(57)【要約】【課題】封止部の材料として熱硬化性樹脂を用い簡易な工程で封止を行うことが可能で、熱によって有機エレクトロルミネッセンス素子にダメージを与えることもなく、更に簡易な封止工程を用いるにもかかわらず十分なガスバリア性を確保した発光装置、この発光装置の製造方法、この発光装置を用いた露光装置、およびこの露光装置を搭載した画像形成装置を提供する。【解決手段】基板２と、この基板２上に高分子有機エレクトロルミネッセンス材料を用いて形成された複数の発光部ＬＳと、この発光部ＬＳを覆う電極（陰極７）と、少なくともこの電極（陰極７）より広い範囲を覆う熱硬化性樹脂で構成された封止部１０とを有するように構成した。【選択図】図１
2007134321.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、この基板上に高分子有機エレクトロルミネッセンス材料を用いて形成された複数の発光部と、この発光部に電力を供給する電極と、少なくともこの電極より広い範囲を覆う熱硬化性樹脂で構成された封止部とを有することを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記電極と前記封止部の間に少なくとも前記電極の全面を覆う保護部を形成し、前記封止部の外周部分を前記保護部に接着するように構成したことを特徴とする請求項１記載の発光装置。
【請求項３】
前記基板上に少なくとも前記発光部の駆動に係る制御信号を入力する配線部を有し、前記保護部をこの配線部を覆うように構成するとともに、前記封止部を前記保護部に接着するように構成したことを特徴とする請求項２記載の発光装置。
【請求項４】
前記基板上に前記発光部の発光領域を規制する画素規制部を有し、この画素規制部と前記保護部を同一の材料によって構成したことを特徴とする請求項２記載の発光装置。
【請求項５】
前記保護部と前記画素規制部を金属酸化物または金属窒化物によって構成したことを特徴とする請求項４記載の発光装置。
【請求項６】
前記電極と前記封止部の間に少なくとも前記電極より広い範囲を覆う保護部を形成し、かつ前記封止部をこの保護部より広い範囲を覆うように構成したことを特徴とする請求項１記載の発光装置。
【請求項７】
前記保護部を吸湿性材料によって構成したことを特徴とする請求項６記載の発光装置。
【請求項８】
前記基板上に前記発光部の発光領域を規制する画素規制部を有し、前記封止部の外周部分を前記画素規制部に接着するように構成したことを特徴とする請求項１記載の発光装置。
【請求項９】
前記封止部をガラス転移温度が１４０℃〜１８０℃のエポキシ系樹脂で構成したことを特徴とする請求項１記載の発光装置。
【請求項１０】
前記封止部を劈開性を有する無機充填剤を含有するように構成したことを特徴とする請求項１記載の発光装置。
【請求項１１】
前記基板上に、発光部を駆動するＴＦＴで構成された駆動回路を設け、前記駆動回路を前記封止部で覆うように構成したことを特徴とする請求項１記載の発光装置。
【請求項１２】
前記封止部を吸水性を有する無機多孔質材料（ゼオライト）を含有するように構成したことを特徴とする請求項１記載の発光装置。
【請求項１３】
前記封止部を劈開性を有する無機充填剤の充填量より吸水性を有する無機多孔質材料の充填量が同等もしくは多く含有するように構成したことを特徴とする請求項１記載の発光装置。
【請求項１４】
前記封止部を５０マイクロメートル以上の厚みに構成したことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項６、請求項１２、請求項１３記載の発光装置。
【請求項１５】
請求項１〜請求項１４の何れか記載の発光装置を搭載し、前記複数の発光部を独立して点灯／消灯可能に構成したことを特徴とする露光装置。
【請求項１６】
前記発光部を前記基板上に設けられたアクティブマトリクス回路で駆動するようにしたことを特徴とする請求項１５記載の露光装置。
【請求項１７】
基板上に高分子有機エレクトロルミネッセンス材料を用いて複数の発光部を形成する工程と、前記発光部を覆う電極を形成する工程と、少なくとも前記電極より広い範囲を熱硬化性樹脂から構成された封止部で封止する封止工程を有することを特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項１８】
前記基板上に高分子有機エレクトロルミネッセンス材料を塗布した後、少なくとも前記封止部の外周部に相当する位置の前記有機エレクトロルミネッセンス材料を除去する工程を含むことを特徴とする請求項１７記載の発光装置の製造方法。
【請求項１９】
前記基板上に高分子有機エレクトロルミネッセンス材料を塗布した後、熱処理を行なう工程を有し、前記熱処理の温度を、後に熱硬化性樹脂を硬化させる温度より高温としたことを特徴とする請求項１７記載の発光装置の製造方法。
【請求項２０】
前記封止工程において、硬化温度を少なくとも二段階設け、この硬化温度を、後の硬化温度ほど高温に設定することを特徴とする請求項１７記載の発光装置の製造方法。
【請求項２１】
請求項１５、請求項１６の何れか記載の露光装置と、この露光装置によって潜像が形成される感光体と、この感光体上に形成された潜像を現像して顕画化する現像ステーションと、この現像ステーションによって顕画化された画像を記録紙に転写する転写手段と、この転写手段によって転写された画像を定着する定着器を有す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素子を設けた発光装置、この発光装置を組み込んだ露光装置およびこの露光装置を搭載した画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エレクトロルミネッセンス素子とは固体蛍光性物質の電界発光を利用した発光デバイスであり、現在無機系材料を発光体として用いた無機エレクトロルミネッセンス素子が実用化され、液晶ディスプレイのバックライトやフラットディスプレイなどへの応用展開が一部で図られている。しかし無機エレクトロルミネッセンス素子は発光させるために必要な電圧が１００Ｖ以上と高くしかも青色発光が難しいため、ＲＧＢの三原色によるフルカラー化が困難である。また無機エレクトロルミネッセンス素子は発光体として用いる材料の屈折率が非常に大きいため、界面での全反射などの影響を強く受け、実際の発光に対する空気中への光の取り出し効率が１０〜２０％程度と低く高効率化が困難である。
【０００３】
一方、有機材料を用いたエレクトロルミネッセンス素子に関する研究も古くから注目され様々な検討が行われてきたが、発光効率が非常に悪いことから本格的な実用化研究へは進展しなかった。しかし１９８７年にコダック社のＣ．Ｗ．Ｔａｎｇ氏らにより、発光層を構成する有機材料を正孔輸送層と発光層の２層に分けた機能分離型の積層構造を有する有機エレクトロルミネッセンス素子が提案され、１０Ｖ以下の低電圧にもかかわらず１０００ｃｄ／ｍ2以上の高い発光輝度が得られることが明らかとなった（非特許文献１参照）。
【０００４】
これ以降、有機エレクトロルミネッセンス素子が俄然注目され始め、現在も同様な機能分離型の積層構造を有する有機エレクトロルミネッセンス素子についての研究が盛んに行われており、特に有機エレクトロルミネッセンス素子の実用化のためには不可欠である高効率化・長寿命化についても十分検討がなされており、近年有機エレクトロルミネッセンス素子を用いたディスプレイなどが実現されるようになった。
【０００５】
図１２は従来の有機エレクトロルミネッセンス素子の構造を示す断面図である。
【０００６】
以降、従来の一般的な有機エレクトロルミネッセンス素子の構造について図１２を用いて説明する。
【０００７】
図１２に示すように有機エレクトロルミネッセンス素子１１は、例えばガラス基板１２上にスパッタ法や抵抗加熱蒸着法などにより形成されたＩＴＯなどの透明な導電性膜からなる陽極１３と、陽極１３上に同じく抵抗加熱蒸着法などにより形成された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。）などからなる正孔輸送層１４と、正孔輸送層１４上に抵抗加熱蒸着法などにより形成された８−Ｈｙｄｒｏｘｙｑｕｉｎｏｌｉｎｅ  Ａｌｕｍｉｎｕｍ（以下Ａｌｑ3と略称する）などからなる有機材料層１５と、有機材料層１５上に抵抗加熱蒸着法などにより形成された１００〜３００ナノメートル程度の厚みの金属膜からなる陰極１７とを備えている。
【０００８】
なお正孔輸送層１４と有機材料層１５は便宜上一括して単に発光層１６と呼称される。この場合発光層１６には正孔輸送層１４、有機材料層１５の他に図示しない正孔注入層、電子注入層、電子輸送層、電子ブロック層（ともに図示せず）などが含まれていてもよい。以下の説明についてもこの例に倣う。
【０００９】
１８は例えばバスタブ形状を有するガラスによって構成される封止部である。封止部１８は少なくとも有機エレクトロルミネッセンス素子１１の全面を覆うように設けられ、その外周部はガラス基板１２などに接着剤を用いて接着されている。後述するように発光層１６を低分子の有機材料層１５で構成した有機エレクトロルミネッセンス素子１１は高温を嫌うため、一般的には接着剤として例えば紫外線を照射することで硬化する光硬化樹脂が多用されている。
【００１０】
上記構成を有する有機エレクトロルミネッセンス素子１１の陽極１３をプラス極として、また陰極１７をマイナス極として図示しない電気回路を介して直流電圧又は直流電流を印加すると、陽極１３から正孔輸送層１４を介して有機材料層１５に正孔が注入され、陰極１７から有機材料層１５に電子が注入される。この結果陽極１３と陰極１７とに挟まれた発光層１６を構成する有機材料層１５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（このように少なくとも陽極１３と陰極１７に挟まれ、実質的に発光に寄与する部分を以降「発光部」と呼称する。）。
【００１１】
そしてこのような有機エレクトロルミネッセンス素子１１において、発光部を構成する有機材料層１５中の蛍光体から出射される光は蛍光体を中心とした全方位に出射され、正孔輸送層１４、陽極１３、ガラス基板１２を経由して光取り出し方向（ガラス基板１２方向）から空気中へ出射される。あるいは一旦光取り出し方向とは逆方向へ向かい、陰極１７で反射され発光層１６、陽極１３、ガラス基板１２を経由して空気中へ出射される。以上述べたように有機エレクトロルミネッセンス素子１１は非常に簡易な構造を有しており、大量生産が可能であり低コスト化やディスプレイなどの表示装置の大面積化が期待できる技術として注目されている。
【００１２】
しかしその一方で有機エレクトロルミネッセンス素子１１の有する課題の一つとして、水分の影響を受けると発光領域が経時的に収縮（シュリンキング）したり、発光領域内に非発光部位（ダークスポット）が生じることが知られている。シュリンキングやダークスポットの発生や拡大を防止するためには、有機エレクトロルミネッセンス素子１１を低湿度状態に保つことが必要であり、前述のごとく有機エレクトロルミネッセンス素子１１をガラスなどの封止部１８により封止し、封止領域の内部空間を真空状態にしたり、低湿度の不活性ガスを充填するなどの方法が用いられている。また封止の効果をより一層高めるために、バスタブ状の空間に乾燥剤を設けるような場合もある。
【００１３】
さて最近では例えば樹脂からなる有機物層と金属酸化物などからなる無機物層を積層構造とした、いわゆるガスバリア性積層材を有機エレクトロルミネッセンス素子１１の封止部１８として用いる研究開発も行なわれている。このようなガスバリア性積層材の例としては、（特許文献１）に開示される製造方法が知られている。（特許文献１）では「（前略）無機膜、有機膜の単体層または有機膜／無機膜ガスバリア層の積層化などに多くの検討がなされてきたが、それだけでは決して満足のいくガスバリア性を発現させることはできなかった。」としてフィルムなどの基材上に金属酸化膜または金属窒化膜または金属膜を設け、その上に熱硬化性樹脂からなる有機層を積層し、更にこの有機層の上に第２の金属酸化膜または金属窒化膜または金属膜を設けたガスバリア性積層材において、中間層である有機層を積層した直後に１２０℃〜１８０℃の範囲で第１の硬化を行い、第２の金属酸化膜または金属窒化膜または金属膜を設けた後に１８０℃〜２４０℃の範囲で第２の熱硬化を行なうものであり、これによって無機膜、有機膜の単体層または有機膜／無機膜ガスバリア層の積層化などでは発現が困難であったガスバリア性を獲得することができるとしている。
【００１４】
また封止技術に関する他のアプローチとして例えば（特許文献２）に開示される発光装置の製造方法が知られている。（特許文献２）ではガラス基板１２と封止部１８を貼り合わせるための封止接着剤として、熱硬化性（あるいは熱可塑性）を有する樹脂に光熱変換物質（即ち赤外線または近赤外線を吸収する物質）を含有させ、これにレーザ光を照射して封止部を接着すべき部位を局所的に加熱することで、一般に１００℃〜１２０℃の耐熱しかない有機エレクトロルミネッセンス素子にダメージを与えないで封止を行なうことができるとしている。
【特許文献１】特開２００４−１８１７９３号公報
【特許文献２】特開２００１−２３７０６６号公報
【非特許文献１】タン（Ｃ．Ｗ．Ｔａｎｇ）、ヴァンスリク（Ｓ．Ａ．Ｖａｎｓｌｙｋｅ），「アプライドフィジックスレター（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．）」（米国），第５１巻，１９８７年，ｐ．９１３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
有機エレクトロルミネッセンス素子はその製造工程がシンプルなため、有機エレクトロルミネッセンス素子を搭載した発光装置や、有機エレクトロルミネッセンス素子を光源として応用した露光装置などのアプリケーションは低コスト化に有利だと言われている。しかしその製造工程において、封止工程に（特許文献１）にあるような複数の温度管理を有する工程が存在することは生産性を低下させ、ひいてはコストアップに直結する。製造コストに関してはレーザ光を用いて局所的な封止を行なう（特許文献２）の製造方法も、やはり製造設備などが大掛かりとなりコスト的には課題を有している。
【００１６】
また発光装置の実際の構成において例えば発光装置を構成する基板上には有機エレクトロルミネッセンス素子、例えばＴＦＴによって構成される駆動回路、引き回し配線などが形成、配置され、封止部はこれらの構造物を被覆することとなる。上記の（特許文献１）および（特許文献２）には、このことの重要性は示唆すらされていないが、いわゆるガスバリア性などの封止性能は接着の対象となる構造物の表面状態に大きく左右されるため、いずれの構造物に封止部の外周が接し接着されるかは確実に封止を行なうための重要な要素である。
【００１７】
本発明は、封止部の材料として熱硬化性樹脂を用い簡易な工程で封止を行うことが可能で、熱によって有機エレクトロルミネッセンス素子にダメージを与えることもなく、更に簡易な封止工程を用いるにもかかわらず水分やガスに対して十分なバリア性を確保した発光装置、この発光装置の製造方法、およびこの発光装置を組み込んだ信頼性の高い露光装置を提供するとともに、この露光装置を搭載した高画質な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】
【００１８】
本発明の発光装置は上記課題に鑑みてなされたもので、基板と、この基板上に高分子有機エレクトロルミネッセンス材料を用いて形成された複数の発光部と、この発光部に電力を供給する電極と、少なくともこの電極より広い範囲を覆う熱硬化性樹脂で構成された封止部とを有するように構成したものである。
【発明の効果】
【００１９】
高分子有機エレクトロルミネッセンス材料は長い分子鎖が複雑に絡み合っており、高温環境に晒されても結晶化が進まないため特性劣化が非常に少ない。従って高分子有機エレクトロルミネッセンス材料を用いて形成された複数の発光部に対して熱硬化性樹脂からなる封止部を設けても、封止部を硬化する際に加えられる熱によって有機エレクトロルミネッセンス素子がダメージを受けることはない。
【００２０】
また一般に熱硬化性樹脂の水分やガスに対するバリア性は紫外線硬化性樹脂と比較して優れているために、簡易な工程で封止を行なうことが可能であり、簡易な構成であっても雰囲気中の水分やガスに対して十分なバリア性を確保することが可能となる。
【００２１】
更にこの封止部で有機エレクトロルミネッセンス素子を覆う電極より広い範囲を覆うことで、封止部が電極と電極の下部に形成された他の構造物との間に跨ることがなく、水分やガスに対するバリア性をより一層高めることが可能となる。また有機エレクトロルミネッセンス素子を覆う電極は、後述のように例えばアルミニウムや銀などの金属材料（即ちバリア性の高い材料）で構成されるから、熱硬化性樹脂の良好なバリア性と相まって、非常に高い封止性能を発揮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の発光装置は、基板と、この基板上に高分子有機エレクトロルミネッセンス材料を用いて形成された複数の発光部と、この発光部に電力を供給する電極と、少なくともこの電極より広い範囲を覆う熱硬化性樹脂で構成された封止部とを有するように構成したものである。高分子有機エレクトロルミネッセンス材料は長い分子鎖が複雑に絡み合っており、高温環境に晒されても結晶化が進まないため特性劣化が非常に少ない。従って高分子有機エレクトロルミネッセンス材料からなる複数の発光部に対して熱硬化性樹脂からなる封止部を設けても、封止部を硬化する際に加えられる熱によって有機エレクトロルミネッセンス素子がダメージを受けることはない。また一般に熱硬化性樹脂の水分やガスに対するバリア性は、紫外線硬化性樹脂と比較して優れているために、簡易な工程で封止を行なうことが可能で、簡易な構成であっても雰囲気中の水分やガスに対して十分なバリア性を確保することが可能となる。更にこの封止部で有機エレクトロルミネッセンス素子を覆う電極より広い範囲を覆うことで、封止部が電極とそれ以外の部分に跨ることがなく、水分やガスに対するバリア性をより一層高めることが可能となる。
【００２３】
また本発明は、発光部を覆う電極と封止部の間に少なくとも電極の全面を覆う保護部を形成し、封止部の外周部分をこの保護部に接着するように構成したものである。この保護部は発光部の全面を覆う電極の更に全面を覆い、水分やガスに対するバリア性を向上させるとともに、封止部に対しては凹凸のない均一な下地を成し封止部の外周部分における接着強度を向上させるから、封止性能のみならず外力に対する信頼性を向上させることが可能となる。
【００２４】
また本発明は、基板上に少なくとも発光部の駆動に係る制御信号を入力する配線部を有し、保護部をこの配線部を覆うように構成するとともに、封止部を保護部に接着するように構成したものである。これによって基板上に配置された配線部の段差を保護部によって凹凸のない均一な状態とすることができ、封止部の外周部分における接着強度を向上することができる。
【００２５】
また本発明は、基板上に発光部の発光領域を規制する画素規制部を有し、この画素規制部と保護部を同一の材料によって構成したものである。これによって発光部および電極は同一の材料からなる画素規制部と保護部に上下に挟まれるため、画素規制部と保護部の接合部分の構造が安定し、封止性能をより一層向上することが可能となる。
【００２６】
また本発明は、保護部と画素規制部を金属酸化物または金属窒化物によって構成したものである。これによって非常に安定した膜を例えばスパッタ法のような簡易な方法で得ることができる。また金属酸化物や金属窒化物は極めて緻密な構造を有しているため、保護部はその下層の構造物の凹凸を隙間なく埋めることができ、隙間からの水分やガスの浸入を確実に防止することができる。
【００２７】
また本発明は、電極と封止部の間に少なくとも電極より広い範囲を覆う保護部を形成し、かつ封止部をこの保護部より広い範囲を覆うように構成したものである。これによって保護部と封止部によって二重の封止が行われるために、封止性能を向上することができる。
【００２８】
また本発明は、保護部を吸湿性材料によって構成したものである。これによって封止部を通り抜けてきた微量の水分は、発光部に到達する前に吸湿性材料によって捕獲されるため、封止性能を更に向上することができる。
【００２９】
また本発明は、基板上に発光部の発光領域を規制する画素規制部を有し、封止部の外周部分を画素規制部に接着するように構成したものである。画素規制部は絶縁性確保のために十分厚く形成され、この厚みによって画素規制部の表面は凹凸のない均一な面を呈するため、封止部の外周部分における接着強度が強固なものとなり、封止性能のみならず外力に対する信頼性などを向上することが可能となる。
【００３０】
また本発明は、封止部をガラス転移温度が１４０℃〜１８０℃のエポキシ系樹脂で構成したものである。一般的に熱硬化性樹脂のガラス転移温度は高くなればなるほど硬化後の樹脂の硬度は上がるが、接着強度は低下し外部もしくは内部からの応力により基板からの剥離の原因となる。逆にガラス転移温度が低い樹脂は樹脂内部の密着強度が低くなり機密性が低下する。これらを勘案し封止部のガラス転移温度を上記の範囲とすることで、接着性と機密性の両立が可能となる。
【００３１】
また本発明は、封止部を劈開性を有する無機充填剤を含有するように構成したものである。劈開とは結晶がある決まった方向に容易に割れるかあるいははがれて平滑な面（劈開面）が現れることをいい、これによって封止部を構成する樹脂内部を透過する水分やガス等の浸入経路が非常に長くなり、封止性能を大幅に向上することが可能となる。
【００３２】
また本発明は、基板上に、発光部を駆動するＴＦＴで構成された駆動回路を設け、この駆動回路を封止部で覆うように構成したものである。駆動回路に外部からの応力等によってクラック等が発生すると、発光装置は駆動不能という致命的なダメージを受けるが、駆動回路部分を封止部で覆うことで、駆動回路は外部応力等から保護され、発光装置の信頼性を向上することが可能となる。
【００３３】
また本発明は、封止部を吸水性を有する無機多孔質材料（ゼオライト）を含有するように構成したものである。これによって封止部を構成する樹脂内部を透過する水分やガス等が発光部に到達する前に無機多孔質材料の表面に吸着されるため、封止性能を大幅に向上することが可能となる。
【００３４】
また本発明は、封止部を劈開性を有する無機充填剤の充填量より吸水性を有する無機多孔質材料の充填量が同等もしくは多く含有するように構成したものである。これによって封止部を構成する樹脂内部を透過する水分やガス等の浸入経路が非常に長くなり、発光部に到達する前に無機多孔質材料の表面に吸着されるため、封止性能を大幅に向上することが可能となる。
【００３５】
また本発明は、封止部を５０マイクロメートル以上の厚みに構成したものである。保護部は金属酸化物である酸化シリコンあるいは金属窒化物である窒化シリコンといった緻密な構造を有する材料で構成されるから、保護部を薄く構成することが可能であり、保護部の製造工程におけるタクトタイムを短くすることが可能となる。これによって発光装置を個人用途の画像形成装置に搭載される露光装置に応用したような場合には、十分な封止性能を確保することが可能となる。
【００３６】
本発明の露光装置は、上述の発光装置を搭載し複数の発光部を独立して点灯／消灯可能に構成したものである。本発明の発光装置は非常に簡易な構造で十分な封止性能を発揮するものであるから、これを搭載した露光装置は長期にわたって信頼性が高いものとなり、更に露光装置を小型化、低コスト化することが可能となる。
【００３７】
また本発明は、発光部を基板上に設けたアクティブマトリクス回路で駆動するようにしたものである。アクティブマトリクス回路における電極（後に説明する陰極）はパッシブマトリクス回路と異なりストライプ状に構成する必要がなく、電極と封止部の間に多数の空間が生じないため、封止性能を向上させることが可能となる。
【００３８】
本発明の発光装置の製造方法は、基板上に高分子有機エレクトロルミネッセンス材料を用いて複数の発光部を形成する工程と、発光部を覆う電極を形成する工程と、少なくとも電極より広い範囲を熱硬化性樹脂から構成された封止部で封止する封止工程を有するものである。高分子有機エレクトロルミネッセンス材料は長い分子鎖が複雑に絡み合っており、高温環境に晒されても結晶化が進まないため特性劣化が非常に少ない。従って高分子有機エレクトロルミネッセンス材料からなる複数の発光部に対して熱硬化性樹脂からなる封止部を設けても、封止部を硬化する際に加えられる熱によって有機エレクトロルミネッセンス素子がダメージを受けることはない。また一般に熱硬化性樹脂の水分やガスに対するバリア性は、紫外線硬化性樹脂と比較して優れているために、簡易な工程で封止を行なうことが可能で、簡易な構成であっても雰囲気中の水分やガスに対して十分なバリア性を確保することが可能となる。更にこの封止部で有機エレクトロルミネッセンス素子を覆う電極より広い範囲を覆うことで、封止部が電極とそれ以外の部分に跨ることがなく、水分やガスに対するバリア性をより一層高めることが可能となる。
【００３９】
また本発明は、基板上に高分子有機エレクトロルミネッセンス材料を塗布した後、少なくとも封止部の外周部に相当する位置の有機エレクトロルミネッセンス材料を除去する工程を含むようにしたものである。これによって、有機エレクトロルミネッセンス材料で構成された層を介して外部から水分やガス等が侵入することを防止することが可能となる。
【００４０】
また本発明は、基板上に高分子有機エレクトロルミネッセンス材料を塗布した後、熱処理を行なう工程を有し、熱処理の温度（ベイク温度）を、後に熱硬化性樹脂を硬化させる温度より高温としたものである。これによって高分子有機エレクトロルミネッセンス材料を溶解したトルエンやキシレンといった有機溶媒を十分に揮発させ、発光部である有機エレクトロルミネッセンス素子の性能を安定させることが可能となる。
【００４１】
また本発明は、封止工程において、硬化温度を少なくとも二段階設け、この硬化温度を、後の硬化温度ほど高温に設定するようにしたものである。これによって封止部の硬化を確実に行なうことが可能となる。また封止部を硬化させる温度は、いずれも上述のベイク温度よりも低く設定されており、製造工程が後段となるほど加工に必要な温度条件を緩和することで、構造物の熱膨張によって発光部にクラックが生じるなど、歩留まりを悪化させる要因を最小限に抑えることが可能となる。
【００４２】
本発明の画像形成装置は、上述の露光装置と、この露光装置によって潜像が形成される感光体と、この感光体上に形成された潜像を現像して顕画化する現像ステーションと、この現像ステーションによって顕画化された画像を記録紙に転写する転写手段と、この転写手段によって転写された画像を定着する定着器を有するものである。本発明の露光装置は、高信頼性、小型、低コストといった特徴を有しているから、これを搭載した画像形成装置は長期にわたって高画質を維持することが可能であるとともに、画像形成装置を小型化、低コスト化することができる。
【実施例】
【００４３】
以降、本発明に係る発光装置について詳細に説明するが、以下の全ての実施例において、様々な構造物が形成された発光素子基板７０が、本発明に係る発光装置に該当する。
【００４４】
（実施例１）
以下、本発明の実施例１について図面を用いて説明する。
【００４５】
図１は本発明の実施例１の発光素子基板における有機エレクトロルミネッセンス素子１の構造を示す断面図である。以降図１を用いて実施例１における有機エレクトロルミネッセンス素子１の構造を詳細に説明する。
【００４６】
図１において１は有機エレクトロルミネッセンス素子である。
【００４７】
＜基板＞
２は無色透明な基板である。基板２としては、例えば透明または半透明のソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英ガラスなどの、無機酸化物ガラス、無機フッ化物ガラスなどの無機ガラスを用いることができる。
【００４８】
その他の材料を基板２として採用することも可能であり、例えば透明または半透明のポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエーテルスルフォン、ポリフッ化ビニル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアクリレート、非晶質ポリオレフィン、フッ素系樹脂ポリシロキサン、ポリシランなどのポリマー材料を用いた高分子フィルムなど、或いは透明または半透明のＡｓ2Ｓ3、Ａｓ40Ｓ10、Ｓ40Ｇｅ10などのカルコゲノイドガラス、ＺｎＯ、Ｎｂ2Ｏ、Ｔａ2Ｏ5、ＳｉＯ、Ｓｉ3Ｎ4、ＨｆＯ2、ＴｉＯ2などの金属酸化物および窒化物などの材料、或いは発光領域から出射される光を基板を介さずに取り出す場合には、不透明のシリコン、ゲルマニウム、炭化シリコン、ガリウム砒素、窒化ガリウムなどの半導体材料、或いは顔料などを含んだ前述の透明基板材料、表面に絶縁処理を施した金属材料などから適宜選択して用いることができ、複数の基板材料を積層した積層基板を用いることもできる。
【００４９】
なお以降の説明において、基板２の上に形成されるＴＦＴ１０２や有機エレクトロルミネッセンス素子１などの構造物を説明していくが、基板２およびこの上に構成される全ての構造物を統括して発光素子基板７０と呼称する（上述したように、これが即ち「発光装置」である）。
【００５０】
＜ＴＦＴ＞
１０１は基板２上の面Ａに形成されたベースコート層であり、例えば窒化シリコンと酸化シリコンとを積層することで構成される。ベースコート層１０１の上には多結晶シリコン（ポリシリコン）から成るＴＦＴ１０２が形成されている。実施例１においてはＴＦＴ１０２として多結晶シリコンを用いているが、非結晶シリコン（アモルファスシリコン）を用いてもよい。非結晶シリコンはトランジスタを構成した際の移動度が低く（０．５ｃｍ2／Ｖｓ程度）デザインルールや駆動周波数の点で移動度の高い多結晶シリコン（１００〜２００ｃｍ2／Ｖｓ）と比べて不利ではあるが、製造プロセスが安価でありコストメリットがある。
【００５１】
１０３は例えば１００ナノメートル程度の厚みをもつ酸化シリコンからなるゲート絶縁層であり、ＴＦＴ１０２とモリブデンなどの金属で構成されたゲート電極１０４を所定の間隔で離間、絶縁する。１０５は例えば酸化シリコンおよび窒化シリコンを積層することで構成され、総計３５０ナノメートル程度の厚みを有する中間層である。中間層１０５はゲート電極１０４を被うとともに、この表面に沿ってＡｌなどの金属で構成されるソース電極１０６およびドレイン電極１０７を支持している。ソース電極１０６およびドレイン電極１０７は中間層１０５およびゲート絶縁層１０３に設けられたコンタクトホールを介してＴＦＴ１０２に接続されており、ソース電極１０６とドレイン電極１０７の間に所定の電位差を付与した状態でゲート電極１０４に所定の電位を付与することで、ＴＦＴ１０２はスイッチングトランジスタとして動作する。
【００５２】
１０８は窒化シリコンなどで構成されたＴＦＴ保護層であり、ソース電極１０６を完全に被うとともにドレイン電極１０７の一部に開口部、即ちコンタクトホール１０９を形成する。通常ＴＦＴ保護層１０８の厚みは３００ナノメートル程度に形成されるが、その上面にレジンなどによるオーバーコート層（図示せず）を形成しない場合は若干厚く形成してもよい。
【００５３】
３はＴＦＴ保護層１０８の上に形成された陽極であり、実施例１ではＩＴＯ（インジウム錫酸化物）を用いている。陽極３としてはＩＴＯの他にＩＺＯ（亜鉛ドープ酸化インジウム）、ＡＴＯ（ＳｂをドープしたＳｎＯ2）、ＡＺＯ（ＡｌをドープしたＺｎＯ）、ＺｎＯ、ＳｎＯ2、Ｉｎ2Ｏ3などを用いることができる。陽極３は真空蒸着法などによっても形成できるがスパッタ法あるいはＣＶＤ法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：化学気相成長法）により形成することが望ましい。この陽極３はコンタクトホール１０９にてドレイン電極１０７と接続されている。
【００５４】
なお図１に図示するように、有機エレクトロルミネッセンス素子１を駆動する駆動回路であるＴＦＴ１０２は、保護部９および封止部１０によって完全に被覆されている。駆動回路に外部からの応力等によってクラック等が発生すると、発光装置は駆動不能という致命的なダメージを受けるが、駆動回路部分を保護部９および封止部１０で覆うことで、駆動回路であるＴＦＴ１０２には外部の応力が直接的に作用しなくなり、発光装置の信頼性を向上することが可能となる。
【００５５】
＜画素規制部＞
背景技術における説明でも定義したように、以降の説明においても少なくとも陽極と陰極とに挟まれ、実質的に発光に寄与する部分を「発光部」と呼称する。また図示を要する場合は「発光部ＬＳ」として説明する。
【００５６】
８は陽極３の一部を覆うことで発光に寄与する発光部ＬＳの位置、形状、サイズなどを規制する画素規制部である。実施例１では画素規制部８として窒化シリコンを用いているが酸化シリコンを用いてもよい。画素規制部８は例えばこれらの金属酸化物あるいは金属窒化物を蒸着法やスパッタ法により一様形成し、その後にフォトマスクを用いてパターンニング、現像、エッチングによって形成される。また画素規制部８はマスクを介してスパッタ法にて形成してもよい。これらの金属酸化物あるいは金属窒化物によって構成される画素規制部８の厚みは５０ナノメートル以上２マイクロメートル以下とするとよい。画素規制部８の厚みが５０ナノメートルを下回ると膜に欠陥が生じて本来発光すべきところでない部分が発光する確率が高くなる。
【００５７】
また後に他の実施例で詳細に説明するように、封止の際に画素規制部８に封止部１０の外周部分を接着する構成においては、画素規制部８に欠陥があると水分やガスに対するバリア性が低下する恐れがあるため、この観点からも画素規制部８の厚みは５０ナノメートル以上を確保することが望ましい。
【００５８】
一方、画素規制部８の厚みが２マイクロメートルを上回ると、陽極３側に突出した画素規制部８の端部において陽極３と画素規制部８の間に段差が大きくなり、後述する湿式プロセスで形成された発光部ＬＳにおける発光輝度の均一性が損なわれることとなる。
【００５９】
さて陽極３を画素規制部８で規制して発光部ＬＳを構成する理由はさまざまであるが、例えば露光装置を想定した場合は発光面の位置と形状を正確に決めるために行われる。もちろん有機エレクトロルミネッセンス素子１は前述した原理によって対向する陽極３と陰極７の重なった部位が発光するため、陽極３と陰極７の位置および形状によって発光部ＬＳの形状などを規制することも可能であるが、例えば露光装置ではアプリケーション側の要求として発光部ＬＳのサイズおよびその配置ピッチが極めて小さなもの｛例えば６００ｄｐｉ（ｄｏｔ  ｐｅｒ  ｉｎｃｈ）、即ち発光部ＬＳは図１の紙面と垂直な方向（主走査方向）に３５マイクロメートル程度のサイズを有し、これが４２．３マイクロメートルのピッチで配置される｝となるため、これを陽極３と陰極７といった電極のみで規制するには製造プロセス上の位置合わせに高い精度が必要となる。また個々の電極線が細くなりすぎ、結果的に抵抗値が増大するという問題も生じる。よって抵抗値が大きくならないようある程度の幅の電極を作製した上で、その一部を画素規制部８によって規制して発光面を規制するという方法が一般的に用いられている。
【００６０】
＜発光層＞
６は発光層である。実施例１では発光層６として後述の高分子有機エレクトロルミネッセンス材料を用い、工程がシンプルで低コスト化が可能な湿式プロセスの１つであるスピンコート法を採用して発光層６を塗布によって形成している。
【００６１】
一般に高分子有機エレクトロルミネッセンス材料とはスピンコート法などの湿式プロセスにて製膜される有機エレクトロルミネッセンス材料を指し、低分子有機エレクトロルミネッセンス材料とは真空蒸着法などの乾式プロセスにて製膜される有機エレクトロルミネッセンス材料を指すものとされるが、厳密には真空蒸着法などの乾式プロセスを適用できないものを高分子有機エレクトロルミネッセンス材料という。なお高分子有機エレクトロルミネッセンス材料に真空蒸着法が適用できないのは、高分子有機エレクトロルミネッセンス材料は気化する前に自己分子運動が生じ主鎖が切断されてしまうからである。即ちこれによって低分子化が起こり材料本来の能力が低下するのである。
【００６２】
スピンコート法により高分子材料からなる発光層６を塗布形成するにあたり、実施例１では高分子有機エレクトロルミネッセンス材料としてトルエンに溶解したＭＥＨ−ＰＰＶを用い、膜厚は１２０ナノメートルとしている。ＭＥＨ−ＰＰＶは高分子有機エレクトロルミネッセンス材料として一般的であり、たとえば日本シーベルヘグナー社にて購入可能である。高分子有機エレクトロルミネッセンス材料としてはこの他にスチレン系共役デンドリマーなどを用いることが可能である。
【００６３】
発光層６を上述のスピンコート法によって塗布した場合、高分子有機エレクトロルミネッセンス材料は発光層６を形成する以前に発光素子基板７０に形成された全ての構造物の上に塗布されることとなる。このような場合は後述する陰極７を蒸着法によって形成する前に、例えばトルエンやキシレンといった溶剤を再塗布し、溶融した高分子有機エレクトロルミネッセンス材料とともに回収する製造設備によって所定の領域のみ拭き取られる。この拭き取り工程は例えばレーザアブレーション法によって行なうことも可能である。またインクジェット技術を用いたフラッドプリント法のごとき所定の領域にのみ高分子有機エレクトロルミネッセンス材料を塗布することが可能な工法を採用した場合は、上述の拭き取り工程は不要となる。
【００６４】
いずれにしても発光素子基板７０の全面に高分子有機エレクトロルミネッセンス材料を塗布した状態で、後に説明する封止部１０を形成すると、塗布された発光層６を通じて徐々に有機エレクトロルミネッセンス素子１（図１参照）の内部に水分が侵入するため、発光部ＬＳ（図１参照）のシュリンキングやダークスポットの拡大が進行しやすいことが確認されている。少なくとも封止部１０の外周部において高分子有機エレクトロルミネッセンス材料は取り除かれている必要がある。
【００６５】
この拭き取り工程の後に、発光素子基板７０は約１８０℃の環境下に約１時間おかれ、高分子有機エレクトロルミネッセンス材料を溶解した溶媒であるトルエンやキシレンといった有機溶媒を十分に揮発させる（ベイク工程）。以降ベイク工程における温度をベイク温度と呼称する。
【００６６】
さて本発明に係る発光素子基板７０は、基板２と、この基板２上に形成された高分子有機エレクトロルミネッセンス材料からなる複数の発光部ＬＳと、この発光部ＬＳに電力を供給する電極（後に説明する陰極７であり、陰極７は発光部ＬＳを覆うように構成される）と、少なくともこの電極より広い範囲を覆う熱硬化性樹脂からなる封止部（後に説明する封止部１０）とを有することを特徴としており、発光部ＬＳを構成する発光層６の材料として高分子有機エレクトロルミネッセンス材料を用いることが大きなポイントとなっている。以下に高分子有機エレクトロルミネッセンス材料の特性について、従来の低分子有機エレクトロルミネッセンス材料との比較を通じ詳細に説明する。
【００６７】
有機エレクトロルミネッセンス素子を構成する発光材料のうち、従来多用されてきた低分子有機エレクトロルミネッセンス材料は一般にその有機化合物群が真空蒸着によって製膜されアモルファス薄膜になっているために高温環境に弱いことが知られ、その耐熱温度は高々百数十℃とされている。これは高温環境に晒されたときに低分子有機化合物の結晶化が進行してしまい発光材料としての特性が劣化するからである。これに対し高分子有機エレクトロルミネッセンス材料は長い分子鎖を複雑に絡み合わせることで薄膜を構成しており、明確な結晶化温度は存在せず、ガラス転移点という軟化開始温度とも言うべき指標が存在するのみである。更に多くの高分子有機エレクトロルミネッセンス材料では明確なガラス転移点すら観察されないことがある。つまり高分子有機エレクトロルミネッセンス材料は分子が絡み合った構成上、自由に動いて結晶化することができないのである。このような高分子有機エレクトロルミネッセンス材料の特徴は、高分子有機エレクトロルミネッセンス材料が有機エレクトロルミネッセンス素子に応用されるときに、高耐熱性という大きな優位性となって現れる。この耐熱温度は既に説明したＨＥＭ−ＰＰＶも含め２００℃を十分超えるものである。この高い耐熱性という大きな特徴を有する高分子有機エレクトロルミネッセンス材料によって構成された発光部ＬＳは、後に説明する熱硬化性樹脂を用いた封止によっても発光特性が劣化することはなく、熱硬化性樹脂の水分やガスに対する高いバリア性を有効に活かすことができる。
【００６８】
ただし真空蒸着法などの乾式プロセスを用いて製膜される低分子有機エレクトロルミネッセンス材料であっても、分子量が大きくガラス点移転が比較的高いオリゴマー、より具体的にはＰＰＶオリゴマーなどは例外的に高い耐熱性を有するとともに湿式プロセスを容易に適用でき、これらを高分子有機エレクトロルミネッセンス材料の代替として本発明の発光素子基板７０に応用することが可能である。
【００６９】
さて実施例１では発光層６をＭＥＨ−ＰＰＶからなる単層膜としたが、これはいくつかの材料からなる積層膜であってもよい。たとえばＭＥＨ−ＰＰＶ層内に注入された電荷を閉じ込め再結合効率を向上させるために、電子ブロック機能やホールブロック機能をもった材料からなる層を追加するのは素子の特性向上につながり望ましい。具体的には発光層６を陽極３の側から順に正孔輸送層／電子ブロック層／上述した有機発光材料（ともに図示せず）の３層構造としてもよいし、発光層６を陰極３の側から順に電子輸送層／有機発光材料（ともに図示せず）の２層構造、あるいは陽極３の側から順に正孔輸送層／有機発光材料の２層構造（ともに図示せず）、あるいは陽極３の側から順に正孔注入層／正孔輸送層／電子ブロック層／有機発光層／正孔ブロック層／電子輸送層／電子注入層のごとく７層構造（ともに図示せず）としてもよい。このように実施例１において発光層６と呼称する場合は、発光層６が正孔輸送層、電子ブロック層、電子輸送層などの機能層を有する多層構造である場合も含んでいる。後に説明する他の実施例についても同様である。
【００７０】
発光層６に含まれる正孔輸送層としては、正孔移動度が高く透明で製膜性の良いものが好ましく背景技術において説明したＴＰＤの他に、ポルフィン、テトラフェニルポルフィン銅、フタロシアニン、銅フタロシアニン、チタニウムフタロシアニンオキサイドなどのポリフィリン化合物や、１，１−ビス｛４−（ジ−Ｐ−トリルアミノ）フェニル｝シクロヘキサン、４，４'，４''−トリメチルトリフェニルアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラキス（Ｐ−トリル）−Ｐ−フェニレンジアミン、１−（Ｎ，Ｎ−ジ−Ｐ−トリルアミノ）ナフタレン、４，４'−ビス（ジメチルアミノ）−２−２'−ジメチルトリフェニルメタン、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラフェニル−４，４'−ジアミノビフェニル、Ｎ、Ｎ'−ジフェニル−Ｎ、Ｎ'−ジ−ｍ−トリル−４、４'−ジアミノビフェニル、Ｎ−フェニルカルバゾ−ルなどの芳香族第三級アミンや、４−ジ−Ｐ−トリルアミノスチルベン、４−（ジ−Ｐ−トリルアミノ）−４'−〔４−（ジ−Ｐ−トリルアミノ）スチリル〕スチルベンなどのスチルベン化合物や、トリアゾール誘導体や、オキサジザゾール誘導体や、イミダゾール誘導体や、ポリアリールアルカン誘導体や、ピラゾリン誘導体や、ピラゾロン誘導体や、フェニレンジアミン誘導体や、アニールアミン誘導体や、アミノ置換カルコン誘導体や、オキサゾール誘導体や、スチリルアントラセン誘導体や、フルオレノン誘導体や、ヒドラゾン誘導体や、シラザン誘導体や、ポリシラン系アニリン系共重合体や、高分子オリゴマーや、スチリルアミン化合物や、芳香族ジメチリディン系化合物や、ポリ−３，４エチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）、テトラジヘクシルフルオレニルビフェニル（ＴＦＢ）あるいはポリ３−メチルチオフェン（ＰＭｅＴ）といったポリチオフェン誘導体などの有機材料が用いられる。また、ポリカーボネートなどの高分子中に低分子の正孔輸送層用の有機材料を分散させた、高分子分散系の正孔輸送層も用いられる。またＭｏＯ3、Ｖ2Ｏ5、ＷＯ3、ＴｉＯ2、ＳｉＯ、ＭｇＯなどの無機酸化物を用いることもある。またこれらの正孔輸送材料は電子ブロック材料として用いることもできる。
【００７１】
上述した発光層６における電子輸送層としては、１，３−ビス（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル−１，３，４−オキサジアゾリル）フェニレン（ＯＸＤ−７）などのオキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、シロール誘導体からなるポリマー材料など、あるいは、ビス（２−メチル−８−キノリノレート）−（パラ−フェニルフェノレート）Ａｌ（ＢＡｌｑ）、バソフプロイン（ＢＣＰ）などが用いられる。またこれらの電子輸送層を構成可能な材料は正孔ブロック材料として用いることもできる。
【００７２】
以上、実施例１における発光層６について詳細に説明したが、発光層６を構成する高分子有機エレクトロルミネッセンス材料としては上述したＭＥＨ−ＰＰＶに限定されるものではなく、可視領域で蛍光または燐光特性を有しかつ製膜性の良いものが選択可能であり、例えばポリパラフェニレンビニレン（ＰＰＶ）、ポリフルオレンなどのポリマー発光材料などを用いることができる。更に現在様々な特性と発光色を持った高分子系有機エレクトロルミネッセンス材料が提案されており、これらの中から適宜選択して発光層６を構成することができる。
【００７３】
＜陰極＞
７は例えばＡｌなどの金属材料を例えば真空蒸着法によって形成した陰極である。有機エレクトロルミネッセンス素子１の陰極７としては仕事関数の低い金属もしくは合金、例えばＡｌ、Ｉｎ、Ｍｇ、Ｔｉ、Ａｇなどの金属や、Ｍｇ−Ａｇ合金、Ｍｇ−Ｉｎ合金などのＭｇ合金や、Ａｌ−Ｌｉ合金、Ａｌ−Ｓｒ合金、Ａｌ−Ｂａ合金などのＡｌ合金が用いられる。あるいはＢａ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｌｉ、Ｃｓなどの金属、あるいはＬｉＦ、ＣａＯといったこれら金属のフッ化物や酸化物からなる有機物層に接触する第１の電極層と、その上に形成されるＡｌ、Ａｇ、Ｉｎなどの金属材料からなる第２の電極とからなる金属の積層構造を用いることもできる。
【００７４】
陰極７は発光部ＬＳに電荷を供給する必要性から少なくとも発光部ＬＳの全面を覆っている必要があるが、発光部ＬＳの全面を金属から構成される陰極７で被覆することで、外部からの水分の浸入を防ぐ封止の機能も併せ持たせることができる。
【００７５】
実施例１では、ガスや水分に対して高いバリア性を有する金属から構成される陰極７によって有機エレクトロルミネッセンス素子を覆い、更に後述のように陰極７の全体を覆うようにして、バリア性の高い熱硬化性樹脂によって発光装置を構成している。
【００７６】
以上説明した構造、工程によって基板２に有機エレクトロルミネッセンス素子１が形成される。ＴＦＴ１０２は個々の有機エレクトロルミネッセンス素子１に対して１：１の関係で形成されており電気的には所謂アクティブマトリクス回路を構成する。ソース電極１０６を正極とし、ソース電極１０６と陰極７間に所定の電位差を設け、更にゲート電極１０４を所定の電位に制御することで、正孔がソース電極１０６、ＴＦＴ１０２、ドレイン電極１０７、陽極３を経て発光層６に注入され、一方陰極７から発光層６に電子が注入される。発光層６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。
【００７７】
このように実施例１の発光装置はアクティブマトリクス構成を有しており、上述の陰極７は複数の有機エレクトロルミネッセンス素子１の全面に跨って形成されることになる。パッシブマトリクス構成とした場合、陰極はストライプ状に形成する必要があり、多数の陰極に起因する段差が生じることになるが、アクティブマトリクス構成とした場合には陰極間の段差が封止性能に悪影響を与えることもない。このことも封止性能を改善する要因の一つである。
【００７８】
発光層６から放出された光は陽極３、中間層１０５、ゲート絶縁層１０３、ベースコート層１０１および基板２を透過し、基板２の面Ａとは反対の面から射出され図示しない感光体を露光する。
【００７９】
＜保護部＞
９は例えば金属酸化物である酸化シリコンあるいは金属窒化物である窒化シリコンといった緻密な構造を有する材料によって構成された保護部である。保護部９は後に詳細に説明するように、少なくとも陰極７の全面を覆うように構成されている。実施例１において保護部９は少なくとも５０ナノメートルの厚みを有する膜状構造物であり、例えばスパッタ法によって形成されている。実施例１の発光素子基板７０を露光装置に応用する場合には発光素子基板７０に可撓性は要求されないから、基本的には保護部９は製造工程における時間的制約が許す場合は、例えば１０マイクロメートル程度に厚く形成するとよい。このように保護部９の厚みを増大させることで、当然の帰結として水分やガスに対するバリア性が格段に向上する。更に保護部９によって被覆される下部の構造物による段差などは確実に吸収され、結果的に保護部９の表面は凹凸のない均一な状態となる。この結果後述する封止部１０との接着性が極めて安定したものとなり、保護部９と封止部１０の接着面を密着させることができるため、これらの隙間から水分が浸入することを有効に防止できるようになる。また保護部９の表面は凹凸のない均一な状態であるため、封止部１０の外周部分における接着強度は非常に強固なものとなり、外力による破損などに対しても信頼性を向上することが可能となる。上述の酸化シリコンや窒化シリコンの代替物としては、例えば酸窒化シリコンを用いてもよい。
【００８０】
＜封止部＞
１０は熱硬化性樹脂で構成された封止部であり、封止部１０は図示するごとく少なくとも画素規制部８でサイズ、形状を規制された発光部ＬＳを完全に被覆している。後に図２を用いて詳細に説明するように封止部１０は更に陰極７を完全に覆い、実施例１においてはその外周部は上述した保護部９に接着されている。
【００８１】
さて熱硬化性樹脂としてはエポキシ系樹脂とアクリル系樹脂が一般的であるが、実施例１においては熱収縮性が小さい点と脱ガスが少ない点を考慮してエポキシ系樹脂を採用している。発光素子基板７０上に封止部１０を形成するにあたっては、ディスペンサーを用いて発光素子基板７０上に形成された保護部９の上面に熱硬化性樹脂が塗布されるが、ディスペンサーの塗布速度と熱硬化性樹脂の供給量を調整して封止部１０を所定の厚みとすることができる。
【００８２】
封止部１０に必要とされる厚みについて以下に説明する。実施例１における発光素子基板７０は個人用途の画像形成装置に搭載される露光装置への応用を想定したものであり、封止部１０の厚みは１００マイクロメートル程度で十分な封止性能を発揮する。一方で例えば表示装置のディスプレイ用途など高湿度環境に長時間置かれる可能性が比較的少ないアプリケーション用途であれば、封止部１０の厚みは５０マイクロメートル以上あればよい。またいわゆる高速タイプの画像形成装置に応用される露光装置など比較的高湿度環境におかれる可能性が高いアプリケーション用途であれば、封止部１０の厚みは２００マイクロメートル程度を目安とすればよい。
【００８３】
熱硬化樹脂の塗布方法としては、上述のディスペンサーに限定されるものではない。
【００８４】
また硬化条件は使用する熱硬化性樹脂によって異なるが、第一の硬化温度として１００℃にて１時間ほど加熱処理を行い、その後１５０℃にて更に１時間ほど加熱処理を行うことが望ましい。急激な加熱による応力を緩和するために段階的に昇温硬化を行うことが望ましい。
【００８５】
通常、有機エレクトロルミネッセンス素子１の発光層６を低分子材料で構成した場合、１００℃、１５０℃といった高温環境下で封止部１０を硬化させると、発光層６を構成する低分子材料が結晶化し発光機能が喪失されてしまう。更に一旦結晶化すると温度を下げても分子状態が復元することはない。これに対し既に説明した高分子材料を用いた場合は、このような高温環境下においても分子状態は変化せず発光機能は維持される。
【００８６】
実施例１では熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を採用したが、他にポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリレート、メチルフタレート単独重合体、または共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート、アクリロニトリル／スチレン共重合体、ポリ（−４−メチルペンテン−１）、フェノール樹脂、シアナート樹脂、マレイミド樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂等が挙げられ、またこれらをポリビニルブチラール、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、多官能性アクリレート化合物等で変性したものや、架橋ポリエチレン樹脂、架橋ポリエチレン／エポキシ樹脂、ポリフェニレンエーテル／シアナート樹脂等の熱可塑性樹脂で変性した熱硬化性樹脂などを用いることも可能である。また上記に挙げたような複数種の樹脂を併用して用いてもよい。なお光硬化性樹脂であっても加熱により硬化が促進するものであれば使用することが可能である。
【００８７】
封止部１０として用いたエポキシ系樹脂に関しては、光硬化性樹脂と熱硬化性樹脂の二つのタイプが存在する。前者には光反応性の架橋開始剤が加えられており硬化反応は光によって開始され、その後最終処理として比較的低温例えば８０℃で硬化させる。これに対して後者の熱硬化性樹脂は硬化反応も熱によって開始され、すべての硬化を熱によって行うため、接着性を支配する架橋密度は光硬化性樹脂に比べて熱硬化性樹脂の方が高くなる。この架橋密度は水分やガスに対するバリア性とも密接な関係があり、架橋密度が大きくなるほどバリア性も向上する。
【００８８】
また熱硬化性樹脂のガラス転移温度は高くなればなるほど硬化後の樹脂の硬度は上がるため、接着強度は低下し外部もしくは内部からの応力により基板からの剥離の原因となる。そのため樹脂のガラス転移温度は高ければ封止性能が上がるというものではない。逆にガラス転移温度が低い樹脂は樹脂内部の密着強度が低くなり機密性が低下してしまう。これらを勘案するとガラス転移温度が１４０℃から１８０℃の範囲である樹脂を選択することが望ましい。
【００８９】
更に樹脂の透湿性を改善するために樹脂自体に無機物の充填剤（フィラー）を加えてもよい。無機物の充填剤を加えることによって樹脂内部を透過する水分やガス等の浸入経路を長くすることができる。また樹脂からの脱ガスにより高分子有機エレクトロルミネッセンスへのダメージを極力抑えるため、溶媒や反応開始剤といったものは少ないほうが望ましい。
【００９０】
この無機物の充填剤は、例えば板状無機充填剤、鱗片状無機充填剤とすることが望ましい。板状無機充填剤、鱗片状無機充填剤とはそのほとんどの場合において劈開性を有する無機充填剤である。劈開とは結晶がある決まった方向に容易に割れるかあるいははがれて平滑な面（劈開面）が現れることをいう。つまり結果的に劈開性を有していれば充填剤の個々の粒子は板状か鱗片状となる。このような無機充填剤の例としてはタルク、マイカ、雲母などがあるが、形状の要件さえ満たせばガラスフレークでもよく、特に限定されるものではない。
【００９１】
またこれらの無機充填剤の添加量も重要なファクターである。本発明に用いられる熱硬化性樹脂において、板状無機充填剤または鱗片状無機充填剤からなる無機充填剤の含有量を２０重量パーセント以上とすることで、封止部１０の透湿性を顕著に低下させることが可能である。
【００９２】
更に樹脂の透湿性を改善するために無機物の充填剤と同様に樹脂自体に表面に微細孔をもつ無機多孔質材料いわゆるゼオライトを加えてもよい。無機多孔質材料を加えることによって、樹脂内部を透過する水分やガス等が無機多孔質材料の表面に形成された微細孔に吸着され、発光部に到達する前に捕獲される。更には樹脂からの脱ガス成分も吸着することから高分子有機エレクトロルミネッセンスへのダメージを抑えることが可能となる。
【００９３】
この無機多孔質材料は、たとえば天然ゼオライト、合成ゼオライト、シリカゲルとすることが望ましく、また多孔質表面を持つ活性炭も使用可能である。また、無機多孔質材料の直径はおよそ５マイクロメートル以下が望ましく、１０マイクロメートル以上になってしまうと、高分子有機エレクトロルミネッセンスの短絡の要因となってしまう。
【００９４】
また、これらの無機多孔質材料の添加量も、板状無機充填剤または鱗片状無機充填剤からなる無機充填剤と同様に重要なファクターである。本発明に用いられる熱硬化性樹脂において、無機多孔質材料は板状無機充填剤または鱗片状無機充填剤からなる無機充填剤の含有量を同等もしくは、それ以上とすることで、封止部１０の透湿性を顕著に低下させることが可能である。
【００９５】
さて＜発光層＞で説明したように高分子有機エレクトロルミネッセンス材料は、低分子有機エレクトロルミネッセンス材料と比較して遥かに耐熱温度が高い。従って発光層６を高分子有機エレクトロルミネッセンス材料で構成した場合は、封止部１０として光硬化性樹脂に対して水分やガスのバリア性が格段優れる熱硬化性樹脂を採用しても有機エレクトロルミネッセンス素子１の発光特性が劣化するようなことはない。このように耐熱性が高い高分子有機エレクトロルミネッセンス材料で構成された有機エレクトロルミネッセンス素子１を熱硬化性樹脂を用いて封止することで、本発明の発光素子基板７０は簡易な構造、簡易な工程で製造可能なのにも関わらず、高い封止性能を得ることができるのである。
【００９６】
封止部１０を構成する熱硬化性樹脂は、最終的な硬化温度を１５０℃に設定しているが、＜発光層＞で説明したように高分子有機エレクトロルミネッセンス材料によって構成された発光層６に対するベイク温度は１８０℃である。即ち実施例１では発光部ＬＳの形成にあたって所定の熱処理（ベイク工程）を行なうとともに、熱硬化性樹脂を硬化させる温度を、この所定の熱処理の温度より低い温度に管理している。
【００９７】
このように製造工程が後段になるほど加工に必要な温度条件を緩和することで、例えば構造物の熱膨張によって発光層６にクラックが生じるなど、歩留りを悪化させる要因を最小限に抑えることが可能となる。
【００９８】
＜封止部外周部分＞
図２は本発明の実施例１の発光素子基板７０における封止部１０の外周部分の構成を示す断面図である。
【００９９】
以降図２を用いて封止部１０の外周部分の構成を詳細に説明する。
【０１００】
図２において矢印Ｐは発光素子基板７０を構成する構造物（即ち基板２、ベースコート層１０１、ゲート絶縁層１０３、中間層１０５、ＴＦＴ保護層１０８、画素規制部８、発光層６、陰極７、保護部９、封止部１０）が図１の矢印Ｐから引き続き形成されていることを示し、矢印Ｑについても同様である。ただし矢印Ｐや矢印Ｑの位置で図１と図２が直ちに連結するものではなく、図示しない若干の空間を介して連結されている。また矢印Ｑの場合は、図２を紙面の左右方向に反転させた構造が図１の矢印Ｑの位置から引き続き形成されていることを示している。
【０１０１】
図２に図示するように、実施例１では電極（陰極７）と封止部１０の間に少なくとも電極（陰極７）の全面を覆う保護部９を形成し、封止部１０の外周部分を保護部９に接着するように構成している。
【０１０２】
＜発光層＞で説明したベイク工程の後に、真空蒸着法によって少なくとも発光部ＬＳ（図１参照）の全面を覆うように陰極７が形成される。陰極７を形成する範囲は真空蒸着におけるマスクによって比較的高い自由度をもって調整することができる。実施例１では陰極７を形成した後、保護部９を少なくとも陰極７および画素規制部８の全面を覆うように形成している。既に述べたように実施例１では画素規制部８は酸化シリコンあるいは窒化シリコンによって形成されているが、この際に保護部９は画素規制部８を構成する材料と同一の材料で形成することが望ましい。即ち画素規制部８が金属酸化物である酸化シリコンであれば、保護部９も同様に酸化シリコンとすることが望ましい。これによって画素規制部８と保護部９の接触部での結合がより強固なものとなり、これらによって挟まれる発光層６と陰極７を外界から遮蔽する効果を高めることが可能となる。
【０１０３】
保護部９を形成した後に＜封止部＞で説明した工程によって封止部１０が形成される。このとき封止部１０の外周部ＰＯは保護部９と接着されている。＜封止部＞で既に述べたように保護部９は酸化シリコンなどの極めて緻密な材料で構成されるとともに、かつ十分厚く形成することができるため、保護部９の表面はその下部の構造物の凹凸の影響を受けず極めて平滑度が高くなる。これによって保護部９の上に形成された封止部１０は保護部９に安定に接着される。
【０１０４】
さてこのように保護部９と封止部１０が強固に接着し、内部の有機エレクトロルミネッセンス素子１を密封状態にしたとしても、極めて微量の水分が有機エレクトロルミネッセンス素子１まで侵入することがある。これを極力抑え発光素子基板７０の長期にわたる信頼性を確保するためには、拭き取られた（拭き取り工程については＜発光層＞の記述を参照）発光層６の端部と封止部１０の最外周の距離Ｌｆ（封止しろ）をなるべく長く確保することが必要となる。封止しろＬｆとしては少なくとも０．５ミリメートル以上は必要であり２ミリメートルあれば十分な封止性能を確保することができる。
【０１０５】
通常、発光素子基板７０を構成するＴＦＴ１０２（図１参照）に係る構造においては、ＴＦＴ保護層１０８の周辺部にＴＦＴ１０２を駆動するため制御信号を入力するインタフェースを構成する。具体的にはＴＦＴ保護層１０８の周辺部に外部回路とコンタクトするためのコンタクトホール（図示せず）を形成するが、コンタクトホールおよびコンタクトホールに接続された外部配線（図示せず）には凹凸が存在するため、単に封止しろＬｆを確保するために封止部１０の範囲を拡大しても封止部１０がコンタクト部を覆うような場合には、下部の凹凸によって逆に水分やガスに対するバリア性が損なわれる恐れがある。
【０１０６】
図３は本発明の実施例１の発光素子基板７０において封止部１０を外部回路とのコンタクトホールおよび外部配線の領域まで拡大した場合の断面図である。
【０１０７】
以降図３を用いて封止部１０を外部回路とのコンタクトホールおよび外部配線の領域まで拡大した場合の構成について説明する。なお図３においては図２に記載した発光層６や陰極７は図示していないが、これは発光層６の端部と封止部１０の最外周の距離を示す封止しろＬｆが十分大きく、図３に図示する領域には発光層６や陰極７が存在しないためである。
【０１０８】
図３において１１９はゲート絶縁層１０３上に設けられた配線パターンである。１１０はＴＦＴ保護層１０８に開口として設けられ外部回路（図示せず）との接続を図るコンタクトホールであり、１２０はコンタクトホール１１０に接続され配線パターン１１９と外部回路（図示せず）とを結ぶ外部配線である。図３においてコンタクトホール１１０および外部配線１２０はそれぞれ一つのみを示しているが、実際の発光素子基板７０ではこれらは紙面と垂直な方向に複数設けられている。従ってＴＦＴ保護層１０８の表面には、外部配線１２０の有無による凹凸が存在している。
【０１０９】
実施例１では発光素子基板７０に少なくとも発光部ＬＳ（図１参照）の駆動に係る制御信号を入力する配線部（外部配線１２０）を有し、保護部９をこの外部配線１２０を覆うように構成するとともに、封止部１０を保護部９に接着するように構成している。
【０１１０】
ＴＦＴ保護層１０８の上に形成された外部配線１２０はＩＴＯをベースとし、その上に配線抵抗を低減するために例えばモリブデンなどの金属層を設けた多層構造を有しており、例えばスパッタ法などによって形成することができる。このようにして形成される外部配線の厚みは１５０〜２００ナノメートル程度である。＜封止部＞において既に説明したように保護部９は例えば数１０マイクロメートルといった十分な厚みに形成できるから、高々２００ナノメートル程度の厚みしかない外部配線１２０が形成する凹凸は保護部９によってほぼ完全に埋められ、結果的にコンタクトホール１１０および外部配線１２０が存在する範囲は保護部９によって凹凸のない均一な面となる。また保護部９の形成にあたってはスパッタ法などの乾式プロセスを採用しているため、保護部９を構成する金属酸化物や金属窒化物は外部配線１２０による凹凸に極めて密に埋まり、これらの間に水分やガスに対するバリア性を阻害する隙間が生じることはない。
【０１１１】
実施例１ではこのようにして形成された保護部９の上に、少なくとも封止部１０の外周部を接着するようにしたから、封止部１０は保護部９に極めて安定に接着される。
【０１１２】
なお図２に示すように保護部９を外部配線１２０が形成される領域まで到達しないように構成した場合は、保護部９として上述した金属酸化物や金属窒化物に替えて金属を用いてもよい。このようにすることでＴＦＴ１０２（図１参照）およびその配線に係る領域の全てが金属で被覆されるため（かつ電位は陰極７と同じでありＧＮＤとすることができる）外来ノイズなどを遮断し、ＴＦＴ１０２（図１参照）の誤動作を低減することが可能となる。しかしこの場合は配線パターン１１９と保護部９がごく近傍にあることから、静電容量によってＴＦＴ１０２（図１参照）の動作速度が制約を受ける恐れがある。この問題に対しては中間層１０５、ＴＦＴ保護層１０８の厚みを増大させれば耐ノイズ性と静電容量による遅延を両立させることが可能である。
【０１１３】
一方図３に示すように保護部９を外部配線１２０が形成される領域まで広げて構成した場合は保護部９には絶縁性が要求されるため、保護部９を構成する材料として金属を用いることはできず、既に説明した金属酸化物や金属窒化物を用いることとなる。
【０１１４】
＜発光素子基板の全体構成＞
図４（ａ）は本発明の実施例１の発光素子基板７０の上面図であり、図４（ｂ）は同要部拡大図である。以降図４を用いて実施例１における発光素子基板７０の構成について詳細に説明する。
【０１１５】
図４において発光素子基板７０は厚みが約０．７ミリメートルの、少なくとも長辺と短辺を有する長方形形状の基板であり、その長辺方向（主走査方向）には発光素子である複数の有機エレクトロルミネッセンス素子１が列状に形成されている。有機エレクトロルミネッセンス素子１の発光部（図示せず）は高分子有機エレクトロルミネッセンス材料から構成されていることは既に述べたとおりである。実施例１では発光素子基板７０の長辺方向には少なくともＡ４サイズ（２１０ミリメートル）の露光に必要な発光素子が配置され、発光素子基板７０の長辺方向は後述する駆動制御部７８の配置スペースを含め２５０ミリメートルとしている。また実施例１では簡単のために発光素子基板７０を長方形として説明するが、発光素子基板７０を後に説明する露光装置の筐体Ａ７４ａに取り付ける際の位置決め用などのために、発光素子基板７０の一部に切り欠きを設けるような変形を伴っていてもよい。
【０１１６】
７８は発光素子基板７０の外部から供給される制御信号（有機エレクトロルミネッセンス素子１を駆動するための信号）を受け取り、この制御信号に基づいて有機エレクトロルミネッセンス素子１の駆動を制御する駆動制御部であり、後述するように制御信号を発光素子基板７０の外部から受け取るインタフェース手段（ＦＰＣ８０）とインタフェース手段を介して受け取った制御信号に基づき発光素子の駆動を制御するＩＣチップ（ソースドライバ８１）を含んでいる。
【０１１７】
８０は中継基板７２のコネクタＡ７３ａ（図５参照）と発光素子基板７０とを接続するインタフェース手段としてのＦＰＣ（フレキシブルプリント回路）であり、コネクタなどを介さず発光素子基板７０に設けられた図示しない回路パターンに直接接続されている。既に説明したように露光装置３３（図５参照）に外部から供給された、画像データ、光量補正データ、クロック信号やライン同期信号などの制御信号、制御回路の駆動電源、発光素子である有機エレクトロルミネッセンス素子１の駆動電源は、中継基板７２（図５参照）を一旦経由した後にＦＰＣ８０を介して発光素子基板７０に供給される。
【０１１８】
実施例１では後述する露光装置の光源としての有機エレクトロルミネッセンス素子１は、発光素子基板７０の長手方向（主走査方向）に６００ｄｐｉの解像度で５１２０個が列状に形成されており、個々の有機エレクトロルミネッセンス素子１はそれぞれ独立に後述のＴＦＴ回路によって点灯／消灯を制御される。
【０１１９】
８１は有機エレクトロルミネッセンス素子１の駆動を制御するＩＣチップとして供給されるソースドライバであり、発光素子基板７０上にフリップチップ実装されている。ガラス面へ表面実装を行うことを考慮しソースドライバ８１はベアチップ品を採用している。ソースドライバ８１には露光装置３３の外部からＦＰＣ８０を介して、電源、クロック信号、ライン同期信号などの制御関連信号および光量補正データ（例えば８ビットの多値データ）が供給される。ソースドライバ８１は後に詳細に説明するように、有機エレクトロルミネッセンス素子１に対する駆動パラメータ設定手段であり、より具体的にはＦＰＣ８０を介して受け渡された光量補正データに基づき個々の有機エレクトロルミネッセンス素子１の駆動電流値を設定するためのものである。
【０１２０】
発光素子基板７０においてＦＰＣ８０の接合部とソースドライバ８１は、例えば表面にメタルを形成したＩＴＯの回路パターン（図示せず）を介して接続されており、駆動パラメータ設定手段たるソースドライバ８１にはＦＰＣ８０を介して光量補正データ、クロック信号、ライン同期信号などの制御信号が入力される。このようにインタフェース手段としてのＦＰＣ８０および駆動パラメータ設定手段としてのソースドライバ８１は駆動制御部７８を構成している。
【０１２１】
１０８は既に説明したＴＦＴ保護層であり、ＴＦＴ保護層１０８の表面下には図示しないＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）回路が形成されている。ＴＦＴ回路はシフトレジスタ、データラッチ部など、発光素子の点灯／消灯のタイミングを制御するゲートコントローラ、および個々の有機エレクトロルミネッセンス素子１に駆動電流を供給する駆動回路（以降ピクセル回路と呼称する）とを含んでいる。ピクセル回路は各有機エレクトロルミネッセンス素子１に対して１つずつ設けられ、有機エレクトロルミネッセンス素子１が形成する発光素子列と並列に配置されている。後に詳述するように駆動パラメータ設定手段であるソースドライバ８１によって、個々の有機エレクトロルミネッセンス素子１を駆動するための駆動電流値がピクセル回路に設定される。
【０１２２】
ＴＦＴ回路（図示せず）には露光装置（図示せず）の外部からＦＰＣ８０を介して、電源、クロック信号、ライン同期信号などの制御信号および画像データ（１ビットの２値データ）が供給され、ＴＦＴ回路（図示せず）はこれらの電源および信号に基づいて個々の発光素子の点灯／消灯タイミングを制御する。
【０１２３】
既に説明したように９はＴＦＴ保護層１０８上に形成された保護部であり、保護部９の上には封止部１０が設けられている。ＴＦＴ保護層１０８にはコンタクトホール１１０が形成され、コンタクトホール１１０には外部配線１２０が接続されている。図４では説明を容易にするために、有機エレクトロルミネッセンス素子１、コンタクトホール１１０、外部配線１２０を目視可能に描いているが、これらは保護部９および封止部１０によって被覆されているため実際は目視することはできない。なお図４に示しているのは、保護部９がコンタクトホール１１０の全てと外部配線１２０の一部を被覆する構成とした場合であり、図３を用いて説明した構成に相当している。
【０１２４】
実施例１では図４に示すようにＴＦＴ保護層１０８に開口としてコンタクトホール１１０を設け、ＩＴＯ＋メタルによる外部配線１２０を介してソースドライバ８１と接続するように構成したが、ＴＦＴ保護層１０８をソースドライバ８１の配置領域まで拡張し、ＩＣチップ（ベアチップ）であるソースドライバ８１の信号端子（バンプ部位）に相当する位置にコンタクトホール１１０の開口を設け、ここに直接ソースドライバ８１を接合するように構成してもよい。こうすることで外部配線１２０をＴＦＴ回路を作成する過程で同時に形成することが可能となり、発光素子基板７０の製造工程をシンプルにすることができる。また同様にＦＰＣ８０の接合部とソースドライバ８１の間の配線もＴＦＴ保護層１０８の下に設けることもできる。
【０１２５】
７７はアモルファスシリコンなどで構成される複数の光量センサを発光素子基板７０に沿って主走査方向に配置した光量センサユニットである。光量センサユニット７７によって個々の有機エレクトロルミネッセンス素子１の発光光量が計測される。光量センサユニット７７の出力は図示しない配線によって一旦ＴＦＴ回路（図示せず）に取り込まれ増幅、アナログ−ディジタル変換などの信号処理を経た後、ＦＰＣ８０を介して発光素子基板７０の外部に出力される。
【０１２６】
この信号は後述のコントローラ６１（図５参照）にて受信・処理されて光量補正データ（例えば８ビット）が生成され、全ての有機エレクトロルミネッセンス素子１の発光光量が略等しくなるように制御される。
【０１２７】
さて実施例１では発光素子基板７０において駆動制御部７８を構成するインタフェース手段たるＦＰＣ８０、および駆動パラメータ設定手段たるソースドライバ８１を、有機エレクトロルミネッセンス素子１が形成する発光素子列の延長線上（ＥＬ＿ｄｉｒ）の位置に設けるようにした。
【０１２８】
このような配置とすると、発光素子基板７０の長辺方向（主走査方向）の任意位置において、駆動制御部７８は発光素子列とオーバーラップしない位置に配置されることとなる。同時にこの構成では、発光素子基板７０の長辺方向（主走査方向）の任意位置において、駆動制御部７８は発光素子列と並列に形成されたＴＦＴ回路（図示せず）ともオーバーラップしない位置に配置されることとなる。更に封止部１０は従来の技術のようにバスタブ状のガラス板などを使用せず、発光素子基板７０の必要な領域のみが封止に供されるため、上述した駆動制御部７８の配置との相乗効果によって発光素子基板７０のサイズ、特に副走査方向のサイズを小さくすることが可能となる。一般にガラス基板などにＴＦＴ回路を構成した場合は、その製造プロセスの簡素化もさることながら、所定サイズのマザーガラスからの基板取れ数がコストにもっとも影響を与える。従って発光素子基板７０のサイズを小さくすることで、発光素子基板７０の製造コストを劇的に下げることが可能となる。
【０１２９】
＜有機エレクトロルミネッセンス素子の点灯制御と発光素子基板のサイズ＞
図５は本発明の実施例１の発光素子基板７０に係る回路図である。以降図５を用いてＴＦＴ回路およびソースドライバ８１による点灯制御についてより詳細に説明する。
【０１３０】
図５において８２は発光素子基板７０上に構成されたＴＦＴ回路である。６１は画像形成装置に組み込まれたコントローラであり、図示しないコンピュータなどからの画像データを受信しプリント可能な画像データを生成するとともに、上述したように発光素子基板７０に配置された光量センサユニット７７（図４参照）の出力に基づいて光量補正データを生成する。
【０１３１】
８５はイメージメモリであり、図示しないコンピュータなどから転送されたコマンドに基づきコントローラ６１によって生成された２値の画像データが格納されている。８６は光量補正データを格納した光量補正データメモリである。光量補正データメモリ８６は例えばＥＥＰＲＯＭなどの書き換え可能な不揮発性メモリである。露光装置３３の製造工程には、個々の露光装置３３に対して全ての有機エレクトロルミネッセンス素子１の発光光量および発光輝度分布を計測し、これらの計測結果に基づいて各有機エレクトロルミネッセンス素子１の発光光量を略等しくするための光量補正データを生成する工程が含まれており、光量補正データメモリ８６には、この光量補正データの値が格納されている。
【０１３２】
コントローラ６１はこの光量補正データを、上述した光量センサユニット７７（図４参照）の出力に基づいて新たに生成した光量補正データに更新することができる。
【０１３３】
８７はタイミング生成部であり、発光素子基板７０に形成された有機エレクトロルミネッセンス素子１を駆動するためのタイミングに係る制御信号を生成する。イメージメモリ８５に格納されている画像データ、および光量補正データメモリ８６に格納（あるいは図示しない他の高速メモリに事前に複製）された光量補正データは、タイミング生成部８７が生成するクロック信号、ライン同期信号などに基づいて、後に図６に基づき説明するケーブル７６、コネクタＢ７３ｂ、中継基板７２、コネクタＡ７３ａ、ＦＰＣ８０を介して発光素子基板７０に供給される。
【０１３４】
更に発光素子基板７０に供給された画像データとタイミング信号は、発光素子基板７０上に形成された例えばＩＴＯ上にメタル層を形成した配線によってＴＦＴ回路８２に供給されると共に、光量補正データとタイミング信号も同様にソースドライバ８１に供給される。
【０１３５】
さてＴＦＴ回路８２はピクセル回路８９とゲートコントローラ８８とに大別されている。ピクセル回路８９は個々の有機エレクトロルミネッセンス素子１に対して一つずつ設けられており、有機エレクトロルミネッセンス素子１のＭ画素分を一つのグループとして、発光素子基板７０上にＮグループ設けられている。実施例１においては一つのグループを８画素（即ちＭ＝８）とし、このグループを６４０個としている。従って全画素数は、８×６４０＝５１２０画素となる。各ピクセル回路８９は有機エレクトロルミネッセンス素子１に電流を供給して駆動するドライバ部９０と、有機エレクトロルミネッセンス素子１を点灯制御するにあたってドライバが供給する電流値（即ち有機エレクトロルミネッセンス素子１の駆動電流値）を内部に含むコンデンサに記憶させる、いわゆる電流プログラム部９１を有しており、予め所定のタイミングでプログラムされた駆動電流値に従って有機エレクトロルミネッセンス素子１を定電流駆動することができる。
【０１３６】
ゲートコントローラ８８は入力された２値の画像データを順次シフトするシフトレジスタと、シフトレジスタと並列に設けられシフトレジスタに所定の画素数の入力が完了した後にこれらを一括して保持するラッチ部と、これらの動作タイミングを制御する制御部からなる（共に図示せず）。更にゲートコントローラ８８はＳＣＡＮ＿ＡおよびＳＣＡＮ＿Ｂ信号を出力し、これによってピクセル回路８９に接続された有機エレクトロルミネッセンス素子１の点灯／消灯を行う期間および、駆動電流を設定する電流プログラム期間のタイミングを制御する。
【０１３７】
一方ソースドライバ８１は内部に有機エレクトロルミネッセンス素子１のグループ数Ｎに相当する数（実施例１では６４０個）のＤ／Ａコンバータ９２を有しており、ソースドライバ８１はＦＰＣ８０を介して供給された光量補正データ（例えば８ビット）に基づいて、個々の有機エレクトロルミネッセンス素子１に対する駆動電流を設定することで各有機エレクトロルミネッセンス素子１の発光輝度が略等しくなるように制御する。
【０１３８】
次に発光素子基板７０のサイズについて、図５に図４、図２を併用して説明する。
【０１３９】
さて発光素子基板７０を搭載した露光装置において、主走査方向に６００ｄｐｉの解像度にてＡ４サイズ（約２１０ミリメートル）の露光範囲を得ようとすると、既に述べたように５１２０個の有機エレクトロルミネッセンス素子１が必要となるが、これらの画素を駆動するためのＴＦＴ回路８２の規模は、本発明者等の検討によれば約５０万ゲートである。これを４．５マイクロメートルのプロセスルールで形成すると、ゲートコントローラ８８に含まれるシフトレジスタ、ラッチ部、その他の制御系の回路は約１０００マイクロメートル、ピクセル回路８９は２００マイクロメートルの幅となり、これだけの長さを副走査方向に必要とする。ソースドライバ８１からピクセル回路８９への配線は、例えばＴＦＴ回路８２が形成された中間層１０５（図１参照）における引き回しを多層化することで１５００マイクロメートルに抑えることが可能であり、これらを合計すると副走査方向のＴＦＴ回路の幅は２７００マイクロメートル程度にすることができる。即ちＴＦＴ回路８２は図４において有機エレクトロルミネッセンス素子１からコンタクトホール１１０の方向に２７００マイクロメートルの幅をもって形成される。
【０１４０】
さて図２を用いて説明したように実施例１の発光素子基板７０においては、封止しろＬｆは２０００マイクロメートルで十分な封止性能を発揮する。従って図４に示すように有機エレクトロルミネッセンス素子１から光量センサユニット７７の方向における封止しろＬｆも２０００マイクロメートルとすると、ＴＦＴ回路８２と封止しろＬｆのいずれかが存在する副走査方向の幅は４７００マイクロメートル程度となる。これに図４に示す外部配線１２０の領域などを加味すると、発光素子基板７０の副走査方向のサイズは約５ミリメートル程度で実現できる。
【０１４１】
一方ソースドライバ８１の副走査方向の幅は、６４０個のＤ／Ａコンバータ９２を搭載した場合には３０００マイクロメートル程度に抑えることができる（主走査方向の幅は１６０００マイクロメートル程度となる）。既に述べたようにソースドライバ８１は発光素子基板７０において発光素子列の延長線上の位置に実装されるため、ソースドライバ８１の幅が発光素子基板７０の副走査方向のサイズに制約を与えることはない。
【０１４２】
以上より実施例１の発光素子基板７０は副走査方向のサイズが非常に小さなものとなり、後に述べるように露光装置のサイズが小さくなり、更に画像形成装置のサイズを小さくすることが可能となる。
【０１４３】
＜露光装置＞
図６は本発明の実施例１における発光素子基板７０を搭載した露光装置の構成図である。以降露光装置の構造について図６を用いて詳細に説明する。
【０１４４】
図６において３３は画像形成装置に搭載された露光装置であり、既に説明した発光素子基板７０が搭載されている。発光素子基板７０には発光素子即ち露光光源として有機エレクトロルミネッセンス素子１（図１参照）が図面と垂直な方向（主走査方向）に６００ｄｐｉ（ｄｏｔ  ｐｅｒ  ｉｎｃｈ）の解像度で形成されている。
【０１４５】
７１はプラスティックまたはガラスで構成される棒レンズ（図示せず）を列状に配置したレンズアレイであり、発光素子基板７０上に形成された有機エレクトロルミネッセンス素子１の出射光を正立等倍の像として、潜像が形成される感光体２８の表面に導く。レンズアレイ７１の一方の焦点は発光素子基板７０を構成する基板２の面Ａであり、もう一方の焦点は感光体２８の表面となるように発光素子基板７０、レンズアレイ７１、感光体２８の位置関係が調整されている。即ち基板２の面Ａからレンズアレイ７１の近い方の面までの距離Ｌ１と、レンズアレイ７１の他方の面と感光体２８の表面までの距離Ｌ２とするとき、Ｌ１＝Ｌ２となるように設定される。
【０１４６】
７２は例えばガラスエポキシ基板を用いた中継基板である。７３ａはコネクタＡ、７３ｂはコネクタＢであり、中継基板７２には少なくともコネクタＡ７３ａおよびコネクタＢ７３ｂが実装されている。中継基板７２は例えばフレキシブルフラットケーブルなどのケーブル７６によって露光装置３３に外部から供給される画像データや光量補正データ、及びその他の制御信号をコネクタＢ７３ｂを介して一旦中継し、これらの信号を発光素子基板７０に渡す。
【０１４７】
発光素子基板７０を構成する基板２の表面にコネクタを直接実装することは接合強度や、露光装置３３が置かれる多様な環境における信頼性を考慮すると困難であるため、実施例１では中継基板７２のコネクタＡ７３ａと発光素子基板７０との接続手段としてＦＰＣ（フレキシブルプリント回路）を採用し（図示せず）、発光素子基板７０とＦＰＣの接合は例えばＡＣＦ（異方性導電フィルム）を用いて、予め発光素子基板７０上に形成された例えばＩＴＯ（インジウム錫酸化物）電極に直接接続する構成としている。
【０１４８】
一方コネクタＢ７３ｂは、露光装置３３を外部と接続するためのコネクタである。一般的にＡＣＦなどによる接続は接合強度が問題となる場合が多いが、このように中継基板７２上にユーザが露光装置３３を接続するためのコネクタＢ７３ｂを設けることで、ユーザが直接アクセスするインタフェースに十分な強度を確保することができる。
【０１４９】
７４ａは筐体Ａであり金属板を例えば折り曲げ加工により成型したものである。筐体Ａ７４ａの感光体２８に対向する側にはＬ字状部位７５が形成されており、Ｌ字状部位７５に沿って発光素子基板７０およびレンズアレイ７１が配設されている。筐体Ａ７４ａの感光体２８側の端面とレンズアレイ７１の端面を同一面に合わせ、更に筐体Ａ７４ａによって発光素子基板７０の一端部を支持する構造とすることで、Ｌ字状部位７５の成型精度を確保すれば、発光素子基板７０とレンズアレイ７１の成す位置関係を精度よく合わせ込むことが可能となる。このように筐体Ａ７４ａは寸法精度を要求されるため、金属にて構成することが望ましい。また筐体Ａ７４ａを金属製とすることで、発光素子基板７０に形成されたＴＦＴなどを用いた制御回路および発光素子基板７０上に表面実装されるＩＣチップなどの電子部品へのノイズの影響を抑制することが可能である。
【０１５０】
７４ｂは樹脂を成型して得られる筐体Ｂである。筐体Ｂ７４ｂのコネクタＢ７３ｂの近傍には切欠き部（図示せず）が設けられており、ユーザはこの切欠き部からコネクタＢ７３ｂにアクセスが可能となっている。コネクタＢ７３ｂに接続されたケーブル７６を介して露光装置３３の外部から露光装置３３に画像データ、光量補正データ、クロック信号やライン同期信号などの制御信号、制御回路の駆動電源、発光素子である有機エレクトロルミネッセンス素子の駆動電源などが供給される。
【０１５１】
さて、既に＜有機エレクトロルミネッセンス素子の点灯制御と発光素子基板のサイズ＞で説明したように実施例１の発光素子基板７０（図４参照）の副走査方向の幅は５ミリメートル程度とすることができるから、この発光素子基板７０を搭載した露光装置３３の厚みＺは筐体Ａ７４ａ、筐体Ｂ７４ｂの肉厚を１ミリメートル弱とすることで７ミリメートル以下とすることができる。
【０１５２】
＜画像形成装置の構成＞
図７は本発明の実施例１の発光素子基板７０を応用した露光装置３３を搭載した画像形成装置の構成図である。
【０１５３】
図７において画像形成装置２１は装置内にイエロー現像ステーション２２Ｙ、マゼンタ現像ステーション２２Ｍ、シアン現像ステーション２２Ｃ、ブラック現像ステーション２２Ｋの４色分の現像ステーションを縦方向に階段状に配列し、その上方には記録紙２３が収容される給紙トレイ２４を配置すると共に、各現像ステーション２２Ｙ〜２２Ｋに対応した箇所には給紙トレイ２４から供給された記録紙２３の搬送路となる記録紙搬送路２５を上方から下方の縦方向に配置したものである。
【０１５４】
現像ステーション２２Ｙ〜２２Ｋは、記録紙搬送路２５の上流側から順に、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像を形成するものであり、イエロー現像ステーション２２Ｙは感光体２８Ｙ、マゼンタ現像ステーション２２Ｍには感光体２８Ｍ、シアン現像ステーション２２Ｃには感光体２８Ｃ、ブラック現像ステーション２２Ｋには感光体２８Ｋが含まれ、更に各現像ステーション２２Ｙ〜２２Ｋには図示しない現像スリーブ、帯電器など、一連の電子写真方式における現像プロセスを実現する部材が含まれている。
【０１５５】
更に各現像ステーション２２Ｙ〜２２Ｋの下部には感光体２８Ｙ〜２８Ｋの表面を露光して静電潜像を形成するための露光装置３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｋが配置されている。
【０１５６】
さて現像ステーション２２Ｙ〜２２Ｋは充填された現像剤の色が異なっているが、構成は現像色に関わらず同一であるため、以降の説明を簡単にするため特に必要がある場合を除いて現像ステーション２２、感光体２８、露光装置３３のごとく特定の色を明示せずに説明する。
【０１５７】
図８は本発明の実施例１の画像形成装置２１における現像ステーション２２の周辺を示す構成図である。図８において現像ステーション２２の内部にはキャリアとトナーの混合物である現像剤２６が充填されている。２７ａ、２７ｂは現像剤２６を攪拌する攪拌パドルであり、攪拌パドル２７ａと２７ｂの回転によって現像剤２６中のトナーはキャリアとの摩擦によって所定の電位に帯電されると共に、現像ステーション２２の内部を巡回することでトナーとキャリアが十分に攪拌混合される。感光体２８は図示しない駆動源によって方向Ｄ３に回転する。２９は帯電器であり感光体２８の表面を所定の電位に帯電する。３０は現像スリーブ、３１は薄層化ブレードである。現像スリーブ３０は内部に複数の磁極が形成されたマグネットロール３２を有している。薄層化ブレード３１によって現像スリーブ３０の表面に供給される現像剤２６の層厚が規制されると共に、現像スリーブ３０は図示しない駆動源によって方向Ｄ４に回転し、この回転およびマグネットロール３２の磁極の作用によって現像剤２６は現像スリーブ３０の表面に供給され、後述する露光装置によって感光体２８に形成された静電潜像を現像するとともに、感光体２８に転写されなかった現像剤２６は現像ステーション２２の内部に回収される。
【０１５８】
３３は既に説明した露光装置である。既に述べたように露光装置３３に搭載された発光素子基板７０（図４参照）は優れた封止性能を有し、長期に渡って安定に潜像を形成できるため露光装置としての製品寿命が長く、さらに所望の形状の静電潜像を長期にわたって得られるために常に高画質の画像を形成することができる。
【０１５９】
さて実施例１における露光装置３３は既に述べたように有機エレクトロルミネッセンス素子１を６００ｄｐｉ（ｄｏｔ  ｐｅｒ  ｉｎｃｈ）の解像度で直線状に配置したものであり、帯電器２９によって所定の電位に帯電した感光体２８に対し、画像データに応じて選択的に有機エレクトロルミネッセンス素子をＯＮ／ＯＦＦすることで、最大Ａ４サイズの静電潜像を形成する。この静電潜像部分に現像スリーブ３０の表面に供給された現像剤２６のうちトナーのみが付着し、静電潜像が顕画化される。
【０１６０】
感光体２８に対し記録紙搬送路２５と対向する位置には転写ローラ３６が設けられており、図示しない駆動源により方向Ｄ５に回転する。転写ローラ３６には所定の転写バイアスが印加されており、感光体２８上に形成されたトナー像を、記録紙搬送路２５を搬送されてきた記録紙２３に転写する。
【０１６１】
以降図７に戻って説明を続ける。
【０１６２】
これまで説明してきたように、実施例１における画像形成装置２１は複数の現像ステーション２２Ｙ〜２２Ｋを縦方向に階段状に配列したタンデム型のカラー画像形成装置であり、カラーインクジェットプリンタと同等クラスのサイズを目指すものである。現像ステーション２２Ｙ〜２２Ｋは複数のユニットが配置されるため、画像形成装置２１の小型化を図るためには現像ステーション２２Ｙ〜２２Ｋそのものの小型化と共に、現像ステーション２２Ｙ〜２２Ｋの周辺に配置される作像プロセスに関与する部材を小さくし、現像ステーション２２Ｙ〜２２Ｋの配置ピッチを極力小さくする必要がある。
【０１６３】
オフィスなどにおいてデスクトップに画像形成装置２１を設置した際のユーザの使い勝手、特に給紙時や排紙時の記録紙２３へのアクセス性を考慮すると、画像形成装置２１の底面から給紙口６５までの高さは２５０ミリメートル以下にすることが望ましい。これを実現するためには画像形成装置２１の全体の構成の中で現像ステーション２２Ｙ〜２２Ｋ全体の高さを１００ミリメートル程度に抑える必要がある。しかしながら既存の例えばＬＥＤヘッドは厚みが１５ミリメートル程度あり、これを現像ステーション２２Ｙ〜２２Ｋ間に配置すると目標を達成することが困難である。本発明者等の検討結果によれば露光装置３３の厚みを７ミリメートル以下とすると、現像ステーション２２Ｙ〜２２Ｋ間の隙間に露光装置３３Ｙ〜３３Ｋを配置しても現像ステーション全体の高さを１００ミリメートル以下に抑えることが可能である。＜露光装置＞にて説明したように実施例１の露光装置３３の厚みＺは７ミリメートルを下回るから、現像ステーション全体の高さを１００ミリメートル以下とし、非常に小型の画像形成装置２１を構成することが可能となる。
【０１６４】
３７はトナーボトルであり、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーが格納されている。トナーボトル３７から各現像ステーション２２Ｙ〜２２Ｋには、図示しないトナー搬送用のパイプが配設され、各現像ステーション２２Ｙ〜２２Ｋにトナーを供給している。
【０１６５】
３８は給紙ローラであり、図示しない電磁クラッチを制御することで方向Ｄ１に回転し、給紙トレイ２４に装填された記録紙２３を記録紙搬送路２５に送り出す。
【０１６６】
給紙ローラ３８と最上流のイエロー現像ステーション２２Ｙの転写部位との間に位置する記録紙搬送路２５には、入口側のニップ搬送手段としてレジストローラ３９、ピンチローラ４０対が設けられている。レジストローラ３９、ピンチローラ４０対は、給紙ローラ３８により搬送された記録紙２３を一時的に停止させ、所定のタイミングでイエロー現像ステーション２２Ｙの方向に搬送する。この一時停止によって記録紙２３の先端がレジストローラ３９、ピンチローラ４０対の軸方向と平行に規制され、記録紙２３の斜行を防止する。
【０１６７】
４１は記録紙通過検出センサである。記録紙通過検出センサ４１は反射型センサ（フォトリフレクタ）によって構成され、反射光の有無で記録紙２３の先端および後端を検出する。
【０１６８】
さてレジストローラ３９の回転を開始すると（図示しない電磁クラッチによって動力伝達を制御し、回転ＯＮ／ＯＦＦを行う）記録紙２３は記録紙搬送路２５に沿ってイエロー現像ステーション２２Ｙの方向に搬送されるが、レジストローラ３９の回転開始のタイミングを起点として、各現像ステーション２２Ｙ〜２２Ｋの近傍に配置された露光装置３３Ｙ〜３３Ｋによる静電潜像の書き込みタイミングが独立して制御される。
【０１６９】
最下流のブラック現像ステーション２２Ｋの更に下流側に位置する記録紙搬送路２５には出口側のニップ搬送手段として定着器４３が設けられている。定着器４３は加熱ローラ４４と加圧ローラ４５から構成されている。加熱ローラ４４は表面から近い順に、発熱ベルト、ゴムローラ、芯材（共に図示せず）から構成されている多層構造のローラである。このうち発熱ベルトは更に３層構造を有するベルトであり、表面に近い方から離型層、シリコンゴム層、基材層（共に図示せず）から構成される。離型層は厚み約２０〜３０マイクロメートルのフッ素樹脂からなり、加熱ローラ４４に離型性を付与する。シリコンゴム層は約１７０マイクロメートルのシリコンゴムで構成され、加圧ローラ４５に適度な弾性を与える。基材層は鉄・ニッケル・クロムなどの合金である磁性材料によって構成されている。
【０１７０】
４６は励磁コイルが内包された背面コアである。背面コア４６の内部には表面が絶縁された銅製の線材（図示せず）を所定本数束ねた励磁コイルを加熱ローラ４４の回転軸方向に延伸し、かつ加熱ローラ４４の両端部において、加熱ローラ４４の周方向に沿って周回して形成されている。励磁コイルに半共振型インバータである励磁回路（図示せず）から約３０ｋＨｚの交流電流を印加すると、背面コア４６と加熱ローラ４４の基材層によって構成される磁路に磁束が生じる。この磁束によって加熱ローラ４４の発熱ベルトの基材層に渦電流が形成され基材層が発熱する。基材層で生じた熱はシリコンゴム層を経て離型層まで伝達され、加熱ローラ４４の表面が発熱する。
【０１７１】
４７は加熱ローラ４４の温度を検出するための温度センサである。温度センサ４７は金属酸化物を主原料とし、高温で焼結して得られるセラミック半導体であり、温度に応じて負荷抵抗が変化することを応用して接触した対象物の温度を計測することができる。温度センサ４７の出力は図示しない制御装置に入力され、制御装置は温度センサ４７の出力に基づいて背面コア４６内部の励磁コイルに出力する電力を制御し、加熱ローラ４４の表面温度が約１７０℃となるように制御する。
【０１７２】
この温度制御がなされた加熱ローラ４４と加圧ローラ４５によって形成されるニップ部に、トナー像が形成された記録紙２３が通紙されると、記録紙２３上のトナー像は加熱ローラ４４と加圧ローラ４５によって加熱および加圧され、トナー像が記録紙２３上に定着される。
【０１７３】
４８は記録紙後端検出センサであり、記録紙２３の排出状況を監視するものである。５２はトナー像検出センサである。トナー像検出センサ５２は発光スペクトルの異なる複数の発光素子（共に可視光）と単一の受光素子を用いた反射型センサユニットであり、記録紙２３の地肌と画像形成部分とで、画像色に応じて吸収スペクトルが異なることを利用して画像濃度を検出するものである。またトナー像検出センサ５２は画像濃度のみならず、画像形成位置も検出できるため、実施例１における画像形成装置２１ではトナー像検出センサ５２を画像形成装置２１の幅方向に２ヶ所設け、記録紙２３上に形成した画像位置ずれ量検出パターンの検出位置に基づき、画像形成タイミングを制御している。
【０１７４】
５３は記録紙搬送ドラムである。記録紙搬送ドラム５３は表面を２００マイクロメートル程度の厚さのゴムで被覆した金属製ローラであり、定着後の記録紙２３は記録紙搬送ドラム５３に沿って方向Ｄ２に搬送される。このとき記録紙２３は記録紙搬送ドラム５３によって冷却されると共に、画像形成面と逆方向に曲げられて搬送される。これによって記録紙全面に高濃度の画像を形成した場合などに発生するカールを大幅に軽減することができる。その後、記録紙２３は蹴り出しローラ５５によって方向Ｄ６に搬送され、排紙トレイ５９に排出される。
【０１７５】
５４はフェイスダウン排紙部である。フェイスダウン排紙部５４は支持部材５６を中心に回動可能に構成され、フェイスダウン排紙部５４を開放状態にすると、記録紙２３は方向Ｄ７に排紙される。このフェイスダウン排紙部５４は閉状態では記録紙搬送ドラム５３と共に記録紙２３の搬送をガイドするように、背面に搬送経路に沿ったリブ５７が形成されている。
【０１７６】
５８は駆動源であり、実施例１ではステッピングモータを採用している。駆動源５８によって、給紙ローラ３８、レジストローラ３９、ピンチローラ４０、感光体（２８Ｙ〜２８Ｋ）、および転写ローラ（３６Ｙ〜３６Ｋ）を含む各現像ステーション２２Ｙ〜２２Ｋの周辺部、定着器４３、記録紙搬送ドラム５３、蹴り出しローラ５５の駆動を行っている。
【０１７７】
６１はコントローラであり、外部のネットワークを介して図示しないコンピュータなどからの画像データを受信し、プリント可能な画像データを展開、生成する。
【０１７８】
６２はエンジン制御部である。エンジン制御部６２は画像形成装置２１のハードウェアやメカニズムを制御し、コントローラ６１から転送された画像データに基づいて記録紙２３にカラー画像を形成すると共に、画像形成装置２１の制御全般を行っている。
【０１７９】
６３は電源部である。電源部６３は、露光装置３３Ｙ〜３３Ｋ、駆動源５８、コントローラ６１、エンジン制御部６２へ所定電圧の電力供給を行うと共に、定着器４３の加熱ローラ４４への電力供給を行っている。また感光体２８の表面の帯電、現像スリーブ（図８における符号３０を参照）に印加する現像バイアス、転写ローラ３６に印加する転写バイアスなどのいわゆる高圧電源系もこの電源部に含まれている。
【０１８０】
また電源部６３には電源監視部６４が含まれ、少なくともエンジン制御部６２に供給される電源電圧をモニタできるようになっている。このモニタ信号はエンジン制御部６２において検出され、電源スイッチのオフや停電などの際に発生する電源電圧の低下を検出している。
【０１８１】
以上の説明においては本発明をカラー画像形成装置に適用した場合について説明したが、たとえばブラックなど単色の画像形成装置に適用することもできる。また、カラー画像形成装置に適用した場合、現像色はイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの４色に限定されるものではない。
【０１８２】
（実施例２）
図９は本発明の実施例２における発光素子基板７０の構成を示す断面図である。
【０１８３】
以降図９を用いて実施例２の発光素子基板７０の構成を説明する。なお実施例２において説明する発光素子基板７０、この発光素子基板７０を応用した露光装置およびこの露光装置を搭載した画像形成装置について、実施例１と共通部分については説明を省略する。
【０１８４】
図９は実施例１の説明における図２に対応する図面である。実施例１（図２）においては画素規制部８の一部を陰極７が覆う構成としたが、実施例２（図９）においては画素規制部８よりも広い範囲を陰極７が覆い、陰極７がＴＦＴ保護層１０８と接するように構成したものである。
【０１８５】
実施例２における発光素子基板７０の構成も、基板２と、この基板２上に形成された高分子有機エレクトロルミネッセンス材料からなる複数の発光部（既に説明した発光部ＬＳ、図１参照）と、この発光部ＬＳを覆う電極７と、少なくともこの電極より広い範囲を覆う熱硬化性樹脂からなる封止部１０とを有しており、その作用効果については実施例１で説明したものとほぼ同じであるが、実施例２では画素規制部８をポリイミドなどの樹脂にて構成した点に実施例１との相違がある。
【０１８６】
画素規制部８としてポリイミドなどの樹脂を用いる場合は、基板２上にＴＦＴ保護層１０８を形成した後に、例えば感光性ポリイミドからなる１マイクロメートル程度の絶縁材料をスピンコート法で発光素子基板７０の全面に塗布し、フォトリソグラフィー法で所定の形状にパターニングして画素規制部８を形成する。画素規制部８としてポリイミドなどの撥水性材料を採用した場合は、画素規制部８の形成後にその表面を紫外線照射処理あるいはプラズマ処理して表面粗さＲａを５ナノメートル程度に荒らし、高分子有機エレクトロルミネッセンス材料を溶解するトルエンやキシレンなどの溶媒、あるいは高分子有機エレクトロルミネッセンス材料を溶解した溶液に対して高い濡れ性を持つように加工することが望ましい。このようにすることでスピンコート法などによって塗布される高分子有機エレクトロルミネッセンス材料の塗布むらが少なくなり、結果的に有機エレクトロルミネッセンス素子１（図１参照）の発光部ＬＳにおける発光輝度の分布が均一化される。
【０１８７】
画素規制部８としては上述したポリイミドの他に、主鎖としてビニル基、吸水性シリコン、イソシアネート、ポリエステルポリマー、ポリアミド、フッ素含有ポリマー、エポキシ基、あるいは末端にビニル基、グリシジル基、アリール基などを持ったポリマー材料を用いることもできる。
【０１８８】
さて画素規制部８を形成した後に、＜発光層＞で説明したように、発光素子基板７０には高分子有機エレクトロルミネッセンス材料が塗布され、不要な領域は拭き取られ、その後に＜陰極＞で説明した材料、工法に従って陰極７が形成される。ポリイミドなどの樹脂材料は一般にわずかではあるが水分を透過するため、画素規制部８として樹脂を用いる場合は、Ａｌなどの金属材料よりなる陰極７によって画素規制部８を完全に被覆することで、水分やガスに対するバリア性を向上することができる。
【０１８９】
（実施例３）
図１０は本発明の実施例３における発光素子基板７０の構成を示す断面図である。
【０１９０】
以降図１０を用いて実施例３の発光素子基板７０の構成を説明する。なお実施例３において説明する発光素子基板７０、この発光素子基板７０を応用した露光装置およびこの露光装置を搭載した画像形成装置について、実施例１と共通部分については説明を省略する。
【０１９１】
図１０は実施例１の説明における図２に対応する図面である。図示するごとく実施例３における発光素子基板７０は基板２と、この基板２上に形成された高分子有機エレクトロルミネッセンス材料からなる複数の発光部（既に説明した発光部ＬＳ、図１参照）と、この発光部ＬＳを覆う電極（陰極７）と、少なくともこの電極（陰極７）より広い範囲を覆う熱硬化性樹脂からなる封止部１０とを有し、更に電極７（陰極７）と封止部１０の間に少なくとも電極（陰極７）より広い範囲を覆う保護部９を形成し、かつ熱硬化性樹脂よりなる封止部１０をこの保護部９より広い範囲を覆うように構成したものである。
【０１９２】
このとき封止部１０の周辺部はＴＦＴ保護層１０８と接着することとなる。＜ＴＦＴ＞で説明したようにＴＦＴ保護層１０８は窒化シリコンなどの緻密な膜をなしており、しかも少なくとも３００ナノメートル程度の厚みに形成されているからその表面は凹凸のない均一な状態となっている。これによって封止部１０の周辺部はＴＦＴ保護層１０８と隙間なく接着することができる。
【０１９３】
さて実施例３において９は例えば酸化アルミニウムあるいは酸化カルシウムなどの吸湿性材料によって構成された保護部である。保護部９は少なくとも５０ナノメートルの厚みを有する膜状構造物であり、例えばスパッタ法によって形成することができる。
【０１９４】
保護部９は有機エレクトロルミネッセンス素子１（図１参照）の発光部ＬＳのみならず陰極７の全面を覆うように構成することが望ましい。
【０１９５】
吸湿性材料で構成された保護部９は熱硬化性樹脂からなる封止部１０に完全に覆われているため、保護部９は直接大気に晒されていない。封止部１０を浸透する水分の量は極めて微量であるため、保護部９は５０ナノメートル程度の厚みであっても吸湿作用を発揮することができる。
【０１９６】
さて本発明の発光素子基板７０を露光装置に応用する場合には発光素子基板７０に可撓性は要求されないから、基本的には保護部９は製造工程における時間的制約が許す限り、例えば数１０マイクロメートル程度に厚く形成してもよい。このように保護部９の厚みを増大させることで、保護部９によって被覆される下部の構造物による段差が確実に吸収され、結果的に保護部９の表面は凹凸のない均一な状態となるとともに、吸湿材料を増加できるという極めて有利な状態とすることができる。
【０１９７】
また保護部９を上述の吸湿性材料と実施例１で説明した金属酸化物や金属窒化物との多層に構成することももちろん可能である。この場合は金属酸化物あるいは金属窒化物の層によって吸湿性材料の層を完全に被覆するような構造とすることで、水分やガスに対するバリア性を更に向上することが可能となる。
【０１９８】
（実施例４）
図１１は本発明の実施例４における発光素子基板７０の構成を示す断面図である。
【０１９９】
以降図１１を用いて実施例４の発光素子基板７０の構成を説明する。なお実施例４において説明する発光素子基板７０、この発光素子基板７０を応用した露光装置およびこの露光装置を搭載した画像形成装置について、実施例１と共通部分については説明を省略する。
【０２００】
図１１は実施例１の説明における図２に対応する図面である。図示するごとく実施例４における発光素子基板７０は基板２と、この基板２上に形成された高分子有機エレクトロルミネッセンス材料からなる複数の発光部（既に説明した発光部ＬＳ、図１参照）と、この発光部ＬＳを覆う電極（陰極７）と、少なくともこの電極（陰極７）より広い範囲を覆う熱硬化性樹脂からなる封止部１０とを有し、更に基板２上に発光部ＬＳの発光領域を規制する画素規制部８を有し、熱硬化性樹脂からなる封止部１０の外周部分を画素規制部８に接着するように構成したものである。
【０２０１】
実施例４において８は陽極３の一部を覆うことで発光に寄与する発光部ＬＳの位置、形状、サイズなどを規制する画素規制部であり、画素規制部８は既に＜画素規制部＞で詳細に説明したように５０ナノメートル〜２マイクロメートルの厚みの窒化シリコンあるいは酸化シリコンで形成された膜状構造物である。図示するように画素規制部８はＴＦＴ保護層１０８の上に形成されているが、ＴＦＴ保護層１０８も＜ＴＦＴ＞で説明したように窒化シリコンや酸化シリコンなどの緻密な材料で構成されており、３００ナノメートル程度の厚みを有している。このようにＴＦＴ保護層１０８の上に更に同様に緻密な構造を有する画素規制部８を設けることで、画素規制部８の表面は凹凸のない均一な状態とすることができる。従ってこの画素規制部８の上に形成された熱硬化性樹脂からなる封止部１０は画素規制部８と隙間なく密着し、水分やガスに対するバリア性を極めて高く維持することが可能となる。
【０２０２】
実施例４では画素規制部８として窒化シリコンや酸化シリコンを用いているが、画素規制部８として例えば実施例２で示したようなポリイミドなどの樹脂材料を用いることも可能である。ただしこの場合は封止性能を確保するために画素規制部８を封止部１０で完全に覆うように構成することが望ましい。
【産業上の利用可能性】
【０２０３】
本発明の発光装置およびそれを用いた露光装置ならびに画像形成装置は、簡易な構成にもかかわらず有機エレクトロルミネッセンス素子を外部雰囲気中の水分やガスから確実に保護し、シュリンキングやダークスポットの発生および拡大を有効に防止することが可能であるから、長期にわたって安定な発光を得ることが必要な種々の装置において利用でき、例えば複写機、マルチファンクションプリンタ、プリンタ、ファクシミリなどに適用が可能である。また有機エレクトロルミネッセンス素子は有機発光材料の選定によってＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅの三原色を得ることができるから、例えばＲＧＢそれぞれの色にて露光する露光装置を用いれば、印画紙を直接露光するタイプの画像形成装置に適用することもできる。また本発明の発光装置は単に露光装置や画像形成装置のみに応用が可能なものでなく、有機エレクトロルミネッセンス素子などの発光素子が形成され、封止を必要とするあらゆる発光装置、例えばディスプレイなどの表示装置にも適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０２０４】
【図１】本発明の実施例１の発光素子基板における有機エレクトロルミネッセンス素子の構造を示す断面図
【図２】本発明の実施例１の発光素子基板における封止部の外周部分の構成を示す断面図
【図３】本発明の実施例１の発光素子基板において封止部を外部回路とのコンタクトホールおよび外部配線の領域まで拡大した場合の断面図
【図４】（ａ）本発明の実施例１の発光素子基板の上面図、（ｂ）同要部拡大図
【図５】本発明の実施例１の発光素子基板に係る回路図
【図６】本発明の実施例１における発光素子基板を搭載した露光装置の構成図
【図７】本発明の実施例１の発光素子基板を応用した露光装置を搭載した画像形成装置の構成図
【図８】本発明の実施例１の画像形成装置における現像ステーションの周辺を示す構成図
【図９】本発明の実施例２における発光素子基板の構成を示す断面図
【図１０】本発明の実施例３における発光素子基板の構成を示す断面図
【図１１】本発明の実施例４における発光素子基板の構成を示す断面図
【図１２】従来の有機エレクトロルミネッセンス素子の構造を示す断面図
【符号の説明】
【０２０５】
１    有機エレクトロルミネッセンス素子
２    基板
３    陽極
６    発光層
７    陰極
８    画素規制部
９    保護部
１０    封止部
１１    有機エレクトロルミネッセンス素子
１２    ガラス基板
１３    陽極
１４    正孔輸送層
１５    有機材料層
１６    発光層
１７    陰極
１８    封止部
２１    画像形成装置
２２，２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ    現像ステーション
２３    記録紙
２５    記録紙搬送路
２８，２８Ｙ，２８Ｍ，２８Ｃ，２８Ｋ    感光体
３３，３３Ｙ，３３Ｍ，３３Ｃ，３３Ｋ    露光装置
６１    コントローラ
６２    エンジン制御部
７０    発光素子基板
７１    レンズアレイ
７８    駆動制御部
８０    ＦＰＣ
８１    ソースドライバ
８２    ＴＦＴ回路
８５    イメージメモリ
８６    光量補正データメモリ
８７    タイミング生成部
８８    ゲートコントローラ
８９    ピクセル回路
１０１    ベースコート層
１０２    ＴＦＴ
１０３    ゲート絶縁層
１０５    中間層
１０８    ＴＦＴ保護層
１１０    コンタクトホール
１１９    配線パターン
１２０    外部配線
【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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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