JP2006278116A

JP2006278116A - Electrooptical device, image printer and image reader

Info

Publication number: JP2006278116A
Application number: JP2005094777A
Authority: JP
Inventors: Tsugio Gomi; 二夫五味
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2005-03-29
Filing date: 2005-03-29
Publication date: 2006-10-12
Anticipated expiration: 2025-03-29
Also published as: JP4617959B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To form a clear spot image by guiding light from a light-emitting element without expanding it in an optically-transparent substrate, in an electrooptical device. <P>SOLUTION: This electrooptical device includes: a main substrate 220; light-emitting elements 205 formed on the main substrate 220; a sealing substrate 238 for sealing the light-emitting elements 205 by being superposed on the main substrate 220; and an optical waveguide plate 236 embedded in a groove 239 of the sealing substrate 238. The optical waveguide plate 236 has optical waveguides 235 penetrating its surface to its back surface; each optical waveguide 235 is formed of an optically-transparent material; its shape formes a cylindrical form; its circumferential surface is covered with a material (flat plate 237) having a refraction factor lower than that of the optically-transparent material; and a tip surface on the light-emitting element 205 side out of its tip surfaces covers a light-emitting layer 210 constituting the light-emitting element 205. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、発光素子からの光を光透過性の基板を介して出射する電気光学装置と、この電気光学装置を用いる画像印刷装置および画像読み取り装置とに関する。 The present invention relates to an electro-optical device that emits light from a light-emitting element through a light-transmitting substrate, and an image printing apparatus and an image reading apparatus that use the electro-optical device.

この種の電気光学装置としては、ボトムエミッションタイプのものとトップエミッションタイプのものがある。発光素子からの光は、ボトムエミッションタイプのものでは発光素子が形成された主基板を透過し、トップエミッションタイプのものでは発光素子を封止する封止基板を透過する。 As this type of electro-optical device, there are a bottom emission type and a top emission type. Light from the light emitting element is transmitted through the main substrate on which the light emitting element is formed in the bottom emission type, and is transmitted through the sealing substrate for sealing the light emitting element in the top emission type.

図２１はボトムエミッションタイプの従来の電気光学装置の一例を示す断面図である。この図においては、本発明の解決課題に直結する要部のみにハッチングが付されている。この電気光学装置は、電気エネルギを受けて発光する有機ＥＬ（ElectroLuminescent）素子を発光素子として有する。この発光素子は、光透過性を有する主基板９２０上に形成されており、発光層９１０を有する。発光層９１０は、主基板９２０に沿って延在しており、有機ＥＬ材料から形成されている。 FIG. 21 is a cross-sectional view showing an example of a conventional bottom emission type electro-optical device. In this figure, only the main part directly related to the problem to be solved of the present invention is hatched. This electro-optical device has an organic EL (ElectroLuminescent) element that emits light upon receiving electric energy as a light emitting element. This light-emitting element is formed over a light-transmitting main substrate 920 and includes a light-emitting layer 910. The light emitting layer 910 extends along the main substrate 920 and is made of an organic EL material.

発光層９１０からの光は、ある程度の広がりを有し、その多くが主基板９２０に入射する。入射光は主基板９２０内で更に広がるため、その多くは出射面Ｓ９００から出射するものの、一部は出射面Ｓ９００で反射する。ここで反射した光は利用され得ない。つまり、発光層９１０からの光の利用効率の観点からすると、出射面Ｓ９００での反射の発生は望ましくない。 Light from the light emitting layer 910 has a certain extent, and most of the light enters the main substrate 920. Since the incident light further spreads within the main substrate 920, most of the light is emitted from the emission surface S900, but a part of the incident light is reflected by the emission surface S900. The light reflected here cannot be used. That is, from the viewpoint of the light use efficiency from the light emitting layer 910, the occurrence of reflection on the exit surface S900 is not desirable.

また、この電気光学装置を、感光体ドラムなどの像担持体に光を照射して静電潜像を形成する露光ヘッドとして用いる場合、Ｓ９００からの出射光の全てを静電潜像の形成に利用可能とは限らない。所定の大きさの平面領域に到達した光のみを用いて静電潜像を形成するのが普通だからである。つまり、主基板９２０において入射光が広がると、その全てが出射面Ｓ９００から出射したとしても、発光層９１０からの光の利用効率が低くなる場合がある。 Further, when this electro-optical device is used as an exposure head for forming an electrostatic latent image by irradiating light to an image carrier such as a photosensitive drum, all of the light emitted from S900 is used to form an electrostatic latent image. It is not always available. This is because it is common to form an electrostatic latent image using only light that has reached a plane area of a predetermined size. That is, when incident light spreads in the main substrate 920, even if all of the incident light is emitted from the emission surface S900, the light use efficiency from the light emitting layer 910 may be reduced.

このような問題を解決するために別の電気光学装置が提案されている（特許文献１）。
図２２は従来の別の電気光学装置の一例を示す断面図である。この図においては、本発明の解決課題に直結する要部のみにハッチングが付されている。この図に例示する電気光学装置が前述のものと異なる点は、主基板９３０が光ファイバ９３５の束（ファイバアレイ）を埋め込んで構成されている点である。各光ファイバ９３５は主基板９３０を厚さ方向に貫通しており、その先端面のうち、内側のものは発光層９１０に対向し、外側のものは出射面Ｓ９０５を構成している。この電気光学装置では、発光層９１０からの光の多くは、主基板９３０において、各光ファイバ９３５により主基板９３０の厚さ方向に導かれ、出射面Ｓ９０５から出射する。この結果、出射面Ｓ９０５には発光層９１０と略同一の大きさのスポット像が形成される。この電気光学装置では、主基板９３０において入射光が広がらないから、前述の問題は生じない。
特開２０００−３４３７５２号公報 In order to solve such problems, another electro-optical device has been proposed (Patent Document 1).
FIG. 22 is a cross-sectional view showing an example of another conventional electro-optical device. In this figure, only the main part directly related to the problem to be solved of the present invention is hatched. The electro-optical device illustrated in this figure is different from the above-described one in that the main substrate 930 is configured by embedding a bundle of optical fibers 935 (fiber array). Each optical fiber 935 penetrates the main substrate 930 in the thickness direction, and among the front end surfaces thereof, the inner one faces the light emitting layer 910 and the outer one constitutes an emission surface S905. In this electro-optical device, most of the light from the light emitting layer 910 is guided in the thickness direction of the main substrate 930 by the optical fibers 935 in the main substrate 930 and is emitted from the emission surface S905. As a result, a spot image having substantially the same size as that of the light emitting layer 910 is formed on the emission surface S905. In this electro-optical device, since the incident light does not spread on the main substrate 930, the above-described problem does not occur.
JP 2000-343752 A

しかし、出射面Ｓ９０５上に形成されるスポット像には別の問題がある。
図２３は図２２の電気光学装置により形成されるスポット像を示す図である。この図に示すように、出射面Ｓ９０５では、発光層９１０の中央付近に対応する領域（先端面）の輝度が高く、発光層９１０の周縁付近に対応する領域（先端面）の輝度が低くなる。つまり、スポット像の輪郭が不鮮明となっている。これは、前述の露光ヘッドとして用いた場合、画像印刷装置の印刷品質を低下させる一因となり得る。 However, the spot image formed on the exit surface S905 has another problem.
FIG. 23 is a view showing a spot image formed by the electro-optical device of FIG. As shown in this figure, on the emission surface S905, the luminance of the region (tip surface) corresponding to the vicinity of the center of the light emitting layer 910 is high, and the luminance of the region (tip surface) corresponding to the vicinity of the periphery of the light emitting layer 910 is low. . That is, the contour of the spot image is unclear. This can be a cause of lowering the print quality of the image printing apparatus when used as the exposure head described above.

なお、以上説明した従来のボトムエミッションタイプの電気光学装置に関する問題は、トップエミッションタイプの電気光学装置にも共通している。また、これらの問題は、電気光学装置を光ヘッドとして用いる画像読み取り装置にも悪影響を与え得る。
本発明は、上述した事情に基づき、発光素子からの光を光透過性の基板において大きく広げることなく導いて鮮明なスポット像を形成することができる電気光学装置と、この電気光学装置を用いる画像印刷装置および画像読み取り装置とを提供することを解決課題としている。 The problems related to the conventional bottom emission type electro-optical device described above are common to the top emission type electro-optical device. These problems can also adversely affect an image reading apparatus using the electro-optical device as an optical head.
The present invention is based on the above-described circumstances, and an electro-optical device capable of guiding a light from a light-emitting element without greatly spreading on a light-transmitting substrate to form a clear spot image, and an image using the electro-optical device. An object of the present invention is to provide a printing apparatus and an image reading apparatus.

この課題を解決するために、本発明に係る電気光学装置は、主基板と、前記主基板上に形成された発光素子と、前記主基板に重なって前記発光素子を封止する封止基板と、前記封止基板に取り付けられた光導波板とを備え、前記封止基板は光透過性の材料から形成され、前記発光素子側とは反対の側に凹部を有し、前記光導波板は前記凹部内に配置され、前記光導波板はその表面から裏面まで貫通した光導波路を有し、前記光導波路は光透過性の材料から形成されており、その形状は柱状を成し、その周面は当該材料よりも屈折率の低い材料で覆われており、その先端面のうち前記発光素子側の先端面は前記発光素子を覆っていることを特徴とする。 In order to solve this problem, an electro-optical device according to the present invention includes a main substrate, a light emitting element formed on the main substrate, and a sealing substrate that seals the light emitting element over the main substrate. An optical waveguide plate attached to the sealing substrate, the sealing substrate is formed of a light transmissive material, and has a recess on a side opposite to the light emitting element side, and the optical waveguide plate is The optical waveguide plate is disposed in the recess, and the optical waveguide plate has an optical waveguide penetrating from the front surface to the back surface. The optical waveguide is formed of a light-transmitting material, and the shape thereof is a column shape. The surface is covered with a material having a refractive index lower than that of the material, and the tip surface on the light emitting element side of the tip surface covers the light emitting element.

この電気光学装置では、発光素子からの光は封止基板の発光素子に対向する面に向かって進行する。以降、この面を「裏面」と呼び、裏面の裏側の面を「表面」と呼ぶ。封止基板の裏面に達した光の多くは、当該裏面から封止基板に入射し、封止基板内を進行し、封止基板の表面に達する。封止基板は表面側に凹部を有するから、光路において薄くなっている。したがって、封止基板に入射した光はさほど広がらないうちに表面に達することになる。 In this electro-optical device, light from the light emitting element travels toward a surface of the sealing substrate facing the light emitting element. Hereinafter, this surface is referred to as “back surface”, and the back surface of the back surface is referred to as “front surface”. Most of the light that reaches the back surface of the sealing substrate enters the sealing substrate from the back surface, travels through the sealing substrate, and reaches the surface of the sealing substrate. Since the sealing substrate has a recess on the surface side, it is thin in the optical path. Therefore, the light incident on the sealing substrate reaches the surface before spreading so much.

また、封止基板の凹部内には光導波板が配置されており、この光導波板はその表面から裏面まで貫通した光導波路を有し、光導波路の発光素子側の先端面は発光素子を覆っているから、封止基板の表面に達した光の多くは、当該表面から出射し、発光素子側の先端面から光導波路に入射する。以降、この先端面を「他方の先端面」と呼び、他の先端面を「一方の先端面」と呼ぶ。また、光導波板の面であって他方の先端面をその一部としている面を「裏面」、この裏面の裏側の面を「表面」と呼ぶ。 An optical waveguide plate is disposed in the recess of the sealing substrate. The optical waveguide plate has an optical waveguide that penetrates from the front surface to the back surface, and the front end surface of the optical waveguide on the light emitting device side has the light emitting device. Since the light is covered, most of the light reaching the surface of the sealing substrate is emitted from the surface, and enters the optical waveguide from the front end surface on the light emitting element side. Hereinafter, this tip surface is referred to as “the other tip surface”, and the other tip surface is referred to as “one tip surface”. Further, the surface of the optical waveguide plate, the surface of which is part of the other front end surface, is referred to as “back surface”, and the surface on the back side of this back surface is referred to as “front surface”.

光導波路内を進行する光は、光導波路の周面に到達すると、その多くが全反射する。この理由について説明する。光導波路の周面に到達する光の多くは、光導波板に直交する方向にほぼ沿って進行する。一方、光導波路は光導波板の表面から裏面まで貫通しているから、その周面は当該方向に沿ったものとなる。よって、周面への光の入射角は、その多くが極めて大きなものとなる。また、光導波路を形成している材料の屈折率はその周面を覆っている材料の屈折率よりも高いから、周面に入射した光は、その入射角が上記２つの屈折率の比に基づく臨界角以上である場合に全反射する。以上より、極端な臨界角となる材料を用いない限り、周面に達した光の多くが全反射するのである。つまり、光導波路が、大口径の一本の光ファイバのコアとして機能するのである。 When the light traveling in the optical waveguide reaches the peripheral surface of the optical waveguide, most of the light is totally reflected. The reason for this will be described. Most of the light that reaches the peripheral surface of the optical waveguide travels substantially along the direction orthogonal to the optical waveguide plate. On the other hand, since the optical waveguide penetrates from the front surface to the back surface of the optical waveguide plate, the peripheral surface thereof is along the direction. Therefore, most of the incident angles of light on the peripheral surface are extremely large. In addition, since the refractive index of the material forming the optical waveguide is higher than the refractive index of the material covering the peripheral surface, the incident angle of light incident on the peripheral surface is the ratio of the above two refractive indexes. Total reflection occurs when the critical angle is above the critical angle. As described above, unless a material having an extreme critical angle is used, most of the light reaching the peripheral surface is totally reflected. That is, the optical waveguide functions as a core of a single optical fiber having a large diameter.

こうして、光導波路に入射した光は、広がることなく光導波路内を導かれて一方の先端面から出射し、光導波板の表面に一方の先端面と同一形状のスポット像を形成する。このスポット像における輝度の分布は略均一となる。この理由について、光導波路に代えて光ファイバの束であるファイバアレイを用いる態様と比較して説明する。この態様において、ファイバアレイの中心付近の光ファイバが発光素子の中央部分と正対している場合、光導波板の裏面においては、中心付近に位置する光ファイバに入射する光よりも周縁付近に位置する光ファイバに入射する光の方が少なくなる。この偏った光量の分布はファイバアレイによる導光過程においても維持される。このため、スポット像の周縁付近の輝度が低くなり、スポット像における輝度の分布に偏りが生じてしまう。これに対して、この電気光学装置では、発光素子からの光は、大口径の一本の光ファイバのコアとして機能する光導波路により導かれる。このため、他方の先端面における光量の分布の偏りが一方の先端面においては緩和されることになる。これが、スポット像の輝度が略均一となる理由である。 Thus, the light incident on the optical waveguide is guided through the optical waveguide without spreading and emitted from one of the front end surfaces, and forms a spot image having the same shape as the one of the front end surfaces on the surface of the optical waveguide plate. The luminance distribution in the spot image is substantially uniform. This reason will be described in comparison with an embodiment using a fiber array that is a bundle of optical fibers instead of the optical waveguide. In this aspect, when the optical fiber near the center of the fiber array faces the central portion of the light emitting element, the back surface of the optical waveguide plate is located near the periphery of the light incident on the optical fiber located near the center. Less light is incident on the optical fiber. This uneven distribution of light quantity is maintained even in the light guiding process by the fiber array. For this reason, the brightness in the vicinity of the periphery of the spot image is lowered, and the brightness distribution in the spot image is biased. In contrast, in this electro-optical device, light from the light emitting element is guided by an optical waveguide that functions as a core of a single optical fiber having a large diameter. For this reason, the uneven distribution of the light amount on the other tip surface is alleviated on the one tip surface. This is the reason why the brightness of the spot image is substantially uniform.

以上説明したことから明らかなように、この電気光学装置によれば、発光素子からの光を光透過性の封止基板において大きく広げることなく導いて鮮明なスポット像を形成することができる。
ところで、基板に凹部を形成する方法としては、封止基板を切削する方法を例示することができる。この方法を採用した場合でも、この電気光学装置によれば、高い利用効率を要求される主基板ではなく、封止基板を切削すればよいことになる。よって、主基板の利用効率が低下しないという量産時に有効な効果が得られる。また、切削されるのは凹部のみであるから、封止基板の表面全域にわたって切削する態様に比較して、製造コストを抑制することができる。 As is apparent from the above description, according to this electro-optical device, it is possible to guide the light from the light-emitting element without greatly spreading on the light-transmitting sealing substrate, thereby forming a clear spot image.
By the way, as a method of forming the recess in the substrate, a method of cutting the sealing substrate can be exemplified. Even when this method is employed, according to the electro-optical device, it is only necessary to cut the sealing substrate instead of the main substrate that requires high utilization efficiency. Therefore, an effective effect can be obtained at the time of mass production that the utilization efficiency of the main substrate does not decrease. In addition, since only the recesses are cut, the manufacturing cost can be reduced as compared with the case of cutting over the entire surface of the sealing substrate.

また、この電気光学装置によれば、封止の機能を確保することができる。この効果について、封止基板を貫通する光導波路が封止基板に直接的に形成される態様と比較して説明する。光導波路が形成された部材は、光導波路の熱収縮（膨張）率と周囲の部分の熱収縮（膨張）率との差に起因して変形する可能性がある。上記の態様では、光導波路と周囲の部分との接合面は発光素子側の内部の空間から外部の空間まで達しているから、このような変形によって接合面に沿って隙間ができると、封止の機能低下を招き易い。これに対して、この電気光学装置では、光導波路は封止基板外に形成されている。したがって、光導波路と周囲の部分との接合面に沿って隙間ができたとしても、この接合面は内部の空間まで達していないから、封止の機能は低下しない。また、光導波路は主基板でも封止基板でもない光導波板に形成されていることから、主基板や封止基板が上記の差に起因して変形する可能性を低減することができる。 Further, according to this electro-optical device, the sealing function can be ensured. This effect will be described in comparison with an embodiment in which an optical waveguide penetrating the sealing substrate is directly formed on the sealing substrate. The member in which the optical waveguide is formed may be deformed due to the difference between the thermal contraction (expansion) rate of the optical waveguide and the thermal contraction (expansion) rate of the surrounding portion. In the above aspect, since the joint surface between the optical waveguide and the surrounding portion reaches from the internal space on the light emitting element side to the external space, if a gap is formed along the joint surface by such deformation, sealing is performed. It is easy to cause a decline in function. On the other hand, in this electro-optical device, the optical waveguide is formed outside the sealing substrate. Therefore, even if a gap is formed along the joint surface between the optical waveguide and the surrounding portion, the joint surface does not reach the internal space, so that the sealing function does not deteriorate. Further, since the optical waveguide is formed on the optical waveguide plate that is neither the main substrate nor the sealing substrate, the possibility that the main substrate and the sealing substrate are deformed due to the above-described difference can be reduced.

また、本発明に係る別の電気光学装置は、主基板と、前記主基板上に形成された発光素子と、前記主基板に重なって前記発光素子を封止する封止基板と、前記封止基板に取り付けられた光導波板とを備え、前記封止基板は光透過性の材料から形成され、前記発光素子側とは反対の側に凹部を有し、前記光導波板は前記凹部内に配置され、前記光導波板はその表面から裏面まで貫通した光導波路を有し、前記光導波路は光透過性の材料から形成されており、その形状は前記発光素子側から反対側にかけて先細になっており、その周面は当該材料よりも屈折率の低い材料で覆われており、その先端面のうち前記発光素子側の先端面は前記発光素子を覆っていることを特徴とする。 Another electro-optical device according to the present invention includes a main substrate, a light emitting element formed on the main substrate, a sealing substrate that overlaps the main substrate and seals the light emitting element, and the sealing An optical waveguide plate attached to the substrate, the sealing substrate is made of a light transmissive material, and has a recess on a side opposite to the light emitting element side, and the optical waveguide plate is in the recess. The optical waveguide plate has an optical waveguide penetrating from the front surface to the back surface, and the optical waveguide is formed of a light transmissive material, and the shape thereof is tapered from the light emitting element side to the opposite side. The peripheral surface is covered with a material having a refractive index lower than that of the material, and the tip surface on the light emitting element side of the tip surface covers the light emitting element.

この電気光学装置が前述の電気光学装置と異なる点は、光導波路の形状が柱状ではなく、発光素子側から反対側にかけて先細になっている点である。よって、上述した各種の効果を奏する。ただし、発光素子からの光は光導波板において狭めつつ導かれる。この性質は、特に、必要とされるスポット像の大きさが発光素子よりも小さい場合に好適である。 This electro-optical device is different from the above-described electro-optical device in that the shape of the optical waveguide is not columnar, but is tapered from the light emitting element side to the opposite side. Therefore, the various effects described above are exhibited. However, light from the light emitting element is guided while being narrowed in the optical waveguide plate. This property is particularly suitable when the required spot image size is smaller than that of the light emitting element.

また、上記の各電気光学装置において、前記光導波路を形成する材料の屈折率は前記封止基板を形成する材料の屈折率より大きいか同等であるようにしてもよい。この場合、封止基板を透過して他方の先端面に到達した光は当該先端面で反射しにくく、光導波路に入射し易い。つまり、光導波路に入射する光がより多くなる。よって、スポット像の輝度をより高くすることができる。 In each of the electro-optical devices, the refractive index of the material forming the optical waveguide may be greater than or equal to the refractive index of the material forming the sealing substrate. In this case, the light that has passed through the sealing substrate and reached the other tip surface is less likely to be reflected by the tip surface and is likely to enter the optical waveguide. That is, more light is incident on the optical waveguide. Therefore, the brightness of the spot image can be further increased.

さらに、当該電気光学装置において、前記封止基板は光透過性の接着剤により前記主基板に固定されており、前記封止基板を形成する材料の屈折率は前記接着剤の屈折率より大きいか同等であるようにしてもよい。この場合、発光素子からの光は、接着剤を透過して封止基板の裏面に到達する。封止基板を形成する材料の屈折率は接着剤の屈折率より大きいか同等であるため、封止基板の裏面に到達した光は当該裏面で反射しにくく、封止基板に入射し易い。この結果、光導波路に入射する光がより多くなる。よって、スポット像の輝度をより高くすることができる。 Furthermore, in the electro-optical device, the sealing substrate is fixed to the main substrate with a light-transmitting adhesive, and is the refractive index of the material forming the sealing substrate larger than the refractive index of the adhesive? You may make it equivalent. In this case, light from the light emitting element passes through the adhesive and reaches the back surface of the sealing substrate. Since the refractive index of the material forming the sealing substrate is greater than or equal to the refractive index of the adhesive, the light reaching the back surface of the sealing substrate is not easily reflected by the back surface and is likely to enter the sealing substrate. As a result, more light is incident on the optical waveguide. Therefore, the brightness of the spot image can be further increased.

また、本発明に係る別の電気光学装置は、主基板と、前記主基板上に形成された発光素子と、前記主基板に取り付けられた光導波板とを備え、前記発光素子は前記発光面を前記主基板に向けて配置され、前記主基板は光透過性の材料から形成され、前記発光素子側とは反対の側に凹部を有し、前記光導波板は前記凹部内に配置され、前記光導波板はその表面から裏面まで貫通した光導波路を有し、前記光導波路は光透過性の材料から形成されており、その形状は柱状を成し、その周面は当該材料よりも屈折率の低い材料で覆われており、その先端面のうち前記発光素子側の先端面は前記発光素子を覆っていることを特徴とする。 Another electro-optical device according to the present invention includes a main substrate, a light emitting element formed on the main substrate, and an optical waveguide plate attached to the main substrate, and the light emitting element has the light emitting surface. Is disposed toward the main substrate, the main substrate is formed of a light transmissive material, has a recess on the side opposite to the light emitting element side, the optical waveguide plate is disposed in the recess, The optical waveguide plate has an optical waveguide penetrating from the front surface to the back surface, and the optical waveguide is formed of a light-transmitting material, and the shape thereof is columnar, and the peripheral surface is refracted from the material. It is covered with a low-rate material, and the tip surface on the light emitting element side of the tip surface covers the light emitting element.

この電気光学装置では、発光素子からの光は主基板の発光素子に対向する面に向かって進行する。以降、この面を「裏面」と呼び、裏面の裏側の面を「表面」と呼ぶ。主基板の裏面に達した光の多くは、当該裏面から主基板に入射し、主基板内を進行し、主基板の表面に達する。主基板は表面側に凹部を有するから、光路において薄くなっている。したがって、主基板に入射した光はさほど広がらないうちに表面に達することになる。 In this electro-optical device, light from the light emitting element travels toward a surface of the main substrate facing the light emitting element. Hereinafter, this surface is referred to as “back surface”, and the back surface of the back surface is referred to as “front surface”. Most of the light reaching the back surface of the main substrate enters the main substrate from the back surface, travels through the main substrate, and reaches the surface of the main substrate. Since the main substrate has a concave portion on the surface side, it is thin in the optical path. Therefore, the light incident on the main substrate reaches the surface before spreading so much.

また、主基板の凹部内には光導波板が配置されており、この光導波板はその表面から裏面まで貫通した光導波路を有し、光導波路の発光素子側の先端面は発光素子を覆っているから、主基板の表面に達した光の多くは、当該表面から出射し、発光素子側の先端面から光導波路に入射する。以降、この先端面を「他方の先端面」と呼び、他の先端面を「一方の先端面」と呼ぶ。また、光導波板の面であって他方の先端面をその一部としている面を「裏面」、この裏面の裏側の面を「表面」と呼ぶ。 An optical waveguide plate is disposed in the recess of the main substrate. The optical waveguide plate has an optical waveguide penetrating from the front surface to the back surface, and the tip surface of the optical waveguide on the light emitting element side covers the light emitting element. Therefore, most of the light reaching the surface of the main substrate exits from the surface and enters the optical waveguide from the tip surface on the light emitting element side. Hereinafter, this tip surface is referred to as “the other tip surface”, and the other tip surface is referred to as “one tip surface”. Further, the surface of the optical waveguide plate, the surface of which is part of the other front end surface, is referred to as “back surface”, and the surface on the back side of this back surface is referred to as “front surface”.

光導波路内を進行する光は、光導波路の周面に到達すると、その多くが全反射する。その理由は前述の通りである。こうして、光導波路に入射した光の多くは広がることなく光導波路内を導かれて一方の先端面から出射し、主基板の表面に一方の先端面と同一形状のスポット像を形成する。また、当該スポット像における輝度の分布は略均一となる。その理由は前述の通りである。これらのことから明らかなように、この電気光学装置によれば、発光素子からの光を光透過性の主基板において大きく広げることなく導いて鮮明なスポット像を形成することができる。 When the light traveling in the optical waveguide reaches the peripheral surface of the optical waveguide, most of the light is totally reflected. The reason is as described above. In this way, most of the light incident on the optical waveguide is guided through the optical waveguide without being spread and emitted from one of the front end surfaces, and a spot image having the same shape as that of the one front end surface is formed on the surface of the main substrate. In addition, the luminance distribution in the spot image is substantially uniform. The reason is as described above. As is clear from these facts, according to the electro-optical device, it is possible to guide the light from the light-emitting element without greatly spreading on the light-transmitting main substrate, thereby forming a clear spot image.

さらに、この電気光学装置によれば、光導波路が主基板側に配置されているため、発光素子を封止する封止基板側に光導波路を配置する形態に比較して、発光素子のより近くに他方の先端面を配置することができる。これは、スポット像の輝度の向上に寄与する。
また、前述と同様の理由により、製造コストの抑制および主基板の変形可能性の低減を可能としている。主基板には発光素子等の素子が形成されるから、主基板の変形可能性が低減することは大きな意味を持つ。さらに、主基板が発光素子の封止に寄与する構成を採った場合には、前述と同様の理由により、封止機能の確保が可能となる。 Furthermore, according to this electro-optical device, since the optical waveguide is arranged on the main substrate side, it is closer to the light emitting element than in the case where the optical waveguide is arranged on the sealing substrate side for sealing the light emitting element. The other tip surface can be disposed on the surface. This contributes to an improvement in the brightness of the spot image.
Further, for the same reason as described above, it is possible to suppress the manufacturing cost and reduce the deformability of the main substrate. Since elements such as light emitting elements are formed on the main substrate, it is significant to reduce the deformability of the main substrate. Furthermore, when the main substrate adopts a configuration that contributes to the sealing of the light emitting element, the sealing function can be ensured for the same reason as described above.

また、本発明に係る別の電気光学装置は、主基板と、前記主基板上に形成された発光素子と、前記主基板に取り付けられた光導波板とを備え、前記発光素子は前記発光面を前記主基板に向けて配置され、前記主基板は光透過性の材料から形成され、前記発光素子側とは反対の側に凹部を有し、前記光導波板は前記凹部内に配置され、前記光導波板はその表面から裏面まで貫通した光導波路を有し、前記光導波路は光透過性の材料から形成されており、その形状は前記発光素子側から反対側にかけて先細になっており、その周面は当該材料よりも屈折率の低い材料で覆われており、その先端面のうち前記発光素子側の先端面は前記発光素子を覆っていることを特徴とする。 Another electro-optical device according to the present invention includes a main substrate, a light emitting element formed on the main substrate, and an optical waveguide plate attached to the main substrate, and the light emitting element has the light emitting surface. Is disposed toward the main substrate, the main substrate is formed of a light transmissive material, has a recess on the side opposite to the light emitting element side, the optical waveguide plate is disposed in the recess, The optical waveguide plate has an optical waveguide penetrating from the front surface to the back surface, the optical waveguide is formed of a light transmissive material, and the shape thereof is tapered from the light emitting element side to the opposite side, The peripheral surface is covered with a material having a refractive index lower than that of the material, and the tip surface on the light emitting element side of the tip surface covers the light emitting element.

この電気光学装置が、柱状の光導波路を主基板側に配した電気光学装置と異なる点は、光導波路の形状が発光素子側から反対側にかけて先細になっている点である。よって、柱状の光導波路を主基板側に配した電気光学装置による効果を全て奏する。ただし、発光素子からの光は光導波板において狭めつつ導かれる。これは、特に、必要とされるスポット像の大きさが発光素子よりも小さい場合に好適な特性である。 This electro-optical device is different from the electro-optical device in which the columnar optical waveguide is arranged on the main substrate side in that the shape of the optical waveguide is tapered from the light emitting element side to the opposite side. Therefore, all the effects of the electro-optical device in which the columnar optical waveguide is arranged on the main substrate side are exhibited. However, light from the light emitting element is guided while being narrowed in the optical waveguide plate. This is a characteristic particularly suitable when the size of the required spot image is smaller than that of the light emitting element.

また、光導波路を主基板側に配した電気光学装置において、前記光導波路を形成する材料の屈折率は前記主基板を形成する材料の屈折率より大きいか同等であるようにしてもよい。この場合、主基板を透過して他方の先端面に到達した光は当該先端面で反射しにくく、光導波路に入射し易い。つまり、光導波路に入射する光がより多くなる。よって、スポット像の輝度をより高くすることができる。 In the electro-optical device in which the optical waveguide is arranged on the main substrate side, the refractive index of the material forming the optical waveguide may be larger than or equal to the refractive index of the material forming the main substrate. In this case, the light that has passed through the main substrate and reached the other tip surface is less likely to be reflected by the tip surface and is likely to enter the optical waveguide. That is, more light is incident on the optical waveguide. Therefore, the brightness of the spot image can be further increased.

また、本発明に係る画像印刷装置は、像担持体と、上記像担持体を帯電する帯電器と、複数の上記発光素子が配列され、上記像担持体の帯電された面に複数の上記発光素子により光を照射して潜像を形成する上記のいずれかの電気光学装置と、上記潜像にトナーを付着させることにより上記像担持体に顕像を形成する現像器と、上記像担持体から上記顕像を他の物体に転写する転写器とを備える。
前述したように、上記のいずれかの電気光学装置によれば、発光素子からの光を光透過性の基板において大きく広げることなく導いて鮮明なスポット像を形成することができる。よって、このような電気光学装置を備えた当該画像印刷装置は、発光素子からの光を効率よく利用して高い品質の印刷を行うことができる。 The image printing apparatus according to the present invention includes an image carrier, a charger for charging the image carrier, and a plurality of the light emitting elements, and a plurality of the light emitting elements on a charged surface of the image carrier. Any one of the above electro-optical devices that forms a latent image by irradiating light with an element, a developing device that forms a visible image on the image carrier by attaching toner to the latent image, and the image carrier And a transfer device for transferring the visible image to another object.
As described above, according to any one of the electro-optical devices described above, it is possible to guide the light from the light-emitting element without greatly spreading on the light-transmitting substrate to form a clear spot image. Therefore, the image printing apparatus provided with such an electro-optical device can perform high-quality printing by efficiently using light from the light emitting element.

また、本発明に係る画像読み取り装置は、複数の上記自発光素子が配列された上記のいずれかの電気光学装置と、上記自発光素子から発して読み取り対象で反射した光を電気信号に変換する受光装置とを備える。
前述したように、上記のいずれかの電気光学装置によれば、発光素子からの光を光透過性の基板において大きく広げることなく導いて鮮明なスポット像を形成することができる。よって、このような電気光学装置を備えた当該画像読み取り装置は、発光素子からの光を効率よく利用して高い品質で画像の読み取りを行うことができる。 In addition, an image reading apparatus according to the present invention converts any one of the above electro-optical devices in which a plurality of the self-light-emitting elements are arranged, and light reflected from the reading target and emitted from the self-light-emitting elements into an electric signal. A light receiving device.
As described above, according to any one of the electro-optical devices described above, it is possible to guide the light from the light-emitting element without greatly spreading on the light-transmitting substrate to form a clear spot image. Therefore, the image reading apparatus including such an electro-optical device can read an image with high quality by efficiently using light from the light emitting element.

図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において共通する部分には同一の符号を付してある。また、以下の各図面においては、各部の寸法の比率を実際のものとは適宜に異ならせている。また、以下の各断面図においては要部のみにハッチングを付してある。また、以下の各実施形態に係る電気光学装置は感光体ドラムなどの像担持体に静電潜像を形成する画像印刷装置の露光ヘッドとして用いられる。静電潜像の形成では、所定の方向に進行する感光面を横切るように光を照射する必要がある。以降の説明では、この所定の方向を方向Ｘとする。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the common part in the following drawings. In the following drawings, the ratio of the dimensions of each part is appropriately changed from the actual one. Further, in the following sectional views, only the main part is hatched. The electro-optical device according to each of the following embodiments is used as an exposure head of an image printing apparatus that forms an electrostatic latent image on an image carrier such as a photosensitive drum. In forming an electrostatic latent image, it is necessary to irradiate light so as to cross a photosensitive surface traveling in a predetermined direction. In the following description, this predetermined direction is defined as direction X.

＜Ａ：第１実施形態＞
本発明の第１実施形態に係る電気光学装置はトップエミッションタイプのものである。
図１は本発明の第１実施形態に係る電気光学装置２０１の構成を示す平面図である。この図に示すように、電気光学装置２０１では、多数の発光素子２０５が方向Ｘに沿って二列かつ千鳥状に配列されている。これらの発光素子２０５は封止基板２３８により覆われており、さらに封止基板２３８の溝（凹部）２３９内に埋め込まれた平板状の光導波板２３６により覆われている。光導波板２３６の表面は出射面Ｓ２０１となっており、裏面は封止基板２３８を介して発光素子２０５に対向している。出射面Ｓ２０１は後述のスポット像が形成される面であり、静電潜像の形成には、この面から出射した光が用いられる。光導波板２３６の発光素子２０５に重なる部分には円柱状の光導波路２３５が発光素子２０５毎に形成されている。 <A: First Embodiment>
The electro-optical device according to the first embodiment of the present invention is of a top emission type.
FIG. 1 is a plan view showing a configuration of an electro-optical device 201 according to the first embodiment of the present invention. As shown in this figure, in the electro-optical device 201, a large number of light emitting elements 205 are arranged in two rows and staggered along the direction X. These light emitting elements 205 are covered with a sealing substrate 238 and further covered with a flat optical waveguide plate 236 embedded in a groove (concave portion) 239 of the sealing substrate 238. The front surface of the optical waveguide plate 236 is an emission surface S 201, and the back surface is opposed to the light emitting element 205 through the sealing substrate 238. The exit surface S201 is a surface on which a later-described spot image is formed, and light emitted from this surface is used to form an electrostatic latent image. A cylindrical optical waveguide 235 is formed for each light emitting element 205 in a portion of the optical waveguide plate 236 that overlaps the light emitting element 205.

図２は図１のＧ−Ｇ’断面図である。この図に示すように、電気光学装置２０１は、多数の発光素子２０５を平板状の主基板２２０と封止基板２３８とで挟んだ構成を有する。主基板２２０はガラス、石英またはプラスチックにより形成されており、この主基板２２０上に発光素子２０５が形成されている。発光素子２０５は電気エネルギを受けて光を発する有機ＥＬ素子であり、発光素子２０５が形成される領域は、酸化膜２６０と酸化膜２６０上に形成された隔壁（バンク）２７０により区画されている。各領域では、主基板２２０側から順に、陰極として機能する電極２４０、有機ＥＬ材料から形成されて面発光する発光層２１０、光透過性の正孔注入層２５０、陽極として機能する透明電極２８０が積層されている。 2 is a cross-sectional view taken along the line G-G ′ of FIG. 1. As shown in this figure, the electro-optical device 201 has a configuration in which a large number of light emitting elements 205 are sandwiched between a flat main substrate 220 and a sealing substrate 238. The main substrate 220 is made of glass, quartz, or plastic, and the light emitting element 205 is formed on the main substrate 220. The light emitting element 205 is an organic EL element that emits light upon receiving electric energy, and a region where the light emitting element 205 is formed is partitioned by an oxide film 260 and a partition (bank) 270 formed on the oxide film 260. . In each region, in order from the main substrate 220 side, there are an electrode 240 that functions as a cathode, a light emitting layer 210 that is formed of an organic EL material and emits light, a light-transmitting hole injection layer 250, and a transparent electrode 280 that functions as an anode. Are stacked.

発光素子２０５が形成された主基板２２０には、主基板２２０と協働して発光素子２０５を封止するように封止基板２３８が重ねて固定されている。この封止によって、発光素子２０５が外気（特に水分および酸素）から隔離され、その劣化が抑制される。主基板２２０への封止基板２３８の固定には、光透過性の接着剤２９０が用いられる。接着剤２９０としては、例えば熱硬化型接着剤または紫外線硬化型接着剤が用いられる。 A sealing substrate 238 is overlapped and fixed on the main substrate 220 on which the light emitting element 205 is formed so as to seal the light emitting element 205 in cooperation with the main substrate 220. By this sealing, the light emitting element 205 is isolated from the outside air (especially moisture and oxygen), and its deterioration is suppressed. A light-transmitting adhesive 290 is used to fix the sealing substrate 238 to the main substrate 220. As the adhesive 290, for example, a thermosetting adhesive or an ultraviolet curable adhesive is used.

なお、この分野で使用される封止の種類には、封止基板２３８の一面全体を接着剤２９０により主基板２２０に接合する膜封止と、封止基板２３８の周縁部を接着剤２９０により主基板２２０に接合して発光素子２０５の周囲に封止基板２３８と主基板２２０とで画定される空間を設けるキャップ封止がある。キャップ封止ではこの空間内に乾燥剤が配置される。この実施形態では、膜封止を用いているが、キャップ封止を利用することも可能である。 The types of sealing used in this field include film sealing in which the entire surface of the sealing substrate 238 is bonded to the main substrate 220 with the adhesive 290, and the peripheral portion of the sealing substrate 238 with the adhesive 290. There is cap sealing which is bonded to the main substrate 220 and provides a space defined by the sealing substrate 238 and the main substrate 220 around the light emitting element 205. In the cap sealing, a desiccant is disposed in this space. In this embodiment, film sealing is used, but cap sealing can also be used.

封止基板２３８は発光素子２０５に対向する面（裏面）の裏側の面（表面）側に溝２３９が形成された平板である。溝２３９の底面は平坦になっている。封止基板としては、一般に、ガラス、金属、セラミック、またはプラスチックから形成されたものを使用しうるが、封止基板２３８は、発光層２１０からの光を透過させる必要があるため、光透過性をも有する材料から形成されている。また、封止基板２３８を形成する材料の屈折率は接着剤２９０の屈折率より大きいか同等である。ただし、発光層２１０からの光の利用効率についての要求が厳しくない場合には、この限りではない。 The sealing substrate 238 is a flat plate in which a groove 239 is formed on the back surface (front surface) side of the surface (back surface) facing the light emitting element 205. The bottom surface of the groove 239 is flat. In general, a sealing substrate formed of glass, metal, ceramic, or plastic can be used. However, since the sealing substrate 238 needs to transmit light from the light emitting layer 210, the light transmitting property is sufficient. It is formed from the material which also has. Further, the refractive index of the material forming the sealing substrate 238 is greater than or equal to the refractive index of the adhesive 290. However, this is not the case when the demand for the light use efficiency from the light emitting layer 210 is not strict.

光導波板２３６は、その裏面が溝２３９の底面に接するように、封止基板２３８に固定されている。光導波板２３６の固定方法としては任意の方法を採用可能であるが、その裏面と溝２３９の底面との間に遮光性の材料を介在させてはならない。光導波板２３６は、表面および裏面が長方形状の平板２３７に多数の光導波路２３５を配して構成されている。 The optical waveguide plate 236 is fixed to the sealing substrate 238 so that the back surface thereof is in contact with the bottom surface of the groove 239. Although any method can be adopted as a method of fixing the optical waveguide plate 236, a light-shielding material should not be interposed between the back surface thereof and the bottom surface of the groove 239. The optical waveguide plate 236 is configured by arranging a number of optical waveguides 235 on a flat plate 237 whose front and back surfaces are rectangular.

各光導波路２３５は、発光層２１０からの光を導くものであり、光導波板２３６をその表面から裏面まで貫通しており、その中心軸は光導波板２３６の厚さ方向に沿っており、その周面は平板２３７により覆われている。光導波路２３５の先端面のうち、発光素子２０５側のものは光導波板２３６の裏面の一部となっており、反対側のものは光導波板２３６の表面（出射面Ｓ２０１）の一部となっている。光導波路２３５の発光素子２０５側の先端面は、出射面Ｓ２０１側から見て、対応する発光素子２０５の発光層２１０を覆っている。 Each optical waveguide 235 guides light from the light emitting layer 210, penetrates the optical waveguide plate 236 from its front surface to its back surface, and its central axis is along the thickness direction of the optical waveguide plate 236. The peripheral surface is covered with a flat plate 237. Of the front end surface of the optical waveguide 235, the one on the light emitting element 205 side is a part of the back surface of the optical waveguide plate 236, and the one on the opposite side is a part of the surface of the optical waveguide plate 236 (exit surface S201). It has become. The distal end surface of the optical waveguide 235 on the light emitting element 205 side covers the light emitting layer 210 of the corresponding light emitting element 205 when viewed from the emission surface S201 side.

また、光導波路２３５は光透過性を有する材料から形成されている。この材料の屈折率は、封止基板２３８を形成する材料の屈折率より大きいか同等であり、平板２３７を形成する材料の屈折率よりも高い。また、光導波路２３５は平板２３７に固定されている。この固定の方法は任意であるが、光導波路２３５の周面と平板２３７とが接しない方法を用いる場合には注意を要する。そのような方法としては、光導波路２３５を接着剤により平板２３７に固定する方法が考えられる。この場合、光導波路２３５を形成する材料よりも屈折率が低い接着剤を用いる必要がある。つまり、光導波路２３５の周面が当該材料よりも屈折率の低い材料で覆われねばならない。 The optical waveguide 235 is made of a light transmissive material. The refractive index of this material is greater than or equal to the refractive index of the material forming the sealing substrate 238 and higher than the refractive index of the material forming the flat plate 237. The optical waveguide 235 is fixed to the flat plate 237. This fixing method is arbitrary, but care must be taken when using a method in which the peripheral surface of the optical waveguide 235 does not contact the flat plate 237. As such a method, a method of fixing the optical waveguide 235 to the flat plate 237 with an adhesive can be considered. In this case, it is necessary to use an adhesive having a lower refractive index than the material forming the optical waveguide 235. That is, the peripheral surface of the optical waveguide 235 must be covered with a material having a refractive index lower than that of the material.

溝２３９の幅、長さおよび深さは、光導波板２３６の表面と溝２３９を除いた封止基板２３８の表面とが揃うように定められている。つまり、光導波板２３６の幅、長さおよび厚さに応じたものとなっている。光導波板２３６の幅および長さは、多数の光導波路２３５を光導波板２３６内に配置可能な最小の値となっている。つまり、発光素子２０５の配置に応じたものとなっている。具体的には、溝２３９の幅は数百μｍ程度である。 The width, length, and depth of the groove 239 are determined so that the surface of the optical waveguide plate 236 and the surface of the sealing substrate 238 excluding the groove 239 are aligned. That is, the optical waveguide plate 236 is in accordance with the width, length, and thickness. The width and length of the optical waveguide plate 236 are the minimum values at which a large number of optical waveguides 235 can be arranged in the optical waveguide plate 236. That is, it corresponds to the arrangement of the light emitting elements 205. Specifically, the width of the groove 239 is about several hundred μm.

光導波板２３６の厚さは、封止基板２３８の薄さとの兼ね合いで定まる。
光導波路２３５は発光層２１０からの光を導くものであるから、発光素子２０５側の先端面が発光素子２０５に近い方がよい。したがって、発光層２１０からの光の利用効率の観点では、光導波板２３６は厚い方がよいことになる。しかし、光導波板２３６を厚くするには、封止基板２３８の溝２３９が形成された部分の厚さを薄くする必要がある。ここで考慮すべきは、封止基板２３８の剛性である。溝２３９の幅が数百μｍ程度であるのに対して、封止基板２３８の幅（図１中の短辺の長さ）は１５ｍｍ〜２０ｍｍ程度であるから、封止基板２３８の溝２３９の部分の厚さをかなり薄くしても、十分な剛性が得られる。しかし、当然ながら、薄くし過ぎれば十分な剛性を得られなくなる。また、封止の機能低下も懸念される。よって、光導波板２３６の厚さは、このような弊害が生じない範囲で可能な限り厚く定めるべきである。 The thickness of the optical waveguide plate 236 is determined in consideration of the thinness of the sealing substrate 238.
Since the optical waveguide 235 guides light from the light emitting layer 210, it is preferable that the tip surface on the light emitting element 205 side is close to the light emitting element 205. Therefore, from the viewpoint of the utilization efficiency of light from the light emitting layer 210, it is better that the optical waveguide plate 236 is thicker. However, in order to increase the thickness of the optical waveguide plate 236, it is necessary to reduce the thickness of the portion of the sealing substrate 238 where the groove 239 is formed. What should be considered here is the rigidity of the sealing substrate 238. The width of the groove 239 is about several hundred μm, whereas the width of the sealing substrate 238 (the length of the short side in FIG. 1) is about 15 mm to 20 mm. Even if the thickness of the portion is considerably reduced, sufficient rigidity can be obtained. However, as a matter of course, sufficient rigidity cannot be obtained if the thickness is too thin. In addition, there is a concern about a decrease in sealing function. Therefore, the thickness of the optical waveguide plate 236 should be set as thick as possible without causing such a problem.

図３は電気光学装置２０１における光学的作用を説明するための断面図である。電気光学装置２０１では、電極２４０および透明電極２８０により電圧が印加されると、これらに挟まれた発光層２１０が発光する。発光層２１０から封止基板２３８へ進行する光の多くは、封止基板２３８に直交する方向にほぼ沿って直進し、正孔注入層２５０、透明電極２８０および接着剤２９０を透過して封止基板２３８の裏面に到達する。封止基板２３８を形成する材料の屈折率は接着剤２９０の屈折率より大きいか同等であるから、封止基板２３８の裏面に到達した光は当該裏面で反射しにくく、封止基板２３８に入射し易い。この結果、当該裏面に到達した光の多くが封止基板２３８に入射する。 FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining an optical action in the electro-optical device 201. In the electro-optical device 201, when a voltage is applied by the electrode 240 and the transparent electrode 280, the light emitting layer 210 sandwiched therebetween emits light. Most of the light traveling from the light emitting layer 210 to the sealing substrate 238 travels straight along a direction orthogonal to the sealing substrate 238 and passes through the hole injection layer 250, the transparent electrode 280, and the adhesive 290 to be sealed. It reaches the back surface of the substrate 238. Since the refractive index of the material forming the sealing substrate 238 is greater than or equal to the refractive index of the adhesive 290, the light reaching the back surface of the sealing substrate 238 is difficult to reflect on the back surface and is incident on the sealing substrate 238. Easy to do. As a result, most of the light reaching the back surface enters the sealing substrate 238.

封止基板２３８の発光素子２０５を覆う部分は比較的に薄いから、封止基板２３８に入射した光はすぐに封止基板２３８の表面（溝２３９の底面）に到達する。より具体的には、光導波路２３５の発光素子２０５側の先端面に到達する。光導波路２３５を形成する材料の屈折率は封止基板２３８を形成する材料の屈折率より大きいか同等であるから、この先端面に到達した光は当該先端面で反射しにくく、光導波路２３５に入射し易い。この結果、当該先端面に到達した光の多くが光導波路２３５に入射し、光導波路２３５内を進行する。 Since the portion of the sealing substrate 238 that covers the light emitting element 205 is relatively thin, the light incident on the sealing substrate 238 immediately reaches the surface of the sealing substrate 238 (the bottom surface of the groove 239). More specifically, it reaches the front end surface of the optical waveguide 235 on the light emitting element 205 side. Since the refractive index of the material forming the optical waveguide 235 is greater than or equal to the refractive index of the material forming the sealing substrate 238, the light reaching the distal end surface is less likely to be reflected by the distal end surface, and the optical waveguide 235 Easy to enter. As a result, most of the light reaching the tip surface enters the optical waveguide 235 and travels through the optical waveguide 235.

光導波路２３５内を進行する光は、光導波路２３５の周面に到達すると、その多くが全反射する。つまり、光導波路２３５が大口径の一本の光ファイバのコアとして機能し、入射した光を導く。全反射が起こるのは、光導波路２３５の周面に到達する光の進行方向と当該周面とのなす角が極めて小となるのが普通だからである。換言すれば、光導波路２３５の周面への入射角が極めて大となるのが普通だからである。より詳しく述べれば次の通りである。 When the light traveling in the optical waveguide 235 reaches the peripheral surface of the optical waveguide 235, most of the light is totally reflected. That is, the optical waveguide 235 functions as a core of a single optical fiber having a large diameter, and guides incident light. Total reflection occurs because the angle between the traveling direction of light reaching the peripheral surface of the optical waveguide 235 and the peripheral surface is usually extremely small. In other words, it is normal that the incident angle to the peripheral surface of the optical waveguide 235 is extremely large. More specifically, it is as follows.

光導波路２３５を形成する材料の屈折率はその周面を覆っている材料（例えば平板２３７を形成する材料や接着剤）の屈折率よりも高いから、光導波路２３５内を進行する光は当該周面において全反射し得る。ただし、全反射するには、入射角が、上記２つの屈折率の比に基づいて定まる臨界角以上である必要がある。しかし、上述したように周面への入射角が極めて大となるのが普通であるから、極端な臨界角となる材料を用いない限り、周面に達した光の多くが全反射することになる。言うまでもないが、十分に多くの光が全反射されるように光導波路２３５を形成する材料およびその周面を覆っている材料を定めるのが望ましい。 Since the refractive index of the material forming the optical waveguide 235 is higher than the refractive index of the material covering the peripheral surface thereof (for example, the material forming the flat plate 237 or the adhesive), the light traveling in the optical waveguide 235 is in the peripheral It can be totally reflected at the surface. However, for total reflection, the incident angle needs to be greater than or equal to the critical angle determined based on the ratio of the two refractive indexes. However, as described above, it is normal that the incident angle to the peripheral surface is extremely large. Therefore, unless a material having an extreme critical angle is used, most of the light reaching the peripheral surface is totally reflected. Become. Needless to say, it is desirable to determine a material for forming the optical waveguide 235 and a material covering the peripheral surface so that a sufficiently large amount of light is totally reflected.

こうして、光導波路２３５内を進行する光は光導波路２３５に導かれて出射面Ｓ２０１側の先端面から出射する。これにより、出射面Ｓ２０１にスポット像（光像）が形成される。
図４は電気光学装置２０１により形成されるスポット像を示す図である。このスポット像の形状、大きさおよび形成位置は、光導波路２３５の出射面Ｓ２０１側の先端面と一致する。また、このスポット像の輝度の分布は略均一となる。 Thus, the light traveling in the optical waveguide 235 is guided to the optical waveguide 235 and is emitted from the front end surface on the emission surface S201 side. As a result, a spot image (light image) is formed on the exit surface S201.
FIG. 4 is a view showing a spot image formed by the electro-optical device 201. The shape, size, and formation position of the spot image coincide with the tip surface of the optical waveguide 235 on the exit surface S201 side. In addition, the brightness distribution of the spot image is substantially uniform.

以上説明したように、電気光学装置２０１によれば、発光層２１０からの光を透過させる封止基板２３８において大きく広げることなく導いて鮮明なスポット像を形成することができる。また、発光層２１０からの光が、接着剤２９０と封止基板２３８との境界面でも、封止基板２３８と光導波路２３５との境界面でも全く反射されないから、発光層２１０からの光の利用効率をより向上させることができる。 As described above, according to the electro-optical device 201, a clear spot image can be formed by guiding without enlarging the sealing substrate 238 that transmits light from the light emitting layer 210. In addition, since light from the light emitting layer 210 is not reflected at all at the boundary surface between the adhesive 290 and the sealing substrate 238 or the boundary surface between the sealing substrate 238 and the optical waveguide 235, the light from the light emitting layer 210 is used. Efficiency can be further improved.

また、封止基板２３８に形成される溝２３９は一本である。したがって、封止基板を貫通する光導波路が封止基板に直接的に形成される態様に比較して、封止基板を容易に作成することができる。また、封止基板の表面全域にわたって切削する態様に比較して、製造コストを抑制することができる。
また、光導波路２３５が形成される光導波板２３６には封止の機能が要求されないから、平板２３７の形成材料について厳しい制約がない。また、光導波板２３６は封止基板２３８に比較して小さい。よって、電気光学装置２０１によれば、封止基板を貫通する光導波路が封止基板に直接的に形成される態様に比較して容易に光導波路２３５を形成することができる。 Further, there is one groove 239 formed in the sealing substrate 238. Therefore, the sealing substrate can be easily formed as compared with an aspect in which the optical waveguide penetrating the sealing substrate is directly formed on the sealing substrate. Moreover, compared with the aspect cut | disconnected over the whole surface of a sealing substrate, manufacturing cost can be suppressed.
In addition, since the optical waveguide plate 236 on which the optical waveguide 235 is formed does not require a sealing function, there are no severe restrictions on the material for forming the flat plate 237. Further, the optical waveguide plate 236 is smaller than the sealing substrate 238. Therefore, according to the electro-optical device 201, the optical waveguide 235 can be easily formed as compared with an aspect in which the optical waveguide penetrating the sealing substrate is directly formed on the sealing substrate.

また、この電気光学装置によれば、封止基板２３８の主基板２２０に対向する面に切れ目（継ぎ目）がないから、封止の機能を確実に維持することができる。また、光導波路２３５が光導波板２３６に形成されており、封止基板２３８には形成されていないから、光導波路２３５の熱収縮（膨張）率と周囲の部分（平板２３７または接着剤）の熱収縮（膨張）率との差に起因して直接的に変形するのは光導波板２３６であり、主基板でも封止基板でもない。つまり、光導波路２３５を形成したことによって主基板や封止基板が変形し易くなる、といった不都合がない。 Further, according to this electro-optical device, since there is no cut (seam) on the surface of the sealing substrate 238 facing the main substrate 220, the sealing function can be reliably maintained. Further, since the optical waveguide 235 is formed on the optical waveguide plate 236 and not on the sealing substrate 238, the thermal shrinkage (expansion) rate of the optical waveguide 235 and the surrounding portion (the flat plate 237 or the adhesive) are reduced. It is the optical waveguide plate 236 that is directly deformed due to the difference from the thermal contraction (expansion) rate, and is neither the main substrate nor the sealing substrate. That is, there is no inconvenience that the main substrate and the sealing substrate are easily deformed by forming the optical waveguide 235.

次に、電気光学装置２０１の製造方法の一例について説明する。
図５は電気光学装置２０１の製造方法の一例における最初の工程を示す図である。この図に示すように、まず、平板２３７に多数の円柱状の穴を開ける。これらの穴は後に埋められて光導波路２３５となるものであるから、先端面が発光層２１０を覆うことができるように、穴開けが行われる。穴開けの方法としては、平板２３７を形成する材料に適合した公知の方法を採用可能である。例えば、平板２３７がガラスから形成されている場合には、フッ酸によりエッチングして穴を開ける方法を採用することができる。また例えば、平板２３７を紫外線硬化型樹脂から形成することができる場合には、マスクを介して平板２３７の一部に紫外線をあてて硬化させ、非硬化部分を切削する方法を採用することもできる。 Next, an example of a method for manufacturing the electro-optical device 201 will be described.
FIG. 5 is a diagram illustrating a first step in an example of a method for manufacturing the electro-optical device 201. As shown in this figure, first, a large number of cylindrical holes are formed in the flat plate 237. Since these holes are filled later to become the optical waveguide 235, the holes are drilled so that the front end surface can cover the light emitting layer 210. As a method for drilling, a known method suitable for the material forming the flat plate 237 can be employed. For example, when the flat plate 237 is made of glass, a method of etching with hydrofluoric acid to make a hole can be employed. In addition, for example, when the flat plate 237 can be formed from an ultraviolet curable resin, a method of applying ultraviolet light to a part of the flat plate 237 through a mask to cure and cutting a non-cured portion may be employed. .

図６は図５の次の工程を示す図である。この図に示すように、穴埋めを行って、光導波路２３５が形成された光導波板２３６を作成する。この穴埋めは、光導波板２３６の表面および裏面がそれぞれ面一となるよう、開けた穴に、光導波路２３５を形成する材料である樹脂を入れ込む作業である。穴埋めの方法としては、スキージで樹脂を入れ込む方法や、インクジェット等のディスペンサーによって塗布する方法等がある。なお、穴埋めにより光導波板２３６を作成する場合には光導波路２３５を形成する材料が樹脂に限定されるが、他の手法により光導波板２３６を作成する場合にはこの限りではない。 FIG. 6 is a view showing the next step of FIG. As shown in this figure, hole filling is performed to create an optical waveguide plate 236 on which an optical waveguide 235 is formed. This hole filling is an operation of inserting a resin, which is a material for forming the optical waveguide 235, into the opened holes so that the front and back surfaces of the optical waveguide plate 236 are flush with each other. As a hole filling method, there are a method of inserting a resin with a squeegee, a method of applying with a dispenser such as an ink jet, and the like. In the case where the optical waveguide plate 236 is formed by hole filling, the material for forming the optical waveguide 235 is limited to resin, but this is not the case when the optical waveguide plate 236 is formed by other methods.

図７は図６の次の工程を示す図である。この図に示すように、封止基板２３８を切削して溝２３９を形成し、この溝２３９に光導波板２３６を埋め込んで固定する。これにより、光導波板２３６の先端面が溝２３９の底面に接する。一方、主基板２２０上に多数の発光素子２０５を形成する。
図８は図７の次の工程を示す図である。この図に示すように、主基板２２０の発光素子２０５が形成された面（または封止基板２３８の裏面）に接着剤２９０を塗布し、この接着剤２９０により封止基板２３８を主基板２２０に接着して固定する。この際、主基板２２０および封止基板２３８は、各光導波路２３５の主基板２２０に対向する先端面が対応する発光素子２０５の発光層２１０を覆うように配置される。こうして電気光学装置２０１が完成する。 FIG. 7 is a view showing the next step of FIG. As shown in this figure, the sealing substrate 238 is cut to form a groove 239, and the optical waveguide plate 236 is embedded and fixed in the groove 239. Thereby, the front end surface of the optical waveguide plate 236 is in contact with the bottom surface of the groove 239. Meanwhile, a large number of light emitting elements 205 are formed on the main substrate 220.
FIG. 8 is a view showing the next step of FIG. As shown in this figure, an adhesive 290 is applied to the surface of the main substrate 220 on which the light emitting element 205 is formed (or the back surface of the sealing substrate 238), and the sealing substrate 238 is applied to the main substrate 220 by the adhesive 290. Glue and fix. At this time, the main substrate 220 and the sealing substrate 238 are disposed so that the front end surfaces of the respective optical waveguides 235 facing the main substrate 220 cover the light emitting layers 210 of the corresponding light emitting elements 205. Thus, the electro-optical device 201 is completed.

上述したように、この製造方法では、基板の切削が必要となる。しかし、切削されるのは封止基板２３８および平板２３７であり、主基板２２０は切削されない。したがって、高い利用効率を要求される主基板の利用効率が低下しないという量産時に有効な効果を奏する。
なお、この製造方法では、封止基板２３８を主基板２２０に固定する前に光導波板２３６を封止基板２３８の溝２３９に埋め込むようにしているが、封止基板２３８を主基板２２０に固定してから光導波板２３６を封止基板２３８の溝２３９に埋め込むようにしてもよい。 As described above, this manufacturing method requires cutting of the substrate. However, the sealing substrate 238 and the flat plate 237 are cut, and the main substrate 220 is not cut. Therefore, there is an effective effect at the time of mass production that the utilization efficiency of the main substrate that requires high utilization efficiency is not lowered.
In this manufacturing method, the optical waveguide plate 236 is embedded in the groove 239 of the sealing substrate 238 before the sealing substrate 238 is fixed to the main substrate 220, but the sealing substrate 238 is fixed to the main substrate 220. Then, the optical waveguide plate 236 may be embedded in the groove 239 of the sealing substrate 238.

＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態に係る電気光学装置はボトムエミッションタイプのものである。
図９は本発明の第２実施形態に係る電気光学装置３０１の構成を示す断面図である。この電気光学装置３０１が図２の電気光学装置２０１と大きく異なる点は、封止基板側ではなく、主基板側に光導波路が形成されている点である。この相違点に起因して、電気光学装置３０１では、発光素子２０５に代えて発光素子３０５が用いられ、平板２３１が封止基板として用いられ、主基板２２０に代えて溝３２９が形成された平板状の主基板３２８が用いられている。 <Second Embodiment>
The electro-optical device according to the second embodiment of the present invention is of a bottom emission type.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing the configuration of the electro-optical device 301 according to the second embodiment of the invention. The electro-optical device 301 is significantly different from the electro-optical device 201 in FIG. 2 in that an optical waveguide is formed on the main substrate side, not on the sealing substrate side. Due to this difference, in the electro-optical device 301, the light emitting element 305 is used instead of the light emitting element 205, the flat plate 231 is used as a sealing substrate, and the flat plate in which the groove 329 is formed instead of the main substrate 220. A main substrate 328 having a shape is used.

平板２３１が図２の封止基板２３８と異なる点は、溝が形成されていない点と遮光性の材料から形成されうる点である。発光素子３０５が発光素子２０５と異なる点は、陰極として機能する電極２４０に代えて陽極として機能する透明電極３４０、陽極として機能する透明電極２８０に代えて陰極として機能する電極３８０を有する点である。 The flat plate 231 is different from the sealing substrate 238 in FIG. 2 in that a groove is not formed and the flat plate 231 can be formed from a light shielding material. The light-emitting element 305 is different from the light-emitting element 205 in that it has a transparent electrode 340 that functions as an anode instead of the electrode 240 that functions as a cathode, and an electrode 380 that functions as a cathode instead of the transparent electrode 280 that functions as an anode. .

発光素子３０５は主基板３２８により覆われており、さらに主基板３２８の溝２３９内に埋め込まれて主基板３２８に固定された平板状の光導波板３２６により覆われている。主基板３２８の形成材料としてはガラス、石英またはプラスチックが挙げられるが、いずれにせよ、光透過性を有する材料でなければならない。光導波板３２６は図２における光導波板２３６の封止基板２３８への固定の方法と同様の方法によって主基板３２８に固定されている。光導波板３２６の表面はスポット像が形成される出射面Ｓ３０１となっており、裏面は主基板２３８を介して発光素子３０５に対向している。 The light emitting element 305 is covered with a main substrate 328, and is further covered with a flat optical waveguide plate 326 that is embedded in the groove 239 of the main substrate 328 and fixed to the main substrate 328. As a material for forming the main substrate 328, glass, quartz, or plastic can be used. In any case, the main substrate 328 must be a light-transmitting material. The optical waveguide plate 326 is fixed to the main substrate 328 by a method similar to the method of fixing the optical waveguide plate 236 to the sealing substrate 238 in FIG. The surface of the optical waveguide plate 326 is an emission surface S301 on which a spot image is formed, and the back surface is opposed to the light emitting element 305 through the main substrate 238.

溝３２９は、主基板３２８の発光素子３０５に対向する面（裏面）の裏側の面（表面）側に形成されている。溝２３９の底面は平坦になっており、この底面に光導波板２３６の裏面が接している。溝３２９の幅、長さおよび深さは、溝２３９のおけるそれらと同様に、光導波板３２６の表面（出射面Ｓ３０１）と溝３２９を除いた主基板３２８の表面とが揃うように定められている。つまり、光導波板３２６の幅、長さおよび厚さに応じたものとなっている。また、光導波板３２６の幅、長さおよび厚さは、光導波板２３６と同様に定められている。 The groove 329 is formed on the back surface (front surface) side of the surface (back surface) facing the light emitting element 305 of the main substrate 328. The bottom surface of the groove 239 is flat, and the back surface of the optical waveguide plate 236 is in contact with the bottom surface. The width, length, and depth of the groove 329 are determined so that the surface of the optical waveguide plate 326 (exit surface S301) and the surface of the main substrate 328 excluding the groove 329 are aligned, similar to those in the groove 239. ing. That is, the optical waveguide plate 326 is in accordance with the width, length, and thickness. The width, length and thickness of the optical waveguide plate 326 are determined in the same manner as the optical waveguide plate 236.

光導波板３２６の発光素子３０５に重なる部分には円柱状の光導波路２３５が発光素子３０５毎に形成されている。各光導波路３２５は、発光層２１０からの光を導くものであり、光導波板３２６をその表面から裏面まで貫通しており、その中心軸は光導波板３２６の厚さ方向に沿っており、その周面は平板３２７により覆われている。光導波路３２５の先端面のうち、発光素子３０５側のものは光導波板３２６の裏面の一部となっており、反対側のものは光導波板３２６の表面（出射面Ｓ３０１）の一部となっている。光導波路３２５の発光素子３０５側の先端面は、出射面Ｓ３０１側から見て、対応する発光素子３０５の発光層２１０を覆っている。 A cylindrical optical waveguide 235 is formed for each light emitting element 305 in a portion of the optical waveguide plate 326 that overlaps the light emitting element 305. Each optical waveguide 325 guides light from the light emitting layer 210, penetrates the optical waveguide plate 326 from the front surface to the back surface, and its central axis is along the thickness direction of the optical waveguide plate 326. The peripheral surface is covered with a flat plate 327. Of the front end surface of the optical waveguide 325, the one on the light emitting element 305 side is a part of the back surface of the optical waveguide plate 326, and the one on the opposite side is a part of the surface of the optical waveguide plate 326 (emission surface S301). It has become. The tip surface of the optical waveguide 325 on the light emitting element 305 side covers the light emitting layer 210 of the corresponding light emitting element 305 when viewed from the emission surface S301 side.

また、光導波路３２５は光透過性を有する材料から形成されている。この材料の屈折率は、封止基板２３８を形成する材料の屈折率より大きいか同等であり、平板３２７を形成する材料の屈折率よりも高い。また、光導波路３２５は任意の方法により平板３２７に固定されている。この方法が如何なる方法であっても、光導波路２３５の周面が当該材料よりも屈折率の低い材料で覆われねばならない。なお、接着剤２９０は遮光性のものであってもよく、その屈折率は光導波路３２５を形成する材料の屈折率と無関係である。 The optical waveguide 325 is made of a light transmissive material. The refractive index of this material is greater than or equal to the refractive index of the material forming the sealing substrate 238 and higher than the refractive index of the material forming the flat plate 327. The optical waveguide 325 is fixed to the flat plate 327 by an arbitrary method. Whatever method is used, the peripheral surface of the optical waveguide 235 must be covered with a material having a refractive index lower than that of the material. The adhesive 290 may be light-shielding and its refractive index is independent of the refractive index of the material forming the optical waveguide 325.

図１０は電気光学装置３０１における光学的作用を説明するための断面図である。電気光学装置３０１では、透明電極３４０および電極３８０により電圧が印加されると、これらに挟まれた発光層２１０が発光する。発光層２１０から主基板３２８へ進行する光の多くは、主基板３２８に直交する方向にほぼ沿って直進し、透明電極３４０を透過して主基板３２８に入射する。 FIG. 10 is a cross-sectional view for explaining the optical action in the electro-optical device 301. In the electro-optical device 301, when a voltage is applied by the transparent electrode 340 and the electrode 380, the light emitting layer 210 sandwiched therebetween emits light. Most of the light traveling from the light emitting layer 210 to the main substrate 328 travels straight along a direction orthogonal to the main substrate 328, passes through the transparent electrode 340, and enters the main substrate 328.

主基板３２８の発光素子３０５を覆う部分は比較的に薄いから、主基板３２８に入射した光はすぐに主基板３２８の表面（溝３２９の底面）に到達する。より具体的には、光導波路３２５の発光素子３０５側の先端面に到達する。光導波路３２５を形成する材料の屈折率は主基板３２８を形成する材料の屈折率より大きいか同等であるから、この先端面に到達した光は当該先端面で反射しにくく、光導波路３２５に入射し易い。この結果、当該先端面に到達した光の多くが光導波路３２５に入射し、光導波路２３５内を進行する。光導波路３２５が大口径の一本の光ファイバのコアとして機能するから、光導波路３２５に入射した光の多くは、光導波路３２５に導かれて出射面Ｓ３０１側の先端面から出射する。 Since the portion of the main substrate 328 covering the light emitting element 305 is relatively thin, the light incident on the main substrate 328 immediately reaches the surface of the main substrate 328 (the bottom surface of the groove 329). More specifically, it reaches the front end surface of the optical waveguide 325 on the light emitting element 305 side. Since the refractive index of the material forming the optical waveguide 325 is greater than or equal to the refractive index of the material forming the main substrate 328, the light reaching the distal end surface is not easily reflected by the distal end surface and is incident on the optical waveguide 325. Easy to do. As a result, most of the light reaching the tip surface enters the optical waveguide 325 and travels through the optical waveguide 235. Since the optical waveguide 325 functions as the core of a single optical fiber having a large diameter, most of the light incident on the optical waveguide 325 is guided to the optical waveguide 325 and exits from the distal end surface on the exit surface S301 side.

この電気光学装置３０１によれば、電気光学装置２０１と同様の効果が得られる。ただし、光導波路は主基板に形成されるから、光導波路を封止基板に形成することにより得られる効果は得られない。
また、この電気光学装置３０１では、光導波路３２５が主基板３２８に形成されているため、電気光学装置２０１に比較して発光層から光導波路までの距離が短い。これは、スポット像の輝度の向上に寄与する。 According to the electro-optical device 301, the same effect as the electro-optical device 201 can be obtained. However, since the optical waveguide is formed on the main substrate, the effect obtained by forming the optical waveguide on the sealing substrate cannot be obtained.
Further, in this electro-optical device 301, since the optical waveguide 325 is formed on the main substrate 328, the distance from the light emitting layer to the optical waveguide is shorter than that of the electro-optical device 201. This contributes to an improvement in the brightness of the spot image.

＜第３実施形態＞
本発明の第３実施形態に係る電気光学装置はボトムエミッションタイプのものである。
図１１は本発明の第３実施形態に係る電気光学装置４０１の構成を示す断面図である。この電気光学装置４０１が図９の電気光学装置３０１と大きく異なる点は、光導波路の形状である。この相違点に起因して、電気光学装置４０１では、光導波板３２６に代えて光導波板４２６が用いられている。また、光導波板４２６の発光素子３０５に対向している面（裏面）の裏側の面（表面）が出射面Ｓ４０１となっており、静電潜像の形成に用いられる光は出射面Ｓ４０１から出射する。 <Third Embodiment>
The electro-optical device according to the third embodiment of the present invention is of a bottom emission type.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a configuration of an electro-optical device 401 according to the third embodiment of the present invention. The electro-optical device 401 is greatly different from the electro-optical device 301 in FIG. 9 in the shape of an optical waveguide. Due to this difference, the electro-optical device 401 uses an optical waveguide plate 426 instead of the optical waveguide plate 326. Further, the back surface (front surface) of the surface (back surface) facing the light emitting element 305 of the optical waveguide plate 426 is an emission surface S401, and the light used for forming the electrostatic latent image is emitted from the emission surface S401. Exit.

光導波板４２６には、光導波路３２５に代えて円錐台状の光導波路４２５が形成されている。光導波路４２５が光導波路３２５と異なる点はその形状のみである。また、光導波路４２５は、光導波板４２６の表面から裏面まで貫通しており、その先端面のうち、発光素子３０５側の広い方の先端面は光導波板４２６の裏面の一部となっており、反対側の狭い方の先端面は光導波板４２６の表面（出射面Ｓ４０１）の一部となっている。また、光導波路４２５の広い方の先端面は、出射面Ｓ４０１側から見て、対応する発光素子３０５の発光層２１０を覆っている。 An optical waveguide 425 having a truncated cone shape is formed on the optical waveguide plate 426 instead of the optical waveguide 325. The optical waveguide 425 is different from the optical waveguide 325 only in its shape. The optical waveguide 425 penetrates from the front surface to the back surface of the optical waveguide plate 426, and among the front end surfaces, the wider front end surface on the light emitting element 305 side becomes a part of the back surface of the optical waveguide plate 426. The narrower end surface on the opposite side is a part of the surface of the optical waveguide plate 426 (the exit surface S401). The wider end surface of the optical waveguide 425 covers the light emitting layer 210 of the corresponding light emitting element 305 when viewed from the emission surface S401 side.

この電気光学装置４０１によれば、電気光学装置３０１と同様の効果が得られる。ただし、光導波路４２５内を進行して周面に到達した光の多くが全反射されるようにするには、光導波路４２５を形成する材料と光導波路４２５の周面を覆う材料との組み合わせだけでなく、光導波路４２５の周面の傾斜角にも留意する必要がある。
また、電気光学装置４０１によれば、光導波路４２５の形状が、発光素子３０５側から反対側にかけて先細になっているから、光導波板４２６において、発光層２１０からの光を狭めつつ導くことができる。これにより、スポット像の輝度が高くなる。また、必要とされるスポット像の大きさが発光層２１０の発光面よりも狭い場合に用いて好適である。 According to the electro-optical device 401, the same effect as the electro-optical device 301 can be obtained. However, only a combination of the material forming the optical waveguide 425 and the material covering the peripheral surface of the optical waveguide 425 is required to totally reflect most of the light that travels in the optical waveguide 425 and reaches the peripheral surface. In addition, it is necessary to pay attention to the inclination angle of the peripheral surface of the optical waveguide 425.
Further, according to the electro-optical device 401, since the shape of the optical waveguide 425 is tapered from the light emitting element 305 side to the opposite side, the light from the light emitting layer 210 can be guided in the optical waveguide plate 426 while narrowing. it can. This increases the brightness of the spot image. Further, it is suitable for use when the required spot image size is narrower than the light emitting surface of the light emitting layer 210.

次に、電気光学装置４０１の製造方法の一例について説明する。
図１２は電気光学装置４０１の製造方法の一例における最初の工程を示す図である。この図に示すように、まず、平板３２７に多数の円錐台状の穴を開ける。穴開けの方法としては、例えばフッ酸によりエッチングして穴を開ける方法がある。この方法で穴を開けた場合、その形状は、円錐台状となるのが普通であるから、この工程では、この性質を利用することにより、円錐台状の穴を効率よく開けることができる。なお、上記の穴開けは、円錐台の狭い方の先端面の大きさが必要とされるスポット像の大きさと略同一となり、広い方の先端面の大きさが発光層２１０を覆うことができる大きさとなるように行われる。 Next, an example of a method for manufacturing the electro-optical device 401 will be described.
FIG. 12 is a diagram illustrating a first step in an example of a method for manufacturing the electro-optical device 401. As shown in this figure, first, a large number of truncated cone-shaped holes are made in the flat plate 327. As a method for making a hole, for example, there is a method of making a hole by etching with hydrofluoric acid. When a hole is drilled by this method, the shape is usually a truncated cone shape. Therefore, in this step, the truncated cone-shaped hole can be efficiently drilled by utilizing this property. Note that the above-described perforation is substantially the same as the size of the required spot image on the narrower end surface of the truncated cone, and the larger end surface can cover the light emitting layer 210. It is done to be the size.

図１３は図１２の次の工程を示す図である。この図に示すように、前述の穴埋めを行って、光導波路４２５が形成された光導波板４２６を作成する。穴は円錐台状であるから、穴埋めにより、円錐台状の光導波路４２５が形成される。つまり、平板３２７に穴を開けたときに現れる端面が傾いていても、この傾きを解消することなく、穴埋めによって光導波路４２５を形成することができる。これは、量産時に有効な効果である。 FIG. 13 is a view showing the next step of FIG. As shown in this figure, the above-described hole filling is performed to produce an optical waveguide plate 426 in which an optical waveguide 425 is formed. Since the hole has a truncated cone shape, a truncated cone-shaped optical waveguide 425 is formed by filling the hole. That is, even if the end face that appears when a hole is made in the flat plate 327 is inclined, the optical waveguide 425 can be formed by filling the hole without eliminating the inclination. This is an effective effect during mass production.

図１４は図１３の次の工程を示す図である。この図に示すように、光導波板４２６を溝３２９に埋め込んで主基板３２８に固定する。この際、溝２３９の底面に、光導波板４２６の裏面（光導波路４２５の広い方の先端面）が接するようにする。以降、主基板３２８に発光素子３０５を形成する工程や平板２３１を封止基板として主基板３２８に固定する工程が続く。 FIG. 14 is a view showing the next step of FIG. As shown in this figure, the optical waveguide plate 426 is embedded in the groove 329 and fixed to the main substrate 328. At this time, the bottom surface of the groove 239 is brought into contact with the back surface of the optical waveguide plate 426 (the wider end surface of the optical waveguide 425). Thereafter, a step of forming the light emitting element 305 on the main substrate 328 and a step of fixing the flat plate 231 to the main substrate 328 as a sealing substrate are continued.

＜第４実施形態＞
本発明の第４実施形態に係る電気光学装置はトップエミッションタイプのものである。
図１５は本発明の第４実施形態に係る電気光学装置５０１の構成を示す断面図である。この電気光学装置５０１が図２の電気光学装置２０１と大きく異なる点は、光導波路の形状である。この相違点に起因して、電気光学装置５０１では、光導波板２３６に代えて光導波板５３６が用いられている。光導波板５３６の発光素子２０５に対向する面の裏側の面が出射面Ｓ５０１となっており、静電潜像の形成に用いられる光は出射面Ｓ５０１から出射する。 <Fourth embodiment>
The electro-optical device according to the fourth embodiment of the invention is of a top emission type.
FIG. 15 is a cross-sectional view showing a configuration of an electro-optical device 501 according to the fourth embodiment of the present invention. The electro-optical device 501 is greatly different from the electro-optical device 201 of FIG. 2 in the shape of the optical waveguide. Due to this difference, the electro-optical device 501 uses an optical waveguide plate 536 instead of the optical waveguide plate 236. The back surface of the optical waveguide plate 536 facing the light emitting element 205 is an emission surface S501, and light used for forming the electrostatic latent image is emitted from the emission surface S501.

光導波板５３６には、光導波路２３５に代えて円錐台状の光導波路５３５が形成されている。光導波路５３５が光導波路２３５と異なる点はその形状のみである。また、光導波路５３５は、光導波板５３６の表面から裏面まで貫通しており、その先端面のうち、発光素子２０５側の広い方の先端面は光導波板５３６の裏面の一部となっており、反対側の狭い方の先端面は光導波板５３６の表面（出射面Ｓ５０１）の一部となっている。また、光導波路２３５の広い方の先端面は、出射面Ｓ５０１側から見て、対応する発光素子２０５の発光層２１０を覆っている。 An optical waveguide 535 having a truncated cone shape is formed on the optical waveguide plate 536 instead of the optical waveguide 235. The optical waveguide 535 is different from the optical waveguide 235 only in its shape. The optical waveguide 535 penetrates from the front surface to the back surface of the optical waveguide plate 536, and of the front end surfaces, the wider front end surface on the light emitting element 205 side becomes a part of the back surface of the optical waveguide plate 536. The narrower tip surface on the opposite side is a part of the surface of the optical waveguide plate 536 (the exit surface S501). Further, the wider end surface of the optical waveguide 235 covers the light emitting layer 210 of the corresponding light emitting element 205 when viewed from the emission surface S501 side.

この電気光学装置５０１によれば、電気光学装置２０１と同様の効果が得られる。なお、留意点や更なる効果については電気光学装置４０１について述べた通りであるから、その説明を省略する。
また、電気光学装置５０１の製造方法については、電気光学装置２０１の製造方法および電気光学装置４０１の製造方法から自明である。なお、光導波路５３５の向きは電気光学装置４０１の光導波路４２５の向きと逆であるから、穴埋めにより作成した光導波板５３６をその表裏を反転させてから封止基板２３８に固定することとなる。 According to the electro-optical device 501, the same effect as the electro-optical device 201 can be obtained. Note that points to be noted and further effects are the same as those described for the electro-optical device 401, and thus description thereof is omitted.
The method for manufacturing the electro-optical device 501 is obvious from the method for manufacturing the electro-optical device 201 and the method for manufacturing the electro-optical device 401. Since the direction of the optical waveguide 535 is opposite to the direction of the optical waveguide 425 of the electro-optical device 401, the optical waveguide plate 536 created by filling the holes is reversed and fixed to the sealing substrate 238. .

＜変形例＞
上述した実施形態では、円柱状または円錐台状の光導波路を例示したが、光導波路の形状はこれらに限らない。例えば、角柱状としてもよいし、先端面が半円形の柱状としてもよい。つまり、任意の柱状とすることができる。また例えば、角錐台状としてもよいし、任意の先細の形状としてもよい。ただし、いずれの形状に変形するにせよ、光導波路内を進行する光の多くがその周面で全反射することが担保されねばならない。
また、上述した実施形態では、発光素子として有機ＥＬ素子を用いた例を示したが、無機ＥＬ素子を用いてもよい。 <Modification>
In the above-described embodiment, the columnar or truncated cone-shaped optical waveguide is exemplified, but the shape of the optical waveguide is not limited thereto. For example, it may be a prismatic shape, or may be a columnar shape with a semicircular tip surface. That is, it can be an arbitrary column shape. For example, it may be a truncated pyramid shape or an arbitrary tapered shape. However, regardless of the shape, it must be ensured that most of the light traveling in the optical waveguide is totally reflected on its peripheral surface.
In the above-described embodiment, an example in which an organic EL element is used as a light emitting element has been described. However, an inorganic EL element may be used.

＜応用例＞
前述したように、上述した実施形態に係る電気光学装置は感光体ドラムなどの像担持体に静電潜像を形成する画像印刷装置の露光ヘッドとして用いられる。露光ヘッドとして用いられる場合、その用いられ方は二つに大別される。一つは、出射面からの光を直接的に像担持体に照射する形態であり、もう一つは、出射面からの光を集束性レンズアレイ経由で像担持体に照射する形態である。前者の形態では、出射面が像担持体に近接または接触するように電気光学装置が配置されることになる。後者の形態については図面を参照して説明する。 <Application example>
As described above, the electro-optical device according to the above-described embodiment is used as an exposure head of an image printing apparatus that forms an electrostatic latent image on an image carrier such as a photosensitive drum. When used as an exposure head, the method of use is roughly divided into two. One is a form in which the light from the exit surface is directly irradiated to the image carrier, and the other is a form in which the light from the exit surface is irradiated to the image carrier through the converging lens array. In the former form, the electro-optical device is arranged so that the exit surface is close to or in contact with the image carrier. The latter form will be described with reference to the drawings.

図１６は、集束性レンズアレイ６１０を有する電気光学装置６００の概略を示す斜視図である。この電気光学装置６００は、所定方向に回転する感光体ドラム６２０に光を照射して静電潜像を形成するものであり、光源として、第１実施形態に係る電気光学装置２０１を備えている。電気光学装置２０１は、その発光素子２０５の配列方向（方向Ｘ）が感光体ドラム６２０の回転軸方向と揃うように、図示しない画像印刷装置の筐体に取り付けられている。なお、電気光学装置２０１は一例に過ぎず、これに代えて、他の実施形態に係る任意の電気光学装置を用いてもよい。 FIG. 16 is a perspective view showing an outline of an electro-optical device 600 having a converging lens array 610. The electro-optical device 600 forms an electrostatic latent image by irradiating light to a photosensitive drum 620 that rotates in a predetermined direction, and includes the electro-optical device 201 according to the first embodiment as a light source. . The electro-optical device 201 is attached to a housing of an image printing apparatus (not shown) so that the arrangement direction (direction X) of the light emitting elements 205 is aligned with the rotation axis direction of the photosensitive drum 620. The electro-optical device 201 is only an example, and any electro-optical device according to another embodiment may be used instead.

図１７は集光性レンズアレイ６１０の構成を示す斜視図である。集光性レンズアレイ６１０は複数の屈折率分布型レンズ６１５を二列かつ千鳥状に配列したものであり、この配列方向と電気光学装置２０１の発光素子２０５の配列方向とが揃うように電気光学装置２０１に固定されている。集光性レンズアレイ６１０としては、例えば日本板硝子株式会社から入手可能なＳＬＡ(セルフォック・レンズ・アレイ)がある（セルフォック＼ＳＥＬＦＯＣは日本板硝子株式会社の登録商標）。 FIG. 17 is a perspective view showing the configuration of the condensing lens array 610. The condensing lens array 610 includes a plurality of gradient index lenses 615 arranged in two rows and in a staggered manner, and the electro-optic is arranged so that the arrangement direction is aligned with the arrangement direction of the light emitting elements 205 of the electro-optical device 201. It is fixed to the device 201. As the condensing lens array 610, for example, there is SLA (Selfoc Lens Array) available from Nippon Sheet Glass Co., Ltd. (Selfoc \ SELFOC is a registered trademark of Nippon Sheet Glass Co., Ltd.).

集光性レンズアレイ６１０は、電気光学装置２０１と感光体ドラム６２０との間に配置されている。電気光学装置２０１の出射面Ｓ２０１から集光性レンズアレイ６１０までの距離と、集光性レンズアレイ６１０から感光体ドラム６２０までの距離は共にＬ０である。このような配置とすることにより、電気光学装置２０１の出射面Ｓ２０１からの光が集光性レンズアレイ６１０により導かれて感光体ドラム６２０に到達し、出射面Ｓ２０１に形成されたスポット像と同様のスポット像が感光体ドラム６２０の外周面に形成される。 The condensing lens array 610 is disposed between the electro-optical device 201 and the photosensitive drum 620. Both the distance from the exit surface S201 of the electro-optical device 201 to the condensing lens array 610 and the distance from the condensing lens array 610 to the photosensitive drum 620 are L0. With such an arrangement, light from the exit surface S201 of the electro-optical device 201 is guided by the condensing lens array 610 and reaches the photosensitive drum 620, and is the same as the spot image formed on the exit surface S201. Are formed on the outer peripheral surface of the photosensitive drum 620.

＜画像印刷装置＞
次に、図１８を参照して、本発明に係る画像印刷装置の全体の構成を説明する。
図１８は、上述した実施形態または応用例に係る電気光学装置を露光ヘッドとして用いた画像形成装置の一例を示す縦断面図である。この画像印刷装置は、ベルト中間転写体方式を利用したタンデム型のフルカラー画像印刷装置である。 <Image printing device>
Next, the overall configuration of the image printing apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 18 is a longitudinal sectional view showing an example of an image forming apparatus using the electro-optical device according to the above-described embodiment or application example as an exposure head. This image printing apparatus is a tandem type full-color image printing apparatus using a belt intermediate transfer body system.

この画像印刷装置では、同様な構成の４個の有機ＥＬアレイ露光ヘッド１０Ｋ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙが、同様な構成である４個の感光体ドラム（像担持体）１１０Ｋ，１１０Ｃ，１１０Ｍ，１１０Ｙの露光位置にそれぞれ配置されている。有機ＥＬアレイ露光ヘッド１０Ｋ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙは、以上に例示した各実施形態または応用例に係る電気光学装置（２０１、３０１、４０１、５０１または６００）である。 In this image printing apparatus, four organic EL array exposure heads 10K, 10C, 10M, and 10Y having the same configuration are replaced with four photosensitive drums (image carriers) 110K, 110C, 110M, and 110Y having the same configuration. The exposure positions are respectively arranged. The organic EL array exposure heads 10K, 10C, 10M, and 10Y are electro-optical devices (201, 301, 401, 501 or 600) according to the above-described embodiments or application examples.

図１８に示すように、この画像印刷装置には、駆動ローラ１２１と従動ローラ１２２とが設けられており、これらのローラ１２１，１２２には無端の中間転写ベルト１２０が巻回されて、矢印に示すようにローラ１２１，１２２の周囲を回転させられる。図示しないが、中間転写ベルト１２０に張力を与えるテンションローラなどの張力付与手段を設けてもよい。 As shown in FIG. 18, this image printing apparatus is provided with a driving roller 121 and a driven roller 122. An endless intermediate transfer belt 120 is wound around these rollers 121 and 122, and an arrow indicates As shown, the periphery of the rollers 121 and 122 is rotated. Although not shown, tension applying means such as a tension roller that applies tension to the intermediate transfer belt 120 may be provided.

この中間転写ベルト１２０の周囲には、外周面に感光層を有する４個の感光体ドラム１１０Ｋ，１１０Ｃ，１１０Ｍ，１１０Ｙが互いに所定の間隔をおいて配置される。添え字Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙはそれぞれ黒、シアン、マゼンタ、イエローの顕像を形成するために使用されることを意味している。他の部材についても同様である。感光体ドラム１１０Ｋ，１１０Ｃ，１１０Ｍ，１１０Ｙは、中間転写ベルト１２０の駆動と同期して回転駆動される。 Around the intermediate transfer belt 120, four photosensitive drums 110K, 110C, 110M, and 110Y each having a photosensitive layer on the outer peripheral surface are arranged at a predetermined interval. The subscripts K, C, M, and Y mean that they are used to form black, cyan, magenta, and yellow visible images, respectively. The same applies to other members. The photosensitive drums 110K, 110C, 110M, and 110Y are rotationally driven in synchronization with the driving of the intermediate transfer belt 120.

各感光体ドラム１１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）の周囲には、コロナ帯電器１１１（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）と、有機ＥＬアレイ露光ヘッド１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）と、現像器１１４（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）とが配置されている。コロナ帯電器１１１（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）は、これに対応する感光体ドラム１１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）の外周面を一様に帯電させる。有機ＥＬアレイ露光ヘッド１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）は、感光体ドラムの帯電させられた外周面に静電潜像を書き込む。各有機ＥＬアレイ露光ヘッド１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）は、複数の発光素子が感光体ドラム１１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）の母線（主走査方向）に沿って配列するように設置される。静電潜像の書き込みは、複数の発光素子によって感光体ドラムに光を照射することにより行う。現像器１１４（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）は、静電潜像に現像剤としてのトナーを付着させることにより感光体ドラムに顕像すなわち可視像を形成する。 Around each photosensitive drum 110 (K, C, M, Y), a corona charger 111 (K, C, M, Y), an organic EL array exposure head 10 (K, C, M, Y), and , Developing devices 114 (K, C, M, Y) are arranged. The corona charger 111 (K, C, M, Y) uniformly charges the outer peripheral surface of the corresponding photosensitive drum 110 (K, C, M, Y). The organic EL array exposure head 10 (K, C, M, Y) writes an electrostatic latent image on the charged outer peripheral surface of the photosensitive drum. Each organic EL array exposure head 10 (K, C, M, Y) has a plurality of light emitting elements arranged along the bus (main scanning direction) of the photosensitive drum 110 (K, C, M, Y). Installed. The writing of the electrostatic latent image is performed by irradiating the photosensitive drum with light by a plurality of light emitting elements. The developing device 114 (K, C, M, Y) forms a visible image, that is, a visible image on the photosensitive drum by attaching toner as a developer to the electrostatic latent image.

このような４色の単色顕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、イエローの各顕像は、中間転写ベルト１２０上に順次一次転写されることにより、中間転写ベルト１２０上で重ね合わされ、この結果としてフルカラーの顕像が得られる。中間転写ベルト１２０の内側には、４つの一次転写コロトロン（転写器）１１２（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）が配置されている。一次転写コロトロン１１２（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）は、感光体ドラム１１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）の近傍にそれぞれ配置されており、感光体ドラム１１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）から顕像を静電的に吸引することにより、感光体ドラムと一次転写コロトロンの間を通過する中間転写ベルト１２０に顕像を転写する。 The black, cyan, magenta, and yellow developed images formed by the four-color single-color image forming station are sequentially transferred onto the intermediate transfer belt 120 to be superimposed on the intermediate transfer belt 120. As a result, a full-color image is obtained. Four primary transfer corotrons (transfer devices) 112 (K, C, M, Y) are arranged inside the intermediate transfer belt 120. The primary transfer corotron 112 (K, C, M, Y) is disposed in the vicinity of the photosensitive drum 110 (K, C, M, Y), and the photosensitive drum 110 (K, C, M, Y). The electrostatic image is electrostatically attracted from the toner image to transfer the visible image to the intermediate transfer belt 120 passing between the photosensitive drum and the primary transfer corotron.

最終的に画像を形成する対象としてのシート１０２は、ピックアップローラ１０３によって、給紙カセット１０１から１枚ずつ給送されて、駆動ローラ１２１に接した中間転写ベルト１２０と二次転写ローラ１２６の間のニップに送られる。中間転写ベルト１２０上のフルカラーの顕像は、二次転写ローラ１２６によってシート１０２の片面に一括して二次転写され、定着部である定着ローラ対１２７を通ることでシート１０２上に定着される。この後、シート１０２は、排紙ローラ対１２８によって、装置上部に形成された排紙カセット上へ排出される。 A sheet 102 as an object on which an image is to be finally formed is fed one by one from the sheet feeding cassette 101 by the pickup roller 103, and between the intermediate transfer belt 120 and the secondary transfer roller 126 in contact with the driving roller 121. Sent to the nip. The full-color visible image on the intermediate transfer belt 120 is secondarily transferred to one side of the sheet 102 by the secondary transfer roller 126 and fixed on the sheet 102 through the fixing roller pair 127 as a fixing unit. . Thereafter, the sheet 102 is discharged onto a paper discharge cassette formed in the upper part of the apparatus by a paper discharge roller pair 128.

次に、図１９を参照して、本発明に係る画像印刷装置の他の形態について説明する。
図１９は、上述した実施形態または応用例に係る電気光学装置を露光ヘッドとして用いた他の画像形成装置の縦断面図である。この画像印刷装置は、ベルト中間転写体方式を利用したロータリ現像式のフルカラー画像印刷装置である。図１９に示すように、感光体ドラム１６５の周囲には、コロナ帯電器１６８、ロータリ式の現像ユニット１６１と、有機ＥＬアレイ露光ヘッド１６７と、中間転写ベルト１６９とが設けられている。 Next, another embodiment of the image printing apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 19 is a longitudinal sectional view of another image forming apparatus using the electro-optical device according to the above-described embodiment or application example as an exposure head. This image printing apparatus is a rotary development type full-color image printing apparatus using a belt intermediate transfer body system. As shown in FIG. 19, around the photosensitive drum 165, a corona charger 168, a rotary developing unit 161, an organic EL array exposure head 167, and an intermediate transfer belt 169 are provided.

コロナ帯電器１６８は、感光体ドラム１６５の外周面を一様に帯電させる。有機ＥＬアレイ露光ヘッド１６７は、感光体ドラム１６５の帯電させられた外周面に静電潜像を書き込む。この有機ＥＬアレイ露光ヘッド１６７は、以上に説明した各実施形態または応用例に係る電気光学装置（２０１、３０１、４０１、５０１または６００）であり、複数の発光素子が感光体ドラム１６５の母線（主走査方向）に沿って配列するように設置される。静電潜像の書き込みは、これらの発光素子から感光体ドラム１６５に光を照射することにより行う。 The corona charger 168 uniformly charges the outer peripheral surface of the photosensitive drum 165. The organic EL array exposure head 167 writes an electrostatic latent image on the charged outer peripheral surface of the photosensitive drum 165. The organic EL array exposure head 167 is an electro-optical device (201, 301, 401, 501 or 600) according to each embodiment or application example described above, and a plurality of light emitting elements are buses ( It is installed so as to be arranged along the main scanning direction. The electrostatic latent image is written by irradiating the photosensitive drum 165 with light from these light emitting elements.

現像ユニット１６１は、４つの現像器１６３Ｙ，１６３Ｃ，１６３Ｍ，１６３Ｋが９０°の角間隔をおいて配置されたドラムであり、軸１６１ａを中心にして反時計回りに回転可能である。現像器１６３Ｙ，１６３Ｃ，１６３Ｍ，１６３Ｋは、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ、黒のトナーを感光体ドラム１６５に供給して、静電潜像に現像剤としてのトナーを付着させることにより感光体ドラム１６５に顕像すなわち可視像を形成する。 The developing unit 161 is a drum in which four developing units 163Y, 163C, 163M, and 163K are arranged at an angular interval of 90 °, and can rotate counterclockwise about the shaft 161a. The developing units 163Y, 163C, 163M, and 163K supply yellow, cyan, magenta, and black toners to the photosensitive drum 165, respectively, and attach the toner as a developer to the electrostatic latent image, thereby the photosensitive drum 165. A visible image, that is, a visible image is formed.

無端の中間転写ベルト１６９は、駆動ローラ１７０ａ、従動ローラ１７０ｂ、一次転写ローラ１６６およびテンションローラに巻回されて、これらのローラの周囲を矢印に示す向きに回転させられる。一次転写ローラ１６６は、感光体ドラム１６５から顕像を静電的に吸引することにより、感光体ドラムと一次転写ローラ１６６の間を通過する中間転写ベルト１６９に顕像を転写する。 The endless intermediate transfer belt 169 is wound around a driving roller 170a, a driven roller 170b, a primary transfer roller 166, and a tension roller, and is rotated around these rollers in a direction indicated by an arrow. The primary transfer roller 166 transfers the visible image to the intermediate transfer belt 169 that passes between the photosensitive drum and the primary transfer roller 166 by electrostatically attracting the visible image from the photosensitive drum 165.

具体的には、感光体ドラム１６５の最初の１回転で、露光ヘッド１６７によりイエロー（Ｙ）像のための静電潜像が書き込まれて現像器１６３Ｙにより同色の顕像が形成され、さらに中間転写ベルト１６９に転写される。また、次の１回転で、露光ヘッド１６７によりシアン（Ｃ）像のための静電潜像が書き込まれて現像器１６３Ｃにより同色の顕像が形成され、イエローの顕像に重なり合うように中間転写ベルト１６９に転写される。そして、このようにして感光体ドラム１６５が４回転する間に、イエロー、シアン、マゼンタ、黒の顕像が中間転写ベルト１６９に順次重ね合わせられ、この結果フルカラーの顕像が転写ベルト１６９上に形成される。最終的に画像を形成する対象としてのシートの両面に画像を形成する場合には、中間転写ベルト１６９に表面と裏面の同色の顕像を転写し、次に中間転写ベルト１６９に表面と裏面の次の色の顕像を転写する形式で、フルカラーの顕像を中間転写ベルト１６９上で得る。 Specifically, in the first rotation of the photosensitive drum 165, an electrostatic latent image for a yellow (Y) image is written by the exposure head 167, and a developed image of the same color is formed by the developing unit 163Y. The image is transferred to the transfer belt 169. Further, in the next rotation, an electrostatic latent image for a cyan (C) image is written by the exposure head 167, and a developed image of the same color is formed by the developing device 163C. The intermediate transfer is performed so as to overlap the yellow developed image. Transferred to the belt 169. Then, during the four rotations of the photosensitive drum 165, yellow, cyan, magenta, and black visible images are sequentially superimposed on the intermediate transfer belt 169. As a result, a full-color visible image is formed on the transfer belt 169. It is formed. When images are finally formed on both sides of a sheet as an object on which an image is to be formed, the same color images of the front and back surfaces are transferred to the intermediate transfer belt 169, and then the front and back surfaces are transferred to the intermediate transfer belt 169. A full-color visible image is obtained on the intermediate transfer belt 169 by transferring the visible image of the next color.

画像印刷装置には、シートが通過させられるシート搬送路１７４が設けられている。シートは、給紙カセット１７８から、ピックアップローラ１７９によって１枚ずつ取り出され、搬送ローラによってシート搬送路１７４を進行させられ、駆動ローラ１７０ａに接した中間転写ベルト１６９と二次転写ローラ１７１の間のニップを通過する。二次転写ローラ１７１は、中間転写ベルト１６９からフルカラーの顕像を一括して静電的に吸引することにより、シートの片面に顕像を転写する。二次転写ローラ１７１は、図示しないクラッチにより中間転写ベルト１６９に接近および離間させられるようになっている。そして、シートにフルカラーの顕像を転写する時に二次転写ローラ１７１は中間転写ベルト１６９に当接させられ、中間転写ベルト１６９に顕像を重ねている間は二次転写ローラ１７１から離される。 The image printing apparatus is provided with a sheet conveyance path 174 through which a sheet is passed. The sheets are picked up one by one from the paper feed cassette 178 by the pick-up roller 179, advanced through the sheet transport path 174 by the transport roller, and between the intermediate transfer belt 169 and the secondary transfer roller 171 in contact with the drive roller 170a. Pass through the nip. The secondary transfer roller 171 transfers the developed image to one side of the sheet by electrostatically attracting a full-color developed image from the intermediate transfer belt 169 collectively. The secondary transfer roller 171 can be moved closer to and away from the intermediate transfer belt 169 by a clutch (not shown). The secondary transfer roller 171 is brought into contact with the intermediate transfer belt 169 when a full-color visible image is transferred onto the sheet, and is separated from the secondary transfer roller 171 while the visible image is superimposed on the intermediate transfer belt 169.

以上のようにして画像が転写されたシートは定着器１７２に搬送され、定着器１７２の加熱ローラ１７２ａと加圧ローラ１７２ｂの間を通過させられることにより、シート上の顕像が定着する。定着処理後のシートは、排紙ローラ対１７６に引き込まれて矢印Ｆの向きに進行する。両面印刷の場合には、シートの大部分が排紙ローラ対１７６を通過した後、排紙ローラ対１７６が逆方向に回転させられ、矢印Ｇで示すように両面印刷用搬送路１７５に導入される。そして、二次転写ローラ１７１により顕像がシートの他面に転写され、再び定着器１７２で定着処理が行われた後、排紙ローラ対１７６でシートが排出される。 The sheet on which the image has been transferred as described above is conveyed to the fixing device 172 and is passed between the heating roller 172a and the pressure roller 172b of the fixing device 172, whereby the visible image on the sheet is fixed. The sheet after the fixing process is drawn into the discharge roller pair 176 and proceeds in the direction of arrow F. In the case of double-sided printing, after most of the sheet passes through the paper discharge roller pair 176, the paper discharge roller pair 176 is rotated in the reverse direction and introduced into the double-sided printing conveyance path 175 as indicated by an arrow G. The Then, the visible image is transferred to the other surface of the sheet by the secondary transfer roller 171, the fixing process is performed again by the fixing device 172, and then the sheet is discharged by the discharge roller pair 176.

図１８および図１９に例示した画像印刷装置は、有機ＥＬ素子を書込手段（露光手段）として利用しているので、レーザ走査光学系を用いた場合よりも、装置の小型化を図ることができる。なお、以上に例示した以外の電子写真方式の画像印刷装置にも本発明の発光装置を採用することができる。例えば、中間転写ベルトを使用せずに感光体ドラムから直接シートに顕像を転写するタイプの画像印刷装置や、モノクロの画像を形成する画像印刷装置や、感光体ドラムに代えて感光体ベルトを備えた画像印刷装置にも本発明に係る電気光学装置を応用することが可能である。 Since the image printing apparatus illustrated in FIGS. 18 and 19 uses the organic EL element as writing means (exposure means), the apparatus can be made smaller than when a laser scanning optical system is used. it can. Note that the light-emitting device of the present invention can also be employed in electrophotographic image printing apparatuses other than those exemplified above. For example, an image printing apparatus of a type that directly transfers a visible image from a photosensitive drum to a sheet without using an intermediate transfer belt, an image printing apparatus that forms a monochrome image, or a photosensitive belt instead of the photosensitive drum. The electro-optical device according to the present invention can also be applied to the image printing apparatus provided.

＜画像読み取り装置＞
また、上述した実施形態に係る電気光学装置は、画像読み取り装置における読み取り対象に光を照射するためのライン型の光ヘッドとして用いることが可能である。画像読み取り装置の例としては、スキャナ、複写機の読み取り部分、ファクシミリの読み取り部分、バーコードリーダおよび、例えばＱＲコード（登録商標）のような二次元画像コードを読む二次元画像コードリーダがある。 <Image reading device>
Further, the electro-optical device according to the above-described embodiment can be used as a line-type optical head for irradiating light to a reading target in the image reading device. Examples of the image reading apparatus include a scanner, a reading portion of a copying machine, a reading portion of a facsimile, a barcode reader, and a two-dimensional image code reader that reads a two-dimensional image code such as a QR code (registered trademark).

図２０は、電気光学装置２０１、３０１、４０１または５０１をライン型の光ヘッド７０６として用いた画像読み取り装置の一例を示す縦断面図である。この画像読み取り装置のキャビネット７０１の上部には、平板状のプラテンガラス７０２が設けられており、プラテンガラス７０２には原稿７０３がその画像面を下方に向けて載置される。そして、図示しないプラテンカバーが原稿７０３をプラテンガラス７０２に向けて押さえる。 FIG. 20 is a longitudinal sectional view showing an example of an image reading apparatus using the electro-optical device 201, 301, 401, or 501 as the line type optical head 706. A flat platen glass 702 is provided on the upper portion of the cabinet 701 of the image reading apparatus, and a document 703 is placed on the platen glass 702 with its image surface facing downward. Then, a platen cover (not shown) presses the document 703 toward the platen glass 702.

キャビネット７０１の内部には、高速キャリッジ７０４と低速キャリッジ７０５が横方向に移動可能に配置されている。高速キャリッジ７０４には原稿７０３を照射する光ヘッド７０６と反射鏡７０７が搭載されており、低速キャリッジ７０５には二つの反射鏡７０８，７０９が搭載されている。これらの光ヘッド７０６および反射鏡７０７，７０８，７０９は図１３の紙面垂直方向（主走査方向）に延びている。また、光ヘッド７０６は、複数のＥＬ素子１４の配列方向が主走査方向に沿うように設置される。 Inside the cabinet 701, a high speed carriage 704 and a low speed carriage 705 are arranged so as to be movable in the horizontal direction. An optical head 706 for irradiating the original 703 and a reflecting mirror 707 are mounted on the high-speed carriage 704, and two reflecting mirrors 708 and 709 are mounted on the low-speed carriage 705. These optical head 706 and reflecting mirrors 707, 708, and 709 extend in the direction perpendicular to the paper surface (main scanning direction) in FIG. The optical head 706 is installed so that the arrangement direction of the plurality of EL elements 14 is along the main scanning direction.

また、キャビネット７０１の内部の固定位置には、原稿読み取り器７１０が配置されている。この原稿読み取り器７１０は、結像レンズ７１２と、多数の感光画素（電荷結合素子）から構成されるラインセンサ（受光装置）７１３を備える。ラインセンサ７１３は図１３の紙面垂直方向（主走査方向）に延びており、複数の感光画素の配列方向が主走査方向に沿うように設置される。 A document reader 710 is arranged at a fixed position inside the cabinet 701. The document reader 710 includes an imaging lens 712 and a line sensor (light receiving device) 713 composed of a large number of photosensitive pixels (charge coupled devices). The line sensor 713 extends in the direction perpendicular to the paper surface (main scanning direction) in FIG. 13, and is arranged so that the arrangement direction of the plurality of photosensitive pixels is along the main scanning direction.

光ヘッド７０６から発した光は、プラテンガラス７０２を透過して原稿７０３の下面で反射する。原稿７０３からの反射光は、プラテンガラス７０２を透過し、反射鏡７０７〜７０９で反射した後、結像レンズ７１２によりラインセンサ７１３で結像する。高速キャリッジ７０４は横方向に移動して、原稿７０３の全面が光ヘッド７０６で照射されるようにし、低速キャリッジ７０５は高速キャリッジ７０４の半分の速度で移動して、原稿７０３からラインセンサ７１３に到る反射光路の長さを一定に維持する。 Light emitted from the optical head 706 passes through the platen glass 702 and is reflected by the lower surface of the document 703. Reflected light from the original 703 is transmitted through the platen glass 702, reflected by the reflecting mirrors 707 to 709, and then imaged by the line sensor 713 by the imaging lens 712. The high-speed carriage 704 moves in the horizontal direction so that the entire surface of the original 703 is irradiated with the optical head 706, and the low-speed carriage 705 moves at half the speed of the high-speed carriage 704 and reaches the line sensor 713 from the original 703. The length of the reflected light path is kept constant.

以上、電気光学装置２０１、３０１、４０１または５０１を応用可能な画像読み取り装置を例示したが、これらの電気光学装置は他の画像読み取り置にも応用することが可能であり、そのような画像読み取り装置は本発明の範囲内にある。例えば、受光装置が照明装置としての電気光学装置と共に移動してもよいし、受光装置と電気光学装置が共に固定されて原稿または読み取り対象が移動して読み取られるようにしてもよい。 The image reading device to which the electro-optical device 201, 301, 401, or 501 can be applied has been described above. However, these electro-optical devices can be applied to other image reading devices, and such image reading is possible. The device is within the scope of the present invention. For example, the light receiving device may move together with the electro-optical device as the illumination device, or both the light receiving device and the electro-optical device may be fixed and the original or the reading target may be moved and read.

本発明の第１実施形態に係る電気光学装置２０１の構成を示す平面図である。1 is a plan view illustrating a configuration of an electro-optical device 201 according to a first embodiment of the present invention. 図１のＧ−Ｇ’断面図である。It is G-G 'sectional drawing of FIG. 電気光学装置２０１における光学的作用を説明するための断面図である。6 is a cross-sectional view for explaining an optical action in the electro-optical device 201. FIG. 電気光学装置２０１により形成されるスポット像を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a spot image formed by the electro-optical device 201. 電気光学装置２０１の製造方法の一例における最初の工程を示す図である。6 is a diagram illustrating a first step in an example of a method for manufacturing the electro-optical device 201. FIG. 図５の次の工程を示す図である。It is a figure which shows the next process of FIG. 図６の次の工程を示す図である。It is a figure which shows the next process of FIG. 図７の次の工程を示す図である。It is a figure which shows the next process of FIG. 本発明の第２実施形態に係る電気光学装置３０１の構成を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an electro-optical device 301 according to a second embodiment of the invention. 電気光学装置３０１における光学的作用を説明するための断面図である。5 is a cross-sectional view for explaining an optical action in the electro-optical device 301. FIG. 本発明の第３実施形態に係る電気光学装置４０１の構成を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an electro-optical device 401 according to a third embodiment of the invention. 電気光学装置４０１の製造方法の一例における最初の工程を示す図である。6 is a diagram illustrating a first step in an example of a method for manufacturing the electro-optical device 401. FIG. 図１２の次の工程を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a step subsequent to FIG. 12. 図１３の次の工程を示す図である。It is a figure which shows the next process of FIG. 本発明の第４実施形態に係る電気光学装置５０１の構成を示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an electro-optical device 501 according to a fourth embodiment of the invention. 集束性レンズアレイ６１０を有する電気光学装置６００の概略を示す斜視図である。1 is a perspective view showing an outline of an electro-optical device 600 having a converging lens array 610. FIG. 集光性レンズアレイ６１０の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the condensing lens array 610. FIG. 上述した実施形態または応用例に係る電気光学装置を露光ヘッドとして用いた画像形成装置の一例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows an example of the image forming apparatus which used the electro-optical apparatus which concerns on embodiment mentioned above or an application example as an exposure head. 上述した実施形態または応用例に係る電気光学装置を露光ヘッドとして用いた他の画像形成装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of another image forming apparatus using the electro-optical device according to the embodiment or the application example described above as an exposure head. 電気光学装置２０１、３０１、４０１または５０１をライン型の光ヘッド７０６として用いた画像読み取り装置の一例を示す縦断面図である。1 is a longitudinal sectional view showing an example of an image reading apparatus using an electro-optical device 201, 301, 401, or 501 as a line type optical head 706. FIG. ボトムエミッションタイプの従来の電気光学装置の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the conventional electro-optical apparatus of a bottom emission type. 従来の別の電気光学装置の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of another conventional electro-optical apparatus. 図２２の電気光学装置により形成されるスポット像を示す図である。It is a figure which shows the spot image formed with the electro-optical apparatus of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

２０１，３０１，４０１，５０１，６００……電気光学装置、２０５……発光素子、２１０……発光層、２２０……主基板、２３６……光導波板、２３８……封止基板、２９０……接着剤、Ｓ２０１……出射面。 201, 301, 401, 501, 600 ... Electro-optical device, 205 ... Light emitting element, 210 ... Light emitting layer, 220 ... Main substrate, 236 ... Optical waveguide plate, 238 ... Sealing substrate, 290 ... Adhesive, S201: exit surface.

Claims

主基板と、
前記主基板上に形成された発光素子と、
前記主基板に重なって前記発光素子を封止する封止基板と、
前記封止基板に取り付けられた光導波板とを備え、
前記封止基板は光透過性の材料から形成され、前記発光素子側とは反対の側に凹部を有し、
前記光導波板は前記凹部内に配置され、
前記光導波板はその表面から裏面まで貫通した光導波路を有し、
前記光導波路は光透過性の材料から形成されており、その形状は柱状を成し、その周面は当該材料よりも屈折率の低い材料で覆われており、その先端面のうち前記発光素子側の先端面は前記発光素子を覆っていることを特徴とする電気光学装置。 A main board;
A light emitting device formed on the main substrate;
A sealing substrate that seals the light emitting element overlying the main substrate;
An optical waveguide plate attached to the sealing substrate,
The sealing substrate is formed of a light transmissive material, and has a recess on the side opposite to the light emitting element side,
The optical waveguide plate is disposed in the recess;
The optical waveguide plate has an optical waveguide penetrating from the front surface to the back surface,
The optical waveguide is made of a light-transmitting material, has a columnar shape, and its peripheral surface is covered with a material having a refractive index lower than that of the material. An electro-optical device characterized in that a front end surface of the side covers the light emitting element.

主基板と、
前記主基板上に形成された発光素子と、
前記主基板に重なって前記発光素子を封止する封止基板と、
前記封止基板に取り付けられた光導波板とを備え、
前記封止基板は光透過性の材料から形成され、前記発光素子側とは反対の側に凹部を有し、
前記光導波板は前記凹部内に配置され、
前記光導波板はその表面から裏面まで貫通した光導波路を有し、
前記光導波路は光透過性の材料から形成されており、その形状は前記発光素子側から反対側にかけて先細になっており、その周面は当該材料よりも屈折率の低い材料で覆われており、その先端面のうち前記発光素子側の先端面は前記発光素子を覆っていることを特徴とする電気光学装置。 A main board;
A light emitting device formed on the main substrate;
A sealing substrate that seals the light emitting element overlying the main substrate;
An optical waveguide plate attached to the sealing substrate,
The sealing substrate is formed of a light transmissive material, and has a recess on the side opposite to the light emitting element side,
The optical waveguide plate is disposed in the recess;
The optical waveguide plate has an optical waveguide penetrating from the front surface to the back surface,
The optical waveguide is made of a light-transmitting material, and its shape is tapered from the light emitting element side to the opposite side, and its peripheral surface is covered with a material having a refractive index lower than that of the material. An electro-optical device characterized in that a tip surface on the light emitting element side of the tip surface covers the light emitting element.

前記光導波路を形成する材料の屈折率は前記封止基板を形成する材料の屈折率より大きいか同等であることを特徴とする請求項１または２に記載の電気光学装置。 3. The electro-optical device according to claim 1, wherein a refractive index of a material forming the optical waveguide is greater than or equal to a refractive index of a material forming the sealing substrate.

前記封止基板は光透過性の接着剤により前記主基板に固定されており、
前記封止基板を形成する材料の屈折率は前記接着剤の屈折率より大きいか同等であることを特徴とする請求項３に記載の電気光学装置。 The sealing substrate is fixed to the main substrate by a light transmissive adhesive,
The electro-optical device according to claim 3, wherein a refractive index of a material forming the sealing substrate is greater than or equal to a refractive index of the adhesive.

主基板と、
前記主基板上に形成された発光素子と、
前記主基板に取り付けられた光導波板とを備え、
前記発光素子は前記発光面を前記主基板に向けて配置され、
前記主基板は光透過性の材料から形成され、前記発光素子側とは反対の側に凹部を有し、
前記光導波板は前記凹部内に配置され、
前記光導波板はその表面から裏面まで貫通した光導波路を有し、
前記光導波路は光透過性の材料から形成されており、その形状は柱状を成し、その周面は当該材料よりも屈折率の低い材料で覆われており、その先端面のうち前記発光素子側の先端面は前記発光素子を覆っていることを特徴とする電気光学装置。 A main board;
A light emitting device formed on the main substrate;
An optical waveguide plate attached to the main substrate,
The light emitting element is disposed with the light emitting surface facing the main substrate,
The main substrate is formed of a light transmissive material, and has a recess on the side opposite to the light emitting element side,
The optical waveguide plate is disposed in the recess;
The optical waveguide plate has an optical waveguide penetrating from the front surface to the back surface,
The optical waveguide is made of a light-transmitting material, has a columnar shape, and its peripheral surface is covered with a material having a refractive index lower than that of the material. An electro-optical device characterized in that a front end surface of the side covers the light emitting element.

主基板と、
前記主基板上に形成された発光素子と、
前記主基板に取り付けられた光導波板とを備え、
前記発光素子は前記発光面を前記主基板に向けて配置され、
前記主基板は光透過性の材料から形成され、前記発光素子側とは反対の側に凹部を有し、
前記光導波板は前記凹部内に配置され、
前記光導波板はその表面から裏面まで貫通した光導波路を有し、
前記光導波路は光透過性の材料から形成されており、その形状は前記発光素子側から反対側にかけて先細になっており、その周面は当該材料よりも屈折率の低い材料で覆われており、その先端面のうち前記発光素子側の先端面は前記発光素子を覆っていることを特徴とする電気光学装置。 A main board;
A light emitting device formed on the main substrate;
An optical waveguide plate attached to the main substrate,
The light emitting element is disposed with the light emitting surface facing the main substrate,
The main substrate is formed of a light transmissive material, and has a recess on the side opposite to the light emitting element side,
The optical waveguide plate is disposed in the recess;
The optical waveguide plate has an optical waveguide penetrating from the front surface to the back surface,
The optical waveguide is made of a light-transmitting material, and its shape is tapered from the light emitting element side to the opposite side, and its peripheral surface is covered with a material having a refractive index lower than that of the material. An electro-optical device characterized in that a tip surface on the light emitting element side of the tip surface covers the light emitting element.

前記光導波路を形成する材料の屈折率は前記主基板を形成する材料の屈折率より大きいか同等であることを特徴とする請求項５または６に記載の電気光学装置。 7. The electro-optical device according to claim 5, wherein a refractive index of a material forming the optical waveguide is greater than or equal to a refractive index of a material forming the main substrate.

像担持体と、
上記像担持体を帯電する帯電器と、
複数の上記発光素子が配列され、上記像担持体の帯電された面に複数の上記発光素子により光を照射して潜像を形成する請求項１から請求項７のいずれかに記載の電気光学装置と、
上記潜像にトナーを付着させることにより上記像担持体に顕像を形成する現像器と、
上記像担持体から上記顕像を他の物体に転写する転写器とを備える画像印刷装置。 An image carrier;
A charger for charging the image carrier;
8. The electro-optical device according to claim 1, wherein a plurality of the light emitting elements are arranged and a latent image is formed by irradiating light on the charged surface of the image carrier with the plurality of light emitting elements. Equipment,
A developing unit that forms a visible image on the image carrier by attaching toner to the latent image;
An image printing apparatus comprising: a transfer device that transfers the visible image from the image carrier to another object.

複数の上記自発光素子が配列された請求項１から請求項７のいずれかに記載の電気光学装置と、
上記自発光素子から発して読み取り対象で反射した光を電気信号に変換する受光装置とを備える画像読み取り装置。 The electro-optical device according to claim 1, wherein a plurality of the self-light-emitting elements are arranged;
An image reading apparatus comprising: a light receiving device that converts light emitted from the light-emitting element and reflected by a reading target into an electric signal.