(57)【要約】【課題】有機ＥＬ素子の耐湿性、特に長時間使用したときの高耐湿信頼性に優れ、装置のさらなる小型化に対応することができる有機ＥＬ装置及びそれを備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】本発明の有機ＥＬ装置１は、ＯＬＥＤアレイ２と、支持体３と、透光部材４と、集光性レンズアレイ５とにより構成され、支持体３の基板２１の表面に形成された凹部２２には、ＯＬＥＤアレイ２及び透光部材４が、この透光部材４の上面が支持体３の上面と面一になるように嵌め込まれ、透光部材４の側面４ａの下部には、この透光部材４の表面４ｂのそれぞれの辺に沿って一巡するように切欠部３１が形成され、この切欠部３１には、ＯＬＥＤ１２の耐湿性を保持するための乾燥剤３２が充填されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の一主面に複数の有機エレクトロルミネッセンス素子が配列された素子基板と、この素子基板を固定するための凹部が形成された支持体と、前記基板の前記一主面とは反対側の主面に設けられ前記素子基板から出射される光を透過させる透光部材と、この透光部材に設けられ該透光部材を透過する光を集光する集光性レンズアレイとを備え、
前記凹部に前記素子基板及び前記透光部材を、前記凹部の底面との間隔を保持した状態で嵌め込むとともに、前記凹部の側面と前記素子基板及び前記透光部材の側面とを接着固定してなることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置。
【請求項２】
前記素子基板、前記透光部材のいずれか一方または双方の側面に切欠部を形成し、この切欠部に乾燥剤を配置してなることを特徴とする請求項１記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
【請求項３】
前記凹部に、前記素子基板を位置決めするための段差を形成し、この段差に前記素子基板を当接することにより、この素子基板と前記凹部の底面との間隔を保持してなることを特徴とする請求項１または２記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
【請求項４】
露光により潜像が形成される像担持体と、
前記像担持体を露光する請求項１ないし３のいずれか１項記載の有機エレクトロルミネッセンス装置と、
を備えてなることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス装置及びそれを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンス（以下、有機ＥＬと称する）を用いた発光装置として、有機ＥＬ装置が知られている。有機ＥＬ装置は、有機ＥＬ材料からなる有機発光層を正孔を供給する陽極と電子を供給する陰極とにより挟持した有機ＥＬ素子を備えた構造であり、この有機ＥＬ素子では、供給された正孔と電子とが有機発光層内で結合することにより、発光するようになっている。
このように有機ＥＬ装置は自発光型であるので、これを用いて表示装置等を構成すると、バックライト等が不要となり、薄型化を図ることができる。また、画像信号に対する応答性が液晶装置よりも優れていることから、動画の画質向上を図ることができる。
【０００３】
図６は、従来の有機ＥＬ装置の一例を示す断面図であり、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Diode）アレイ１００１と、ＯＬＥＤアレイ１００１を封止し固定するガラスからなる支持体１００２と、ＯＬＥＤアレイ１００１から出射された光を透過させるガラスからなる透光部材１００３と、この透光部材１００３から出射される光を集光するＳＬＡ（セルフォック・レンズ・アレイ）（セルフォック；ＳＥＬＦＯＣは日本板硝子株式会社の登録商標）等からなる集光性レンズアレイ１００４とにより構成されている。
【０００４】
ＯＬＥＤアレイ１００１は、ガラス基板１０１１の表面の長手方向に沿って有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）１０１２が複数個配列されている。
支持体１００２は、ガラス基板１０２１の表面にＯＬＥＤアレイ１００１の下面と略同一形状の開口を有する凹部１０２２が形成され、この凹部１０２２の底面にはＯＬＥＤ素子１０１２の耐湿性を保持するための乾燥剤１０２３が配置されている。
これらＯＬＥＤアレイ１００１と支持体１００２とは、接着剤層１００５により接着され封止されている。
この有機ＥＬ装置では、ＯＬＥＤ１０１２の耐湿性を保持するためには、接着剤層１００５の幅だけ、ＯＬＥＤアレイ１００１の幅を広く取る必要がある。
【０００５】
ところで、近年における機器の小型化に伴って、有機ＥＬ装置においてもさらなる小型化が求められているが、従来の有機ＥＬ装置においては、耐湿性が十分ではないという問題点があった。
その理由は、このような有機ＥＬ装置を小型化するためには、その占有面積を狭くする必要があり、占有面積を狭くするためには、ＯＬＥＤアレイ１００１と支持体１００２とを接着封止している接着剤層１００５の幅を狭くする必要があるが、接着剤層１００５の幅を狭くすると、外部から接着剤層１００５を介して凹部１０２２内に水分が入り込み、この水分によりＯＬＥＤ１０１２が劣化してしまうからである。
そこで、有機ＥＬ装置の耐湿性を改善したものとして、有機ＥＬ素子を封止基板により二重に封止した構造（特許文献１）、封止ガラスの凹部にＯＬＥＤアレイを嵌め込み、凹部の底面及び側面上部と、ＯＬＥＤアレイの底面及び側面下部とを接着固定した構造（特許文献２）等が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１０２９６６号公報
【特許文献２】特開２００７−２３７６３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の二重に封止した構造の有機ＥＬ装置においては、以前のものと比べて、確かに耐湿性は改善されているものの、封止基板により二重に封止した構造のために、封止基板全体が大きくならざるを得ず、このままではさらなる小型化を図ることが難しいという問題点があった。
また、従来の側面同士を接着固定した構造の有機ＥＬ装置においては、以前のものと比べて、確かに耐湿性は改善されているものの、凹部の側面上部とＯＬＥＤアレイの側面下部との間の接着剤層の接着面積が狭く、やはり、外部から接着剤層を介して水分が入り込み、この水分により有機ＥＬ素子が劣化してしまうという問題点があった。
【０００８】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、有機ＥＬ素子の耐湿性、特に長時間使用したときの高耐湿信頼性に優れ、装置のさらなる小型化に対応することができる有機エレクトロルミネッセンス装置及びそれを備えた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】
【０００９】
本発明は、上記の課題を解決するために、次のような有機エレクトロルミネッセンス装置及びそれを備えた画像形成装置を提供した。
本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置は、基板の一主面に複数の有機エレクトロルミネッセンス素子が配列された素子基板と、この素子基板を固定するための凹部が形成された支持体と、前記基板の前記一主面とは反対側の主面に設けられ前記素子基板から出射される光を透過させる透光部材と、この透光部材に設けられ該透光部材を透過する光を集光する集光性レンズアレイとを備え、前記凹部に前記素子基板及び前記透光部材を、前記凹部の底面との間隔を保持した状態で嵌め込むとともに、前記凹部の側面と前記素子基板及び前記透光部材の側面とを接着固定してなることを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、支持体の凹部に、素子基板及び透光部材を、凹部の底面との間隔を保持した状態で嵌め込み、この凹部の側面と素子基板及び透光部材の側面とを接着固定したので、凹部の側面と素子基板及び透光部材の側面とを接着面とすることで、凹部と素子基板及び透光部材との接着領域を広くとることができ、外部から滲入する水分の滲入距離を長く取ることができる。したがって、素子基板上及び支持体上に接着固定用の領域を確保する必要がなくなり、支持体の占有面積を広くすることなく、支持体と素子基板及び透光部材との間の封止性能を向上させることができ、有機エレクトロルミネッセンス素子の耐湿性、特に長時間使用したときの高耐湿信頼性を向上させることができる。したがって、支持体と素子基板との間の封止性能を十分に保持した状態で、支持体の占有面積を狭くすることができ、装置の小型化を図ることができる。
【００１１】
本発明においては、前記素子基板、前記透光部材のいずれか一方または双方の側面に切欠部を形成し、この切欠部に乾燥剤を配置してなることが好ましい。
この構成によれば、素子基板、透光部材のいずれか一方または双方の側面に形成された切欠部に乾燥剤を配置したので、支持体の専有面積を増やすことなく、乾燥剤の適用面積を増やすことができる。したがって、有機エレクトロルミネッセンス素子の耐湿性、特に長時間使用したときの高耐湿信頼性をさらに向上させることができる。
【００１２】
本発明においては、前記凹部に、前記素子基板を位置決めするための段差を形成し、この段差に前記素子基板を当接することにより、この素子基板と前記凹部の底面との間隔を保持してなることが好ましい。
この構成によれば、凹部に形成された段差に素子基板を当接するだけで、この素子基板と凹部の底面との間隔を正確かつ簡単に保持することができ、素子基板の位置決めを行うための作業等が不要になり、作業工程を簡略化することができる。
【００１３】
本発明の画像形成装置は、露光により潜像が形成される像担持体と、前記像担持体を露光する本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置と、を備えてなることを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、像担持体を露光する装置として、本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置を用いたので、有機エレクトロルミネッセンス装置の耐湿性、特に長時間使用したときの高耐湿信頼性が向上することにより、長時間使用したときの画像形成性能の信頼性を向上させることができる。
また、小型化可能な有機エレクトロルミネッセンス装置を用いたので、露光装置自体の小型化を図ることができ、よって、画像形成装置全体の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施形態の有機エレクトロルミネッセンス装置を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の有機エレクトロルミネッセンス装置の切欠部の変形例を示す断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の有機エレクトロルミネッセンス装置を露光装置に用いた画像形成装置を示す概略構成図である。
【図４】本発明の第２の実施形態の有機エレクトロルミネッセンス装置を示す断面図である。
【図５】従来の有機エレクトロルミネッセンス装置の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。
本発明の実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、本発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。
また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造とは縮尺や数等が異なっている。
【００１７】
「第１の実施の形態」
図１は、本発明の第１の実施形態の有機エレクトロルミネッセンス装置（以下、有機ＥＬ装置と称する）を示す断面図である。
この有機ＥＬ装置１は、有機エレクトロルミネッセンス素子として有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Diode）を用いたボトムエミッション型の装置であり、ＯＬＥＤアレイ（素子基板）２と、ＯＬＥＤアレイ２を封止し固定する支持体３と、ＯＬＥＤアレイ２から出射された光を透過させる透光部材４と、透光部材４から出射される光を集光するＳＬＡ（セルフォック・レンズ・アレイ）（セルフォック；ＳＥＬＦＯＣは日本板硝子株式会社の登録商標）等からなる集光性レンズアレイ５とにより構成されている。
【００１８】
ＯＬＥＤアレイ２は、略矩形板状のガラス基板１１の表面１１ａに、このガラス基板１１の長手方向に沿って、有機ＥＬ材料からなる有機発光層を正孔を供給する陽極と電子を供給する陰極とにより挟持した有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）１２が複数個、一列に配列されている。このＯＬＥＤ１２の個数及び配列パターンは、この有機ＥＬ装置１に求められる機能及び仕様等により適宜変更可能であり、複数列に配列してもよく、２列かつ千鳥状に配列してもよい。
このガラス基板１１の表面１１ａの一方の長辺の近傍の領域には、ＯＬＥＤ１２を駆動する駆動信号を出力する駆動回路を備えたＩＣチップ（図示略）がＣＯＧ（Chip On Glass）技術により実装され、また、この表面１１ａには、このＩＣチップとＯＬＥＤ１２とを電気的に接続するための配線（図示略）が形成されている。
【００１９】
支持体３は、ＯＬＥＤアレイ２の位置を保持するための部材であり、このＯＬＥＤアレイ２を構成するガラス基板１１と同等あるいは高い熱伝導率を有する材料、例えば、ガラス、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等のセラミックス、４２アロイ（Ｎｉを４２％含むＮｉＦｅ合金）、銅、アルミニウム等の金属、各種樹脂等により構成されている。
この支持体３は、厚みのある略矩形板状の基板２１の表面にＯＬＥＤアレイ２の下面と略同一形状の開口を有し、かつＯＬＥＤアレイ２及び透光部材４を嵌め込むに十分な深さを有する凹部２２が形成され、この凹部２２の底面にはＯＬＥＤ１２の耐湿性を保持するための乾燥剤２３が配置されている。
【００２０】
透光部材４は、ＯＬＥＤアレイ２と集光性レンズアレイ５との間に設けられて、これらと一体化され、ＯＬＥＤアレイ２と集光性レンズアレイ５との間隔を規定するスペーサとしての機能を有するとともに、ＯＬＥＤアレイ２を補強してその機械的強度を高めるための略矩形板状のもので、ＯＬＥＤ１２からの出射光に対して光透過率が高い材料、例えば、透明ガラス、透明樹脂等により構成されている。
【００２１】
この透光部材４の厚みは、この透光部材４自体の屈折率及び集光性レンズアレイ５の屈折率及びその作動距離に応じて適宜設定される。
この透光部材４の側面４ａの下部には、この透光部材４の表面４ｂのそれぞれの辺に沿って一巡するように断面矩形状の切欠部３１が形成され、この切欠部３１には、ＯＬＥＤ１２の耐湿性を保持するための乾燥剤３２が充填されている。
【００２２】
図２は、切欠部３１の変形例を示す断面図であり、透光部材４に切欠部３１を形成し、この切欠部３１に乾燥剤３２を充填する替わりに、ＯＬＥＤアレイ２及び透光部材４の下部に切欠部３３を形成し、この切欠部３３の底面及び側面に乾燥剤３４を厚みのある膜状に付着させた構成である。
この乾燥剤３４も、ＯＬＥＤ１２の耐湿性を保持する機能を有している。
【００２３】
このＯＬＥＤアレイ２及び透光部材４は、一体化された状態で、この透光部材４の上面が支持体３の上面と面一になるように凹部２２に嵌め込まれ、このＯＬＥＤアレイ２の下面と支持体３の凹部２２の底面との間は、所定の容積を有する空間部４１とされている。
これらＯＬＥＤアレイ２、透光部材４及び集光性レンズアレイ５は、ＯＬＥＤ１２からの出射光に対して光透過率が高い接着剤（図示略）により接着固定され、一体化されている。
また、ＯＬＥＤアレイ２及び透光部材４の側面と、支持体３の凹部２２の内側面とは、接着剤４２により接着固定されている。
【００２４】
この有機ＥＬ装置１では、ＩＣチップから出力される外部から指示される画像に応じた信号によりＯＬＥＤ１２各々が選択的に発光し、これらＯＬＥＤ１２からの出射光はＯＬＥＤアレイ２及び透光部材４を透過して集光性レンズアレイ５に入射し集光され、外方へ出射される。
この場合、ＯＬＥＤアレイ２及び透光部材４は、一体化された状態で、この透光部材４の上面が支持体３の上面と面一になるように凹部２２に嵌め込まれ、さらに、これらＯＬＥＤアレイ２及び透光部材４の側面と支持体３の凹部２２の内側面とが接着剤４２により接着固定されているので、ＯＬＥＤアレイ２及び透光部材４と凹部２２との接着領域が長くかつ広くなり、外部から滲入する水分の滲入距離も長くなる。
【００２５】
また、支持体３の凹部２２の底面に乾燥剤２３が、透光部材４の側面３ａの切欠部３１に乾燥剤３２が、それぞれ配置されているので、外部から接着剤４２を経由して滲入した水分は、切欠部３１にて乾燥剤３２に吸収され、さらに、吸収されずに空間部４１に滲入した水分は乾燥剤２３に吸収される。
【００２６】
このように、ＯＬＥＤアレイ２及び透光部材４と凹部２２との接着領域が長くかつ広くなるので、空間部４１に外部から水分が滲入し難くなる。
また、外部から水分が滲入した場合においても、滲入した水分は透光部材４の側面４ａの切欠部３１に配置された乾燥剤３２により吸収されて取り除かれ、吸収されずに空間部４１に滲入した水分も乾燥剤２３により吸収されて取り除かれるので、空間部４１における実効湿度が極めて低くなり、よって、水分によるＯＬＥＤ１２の劣化を防止することが可能になる。
【００２７】
次に、本実施形態の有機ＥＬ装置１を露光装置に用いた画像形成装置について説明する。
図３は本実施形態の画像形成装置を示す概略構成図である。
この画像形成装置５１は、転写媒体５２の走行経路の近傍に設けられた像担持体としての感光体ドラム５３と、この感光体ドラム５３の回転軸５４に平行に配置され感光体ドラム５３を露光する露光装置５５と、この感光体ドラム５３の回転軸５４及び露光装置５５に平行に配置される現像装置５６及び転写ローラ５７とにより構成されている。
【００２８】
感光体ドラム５３は、その外周面が露光により潜像が形成される感光面５３ａとされており、回転軸５４の周りに回転可能とされている。
露光装置５５は、本実施形態の有機ＥＬ装置１で構成されており、この有機ＥＬ装置１は発光領域において均一な輝度の発光が得られるようになっている。
現像装置５６は、現像剤であるトナー５８が保持された現像ローラ５９を備えている。
【００２９】
この画像形成装置５１では、まず、感光体ドラム５３が回転する過程にて、露光装置５５の上流側に設けられた帯電装置（図示略）により感光体ドラム５３の感光面５３ａが例えば正に帯電され、次いで露光装置５５により感光体ドラム５３の感光面５３ａが露光され、この感光面５３ａに静電潜像６１が形成される。
次いで、現像装置５６の現像ローラ５９により、感光体ドラム５３の感光面５３ａに正に帯電されたトナー５８を付着させる。ここでは、静電潜像６１の電気的吸着力により静電潜像６１に対応したトナー像が感光面５３ａに形成される。
【００３０】
このトナー像が形成された後、感光体ドラム５３をさらに回転させることにより、このトナー像が転写媒体５２に接触する。この際、転写ローラ５７により転写媒体５２に、その背面からトナー像のトナー粒子とは逆極性である負電荷が付与され、これに対応してトナー像を形成するトナー粒子が感光体ドラム５３の感光面５３ａから転写媒体５２に吸引され、トナー像が転写媒体５２の表面に転写される。
【００３１】
本実施形態の有機ＥＬ装置１によれば、支持体３に、ＯＬＥＤアレイ２及び透光部材４を嵌め込むに十分な深さを有する凹部２２を形成し、この凹部２２にＯＬＥＤアレイ２及び透光部材４を面一になるように嵌め込み、ＯＬＥＤアレイ２及び透光部材４の側面と凹部２２の内側面とを接着剤４２により接着固定したので、凹部２２とＯＬＥＤアレイ２及び透光部材４との接着領域を広くとることができ、外部から滲入する水分の滲入距離を長く取ることができる。したがって、ＯＬＥＤアレイ２及び支持体３上に接着固定用の領域を確保する必要がなくなり、支持体３の占有面積を広くすることなく、支持体３とＯＬＥＤアレイ２及び透光部材４との間の封止性能を向上させることができる。したがって、耐湿性、特に長時間使用したときの高耐湿信頼性を向上させることができる。
【００３２】
また、凹部２２の内側面をＯＬＥＤアレイ２及び透光部材４との接着面としたので、支持体３とＯＬＥＤアレイ２及び透光部材４との間の封止性能を十分に保持した状態で、支持体３の占有面積を狭くすることができ、装置の小型化を図ることができる。
【００３３】
本実施形態の画像形成装置５１によれば、本実施形態の有機ＥＬ装置１を露光装置５５に用いたので、有機ＥＬ装置１の耐湿性、特に長時間使用したときの高耐湿信頼性が向上することにより、長時間使用したときの画像形成性能の信頼性を向上させることができる。
また、小型化可能な有機ＥＬ装置１を用いたので、露光装置５５自体の小型化を図ることができ、よって、画像形成装置５１全体の小型化を図ることができる。
【００３４】
なお、本実施形態では、透光部材４の側面４ａに、この透光部材４の表面４ｂのそれぞれの辺に沿って一巡するように断面矩形状の切欠部３１を形成したが、この切欠部３１の形状は、本実施形態の形状に限定されず、様々な形状のものが可能である。例えば、ＯＬＥＤアレイ２の側面に複数個の切欠部３１を形成してもよく、ＯＬＥＤアレイ２及び透光部材４の双方の側面に、これらの辺に沿って複数個の切欠部を形成してもよい。
【００３５】
「第２の実施の形態」
図４は、本発明の第２の実施形態の有機ＥＬ装置を示す断面図である。
この有機ＥＬ装置７１が第１の実施形態の有機ＥＬ装置１と異なる点は、第１の実施形態の有機ＥＬ装置１では、支持体３に凹部２２を形成し、この凹部２２にＯＬＥＤアレイ２及び透光部材４を、この透光部材４の上面が支持体３の上面と面一になるように凹部２２に嵌め込んだ構成としたのに対し、本実施形態の有機ＥＬ装置７１では、凹部２２にＯＬＥＤアレイ２及び透光部材４を位置決めするための段差７２を形成し、この段差７２にＯＬＥＤアレイ２の周縁部を当接することにより、ＯＬＥＤアレイ２の下面と凹部２２の底面との間隔を保持した点である。
【００３６】
本実施形態の有機ＥＬ装置７１においても、第１の実施形態の有機ＥＬ装置１と同様の効果を奏することができる。
しかも、凹部２２にＯＬＥＤアレイ２及び透光部材４を位置決めするための段差７２を形成し、この段差７２にＯＬＥＤアレイ２の周縁部を当接したので、凹部２２に形成された段差７２にＯＬＥＤアレイ２の周縁部を当接するだけで、このＯＬＥＤアレイ２と凹部２２の底面との間隔を正確かつ簡単に保持することができる。したがって、ＯＬＥＤアレイ２及び透光部材４の位置決めを行うための作業等が不要になり、作業工程を簡略化することができる。
【符号の説明】
【００３７】
１…有機ＥＬ装置、２…ＯＬＥＤアレイ（素子基板）、３…支持体、４…透光部材、５…集光性レンズアレイ、１１…ガラス基板、１２…有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、２１…基板、２２…凹部、２３…乾燥剤、３１…切欠部、３２…乾燥剤、３３…切欠部、３４…乾燥剤、４１…空間部、４２…接着剤、５１…画像形成装置、５２…転写媒体、５３…感光体ドラム、５４…回転軸、５５…露光装置、５６…現像装置、５７…転写ローラ、５８…トナー、５９…現像ローラ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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