使用有机电致发光元件的曝光装置和成像装置的制作方法

专利名称：使用有机电致发光元件的曝光装置和成像装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种使用由有机电致发光元件构成其光源的曝光装置的成像装置。
另外，本发明涉及一种用于各种显示器件的例如背光光源的光源或用在光通信装置的发光单元中的光源，一种使用该光源的平行光照明装置，以及一种图像投影装置。
背景技术：
发光元件是利用固体荧光物质的发光的发光器件，当前，使用无机类材料作为发光物质的无机发光元件归于实用，部分地进行了其于背光、液晶显示器的平板显示器等的应用和研制。但是，根据无机发光元件，发光所需的电压高达100V或更高，难以进行蓝色发光，因而难以通过三原色RGB实现全色成像。另外，根据无机发光元件，用作发光物质的材料的折射率非常大，因而材料在分界面等受到强烈的全反射影响，发光进入空气相对于实际发光的效率低至大约10％-20％，难以高效成像。
同时，对于使用有机材料的发光元件的研究引起人们长时间的关注，并且已经进行了各种研究，但是，因为发光效率非常低，没有对归于实用展开全面研究。
但是，在1987年，柯达公司的C.W.Tong提出具有将有机材料分成空穴传输层和发光层的两层的功能分离型叠层结构的有机电致发光元件，并发现不管低压等于或低于10V，可获得等于或高于1000cd/m2的高发光亮度。(参照C.W.Tong和S.A.Vanslyke；Appl.Phys.Lett.51(1987)913等)。
因此，有机电致发光元件突然开始引起注意，目前，对具有功能分离型的类似叠层结构的有机电致发光元件的进行深入研究。特别是对使得有机电致发光元件归于实用所必须满足的条件，即高效成像/长使用寿命成像进行了充分的研究，近年来，已经实现使用有机电致发光元件的显示器等。
参照图9，描述常规的普通有机电致发光元件的结构。
图9是常规有机电致发光元件主要部分的截面图。
在图9中，22表示玻璃板，23表示阳极，24表示空穴传输层，25表示光发射层，26表示阴极。
如图9所示，有机电致发光元件包括由透明导电膜例如ITO形成的阳极23，其通过溅射法或电阻加热蒸镀法(resistance heating evaporationmethod)设置在玻璃板22上；由N，N′-联苯基-N，N′-双(3-甲基苯基)-1，1′-联苯基-4，4′-二胺(下文中缩写为TPD)形成的空穴传输层24；由8-羟基喹啉铝(下文中缩写为Alq3)形成的光发射层25，其通过电阻加热蒸镀法设置在空穴传输层24上；以及由厚度为100nm-300nm的金属膜形成的阴极26，其通过电阻加热蒸镀法设置在光发射层25上。
当通过在分别具有正、负极结构的有机电致发光元件中设置的阳极23和阴极26施加DC电压或DC电流时，空穴通过空穴传输层24从阳极23注入光发射层25，电子从阴极26注入光发射层25。在光发射层25中，产生空穴和电子的重新结合。当相应产生的激子从限定状态变为正常状态时，引起发光现象。
这里，除了特殊光源例如激光以外，从普通光源辐射的光是发散光。在用于将光发射到特定位置的曝光装置中，多数光被损耗，从而不能进行有效的光发射。因此，需要使用可进行有效光发射的光学系统。在光源存在寿命问题的情况下，例如，特别是使用有机电致发光元件时，需要使用光学系统进行有效的光发射。
使用发光技术的记录装置设置有曝光装置，其用于对应图像数据在均匀充有预定电势的感光件上辐射曝光的光，并将静电潜像写到感光件上。曝光装置中常规的曝光方法主要包括激光扫描法。但是，在曝光方法使用激光的情况下，光学元件例如多边形反射镜或透镜占据的空间很大，从而难以减小装置的尺寸。
另外，当上述有机电致发光元件用作打印机的光源时，可解决这些问题。但是，有机电致发光元件造成长期稳定性，即发光效率随着发光量而降低的问题，从而难以长期辐射高亮曝光(exposure light)。因此，当使用波导等的光学系统时，能实现长寿命的高亮曝光装置。另外，在美国专利No.5,917,280或美国专利No.5,932,895等中公开了有机电致发光元件的元件结构。
但是，这些光源有不同的应用。在用于从非常小的点光源辐射光到微小区域的应用中，特别是，现有点光源例如无机LED中的非常小的发光部件的面积，存在光发散的问题。而且，在利用从点光源辐射的发散光获得平行光的应用中，为了获得小尺寸的平行光源，需要尺寸为几μm或更小的足够小的点光源。但是，在保持足够的发光量的同时很难减小发光部件的面积。目前，实际上没有使用足够小的点光源。
在面光源例如发光元件用于点光源的情况下，可通过设定遮蔽的点并出射成点的光，使用面光源作为伪点光源。可选的，通过遮蔽点光源的光，还可实现非常小的点光源。但是，在应用的实例中，存在这样的问题，多数光被损耗，或者不能实现比原始光源更亮的点光源。在任何情况下，没有实现具有高亮度的小的点光源。
如上所述，使用激光的曝光装置需要扫描激光的空间。由于这个原因，难以形成小尺寸曝光装置。因此，为了实现不使用激光的小尺寸曝光装置，需要利用例如无机LED或有机电致发光元件的光源。
近年来，在实际用作小尺寸打印机的曝光装置的使用无机LED作为光源的曝光装置中，用从无机LED辐射的发散光进行曝光。但是，难以形成发散光的有效光传播光学系统。由于这个原因，在曝光装置中的光学系统具有低的光利用率。因此，在使用无机LED方法的曝光装置中，需要使无机LED过量发光。
类似地，在辐射发散光的有机电致发光元件用作光源并且形成与无机LED相同结构的曝光装置的情况下，有机电致发光元件过量发光。例如，在光源存在寿命问题的情况下，使用有机电致发光元件，但是，如果增加施加给电极的电流，获得大的发光量。因此，增加光发射层的负载，从而缩短元件的寿命，增加元件的更换频率，这是不期望的。
但是，从有机电致发光元件辐射的光是发散光，因此，当现有技术的元件实际上用作打印机的曝光光源时，用发散光不能提供期望的静电潜像，因此，需要用于聚焦或辐射光的光学系统，由于整个曝光装置使得不足以形成小尺寸的装置。另外，根据现有技术的元件，由小光量的曝光在感光件上形成潜像。由此，潜像的质量下降，从而提供的图像不清楚。
这里，为了避免这种问题，损耗的发散光可以通过增加施加到有机电致发光元件电极的电流，而不使用复杂的光学系统来遮蔽。因此，提供形成静电潜像所需的光量的曝光，但是，在这种情况下，有机电致发光元件的负载增加，从而缩短元件的寿命并增加更换部件的频率，因此，这种结构不是优选的。
但是，使用光学系统例如波导和有机电致发光元件的曝光装置的特征在于发光层的面积大于包括现有技术的有机电致发光元件的曝光装置的面积。因此，引起元件长期稳定性，即由于在发光层中的外来物质等造成的发光层中的阳极和阴极短路的可能性与发光层的面积成比例地变大的问题，而包括现有技术的有机电致发光元件的曝光装置中没有这种问题。
另外，根据使用例如波导的光学系统和有机电致发光元件的曝光装置，不仅发光层的面积被扩大，而且发光层的形状成为与波导形状相似的细长形，形成发光层的周边侧边的总长度长于相同面积的发光层的总长度。长周边侧边意谓着由形成其侧面的阳极和阴极形成的多个阶梯差(steppeddifference)，从而引起元件的长期稳定性，即由阶梯差造成的在发光层的端部发生的阳极和阴极短路的可能性变高的问题。

发明内容
因此，本发明的目的是提供一种曝光装置和成像装置，其使用可提供曝光所需的曝光量而不缩短元件寿命的小尺寸有机电致发光元件。
为了解决非常小的点光源的问题，根据本发明的光源至少包括发光单元，其包括用于电致发光的光发射层，以及用于通过在端面形成的光出射面将从发光单元辐射的光出射到空气的波导，其中波导的光出射面面积设定为小于光发射层的面积。
因此，从光发射层辐射的光通过波导的光出射面出射。从而可通过波导的光出射面的尺寸随意地确定光源的尺寸。因此，易于获得非常小的光源。
为了实现该目的，根据本发明的曝光装置是一种光源，其至少包括具有用于电致发光的光发射层的发光单元，以及波导，其用于接收从光出射面辐射到光入射面的光，并将光从在除了光入射面以外的其它表面上形成的光出射面出射到空气中，其中波导的光出射面面积小于光入射面面积，并且尺寸从光入射面朝光出射面逐渐减小。
由于使用光出射面面积小于光入射面面积并且尺寸逐渐减小的波导，从而入射光从减小的光出射面出射。因此，可利用当波导用作发散的光源时的损耗光。因此，可不增加光发射层的负载而增加光量。从而易于获得有效的大发光量。用这种结构，特别是在有机电致发光元件用作光源的情况下，通过简单地增加光发射层的面积，可获得曝光所需的光量。因此，易于实现使用有机电致发光元件的曝光装置，不需增加施加的电流而缩短元件的寿命。
为了解决该问题，本发明的曝光装置是由有机电致发光元件构成的光源的曝光装置，有机电致发光元件至少包括在板上的用于注入空穴的阳极、具有发光区的发光层和用于注入电子的阴极，曝光装置包括一波导，其在子扫描方向上的端面构成光出射面，从发光层辐射、入射到波导再从光出射面出射的光用作曝光的光。
这样，从有机电致发光元件的发光层辐射并从波导的在子扫描方向上的端面出射的光构成曝光的光，从而仅通过扩大发光层的面积就会增加发光量。另外，因为光可从发光层的端面的侧面出射，可以实现小尺寸形式和薄尺寸形式的整个曝光装置。由此，可提供曝光所需的发光量，不会由于增加施加的电流而缩短元件的寿命，可以实现具有高度随意设置的小尺寸形式和薄尺寸形式。
为了解决该问题，提供的曝光装置至少包括在板上的构成光源的有机电致发光元件和在子扫描方向上的端面构成光出射面的波导，其中从有机电致发光元件辐射、入射到波导再从光出射面出射的光用作曝光的光，并且其中有机电致发光元件至少包括由用于注入空穴的电极构成的阳极电极、由由用于注入电子的电极构成的阴极电极、以及在阳极和阴极之间形成并具有发光区的发光层，发光层的厚度厚于电极的厚度。
这样，有机电致发光元件的发光层厚度厚于电极的厚度，从而在发光层中短路的可能性变低。另外，发光层的厚度充分薄于有机电致发光元件板的厚度，从而可以实现小尺寸的曝光装置。因此，通过增加施加的电流可提供曝光所需的发光量，不会缩短元件的寿命，并可实现具有高度设置随意度和可达到小尺寸形式和薄尺寸形式的曝光装置。
另外，为了解决该问题，提供的曝光装置至少包括构成光源的有机电致发光元件，以及由在子扫描方向上的端面构成光出射面的波导，其中从发光层辐射、入射到波导再从光出射面出射的光用作曝光的光，并且其中有机电致发光元件至少包括由用于注入空穴的电极构成的阳极，由用于注入电子的电极构成的阴极和分别在阳极和阴极之间形成的电荷发生层，其用于将电子注入靠近阳极这侧的发光层，将空穴注入靠近阴极这侧的发光层，发光层具有多个发光区作为电荷发生层。
这样，通过由多层发光层形成有机电致发光元件的发光层，在发光效率最佳的状态下发光层的厚度加厚，从而发光层短路的可能性变低，因为通过多层发光层进行发光，从而有机电致发光元件的发光量增加。另外，因为提高了将空穴注入发光层的效率和将电子注入发光层的效率，进一步增加发光层的发光量，因而，可以实现可进一步增加有机电致发光元件发光量的光量曝光装置。另外，因为发光层的厚度充分薄于有机电致发光元件板的厚度，可以实现小尺寸的曝光装置。因此，可以实现可提供曝光所需的发光曝光量的曝光装置，不会由于增加施加的电流而缩短元件寿命，并可实现小尺寸形式和薄尺寸形式具有高度设置随意度的曝光装置。
另外，为了解决该技术问题，提供的曝光装置至少包括在板上的构成有机电致发光元件和在子扫描方向上的端面构成光出射面的波导，其中从有机电致发光元件辐射、入射到波导再从光出射面出射的光用作曝光的光，并且其中有机电致发光元件至少包括由用于注入空穴的电极构成的多个阳极，与阳极相间设置并由用于注入电子的电极构成的多个阴极，分别在阳极和阴极之间形成并具有由阳极和阴极限定的发光区的多层发光层。
这样，通过由多层发光层形成有机电致发光元件的发光层，在发光效率最佳的状态下发光层的厚度加厚，从而发光层的短路可能性变低，因为通过多层发光层进行发光，可以增加有机电致发光元件的发光量。另外，因为增加将空穴注入发光层的效率和将电子注入发光层的效率，发光层的发光量进一步增加，因而，可以实现可进一步增加有机电致发光元件发光量的光亮曝光装置。另外，发光层的厚度充分薄于有机电致发光元件板的厚度，从而可以实现小尺寸的曝光装置。因此，可以实现可提供曝光所需发光量的曝光装置，不会由于增加施加的电流而缩短元件寿命，并且可实现小尺寸形式和薄尺寸形式具有高度设置随意度的曝光装置。
另外，为了解决该问题，提供的曝光装置至少包括在板上的构成光源的有机电致发光元件，以及在子扫描方向上的端面构成光出射面的波导，其中从有机电致发光元件辐射、入射到波导再从光出射面出射的光用作曝光的光，并且其中有机电致发光元件至少包括由用于注入空穴的电极构成的阳极、用于注入电子构成的阴极和分别在阳极和阴极之间形成、具有发光区的发光层，发光层由至少可通过涂敷形成发光层的材料形成。
这样，通过涂敷可以形成有机电致发光元件的发光层，从而发光层的厚度可以易于加厚，从而发光层短路的可能性变低。另外，因为发光层的厚度充分薄于有机电致发光元件板的厚度，易于实现小尺寸的曝光装置。因此，可以提供曝光所需的发光量，不会由于增加施加的电流而缩短元件的寿命，可以实现可达到小尺寸形式和薄尺寸形式、具有高度设置随意度的曝光装置。
另外，为了解决该问题，提供的曝光装置至少包括构成光源的有机电致发光元件，以及在子扫描方向上的端面构成光出射面的波导，其中从有机电致发光元件辐射、入射到波导再从光出射面出射的光用作曝光的光，并且其中有机电致发光元件至少包括由用于注入空穴的电极构成的阳极、由用于注入电子的电极构成的阴极和分别在阳极和阴极之间形成、具有发光区的发光层，由板形成和在板上形成的电极形成的阶梯差等于或小于发光层的厚度。
这样，有机电致发光元件发光层的厚度厚于由电极形成的阶梯差，从而可以实现小尺寸的曝光装置。从而发光层短路的可能性变低。另外，发光层的厚度充分薄于有机电致发光元件板的厚度，从而可以实现小尺寸的曝光装置。因此，可以实现可提供曝光所需的发光量的曝光装置，不会由于增加施加的电流而缩短元件的寿命，可实现小尺寸形式和薄尺寸形式、具有高度设置随意度的曝光装置。
为了解决该问题，本发明的成像装置使用任何曝光装置和通过该曝光装置形成静电潜像的感光件。


图1是根据本发明的使用波导的光源的截面图。
图2是根据本发明的波导的截面图。
图3是根据本发明的另一波导的截面图。
图4是根据本发明的具有高折射率的波导的截面图。
图5是根据本发明的具有低折射率的波导的截面图。
图6是根据本发明的具有角度转换结构的波导的截面图。
图7是根据本发明的另一实施例的使用波导的光源的截面图。
图8是根据本发明的又一实施例的使用波导的光源的截面图。
图9是常规有机电致发光元件的主要部分的截面图。
图10是根据本发明的实施例的波导光源结构的截面图。
图11是根据本发明的实施例的波导光源结构的截面图。
图12是图10中的波导光源的发光单元部分的详细视图。
图13是图10中的波导光源的传播分界面的详细视图。
图14是根据本发明实施例的使用波导光源的曝光装置的结构的截面图。
图15是图13中的曝光装置的遮光结构的详细平面视图。
图16是根据本发明实施例的打印机的截面图，其中图11中的波导光源用作曝光装置。
图17是根据本发明实施例的彩色成像装置的结构轮廓图。
图18是图17中的彩色成像装置的曝光部分的详细视图。
图19是图17中的彩色成像装置的感光部分的详细视图。
图20是图17中的彩色成像装置的显影部分的详细视图。
图21是作为用作图18中曝光部分的光源的有机电致发光元件的主要部分的透视图。
图22是作为用作图18中曝光部分的光源的有机电致发光元件的截面图。
图23是用作图18中曝光部分的光源的有机电致发光元件的平面图。
图24是作为用作图18中曝光部分的光源的改型实例的有机电致发光元件的截面图。
图25是作为用作图18中曝光部分的光源的另一改型实例的有机电致发光元件的截面图。
图26是根据本发明实施例的彩色成像装置结构的轮廓图。
图27是图26中的彩色成像装置的曝光部分的详细视图。
图28是图26中的彩色成像装置的感光部分的详细视图。
图29是图26中的彩色成像装置的显影部分的详细视图。
图30是用作图27中的曝光部分的光源的有机电致发光元件的截面图。
图31是用作图27中的曝光部分的光源的有机电致发光元件的主要部分的透视图。
图32是用作图27中的曝光部分的光源的有机电致发光元件的平面图。
图33是作为用作图27中的曝光部分的光源的改型实例的有机电致发光元件的截面图。
图34是作为用作图27中的曝光部分的光源的另一改型实例的有机电致发光元件的截面图。
图35是用作根据本发明实施例的彩色成像装置的曝光部分光源的有机电致发光元件的截面图。
图36是用作根据本发明实施例的彩色成像装置的曝光部分光源的有机电致发光元件的截面图。
具体实施例方式
下面详细描述根据本发明的光波导结构。
首先，参照图2描述波导的特征。
图2是根据本发明的波导截面图。
波导是用于通过由至少两种具有不同折射率的介质形成的光的通道，该波导具有包括在内部由高折射率层形成的芯7和在外部由低折射率层形成的包层8的结构。而且，空气层可以用于代替外部的包层8，也可采用仅有芯7的结构。
在光在波导中传播的情况下，通常，在光出射面的方向上，从位于与光出射面相对位置的端面入射光。入射到波导内的光例如在由不同折射率介质形成的分界面上折射和反射。在有些情况下，是在芯7和包层8之间的分界面、在包层8和空气之间的分界面、以及从高折射率介质到低折射率介质之间的分界面上特别产生低损耗的反射(称为全反射)。在分界面上入射角大于临界角的光在分界面上全反射。通常，在波导中全反射的光也在相对分界面上全反射，并且当反复全反射时在光出射面的方向上传播。因此，从波导端面入射的光包括三种光，即，如(1)所示在芯和包层之间的分界面上全反射的光，如(2)所示在包层和空气之间的分界面上全反射的光，以及如(3)所示没有全反射但透过波导的光。在产生全反射的分界面上，光不透射而是所有光都反射。因此，在使用波导的情况下，可实现具有非常小的传播损耗的有效光传播。而且，如果光传播部分具有可以忽略光波长的小尺寸，可随意形成波导。因此，易于实现非常小的波导。
而且，在光从波导侧面入射的情况下，如(4)所示，入射光不是全反射，而是在从高折射率的介质变到低折射率的介质的分界面上多数入射光透射通过波导。原因是直射光线没有入射到高折射率的介质上，不同于从端面入射的情况。下面基于斯涅尔定律简要描述光的折射和反射。在光从低折射率介质向高折射率介质传播的情况下，光被折射成相对分界面具有大角度，并且在高折射率介质中传播。由于这个原因，对于从高折射率层到低折射率层的传播，具有等于或大于临界角的角度的光在分界面上不存在，光不会全反射，只是在波导中透射。因此，在光从波导侧面入射到波导的情况下，例如，需要设法在波导中使用转换光角度的结构。
类似地，根据斯涅尔定律，光也在所谓的内部发光型发光单元例如无机LED、激光二极管或者发光元件的发光单元中传播，并且从发光部件辐射的光受反射和折射的影响，特别是，在与空气层的分界面上产生的全反射。因此，包括高折射率光发射层的发光单元很大程度地受到单元和空气之间的分界面上的全反射的影响，全反射的光受发光单元中光吸收的影响。因此，在内部发光型发光单元中，仅部分从光发射层辐射的光进入到空气中。
光从波导侧面入射的情况下，如上所述，多数入射光透过波导。但是，在内发光型的发光单元在波导上形成而不经空气的情况，现象不同于上述情况。参照图3，将描述在波导上形成发光单元的情况。在从具有高折射率的光发射层辐射的光从波导的侧面入射而不经低折射率介质例如空气的情况下，存在如(5)所示的从波导侧面辐射的光，如(6)所示的具有等于或大于临界角的角度的光在波导中从高折射率介质到低折射率介质变化的分界面上全反射。因此，通过全反射，光被传播到光出射面。
因此，通过在波导上设置内发光型的发光单元而不经空气，可形成从侧面入射光并通过全反射传播到光出射面的结构。因此，易于实现包括大面积发光单元的非常小的点光源。
而且，在通过波导辐射光的结构的情况下，不需要形成等于发光单元面积的光出射面的面积。因此，具有大面积或多个发光单元的发光单元设置为使光入射到波导内。因此，易于实现非常小的点光源，其中发光单元的面积大于光出射面的面积。特别是，可增加发光单元的面积。因此，可实现具有非常高亮度的点光源。在发光单元形成在波导侧面上结构的情况下，通过充分地增加波导中传播方向上的长度，易于增加发光单元的面积。因此，可实现高亮度的点光源。对光出射面用较大的光出射面积可实现较大亮度的点光源。因此，在使用相等长度的波导的情况下，通过在至少两个面而不仅是在一个面上设置发光单元，可实现较大亮度的点光源。
而且，为了有效地将光传播到光出射面，优选波导的折射率设定为低于光发射层的折射率，应该高于折射率比波导低0.3的折射率。如上所述，从光发射层辐射的光在各个分界面上根据斯涅尔定律传播。在这种情况下，如果波导的折射率高于光发射层的折射率，如图4所示，更多的光在波导中具有大角度，并且在到达光出射面之前，增加光路长度。这些光很大程度地受波导中光吸收的影响。由于这个原因，不能进行有效的光传播。而且，在波导的折射率大致等于或低于光发射层的折射率的情况下，如图5所示，大量光在波导的光出射面方向上传播。因此，光可有效地传播。可是，在波导的折射率低于光发射层的折射率的情况下，根据波导和光发射层之间折射率的差，在与波导的分界面上产生光的全反射。由于这个原因，特别是在光发射层的折射率低于波导的折射率0.3或更多的情况下，通过全反射产生的光量减少不能忽略，因而不能进行有效的光传播。因此，通过使用与发光层材料相同的材料形成波导，易于形成传播有效光的波导，而不用严格地选择波导的折射率。
而且，为了获得有效的光传播，优选在波导中具有用于转换光角度的角度转换结构，代替简单形状的波导。例如，如图6所示，在提供这种在光出射面的方向上转换光角度的锯齿形角度转换结构的情况下，这种具有在简单形状的波导中透射而不能在波导中传播的角度的光的角度，在同一波导中被转换。因此，可以利用这种光作为从光出射面辐射的有效光。而且，在简单的波导中，在波导中传播、没有光角度转换的光很少到达波导和空气之间的分界面。因此，光的角度没有被转换，只是在波导中传播。如上所述，在波导中设置光角度转换结构，从而透过波导的光可在简单波导中传播。因此，可实现有效的光传播。
而且，在波导包括高折射率的芯和低于芯的折射率的折射率的包层的情况下，应该优选光角度转换结构设置在芯和包层之间的分界面上。在芯和包层之间的分界面上进行有效光角度转换的情况下，经过角度转换的光在芯中传播，然后从光出射面辐射。另一方面，在包层和空气之间的分界面提供角度转换结构的情况下，经过有效光角度转换的光通过芯和包层传播，然后，从光出射面辐射。由于这个原因，通过在芯和包层之间的分界面上设置光角度转换结构，可缩短通过波导传播的光路长度。因此，在包层表面上可实现有效的光传播。
在发光单元不是形成于与光出射面相对的表面上、而是形成于波导侧面的情况下，从发光单元入射到波导的部分光传播到与光出射面相对的表面，并作为有效光从相对表面辐射到空气。由于这个原因，光出射面设定为在高度对称波导中的反射面，从而无效光被利用作为有效光。因此，可实现有效光传播。而且，光出射面的相对表面不是设定为简单的反射面，而是不垂直于波导的表面。因此，可形成光损耗降低并利用全反射的反射面，并实现有效光传播。特别是，通过设计光出射面的角度，还可使用相同表面作为光角度转换结构。而且，易于实现有效光传播。
接下来，将描述波导。
由透明的芯和折射率低于芯的折射率的包层围绕芯构成波导。可以用空气层代替包层，波导也可以只由芯构成。
用透明的芯和折射率低于芯的折射率、在芯周围的包层构成本发明的各个有机电致发光元件的波导，并且包层可以由空气层代替，也可以仅包括芯来构成。另外，根据本发明，透明或半透明的定义表示透明至不妨碍有机电致发光元件的发光的光学识别。
作为用于波导的材料，可以恰当地选择使用无机氧化物玻璃，如透明或半透明的碱石灰玻璃、含钡/锶玻璃、铅玻璃、硅铝酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃、硼硅酸钡玻璃、石英玻璃等、无机氟化物玻璃等无机玻璃，或者聚合物膜，如透明的或半透明聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醚砜、聚氟乙烯(polyfluoride vinyl)、聚丙烯、聚乙烯、聚丙烯酸脂、非晶烯烃、氟化树脂等，或者硫属(calcogenide)玻璃，如透明或半透明的As2S3、As40S10、S40Ge10等，金属氧化物和金属氮化物材料，如ZnO，Nb2O5，Ta2O5，SiO，Si3N4，HfO2，TiO2等，或包括颜料等的上述透明板材，也可以使用多层板材叠置的叠层板，或漂白使用的抗蚀剂。另外，为了使得波导折射率的值与发光层的折射率彼此接近，波导也可以使用与发光层相同的材料形成。
转换光角度的结构是在两种不同介质之间的分界面处的结构，当入射光到达分界面时，光以不同于入射至分界面的角度反射并且其为不平行于形成板的各个面中的任何一个的面(face)和结构体(structural body)。
特别是，应该指出，该面不平行于分界面也不垂直于分界面，是一结构体，该结构体包括例如三角形柱体、圆柱体、三角形锥体、圆锥体或复合体的，与其三维或二维对准的一散射面等，并且该散射面等包括弯曲波导、凹陷和凸起波导面、小透镜、小棱镜、小反射镜及其组合的结构。
另外，转换光角度的结构可以在波导表面形成，也可以在波导内部形成。
当转换光角度的结构在波导表面形成时，通过抛光波导表面可形成凹陷和凸起，通过在凹陷和凸起上形成包层或发光元件可实现该结构。或者，通过在波导表面粘接小棱镜等也能实现该结构，并且当在波导表面上形成转换光角度的结构时，分界面可以是空气和板之间的分界面，在这种情况下，空气用作包层。当以这种方式在波导表面形成转换光角度的接收时，形成有机电致发光元件后该表面才起作用，并且因为形成步骤简单，可易于地形成。
另外，当在波导内部形成转换光角度的结构时，通过在波导内结合凹陷和凸起或小透镜可形成转换光角度的结构，并且在芯或包层的内部或在芯和包层之间的分界面可形成该结构。当在芯和包层之间的分界面形成该结构时，通过抛光、喷砂、蚀刻等工艺在芯的表面形成凹陷和凸起，并且在表面形成包层可实现该结构。在这种结构的情况下，转换光角度的结构不暴露，进行光角度的稳定转换，波导的表面可被平整，因此，在波导表面可易于地形成阳极等。
下面详细描述根据本发明的有机电致发光元件。
首先，描述衬底。对于根据本发明的有机电致发光元件的衬底，可以使用透明或不透明的衬底。在光从衬底侧出射的情况下，可以使用透明衬底。在其它情况下，可以适当地选择和使用任何衬底。应该优选衬底具有保持有机电致发光元件的强度。有机电致发光元件的衬底也可以共用用作驱动器IC的支撑件。
可以从波导利用的材料中适当地选择用于衬底的材料，例如透明或不透明的碱石灰，半透明材料，例如非透明硅、锗、碳化硅、砷化镓或氮化镓，包括颜料的透明衬底材料，以及具有经过绝缘处理表面的金属材料，并且还可使用具有多层衬底材料叠置的叠层衬底。而且，在衬底表面和衬底内部可以形成用于驱动有机电致发光元件的包括电阻器、导体、电感器、二极管和半导体的电路。
阳极是用于注入空穴的电极，空穴被有效地注入光发射层或空穴传输层。
作为各个有机电致发光元件的阳极，可以使用透明导电膜，包括金属氧化物，如氧化铟锡(ITO)、氧化锡(SNO2)、氧化锌(ZnO)等，或SnO:Sb(锑)、ZnO:Al(铝)、IZO(In2O3:AnO)的混合物，或厚度不降低透明度的金属薄膜，如Al(铝)、Cu(铜)、Ti(钛)、Ag(银)、Au(金)、这些金属的混合物的薄膜及层叠有这些金属的薄膜的金属薄膜，或导电聚合物，如吡咯(polypryrole)等。另外，透明电极可通过叠置多层上述透明电极材料构成，并可通过各种聚合法，如电阻加热蒸镀沉积法、电子束蒸镀沉积法、溅射法、电解聚合法等形成。另外，优选构成透明电极的厚度等于或大于1nm，以便提供足够的导电性来防止板表面凹陷和凸起引起的不均匀发光。另外，优选构成厚度等于或小于500nm，以提供足够的透明度。
另外，作为阳极，除了透明电极之外，可以使用具有大的功函数的金属，如Cr(镉)、Ni(镍)、Cu(铜)、Sn(锡)、W(钨)、Au(金)等，或这些金属的合金或氧化物等，并且使用阳极材料的多层材料的叠置结构也可以使用。但是，当透明电极不用作阳极时，为了最大地利用光的角度转换装置的效果，优选用反光材料形成阳极。另外，当透明电极不用作阳极时，可以用透明电极构成阴极。
而且，在阳极上可以设置无定形碳膜。在这种情况下，它们两者具有空穴注入电极的作用。特别是，空穴通过无定形碳膜从阳极注入到光发射层或空穴传输层。而且，用溅射法在阳极和光发射层或空穴传输层之间形成无定形碳膜。用于溅射的碳靶包括各向同性石墨、各向异性石墨和玻璃碳，并且没有特别限制，但是高纯度的各向同性石墨是合适的。特别是，无定形碳膜以下方面是极佳的。用Riken Keiki有限公司制造的表面分析仪AC-1进行测量，无定形碳膜具有的功函数Wc＝5.40eV。通常，经常用作阳极的ITO具有的功函数WITO＝5.05eV。由于使用无定形碳膜，空穴能更有效地注入光发射层或空穴传输层。而且，如果用溅射法形成无定形碳膜，在氮或氢和氩的混合气体环境中进行反应溅射，以便控制无定形碳膜的电阻值。而且，在使用溅射法的薄膜形成技术中，形成薄膜，以具有岛形结构，因而如果薄膜厚度设定为5nm或更薄，不能获得均匀的薄膜。由于这个原因，用厚度为5nm或更薄的无定形碳膜不能获得有效的光发射，并且不能达到预期无定形碳膜的效果。而且，如果无定形碳膜的厚度设定为200nm或更厚，薄膜的颜色变暗，从而有机电致发光元件的辐射光不能完全透射。
各个有机电致发光元件的发光层优选在可见范围具有荧光或磷光特性，并具有极佳的成膜性能，而且除了Alq3或者Be-苯并喹啉醇(BeBq2)之外，可以使用苯并噁唑醇(benzoxazolol)类，如2，5-双(5，7-二-叔-戊基-2-苯并噁唑基)-1，3，4-thiaziazol，4，4′-双(5，7-戊基-2-苯并噁唑基)芪，4，4′-双[5，7-二-(2-甲基-2-丁基)-苯并噁唑基]芪，2，5-双(5，7-二-叔-戊基-2-苯并噁唑基)噻吩，2，5-双([5-α，α-二甲基苄基]-2-苯并噁唑基)噻吩，2，5-双[5，7-二-(2-甲基-2-丁基)2-苯并噁唑基]-3，4-二苯基噻吩，2，5-双(5-甲基-2-苯并噁唑基)噻吩，4，4′-双(2-苯并噁唑基)联苯，5-甲基-2-[2-[3-(5-甲基-2-苯并噁唑基)苯基]乙烯基]苯并噁唑，2-[2-(4-氯代苯基)乙烯基]萘[1，2-d]噁唑(oxazolil)等；苯并噻唑类，如2，2′-(对-亚苯基亚divininylene)-双苯并噻唑等；苯并咪唑类荧光增白剂，如2-[2-[4-(2-苯并咪唑)phynyl]乙烯基]苯并咪唑，2-[2-(4-caroxy苯基)乙烯基]苯并咪唑等；8-羟基喹啉类金属络合物，如三(8-羟基喹啉)铝，双(8-羟基喹啉)镁，双(苯并[f]-8-羟基喹啉醇)锌，双(2-甲基-8-羟基喹啉化物(quinolinolate))氧化铝，三(8-羟基喹啉)铟，三(5-甲基-8-羟基喹啉)铝，8-羟基喹啉锂，三(5-氯代-8-羟基喹啉)镓，双(5-氯代-8-羟基喹啉)钙，聚[锌-双(8-nydroxy-5-羟基喹啉基(quinolinolyl))甲烷]等或者二锂epindrizion等的金属鳌合oxynoid化合物；苯乙烯基苯类化合物，如
1，4-二(2-甲基苯乙烯基)苯，1，4(3-甲基苯乙烯基)苯，1，4-二(4-甲基苯乙烯基)苯，二苯乙烯基苯，1-4-二(2-乙基苯乙烯基)苯，1，4-二(3-乙基苯乙烯基)苯，1，4-二(2-甲基苯乙烯基)2-甲基苯等；diststil吡嗪衍生物，如2，5-二(4-甲基苯乙烯基)吡嗪，2，5-二(4-乙基苯乙烯基)吡嗪，2，5-二[2-(1-萘基)乙烯基]吡嗪，2，5-二(4-甲氧基苯乙烯基)吡嗪，2，5-二[2-(4-联苯基)乙烯基]吡嗪，2，5-二[2-(1-芘基)乙烯基]吡嗪等，萘二甲酰亚胺衍生物，二萘嵌苯衍生物，oxazianol衍生物，醛连氮衍生物，环戊二烯衍生物，stylyl胺衍生物，香豆素衍生物，芳族二methylidine衍生物等。此外，也可使用蒽、水杨酸酯、芘、chronene等。或者，可以使用fac-三(2-苯基吡啶)铱的磷光材料或者PPV(聚对亚苯基亚乙烯基)、聚芴的聚合物发光材料等。
另外，除了仅有发光层的单层结构，可以使用下列任何结构，空穴传输层和发光层或发光层和电子传输层的两层结构，空穴传输层、发光层和电子传输层的三层结构。但是，在两层结构或三层结构的情况下，空穴传输层和阳极或电子传输层和阴极叠置形成为彼此接触。或者，通过适当地选择分开的层功能，可以构成由叠层或混合层组成的多层结构，例如在空穴传输层和发光层之间提供电子阻挡层的结构，在发光层和电子传输层之间提供空穴阻挡层的结构，或在阳极和空穴传输层之间提供空穴注入层的结构，或在电子注入层和阴极之间提供电子注入层的结构。
优选具有高空穴移动性、透明和具有极佳成膜性能的空穴传输层。除了TPD之外，使用以下物质的有机材料，如porfin的polyfiline化合物，四苯基porfin铜，酞菁铜，酞菁，酞菁钛氧化物等；芳香族三级胺，如1，1-二{4-(二-对-甲苯基氨基)苯基}环己烷，4，4′，4″-三甲基三苯基胺，N，N，N′，N′-四(对-甲苯基)-对-亚苯基二胺，
1-(N，N-二-对-toryl氨基)萘，4，4′-双(二甲基氨基)-2-2′-二甲基三苯基甲烷，N，N，N′，N′-四苯基-4，4′-二氨基联苯，N，N-二苯基-N，N′-二-间-甲苯基-4，N，N-二苯基-N，N′-双(3-甲基苯基)-1，1′-4，4′-二胺，4′-二氨基联苯，N-苯基咔唑等；以下物质的芪化合物，4-二-对-甲苯基氨基芪，4-(二-对甲苯基氨基)-4′-[4-(二-对-toryl氨基)苯乙烯基]芪等，三唑衍生物，oxaziazole衍生物，咪唑衍生物，聚烯丙基烷衍生物，吡唑啉衍生物，吡唑啉酮衍生物，亚苯基二胺衍生物，anilamine衍生物，氨基取代的查耳酮衍生物，噁唑衍生物，苯乙烯基蒽衍生物，芴酮衍生物，腙衍生物，硅氮烷衍生物，聚硅烷类苯胺类共聚物，高分子obigomer，苯乙烯基胺化合物，芳香族dimethylidine类化合物，聚3-甲基噻吩等。此外，也使用聚合物分散类的空穴传输层，其中用于低分子空穴传输层的有机材料被分散在聚碳酸酯等的聚合物中。而且，空穴传输材料也可用于空穴注入材料或者电子阻挡材料。
此外，作为电子传输层34，可使用1，3-二(4-叔-丁基苯基-1，3，4-噁二唑基)亚苯基(OXD-7)等的噁二唑衍生物，蒽醌甲烷衍生物，二苯基醌衍生物或者PEDOT(聚乙烯二氧噻吩)，Balq，BCP(bathophbroine)等。此外，电子传输材料也可用作电子注入材料或者空穴阻挡材料。
阴极是用于注入电子的电极，并且电子被有效地注入到光发射层或电子传输层。具有小的功函数的金属例如Al(铝)、In(铟)、Mg(镁)、Ti(钛)、Ag(银)、Ca(钙)或Sr(锶)或它们的金属氧化物和氟化物，以及它们的合金，并且层叠产品常用于阴极。一旦到达光/空气分界面并且不会被菲涅耳反射出射到空气中的光再次传播到元件中，并且到达阴极。可选的，光被各向同性地辐射到光发射层。因此，在到达光出射面之前，从光发射层辐射的光一半到达阴极。在这种情况下，如果用反光的材料形成阴极，到达阴极的光被反射，并可再次在光出射面的方向上传播，并可以利用作为有效光。因此，为了使这个优点有效，优选阴极应该用反射率为50％或更大的反光材料形成阴极。当阴极用作透明电极时，前述应用于阳极。
而且，作为阴极，使用具有小的功函数和具有高透光性金属的非常薄的膜形成于与光发射层或电子传输层接触的分界面上，并且透明电极设置在其上。因此，也可以形成透明阴极。特别是，具有小的功函数的Mg、Mg-Ag合金、Al-Li合金、Sr-Mg合金、Al-Sr合金、Al-Ba合金，或在Jp-A-5-121172公开的LiO2/Al或LiF/Al叠层结构适于用作阴极材料。
而且，电阻加热蒸镀法、电子束蒸镀法或溅射法是用于形成这些阴极的方法。
阳极和阴极的至少一个是透明电极就足够了。进而，两者可以都是透明电极。为了提高光出射效率，优选两者之一应该由反光材料形成，如果另一个是透明电极。
而且，为了使有机电致发光元件与外部空气隔绝和保证长期稳定性，在有些情况下，在元件表面上形成保护膜。保护膜材料包括无机氧化物、无机氮化物或无机氟化物例如SiON、SiO、SiN、SiO2、Al2O3、或LiF形成的薄膜，由无机氧化物、无机氮化物、无机氟化物或它们的混合物形成的玻璃薄膜，热硬化树脂或光固化树脂或具有密封效果的硅烷类聚合材料，保护膜用蒸镀、溅射或涂敷方法形成。
在波导侧面形成发光单元的非常小的点光源可用作照明器的光源。特别是，由于光源非常小的优点，可易于通过与简单光学系统结合而形成平行光源。点光源可以用作使用平行光源的平行光照明装置或使用平行光源的图像投影装置例如OHP或投影仪的光源。
下面将描述本发明的实施例。
(第一实施例)下面将描述根据本发明实施例的光源。
图7是根据本发明另一实施例使用波导的光源主要部分的截面图。
在图7中，波导6、芯7、包层8和发光单元9与在现有技术中描述的相同，因此，具有相同的附图标记，并且省略描述。
根据本发明使用波导的光源具有这样的结构，多个发光单元设置在与包括芯7和包层8的波导6的光出射面相对的面上。发光单元具有这样的结构，其设置成随着位置偏移芯的中心部分而成一角度，并且从发光单元辐射的光从芯部入射。由于这种结构，易于通过利用非常小的波导实现包括具有大光出射面积的发光单元的非常小的点光源，大发光单元可以用于光出射表面。因此，易于实现具有高亮度的点光源。特别是，在本发明实施例的发光单元设置成角度。因此，可增加入射到非常小的波导上的光量，以及易于实现具有高亮度的点光源。可以适当地选择芯和包层的成分和形成方法，并且可以使用上述的成分和形成方法以及公知的材料，以便不阻碍发光单元的光发射。
尽管在实施例中已经描述在芯和发光单元之间设置空气层的情况，然而该结构没有特别限制上述结构，芯和发光单元可以用透明介质彼此耦接。
如上所述，根据本实施例，可通过使用非常小的波导，易于实现使用具有大面积的发光单元的点光源。具有大光出射面积的发光单元用于光出射面。因此，可实现具有高亮度的点光源。
根据本实施例的光源可以用作照明器件和显示器件的光源。特别是，通过结合简单的光学系统可易于地形成平行光源，并可以用作图像投影器件例如投影仪的光源。
(第二实施例)下面描述根据本发明实施例的光源。
图8是根据本发明又一实施例使用波导的光源主要部分的截面图。
在图8中，波导6和发光单元9与现有技术中所述的相同，因此，具有相同的附图标记，并省略描述。11表示透镜。
根据本实施例的使用波导的光源具有这样的结构，多个发光单元设置在波导6的侧面。而且，发光单元设置在波导的两个不同表面，从发光单元辐射的光从侧面入射到波导中不经空气层。由于这种结构，通过使用非常小的波导，易于实现包括具有大光出射面积的发光单元的非常小的点光源。而且，大光出射面积可以用于光出射表面。因此，易于实现具有高亮度的点光源。特别是，如本发明实施例的发光单元设置在波导的两个不同表面上，从而可增加用于光出射面的发光单元面积。因此，可增加入射到非常小的波导上的光量，并易于实现具有高亮度的点光源。从上述的成分和形成方法和公知材料适当地选择和使由芯和包层的成分和形成方法，以便不阻碍发光单元的光发射。
根据本发明，在光出射面的外侧提供比波导大得多的透镜。因此，从光出射面辐射的光通过透镜转换成平行光。因此，可形成可用于各种照明的平行光源。特别是，因为根据本发明的平行光源进行从非常小的点光源到平行光的转换，它可以易于进行平行光的转换并可以用作非常小的平行光源。
尽管已经描述了实施例中的波导包括没有包层的芯和空气层，波导的结构没有特别限制为上述结构，也可以在波导的任意表面上提供包层，在元件形成之后，可以在包括元件的整个表面上提供包层。
如上所述，根据本实施例，可通过使用非常小的波导，用具有大面积的发光单元易于实现点光源。具有大光出射面积的发光单元用于光出射面。因此，可实现具有高亮度的点光源。
根据本实施例的光源可用作照明器件或显示器件的光源。特别是，通过组合简单的光学系统可以易于形成平行光，并可以用作图像投影器件例如投影仪的光源。
(第三实施例)下面将描述根据本发明实施例的光源。
图1是根据本发明实施例使用波导的光源截面图。
在图1中，阳极2、空穴传输层3、光发射层4、阴极5和波导6与现有技术中描述的相同，因此，具有相同的附图标记及，并省略其描述。
根据本实施例的使用波导的光源具有这样的结构，作为表面发光单元的有机电致发光元件设置在波导6的侧面。而且，有机电致发光元件设置在波导的三个不同表面，并且从发光单元辐射的光从侧面入射到波导中不经空气层。特别是，通过使用有机电致发光元件作为本发明实施例的发光单元，易于在波导的多个表面上形成发光单元。而且，在使用有机电致发光元件的情况下，也可以利用波导作为衬底。在这种情况下，衬底可以省略。因此，易于使元件非常小。在有机电致发光元件用作发光单元的情况下，元件寿命的问题使得难以使光发射层有高亮度。因而，用这种结构的点光源，可不增加光发射层的负载而实现具有高亮度的光源，并且实现避免寿命问题的光源。
用这种结构，可通过使用非常小的波导，易于实现包括具有大光出射面积的发光单元的非常小的点光源。而且，大发光单元可以用于光出射面。因此，易于实现具有高亮度的点光源。特别是，如本发明的实施例，发光单元设置在波导的至少两个不同表面上，因而可以易于增加用于光出射面的发光单元的面积。因此，可增加入射到非常小的波导上的光量，并易于实现具有高亮度的点光源。可以适当地选择芯和包层的成分和形成方法并且可使用上述成分和形成方法以及公知的材料，以便不妨碍从发光单元的光发射。
尽管在实施例中描述了包括没有包层和空气层的芯的波导，该结构没有特别限制为上述结构，在元件形成后，包层还可设置在波导的任意表面，并且可以在形成元件后设置在包括元件的整个表面上。
如上所述，根据本实施例，可使用非常小的波导易于地实现使用有机电致发光元件的点光源。具有大光出射面积的发光单元用于光出射面。因此，可实现具有长寿命和高亮度的点光源。
根据本实施例的光源可用作照明器件和显示器件的光源。特别是，通过结合简单的光学系统可易于地形成平行光源，并且该平行光源可用作图像投影器件例如投影仪的光源。
〔实例〕(实例1)用低温溅射装置减压至2×10-6托或更低的真空度，通过使用溅射法，将厚度为10μm的透明SiON膜溅射到由石英形成的透明衬底上，然后，用旋涂法，将抗蚀剂材料(由Tokyo Ohka有限公司制造的OFPR-800)涂敷到SiON膜上，从而形成厚度为3μm的抗蚀膜和掩模，进行曝光和显影，以构图抗蚀剂膜至预定形状。因此，形成波导。
接下来，具有与SiON膜相等折射率的光学粘结剂施加到无机LED的表面，无机LED包括与波导成相同图案设置的GaAs和AlGaAs，发光部件和波导被设置到同一位置，并被按压而粘接。
(实例2)厚度为10μm的聚碳酸酯膜设置在由玻璃形成的透明衬底上。使用切割工具在聚碳酸酯膜上形成宽度为10μm的沟槽并设置包层。抗蚀剂材料施加到具有包层的衬底上，并且利用毛细管现象将抗蚀剂膜施加到在聚碳酸脂膜上形成的沟槽中，由此被构图的抗蚀剂膜被曝光和漂白，从而形成包括透明抗蚀剂的波导衬底。
接下来，构图的衬底经过清洗处理，用清洁剂(由FURUUCHI KAGAKU有限公司制造的SEMICO CLEAN)清洗，用纯净水清洗并用50℃纯净水清洗，然后，通过氮吹风机将粘在衬底上的水吹掉，加热和干燥该衬底。
随后，在减压至2×10-6托或更低的真空度的溅射装置中，在波导衬底的设置有波导的表面上形成厚度大约为150nm的ITO作为阳极。
然后，用旋涂法，将厚度为3μm的抗蚀剂施加到构图的衬底上，并对这个图案进行曝光和显影，使得抗蚀剂仅在由抗蚀剂形成的波导部分保留，ITO被蚀去。因此，在波导上形成具有包括ITO的阳极的构图衬底。
随后，以相同的方式清洗构图衬底，然后，在减压至2×10-6托或更低的电阻加热蒸镀装置中，在阳极侧表面上形成厚度大约为50nm的TPD作为空穴传输层。
接下来，在电阻加热蒸镀装置中，以相同的方式在空穴传输层上形成厚度大约为60nm的Alq3作为发光层。TPD和Alq3的蒸镀速度为0.2nm/s。
因此，在电阻加热蒸镀装置中，以相同的方式用含15at％Li的Al-Li合金作为蒸镀源，在发光层上形成厚度为150nm的阴极。
(比较实例)在由玻璃材料形成的透明衬底上形成厚度为160nm的ITO膜，然后，用旋涂法将抗蚀剂材料涂敷到ITO膜上，形成厚度为10μm的抗蚀剂膜，进行遮蔽、曝光和显影来蚀刻ITO，从而形成宽度为10μm的阳极。
接下来，将厚度为3μm的抗蚀剂膜涂敷到具有阳极的衬底表面上，然后在该结构中进行构图，以在与阳极垂直相交方向上去除宽度为10μm的抗蚀剂，从而获得具有10μm的平方(square)的阳极的构图衬底。
随后，构图的衬底经过以下顺序的清洗处理，用清洁剂(由FURUUCHI化学有限公司制造的SEMICO CLEAN)超声清洗5分钟，用纯净水超声清洗10分钟，用1∶5∶1的过氧化氢水、水和氢氧化铵(容积比)的混合溶液超声清洗5分钟，并用70℃的纯净水超声清洗5分钟，然后，用氮吹风机将粘在衬底上的水吹掉，并加热和干燥该衬底。
此后，构图的衬底以相同的方式清洗，然后，在减压至2×10-6托或更低的真空度的电阻加热蒸镀装置中，在阳极侧表面形成厚度大约为50nm的TPD，作为空穴传输层。
接下来，在电阻加热蒸镀装置中，以相同方式在空穴传输层上形成厚度大约为60nm的Alq3。TPD和Alq3的蒸镀速度为0.2nm/s。
然后，在电阻加热蒸镀装置中，以相同的方式用含15％Li的Al-Li合金作为蒸镀源，在发光层上形成厚度为150nm的阴极。


下面将说明表1的评价项目的评价方法和其评价标准。
参照评价元件尺寸，评价光源的光出射面积。按三个级别◎，○和△来进行评价。对于常规无机LED的元件面积，评价标准为◎表示优，○表示良，△表示可允许。
参照发光量，评价光源的发光量。按三个级别◎，○和△来进行评价。对于根据本发明比较实例的光量，评价标准为◎表示优，○表示良，△表示可允许。
本发明的第一方面涉及光源，其至少包括具有用于电致发光的发光层的发光单元，以及用于通过在端面形成的光出射面将光从发光单元辐射到空气的波导，其中波导的光出射面的面积设定为小于发光层的面积。光出射面的面积可设定为小于波导的发光层的面积，辐射面积可取决于光出射面的尺寸。因此，易于实现非常小的点光源。
本发明的第二方面涉及根据本发明第一方面的光源，其中在波导侧面形成发光单元。光出射面的面积可以设定为小于发光层的面积，辐射面积可取决于光出射面的尺寸。因此，易于实现非常小的点光源。而且，通过在侧面形成发光单元，可充分地增加相对于光出射面的发光层面积。因此易于实现具有高亮度的点光源。
本发明的第三方面涉及根据本发明第一和第二方面的光源，其中波导的光传播方向与发光层的法线方向不同。光出射面的面积可以设定为小于发光层的面积，辐射的面积可以取决于光出射面的尺寸。因此，易于实现非常小的点光源。而且，由于这种结构中发光单元的法线方向与光传播方向不同，可充分地增加相对于光出射面的发光层的面积。因此，易于实现具有高亮度的点光源。
本发明的第四方面涉及根据本发明第一至第三方面中任一方面的光源，其中发光单元光学耦接于波导而不在其间提供空气层。光出射面的面积可以设定为小于发光层的面积，辐射面积可取决于光出射面的尺寸。因此，易于实现非常小的点光源。而且，可减少在入射到波导之前由全反射造成的光损耗。因此，可提高光的利用率，并易于实现具有高亮度的点光源。
本发明的第五方面涉及根据本发明第一至第四方面中任一方面的光源，其中波导具有比发光层低的折射率。光出射面的面积可以设定为小于发光层的面积，辐射面积可取决于光出射面的尺寸。因此，易于实现非常小的点光源。因为入射到波导的光在光传播方向上增加，可以降低在波导中的光损耗。因此，可提高光的利用率和易于实现具有高亮度的点光源。
本发明的第六方面涉及根据本发明第一至第五方面中任一方面的光源，其中波导的折射率高于由发光层的折射率值减去0.3获得的折射率。光出射面的面积可以设定为小于发光层的面积，辐射面积可取决于光出射面的尺寸。因此，易于实现非常小的点光源。而且，可减少入射到波导前由全反射造成的光损耗。因此，可提高光的利用率和易于实现具有高亮度的点光源。
本发明的第七方面涉及根据本发明第一至第六方面中任一方面的光源，其中使用与发光层材料相同的材料形成波导。光出射面的面积可以设定为小于发光层。光出射面的面积设定为小于发光层的面积，辐射面积可取决于光出射面的尺寸。因此，易于实现非常小的点光源。而且，可不用复杂地选择材料易于设定波导和发光层的折射率彼此相等，以及降低在入射到波导之前由全反射造成的光损耗和由于波导内光路长度的增加造成的光损耗。因此，可提高光的利用率，并易于实现具有高亮度的点光源。
本发明的第八方面涉及根据本发明第一至第七方面中任一方面的光源，其中波导设置有用于转换光角度的角度转换层。光出射面的面积可以设定为小于发光层的面积，辐射面积可取决于光出射面的尺寸。因此，易于实现非常小的点光源。而且，在简单波导中损耗的光可以利用作为有效光。因此，可提高光的利用率，并易于实现具有高亮度的点光源。
本发明的第九方面涉及根据本发明第一至第八方面中任一方面的光源，其中波导由具有预定折射率的芯和在芯外围形成并具有低于芯折射率的折射率的包层构成，并且用于转换光角度的角度转换结构在与发光层相对侧的包层和芯之间的分界面形成。光出射面的面积可以设定为小于发光层的面积，辐射面积可取决于光出射面的尺寸。因此，易于实现非常小的点光源。而且，在简单波导中损耗的光可以利用作为有效光。因此，可提高光的利用率。另外，因为经过角度转换的光在波导内有效地传播，易于使实现具有高亮度的点光源。
本发明的第十方面涉及根据本发明第一至第九方面中任一方面的光源，其中发光层在除了波导的光出射面之外的两个表面或更多表面形成。光出射面的面积可以设定为小于发光层的面积，辐射面积可取决于光出射面的尺寸。因此，易于实现非常小的点光源。而且，通过在两个表面或更多表面形成发光单元，可充分地增加发光层相对光出射面的面积。因此，易于实现具有高亮度的点光源。
本发明的第十一方面涉及根据本发明第一至第十方面中任一方面的光源，其中波导在与光出射面相对的表面设置反射面。光出射面的面积可以设定为小于发光层的面积，辐射面积可取决于光出射面的尺寸。因此，易于实现非常小的点光源。而且，在没有反射面的波导中损耗的光可以利用作为有效光。因此，可提高光的利用率，并易于实现具有高亮度的点光源。而且，损耗的光发射在不必要的部分。由于这个原因，需要进行例如遮光等的措施。但是，通过这种结构，不需要额外的措施，例如，遮光。
本发明的第十二方面涉及根据本发明第一至第十一方面中任一方面的光源，其中波导具有不是垂直形成的与光出射面相对的表面。光出射面的面积可以设定为小于发光层的面积，辐射面积可取决于光出射面的尺寸。因此，易于实现非常小的点光源。而且，形成非垂直表面。因此，在波导中由于这个表面上的全反射损耗的光可以利用作为有效光。因此，可提高光的利用率，并易于实现具有高亮度的点光源。
本发明的第十三方面涉及根据本发明第一至第十二方面中任一方面的光源，其中发光单元是有机电致发光元件。光出射面的面积可以设定为小于发光层的面积，辐射面积可取决于光出射面的尺寸。因此，易于实现非常小的点光源。而且，可不用增加发光单元的负载易于形成具有高亮度的光源。因此，通过使用存在寿命问题的有机电致发光元件，易于实现具有高亮度的点光源。
本发明的第十四方面涉及至少由根据本发明第一至第十三方面中任一方面的光源和光学系统构成的平行光照明装置。可以使用具有高亮度的非常小的点光源。因此，易于实现具有高亮度的小尺寸的平行光照明装置。
本发明的第十五方面涉及使用根据本发明第十三方面的平行光照明装置的图像投影装置。可以使用具有高亮度的小尺寸平行光照明装置。因此，易于实现小尺寸图像投影装置。
第二实施模式下面参照图10-16来描述本发明的实施例。在这些附图中，相同部件具有相同的附图标记，不重复描述。
图10是根据本发明第一实施例的波导光源结构的示意图，图11是根据本发明第二实施例的波导光源结构的示意图，图12是图10中的波导光源的发光单元部分的详细视图。图13是图10中的波导光源的传播界面的详细视图。图14是根据本发明第三实施例的使用波导光源的曝光装置的结构的截面图。图15是图13中的曝光装置的遮光结构的详细平面视图。图16是根据本发明第四实施例的打印机的截面图，其中图11中的波导光源用作曝光装置。
在图10中，101表示波导，102表示发光单元，103表示光入射面，104表示发光面。在图10中，发光单元102形成于波导101的光入射面103上。从光入射面103入射的光被波导101的侧面反射，因而到达发光面104。此时，发光面104的面积小于光入射面103的面积并且入射光随着传播逐渐减少，与从发光单元102发出的光相比，从发光面104可发出更亮的光。用这种光减少而发出的结构，波导101大致梯形就足够了。
在图11中，105表示反射面。在图11中，波导101的光入射面103形成于发光面104的相邻表面，发光单元102形成于光入射面103上。用这种结构，可以随意设置发光单元102，可以易于实现小尺寸光源。
以与图11所示波导光源相同的方式，从光入射面103入射的光被反射面105反射，并由波导的侧面反射到达发光面104。此时，发光面104的面积小于光入射面103的面积。因此，从发光面104可以获得比从发光单元102辐射的光更亮的光。如图11所示，通过使用耦接于包括用于转换三角光的发射方向的反射面105的波导101以及用于减少光的波导101的波导1，可随意地设置发光单元102并减小曝光装置的尺寸。尽管只描述反射面105用作转换光发射角度的表面的情况，不局限于此，例如，还可以采用利用波导101和空气层之间折射率差的棱镜形结构。足以让从光入射面103入射的光的角度大致转换到发光面104的方向上。
在图12中，作为光入射角转换结构的台式(mesa)结构106设置在发光单元102和波导101之间，作为发光角度转换结构的透镜107设置在波导101的发光面104上。在光通过梯形波导101传播的情况下，小角度的光随着光的传播在光传播方向上增加。而且，小角度的光不会到达波导101的发光面104，只是作为来自波导101侧面的无效光发射。由于这个原因，优选从光入射面入射的光在传播方向上具有大角度，从发光单元102辐射的光的角度通过台式结构106转换，该光作为大角度的光入射。尽管使用通过台式结构106获得在平台平面的光角度转换效果，还可以利用透镜。可适当选择和使用入射角转换结构，以增加光的角度。
尽管从发光面发射的光进入空气，光在发光面104和空气之间分界面上折射，其角度进一步减小。在光源中，特别是用于在特殊位置辐射光的光源，例如，曝光装置，优选光的角度在发光面104上增加。发光角度转换结构形成于发光面104上，从而辐射具有大角度的光。尽管使用透镜获得光角度转换效果，还可以采用台式结构106。可适当选择和使用辐射角度转换结构，用于增加光的角度。
在图13中，空气层设置在发光单元102和波导101之间，锯齿形光传播角度转换结构设置在波导101的两侧面。如上所述，当光在波导101中传播时，具有小角度的光增加。因此，为了防止这种情况，光传播角度转换结构设置在波导101的表面，从而可以抑制减小光角度的影响。而且，空气层设置在发光单元102和波导101之间。因此，从光入射面103入射的光通过在光入射面103上的折射变为在传播方向上具有大角度的光。因此，进行有效的光传播。
尽管在图10-13中描述了使用仅有芯构成的波导101，可使用由预定折射率的芯和折射率低于芯的在芯的外围的包层形成的波导101。在由芯和包层形成的波导101中，在芯和包层之间的分界面以及包层和空气之间的分界面产生光的全反射。但是，部分光从发光面104以外的包层和空气之间的分界面辐射，并且被损耗。因此，为了利用这种损耗的光作为有效光，优选围绕波导101特别是围绕包层形成反射面5。因此，反射小于全反射，从而产生少量的光损耗。但是，从包层辐射的光可以再次作为损耗光利用，从而可以实现具有高亮度的光源。
参照图15来描述使用这些波导光源的曝光装置。在图15中，109表示芯，110表示包层。曝光装置具有这种结构，可发出对应于图像信号的光的多个光源设置成行。为了形成这种结构，需要至少划分光源本身，从而独立发光。而且，优选采用这种结构，相应每个像素光学划分的多个波导101平行设置。采用这种结构，可实现光干扰少的有效光发射。
在图15中，利由芯109和包层110之间折射率差的全反射，对每个像素进行光划分。在设置多个波导101的这种结构中，在两个不同的波导101之间形成遮光层，以防止相邻像素的光干扰。因此，可防止在芯109和包层110之间的分界面上全反射的光造成的光干扰。但是，与全反射的光相比，更多的没有在芯109和包层110之间的分界面上全反射的光在波导101的传播方向上具有小角度。即使这些光从另一像素的发光面104辐射，它们没有到达作为曝光物的感光件上。特别是，在如本发明的相对于光传播方向光在不同于相邻像素的方向的方向上减少的这种结构中，由于这种减小，从相应像素发光面104辐射的光具有足够高的亮度，并且从其它像素入射的光足够小，可以被忽略。因此，即使在相邻波导101之间没有形成遮光层，实际上很少发生问题。
如上所述，从使用波导101的光源辐射的光是发散光。因此，在相同的光源用作曝光装置的光源的情况下，光学系统设置在发光面104上，以对应像素辐射光。为了有效地在对应像素上辐射光，优选设置用于形成相等放大率正像(erected equal magnification image)的光量传输装置，作为在发光面104上的光学系统。
而且，根据本发明的有机电致发光元件可以用作使用电子照相法的记录装置的光源，例如，激光打印机或扫描仪。
接下来，图16示出根据本发明使用电子照相法的成像装置的实例。感光件至少由显示件和传输性能随光发射变化的光传输层构成。通过辐射光，可控制感光件表面的传输性能，从而对应图像信息形成图像。
具有非均匀表面电势分布的感光件通过充电装置使用接触或非接触法充电，从而在感光件的表面形成均匀地充有预定电势的充电表面。充电方法包括进行电晕放电和与感光件表面非接触充电的方法，以及使具有施加在其上的电压的充电部分，例如，充电辊、软毛刷辊、电磁刷辊或充电片，与感光件表面接触的方法。近年来，实际上使用接触充电法，因为可以抑制臭氧的产生或充电部分的功耗很小。可以使用任何充电方法。而且，施加到感光件上的偏压可以是DC偏压或交流偏压，例如正弦波，也可以应用矩形波或三角形波，可以应用包括任意周期的ON/OFF信号的偏压。
通过使用曝光装置，基于图像信息的光发射在感光件的充电表面上，从而对应图像信息具有表面电势的电潜像形成于感光件的充电表面上。通过在调色剂粘附装置中用静电力粘附绝缘调色剂，电潜像对应于图像信息在感光件的表面被显影为调色剂图像。显影方法包括接触显影方法、非接触显影方法、单组分显影法(one-component developing method)、双组分显影法、反转显影法或普通显影法，可以使用任一种显影方法。显影器件中施加的电压与充电件的偏压相同，可以适当地选择和使用任意DC或交流偏压。
而且，在调色剂转引装置中，感光件上形成的调色剂图像作为调色剂图像通过预定的压力和转印偏压转印到转印材料上，例如纸或包括带和鼓的中间转印件。转引方法包括辊转印、叶片转印和电晕放电转印，可以适当选择和使用这些转印方法。
最后，接收调色剂图像的转印材料从感光件表面分离，调色剂图像通过例如热定影的定影方式定影到打印物的表面，并作为打印文件排出。而且，在调色剂图像转印后，通过清洁装置将残留的调色剂从感光件适当地清除，从而表面被清除干净。
在单色打印机的情况下，黑色调色剂用作调色剂。单色打印机通过成像装置、定影装置以及纸张馈送和排出装置来实现。
在全色打印机的情况下，使用四种不同调色剂粘附装置，经过将对应于各个图像信息的潜像显影作为各个调色剂图像，并且转印黑色调色剂、青色调色剂、品红调色剂和黄色调色剂，从而在打印物上获得预定的全色打印文件。可选的，可通过将对应各个图像信息潜像的多个图像信息，作为一个调色剂图像，一起显影和转印，以实现全色打印文件。可选的，对应黑色、青色、品红和黄色设置多个成像装置，并转印各个调色剂图像，以实现全色打印文件。而且，还可将这些可选过程一体形成为一个可移动处理盒。
在具有这种结构的成像装置中，首先，根据黄色成分的图像信息形成潜像并转印到感光件上。此时，同步形成品红成分的潜像，黄色成分的转印后紧跟着是品红成分的转印。类似地，调色剂图像按照青色成分和黑色成分的顺序叠置，从而形成全色打印文件。
下面将描述本发明的实施例。
(第一实施例)
描述根据本发明实施例的光源。
根据本实施例使用波导101的光源具有这种结构，光入射面103设置在与波导101的发光面104相对的面上，发光单元102形成于光入射面103上，如图10所示。发光单元102可以易于实现使通过大光出射面积的发光单元102的光变窄的波导光源，可以使用比发光面104大的发光单元102。因此，不增加发光单元102的负载，易于实现高亮度的光源。可以从上述成分和形成方法以及公知的材料中选择和使用波导101的成分和形成方法，以便不妨碍从发光单元102的光发射。
尽管在本实施例中描述了仅包括芯的波导结构，没有特别限制为上述结构，可以采用包括芯和包层的结构。
如上所述，根据本实施例，通过使用发光面104小于光入射面103的波导1，不增加发光单元102的负载，易于实现高亮度的光源。
根据本实施例的光源可以用作照明器件或显示器件的光源。
(第二实施例)下面描述根据本发明实施例的光源。
使用根据本实施例波导101的光源具有这种结构，光入射面103设置在波导101的发光面104的相邻表面，包括阳极111、空穴传输层112、发光层113和阴极114的有机电致发光元件形成于光入射面103上，如图11所示。通过在光入射面103的法线方向上形成的反射面105，从有机电致发光元件辐射的光的角度大致在发光面104的方向上转换。通过这种结构，易于实现从具有大光出射面积的发光单元102起光减少的波导光源，可使用用于发光面104的大发光单元102。因此，不增加发光单元102的负载，易于实现使用有机电致发光元件的高亮度的光源。而且，在本发明的实施例中，光入射面103和发光面104形成于彼此相邻的表面。因此，可以易于形成薄光源并可以易于形成小尺寸的曝光装置。特别是，因为薄光源，易于实现可以在以小间距随意设置的高度设置随意度的光源。可以从上述成分和形成方法以及公知材料适当地选择和使用波导101的成分和形成方法，以便不妨碍从发光单元102的光发射。
尽管在该实施例中描述了波导的结构仅包括芯，不仅仅特别限制于上述结构，可以采用包括芯和包层的结构。
如上所述，根据本实施例，通过使用发光面104小于光入射面103的波导101，易于实现不增加发光层的负载而使用有机电致发光元件的高亮度的光源。而且，通过使用反射面105，可在彼此相邻的表面形成光入射面103和发光面104。因此，可实现具有高度设置随意度的光源。
根据本实施例的光源可以用作照明器件和显示器件的光源，特别是，最适合于小尺寸照明器件或显示器件的光源。
(第三实施例)下面描述根据本发明实施例的曝光装置。
使用根据本实施例的波导光源的曝光单元通过设置多个具有这种结构的波导光源构成，即使用包括芯109和包层110的波导101，并且发光单元102设置在波导101中的光入射面103上，其中发光面104小于光入射面103，如图14所示。而且，发光单元102形成于与波导101中的发光面104相对的光入射面103上。通过这种结构，可通过波导光源易于实现给予良好照明的照明器件，其中从具有大光出射面积的发光单元102辐射的光变窄。因此，可随意地使用具有寿命问题的元件或不能给予高亮度的元件，例如，有机电致发光元件。可以从上述成分和形成方法以及公知材料适当地选择和使用波导101的成分和形成方法，以便不妨碍从发光单元102的光发射。
尽管在本实施例中描述了包括芯109和包层110的波导结构，它没有特别限定于上述结构，而是可以使用仅包括芯109的结构。在这种情况下，遮光层或反射层总是形成于相邻像素之间，以便进行极佳的曝光。
如上所述，根据本实施例，可实现高亮度的曝光装置，其可以通过使用波导光源减轻发光单元102的负载，在波导光源中发光面104小于光入射面103。
根据本实施例的曝光装置可以用作使用电子照相法的记录装置例如打印机或复印机的曝光装置。
(第四实施例)接下来，描述使用电子照相法的记录装置，其利用根据本发明的波导光源。
在图16中，曝光装置115与根据第三实施例所述的曝光装置相同，116表示作为充电装置的充电器件，117表示作为调色剂粘附装置的显影器件，118表示作为调色剂转印装置的转印器件，119表示作为定影装置的定影器件，以及120表示作为清洁装置的清洁器。
如上所述，根据本实施例，使用具有不给元件施加负载的高亮度的光源的曝光装置115。因此，感光件上的光量可以增加，并且可以易于实现高速打印。特别是，在可以用简单步骤形成的有机电致发光元件用作光源的情况下，可实现小尺寸、廉价的记录装置。特别是，在具有多个成像装置的全色电照相打印机要被实现的情况下，通过使用根据本发明的小尺寸成像装置，可小尺寸全色电照相打印机。
(实例)(实例1)通过减压至2×10-6托或更低的真空度的溅射装置，使用溅射法在由玻璃形成的透明衬底上相间设置厚度分别是2μm和8μm的透明SiO2和SiON膜，然后，切割成梯形。因此，形成大致为梯形的波导。
接下来，与SiON膜具有相等折射率的光学粘结剂施加到包括与波导相同图案设置的GaAs和AlGaAs的有机LED的表面上，然后，发光部分和波导设置在相同位置，并被按压和粘附。
通过减压至2×10-6托或更低的真空度的溅射装置，使用溅射法在由玻璃形成的透明衬底上交替形成厚度分别是2μm和8μm的透明SiO2和ITO膜，然后，切割成梯形连接三角形的形状。因此，在芯层上形成阳极，在光入射面的法线方向上形成具有光角度转换表面的波导。
接下来，构图衬底经过按照用清洁剂(由FURUUCHI KAGAKU有限公司制造的SEMICO CLEAN)清洗、用纯净水清洗并用50℃纯净水清洗的清洁处理，然后，通过氮吹风机将粘在衬底上的水吹掉，加热和干燥该衬底。
随后，在减压至2×10-6托或更低的真空度的电阻加热蒸镀装置中，在阳极侧的表面形成厚度大约为50nm的TPD，作为空穴传输层。
然后，以相同的方式，在电阻加热蒸镀装置中，在空穴传输层上形成厚度大约为60nm的Alq3，作为发光层。TPD和Alq3具有0.2nm/s的蒸镀速度。
因此，以相同的方式，在电阻加热蒸镀装置中，使用含15at％LiO的Al-Li合金在发光层上形成厚度大约为150nm的阴极。
(比较实例)在包括玻璃的透明衬底上形成厚度为160nm的ITO膜，然后，用旋涂法将抗蚀剂材料施加到ITO膜上，以形成厚度为10μm的抗蚀剂膜，进行遮蔽、曝光和显影，以蚀刻ITO，从而形成宽度为10μm的阳极。
接下来，将厚度为3μm的抗蚀剂膜施加到具有阳极的衬底表面，然后进行构图，在与阳极垂直相交方向上去除宽度为10μm抗蚀剂的结构，从而获得具有10μm的平方阳极的构图衬底。
随后，构图衬底经过以下顺序的清洗处理，用清洁剂(由FURUUCHI化学有限公司制造的SEMICO CLEAN)超声清洗5分钟，用纯净水超声清洗10分钟，用1∶5∶1的过氧化氢水、水和氢氧化铵(容积比)的混合溶液超声清洗5分钟，并用70℃的纯净水超声清洗5分钟，然后，用氮吹风机将粘在衬底上的水吹掉，加热和干燥该衬底。
随后，以相同的方式清洗构图衬底，然后，在减压至2×10-6托或更低的电阻加热蒸镀装置中，在阳极侧的表面形成厚度大约为50nm的TPD作为空穴传输层。
此后，在电阻加热蒸镀装置中，以相同的方式在空穴传输层上形成厚度大约为60nm的Alq3作为发光层。TPD和Alq3和以0.2nm/s的速度蒸镀。
接下来，在电阻加热蒸镀装置中，以相同的方式通过使用含15at％Li的Al-Li合金作为蒸镀源在发光层上形成厚度为150nm的阴极。


下面将描述在表2中的评价项目的评价方法和其评价标准。
参照元件尺寸，评价包括波导的光源尺寸。按三个级别◎，○和△来进行评价。对于根据比较实例的波导光源，评价标准为◎表示优，○表示良，△表示可允许。
另外，参照发光量，评价从光源辐射的光量。按三个级别◎，○和△来进行评价。对于根据比较实例的光量，评价标准为◎表示优，○表示良，△表示可允许。
本发明的第一方面涉及光源，其包括至少包括电致发光的发光层的发光单元，以及接收从发光单元到光入射面的光并且从发光面辐射光到空气的波导，发光面形成于除了光入射面之外的面上，其中波导的发光面的面积小于光入射面的面积，从光入射面朝发光面的尺寸逐渐减小。从发光单元辐射的光从光入射面入射，并减小地从发光面发射。因此，不增加发光面的负载，可实现高亮度的光源。
本发明的第二方面涉及根据本发明第一方面的光源，其中波导大致为梯形截面。从发光单元辐射的光从光入射面入射，并减小地从发光面辐射。因此，不增加发光面的负载，可实现高亮度的光源。另外，可以易于以简单的形状形成具有这种功能的波导。
本发明的第三方面涉及根据本发明第一或第二方面的光源，其中波导在发光面上形成可增加发光角度的辐射角度转换结构。从发光单元辐射的光从光入射面入射，并减小地从发光面辐射。因此，不增加发光面的负载，可实现高亮度的光源。而且，通过发光角度转换结构，可加强前面方向上的光。因此，可实现在前面方向上具有大光量的光源，其适于各种使用。
本发明的第四方面涉及根据本发明第一至第三方面中任一方面的光源，其中辐射角度转换结构是台式结构，其截面相对发光面顺序增大。从发光单元辐射的光从光入射面入射，并减小地从发光面辐射。因此，不增加发光面的负载，可实现高亮度的光源。而且，通过平台型结构，易于实现具有这种功能的发光角度转换结构。
本发明的第五方面涉及根据本发明第一至第四方面中任一方面的光源，其中辐射角度转换结构是在发光面上形成的透镜。从发光单元辐射的光从光入射面入射，并减小地从发光面辐射。因此，不增加发光面的负载，可实现高亮度的光源。而且，通过这种透镜，易于实现具有这种功能的发光角度转换结构。
本发明的第六方面涉及根据本发明第一至第五方面中任一方面的光源，其中波导形成传播角度转换机构，用于改变在除了发光面的表面上的反射光的角度。从发光单元辐射的光从光入射面入射，并减小地从发光面辐射。因此，不增加发光面的负载，可实现高亮度的光源。而且，通过角度转换结构进行有效的光传播。因此，可以随意设置具有高亮度的有效光源。
本发明的第七方面涉及根据本发明第一至第六方面中任一方面的光源，其中传播角度转换结构是锯齿形的。从发光单元辐射的光从光入射面入射，并减小地从发光面辐射。因此，不增加发光面的负载，可实现高亮度的光源。而且，通过角度转换结构进行有效的光传播。因此，可以随意设置具有高亮度的有效光源，并且通过锯齿结构可以易于实现具有这种功能的传播角度转换结构。
本发明的第八方面涉及根据本发明第一至第七方面中任一方面的光源，其中发光单元由有机电致发光元件构成，有机电致发光元件至少包括用于注入空穴的阳极、具有发光区的发光层和用于注入电子的阴极。从发光单元辐射的光从光入射面入射，并减小地从发光面辐射。因此，不增加发光面的负载，可实现高亮度的光源。而且，通过减少在发光面上的负载的结构，可实现使用有机电致发光元件作为发光单元的光源。
本发明的第九方面涉及根据本发明第一至第八方面中任一方面的光源，其中波导由具有预定折射率的芯和在芯外围形成并具有低于芯的折射率的折射率的包层构成。从发光单元辐射的光从光入射面入射，并减小地从发光面辐射。因此，不增加发光面的负载，可实现高亮度的光源。而且，因为芯用包层覆盖，可传播具有更少外部影响的稳定光。
本发明的第十方面涉及根据本发明第一至第九方面中任一方面的光源，其中波导外围用反射面覆盖。从发光单元辐射的光从光入射面入射，并减小地从发光面辐射。因此，不增加发光面的负载，可实现高亮度的光源。而且，因为波导用反射面覆盖，可传播具有更少外部影响的稳定光，以防止光作为损耗光发射到外面。由此，利用这些光作为有效光。因此，可以进行有效的光传播。
本发明的第十一方面涉及根据本发明第一至第十方面中任一方面的光源，其中发光单元与光入射面具有插入的空气层。从发光单元辐射的光从光入射面入射，并减小地从发光面辐射。因此，不增加发光面的负载，可实现高亮度的光源。因此，通过简单的方法，可以增加在波导中的光入射角度。因此，可以进行有效光传播。
本发明的第十二方面涉及根据本发明第一至第十一方面中任一方面的光源，其中光源单元在发光面上形成辐射角度转换结构。从发光单元辐射的光从光入射面入射，并减小地从发光面辐射。因此，不增加发光面的负载，可实现高亮度的光源。另外，具有大角度的光在光入射面入射。因此，可以进行有效的光传播。
本发明的第十三方面涉及根据本发明第一至第十二方面中任一方面的光源，其中在除了与光入射面相对表面的表面上形成发光面。从发光单元辐射的光从光入射面入射，并减小地从发光面辐射。因此，不增加发光面的负载，可实现高亮度的光源。而且，发光单元可以随意设置。因此，可实现具有高亮度的小尺寸光源。
本发明的第十四方面涉及根据本发明第一至第十三方面中任一方面的光源，其中波导具有这种形状，大致为梯形截面的波导结构和三角形截面的波导结构彼此连接。从发光单元辐射的光从光入射面入射，并减小地从发光面辐射。因此，不增加发光面的负载，可实现高亮度的光源。而且，可以随意设置发光单元。因此，可实现具有高亮度的小尺寸光源。
本发明的第十五方面涉及光学打印机头，其至少包括具有可对应于数据信号辐射信号光的设置成行的多个发光单元的曝光装置，以及通过信号光的照射可形成光学潜像的感光件，其中曝光装置由根据本发明第一至第十四方面的光源构成。可以使用具有高亮度的光源。因此，易于实现具有高亮度的曝光装置。
本发明的第十六方面涉及根据本发明第十五方面的曝光装置，其中在主扫描方向上对应每个像素光学划分的多个波导彼此平行设置。因为使用具有高亮度的光源，易于实现具有高亮度的曝光装置。由此，通过光学划分的波导，可实现没有光干扰的曝光装置。
本发明的第十七方面涉及根据本发明第十五或第十六方面的曝光装置，其中波导在彼此相邻的衬底之间不设置遮光层。因为可以使用具有高亮度的光源，可能易于实现具有高亮度的曝光装置。而且，通过不设置遮光层的简单结构，可实现没有光干扰的廉价曝光装置。
本发明的第十八方面涉及根据本发明第十五至第十七方面中任一方面的曝光装置，其中波导与其外面的发光面设置有光量传输装置，用于形成相等放大率正像。因为可以使用具有高亮度的光源，易于实现具有高亮度的曝光装置。而且，通过简单的结构，易于实现具有高分辨率的曝光装置。
本发明的第十九方面涉及成像装置，其中至少包括可形成静电潜像的感光件，通过放电装置在感光件表面形成均匀电势的充电装置，辐射对应于图像信号的信号光从而形成潜像的曝光装置，将调色剂粘附到形成潜像的表面的调色剂粘附装置，将调色剂转印到转印材料上的调色剂转印装置，以及控制每个部分的控制装置，其中作为曝光装置，记录装置使用根据本发明第十五至第十八方面中任一方面的曝光装置。可使用具有高亮度和高分辨率的曝光装置。因此，易于实现具有高性能的记录装置。
第三实施模式下面参照图17-24，说明本发明的实施例。另外，在附图中，相同的部件用相同的附图标记，在此不重复解释。
图17是根据本发明实施例的彩色成像装置结构的轮廓图。图18是图17中的彩色成像装置曝光部分的详细视图。图19是图17中的彩色成像装置感光部分的详细视图。图20是图17中的彩色成像装置显影部分的详细视图。图21是用作图18中曝光部分的光源的有机电致发光元件主要部分的透视图。图22是用作图18中曝光部分的光源的有机电致发光元件截面图。图23是用作图18中曝光部分的光源的有机电致发光元件平面图。图24是用作图18中曝光部分的光源的改型实例的有机电致发光元件的截面图。图25是用作图18中曝光部分的光源的另一改型实例的有机电致发光元件的截面图。
在图17中，彩色成像装置201顺序地设置有显影部分202、203、204、205，分别用于形成各个颜色黄色(Y)、品红(M)、青色(C)和黑色(K)的调色剂图像，并且包括曝光部分(曝光装置)206、207、208、209，对应各个显影部分202-205的感光部分210、211、212、213。
如图18所示，曝光部分206-209包括头支撑件206a-209a；有机电致发光元件206d-209d，其作为光源，构成安装到基座件206b-209b并用设置在头支撑件206a-209a上的密封件206c-209c空气密封的曝光头；以及设置在基座件206b-209b上的驱动器206e-209e，其用于对应图像数据将电压供给有机电致发光元件206d-209d来发光。另外，用于集光的衬底(波导)231安装在基座件206b-209b上，光纤阵列206g-209g设置在光输出表面外面。
如图19详细示出，感光部分210-213包括感光鼓(感光件)210a-213a，其作为旋转设置的图像载体；充电器(充电装置)210b-213b，其与感光鼓210a-213a压力接触用于给感光鼓210a-213a表面充电至均匀电势；清洁器210c-213c，其用于在转印图像之后清除在感光鼓210a-213a上剩余的调色剂。
在周边方向上旋转的感光鼓210a-213a设置成一列，其旋转中心轴彼此平行。另外，与感光鼓210a-213a压力接触的充电器210b-213b随着感光鼓210a-213a的旋转而旋转。
另外，图20详细示出，显影部分202-205包括显影辊(显影装置)202a-205a，其用于将调色剂粘到通过从曝光部分206-209辐射的光而在其周边表面形成静电潜像的感光鼓210a-213a上，以将静电潜像显现为调色剂图像；搅拌件202b-205b，其用于搅拌盒中的调色剂214；供应辊202c-205c，其用于在搅拌调色剂214的同时将调色剂214供应给显影辊202a-205a；以及刮板202d-205d，用于调节供应给显影辊202a-205a的调色剂214的预定厚度和通过摩擦力使调色剂214带电。
如图17所示，通过将在感光鼓210a-213a上显现的各个颜色的调色剂图像转印到纸(记录介质)P上，彼此交迭形成彩色调色剂图像的转印部分215，设置在与曝光部分206-209、感光部分210-213和显影部分202-205相对的位置。
转印部分215包括转印辊216-219和弹簧220-223，用于分别将各个转印辊216-219压力接触感光鼓210a-213a。
容纳纸张P的纸张馈送部分224设置在与转印部分215相对的一侧。另外，纸张P通过纸张馈送辊225一张接一张地从纸张馈送部分224排出。
用于以预定定时将纸张P馈送到转印部分215的阻靠辊(resist roller)226设置在从纸张馈送部分224到达转印部分215的纸张传输路径中，定影部分22 7设置在纸张传输路径上，其中馈送有在该路径通过转印部分215P形成彩色调色剂图像的纸张。
定影部分227设置有加热辊227a和与加热辊227a压力接触的压力辊227b，在纸张P上转印的彩色图像，通过由于旋转辊227a和227b夹持纸张P产生的压力和热，定影到纸张P上。
在具有这种结构的成像装置中，首先，具有黄色成分图像信息的潜像形成于感光鼓210a上。通过具有黄色调色剂的显影辊202a，在感光鼓202a上将潜像显现为黄色调色剂图像。在这个时间周期，通过纸张馈送辊225从纸张馈送部分224排出的纸张P，通过阻靠辊226以一定定时传输到转印部分215。另外，纸张P被感光鼓210和转印辊216夹持传输，崔这种情况下，从感光鼓210a转印上述黄色调色剂图像。
在黄色调色剂图像转印到纸张P的时间周期内，顺序地进行形成品红颜色成分的潜像，通过显影辊203a显现品红调色剂的品红调色剂图像。另外，品红调色剂图像转印到转印有黄色调色剂图像的纸张P上，以交迭于黄色调色剂图像。
接下来，类似地进行青色调色剂图像和黑色调色剂图像的图像形成和转印，四种颜色的调色剂图像完成交迭于在纸张P上。
此后，形成彩色图像的纸张P传输到定影部分227。在定影部分227，转印的调色剂图像被加热和定影在纸张P上，在纸张P上形成全色图像。
此后，这样形成了一系列彩色图像的纸张P被排出到排纸盘228中。
参照图21和22，构成设置在曝光部分206-209光源的各个有机电致发光元件206d-209d形成有阳极232，其包括用溅射法、电阻加热蒸镀沉积法等形成的透明导电膜，其用于注入空穴；以及阴极233，其是通过电阻加热蒸镀沉积法等形成的电极，用于在板231上注入电子。另外，具有发光区的发光层234形成于阳极232和阴极233之间。
当通过由具有上述结构的各个有机电致发光元件206a-209a的阳极232构成的正电极，以及由阴极233构成的负电极施加直流电压或直流电流时，从阳极232向发光层234注入空穴并从阴极233注入电子。在发光层234中，这样注入的空穴和电子重新结合，当这样形成的激子从限定态转变到基态时，产生发光现象。
在有机电致发光元件206d-209d中，从构成发光层234中发光区的荧光件(未示出)辐射的光，以荧光件为中心发射并经由板231辐射。或者，光暂时被阴极233在与出射光的方向上(板231的方向上)相反的方向上反射，并经由板231辐射。
接下来，解释构成有机电致发光元件的各个构件。
作为根据本发明的各个有机电致发光元件206d-209d的板231，当板不用作出射光的表面时，可以使用透明或半透明或不透明的板，板具有可支持各个有机电致发光元件206d-209d的强度。
另外，根据本发明，在限定的透明或半透明中，限定表明不妨碍光学识别有机电致发光元件206d-209d的光发射的透明程度。因为上面已经详细描述过，在此省略。
另外，根据其使用，板是材料可以是仅传输特定波长的材料，用于转换具有特定波长的光等的具有光-光转换功能的材料。另外，尽管优选板是绝缘的，板没有特别限定于此，可以在不妨碍有机电致发光显示元件驱动或不依靠其使用的范围内导电。或者，波导可以由在主扫描方向上其对应各个像素的被光学隔离的多片部分彼此平行地对齐的波导形成波导，或者可以由波导的芯部具有导电性和包层具有绝缘性并且多片电绝缘的芯部也可以用作阴极的结构构成。
根据本实施例，板231形成波导，其中在主扫描方向上对应各个像素的光学隔离的多个片部分彼此平行对齐。另外，板231由具有预定折射率的芯231a和在芯231a周围并且折射率小于芯的包层231b构成。另外，包层231b可以在芯231a外围的整个面上形成，或可以在外围的部分表面形成。
另外，芯231a的折射率可以具有小于发光层的折射率，或可以设定为大于由发光层的折射率减去0.3构成的值。
另外，尽管根据本实施例，板231由具有边长为8μm和间距大约为10.5μm的正方形截面的波导构成，并且构成对应分辨率2400dpi，对于截面形状，可以采用任意形状，只要预定的潜像可以形成于感光件上，根据分辨率的打印状况、感光件等的旋转数，可以适当地构成间隔和形状。
另外，尽管在这里已经解释了使用波导作为板的结构，可以有分开制作有机电致发光元件和波导的构成结构，在这种情况下，有机电致发光元件和波导用光学粘结剂等粘结。在这种情况下，当有机电致发光元件和波导之间存在空气层时，在波导中传播的光通过全反射减少，从而不能进行有效的光传播。因此，当有机电致发光元件和波导分开制作时，优选连接它们，使得在它们之间不存在空气层。
这里，如上所述，在有机电致发光元件206d-209d中，从发光层辐射的光经过板231的相反面辐射，当光通过各种介质的边界面时，在入射侧的介质的折射率大于出射侧的折射率的情况下，入射角大于临界角从而入射光不能通过分界面，并且被介质之间的边界面全反射，其中临界角是使得折射波的出射角为90°的角度。
因此，在各个有机电致发光元件206d-209d中光被各向同性辐射，辐射角度大于临界角的辐射光通过在板231中波导的分界面的反复全反射传播，特别是，在本实施例中，如图23所示，通过在板231的包层231b包围的芯231a中的反复全反射传播，到达子扫描方向上的端面。
因此，根据本实施例，应该注意，在板231的子扫描方向上的端面构成光出射面235，从光出射面235出射的光用作曝光的光。
即，发光层的面积越大，在板231中传播的光量越大，因此，到达构成板231子扫描方向上端面的光出射面235的光的光量增加。即，当曝光的光由来自板231子扫描方向上端面的光出射面235的光构成时，仅通过扩大发光层234的面积，增加发光量，从而曝光所需的发光量可以通过增加施加电流来提供，不会缩短有机电致发光元件206d-209d的元件寿命。
即，根据本实施例，曝光的光由来自波导229的端面的光出射面235的光构成。尽管根据本实施例，板和波导这样一体形成，波导可以与板独立分开形成。
另外，根据使用这种曝光装置的成像装置，静电潜像可以适当地形成于各个感光鼓1210a-213a上，从而可以形成高质量的图像。
特别是，根据本实施例，作为波导通道的板231由芯231a和包层231b构成，从而从发光层234辐射的光进一步有效地导向光出射面235，可以实现发光量的进一步增加。但是，可不构成这种芯231a和包层231b的两层结构。
这里，遮光层或反射层可以设置在彼此邻接的板231之间。当设置遮光层或反射层时，光不会从另一个板231入射到某一个板231上，从而从这些板中的光出射面235出射的光没有发散。另外，特别是当设置反射面时，从发光层入射到板231的光更多地反射到光出射面235，从而可以实现光量的增加。
另外，尽管光出射面235的形状例如可以构成矩形或六角形等，优选对应于像素的形状构成光出射面的形状。另外，当板231由芯231a和包层231b构成时，光出射面235成为由芯231a和包层231b构成的面。
如图24所示，构成波导的板231可以形成有角度转换部分236，角度转换部分236用于转换从发光层234入射到板231的光的角度，以导向光出射面235。当形成角度转换部分236时，可实现从光出射面235出射光量的进一步增加。这里，尽管在所示的情况下，角度转换部分236由多个在发光层234相反侧的板231正面的半球体形成的散射面构成，角度转换部分236可以由各种形状构成，如凹面和凸面、在主扫描方向上均匀的半圆柱形或锯齿形的凹面和凸面，并且通过设置与多个一维形状平行对准的角度转换部分236，角度可以转换成特定角度。另外，优选角度转换部分236在主扫描方向上没有角度转换，以便在除了子扫描方向上的方向上将光引导到光出射面235。特别是，当设置用于进行在垂直于主扫描和子扫描的方向上(垂直于发光侧的方向上)的角度转换的角度转换部分236时，没有设置角度转换部分236时被损耗的光可以被导向光出射面235，而且不妨碍子扫描方向上光的传播，因此，该结构是有效的。另外，当板231由芯231a和包层213b构成时，由于在设置在与发光层232相反侧的芯231a和包层231b之间的分界面形成角度转换部分236，可以进行角度转换部分236的角度转换同时有效利用在芯231a和包层231b之间分界面的全反射作用。
另外，在板231中，在与光出射面235相对的面处或设置在发光层234相对侧的面处形成反射层。当设置反射层时，从发光层234入射到板231的光更多地反射到光出射面235，因此，可以实现光量的增加。另外，在与光出射面235相对侧的面上和设置在与发光层234相对侧的面上都形成反射层。
另外，可以用透镜(发散限制装置)形成波导229的光出射面235，用于使从光出射面235发射的发散光变窄，或构成平行光，即，限制光的发散。另外，在发射限制装置中，除了作为凸透镜或凹透镜等曲面镜，还有掺杂铁或UV改性狭长形透镜，其利用全反射的台式结构，如图25所示，或在等同于台式结构全反射面的位置设置反射面的锥形结构。另外，透镜可以通过一体形成的透镜限制光的发散，例如与各个光出射面235一个对应一个地形成多个透镜的结构、多个透镜与一个光出射面235形成的结构、单个透镜与多个光出射面2 35形成的结构、或单个柱面镜结构或一维台式结构对应所有光出射面的结构。
另外，当板231的光出射面235和各个感光鼓210a-213a设置在彼此非常接近，例如，相距的距离等于或小于像素对角线的位置时，不用插入各个光纤透镜阵列206g-209g，从光出射面235辐射的光发射到感光鼓上。或者，当光出射面235和各个感光鼓210a-213a设置在彼此远离的位置时，光通过各个光纤透镜阵列206g-209g聚焦在各个感光鼓210a-213a上，成为相等放大率的正像。
尽管在上述的说明中，说明了将本发明应用于彩色成像装置中的情况，本发明还可应用于单色类如黑色等的成像装置中。另外，当本发明应用于彩色成像装置时，显影的颜色不限于黄、品红、青和黑这四种颜色。
在本发明第一方面描述的发明是一种曝光装置，其是由有机电致发光元件构成光源的曝光装置，该曝光装置至少包括在板上注入空穴的阳极、具有发光区的发光层以及用于注入电子的阴极，曝光装置包括在子扫描方向上的端面构成光出射面的波导，从发光层辐射、入射到波导上并从光出射面出射的光用作曝光的光，由于在波导的子扫描方向上从作为端面的光出射面辐射的光构成的曝光的光，易于实现小尺寸形式和薄尺寸形式的曝光装置，因为光通过波导从光出射面的端面方向上辐射，易于在子扫描方向上扩大光出射面积，因此，仅仅扩大发光层的面积就增加发光量，因此，本发明进行的操作可提供曝光所需发光量，而不会由于增加施加的电流而缩短元件寿命。
本发明第二方面描述的发明是波导与板一体形成的曝光装置，易于实现小尺寸形式和薄尺寸形式的曝光装置，因为光通过波导从光出射面的端面方向上辐射，易于在子扫描方向上扩大发光区，因此，只要扩大发光层的面积就增加发光量，因此，本发明进行的操作可提供曝光所需发光量，而不会由于增加施加的电流而缩短元件寿命。另外，因为波导和板一体形成，曝光装置可以进一步减小尺寸，省却粘合波导并省却定位波导的步骤，从而本发明可廉价地实现曝光装置的操作并可提供稳定的光量。
本发明第三方面描述的发明是一种曝光装置，其中在主扫描方向上对应各个像素光学隔离的多片波导彼此平行对准，易于实现小尺寸形式和薄尺寸形式的曝光装置。因为光通过波导从光出射面的端面方向上辐射，易于在子扫描方向上扩大发光区，因此，只要扩大发光层的面积就增加发光量，因此，本发明进行的操作可提供曝光所需发光量，而不会由于增加施加的电流而缩短元件寿命。另外，波导对应各个像素光学隔离并且对应各个像素传播光，从而通过像素单元增加光量，本发明可进行实现高图像质量高分辨率的操作。
本发明第四方面描述的发明是一种曝光装置，其中波导由具有预定折射率的芯和在芯的外围形成的并具有小于芯折射率的折射率的包层组成，易于实现小尺寸形式和薄尺寸形式的曝光装置，因为光通过波导从光出射面的端面方向上辐射，易于在子扫描方向上扩大发光区，因此，从发光层辐射的光进一步有效地导向光出射面，从而本发明进行的操作可进一步增加发光量。另外，在波导中传播的光可通过在芯和包层之间分界面的全反射在光出射面方向上传播，从而可进行损耗小、稳定的光传播，即使灰尘或脏物粘结或在包层表面有缺陷，本发明进行可进行稳定光传播的操作。
本发明第五方面描述的发明是一种曝光装置，其中芯的折射率小于发光层的折射率，易于实现小尺寸形式和薄尺寸形式的曝光装置，因为光通过波导从光出射面的端面方向上辐射，易于在子扫描方向上扩大发光区，因此，从发光层辐射并入射到波导的光进一步有效地导向光出射面，从而本发明进行的操作可进一步增加发光量。另外，从发光层辐射的光有效地导向光出射面，因为在子扫描方向上的光通过光的折射在波导中增加，又因为波导折射率小，从而本发明进行的操作可进一步增加发光量。
本发明第六方面描述的发明是一种曝光装置，其中芯的折射率大于发光层的折射率减去0.3构成的值，易于实现小尺寸形式和薄尺寸形式的曝光装置，因为光通过波导从光出射面的端面方向上辐射，易于在子扫描方向上扩大发光区，因此，从发光层辐射并入射到波导的光进一步有效地导向光出射面，从而本发明进行的操作可进一步增加发光量。另外，通过限制在波导分界面的全反射，从发光层辐射的光进一步有效地导向光出射面，从而本发明进行的操作可进一步增加发光量。
本发明第七方面描述的发明是一种曝光装置，其中遮光层或反射层设置在彼此邻近的波导之间，光没有从其它波导入射，本发明进行的操作消除了波导中从光出射面出射的光量的发散。特别是，当设置反射层时，入射在其它波导上并作为无效光传播的光作为有效光传播，从而光进一步有效地导向光出射面，从而本发明进行的操作可进一步增加发光量。
本发明第八方面描述的发明是一种曝光装置，其中光出射面构成的形状对应于像素的形状，易于实现小尺寸形式和薄尺寸形式的曝光装置，因为光通过波导从光出射面的端面方向上辐射，易于在子扫描方向上扩大发光区，因此，只要扩大发光层的面积就增加发光量，因此，本发明进行的操作可提供曝光所需发光量，而不会由于增加施加的电流而缩短元件寿命。另外，因为光出射面构成的形状对应于像素的形状，本发明进行的操作可形成高度精细的潜像。
本发明第九方面描述的发明是一种曝光装置，其中波导形成有角度转换部分，用于转换从发光层入射到波导的光的角度，以导向光出射面，本发明进行的操作可实现从光出射面出射的光量进一步增加。
本发明第十方面描述的发明是一种曝光装置，其中角度转换部分将在除了子扫描方向以外的方向上的光导向光出射面，对本身有效出射的光的影响不大，无效光的角度可以转换成有效光，从而本发明进行的操作可实现从光出射面出射的光量进一步增加。
本发明第十一方面描述的发明是一种曝光装置，其中角度转换部分相对垂直于主扫描方向上或子扫描方向上的方向上进行角度转换，以导向光出射面，对本身有效出射的光的影响不大，无效光的角度可以转换成有效光，从而本发明进行的操作可实现从光出射面出射的光量进一步增加。
本发明第十二方面描述的发明是一种曝光装置，其中角度转换部分形成于设置在与发光层相对侧的包层和芯之间的分界面，对本身有效出射的光的影响不大，无效光的角度可以转换成有效光，经过角度转换的光在芯内部传播，可以实现损耗小的光传播，从而本发明进行的操作可实现从光出射面出射的光量进一步增加。
本发明第十三方面描述的发明是一种曝光装置，其中反射层至少形成于下述任一面上，如与光出射面相对的面和设置在与发光层相对一侧的波导面，从发光层入射到波导的光被更多地反射，无效光作为有效光到达光出射面，从而本发明进行的操作可实现从光出射面出射的光量进一步增加。
本发明第十四方面描述的发明是一种曝光装置，其中光出射面形成有发散限制装置，用于限制从光出射面辐射的光的发散，易于实现小尺寸形式和薄尺寸形式的曝光装置，因为光通过波导从光出射面的端面方向上辐射，在子扫描方向上易于扩大光出射面积，从而仅通过扩大发光层的面积增加发光量，从而本发明进行的操作可提供曝光所需发光量，而不会由于增加施加的电流而缩短元件寿命。另外，通过光的发散限制装置，从光出射面辐射的光在前方加强传播，从而从光出射面辐射的光进一步有效地利用用于曝光，从而本发明进行的操作可实现具有非常高效率的曝光装置。
本发明第十五方面描述的发明是一种曝光装置，其中从光出射面辐射的光以相等放大率的正像聚焦在感光鼓上，易于实现小尺寸形式和薄尺寸形式的曝光装置，因为光通过波导从光出射面的端面方向上辐射，在子扫描方向上易于扩大光出射面积，从而仅通过扩大发光层的面积增加发光量，从而本发明进行的操作可提供曝光所需发光量，而不会由于增加施加的电流而缩短元件寿命。另外，从光出射面辐射的光可以通过简单的结构进一步有效地利用用于曝光，从而本发明进行的操作可实现具有非常高效率的曝光装置。
本发明第十六方面描述的发明是一种成像装置，其包括曝光装置和通过曝光装置形成静电潜像的感光件，在感光件上适当的形成静电潜像，从而本发明进行的操作可形成高质量图像。
第四实施模式(实施例1)下面参照图26-33解释本发明的实施例。另外，在这些附图中，相同的部件标注相同的标记，在此省略重复解释。
图26是根据本发明实施例1的彩色成像装置的结构轮廓图，图27是彩色成像装置的曝光部分的详细视图，图28是图26中的彩色成像装置的感光部分的详细视图，图29是图26中的彩色成像装置的显影部分的详细视图，图30是用作图27中的曝光部分的光源的有机电致发光元件主要部分的截面图，图31是用作图27中的曝光部分的光源的有机电致发光元件的透视图，图32是用作图27中的曝光部分的光源的有机电致发光元件平面图，图33是用作图27中的曝光部分的光源的有机电致发光元件的改型实例的截面图，以及图34是用作图27中的曝光部分的光源的另一改型实例的有机电致发光元件的截面图。
在图26中，彩色成像装置301顺序地设置有显影部分302、303、304、305，用于分别形成各个颜色黄色(Y)、品红(M)、青(C)和黑(K)的调色剂图像，并且包括对应于各个显影部分302-305的曝光部分(曝光装置)306、307、308、309和感光部分310、311、312、313。
如图27所示，曝光部分306-309包括头支撑件306a-309a；有机电致发光元件306b-309b，其作为光源，构成安装到基座件306a-309a的曝光头；和设置在基座件306a-309a上的驱动器306c-309c，其用于响应图像数据提供电压给有机电致发光元件306b-309b以发光。为了遮蔽在板306a-309a上的有机电致发光元件306b-309b，元件可以用密封件306d、307d、308d、309d空气密闭式地密封，或者将干燥剂306e、307e、308e、309e可以设置在密封件上，以吸收密封件中的湿气。图像传输光学系统306f、307f、308f、309f设置在有机电致发光元件306b-309b的光出射面外面。
图28详细示出，感光部分310-313包括感光鼓(感光件)310a-313a，其作为旋转设置的图像载体；充电器(充电装置)310b-313b，其与感光鼓310a-313a压力接触，用于给感光鼓310a-313a表面充电至均匀电势；清洁器310c-313c，其用于在转印图像之后清除在感光鼓310a-313a上剩余的调色剂。
在周边方向上旋转的感光鼓310a-313a设置成一列，其旋转中心轴彼此平行。另外，与感光鼓310a-313a压力接触的充电器310b-313b随着感光鼓310a-313a的旋转而旋转。
另外，图29详细示出，显影部分302-305包括显影辊(显影装置)302a-305a，其用于将调色剂粘到通过从曝光部分306-309辐射的光发射其周边表面形成静电潜像的感光鼓310a-313a上，以将静电潜像显现为调色剂图像；搅拌件302b-305b，其用于搅拌盒中的调色剂314；供应辊302c-305c，其用于在搅拌调色剂314的同时将调色剂314供应给显影辊302a-305a；以及刮板302d-305d，其用于将供应给显影辊302a-305a的调色剂314调节至预定厚度和通过摩擦力使调色剂314带电。
如图26所示，用于通过将在感光鼓310a-313a上显现的各个颜色的调色剂图像转印到纸(记录介质)P上而彼此交迭形成彩色调色剂图像的转印部分315，设置在与曝光部分306-309、感光部分310-313和显影部分302-305相对的位置。
转印部分315包括转印辊316-319和弹簧320-323，用于分别将各个转印辊316-319压力接触感光鼓310a-313a。
容纳纸张P的纸张馈送部分324设置在与转印部分315相对的一侧。另外，纸张P通过纸张馈送辊325一张接一张地从纸张馈送部分324排出。
用于以预定定时将纸张P馈送到转印部分315的阻靠辊326，设置在从纸张馈送部分324到达转印部分315的纸张传输路径中。另外，定影部分327设置在纸张传输路径上，在该路径上通过转印部分315前送形成有彩色调色剂图像的纸张P。
定影部分327设置有加热辊327a和与加热辊327a压力接触的压力辊327b，在纸张P上转印的彩色图像，通过旋转辊327a和327b夹持纸张P而产生的压力和热，定影到纸张P上。
在具有这种结构的成像装置中，首先，具有黄色成分图像信息的潜像形成于感光鼓310a上。通过具有黄色调色剂的显影辊302a，在感光鼓302a上显现潜像为黄色调色剂图像。在这个时间周期，通过纸张馈送辊325从纸张馈送部分324排出的纸张P，通过阻靠辊326定时传输到转印部分315。另外，纸张P通过感光鼓310和转印辊316夹持来传输，在这种情况下，从感光鼓310a转印上述黄色调色剂图像。
在黄色调色剂图像转印到纸张P的时间周期内，相继地形成品红颜色成分的潜像，通过显影辊303a利用品红调色剂显现品红调色剂图像。另外，品红调色剂图像转印到转印有黄色调色剂图像的纸张P上而以交迭于黄色调色剂图像。
接下来，类似地进行青色调色剂图像和黑色调色剂图像的图像形成和转印，四种颜色的调色剂图像完成交迭于纸张P上。
此后，形成彩色图像的纸张P传输到定影部分327。在定影部分327，转印的调色剂图像被加热并定影在纸张P上，在纸张P上形成全色图像。
此后，这样形成了一系列彩色图像的纸张P排出到排纸盘328中。
这里参照图30，构成设置在曝光部分306-309的光源的各个有机电致发光元件306b、307b、308b、309b形成有阳极330以及阴极331，阳极330包括用溅射法、电阻加热蒸镀沉积法等形成的透明导电膜，用于注入空穴，阴极331是通过电阻加热蒸镀沉积法等形成的电极，用于在用作板的波导329上注入电子。
另外，发光层332形成于阳极330和阴极331之间，参照图30，空穴传输层333形成于阳极330和发光层332之间，电极传输层334形成于阴极331和发光层332之间。
当通过由具有图30所示结构的各个有机电致发光元件306b-309b的阳极330构成的正极和由阴极331构成的负极施加电流时，空穴从阳极330经过空穴传输层333注入发光层332，电子从阴极331经过电子传输层334注入发光层332。当以这种方式注入的空穴和电子重新结合，这样形成的激子从限定态转变到基态时，产生发光现象。
在该有机电致发光元件中，从构成发光层332的发光区的荧光物质辐射的光，以荧光物质为中心向所有方向上辐射，并通过波导329辐射。或者，光暂时在与出射光的方向上(波导329的方向上)相反的方向上发射，被阴极331反射，并经过波导329辐射。
在这种情况下，根据有机电致发光元件，在图30所示的有机电致发光元件的示例中，优选构成有机电致发光元件的发光层的厚度厚于阳极330或阴极331。
通常，在有机电致发光元件中会产生由发光层332中存在的外来物质造成的短路。或者，因为发光层332的厚度薄于预定厚度，在阳极330或阴极331的端部形成阶梯差，而在阳极330和阴极331的端部产生短路。但是，由于构成图30所示的结构，可以实现难以在阳极330和阴极331之间产生短路的曝光装置。
构成有机电致发光元件的各个部件在前面的实施例中已经解释过。因此，在此不再敷述。
作为各个有机电致发光元件306d-309d的阴极331，使用具有低的功函数的金属或合金，使用Al、In、Mg、Ti等金属，Mg-Ag合金、Mg-In合金等Mg合金，合Al-Li金、Al-Sr合金、Al-Ba合金等铝合金。或者，LiO2/Al，LiF/Al等层叠结构优选作为阴极材料。
可以使用具有小的功函数的金属并在其上层叠透明电极而形成的具有高透光性的超薄层来形成透明阴极。
另外，作为形成阴极薄膜的方法，可以使用电阻加热蒸镀沉积、电子束蒸镀沉积或溅射法。
这里，如上所述，在有机电致发光元件306d-309d中，从发光层辐射的光通过波导的相对面辐射，当光通过各个介质的边界面时，在入射侧介质的折射率大于出射侧的折射率的情况下，以大于临界角的角度入射的光不能通过边界面，并被介质之间的边界面全反射，其中临界角是使得折射光的出射角成90°的角度。
因此，光在有机电致发光元件306d-309d中各向同性辐射，角度大于临界角辐射的光通过在波导中波导的边界面反复全反射传播，特别是，根据本实施例，如图32所示，通过在由波导329b的包层包围的芯329a中反复全反射传播到子扫描方向上的端面。
因此，根据本实施例，应该注意，波导329的子扫描方向上的端面用于构成光出射面335，从光出射面335出射的光用作曝光的光。
也就是说，发光层的面积越大，在芯329a中传播的光量越大，从而到达光出射面335的光量增加，光出射面335构成波导329在子扫描方向上的端面。即，当曝光的光由作为构成波导329子扫描方向上的端面的光出射面335的光构成时，仅仅扩大发光层的面积就增加发光量，从而可以提供曝光所需的发光量，且增加施加的电流不会缩短有机电致发光元件306d-309d的元件寿命。
也就是说，根据本发明，曝光的光由来自作为波导329端面的光出射面335的光构成。尽管根据本发明，板和波导以这种方式形成一体，波导可以与板独立地分开形成。
另外，根据使用这种曝光装置的成像装置，可以在各个感光鼓310a-313a上适当形成静电潜像，从而可以形成高质量的图像。
特别是，根据本发明，作为波引导路径的波导329由芯329a和包层329b构成，从而从发光层辐射的光进一步有效地导向光出射面335，可以实现发光量的进一步增加。但是，可不构成芯329a和包层329b的两层结构。
这里，遮光层或反射层可以设置在彼此相邻的芯329a之间。当设置遮光层或反射层时，光不会从另一个芯329a入射到某一个芯329a上，从而从芯329a中的光出射面335出射的光量没有发散。另外，特别是当设置反射层时，从发光层入射到芯329a的光更多地反射到光出射面335，从而可以实现光量的增加。
另外，尽管光出射面335的形状可以构成例如矩形或六边形等，优选构成对应于像素形状的形状。另外，当波导329由芯329a和包层329b构成时，光出射面335成为由芯329a和包层329b构成的面。
如图33所示，波导可以形成有角度转换部分336，角度转换部分336用于转换从发光层332入射到波导329的光角度，以导向光出射面335。当形成角度转换部分336时，可以实现从光出射面335出射的光量进一步增加。这里，尽管在图示的示例中，角度转换部分336由在与发光层332相对一侧的波导329的面上的多个半球体形成的散射面构成，角度转换部分336可以由各种形状构成，如凹面和凸面，在主扫描方向上均匀的半圆柱形或锯齿形的凹面和凸面，通过提供多个一维形状平行对准的角度转换部分336，角度可以转换成特定角度。另外，优选角度转换部分336在主扫描方向上没有角度转换，以便在除了子扫描方向上的方向上将光引导到光出射面335。特别是，当设置用于进行转换角度至垂直于主扫描和子扫描的方向的方向上(垂直于发光层的方向上)的角度转换部分336时，没有设置角度转换部分336时的损耗光可以导向光出射面335，而不妨碍子扫描方向上光的传播，因此，该结构是有效的。另外，当波导329由芯329a和包层329b构成时，由于在设置在与发光层332相反侧的芯329a和包层329b之间的分界面形成角度转换部分336，可以进行角度转换部分336的角度转换并且有效利用在芯329a和包层329b之间分界面的全反射作用。
另外，在波导329中，反射层可以形成于与光出射面335相对的面或设置在与发光层332相对侧的面上。当设置反射层时，从发光层332入射到波导329的光更多地反射到光出射面335，因此，可以实现光量的增加。另外，反射层可以形成于与光出射面335相对侧的面或设置在与发光层332相对侧的面上。
另外，波导329的光出射面335可以形成有发散限制装置，用于使从光出射面335辐射的发散光变窄，或构成平行光，即，限制光的发散。另外，在形成的发散限制装置中，除了凸透镜或凹透镜等曲面镜，还有掺杂铁或UV改性狭长形透镜，利用全反射的台式结构，如图34所示，或在等同于台式结构全反射面的位置设置反射面的锥形结构。另外，透镜可以通过一体形成的透镜限制光的发散，其结构包括例如多个透镜与各个光出射面335一一对应形成的结构、多个透镜对应一个光出射面335形成的结构、单个透镜对应多个光出射面335形成的结构、或单个柱面镜结构或一维台式结构对应所有光出射面的结构。
另外，当波导329的光出射面335和各个感光鼓310a-313a设置在彼此非常接近的位置时，例如，间距等于或小于像素对角线的距离，不用插入各个图像传输光学系统306f-309f，从光出射面335辐射的光发射到感光鼓上。或者，当光出射面335和各个感光鼓310a-313a设置在彼此远离的位置时，光通过各个图像传输光学系统306f-309f以相等放大率的正像聚焦在各个感光鼓310a-313a上。
尽管在上述解释中已经解释了将本发明应用到彩色成像装置的情况，本发明还可应用于单色类如黑色的成像装置中。另外，当本发明应用于彩色成像装置时，显影的颜色不限于黄、品红、青和黑这四种颜色。
(实施例2)图35是用作根据本发明实施例2的彩色成像装置曝光部分光源的有机电致发光元件主要部分的截面图。另外，根据本实施例，彩色成像装置的装置结构与图26-图29涉及的实施例1的结构相似。
另外，在图35中，在阳极330和阴极331之间，分别形成具有发光区并设置在阳极330侧(在靠近阳极330这侧)的第一发光层338，以及具有发光区并设置在阴极331侧(在靠近阴极331这侧)的第二发光层339。
另外，在第一发光层338和靠近阴极331这侧的第二发光层339之间，形成电荷发生层340，用于将电子注入第一发光侧3 38并将空穴注入第二发光层339。
另外，在阳极330和第一发光层338之间形成第一空穴传输层341，在第一发光层338和电荷发生层340之间形成第一电子传输层342，在电荷发生层340和第二发光层339之间形成第二空穴传输层343，在第二发光层339和阴极331之间形成第二电子传输层344。
当通过由具有图35所示结构的各个有机电致发光元件306b-309b的电极330构成的正极和由阴极331构成的负极施加电流时，从阳极330经过第一空穴传输层341向第一发光层338注入空穴，并且从电荷发生层340经过第一电子传输层342向第一发光层338注入电子，从阴极331经过第二电子传输层344向第二发光层339注入电子，从电荷发生层340经过第二空穴传输层343向第二发光层339注入空穴。在第一发光层338和第二发光层339中，当以这种方式注入的空穴和电子重新结合，这样形成的激子从限定态转变到基态时，产生发光现象。
另外，因为通过第一发光层338和第二发光层339这样的多个发光层进行发光，可以增加有机电致发光元件的发光量。
这里，作为有机电致发光元件的电荷发生层340，使用对从发光层辐射的光透明的并且能有效注入空穴电子对的材料，公开的金属氧化物有，例如，ITO(氧化铟锡)、V2O5(vanium oxide)等，或在第63届应用医学学术会议学报27a-ZL12中的有机物质4F-TCNQ(4fluoride-tetracyanoquinodimethane)等。除了这些，可以使用导体、半导体、介电物质、绝缘物质或用多层材料层叠的层叠膜等各种件，用作电荷发生层340。
这里，根据上述结构的有机电致发光元件，当电荷发生层340为导体时，电荷发生层340的功函数设定为高于靠近阴极331这侧的第二发光层339的电离电势。或者，当电荷发生层340包括半导体、介电物质、绝缘物质时，优选将电荷发生层340的电子吸引力设定为低于靠近阳极330这侧的第一发光层338的电子吸引力，并将电荷发生层340的电离电势设定为高于第二发光层339的电离电势。
理由如下。当电荷发生层340的电子吸引力低于阴极331相对侧的第一发光层338的电子吸引力时，提高从电荷发生层340到靠近阳极330这侧的第一发光层338的电子注入效率，当电荷发生层340的功函数高于靠近阴极331这侧的第二发光层339的电离电势时，或者当电荷发生层340的电离电势高于靠近阴极331这侧的第二发光层339的电离电势时，提高从电荷发生层340到第二发光层339的空穴注入效率，因此，进一步提高靠近阳极330这侧的第一发光层338和靠近阴极331这侧的第二发光层339的发光量，因而，进一步提高有机电致发光元件的发光量。
另外，当电荷发生层340由无机材料构成时，通常，靠近阴极这侧的第二发光层339的电离电势变为高于电荷发生层340的电离电势。在这种情况下，使它们之间形成的电势差尽可能小，例如，形成的电势差等于或小于0.6eV，即使在电荷发生层的电离电势低于靠近阴极这侧的第二发光层的电离电势的情况下，不降低从电荷发生层340到靠近阴极这侧的第二发光层339的空穴注入效率，可以实现高效率。
另外，由于这样使用有机电致发光元件用作曝光部分的光源，不用构成大尺寸形式的装置就可以提供曝光所需的光量。
另外，由于在成像装置中使用该曝光装置，可以提供小型的成像装置。
另外，如图35所示，电荷发生层340可以由设置在靠近阳极这侧的第一发光层338这侧的第一电荷发生层340a，以及设置在靠近阴极这侧的第二发光层339这侧的第二电荷发生层340b的两层结构构成，或者多于两层的多层结构。
在这种情况下，优选设定第一电荷发生层340a的电子吸引力低于第二电荷发生层340b的电子吸引力，设定第二电荷发生层340b的电离电势高于第一电荷发生层340a的电离电势。
另外，优选通过电阻加热形成初始形成的电荷发生层(第一电荷发生层340a或第二电荷发生层340b)。这是为了减少在形成过程中的损伤，例如，靠近阳极这侧的第一发光层338的薄膜形成靠近阳极这侧的第一发光层338上的第一电荷发生层340a。另外，即使用溅射、等离子体CVD、离子束、电子束等的薄膜形成过程会增加损伤的方法，可以形成电荷发生层。
这里，当介电材料用于电荷发生层340时，优选使电荷发生层340的特定介电常数等于或大于靠近阳极这侧的第一发光层338和靠近阴极这侧的第二发光层339的特定介电常数，例如，使电荷发生层340的特定介电常数为大约8-10，使靠近阳极这侧的第一发光层338和靠近阴极这侧的第二发光层3 39的特定介电常数大约为3。
另外，优选构成与发光层中的电荷发生层340接触的层，并且设置在初始形成的电极(阳极330或阴极331)和电荷发生层340(当初始形成阳极330时，形成第一发光层338和第一空穴传输层341和第一电子传输层342，当初始形成阴极331时，形成靠近阴极这侧的第二发光层339和第二空穴传输层343和第二电子传输层344)之间设置的空穴传输层和电子传输层，即，这些层中的与电荷发生层340接触的层包括聚合物构成的发光层，其在形成电荷发生层340时不易于受损伤。另外，在仅有发光层的单层结构、发光层和电子传输层的两层结构、空穴传输层和发光层的两层结构的情况下，或在具有任何其它功能层如空穴阻挡层、空穴注入层、电子阻挡层、电子注入层等的多层结构的情况下，这些层中与电荷发生层340接触的层由聚合物构成。
另外，靠近阳极这侧的第一发光层338和靠近阴极这侧的第二发光层339可以由相同的构件构成，或者可以由不同的构件构成。
尽管在上述解释中，构成曝光光源的有机电致发光元件用直流驱动，该元件可以用交流电压或交流电流或脉冲波驱动。
另外，尽管在上述解释中，已经解释了将本发明应用于彩色成像装置的情况，本发明也可应用于黑色单色等的成像装置。另外，当本发明应用于彩色成像装置时，显影的颜色不限于黄色、品红、青色和黑色这四种颜色。
(实施例3)图36是用作本发明实施例3的彩色成像装置曝光部分的主要部分截面图。另外，根据本实施例，彩色成像装置的装置结构与实施例1的图26-图29的结构相似。
图示作为曝光光源的有机电致发光元件由如下层叠结构构成，即在波导329上顺序层叠阳极330、第一空穴传输层345、第一发光层346、第一电子传输层347、阴极331、绝缘层348、阳极330、第二空穴传输层349、第二发光层350、第二电子传输层351和阴极331。即，该元件由经由发光层346(350)和空穴传输层345(349)和电子传输层347(351)相间设置阳极330和阴极331的结构构成。
另外，例如在实施例2中，如图35所示，在所有的阳极和阴极之间不必插入发光层等，但是，如实施例3所示，绝缘层348，即，除了发光层以外的层，可以插入其中，作为在阳极330和阴极331之间的中间层，如图36所示。
当直流电压或直流电流通过由上述结构的有机电致发光元件两个阳极330构成的正极和由两个阴极331构成的负极来施加时，通过第一空穴传输层346从在波导329这侧的阳极330向第一发光层346注入空穴，并通过第一电子传输层347从绝缘层348这侧的阴极331向第一发光层346注入电子，通过第二电子传输层351从最上层的阴极331向第二发光层350注入电子，并通过第二空穴传输层349从绝缘层348这侧的阳极330向第二发光层350注入空穴。在第一发光层346和第二发光层350中，这样注入的空穴和电子重新结合，由此产生的激子从限定态转换到基态，产生发光现象。
因此，即使通过这样的结构，通过第一发光层346和第二发光层350的多层发光层进行发光，从而可以增加有机电致发光元件的发光量。
另外，在阳极330和阴极331之间可以不用插入绝缘层34 8，在这种情况下，按照第二空穴传输层349、第二发光层350、第二电子传输层351和阴极331这个顺序可以构成顺序层叠的结构，用插入第一发光层346和第二发光层350之间的阳极330和阴极331构成的公共电极，作为将电子注入第一发光层346的阴极和作为将空穴注入第二发光层348，或者，按照第二电子传输层351、第二发光层350、第二空穴传输层349和阳极330这个顺序可以构成顺序层叠的结构，用插入第一发光层346和第二发光层350之间的阳极330和阴极331构成的公共电极。
另外，尽管有机薄膜层分别由空穴传输层345(349)、发光层346(350)和电子传输层347(351)的三层结构构成，除了这种结构，可以由仅由发光层的单层结构构成，以及由空穴传输层和发光层或发光层和电子传输层的两层结构构成。但是，在两层结构或三层结构的情况下，空穴传输层和阳极或电子传输层和阴极形成为彼此接触层叠。或者，通过适当选择分开的层的功能构成层叠层或混合层可以构成多层结构，例如在空穴层和发光层之间设置电子阻挡层的结构，在发光层和电子传输层之间设置的空穴阻挡层结构，或在阳极和空穴传输层之间设置的空穴注入层结构，或在电子注入层和阴极之间设置的电子注入层结构。
另外，尽管在图示的示例中，阳极330和阴极331由两层相间形成，相间设置至少单层，并且通过插入绝缘层348连续设置阳极330或阴极331。
另外，根据本实施例，设置在初始形成的电极和相继形成的电极之间的发光层和空穴传输层可以用不易于受损伤的聚合物构成。另外，在由发光层构成的单层结构、发光层和电子传输层构成的两层结构、以及由空穴传输层和发光层及电子传输层构成的三层结构的情况下，优选由聚合物构成这些层中的任何一层。
尽管在上述解释中，构成曝光光源的有机电致发光元件用直流驱动，该元件可以通过交流电压或交流或脉冲波驱动。
另外，尽管在上述解释中，已经解释了将本发明应用于彩色成像装置的情况，本发明还可应用于例如黑色等的单色成像装置。另外，当本发明应用于彩色成像装置时，显影颜色不限于黄色、品红、青色和黑色这四种颜色。
在本发明第一方面描述的发明是一种曝光装置，其是一种至少包括构成光源的有机电致发光元件和在子扫描方向上的端面构成光出射面的波导的曝光装置，其中从有机电致发光元件辐射、入射到波导、再从光出射面出射的光用作曝光的光，并且其中有机电致发光元件至少包括由用于注入空穴的电极构成的阳极，由由用于注入电子的电极构成的阴极，在阳极和阴极之间形成并具有发光区的发光层，发光层厚度厚于电极的厚度，因为有机电致发光元件的发光层厚度厚于电极的厚度，在发光层中短路的可能性变低，还可以限制在制造元件初始阶段造成的短路，因此，可以实现具有很高成品率的曝光装置。另外，因为发光层的厚度充分薄于有机电致发光元件板的厚度，从而可以实现小尺寸的曝光装置。另外，由于从由波导在子扫描方向上的端面构成的光出射面辐射的光构成曝光的光，因此可以实现这样的曝光装置，其可提供曝光所需发光量，而不会由于增加施加的电流而缩短元件寿命，并且可实现具有高度设置随意度的小尺寸形式和薄尺寸形式。
本发明第二方面描述的发明是一种曝光装置，其是一种至少包括构成光源的有机电致发光元件和波导的在子扫描方向上的端面构成的光出射面的曝光装置，其中从有机电致发光元件辐射、入射到波导、再从光出射面出射的光用作曝光的光，并且其中有机电致发光元件至少包括由用于注入空穴的电极构成的阳极，由用于注入电子的电极构成的阴极，在靠近阳极这侧、具有设置在阳极这侧的发光区的发光层，在靠近阴极这侧、具有设置在阴极这侧的发光区的发光层，它们分别在阳极和阴极之间形成，在靠近阳极这侧的发光层和靠近阴极这侧的发光层之间形成的电荷发生层，用于将电子注入靠近阳极这侧的发光层和将空穴注入靠近阴极这侧的发光层，由于以多个发光层形式形成有机电致发光元件的发光层，在发光效率最佳的状态发光层的厚度加厚，从而在发光层中短路的可能性变低，还可以限制在制造元件初始阶段造成的短路，因此，可以实现具有很高成品率的曝光装置。因为用多个发光层进行发光，可以增加有机电致发光元件的发光量。另外，因为提高了将空穴注入发光层的效率和将电子注入发光层的效率，发光层的发光量进一步增加，因而，可以实现可进一步增加有机电致发光元件发光量的高亮的曝光装置。另外，发光层的厚度充分薄于有机电致发光元件板的厚度，从而可以实现小尺寸的曝光装置。另外，由于从波导在子扫描方向上的端面构成的光出射面辐射的光构成曝光的光，可以实现这样的曝光装置，其可提供曝光所需发光量，而不会由于增加施加的电流而缩短元件寿命，并且可实现具有高度设置随意度的小尺寸形式和薄尺寸形式。
本发明第三方面描述的发明是一种曝光装置，其中电荷发生层的电离电势高于靠近阴极这侧的发光层的电离电势，因为通过多个发光层进行发光，本发明可进行增加有机电致发光元件发光量的操作。另外，电荷发生层的功函数设定为高于第二发光层的电离电势，从而提高了将空穴注入第二发光层的效率，从而增加第二发光层的发光量，因而，本发明进行可进一步增加有机电致发光元件的发光量的操作。
本发明第四方面描述的发明是一种曝光装置，其中电荷发生层的电子吸引力低于靠近阴极这侧的发光层的电子吸引力，因为通过多个发光层进行发光，本发明进行可增加有机电致发光元件的发光量的操作。另外，因为电荷发生层的电子吸引力设定为低于第一发光层的电子吸引力，电荷发生层的电离电势设定为高于第二发光层的电离电势，从而提高了将空穴注入各个发光层的效率和将电子注入各个发光层的效率，从而发光层的发光量进一步增加，因而，本发明进行可进一步增加有机电致发光元件的发光量的操作。
本发明第五方面描述的发明是一种曝光装置，其中靠近阳极这侧的发光层和电荷发生层的电子吸引力之间的电势差，以及靠近阴极这侧的发光层和电荷发生层的电离电势之间的电势差设定等于或小于0.6eV，并通过多个发光层进行发光，从而本发明进行可增加有机电致发光元件的发光量的操作。另外，由于采用这种结构，提高了将空穴注入各个发光层的效率和将电子注入各个发光层的效率，从而发光层的发光量进一步增加，因而，本发明进行可进一步增加有机电致发光元件的发光量的操作。
本发明第六方面描述的发明是一种曝光装置，其进一步包括至少设置在靠近阳极这侧的发光层侧的第一电荷发生层，以及设置在靠近阴极这侧的发光层侧的第二电荷发生层，其中第一电荷发生层设定为电子吸引力小于第二电荷发生层的电子吸引力，第二电荷发生层设定为电离电势高于第一电荷发生层，因为提高了将空穴注入各个发光层的效率和将电子注入各个发光层的效率，进一步增加发光层的发光量，因而，本发明进行可进一步增加曝光装置的发光量的操作。
本发明第七方面的发明是一种曝光装置，其中通过电阻加热形成法形成初始形成的电荷发生层，并且本发明在形成薄膜进行可减轻形成薄膜时的损伤的操作。
本发明第八方面的发明是一种曝光装置，其中电荷发生层包括介电物质，电荷发生层的特定介电常数等于或大于靠近阳极这侧和靠近阴极这侧的发光层的特定介电常数，本发明进行可增加曝光装置发光量的操作。
本发明第九方面描述的发明是一种曝光装置，其中靠近阳极这侧的发光层和靠近阴极这侧的发光层由彼此相同的构件构成，本发明进行可增加曝光装置发光量的操作。
本发明第十方面描述的发明是一种曝光装置，其是一种至少包括构成光源的有机电致发光元件和由在子扫描方向上的端面构成的光出射面的波导的曝光装置，其中从有机电致发光元件辐射、入射到波导、再从光出射面出射的光用作曝光的光，并且其中有机电致发光元件至少包括构成用于注入空穴的电极的多个阳极，与阳极相间设置并且构成用于注入电子的电极的多个阴极，分别在阳极和阴极之间形成并通过阳极和阴极来限定的多个发光层，由于用多个发光层形成有机电致发光元件的发光层，在发光效率最佳的状态时发光层的厚度加厚，从而在发光层中短路的可能性变低，还可以限制在制造元件初始阶段造成的短路，因此，可以实现具有很高成品率的曝光装置。因为通过多个发光层进行发光，可以增加有机电致发光元件的发光量。另外，提高将空穴注入发光层的效率和将电子注入发光层的效率，从而进一步增加发光层的发光量，因而，可以实现可进一步增加有机电致发光元件的发光量的高亮的曝光装置。另外，发光层的厚度充分薄于有机电致发光元件的板厚度，从而可实现小尺寸的曝光装置。另外，由于从由在子扫描方向上的波导端面构成的光出射面辐射的光构成曝光的光，可以实现这样的曝光装置，其可提供曝光所需发光量，而不会由于增加施加的电流而缩短元件寿命，并且可实现具有高度设置随意度的小尺寸形式和薄尺寸形式。
本发明第十一方面描述的发明是一种曝光装置，其中发光层由彼此相同的构件构成，本发明进行可增加曝光装置的发光量的操作。
本发明第十二方面描述的发明是一种曝光装置，其中设置在初始形成的电极和随后形成的电极之间的包括发光层的层包括聚合物，本发明进行可减轻在形成膜时受到的损伤的操作。
本发明第十三方面描述的发明是一种曝光装置，其是一种至少包括构成光源的有机电致发光元件和由波导在子扫描方向上的端面构成的光出射面的曝光装置，其中从有机电致发光元件辐射、入射到波导、再从光出射面出射的光用作曝光的光，并且其中有机电致发光元件至少包括由用于注入空穴的电极构成的阳极，由由用于注入电子的电极构成的阴极，在阳极和阴极之间形成并包括发光区的发光层，发光层用至少可用涂敷形成发光层的材料形成，因为有机电致发光元件的发光层可通过涂敷形成，发光层的厚度易于加厚，从而发光层短路的可能性变低。另外，发光层的厚度充分薄于有机电致发光元件板的厚度，从而可以实现小尺寸的曝光装置。因此可以实现这样的曝光装置，其可提供曝光所需发光量，而不会由于增加施加的电流而缩短元件寿命，并且可实现具有高度设置随意度的小尺寸形式和薄尺寸形式。
本发明第十四方面描述的发明是一种曝光装置，其是一种至少包括构成光源的有机电致发光元件和由波导在子扫描方向上的端面构成的光出射面的曝光装置，其中从有机电致发光元件辐射、入射到波导、再从光出射面出射的光用作曝光的光，并且其中有机电致发光元件至少包括由用于注入空穴的电极构成的阳极，由用于注入电子的电极构成的阴极，在阳极和阴极之间形成并包括发光区的发光层，使得由板和在板上形成的电极形成的阶梯差等于或小于发光层的厚度，因为使得有机电致发光元件的发光层的厚度厚于电极形成的阶梯差，从而发光层短路的可能性变低。另外，发光层的厚度充分薄于有机电致发光元件板的厚度，从而可以实现小尺寸的曝光装置。因此可以实现这样的曝光装置，其可提供曝光所需的发光量，而不会由于增加施加的电流而缩短元件寿命，并且可实现具有高度设置随意度的小尺寸形式和薄尺寸形式。
本发明第十五方面描述的发明是一种曝光装置，其中包括发光层的层包括聚合物，本发明可减轻在形成膜时的损伤。
本发明第十六方面描述的发明是本发明前述的任何一种曝光装置，其中波导与板一体形成，可以易于实现小尺寸形式和薄尺寸形式的曝光装置，因为光从波导光出射面的端面方向上辐射，易于扩大子扫描方向上的光出射面积，从而仅仅扩大发光层的面积就增加发光量，本发明进行的操作可提供曝光所需发光量，不会由于增加施加的电流而缩短元件的寿命。另外，因为波导和板形成一体，曝光装置可以进一步减小尺寸，省却粘合波导和省却定位波导的步骤，从而本发明可廉价地实现曝光装置的操作并可提供稳定光量。
本发明第十七方面描述的发明是一种曝光装置，其中用于对应各个像素在主扫描方向上光学隔离的多片光导彼此平行对齐，易于实现小尺寸形式和薄尺寸形式的曝光装置，因为光通过波导从光出射面的端面方向上辐射，易于扩大在子扫描方向上的光出射面积，从而仅扩大发光层的面积就增加发光量，从而本发明进行的操作可提供曝光所需发光量，不会由于增加施加的电流而缩短元件的寿命。另外，波导对应各个像素光学隔离，光可以对应各个像素传播，从而通过像素单元增加发光量，本发明进行的操作可实现高分辨率的图像质量。
本发明第十八方面描述的发明是一种曝光装置，其中波导由具有预定折射率的芯和在芯外围形成的并具有小于芯的折射率的包层构成，易于实现小尺寸形式和薄尺寸形式的曝光装置，因为光通过波导从光出射面的端面方向上辐射，易于扩大在子扫描方向上的光出射面积，从而从发光层辐射的光进一步有效地导向光出射面，从而本发明进行的操作可进一步增加发光量。另外，在波导中传播的光可以通过在芯和包层之间的分界面的全反射在光出射面的方向上传播，从而光传播损耗小，即使在粘附灰尘或脏物或包层表面有缺陷，本发明进行的操作可稳定传播光。
本发明第十九方面描述的发明是一种曝光装置，其中芯的折射率小于发光层的折射率，易于实现小尺寸形式和薄尺寸形式的曝光装置，因为光通过波导从光出射面的端面方向上辐射，易于扩大在子扫描方向上的光出射面积，从而从发光层辐射并入射到波导的光进一步有效地导向光出射面，从而本发明进行的操作可进一步增加发光量。另外，因为波导的折射率小，从发光层辐射的光有效地导向光出射面，从而通过光的折射增加波导的在子扫描方向上的光，从而本发明进行的操作可实现进一步提高发光量。
本发明第二十方面描述的发明是权利要求十八所述的曝光装置，其中芯的折射率大于发光层的折射率减去0.3得到的值，易于实现小尺寸形式和薄尺寸形式的曝光装置，因为光通过波导从光出射面的端面方向上辐射，易于扩大在子扫描方向上的光出射面积，从而从发光层辐射并入射到波导的光进一步有效地导向光出射面，从而本发明进行的操作可进一步增加发光量。另外，通过限制在波导分界面的全反射，从发光层辐射的光有效地导向光出射面，从而发明进行的操作可实现进一步提高发光量。
本发明第二十一方面描述的发明是一种曝光装置，在彼此相邻的波导之间还包括遮光层或反射层，使得光不会从另一个波导入射，从而本发明进行的操作消除从波导中的光出射面出射的光量的发散。特别是，当设置反射层时，入射到另一波导作为无效光传播的光作为有效光传播，从而光被有效地导向光出射面，从而本发明进行的操作可实现进一步提高发光量。
本发明第二十二方面描述的发明是一种曝光装置，其中对应于像素的形状构成光出射面的形状，易于实现小尺寸形式和薄尺寸形式的曝光装置，因为光通过波导从光出射面的端面方向上辐射，易于扩大在子扫描方向上的光出射面积，从而仅扩大发光层的面积就增加发光量，从而本发明进行的操作可提供曝光所需发光量，不会由于增加施加的电流而缩短元件的寿命。另外，因为对应于像素的形状构成光出射面的形状，本发明进行的操作易于形成高精度的潜像。
本发明第二十三方面描述的发明是一种曝光装置，其中波导形成有角度转换部分，其通过转换光的角度将从发光层入射到波导的光导向光出射面，本发明进行的操作可实现进一步增加从光出射面出射的光量。
本发明第二十四方面描述的发明是一种曝光装置，其中角度转换部分将除了子扫描方向上的光导向光出射面，对本身有效出射的光的影响可忽略，无效光的角度可以转换成有效光的角度，从而本发明进行的操作可实现从光出射面出射的光量进一步增加。
本发明第二十五方面描述的发明是一种曝光装置，其中角度转换部分将角度转换到垂直于主扫面方向或子扫描方向的任一方向上，以将光导向光出射面，对本身有效出射的光的影响可忽略，无效光的角度可以转换成有效光的角度，从而本发明进行的操作可实现从光出射面出射的光量进一步增加。
本发明第二十六方面描述的发明是一种曝光装置，其中角度转换部分形成于设置在发光层相对侧的包层和芯之间的分界面，对本身有效出射的光的影响可忽略，无效光的角度可以转换成有效光的角度，转换角度的光在芯中传播，可以实现损耗小的光传播，从而本发明进行的操作可实现从光出射面出射的光量进一步增加。
本发明第二十七方面描述的发明是一种曝光装置，其中反射层至少形成于与光出射面相对的波导面和设置在与发光层相对侧的波导面的任何一面上，从发光层入射到波导的光更多地被反射，无效光作为有效光到达光出射面，从而本发明进行的操作可实现增加光量。
本发明第二十八方面描述的发明是一种曝光装置，其中光出射面设置有发散限制装置，用于限制从光出射面辐射的光的发散，易于实现小尺寸形式和薄尺寸形式的曝光装置，因为光通过波导从光出射面的表面方向上辐射，在子扫描方向上的光出射面积易于扩大，从而仅扩大发光层的面积就增加发光量，从而本发明进行的操作可提供曝光所需的发光量，不会由于增加施加的电流而缩短元件的寿命。另外，通过光的发散限制装置，从光出射面辐射的光在前方上加强传播，从而可以有效地利用从光出射面辐射的光，因此，本发明进行的操作可实现效率高的曝光装置。
本发明第二十九方面描述的发明是一种曝光装置，其中从光出射面辐射的光以相等放大率的正像聚焦在感光件上，易于实现小尺寸形式和薄尺寸形式的曝光装置，因为光通过波导从光出射面的端面方向上辐射，在子扫描方向上的光出射面积易于扩大，从而仅扩大发光层的面积就增加发光量，从而本发明进行的操作可提供曝光所需的发光量，不会由于增加施加的电流而缩短元件的寿命。另外，通过简单的结构从光出射面反射的光可以进一步有效地利用用于曝光，本发明进行的操作可实现廉价和效率高的曝光装置。
本发明第三十方面描述的发明是一种曝光装置，其中有机电致发光元件用交流、交流电压或脉冲波驱动，由于通过多个发光层进行发光，有机电致发光元件具有大发光量，本发明进行的操作可提供曝光所需的光量，不用大尺寸形式构成的装置。
本发明第三十一方面描述的发明是本发明权利要求1-30描述的任一种曝光装置，其中当不发光时，有机电致发光元件在阳极和阴极之间施加有负电压，由于通过多个发光层进行发光，有机电致发光元件具有大发光量，本发明进行的操作可提供曝光所需的光量，不用大尺寸形式构成的装置。
本发明第三十二方面的发明是一种包括上述曝光装置和由曝光装置形成静电潜像的感光件，静电潜像适当地形成于感光件上，从而本发明进行的操作可形成高质量的图像。本发明进行的操作可提供小型的成像装置，通过使用具有大发光潜量的通过用作光源的多个发光层进行发光的有机电致发光元件的曝光装置，本发明进行的操作可提供小型的成像装置。
工业实用性如上所述，根据本发明，光源至少包括具有用于电致发光的发光层的发光单元，以及用于将发光单元辐射的光通过在端面形成的光出射面出射到空气中的波导，其中波导的光出射面面积设定为小于发光层的面积。因此，可获得具有高亮度的非常小的点光源。另外，通过使用光源和简单的光学系统，易于提供非常小的平行光源。
如上所述，根据本发明，光源至少包括用于电致发光的发光层的发光单元和波导，波导用于接收从发光单元辐射入射到光入射面的光，并从除了光入射面以外的表面形成的光出射面将光发射到空气，其中波导光出射面的面积小于光入射面的面积，尺寸从光入射面朝光出射面逐渐减小。因此，可过的高亮度的光源，而不增加发光单元的负载，提供利用光源的曝光单元或利用曝光单元的记录装置。
如上所述，根据本发明，曝光的光由从有机电致发光元件发光层辐射并从由波导的在子扫描方向上端面构成的光出射面出射的光构成，从而发光量仅通过扩大发光层的面积来增加，不用改变光出射面的面积，从而获得不用增加施加的电流可提供曝光所需发光量的明显优点。
如上所述，根据本发明，在由从有机电致发光元件发光层辐射并从由波导的在子扫描方向上端面的光出射面出射的光构成的曝光装置中，发光层的厚度易于加厚，因此，即使当发光层的面积很大时，可以获得可实现具有低短路可能性的曝光装置的显著优点，其中短路是由外部物质或电极的阶梯差造成，以及制造曝光装置的高成品率和极佳的长期稳定性的优点。
另外，由于构成多层发光层进行发光的结构，可以获得显著的优点，可实现具有高制造成品率的曝光装置和具有大发光量的有机电致发光元件和极佳长期稳定性的曝光装置。
权利要求
1.一种光源，包括一发光单元，其包括用于电致发光的一发光层；和一波导，其用于通过在端面形成的一光出射面，将从所述发光单元辐射的光发射到空气中，其中，所述波导的光出射面面积设定为小于所述发光层的面积。
2.如权利要求1所述的光源，其中，所述发光单元形成于所述波导的一侧面上。
3.如权利要求1所述的光源，其中，所述波导的光传播方向不同于所述发光层的法线方向。
4.如权利要求1所述的光源，其中，所述发光单元光学耦接所述波导，两者之间没有设置空气层。
5.如权利要求1所述的光源，其中，所述波导的折射率低于所述发光层的折射率。
6.如权利要求1所述的光源，其中，所述波导的折射率高于所述发光层的折射率值减去0.3而获得的折射率。
7.如权利要求1所述的光源，其中，所述波导使用与所述发光层相同的材料形成。
8.如权利要求1所述的光源，其中，所述波导设置有用于转换光角度的一角度转换层。
9.如权利要求8所述的光源，其中，所述波导包括具有预定折射率的一芯和形成于芯的外围上并且折射率低于所述芯的折射率的一包层，并且用于转换光角度的角度转换结构形成于与所述发光层相对的所述包层和所述芯之间的分界面上。
10.如权利要求1所述的光源，其中，所述发光层形成于除了所述波导的光出射面以外的两个表面或多个表面上。
11.如权利要求1所述的光源，其中，所述波导在与所述光出射面相对的表面上设置有一反射面。
12.如权利要求1所述的光源，其中，所述波导具有非垂直形成的与所述光出射面相对的表面。
13.如权利要求1所述的光源，其中，所述发光单元是一有机电致发光元件。
14.一种平行光照明装置，包括如权利要求1所述的光源，以及一光学系统。
15.一种图像投影装置，使用如权利要求14所述的平行光照明系统。
16.一种光源，包括一发光单元，其包括用于电致发光的发光层；和一波导，其用于接收从所述发光单元辐射到一光入射面的光，并从在除了光入射面之外的表面上形成的一光出射面将光发射到空气中，其中，所述波导的光出射面的面积小于所述光入射面的面积，并且所述波导的尺寸从所述光入射面朝所述光出射面逐渐减小。
17.如权利要求16所述的光源，其中，所述波导具有大致梯形截面。
18.如权利要求16所述的光源，其中，所述波导在所述光出射面上形成可增加发光角度的辐射角度转换结构。
19.如权利要求16所述的光源，其中，辐射角度转换结构是一平台类型结构，其截面相对所述光出射面连续增大。
20.如权利要求16所述的光源，其中，辐射角度转换结构是在所述光出射面上形成的透镜。
21.如权利要求16所述的光源，其中，所述波导在除了所述光出射面以外的表面上形成传播角度转换机构，其用于改变光的反射角。
22.如权利要求16所述的光源，其中，所述传播角度转换机构是锯齿形的。
23.如权利要求16所述的光源，其中，所述发光单元由一有机电致发光元件构成，所述有机电致发光元件包括用于注入空穴的一阳极、具有发光区的一发光层和用于注入电子的一阴极。
24.如权利要求16所述的光源，其中，所述波导包括具有预定折射率的一芯和形成于芯的外围并且折射率比芯的折射率低的一包层。
25.如权利要求16所述的光源，其中，所述波导外围覆盖有一反射面。
26.如权利要求16所述的光源，其中，所述发光单元与所述光入射面设置有插入的一空气层。
27.如权利要求16所述的光源，其中，所述发光单元在所述光出射面上形成一发射角度转换结构。
28.如权利要求16所述的光源，其中，所述光出射面形成于除了与光入射面相对的表面之外的表面上。
29.如权利要求16所述的光源，其中，所述波导具有这样的形状，具有大致为梯形的截面的一波导结构和具有三角形截面的一波导结构相互耦接。
30.一种用于光学打印头的曝光装置，包括多个成行设置的发光单元，其可发射对应于数据信号的信号光；以及感光件，其通过信号光的照射可形成任意潜像，该曝光装置包括根据权利要求16所述的光源。
31.如权利要求30所述的曝光装置，其中，多个波导对应每个像素在主扫描方向上光学划分且彼此平行设置。
32.如权利要求30所述的曝光装置，其中，所述波导在彼此相邻的衬底之间不设置遮光层。
33.如权利要求30所述的曝光装置，其中，所述波导与所述波导外侧上的一发光面设置有光量传输装置，其用于形成相等放大率正像。
34.一种成像装置，包括一感光件，其可形成静电潜像；一充电装置，其用于通过放电装置在所述感光件表面形成均匀电势；如权利要求30所述的一曝光装置，用于辐射对应于图像信号的信号光，从而形成潜像；一调色剂粘附装置，其用于将调色剂粘附到其上形成有潜像的一表面上；一调色剂转印装置，其用于将调色剂转印到一转印材料上；和一控制装置，其用于控制每个部分，其中，使用记录装置。
35.一种曝光装置，包括一有机电致发光元件，其包括用于注入空穴的阳极，具有发光区的发光层及用于注入电子的阴极，有机电致发光元件形成于板上作为光源；和一波导，其在子扫描方向上的端面构成所述光出射面，从所述发光层辐射、入射到所述波导、再从所述光出射面出射的光用作曝光的光。
36.如权利要求35所述的曝光装置，其中，所述波导与所述板一体形成。
37.如权利要求35所述的曝光装置，其中，对应各个像素在主扫描方向上光学隔离的多片波导彼此平行对齐。
38.如权利要求35所述的曝光装置，其中，所述波导包括具有预定折射率的一芯和形成于所述芯外围并且折射率比芯折射率低的一包层。
39.如权利要求38所述的曝光装置，其中，所述芯的折射率比所述发光层的折射率小。
40.如权利要求35所述的曝光装置，其中，所述芯的折射率大于从所述发光层折射率减去0.3而得到的值。
41.如权利要求37所述的曝光装置，其中，一遮光层或一反射层设置在彼此邻接的波导之间。
42.如权利要求35所述的曝光装置，其中，所述光出射面的形状对应于像素的形状。
43.如权利要求35所述的曝光装置，其中，所述波导形成有角度转换部分，其用于转换从所述发光层入射到所述波导上的光的角度，以导向所述光出射面。
44.如权利要求35所述的曝光装置，其中，所述角度转换部分将除了子扫描方向以外的方向上的光导向所述光出射面。
45.如权利要求44所述的曝光装置，其中，所述角度转换部分相对垂直于主扫描方向或子扫描方向的一方向上进行角度转换，以导向所述光出射面。
46.如权利要求44所述的曝光装置，其中，所述角度转换部分形成于设置在与所述发光层相对的一侧上的所述包层和所述芯的分界面处。
47.如权利要求35所述的曝光装置，其中，反射层至少形成在以下任何一个面上，即与所述光出射面相对的一面及设置在与所述发光层相对的一侧上的一波导面。
48.如权利要求35所述的曝光装置，其中，所述光出射面形成有发散限制装置，用于限制从所述光出射面出射的光的发散。
49.如权利要求35所述的曝光装置，其中，从所述光出射面辐射的光以相等放大率地正像聚焦在感光件上。
50.一种成像装置，包括一种如权利要求35所述的一曝光装置；和通过曝光装置形成有静电潜像的一感光件，静电潜像适当地形成于感光件上，从而本发明可形成高质量图像。
51.一种曝光装置，包括一有机电致发光元件，包括用于注入空穴的一阳极电极；用于注入电子的一阴极电极；和一发光层，其在所述阳极和所述阴极之间形成并具有发光区，并且使所述发光层的厚度厚于所述电极的厚度，所述有机电致发光元件形成于一板上作为光源；和一波导，其在子扫描方向上的端面构成一光出射面，其中，从所述有机电致发光元件辐射、入射到所述波导、再从所述光出射面出射的光用作曝光的光。
52.一种曝光装置，包括一有机电致发光元件，包括用于注入空穴的阳极电极；用于注入电子的阴极电极；和靠近阳极这侧并且具有设置在阳极侧面上的发光区的一发光层，靠近阴极这侧并且具有设置在阴极侧面上的发光区的一发光层，两者分别形成于阳极和阴极之间，以及电荷发生层，形成于所述靠近阳极这侧的发光层和所述靠近阴极这侧的发光层之间，用于将电子注入所述靠近阳极这侧的发光层，并且将空穴注入所述靠近阴极这侧的发光层，所述有机电致发光元件形成于板上作为光源；和所述波导的在子扫描方向上的端面构成所述光出射面，其中，从有机电致发光元件辐射、入射到所述波导、再从所述光出射面辐射的光用作曝光的光。
53.如权利要求52所述的曝光装置，其中，所述电荷发生层的电离电势高于所述靠近阴极这侧的发光层的电离电势。
54.如权利要求52所述的曝光装置，其中，所述电荷发生层的电子吸引力小于所述靠近阴极这侧发光层的电子吸引力。
55.如权利要求52所述的曝光装置，其中，所述靠近阳极这侧的发光层和电荷发生层的电子吸引力之间的电势差，以及所述靠近阴极这侧的发光层和电荷发生层的电离电势之间的电势差设定为等于或小于0.6eV。
56.如权利要求52所述的曝光装置，其中，所述电荷发生层包括一第一电荷发生层，其设置在所述靠近阳极这侧的发光层的一侧；和一第二电荷发生层，其设置在所述靠近阴极这侧的发光层的一侧，其中，设定所述第一电荷发生层的电子吸引力小于所述第二电荷发生层的电子吸引力，并且设定所述第二电荷发生层的电离电势高于所述第一电荷发生层的电离电势。
57.如权利要求56所述的曝光装置，其中，初始形成的电荷发生层是通过电阻加热形成的。
58.如权利要求52所述的曝光装置，其中，所述电荷发生层包括介电物质，并且所述电荷发生层的特定介电常数等于或大于所述靠近阳极这侧的发光层和所述靠近阴极这侧的发光层的特定介电常数。
59.如权利要求52所述的曝光装置，其中，所述靠近阳极这侧的发光层和所述靠近阴极这侧的发光层用彼此相同的构件形成。
60.一种曝光装置，包括有机电致发光元件，包括多个阳极电极，其用于注入空穴；多个阴极电极，其与所述阳极相间设置并用于注入电子；和多个发光层，每个发光层具有在所述阳极电极和所述阴极电极之间限定的发光区；和一波导，其在子扫描方向上的端面构成所述光出射面，其中，从有机电致发光元件辐射、入射到所述波导、再从所述光出射面辐射的光用作曝光的光。
61.如权利要求60所述的曝光装置，其中，所述发光层由彼此相同的构件构成。
62.如权利要求60所述的曝光装置，其中，包括设置在初始形成的电极和随后形成的电极之间的发光层的层包括聚合物。
63.一种曝光装置，包括一有机电致发光元件，包括多个阳极电极，其用于注入空穴；多个阴极电极，其用于注入电子；在阳极和阴极之间形成并具有发光区的一发光层，所述有机电致发光元件形成于板上，作为光源；和一波导，其在子扫描方向上的端面构成所述光出射面，其中，从所述有机电致发光元件辐射、入射到所述波导、再从所述光出射面辐射的光用作曝光的光，所述发光层由至少可通过涂敷形成发光层的材料形成。
64.一种曝光装置，包括有机电致发光元件，包括多个阳极，其用于注入空穴；多个阴极，其用于注入电子；在所述阳极和所述阴极之间形成并具有一发光区的一发光层，所述有机电致发光元件形成于板上，作为光源；和一波导，其在子扫描方向上的端面构成所述光出射面，其中，从有机电致发光元件辐射、入射到所述波导、再从所述光出射面辐射的光用作曝光的光，并且由板和在板上形成的电极形成的阶梯差等于或小于所述发光层的厚度。
65.如权利要求64所述的曝光装置，其中，包括所述发光层的层包括聚合物。
66.如权利要求51所述的曝光装置，其中，所述波导与所述板一体形成。
67.如权利要求51所述的曝光装置，其中，对应各个像素在主扫描方向上光学隔离的多片所述波导彼此平行对准。
68.如权利要求51所述的曝光装置，其中，所述波导包括具有预定折射率的芯和形成于芯外围并且折射率比芯折射率低的包层。
69.如权利要求68所述的曝光装置，其中，设置芯的折射率比所述发光层的折射率小。
70.如权利要求68所述的曝光装置，其中，芯的折射率大于所述发光层的折射率减去0.3而得到的值。
71.如权利要求51所述的曝光装置，其中，遮光层或反射层设置在彼此相邻的所述波导之间。
72.如权利要求51所述的曝光装置，其中，所述光出射面构成的形状对应于像素的形状。
73.如权利要求51所述的曝光装置，其中，所述波导形成有角度转换部分，其用于通过光的角度转换，将从所述发光层入射到所述波导上的光导向所述光出射面。
74.如权利要求73所述的曝光装置，其中，所述角度转换部分将除了子扫描方向以外的方向上的光导向所述光出射面。
75.如权利要求73所述的曝光装置，其中，所述角度转换部分转换角度至垂直于主扫描方向或子扫描方向的方向，以导向所述光出射面。
76.如权利要求73所述的曝光装置，其中，所述角度转换部分在设置在与所述发光层相对一侧的所述包层和所述之间的分界面形成。
77.如权利要求51所述的曝光装置，其中，所述反射层至少形成于以下任何一个面上，即与所述光出射面相对的波导面和设置在与所述发光层相对一侧的波导面。
78.如权利要求51所述的曝光装置，其中，所述光出射面形成有发散限制装置，其用于限制从所述光出射面辐射的光的发散。
79.如权利要求51所述的曝光装置，其中，从所述光出射面辐射的光以相等放大率正像聚焦在感光件上。
80.如权利要求51所述的曝光装置，其中，所述有机电致发光元件用交流电流、交流电压或脉冲波驱动。
81.如权利要求51所述的曝光装置，其中，当不发光时，所述有机电致发光元件在所述阳极和所述阴极之间施加有负压。
82.一种成像装置，包括如权利要求51所述的曝光装置，通过曝光装置形成静电潜像的感光件，并且静电潜像适当地形成于感光件上。
全文摘要
一种光源，包括发光单元，其包括用于电致发光的发光层(4)，以及用于通过在端面形成的光出射面将从发光单元辐射的光出射到空气的波导(6)，其中波导的光出射面面积设定为小于发光层的面积。因此，从发光层辐射的光通过波导的光出射面出射。因此，可通过波导的光出射面的尺寸随意地确定光源的尺寸。因此，易于获得非常小的光源。
文档编号G02B6/42GK1739199SQ20038010897
公开日2006年2月22日 申请日期2003年12月17日 优先权日2002年12月18日
发明者滨野敬史, 行德明, 丰村佑士, 丸山英树, 中村哲朗, 益本贤一 申请人:松下电器产业株式会社