(57)【要約】【課題】  高い指向性と高輝度の出射光を実現可能な導光路体を備えた電気光学装置及びその製造方法、並びにそのような電気光学装置を具備してなる各種高性能な電子機器を提供する。【解決手段】  電気光学変換層を備えた電気光学素子と、電気光学素子から放出された光を導光する導光路と、を備えた電気光学装置であって、導光路は対向反射面を有し、前記光出射面側の面積が前記光入射面の面積よりも小さくなるように、少なくとも前記対向反射面の一対が平行面を保ちつつ階段状に狭まるように構成され、全反射を利用した光路変更部がさらに接続されている。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気光学素子から放出された光を入射面から入射し、入射面とは異なる面に形成された出射面側に導光する導光路体を備えた電気光学装置であって、前記導光路体は、対向反射面を有し前記出射面側の面積が前記入射面の面積よりも小さくなるように、少なくとも前記対向反射面の一対が平行面を保ちつつ階段状に狭まっている平行導光路を有することを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
前記平行導光路の階段状段差部分は、曲面になっていることを特徴とする請求項１記載の電気光学装置。
【請求項３】
前記平行導光路は、一つの反射面側に複数の段差を備え、前記出射面側の段差ほど前記段差値が少なくなるように構成されていることを特徴とする請求項２記載の電気光学装置。
【請求項４】
前記導光路体は、前記入射面と前記平行導光路との間に前記入射面からの入射光を前記平行導光路に導く反射面を有する集光部を具備することを特徴とする請求項１記載の電気光学装置。
【請求項５】
前記導光路体の出射面側には、前記平行導光路から導入した光のうちで前記電気光学素子前方の所定領域を外れる光においては、全反射を利用して前方に進路を変える光路変更部を具備していることを特徴とする請求項1から４の何れか１項記載の電気光学装置。
【請求項６】
前記光路変更部は、前記導光路との接続面を光学的に開口し、内部を前記導光路と同一もしくは類似の屈折率を有する透明部材で充填された凹面鏡であることを特徴とする請求項５記載の電気光学装置。
【請求項７】
前記光路変更部の出射面は、少なくとも周縁部が平面になっていることを特徴とする請求項５乃至６記載の電気光学装置。
【請求項８】
前記凹面鏡の出射面は、前記導光路の前方を中心とする部分が光学的凸レンズ形状になっていることを特徴とする請求項６乃至７記載の電気光学装置。
【請求項９】
前記平行導光路の先端部分が前記凹面鏡内に延在していることを特徴とする請求項６記載の電気光学装置
【請求項１０】
前記導光路と前記光路変更部との間に前記導光路からの光の出射角度を変える光路角変更部を設けたことを特徴とする請求項５記載の電気光学装置。
【請求項１１】
前記導光路体は、外周部を前記導光路体を構成する透明部材と同一か類似の熱膨張率を有する部材で覆われていることを特徴とする請求項１から５の何れか１項記載の電気光学装置。
【請求項１２】
複数の前記電気光学素子に対応して、複数の前記導波路体が、アレイ状に連接されていることを特徴とする請求項１から８の何れか１項記載の電気光学装置。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか１項記載の電気光学装置を具備してなる電子機器。
【請求項１４】
データ信号に対応して発光する複数の電気光学素子と前記導光路体の入射面とを密着させて少なくともライン状に前記導光路体を配列した電気光学装置と、信号光が照射されることにより任意の潜像を形成することのできる感光体とを有する画像形成機能を有する前記電子機器であって、前記感光体と前記導光路体の出射面が対向するように前記電気光学装置が配置されたことを特徴とする請求項１３記載の電子機器。
【請求項１５】
電気光学素子から放出された光を入射面から入射し、入射面とは異なる面に形成された出射面側に導光する導光路体を備えた電気光学装置の製造方法において、
第１の透明部材からなる平坦膜の光出射側に対応する片面に反射層を形成した後、前記反射層の一部を除去し、減圧下で除去した面を出射面にするように前記平坦膜面を第１の精密金型の内面に当接するように押圧加熱し平行反射面を有する平行導光路を形成する第１の工程を有する電気光学装置の製造方法。
【請求項１６】
電気光学素子から放出された光を入射面から入射し、入射面とは異なる面に形成された出射面側に導光する導光路体を備えた電気光学装置の製造方法において、減圧下で光入射側に開口した第１の精密金型の内面に当接するように第１の透明部材を押圧充填もしくは注入充填し、平行面を有する導光体面を成形した後、前記導光体面に反射膜を形成して平行導光路を構成する第１の工程を有する電気光学装置の製造方法。
【請求項１７】
減圧下において、前記平行導光路の形成工程と、形成された前記平行導光路の出射面側に第２の透明部材で平坦層および反射層を形成し、第２の精密金型を用いて光路変更部の反射鏡を形成する第２の工程と、前記反射鏡の凹部に第３の透明部材を充填し、第３の精密金型を用いて光学的全反射面を形成する第３の工程と、を備える請求項１５乃至１６項記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項１８】
前記第１、第２の工程に加え、前記平行導光路および前記光路変更部の外周部を第１もしくは第２の媒質もしくは類似の熱膨張率を有する部材で被覆する工程を備える請求項１５から１７の何れか１項記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項１９】
複数の前記平行導光路もしくは／および前記光路変更部は、前記第１もしくは第２の精密金型を用いてそれぞれの部分が一括成形される請求項１５から１８の何れか１項記載の電気光学装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導光路を用いた電気光学装置、この製造方法およびこれを用いた電子機器に関し、特に露光装置、およびこれを用いた画像形成機能を有する電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば印刷装置や複写装置などの記録装置等の露光装置に用いられる小型の光源としては、発光ダイオード(無機ＬＥＤ)やレーザーダイオード等の無機材料からなる発光素子がよく知られている。これらの発光素子は、小口径の基板を使って製造されるため、二次元平面に露光を行うには、多数の発光素子を一列にアレイ状に並べてラインヘッドを構成するか、一つのレーザー素子を用いて発光光を走査することで実現していた。
このため、従来から上記の方式に代替する技術が提案されている。（例えば、特許文献１および特許文献２を参照）
【特許文献１】特開平８‐０４８０５２
【特許文献２】特開２００４‐１９５７８９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記ラインヘッドでは、個々の発光素子を選別し、特性の揃った発光素子をライン状に高精度に実装する必要があり、多くの調整工数を必要としていた。またレーザー素子を用いるものでは、機械的回転を伴うポリゴンミラーやレンズ等の光学部品の占有面積が大きく、小型化が困難であった。
有機ＥＬを用いた露光装置では、複数の発光素子を大サイズの基板上に一括して形成できるため、位置精度が高くドット間の輝度の均一性も高いものが得られる反面、輝度が高くなるほど加速的に輝度劣化時間が早くなるという課題をもっている。また発光層からの発光光は、有機EL素子を構成する電極やガラス基板界面で全反射されるため、その取出し効率は４〜７％と低かった。さらに発光光は拡散光でありので、発光素子と数ミリ以上離れた位置に結像させるには、等倍正立像が得られるが光量均一性に課題を内包する集光性ロッドレンズアレイや集光レンズ等の光学結像系が必要であった。
【０００４】
ここで、従来の一般的な有機ＥＬ発光素子アレイ１４の構成について図１１を用いて説明する。図１１は従来の代表的な有機ＥＬ発光素子の要部断面図である。３０１はガラス基板、３０２は陽極、３０３は正孔輸送層、３０４は発光層、３０５は陰極である。図１１に示すように有機ＥＬ発光素子は、ガラス基板上３０１にスパッタリング法や抵抗加熱蒸着法等により形成されたＩＴＯ、Ｉｎ‐Ｚｎ‐Ｏ系化合物（ＩＺＯ）等の透明な導電性膜からなる陽極３０２と、陽極３０２上に同じく抵抗加熱蒸着法、キャスト法等により形成されたＮ、Ｎ’−ジフェニル−Ｎ、Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１、１’−ジフェニル−４、４’−ジアミン（以下、ＴＰＤと略称する。）、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ等からなる正孔輸送層３０３と、正孔輸送層３０３上に抵抗加熱蒸着法等により形成された８−Ｈｙｄｒｏｘｙｑｕｉｎｏｌｉｎｅ Ａｌｕｍｉｎｕｍ（以下、Ａｌｑ３と略称する。）、ポリフルオレン系誘導体等からなる発光層３０３と、発光層３０３上に抵抗加熱蒸着法等により形成された１００ｎｍ〜３００ｎｍの膜厚の金属膜からなる陰極３０４とを備えている。
【０００５】
上記構成を有する有機ＥＬ発光素子の陽極３０２をプラス極として、また陰極３０５をマイナス極として直流電圧又は直流電流を印加すると、陽極３０２から正孔輸送層２４を介して発光層３０４に正孔が注入され、陰極３０５から発光層３０４に電子が注入される。発光層３０４では正孔と電子の再結合が生じ、これに伴って生成される励起子が励起状態から基底状態へ移行する際に発光現象が起こる。これを利用して、発光素子としている。
【０００６】
本発明は、上述の問題点に鑑みなされたものであり、例えば出射光は高輝度でありながら、発光素子は低輝度・長寿命にできる高い光取出し効率と、高い指向性の出射光を実現可能な導光路体を備えた電気光学装置及びその製造方法、並びにそのような電気光学装置を具備してなる各種高性能な電子機器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る電気光学装置の第１の特徴は、少なくとも電気光学変換層を備えた電気光学素子と、該電気光学素子から放出された光を光入射面から入射し、光入射面とは異なる面に形成された出射面側に導光する導光路と、を備えた電気光学装置であって、前記導光路は、対向反射面を有し前記出射面側の面積が前記光入射面の面積よりも小さくなるように、少なくとも前記対向反射面の一対が平行面を保ちつつ階段状に狭まっている。
この構成においては、導光路が少なくとも１対の対向反射面が平行を保ちつつ、入射面から出射面に向けて対向距離が小さくなるように階段状に狭まっている。これにより対向面が平行以外の場合に比べて、反射を繰り返しても反射角が変化しないため、入射面側に戻る戻り光を少なくして出射面側に効率的に導光することができる。また大きなサイズの発光素子の発光光を効率的に集光できるので、高輝度の出射光を得ることができる。
【０００８】
本発明における電気光学装置の具体的な態様において、導光路の階段状段差部分は、曲面になっている。
この構成によれば、導光路の階段状段差部分における入射面側が曲面になっているため、段差面が平行反射面に対して直角もしくは直角に近い角度の平面の場合に比べて、段差面で反射することが減り、さらに反射した光が戻り光になる割合を少なくすることができる。
【０００９】
さらに好ましい態様において、平行導光路は、一つの反射面側に複数の段差を備え、前記出射面側の段差ほど前記段差値が少なくなるように構成されている。この構成によれば、光強度の高い導光路部分での導光障害部分が減り、高い導光率が得られる。
【００１０】
さらに好ましい態様において、導光路体は、前記入射面と前記平行導光路との間に前記入射面からの入射光を前記平行導光路に導く反射面を有する集光部を具備している。この構成によれば、広い発光面積を有する発光素子に対しても効率的に発光光を集光して平行反射面に導くことができ、また導光路体の全長を短く小型に構成することができる。
【００１１】
さらに好ましい態様において、導光路体の出射面側には、前記平行導光路から導入した光のうちで前記電気光学素子前方の所定領域を外れる光においては、全反射を利用して前方に進路を変える光路変更部を備えている。
この構成によれば、全反射を利用して前方に進路を変える光路変更部を備えることによって、導光路を構成する透明部材と大気との界面で全反射される光を光路変更部で光路を変えることによって、前記界面への光の入射角を全反射角以下にすることができる。これにより、従来全反射により導光路内あるいは発光素子内に閉じ込められていた光も射出できるようになり、光取出し効率を大幅に向上させることができる。
【００１２】
さらに好ましい態様において、光路変更部は、前記導光路との接続面を光学的に開口し、内部を前記導光路と同一もしくは類似の屈折率を有する透明部材で充填された凹面鏡である。
この構成によれば、光路変更部は内部を導光路と同一もしくは類似の屈折率を有する透明部材で充填さてれているので、導光路と光路変更部を別工程で形成しても、その境界面で光の進路はほとんど屈折せずに出射面に到達するようにできる。また光路変更部を凹面鏡とすることで、出射面で全反射された光を全反射以下の角度になるように反射できる割合が増えるので、前方に放射できる光量を増加させることが可能となる。
【００１３】
さらに好ましい態様において、凹面鏡の出射面は、少なくとも周縁部が平面になっている。この構成によれば、出射面の周縁部の平面で全反射された光は、凹面鏡で正確に平行光にして前方に放射することができるので、放射輝度が向上し、さらに焦点距離を稼ぐことが可能となる。
【００１４】
別の態様において、凹面鏡の出射面は、前記導光路の前方を中心とする部分が光学的凸レンズ形状になっている。この構成によれば、導光路の中心部分から放射される光を前方に焦点を結ぶように集光されるので、高い前方輝度が得られるようになる。
【００１５】
さらに好ましい態様において、平行導光路の先端部分が前記凹面鏡内に入り込み延在している。
この構成によれば、凹面鏡の焦点付近に平行導光路先端を配置できるので、屈折率の差で平行導光路先端部で拡散放射された光は、従来凹面鏡出射面で全反射され消失光となってしまう光も凹面鏡で反射され、前方に出射されことになる。これにより、さらに高い前方輝度が得られる。
【００１６】
別の態様において、導光路と前記凹面鏡との間に導光路からの光の出射角度を変える光路角変更部を設けた。この構成によれば、凹面鏡の焦点位置付近における導光路の出射光強度を高め、凹面鏡からの平行光量を増やすことができる。
【００１７】
本発明の好ましい態様として、導光路および光路変更部は、外周部を導光路もしくは光路変更部を構成する透明部材と同一か類似の熱膨張率を有する部材で覆われている。この構成によれば、導光路と凹面鏡との接続部の開口面積は、光の干渉が発生しない程度に小さくして点光源に近似できるほど、凹面鏡からの出射光における平行光量が増え、高い前方輝度と深い焦点深度が得られる。しかしながら、導光路と凹面鏡との接続部の開口面積が小さくなれば機械的な強度が著しく低下する。さらに導光路もしくは光路変更部を構成する透明部材と導光路もしくは光路変更部の外周部を覆う部材の熱膨張率が異なれば、温度変化により導光路内に光学的な形状変化が発生し、凹面鏡からの出射光量を変化させてしまう。導光路もしくは光路変更部内外の部材の熱膨張率を近似することで、導光体に機械的強度を与え、温度変化による出射光量の変化を抑制できる。
【００１８】
他の態様において、複数の前記電気光学素子に対応して、複数の前記導波路および前記光路変更部が、アレイ状に連接されている。
この構成によれば、導光路体アレイが電気光学素子と同一ピッチで連接されていれば、基板上にアレイ状に形成された電気光学素子に対して、一括して導光路体アレイを載置でき、生産性の向上が図れる。
【００１９】
本発明の電子機器は、本発明の電気光学装置を実装してなる。この構成によれば、高価な集光性ロッドレンズアレイや集光レンズ等の光学素子を用いなくとも高輝度で指向性の高い発光装置が得られるので、電気光学装置の小型、高性能化を図ることができる。また発光素子に１対１に対応した導光路体であるので、従来のレンズによる輝度の不均一さが低減される。
【００２０】
本発明の電子機器の具体的な態様においては、データ信号に対応して発光する複数の電気光学素子を少なくともライン状に前記導光路体を配列した本発明の電気光学装置と、信号光が照射されることにより任意の潜像を形成することのできる感光体とを有する前記電子機器であって、前記電気光学装置は本発明の電気光学装置を実装してなり、前記感光体と対向するように配置されて構成されていてよい。
この構成によれば、高価で一定の光走査長を必要とするレーザー光学系を用いなくとも高輝度で焦点深度の深い発光装置が有機ＥＬやＬＥＤを用いて得られるので、電子写真技術を利用した印刷装置や複写装置、画像読取装置に応用すれば、装置の小型化、高速化、高解像度化等を図ることができる。
【００２１】
本発明の電気光学装置の製造方法は上記課題を解決するために、電気光学素子から放出された光を入射面から入射し、入射面とは異なる面に形成された出射面側に導光する導光路体を備えた電気光学装置の製造方法において、
第１の透明部材からなる平坦膜の光出射側に対応する片面に反射層を形成した後、前記反射層の一部を除去し、減圧下で除去した面を出射面にするように前記平坦膜面を第１の精密金型の内面に当接するように押圧加熱し平行反射面を有する平行導光路を形成する第１の工程を有する。
本発明の電気光学装置の製造方法によれば、ナノメーターレベルの精度を要求される複数の異なる反射面を有する導光路を一括して成形でき、高い生産性が得られる。
【００２２】
電気光学素子から放出された光を入射面から入射し、入射面とは異なる面に形成された出射面側に導光する導光路体を備えた電気光学装置の製造方法において、減圧下で光入射側に開口した第１の精密金型の内面に当接するように第１の透明部材を押圧充填もしくは注入充填し、平行面を有する導光体面を成形した後、前記導光体面に反射膜を形成して平行導光路を構成する第１の工程を有する。
この態様によれば、透明部材に対して精密金型で成形する工程と、導光路表面に反射膜を形成する工程とを分離できるので、それぞれの工程を最適な条件で行うことができる。これにより、より精度の高い平行導光路を形成することができる。
【００２３】
本発明の電気光学装置における製造方法の他の態様では、減圧下において、前記平行導光路の形成工程と、形成された前記平行導光路の出射面側に第２の透明部材で平坦層および反射層を形成し、第２の精密金型を用いて光路変更部の反射鏡を形成する第２工程と、前記反射鏡の凹部に第３の透明部材を充填し、第３の精密金型を用いて光路角変更部を形成する第３の工程と、を備える。
この態様によれば、異なる特性を有する透明部材に対して複数の精密金型を順次用いることで、異なる光学的機能を備えた光学素子を積層した光学素子体を一体的に成形できる。
【００２４】
前記第１、第２の工程に加え、前記平行導光路および前記光路変更部の外周部を第１もしくは第２の媒質もしくは類似の熱膨張率を有する部材で被覆する工程を備える。
この態様によれば、複雑で強度的に課題のある形状であっても導光体の外周部を第１もしくは第２の媒質もしくは類似の熱膨張率を有する部材で被覆されるので、温度変化対して形状が安定する。また機械的な外力が加わる後工程においても変形が抑制され、精密な加工が容易になる。
【００２５】
本発明の電気光学装置における製造方法のさらに他の態様では、前記複数の平行導光路もしくは／および前記光路変更部は、前記精密金型を用いてそれぞれの部分が一括成形される。
この態様によれば、アレイ状あるいはマトリクス状に連接された複数の導光路体は、精密金型で一括成形されるので、複雑な形状であっても高い生産性が得られる。また連接された導光路体は、
電気光学装置に組み込む場合にも取扱いが容易であり、また高い組込み精度が得られる。
なお、本発明の以上説明した構成要素は、可能な限り任意に組み合わせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
（実施形態１）
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。以下に示す形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明に限定するものではなく、本発明の範囲内で任意に変更可能である。また、以下に示す各図においては、各構成要素を図面上で認識され得る程度の大きさとするため、各構成要素の寸法や比率などを実際のものとは適宜に異ならせてある。
【００２７】
以下、本発明の実施形態について、図１から図３を用いて説明する。なお、これらの図面において同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複した説明は省略されている。
図１は、本発明の第１の実施形態である導光路体１８の構成を示す図２のＡ−Ｂ横断面図である。導光路体１８は、複数連接されており、各導光路体１８は、発光素子１９からの光を受ける入射面２と、入射光を集光する集光部９と、集光した光を導光する導光路１と、導光した光を外部に効率的に出射する光路変換部７を備える。図２は、導光路体１８の出射面側から見た正面図を示す。図３は、複数１列に連接された導光路体１８の構成を示す図２のＣ−Ｄ縦断面図である。発光素子１９は、例えば図１１に示す構造の有機ELが例示される。前述したように有機ＥＬ素子は、有機層を電極で挟み、さらに透明基板で挟んだ構造になっている。この場合、導光路体１８から遠い位置にある電極（基板１５側の電極）は、発光光を反射するミラー電極とし、導光路体１８から近い位置にある電極（基板１６側の電極）は透明電極であることが好ましい。さらに発光波長のスペクトルを先鋭化するために多重反射構造を有機ＥＬ素子内に形成してもよい。
【００２８】
導光路１は、透明な有機もしくは無機材料を導光媒体とし、側面をアルミニウム（ＡＬ）、銀（Ａｇ）、クロム（Ｃｒ）等の光反射率の高い反射膜４ａ、４ｂで被覆されている。この導光路１は、光路変換部７の放射サイズより大きな発光面積を有する複数の発光素子の各発光光を独立して出射面３に導光する関係上、４面ある側面の内、少なくとも対向する２面は階段状に狭くなる平行導光路となっている。残りの２面は、発光素子のドットピッチの範囲内で図３に示すように比較的長く平行面を保ち、出射面３に向かって階段状に狭くなっていることが好ましい。導光路の対抗反射面が平行でない場合は、反射を繰り返すうちに反射角が次第に変化し、発光素子側に戻る場合が発生してしまう。一方、平行導光路の場合は反射角が変化しないので、発光素子からの入射光を出射面側に少ないロスで導光できる。また導光路１は、隣接する導光路とを光学的に分離するように第１の反射層１７a、１７ｂを挟み隣接導光路と連接している。
【００２９】
本願の導光路は、平行導光路のみで構成してもよいが、さらに入射面２に連続して凹面を有する集光部２０を設けてもよい。入射面２は発光素子１９と密着させ、保護部材１６と集光部２０の透明部材の屈折率差が０．５以下、好ましくは０．１５以下であることが好ましい。これにより保護部材１６表面で全反射していた光を集光部２０に効率的に入射させることができる。集光部２０では、発光素子から光を平行導光路１に効率的に導くように、少なくとも一つの曲面からなる反射面９を有する。これによりより大きな発光面積から集光するようにしても平行導光路長を短くすることができ、導光路体１８を小型化することができる。集光部２０は、図５（ｅ）に示すように平行導光路１と直角方向に延びた横平行導光路３７であってもよい。この場合、入射面２は、部分的もしくは全面的にアルミニウムＡＬ、銀Ａｇ等の反射金属を僅かに蒸着した半透過性のハーフミラー３５となって平行反射面３６と対で平行導光路を構成していることが好ましい。
【００３０】
さらに本願の導光路は、図１に示すように導光路の段差部１３が曲面あるいは微小な階段状の段差で構成されていてもよい。この構成により、段差部１３で入射面２側に反射される割合を少なくすることができる。段差部１３を曲面にする場合は、下段側を変曲点とする放物状の曲面が好ましいが、それ以外の曲面であってもよい。また、図１に示すように平行導光路の段差と対抗平行反射面の対向長は、出射面に近づくほどそれぞれ段差が少なく、対向長を長くするのが好ましい。これは、透明基板１６を介して光放射する一般的な有機ＥＬ素子の発光プロファイルと導光路内の光強度に関係する。すなわち前述の発光プロファイルは、有機EL素子の中心部で透明基板に垂直な方向の光放射強度が最大値を示し、それから斜め方向になるほど光強度は低下する。さらに特定角度以上になると急激に光強度が低下する特徴がある。また導光路内では、出射面になるほど入射光は集光され、光強度が増加する。そこで本願の導光路では、上記発光プロファイルや導光路内の光強度に対応して、光強度の高いところほど光ロスが少ない構造とすることによって、総合的に導光率を向上させている。具体的には、光強度の高い部分では、光ロスの原因となる段差を減らし、また導光性を高める平行反射面を長くしている。
【００３１】
また本願の導光路は、その出射面に全反射を利用した凹面鏡７を設けた。凹面鏡７は、鏡を構成する反射膜５と凹面鏡内を第１の透明部材と同一の材料もしくは光の屈折率の違いが０．５以下、好ましくは０．１５以下の類似の屈折率をもった第３の透明部材で充填し、空気との境界面に光学レンズ６とこれと一体的に成形された全反射面１０とを形成する。第３の透明部材と第１の透明部材の屈折率を合わせることによって、平行導光路先端部から凹面鏡内への光の大きな屈折をなくし、高い透過率が得られる。さらに凹面鏡内へ導光された光のうち光軸付近の全反射されない光は、凸レンズにより光軸方向の平行光に集光されるようにした。また光軸から外れた位置で空気と第３の透明部材との屈折率の違いによって全反射される光に対しては、凹面鏡で全反射面１０に垂直な平行光に反射変換され、全反射面１０から外部出射可能にした。この構成により、従来、全反射されて外部放射されなかった光を取出すことができ、出射光の高輝度化を実現できる。
【００３２】
さらに本願では凹面鏡７の焦点位置に確実に入射光を導光するために、平行導光路の先端部が凹面鏡７の焦点位置まで延設されていることが好ましい。凹面鏡内における平行導光路の先端部８は、光放射のため反射膜で覆われていないのが好ましいが、出射面３だけは反射面で覆い、さらに凸面にしてもよい。また光出射部７から片よりの少ない放射光プロファイルを得るためには、断面が矩形の平行導光路を、最終段の断面が矩形から円形に滑らかに移行するように構成することが好ましい。
【００３３】
６００〜１２００ｄｐｉの精細度を有する一般的な画像形成装置においては、平行導光路の出射面３および凹面鏡の直径は、それぞれ１〜１０μｍおよび露光スポット径より１〜３割小さい径（７５〜２５μｍ）が好ましい。このような微細な導光路体１８は、機械的な強度が低く、光学的な精度を保てないので、導光路の反射部材の外側に透明部材と同一の材料もしくは熱膨張率の違いが１桁以下、好ましくは０．５桁以下の類似した充填材で覆って固定する。充填材の透明度は製造工程において位置合せが可能な程度の透過率を有するものでよい。充填材は、アレイ状配列した複数の導光路に対して一括して被服成形されることが好ましい。
以上の結果、輝度ムラの少ない平行な放射光が得られ、例えば画像形成装置において感光体と導光路間距離を数ｍｍ以上取ってもスポット径が大幅に広がらないようにすることが可能となった。
【００３４】
（実施形態２）
図４に示すように凹面鏡７の部分と平行導光路１との間に光路角変更部３１を介在させてもよい。その場合、光路角変更部３１の出射面は凹面鏡の焦点に位置するようにするのが好ましい。光路角変更部３１は、平行導光路１から凹面鏡に向けて末広がりになるように断面形状が直線もしくは緩い凹面になっている。またさらに平行導光路１の矩形横断面から円形断面になるように滑らかに変化する反射面になるように形成されている。このように構成することにより、凹面鏡内で平行導光路１から放射される光の強度分布が均一化する。この結果、凹面鏡から外部に放射される光の強度分布がより均一化しやすくなる。
【００３５】
（実施形態３）
図５（ａ）は、本発明の第３の実施形態による光路変更部を示す断面図である。この実施形態による光路変更部には、平行導光路１の先端部分が突き出ていない構成である。平行導光路１からの出射光は、実施形態１の場合により凹面鏡の底に近いところから拡散するため、凹面鏡の反射面５は、実施形態１とは異なる曲率の曲面で構成される。この構成によれば、先端部分の微細な構造を形成する必要がないため、製造が容易になる。
【００３６】
（実施形態４）
図５（ｂ）は、本発明の第４の実施形態による光路変更部を示す断面図である。この実施形態による光路変更部は、透明部材の前面に形成された直接出射領域と全反射領域とを滑らかに変化する曲面によって形成されている。これによって平行導光路の出射面から前方へ出射される光の大部分を透明部材の前面で全反射させた後、光反射部で反射させて前方に出射させるようにしている。このような構造にすることによって、平行導光路の出射面と透明部材面との関係の設計自由度を向上させることが可能である。
【００３７】
（実施形態５）
図５（ｃ）は、本発明の第５の実施形態による光路変更部を示す断面図である。この実施形態として、凹面鏡を光軸に対して全方位対象に形成するのではなく、非対称にして出射光の指向性を光軸と平行とならない方向になるようにすることもできる。すなわち透明部材の反射面および凹面鏡の反射面を平行導光路の放射光軸に対して傾斜させて形成すれば、斜め方向の指向性を有する光路変換部を構成することができる。これにより、発光素子の輝度を変えずに放射輝度の指向性を高めた表示装置あるいは照明装置を実現することができる。
【００３８】
（実施形態６）
図５（ｄ）左図は、本発明の第６の実施形態による光路変更部を示す右図のＥ−Ｆ断面図である。この実施形態による光路変換部は、図５（ｄ）右図に示すように正面形状が楕円をした光反射部の四辺をカットしてほぼ長方形形状にした光反射部９３になっている。そこに透明部材を充填し所定の反射面を形成している。このような構造の光路変換部によれば、長方形に近いプロファイルをもつ光ビームを出射することができる。画像形成装置では、多数の露光スポットを組合せて画像を形成するが、長方形に近い露光スポットになれば露光スポット境界の隙間を大幅に減少させることができ、高画質化、露光の高速化を図ることができる。
【００３９】
（実施形態７）
まず、画像を形成するための装置として、本発明に係わる電気光学装置を有機ＥＬ露光装置部に適用した形態を説明する。
本発明の第７の実施形態である電子写真方式の画像形成装置の一例を図６に示す。画像形成装置において、感光体は少なくとも指示部材と、光を照射することで導伝性が変化する光導伝層とからなり、光を照射することで感光体表面の導電性を制御し、画像情報に対応した像を形成することができる。本発明において、上記のような本発明の有機ＥＬアレイ露光装置４８を電子写真方式のカラー画像形成装置の露光ヘッドに用いることができる。図６は、本発明の４本の有機ＥＬアレイ露光装置４８（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）を４個の感光体ドラム４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）にそれぞれ対応して配置したタンデム方式のカラー画像形成装置の概略構成を示す正面図である。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。
【００４０】
図６に示すように、この画像形成装置は、駆動ローラ５１と従動ローラ５２とテンションローラ５３とでテンションを加えて張架されて、図示矢印方向（反時計方向）へ循環駆動される中間転写ベルト５０を備え、この中間転写ベルト５０に対して所定間隔で配置された４個の感光体としての外周面に感光層を有する感光体４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）が配置される。他の部材についても同様である。感光体４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）は中間転写ベルト５０の駆動と同期して図示矢印方向（時計方向）へ回転駆動される。各感光体４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の周囲には、それぞれ４個の帯電手段４２（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）、本発明の露光装置４８（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）、現像装置４４（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）、一次転写ローラ４５（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）およびクリーニング装置４６（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）を備えている。感光体は、接触あるいは非接触帯電方式等による帯電手段により帯電させることで、感光体表面に所定の電位に一様に帯電した帯電面を形成する。帯電方法としては、感光体表面に非接触でコロナ放電させ帯電させる方式と、感光体表面に電圧を印加した帯電ローラやファーブラシローラ、磁気ブラシローラあるいは帯電ブレードといった帯電部を接触させる方式とがあり、近年ではオゾンの発生を抑制できる、あるいは、帯電部における消費電力が小さい等の理由により接触帯電方式が実用化されており、いずれの帯電方法を用いてもよい。
【００４１】
この感光体帯電面に対し、本発明の露光装置４８を用いて感光体４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の回転に同期させて画像情報に基づいた発光光を順次ライン照射することで、感光体帯電面上に画像情報に対応した電気的な潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置４４（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）において現像剤である絶縁性トナーを付着され、静電気力に応じた可視像に変換（現像）される。現像方法には、接触現像法や非接触現像法、１成分現像法や２成分現像法、あるいは、反転現像法や正規現像法などの現像方法があり、いずれの現像方法を用いてもよい。
【００４２】
ここで、図４、図７および図８に示すように、各有機ＥＬアレイ露光装置４８（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）は、各有機ＥＬ発光部２上に一対一に対応して配置された導光路体１８を備えている。また各有機ＥＬアレイ露光装置４８は、感光体４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の表面から作動距離ＷＤだけ離れて、各有機ＥＬアレイ露光装置４８（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）のアレイ方向が感光体ドラム４１（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アレイ露光装置４８（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の発光エネルギーピーク波長と感光体４１（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ことが好ましい。
【００４３】
現像装置４４（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ある。現像においては、まず、その一成分現像剤を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４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）に接触あるいは押圧させて感光体４１（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。
【００４４】
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、一次転写ローラ４５（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）に印加される所定の一次転写バイアスにより中間転写ベルト５０上に順次一次転写され、中間転写ベルト５０上で順次重ね合わされてフルカラーのトナー像となる。フルカラートナー像は、二次転写ローラ６６において紙やフィルム等の記録媒体Ｐに二次転写される。さらに定着部である定着ローラ対６１を通ることで記録媒体Ｐ上に定着され、排紙ローラ対６２によって、装置上部に形成された排紙トレイ６８上へ排出される。
【００４５】
なお、図６において、６３は多数枚の記録媒体Ｐが積層保持されている給紙カセット、６４は給紙カセット６３から記録媒体Ｐを一枚ずつ給送するピックアップローラ、６５は二次転写ローラ６６の二次転写部への記録媒体Ｐの供給タイミングを規定するゲートローラ対、６６は中間転写ベルト５０との間で二次転写部を形成する二次転写手段としての二次転写ローラ、６７は二次転写後に中間転写ベルト５０の表面に残留しているトナーを除去するクリーニング手段としてのクリーニングブレードである。
【００４６】
以上、本発明の有機ＥＬアレイ露光ヘッド及びそれを用いた画像形成装置を実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれら実施形態に限定されず種々の変形が可能である。例えば、静電気によって本発明の有機ＥＬアレイ露光ヘッドの表面、特に、導光路体１８の表面に透明導電膜を成膜し、感光体ドラム４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）と等電位もしくは逆電位に保持できるようにして、導光路体１８表面に現像剤の付着防止を図ってもよい。また、それぞれの画像情報に対応した潜像に対し、複数の画像情報をまとめてひとつのトナー像として現像し、転写することでフルカラー印刷物を実現してもよい。
【００４７】
図７は、露光装置４８を拡大して示す概略の斜視図である。図７においては、感光体ユニット２５に取り付けられた各感光体（像担持体）４１に対して、露光装置４８を正確に位置決めするための機構が示されている。感光体４１は、図６、図８に示されているように、その軸で感光体ユニット２５のケース４１２内に回転可能に取り付けられている。
【００４８】
一方、有機ＥＬ発光素子アレイ１４は、長尺のハウジング４０１中に保持されている。長尺のハウジング４０１の両端に設けた位置決めピン４０４をケース４１２の対向する位置決め穴に嵌入させると共に、長尺のハウジング４０１の両端に設けたねじ挿入孔４０３を通して固定ねじをケース４１２のネジ穴にねじ込んで固定することにより、各露光装置４８が所定位置に固定される。
【００４９】
露光装置４８は、図１において、ガラス基板１５上に有機ＥＬ発光素子アレイ１４を形成し、同じガラス基板１５に実装されたドライバＩＣ（図示せず）により駆動される。導光路体１８は結像光学系を構成し、有機ＥＬ発光素子アレイ１４の前面にある保護ガラス１６に密着して配置され、発光光を集光してから感光体に射出する。
【００５０】
ハウジング４０１は、ガラス基板１５の周囲を覆い、感光体４１に面した側は開放する。このようにして、導光路体１８の凹面鏡出射面６２から感光体４１に光線を射出する。ハウジング４０１のガラス基板１５および保護ガラス１６の端面と対向する面には、光吸収性の部材（塗料）が設けられている。
【００５１】
図８は、露光装置４８の副走査方向の断面図である。露光装置４８には、導光路体１８の後面に面して取り付けられた有機ＥＬ発光素子アレイ１４と、ハウジング４０１の背面からその中の有機ＥＬ発光素子アレイ１４を遮蔽する不透明なカバー４１６とが設けられている。
【００５２】
また、固定板バネ４０２によりハウジング４０１背面に対してカバー４１６を押圧して、ハウジング４０１内を密閉する。すなわち、ガラス基板１５は、固定板バネ４０２によりハウジング４０１で光学的に密閉されている。固定板バネ４０２は、ハウジング４０１の長手方向に複数個所設けられている。
【００５３】
ケース４１２および４１４の内面には紫外線を吸収する黒色の塗料が塗布され、また露光装置４８のハウジング４０１は不透明部材で形成され、その背面には不透明なカバー４１６により覆われている。これにより、有機ＥＬ発光素子アレイ１４の周囲に入射する蛍光灯や太陽からの紫外線は、ハウジング４０１や不透明カバー４１６で遮蔽され、紫外線による有機ＥＬ発光素子の劣化が防止される。
【００５４】
（実施形態８）
図９−１および図９−２は、本発明の第８の実施形態である実施形態１における導光路体の製造方法の一例を示す。
図９では、ガラス、硬質プラスチック等の平坦度の高い透明硬質基板１０１上に高分子もしくは低融点ガラスからなる平行度の高い透明部材フィルム（第１の透明部材膜１０２）を接着もしくは成膜し、その上面に反射膜層１０３としてＡｇ、Ａｌ、Ｃｒ等の展性を有する金属もしくはその合金を真空蒸着法、スパッタ法等を用いて１００nmから数μｍの所定の厚さに成膜する（Ｓ１）。さらにフォトリソグラフィ技術で平行導光路の出射面部分に位置する反射膜を除去しておく（Ｓ２）。透明高分子材料としては、光透過率が高く、熱可塑性があり寸法安定性に優れるエチレン・ノルボネン環状オレフィン樹脂、ポリカーボネイト樹脂（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）、トリアセテート樹脂（ＴＡＣ）、ポリエーテルサルフォン樹脂（ＰＥＳ）などが例示される。これらの透明樹脂は、ガラスの屈折率１．５４に近い１．５〜１．６５程度の屈折率を有しており、透明基板（ガラス、硬質樹脂）と第１の透明部材層との界面における光の全反射を抑制することが可能である。
【００５５】
反射膜層１０３を上にして平坦なステージ上に透明基板付き透明部材フィルムを置き、反射膜を除去した部分を目印に別途用意した平行導光路成形用の第１の超精密金型１０４に対する正確な位置合わせおよび平行出しを行う。この後、第１の透明部材膜１０２を加熱して軟化させながら第１の超精密金型１０４を反射膜層１０３上から押し当て、所定形状の平行導光路１０５に成形する（Ｓ３）。第１の超精密金型１０４は、感光樹脂に対して２光子立体造形法により、パターニング加工して雌型を作成する。２光子立体造形法に用いる光源としては、コヒーレントな近赤外パルス光を照射可能な、チタンサファイヤレーザーが例示できる。さらに、この雌型に超硬合金をスパッタリングおよびメッキ（電鋳）で構造補強してから、感光樹脂を溶剤で除去して形成する。あるいは、放射光露光および電鋳により金型を作成することも可能である。工程Ｓ３の成形後、スパッタ法あるいは真空蒸着法等の堆積薄膜形成法を用いて第１の反射膜上にさらに反射膜を再形成して、反射層の被覆が不充分な所をなくすようにしてもよい。
【００５６】
さらに透明部材フィルムより低軟化点の第２の透明部材を用いて、成形した平行導光路１０５上にスピンコートもしくはスキージ法を用いて第２の透明部材膜１０６を成膜する（Ｓ４）。第２の透明部材膜１０６は、レジストの露光や位置合せが可能な透過性を有していれば、着色されていてもよい。さらに第２透明部材膜１０６上に光硬化性のレジスト１０７を塗布し、透明基板１０１側から露光する。露光光は、平行導光路１０５の出射面１０９から集光出射されるので、出射面１０９上の光硬化性のレジストだけが露光され、それ以外は露光されない。次ぎに光硬化性のレジストを現像した後、上述した反射膜と同じ材料を第２透明部材１０６および光硬化性レジスト１０７上に成膜してから、光硬化性のレジストを除去する（Ｓ５）。これにより、第２透明部材における平行導光路の出射面上以外の部分が反射膜１０８で覆われることになる。Ｓ５の工程に次いで、凹面鏡の反射面にならない部分（図１の１１）を選択的に反射率の低い酸化クロム、酸化銅等の材料を用いて覆ってもよい。この構成によって、外来光が凹面鏡間の領域で反射した反射光が、凹面鏡からの出射光に影響を与えることを抑制できる。
【００５７】
次ぎに、第２の透明部材膜１０６を加熱して軟化させた後、第２透明部材膜形成基板１０１と第２の超精密金型１１０を正確に位置合わせしてから押し当てて、凹面鏡部１１６を成形する（Ｓ６）。このとき平行導光路１０５および凹面鏡外周部１１３は、第２透明部材によって覆われ、連結された状態になるので、平行導光路１０５および凹面鏡部１１６の形状安定性が確保される。このように本発明では、平行導光路の外周部１１３の充填と凹面鏡部１１６成形および凹面鏡外周部の充填が同時に行われる特徴がある。第２の超精密金型１１０は、凹面鏡面と平行導光路１０５との接続部から凹面鏡の焦点に達するように平行導光路１０５の出射面からの延長導光路１１４が形成されるように穴１１５が形成されている。延長導光路１１４の先端部は、球面もしくは平面形状になっており、導光された光が凹面鏡内に効率よく出射されるようになっている。延長導光路１１４の先端部、前記平行導光路との接続部および側面は、工程Ｓ５で反射膜を除去した部分を用いて成形されているため、反射膜１０８は存在しない。工程Ｓ３の後、反射膜を再形成した場合は、工程Ｓ５で形成される第２反射膜は、第１反射膜と異なるエッチング液でエッチングされる材料を用いる。こうすることにより工程Ｓ６後に凹面鏡内に突き出た平行導光路の出射面を覆う反射膜を自己整合的に除去できる。
【００５８】
さらにまた、図９−２の工程Ｓ７に示すように凹面鏡部に空いた窪みを埋めて光学レンズ６および全反射面１０を成形するために、第２透明部材膜よりさらに軟化温度の低い第３の透明部材膜１１１を第２透明部材膜１１３上に例えばスピンコートもしくはスキージ法で成膜する（Ｓ７）。このときの膜厚は、第３の超精密金型１１２で形成したとき、隣接ドットとの境界上にある第３の透明部材膜が発光波長以下の厚みになるようにすることが好ましい。第２透明部材と第３透明部材の熱膨張係数は、同一もしくは近似していることが、導光路体１８の光学特性を安定化させる上で好ましい。
【００５９】
次いで、第３の透明部材膜１１１を加熱して軟化させ、第３の超精密金型１１２を第３の透明部材膜１１１に押し当て、光学レンズ６および全反射面１０を成形する（Ｓ８）。さらに、この上に例えばＳｉＯ２、ＭｇＦ２、アルミニウムトリス、ＭｇＯ２を用いて保護膜や反射防止膜を形成してもよい。ちなみに第１、第２、第３透明部材としては、例えば、それぞれエチレン・ノルボネン環状オレフィン樹脂、ポリカーボネイト（ＰＣ）、トリアセテート（ＴＡＣ）のように分子構造の異なる樹脂を用いてもよいし、同じ分子構造をもつ樹脂でも分子量の違いによって軟化温度が異なることを利用して、分子量の異なる同系の樹脂でそれぞれの透明部材を形成してもよい。上記透明部材膜の成膜、形成工程は、透明部材内の気泡の発生を抑制するために真空下で行うのが好ましい。
【００６０】
以上により、基板上に反射膜で被覆された導光路と凹面鏡が複数一体成形された導光路体が形成できる。この基板を有機ＥＬ素子が形成された基板に正確に位置合せしてから貼り合せ、封止基板として用いることができる。このように構成すれば、有機ＥＬ素子に影響を与えずに導光路体が形成でき、生産性や歩留りを向上させることができる。この他に有機ＥＬ素子が形成された基板側から発光光を取出す場合は、本発明の導光路体が完成した後、導光路体と基板とを剥離し有機ＥＬ素子形成基板に接着するようにしてもよい。これにより、従来基板の屈折率と空気の屈折率の違いにより、透明基板表面の全反射で３０〜４５％失われていた発光光をその数分の１以下のロスで取出すことが可能になる。さらに画素領域面積を最大限利用して従来より１．５〜１０倍大きな発光面積を有する発光素子から高効率に光取出しが可能になる。これにより、発光素子の発光輝度を数分の一に落すことができる。この結果、発光素子は数倍から十数倍の長輝度寿命化が可能となった。
【００６１】
（実施形態９）
図１０−１および図１０−２は、本発明の第９の実施形態である実施形態１における導光路の他の製造方法を示す。
図１０−１では、ガラス、硬質プラスチック等の平坦度の高い透明基板上に高分子もしくは低融点ガラス等の熱可塑性の透明材料（第１の透明部材）からなる平行度の高い透明部材フィルムを接着もしくは成膜する。高分子材料としては、光透過率が高く、熱可塑性で寸法安定性に優れるエチレン・ノルボネン環状オレフィン樹脂、ポリカーボネイト（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）、トリアセテート（ＴＡＣ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）などが例示される。これらの透明樹脂は、ガラスの屈折率１．５４に近い１．５〜１．６５程度の屈折率を有しており、透明基板と樹脂界面との光の全反射を抑制することが可能である。
【００６２】
次ぎに平坦なステージ上に形成した透明部材膜付きの基板１０１を置き、別途用意した平行導光路用の超精密金型２０１と位置合わせおよび平行出しを行う。この後、上記透明部材膜１０２を成形可能な柔らかさになるように加熱しながら、第１の超精密金型２０１を上記透明部材膜上から第１の超精密金型の内面が透明部材膜に当接するように押し当て、所定の形状の導光体に成形する（Ｓ１１）。超精密金型２０１は、感光樹脂に対してチタンサファイヤレーザー等を用いたコヒーレントな近赤外光線を用いた２光子立体造形法により、パターニング加工して雌型を作成する。その雌型に超硬合金をスパッタリングおよびメッキ（電鋳）で構造補強してから、感光樹脂を溶剤で除去して形成する。あるいは、放射光露光および電鋳により金型を作成することも可能である。工程Ｓ１１での成形後、スパッタ法あるいは真空蒸着法等の堆積薄膜形成法を用いて、上記透明部材膜からなる導光体２０２上の全面に亘って反射層２０３を成膜する。
【００６３】
さらに第１の透明部材より低軟化点の第２の透明部材を用いて、成形した平行導光路上に例えばスピンコートもしくはスキージ法で第２の透明部材膜２０４を成膜する（Ｓ１３）。さらに第２透明部材膜上に光硬化性のレジスト２０７を塗布し、マスクを用いて成形された平行導光路の出射面部分にレジストが残るように正確に位置合せをしてから露光する。次ぎに光硬化性のレジストを現像した後、前述した反射膜と同じ材料を同一の方法で第２透明部材上に反射膜２０５を成膜する。さらにその上にエッチング保護膜２０７を成膜後、光硬化性のレジストを除去し、第２反射膜をパターニングする（Ｓ１４）。これにより、第２透明部材における平行導光路の出射面上以外の部分が反射膜で覆われることになる。Ｓ１４の工程に次いで、凹面鏡の反射面にならない部分を選択的に反射率の低い酸化クロム、酸化銅等の材料を用いて覆ってもよい。この構成によって、外来光が凹面鏡間の領域で反射して、凹面鏡からの出射光に影響を与えることを抑制できる。
【００６４】
次ぎに、第２透明部材膜２０４を加熱して軟化させた後、第２透明部材膜形成基板１０１と第２の超精密金型２１０を正確に位置合わせしてから、第２の超精密金型の内面が第２透明部材に当接するように押し当てて、凹面鏡部２１３を成形する（Ｓ１５）。このとき平行導光路２０２および凹面鏡外周部２０４は、第２透明部材によって覆われ、連結された状態になるので、平行導光路および凹面鏡の形状安定性が確保される。このように本発明では、平行導光路の外周部の充填と凹面鏡成形および凹面鏡外周部充填が同時に行われる特徴がある。第２の超精密金型２１０には、成形された平行導光路の先端が凹面鏡の焦点に位置するように台形状の凹み２１１が形成されている。平行導光路の先端部２１２は、球面もしくは平面形状になっており、導光された光が凹面鏡内に効率よく出射されるようになっている。このとき平行導光路の先端部２１２は、第１の反射膜２０３で覆われているため、先端部を覆う第２の透明部材を除去した後、エッチング保護膜２０６をマスクに凹面鏡内部に突き出た平行導光路先端部を覆う第１の反射膜をエッチングして除去する（Ｓ１７）。この場合は、工程Ｓ１４で形成される第２反射膜２０５が、第１反射膜２０３と異なるエッチング液でエッチングされる材料を用いてもよい。これにより工程Ｓ１５におけるエッチング保護膜２０６を省略することができる。この後、エッチング保護膜を除去してもよい。
【００６５】
さらにまた、図１０−２のＳ１７に示すように凹面鏡部に空いた穴２１６を埋めて光学レンズおよび全反射膜を成形するために、第２透明部材膜よりさらに軟化温度の低い第３の透明部材膜２１４を第２透明部材膜上に例えばスピンコートもしくはスキージ法で成膜する。このときの膜厚は、第３の超精密金型２２０で形成したとき、隣接ドットとの境界上の第３の透明部材膜が発光波長以下の厚みになるようにすることが好ましい。第２透明部材と第３透明部材の熱膨張係数は、同一もしくは近似していることが、導光路体の光学特性を安定化させる上で好ましい。次いで、第３の透明部材膜２１４を加熱して軟化させ、第３の超精密金型２２０を第３の透明部材膜２１４に押し当て、光学レンズ２１７および全反射面２１８を成形する（Ｓ１８）。さらに、この上に保護膜、表面反射防止膜あるいは帯電防止膜等を形成してもよい。ちなみに第１、第２、第３透明部材としては、例えば、それぞれエチレン・ノルボネン環状オレフィン樹脂、ポリカーボネイト（ＰＣ）、トリアセテート（ＴＡＣ）のように分子構造の異なる樹脂を用いてもよいし、同じ分子構造をもつ樹脂でも分子量の違いによって軟化温度が異なることを利用して、分子量の異なる同系の樹脂でそれぞれの透明部材を形成してもよい。上記透明部材膜の成膜、形成工程は、透明部材内の気泡の発生を抑制するために真空下で行うのが好ましい。
【００６６】
以上により、反射膜に被覆された導光路と凹面鏡が複数一体成形された基板ができる（Ｓ１８）。この基板を有機ＥＬ素子が形成された基板に正確に位置合せしてから貼り合せ、封止基板として用いることができる。有機ＥＬ素子が形成された基板側から発光光を取出す場合は、本発明の導光路体が完成した後、導光路体と基板とを剥離し有機ＥＬ素子形成基板に接着するようにしてもよい。これにより、従来、透明基板の屈折率と空気の屈折率の違いにより、透明基板表面の全反射で３０〜４５％失われていた発光光をその数分の１以下のロスで取出すことが可能になる。さらに画素領域面積を最大限利用して従来より１．５〜１０倍大きな発光面積を有する発光素子から高効率に光取出しが可能になる。これにより、発光素子の発光輝度を数分の一に落すことができる。この結果、発光素子は、数倍から十数倍の長輝度寿命化が可能となった。
【００６７】
（実施形態１０）
本願の製造方法は、超精密金型を用いて加圧成形する方法を好適な方法として示したが、感光性透明樹脂材料を用いて２光子立体造形法により導光路体の一部もしくは全部を直接露光して形成してもよい。また実施形態９におけるＳ１１、Ｓ１５、Ｓ１８工程の代わりに、超精密金型にポリイミド系あるいはアクリル系、トリフルオロアリルエーテル系のフッ素化した感光性樹脂あるいは熱硬化性樹脂の流動性前駆体材料を金型等に充填する、もしくは下地に樹脂を塗布してから超精密金型の内面が樹脂に当接するように押し当ててから紫外線や熱等の重合エネルギーを与え導光体を形成してもよい。この場合、それ以降の工程は前述した方法であってよい。こうすることにより、複雑な形状でも加圧成形の限界を超える高精度で導光体を作成することができる。
【００６８】
さらに本発明の製造方法は、一次元配列のみならず複数列配列あるいはマトリクス状に形成された発光素子に対して適用可能である。画素が二次元配列された表示装置に本発明の導光路体を用いれば、高輝度で指向性の高い表示装置が得られる。面状形成された照明においても同様である。また図１、図３、図４では、平行導光路は左右対象形のものを示したが、対象である必要はなく片側は段差のない平面であってもよい。さらにまた、導光路体は基板と一体形成したものを示したが、基板がなくてもよい。すなわち基板と第１の透明部材膜との間に剥離層を設け、導光路体が完成した後、剥離層を剥離あるいは溶解させて導光路体と基板を分離させて用いてもよい。この場合は、薄膜封止された発光素子上にこの導光路体を接着して用いることで、より軽い発光装置を得ることができる。
【００６９】
また本発明は、有機ＥＬやＬＥＤ、フィールドエミッション型発光素子を用いた発光装置および照明装置だけでなく、一般的な受光素子や光電変換素子の集光体を用いた受光装置と組合せた応用にも適用することができる。例えば、光通信装置において、ＬＥＤや面発光素子（ＶＣＳＥＬ）等のアレイ発光素子からの発光光を並列の光ファイバーに、あるいは並列の光ファイバーから光電変換素子アレイに効率的に導光する場合にも応用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係わる導光路体の横断面を示す図である。
【図２】図１の導光路体の出射面側からみた正面形状を示す図である。
【図３】図１の導光路体の縦断面を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係わる導光路体の横断面を示す図である。
【図５】本発明の第３から第６の実施形態に係わる光路変更部の横断面を示す図である。
【図６】本発明の第７の実施形態に係わる画像形成装置を示す図である。
【図７】本発明の第７の実施形態に係わる露光ヘッドを示す図である。
【図８】本発明の第７の実施形態に係わる露光ヘッドの取付け構造を示す図である。
【図９−１】本発明の第８の実施形態に係わる導光路体の製造方法を示す図である。
【図９−２】本発明の第８の実施形態に係わる導光路体の製造方法を示す図である。
【図１０−１】本発明の第９の実施形態に係わる導光路体の製造方法を示す図である。
【図１０−２】本発明の第９の実施形態に係わる導光路体の製造方法を示す図である。
【図１１】従来の有機ＥＬ素子の断面を示す図である。
【符号の説明】
【００７１】
１.  平行導光路
２.  入射面
３.  出射面
４.  平行反射面
５.  反射膜
６.  光学レンズ
７.  凹面鏡
９.  反射面
１０.  全反射面
１３.  段差部
１４.  有機ＥＬ発光素子アレイ
１５.  ガラス基板
１６.  保護ガラス
１８.  導光路体
１９.  発光素子
２０.  集光部
４１.  感光体
４８.  有機ＥＬアレイ露光装置
６２.  凹面鏡出射面
１０１.  透明基板
１０２.  第１の透明部材膜
１０３.  反射膜層
１０４.  第１の超精密金型
１０６.  第２の透明部材膜
１１０.  第２の超精密金型
１１１.  第３の透明部材膜
１１２.  第３の超精密金型
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９−１】
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【図９−２】
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【図１０−１】
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【図１０−２】
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【図１１】
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