(57)【要約】【課題】  発光する光の混色を容易に抑制することができるプリンタヘッド用有機ＥＬ素子を提供する。【解決手段】  プリンタヘッド用有機ＥＬ素子１は、基板２上に半透明反射膜３、陽極層４、ホール注入層５、ホール輸送層６、発光層７、電子輸送層８、陰極層（請求項に記載の反射膜に相当）９が積層されている。半透明反射膜３は、発光層７で発光された光を一部透過可能に構成され、陰極層９は、発光層７で発光された光を全て反射可能に構成されている。発光層７によって発光された光を共振することができるように、半透明反射膜３と陰極層９が配置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光層と、前記発光層で発光された光を全反射可能な反射膜と、前記発光層を挟んで前記反射膜と反対側に位置し、前記発光層で発光された光のうち一部を反射可能な半透明反射膜とを備え、
発光した光を共振可能なように前記反射膜と前記半透明反射膜とが配置されていることを特徴とするプリンタヘッド用有機ＥＬ素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感光紙や感光ドラムを感光させるためのプリンタヘッド用有機ＥＬ素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、感光紙や感光ドラム等の感光体を感光させて画像を印刷するための光プリンタが知られている。感光体を感光させる技術としては、レーザやＬＥＤ（発光ダイオード）が知られている。
【０００３】
レーザにより感光体を感光させる光プリンタの場合、レーザを感光体の幅だけ走査させて、感光体を感光させなければならない。従って、レーザを駆動させるための駆動手段が必要になり、光プリンタが大型化するといった問題があった。
【０００４】
そこで、感光体の幅に対応させてＬＥＤが配列されたプリンタヘッドを備えた光プリンタが知られている。このようにＬＥＤが配列されたプリンタヘッドの場合、プリンタヘッドを感光体の幅に対応させて走査させる必要がないので、プリンタヘッドを駆動させるための駆動手段を省略することができる。これによって、光プリンタを小型化することができるといった利点があった。
【０００５】
しかしながら、同一基板上にＬＥＤを感光体の幅に合わせて配列する場合、大型の基板が必要になるため、基板の製造コストが増大するといった問題があった。また、複数の基板上にＬＥＤを配列したＬＥＤアレイを作製し、そのＬＥＤアレイを感光体の幅に合わせて配列するといった技術も知られているが、ＬＥＤアレイ間のアライメントが困難であるといった問題や、ＬＥＤアレイ間にできる隙間によりＬＥＤの高密度化が困難であるといった問題があった。
【０００６】
そこで、ガラス等の安価な基板上に形成することができる有機ＥＬ素子が配列されたプリンタヘッドを備えた光プリンタが注目されている。
【０００７】
有機ＥＬ素子を有する光プリンタでは、感光紙の幅に合わせてプリンタヘッドに配列された有機ＥＬ素子を発光させ、その発光された光によって感光紙を、例えば、ＲＧＢの３色に感光させて画像を印刷する。
【０００８】
しかしながら、当然、有機ＥＬ素子は、単一の波長の光のみを発光するのではなく、発光スペクトルがある程度広がって、色が混じった光を発光する。このように発光スペクトルが広がった光により感光体を感光させると、発光スペクトルと同様に混じった色が印刷されることになる。
【０００９】
そこで、特許文献１には、有機ＥＬ素子により発光された光の混色を抑制する技術が開示されている。
【００１０】
この特許文献１の技術では、青色と緑色の光を発光する有機ＥＬ素子の照射方向に、カラーフィルターを配置して、このカラーフィルターによって混色成分の光を除去することができる。
【特許文献１】特開２００５−６７０２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１の技術では、カラーフィルターを別部品として用意しなければならないため、部品点数が増加して光プリンタの構成が複雑化するといった問題がある。また、カラーフィルターを別部品にすることによって、カラーフィルターと有機ＥＬ素子とのアライメントが必要になり、製造工程が複雑化するといった問題がある。
【００１２】
本発明は、上述した課題を解決するために創案されたものであり、発光する光の混色を容易に抑制することができるプリンタヘッド用有機ＥＬ素子を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、発光層と、前記発光層で発光された光を全反射可能な反射膜と、前記発光層を挟んで前記反射膜と反対側に位置し、前記発光層で発光された光のうち一部を反射可能な半透明反射膜とを備え、発光した光を共振可能なように前記反射膜と前記半透明反射膜とが配置されていることを特徴とするプリンタヘッド用有機ＥＬ素子である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、反射膜と半透明反射膜との間で、発光層で発光された光を共振可能に構成したので、発光層によって発光された光のうち、所望の光を共振させて強めることができると共に、所望の光以外の光を弱めることができる。これによって、共振させた後、半透明反射膜から外部へと照射される光の混色を容易に抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。図１は、本発明によるプリンタヘッド用有機ＥＬ素子（以下、有機ＥＬ素子という）の断面構造を示す。
【００１６】
有機ＥＬ素子１は、基板２上に半透明反射膜３、陽極層４、ホール注入層５、ホール輸送層６、発光層７、電子輸送層８、陰極層（請求項に記載の反射膜に相当）９が積層されている。
【００１７】
この有機ＥＬ素子１では、基板２側から光が発光するように構成されているので、基板２は、ガラス基板等の光を透過可能な透明基板が用いられている。
【００１８】
半透明反射膜３は、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｒ又はこれらの化合物、若しくは、誘電体多層膜によって構成される。この半透明反射膜３は、約５０％の反射率に構成されている。従って、半透明反射膜３によって、発光層５により発光された光のうち、半分の光は透過し、半分の光は陰極層９に向かって反射される。
【００１９】
陽極層４は、発光層７により発光された光を透過可能な厚さ約１００ｎｍのＩＴＯ等の透明電極からなる。
【００２０】
ホール注入層５は、陽極層４から注入されるホールの注入率を向上させるものであり、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）からなる。ホール輸送層６は、ホール注入層５を介して陽極層４から注入されたホールを発光層７に輸送するためのものであり、ＮＰＢからなる。
【００２１】
発光層７は、注入された電子及び正孔によって光を発光可能に構成されている。電子輸送層８は、陰極層９から注入された電子を円滑に発光層７に輸送するためのものであり、Ａｌ３からなる。
【００２２】
陰極層９は、発光層７によって発光された光を全反射可能なＡｌ等の反射膜からなる。
【００２３】
ここで、ホール注入層５〜電子輸送層８からなる有機ＥＬ素子１の有機層１０と、陽極層４とを合わせた厚みは、発光層７によって発光された光を共振可能な厚みに構成されている。具体的には、有機層１０と陽極層４との厚みから算出される半透明反射膜３の上面から陰極層９の下面までの光学的距離（実際の距離に物質の屈折率をかけたもの）Ｌが、Ｌ＝ｋλ／２ｎ（反射面での位相のずれなし）、若しくは、Ｌ＝ｋλ／４ｎ（反射面で位相が半波長ずれ有り）のいずれかを満たすように構成されている。尚、ｋは整数、λは発光層７が発光する発光スペクトルのピークの波長とする。
【００２４】
従って、発光層７によって発光された光は、半透明反射膜３と陰極層９との間で共振する。そして、その共振した光の一部が半透明反射膜３及び基板２を透過して、外部へと放出される。この外部へ放出された光によって感光紙を感光することにより、感光紙に画像を印刷することができる。
【００２５】
このように半透明反射膜３と陰極層９との間で、発光層７によって発光された光を共振させることによって、発光スペクトルのピークの波長の光を強めることができると共に、それ以外の波長の光を弱めることができる。これによって、共振された後、基板２及び半透明反射膜３を透過して外部へ照射される光の多くを所望の波長の光によって構成することができ、それ以外の波長の光を減少させることができるので、光の混色を抑制することができる。
【００２６】
次に、本発明に係る有機ＥＬ素子の効果を証明するために行った実験結果について説明する。
【００２７】
最初に、混色が減少する効果について発光スペクトルを用いて証明する。
【００２８】
まず、青色の光を発光可能な有機ＥＬ素子の実験結果について、図２を参照して説明する。図２において、実線は本発明による共振可能な有機ＥＬ素子の実験結果を示している。図２において、一点鎖線は光を共振不能に構成した比較例による有機ＥＬ素子の実験結果を示している。図２において、点線は共振可能な有機ＥＬ素子のシミュレーションによる結果を示している。尚、図２における実線の実験結果は、有機層１０の厚みを約１２０ｎｍとし、陽極層４の厚みを約１００ｎｍに構成した有機ＥＬ素子１を用いて実験した結果である。
【００２９】
図２に示す本発明による発光スペクトル（実線）と比較例による発光スペクトル（一点鎖線）とを比較すれば明らかなように、約４７０ｎｍ以上の波長の発光スペクトルが大幅に減少しているのがわかる。このことから、約４１０ｎｍのピーク波長以外の光による混色を大幅に減少できることがわかる。
【００３０】
また、共振可能な青色の有機ＥＬ素子をモデルとしたシミュレーションでは、緑色の光との混色率が約３．５％と低い値になった。尚、ここでいう混色率とは、シミュレーションにより得られた発光スペクトルのうち、異なる色（青色の有機ＥＬ素子の場合は緑色及び赤色）にかかっている割合のことである。具体的には、青色の有機ＥＬ素子における緑色の混色率は、
混色率＝（青色の発光スペクトルの面積×緑色のフィルタ特性）／青色の発光スペクトルの面積
となる。
【００３１】
次に、緑色を発光させるための有機ＥＬ素子の実験結果について、図３を参照して説明する。図３において、実線は本発明による共振可能な有機ＥＬ素子の実験結果を示している。図３において、一点鎖線は光を共振不能に構成した比較例による有機ＥＬ素子の実験結果を示している。図３において、点線は共振可能な有機ＥＬ素子のシミュレーションによる結果を示している。尚、図３における実線の実験結果は、有機層１０の厚みを約１６０ｎｍとし、陽極層４の厚みを約１００ｎｍに構成した有機ＥＬ素子１を用いて実験した結果である。
【００３２】
図３に示す本発明による発光スペクトル（実線）と比較例による発光スペクトル（一点鎖線）とを比較すれば明らかなように、約５５０ｎｍ以上の波長の発光スペクトルが大幅に減少していることがわかる。このことから、約５２０ｎｍのピーク波長以外の光による混色を大幅に減少できることがわかる。
【００３３】
また、共振可能な緑色の有機ＥＬ素子をモデルとしたシミュレーションでは、赤色の光との混色率が約３．０％、青色の光との混色率が約３．０％と低い値になった。
【００３４】
次に、混色が減少する効果について色度座標を用いて証明する。
【表１】
2007188678.tif 000003
【００３５】
表１は、緑色及び青色の光を発光する有機ＥＬ素子について、共振しない比較例の有機ＥＬ素子と本発明に係る共振可能な有機ＥＬ素子とを作製してそれぞれの色度座標を調べたものである。また、参考として、液晶による色度座標も掲載している。図４は、表１に示す実験結果を色度座標上にプロットしたものであり、○が本発明による色度座標を示し、△が比較例による色度座標を示し、□が液晶による色度座標を示している。尚、ここでいう色度座標とは、実験によって得られた発光スペクトルを混色たものである。
【００３６】
表１に示すように、緑色の光を発光する有機ＥＬ素子の場合、比較例の有機ＥＬ素子の色度座標は（０．２４，０．４３）となっているのに対し、本発明に係る有機ＥＬ素子の色度座標は（０．２２，０．７３）となっている。これにより、図４に示すように、本発明の有機ＥＬ素子は、比較例の有機ＥＬ素子に比べて混色の少ない深い緑色の光を発光していることがわかる。
【００３７】
また、表１に示すように、青色の光を発光する有機ＥＬ素子の場合、比較例の有機ＥＬ素子の色度座標は（０．１６，０．１２）となっているのに対し、本発明に係る有機ＥＬ素子の色度座標は（０．１４，０．０８）となっている。これにより、図４に示すように、本発明の有機ＥＬ素子は、比較例の有機ＥＬ素子に比べて混色の少ない深い青色の光を発光していることがわかる。
【００３８】
以上、上記実施形態を用いて本発明を詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更形態として実施することができる。従って、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。以下、上記実施形態を一部変更した変更形態について説明する。
【００３９】
例えば、上記実施形態の各層を構成する材料は、上述したものに限定されるものではなく、適宜変更可能である。また、同様に、発光層７で発光した光を共振することができるならば、各層の厚みに関しても適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明によるプリンタヘッド用有機ＥＬ素子（以下、有機ＥＬ素子という）の断面構造を示す。
【図２】青色の光を発光可能な本発明に係る有機ＥＬ素子、比較例及びシミュレーションによる発光スペクトルを表す図である。
【図３】緑色の光を発光可能な本発明に係る有機ＥＬ素子、比較例及びシミュレーションによる発光スペクトルを表す図である。
【図４】青色及び緑色の光を発光可能な本発明に係る有機ＥＬ素子、比較例及びシミュレーションによる色度座標を表す図である。
【符号の説明】
【００４１】
１    有機ＥＬ素子
２    基板
３    半透明反射膜
４    陽極層
５    ホール注入層
６    ホール輸送層
７    発光層
８    電子輸送層
９    陰極層
１０  有機層
【図１】
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【図２】
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【図３】
2007188678.tif 000006
【図４】
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