JP2008186794A - Light-emitting apparatus and printing device - Google Patents
Light-emitting apparatus and printing device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008186794A JP2008186794A JP2007021988A JP2007021988A JP2008186794A JP 2008186794 A JP2008186794 A JP 2008186794A JP 2007021988 A JP2007021988 A JP 2007021988A JP 2007021988 A JP2007021988 A JP 2007021988A JP 2008186794 A JP2008186794 A JP 2008186794A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light emitting
- light
- emitting element
- emitting device
- waveguide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Printers Or Recording Devices Using Electromagnetic And Radiation Means (AREA)
Abstract
Description
本発明は、発光素子を光源として利用した発光装置及び印刷装置に関する。 The present invention relates to a light emitting device and a printing device that use a light emitting element as a light source.
従来より、有機EL素子を光源として利用した発光装置が知られており、例えば印刷装置における露光デバイス等に用いられている。このような発光装置に関連する技術として、例えば特許文献1に、発光素子を用いた画像形成装置が開示されている。
Conventionally, a light emitting device using an organic EL element as a light source is known, and is used for an exposure device in a printing apparatus, for example. As a technique related to such a light emitting device, for example,
前記特許文献1に開示されている技術では、有機材料からなる発光層を含む有機層を、第1電極(透明陽極)と第2電極(反射陰極)とで挟持し、前記第1電極と前記第2電極との電極間に電源手段により電圧を印加して駆動する。
In the technique disclosed in
ここで、前記特許文献1に開示されている画像形成装置では、前記発光層で生じた光の光射出面と反対側の面に設けられた基板(封止用基板)には、当該基板の熱を外部に放熱するための放熱手段が形成されている。
ところで、有機EL素子を光源として利用する露光デバイスを用いる印刷装置等において、印刷装置等における感光体にとって必要な光量を得る為には、有機EL素子による単位時間あたりの発光強度を抑えて露光の時間を長くするか、或いは単位時間あたりの発光強度を上げて露光時間を短くする必要がある。前者では、印刷時間が遅くなってしまい、また、後者では印刷時間は短縮されるが、有機EL素子は、過電流制御に起因する発熱等により劣化が促進されてしまう。このような熱の発生は、露光量低下に繋がり画質が悪化するという問題も存在する。 By the way, in a printing apparatus or the like using an exposure device that uses an organic EL element as a light source, in order to obtain a light amount necessary for a photoconductor in the printing apparatus or the like, the light emission intensity per unit time by the organic EL element is suppressed. It is necessary to lengthen the time or shorten the exposure time by increasing the light emission intensity per unit time. In the former, the printing time is delayed, and in the latter, the printing time is shortened. However, the organic EL element is promoted to be deteriorated due to heat generated by overcurrent control. The generation of such heat leads to a decrease in exposure amount and a problem that image quality deteriorates.
なお、前記特許文献1に開示されている技術では、前記発光層、前記第1電極、及び前記第2電極を封止する為の前記封止用基板に対して前記放熱手段を形成しているので、前記発光層で生じた熱は封止基板を介して放射しているため、発光層の冷却効率が悪い。
In the technique disclosed in
本発明は、前記の事情に鑑みてなされたもので、発光素子内で生じた熱を効率的に取り除くことができる発光装置及び印刷装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a light emitting device and a printing device that can efficiently remove heat generated in a light emitting element.
前記の目的を達成するために、本発明の第1の態様による発光装置は、
複数の発光素子が配置された発光素子基板と、
前記基板に対向して設けられた対向基板と、
前記発光素子の周囲に配置された液体貯蔵空間内に設けられた液体と、
を具備することを特徴とする。
In order to achieve the above object, a light emitting device according to the first aspect of the present invention comprises:
A light emitting element substrate on which a plurality of light emitting elements are disposed;
A counter substrate provided facing the substrate;
A liquid provided in a liquid storage space disposed around the light emitting element;
It is characterized by comprising.
請求項2における発明は、請求項1に記載の発光装置において、前記液体貯蔵空間は、前記発光素子の光を伝搬して外部に出射する導波路の周囲に設けられていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the light emitting device according to the first aspect, the liquid storage space is provided around a waveguide that propagates the light of the light emitting element and emits the light to the outside. .
請求項3における発明は、請求項2に記載の発光装置において、前記導波路内にも前記液体が充填されていることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the light emitting device according to the second aspect, the liquid is filled in the waveguide.
請求項4における発明は、請求項2に記載の発光装置において、前記導波路を構成する面のうち所定の面には熱伝導性膜が形成されていることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the light emitting device according to the second aspect of the present invention, a heat conductive film is formed on a predetermined surface among the surfaces constituting the waveguide.
請求項5における発明は、請求項1に記載の発光装置において、一部が外部に露出し、前記液体の熱を放熱する放熱部材が設けられていることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the light emitting device according to the first aspect, a part of the light emitting device is exposed to the outside, and a heat radiating member for radiating heat of the liquid is provided.
請求項6における発明は、請求項2に記載の発光装置において、前記液体貯蔵空間及び前記導波路を構成する面のうち所定の面には熱伝導性膜が連続して形成されていることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the light emitting device according to the second aspect, a heat conductive film is continuously formed on a predetermined surface among the surfaces constituting the liquid storage space and the waveguide. Features.
請求項7における発明は、請求項2に記載の発光装置において、前記液体貯蔵空間及び前記導波路を構成する面のうち所定の面には熱伝導性膜が連続して形成され、前記熱伝導性膜の一部が外部に露出していることを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the light emitting device according to the second aspect, a heat conductive film is continuously formed on a predetermined surface among the surfaces constituting the liquid storage space and the waveguide, and the heat conduction It is characterized in that a part of the sex film is exposed to the outside.
請求項8における発明は、印刷装置において、請求項1〜7記載のいずれかに記載の発光装置を備えることを特徴とする。 The invention according to an eighth aspect is characterized in that the printing apparatus includes the light emitting device according to any one of the first to seventh aspects.
本発明によれば、発光素子の発光に伴って発光素子内で生じた熱を短時間で効率的に取り除くことができる発光装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the light-emitting device which can remove efficiently the heat which generate | occur | produced in the light emitting element with light emission of a light emitting element in a short time can be provided.
[第1実施形態]
以下、図面を参照して、本発明の第1実施形態に係る発光装置及び印刷装置を説明する。
[First Embodiment]
Hereinafter, a light emitting device and a printing apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本第1実施形態に係る発光装置を用いた印刷装置の構成の一例を示す図である。まず、図1に示すように、本第1実施形態に係る発光装置を用いた印刷装置は、感光体ドラム1と、本第1実施形態に係る発光装置2Aとロッドレンズ部2Bとから成る露光部2と、帯電ローラ3と、イレーサ光源感光体4と、クリーニング部材5と、現像ローラ6aを含む現像器6と、転写ローラ8と、定着ローラ9と、搬送ベルト11とを具備している。なお、参照符号7が付されているのは印刷用紙である。ロッドレンズ部2Bは、セルフォック(登録商標)レンズを一列又は複数の列に配列させたレンズアレイであって、入射された光を等倍正立像として感光体ドラム1に結像するレンズ部である。
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of a printing apparatus using the light emitting device according to the first embodiment. First, as shown in FIG. 1, a printing apparatus using the light emitting device according to the first embodiment is an exposure comprising a
前記感光体ドラム1は負帯電型OPC(Organic Photo Conductor)感光体(有機感光体)である。このことに鑑みて、前記帯電ローラ3は負帯電器とされている。また、前記現像器6は負帯電トナーで現像を行う現像器である。また、前記発光装置2Aは、詳しくは後述するが、複数の有機EL素子(発光素子)がアレイ状に配列されて構成されている。
The
ところで、図1に示す印刷装置では、おおまかには以下のような工程により印刷が行われる。まず、前記帯電ローラ3が回転する感光体ドラム1の表面に接触することによって、感光体ドラム1の接触した表面が一様に負電位となるように帯電される。続いて、前記発光装置2Aによって、前記ロッドレンズ部2Bを介して前記感光体ドラム1に対して光照射が為され、前記感光体ドラム1上には静電潜像が形成される。その後、前記現像器6によって、前記静電潜像にトナーが付着される。そして、前記転写ローラ8によって、前記静電潜像に付着しているトナーが前記印刷用紙7に転写される。以下、このような印刷工程を詳細に説明する。
By the way, in the printing apparatus shown in FIG. 1, printing is roughly performed by the following processes. First, when the charging roller 3 comes into contact with the surface of the rotating
まず、前記感光体ドラム1は、帯電用電源(不図示)から供給される負電位であって且つ後述する現像器6で出力される現像電圧に比較的近似している或いは等しい電位の初期化帯電電圧を、前記帯電ローラ3によって印加される。これにより、前記感光体ドラム1における周表面は一様に負帯電され、電位的に初期化される(初期化帯電状態となる)。
First, the
そして、周表面が初期化帯電状態となった前記感光体ドラム1には、前記発光装置2Aによって、印字情報に従った光書き込み(露光)が行われる。これにより、露光が行われないために初期化帯電状態のままの前記初期化帯電部と、前記露光によって初期化帯電部より相対的に高い負電位である−50(V)程度の露光帯電電圧が印加されて帯電された露光帯電部とから成る静電潜像が、前記感光体ドラム1の周表面上に形成される。
Then, optical writing (exposure) according to the printing information is performed on the
ここで、前記現像器6内に収容されている弱いマイナス電位に帯電したトナーが、前記現像ローラ6aによって、前記現像ローラ6aと前記感光体ドラム1との対向部に回転搬送される。このとき、前記現像ローラ6aは、不図示の電源から、露光帯電部よりもさらに低い−250(V)程度の現像電圧を印加される。したがって、前記感光体ドラム1における前記静電潜像の−50(V)程度の露光帯電部では、現像電圧よりも200(V)程度高電位となり、初期化帯電部では、現像電圧との差が200(V)よりも絶対値が十分小さい電圧になる。
Here, the toner charged in the developing
これらの静電潜像における現像電圧との電位差の違いにより、前記現像ローラ6aに対して相対的にプラス極性の電位となった前記静電潜像における露光帯電部には、マイナス極性に帯電しているトナーが付着してトナー像が形成されるのに対し、初期化帯電部には、トナーを静電的に吸引する程の電界が生じないのでトナーが付着しない。このトナー像は、前記感光体ドラム1の回転によって、前記感光体ドラム1と前記転写ローラ8とが対向している転写部へと搬送される。
Due to the difference in potential difference from the developing voltage in these electrostatic latent images, the exposure charging portion in the electrostatic latent image having a positive polarity relative to the developing roller 6a is charged with a negative polarity. On the other hand, the toner image does not adhere to the initialization charging portion because an electric field that attracts the toner electrostatically does not occur in the initialization charging portion. The toner image is conveyed to a transfer portion where the
なお、上述したようにして形成されたトナー像におけるトナー付着量(現像された画像の濃度)は、前記発光装置2Aによる前記感光体ドラム1への露光量に応じて生じる前記感光体ドラム1の周表面上における電位の減衰量によって決定される。
The toner adhesion amount (developed image density) in the toner image formed as described above is generated according to the exposure amount of the
ところで、上述したように前記トナー像が前記転写部へ搬送されると、前記搬送ベルト11によって、前記印刷用紙7が前記転写部へ搬送される。そして、前記転写部においては、前記トナー像が前記印刷用紙7上に、前記転写ローラ8によって転写される。このようにして前記トナー像を転写された前記印刷用紙7は更に下流に搬送され、前記トナー像が前記定着ローラ9によって熱定着された後、前記印刷用紙7は当該印刷装置の外部へ排出される。
By the way, as described above, when the toner image is transported to the transfer unit, the
以下、発光素子である有機EL素子の基本的な構造の一例について、図2を参照して説明する。 Hereinafter, an example of a basic structure of an organic EL element which is a light emitting element will be described with reference to FIG.
発光素子20は、図2に示すようにガラス等の発光素子基板21上に形成され、対向基板28によって封止されている。具体的には、発光素子20として、発光素子基板21上に、画素電極23、正孔輸送層(HTL)24、発光層(EL)25、電子輸送層(ETL)26、及び対向電極(透明電極;ITO)27がこの順にて形成され、図示しない封止樹脂材で封止された上に対向基板28によって挟まれている。正孔輸送層24、発光層25、電子輸送層26が有機化合物を有する有機EL層となる。この有機EL層は、上記に限らず、例えば、正孔輸送層及び電子輸送性発光層でもよく、正孔輸送兼電子輸送性発光層のみでもよく、正孔輸送性発光層及び電子輸送層でもよく、また、間に適宜担体輸送層が介在してもよく、その他の担体輸送層の組合せであってもよい。
As shown in FIG. 2, the
発光素子20は、発光層25の光51を発光素子基板21側から出射するボトムエミッション構造と、発光層25の光51を対向基板28側から出射するトップエミッション構造と、のいずれかを選択することができるが、ここでは、トップエミッション構造について説明する。
The
また画素電極23は、アノードとして機能し、下層側に位置するアルミニウム合金等の反射金属層と、上層側に位置する、錫ドープ酸化インジウム(Indium Thin Oxide;ITO)や亜鉛ドープ酸化インジウム等の透明電極材料を有する透明導電性酸化金属層と、の積層構造であってもよく、アルミニウム合金等の反射金属層の単層であってもよい。
The
対向電極27は、透明のカソードとして機能し、下層側に位置するバリウム、マグネシウム、リチウム等の仕事関数の低い電子注入層と、上層側に位置する上記と同様の透明な導電性酸化金属層と、の積層構造であってもよい。対向電極27は複数の発光素子20で共通する単一電極であってもよい。
The
画素電極23をカソードとし、対向電極27をアノードとする場合、画素電極23に接している担体輸送層は電子輸送性の層となり、対向電極27に接している担体輸送層は正孔輸送性の層となる。
When the
そして、前記画素電極23と前記対向電極27との間に、所定の電圧が掛けられることで、前記画素電極23から正孔或いは電子が、前記対向電極27から電子或いは正孔が、前記発光層25に注入され、前記発光層25にて正孔と電子とが再結合して発光する。この発光によって生じた光51は、対向電極27を通過して前記対向基板28の方向に向かって出射するが、最終的には、後述するように発光素子基板21における各発光素子20の裏面に位置する光出射領域33から外に出射される。
Then, by applying a predetermined voltage between the
ところで、このように発光素子20が透明基板(前記発光素子基板21と前記対向基板28と)に挟まれている場合、当然ながら基板内部での発光となるので、光取り出し効率を高める為に以下のような工夫が為されている。
By the way, when the
例えば、前記発光素子基板21上に形成された複数の発光素子毎にファイバ機能を持たせることで、前記発光素子基板21の表面に擬似発光体を形成する。このようにファイバ機能を持たせる為には、例えばフォトニック結晶ファイバと称される公知の技術を用いる。具体的には、クラッドに相当する空気孔が発光素子基板21の厚さ方向に延在するフォトニック結晶ファイバが、発光素子基板21内に設けられている或いは発光素子基板21と一体的に形成されている。このような、光の指向性を制御するファイバを設けたので、発光素子20の光が発光素子基板21から効率的に出射することができる。
For example, by providing a fiber function for each of the plurality of light emitting elements formed on the light emitting
さらには、浜松ホトニクス(株)の製品であるファイバオプティクプレート(FOP)という数μmの光ファイバを束にした光学デバイスを用いても勿論よい。 Furthermore, it is of course possible to use an optical device in which optical fibers of several μm are bundled as a fiber optic plate (FOP), which is a product of Hamamatsu Photonics.
ところで、本第1実施形態においては、前記発光装置2Aと前記ロッドレンズ部2Bとから成る露光部2によって、該露光部2から所定の距離を隔てた前記感光体ドラム1上に小径のスポットに有機EL素子20の光51を集光する。以下、前記露光部2の詳細な構成を、前記露光部2の外観を示す図である図3、図4を参照して説明する。
By the way, in the first embodiment, a small-diameter spot is formed on the
前記発光装置2Aには、複数の発光素子20(不図示)がアレイ状に一列に配列されている。ここで、発光素子20(不図示)は、上述したように前記発光素子基板21と前記対向基板28との間に挟まれて存在しているため、発光素子20は図3においては不図示となっているが、発光素子20と光出射領域33とは一対一対応の関係であるので、発光素子20の配列は同図から容易に推測できる。ここで、前記光出射領域33は、発光素子20の発する光を当該発光装置2Aから出射させる為に、前記発光素子基板21の出射面に設けられた領域である。
In the
すなわち、前記発光装置2Aには、図1に示す前記感光体ドラム1への露光走査の主走査方向(前記感光体ドラム1の幅方向つまり前記印刷用紙7の幅方向)に、複数の光出射領域33、つまり複数の発光素子20が一列に配設され、有機ELアレイを形成している。この有機ELアレイは、当該印刷装置が、例えばA4サイズの印刷用紙を縦方向に用いてその幅一杯に印字密度1200dpi(ドット/インチ)で印字可能な印刷装置の場合であれば、およそ14000個の発光素子20を備えている。そして、これらの個々の発光素子20には、ホスト機器(不図示)から出力される印字情報に従ったパルス電圧が印加される。すなわち、個々の発光素子20は、選択的に発光制御される。
That is, the
また、前記発光素子は、図3に示すように制御ケーブル31A,31Bによって、前記ホスト機器(不図示)と電気的に接続されている。ここで、前記制御ケーブル31A,31Bと、前記発光素子20との接続方法に関しては、前記発光素子20における発光部を駆動させることができる接続方法であればスイッチング素子を介する等どのような接続方法であってもよい。そして、前記発光素子基板21と前記対向基板28とは、前記発光素子基板21と前記対向基板28とのスペースを所定の間隔に離間するためのギャップ剤を含むUV硬化接着剤等のシール材41によって接着されている。
The light emitting element is electrically connected to the host device (not shown) by
なお、前記シール材41として、ギャップ剤を含まないシール材を用いる場合は、別途ギャップ剤を前記発光素子基板21と前記対向基板28との間に設ければよい。
In the case where a sealant that does not include a gap agent is used as the
図4(a)は、本第1実施形態に係る前記発光装置2Aの側面(図3に示す矢印50の方向から観た面)断面図であり、図4(b)は、発光素子20及び導波路52の位置関係を示す略斜視図である。また、図5は、本第1実施形態に係る前記発光装置2Aを上面(前記ロッドレンズ部2Bに対向している面)から観た構造を示す図である。
4A is a cross-sectional side view of the
まず、図4に示すように、本第1実施形態に係る発光装置2Aは、大きく分けて発光素子基板部100と対向基板部200とから成る。
First, as shown in FIG. 4, the
ここで、前記発光素子基板部100は、前記光出射領域33が形成された透明な前記発光素子基板21と、第1電極としての前記画素電極23と、前記HTL24、前記EL25及び前記ETL26から成る発光素子20と、発光素子20を被膜する図示しない封止樹脂材と、第2電極としての前記対向電極27と、前記画素電極23と前記対向電極27とを絶縁する絶縁膜45とを有する。
Here, the light emitting
前記発光素子基板部100には必要に応じてTFT(不図示)やTFD(不図示)等のスイッチング素子が形成されている。
The light emitting
一方、前記対向基板部200は、前記対向基板28と、前記対向基板28上に設けられた透明の空間形成体47とを有する。ここで、前記空間形成体47には図4に示すように液体貯蔵空間50Aとなる窪み及び導波路52となる窪みが形成されている。この導波路52は、前記発光素子基板21上に構築された複数の前記発光素子20のそれぞれに個別に対向するように設けられた導波路であって、反射集光面52aと放射反射面52bとから成り、その表面(前記発光素子20に対向する面)には、スパッタリングまたは真空蒸着等によって、集光、光の進行方向、及び指向性を改善させる為の光反射膜49が形成されている。光反射膜49としては鏡面反射に優れた金属膜が好ましい。反射集光面52aは、発光素子20の反射材である画素電極23とともに、発光素子20からの光を放射反射面52bに向けて反射する面であり、放射反射面52bは、入射された光100を発光素子基板21の光出射領域33に向けて反射する面である。
Meanwhile, the
そして、前記空間形成体47の各導波路52となる窪みが発光素子基板部100に挟まれることによって、アレイ状に構築された複数の前記発光素子20に対向する位置に一対一で対応するように導波路空間48が形成されている。
And the hollow used as each
ここで、空間形成体47の前記液体貯蔵空間50Aとなる窪み及び導波路52となる窪みは、ナノインプリント、射出成形、フォトリソグラフィ等の各種成形方法によって形成され得る。また、前記液体貯蔵空間50Aは、図4及び図5に示すように、前記空間形成体47のうち、前記発光素子基板21上にアレイ状に構築された前記発光素子20に対向する位置の近傍に形成される。
Here, the recess that becomes the
そして、前記発光素子基板部100と前記対向基板部200とは、前記発光素子20と前記導波路空間48とが対向するようにアライメントされた後、図4に示すようにシール材41によって接合固定される。ここで、前記シール材41は、前記発光素子20で構成される有機ELアレイを囲むようにして前記発光素子基板21上にいったん塗布したうえで、対向基板部200と貼り合わせる。このとき、シール材41は、空間形成体47に貼り合わせても、直接、対向基板28に貼り合わせてもよい。なお、この塗布の際、後に冷媒として用いられる液体媒質10を前記液体貯蔵空間50Aに注入する為の液体注入孔42(図5参照)を設ける為に、前記シール材41を塗布しない箇所を設けておく。
Then, the light emitting
図4(a)に示すように前記シール材41によって接合固定された前記発光素子基板部100と前記対向基板部200との境界に形成される空間に前記液体媒質10が満たされる。つまり、導波路空間48、液体貯蔵空間50A、及び連通路50Bに液体媒質10が充填されている。
As shown in FIG. 4A, the
液体媒質10は透明であるので、上述したような構造により、本第1実施形態に係る発光装置では、前記発光素子20の発した光は、液体媒質10を介して前記反射集光面52aによって反射集光された後、前記放射反射面52bによって前記発光素子基板21方向に増幅出射される。
Since the
ところで、前記液体注入孔42より液体媒質を注入する際には、通常の液晶表示素子に液晶を注入する方法と同様の方法を用いることができる。以下、この液体注入工程について、具体的に説明する。
By the way, when the liquid medium is injected from the
まず、前記液体注入孔42を、減圧下において液体媒質が満たされた液体媒質槽に浸して液体媒質に接触させる。続いて、気圧を大気圧に戻す。これにより、いわゆる毛細管現象により、前記液体注入孔42から前記液体貯蔵空間50A、連通路50B及び前記導波路空間48に前記液体媒質が注入される。前記液体媒質が前記液体貯蔵空間50A、前記連通路50B、及び前記導波路空間48内に充填された後、当該発光装置2Aを前記液体媒質槽から取り出し、前記液体注入孔42に対してUV硬化樹脂を塗布し且つ紫外線を照射して硬化させて封止する。このようにして、前記液体注入孔42から前記液体貯蔵空間50A、前記連通路50B、及び前記導波路空間48に前記液体媒質10を注入し、前記液体注入孔42を封止する。
First, the
以下、本第1実施形態に係る発光装置2Aの主な特徴の1つである前記液体貯蔵空間50A、前記連通路50B、前記導波路空間48及びこれらの空間に充填されている前記液体媒質10によって生じる利点について詳細に説明する。
Hereinafter, the
前記発光素子20で発生した熱エネルギーは、大まかに分類すると次の2方向に伝達する。一方は、図4に示す下方すなわち前記発光素子基板部100へ向かう方向であり、もう一方は図4に示す上方すなわち前記対向基板部200へ向かう方向である。
The heat energy generated in the
また、当然ながら前記発光素子20で発生した熱エネルギーは、前記発光素子20の周辺部材の温度を上昇させることとなるが、その温度上昇の変化率は当該周辺部材の熱容量の大きさに依存する。すなわち、熱容量が大きい周辺部材ほど、その温度上昇値は低い値となる。
Of course, the thermal energy generated in the
したがって、本第1実施形態においては、前記空間形成体47及び前記液体媒質10には、熱容量の大きい材料を用いる。ここで、数種類の材料についての熱容量等の各種特性を図6に示す。
Therefore, in the first embodiment, a material having a large heat capacity is used for the
前記空間形成体47の材料としては、例えば図6に示すように熱容量が1.44J/KのPET(ポリエチレンテレフタレート)または熱容量が1.45J/KのPC(ポリカーボネート)を挙げることができる。
Examples of the material of the
また、前記液体貯蔵空間50A、前記連通路50B及び前記導波路空間48に満たす前記液体媒質10としては、例えば図6に示すように熱容量が1.92J/Kであるフッ素系不活性液体のフロリナート(登録商標 住友3M社製)や熱容量が1.62J/Kであるシリコーンオイルを挙げることができる。
Further, as the liquid medium 10 filling the
より詳しくは、前記フロリナートとしてはFC−3283(住友3M社製)を挙げることができ、前記シリコーンオイルとしては信越シリコーン製のKF−96L−1csを挙げることができる。 More specifically, FC-3283 (manufactured by Sumitomo 3M) can be mentioned as the fluorinate, and KF-96L-1cs made by Shin-Etsu Silicone can be mentioned as the silicone oil.
なお、前記シリコーンオイルは、化学的に安定な物質である。したがって、前記シリコーンオイルは、前記発光素子20で生じる光を照射されることによる劣化や経時劣化があまりないという利点がある。
The silicone oil is a chemically stable substance. Therefore, the silicone oil has an advantage that there is not much deterioration or deterioration with time due to irradiation with light generated in the
このように、本第1実施形態においては、前記空間形成体47を熱容量の大きな材料で形成し、且つ熱容量の大きな前記液体媒質10を前記液体貯蔵空間50A、前記連通路50B、及び前記導波路空間48に充填することによって、前記発光素子20周辺の熱容量を大きくする。これにより、前記発光素子20における温度上昇を低く抑えることができる。
Thus, in the first embodiment, the
なお、光反射膜49は、発光素子20からの光が効率よく光出射領域33から出射されるように所定の形状、角度、寸法に設定されているので、導波路空間48の容量にも制限がある。このため、導波路空間48に充填される液体媒質10の量にも制限があり、導波路空間48内の液体媒質10だけでは発光素子20を十分冷却することができない場合がある。本発明においては、導波路空間48の周囲に導波路空間48と連通している液体貯蔵空間50Aを設け、液体貯蔵空間50A内に液体媒質10を充填することでより液体媒質10の充填量を増大しているので発光素子20を冷却することができる。
The
また、前記液体貯蔵空間50A、前記連通路50B、及び前記導波路空間48に前記液体媒質10を充填させることによって生じるその他の利点としては、前記発光素子20に対して外部から圧力が加わった際に、液体媒質10が緩衝材となり、前記画素電極と前記対向電極とが押圧されることでショートしてしまうことを防ぐことができるという利点がある。これは、液体は流体であるが故に、加わった外力が均一に分散することによる。
Another advantage of filling the liquid medium 10 into the
さらに、熱膨張という観点から見ると、固体であれば熱を加えられた箇所が膨張するので局所的な膨張によって、前記発光素子20を圧迫しかねないが、本第1実施形態においては、前記液体貯蔵空間50A、前記連通路50B、及び前記導波路空間48に充填されている前記液体媒質10は流体であり均一に加熱されやすいので、熱膨張に起因する発光素子20への圧迫も均一に圧力が加えられる為、前記発光素子20を破損しにくい。
Furthermore, from the viewpoint of thermal expansion, the portion where heat is applied expands if it is solid, and thus the light-emitting
以下、アクティブマトリクス駆動の一例として各画素に2つのトランジスタを設けた信号電圧階調制御にて前記発光素子20の発光制御を行う為の駆動回路部の一構成例を、図7を参照して説明する。なお、駆動回路部に関しては本発明の特徴部ではない為、簡単に説明する。
Hereinafter, as an example of active matrix driving, one configuration example of a driving circuit unit for performing light emission control of the
図7に示すように、前記対向電極27は複数の発光素子20に共通した単一のコモン電極である。また、前記画素電極23と電気的に接続されている画素回路99が、有機ELアレイに沿って発光素子基板21上に設けられている。画素回路99は、選択トランジスタ101、駆動トランジスタ103及びキャパシタ105を備えている。選択トランジスタ101及び駆動トランジスタ103は例えば、ともにnチャネルアモルファスシリコンTFTである。選択トランジスタ101のドレインは信号線107に接続され、選択トランジスタ101のゲートは、走査線109に接続されている。駆動トランジスタ103のドレインは電源線111に接続され、選択トランジスタ101のソースと駆動トランジスタ103のゲートは、コンタクトホール110を介して接続されている。前記対向電極27は例えば0(V)に固定され、前記画素電極23は駆動トランジスタ103のソース電極に電気的に接続される。キャパシタ105は、駆動トランジスタ103のゲート電極−ソース電極間に設けられている。信号線107、走査線109、電源線111は、制御ケーブル31A,31Bまで引き回され外部回路にそれぞれ接続されている。
As shown in FIG. 7, the
このような構造にて、前記対向電極27と前記画素電極23との間に挟まれた領域における薄膜層である前記発光素子20が、電圧印加(電流供給)を受けて発光する。
With such a structure, the
以上説明したように、本第1実施形態によれば、発光に伴って発光素子で生じた熱を短時間で効率的に取り除くことができる発光装置を提供することができる。 As described above, according to the first embodiment, it is possible to provide a light emitting device that can efficiently remove heat generated in a light emitting element due to light emission in a short time.
具体的には、前記空間形成体47を熱容量の大きな材料で形成し、且つ熱容量の大きな前記液体媒質10を前記液体貯蔵空間50A、前記連通路50B、前記導波路空間48に充填することによって、前記発光素子20周辺の熱容量を大きくすることで、前記発光素子20における温度上昇を低く抑えることができる。
Specifically, the
また、前記発光素子20に対して外部から圧力が加わった際に、前記液体媒質10が緩衝材の機能を果たす為、前記画素電極23と前記対向電極27とが押圧されることでショートしてしまうことを防ぐことができる。
In addition, when pressure is applied to the
そして、本第1実施形態に係る発光装置を印刷装置や画像形成装置における露光部に適用した場合、次のような効果を得ることもできる。 When the light emitting device according to the first embodiment is applied to an exposure unit in a printing apparatus or an image forming apparatus, the following effects can be obtained.
すなわち、前記発光素子20の放熱効率が良く、短時間で放熱ができる為、印加電圧を高くすることで高輝度駆動をすることが可能となるので、印刷速度を高速にすることができる。
That is, since the
また、前記発光素子20における発熱を抑えることにより、前記発光素子20自体の劣化を低減することができる為、当該発光装置2Aの装置寿命及び印刷寿命を長くすることができる。さらに、前記発光素子20の発熱に起因する輝度ムラを低減させることができるので、印字画質を安定化させることができる。
Moreover, since the deterioration of the
さらに、当該発光装置の大きさに対して前記発光素子20の熱容量を高めることができる為、熱的安定性があり、露光部を小型化または高密度することができる。
Furthermore, since the heat capacity of the
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態に係る発光装置を説明する。なお、本第2実施形態に係る発光装置の特徴部に焦点を当てる為に、前記第1実施形態に係る発光装置と本第2実施形態に係る発光装置との相違点を説明し、同様の点については適宜省略する。図8は、本第2実施形態に係る発光装置の側面断面図である。
[Second Embodiment]
Next, a light emitting device according to a second embodiment of the invention will be described. In order to focus on the features of the light emitting device according to the second embodiment, differences between the light emitting device according to the first embodiment and the light emitting device according to the second embodiment will be described. The points are omitted as appropriate. FIG. 8 is a side sectional view of the light emitting device according to the second embodiment.
前記第1実施形態に係る発光装置2Aにおいては、前記導波路52の内表面にのみ形成した前記光反射膜49を、本第2実施形態に係る発光装置2Aにおいては、図8に示すように前記液体貯蔵空間50Aの内表面にも前記光反射膜49を形成する。このとき、光反射膜49としては熱伝導性に優れた材料を適用している。
In the
このように、前記光反射膜49を前記導波路52の内表面から前記液体貯蔵空間50Aの内表面まで連続的に形成することにより、前記発光素子20にて発生した熱エネルギーを、迅速に前記液体貯蔵空間50Aへ伝達させることが可能となる。なお、一般的に金属材料の熱伝達率は、樹脂材料に対して1000倍近い値を有する。
As described above, by continuously forming the
以上説明したように、本第2実施形態に係る発光装置によれば、前記第1実施形態に係る発光装置と同様の効果を奏する上に、前記第1実施形態に係る発光装置に比べてより迅速に、前記発光素子20で発生した熱エネルギーを、前記液体貯蔵空間50Aへ逃がすことができる発光装置を提供することができる。
As described above, according to the light emitting device according to the second embodiment, the same effect as that of the light emitting device according to the first embodiment can be obtained, and more than the light emitting device according to the first embodiment. It is possible to provide a light emitting device capable of quickly releasing the heat energy generated in the
[第3実施形態]
次に、本発明の第3実施形態に係る発光装置を説明する。なお、本第3実施形態に係る発光装置の特徴部に焦点を当てる為に、前記第2実施形態に係る発光装置と本第3実施形態に係る発光装置との相違点を説明し、同様の点については適宜省略する。
[Third Embodiment]
Next, a light emitting device according to a third embodiment of the invention will be described. In order to focus on the features of the light emitting device according to the third embodiment, differences between the light emitting device according to the second embodiment and the light emitting device according to the third embodiment will be described. The points are omitted as appropriate.
図9は、本第3実施形態に係る前記発光装置2Aの側面断面図である。また、図10は、本第3実施形態に係る前記発光装置2Aを上面から観た構造を示す図である。
FIG. 9 is a side sectional view of the
前記第2実施形態に係る発光装置2Aにおいては、前記第2実施形態に係る発光装置2Aにおいては、前記導波路52及び前記液体貯蔵空間50Aの内表面に前記光反射膜49を形成したが、本第3実施形態に係る発光装置2Aにおいては、前記対向基板28及び前記空間形成体47を、図9及び図10に示すように大きく設計して、前記空間形成体47に設けられた良伝熱性の光反射膜49が当該発光装置2Aの外部に露出する隣接する外部露出領域71を設ける。
In the
このように、前記光反射膜49を、前記導波路空間48及び前記液体貯蔵空間50Aから前記外部露出領域71まで連続的に形成する。光反射膜49としては熱伝導性に優れた材料を適用しているので、前記発光素子20にて発生した熱エネルギー、及び前記液体貯蔵空間50Aと前記連通路50Bと前記導波路空間48に蓄えられた熱エネルギーを、外部露出領域71から当該発光装置2Aの外部空間へいち早く放熱させることができる。これにより放熱材を兼ねた光反射膜49により速やかに液体媒質10を冷却し、ひいては発光素子20を冷却することができる。
Thus, the
なお、前記外部露出領域71における前記光反射膜49に対してヒートシンク等の放熱部材を更に接合することによって、放熱効果をより良好にすることも勿論可能である。
Of course, it is possible to further improve the heat radiation effect by further joining a heat radiating member such as a heat sink to the
以上説明したように、本第3実施形態によれば、前記第2実施形態に係る発光装置と同様の効果を奏する上に、前記発光素子20にて発生した熱エネルギー、及び前記液体貯蔵空間50Aと前記連通路50Bと前記導波路空間48に蓄えられた熱エネルギーを、当該発光装置2Aの外部空間へ迅速に放熱させることができる発光装置を提供することができる。
As described above, according to the third embodiment, the same effect as that of the light emitting device according to the second embodiment can be obtained, and the thermal energy generated in the
[変形例]
なお、前記第3実施形態に係る発光装置2Aにおいては、前記対向基板28の端面を前記発光素子基板21の端面よりも突出するように設計することで前記外部露出領域71を設けたが、図11に示すように前記発光素子基板21の端面が前記対向基板28の端面よりも突出するように大きく設計することで前記外部露出領域71を設け、該外部露出領域71に金属膜49Aを設けることで、当該発光装置2Aの外部空間への放熱を促進しても勿論よい。
[Modification]
In the
以上、第1実施形態乃至第3実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形及び応用が可能なことは勿論である。 As mentioned above, although this invention was demonstrated based on 1st Embodiment thru | or 3rd Embodiment, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A various deformation | transformation and application are within the range of the summary of this invention. Of course it is possible.
例えば、前記第1実施形態乃至前記第3実施形態においては、前記対向基板28に前記空間形成体47を設けた2層構造の前記対向基板部200としたが、単一材料により前記対向基板部200を構成しても勿論よい。
For example, in the first embodiment to the third embodiment, the
さらに、前記第1実施形態乃至前記第3実施形態においては、トップエミッション型型の発光素子を想定したが、ボトムエミッション型の発光素子にも前記第1実施形態乃至前記第3実施形態を適用できることは勿論である。発光素子10がボトムエミッション型構造の場合、画素電極23がITOや亜鉛ドープ酸化インジウム等の透明電極材料を有する透明導電層とし、対向電極27が、下層側に位置するバリウム、マグネシウム、リチウム等の仕事関数の低い電子注入層と、上層側に位置するアルミニウム等の光反射性金属層と、の積層構造としてもよい。また液体媒質10が透明でなくてもよいので材料選択の自由度が上がる。またボトムエミッション型構造の場合、導波路52が不要となる。
Furthermore, in the first to third embodiments, a top emission type light emitting element is assumed. However, the first to third embodiments can be applied to a bottom emission type light emitting element. Of course. When the
また上記各実施形態では、光反射膜49を熱伝導性部材或いは放熱部材として適用していたが、これらの部材を光反射膜49とは別体に設けてもよい。
In each of the above embodiments, the
そして、上述した実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件の適当な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成も発明として抽出され得る。 The above-described embodiments include inventions at various stages, and various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed constituent elements. For example, even if some constituent requirements are deleted from all the constituent requirements shown in the embodiment, the problem described in the column of the problem to be solved by the invention can be solved, and the effect described in the column of the effect of the invention Can be extracted as an invention.
1…感光体ドラム、 3…帯電ローラ、 4…イレーサ光源感光体、 5…クリーニング部材、 6…現像器、 6a…現像ローラ、 7…印刷用紙、 8…転写ローラ、 9…定着ローラ、 10…液体媒質、 11…搬送ベルト、 20,…発光素子、 21…発光素子基板、 23…画素電極、 24…正孔輸送層、 25…発光層、 26…電子輸送層、 27…対向電極、 28…対向基板、 30…EL素子、 31A,31B…制御ケーブル、 33…光出射領域、 41…シール材、 42…液体注入孔、 43…レンズ構造部、 45…絶縁膜、 47…空間形成体、 48…導波路空間、 49…光反射膜、 49A…金属膜、 50A…液体貯蔵空間、 50B…連通路、 52…導波路、 52a…反射集光面、 52b…放射反射面、 71…外部露出領域、 81…シール材、 99…画素回路、 100…発光素子基板部、 101…スイッチTFT、 103…電流ドライブTFT、 105…キャパシタ、 107…データ線、 109…走査線、 111…電流供給線、 200…対向基板部。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記基板に対向して設けられた対向基板と、
前記発光素子の周囲に配置された液体貯蔵空間内に設けられた液体と、
を具備することを特徴とする発光装置。 A light emitting element substrate on which a plurality of light emitting elements are disposed;
A counter substrate provided facing the substrate;
A liquid provided in a liquid storage space disposed around the light emitting element;
A light-emitting device comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007021988A JP4905163B2 (en) | 2007-01-31 | 2007-01-31 | Light emitting device and printing device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007021988A JP4905163B2 (en) | 2007-01-31 | 2007-01-31 | Light emitting device and printing device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008186794A true JP2008186794A (en) | 2008-08-14 |
JP4905163B2 JP4905163B2 (en) | 2012-03-28 |
Family
ID=39729675
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007021988A Expired - Fee Related JP4905163B2 (en) | 2007-01-31 | 2007-01-31 | Light emitting device and printing device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4905163B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018055979A (en) * | 2016-09-29 | 2018-04-05 | 株式会社ジャパンディスプレイ | Organic EL display device |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6384352U (en) * | 1986-11-21 | 1988-06-02 | ||
JPH0513167A (en) * | 1991-07-02 | 1993-01-22 | Nikon Corp | Thin film el element |
JPH1074582A (en) * | 1996-08-30 | 1998-03-17 | Sanyo Electric Co Ltd | Organic el display |
JP2001507503A (en) * | 1996-12-23 | 2001-06-05 | ザ トラスティーズ オブ プリンストン ユニバーシテイ | Light-emitting body provided with light reflecting structure |
JP2002093575A (en) * | 2000-09-19 | 2002-03-29 | Hitachi Ltd | Organic el display equipment |
JP2004325604A (en) * | 2003-04-22 | 2004-11-18 | Matsushita Electric Works Ltd | Indicator |
JP2006084977A (en) * | 2004-09-17 | 2006-03-30 | Sony Corp | Display apparatus |
JP2006179218A (en) * | 2004-12-21 | 2006-07-06 | Asahi Glass Co Ltd | Organic el panel and organic el light emitting device, as well as manufacturing method of organic el panel |
JP2006289718A (en) * | 2005-04-08 | 2006-10-26 | Seiko Epson Corp | Line head and image forming apparatus |
-
2007
- 2007-01-31 JP JP2007021988A patent/JP4905163B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6384352U (en) * | 1986-11-21 | 1988-06-02 | ||
JPH0513167A (en) * | 1991-07-02 | 1993-01-22 | Nikon Corp | Thin film el element |
JPH1074582A (en) * | 1996-08-30 | 1998-03-17 | Sanyo Electric Co Ltd | Organic el display |
JP2001507503A (en) * | 1996-12-23 | 2001-06-05 | ザ トラスティーズ オブ プリンストン ユニバーシテイ | Light-emitting body provided with light reflecting structure |
JP2002093575A (en) * | 2000-09-19 | 2002-03-29 | Hitachi Ltd | Organic el display equipment |
JP2004325604A (en) * | 2003-04-22 | 2004-11-18 | Matsushita Electric Works Ltd | Indicator |
JP2006084977A (en) * | 2004-09-17 | 2006-03-30 | Sony Corp | Display apparatus |
JP2006179218A (en) * | 2004-12-21 | 2006-07-06 | Asahi Glass Co Ltd | Organic el panel and organic el light emitting device, as well as manufacturing method of organic el panel |
JP2006289718A (en) * | 2005-04-08 | 2006-10-26 | Seiko Epson Corp | Line head and image forming apparatus |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018055979A (en) * | 2016-09-29 | 2018-04-05 | 株式会社ジャパンディスプレイ | Organic EL display device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4905163B2 (en) | 2012-03-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI302644B (en) | Electro-optical device, image forming apparatus, and image reader | |
JP2006023746A (en) | Current supply structure of active matrix organic light emitting display apparatus | |
JP4899849B2 (en) | Light emitting device and printing device | |
JP4924053B2 (en) | Light emitting device and printing device | |
JP4736433B2 (en) | LIGHT EMITTING DEVICE, MANUFACTURING METHOD THEREOF, IMAGE FORMING DEVICE, AND IMAGE READING DEVICE | |
JP4548497B2 (en) | Organic EL head and printing apparatus using the same | |
JP2008194897A (en) | Light emitting apparatus and printing apparatus | |
JP4905163B2 (en) | Light emitting device and printing device | |
JP5055927B2 (en) | Light emitting unit and printing apparatus | |
JP4655266B2 (en) | Electro-optical device and electronic apparatus | |
KR20090091017A (en) | Method for manufacturing light-emitting device | |
US20110242261A1 (en) | Optical head and image forming apparatus | |
JP4552665B2 (en) | LIGHT EMITTING DEVICE, MANUFACTURING METHOD THEREOF, IMAGE FORMING DEVICE, AND IMAGE READING DEVICE | |
JP4967693B2 (en) | Light emitting device and printing device | |
JP5217859B2 (en) | Light emitting device, light emitting device manufacturing method, and image forming apparatus | |
JP2007062025A (en) | Light emitting device and electronic apparatus | |
JP2008080759A (en) | Printer head | |
JP5023357B2 (en) | Light emitting device and printing device | |
JP2009076324A (en) | Light-emitting element array, and exposure apparatus and image forming apparatus using the same | |
JP4548594B2 (en) | Exposure head and image forming apparatus | |
JP2008087304A (en) | Luminous part and printer | |
JP4548462B2 (en) | Exposure apparatus and image forming apparatus | |
JP2008252031A (en) | Light-emitting device and printing apparatus | |
JP2004195790A (en) | Exposure device and image formation device | |
JP2010069738A (en) | Line head and image forming apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100120 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110819 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110823 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111024 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20111213 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20111226 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150120 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4905163 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |