は、図示しないクラッチにより中間転写ベルト１６９に接近および離間させられるようになっている。そして、シートにフルカラーの顕像を転写する時に二次転写ローラ１７１は中間転写ベルト１６９に当接させられ、中間転写ベルト１６９に顕像を重ねている間は二次転写ローラ１７１から離される。
【００６３】
以上のようにして画像が転写されたシートは定着器１７２に搬送され、定着器１７２の加熱ローラ１７２ａと加圧ローラ１７２ｂの間を通過させられることにより、シート上の顕像が定着する。定着処理後のシートは、排紙ローラ対１７６に引き込まれて矢印Ｆの向きに進行する。両面印刷の場合には、シートの大部分が排紙ローラ対１７６を通過した後、排紙ローラ対１７６が逆方向に回転させられ、矢印Ｇで示すように両面印刷用搬送路１７５に導入される。そして、二次転写ローラ１７１により顕像がシートの他面に転写され、再び定着器１７２で定着処理が行われた後、排紙ローラ対１７６でシートが排出される。
【００６４】
図１８および図１９に例示した画像印刷装置は、発光層３３を含む発光素子３０を書込手段（露光手段）として利用しているので、レーザ走査光学系を用いた場合よりも、装置の小型化を図ることができる。なお、以上に例示した以外の電子写真方式にの画像印刷装置にも本発明の発光装置を採用することができる。例えば、中間転写ベルトを使用せずに感光体ドラムから直接シートに顕像を転写するタイプの画像印刷装置や、モノクロの画像を形成する画像印刷装置にも本発明に係る発光装置を応用することが可能である。
【００６５】
＜画像読取装置＞
以上に説明した各態様の発光装置１０は、読取の対象に光を照射するためのライン型の光ヘッドとして画像読取装置に使用される。このような画像読取装置としては、スキャナ、複写機やファクシミリの読取部分、バーコードリーダ、あるいはＱＲコード（登録商標）のような二次元画像コードを読む二次元画像コードリーダがある。
【００６６】
図２０は、発光装置１０をライン型の光ヘッドとして用いた画像読取装置の一例を示す縦断面図である。この画像読取装置のキャビネット２０１の上部には、平板状のプラテンガラス２０２が設けられており、プラテンガラス２０２には読取対象たる原稿２０３がその画像面を下方に向けて載置される。そして、図示しないプラテンカバーが原稿２０３をプラテンガラス２０２に向けて押さえる。
【００６７】
キャビネット２０１の内部には、高速キャリッジ２０４と低速キャリッジ２０５が横方向に移動可能に配置されている。高速キャリッジ２０４には原稿２０３を照射する有機ＥＬアレイ露光ヘッド２０６（以上に説明した何れかの態様に係る発光装置１０）と反射鏡２０７が搭載されており、低速キャリッジ２０５には二つの反射鏡２０８，２０９が搭載されている。これらの有機ＥＬアレイ露光ヘッド２０６および反射鏡２０７，２０８，２０９は図２０の紙面垂直方向（主走査方向）に延びている。また、有機ＥＬアレイ露光ヘッド２０６は、複数の発光素子３０の配列方向が主走査方向に沿うように設置される。
【００６８】
また、キャビネット２０１の内部の固定位置には、原稿読み取り器２１０が配置されている。この原稿読み取り器２１０は、結像レンズ２１２と、多数の感光画素（電荷結合素子）から構成されるラインセンサ（受光装置）２１３を備える。ラインセンサ２１３は図２０の紙面垂直方向（主走査方向）に延びており、複数の感光画素の配列方向が主走査方向に沿うように設置される。
【００６９】
有機ＥＬアレイ露光ヘッド２０６（発光装置１０）から発した光は、プラテンガラス２０２を透過して原稿２０３の下面で反射する。原稿２０３からの反射光は、プラテンガラス２０２を透過し、反射鏡２０７〜２０９で反射した後、結像レンズ２１２によりラインセンサ２１３で結像する。高速キャリッジ２０４は横方向に移動して、原稿２０３の全面が有機ＥＬアレイ露光ヘッド２０６で照射されるようにし、低速キャリッジ２０５は高速キャリッジ２０４の半分の速度で移動して、原稿２０３からラインセンサ２１３に到る反射光路の長さを一定に維持する。
【００７０】
なお、本発明の発光装置が採用される画像読取装置の構成は図２０に示したものに限られない。例えば、照明装置としての発光装置１０とともに受光装置が移動してもよいし、受光装置および発光装置１０とがともに固定されたうえで読取対象が移動して読み取られるようにしてもよい。
【００７１】
また、本発明に係る発光装置が適用される電子機器は画像印刷装置や画像読取装置に限定されない。例えば、各種の電子機器における表示装置や照明装置としても本発明の発光装置が採用される。このような電子機器としては、パーソナルコンピュータ、携帯電話機、携帯型情報端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistants）、デジタルスチルカメラ、テレビ、ビデオカメラ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電子ペーパー、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、プリンタ、スキャナ、複写機、ビデオプレーヤ、タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。これらの電子機器には、複数の発光素子を面状に配列した発光装置が好適に採用される。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明に係る発光装置を利用した画像印刷装置の一部の構成を示す斜視図である。
【図２】発光装置の構成を示す断面図である。
【図３】発光装置のうち集束性レンズアレイに対向する表面の構成を示す平面図である。
【図４】発光層からの出射光が反射層の凹面にて反射する様子を示す断面図である。
【図５】第１の製造方法にて基板上に発光素子が形成された様子を示す断面図である。
【図６】第１の製造方法のうち光透過部材が形成される工程を示す断面図である。
【図７】第１の製造方法のうち反射層が形成される工程を示す断面図である。
【図８】第２の製造方法のうち板材の表面にレジストが形成される工程を示す断面図である。
【図９】第２の製造方法のうち板材がエッチングされる工程を示す断面図である。
【図１０】第２の製造方法によって作成される基材の形状を示す断面図である。
【図１１】第２の製造方法のうち基材の表面に反射層が形成される工程を示す断面図である。
【図１２】第２の製造方法のうち基材の窪みに樹脂材料が充填される工程を示す断面図である。
【図１３】第２の製造方法にて基材の窪みに光透過部材が形成された様子を示す断面図である。
【図１４】変形例１に係るトップエミッションタイプの発光装置の構成を示す断面図である。
【図１５】変形例３に係る発光装置の構成を示す断面図である。
【図１６】変形例３に係る他の発光装置のうち反射層の凹面の形状を示す斜視図である。
【図１７】変形例４に係る発光装置の構成を示す断面図である。
【図１８】本発明に係る発光装置を利用した画像印刷装置の構成を示す縦断面図である。
【図１９】本発明に係る発光装置を利用した他の画像印刷装置の構成を示す縦断面図である。
【図２０】本発明に係る発光装置を利用した画像読取装置の構成を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００７３】
１０……発光装置、１５……集束性レンズアレイ、１１０……感光体ドラム、２０……基板、２１……下地層、２２……絶縁層、２３……隔壁、３０……発光素子、３１……陽極、３２……正孔注入層、３３……発光層、３４……陰極、４０……基材、４０１……窪み、４１……反射層、４１１……凹面、４２……光透過部材。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ（ElectroLuminescent）材料などの発光材料を利用した発光装置、その製造方法、ならびにこの発光装置を利用した画像印刷装置および画像読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の発光装置は表示装置や露光装置などの光学デバイスとして各種の電子機器に使用される。例えば、特許文献１には、感光体ドラムなどの像担持体に静電潜像を形成するためのヘッド部として、多数の発光素子がアレイ状に配列された発光装置を利用した画像印刷装置（例えばプリンタ）が提案されている。
【特許文献１】特開２０００−７７１８８号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、各発光素子からの出射光はその進行に従って拡散していく。したがって、像担持体の特定の領域に充分な光量を到達させることは困難である。発光素子の輝度を増大させれば像担持体の表面に相当の光量を到達させることも可能であるが、この場合には発光装置の消費電力の増大や発光素子の短寿命化といった問題が生じ得る。また、各発光素子からの出射光の拡散により、感光体の表面のうちひとつの画素に相当する狭い領域のみに対して選択的に発光素子からの出射光を到達させることが困難となり、これが画像の高精細化を妨げる要因となり得る。
【０００４】
なお、発光素子からの出射光を集光するためのレンズが発光素子と像担持体との間に配置された構成も提案されているが、この構成においても発光素子からの出射光がレンズに到達するまでに拡散することに変わりはないから、レンズに充分な光量を入射させることは困難であり、光利用効率の低下に対する根本的な解決策とはなり得ない。なお、ここでは画像印刷装置を例示して従来の技術の問題点に言及したが、発光装置を利用した画像読取装置や表示装置においても同様の問題が生じ得る。本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、発光素子からの出射光の利用効率を向上させるという課題の解決を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題を解決するために、本発明に係る発光装置は、各々が光透過性を有する第１電極および第２電極と、第１電極と第２電極との間に介在する発光層と、第１電極を挟んで発光層の反対側に配置されて凹面が発光層に対向する凹面鏡とを具備することを特徴としている。なお、本発明における発光層とは、電気的なエネルギの作用によって発光する性質の材料からなる膜体である。例えば、有機ＥＬ材料や無機ＥＬ材料からなる膜体や層状の発光ダイオード素子などが本発明にいう発光層の概念に含まれる。
本発明においては、発光層からの出射光が凹面鏡にて反射したうえで第１電極と発光層と第２電極とを透過して発光装置から出射する。この凹面鏡における反射光は、平面的な鏡面での反射光と比較して光束幅が絞られる。したがって、本発明によれば、発光装置からの出射光の拡散を抑制してその利用の効率を向上させることができる。例えば、感光体ドラムなどの像担持体に潜像を形成するためのヘッド部として本発明の発光装置を採用した構成においては、発光素子から出射した光量のうち像担持体の所定の領域に到達する光量の割合を充分に維持することができる。換言すると、像担持体に所期の光量を到達させるために発光層に要求される出射光量を低減することができるから、発光素子にて消費される電力を低減するとともに発光素子の経時的な劣化を抑制することができる。また、凹面鏡での反射光が絞られることにより感光体の表面の狭い領域に発光装置からの光を到達させることができる。したがって、例えば本発明の発光装置をヘッド部として採用した画像印刷装置においては、各画素が精細で解像度の高い画像を形成することができる。
【０００６】
本発明における凹面鏡とは、発光層からの光を反射させる表面が発光素子に対して凹状とされた反射体である。この凹面は、典型的には、球体の内面に相当する形状とされるが、本発明における凹面鏡の形状はこれに限られない。例えば、本発明における凹面鏡の凹面は、球体の内面に相当する形状の一部が平面とされた形状であってもよいし（図１５参照）、円柱の内面に相当する形状であってもよい（図１６参照）。すなわち、本発明における凹面鏡の凹面は、この凹面にて反射した発光層からの光が単純な平面での反射光と比較して絞られるように（すなわち光束幅が縮小するように）形状が決定された部分を含んでいれば足りる。例えば、発光層に垂直な方向の平行光が凹面に入射したと仮定すると、その凹面における反射光が当該凹面に到達するまでの平行光よりも絞られるように凹面鏡の凹面の形状が選定される。
【０００７】
本発明の望ましい態様においては、表面に窪みが形成された基材がさらに設けられ、基材の窪みの内面を覆う反射層の表面が凹面鏡として利用される。この態様によれば、凹面鏡の凹面の形状を基材の窪みの形状と略相似の形状とすることができる。さらに、反射層を、基材の表面のうち窪みとそれ以外の平面部とを覆う導電性の膜体とし、平面部を覆う部分を第１電極に導通させることが望ましい。この構成によれば、反射層を第１電極とともに配線として機能させることができるから、配線全体としての抵抗値を低減することができる。
【０００８】
また、本発明の他の態様においては、光透過性を有する材料によって凹面鏡の凹面内に光透過部材が形成される。この構成によれば、発光素子の機械的な強度を向上させることができる。ただし、凹面鏡の凹面内は空洞とされていてもよい。なお、この光透過部材と第１電極とは、屈折率が略等しい材料によって形成されることが望ましい。この構成によれば、光透過部材と第１電極との境界面における光の全反射を防止することができる。
【０００９】
本発明に係る発光装置は、各種の電子機器において露光装置や表示装置として使用される。例えば、本発明に係る画像印刷装置は、像担持体と、像担持体を帯電する帯電器と、像担持体の帯電された面に発光層からの光を照射して潜像を形成する本発明の発光装置と、潜像にトナーを付着させることにより像担持体に顕像を形成する現像器とを具備する。また、本発明に係る画像読取装置は、本発明の発光装置と、発光装置から出射して読取対象で反射した光を電気信号に変換する受光装置とを具備する。また、本発明に係る発光装置は、携帯電話機やパーソナルコンピュータといった各種の電子機器の表示装置や照明装置としても利用される。これらの電子機器には、複数の発光素子が面状に配列された発光装置が特に好適である。
【００１０】
本発明に係る発光装置を製造する第１の方法は、発光層と平行な平面から当該発光層とは反対側に突出する光透過部材を、当該発光層に対応する位置に、光透過性を有する材料によって形成する第１工程と、光反射性を有する膜体を光透過部材の表面に形成することにより、光透過部材の表面と略相似な凹面を有する凹面鏡を形成する第２工程とを有する。この方法によれば、光透過部材の表面の形状を適宜に選定することによって凹面鏡の凹面の形状が制御される。さらに、光透過部材の形成に液滴吐出法（インクジェット法）などの低廉な手法を採用することができるという利点もある。もっとも、光透過部材を作成する方法はこれに限られない。例えば、樹脂材料からなる膜体を発光素子に対向する領域に形成し、この膜体の角部を加熱によって丸めることによっても、表面が滑らかな曲面である光透過部材を形成することができる。なお、第２の製造方法において、発光素子が配設される時機は任意である。例えば、発光素子が既に形成された基板の表面上に光透過部材を形成してもよいし、基板の表面上に光透過部材を形成してからその裏面に発光素子を形成してもよい。
【００１１】
本発明に係る発光装置を製造する第２の方法は、基材の表面に窪みを形成する第１工程と、光反射性を有する材料によって窪みの内面を覆う膜体を形成することにより、窪みの内面と略相似な凹面を有する凹面鏡を形成する第２工程と、膜体を挟んで基材の反対側にて凹面鏡に対向する位置に発光素子を配置する第３工程とを有する。この方法によれば、窪みの形状を適宜に選定することによって凹面鏡の凹面の形状を制御することができる。第２の方法においては、凹面鏡の凹面内に光透過製を有する材料を充填して光透過部材を形成する工程をさらに実施してもよい。なお、本発明に係る発光装置の製造方法は、以上に例示した第１および第２の方法に限定されない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図面を参照しながら本発明の様々な実施の形態を説明する。なお、以下の各図面においては、各部の寸法の比率が実際のものとは適宜に相違している。
【００１３】
図１は、本実施形態に係る発光装置を利用した画像印刷装置の一部の構成を示す斜視図である。同図に示されるように、この画像印刷装置は、発光装置１０と集束性レンズアレイ１５と感光体ドラム１１０とを有する。発光装置１０は、アレイ状に配列された多数の発光素子を有する。これらの発光素子は、用紙などの記録材に印刷されるべき画像に応じて選択的に発光する。集束性レンズアレイ１５は、発光装置１０と感光体ドラム１１０との間に配置される。この集束性レンズアレイ１５は、各々の光軸を発光装置１０に向けた姿勢でアレイ状に配列された多数の屈折率分布型レンズを含む。このような集束性レンズアレイ１５としては、例えば日本板硝子株式会社から入手可能なＳＬＡ（セルフォック・レンズ・アレイ）がある（セルフォック／ＳＥＬＦＯＣは日本板硝子株式会社の登録商標）。発光装置１０の各発光素子から発せられた光は集束性レンズアレイ１５の各屈折率分布型レンズを透過して感光体ドラム１１０の表面に到達する。この露光によって感光体ドラム１１０の表面には所望の画像に応じた潜像が形成される。
【００１４】
＜発光装置１０の構成＞
図２は、発光装置１０の構成を示す断面図であり、図３は、この発光装置１０のうち集束性レンズアレイ１５に対向する表面の構成を示す平面図である。図３におけるII−II線からみた断面図が図２に相当する。図３に示されるように、発光装置１０は、基板２０の表面上に二列かつ千鳥状に配列された複数の発光素子３０を有する。もっとも、発光素子３０の配列のパターンはこれに限定されず、単列または三列以上であってもよいし他の適切なパターンで配列されていてもよい。各発光素子３０から発せられた光は基板２０を透過して集束性レンズアレイ１５側（図２における上方）に出射する。すなわち、発光装置１０はボトムエミッションタイプの発光パネルである。
【００１５】
基板２０は、光透過性を有する板状の部材であり、ガラスやプラスチックなどの材料によって形成される。この基板２０のうち発光素子３０が配置される表面はその全域にわたり下地層２１によって覆われる。下地層２１は酸化シリコンなどによって形成された光透過性を有する膜体である。図２に示されるように、各発光素子３０は、陽極３１と正孔注入層３２と発光層３３と陰極３４とが基板２０側からこの順番に積層された構成となっている。陽極３１および陰極３４は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの光透過性を有する導電性の材料によって形成された電極である。陽極３１は下地層２１の表面上に発光素子３０ごとに個別に形成される。一方、陰極３４は、複数の発光素子３０について共通の電極である。
【００１６】
発光層３３は、有機ＥＬ材料からなる膜体であり、陽極３１および陰極３４によって付与される電気エネルギに応じて発光する。発光層３３は総ての方向に光を放射する。すなわち、発光層３３によって発せられた光は、直接的に基板２０側に向かうだけでなく、この発光層３３から基板２０とは反対側に向けて進行する。なお、発光素子３０の積層構造は図２の構成に限られない。例えば、陰極３４と発光層３３との間に電子注入層や電子輸送層が介挿された構成や、陽極３１と発光層３３との間に正孔輸送層が介挿された構成、あるいは適切な位置に絶縁性の膜体が形成された構成も採用される。すなわち、陽極３１と陰極３４との間に発光層３３が介在する構成であればよい。
【００１７】
下地層２１の表面上には絶縁層２２が形成される。この絶縁層２２の表面上には各発光素子３０の間を仕切る隔壁２３が形成される。正孔注入層３２および発光層３３は、隔壁２３によって包囲されて陽極３１を底面とする空間に形成される。絶縁層２２の材料は例えば酸化シリコンや窒化シリコンであり、隔壁２３の材料は例えばポリイミドまたはアクリルである。陰極３４は発光層３３および隔壁２３を覆うように形成される。
【００１８】
陰極３４の表面上には基材４０が配置される。この基材４０は、基板２０上に配列された総ての発光素子３０を覆うように形成された光透過性を有する膜体であり、例えば、エポキシ系またはアクリル系といった紫外線硬化性ないし熱硬化性の樹脂材料によって形成される。基材４０は、基板２０と協働して発光素子３０を封止し、これらの発光素子３０を外気（水分や酸素）から隔離してその劣化を抑制する。
【００１９】
基材４０のうち基板２０側の表面には発光素子３０ごとに窪み４０１が形成される。図３に示されるように基板２０に垂直な方向からみると、窪み４０１の周縁は、発光素子３０の発光層３３を包含する形状（本実施形態では円形）とされる。各窪み４０１の内面（内壁面）は、その全体にわたって連続する略半球状の曲面である。
【００２０】
基材４０の表面には、窪み４０１の内面を含む全域にわたって反射層４１が形成される。窪み４０１は発光素子３０と重なり合う位置に形成されるから、反射層４１のうち窪み４０１の内面を覆う部分の表面（以下「凹面」という）４１１は発光素子３０に対向する。この反射層４１は、光反射性および導電性を有する膜体であり、例えばアルミニウムや銀や白金といった単体金属またはこれらの金属を主成分とする合金によって形成される。したがって、反射層４１の凹面４１１は、発光素子３０から基板２０とは反対側に出射した光を基板２０側に反射させる凹面鏡として機能する。
【００２１】
反射層４１によって覆われた基材４０の窪み４０１には光透過部材４２が充填される。この光透過部材４２は、エポキシ系やアクリル系といった光透過性を有する樹脂材料によって形成された部分である。より具体的には、陰極３４を構成する材料と屈折率が略等しい材料によって光透過部材４２が形成される。反射層４１のうち凹面４１１以外の部分と光透過部材４２の表面とは陰極３４の表面に接触する。この構成においては、反射層４１と陰極３４とが電気的に導通する。陰極３４を構成するＩＴＯは比較的に抵抗値が高いものの、この陰極３４に反射層４１を導通させることによって全体としての抵抗値を低下させることができる。
【００２２】
発光素子３０から基板２０とは反対側に出射した光は、陰極３４と光透過部材４２とを透過して反射層４１に到達し、この凹面４１１にて反射して基板２０側に進行する。陰極３４と光透過部材４２とは屈折率が略等しいから、両者の境界において光はほとんど全反射しない。ただし、陰極３４は極めて薄く形成されるから、陰極３４と光透過部材４２との境界面における全反射がそれほど問題とならない場合もある。この場合には陰極３４の屈折率と光透過部材４２の屈折率が相違していてもよい。
【００２３】
図４は、発光素子３０からの出射光が凹面４１１にて反射する様子を模式的に示す断面図である。なお、同図においては発光素子３０の中央の部分から発せられた光の経路のみが図示されているが、実際には他の部分からも基板２０および基材４０の双方に向けて光が発せられる。同図に示されるように、発光素子３０から基板２０とは反対側に出射した光は、拡散しながら反射層４１の凹面４１１に向けて進行する。この凹面４１１の形状は、当該凹面４１１における反射光が凹面４１１への入射光よりも絞られるように（すなわち凹面４１１における反射光の光束幅が当該凹面４１１への到達前の光束幅よりも小さくなるように）選定されている。例えば、図４においては、発光素子３０から基板２０とは反対側に拡散しながら進行する光が、反射層４１の凹面４１１で基板２０の表面と垂直な方向（換言すると発光層３３に垂直な方向である。以下では「光軸方向」という）ＤLに反射し、略平行光Ｌrとして基板２０を透過する場合が例示されている。
【００２４】
換言すると、反射層４１の凹面４１１の形状は、基板２０側から方向ＤLに進行する平行光が凹面４１１に到達したと仮定したときに、この凹面４１１での反射光が集束光となるように選定されている。以上のように凹面４１１の形状を選定すれば、単純な平面にて発光素子３０からの出射光が反射する構成と比較して、集束性レンズアレイ１５に向かう光の拡散を抑制することができる。したがって、本実施形態によれば、発光素子３０から発せられた全光量のうち集束性レンズアレイ１５を透過して感光体ドラム１１０に到達する光量の割合を充分に確保することができる。換言すれば、感光体ドラム１１０に所期の光量を到達させるために必要となる発光素子３０の光量を低減することができるから、発光素子３０にて消費される電力を低減するとともに発光素子３０（特に発光層３３）の寿命を長期化することができる。
【００２５】
＜発光装置１０の製造方法＞
次に、本実施形態に係る発光装置１０を製造する方法について説明する。なお、以下では、基材４０および光透過部材４２を作成する手法が異なる２種類の製造方法を例示する。
【００２６】
（１）第１の製造方法
図５に示すように、下地層２１、陽極３１、絶縁層２２、隔壁２３、正孔注入層３２、発光層３３および陰極３４がこの順番に基板２０の表面上に形成される。これらの要素は、公知である各種の方法によって形成されるため、その詳細な説明は省略する。
【００２７】
次いで、図６に示すように、陰極３４の表面に光透過部材４２が形成される。この光透過部材４２は、例えば液滴吐出法（インクジェット法）によって形成される。すなわち、樹脂材料を含む液滴を液滴吐出装置のノズルから吐出することによって陰極３４の表面のうち発光素子３０に対応した位置に到達させ、これを硬化させることによって光透過部材４２が形成される。この方法によって形成された光透過部材４２の表面は滑らかな曲面となる。
【００２８】
続いて、図７に示すように、光透過部材４２が形成された陰極３４の全面を覆うように反射層４１が形成される。この反射層４１は、スパッタリングや真空蒸着といった各種の成膜技術によって形成される。この工程にて形成された反射層４１の凹面４１１は、光透過部材４２の表面と略相似の曲面（すなわち発光素子３０とは反対側に窪んだ形状）となる。
【００２９】
次いで、反射層４１の全面を覆うように基材４０が形成される。基材４０は、エポキシ系やアクリル系といった樹脂材料をスピンコート法などの技術によって反射層４１の表面に塗布することによって形成される。以上の工程によって図２の発光装置１０が完成する。
【００３０】
なお、発光素子３０を外力から保護するための保護層が基材４０の表面上に貼り付けられてもよい。この保護層は、例えばプラスチックからなるフィルム状の部材である。この構成においては、保護層を基板上に固定する接着剤として基材４０を利用してもよい。
【００３１】
以上に説明した製造方法によれば、凹面４１１を曲面とする光透過部材４２が液滴吐出法などの低廉な方法によって形成されるから、例えば光透過部材４２が型によって形成される方法と比較して製造コストを低く抑えることができる。
【００３２】
（２）第２の製造方法
図８に示すように、ガラスやプラスチックからなる板材５１の表面にレジスト５２が形成される。このレジスト５２のうち各発光素子３０に対応する部分には当該レジスト５２を厚さ方向に貫通する開口５２１が形成される。
【００３３】
次いで、図９に示すように、エッチング液（例えばフッ化水素酸）を利用した板材５１のエッチングによって、この板材５１に窪み５１１が形成される。この工程においては、レジスト５２の開口５２１を通じてエッチング液が板材５１に徐々に導入される。これにより開口５２１の周囲の部分が徐々に溶解し、開口５２１を中心とする半球状の窪み５１１が形成される。
【００３４】
この後、レジスト５２が板材５１の表面から剥離されたうえで、板材５１のうち窪み５１１側の表面から所定の厚さの部分（図９における破線Ｌよりも上方の部分）が削られる。板材５１を削る方法は、機械的に研削および研磨する方法であってもよいし、エッチングのように化学的に削る方法であってもよい。後者の方法においては、窪み５１１がマスキングされたうえで板材５１がエッチングされる。以上の工程により、図１０に示すように表面に窪み４０１（窪み５１１の一部）が形成された基材４０が完成する。
【００３５】
次いで、図１１に示すように、窪み４０１の内面を含む基材４０の表面の全域にわたって反射層４１が形成される。この反射層４１は、スパッタリングや真空蒸着といった各種の成膜技術によって形成される。この工程にて形成された反射層４１の凹面４１１は、基材４０の窪み４０１の内面に沿った曲面となる。
【００３６】
次に、図１２に示すように、反射層４１の表面に透明材料５３が塗布される。この透明材料５３は、光透過部材４２となる材料であり、例えば、ガラスペーストや透明な紫外線硬化性または熱硬化性の樹脂材料が使用される。そして、図１２に示すように、基材４０のうち窪み４０１が形成された表面に直板状のスキージ（均平器）５４を接触させたうえで摺動させることによって、透明材料５３を窪み４０１に充填させるとともに当該窪み４０１から溢れた余剰分を除去する。この後、窪み４０１に充填された透明材料５３を硬化させることにより、図１３に示されるように光透過部材４２が形成される。スキージ５４を使用した均平によって、反射層４１のうち凹面４１１以外の部分の表面と光透過部材４２の表面とは同一の平面内に揃う。
【００３７】
一方、基板２０の表面には、下地層２１、陽極３１、絶縁層２２、隔壁２３、正孔注入層３２、発光層３３および陰極３４がこの順番に形成される（図５参照）。そして、基板２０の陰極３４と基材４０に形成された反射層４１および光透過部材４２とを対向させた状態で基板２０と基材４０とが接着剤によって貼り合わされる。以上の工程によって図２の発光装置１０が完成する。
【００３８】
なお、本発明に係る発光装置１０を製造する方法は以上に例示した２種類の方法に限定されない。例えば、第１の製造方法においては、型によって陰極３４の表面上に光透過部材４２を形成してもよいし、第２の製造方法においては、表面に窪み４０１が形成された基材４０を型によって形成してもよい。このように型を利用した方法によれば、凹面４１１の形状を精度よく制御することができるという利点がある。
【００３９】
＜変形例＞
以上の実施形態に対しては種々の変形が加えられる。具体的な変形の態様を例示すれば以下の通りである。なお、以下に示す各態様を適宜に組み合わせてもよい。
【００４０】
（１）変形例１
実施形態においてはボトムエミッションタイプの発光装置１０を例示したが、トップエミッションタイプの発光装置１０にも本発明は適用される。図１４は、本発明を適用したトップエミッションタイプの発光装置１０の構成を示す断面図（図２に対応する断面図）である。集束性レンズアレイ１５や感光体ドラム１１０は同図の上方に配置される。図１４に示されるように、基板２０の表面上には、下地層２１や絶縁層２２や隔壁２３が形成されるとともに複数の発光素子３０が配列される。これらの発光素子３０は、エポキシ系やアクリル系といった樹脂材料からなる封止材３６によって封止される。
【００４１】
一方、基板２０のうち発光素子３０とは反対側の表面上には基材４０が配置される。上述した実施形態と同様に、基材４０の表面には発光素子３０と重なり合う位置に窪み４０１が形成されており、この窪み４０１を含む基材４０の全面にわたって反射層４１が形成される。本変形例においても実施形態と同様の作用および効果が奏される。なお、発光素子３０から発せられて反射層４１の凹面４１１に到達するまでの光の拡散を抑制するために、基板２０としてはボトムエミッションタイプの発光装置１０よりも薄い部材が使用される。
【００４２】
このように、本発明において発光素子３０が配置される基板２０は、実施形態のように発光素子３０を挟んで基材４０とは反対側に配置されていてもよいし、本変形例のように発光素子３０と基材４０との間に配置されていてもよい。また、図１４においては発光素子３０と基材４０との間に基板２０が介在する構成を例示したが、基材４０の表面（より具体的には反射層４１のうち凹面４１１以外の部分と光透過部材４２の表面とからなる表面）に発光素子３０が形成された構成も採用される。この構成において基板２０は不要である。
【００４３】
（２）変形例２
実施形態においては基材４０の窪み４０１に光透過部材４２が充填された構成を例示したが、この光透過部材４２は必ずしも必要ではない。すなわち、反射層４１の凹面４１１と陰極３４とによって囲まれた空間が空洞とされた構成としてもよい。もっとも、実施形態のように光透過部材４２を備えた構成によれば、陰極３４や反射層４１の剥離が防止されるとともに発光素子３０の機械的な強度が高い水準に維持されるという利点がある。
【００４４】
また、実施形態においては反射層４１と陰極３４とが電気的に導通する構成を例示したが、両者の導通は必ずしも必要ではない。したがって、反射層４１は絶縁性の材料によって形成されていてもよい。
【００４５】
さらに、実施形態においては基板２０側に陽極３１が形成されるとともに基材４０側に陰極３４が形成された構成を例示したが、これとは逆に、基板２０側に陰極３４が形成されて基材４０側に陽極３１が形成された構成も採用される。したがって、反射層４１と電気的に導通する電極は陽極３１および陰極３４の何れであってもよい。
【００４６】
（３）変形例３
反射層４１の凹面４１１の形状は実施形態にて説明したものに限定されない。例えば、凹面４１１（あるいは窪み４０１）の内面の形状を、図１５に示されるように略半球状の形状の底部が部分的に平面とされた形状や、円錐台状（中心軸と平行な方向における断面が台形である立体）の内面に相当する形状としてもよい。これらの構成によれば、実施形態と同様の効果に加えて、凹面４１１がその全体にわたって略半球状とされた実施形態の構成と比較して基材４０を薄型化することができるという利点がある。
【００４７】
また、実施形態においては発光素子３０や凹面４１１の平面形状（基板２０に垂直な方向からみたときの形状）が円形とされた構成を例示したが、例えば図１６に示されるように、これらの要素の平面形状を略矩形状としてもよい。この構成においては、反射層４１の凹面４１１（あるいは窪み４０１）は円柱の内面に相当する形状となる。この構成においても、図１６のII’−II’線からみた断面は図２の構成と同様となるから、実施形態と同様の作用および効果が奏される。以上のように、本発明における凹面鏡の凹面は、その総ての部分が曲面である必要はない。すなわち、凹面４１１は、反射光が発光層からの入射光よりも絞られるように当該入射光を反射させる部分を含む面であれば足り、このような部分を含むのであれば部分的に平面を含んでいてもよい。
【００４８】
（４）変形例４
実施形態においてはひとつの発光素子３０に対してひとつの凹面４１１（あるいは基材４０の窪み４０１）が形成された構成を例示したが、発光素子３０と凹面４１１との対応関係はこれに限られない。例えば、図１７に示されるように、複数の発光素子３０に対してひとつの窪み４０１や凹面４１１が形成された構成も採用される。同図に示される構成においては、基材４０のうち３個の発光素子３０と対向する領域の全部にわたってひとつの窪み４０１が形成される。したがって、この基材４０の表面に形成された反射層４１においては、３個の発光素子３０に対向するひとつの凹面４１１が凹面鏡として機能することになる。特に、赤色と緑色と青色とからなるカラー画像を表示するための表示装置として発光装置１０を使用した場合には、これらの３色に対応する３個の発光素子３０からなるグループごとにひとつの窪み４０１および凹面４１１を形成した構成が採用される。
【００４９】
（５）変形例５
実施形態においては有機ＥＬ材料からなる発光層３３を例示したが、この発光層３３は無機ＥＬ材料によって形成されていてもよい。また、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を発光層３３として採用することもできる。すなわち、本発明における発光層は、電気エネルギの付与によって発光する材料によって形成された膜体であれば足りる。
【００５０】
＜画像印刷装置＞
図１に示したように、以上の各態様に係る発光装置１０は、電子写真方式を利用した画像印刷装置における像担持体に潜像を書き込むためのライン型の光ヘッドとして利用され得る。画像印刷装置の例としては、プリンタ、複写機の印刷部分およびファクシミリの印刷部分がある。図１８は、発光装置１０をライン型の光ヘッドとして用いた画像印刷装置の一例を示す縦断面図である。この画像印刷装置は、ベルト中間転写体方式を利用したタンデム型のフルカラー画像印刷装置である。
【００５１】
この画像印刷装置では、同様な構成の４個の有機ＥＬアレイ露光ヘッド１０Ｋ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙが、同様な構成である４個の感光体ドラム（像担持体）１１０Ｋ，１１０Ｃ，１１０Ｍ，１１０Ｙの露光位置にそれぞれ配置されている。有機ＥＬアレイ露光ヘッド１０Ｋ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙは、以上に例示した何れかの態様に係る発光装置１０である。
【００５２】
図１８に示すように、この画像印刷装置には、駆動ローラ１２１と従動ローラ１２２とが設けられており、これらのローラ１２１，１２２には無端の中間転写ベルト１２０が巻回されて、矢印に示すようにローラ１２１，１２２の周囲を回転させられる。図示しないが、中間転写ベルト１２０に張力を与えるテンションローラなどの張力付与手段を設けてもよい。
【００５３】
この中間転写ベルト１２０の周囲には、外周面に感光層を有する４個の感光体ドラム１１０Ｋ，１１０Ｃ，１１０Ｍ，１１０Ｙが互いに所定の間隔をおいて配置される。添え字Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙはそれぞれ黒、シアン、マゼンタ、イエローの顕像を形成するために使用されることを意味している。他の部材についても同様である。感光体ドラム１１０Ｋ，１１０Ｃ，１１０Ｍ，１１０Ｙは、中間転写ベルト１２０の駆動と同期して回転駆動される。
【００５４】
各感光体ドラム１１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）の周囲には、コロナ帯電器１１１（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）と、有機ＥＬアレイ露光ヘッド１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）と、現像器１１４（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）が配置されている。コロナ帯電器１１１（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）は、対応する感光体ドラム１１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）の外周面を一様に帯電させる。有機ＥＬアレイ露光ヘッド１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）は、感光体ドラムの帯電させられた外周面に静電潜像を書き込む。各有機ＥＬアレイ露光ヘッド１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）は、複数の発光素子３０の配列方向が感光体ドラム１１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）の母線（主走査方向）に沿うように設置される。静電潜像の書き込みは、上記の複数の発光素子３０によって感光体ドラムに光を照射することにより行う。現像器１１４（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）は、静電潜像に現像剤としてのトナーを付着させることにより感光体ドラムに顕像すなわち可視像を形成する。
【００５５】
このような４色の単色顕像形成ステーションにより形成された黒、シアン、マゼンタ、イエローの各顕像は、中間転写ベルト１２０上に順次一次転写されることにより、中間転写ベルト１２０上で重ね合わされ、この結果としてフルカラーの顕像が得られる。中間転写ベルト１２０の内側には、４つの一次転写コロトロン（転写器）１１２（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）が配置されている。一次転写コロトロン１１２（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）は、感光体ドラム１１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）の近傍にそれぞれ配置されており、感光体ドラム１１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）から顕像を静電的に吸引することにより、感光体ドラムと一次転写コロトロンの間を通過する中間転写ベルト１２０に顕像を転写する。
【００５６】
最終的に画像を形成する対象としてのシート１０２は、ピックアップローラ１０３によって、給紙カセット１０１から１枚ずつ給送されて、駆動ローラ１２１に接した中間転写ベルト１２０と二次転写ローラ１２６の間のニップに送られる。中間転写ベルト１２０上のフルカラーの顕像は、二次転写ローラ１２６によってシート１０２の片面に一括して二次転写され、定着部である定着ローラ対１２７を通ることでシート１０２上に定着される。この後、シート１０２は、排紙ローラ対１２８によって、装置上部に形成された排紙カセット上へ排出される。
【００５７】
次に、本発明に係る画像印刷装置の他の実施の形態について説明する。
図１９は、発光装置１０をライン型の光ヘッドとして用いた他の画像印刷装置の縦断面図である。この画像印刷装置は、ベルト中間転写体方式を利用したロータリ現像式のフルカラー画像印刷装置である。図１９に示す画像印刷装置において、感光体ドラム１６５の周囲には、コロナ帯電器１６８、ロータリ式の現像ユニット１６１、有機ＥＬアレイ露光ヘッド１６７、中間転写ベルト１６９が設けられている。
【００５８】
コロナ帯電器１６８は、感光体ドラム１６５の外周面を一様に帯電させる。有機ＥＬアレイ露光ヘッド１６７は、感光体ドラム１６５の帯電させられた外周面に静電潜像を書き込む。有機ＥＬアレイ露光ヘッド１６７は、以上に例示した各態様の発光装置１０であり、複数の発光素子３０の配列方向が感光体ドラム１６５の母線（主走査方向）に沿うように設置される。静電潜像の書き込みは、これらの発光素子３０から感光体ドラム１６５に光を照射することにより行う。
【００５９】
現像ユニット１６１は、４つの現像器１６３Ｙ，１６３Ｃ，１６３Ｍ，１６３Ｋが９０°の角間隔をおいて配置されたドラムであり、軸１６１ａを中心にして反時計回りに回転可能である。現像器１６３Ｙ，１６３Ｃ，１６３Ｍ，１６３Ｋは、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ、黒のトナーを感光体ドラム１６５に供給して、静電潜像に現像剤としてのトナーを付着させることにより感光体ドラム１６５に顕像すなわち可視像を形成する。
【００６０】
無端の中間転写ベルト１６９は、駆動ローラ１７０ａ、従動ローラ１７０ｂ、一次転写ローラ１６６およびテンションローラに巻回されて、これらのローラの周囲を矢印に示す向きに回転させられる。一次転写ローラ１６６は、感光体ドラム１６５から顕像を静電的に吸引することにより、感光体ドラムと一次転写ローラ１６６の間を通過する中間転写ベルト１６９に顕像を転写する。
【００６１】
具体的には、感光体ドラム１６５の最初の１回転で、露光ヘッド１６７によりイエロー（Ｙ）像のための静電潜像が書き込まれて現像器１６３Ｙにより同色の顕像が形成され、さらに中間転写ベルト１６９に転写される。また、次の１回転で、露光ヘッド１６７によりシアン（Ｃ）像のための静電潜像が書き込まれて現像器１６３Ｃにより同色の顕像が形成され、イエローの顕像に重なり合うように中間転写ベルト１６９に転写される。そして、このようにして感光体ドラム１６５が４回転する間に、イエロー、シアン、マゼンタ、黒の顕像が中間転写ベルト１６９に順次重ね合わせられ、この結果フルカラーの顕像が転写ベルト１６９上に形成される。最終的に画像を形成する対象としてのシートの両面に画像を形成する場合には、中間転写ベルト１６９に表面と裏面の同色の顕像を転写し、次に中間転写ベルト１６９に表面と裏面の次の色の顕像を転写する形式で、フルカラーの顕像を中間転写ベルト１６９上で得る。
【００６２】
画像印刷装置には、シートが通過させられるシート搬送路１７４が設けられている。シートは、給紙カセット１７８から、ピックアップローラ１７９によって１枚ずつ取り出され、搬送ローラによってシート搬送路１７４を進行させられ、駆動ローラ１７０ａに接した中間転写ベルト１６９と二次転写ローラ１７１の間のニップを通過する。二次転写ローラ１７１は、中間転写ベルト１６９からフルカラーの顕像を一括して静電的に吸引することにより、シートの片面に顕像を転写する。二次転写ローラ１７１は、図示しないクラッチにより中間転写ベルト１６９に接近および離間させられるようになっている。そして、シートにフルカラーの顕像を転写する時に二次転写ローラ１７１は中間転写ベルト１６９に当接させられ、中間転写ベルト１６９に顕像を重ねている間は二次転写ローラ１７１から離される。
【００６３】
以上のようにして画像が転写されたシートは定着器１７２に搬送され、定着器１７２の加熱ローラ１７２ａと加圧ローラ１７２ｂの間を通過させられることにより、シート上の顕像が定着する。定着処理後のシートは、排紙ローラ対１７６に引き込まれて矢印Ｆの向きに進行する。両面印刷の場合には、シートの大部分が排紙ローラ対１７６を通過した後、排紙ローラ対１７６が逆方向に回転させられ、矢印Ｇで示すように両面印刷用搬送路１７５に導入される。そして、二次転写ローラ１７１により顕像がシートの他面に転写され、再び定着器１７２で定着処理が行われた後、排紙ローラ対１７６でシートが排出される。
【００６４】
図１８および図１９に例示した画像印刷装置は、発光層３３を含む発光素子３０を書込手段（露光手段）として利用しているので、レーザ走査光学系を用いた場合よりも、装置の小型化を図ることができる。なお、以上に例示した以外の電子写真方式にの画像印刷装置にも本発明の発光装置を採用することができる。例えば、中間転写ベルトを使用せずに感光体ドラムから直接シートに顕像を転写するタイプの画像印刷装置や、モノクロの画像を形成する画像印刷装置にも本発明に係る発光装置を応用することが可能である。
【００６５】
＜画像読取装置＞
以上に説明した各態様の発光装置１０は、読取の対象に光を照射するためのライン型の光ヘッドとして画像読取装置に使用される。このような画像読取装置としては、スキャナ、複写機やファクシミリの読取部分、バーコードリーダ、あるいはＱＲコード（登録商標）のような二次元画像コードを読む二次元画像コードリーダがある。
【００６６】
図２０は、発光装置１０をライン型の光ヘッドとして用いた画像読取装置の一例を示す縦断面図である。この画像読取装置のキャビネット２０１の上部には、平板状のプラテンガラス２０２が設けられており、プラテンガラス２０２には読取対象たる原稿２０３がその画像面を下方に向けて載置される。そして、図示しないプラテンカバーが原稿２０３をプラテンガラス２０２に向けて押さえる。
【００６７】
キャビネット２０１の内部には、高速キャリッジ２０４と低速キャリッジ２０５が横方向に移動可能に配置されている。高速キャリッジ２０４には原稿２０３を照射する有機ＥＬアレイ露光ヘッド２０６（以上に説明した何れかの態様に係る発光装置１０）と反射鏡２０７が搭載されており、低速キャリッジ２０５には二つの反射鏡２０８，２０９が搭載されている。これらの有機ＥＬアレイ露光ヘッド２０６および反射鏡２０７，２０８，２０９は図２０の紙面垂直方向（主走査方向）に延びている。また、有機ＥＬアレイ露光ヘッド２０６は、複数の発光素子３０の配列方向が主走査方向に沿うように設置される。
【００６８】
また、キャビネット２０１の内部の固定位置には、原稿読み取り器２１０が配置されている。この原稿読み取り器２１０は、結像レンズ２１２と、多数の感光画素（電荷結合素子）から構成されるラインセンサ（受光装置）２１３を備える。ラインセンサ２１３は図２０の紙面垂直方向（主走査方向）に延びており、複数の感光画素の配列方向が主走査方向に沿うように設置される。
【００６９】
有機ＥＬアレイ露光ヘッド２０６（発光装置１０）から発した光は、プラテンガラス２０２を透過して原稿２０３の下面で反射する。原稿２０３からの反射光は、プラテンガラス２０２を透過し、反射鏡２０７〜２０９で反射した後、結像レンズ２１２によりラインセンサ２１３で結像する。高速キャリッジ２０４は横方向に移動して、原稿２０３の全面が有機ＥＬアレイ露光ヘッド２０６で照射されるようにし、低速キャリッジ２０５は高速キャリッジ２０４の半分の速度で移動して、原稿２０３からラインセンサ２１３に到る反射光路の長さを一定に維持する。
【００７０】
なお、本発明の発光装置が採用される画像読取装置の構成は図２０に示したものに限られない。例えば、照明装置としての発光装置１０とともに受光装置が移動してもよいし、受光装置および発光装置１０とがともに固定されたうえで読取対象が移動して読み取られるようにしてもよい。
【００７１】
また、本発明に係る発光装置が適用される電子機器は画像印刷装置や画像読取装置に限定されない。例えば、各種の電子機器における表示装置や照明装置としても本発明の発光装置が採用される。このような電子機器としては、パーソナルコンピュータ、携帯電話機、携帯型情報端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistants）、デジタルスチルカメラ、テレビ、ビデオカメラ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電子ペーパー、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、プリンタ、スキャナ、複写機、ビデオプレーヤ、タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。これらの電子機器には、複数の発光素子を面状に配列した発光装置が好適に採用される。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明に係る発光装置を利用した画像印刷装置の一部の構成を示す斜視図である。
【図２】発光装置の構成を示す断面図である。
【図３】発光装置のうち集束性レンズアレイに対向する表面の構成を示す平面図である。
【図４】発光層からの出射光が反射層の凹面にて反射する様子を示す断面図である。
【図５】第１の製造方法にて基板上に発光素子が形成された様子を示す断面図である。
【図６】第１の製造方法のうち光透過部材が形成される工程を示す断面図である。
【図７】第１の製造方法のうち反射層が形成される工程を示す断面図である。
【図８】第２の製造方法のうち板材の表面にレジストが形成される工程を示す断面図である。
【図９】第２の製造方法のうち板材がエッチングされる工程を示す断面図である。
【図１０】第２の製造方法によって作成される基材の形状を示す断面図である。
【図１１】第２の製造方法のうち基材の表面に反射層が形成される工程を示す断面図である。
【図１２】第２の製造方法のうち基材の窪みに樹脂材料が充填される工程を示す断面図である。
【図１３】第２の製造方法にて基材の窪みに光透過部材が形成された様子を示す断面図である。
【図１４】変形例１に係るトップエミッションタイプの発光装置の構成を示す断面図である。
【図１５】変形例３に係る発光装置の構成を示す断面図である。
【図１６】変形例３に係る他の発光装置のうち反射層の凹面の形状を示す斜視図である。
【図１７】変形例４に係る発光装置の構成を示す断面図である。
【図１８】本発明に係る発光装置を利用した画像印刷装置の構成を示す縦断面図である。
【図１９】本発明に係る発光装置を利用した他の画像印刷装置の構成を示す縦断面図である。
【図２０】本発明に係る発光装置を利用した画像読取装置の構成を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００７３】
１０……発光装置、１５……集束性レンズアレイ、１１０……感光体ドラム、２０……基板、２１……下地層、２２……絶縁層、２３……隔壁、３０……発光素子、３１……陽極、３２……正孔注入層、３３……発光層、３４……陰極、４０……基材、４０１……窪み、４１……反射層、４１１……凹面、４２……光透過部材。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々が光透過性を有する第１電極および第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間に介在する発光層と、
前記第１電極を挟んで前記発光層の反対側に配置されて凹面が前記発光層に対向する凹面鏡と
を具備する発光装置。
【請求項２】
表面に窪みが形成された基材を具備し、
前記凹面鏡は、前記基材の窪みの内面を覆う反射層の表面である
請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記反射層は、前記基材の表面のうち前記窪みとそれ以外の平面部とを覆う導電性の膜体であり、前記平面部を覆う部分が前記第１電極に導通する
請求項２に記載の発光装置。
【請求項４】
光透過性を有する材料によって前記凹面鏡の凹面内に形成された光透過部材を具備する
請求項１から請求項３の何れかに記載の発光装置。
【請求項５】
像担持体と、
前記像担持体を帯電する帯電器と、
前記像担持体の帯電された面に前記発光層からの光を照射して潜像を形成する請求項１から請求項４の何れかに記載の発光装置と、
前記潜像にトナーを付着させることにより前記像担持体に顕像を形成する現像器と
を具備する画像印刷装置。
【請求項６】
請求項１から請求項４の何れかに記載の発光装置と、
前記発光装置から出射して読取対象で反射した光を電気信号に変換する受光装置と
を具備する画像読取装置。
【請求項７】
各々が光透過性を有する第１電極および第２電極と、両電極の間に介在する発光層とを具備する発光装置を製造する方法であって、
前記発光層とは反対側に突出する光透過部材を、当該発光層に対応する位置に、光透過性を有する材料によって形成する第１工程と、
光反射性を有する膜体を前記光透過部材の表面に形成することにより、前記光透過部材の表面と略相似な凹面を有する凹面鏡を形成する第２工程と
を有する発光装置の製造方法。
【請求項８】
各々が光透過性を有する第１電極および第２電極と、両電極の間に介在する発光層とを具備する発光装置を製造する方法であって、
基材の表面に窪みを形成する第１工程と、
光反射性を有する材料によって前記窪みの内面を覆う膜体を形成することにより、前記窪みの内面と略相似な凹面を有する凹面鏡を形成する第２工程と、
前記膜体を挟んで前記基材の反対側にて前記凹面鏡に対向する位置に発光素子を配置する第３工程と
を有する発光装置の製造方法。
【請求項９】
前記凹面鏡の凹面内に光透過性を有する材料を充填する工程
を有する請求項８に記載の発光装置の製造方法。
【請求項１】
各々が光透過性を有する第１電極および第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間に介在する発光層と、
前記第１電極を挟んで前記発光層の反対側に配置されて凹面が前記発光層に対向する凹面鏡と
を具備する発光装置。
【請求項２】
表面に窪みが形成された基材を具備し、
前記凹面鏡は、前記基材の窪みの内面を覆う反射層の表面である
請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記反射層は、前記基材の表面のうち前記窪みとそれ以外の平面部とを覆う導電性の膜体であり、前記平面部を覆う部分が前記第１電極に導通する
請求項２に記載の発光装置。
【請求項４】
光透過性を有する材料によって前記凹面鏡の凹面内に形成された光透過部材を具備する
請求項１から請求項３の何れかに記載の発光装置。
【請求項５】
像担持体と、
前記像担持体を帯電する帯電器と、
前記像担持体の帯電された面に前記発光層からの光を照射して潜像を形成する請求項１から請求項４の何れかに記載の発光装置と、
前記潜像にトナーを付着させることにより前記像担持体に顕像を形成する現像器と
を具備する画像印刷装置。
【請求項６】
請求項１から請求項４の何れかに記載の発光装置と、
前記発光装置から出射して読取対象で反射した光を電気信号に変換する受光装置と
を具備する画像読取装置。
【請求項７】
各々が光透過性を有する第１電極および第２電極と、両電極の間に介在する発光層とを具備する発光装置を製造する方法であって、
前記発光層とは反対側に突出する光透過部材を、当該発光層に対応する位置に、光透過性を有する材料によって形成する第１工程と、
光反射性を有する膜体を前記光透過部材の表面に形成することにより、前記光透過部材の表面と略相似な凹面を有する凹面鏡を形成する第２工程と
を有する発光装置の製造方法。
【請求項８】
各々が光透過性を有する第１電極および第２電極と、両電極の間に介在する発光層とを具備する発光装置を製造する方法であって、
基材の表面に窪みを形成する第１工程と、
光反射性を有する材料によって前記窪みの内面を覆う膜体を形成することにより、前記窪みの内面と略相似な凹面を有する凹面鏡を形成する第２工程と、
前記膜体を挟んで前記基材の反対側にて前記凹面鏡に対向する位置に発光素子を配置する第３工程と
を有する発光装置の製造方法。
【請求項９】
前記凹面鏡の凹面内に光透過性を有する材料を充填する工程
を有する請求項８に記載の発光装置の製造方法。
【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１８】
【図１９】
【図２０】
【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１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２００６−２２１９０２（Ｐ２００６−２２１９０２Ａ）
【公開日】平成１８年８月２４日（２００６．８．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３２７７６（Ｐ２００５−３２７７６）
【出願日】平成１７年２月９日（２００５．２．９）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年８月２４日（２００６．８．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年２月９日（２００５．２．９）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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