(57)【要約】【課題】露光装置のような高い輝度が要求される光源として有機エレクトロルミネッセント素子を応用する場合には、発熱が少なくなり寿命が延びる等、信頼性を高めるために素子の発光効率をなるべく高くする必要があった。【解決手段】陽極３と陰極９からなる一対の電極と、これらの電極の間に少なくとも発光層を含む機能層８と中間層５が配置され、中間層５を表面抵抗率が１０６Ω／□よりも大きく１０１２Ω／□よりも小さくなるように構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の電極と、これらの電極の間に少なくとも発光層を含む機能層と中間層が配置され、この中間層を表面抵抗率が１０６Ω／□以上１０１２Ω／□以下になるように構成したことを特徴とする有機エレクトロルミネッセント素子。
【請求項２】
前記中間層の厚みを１ｎｍ以上５０ｎｍ以下に構成した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ト素子。
【請求項３】
前記中間層の第一イオン化ポテンシャルをＩＰ１ｅＶ、前記電極の一方の第一イオン化ポテンシャルをＩＰ２ｅＶとするとき、前記中間層をＩＰ２−０．５ｅＶ≦ＩＰ１≦ＩＰ２＋０．５ｅＶの関係を満たすように構成した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ト素子。
【請求項４】
前記中間層を乾式プロセスを用いて形成した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ト素子。
【請求項５】
前記中間層を酸化物、窒化物、酸窒化物、複合酸化物のいずれかで構成した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ト素子。
【請求項６】
前記中間層をモリブデン、タングステン、バナジウムのいずれかの酸化物で構成した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ト素子。
【請求項７】
前記機能層を湿式プロセスを用い高分子系材料によって形成した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ト素子。
【請求項８】
請求項１〜請求項７いずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子を列状に配置し、個々の有機エレクトロルミネッセント素子を独立して点灯／消灯制御可能に構成した露光装置。
【請求項９】
少なくとも請求項８記載の露光装置と、前記露光装置によって静電潜像が形成される感光体と、前記感光体上に形成された静電潜像を顕画化する現像手段とを有する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は各種光源などに用いられる電気的発光素子である有機エレクトロルミネッセント素子、この有機エレクトロルミネッセント素子を光源として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ト素子は固体蛍光性物質の電界発光現象を利用した発光デバイスであり、小型のディスプレイとして既に一部で実用化されている。
【０００３】
有機エレクトロルミネッセント素子は発光層に用いられる材料の違いからいくつかのグループに分類することができる。代表的なものの一つは発光層に低分子量の有機化合物を用いる低分子有機エレクトロルミネッセント素子で、主に真空蒸着法を用いて作製される。そして今一つは発光層に高分子化合物を用いる高分子有機エレクトロルミネッセント素子である。
【０００４】
高分子有機エレクトロルミネッセント素子は少なくとも発光層を含む機能層を構成する材料を、溶媒に溶解した溶液を用いることで、スピンコート法やインクジェット法、スリットコート法、ディップコート法、印刷法等による製膜工程（以降このように液体材料を薄膜状に塗布する手段を用い、高分子エレクトロルミネッセント素子の作製プロセスの特徴である簡便性をもった製膜工程を「湿式プロセス」と呼称する。これに対し真空蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法などに代表される製膜工程を「乾式プロセス」と呼称する。）を採用することが可能であり、その簡便なプロセスから低コスト化や大面積化が期待できる技術として注目されている。
【０００５】
図１２は従来の高分子有機エレクトロルミネッセント素子の構造を示す断面図である。
【０００６】
以降図１２を用いて従来の高分子有機エレクトロルミネッセント素子の構造およびその作成手順について説明する。
【０００７】
典型的な有機エレクトロルミネッセント素子１１は陽極１３および陰極１９の間に電荷注入層（後述するＰＥＤＯＴ層１０）、発光層等の複数の層を積層した機能層を配置することで作製される。
【０００８】
まず陽極１３としてＩＴＯ（インジウム錫酸化物）を製膜した後にエッチングによって所定の形状にパターニングし、所望の発光面形状が得られるように絶縁層１４を配置するなどしたガラス基板１２上に、電荷注入層としてのＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ（ポリチオフェンとポリスチレンスルホン酸の混合物、以下ＰＥＤＯＴと記載する。）薄膜からなるＰＥＤＯＴ層１０を湿式プロセスであるスピンコート法などによって製膜する。ＰＥＤＯＴ層１０は電荷注入層として事実上の標準となっている材料であり、陽極１３側に配置されることでホール注入層として機能する。
【０００９】
ＰＥＤＯＴ層１０の上に機能層１８を構成する発光層として例えばポリフェニレンビニレン（以下ＰＰＶと表す）およびその誘導体、またはポリフルオレンおよびそれらの誘導体が湿式プロセスであるスピンコート法などによって製膜される。このＰＰＶおよびポリフルオレンは高分子有機エレクトロルミネッセント素子１１に用いられる発光層用の材料として代表的なものであり、通常はトルエンやキシレンなどの有機溶媒に溶解させて塗布される。そして機能層１８上に真空蒸着法によって陰極１９としての金属電極が製膜され有機エレクトロルミネッセント素子１１が完成する。
【００１０】
さて従来の有機エレクトロルミネッセント素子に関して、特に低分子有機エレクトロルミネッセント素子の信頼性向上のための工夫として、たとえば特許文献１に開示されたようなシリコンを主な材料とする中間層を導入する技術が提案されている。しかしながら、これらの物質からなる中間層は、第一イオン化ポテンシャルが大きいために電極との間に著しい電位ギャップを生じる。その結果これら中間層は電気抵抗が著しく高くなってしまい、低電圧で電荷を注入するためにはその厚みを極力小さくする必要があった。またこれらの中間層は、基板の表面粗さの改善や電極面からの不純物の機能層内への拡散を阻止するなどの作用はあるものの、本質的には電荷のバリア層として作用するため、有機エレクトロルミネッセント素子の発光効率を向上できるものではなかった。
【特許文献１】特開２００２−２８０１８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
一般的なディスプレイ装置等に応用される有機エレクトロルミネッセント素子の発光輝度は高々１０００ｃｄ／ｍ２程度でよいのに対し、電子写真装置等の画像形成装置の露光装置に応用される有機エレクトロルミネッセント素子には、例えば画像形成装置の仕様として６００ｄｐｉ（ｄｏｔ  ｐｅｒ  ｉｎｃｈ）、２０ｐｐｍ（ｐａｇｅｓ  ｐｅｒ  ｍｉｎｕｔｅ）程度を想定すると１００００ｃｄ／ｍ２以上の発光輝度が要求され、その駆動条件は高電圧、大電流の非常に過酷なものとなる。このような環境下において有機エレクトロルミネッセント素子の動作を長期間にわたって安定して行なうためには、有機エレクトロルミネッセント素子の発光効率を大幅に向上させる必要がある。有機エレクトロルミネッセント素子の発光効率が高いと、駆動のために必要となる電圧電流の条件は緩和され、有機エレクトロルミネッセント素子の発熱が少なくなり寿命が延びる等、結果的に有機エレクトロルミネッセント素子の長期にわたる信頼性を向上させることが可能となる。
【００１２】
このように露光装置のような高い輝度が要求される光源に有機エレクトロルミネッセント素子を応用する場合には、信頼性を高めるために有機エレクトロルミネッセント素子の発光効率をなるべく高くする必要がある。
【００１３】
本発明は、ディスプレイ装置の表示用途等に用いられる低輝度から画像形成装置の露光光源用途等に用いられる高輝度まで幅広い範囲で駆動可能であって、幅広い輝度の範囲にわたって安定に動作し、かつ寿命特性に優れた有機エレクトロルミネッセント素子、およびこれを用いた長期間にわたって安定して動作する露光装置、およびこの露光装置を用い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】
【００１４】
本発明の有機エレクトロルミネッセント素子は上記課題に鑑みてなされたもので、一対の電極と、これらの電極の間に少なくとも発光層を含む機能層と中間層が配置され、この中間層を表面抵抗率が１０６Ω／□以上１０１２Ω／□以下になるように構成したものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、有機エレクトロルミネッセント素子の発光効率が向上するため有機エレクトロルミネッセント素子をより低電圧で駆動できるようになり、有機エレクトロルミネッセント素子を駆動するためのコストを低減することができる。また隣接する有機エレクトロルミネッセント素子間の電気的なクロストークを抑えることができる。また投入電力も少なくて済むため発熱が小さくなり有機エレクトロルミネッセント素子の寿命を延ばすことができる。
【００１６】
この有機エレクトロルミネッセント素子を露光装置に応用することによって、長期にわたって安定して動作する露光装置を提供できる。またこの露光装置を搭載することによって長期にわたって高画質を維持可能な画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の有機エレクトロルミネッセント素子は、一対の電極と、これらの電極の間に少なくとも発光層を含む機能層と中間層が配置され、この中間層を表面抵抗率が１０６Ω／□以上１０１２Ω／□以下になるように構成したものである。これによって有機エレクトロルミネッセント素子の発光効率が向上するため有機エレクトロルミネッセント素子をより低電圧で駆動できるようになり、有機エレクトロルミネッセント素子を駆動するためのコストを低減することができる。また隣接する有機エレクトロルミネッセント素子間の電気的なクロストークを抑えることができる。また投入電力も少なくて済むため発熱が小さくなり有機エレクトロルミネッセント素子の寿命を延ばすことができ、長期にわたって信頼性の高い有機エレクトロルミネッセント素子を提供することができる。
【００１８】
また本発明は、有機エレクトロルミネッセント素子における中間層の厚みを１ｎｍ以上５０ｎｍ以下に構成したものである。これによって有機エレクトロルミネッセント素子の駆動時の印加電圧を低く抑え、有機エレクトロルミネッセント素子を駆動するためのコストを低減することができるとともに、中間層が色を呈している場合でも中間層による光の吸収の影響をほぼ無視することができ、有機エレクトロルミネッセント素子の発光効率を更に高めることができる。
【００１９】
また本発明は、有機エレクトロルミネッセント素子における中間層の第一イオン化ポテンシャルをＩＰ１ｅＶ、一方の電極の第一イオン化ポテンシャルをＩＰ２ｅＶとするとき、中間層をＩＰ２−０．５ｅＶ≦ＩＰ１≦ＩＰ２＋０．５ｅＶの関係を満たすように構成したものである。これによって中間層と電極との電位ギャップを小さくすることができ、駆動時の印加電圧を低く抑えることができ、有機エレクトロルミネッセント素子を駆動するためのコストを低減することができる。
【００２０】
また本発明は、有機エレクトロルミネッセント素子における中間層を乾式プロセスを用いて形成したものである。乾式プロセスによる製膜は原理的に基板の表面状態による膜厚の不均一化が発生しないため均一な中間層を得ることができ、均一な発光特性を持った信頼性の高い有機エレクトロルミネッセント素子を得ることができる。
【００２１】
また本発明は、有機エレクトロルミネッセント素子における中間層を酸化物、窒化物、酸窒化物、複合酸化物のいずれかで構成したものである。これらの物質は真空蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法などの乾式プロセスを用いて製膜するのに好適であり、濡れ性の異なる部分が混在する基板上にも均一な膜を形成することが可能となるので、均一な発光特性を持ったエレクトロルミネッセント素子を実現することが可能となる。また酸化物、窒化物、酸窒化物、複合酸化物は化学的に安定であり、有機エレクトロルミネッセント素子が形成されたガラス基板等を好適に保護することができる。
【００２２】
また本発明は、有機エレクトロルミネッセント素子における中間層をモリブデン、タングステン、バナジウムのいずれかの酸化物で構成したものである。酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化バナジウム等は十分に安定であり、かつ導電率が高く、効率的なキャリア注入を行なうことができ、しかも光透過率が比較的高い。本発明の中間層は単に有機エレクトロルミネッセント素子の発光効率を改善するのみにとどまらず、機能層が塗布される面の濡れ性を改善することで中間層の上に形成される機能層を均一に形成し、均一な発光特性を持った有機エレクトロルミネッセント素子を実現することが可能となる。
【００２３】
また本発明は、有機エレクトロルミネッセント素子における機能層を湿式プロセスを用い高分子系材料によって形成したものである。これによって有機エレクトロルミネッセント素子を簡便な湿式プロセスによって形成することができ、製造設備のコストが下がり、また製膜に要する時間も短くてよいことから、有機エレクトロルミネッセント素子の製造コストを低減することが可能となる。
【００２４】
本発明の露光装置は、上述した有機エレクトロルミネッセント素子を列状に配置し、個々の有機エレクトロルミネッセント素子を独立して点灯／消灯制御可能に構成したものである。本発明の有機エレクトロルミネッセント素子は中間層が奏する効果によって発光効率が高いために寿命が長い。また中間層は乾式プロセスによって均一な厚みに形成されているため、中間層の上に形成される機能層の膜厚が均一となり発光面内の発光強度分布が均一である。これによって長期にわたって安定した潜像を形成することが可能となる。
【００２５】
本発明の画像形成装置は、上述した露光装置と、この露光装置によって静電潜像が形成される感光体と、この感光体上に形成された静電潜像を顕画化する現像手段とを有するものである。本発明の露光装置は長期にわたって安定した潜像を形成できることから、これによって画像形成装置の画質を長期にわたって維持することができる。
【実施例】
【００２６】
以下、本発明の具体的な内容について実施例を用いて説明する。
【００２７】
（実施例１）
図１は本発明の実施例１における有機エレクトロルミネッセント素子の断面図である。
【００２８】
以降の説明において高分子有機エレクトロルミネッセント素子を単に「有機エレクトロルミネッセント素子」と呼称する。
【００２９】
図１において１は有機エレクトロルミネッセント素子である。２は有機エレクトロルミネッセント素子１を支持する透光性を有する例えばガラス基板である。有機エレクトロルミネッセント素子１を製造する工程の詳細については後述するが、実施例１ではガラス基板２上に一対の電極の一方として透光性の例えばＩＴＯ等によって構成された陽極３が形成され、その少なくとも一部が絶縁層４で覆われている。その上方全面に中間層５として酸化モリブデンの層が乾式プロセスを用いて形成され、次いで少なくとも高分子系材料によって構成される発光層を含む機能層８が湿式プロセスによって形成され、最後に一対の電極の他方としての陰極９が真空蒸着法で形成される。
【００３０】
このように実施例１の有機エレクトロルミネッセント素子１は、陽極３および陰極９からなる一対の電極と、これらの電極の間に少なくとも発光層を含む機能層８と中間層５が配置されており、後に詳細に説明するように中間層５を表面抵抗率が１０６Ω／□よりも大きく１０１２Ω／□よりも小さくなるように構成したことが最大の特徴である。
【００３１】
さて有機エレクトロルミネッセント素子１の陽極３をプラス極として、また陰極９をマイナス極として直流電圧または直流電流を印加すると、機能層８には陽極３から中間層５を介してホールが注入されるとともに陰極９から電子が注入される。機能層８に含まれる発光層においてこのようにして注入されたホールと電子とが再結合し、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るというわけである。
【００３２】
以降図１を用いて実施例１の有機エレクトロルミネッセント素子１の製造工程を詳細に説明する。
【００３３】
まずガラス基板２上への陽極３の形成から絶縁層４の形成までの工程について説明する。
【００３４】
ガラス基板２上にスパッタリング法により１５０〜２００ｎｍ程度の厚さでＩＴＯの薄膜を形成し、フォトリソグラフィー法とエッチング法を用いるなどして所定の形状の電極パターンを作製し陽極３を形成する。続いて感光性ポリイミドからなる１μｍ程度の絶縁材料をスピンコート法で全面に塗布し、やはり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絶縁層４を形成する。絶縁層４のパターニングは陽極３とガラス基板２の境界部分を覆うように行われ、この絶縁層４によって発光面の形状を規制する。
【００３５】
発光面の形状を絶縁層４で規制する理由は用途によってさまざまであるが、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。有機エレクトロルミネッセント素子１は前述した原理によって対向する陽極３と陰極９の重なった部位が発光するため、陽極３と陰極９の形状によって直接的に発光面の位置と形状を規制することも可能であるが、露光装置では個々の発光面が大変小さなものとなるため、これを陽極３と陰極９といった電極のみで規制するには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が生じる。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、その一部を絶縁層４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。
【００３６】
このようにして陽極３、絶縁層４が形成されたガラス基板２の上に中間層５が形成される。以下に中間層５を形成する工程について詳細に説明する。
【００３７】
実施例１では中間層５として１〜５０ｎｍの厚みを持つ三酸化モリブデン（ＭｏＯ３）から構成される層を乾式プロセスである真空蒸着法によって形成した。なお以降の説明において単に「酸化モリブデン」と言うときは、この三酸化モリブデン（ＭｏＯ３）を意味するものとし、モリブデンの酸化数について特に区別が必要な場合は適宜その旨を記載することとする。中間層５は図示するように陽極３および絶縁層４の両方と接するように構成されている。中間層５は陽極３と絶縁層４という互いに濡れ性の異なる面に形成されるが、乾式プロセスの特性上基板面の濡れ性に関係なく均一な厚さで製膜することができる。この中間層５による膜の形成はガラス基板２の全面に対して行ってもよいし、あるいは真空蒸着時にマスクを使用してガラス基板２の一部に対して製膜してもよい。
【００３８】
いずれにしても本発明の効果を得るためには少なくとも陽極３は酸化モリブデン層で覆われていればよいが、上述したように陽極３を絶縁層４で規制して発光領域とする構成を有する有機エレクトロルミネッセント素子１の場合は、異なる濡れ性を持つ構造物の表面を均一化するという観点から、陽極３と絶縁層４の境界部分、あるいは陽極３と絶縁層４を合わせた全面を酸化モリブデン層で覆うことが望ましい。
【００３９】
さて中間層５を構成する酸化モリブデン層は、モリブデンで作られた蒸着用ボート（ＢＵ−６：日本バックスメタル社製）に酸化モリブデン粉末を充填し、抵抗加熱方式の真空蒸着装置を用いて蒸着速度をおおむね０．１ｎｍ／秒から１０ｎｍ／秒の範囲として蒸着を行なうことで形成した。本発明者等の実測によれば、その表面抵抗率は１０１０Ω／□から１０１１Ω／□であった。この表面抵抗率は、たとえばアドバンテスト社のＲ８３４０等の機器を使用することによって測定可能である。
【００４０】
このように実施例１では中間層５を形成するに際して真空蒸着法を用いたが、もちろん製膜方法はこれに限られるものではなく、スパッタ法や電子ビーム蒸着装置等一般的な乾式製膜装置であれば上記特性を持った酸化モリブデン膜を得ることは容易であることは言うまでもない。
【００４１】
さて前述したように本発明で述べるところの酸化モリブデンは三酸化モリブデンであるが、たとえば三酸化モリブデンの一部を二酸化モリブデンに代えて両者が混在した膜を作製することにより中間層５の表面抵抗率を１０６Ω／□以上１０１２Ω／□以下の範囲で容易に制御することができる。
【００４２】
三酸化モリブデン単体は本質的に絶縁体であり、純粋な三酸化モリブデン膜の表面抵抗率は１０１２Ω／□を大きく上回る。それに対して二酸化モリブデンはある種の金属と同等の低い抵抗率（８．８×１０−６Ωｃｍ）を有している。これらを所望の比率で混在させた膜を作製することにより中間層５の表面抵抗率を制御することができる。ここで三酸化モリブデンと二酸化モリブデンを混在させた膜を製膜するためには、スパッタ法を用いて雰囲気をコントロールするか、あるいは電子ビーム蒸着法を用いて共蒸着を行なうなどいくつかの方法があり、いずれも容易に実施可能である。
【００４３】
さらに窒化チタンや窒化ジルコニウム等も二酸化モリブデンと同レベルの抵抗率を有しており、これらの物質を二酸化モリブデンに代用する、または他のよりいっそう高抵抗な物質と組み合わせて製膜することによっても１０６Ω／以上１０１２Ω／□以下の範囲の表面抵抗率をもった中間層５を形成することができる。
【００４４】
以降実施例１の有機エレクトロルミネッセント素子１において、中間層５の表面抵抗率を１０６Ω／□以上１０１２Ω／□以下の範囲としたことの根拠について詳細に説明する。
【００４５】
中間層５の表面抵抗率が大きく、酸化モリブデンの絶縁体としての特性が支配的になると中間層５そのものの絶縁性が高くなり、有機エレクトロルミネッセント素子１としての電気抵抗が増加する。酸化モリブデン層によって構成された中間層５は有効にホールを注入できるため、駆動電流に対する発光効率はよくても駆動に必要な電圧が高くなり、有機エレクトロルミネッセント素子１を駆動するために必要となるドライバ等のコストの増大を招く。このドライバについては一般に０．５μｍのＣＭＯＳプロセスルールを用いた場合、２０Ｖ耐圧を超えるとコストが約１．３倍上昇すると言われている。また有機エレクトロルミネッセント素子１を駆動する電源電圧が上昇することで電源コストもアップするため、安易な駆動電圧の上昇は好ましくない。
【００４６】
図２は本発明の実施例１において中間層５の厚みを３０ｎｍとし、有機エレクトロルミネッセント素子１を１００００ｃｄ／ｍ２の一定輝度で発光させた際の、中間層５の表面抵抗率と有機エレクトロルミネッセント素子１に印加される電圧の関係を示した特性図である。
【００４７】
以降図２に図１を併用して実施例１における表面抵抗率の設定範囲について説明する。
【００４８】
図２において有機エレクトロルミネッセント素子１に印加される電圧は、中間層５の表面抵抗率が１０１１Ω／□を超えない範囲ではそれほど大きくなく５Ｖ程度であるが、１０１１Ω／□を越えた付近から急激に高くなっていくのがわかる。これは中間層５の表面抵抗率が１０１０Ω／□付近以下では、中間層５の抵抗より機能層８等中間層５以外の部分の抵抗が相対的に大きくなるため印加電圧が中間層５以外の部分の抵抗に支配されていることを示している。また中間層５の表面抵抗率が１０１０Ω／□を越えると、中間層５の抵抗が有機エレクトロルミネッセント素子１全体の抵抗を支配するようになる結果、有機エレクトロルミネッセント素子１に印加される電圧が急激に上昇することを示している。
【００４９】
図２によれば表面抵抗率が１０１２Ω／□では有機エレクトロルミネッセント素子１の印加電圧は１７〜１８Ｖ程度であり、上述したＣＭＯＳで構成されるドライバは低コストのものが使用できるが、表面抵抗率が１０１３Ω／□では印加電圧は３２Ｖ程度まで上昇してしまい、上述のごとくコストアップを招くので好ましくない。
【００５０】
このようなことを鑑みると中間層５の表面抵抗率は１０１２Ω／□を超えないことが望ましい。
【００５１】
一方中間層５そのものの絶縁性が低くなり電気抵抗が低下すると、中間層５を介して意図しない回路が隣接する有機エレクトロルミネッセント素子１との間に形成され、いわゆるリーク電流が問題となる。
【００５２】
（表１）は有機エレクトロルミネッセント素子１の膜厚方向の抵抗値と、隣接する有機エレクトロルミネッセント素子間（以降単に「隣接素子間」と呼称する）の抵抗値の比を計算したものである。
【００５３】
【表１】
2007080911.tif 000003
【００５４】
実施例１の露光装置には後に詳細に説明するように、多数の有機エレクトロルミネッセント素子１が密接して配置されている。プリンタとして一般的に用いられる解像度である６００ｄｐｉ（ｄｏｔ  ｐｅｒ  ｉｎｃｈ）の場合、露光光源である有機エレクトロルミネッセント素子１の配置ピッチは４２．３μｍである。
【００５５】
（表１）の各数値は有機エレクトロルミネッセント素子１の一辺のサイズＭ＝４０．３μｍ、配置ピッチである４２．３μｍから上記Ｍを差し引いた隣接する有機エレクトロルミネッセント素子１の間隔Ｓ＝２μｍ、機能層８の膜厚方向の抵抗値Ｒ２＝１０１０Ωとし、中間層５の表面抵抗率Ｒ１Ω／□と中間層５の厚みＬμｍをパラメータとしたとき、（数１）に基づいて膜厚方向の抵抗値と隣接素子間の抵抗値の比を計算したものである。
【００５６】
【数１】
2007080911.tif 000004
【００５７】
以降（表１）に基づいてリーク電流が問題となる例を説明する。
【００５８】
まず一例として中間層５の厚みとして１０ｎｍ｛（表１）において「中間層厚み」０．０１μｍの行を参照｝の場合を説明する。このとき中間層５の表面抵抗率が１０１０Ω／□以上であれば、有機エレクトロルミネッセント素子１の膜厚方向の抵抗値と隣接画素間の抵抗値の比は８０万を超えることがわかる。
【００５９】
これは有機エレクトロルミネッセント素子１を発光させるために流れる電流の高々８０万分の１が隣接画素に流れることを示しており、事実上無視できる値であるといってよい。しかしながら中間層５の表面抵抗率が１０６Ω／□であると、有機エレクトロルミネッセント素子１の膜厚方向の抵抗は中間層５以外の部分が支配するためあまり変化しないのに対し、隣接画素間の抵抗値は中間層５の抵抗値の低下に応じて低下していくため、結果的に８０あまりの抵抗比となる｛（表１）において「中間層厚み」０．０１μｍの行の表面抵抗率＝１．００Ｅ＋０６の数値を参照｝。これは有機エレクトロルミネッセント素子１を発光させるための電流の８０分の１が隣接画素に流れることを示している。一般的な有機エレクトロルミネッセント素子１は電流値と発光輝度の間に直線的な関係を持っているため、８０分の１のリーク電流は８０分の１の発光強度で隣接画素が発光することを意味している。
【００６０】
一般に例えばディスプレイ等の表示装置においては、多値の階調画像を表示する必要性から画像データとして６ｂｉｔ、即ち６４ステップ以上必要とされており、８０分の１のリーク電流はこのステップ幅以下であるため許容範囲であると言える。よって中間層５の表面抵抗率は最低限１０６Ω／□を下回らないように構成すべきである。
【００６１】
更に有機エレクトロルミネッセント素子１を露光装置に応用する場合、実施例１では後に説明するように露光装置を搭載した画像形成装置において、有機エレクトロルミネッセント素子１の経時劣化に対して光量補正を行っている。この光量補正の精度は上述の表示装置よりも厳しく８ｂｉｔ、即ち２５６ステップとしている。上述の８０分の１というリーク電流は光量補正の１ステップの３倍以上に相当するため、このような過大なリーク電流が生じる場合は光量補正が実質的に困難となる。少なくとも８ｂｉｔの光量補正精度を活かすためには、有機エレクトロルミネッセント素子１の膜厚方向の抵抗値と隣接画素間の抵抗値の比は２５６以上が必要であり、光量補正の精度への影響を無視するためには５１２以上あることが望ましい。
【００６２】
さて（表１）によれば、この条件を満たす範囲として中間層５の厚みが１ｎｍ（＝０．００１μｍ）と非常に薄いものであっても、表面抵抗率が１０５Ω／□であれば抵抗比は８０６であり理論的には光量補正の精度を確保することができる。しかしながら有機エレクトロルミネッセント素子１の製造歩留りをより重視すると、中間層５の厚みは５ｎｍ（＝０．００５μｍ）以上に形成することが望ましく、これを考慮すると表面抵抗率として１０６Ω／□｛（表１）における数値は３２２｝以上を確保することが必要である。
【００６３】
以上述べてきたように中間層５の表面抵抗率には許容できる範囲が存在し、その値の範囲は１０６Ω／□よりも大きく１０１２Ω／□よりも小さな範囲である。
【００６４】
また、有機エレクトロルミネッセント素子１の製造歩留りを優先するような際に、より厚く、したがってリーク電流の面からは不利となる中間層５の厚みを採用するような場合が考えられる。これは例えば中間層５の厚みとして２０ｎｍ〜５０ｎｍを選択するような場合である。（表１）によればこれらの範囲においては表面抵抗率にはさらに望ましい領域が存在し、それは１０８Ω／□以上の範囲である。中間層５の厚みが２０ｎｍ〜５０ｎｍの範囲において表面抵抗率が１０８Ω／□以上であれば、有機エレクトロルミネッセント素子１の膜厚方向の抵抗値と隣接画素間の抵抗値の比は全て２５６を上回っており、電気的なクロストークのない高精度な光量補正が可能となる。
【００６５】
また実施例１の有機エレクトロルミネッセント素子１は、中間層５の第一イオン化ポテンシャルをＩＰ１ｅＶ、一方の電極である陽極３の第一イオン化ポテンシャルをＩＰ２ｅＶとするとき、中間層５をＩＰ２−０．５ｅＶ≦ＩＰ１≦ＩＰ２＋０．５ｅＶの関係を満たすように構成している。
【００６６】
第一イオン化ポテンシャルの値は物質に固有のものであり本来であれば製膜条件等に左右される性質のものではない。しかしながら実際に製膜、測定を行なうと第一イオン化ポテンシャル値はある程度の範囲を持つ。これは製膜された材料の配列、即ち結晶性であるか非晶質であるか、あるいは不純物が存在しているとか、さらに酸化物などの化合物の場合にはその結合状態が異なるなどによって第一イオン化ポテンシャルが変化しているためであると考えられる。
【００６７】
特に実施例１のように真空蒸着によって酸化物の製膜を行なう場合は、真空状態という還元性の雰囲気で酸化物を加熱することで、化合物の一部が還元性の物質、即ち酸化数のより小さな状態に変化している可能性が考えられる。一般に酸化物は酸化数が大きくなるほどに、即ち二酸化物よりも三酸化物の方が第一イオン化ポテンシャルは大きくなる傾向である。よって、たとえば抵抗加熱を用いた真空蒸着の際に酸化物をより強く加熱する、即ち高い蒸着速度で蒸着すると、還元側への分解が生じ第一イオン化ポテンシャルは小さくなる傾向であり、また逆にスパッタリングなどにおいて反応容器内に酸素を導入し、酸化雰囲気下で製膜を行なうことにより（もちろん製膜される物質がさらに酸化できる場合であるが）膜の一部はより酸化数の大きな状態となって、全体として第一イオン化ポテンシャルの大きな状態を実現できる。
【００６８】
つまり前述したような陽極３と中間層５の第一イオン化ポテンシャルの関係を実現するためには、基本的には適切な材料系の組み合わせを選択する必要があるが、たとえば±０．５ｅＶ程度の範囲であれば上述したように製膜条件によってコントロールすることが可能である。
【００６９】
さて第一イオン化ポテンシャルの測定にはいくつかの方法があり、測定方法によって若干のばらつきの範囲があるが、実施例１に基づく有機エレクトロルミネッセント素子１では、表面分析装置ＡＣ−１（理研計器社製）を用いて第一イオン化ポテンシャルを測定した。
【００７０】
ＩＴＯから構成される陽極３と中間層５の第一イオン化ポテンシャルの差は、その大小関係によってオーミック接合とショットキー接合を生じる。接合面を電荷が通過する際、オーミックに接合されている場合は問題なく通過するが、ショットキー接合の場合には接合面は電荷にとって障壁となる。このような接合面の電気的な状態については、一般的な半導体理論における基礎事項であり、ここでは詳細の説明を省略するが、その障壁の高さは接合面を構成する物質の第一イオン化ポテンシャルの差異に比例する。つまり高い障壁を乗り越えるためにはそれだけ高いエネルギーが必要となり、これは即ち有機エレクトロルミネッセント素子１に高い電圧を印加する必要があることを意味している。
【００７１】
このように陽極３と中間層５の第一イオン化ポテンシャルの差は電位のギャップとなって印加電圧の増大を招くため、あまり大きな値にならないように材料選択をすることが望ましい。ＩＴＯによって構成された一般的な陽極３の第一イオン化ポテンシャルは５ｅＶ付近にあり、電位ギャップを考慮すると中間層５の第一イオン化ポテンシャルは５．５ｅＶを上回らないことが望ましい。実際に実施例１で採用した酸化モリブデン層の第一イオン化ポテンシャルは、上述の計測器によれば５.５ｅＶであった。前述した考え方によれば、たとえ第一イオン化ポテンシャルの差が大きくとも、それに見合った電圧を印加しさえすればよいように思われるが、既に説明したように実施例１の有機エレクトロルミネッセント素子１はたいへん薄い膜で構成されており、またその構成材料は有機物であって本質的に電荷の良導体ではない。よって有機エレクトロルミネッセント素子１に対してあまりに高い電圧を印加すると、発光という有機エレクトロルミネッセント素子１本来の動作よりも前に層間の絶縁破壊が生じてしまうものである。
【００７２】
また実施例１では中間層５の厚みを１ｎｍ以上５０ｎｍ以下に構成している。以下にその理由について詳細に説明する。
【００７３】
実施例１の有機エレクトロルミネッセント素子１における中間層５である酸化モリブデン層は若干灰色を呈している。よって中間層５として極端な厚膜を形成した場合には発光した光の一部が吸収され、外部に取り出される光が少なくなるため、実質的な発光効率が低下することになる。そのため中間層５はなるべく薄く形成されることが望ましいが、あまりに膜厚を薄くすると均一な膜が形成されず、結果的に中間層の効果を十分に得ることができない。有機エレクトロルミネッセント素子１として絶縁破壊がなされず、かつ陽極３の表面を均一に被覆可能な膜厚を得るためには中間層５の膜厚は最低限１ｎｍ以上であることが望ましい。また、あまりに膜厚が厚くなると望ましくない光吸収が増大するほか、有機エレクトロルミネッセント素子１に印加される電圧の増大を招く。
【００７４】
ここで再び図２を併用し、表面抵抗率が１０１１Ω／□付近の酸化モリブデン層を形成した有機エレクトロルミネッセント素子１を想定して説明を行なう。図２において１００００ｃｄ／ｍ２という一定輝度で有機エレクトロルミネッセント素子１を駆動させた際、中間層５として表面抵抗率が１０１１Ω／□付近の酸化モリブデン層を形成した有機エレクトロルミネッセント素子１に必要となる印加電圧は８〜９Ｖである。これは酸化モリブデン層の厚みを３０ｎｍとした場合であり、前述のように製造歩留り向上等を目的として酸化モリブデン層の膜厚を５０ｎｍまで増大した場合は、表面抵抗率は膜厚の増加によって低下するものの｛（表１）を参照｝、有機エレクトロルミネッセント素子１の厚み方向の抵抗は厚みに応じて増大し、印加電圧は１２Ｖ程度まで上昇すると予想される。しかもこの説明は表面抵抗率が１０１１Ω／□付近である酸化モリブデン層の場合であって、表面抵抗率が１０１２Ω／□に近づいていくと電圧の上昇はより顕著なものとなり、印加電圧は２０Ｖ程度となる可能性がある。
【００７５】
このような印加電圧の上昇は既に述べたように有機エレクトロルミネッセント素子１を駆動するために必要となるドライバ等のコストの増大を招く。よって中間層５の膜厚はある一定の値以下に維持されることが望ましく、上記の考察から最大でも５０ｎｍ以下に留めるべきものである。
【００７６】
また実施例１では真空蒸着法を用いて中間層５を形成したが、もちろんこれはスパッタリング法を始めとする前述した他の乾式プロセスを用いてもよい。たとえば酸化モリブデン、酸化バナジウムは昇華性を持っており一般的な真空蒸着による製膜が可能であるが、酸化タングステンについてはスパッタリングによる製膜が必要である。また前述した他の酸化物等についても真空蒸着できないものが多く、それらについてはむしろスパッタリング法の方が好適である。
【００７７】
次に機能層８を形成する工程について説明する。
【００７８】
上述のプロセスを経て陽極３、絶縁層４、および中間層５が形成されたガラス基板２上に、湿式プロセスであるスピンコート法により高分子材料からなる機能層８を塗布形成するにあたり、実施例１では高分子系有機エレクトロルミネッセント材料としてトルエンに溶解したＭＥＨ−ＰＰＶを用い、膜厚は１２０ｎｍとしている。ＭＥＨ−ＰＰＶは高分子系有機エレクトロルミネッセント材料としてきわめて一般的であり、たとえば日本シーベルヘグナー社にて購入可能である。
【００７９】
高分子系有機エレクトロルミネッセント材料そのものはＭＥＨ−ＰＰＶに限定されるものではない。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ト材料が提案されており、これらの中から適宜選択して機能層８を構成することができる。
【００８０】
なお実施例１では機能層８をＭＥＨ−ＰＰＶからなる単層膜としたが、後述するように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有機エレクトロルミネッセント素子１の特性向上につながり望ましいものである。
【００８１】
図３は本発明の実施例１において機能層８を複数の層によって構成した例の断面図である。
【００８２】
図３において６は電子ブロック層としての機能を有する有機物層であり、７は高分子系有機エレクトロルミネッセント材料によって構成された発光層である。発光層７は上述のようにＭＥＨ−ＰＰＶを用いている。
【００８３】
以下図３を用いて機能層８を複数の層で構成した場合の有機エレクトロルミネッセント素子１の構造、機能を説明する。
【００８４】
有機物層６は中間層５を形成した後に例えばスピンコート法といった湿式プロセスで形成される。その塗布面全面あるいは少なくとも陽極３と絶縁層４の境界部分は上述の中間層５である酸化モリブデン層で覆われているため、有機物層６を均一性高く製膜することが可能である。即ち有機物層６を形成する際に既に中間層５によって塗布面は均一な無機物膜で覆われているため、湿式プロセスによっても均一性が高い有機物層６を製膜することが可能となる。
【００８５】
さて有機物層６は、これが塗布される面が中間層５で覆われているものの、この両者の濡れ性は異なるために若干ながら膜厚の不均一を生じる可能性がある。しかしながら有機物層６は後に説明するように非常に薄く製膜されるため、膜厚に多少の不均一が生じても事実上発光の均一性に影響を与えることはない。
【００８６】
実施例１では有機物層６の材料としてポリ［９，９−ジオクチルフルオレニル−２，７−ジイル)−コ−１，４−ベンゾ−｛２，１‘−３｝−チアジアゾール］（Ｐｏｌｙ[９，９−ｄｉｏｃｔｙｌｆｌｕｏｒｅｎｙｌ−２，７−ｄｉｙｌ]−ｃｏ−１，４−ｂｅｎｚｏ−｛２，１’−３｝−ｔｈｉａｄｉａｚｏｌｅ）］）を用いている。これを１０ｎｍの厚みを持つ薄膜として湿式プロセスであるスピンコート法によって形成する。
【００８７】
この材料は前述した発光層７の材料であるＭＥＨ−ＰＰＶとの組み合わせにおいて電子ブロック層として機能し、陰極９から注入された電子が陽極３にすり抜けるのを防止するため、有機エレクトロルミネッセント素子１の発光効率を向上させる効果がある。
【００８８】
有機物層６は１０ｎｍという薄膜に形成するためにスピンコート法に用いる溶液の濃度を下げ粘度を低くすることが望ましい。実施例１では１０ｎｍといった薄い有機物層６を形成するために溶液の濃度は０．５％としている。しかしこの濃度は代表的な値であって、この値にとらわれるものではない。有機物層６の膜厚は溶液の濃度のほか、有機物の分子量、溶媒の種類、スピンコート時の回転数、スピンコート雰囲気等の影響を受ける。多少溶液の濃度が高い、あるいは溶解している有機物の分子量が大きい等により溶液の粘度が高いといった場合であれば、スピンコート時の回転数を高くすることによりある程度の薄膜を形成することが可能である。
【００８９】
上述の０．５％という溶液濃度は、有機物層６を構成する材料の分子量として２０万付近と、一般的なスピンコート条件である１０００から５０００ｒｐｍの回転数を想定した際の代表的な値である。この材料の平均分子量は１０万から５０万程度の値であり、好ましくは２０万付近である。このような有機物を０．１から２．０％程度の範囲の溶液とし、スピンコート法を適用する際のスピンコータの回転数などの条件を調整することによって１０ｎｍの膜厚を容易に得ることができる。
【００９０】
以上説明したように、乾式プロセスで形成された中間層５の上に湿式プロセスで形成された有機物層６および発光層７からなる二層膜を機能層８として形成することで、湿式プロセスを用いて機能層８を塗布するにあたって有機物層６と発光層７の膜厚を合計した機能層８の厚みの分布が均一なエレクトロルミネッセント素子１を製造することができる。
【００９１】
このように機能層８は中間層５の上面に湿式プロセスで塗布されるが、機能層８の内部において発光層７が形成される面が既に有機物層６という均一な濡れ性の膜で覆われていることはもとより、発光層７の材料を溶解した溶液の濡れ性と有機物層６によって形成された膜の濡れ性はきわめて近いために、機能層８トータルでの厚みを非常に均一性が高く製膜することができる。このように機能層８の厚みの分布を均一にすると、機能層８内の電界分布が均一となるため、有機エレクトロルミネッセント素子１は発光面における発光輝度分布が均一なものとなる。
【００９２】
以降図１に戻って説明を続ける。
【００９３】
そして最後に陰極９を形成するが、実施例１において陰極９はバリウムと銀で構成された積層電極を用いている。バリウムは陰極９からの電子注入を助け、有機エレクトロルミネッセント素子１の駆動電圧を低下させるのに効果がある。同様の目的でカルシウムや、フッ化リチウムなどの化合物を用いてもよい。また銀は反射率が極めて高いため、最上層として用いることで陰極９側に出射された光を効率よくガラス基板２側に戻し、有機エレクトロルミネッセント素子１の発光効率を実質的に高める効果がある。
【００９４】
図４および図５は本発明の実施例１に基づく中間層５としての酸化モリブデン層を持った有機エレクトロルミネッセント素子１（図１参照、以降「中間層素子」と呼称する）と、従来技術に基づく中間層を欠いた有機エレクトロルミネッセント素子１１（図１２参照、以降「ＰＥＤＯＴ素子」と呼称する）の発光特性を比較した特性図である。
【００９５】
以降図４および図５を用いて本発明の実施例１に基づく中間層素子と従来技術に基づくＰＥＤＯＴ素子の発光特性の差異について説明する。
【００９６】
図４において横軸は電流密度であり有機エレクトロルミネッセント素子に流れた電流を単位面積あたりの値に換算したもの、そして縦軸はその電流を流すために有機エレクトロルミネッセント素子に印加した電圧である。また図中の（ａ）はＰＥＤＯＴ素子の特性を、そして（ｂ）は中間層素子の特性をそれぞれ示している。図４から中間層５の有無にかかわらず、同一の電流を流すために必要な電圧はほとんど同じであることがわかる。これは中間層５として形成された酸化モリブデン層が非常に薄く、また酸化モリブデン層の第一イオン化ポテンシャル（上述のごとく５．５ｅＶ）とＩＴＯによって構成された陽極の第一イオン化ポテンシャル（上述のごとく５．０ｅＶ）の差が比較的小さいためと思われる。
【００９７】
次に図５を用いて有機エレクトロルミネッセント素子に流れた電流とそのときに得られる発光強度の関係を説明する。図５において横軸は上述した電流密度であり、縦軸は有機エレクトロルミネッセント素子の発光強度即ち輝度である。また図４と同様に図中の（ａ）はＰＥＤＯＴ素子の特性を、そして（ｂ）は中間層素子の特性をそれぞれ示している。どちらの有機エレクトロルミネッセント素子も電流密度、即ち有機エレクトロルミネッセント素子の駆動電流と発光輝度の関係はリニアな特性を有している。
【００９８】
発光効率が高いとは同一の電流を流した際に得られる光の量が多い、即ち明るいということである。図５においては特性を示す線がより縦軸に近い物ほど効率が高いことを示している。
【００９９】
さて図５によれば中間層素子（ｂ）がＰＥＤＯＴ素子（ａ）と比較してより縦軸に近い特性を有する、即ち電流に対する発光の効率が高くなっているのがわかる。前述したように発光効率の高い素子は、同一の光強度を得るために流さねばならない電流値がより小さくなる。ここで図４に示したようにＰＥＤＯＴ素子と中間層素子に流れる電流値が同じとき、両有機エレクトロルミネッセント素子に印加されている電圧はほぼ同じであるから、これは両有機エレクトロルミネッセント素子に投入される電力が同じであって、その条件下で中間層５を備えた素子がより強い発光をしていることを示している。
【０１００】
同一の発光強度、即ち輝度を得るために必要となる電力が小さくなると、発光に伴う有機エレクトロルミネッセント素子の発熱は低減し、発熱に起因する劣化が低減する。またＰＥＤＯＴ素子と中間層素子の両有機エレクトロルミネッセント素子が同一輝度で駆動される場合、中間層素子に印加される電圧はＰＥＤＯＴ素子に比較してより低くなり、有機エレクトロルミネッセント素子を構成する各層に作用する電界が弱くなるために、電界に起因する不純物イオンの拡散などが低減される。このように中間層素子は、ＰＥＤＯＴ素子に比較して発光効率が高いために、より温和な条件での駆動が可能となり、結果的に素子の安定動作と信頼性の向上をなすことができるのである。
【０１０１】
さて実施例１では中間層５として酸化モリブデン層を用いたが、これは酸化モリブデン層が十分に安定であり、効率的なキャリア注入を行なうことができ、しかも光透過率が比較的高いからである。材料特性上の観点から同様の効果を得ることができる材料として、タングステンやバナジウムの酸化物を用いることが可能である。
【０１０２】
また、さらに中間層５を構成する無機物の層として酸化物、窒化物、酸窒化物、複合酸化物のいずれかで構成しても、上述してきた酸化モリブデン層と同様の効果を得ることができる。
【０１０３】
酸化物としては、クロム（Ｃｒ）、タングステン（Ｗ）、バナジウム（Ｖ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、スカンジウム（Ｓｃ）、イットリウム（Ｙ）、トリウム（Ｔｒ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、シリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、錫（Ｓｎ）、鉛（Ｐｂ）、アンチモン（Ｓｂ）、ビスマス（Ｂｉ）あるいは、ランタン（Ｌａ）からルテチウム（Ｌｕ）までのいわゆる希土類元素などの酸化物を挙げることができる。
【０１０４】
また窒化物としては、窒化ガリウム（ＧａＮ）、窒化インジウム（ＩｎＮ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化ホウ素（ＢＮ）、窒化珪素（ＳｉＮ）、窒化マグネシウム（ＭｇＮ）、窒化モリブデン（ＭｏＮ）、窒化カルシウム（ＣａＮ）、窒化ニオブ（ＮｂＮ）、窒化タンタル（ＴａＮ）、窒化バナジウム（ＢａＮ）、窒化亜鉛（ＺｎＮ）、窒化ジルコニウム（ＺｒＮ）、窒化鉄（ＦｅＮ）、窒化銅（ＣｕＮ）、窒化バリウム（ＢａＮ）、窒化ランタン（ＬａＮ）、窒化クロム（ＣｒＮ）、窒化イットリウム（ＹＮ）、窒化リチウム（ＬｉＮ）、窒化チタン（ＴｉＮ）、およびこれらの複合窒化物等を挙げることができる。
【０１０５】
また、前述した酸窒化物としては、バリウムサイアロン（ＢａＳｉＡｌＯＮ）、カルシウムサイアロン（ＣａＳｉＡｌＯＮ）、セリウムサイアロン（ＣｅＳｉＡｌＯＮ）、リチウムサイアロン（ＬｉＳｉＡｌＯＮ）、マグネシウムサイアロン（ＭｇＳｉＡｌＯＮ）、スカンジウムサイアロン（ＳｃＳｉＡｌＯＮ）、イットリウムサイアロン（ＹＳｉＡｌＯＮ）、エルビウムサイアロン（ＥｒＳｉＡｌＯＮ）、ネオジムサイアロン（ＮｄＳｉＡｌＯＮ）などのＩＡ、ＩＩＡ、ＩＩＩＢ族の元素を含むサイアロン、または多元サイアロン等の酸窒化物を挙げることができ、また窒化珪素酸ランタン（ＬａＳｉＯＮ）、窒化珪素酸ランタンユーロピウム（ＬａＥｕＳｉ２Ｏ２Ｎ３）、酸窒化珪素（ＳｉＯＮ３）等も適用可能である。
【０１０６】
さらに、前述した複合酸化物としては、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）の他、チタン酸カルシウム（ＣａＴｉＯ３）、ニオブ酸カリウム（ＫＮｂＯ３）、ビスマス酸化鉄（ＢｉＦｅＯ３）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）、バナジウム酸ナトリウム（Ｎａ３ＶＯ４）、バナジウム酸鉄（ＦｅＶＯ３）、チタン酸バナジウム（ＴｉＶＯ３）、クロム酸バナジウム（ＣｒＶＯ３）、バナジウム酸ニッケル（ＮｉＶＯ３）、バナジウム酸マグネシウム（ＭｇＶＯ３）、バナジウム酸カルシウム（ＣＡＶＯ３）、バナジウム酸ランタン（ＬａＶＯ３）、モリブデン酸バナジウム（ＶＭｏＯ５）、モリブデン酸バナジウム（Ｖ２ＭｏＯ８）、バナジウム酸リチウム（ＬｉＶ２Ｏ５）、珪酸マグネシウム（Ｍｇ２ＳｉＯ４）、珪酸マグネシウム（ＭｇＳｉＯ３）、チタン酸ジルコニウム（ＺｒＴｉＯ４）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）、マグネシウム酸鉛（ＰｂＭｇＯ３）、ニオブ酸鉛（ＰｂＮｂＯ３）、ホウ酸バリウム（ＢａＢ２Ｏ４）、クロム酸ランタン（ＬａＣｒＯ３）、チタン酸リチウム（ＬｉＴｉ２Ｏ４）、銅酸ランタン（ＬａＣｕＯ４）、チタン酸亜鉛（ＺｎＴｉＯ３）、タングステン酸カルシウム（ＣａＷＯ４）等を挙げることができる。
【０１０７】
なお、上記化合物はあくまで適用可能なものの一部であり、また上記化合物においては価数の異なる化合物も存在し易く、例示したもの以外にも価数の異なる化合物の形をとるものも含まれる。
【０１０８】
前述した化合物には絶縁性の高いものも含まれているが、一般的には絶縁体とされている物質であっても、その膜厚を１ｎｍから５ｎｍ程度と薄くすることにより通電が可能となり本発明に示すところの中間層５として適用可能となる。また前述した化合物のうち色を呈するものについても、形成する膜の厚さを数ｎｍとすることで事実上の問題を回避することができ、本発明の効果を奏することができる。
【０１０９】
なお前述したように有機エレクトロルミネッセント素子１の機能層８とは、単に発光機能のみを有した層に限定されるものではなく、電荷輸送機能など、他の機能を有しているもの、あるいはそれらを含む複数材料からなる積層膜であってもよい。
【０１１０】
有機物層６についても同様に、実施例１で用いられた材料に限定されるものではない。機能層８の材料との濡れ性を始めとする適合性を考慮して適宜最適な選択がなされるべきものである。
【０１１１】
さて、このような均一な発光強度分布を持った有機エレクトロルミネッセント素子１を露光装置に応用した例について以下に詳細に説明する。
【０１１２】
図６は本発明の実施例１における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。
【０１１３】
図６において、３３は図示しない画像形成装置に搭載された露光装置であり、感光体２８の表面に静電潜像を形成する部材である。なお感光体２８上への静電潜像の形成過程および画像形成装置の構成および動作については後に詳細に説明する。
【０１１４】
２は既に説明したガラス基板であり、ガラス基板２の面Ａには露光光源として有機エレクトロルミネッセント素子１が図面と垂直な方向（主走査方向）に６００ｄｐｉ（ｄｏｔ／ｉｎｃｈ）の解像度で形成されている。
【０１１５】
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、ガラス基板２の面Ａに形成された有機エレクトロルミネッセント素子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の表面に結像させる。レンズアレイ７１の一方の焦点はガラス基板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ガラス基板２、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。
【０１１６】
７２は例えばガラスエポキシ基板上に電子部品によって回路を構成した中継基板である。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Ａ ７３ａおよびコネクタＢ ７３ｂ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Ｂ ７３ｂを介して一旦中継し、これらの信号をガラス基板２に渡す。
【０１１７】
ガラス基板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Ａ ７３ａとガラス基板２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、詳細は後述する）、ガラス基板２とＦＰＣの接合は例えばＡＣＦ（異方性導電フィルム）を用いて、予めガラス基板２上に形成された例えばＩＴＯ電極に直接接続する構成としている。
【０１１８】
一方コネクタＢ ７３ｂ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等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Ｂ ７３ｂ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。
【０１１９】
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Ａ ７４ａ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に沿ってガラス基板２およびレンズアレイ７１が配設されている。筐体Ａ ７４ａ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Ａ ７４ａによってガラス基板２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、ガラス基板２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Ａ ７４ａ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Ａ ７４ａを金属製とすることで、ガラス基板２上に形成される制御回路およびガラス基板２上に表面実装されるＩＣチップ等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。
【０１２０】
７４ｂは樹脂を成型して得られる筐体Ｂである。筐体Ｂ ７４ｂのコネクタＢ ７３ｂ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Ｂ ７３ｂにアクセスが可能となっている。コネクタＢ ７３ｂ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等の制御信号、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ト素子の駆動電源などが供給される。
【０１２１】
図７（ａ）は本発明の実施例１の露光装置３３に係るガラス基板２の上面図であり、図７（ｂ）は同要部拡大図である。以降図７に図６を併用して実施例１におけるガラス基板２の構成について詳細に説明する。
【０１２２】
図７において、ガラス基板２は厚みが約０．７ｍｍ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）には複数の有機エレクトロルミネッセント素子１が列状に形成されている。実施例１ではガラス基板２の長辺方向には少なくともＡ４サイズ（２１０ｍｍ）の露光に必要な有機エレクトロルミネッセント素子１が配置され、ガラス基板２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２５０ｍｍとしている。また実施例１では簡単のためにガラス基板２を長方形として説明するが、ガラス基板２を筐体Ａ ７４ａに取り付ける際の位置決め用などのために、ガラス基板２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。
【０１２３】
７８はガラス基板２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ト素子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ト素子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ガラス基板２の外部から受け取るインタフェース手段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有機エレクトロルミネッセント素子１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。
【０１２４】
８０は中継基板７２のコネクタＡ ７３ａとガラス基板２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、コネクタ等を介さずガラス基板２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等の制御信号、制御回路の駆動電源、有機エレクトロルミネッセント素子１の駆動電源は、図６に示す中継基板７２を一旦経由した後にＦＰＣ８０を介してガラス基板２に供給される。
【０１２５】
実施例１では露光装置３３の光源としての有機エレクトロルミネッセント素子１は、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ト素子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。
【０１２６】
８１は有機エレクトロルミネッセント素子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、ガラス基板２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な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、ライン同期信号等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は有機エレクトロルミネッセント素子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ト素子１の駆動電流値を設定するためのものである。
【０１２７】
ガラス基板２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、ライン同期信号等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。
【０１２８】
８２はガラス基板２上に形成されたＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）回路である。ＴＦＴ回路８２はシフトレジスタ、データラッチ部など、有機エレクトロルミネッセント素子１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ト素子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ト素子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ト素子１が形成する発光素子列と並列に配置されている。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ト素子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。
【０１２９】
ＴＦＴ回路８２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、ライン同期信号等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８２はこれらの電源および信号に基づいて個々の有機エレクトロルミネッセント素子１の点灯／消灯タイミングを制御する。
【０１３０】
８４は封止ガラスである。有機エレクトロルミネッセント素子１は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、発光領域内の微小な非発光部位（ダークスポット）が拡大する等して発光特性が極端に劣化するため、水分を遮断するための封止が必要である。実施例１ではガラス基板２に接着剤を介して封止ガラス８４を貼り付けるベタ封止法を採用しているが、封止領域における水分を吸着するため、封止ガラス８４とガラス基板２の間に図示しない乾燥剤を配置してもよい。封止領域は一般に有機エレクトロルミネッセント素子１が構成する発光素子列から副走査方向に数ｍｍから数ｃｍ必要とされており、実施例１では封止しろとして２０００μｍを確保している。
【０１３１】
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ガラス基板２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ト素子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８２に取り込まれ図示しない信号処理手段によって増幅、アナログ−ディジタル変換などの信号処理を経た後、ＦＰＣ８０、中継基板７２（図６参照）、ケーブル７６（図６参照）を介して露光装置３３の外部に出力される。
【０１３２】
この信号は画像形成装置の有するコントローラ（図示せず）にて受信、信号処理されて光量補正データ（例えば８ビット＝２５６ステップ）が生成されるが、光量センサユニット７７によって計測されるのは個々の有機エレクトロルミネッセント素子１のトータルの発光光量であって、発光領域の発光輝度分布ではない。従って光量補正データに基づく補正によって有機エレクトロルミネッセント素子１のトータルの発光光量は回復させることができるが、例えば経時劣化によって変化した発光領域における発光強度分布を回復させることは困難である。
【０１３３】
実施例１においては既に述べたように、機能層８（図１または図３参照）の厚みは均一化され、有機エレクトロルミネッセント素子１の発光強度分布は均一となっているため、有機エレクトロルミネッセント素子１の劣化は均一に発生し、劣化が生じた場合でも発光領域における発光輝度の分布は変化しない。
【０１３４】
このため実施例１の有機エレクトロルミネッセント素子１を用いた露光装置３３は、上述したように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ト素子１の発光光量を計測し、計測した発光光量に基づいて例えば有機エレクトロルミネッセント素子１を駆動する駆動電流を再設定するだけで、有機エレクトロルミネッセント素子１のトータルの発光光量と発光領域における発光輝度分布の双方を確実に回復させることができるという極めて顕著な効果を奏する。
【０１３５】
さて実施例１では駆動制御部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ト素子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。
【０１３６】
このような配置とすると、ガラス基板２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、ガラス基板２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８２（ピクセル回路を含む。）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。このような配置によってガラス基板２のサイズを小さくすることが可能となる。
【０１３７】
図８は本発明の実施例１の有機エレクトロルミネッセント素子１を応用した露光装置３３によって感光体２８を露光している状況を示す説明図である。
【０１３８】
図８において２０は有機エレクトロルミネッセント素子１から照射された光の伝播経路である。有機エレクトロルミネッセント素子１はガラス基板２の面Ａ（図６参照）に形成されており、ガラス基板２の下面が光取り出し面である。
【０１３９】
以降図８を用いて実施例１の露光装置３３による潜像形成過程を詳細に説明する。
【０１４０】
なお図８では説明を簡単にするために、説明に必要な部分のみを抜粋して記載しており、ガラス基板２、レンズアレイ７１等は図６に示す筐体Ａ ７４ａに支持されており、感光体２８との位置関係も適切に保たれているものとして説明を行なう。
【０１４１】
また実施例１では感光体２８上に正立等倍像を結像する光学系として、既に説明したレンズアレイ７１を使用しているが、この光導系は有機エレクトロルミネッセント素子１からの出射光を適切に感光体２８上に結像できるものであればどのようなものでもよく、たとえばマイクロレンズアレイや平面型の光学系を用いてもよく、また例えば有機エレクトロルミネッセント素子１の最大径（実施例１は６００ｄｐｉを想定しているため、最大径は約４０μｍ程度）以下の厚みのガラス基板２に有機エレクトロルミネッセント素子１を形成し、いわゆるレンズレスの接触露光系を構成してもよい。
【０１４２】
図８に図示されている有機エレクトロルミネッセント素子１は、ガラス基板２上に６００ｄｐｉの解像度で５１２０個配置された有機エレクトロルミネッセント素子１のうちの一つである。実際の露光にあたってはこれら多数配置されている有機エレクトロルミネッセント素子１が既に図７を用いて説明したように連携して制御され二次元の印刷像を作成するものである。
【０１４３】
感光体２８上に潜像を形成し、これを現像して顕画化されたトナー像を用紙上に転写し、次いで熱定着を行なういわゆる電子写真プロセスの全体については後に説明するものとし、ここでは有機エレクトロルミネッセント素子１からの光が感光体２８上に結像し、潜像と呼ばれる静電的な分布が形成された後、トナーが付着されるまでの過程についての説明を行なう。
【０１４４】
まず感光体２８の表面をスコロトロンチャージャ、ローラ帯電器等の図示しない帯電手段を用いて帯電させる。次いで有機エレクトロルミネッセント素子１からの放射光をレンズアレイ７１を用いて伝播させた後に感光体２８の表面に結像させる。この際レンズアレイ７１は正立等倍レンズであるので、有機エレクトロルミネッセント素子１からの放射光は伝播経路２０を通って発光面形状、及び発光強度分布を保ったままで感光体２８上に像を結ぶ。つまり有機エレクトロルミネッセント素子１の発光面の発光強度分布がそのまま感光体２８上に反映されることになる。
【０１４５】
感光体２８上で光を受けた領域はそこだけ電位を開放し、目視できない静電的な像、即ち潜像を形成する。これは感光体２８が光導電性を持った材料で構成されているためである。光が照射されることによりその部分のみ導電性が上昇し、結果として光を受けた部分の電荷は感光体２８の裏面に形成された導電部分を通過してアースへと開放されることになる。このとき感光体２８上の表面電荷開放の度合いは、一定時間のもとでは照射される光の強度に依存し、強い光が当たったところほど表面電位はアースの電位に近づく。よって潜像は照射される光の強度分布、即ち有機エレクトロルミネッセント素子１の発光強度分布を反映した形となる。
【０１４６】
潜像の形成後、やはり図示しない現像手段によって感光体２８の表面にトナーの付着がなされる。トナーはあらかじめ所定の電位に帯電されており、図示しない現像手段に所定のバイアス電位を印加することで感光体２８の表面電位と静電的相互作用を行い、その表面電位に基づくクーロン力に応じて感光体２８の潜像が形成された部分に付着する。このときもトナーの感光体２８上への付着の度合いは潜像の状態に依存、即ち有機エレクトロルミネッセント素子１の発光強度分布に依存する。
【０１４７】
このように露光装置３３の光源である有機エレクトロルミネッセント素子１の発光強度分布は最終的に感光体２８上へのトナーの付着状態を左右し、これはそのまま印刷結果に反映されるのである。
【０１４８】
さて、このように感光体２８上の潜像の状態は有機エレクトロルミネッセント素子１の発光状態をそのまま反映するため、高い画質を維持するためには、有機エレクトロルミネッセント素子１の発光状態が長期にわたって安定していることが不可欠である。
【０１４９】
以降図１を併用して説明を続ける。
【０１５０】
実施例１で説明した有機エレクトロルミネッセント素子１は中間層５を備え、その発光効率が向上しているため発熱が非常に小さく、長期にわたって安定した信頼性の高い動作が可能となる。このような有機エレクトロルミネッセント素子１を光源として露光装置を構成することで、長期にわたって安定動作が可能な信頼性の高い露光装置を提供することが可能となる。
【０１５１】
このように湿式プロセスを用いて機能層５を製膜する有機エレクトロルミネッセント素子１において、陽極３と陰極９からなる一対の電極の間に少なくとも発光層を含む機能層８と中間層５が配置され、この中間層５の表面抵抗率を所定の範囲に構成することで、低コストで電気的クロストークがなく、更に発光効率が高く、その結果発熱が小さく発熱による劣化が少ない長期にわたって安定動作する優れた有機エレクトロルミネッセント素子１を得ることができる。またこのような有機エレクトロルミネッセント素子１を露光装置３３に用いることで、感光体２８上の潜像形成が安定して行なわれ、鮮明で正しい印刷出力をなす露光装置３８を実現することができる。
【０１５２】
更に図３を用いて説明したように機能層８を構成する有機物層６、発光層７は簡便な湿式プロセスによって形成されることから、製造設備のコストを下げることができ、また製膜に要する時間も短くてよいことから、有機エレクトロルミネッセント素子１の製造コストが低下し、露光装置３３を安価に提供できる。
【０１５３】
図９は本発明の実施例１の有機エレクトロルミネッセント素子１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。
【０１５４】
図９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を配設すると共に、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。
【０１５５】
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、帯電器等、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。
【０１５６】
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。
【０１５７】
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。
【０１５８】
図１０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１０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を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。
【０１５９】
３３は既に説明した露光装置である。実施例１の露光装置３３を応用した画像形成装置２１は、既に述べたように実施例１の有機エレクトロルミネッセント素子１は個々の有機エレクトロルミネッセント素子１における発光強度分布が極めて均一であり、かつ発光効率が高く長期にわたって発光特性が安定していることから、実施例１の露光装置３３は所望の形状の静電潜像を長期にわたって安定して得られる。従ってこれを搭載した画像形成装置２１は常に高画質の画像を形成することができる。さて実施例１における露光装置３３は有機エレクトロルミネッセント素子１を６００ｄｐｉ（ｄｏｔ／ｉｎｃｈ）の解像度で直線状に配置したもので、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ト素子１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。この顕画化の過程は図８を用いて既に詳細に説明したので、ここでは省略する。
【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に転写する。
【０１６１】
以降図９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】
オフィス等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２５０ｍｍ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１００ｍｍ程度に抑える必要がある。
【０１６４】
しかしながら既存の例えばＬＥＤヘッドは厚みが１５ｍｍ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７ｍｍ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１００ｍｍ以下に抑えることが可能である。
【０１６５】
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。
【０１６６】
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。
【０１６７】
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。
【０１６８】
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。
【０１６９】
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を行なう）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。
【０１７０】
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２０〜３０μｍ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１７０μｍ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・クロム等の合金である磁性材料によって構成されている。
【０１７１】
２６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。
【０１７２】
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゜Ｃとなるように制御する。
【０１７３】
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。
【０１７４】
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。
【０１７５】
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２００μｍ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。
【０１７６】
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。
【０１７７】
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。
【０１７８】
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等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。
【０１７９】
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。
【０１８０】
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なうと共に、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１０における図番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等のいわゆる高圧電源系もこの電源部に含まれている。
【０１８１】
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おいて検出され、電源スイッチのオフや停電等の際に発生する電源電圧の低下を検出している。
【０１８２】
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。
【０１８３】
（実施例２）
図１１は本発明の実施例２における有機エレクトロルミネッセント素子の断面図である。以降図１１を用いて実施例２における有機エレクトロルミネッセント素子１の構造について詳細に説明するが、有機エレクトロルミネッセント素子１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は、構成や動作に差異がないため説明を省略する。
【０１８４】
実施例２における有機エレクトロルミネッセント素子１は発光面を規制する絶縁層４（図１参照）を含まない点で実施例１と異なるが、その他の構成については実施例１と実質的に変わりがない。
【０１８５】
図１１において１は有機エレクトロルミネッセント素子である。２は有機エレクトロルミネッセント素子１を支持する透光性を有する例えばガラス基板である。実施例２ではガラス基板２上に一対の電極の一方として透光性の例えばＩＴＯ等によって構成された陽極３が形成され、その上方全面に中間層５として酸化モリブデンの層が乾式プロセスを用いて形成され、次いで高分子系材料によって構成される発光層を含む機能層８が湿式プロセスによって形成され、最後に一対の電極の他方としての陰極９が真空蒸着法で形成される。
【０１８６】
このように実施例２の有機エレクトロルミネッセント素子１は、陽極３および陰極９からなる一対の電極と、これらの電極の間に少なくとも発光層を含む機能層８と中間層５が配置されており、実施例１と同様に中間層５を表面抵抗率が１０６Ω／□よりも大きく１０１２Ω／□よりも小さくなるように構成している。
【０１８７】
このように絶縁層４（図１参照）がないシンプルな構造であっても、上述の表面抵抗率を有する中間層５が存在することによる効果は実施例１で詳細に説明したものと全く同様であり、この中間層５によって有機エレクトロルミネッセント素子の発光効率が向上するため有機エレクトロルミネッセント素子をより低電圧で駆動できるようになり、有機エレクトロルミネッセント素子を駆動するためのコストを低減することができる。また隣接する有機エレクトロルミネッセント素子間の電気的なクロストークを抑えることができる。また投入電力も少なくて済むため発熱が小さくなり有機エレクトロルミネッセント素子の寿命を延ばすことができる。
【０１８８】
また実施例２においても実施例１で説明したのと同様に、機能層８が発光層６（図３参照）の他に電子ブロック層等を含む多層の構造を有していても構わない。
【産業上の利用可能性】
【０１８９】
本発明にかかる有機エレクトロルミネッセント素子は、その駆動に要するコストが低廉で、隣接画素間のクロストークが少なく、発光効率が高く長寿命化が図れ、かつ発光面内の発光強度分布が均一であるので、露光装置を始めとして、フラットパネルディスプレイや表示素子、その他光源などを含む広範な応用において有用である。また本発明にかかる有機エレクトロルミネッセント素子を応用した露光装置は長期にわたって安定した潜像を形成できるため、プリンタや複写機といった電子写真装置、あるいは印画紙を画像データに基づいて直接的に露光するフォトプリンタへの応用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１９０】
【図１】本発明の実施例１における有機エレクトロルミネッセント素子の断面図
【図２】同実施例１において中間層の厚みを３０ｎｍとし有機エレクトロルミネッセント素子を１００００ｃｄ／ｍ２の一定輝度で発光させた際の、中間層の表面抵抗率と有機エレクトロルミネッセント素子に印加される電圧の関係を示した特性図
【図３】同実施例１において機能層を複数の層によって構成した例の断面図
【図４】同実施例１に基づく中間層としての酸化モリブデン層を持った有機エレクトロルミネッセント素子と、従来技術に基づく中間層を欠いた有機エレクトロルミネッセント素子の発光特性を比較した特性図
【図５】同実施例１に基づく中間層としての酸化モリブデン層を持った有機エレクトロルミネッセント素子と、従来技術に基づく中間層を欠いた有機エレクトロルミネッセント素子の発光特性を比較した特性図
【図６】同実施例１における露光装置の構成図
【図７】（ａ）は本発明の実施例１の露光装置に係るガラス基板の上面図、（ｂ）は同要部拡大図
【図８】同実施例１の有機エレクトロルミネッセント素子を応用した露光装置によって感光体を露光している状況を示す説明図
【図９】同実施例１の有機エレクトロルミネッセント素子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１０】同実施例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１１】本発明の実施例２における有機エレクトロルミネッセント素子の断面図
【図１２】従来の高分子有機エレクトロルミネッセント素子の構造を示す断面図
【符号の説明】
【０１９１】
１    有機エレクトロルミネッセント素子
２    ガラス基板
３    陽極
４    絶縁層
５    中間層
６    有機物層
７    発光層
８    機能層
９    陰極
１０    ＰＥＤＯＴ層
１１    有機エレクトロルミネッセント素子
１２    ガラス基板
１３    陽極
１４    絶縁層
１８    機能層
１９    陰極
２０    伝播経路
２１    画像形成装置
２２，２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ    現像ステーション
２８，２８Ｙ，２８Ｍ，２８Ｃ，２８Ｋ    感光体
３３，３３Ｙ，３３Ｍ，３３Ｃ，３３Ｋ    露光装置
７１    レンズアレイ
７７    光量センサユニット
７８    駆動制御部
８１    ソースドライバ
８２    ＴＦＴ回路
８４    封止ガラス
【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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