発光装置、画像形成装置および表示装置
【課題】有機膜の発光層を陽極と陰極とで挟んで構成される発光装置において、発光層の形成を容易にする。
【解決手段】有機膜の発光層１０を陽極として機能する第１電極２０と陰極として機能する第２電極３０とで挟んで構成される発光装置であって、第１電極２０は、発光単位に形成され、第１電極２０同士の間に、第２電極３０と同極の第３電極４０を設け、発光層１０は、第１電極２０と第３電極４０とを覆うように連続して形成される。また、第１電極２０と第２電極３０との間に絶縁材を設ける。
【解決手段】有機膜の発光層１０を陽極として機能する第１電極２０と陰極として機能する第２電極３０とで挟んで構成される発光装置であって、第１電極２０は、発光単位に形成され、第１電極２０同士の間に、第２電極３０と同極の第３電極４０を設け、発光層１０は、第１電極２０と第３電極４０とを覆うように連続して形成される。また、第１電極２０と第２電極３０との間に絶縁材を設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機膜の発光層を陽極と陰極とで挟んで構成される発光装置、画像形成装置および表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶素子に代わる次世代の発光デバイスとして、有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）素子や発光ポリマー素子などと呼ばれる有機発光ダイオード（Organic Light Emitting Diode、以下適宜「ＯＬＥＤ素子」と略称する）素子が注目されている。このＯＬＥＤ素子を用いたパネルは、ＯＬＥＤ素子が自発光型であるために視野角依存性が少なく、また、バックライトや反射光が不要であるために低消費電力化や薄型化に向いている。
【０００３】
図１１は、ＯＬＥＤ素子を用いた発光装置の一例を示す断面図であり、図１１（ａ）は基本的構造を示し、図１１（ｂ）は具体的構成を示している。ＯＬＥＤ素子を用いた発光装置は、図１１（ａ）に示すように、有機膜で構成される発光層１０を陽極２０と陰極３０とで両側から挟んだ構造をしている。この構造において陽極２０にプラス、陰極にマイナスの直流電圧をかけると、発光層１０には図に示すような電界が発生し、正孔が陽極２０から注入され陰極３０に向かって進み、電子が陰極３０から注入され陽極２０に向かって進む。両者は発光層１０内で再結合し励起状態になるが、この状態は不安定であるため、すぐに基底状態に戻る。このときに放出されるエネルギーによりＯＬＥＤ素子が発光する仕組みになっている。
【０００４】
ＯＬＥＤ素子を用いた発光装置の具体的な構成は以下の通りである。すなわち、図１１（ｂ）に示すように、ガラス等の透明な基材６０上に配線２５を介して陽極２０が発光単位である画素（色画素）単位にパターニングされて形成される。陽極２０は、透明電極のＩＴＯ（Indium Tin Oxide）が一般に用いられる。この陽極２０上に同様の形状にパターニングされた発光層１０が形成され、それらを覆う形で陰極３０が形成される。そして、封止材７０で封止することで発光装置が構成される（例えば、特許文献１）。それぞれの発光層３０は、絶縁材５０により、他の発光層３０と電気的に分離している。なお、本例では簡単のため有機膜として発光層のみを用いる単層型を例にしているが、電子輸送層、ホール輸送層、電子注入層、ホール注入層等を別途設けた多層型を用いる場合も多い。また、発光層が電子輸送層等を兼ねる場合もある。
【特許文献１】特開２００３−７４６０号公報（図１参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のように、画素電極として用いられる陽極２０は、画素単位にパターニングされ、陽極２０の上部に形成される発光層３０も同様のパターニングで形成され、隣り合う発光層同士は分離し、電気的に絶縁される。ここで、発光層３０のパターン形成は、マスクを用いた蒸着法あるいはインクジェットを用いた塗布により行なわれている。
【０００６】
近年、ＯＬＥＤ素子を用いた発光装置をプリンタの光ヘッドとして用いたり、表示装置として用いることが実用化されてきている。このようなプリンタや表示装置で微細な画像形成を行なうためには、画素ピッチを細かくする必要がある。画素ピッチが細かくなると、発光層３０のパターニングも微細に行なわなくてはならない。このため、マスクの精度が要求されたり、正確な塗り分けが要求されることになり、生産性が低下したり、コストの上昇を招く結果となる。
【０００７】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、発光層を陽極と陰極とで挟んで構成される発光装置において、発光層の形成を容易にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するため、本発明に係る発光装置は、複数の第１電極と、単一の第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に設けられた発光層とを備えたものであって、前記第１電極同士の間に設けられ、前記第１電極の電位を基準としたとき前記第２電極と同極性の電位が供給される複数の第３電極と、前記第３電極と前記第１電極との間に設けられた絶縁材とを備え、前記発光層は、前記第１電極と前記第３電極とを覆うように連続して形成されることを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、第１電極同士の間に、第１電極の電位を基準としたとき第２電極と同極性の電位が供給される第３電極を設けることで、発光層を発光単位に形成する必要がなくなる。このため、発光単位に塗り分けずに一括して形成することができるようになり、容易に発光層を形成することができる。なお、発光層は、例えば、有機ＥＬ材料を用いて形成してもよいし、あるいは、無機ＥＬ材料を用いて形成してもよい。また、発光装置は、第２電極に固定電位を供給し、第１電極に表示すべき画像の階調に応じた電位を供給し、第３電極に第１電極の電位を基準としたとき、第２電極と同極性の電位を供給する駆動回路を備えてもよい。
【００１０】
具体的には、第１電極は陽極であり、第２電極および第３電極は陰極とすることができ、この場合、第３電極は、第２電極の材料よりも仕事関数の大きな材料を用いることが望ましい。第３電極の電子注入効率を低くすることにより、第１電極と第３電極との間での発光を防ぐことができるからである。
【００１１】
一方、第１電極を陰極とし、第２電極および第３電極を陽極とした場合には、第３電極は、第２電極の材料よりも仕事関数の小さな材料を用いることが望ましい。第３電極の正孔注入効率を低くすることにより、第１電極と第３電極との間での発光を防ぐことができるからである。
さらに、電圧管理の容易のため、第２電極と第３電極とは同電位とすることができる。また、短絡を防ぐために第１電極と第３電極とは前記絶縁材により電気的に分離することが好ましい。
【００１２】
次に、本発明に係る画像形成装置は、光の照射によって画像が形成される感光体と、前記感光体に光を照射して前記画像を形成するヘッド部とを備え、上述した発光装置を前記ヘッド部に用いることが好ましい。次に、本発明に係る表示装置は、上述した発光装置を備えることが好ましい。
【００１３】
上述した課題を解決するため、本発明に係る発光装置の製造方法は、基板上に複数の第１電極を発光単位にパターニングして形成するとともに、前記第１電極同士の間に補助電極を形成するステップと、前記第１電極と前記補助電極とを覆うように発光層を連続的に形成するステップと、前記発光層上に第２電極を形成するステップとを有することを特徴とする。この発明によれば、第１電極と補助電極とを覆うように発光層を連続的に形成するため、容易に発光層を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
＜発光装置＞
図１は、本発明の実施形態に係る発光装置の基本的構造を示す図である。上述の「背景技術」と同じ部材については同じ符号を付している。本図に示すように、本実施形態に係る発光装置は、画素電極として画素単位に区切られた陽極２０を用いるが、発光層１０は画素単位にパターニングされずに連続的に形成される。そして、表示される画素を分離するために、陽極２０同士の間に補助電極４０が設けられる。陰極３０は、従来通り、共通電極として形成される。
【００１５】
この構造において陽極２０にプラス、陰極３０にマイナス、補助電極４０にマイナスの直流電圧をかけると、本図に示すような電界が生じ、正孔が陽極２０から注入され陰極３０に向かって進み、電子が陰極３０から注入され陽極２０に向かって進む。両者は発光層１０内で再結合し励起状態になるが、この状態は不安定であるため、すぐに基底状態に戻る。このときに放出されるエネルギーによりＯＬＥＤ素子が発光する。本実施形態において、発光層１０は画素単位にパターニングされずに連続しているが、陽極２０同士の間にマイナスの補助電極４０が設けられているため、画素間に対応する発光層１０では陽極２０から注入された正孔と陰極３０から注入された電子との再結合は起こらないため、発光層１０を塗り分けることなく、画素単位の発光制御が可能となる。
【００１６】
本実施形態では、陰極３０と補助電極４０にかけるマイナス電圧は同じ値とするが、発光層１０において陽極２０同士の間および補助電極４０と陽極２０との間で発光が起こらない範囲で両者を異なる値としてもよい。発光層１０における補助電極４０と陽極２０との間の発光については後述する。
【００１７】
図２は、本発明の実施形態に係る発光装置の具体的な構成を示す断面図である。本図に示すように発光装置は、ガラス等の透明な基材６０上に配線２５を介して陽極２０が画素単位にパターニングされて形成される。陽極２０は、透明電極のＩＴＯ（Indium Tin Oxide）が一般に用いられる。隣り合う陽極２０の間には補助電極４０が形成される。補助電極４０は配線４５を介して基材６０上に形成され、透明電極ＩＴＯ４２と、陰極として機能させるための補助電極用金属４１とを備えて構成される。それぞれの陽極２０、補助電極４０は、絶縁材５０により電気的に絶縁される。有機膜で構成される発光層１０を、陽極２０および補助電極４０と陰極３０とで挟み、封止材７０で封止されて発光装置が構成される。上述のように、発光層１０は、画素単位のパターニングが不要であり、連続的に形成することができる。
【００１８】
図３は、陽極２０と補助電極４０とを発光層１０側から見たときの一例を示す図である。本図に示すように画素単位にパターニングされた陽極２０ａ、陽極２０ｂを囲むように補助電極４０が形成される。ただし、陽極２０および補助電極４０の形状は、このような形状に限られない。なお、これらを覆って形成される発光層１０は、低分子系材料、高分子系材料のいずれを用いてもよい。また、電極の駆動方法は、パッシブ型、アクティブ型のいずれを用いるようにしてもよい。
【００１９】
次に、陰極３０と補助電極用金属４１に用いる材料について説明する。一般にＯＬＥＤの陰極には仕事関数の小さな材料を用いる。仕事関数の小さな材料としては、マグネシウムやリチウム、カルシウム等が代表的である。ここでは、陰極３０には、マグネシウムを用いるものとする。補助電極用金属４１も陰極として用いるため、仕事関数の小さな材料が好ましい。しかし、仕事関数が小さすぎると、陽極２０と補助電極４０との間で正孔と電子とのやり取りが生じ、発光層１０で不要な発光が生じてしまう。このため、陰極３０の材料の仕事関数よりも大きな仕事関数の物質を用いるものとする。陰極３０としてマグネシウムを用いた場合には、補助電極用金属４１として、例えば、アルミニウムを用いることができる。
【００２０】
図４は、発光層１０、陽極２０、陰極３０および補助電極４０のエネルギー準位を示す図である。図４（Ａ）は、接合前の準位を示している。本図に示すように、発光層１０は、伝導帯と価電子帯のバンド構造を有しており、陽極２０のＩＴＯのエネルギー準位、陰極３０のマグネシウムのエネルギー準位はそれぞれ−４．６ｅＶ、−３．７ｅＶである。また、補助電極用金属４１として用いるアルミニウムのエネルギー準位は、マグネシウムより低い（すなわち仕事関数の大きい）−４．３ｅＶとなっている。
【００２１】
発光層１０と電極とを接合すると、電圧をかけていない状態では、図４（Ｂ）に示すようにエネルギー準位がそろい、発光層１０内に電界が生じる。陽極２０にプラスの電圧を与え、陰極３０および補助電極４０にマイナスの電圧を与えると、図４（Ｃ）に示すように、仕事関数の小さいマグネシウムで構成された陰極３０から電子が注入され、陽極２０から注入された正孔と発光層１０内で再結合し、励起状態になる。この状態は不安定であるため、すぐに基底状態に戻り、このときに放出されるエネルギーにより発光層１０で発光が行なわれる。
【００２２】
本実施形態において発光層１０はパターニングされていないが、陽極２０の周辺には、陰極として機能する補助電極４０が設けられている。補助電極４０部分では電子と正孔の再結合は行なわれないため、発光は単位画素としてパターニングされた陽極２０に対応する発光層１０の領域においてのみ行なわれる。
【００２３】
一方、補助電極用金属４１として用いられたアルミニウムは、陰極３０のマグネシウムより仕事関数が大きいため、発光層１０への電子の注入は低効率となる。このため、補助電極４０と陽極２０との間での発光は避けることができる。このように、本実施形態によれば、発光層をパターニングすることなく、画素単位の発光が可能となる。
【００２４】
次に、図５および図６を参照して、本実施形態に係る発光装置の発光部分の製造工程について簡単に説明する。図５（Ａ）は、基材６０上に、絶縁材５０と陽極２０のＩＴＯと補助電極４０用のＩＴＯ４２とを形成した図である。
【００２５】
図５（Ｂ）に示すように、この表面にレジスト材を塗布して、補助電極４０用のＩＴＯ４２が露出するように、フォトリソグラフィ・エッチングを行ない、図５（Ｃ）に示すような構造を得る。次いで、図５（Ｄ）に示すように、この表面にアルミニウムを蒸着し、リフトオフすると、図６（Ａ）に示すように補助電極用金属４１を形成することができる。この表面に発光層１０を構成するＥＬ材を蒸着あるいは塗布することにより図６（Ｂ）に示す構造を得る。ＥＬ材の蒸着あるいは塗布は、画素単位にパターニングせずに連続的に形成することができる。そして、陰極３０となるマグネシウムを蒸着することにより発光装置の発光部分を製造することができる。
【００２６】
なお、上述の例では、画素電極として陽極を用いたが、画素電極として陰極を用いた場合には、補助電極も陽極として機能させ、陽極に用いる材料よりも、正孔を注入しにくい材料、すなわち、仕事関数の小さな材料を補助電極用金属として用いるようにする。この場合にも発光層は画素単位にパターニングせずに連続的に形成することができる。
＜画像形成装置＞
本発明の実施形態に係る発光装置は、例えば、画像形成装置としてのプリンタの光ヘッドとして用いることができる。図７は、実施形態に係る発光装置を適用した画像形成装置の一部の構成を示す斜視図である。本図に示すように、この画像形成装置は、光ヘッド１００と集光性レンズアレイ１５０と感光体ドラム（像担持体）１１０とを有する。
【００２７】
光ヘッド１００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。本例では、発光素子としてＯＬＥＤ素子を用いるため、本実施形態に係る発光装置を適用することができる。集光性レンズアレイ１５０は、光ヘッド１００と感光体ドラム１１０との間に配置される。この集光性レンズアレイ１５０は、各々の光軸を光ヘッド１００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。光ヘッド１００の各発光素子から発せられた光は集光性レンズアレイ１５０の各屈折率分布型レンズを透過して感光体ドラム１１０の表面において結像する。感光体ドラム１１０は回転し、感光体ドラム１１０の表面の所定の露光位置に所望の画像に応じた潜像が形成される。
【００２８】
図８は、上述した光ヘッド１００を用いた画像形成装置の一例を示す縦断側面図である。この画像形成装置は、同様な構成の４個の有機ＥＬアレイ露光ヘッド１００Ｋ、１００Ｃ、１００Ｍ、１００Ｙを、対応する同様な構成である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したものであり、タンデム方式の画像形成装置として構成されている。有機ＥＬアレイ露光ヘッド１００Ｋ、１００Ｃ、１００Ｍ、１００Ｙは上述した光ヘッド１００によって構成されている。
【００２９】
図８に示すように、この画像形成装置は、駆動ローラ１２１と従動ローラ１２２が設けられており、図示矢印方向へ循環駆動される中間転写ベルト１２０を備えている。この中間転写ベルト１２０に対して所定間隔で配置された４個の像担持体としての外周面に感光層を有する感光体１１０Ｋ、１１０Ｃ、１１０Ｍ、１１０Ｙが配置される。前記符号の後に付加されたＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙはそれぞれ黒、シアン、マゼンタ、イエローを意味し、それぞれ黒、シアン、マゼンタ、イエロー用の感光体であることを示す。他の部材についても同様である。感光体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。
【００３０】
各感光体１１０（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の周囲には、それぞれ感光体１１０（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の外周面を一様に帯電させる帯電手段（コロナ帯電器）１１１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）と、この帯電手段１１１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）により一様に帯電させられた外周面を感光体１１０（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の回転に同期して順次ライン走査する本発明の上記のような有機ＥＬアレイ露光ヘッド１００（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）が設けられている。
【００３１】
また、この有機ＥＬアレイ露光ヘッド１００（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）で形成された静電潜像に現像剤であるトナーを付与して可視像（トナー像）とする現像装置１１４（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）を有している。
【００３２】
ここで、各有機ＥＬアレイ露光ヘッド１００（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）は、有機ＥＬアレイ露光ヘッド１００（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）のアレイ方向が感光体ドラム１１０（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の母線に沿うように設置される。そして、各有機ＥＬアレイ露光ヘッド１００（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の発光エネルギーピーク波長と、感光体１１０（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の感度ピーク波長とは略一致するように設定されている。
【００３３】
現像装置１１４（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）は、例えば、現像剤として非磁性一成分トナーを用いるもので、その一成分現像剤を例えば供給ローラで現像ローラヘ搬送し、現像ローラ表面に付着した現像剤の膜厚を規制ブレードで規制し、その現像ローラを感光体１１０（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）に接触あるいは押厚させることにより、感光体１１０（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の電位レベルに応じて現像剤を付着させることによりトナー像として現像するものである。
【００３４】
このような４色の単色トナー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、イエローの各トナー像は、中間転写ベルト１２０上に順次一次転写され、中間転写ベルト１２０上で順次重ね合わされてフルカラーとなる。ピックアップローラ１０３によって、給紙カセット１０１から１枚ずつ給送された記録媒体１０２は、二次転写ローラ１２６に送られる。中間転写ベルト１２０上のトナー像は、二次転写ローラ１２６において用紙等の記録媒体１０２に二次転写され、定着部である定着ローラ対１２７を通ることで記録媒体１０２上に定着される。この後、記録媒体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トレイ上へ排出される。
【００３５】
このように、図８の画像形成装置は、書き込み手段として有機ＥＬアレイを用いているので、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。
【００３６】
次に、上述した光ヘッド１００を用いた画像形成装置の他の例について説明する。図９は、画像形成装置の縦断側面図である。図９において、画像形成装置には主要構成部材として、ロータリ構成の現像装置１６１、像担持体として機能する感光体ドラム１６５、有機ＥＬアレイが設けられている露光ヘッド１６７、中間転写ベルト１６９、用紙搬送路１７４、定着器の加熱ローラ１７２、給紙トレイ１７８が設けられている。露光ヘッド１６７は上述した光ヘッド１００によって構成されている。
【００３７】
現像装置１６１は、現像ロータリ１６１ａが軸１６１ｂを中心として反時計回り方向に回転する。現像ロータリ１６１ａの内部は４分割されており、それぞれイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の４色の像形成ユニットが設けられている。現像ローラ１６２ａ〜１６２ｄおよびトナー供給ローラ１６３ａ〜１６３は、前記４色の各像形成ユニットに各々配置されている。また、規制フレード１６４ａ〜１６４ｄによってトナーは所定の厚さに規制される。
【００３８】
感光体ドラム１６５は、帯電器１６８によって帯電され、図示を省略した駆動モータ、例えばステップモータにより現像ローラ１６２ａとは逆方向に駆動される。中間転写ベルト１６９は、従動ローラ１７０ｂと駆動ローラ１７０ａ間に張架されており、駆動ローラ１７０ａが前記感光体ドラム１６５の駆動モータに連結されて、中間転写ベルトに動力を伝達している。当該駆動モータの駆動により、中間転写ベルト１６９の駆動ローラ１７０ａは感光体ドラム１６５とは逆方向に駆動される。
【００３９】
用紙搬送路１７４には、複数の搬送ローラと排紙ローラ対１７６などが設けられており、用紙を搬送する。中間転写ベルト１６９に担持されている片面の画像（トナー像）が、二次転写ローラ１７１の位置で用紙の片面に転写される。二次転写ローラ１７１は、クラッチにより中間転写ベルト１６９に当接され、クラッチオンで中間転写ベルト１６９に当接されて用紙に画像が転写される。
【００４０】
上記のようにして画像が転写された用紙は、次に、定着ヒータを有する定着器で定着処理がなされる。定着器には、加熱ローラ１７２、加圧ローラ１７３が設けられている。定着処理後の用紙は、排紙ローラ対１７６に引き込まれて矢視Ｆ方向に進行する。この状態から排紙ローラ対１７６が逆方向に回転すると、用紙は方向を反転して両面プリント用搬送路１７５を矢視Ｇ方向に進行する。用紙は、給紙トレイ１７８から、ピックアップローラ１７９によって１枚ずつ取り出されるようになっている。
【００４１】
用紙搬送路において、搬送ローラを駆動する駆動モータは、例えば低速のブラシレスモークが用いられる。また、中間転写ベルト１６９は色ずれ補正などが必要となるのでステップモータが用いられている。これらの各モータは、図示を省略している制御手段からの信号により制御される。
【００４２】
図の状態で、イエロー（Ｙ）の静電潜像が感光体ドラム１６５に形成され、現像ローラ１２８ａに高電圧が印加されることにより、感光体ドラム１６５にはイエローの画像が形成される。イエローの裏側および表側の画像がすべて中間転写ベルト１６９に担持されると、現像ロータリ１６１ａが９０度回転する。
【００４３】
中間転写ベルト１６９は１回転して感光体ドラム１６５の位置に戻る。次にシアン（Ｃ）の２面の画像が感光体ドラム１６５に形成され、この画像が中間転写ベルト１６９に担持されているイエローの画像に重ねて担持される。以下、同様にして現像ロータリ１６１の９０度回転、中間転写ベルト１６９への画像担持後の１回転処理が繰り返される。
【００４４】
４色のカラー画像担持には中間転写ベルト１６９は４回転して、その後に更に回転位置が制御されて二次転写ローラ１７１の位置で用紙に画像を転写する。給紙トレイ１７８から給紙された用紙を搬送路１７４で搬送し、二次転写ローラ１７１の位置で用紙の片面に前記カラー画像を転写する。片面に画像が転写された用紙は前記のように排紙ローラ対１７６で反転されて、搬送径路で待機している。その後、用紙は適宜のタイミングで二次転写ローラ１７１の位置に搬送されて、他面に前記カラー画像が転写される。ハウジング１８０には、排気ファン１８１が設けられている。
＜表示装置＞
次に、上述した発光装置を表示装置に適用する場合について説明する。図１０は、表示装置の構成を示すブロック図である。この表示装置は、画素領域ＡＡ、走査線駆動回路２１０、データ線駆動回路２２０、制御回路２３０および電源回路２５０を備える。このうち、画素領域ＡＡには、Ｘ方向と平行にｍ本の走査線２０１が形成される。また、Ｘ方向と直交するＹ方向と平行にｎ本のデータ線２０３が形成される。そして、走査線２０１とデータ線２０３との各交差に対応して画素回路Ｐが各々設けられている。各画素回路４００には、電源電圧ＶDDELが電源線２０５を介して供給される。本例では、画素回路Ｐの発光素子としてＯＬＥＤが用いられているため、上述した発光装置を適用することができる。
【００４５】
走査線駆動回路２１０は、複数の走査線２０１を順次選択するための走査信号Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、…、Ｙｍを生成する。走査信号Ｙ１〜ＹｍはＹ転送開始パルスＤＹをＹクロック信号ＹＣＬＫに同期して順次転送することにより生成される。データ線駆動回路２２０は、出力階調データＤｏｕｔに基づいて、選択された走査線２０１に位置する画素回路４００の各々に対し階調信号Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、…、Ｘｎを供給する。この例において、階調信号Ｘ１〜Ｘｎは階調輝度を指示する電圧信号として与えられる。
【００４６】
制御回路２３０は、Ｙクロック信号ＹＣＬＫ、Ｘクロック信号ＸＣＬＫ、Ｘ転送開始パルスＤＹ、Ｙ転送開始パルスＤＹ等の各種の制御信号を生成してこれらを走査線駆動回路２１０およびデータ線駆動回路２２０へ出力する。また、制御回路２３０は、外部から供給される入力階調データＤｉｎにガンマ補正等の画像処理を施して出力階調データＤｏｕｔを生成する。
【００４７】
なお、表示装置を用いた電子機器としては、携帯電話機、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末、デジタルスチルカメラ、テレビジョンモニタ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、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、タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。そして、これらの各種電子機器の表示部として、上述した表示装置が適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の発光装置の基本的構造を示す図である。
【図２】発光装置の具体的な構成を示す断面図である。
【図３】陽極と補助電極とを発光層側から見たときの一例を示す図である。
【図４】発光層、陽極、陰極および補助電極のエネルギー準位を示す図である。
【図５】発光装置の発光部分の製造工程について説明する図である。
【図６】発光装置の発光部分の製造工程について説明する図である。
【図７】画像形成装置の一部の構成を示す斜視図である。
【図８】画像形成装置の一例を示す縦断側面図である。
【図９】画像形成装置の他の例を示す縦断側面図である。
【図１０】表示装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】ＯＬＥＤ素子を用いた従来の発光装置の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０…発光層、２０…陽極、２５…配線、３０…陰極、３０…発光層、４０…補助電極。４１…補助電極用金属、ＩＴＯ…４２、４５…配線、５０…絶縁材、６０…基材、７０…封止材、１００…光ヘッド
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機膜の発光層を陽極と陰極とで挟んで構成される発光装置、画像形成装置および表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶素子に代わる次世代の発光デバイスとして、有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）素子や発光ポリマー素子などと呼ばれる有機発光ダイオード（Organic Light Emitting Diode、以下適宜「ＯＬＥＤ素子」と略称する）素子が注目されている。このＯＬＥＤ素子を用いたパネルは、ＯＬＥＤ素子が自発光型であるために視野角依存性が少なく、また、バックライトや反射光が不要であるために低消費電力化や薄型化に向いている。
【０００３】
図１１は、ＯＬＥＤ素子を用いた発光装置の一例を示す断面図であり、図１１（ａ）は基本的構造を示し、図１１（ｂ）は具体的構成を示している。ＯＬＥＤ素子を用いた発光装置は、図１１（ａ）に示すように、有機膜で構成される発光層１０を陽極２０と陰極３０とで両側から挟んだ構造をしている。この構造において陽極２０にプラス、陰極にマイナスの直流電圧をかけると、発光層１０には図に示すような電界が発生し、正孔が陽極２０から注入され陰極３０に向かって進み、電子が陰極３０から注入され陽極２０に向かって進む。両者は発光層１０内で再結合し励起状態になるが、この状態は不安定であるため、すぐに基底状態に戻る。このときに放出されるエネルギーによりＯＬＥＤ素子が発光する仕組みになっている。
【０００４】
ＯＬＥＤ素子を用いた発光装置の具体的な構成は以下の通りである。すなわち、図１１（ｂ）に示すように、ガラス等の透明な基材６０上に配線２５を介して陽極２０が発光単位である画素（色画素）単位にパターニングされて形成される。陽極２０は、透明電極のＩＴＯ（Indium Tin Oxide）が一般に用いられる。この陽極２０上に同様の形状にパターニングされた発光層１０が形成され、それらを覆う形で陰極３０が形成される。そして、封止材７０で封止することで発光装置が構成される（例えば、特許文献１）。それぞれの発光層３０は、絶縁材５０により、他の発光層３０と電気的に分離している。なお、本例では簡単のため有機膜として発光層のみを用いる単層型を例にしているが、電子輸送層、ホール輸送層、電子注入層、ホール注入層等を別途設けた多層型を用いる場合も多い。また、発光層が電子輸送層等を兼ねる場合もある。
【特許文献１】特開２００３−７４６０号公報（図１参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のように、画素電極として用いられる陽極２０は、画素単位にパターニングされ、陽極２０の上部に形成される発光層３０も同様のパターニングで形成され、隣り合う発光層同士は分離し、電気的に絶縁される。ここで、発光層３０のパターン形成は、マスクを用いた蒸着法あるいはインクジェットを用いた塗布により行なわれている。
【０００６】
近年、ＯＬＥＤ素子を用いた発光装置をプリンタの光ヘッドとして用いたり、表示装置として用いることが実用化されてきている。このようなプリンタや表示装置で微細な画像形成を行なうためには、画素ピッチを細かくする必要がある。画素ピッチが細かくなると、発光層３０のパターニングも微細に行なわなくてはならない。このため、マスクの精度が要求されたり、正確な塗り分けが要求されることになり、生産性が低下したり、コストの上昇を招く結果となる。
【０００７】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、発光層を陽極と陰極とで挟んで構成される発光装置において、発光層の形成を容易にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するため、本発明に係る発光装置は、複数の第１電極と、単一の第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に設けられた発光層とを備えたものであって、前記第１電極同士の間に設けられ、前記第１電極の電位を基準としたとき前記第２電極と同極性の電位が供給される複数の第３電極と、前記第３電極と前記第１電極との間に設けられた絶縁材とを備え、前記発光層は、前記第１電極と前記第３電極とを覆うように連続して形成されることを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、第１電極同士の間に、第１電極の電位を基準としたとき第２電極と同極性の電位が供給される第３電極を設けることで、発光層を発光単位に形成する必要がなくなる。このため、発光単位に塗り分けずに一括して形成することができるようになり、容易に発光層を形成することができる。なお、発光層は、例えば、有機ＥＬ材料を用いて形成してもよいし、あるいは、無機ＥＬ材料を用いて形成してもよい。また、発光装置は、第２電極に固定電位を供給し、第１電極に表示すべき画像の階調に応じた電位を供給し、第３電極に第１電極の電位を基準としたとき、第２電極と同極性の電位を供給する駆動回路を備えてもよい。
【００１０】
具体的には、第１電極は陽極であり、第２電極および第３電極は陰極とすることができ、この場合、第３電極は、第２電極の材料よりも仕事関数の大きな材料を用いることが望ましい。第３電極の電子注入効率を低くすることにより、第１電極と第３電極との間での発光を防ぐことができるからである。
【００１１】
一方、第１電極を陰極とし、第２電極および第３電極を陽極とした場合には、第３電極は、第２電極の材料よりも仕事関数の小さな材料を用いることが望ましい。第３電極の正孔注入効率を低くすることにより、第１電極と第３電極との間での発光を防ぐことができるからである。
さらに、電圧管理の容易のため、第２電極と第３電極とは同電位とすることができる。また、短絡を防ぐために第１電極と第３電極とは前記絶縁材により電気的に分離することが好ましい。
【００１２】
次に、本発明に係る画像形成装置は、光の照射によって画像が形成される感光体と、前記感光体に光を照射して前記画像を形成するヘッド部とを備え、上述した発光装置を前記ヘッド部に用いることが好ましい。次に、本発明に係る表示装置は、上述した発光装置を備えることが好ましい。
【００１３】
上述した課題を解決するため、本発明に係る発光装置の製造方法は、基板上に複数の第１電極を発光単位にパターニングして形成するとともに、前記第１電極同士の間に補助電極を形成するステップと、前記第１電極と前記補助電極とを覆うように発光層を連続的に形成するステップと、前記発光層上に第２電極を形成するステップとを有することを特徴とする。この発明によれば、第１電極と補助電極とを覆うように発光層を連続的に形成するため、容易に発光層を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
＜発光装置＞
図１は、本発明の実施形態に係る発光装置の基本的構造を示す図である。上述の「背景技術」と同じ部材については同じ符号を付している。本図に示すように、本実施形態に係る発光装置は、画素電極として画素単位に区切られた陽極２０を用いるが、発光層１０は画素単位にパターニングされずに連続的に形成される。そして、表示される画素を分離するために、陽極２０同士の間に補助電極４０が設けられる。陰極３０は、従来通り、共通電極として形成される。
【００１５】
この構造において陽極２０にプラス、陰極３０にマイナス、補助電極４０にマイナスの直流電圧をかけると、本図に示すような電界が生じ、正孔が陽極２０から注入され陰極３０に向かって進み、電子が陰極３０から注入され陽極２０に向かって進む。両者は発光層１０内で再結合し励起状態になるが、この状態は不安定であるため、すぐに基底状態に戻る。このときに放出されるエネルギーによりＯＬＥＤ素子が発光する。本実施形態において、発光層１０は画素単位にパターニングされずに連続しているが、陽極２０同士の間にマイナスの補助電極４０が設けられているため、画素間に対応する発光層１０では陽極２０から注入された正孔と陰極３０から注入された電子との再結合は起こらないため、発光層１０を塗り分けることなく、画素単位の発光制御が可能となる。
【００１６】
本実施形態では、陰極３０と補助電極４０にかけるマイナス電圧は同じ値とするが、発光層１０において陽極２０同士の間および補助電極４０と陽極２０との間で発光が起こらない範囲で両者を異なる値としてもよい。発光層１０における補助電極４０と陽極２０との間の発光については後述する。
【００１７】
図２は、本発明の実施形態に係る発光装置の具体的な構成を示す断面図である。本図に示すように発光装置は、ガラス等の透明な基材６０上に配線２５を介して陽極２０が画素単位にパターニングされて形成される。陽極２０は、透明電極のＩＴＯ（Indium Tin Oxide）が一般に用いられる。隣り合う陽極２０の間には補助電極４０が形成される。補助電極４０は配線４５を介して基材６０上に形成され、透明電極ＩＴＯ４２と、陰極として機能させるための補助電極用金属４１とを備えて構成される。それぞれの陽極２０、補助電極４０は、絶縁材５０により電気的に絶縁される。有機膜で構成される発光層１０を、陽極２０および補助電極４０と陰極３０とで挟み、封止材７０で封止されて発光装置が構成される。上述のように、発光層１０は、画素単位のパターニングが不要であり、連続的に形成することができる。
【００１８】
図３は、陽極２０と補助電極４０とを発光層１０側から見たときの一例を示す図である。本図に示すように画素単位にパターニングされた陽極２０ａ、陽極２０ｂを囲むように補助電極４０が形成される。ただし、陽極２０および補助電極４０の形状は、このような形状に限られない。なお、これらを覆って形成される発光層１０は、低分子系材料、高分子系材料のいずれを用いてもよい。また、電極の駆動方法は、パッシブ型、アクティブ型のいずれを用いるようにしてもよい。
【００１９】
次に、陰極３０と補助電極用金属４１に用いる材料について説明する。一般にＯＬＥＤの陰極には仕事関数の小さな材料を用いる。仕事関数の小さな材料としては、マグネシウムやリチウム、カルシウム等が代表的である。ここでは、陰極３０には、マグネシウムを用いるものとする。補助電極用金属４１も陰極として用いるため、仕事関数の小さな材料が好ましい。しかし、仕事関数が小さすぎると、陽極２０と補助電極４０との間で正孔と電子とのやり取りが生じ、発光層１０で不要な発光が生じてしまう。このため、陰極３０の材料の仕事関数よりも大きな仕事関数の物質を用いるものとする。陰極３０としてマグネシウムを用いた場合には、補助電極用金属４１として、例えば、アルミニウムを用いることができる。
【００２０】
図４は、発光層１０、陽極２０、陰極３０および補助電極４０のエネルギー準位を示す図である。図４（Ａ）は、接合前の準位を示している。本図に示すように、発光層１０は、伝導帯と価電子帯のバンド構造を有しており、陽極２０のＩＴＯのエネルギー準位、陰極３０のマグネシウムのエネルギー準位はそれぞれ−４．６ｅＶ、−３．７ｅＶである。また、補助電極用金属４１として用いるアルミニウムのエネルギー準位は、マグネシウムより低い（すなわち仕事関数の大きい）−４．３ｅＶとなっている。
【００２１】
発光層１０と電極とを接合すると、電圧をかけていない状態では、図４（Ｂ）に示すようにエネルギー準位がそろい、発光層１０内に電界が生じる。陽極２０にプラスの電圧を与え、陰極３０および補助電極４０にマイナスの電圧を与えると、図４（Ｃ）に示すように、仕事関数の小さいマグネシウムで構成された陰極３０から電子が注入され、陽極２０から注入された正孔と発光層１０内で再結合し、励起状態になる。この状態は不安定であるため、すぐに基底状態に戻り、このときに放出されるエネルギーにより発光層１０で発光が行なわれる。
【００２２】
本実施形態において発光層１０はパターニングされていないが、陽極２０の周辺には、陰極として機能する補助電極４０が設けられている。補助電極４０部分では電子と正孔の再結合は行なわれないため、発光は単位画素としてパターニングされた陽極２０に対応する発光層１０の領域においてのみ行なわれる。
【００２３】
一方、補助電極用金属４１として用いられたアルミニウムは、陰極３０のマグネシウムより仕事関数が大きいため、発光層１０への電子の注入は低効率となる。このため、補助電極４０と陽極２０との間での発光は避けることができる。このように、本実施形態によれば、発光層をパターニングすることなく、画素単位の発光が可能となる。
【００２４】
次に、図５および図６を参照して、本実施形態に係る発光装置の発光部分の製造工程について簡単に説明する。図５（Ａ）は、基材６０上に、絶縁材５０と陽極２０のＩＴＯと補助電極４０用のＩＴＯ４２とを形成した図である。
【００２５】
図５（Ｂ）に示すように、この表面にレジスト材を塗布して、補助電極４０用のＩＴＯ４２が露出するように、フォトリソグラフィ・エッチングを行ない、図５（Ｃ）に示すような構造を得る。次いで、図５（Ｄ）に示すように、この表面にアルミニウムを蒸着し、リフトオフすると、図６（Ａ）に示すように補助電極用金属４１を形成することができる。この表面に発光層１０を構成するＥＬ材を蒸着あるいは塗布することにより図６（Ｂ）に示す構造を得る。ＥＬ材の蒸着あるいは塗布は、画素単位にパターニングせずに連続的に形成することができる。そして、陰極３０となるマグネシウムを蒸着することにより発光装置の発光部分を製造することができる。
【００２６】
なお、上述の例では、画素電極として陽極を用いたが、画素電極として陰極を用いた場合には、補助電極も陽極として機能させ、陽極に用いる材料よりも、正孔を注入しにくい材料、すなわち、仕事関数の小さな材料を補助電極用金属として用いるようにする。この場合にも発光層は画素単位にパターニングせずに連続的に形成することができる。
＜画像形成装置＞
本発明の実施形態に係る発光装置は、例えば、画像形成装置としてのプリンタの光ヘッドとして用いることができる。図７は、実施形態に係る発光装置を適用した画像形成装置の一部の構成を示す斜視図である。本図に示すように、この画像形成装置は、光ヘッド１００と集光性レンズアレイ１５０と感光体ドラム（像担持体）１１０とを有する。
【００２７】
光ヘッド１００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。本例では、発光素子としてＯＬＥＤ素子を用いるため、本実施形態に係る発光装置を適用することができる。集光性レンズアレイ１５０は、光ヘッド１００と感光体ドラム１１０との間に配置される。この集光性レンズアレイ１５０は、各々の光軸を光ヘッド１００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。光ヘッド１００の各発光素子から発せられた光は集光性レンズアレイ１５０の各屈折率分布型レンズを透過して感光体ドラム１１０の表面において結像する。感光体ドラム１１０は回転し、感光体ドラム１１０の表面の所定の露光位置に所望の画像に応じた潜像が形成される。
【００２８】
図８は、上述した光ヘッド１００を用いた画像形成装置の一例を示す縦断側面図である。この画像形成装置は、同様な構成の４個の有機ＥＬアレイ露光ヘッド１００Ｋ、１００Ｃ、１００Ｍ、１００Ｙを、対応する同様な構成である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したものであり、タンデム方式の画像形成装置として構成されている。有機ＥＬアレイ露光ヘッド１００Ｋ、１００Ｃ、１００Ｍ、１００Ｙは上述した光ヘッド１００によって構成されている。
【００２９】
図８に示すように、この画像形成装置は、駆動ローラ１２１と従動ローラ１２２が設けられており、図示矢印方向へ循環駆動される中間転写ベルト１２０を備えている。この中間転写ベルト１２０に対して所定間隔で配置された４個の像担持体としての外周面に感光層を有する感光体１１０Ｋ、１１０Ｃ、１１０Ｍ、１１０Ｙが配置される。前記符号の後に付加されたＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙはそれぞれ黒、シアン、マゼンタ、イエローを意味し、それぞれ黒、シアン、マゼンタ、イエロー用の感光体であることを示す。他の部材についても同様である。感光体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。
【００３０】
各感光体１１０（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の周囲には、それぞれ感光体１１０（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の外周面を一様に帯電させる帯電手段（コロナ帯電器）１１１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）と、この帯電手段１１１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）により一様に帯電させられた外周面を感光体１１０（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の回転に同期して順次ライン走査する本発明の上記のような有機ＥＬアレイ露光ヘッド１００（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）が設けられている。
【００３１】
また、この有機ＥＬアレイ露光ヘッド１００（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）で形成された静電潜像に現像剤であるトナーを付与して可視像（トナー像）とする現像装置１１４（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）を有している。
【００３２】
ここで、各有機ＥＬアレイ露光ヘッド１００（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）は、有機ＥＬアレイ露光ヘッド１００（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）のアレイ方向が感光体ドラム１１０（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の母線に沿うように設置される。そして、各有機ＥＬアレイ露光ヘッド１００（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の発光エネルギーピーク波長と、感光体１１０（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の感度ピーク波長とは略一致するように設定されている。
【００３３】
現像装置１１４（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）は、例えば、現像剤として非磁性一成分トナーを用いるもので、その一成分現像剤を例えば供給ローラで現像ローラヘ搬送し、現像ローラ表面に付着した現像剤の膜厚を規制ブレードで規制し、その現像ローラを感光体１１０（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）に接触あるいは押厚させることにより、感光体１１０（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の電位レベルに応じて現像剤を付着させることによりトナー像として現像するものである。
【００３４】
このような４色の単色トナー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、イエローの各トナー像は、中間転写ベルト１２０上に順次一次転写され、中間転写ベルト１２０上で順次重ね合わされてフルカラーとなる。ピックアップローラ１０３によって、給紙カセット１０１から１枚ずつ給送された記録媒体１０２は、二次転写ローラ１２６に送られる。中間転写ベルト１２０上のトナー像は、二次転写ローラ１２６において用紙等の記録媒体１０２に二次転写され、定着部である定着ローラ対１２７を通ることで記録媒体１０２上に定着される。この後、記録媒体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トレイ上へ排出される。
【００３５】
このように、図８の画像形成装置は、書き込み手段として有機ＥＬアレイを用いているので、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。
【００３６】
次に、上述した光ヘッド１００を用いた画像形成装置の他の例について説明する。図９は、画像形成装置の縦断側面図である。図９において、画像形成装置には主要構成部材として、ロータリ構成の現像装置１６１、像担持体として機能する感光体ドラム１６５、有機ＥＬアレイが設けられている露光ヘッド１６７、中間転写ベルト１６９、用紙搬送路１７４、定着器の加熱ローラ１７２、給紙トレイ１７８が設けられている。露光ヘッド１６７は上述した光ヘッド１００によって構成されている。
【００３７】
現像装置１６１は、現像ロータリ１６１ａが軸１６１ｂを中心として反時計回り方向に回転する。現像ロータリ１６１ａの内部は４分割されており、それぞれイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の４色の像形成ユニットが設けられている。現像ローラ１６２ａ〜１６２ｄおよびトナー供給ローラ１６３ａ〜１６３は、前記４色の各像形成ユニットに各々配置されている。また、規制フレード１６４ａ〜１６４ｄによってトナーは所定の厚さに規制される。
【００３８】
感光体ドラム１６５は、帯電器１６８によって帯電され、図示を省略した駆動モータ、例えばステップモータにより現像ローラ１６２ａとは逆方向に駆動される。中間転写ベルト１６９は、従動ローラ１７０ｂと駆動ローラ１７０ａ間に張架されており、駆動ローラ１７０ａが前記感光体ドラム１６５の駆動モータに連結されて、中間転写ベルトに動力を伝達している。当該駆動モータの駆動により、中間転写ベルト１６９の駆動ローラ１７０ａは感光体ドラム１６５とは逆方向に駆動される。
【００３９】
用紙搬送路１７４には、複数の搬送ローラと排紙ローラ対１７６などが設けられており、用紙を搬送する。中間転写ベルト１６９に担持されている片面の画像（トナー像）が、二次転写ローラ１７１の位置で用紙の片面に転写される。二次転写ローラ１７１は、クラッチにより中間転写ベルト１６９に当接され、クラッチオンで中間転写ベルト１６９に当接されて用紙に画像が転写される。
【００４０】
上記のようにして画像が転写された用紙は、次に、定着ヒータを有する定着器で定着処理がなされる。定着器には、加熱ローラ１７２、加圧ローラ１７３が設けられている。定着処理後の用紙は、排紙ローラ対１７６に引き込まれて矢視Ｆ方向に進行する。この状態から排紙ローラ対１７６が逆方向に回転すると、用紙は方向を反転して両面プリント用搬送路１７５を矢視Ｇ方向に進行する。用紙は、給紙トレイ１７８から、ピックアップローラ１７９によって１枚ずつ取り出されるようになっている。
【００４１】
用紙搬送路において、搬送ローラを駆動する駆動モータは、例えば低速のブラシレスモークが用いられる。また、中間転写ベルト１６９は色ずれ補正などが必要となるのでステップモータが用いられている。これらの各モータは、図示を省略している制御手段からの信号により制御される。
【００４２】
図の状態で、イエロー（Ｙ）の静電潜像が感光体ドラム１６５に形成され、現像ローラ１２８ａに高電圧が印加されることにより、感光体ドラム１６５にはイエローの画像が形成される。イエローの裏側および表側の画像がすべて中間転写ベルト１６９に担持されると、現像ロータリ１６１ａが９０度回転する。
【００４３】
中間転写ベルト１６９は１回転して感光体ドラム１６５の位置に戻る。次にシアン（Ｃ）の２面の画像が感光体ドラム１６５に形成され、この画像が中間転写ベルト１６９に担持されているイエローの画像に重ねて担持される。以下、同様にして現像ロータリ１６１の９０度回転、中間転写ベルト１６９への画像担持後の１回転処理が繰り返される。
【００４４】
４色のカラー画像担持には中間転写ベルト１６９は４回転して、その後に更に回転位置が制御されて二次転写ローラ１７１の位置で用紙に画像を転写する。給紙トレイ１７８から給紙された用紙を搬送路１７４で搬送し、二次転写ローラ１７１の位置で用紙の片面に前記カラー画像を転写する。片面に画像が転写された用紙は前記のように排紙ローラ対１７６で反転されて、搬送径路で待機している。その後、用紙は適宜のタイミングで二次転写ローラ１７１の位置に搬送されて、他面に前記カラー画像が転写される。ハウジング１８０には、排気ファン１８１が設けられている。
＜表示装置＞
次に、上述した発光装置を表示装置に適用する場合について説明する。図１０は、表示装置の構成を示すブロック図である。この表示装置は、画素領域ＡＡ、走査線駆動回路２１０、データ線駆動回路２２０、制御回路２３０および電源回路２５０を備える。このうち、画素領域ＡＡには、Ｘ方向と平行にｍ本の走査線２０１が形成される。また、Ｘ方向と直交するＹ方向と平行にｎ本のデータ線２０３が形成される。そして、走査線２０１とデータ線２０３との各交差に対応して画素回路Ｐが各々設けられている。各画素回路４００には、電源電圧ＶDDELが電源線２０５を介して供給される。本例では、画素回路Ｐの発光素子としてＯＬＥＤが用いられているため、上述した発光装置を適用することができる。
【００４５】
走査線駆動回路２１０は、複数の走査線２０１を順次選択するための走査信号Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、…、Ｙｍを生成する。走査信号Ｙ１〜ＹｍはＹ転送開始パルスＤＹをＹクロック信号ＹＣＬＫに同期して順次転送することにより生成される。データ線駆動回路２２０は、出力階調データＤｏｕｔに基づいて、選択された走査線２０１に位置する画素回路４００の各々に対し階調信号Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、…、Ｘｎを供給する。この例において、階調信号Ｘ１〜Ｘｎは階調輝度を指示する電圧信号として与えられる。
【００４６】
制御回路２３０は、Ｙクロック信号ＹＣＬＫ、Ｘクロック信号ＸＣＬＫ、Ｘ転送開始パルスＤＹ、Ｙ転送開始パルスＤＹ等の各種の制御信号を生成してこれらを走査線駆動回路２１０およびデータ線駆動回路２２０へ出力する。また、制御回路２３０は、外部から供給される入力階調データＤｉｎにガンマ補正等の画像処理を施して出力階調データＤｏｕｔを生成する。
【００４７】
なお、表示装置を用いた電子機器としては、携帯電話機、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末、デジタルスチルカメラ、テレビジョンモニタ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、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、タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。そして、これらの各種電子機器の表示部として、上述した表示装置が適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の発光装置の基本的構造を示す図である。
【図２】発光装置の具体的な構成を示す断面図である。
【図３】陽極と補助電極とを発光層側から見たときの一例を示す図である。
【図４】発光層、陽極、陰極および補助電極のエネルギー準位を示す図である。
【図５】発光装置の発光部分の製造工程について説明する図である。
【図６】発光装置の発光部分の製造工程について説明する図である。
【図７】画像形成装置の一部の構成を示す斜視図である。
【図８】画像形成装置の一例を示す縦断側面図である。
【図９】画像形成装置の他の例を示す縦断側面図である。
【図１０】表示装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】ＯＬＥＤ素子を用いた従来の発光装置の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０…発光層、２０…陽極、２５…配線、３０…陰極、３０…発光層、４０…補助電極。４１…補助電極用金属、ＩＴＯ…４２、４５…配線、５０…絶縁材、６０…基材、７０…封止材、１００…光ヘッド
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の第１電極と、単一の第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に設けられた発光層とを備えた発光装置であって、
前記第１電極同士の間に設けられ、前記第１電極の電位を基準としたとき前記第２電極と同極性の電位が供給される複数の第３電極と、
前記第３電極と前記第１電極との間に設けられた絶縁材とを備え、
前記発光層は、前記第１電極と前記第３電極とを覆うように連続して形成される、
ことを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記第１電極は陽極であり、前記第２電極および前記第３電極は陰極であり、
前記第３電極は、前記第２電極の材料よりも仕事関数の大きな材料を用いている、
ことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記第１電極は陰極であり、前記第２電極および前記第３電極は陽極であり、
前記第３電極は、前記第２電極の材料よりも仕事関数の小さな材料を用いている、
ことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項４】
前記第２電極と前記第３電極とは同電位であることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項５】
前記第１電極と前記第３電極とは前記絶縁材により電気的に分離されていることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項６】
光の照射によって画像が形成される感光体と、
前記感光体に光を照射して前記画像を形成するヘッド部とを備え、
請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の発光装置を前記ヘッド部に用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の発光装置を備えた表示装置。
【請求項８】
基板上に複数の第１電極を発光単位にパターニングして形成するとともに、前記第１電極同士の間に補助電極を形成するステップと、
前記第１電極と前記補助電極とを覆うように発光層を連続的に形成するステップと、
前記発光層上に第２電極を形成するステップとを有することを特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項１】
複数の第１電極と、単一の第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に設けられた発光層とを備えた発光装置であって、
前記第１電極同士の間に設けられ、前記第１電極の電位を基準としたとき前記第２電極と同極性の電位が供給される複数の第３電極と、
前記第３電極と前記第１電極との間に設けられた絶縁材とを備え、
前記発光層は、前記第１電極と前記第３電極とを覆うように連続して形成される、
ことを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記第１電極は陽極であり、前記第２電極および前記第３電極は陰極であり、
前記第３電極は、前記第２電極の材料よりも仕事関数の大きな材料を用いている、
ことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記第１電極は陰極であり、前記第２電極および前記第３電極は陽極であり、
前記第３電極は、前記第２電極の材料よりも仕事関数の小さな材料を用いている、
ことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項４】
前記第２電極と前記第３電極とは同電位であることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項５】
前記第１電極と前記第３電極とは前記絶縁材により電気的に分離されていることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項６】
光の照射によって画像が形成される感光体と、
前記感光体に光を照射して前記画像を形成するヘッド部とを備え、
請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の発光装置を前記ヘッド部に用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の発光装置を備えた表示装置。
【請求項８】
基板上に複数の第１電極を発光単位にパターニングして形成するとともに、前記第１電極同士の間に補助電極を形成するステップと、
前記第１電極と前記補助電極とを覆うように発光層を連続的に形成するステップと、
前記発光層上に第２電極を形成するステップとを有することを特徴とする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２００８−２８８１２３（Ｐ２００８−２８８１２３Ａ）
【公開日】平成２０年１１月２７日（２００８．１１．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１３３８０３（Ｐ２００７−１３３８０３）
【出願日】平成１９年５月２１日（２００７．５．２１）
【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２０年１１月２７日（２００８．１１．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年５月２１日（２００７．５．２１）
【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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