(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性を有する基板と、
前記基板上に列をなすように形成され、少なくとも前記基板側に光を射出する複数の発光素子と、
平面視で前記発光素子の外縁に沿って形成され、前記発光素子と前記基板との間の層に形成された光検出素子と、を備え、
前記光検出素子は、ｐ型半導体層、有感領域、ｎ型半導体層を有するｐｉｎダイオードを含んで構成され、
前記有感領域は、平面視で前記発光素子の外縁を含む領域に、前記外縁に沿って形成され、
前記ｐ型半導体層は、平面視で前記発光素子と重ならない領域に形成され、
前記ｎ型半導体層は、平面視で前記発光素子と重ならない領域であって、前記ｐ型半導体層とは前記発光素子を挟んで反対側に形成されていることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
透光性を有する基板と、
前記基板上に列をなすように形成され、少なくとも前記基板側に光を射出する複数の発光素子と、
平面視で前記発光素子の外縁に沿って形成され、前記発光素子と前記基板との間の層に形成された光検出素子と、を備え、
前記光検出素子は、ｐ型半導体層、有感領域、ｎ型半導体層を有するｐｉｎダイオードを含んで構成され、
前記ｐ型半導体層及び前記ｎ型半導体層の一方は、平面視で前記発光素子と重なる領域に、前記発光素子の外縁に沿って形成され、
前記ｐ型半導体層及び前記ｎ型半導体層の他方は、平面視で前記発光素子と重ならない領域に、前記発光素子の外縁に沿って形成され、
前記有感領域は、平面視で前記発光素子の外縁を含む領域に、前記外縁に沿って形成されていることを特徴とする発光装置。
【請求項３】
請求項２に記載の発光装置であって、
前記ｐ型半導体層及び前記ｎ型半導体層のうち、平面視で前記発光素子と重ならない領域に形成された層は、平面視で前記発光素子の外縁に沿った領域に形成されたコンタクト領域を介して、前記層より前記発光素子側に配置された配線と接続されていることを特徴とする発光装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の発光装置であって、
前記有感領域は、前記ｐ型半導体層及び前記ｎ型半導体層の間に配置されており、
前記ｐ型半導体層と前記ｎ型半導体層との間の長さは一定であることを特徴とする発光装置。
【請求項５】
請求項２から３のいずれか一項に記載の発光装置であって、
前記ｐ型半導体層及び前記ｎ型半導体層のうち、平面視で前記発光素子と重なる領域に形成されている層は、平面視で前記発光素子と重ならない領域においてコンタクトホールを介して配線と接続されていることを特徴とする発光装置。
【請求項６】
透光性を有する基板と、
前記基板上に列をなすように形成され、少なくとも前記基板側に光を射出する複数の発光素子と、
平面視で前記発光素子の外縁に沿って形成され、前記発光素子と前記基板との間の層に形成された光検出素子と、を備え、
前記発光素子の外縁と、前記光検出素子の外縁の一部とが、平面視で一致していることを特徴とする発光装置。
【請求項７】
透光性を有する基板と、
前記基板上に列をなすように形成され、少なくとも前記基板側に光を射出する複数の発光素子と、
前記発光素子と前記基板との間の層に形成された光検出素子と、を備え、
前記光検出素子は、平面視で前記発光素子の外縁に沿って、全周にわたって連続して形成されていることを特徴とする発光装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の発光装置であって、
前記基板と前記発光素子との間に形成された、前記発光素子を駆動する薄膜トランジスタ素子を有し、
前記光検出素子は、前記薄膜トランジスタ素子の能動素子と同一の層に形成されていることを特徴とする発光装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載の発光装置を備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明に係る一態様は、発光装置及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタやファックス等の画像形成装置の１つに、露光ヘッドとして発光装置を用いたものが知られている。この発光装置としては、例えば列をなすように配置された発光素子を有する有機ＥＬ（Electro Luminescence）装置を用いることができる。このような発光装置は、各発光素子からの光の光量が均一であることが好ましい。
【０００３】
特許文献１，２には、発光素子からの光を検出する光検出素子を発光装置に設け、光検出素子による検出結果に基づいて発光素子からの光の光量を所定の値に補正する技術が開示されている。このうち、特許文献１には、発光素子に重ねて光検出素子を設ける構成が記載されている。また、特許文献２には、平面視で発光素子の一部にのみ重なるように光検出素子を設ける構成が記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２９０３２９号公報
【特許文献２】特開２００２−１７８５６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
発光素子に重ねて光検出素子を設ける構成では、発光装置から取り出される光の光量が減少するという課題がある。また、平面視で発光素子の一部にのみ重なるように光検出素子を設ける構成では、光検出素子を通過して発光装置から射出される光の形状が、発光素子の形状とは異なってしまい、発光領域の形状の非対称性に起因して解像度の低下等の特性劣化を招くという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］透光性を有する基板と、前記基板上に列をなすように形成され、少なくとも前記基板側に光を射出する複数の発光素子と、前記発光素子と前記基板との間の層に形成された光検出素子と、を備え、前記光検出素子は、平面視で前記発光素子の外縁に沿って形成されている発光装置。
【０００８】
このような構成によれば、発光素子からの光の一部を光検出素子により吸収し、検出することができる。ここで、光を吸収する光検出素子が、平面視で発光素子の外縁に沿って配置されていることにより、発光素子の中央から射出された光は光検出素子によって吸収されずに有効利用される。また、上記配置により、光検出素子に吸収されずに通過する光の形状を、発光素子の形状と略同様の形状に保つことができる。また、発光素子の外縁近傍に生じる、発光効率の低い低輝度発光領域からの光を、光検出素子によって遮光することができる。このため、各発光素子から射出される光の輝度分布をより均一にすることができる。なお、「平面視」とは、基板の法線方向から見ることをいう。
【０００９】
［適用例２］上記発光装置であって、前記光検出素子は、ｐ型半導体層、有感領域、ｎ型半導体層を有するｐｉｎダイオードを含んで構成され、前記有感領域は、平面視で前記発光素子の外縁を含む領域に、前記外縁に沿って形成され、前記ｐ型半導体層は、平面視で前記発光素子と重ならない領域に形成され、前記ｎ型半導体層は、平面視で前記発光素子と重ならない領域であって、前記ｐ型半導体層とは前記発光素子を挟んで反対側に形成されている発光装置。
【００１０】
このような構成によれば、有感領域は、平面視で発光素子に重なる領域にも配置されるため、発光素子からの光が有感領域に入射しやすくなり、光検出素子の感度を高めることができる。また、ｐ型半導体層及びｎ型半導体層を発光素子と重ならない領域に形成することにより、発光素子の有効発光領域の低下を最小限に抑えることができる。なお、「有感領域」とは、不純物が導入されていない領域に限らず、受光感度を有する微量の不純物が導入されていてもよい。
【００１１】
［適用例３］上記発光装置であって、前記光検出素子は、ｐ型半導体層、有感領域、ｎ型半導体層を有するｐｉｎダイオードを含んで構成され、前記ｐ型半導体層及び前記ｎ型半導体層の一方は、平面視で前記発光素子と重なる領域に、前記発光素子の外縁に沿って形成され、前記ｐ型半導体層及び前記ｎ型半導体層の他方は、平面視で前記発光素子と重ならない領域に、前記発光素子の外縁に沿って形成され、前記有感領域は、平面視で前記発光素子の外縁を含む領域に、前記外縁に沿って形成されている発光装置。
【００１２】
このような構成によれば、発光素子の外縁を挟んでｐ型半導体層とｎ型半導体層とが対向することとなる。これにより、ｐ型半導体層とｎ型半導体層とを近接した状態で配置することができるため、受光時に生じたキャリアを効率良く電流に変換することができる。
【００１３】
［適用例４］上記発光装置であって、前記ｐ型半導体層及び前記ｎ型半導体層のうち、平面視で前記発光素子と重ならない領域に形成された層は、平面視で前記発光素子の外縁に沿った領域に形成されたコンタクト領域を介して、前記層より前記発光素子側に配置された配線と接続されている発光装置。
【００１４】
このような構成によれば、発光素子の光射出側に、発光素子の外縁に沿った壁面状のコンタクト領域が配置される。このため、発光素子から所定の射出方向以外に射出された光を、コンタクト領域の部材によって反射させて有効利用することができる。これにより、発光素子からの光の利用効率を高めることができる。
【００１５】
［適用例５］上記発光装置であって、前記有感領域は、前記ｐ型半導体層及び前記ｎ型半導体層の間に配置されており、前記ｐ型半導体層と前記ｎ型半導体層との間の長さは一定である発光装置。
【００１６】
このような構成によれば、光検出素子の各点における感度を均一にすることができる。
【００１７】
［適用例６］上記発光装置であって、前記ｐ型半導体層及び前記ｎ型半導体層のうち、平面視で前記発光素子と重なる領域に形成されている層は、平面視で前記発光素子と重ならない領域においてコンタクトホールを介して配線と接続されている発光装置。
【００１８】
このような構成によれば、ｐ型半導体層又はｎ型半導体層と配線とのコンタクト領域により発光素子の有効発光領域を低下させる不具合を抑えることができる。
【００１９】
［適用例７］上記発光装置であって、前記光検出素子は、平面視で前記発光素子の外側に形成され、前記発光素子の外縁と、前記光検出素子の外縁の一部とが、平面視で一致している発光装置。
【００２０】
このような構成によれば、発光素子の外縁近傍に生じる、発光効率の低い低輝度発光領域からの光を、光検出素子によって遮光することができる。このため、各発光素子から射出される光の輝度分布をより均一にすることができる。
【００２１】
［適用例８］上記発光装置であって、前記光検出素子は、平面視で前記発光素子の外縁に沿って、全周にわたって連続して形成されている発光装置。
【００２２】
このような構成によれば、光検出素子に吸収されずに通過する光の形状を、発光素子の形状と略同様の形状に保つことができる。また、発光素子の外縁近傍に生じる、発光効率の低い低輝度発光領域からの光を、光検出素子によって全周にわたって遮光することができる。これにより、各発光素子から射出される光の輝度分布をより均一にすることができる。
【００２３】
［適用例９］上記発光装置であって、前記基板と前記発光素子との間に形成された、前記発光素子を駆動する薄膜トランジスタ素子を有し、前記光検出素子は、前記薄膜トランジスタ素子の能動素子と同一の層に形成されている発光装置。
【００２４】
このような構成によれば、発光素子を駆動する薄膜トランジスタ素子と光検出素子とを共通のプロセスによって製造することができる。これにより、発光装置の製造プロセスを簡略化することができる。
【００２５】
［適用例１０］上記発光装置を備える電子機器。
【００２６】
このような構成によれば、高品位な発光特性を有する発光装置を用いた高品位な画像形成や画像表示等を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、図面を参照し、発光装置及び電子機器の実施形態について説明する。なお、以下に示す各図においては、各構成要素を図面上で認識され得る程度の大きさとするため、各構成要素の寸法や比率を実際のものとは適宜に異ならせてある。
【００２８】
（第１の実施形態）
図１は、発光装置としての有機ＥＬ装置１の平面図である。有機ＥＬ装置１は、透光性を有する基板１０を基体として構成されている。有機ＥＬ装置１は、基板１０上に列をなすように形成された複数の発光素子２を有している。各発光素子２は、薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor：以下ＴＦＴと略す）素子３０（図３（ｂ））のドレインに電気的に接続されており、ＴＦＴ素子３０を介して流れる電流の大きさに応じた光量の発光を行う。ＴＦＴ素子３０のゲートには、第１容量素子（不図示）が電気的に接続されている。
【００２９】
また、基板１０上には、各発光素子２の近傍に光検出素子２０が形成されている。光検出素子２０は、ｐ型半導体層２２、有感領域２４、ｎ型半導体層２６を有するｐｉｎダイオードを含んで構成される（図３）。また、光検出素子２０は、ｐｉｎダイオードに電気的に接続された第２容量素子（不図示）を有している。
【００３０】
図２は、有機ＥＬ装置１の回路構成を示すブロック図である。有機ＥＬ装置１は、上述の発光素子２を備えた基板１０、光検出素子入力部１２、発光素子２を駆動するドライバ１４、有機ＥＬ装置１の全体の動作制御を行うＣＰＵ１６、有機ＥＬ装置１の動作プログラムや各種データ等を格納するＲＯＭ１８、ＲＡＭ１９を備えている。このうち光検出素子入力部１２は、配線１１を介して光検出素子２０に電気的に接続され、光検出素子２０からの検出信号が入力される。ドライバ１４は、配線１３を介して発光素子２に電気的に接続されている。
【００３１】
上記構成の有機ＥＬ装置１は、以下のような光量制御動作を行うことができる。なお、本動作は、ＣＰＵ１６の指示によりＲＯＭ１８にあらかじめ格納されたプログラムに基づいて実行されるものである。
【００３２】
まず、第１の工程では、１つの発光素子２の発光が行われる。この工程は、ドライバ１４の動作により、発光素子２の１つに対し、ＴＦＴ素子３０（図３（ｂ））を介して所定の電流を流すことによって行われる。発光素子２は、流れる電流の大きさに応じた輝度で発光する。ＴＦＴ素子３０に流れる電流は、ＴＦＴ素子３０のゲートに接続された第１容量素子の端子の電位によって制御される。換言すれば、ＴＦＴ素子３０に流れる電流は、第１容量素子に蓄積された電荷の量によって制御される。
【００３３】
続く第２の工程では、第１の工程において発光した発光素子２の近傍に設けられた光検出素子２０により光量の検出が行われる。より詳しくは、まず、光検出素子２０のｐｉｎダイオードのうち有感領域２４（図３）において、入射された光によって電子−正孔ペアが生成される。これにより、有感領域２４の電気伝導度が変化し、その変化に応じて、ｐｉｎダイオードに接続された第２静電素子に蓄えられた電荷が、ｐｉｎダイオードを通して放電する。その後、第２容量素子を再充電する。この際に第２容量素子に流れ込む電流を光検出素子入力部１２によって検出する。この際の検出信号の大きさにより、発光素子２の発光量を知ることができる。
【００３４】
続く第３の工程では、光検出素子入力部１２による検出結果と、予め測定された、発光素子２を所定の光量で発光させた際の検出信号の値に応じて、発光素子２の第１容量素子に書き込む電圧を補正する。これにより、発光素子２からの光の光量を所定の値に制御することができる。
【００３５】
上記第１の工程から第３の工程を、すべての発光素子２に対して順次行うことで、各発光素子２の発光量を均一にすることができる。
【００３６】
続いて、図３を用いて、発光素子２及び光検出素子２０の詳細な構成について説明する。図３（ａ）は、発光素子２及び光検出素子２０の平面図、図３（ｂ）は、（ａ）中のＡ−Ａ線における断面図である。
【００３７】
図３（ａ）に示すように、発光素子２は円形の開口部（発光部）を有しており、その外縁２ａは円形である。光検出素子２０は、平面視で発光素子２の外縁２ａに沿って、全周にわたって連続して形成されている。より詳しくは、光検出素子２０は、ｐ型半導体層２２、有感領域２４、ｎ型半導体層２６を有するｐｉｎダイオードを含んで構成される。本実施形態では、有感領域２４は、平面視で発光素子２の外縁２ａを含む領域に、外縁２ａに沿って形成されている。すなわち、有感領域２４は、外縁２ａに沿って環状に形成されている。ここで、「外縁２ａを含む領域」とは、外縁２ａを挟んで発光素子２の内側から外側にまたがる領域をいう。ｐ型半導体層２２及びｎ型半導体層２６は、平面視で発光素子２と重ならない領域に形成されている。ｎ型半導体層２６は、ｐ型半導体層２２とは発光素子２を挟んで反対側に形成されている。これにより、発光素子２の有効発光領域の低下を最小限に抑えることができる。
【００３８】
次に、図３（ｂ）を用いて発光素子２及び光検出素子２０の断面構造について説明する。ガラス基板又は石英基板等からなる透光性を有する基板１０の上には、ＴＦＴ素子３０の能動素子２８、光検出素子２０のｐ型半導体層２２、有感領域２４、ｎ型半導体層２６が形成されている。基板１０上に形成されたこれらの要素を、以下ではまとめて「第１層」とも呼ぶ。第１層の各要素は、例えばポリシリコンを用いて構成することができ、必要に応じて不純物がドープされて形成される。このような構成によれば、ＴＦＴ素子３０及び光検出素子２０の半導体層を共通のプロセスによって製造することができる。これにより、有機ＥＬ装置１の製造プロセスを簡略化することができる。
【００３９】
第１層の上には、酸化シリコン等からなるゲート絶縁層５１を挟んでゲート線２９が積層されている。ゲート線２９は、能動素子２８に一部が平面視で重なるように形成されている。能動素子２８のうちゲート線２９と対向する領域が、ＴＦＴ素子３０のチャネル領域となる。
【００４０】
ゲート線２９の上には、酸化シリコン等からなる層間絶縁層５２を挟んで中継電極５５，５６，５７，５８が形成されている。中継電極５５，５６，５７，５８は、例えばアルミニウムから構成される。中継電極５５は、ゲート絶縁層５１、層間絶縁層５２を貫通して設けられたコンタクトホール３１を介してｎ型半導体層２６に電気的に接続されている。中継電極５６は、ゲート絶縁層５１、層間絶縁層５２を貫通して設けられたコンタクトホール３２を介してｐ型半導体層２２に電気的に接続されている。中継電極５５，５６は、上述した第２容量素子の両極にそれぞれ接続されている。中継電極５５，５６は、光検出素子２０の端子を構成し、配線と接続されている。中継電極５５，５６と、ｐ型半導体層２２、有感領域２４、ｎ型半導体層２６とで光検出素子２０が構成される。コンタクトホール３１，３２は、平面視で発光素子２と重ならない領域に設けられている。これにより、コンタクト領域により発光素子２の有効発光領域を低下させる不具合を抑えることができる。
【００４１】
中継電極５７は、ゲート絶縁層５１、層間絶縁層５２を貫通して設けられたコンタクトホール３３を介してＴＦＴ素子３０のドレインに電気的に接続されている。中継電極５８は、ゲート絶縁層５１、層間絶縁層５２を貫通して設けられたコンタクトホール３４を介してＴＦＴ素子３０のソースに電気的に接続されている。
【００４２】
中継電極５５，５６，５７，５８上には、酸化シリコン等からなる層間絶縁層５３を挟んで、発光素子２の陽極としての画素電極４０が積層されている。画素電極４０は、発光素子２ごとに独立して形成されており、例えば透光性を有するＩＴＯ（Indium Tin Oxide）から構成される。画素電極４０は、層間絶縁層５３に設けられたコンタクトホール３５を介して中継電極５７に電気的に接続されている。
【００４３】
画素電極４０の上には、酸化シリコンからなる発光制御層４２が形成されている。発光制御層４２上には、基板１０上の略全面にわたって発光層４４が積層されている。発光層４４の上には、基板１０上の略全面にわたって陰極４６が形成されている。陰極４６は、例えばカルシウム、アルミニウムをこの順に積層して形成されている。陰極４６は、反射層の機能を兼ね備えている。
【００４４】
発光制御層４２は、発光素子２と平面視で重なる領域に開口が設けられた状態で形成される。発光制御層４２は絶縁層であり、平面視で発光制御層４２が設けられた領域では画素電極４０と陰極４６との間に生じる電界が遮断され、基本的には発光層４４に電流が流れないため発光層４４が発光しない。換言すれば、発光制御層４２が設けられていない領域においてのみ発光層４４による発光が行われる。したがって、発光制御層４２の開口部が発光素子２の外形を規定し、発光制御層４２の開口部の縁が発光素子２の外縁２ａとなる。
【００４５】
発光層４４は、エレクトロルミネッセンス現象を発現する有機発光物質の層である。画素電極４０と陰極４６との間に電圧を印加することによって、発光層４４には、画素電極４０側から正孔が、また、陰極４６側から電子がそれぞれ注入される。発光層４４は、これらが結合したときに光を発する。発光層４４からの発光スペクトルは、材料の発光特性や膜厚に依存する。発光層４４には、正孔輸送層、正孔注入層、正孔ブロック層、電子輸送層、電子注入層、電子ブロック層等を含ませてもよい。
【００４６】
発光層４４から基板１０側に射出された光は、そのまま基板１０を透過する。また、発光層４４から陰極４６側に射出された光は、陰極４６によって反射された後に基板１０側へ進行し、同じく基板１０を透過する。このように、基板１０側に光を射出する構成の有機ＥＬ装置１は、ボトムエミッション型と呼ばれる。
【００４７】
本明細書では、発光素子２を以下のように定義する。すなわち、発光素子２は、画素電極４０と、陰極４６と、画素電極４０及び陰極４６の間に配置された発光層４４と、を含んで構成され、発光制御層４２によって囲まれた領域が平面視での領域となる素子である。したがって、上記第１層のｐ型半導体層２２、有感領域２４、ｎ型半導体層２６を含んで構成される光検出素子２０は、発光素子２と基板１０との間の層に形成されている。
【００４８】
以上に示した構成によれば、発光素子２と、光検出素子２０の有感領域２４とが平面視で一部重なっているため、発光素子２からの光の一部を効率的に光検出素子２０により吸収し、検出することができる。すなわち、光検出素子２０の感度を高めることができる。
【００４９】
ここで、有感領域２４は、その厚さに応じた遮光性を有しており、遮光層としても機能する。このような有感領域２４が、平面視で発光素子２の外縁２ａに沿って配置され、発光素子２の中央部には配置されていないことにより、発光素子２の中央から射出された光は有感領域２４によって吸収されずに有効利用される。このため、有機ＥＬ装置１から取り出される光の光量が減少する不具合を抑制することができ、発光素子２を必要以上の高出力で駆動しなくてもよいため、有機ＥＬ装置１を長寿命化させることができる。
【００５０】
また、光検出素子２０（有感領域２４）が、平面視で発光素子２の外縁２ａに沿って配置されていることにより、光検出素子２０に吸収されずに通過する光の形状を、発光素子２の形状と略同様の形状に保つことができる。
【００５１】
本実施形態においては、１つの発光素子２につき１つの光検出素子２０が形成されているため、各発光素子２による発光の光量を感度良く正確に検出することができる。また、有機ＥＬ装置１は、光を外部に取り出して実際に使用される発光素子２の他に検出用のダミー発光素子を持たないため、発光素子２の配列の対称性を保つことができる。また、実使用上不要なダミー発光素子のための消費電力を削減することができ、ダミー発光素子から外部への光漏れを防止するための遮光層が不要となる。
【００５２】
なお、有機ＥＬ装置１は、発光素子２から少なくとも基板１０側（すなわち光検出素子２０側）に光を射出する構成であればよく、例えば基板１０とは反対側に向けて光を射出するトップエミッション型としてもよい。この場合は、陰極４６は、例えば、ＭｇＡｇの薄膜から構成して光透過性をもたせ、画素電極４０の下層側に、アルミニウム等からなる光反射層を形成すればよい。その際には、発光素子２からの光の一部を光検出素子２０に入射させるために、光反射層の一部に開口を設けることが好ましい。
【００５３】
（第２の実施形態）
続いて、第２の実施形態について説明する。本実施形態は、光検出素子２０のうち有感領域２４の形成領域が第１の実施形態と異なり、その他の構成、及びその構成による効果は第１の実施形態と同様である。以下では、第１の実施形態との差異を中心に説明する。
【００５４】
図４は、第２の実施形態に係る発光素子２及び光検出素子２０を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）中のＢ−Ｂ線における断面図である。図４（ａ）に示すように、本実施形態では、光検出素子２０は、平面視で発光素子２の外側に形成され、発光素子２の外縁２ａと、光検出素子２０の外縁の一部とが、平面視で一致している。より詳しくは、光検出素子２０のうち有感領域２４が、発光素子２の外縁２ａを囲むように、かつ外縁２ａに接するように環状に形成されている。
【００５５】
このような構成によれば、発光素子２の外縁２ａの近傍に生じる、発光効率の低い低輝度発光領域からの光を、光検出素子２０によって遮光することができる。ここで、発光素子２の外縁２ａの近傍に低輝度発光領域が生じる理由を説明する。画素電極４０と陰極４６との間に生じる電界は、基本的には発光制御層４２で遮蔽されるが、図４（ｂ）に示すように、一部の電界Ｅは、発光制御層４２の形成領域にも漏れ出してしまう。この結果、発光素子２の外縁２ａの近傍において、発光制御層４２の形成領域であっても発光層４４に電流が流れて発光が行われ、当該領域から低輝度の光Ｌが射出される。このような光Ｌは、発光素子２の発光領域として意図された領域の外部からの発光であり、解像度低下等の不具合をもたらすため、遮光することが好ましい。本実施形態では、光Ｌの射出方向に光検出素子２０（有感領域２４）が形成されており、これにより光Ｌを吸収、遮光することができる。このため、不要な漏れ光を遮断し、発光素子２の発光領域を所望の領域に整えることが可能となる。また、低輝度発光領域からの光が遮光されることから、発光素子２から射出される光の輝度分布をより均一にすることができる。
【００５６】
（第３の実施形態）
続いて、第３の実施形態について説明する。本実施形態は、光検出素子２０のうちｐ型半導体層２２及びｎ型半導体層２６の形成領域が第１の実施形態と異なり、その他の構成、及びその構成による効果は第１の実施形態と同様である。以下では、第１の実施形態との差異を中心に説明する。
【００５７】
図５は、第３の実施形態に係る発光素子２及び光検出素子２０を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）中のＣ−Ｃ線における断面図である。図５（ａ）に示すように、本実施形態では、光検出素子２０のうちｐ型半導体層２２は、平面視で発光素子２と重なる領域に、発光素子２の外縁２ａに沿って形成され、ｎ型半導体層２６は、平面視で発光素子２と重ならない領域に、発光素子２の外縁２ａに沿って形成されている。また、有感領域２４は、平面視で発光素子２の外縁２ａを含む領域に、外縁２ａに沿って形成されている。
【００５８】
より詳しくは、ｐ型半導体層２２は、発光素子２の外縁２ａの内側に形成された円環状の部分を有しており、当該円環状の部分から発光素子２の外部に引き回され、コンタクトホール３１を介して中継電極５５及びその先の配線に電気的に接続されている。平面視で発光素子２と重なる領域に形成されているｐ型半導体層２２を、このように平面視で発光素子２と重ならない領域においてコンタクトホール３１を介して配線と接続させる構成によれば、コンタクト領域により発光素子２の有効発光領域を低下させる不具合を抑えることができる。また、ｎ型半導体層２６は、発光素子２の外縁２ａの外側に形成された、一部が切り欠かれた円環状の部分を有しており、当該円環状の部分に設けられた凸部においてコンタクトホール３２を介して中継電極５６及びその先の配線に電気的に接続されている。有感領域２４は、ｐ型半導体層２２とｎ型半導体層２６とによって挟まれた領域に配置されている。
【００５９】
このような構成によれば、発光素子２の外縁２ａを挟んでｐ型半導体層２２とｎ型半導体層２６とが対向することとなる。これにより、ｐ型半導体層２２とｎ型半導体層２６とを近接した状態で配置することができるため、受光時に生じたキャリアを効率良く電流に変換することができる。また、ｐ型半導体層２２とｎ型半導体層２６との間の長さ（換言すれば有感領域２４の幅）が各部で一定となるため、光検出素子２０の各点における感度を均一にすることができる。
【００６０】
なお、ｐ型半導体層２２及びｎ型半導体層２６は、一方が発光素子２と重なる領域に配置され、他方が発光素子２と重ならない領域に配置されていればよい。例えば、上記においてｐ型半導体層２２とｎ型半導体層２６の配置位置を逆転させ、ｐ型半導体層２２を発光素子２の外側に形成し、ｎ型半導体層２６を発光素子２の内側に形成してもよい。
【００６１】
（第４の実施形態）
続いて、第４の実施形態について説明する。本実施形態は、光検出素子２０の構成の一部が第３の実施形態と異なり、その他の構成、及びその構成による効果は第３の実施形態と同様である。以下では、第３の実施形態との差異を中心に説明する。
【００６２】
図６は、第４の実施形態に係る発光素子２及び光検出素子２０を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）中のＤ−Ｄ線における断面図である。図６（ａ）に示すように、本実施形態では、光検出素子２０のうちｐ型半導体層２２は、発光素子２の外縁２ａの内側に形成された円環状の部分を有しており、当該円環状の部分から発光素子２の外部に引き回され、コンタクト領域３６を介して中継電極５５及びその先の配線に電気的に接続されている。
【００６３】
また、ｎ型半導体層２６は、発光素子２の外縁２ａの外側に形成された、一部が切り欠かれた円環状の領域に形成されている。円環状の部分の幅は、ｐ型半導体層２２の円環状部分の幅より広くなっている。そして、ｎ型半導体層２６と電気的に接続される中継電極５５は、ｎ型半導体層２６の円環状部分と一部が重なるような、一部が切り欠かれた円環状の領域に形成されている。したがって、ｎ型半導体層２６と中継電極５５とが平面視で重なる領域も、円環状の領域である。
【００６４】
ｎ型半導体層２６と中継電極５５とは、平面視でこれらが重なる領域に、一部が切り欠かれた円環状の領域に形成されたコンタクト領域３６を介して電気的に接続されている。コンタクト領域３６は、発光素子２の外側において、発光素子２の外縁２ａに沿って形成されており、発光素子２の光射出側領域を囲む略筒状の壁を形成している。このコンタクト領域３６による壁は、中継電極５５と同一の部材から構成され、例えばアルミニウムからなる。このため、発光素子２からの光を反射させることができる。コンタクト領域３６の材料としては、アルミニウムに代えて、その他の光反射性を有する金属としてもよく、中でも反射率の高いものが好適である。
【００６５】
このような構成によれば、発光素子２から所定の射出方向以外に射出された光を、コンタクト領域３６によって反射させて集光し、有効利用することができる。これにより、発光素子２からの光の利用効率を高めることができる。
【００６６】
なお、上記においてｐ型半導体層２２とｎ型半導体層２６の配置位置を逆転させ、ｐ型半導体層２２を発光素子２の外側に形成し、ｎ型半導体層２６を発光素子２の内側に形成してもよい。また、コンタクト領域３６は、必ずしも発光素子２の外縁２ａの略全周を囲むように連続していなくてもよく、間欠的に外縁２ａの一部に沿って形成されていてもよい。外縁２ａの少なくとも一部に沿ってコンタクト領域３６が形成されていれば、当該コンタクト領域３６による集光作用が得られる。
【００６７】
（電子機器への搭載例）
有機ＥＬ装置１は、電子機器に搭載する際には、例えば図７の斜視図に示すように、光書き込みヘッドモジュール１０１Ｋに組み込んで用いることができる。光書き込みヘッドモジュール１０１Ｋは、円柱状の感光体ドラム７１Ｋと平行に、これと対向した状態で用いられる。光書き込みヘッドモジュール１０１Ｋは、感光体ドラム７１Ｋと平行な方向に配設された箱体２１と、箱体２１と感光体ドラム７１Ｋとの間に位置するように箱体２１に取り付けられた光学部材２３とを備えている。箱体２１は、感光体ドラム７１Ｋ側に開口部を有しており、その開口部に向かって光が射出されるように有機ＥＬ装置１が固定されている。光学部材２３は、内部にセルフォック（登録商標）レンズアレイを備えており、有機ＥＬ装置１の発光素子２から射出され、一端に入射した光を、他端側から射出して感光体ドラム７１Ｋの表面で集光、照射（描画）する。
【００６８】
有機ＥＬ装置１およびこれが組み込まれた光書き込みヘッドモジュール１０１Ｋは、例えば、図８に示す電子機器としての画像形成装置８０に用いられる。図８は、画像形成装置８０の構造を示す断面図である。
【００６９】
画像形成装置８０は、有機ＥＬ装置１が組み込まれた光書き込みヘッドモジュール１０１Ｋ，１０１Ｃ，１０１Ｍ，１０１Ｙを備えており、これらに対応して４個の感光体ドラム（像担持体）７１Ｋ，７１Ｃ，７１Ｍ，７１Ｙが配置されたタンデム方式として構成されたものである。
【００７０】
この画像形成装置８０は、駆動ローラ９１と従動ローラ９２とテンションローラ９３とを備え、これら各ローラに中間転写ベルト９０を、図８中矢印方向（反時計方向）に循環駆動するよう張架したものである。この中間転写ベルト９０に対して、感光体ドラム７１Ｋ，７１Ｃ，７１Ｍ，７１Ｙが所定間隔で配置されている。これら感光体ドラム７１Ｋ，７１Ｃ，７１Ｍ，７１Ｙは、その外周面が像担持体としての感光層となっている。
【００７１】
ここで、上記符号中のＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙは、それぞれ黒、シアン、マゼンタ、イエローを意味し、それぞれ黒、シアン、マゼンタ、イエロー用の感光体であることを示している。なお、これら符号（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の意味は、他の部材についても同様である。感光体ドラム７１Ｋ，７１Ｃ，７１Ｍ，７１Ｙは、中間転写ベルト９０の駆動と同期して、図８中矢印方向（時計方向）に回転駆動するようになっている。
【００７２】
各感光体ドラム７１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の周囲には、それぞれ感光体ドラム７１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の外周面を一様に帯電させる帯電手段（コロナ帯電器）７２（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）と、この帯電手段７２（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）によって一様に帯電させられた外周面を感光体ドラム７１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の回転に同期して順次ライン走査する光書き込みヘッドモジュール１０１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）とが設けられている。
【００７３】
また、光書き込みヘッドモジュール１０１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）で形成された静電潜像に現像剤であるトナーを付与して可視像（トナー像）とする現像装置７４（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）と、現像装置７４（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）で現像されたトナー像を一次転写対象である中間転写ベルト９０に順次転写する転写手段としての一次転写ローラ７５（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）とが設けられている。また、転写された後に感光体ドラム７１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の表面に残留しているトナーを除去するクリーニング手段としてのクリーニング装置７６（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）が設けられている。
【００７４】
各光書き込みヘッドモジュール１０１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）は、各有機ＥＬ装置のアレイ方向（発光素子２の整列方向）が感光体ドラム７１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の回転軸に平行となるように設置されている。そして、各光書き込みヘッドモジュール１０１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の主発光波長と、感光体ドラム７１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の感度ピーク波長とが略一致するように設定されている。
【００７５】
現像装置７４（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）は、例えば、現像剤として非磁性一成分トナーを用いる。そして、その一成分現像剤を例えば供給ローラで現像ローラへ搬送し、現像ローラ表面に付着した現像剤の膜厚を規制ブレードで規制し、その現像ローラを感光体ドラム７１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）に接触させあるいは押圧せしめることにより、感光体ドラム７１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の電位レベルに応じて現像剤を付着させ、トナー像として現像するものである。
【００７６】
このような４色の単色トナー像形成ステーションにより形成された黒、シアン、マゼンタ、イエローの各トナー像は、一次転写ローラ７５（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）に印加される一次転写バイアスによって中間転写ベルト９０上に順次一次転写される。そして、中間転写ベルト９０上で順次重ね合わされてフルカラーとなったトナー像は、二次転写ローラ６６において用紙等の記録媒体Ｐに二次転写され、さらに定着部である定着ローラ対６１を通ることで記録媒体Ｐ上に定着される。その後、排紙ローラ対６２によって装置上部に形成された排紙トレイ６８上に排出される。
【００７７】
なお、図８中の符号６３は多数枚の記録媒体Ｐが積層保持されている給紙カセット、６４は給紙カセット６３から記録媒体Ｐを一枚ずつ給送するピックアップローラ、６５は二次転写ローラ６６の二次転写部への記録媒体Ｐの供給タイミングを規定するゲートローラ対、６６は中間転写ベルト９０との間で二次転写部を形成する二次転写手段としての二次転写ローラ、６７は二次転写後に中間転写ベルト９０の表面に残留しているトナーを除去するクリーニング手段としてのクリーニングブレードである。
【００７８】
この画像形成装置８０は、本発明に係る有機ＥＬ装置１を有する光書き込みヘッドモジュール１０１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）が露光手段として備えられている。このため、画像形成装置８０は、感光体ドラム７１Ｋ上でボケのない高解像度の描画を行うことが可能であり、高画質の印刷を行うことができる。また、有機ＥＬ装置１の発光光量を光検出素子２０等によって均等に調整することが可能なため、高品位な画像を形成することができる。
【００７９】
なお、上記有機ＥＬ装置１は、電子機器としての携帯電話機、モバイルコンピュータ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、車載機器、オーディオ機器等の表示部に、表示装置として搭載して用いることもできる。
【００８０】
上記実施形態に対しては、様々な変形を加えることが可能である。変形例としては、例えば以下のようなものが考えられる。
【００８１】
（変形例）
光検出素子２０は、必ずしも発光素子２の外縁２ａの全周にわたって連続して形成されていなくてもよい。すなわち、一部が切り欠かれていてもよく、あるいは間欠的に配置されていてもよい。このとき、発光素子２の中心に対して点対称な領域に形成することで、発光素子２による発光領域の対称性を保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】有機ＥＬ装置の平面図。
【図２】有機ＥＬ装置の回路構成を示すブロック図。
【図３】（ａ）は、発光素子及び光検出素子の平面図、（ｂ）は、（ａ）中のＡ−Ａ線における断面図。
【図４】第２の実施形態に係る発光素子及び光検出素子を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）中のＢ−Ｂ線における断面図。
【図５】第３の実施形態に係る発光素子及び光検出素子を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）中のＣ−Ｃ線における断面図。
【図６】第４の実施形態に係る発光素子及び光検出素子を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）中のＤ−Ｄ線における断面図。
【図７】光書き込みヘッドモジュールの斜視図。
【図８】電子機器としての画像形成装置の断面図。
【符号の説明】
【００８３】
１…発光装置としての有機ＥＬ装置、２…発光素子、２ａ…外縁、１０…基板、２０…光検出素子、２２…ｐ型半導体層、２４…有感領域、２６…ｎ型半導体層、２８…能動素子、２９…ゲート線、３０…ＴＦＴ素子、３１〜３４…コンタクトホール、３６…コンタクト領域、４０…画素電極、４２…発光制御層、４４…発光層、４６…陰極、５１…ゲート絶縁層、５２，５３…層間絶縁層、５５，５６，５７，５８…中継電極、７１…感光体ドラム、８０…電子機器としての画像形成装置、１０１…光書き込みヘッドモジュール。
【図１】
0004962289.tif 000002
【図２】
0004962289.tif 000003
【図３】
0004962289.tif 000004
【図４】
0004962289.tif 000005
【図５】
0004962289.tif 000006
【図６】
0004962289.tif 000007
【図７】
0004962289.tif 000008
【図８】
0004962289.tif 000009