专利名称:扫描头及打印机的制作方法
技术领域:
本发明涉及一种具有适用于打印机、扫描仪、复印机、以及其它图像输出装置或图像输入装置的结构的扫描头,并且涉及具有该扫描头的打印机。
背景技术:
由于页式打印机也能够在普通纸上印刷,所以近年来页式打印机的开发活跃。在以往的页式打印机中,采用组合了激光二极管和多面棱镜的激光式扫描头。但是,由于激光式扫描头通过多面棱镜移动激光的照射点,因此存在难以实现印刷的高速化的问题。
另外,为了谋求印刷的高速化,开发了采用了多个LED的LED式扫描头。LED式扫描头是以一列排列的方式组装多个LED的扫描头,使这些LED同时并且分别以单个的强度发光,由此对感光体进行扫描。但是,随着更高的高画质化的要求,对于多个LED的高密度组装技术要求非常高的精度,并且存在其部件件数增多的问题。
为解决如此的问题,在日本专利特开平9-226172号公报中,提出了采用了有机电致发光元件的扫描头的方案。
但是,在目前,有机电致发光元件在发光强度及寿命方面存在问题。即,由于需要足够感光体感光程度的光量,所以如果每一点的有机电致发光元件的发光强度弱,就必须延长每一点的曝光时间。另外,要延长曝光时间,就必须降低印刷速度。另外,如果增强有机电致发光元件的每一点的发光强度,则每一点的曝光时间变短,虽然印刷速度加快,但是存在有机电致发光元件的寿命缩短的问题。
由于有机电致发光元件这样的LED的光束从发光点显示空间上的扩展,因此优选在LED和感光体的之间、以来自LED的点的入射光只向感光体的规定的部分出射的方式、设有对入射光付与指向性的光学系统。但是由于如此的光学系统的利用效率依赖于光的引入角度(开口角),所以如果采用LED这样的光扩散的光源,其光利用效率决不会高。
发明内容
为此,本发明是为解决上述问题而提出的,其目的在于提供一种即使不提高面发光部的发光强度,也能够高效率地出射光的扫描头及打印机。
为解决上述问题,本发明的扫描头,具有面发光部阵列板,其上排列有面状发光的多个面发光部;多个导光部,具有分别与所述多个面发光部对置的入射来自所述面发光部的光的入射面、反射来自所述入射面的光的反射面、以及出射来自所述反射面的光的出射面。
本发明的打印机,具有面发光部阵列板,其上排列有面状发光的多个面发光部;导光部,具有分别与所述面发光部对置的入射来自所述面发光部的光的入射面、反射来自所述入射面的光的反射面、以及出射来自所述反射面的光的出射面。
根据所述扫描头及打印机,从面发光部发出的光入射在导光部的入射面,入射的光在反射面反射,反射的光从出射面出射。如此由于导光部的出射面相对于入射面是另一面,所以即使增大入射面,出射面也不增大。而且,如果增大入射面,并且增大面发光部的发光面积,即使不提高面发光部的单位面积的发光强度,也能够提高出射面的单位面积的强度。因此,能够缩短曝光时间。此外,由于也可以不提高面发光部的单位面积的发光强度,所以能够谋求面发光部的长寿命化。
本发明的扫描头,具有面发光部阵列板,其上排列有面状发光的多个面发光部;导光部,具有与所述面发光部各自对置的入射面、相对于所述入射面以倾斜的状态与所述入射面对置的第1对置反射面、沿着所述第1对置反射面设置,以形成比所述入射面和所述第1对置反射面的之间的窄角大的窄角的方式而相对于所述入射面倾斜的第2对置反射面、以及出射来自所述面发光部的光的出射面。
本发明的打印机,具有面发光部阵列板,其上排列有面状发光的多个面发光部;导光部,具有与所述面发光部各自对置的入射面、相对于所述入射面以倾斜的状态与所述入射面对置的第1对置反射面、沿着所述第1对置反射面设置,以形成比所述入射面和所述第1对置反射面的之间的窄角大的窄角的方式而相对于所述入射面倾斜的第2对置反射面、以及出射来自所述面发光部的光的出射面。
根据所述扫描头及打印机,从面发光部发出的光入射在导光部的入射面,入射的光在第1对置反射面或第2对置反射面反射,反射的光从出射面出射。如此在导光部内传播,由此第2对置反射面,以形成比第1对置反射面和入射面之间的窄角大的窄角的方式、以倾斜的状态被设置,因此能够提高向着与出射面垂直的方向的光的指向性。
发明效果根据本发明,即使不提高面发光部的单位面积的发光强度,也能够提高出射面上的单位面积的强度。因此,能够缩短曝光时间,能够谋求面发光部的长寿命化。
图1是图像输出装置1的立体图。
图2是表示扫描头2中的3点部分的结构的立体图。
图3是4点部分的面发光部阵列板20的发光面21的俯视图。
图4是沿着图3的切断线IV-IV的面的向视剖面图。
图5是沿着图3的切断线V-V的面的向视剖面图。
图6A是表示变形例中的点照射元件的俯视图,图6B是沿着图6A的切断线6B-6B的面的剖面图。
图7A是表示另一变形例中的点照射元件的俯视图,图7B是沿着图7A的切断线7B-7B的面的剖面图。
图8A是表示另一变形例中的点照射元件的俯视图,图8B是沿着图8A的切断线8B-8B的面的剖面图。
图9是表示另一变形例中的扫描头2中的3点部分的结构的立体图。
图10是表示另一变形例中的扫描头102中的3点部分的结构的立体图。
图11是表示扫描头102中的1点的纵断面的剖面图。
图12是表示与图11的断面直交的断面的剖面图。
图13是表示另一变形例中的扫描头2中的3点部分的结构的立体图。
图14是另一变形例中的面发光部阵列板20的发光面21的俯视图。
图15是沿着另一变形例中的图14的切断线XV-XV的面的向视剖面图。
图16是表示另一变形例中的扫描头2中的3点部分的结构的立体图。
图17是表示入射面63和对置反射面64的之间的窄角的角度θ与出射强度/发光强度的关系的曲线图。
图18是表示从导光部60的出射面61出射的光的放射角度和光度的关系的曲线图。
图19是图像输出装置1的立体图。
图20是表示扫描头2中的3点部分的结构的立体图。
图21是4点部分的面发光部阵列板20的发光面21的俯视图。
图22是沿着图21的切断线IV-IV的面的向视剖面图。
图23是沿着图21的切断线V-V的面的向视剖面图。
图24是表示比较例的扫描头中的3点部分的结构的立体图。
图25是在扫描头2的主轴方向切断的剖面图。
图26是表示扫描头2中的3点部分的立体图。
图27是4点部分的面发光部阵列板20的发光面21的俯视图。
图28是4点部分的面发光部阵列板20的发光面21的俯视图。
图29是采用图1~图28中任何一图所示的扫描头2的打印机的概念图。
具体实施例方式
以下,参照
本发明的实施方式。但是,在以下所述的实施方式中,给出为实施本发明在技术上优选的种种限定,但本发明的范围并不限定于以下的实施方式及图示例。
图1是表示图像输出装置1的立体图。如图1所示,在该图像输出装置1中,扫描头2,以其光出射部与感光鼓(drum)3的母线对置的方式并且以其长度方向与辊状的感光鼓3的旋转轴平行的方式而被配置。而且,在扫描头2的光出射部和感光鼓3的母线的之间设置有自动聚焦透镜阵列(selffocusing lens array)4。自动聚焦透镜阵列4是通过沿着扫描头2的光出射部、将以感光鼓3的径向的线上作为光轴的多个自动聚焦透镜一列或多列排列而成,通过自动聚焦透镜阵列4,使来自扫描头2的光出射部的光成像在感光鼓3的母线上。感光鼓3通过扫描头2的曝光而在其圆周面形成静电潜像。
图2是表示扫描头2中的3点部分的结构的立体图。扫描头2具备面发光部阵列板20、一列地排列在面发光部阵列板20的发光面21上的多个导光部60。
图3是面发光部阵列板20的发光面21的俯视图。图4是通过图3的切断线IV-IV沿着绝缘性基板30的厚度方向的面的向视剖面图,图5是通过图3的切断线V-V沿着绝缘性基板30的厚度方向的面的向视剖面图。如图3~图5所示,面发光部阵列板20是,将列平面看形成大致楔状的发光形状的多个面发光部22在绝缘性基板30上一列地排而形成的,从这些面发光部22发出的光朝与绝缘性基板30的相反侧的面(发光面21)照射。
面发光部22具有有机电致发光元件27。即,面发光部22具备形成在绝缘性基板30上的下部电极23、叠层在下部电极23上的有机EL层、和上部电极26。
有机EL层,例如如图4所示,由空穴输送层24和发光层25构成。空穴输送层24,例如,含有导电性高分子PEDOT(聚噻吩)及掺杂剂PSS(磺化聚苯乙烯)。发光层25,例如,由聚芴系发光材料构成。而且,只要是面发光部22作为有机电致发光元件27发光,则下部电极23和上部电极26之间的有机EL层不形成空穴输送层24和发光层25的二层结构也可以。例如,下部电极23和上部电极26之间的层,也可以是从下部电极23依次形成空穴输送层、发光层和电子输送层的三层结构,也可以是由发光层构成的一层结构,也可以是发光层和电子输送层,也可以是在这些层结构中、在适当的层间加入电子或空穴的输送层的叠层结构,也可以是其它的叠层结构。此外,在以下部电极23作为阴极、而以上部电极26作为阳极的时候,将电子输送性的电荷输送层配置在下部电极23侧,将空穴输送性的电荷输送层配置在上部电极26侧。
下部电极23优选对有机EL层的光显示反射性,在适合用作阳极的时候,由容易对空穴输送层24输送空穴的材料构成,例如,优选含有铝、铬、钛等金属。此外,也可以是下述层叠体以在下层上设置如此的反射性导电体层、而在其上层连接在空穴输送层24上的方式,配置含有掺杂锡的氧化铟(ITO)、掺杂锌的氧化铟、氧化铟(In2O3)、氧化锡(SnO2)、氧化锌(ZnO)及镉锡氧化物(CdSnO4)中的至少一种的透明导电体层。
上部电极26对有机EL层的光显示透过性,在适合用作阴极的时候,是电子输送膜和透明导电体层的叠层体,该电子输送膜设在与电子输送性的电荷输送层接触的面上,例如,使用功函数比由含有铟、镁、钙、锂、钡、稀土金属中的至少一种的单体或合金形成的阳极低的材料形成,厚1~20nm,优选厚5~12nm左右,该透明导电体层为了降低作为阴极的片电阻,而含有30~200nm厚的掺杂锡的氧化铟(ITO)、掺杂锌的氧化铟、氧化铟(In2O3)、氧化锡(SnO2)、氧化锌(ZnO)及镉锡氧化物(CdSnO4)中的至少一种。在适合用作阳极的时候,由在与空穴输送性的电荷输送层接触的面含有掺杂锡的氧化铟(ITO)、掺杂锌的氧化铟、氧化铟(In2O3)、氧化锡(SnO2)、氧化锌(ZnO)及镉锡氧化物(CdSnO4)中的至少一种的透明导电体层构成。
上部电极26和下部电极23中的至少一方分别在每个面发光部22电绝缘地而形成,以使这些面发光部22分别发光。在本实施方式中,下部电极23分别在每个面发光部22而形成,上部电极26与全部的面发光部22共通而被成膜在整一面上。
空穴输送层24,也可以分别形成在每个面发光部22,也可以与全部的面发光部22共通地被成膜在整一面上。发光层25,也可以分别形成在每个面发光部22,也可以与全部的面发光部22共通地被成膜在整一面上。此外,也可以与全部的面发光部22共通地在整一面上成膜空穴输送层24,作为每个面发光部22以不同色发光的发光层分别形成发光层25。在本实施方式中,空穴输送层24及发光层25都是分别在每个面发光部22地形成。
在本实施方式中,分别在每个面发光部22形成下部电极23、空穴输送层24及发光层25,但也能够通过绝缘膜28,以每个面发光部22隔开下部电极23、空穴输送层24及发光层25,平面地看,用绝缘膜28围绕下部电极23、空穴输送层24及发光层25。绝缘膜28由氮化硅、氧化硅等无机物构成,或由聚酰亚胺这样的感光性树脂构成。此外,面发光部22在发光层25中发光,但为了在某一面发光部22的发光层25发出的光不向相邻的面发光部22的发光层25等传播,更优选绝缘膜28具有遮光性。
绝缘膜28及上部电极26被表面平滑的透明密封膜29覆盖,用密封膜29密封下部电极23、空穴输送层24、发光层25及绝缘膜28。由于面发光部22是顶端发射型的有机电致发光元件27,因此密封膜29的表面成为面发光部22的出射面。
相对于1个面发光部22对置1个导光部60,由1个面发光部22和与之对置的1个导光部60构成点照射元件。以下,说明导光部60。这些导光部60,例如,由聚甲基丙烯酸甲酯、聚二甲基硅氧烷橡胶、聚碳酸酯、环烯烃聚合物(polymethyl methacrylate、polydimethylsiloxane、polycarbonate、cyclic olefin polymer)等透明材料构成,具有透光性。如图1~图5所示,导光部60为四角锥体。
导光部60的4个侧面中的1个是入射来自面发光部22的光的入射面63,底面是出射来自入射面63的光的出射面61。出射面61和入射面63以外的面,都是反射面发光部22的光的反射面,由入射面63的相对侧的对置反射面64、和入射面63的周边与对置反射面64的周边之间的侧反射面65、66构成。对置反射面64相对于入射面63以倾斜的状态与入射面63对置。出射面61是与对置反射面64和入射面63的窄角、即顶角62相对的面,出射面61和入射面63的窄角大致为直角。由于侧反射面65、66都是与入射面63直交、并且与对置反射面64接触的边从顶角62到出射面61保持规定的仰角θ(θ>0°)的大致楔形状,同时形成侧反射面65、66间的窄角γ(γ>0°),所以形成底面即与出射面61平行地切断的面的截面积从顶角62到出射面61、即随着接近出射面61而逐渐增大的锥体。此外,导光部60的入射面63的面积大于出射面61的面积。
在这些反射面64~66上,成膜有由对面发光部22的光具有高反射率的材料(例如,金属、合金等)构成的反射膜70。反射膜70分别在每个导光部60形成。因此,将反射膜70的对置反射面64、侧反射面65、66覆膜的形状都大致是楔形状。
如图3所示,面发光部22是相对于导光部60的入射面63大致为同一尺寸的相似形状,从一端33到另一端32,即以随着接近出射面61宽度增大的楔状面发光。面发光部22的面积为导光部60的入射面63的面积的80%~110%,优选是85%~99%。面发光部22为了以楔状面发光,上部电极26和下部电极23中的分别在每个各面发光部22形成的电极被楔状地形成,在本实施方式中楔状形成下部电极23。各面发光部22,优选以不向与邻接的面发光部22对应的导光部60出射光的方式,整面重叠在对应的各导光部60的入射面63上。
然后,导光部60的入射面63与面发光部22的出射面对置地搭接,导光部60的入射面63与面发光部22的发光形状重叠,导光部60的顶角62位于面发光部22的一端31的顶点附近,导光部60的出射面61与面发光部22的另一端32的底边平行。从面发光部22的一端31到另一端32的主轴方向与从面发光部22的法线方向看的导光部60的主轴Ax的方向一致。
如此,对于导光部60的对置反射面64,导光部60的宽度W的方向的长度,从顶角62到出射面61、即随着接近出射面61而逐渐变长。对于导光部60的侧反射面65、66,导光部60的高度H的方向的长度,从顶角62到出射面61、即随着接近出射面61而逐渐变长。
另外,作为导光部60的形成方法,能够采用纳米压印(nanoimprint)技术,即,在抗蚀剂图形上流入、固定硅橡胶的一种即聚二甲基硅氧烷树脂而制作再对其进行模压。
如图1所示,多个导光部60的出射面61成为扫描头2的光出射部,以使这些导光部60的主轴Ax与自动聚焦透镜阵列4的光轴一致的方式,使导光部60的出射面61与自动聚焦透镜阵列4的入射面对置。
在面发光部阵列板20的一方的面上设置有驱动电路80,面发光部22的配线33与驱动电路80连接,用驱动电路80,通过配线33,在每个下部电极23依次施加发光电压。上部电极26保持固定电压,例如将上部电极26接地。
要驱动所述的扫描头2,基于图像信号,利用驱动电路80,在每个面发光部22对下部电极23施加发光电压。各面发光部22按对应下部电极23和上部电极26的电位差的强度在发光层25中发光。此时,由于与下部电极23和上部电极26重叠的部分的发光层25的形状为楔状,所以面发光部22以楔状发光。从面发光部22发出的光入射在导光部60的入射面63。入射的光在因侧反射面65、66间的窄角γ及仰角θ而重复进行在入射面63、对置反射面64、侧反射面65、66的反射以及在面发光部22的下部电极23等反射部件的反射期间,被付与朝出射面61的某一方向前进的指向性,在导光部60内传播,并从导光部60的出射面61大致沿着导光部60的主轴Ax出射。如此导光部60本身具有作为调整入射光的指向性的光调整部的功能。因此,入射在导光部60的入射面63的光高效率地从出射面61出射。从各导光部60的出射面61出射的光通过自动聚焦透镜阵列4成像在感光鼓3的母线上,在感光鼓3的侧面形成有像。
如上所述,根据本实施方式,由于导光部60的出射面61的面积小于入射面63的面积,所以从面发光部22入射在导光部60的入射面63的光,以被聚光的状态从出射面61出射。即使面发光部22的单位面积的发光强度降低,在导光部60的出射面61也以高强度出射光。因此,即使不提高感光鼓3的灵敏度,感光鼓3也能够以短的曝光时间感光,由此能够使感光鼓3高速旋转,能够大大缩短打印时间。
此外,为了提高从导光部60的出射面61出射的光的强度,可以考虑提高面发光部22的发光强度,但是提高面发光部22的发光强度涉及到缩短面发光部22的寿命。但是,在本实施方式中,由于从面发光部22入射在导光部60的入射面63的光以被聚光的状态从出射面61出射,所以也能够通过增大面发光部22的发光面积,提高从导光部60的出射面61出射的光的强度。假设增大面发光部22的发光面积,只要与其一致地增大导光部60的入射面63的面积,即使不增加导光部60的出射面61的面积,也能够提高在导光部60的出射面61的光强度。因此,不用增大点径,也能够形成高析像度的图像。
此外,由于以入射在导光部60的光容易朝导光部60的出射面61前进的方式设定导光部60的形状,所以能够高效率地出射从导光部60的入射面进入的光,另外,由于付与了在导光部60的主轴Ax的光强度增强的指向性,所以能够高效率地向自动聚焦透镜阵列4入射,由于光的利用效率提高,所以即使不提高感光鼓3的灵敏度,感光鼓3也能够以短的曝光时间感光,能够使感光鼓3高速旋转,能够大大缩短打印时间。
另外,本发明不局限于上述实施方式,在不脱离本发明的宗旨的范围内,也能够进行多种改进及设计的变更。以下,说明各种变形例。
图6~图8是表示分别变形面发光部22的发光形状和导光部60的形状的变形例的图示。图6A、图7A、图8A分别是与导光部60一同表示面发光部22的发光形状的俯视图,图6B、图7B、图8B分别是通过图6A的切断线6B-6B、图7A的切断线7B-7B、图8A的切断线8B-8B而沿着绝缘性基板30的厚度方向的面的向视剖面图。此外,为了便于理解图面,省略面发光部22的各层的图示。
如图6A所示,面发光部22,由于将一端31上的窄角设定为γ(γ>0°),所以以随着接近出射面61宽度到中途变宽、且从中途宽度固定的方式,形成另一端32的对边的两个邻接的边34、34相互平行的五角形。导光部60的入射面63的形状与面发光部22的发光形状大致成为相似形,面发光部22的面积为导光部60的入射面63的面积的80%~110%,优选是85%~99%。此外,各面发光部22优选以不向与邻接的面发光部22对应的导光部60出射光的方式,整面重叠在对应的各导光部60的入射面63上。如此,导光部60也与面发光部22同样,窄角成为γ。另外,如图6B所示,导光部60的对置反射面64分为从顶角62到出射面61保持规定的仰角θ地倾斜的倾斜反射面64a、和与边34、34对应的且与入射面63平行的平行反射面64b。因此与出射面61平行的截面积从顶角62侧到达到边34、34而逐渐增大,但与另一端32的对边的两邻接边34、34间对应的部分的截面积相同。另外,被倾斜反射面64a、侧反射面65、66、和入射面63围住的部分具有作为调整入射光的指向性的光调整部的功能。
如图7A所示,面发光部22的发光形状,形成从一端31到另一端32、即随着接近出射面61宽度变宽的梯形,一端31为短边,另一端32为比短边长的长边。面发光部22将侧边相互间的倾斜角设定为γ(γ>0°)。在图7的情况下,导光部60的入射面63的形状也与面发光部22的发光形状大致称为相似形。在导光部60,在与出射面61对置的位置上形成有上底面64c,上底面64c的一边与入射面63对置、与相对于入射面63的仰角θ的倾斜反射面64d的一边接触。面发光部22的面积为导光部60的入射面63的面积的80%~110%,优选是85%~99%。此外,各面发光部22优选以不向与邻接的面发光部22对应的导光部60出射光的方式,整面重叠在对应的各导光部60的入射面63上。在是如此的面发光部22的面发光部22的情况下,对于导光部60,如图7A及图7B所示,由于导光部60为四角锥形台,即随着接近出射面61,导光部60的宽度及高度变高,所以与出射面61平行的截面积从入射面63和对置反射面64的之间的窄角侧到出射面61变大,因此,导光部60本身具有作为调整入射光的指向性的光调整部的功能。
图8A所示的面发光部22,面发光部22的发光形状为从一端31到另一端32的途中、即到出射面61的途中、随着接近出射面61而宽度变宽的六角形,一端31为短边,另一端32为与该短边对置并且比短边长的长边。面发光部22将靠近一端31的侧边相互间的倾斜角设定为γ(γ>0°)。另一端32的长边的两相邻的边34、34相互平行。在图8的情况下,导光部60的入射面63的形状与面发光部22的发光形状大致成为相似形。面发光部22的面积为导光部60的入射面63的面积的80%~110%,优选是85%~99%。此外,各面发光部22,优选以不向与邻接的面发光部22对应的导光部60出射光的方式,整面重叠在对应的各导光部60的入射面63上。在是如此的发光形状的面发光部22的情况下,对于导光部60,如图8B所示,对置反射面64分为相对于入射面63保持规定的仰角θ地倾斜的倾斜反射面64a、与边34、34对应的且与入射面63平行的平行反射面64b、和设在与出射面61对置的位置上的上底面64c。因此,与出射面61平行的截面积增大到倾斜反射面64a,但与另一端32的对边的两邻接的边34、34间对应的部分的截面积相同。另外,被倾斜反射面64a、侧反射面65、66、和入射面63围住的部分具有作为调整入射光的指向性的光调整部的功能。
另外,通过适宜变更与下部电极23和上部电极26重叠的部分的发光层25的形状、或用上部电极26及发光层25覆盖整面的下部电极23的形状,能够使面发光部22按图6A、图7A、图8A所示的形状发光。
无论在图6~图8中的哪种情况下,都优选导光部60的入射面63的面积大于等于出射面61的面积,即使面发光部22的单位面积的发光强度低,在导光部60的出射面61也以高强度出射光。因此,由于导光部60从入射角63和对置反射面64之间的窄角侧到出射面61增大,所以朝与出射面61垂直的方向的光的指向性变高。
在上述各实施方式及变形例中,导光部60的出射面61为平坦面,但该出射面61也可以具有作为透镜面的功能。例如,如图9所示,通过将出射面61形成凸面,也可以使之具有作为聚光透镜面的功能。由于出射面61具有作为透镜面的功能,所以即使没有图1所示的自动聚焦透镜阵列4,也能够在感光鼓3的母线上聚光。
在上述各实施方式及变形例中,导光部60由树脂、玻璃等透明的固体材料构成,但如图10~图12所示,与导光部60对应的部分167为空洞,该空洞导光部167也可以由空气等气体构成。为形成空洞导光部167,在玻璃等对置基板190的一方的面上凹设多个空洞导光部167,在这些空洞导光部167的内壁面上成膜反射膜168,相对于1个面发光部22对置1个空洞导光部167,将形成有空洞导光部167的面粘贴在面发光部阵列板20的发光面21上。空洞导光部167形成到对置基板190的侧端面,空洞导光部167的一端部作为开口部161开口。如上所述,空洞导光部167的形状为与上述导光部60相同的形状,空洞导光部167为其开口面积从开口部161到端部162减小的锥体。空洞导光部167中的面对面发光部22的部分163为入射面,其对侧的面164为对置反射面,开口部161为出射面,在侧反射面165、166上也成膜有反射膜168,侧反射面156、166也成为反射面。即使在图10所示的情况下,空洞导光部167的开口部161的面积也小于面发光部22的发光面积,即使面发光部22的单位面积的发光强度低,在空洞导光部167的开口部161也高强度地出射光。此外,空洞导光部167,由于其开口面积从开口部161到端部162减小,所以光的指向性变高。
在上述各实施方式及变形例中,导光部60为与出射面61平行的截面面积从顶角62到出射面61变大的锥体,但如图13所示,导光部60也可以是入射面63及对置反射面64都为矩形状的形状。在导光部60的表面上,除去面对面发光部阵列板20的入射面63及出射面61,都成膜有反射膜。在此种情况下,优选将面发光部22的发光形状形成矩形状,将面发光部22的发光形状形成为与导光部60的入射面63的形状即可。由于以入射在导光部60的光容易朝导光部60的出射面61前进的方式设定导光部60的形状,所以能够高效率地出射从导光部60的入射面进入的光,另外,其被付与在导光部60的主轴Ax的光强度变强的指向性。
在上述各实施方式及变形例中,反射膜70分别在每个导光部60形成,但是,例如如图14、图15所示,也可以是覆盖各导光部60的连续的膜。反射膜70在图14中是用斜线标出剖面线的部分,由于不仅面发光部22、而且也包括导光部60间、整体覆盖面发光部阵列板20的发光面21上面,所以能够抑制从面发光部阵列板20的上面的漏光。
在上述各实施方式及变形例中,作为打印头采用了扫描头2,但在图像输入装置中,通过将扫描头2与线状摄像元件(线传感器)组合,也可以作为以线状光照射的照射头来采用扫描头2。
在上述各实施方式及变形例中,随着接近出射面61或开口部161,导光部60的高度通过开口部161由仰角θ(θ>0°)而逐渐增高,但也不局限于此,如图16所示,即使对置反射面64或对置反射面164位于与入射面63或入射面163平行的位置,只要有侧面65、66相互间的倾斜角γ(γ>0°),就被付与在导光部60的主轴Ax的光强度变强的指向性。
在上述各实施方式及变形例中,面发光部22是顶端发射型的有机电致发光元件27,但绝缘性基板30上的面发光部22也可以是成为设置有有机电致发光元件的面的相反侧的面的、所谓底发射型的有机电致发光元件。即,在绝缘性基板30一方的面上设置有有机电致发光元件,在对置面上设置有导光部60或空洞导光部167。在此种情况下,由于来自面发光部22的光到传递到导光部60或空洞导光部167的入射面,只扩散绝缘性基板30的厚度,所以优选充分扩大相对有机电致发光元件的出射面的面积的导光部60或空洞导光部167的入射面的面积。
在上述各实施方式及变形例中,在面发光部22采用了有机电致发光元件,但也可以在面发光部22采用无机电致发光元件。
以下,通过列举实施例更加具体地说明本发明。
图17B中的X,是作为图17A所示的比较例X,相对于仰角θ=0°、倾斜角γ=0°(对置反射面64为矩形)、出射面的宽度W为10μm、出射面的高度H为10μm、从导光部60的出射面到相反侧的面的长度L为200μm的长方体的导光部的面发光部22的发光强度(单位W/Sr m2)的、导光部60的出射面61的发光强度(单位W/Sr m2)的强度的比例的仿真值。另外,将导光部60的折射率设定为1.0,按与导光部60的下面形状相同的形状、相同的尺寸设定面发光部22。
图17B中的Y,是作为图17A所示的实施例Y,相对于仰角θ=2.86°、倾斜角γ=0°(对置反射面64为矩形)、出射面的宽度W为10μm、出射面的高度H为10μm、从导光部60的出射面到相反侧的面的长度L为200μm的长方体的导光部的面发光部22的发光强度(单位W/Sr m2)的、导光部60的出射面61的发光强度(单位W/Sr m2)的强度的比例的仿真值。另外,将导光部60的折射率设定为1.0,按与导光部60的下面形状相同的形状、相同的尺寸设定面发光部22。
图17B中的Z,是作为图17A所示的实施例Z,相对于仰角θ=5.72°、倾斜角γ=0°(对置反射面64为矩形)、出射面的宽度W为10μm、出射面的高度H为10μm、从导光部60的出射面到相反侧的面的长度L为200μm的长方体的导光部的面发光部22的发光强度(单位W/Sr m2)的、导光部60的出射面61的发光强度(单位W/Sr m2)的强度的比例的仿真值。另外,将导光部60的折射率设定为1.0,按与导光部60的下面形状相同的形状、相同的尺寸设定面发光部22。
如此越使仰角θ大于0°,越能够提高单位面积的出射强度。换句话讲,如果增大仰角,则出射面61的出射光的指向性提高,其出射光的强度就增大。总放射能的出射效率为30~50%,也能够通过使角度θ最佳化提高该效率。例如,若将入射面63的面积(面发光部22的发光面积)设定为出射面61的面积的10倍,则如果出射效率为50%,能够将电流密度提高到5倍。
作为比较例,在是仰角θ=0°、倾斜角γ=0°的长方体的导光部的情况下,仿真求出从导光部的出射面出射的光的放射角度和光度的关系。作为导光部的条件,将出射面的宽度W规定为10μm、将出射面的高度H规定为10μm、从导光部60的出射面到相反侧的面的长度L为200μm,将导光部60的折射率设定为1.0。图18A的pola曲线图中示出其结果。最大放射光度为1740左右。
仿真求出在形状与图10的导光部相同的结构的导光部中,从出射面出射的光的放射角度和光度的关系。作为导光部的条件,将图10中的出射面161的宽度W设定为10μm、将出射面的高度H设定为10μm、从导光部60的顶角162到出射面161的长度L为200μm,将导光部60的折射率设定为1.0。图18B示出其结果。另外,在图10中,反射面165、166为直角三角形,但在本实施例中,相当于反射面165、166的侧反射面被设定成与对置反射面164同一形状、同一尺寸的二等边三角形。最大放射光度为3100左右。
仿真求出在形状与图10的导光部相同的结构的另一导光部中,从出射面出射的光的放射角度和光度的关系。作为导光部的条件,将图10中的出射面161的宽度W设定为20μm、将出射面的高度H设定为20μm、从导光部60的顶角162到出射面161的长度L为200μm,将导光部60的折射率设定为1.0。图18C示出其结果。另外,在图10中,反射面165、166为直角三角形,但在本实施例中,相当于反射面165、166的侧反射面被设定成与对置反射面164同一形状、同一尺寸的二等边三角形。最大放射光度为3690左右。
无论在图18A~图18C的哪个图中,图形的半径表示光度,中心角表示放射角度。越增大仰角θ及倾斜角γ,越能够增大最大放射光度。
以下,参照
实施本发明的其它方式。但是,在以下所述的实施方式中,给出为实施本发明在技术上优选的种种限定,但本发明的范围并不限定于以下的实施方式及图示例。
图19是图像输出装置1的立体图。如图19所示,在该图像输出装置1中,具有多个发光元件的扫描头2以其光出射部与感光鼓3的母线对置的方式、并且以其长度方向与辊状的感光鼓3的旋转轴平行的方式配置。而且,在扫描头2的光出射部和感光鼓3的母线的之间,以使将感光鼓3的径向的线上作为光轴的多个自动聚焦透镜沿着扫描头2的光出射部的方式,一列或多列地配置排列有自动聚焦透镜阵列4。使来自扫描头2的光出射部的光通过自动聚焦透镜阵列4成像在感光鼓3的母线上。
图20是表示扫描头2中的发光元件3点部分的结构的立体图。扫描头2具备面发光部阵列板20、以及一列地配置排列在面发光部阵列板20的发光面21上的多个导光部60。
图21是面发光部阵列板20的发光面21的俯视图。图22是通过图21的切断线XXII-XXII、沿着绝缘性基板30的厚度方向的面的向视剖面图,图23是通过图21的切断线XXIII-XXIII沿着绝缘性基板30的厚度方向的面的向视剖面图。
如图21~图23所示,面发光部阵列板20具备绝缘性基板30;以及多个面发光部22,其在绝缘性基板30上,以位于导光部60的下面的方式一列地配置,平面看以大致长方形状(大致四边形)发光。
面发光部22具有有机电致发光元件27。即,面发光部22具备形成在绝缘性基板30上的光反射性的下部电极23、叠层在下部电极23上的有机EL层、和透明的上部电极26。
有机EL层,例如如图22所示,具备空穴输送层24和发光层25。空穴输送层24,例如,含有导电性高分子PEDOT(聚噻吩)及掺杂剂PSS(磺化聚苯乙烯)。发光层25,例如,含有聚二苯乙烯撑等共轭双重结合聚合物。另外,只要是面发光部22作为有机电致发光元件27发光,则下部电极23和上部电极26之间的有机EL层也可以不形成空穴输送层24和发光层25的二层构成。例如,下部电极23和上部电极26之间的层,也可以是从下部电极23依次形成空穴输送层、发光层和电子输送层的三层结构,也可以是由发光层构成的一层结构,也可以是发光层和电子输送层,也可以是在这些层结构中在适当的层间加入电子或空穴的输送层的叠层结构,也可以是其它的叠层结构。此外,在以下部电极23作为阴极,以上部电极26作为阳极的时候,将电子输送性的电荷输送层配置在下部电极23侧,将空穴输送性的电荷输送层配置在上部电极26侧。
下部电极23优选对有机EL层的光显示反射性,在适合用作阳极的时候,由容易对空穴输送层24输送空穴的材料构成,例如,优选含有铝、铬、钛等金属。此外,也可以是下述叠层体以在下层上设置如此的反射性导电体层、而在其上层与空穴输送层24连接的方式,配置含有掺杂锡的氧化铟(ITO)、掺杂锌的氧化铟、氧化铟(In2O3)、氧化锡(SnO2)、氧化锌(ZnO)及镉锡氧化物(CdSnO4)中的至少一种的透明导电体层。
上部电极26对有机EL层的光显示透过性,在适合用作阴极的时候,具有电子输送膜和透明导电体层。该电子输送膜,被设在与电子输送性的电荷输送层接触的面上、例如,使用比由含有铟、镁、钙、锂、钡、稀土金属中的至少一种的单体或合金形成的阳极功函数低的材料形成,厚1~20nm,优选5~12nm;该透明导电体层,用于降低作为阴极的片电阻。透明导电体层是含有掺杂锡的氧化铟(ITO)、掺杂锌的氧化铟、氧化铟(In2O3)、氧化锡(SnO2)、氧化锌(ZnO)及镉锡氧化物(CdSnO4)中的至少一种的层叠体,在适合用作阳极的时候,在与空穴输送性的电荷输送层接触的面含有掺杂锡的氧化铟(ITO)、掺杂锌的氧化铟、氧化铟(In2O3)、氧化锡(SnO2)、氧化锌(ZnO)及镉锡氧化物(CdSnO4)中的至少一种,优选30~200nm的厚度。
在这些面发光部22中,为使各有机电致发光元件27适宜独立发光,以上部电极26和下部电极23中的至少一方在每个有机电致发光元件27电绝缘的方式而分别形成。在本实施方式中,分别在每个面发光部22形成下部电极23,上部电极26与全部面发光部22共通地被成膜在整一面上。
空穴输送层24也可以分别在每个面发光部22形成,也可以与全部的面发光部22共通地被成膜在整一面上。发光层25,也可以分别在每个面发光部22形成,也可以与全部的面发光部22共通地被成膜在整一面上。此外,也可以与全部的面发光部22共通地在整一面上成膜空穴输送层24,也可以作为在每个面发光部22以不同色发光的发光层而分别形成发光层25。在本实施方式中,空穴输送层24及发光层25,都是分别被形成在每个面发光部22。
在本实施方式中,分别在每个面发光部22形成有下部电极23、空穴输送层24及发光层25,但通过绝缘膜28,每个面发光部22隔开下部电极23、空穴输送层24及发光层25,平面看,由绝缘膜28围绕下部电极23、空穴输送层24及发光层25。绝缘膜28由氮化硅、氧化硅等无机物构成,或由聚酰亚胺等感光性树脂构成。此外,面发光部22在发光层25中发光,但为了在某一面发光部22的发光层25发出的光不向相邻的面发光部22的发光层25等传播,更优选绝缘膜28的表面具有遮光性。
绝缘膜28及上部电极26被表面平滑的透明密封膜29覆盖,下部电极23、空穴输送层24、发光层25及绝缘膜28被由密封膜29密封。由于面发光部22是顶端发射型的有机电致发光元件27,因此密封膜29的表面成为面发光部22的出射面。
相对于1个面发光部22对置1个导光部60,由1个面发光部22和与之对置的1个导光部60构成点照射元件。
以下,说明导光部60。如图19~图23所示,导光部60,由筒状的光反射部140及密封膜29围住周围,在该筒状的光反射部140上开口入射面63,用于入射来自位于与面发光部22对应的位置上的面发光部22的光。光反射部140具有第1反射部160,与面发光部22对应,内面具有光反射性;第2反射部150,平面看配置在不与面发光部22重叠的位置上,在第1反射部160上的成为光出射端面的界面67中,与第1反射部160连结,内面具有光反射性;第3反射部170,配置在第2反射部150的下方,表面具有光反射性。第1反射部160及第2反射部150由连续的反射膜70形成。第3反射部170由反射膜71形成。反射膜70及反射膜71都由光反射性的金属、合金形成,优选对有机电致发光元件27的光的反射率高的材料。如果是有机电致发光元件27的发光的主波长区域在400nm以上,则优选银或铝,如果在600nm以上则优选金。
第1反射部160是分别开口有与面发光部22对应的下面的入射面63及界面67的形状,第2反射部150是分别开口有界面67、与界面67对置的成为光出射端面的出射面52、及面发光部22侧的下面的形状,此外出射面52与绝缘性基板30的端面30a位置吻合。第3反射部170是配置在第2反射部150的开口的下面的平面形状。
由于第1反射部160的第1侧反射面65、66为三角形,所以导光部60中的被第1反射部160及密封膜29围住的空间为三角柱形。此外,在第2反射部150及第3反射部170中,由于相互对置并且开放的界面67和出射面52形成大小不同的相似状的四边形,所以被第2反射部150及第3反射部170围住的空间为四角锥台状。
导光部60具有入射面63;出射面52;入射面63的相对侧的第1对置反射面64;入射面63的周边和第1对置反射面64的周边之间的第1侧反射面65、66;位于入射面63的延长平面上(密封膜29的上面)的第2反射面53;第2对置反射面54,沿着第1对置反射面64连续设置,相对于第2反射面53以倾斜的状态与第2反射面53对置;以及第2侧反射面55、56,位于第2反射面53的周边和第2对置反射面54的周边的之间。
第1反射部160上的反射膜70,与和入射面63对置的光反射性的第1对置反射面64、以及在入射面63的周边和第1对置反射面64的周边之间的光反射性的第1侧反射面65、66接触。
形成在密封膜29上的第3反射部170的反射膜71与表面具有光反射性的第2反射面53接触。
第2反射部150上的反射膜70和与第3反射部170的第2反射面53对置,沿着第1对置反射面64连续地被设置,与相对于第2反射面53以倾斜的状态的光反射性的第2对置反射面54、以及第2反射面53的周边和第2对置反射面54的周边之间第2侧反射面55、56第2侧反射面55、56接触。
以从面发光部22入射在光反射部140内的导光部60的光被设定为在光反射部140内被反射并从出射面52出射、或直接从出射面52出射的方式设定。
此外,下部电极23也具有作为反射在发光层25发出的光中的直接入射的光、或在第1对置反射面64、第1侧反射面65、66反射的光的反射面的功能。
入射面63相对于第1对置反射面64倾斜。第1反射部160和第2反射部150之间的界面(相对于入射面63和第1对置反射面64之间的窄角的面)68、和入射面63大致为直角。由于第1侧反射面65、66都是与入射面63直交、并且与第1对置反射面64连接的边从端部62到界面具有规定的仰角θ(θ>0°)的大致楔形状,所以与界面67平行地切断的面的截面积从端部62到界面67、即随着接近界面67而逐渐增大。
此外,对于入射面63及第1对置反射面64,导光部60的宽度W从端部62到界面67大致相等。这些入射面63及第1对置反射面64是从端部62到界面67成为长条的长方形状(四边形状)。另外,入射面63的面积大于界面67的面积,具体是,入射面63为300μm×10μm的长方形,其面积为3000μm2,界面67为10μm×5μm的长方形,其面积为50μm2。
另外,对于第1侧反射面65、66,导光部60的高度H从端部62到界面67、即随着接近界面67而逐渐变长。
出射面52及第2反射面53都相对于第2对置反射面54倾斜。出射面52是与第1对置反射面64和入射面63的窄角即端部62相对的面。出射面52与第2反射面53的窄角大致为直角。
由于第2侧反射面55、56都是与第2反射面53直交、并且与第2对置反射面54连接的边从界面到出射面52具有规定的仰角θ’(θ’>θ)的大致楔形状,所以与出射面52平行地切断的面的截面积从界面67到出射面52、即随着接近出射面52逐渐增大。此外,入射面63的面积大于出射面52的面积,具体是,出射面52为20μm×10μm的长方形,其面积为200μm2。
由于仰角θ’大于仰角θ,所以第1对置反射面64和第2对置反射面54以在界面67形成山谷状的方式形成。
此外,第2反射面53及第2对置反射面54的宽度W从界面67到出射面52逐渐变长。第2侧反射面55、56的高度H从界面67到出射面52逐渐变长。
反射膜70优选在第1反射部160及第2反射部150连接地形成,但也可以是在界面67分离的结构。如图21所示,第1对置反射面64的形状及在与第1对置反射面64连接的第1反射部160上的反射膜70的形状在平面看为大致长方形状。如图22所示,第1侧反射面65、66的形状及在与第1侧反射面65、66连接的第1反射部160上的反射膜70的形状为三角形状。如图21所示,第2对置反射面54的形状及在与第2对置反射面54连接的第2反射部150上的反射膜70的形状为梯形状。如图22所示,第2侧反射面55、56的形状及在与第2侧反射面55、56连接的第2反射部150上的反射膜70的形状为梯形状。第2反射面53的形状及在与第2反射面53连接的第3反射部170上的反射膜71的形状为梯形状。
面发光部22如图21所示相对于入射面63为大致同一尺寸的相似形状,以从一端31到另一端32为长条的长方形状面发光。面发光部22的面积为导光部60的入射面63的面积的80%~110%,优选为85%~99%。为了使面发光部22以长方形状面发光,以长方形状形成上部电极26和下部电极23中的在每个各面发光部22电独立形成的电极,在本实施方式中以长方形状形成下部电极23。优选以各面发光部22不向与邻接的面发光部22对应的导光部60出射光的方式,整面只在对应的入射面63上重叠。
而且,入射面63与面发光部22的出射面对置地搭接,入射面63重叠在面发光部22的发光形状,端部62位于面发光部22的一端31的边缘附近,界面67与面发光部22的另一端32的底边平行。如图21所示,从面发光部22的一端31到另一端32的主轴方向、与从面发光部22的法线方向看的导光部60的主轴Ax的方向一致。
定义导光部60的形状的光反射部140的反射膜在电子束曝光时,通过在利用变化加速电压来控制深度的三维模具中注入成为反射膜70的反射性材料,由此能够进行立体成型。
如图19所示,多个导光部60的出射面52成为扫描头2的光出射部,以这些导光部60的主轴Ax与自动聚焦透镜阵列4的光轴一致的方式,使出射面52与自动聚焦透镜阵列4的入射面对置。
在面发光部阵列板20的一方的面上设有置驱动电路80,将各面发光部22的配线33连接在驱动电路80上,驱动电路80基于成为印刷数据的图像信号,通过配线33,对各有机电致发光元件27施加所希望的电压或电流,使有机电致发光元件27适宜发光。
此时,由于与下部电极23和上部电极26重叠的部分的发光层25的形状是长方形状,所以面发光部22以长方形状发光。然后,从面发光部22发出的光入射在导光部60的入射面63。入射的光由于仰角θ而重复进行在入射面63、第1对置反射面64、第1侧反射面65、66的反射,在第1反射部160内传播,另外,在由于仰角θ′而重复在第2反射面53、第2对置反射面54、第2侧反射面55、56的反射的期间,被付与朝出射面52侧前进的指向性,在导光部60内传播,从导光部60的出射面52大致沿着导光部60的主轴Ax出射。如此导光部60本身具有作为调整入射光的指向性的光调整部的功能。因此,入射在导光部60的入射面63的光高效率地从出射面52出射,朝与出射面52垂直的方向的光的指向性提高。另外,从出射面52出射的光通过自动聚焦透镜阵列4成像在旋转的感光鼓3的母线上,在感光鼓3的侧面形成像。
接着,如图24所示,在只由上述第1反射部160定义的侧面为三角形的三角柱的导光部(比较例)、以及由第1反射部160、第2反射部150和第3反射部170定义的导光部60(本发明例)中,进行从出射面出射的光量的比较。面发光部22在比较例、本发明例中都按同一形状、同一尺寸被设定,第1反射部160在比较例、本发明例中也都按同一形状、同一尺寸被设定,但在比较例中,第1反射部160的光出射端面、即界面67与绝缘性基板30的端面30a排齐成为一面。
第1反射部160上的导光部60被设定为长300μm、宽为10μm、在界面67的高为5μm。第2反射部150及第3反射部170上的导光部60被设定为长为40μm、在界面67的宽为10μm、在出射面52的宽为20μm、在界面67的高为5μm、在出射面52的高为5μm。
假设向第1反射部160及第2反射部150中充填空气(折射率1.00),相对于在将面发光部22的每1μm2面积的发光光束密度设定为“1”时的导光部60的主轴Ax的方向,分别按相对值比较在25°以内出射的光量的差异。
从出射面出射的光中的、相对于主轴Ax的方向在25°以内出射的光量,在比较例中为“131”,与此相对,在本发明例中能够得到“420”。因此,能够将在25°以内出射的光量提高到以往的大约3.2倍。
以上,根据本发明的实施方式,从面发光部22发出的光入射在导光部60的入射面63,在导光部60内传播,并从出射面52出射光。由于第2对置反射面54以成为比第1对置反射面64和入射面63之间的窄角θ的大的窄角θ′的方式,相对于第2反射面53以倾斜的状态设置,所以能够提高向与出射面52垂直的方向的光的指向性,能够不降低元件寿命而增加出射的光量。其结果,能够防止在相邻的像素间的相串(cross talk)。
此外,由于出射面52的面积小于入射面63的面积,所以从面发光部22入射在入射面63的光以被聚光的状态从出射面52出射。即使面发光部22的单位面积的发光强度低,在出射面52也以高强度出射光。因此,感光鼓3能够以短的曝光时间感光,由此能够使感光鼓3高速旋转,能够大大缩短打印时间。
此外,为了提高从出射面52出射的光的强度,可以考虑提高面发光部22的发光强度,但是提高面发光部22的发光强度涉及到缩短面发光部22的寿命。但是,由于从面发光部22入射在入射面63的光以被聚光的状态从出射面52出射,所以通过增大面发光部22的发光面积,也能够提高从出射面52出射的光的强度。即使增大面发光部22的发光面积,只要与其一致地增大入射面63的面积,则不增加出射面52的面积,也能够提高在出射面52的光强度。因此,不用增大点径,也能够形成高析像度的图像。
此外,由于以入射在导光部60的光容易朝出射面52前进的方式设定导光部60的形状,所以能够高效率地出射从入射面63进入的光,另外,由于付与了在导光部60的主轴Ax的光强度变强的指向性,所以能够高效率地在自动聚焦透镜阵列4入射,由于光的利用效率提高,所以感光鼓3能够以短的曝光时间感光,能够使感光鼓3高速旋转,能够大大缩短打印时间。
另外,本发明,不局限于上述实施方式,在不脱离本发明的宗旨的范围内,也能够进行多种改进及设计变更。
例如,在用反射膜70及反射膜71等隔开的上述导光部60中,充填具有透光性的空气等气体,但也不局限于此,也可以采用低折射率的透明的固体材料,例如聚二甲基硅氧烷树脂、由氟化乙烯或氟化丙烯等聚合物构成的氟系树脂、环氧系热硬化树脂或玻璃等,或低折射率的透明的液体材料,例如水(折射率nD20=1.33)、甲醇(折射率nD20=1.32)、乙醇(折射率nD20=1.36)。但是,在采用液体材料的时候,为了不从出射面52等泄漏,需要用其它透明部件充分密封。作为采用固体材料时的导光部的形成方法,例如,也可以通过在用纳米压印技术微细加工成纳米尺寸的抗蚀剂图形的铸模内流入、固定熔解了固体材料的熔液,来进行制作。折射率越接近与空气相同的1越好,作为树脂优选在1.5以下。另外,只要在导光部的规定部位,通过成膜反射膜来形成反射面即可。
此外,在上述实施方式中,第2反射部150,例如,如图25所示,也可以不设置反射膜71,而将绝缘性基板30上的面发光部22形成到第2反射部150的下面,将有机电致发光元件27的具有光反射性的下部电极23作为第3反射部170。
此外,在上述实施方式中,面发光部22(与下部电极23和上部电极26重叠的部分的发光层25)、导光部60的入射面63及第1对置反射面64、与第1对置反射面64接触的第1反射部160都是长方形,但如图26、图27所示,也可以形成三角形。即,将在第1反射部160的导光部60形成以界面67为底面的四角锥形,也可以提高出射效率。即使在此种情况下,也是θ′>θ。此外,在第1反射部160的端部162的角度α及在第2反射部150的与第2对置反射面54对应的角度α′,被设定为α<α′。如此的形状,只要形成覆盖下部电极23的周边的绝缘膜,将绝缘膜上的露出下部电极23的开口部形成三角形即可。
另外,如图28所示,面发光部22(与下部电极23和上部电极26重叠的部分的发光层25)、导光部60的入射面63及第1对置反射面64、与第1对置反射面64接触的第1反射部160也可以是梯形。即使在此种情况下,也是角度θ′>θ。此外,在第1反射部160的端部262的角度β及在第2反射部150的与第2对置反射面54对应的角度β′,被设定为β<β′。如此的形状,只要形成覆盖下部电极23的周边的绝缘膜,将绝缘膜上的露出下部电极23的开口部形成梯形就可以。
此外,如果具有调配性,也可以适宜组合如此的变形例的结构。
能够在复印机等所用的打印机中应用上述各实施方式的图像输出装置1。如图29所示,电子照片型打印机301,除图像输出装置1的扫描头2、感光鼓3、自动聚焦透镜阵列4以外,还具有供纸盒201,用于收纳成为印刷记录介质的多张纸;供纸辊202,用于从供纸盒201逐张地送出纸205;显影器208,将形成在感光鼓3的周围的静电潜像显影成墨粉(toner)图像;待机辊203,用于使纸205的传送定时与形成在感光鼓3上的墨粉图像一致;复制器206,将墨粉图像复制在纸上;定影辊204,将用复制器206从感光鼓3复制在纸上的墨粉图像热定影在纸上;以及清除器(cleaner)207,用于除去残留在感光鼓3上的墨粉。
用D/A转换器将存储在帧存储器中的图像数据变换成对应的等级的模拟信号,用运算放大器放大到规定的电位,输出给驱动电路80内的移位寄存器。在驱动电路80,与时钟信号的输出信号同步,在移位寄存器内依次传送图像数据,如果在模拟移位寄存器存入1行程度的图像数据,就传送给锁存电路,基于规定的定时的同步信号,将传送给锁存电路的数据取入发光亮度控制电路,调制成有机电致发光元件27按与数据相符的发光亮度发光的电流数据或电压数据,然后输出给有机电致发光元件27。
权利要求
1.一种扫描头,具有面发光部阵列板,其上配置排列有面状发光的多个面发光部;多个导光部,其具有分别与所述多个面发光部对置的入射来自所述面发光部的光的入射面、反射来自所述入射面的光的反射面、出射来自所述反射面的光的出射面。
2.如权利要求1记载的扫描头,所述导光部具有宽度随着接近所述出射面而逐渐变宽的光调整部。
3.如权利要求1或2记载的扫描头,所述导光部具有高度随着接近所述出射面而逐渐增高的光调整部。
4如权利要求1~3中任何一项记载的扫描头,所述面发光部的发光形状是宽度随着接近所述出射面而变宽的形状。
5.如权利要求1~4中任何一项记载的扫描头,除去所述导光部中的所述入射面及所述出射面的面是反射面。
6.如权利要求1~5中任何一项记载的扫描头,所述出射面形成为凸面。
7.如权利要求1~6中任何一项记载的扫描头,所述导光部形成为空洞。
8.如权利要求1~7中任何一项记载的扫描头,所述面发光部是在基板上按下部电极、有机EL层、上部电极的顺序叠层的有机电致发光元件,所述导光部的入射面在所述上部电极侧与所述上部电极相对置。
9.如权利要求1~8中任何一项记载的扫描头,所述出射面的面积小于所述入射面的面积。
10.一种扫描头,具有面发光部阵列板,其上配置排列有面状发光的多个面发光部;导光部,具有与所述面发光部各自对置的入射面、相对于所述入射面以倾斜的状态与所述入射面对置的第1对置反射面、沿着所述第1对置反射面设置的,以形成比所述入射面和所述第1对置反射面之间的窄角大的窄角的方式而相对于所述入射面倾斜的第2对置反射面、和出射来自所述面发光部的光的出射面。
11.如权利要求10记载的扫描头,在所述导光部的所述第1对置反射面、第2对置反射面上形成有反射膜。
12.如权利要求10或11记载的扫描头,在所述入射面和所述第1对置反射面的之间形成有第1侧反射面,所述第1侧反射面的高度随着接近所述出射面而逐渐增高。
13.如权利要求10~12中任何一项记载的扫描头,所述第1对置反射面的宽度随着接近所述出射面而逐渐变宽。
14.如权利要求10~13中任何一项记载的扫描头,所述第2对置反射面的宽度随着接近所述出射面而逐渐变宽。
15.如权利要求10~14中任何一项记载的扫描头,在所述第2对置反射面和所述入射面侧的面的之间形成有第2侧反射面,所述第2侧反射面的高度随着接近所述出射面而逐渐增高。
16.如权利要求10~15中任何一项记载的扫描头,所述面发光部是在基板上按下部电极、有机EL层、上部电极的顺序叠层的有机电致发光元件,所述导光部的所述入射面在所述上部电极侧与所述上部电极相对置。
17.如权利要求10~16中任何一项记载的扫描头,在与所述入射面侧的面中的所述第2对置反射面的对置部上,设置有反射膜。
18.如权利要求10~17中任何一项记载的扫描头,所述入射面与所述面发光部的发光形状重叠。
19.一种打印机,其中具有面发光部阵列板,其上配置排列有面状发光的多个面发光部;导光部,具有分别与所述面发光部对置的入射来自所述面发光部的光的入射面、反射来自所述入射面的光的反射面、和出射来自所述反射面的光的出射面。
20.如权利要求19记载的打印机,所述导光部具有宽度随着接近所述导光部的所述出射面而逐渐变宽的光调整部。
21.如权利要求19或20记载的打印机,所述导光部具有高度随着接近所述导光部的所述出射面而逐渐增高的光调整部。
22.如权利要求19~21中任何一项记载的打印机,所述面发光部的发光形状是宽度随着接近所述出射面而变宽的形状。
23.如权利要求19~22中任何一项记载的打印机,所述出射面形成为凸面。
24.如权利要求19~23中任何一项记载的打印机,所述导光部形成为空洞。
25.如权利要求19~24中任何一项记载的打印机,所述出射面的面积小于所述入射面的面积。
26.一种打印机,其中具有面发光部阵列板,其上配置排列有面状发光的多个面发光部;导光部,具有与所述面发光部各自对置的入射面、相对于所述入射面以倾斜的状态与所述入射面对置的第1对置反射面、沿着所述第1对置反射面设置的,以形成比所述入射面和所述第1对置反射面的之间的窄角大的窄角的方式而相对于所述入射面倾斜的第2对置反射面、和出射来自所述面发光部的光的出射面。
全文摘要
本发明提供一种即使不提高面发光部的发光强度,也能够高效率地出射光的扫描头及打印机。扫描头具有面发光部阵列板,其上配置排列有面状发光的多个面发光部;以及多个导光部,其具有分别与所述多个面发光部对置的入射来自所述面发光部的光的入射面、反射来自所述入射面的光的反射面、和出射来自所述反射面的光的出射面。
文档编号G03G15/00GK1821901SQ20061000377
公开日2006年8月23日 申请日期2006年2月14日 优先权日2005年2月14日
发明者小仓润, 代工康宏, 白崎友之, 楠野哲也 申请人:卡西欧计算机株式会社