专利名称：透明基板、电光学装置及其制造方法、图像形成装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种透明基板、电光学装置、图像形成装置及电光学装置的制造方法。
背景技术：
在使用电子照相方式的图像形成装置中，利用将作为像载持体的感光磁鼓作为曝光来形成潜像的电光学装置的曝光头。近年来，为谋求该曝光头的薄型化和轻量化，已知作为该曝光头的发光源，使用作为发光元件的有机场致发光元件(有机EL元件)。
具备该有机EL元件的曝光头(下面简称为有机EL曝光头)中，为谋求有机EL元件的长寿命化，提议提高从有机EL元件发光的光的取出效率(例如专利文献1)。在专利文献1中，在作为形成着机EL元件的透明基板的一侧面的、取出从该有机EL元件发光的光的面(光取出面)上一体形成微透镜。由此，可通过微透镜聚光而射出从有机EL元件发光的光，可提高其利用效率。
然而，专利文献1的微透镜，通过将作为所述光取出面的、形成同一微透镜的区域浸泡于硝酸钾等混合熔融盐中，进行透明基板(玻璃基板)的离子交换，以形成其折射区域。因此，导致透明基板或微透镜的构成材料还受制于其制造方法，损害有机EL曝光头的生产率的问题。
因此，在这样的有机EL曝光头中，以前提议扩张其构成材料或制造方法的选择范围(例如专利文献2)。在专利文献2中，在作为光取出面侧的、与有机EL元件对峙的位置上设置圆形孔，通过喷墨法，向同一圆形孔内喷射液体(树脂)。而且，通过紫外线照射或干燥等使喷射的树脂固化，在与有机EL元件对峙的位置上形成微透镜。即，根据专利文献2，可使微透镜的构成材料为液体，由此，可扩大有机EL曝光头的构成材料或其制造方法的选择范围。
专利文献1特开2000-77188号公报专利文献2特开2003-19826号公报然而，在专利文献2中，由于向尺寸与有机EL元件大致相同的圆形孔内喷射液体、形成微透镜，而产生如下问题。即若喷射液体的喷射喷嘴从所述圆形孔的垂直位置错位，则不能向所述圆形孔内喷射用于形成微透镜的规定容量的液体。结果，存在在微透镜的数值孔径或折射率等中产生误差，损害微透镜的生产率，进而损害有机EL曝光头的生产率的问题。
这样的问题认为可通过增大所述圆形孔的尺寸来改善，但存在导致微透镜的错位、降低其光的利用效率的问题。
发明内容
本发明为解决上述问题作出的，其目的在于，提供一种具备维持光的利用效率、提高生产率的微透镜的透明基板、电光学装置、图像形成装置及电光学装置的制造方法。
本发明的透明基板，将射入到光射入面侧的光，从形成于光取出面侧的微透镜射出，其中，所述微透镜具备设置在凹设于所述光取出面的凹沟槽内、在一个方向连续的光学面。
根据本发明的透明基板，微透镜仅具备在一个方向连续的光学面，就可在一个方向扩大形成同一微透镜的位置的允许范围，可提高微透镜的生产率，进而提高透明基板的生产率。并且，仅形成凹沟槽，就可在光射入面侧形成同一微透镜，可增大对光射入面的微透镜的数值孔径。因此，仅形成凹沟槽，就可通过正交于一个方向面内的光的利用效率，补偿对包含一个方向的面内的光之利用效率的损失。进而可提高维持了光的利用效率的透明基板的生产率。
在该透明基板中，所述一个方向是所述凹沟槽的形成方向，所述微透镜是在所述一个方向具备光学面的半圆柱状凸透镜。
根据该透明基板，通过沿凹沟槽的形成方向形成具备光学面的半圆柱状凸透镜，可维持透明基板的光的利用效率，提高其生产率。
在该透明基板中，所述一个方向是所述凹沟槽的形成方向，所述微透镜是在所述一个方向排列了与所述一个方向正交的方向具备光学面的半圆柱状凸透镜的半圆柱状群列凸透镜。
根据该透明基板，通过形成在正交于凹沟槽的形成方向的方向具备光学面的半圆柱群列凸透镜，以维持透明基板的光的利用效率，提高其生产率。
本发明的电光学装置，从形成在与所述发光元件形成面相对向的所述透明基板的光取出面侧的微透镜射出从透明基板的发光元件形成面上、即沿所述发光元件形成面的一个方向排列的发光元件发光的光，其中所述微透镜具备设置在凹设于所述光取出面的凹沟槽内、与所述发光元件对峙并在所述一个方向连续的光学面。
根据本发明的电光学装置，微透镜仅具备在一个方向连续的光学面，就可在一个方向扩大形成同一微透镜的位置的允许范围，可提高微透镜的生产率，进而提高透明基板的生产率。并且，仅形成凹沟槽，就可在发光元件侧形成微透镜，可增大对光射入面的微透镜的数值孔径。因此，通过仅形成凹沟槽，利用与同一方向正交之面内的光的利用效率，就可补偿对包含一个方向的面内的光之利用效率的损失。进而可提高维持了光的利用效率的透明基板的生产率。
在该电光学装置中，所述发光元件是场致发光元件，该元件具备形成于所述光取出面侧的透明电极；与所述透明电极相对形成的背面电极；和形成于所述透明电极与所述背面电极之间的发光层。
根据该电光学装置，可补偿具备场致发光元件的电光学装置的光的利用效率，提高其生产率。
在该电光学装置中，所述发光层由有机材料形成，所述场致发光元件是有机场致发光元件。
根据该电光学装置，可维持具备有机场致发光元件的电光学装置的光的利用效率，提高其生产率。
在该电光学装置中，所述一个方向是所述凹沟槽的形成方向，所述微透镜是在所述一个方向具备光学面的半圆柱状凸透镜。
根据该电光学装置，通过在凹沟槽内形成沿凹沟槽的形成方向具备光学面的半圆柱状凸透镜，可维持同一电光学装置的光的利用效率，提高生产率。
在该电光学装置中，所述一个方向是所述凹沟槽的形成方向。所述微透镜是在所述一个方向排列了在与所述一个方向正交的方向具备光学面的半圆柱状凸透镜的半圆柱状群列凸透镜。
根据该电光学装置，由于在凹沟槽内具备与凹沟槽的形成方向正交的方向具备光学面的半圆柱状群列凸透镜，所以可维持同一电光学装置的光的利用效率，提高生产率。
本发明的图像形成装置具备使像载持体的外周面带电的带电部件；曝光带电了的所述像载持体的外周面，形成潜像的曝光部件；对所述潜像供给着色粒子，显影显像的显影部件；和转印所述显像到转印介质的转印部件，其中所述曝光部件具备上述的电光学装置。
根据本发明的图像形成装置，曝光带电的像载持体的曝光部件具备上述的电光学装置。因此，可维持图像形成装置的曝光中的光的利用效率，提高其生产率。
本发明的电光学装置的制造方法，通过在透明基板的光取出面上形成凹沟槽，并在与所述光取出面相对向的所述透明基板的发光元件形成面上、即与所述凹沟槽相对向的位置上形成多个发光元件，从液体喷射装置向所述凹沟槽内喷射液体，固化所述液体，从而在与所述发光元件对峙的位置上形成了具备在一个方向连续的光学面的微透镜。
根据本发明的电光学装置的制造方法，可通过固化从液体喷射装置喷射的液体来形成微透镜。因此，可扩大微透镜的构成材料等的选择范围。并且，该微透镜仅在一个方向具备连续的光学面，就可在一个方向扩大对同一微透镜的形成位置的允许范围。结果，可提高微透镜的生产率，进而提高电光学装置的生产率。
另外，仅形成凹沟槽，就可在发光元件侧形成微透镜，可增大对发光元件的微透镜的数值孔径。因此，可通过仅形成凹沟槽，通过与同一方向正交面内的光的利用效率，来补偿对包含一个方向的面内之光的利用效率的损失。进而，可提高维持了光的利用效率的电光学装置的生产率。
在该电光学装置的制造方法中，所述微透镜是通过所述液体喷射装置喷射的液体，沿所述凹沟槽内的形成方向形成互相离间的多个液滴之后，通过向各液滴之间喷射液体、合并各液滴而形成的、具备所述光学面的半圆柱状透镜。
根据该电光学装置的制造方法，由于在凹沟槽内的形成方向形成互相离间的液滴，并向该液滴间再次喷射液体，所以可避免液体不均匀地凝集。因此，可将由液体喷射装置制造的半圆柱状凸透镜构成为上述微透镜，可维持电光学装置的光的利用效率，提高其生产率。
在该电光学装置的制造方法中，所述微透镜是通过向所述液体喷射装置的所述凹沟槽内喷射的液体，在与所述凹沟槽的形成方向正交的方向互相离间形成具备所述光学面的多个半圆柱状凸透镜之后，通过再次向各半圆柱状凸透镜之间喷射液体而形成的半圆柱状群列凸透镜。
根据该电光学装置的制造方法，由于在互相离间形成了在与凹沟槽内的形成方向正交的方向具备光学面的多个半圆柱状凸透镜之后，向该半圆柱状凸透镜之间再次喷射液体，可避免液体不均匀凝聚。因此，可将通过液体喷射装置制造的半圆柱状群列凸透镜构成为上述微透镜，维持电光学装置的光的利用效率，提高其生产率。
图1是表示具体化本发明的第1实施方式的图像形成装置的侧剖面示意图。
图2是表示同一曝光头的平面示意图。
图3是表示同一曝光头的正剖面示意图。
图4是表示同一曝光头的放大侧剖面图。
图5是说明同一曝光头的制造工序的说明图。
图6是说明同一曝光头的制造工序的说明图。
图7是说明同一曝光头的制造工序的说明图。
图8是表示第2实施方式的曝光头的平面示意图。
图9是表示第2实施方式的曝光头的平面示意图。
图10是表示第2实施方式的曝光头的正剖面示意图。
图11是说明第2实施方式的曝光头的制造工序的说明图。
图中
10-作为图像形成装置的打印机，15-作为转印介质的中间转印带，16-作为像载持体的感光滚筒，19-作为带电部件的带电滚，20-构成曝光部件的、作为电光学装置的有机场致发光阵列曝光头，21-作为显影部件的调色剂盒，22-构成转印部件的一次转印滚，26-构成转印部件的二次转印滚，30-作为透明基板的玻璃基板，30a-作为光射入面的发光元件形成面，30b-光取出面，32-凹沟槽，36-发光元件，40、50-微透镜，40a、50a-作为光学面的射出面，45-构成液体喷射装置的液体喷射头，Oe-作为场致发光层的有机场致发光层，Pa-作为背面电极的阴极，Pc-作为透明电极的阳极，T-作为着色粒子的调色剂，X-主扫描方向，Y-副扫描方向具体实施方式
下面，参照图1～图7来说明具体化本发明的实施方式。图1是表示作为图像形成装置的电子照相方式打印机的示意侧剖面图。
(实施方式1)如图1所示，电子照相方式打印机10(下面简称为打印机10)具备形成为箱体状的筐体11。在该筐体11内，设置驱动滚12、从动滚13及张力辊14，对各12～14拉设作为转印介质的中间转印带15。而且，随着驱动滚12的旋转，中间转印带15沿图1中箭头方向循环驱动。
在中间转印带15的上侧，在中间转印带15的拉设方向(副扫描方向Y)可旋转地并排设置有4个作为像载持体的感光滚筒16。在该感光滚筒16的外周面上形成着具有光导电性的感光层16a(参照图4)。感光层16a暗中带电正或负的电荷，若照射规定波长区域的光，则消失照射部位的电荷。即，电子照相方式打印机10是由该4个感光滚筒16构成的串联式的打印机。
在各感光滚筒16的周围，分别配设作为带电部件的带电滚19；构成曝光部件、作为电光学装置的有机场致发光阵列曝光头20(下面简称为曝光头20)；作为显影部件的调色剂盒21；构成转印部件的一次转印滚22及清洗部件23。
带电滚19是密接于感光滚筒16的半导电性的橡皮滚。若对该带电滚19施加直流电压，旋转感光滚筒16，则感光滚筒16的感光层16a的整个周面按所定的带电电位带电。
曝光头20是射出所定波长区域的光的光源。如图2所示，形成长条板状。设该曝光头20，其长度方向与感光滚筒16的轴方向(在图1中与纸面正交的方向主扫描方向X)平行，定位于离开感光层16a仅所定距离的位置上。而且，若曝光头20根据打印数据，在垂直方向Z(参照图1)射出光，感光滚筒16在旋转方向Ro旋转，则将感光层16a的外周面曝光在所定波长区域的光下。于是，感光层16a消失曝光部位的(曝光点)的电荷，在其外周面形成静电的图像(静电潜像)。顺便说一下，该曝光头20的曝光光的波长区域是与感光层16a的分光灵敏度匹配的波长区域。即，曝光头20的曝光光的发光能源的峰值波长与所述感光层16a的分光灵敏度的峰值波长大致一致。
调色剂盒21形成箱体形状，在其内部容纳直径为10μm左右的、作为着色粒子的调色剂T。另外，在本实施方式中的4个调色剂盒21中，分别容纳对应的4色(黑、青绿色、深红色、黄色)调色剂T。在调色剂盒21中，从感光滚筒16侧开始依次具备显影滚21a和供给滚21b。供给滚21b通过旋转，将调色剂T搬运到显影滚21a上。显影滚21a通过与供给滚21b的摩擦等，在使同一供给滚21b搬运的调色剂T带电的同时，使同一显影滚21a的外周面均匀地附着带电的调色剂T。
而且，向感光滚筒16施加与所述带电电位相对的偏置电压，并旋转供给滚21b及显影滚21a。于是，感光滚筒16在所述曝光点和显影滚21a(调色剂T)之间，赋予与所述偏置电压电位相对的静电吸附力。利用该静电吸附力，附着在显影滚21c外周面的调色剂移动吸附于感光滚筒16的所述曝光点。即，在各感光滚筒16(各感光层16a)的外周面上，分别形成对应于静电潜像的单色可视图像(显像)。
在中间转印带15的内侧面15a与所述各感光滚筒16对峙的位置上，分别设置着一次转印滚22。一次转印滚22是导电性滚，其外周面边密接于中间转印带15的内侧面，边旋转。而且，若对该一次转印滚22施加直流电压、旋转感光滚16及中间转印带15，则吸附于感光层16a的调色剂由于至向一次转印滚22侧的静电吸附力，依次移动吸附于中间转印带15的外侧面15b。即，一次转印滚22将形成于感光滚筒16的显像一次转印到中间转印带15的外侧面15b上。而且，中间转印带15的外侧面15b利用各感光滚筒16及一次转印滚22，通过重复4次单色构成的显像的一次转印，使这些显像重合，得到全色的图像(调色剂像)。
清洗部件23具备未图示的LED等光源和橡胶底片，对所述一次转印后的感光层16a照射光，除电带电的感光层16a。而且，清洗部件23利用橡胶刀片机械除掉残留于除电后的感光层16a上的调色剂T。
在中间转印带15的下方配设着容纳记录用纸P的记录用纸盒。在该记录用纸盒24的上侧配设着向中间转印带15侧送纸记录用纸P的送纸滚25。在该送纸滚25的上侧、与驱动滚12相对向的位置上，配设着构成转印部件的二次转印滚26。二次转印滚26与所述各一次转印滚相同，是导电性滚，按压记录用纸P的背面，使同一记录用纸P的表面接触中间转印带15的外侧面15b。而且，若向该二次转印滚26施加直流电压、旋转中间转印带15，则吸附于中间录带15的外侧面15b的调色剂T依次移动，吸附于记录用纸P的表面上。即，二次转印滚26在记录用纸P的表面上二次转印形成于中间转印带15的外侧面15b上的调色剂像。
在二次转印滚26的上侧，配设内置热源的热滚27a和按压同一热滚27a的按压滚27b。而且，若在热滚27a和按压滚27b之间搬运二次转印后的记录用纸P，则转印于记录用纸P上的调色剂T因加热而软化，浸透到记录用纸P内后固化。由此，调色剂像定影在记录用纸P表面上。由排纸滚28将使调色剂像定影的记录用纸P排出筐体11的外侧。
因此，打印机10通过曝光头20曝光带电的感光层16a，在同一感光层16a上形成静电潜像。接着，打印机10显影感光层16a的静电潜像，在同一感光层16a上形成单色的显像。接着，打印机10在中间转印带15上依次一次转印感光层16a的显像，在同一中间转印带15上形成全色的调色剂像。而且，打印机10在记录用纸P上二次转印中间转印带15上的调色剂像，通过加热加压，结束使调色剂像定影的打印。
接着，下面根据图2～图4说明作为上述电光学装置的曝光头20。图2～图4分别是表示曝光头20的平面图、正剖面图及侧剖面图。
如图2所示，在曝光头20中备有作为透明基板的玻璃基板30。玻璃基板30是形成长条板状的基板，以其长度方向(主扫描方向X)的宽度与感光滚筒16轴方向的宽度大致相同的大小来形成的。而且，在本实施方式中，就该玻璃基板30而言，设上面(与感光滚筒16侧相反的面)为作为光射入面的发光元件形成面30a，设下面(感光滚筒16侧的面)为光取出面30b(参照图3)。
首先，下面说明玻璃基板30的发光元件形成面30a。
如图2所示，在玻璃基板30的发光元件形成面30a上，沿其长度方向(主扫描方向X)并列设置着2列多个像素形成区域31。另外，在本实施例中，就该像素形成区域31的排列而言，设图2中上侧的列为第1像素列31a，设图2中上侧的列为第2像素列31b。
在各像素形成区域31中，分别形成着由薄膜晶体管35(下面简称为TFT35)和发光元件36形成的像素37。TFT35利用基于打印数据生成的数据信号，变成导通状态，基于该导通状态，使发光元件36发光。
如图4所示，TFT35在其最下层备有通道膜B。通道膜B是形成于发光元件形成面30a上的岛状的P型聚硅膜，在图4中的左右两侧，具备活性化的、未图示的n型区域(源极区域及漏极区域)。即，TFT35是所谓的聚硅形TFT。
在通道膜B的上侧中央位置，从发光元件形成面30a侧依次形成着栅极绝缘膜Do、栅极电极Pg及栅极配线M1。栅极绝缘膜Do是氧化硅膜等具有光透过性的绝缘膜，沉积在发光元件形成面30的大致整个面上。栅极电极Pg是钽等低电阻金属膜，形成于通道膜B的大致中央位置。栅极配线M1是ITO等具有光透过性的透明导电膜，电连接在栅极电极Pg和未图示的数据线驱动电路。而且，一旦数据线驱动电路经栅极配线M1将数据信号输入到栅极电极Pg，则TFT变成基于该数据信号的导通状态。
在通道膜B的所述源极区域及漏极区域的上侧，沿垂直方向Z形成着向上侧延伸的源极触点Sc及漏极触点Dc。各触点Sc、Dc由降低与通道膜B的接触电阻的金属硅化物等金属膜形成的。而且，该各触点Sc、Dc及栅极电极Pg(栅极配线M1)分别通过由氧化硅膜等构成的第1层间绝缘膜D1电绝缘。
在各触点Sc、Dc的上侧，分别形成着由铝等低电阻金属膜构成的电源线M2s及阳极线M2d。电源线M2s电连接源极触点Sc和未图示的驱动电源。阳极线M2d电连接漏极触点Dc和发光元件36。这些电源线M2s及阳极线M2d分别通过由氧化硅膜等构成的第2层间绝缘膜D2电绝缘。而且，一旦TFT35变成基于数据信号的导通状态，则从电源线M2s(驱动电源)向阳极线M2d(发光元件36)供给对应于该数据信号的驱动电流。
如图4所示，在第2层间绝缘膜D2的上侧，形成了发光元件36。在该发光元件36的最下层，形成了作为透明电极的阳极Pc。阳极Pc是具有ITO等光透过性的透明导电膜，其一端连接于阳极线M2d。在该阳极Pc的上侧外周，沉积第3层间绝缘膜D3以包围同一阳极Pc。第3层间绝缘膜D3由感光性聚酰亚胺或丙烯基等树脂膜形成，电绝缘各发光元件36的阳极Pc。另外，第3层间绝缘膜D3将阳极Pc的上侧开放成大致圆孔状，形成着由其内周面构成的隔壁D3a。以匹配半径R形成着该隔壁D3a的阳极Pc侧的内径。
在阳极Pc的上侧、隔壁D3a的内侧，形成着由有机材料形成的有机场致发光层(有机EL层)Oe。有机EL层Oe是由空穴输送层和发光层等2层构成的有机化合物层。在该有机EL层Oe的上侧，形成了由铝等具有光反射性的金属膜构成的、作为背面电极的阴极Pa。覆盖发光元件形成面30a侧整个面地形成阴极Pa，通过各像素37共有，向各发光元件供给共同的电位。
即，发光元件36是由有机EL层Oe及阴极Pa形成的有机场致发光元件(有机EL元件)，其发光面(有机EL层Oe)的内径由所述匹配半径R形成的。
在阴极Pa的上侧，形成着密封部P1。密封部P1由树脂等涂层材料形成，防止各种金属膜或有机EL层Oe的氧化等。
而且，一旦向阳极线M2d供给对应于数据信号的驱动电流，则有机EL层Oe以对应于该驱动电流的亮度发光。这时，从有机EL层Oe向阴极Pa侧(图4的上侧)发光的光由同一阴极Pa反射。因此，从有机EL层Oe发光的光几乎都通过阳极Pc、第2层间绝缘膜D2、第1层间绝缘膜D1、栅极绝缘膜D0及玻璃基板30，照射到光取出面30b侧(感光滚筒16侧)。
接着，下面说明玻璃基板30的光取出面30b侧。
如图3所示，在与玻璃基板30的发光元件形成面30a相对向侧的面(光取出面30b)上，与各像素列31a、31b相对向地凹设2列凹沟槽32(图2中用虚线表示)。凹沟槽32以作为形成方向的长度方向的宽度(主扫描方向X的宽度)与各像素列31a、31b的主扫描方向X的宽度大致相同的大小形成。另外，凹沟槽32如图4所示，比有机EL层Oe的直径大一点地形成其左右宽度(副扫描方向Y的宽度)，以邻近距离Hd形成了其深度。
在凹沟槽32内、其沟槽底面32a上，如图4所示，形成着微透镜40。微透镜40是对有机EL层Oe的发光波长具有足够的穿透力的半圆柱状凸透镜(圆柱形的透镜)，在图4中在与纸面直行的方向(主扫描方向X)具有其外周面(作为光学面的射出面40a)。如图2的虚线所示，在各像素列31a、31b排列方向(主扫描方向)的几乎所有宽度形成该微透镜40，如图4所示，具有沿垂直方向Z的光轴A。另外，在与各发光元件36(有机EL层Oe)对峙的位置上连续形成微透镜40，以有机EL层Oe的内径、即与匹配半径R大致相同的大小形成其曲率半径。微透镜40因对应于该曲率半径的折射率不同，而具有基于射出面40a的成像功能。
而且，一旦从发光元件36发光的光射入，则形成半圆柱状的微透镜40折射、聚光与主扫描方向X正交的面内的光。相反，同一微透镜40不聚光(利用)地射出与副扫描方向Y正交面内的光。
另外，如图4所示，由于该微透镜40形成于凹沟槽32内，所以射出面40a从光取出面30b接近有机EL层Oe侧邻近距离Hd大小。由此，从光轴A上的有机EL层Oe对微透镜40的直径张开的角度(数值孔径θ)比在光取出面30b上形成同一微透镜40时的数值孔径仅增加邻近距离Hd大小。即，微透镜40仅增加数值孔径θ增加大小的该射出面40a聚光的聚光能力、即从发光元件36发光的光的利用效率。
因此，微透镜40增加与主扫描方向X(凹沟槽32的形成方向)正交的面内的光的利用效率，补偿与副扫描方向Y正交的面内的光的利用效率的损失。而且，微透镜40比在与发光元件36对峙的位置上形成与发光元件36大致相同尺寸的透镜的情况，可在主扫描方向X扩大其形成位置的允许范围。
另外，在本实施方式中，如图4所示，将微透镜40定位于设射出面40a的顶点与感光层16a之间的距离为微透镜40的像侧焦点距离Hf的位置上。即，微透镜40使从有机EL层Oe沿光轴A发光的光线(平行光线束L1)与光轴A的交点(像侧焦点F)位于感光层16a上。由此，微透镜40的射出光在感光层16a上形成期望尺寸的曝光点。
接着，下面根据图5～图7说明上述曝光头20的制造方法。图5是说明凹沟槽32的制造工序的说明图，图6及图7是说明微透镜40的制造工序的说明图。
首先，在玻璃基板30的整个光取出面30b上，涂抹喷砂器用的掩模剂Mk，如图5所示，在该掩模剂Mk上图案形成相对凹沟槽32尺寸的矩形孔Mh。接着，通过众所周知的喷砂器装置，向光取出面30b喷射无机氧化物等型沙Sb，将矩形孔Mh内的光取出面30b(玻璃基板30)切削至所定深度(邻近距离Hd)，从光取出面30b上除掉掩模剂Mk。由此，在光取出面30b上，形成深度为邻近距离Hd的沟槽(凹沟槽32)(图5中的2点点划线)。一旦形成凹沟槽32，则向同一凹沟槽内注入氟元素系树脂分散液，使同一分散液附着在凹沟槽32周面上，使凹沟槽32的沟槽底面32a平坦，同时，进行在同一凹沟槽32内疏液后述的紫外线固化性树脂Pu的疏液化。
若在光取出面30b上形成凹沟槽32，则接着在发光元件形成面30a上形成像素37。下面根据图4说明该像素37的形成方法。
一旦形成凹沟槽32，则在整个发光元件形成面30a上，利用以乙硅烷等作为原料气体的CVD法，沉积非晶硅膜。接着，在沉积的非晶硅膜上照射受激准分子激光器的紫外光，在整个发光元件形成面30a上形成结晶的聚硅膜。而且，通过光刻法及蚀刻法等，图案形成同一聚硅膜，如图4所示，形成通道膜B。
一旦形成通道膜B，则通过以硅烷等为原料气体的CVD法等，在通道膜B及发光元件形成面30a的整个上侧沉积氧化硅膜等，形成栅极绝缘膜Do。一旦形成栅极绝缘膜Do，则通过溅射法等在同一栅极绝缘膜Do的整个上侧沉积钽等低电阻金属膜，通过图案形成同一低电阻金属膜，在栅极绝缘膜Do的上侧形成栅极电极Pg。一旦形成栅极电极Pg，则通过以同一栅极电极Pg为掩模的离子掺杂法，在通道膜B上形成n型区域(源极区域及漏极区域)。而且，通过溅射法等在栅极电极Pg及栅极绝缘膜Do的整个上侧沉积ITO等具有光透过性的透明导电膜，通过图案形成同一透明导电膜，在栅极电极Pg的上侧形成栅极配线M1。
一旦形成栅极配线M1，则利用以TEOS(四乙氧基硅烷)等为原料的CVD法，在栅极配线M1及栅极绝缘膜Do的整个上侧沉积氧化硅膜等，形成第1层间绝缘膜D1。一旦形成层间绝缘膜D1，则利用光刻法或蚀刻法等，形成从源极区域及漏极区域沿垂直方向Z开放至第1层间绝缘膜D1上侧的一对圆形孔(接触孔Hr、Hs)。接着，通过溅射法等，边以金属硅化物等埋入同一接触孔Hr、Hs内，边在第1层间绝缘膜D1的整个上侧沉积金属膜。而且，利用蚀刻法等，除掉同一接触孔Hr、Hs内之外的金属膜，形成源极接触孔Sc及漏极接触孔Do。
一旦形成各接触孔Sc、Dc，则通过溅射法等，在同一触点Sc、Dc及第1层间绝缘膜D1的整个上侧沉积铝等金属膜，图案形成同一金属膜，形成连接各触点Sc、Dc的电源线M2s及阳极线M2d。接着，通过以TEOS(四乙氧基硅烷)等为原料的CVD法，在这些电源线M2s、阳极线M2d及第1层间绝缘膜D1的整个上侧沉积氧化硅膜等，形成第2层间绝缘膜D2。接着，通过光刻法或蚀刻法等，从阳极线M2d的一部分沿垂直方向Z形成开放至第2层间绝缘膜D2的上侧的圆形孔(通孔Hv)。一旦形成通孔Hv，则通过溅射法等，边埋入同一接触孔Hv内，边在第2层间绝缘膜D2的整个上侧沉积ITO等具有光透过性的透明导电膜。而且，图案形成该透明导电膜，如图4所示，在与凹沟槽32相对向的位置周围经接触孔Hv，形成与阳极线M2d连接的阳极Pc。
一旦形成阳极Pc，则在同一阳极Pc上、与凹沟槽32相对向的位置上形成抗蚀剂等掩模，在同一阳极Pc及第2层间绝缘膜D2的整个上侧沉积感光性聚酰亚胺或丙烯基等的树脂膜。而且，剥离所述抗蚀剂等，形成具备具有匹配半径R的隔壁D3a的第3层间绝缘膜D3。
一旦形成第3层间绝缘膜D3，则利用喷墨法等，通过在包围隔壁D3a的阳极Pc上喷射空穴输送层的构成材料，并干燥及固化该材料，形成空穴输送层。并且，利用喷墨法等，通过向同一空穴输送层上喷射发光层的构成材料，并干燥及固化该材料，形成发光层。由此，形成具备使内径为匹配半径R的空穴输送层和发光层的有机EL层Oe。
一旦形成着机EL层Oe，则利用溅射法等，在同一有机EL层Oe及第3层间绝缘膜D3的整个上侧沉积铝等金属膜，形成阴极Pa。一旦形成阴极Pa，则利用CVD法等，在阴极Pa的整个上侧形成沉积树脂等涂层材料，形成密封部P1。由此，在发光元件形成面30a上，形成具备与凹沟槽32相对向的发光元件36的像素37。
一旦形成像素37，则接着在凹沟槽32内形成微透镜40。首先，说明用于形成微透镜40的液体喷射装置的结构。
如图6所示，在光取出面30b的上侧，配置着构成液体喷射装置的液体喷射头45。在该液体喷射头45中，具备喷嘴板46。在作为该喷嘴板46的一侧面的、光取出面30b侧的面(喷嘴形成面46a)上，沿图6中箭头方向Sa(图3中主扫描方向)排列着喷射作为液体的紫外线固化性树脂Pu(下面简称为树脂Pu)的多个喷嘴N。以与发光元件36的排列间距相同的间距宽度形成该喷嘴N的排列间距。另外，本实施方式中的液体喷射装置载置于未图示的玻璃基板30的基板台面上，使同一玻璃基板30的光取出面30b与喷嘴形成面46a平行。并且，液体喷射装置移动该基板台面，相对喷嘴N沿箭头方向Sa相对移动凹沟槽32。
在各喷嘴N的上侧，形成连通未图示的容纳箱、可向喷嘴内供给树脂Pu的供给室46b。在各供给室46b的上侧，配设着沿上下方向往复振动、扩大缩小供给室46b内的容积的振动板47。在该振动板47的上侧、与各供给室46b相对向的位置上，分别配设着沿上下方向伸缩运动、使振动板47振动的压电元件48。
下面，说明利用上述液体喷射装置制造微透镜40的制造方法。
现在，向液体喷射头45输入用于形成微透镜40的驱动信号。于是，所述基板台面移动玻璃基板30，在液体喷射头45(喷嘴N)的正下方配置作为与第1像素列31a相对向的凹沟槽32的、在图6中的左端部。若在喷嘴的正下方配置凹沟槽32的左端部，则基板台面沿箭头方向Sa移动凹沟槽32(玻璃基板30)。而且，若通过各发光元件36(有机EL层Oe)的中心位置对应的喷嘴的正下方，则液体喷射头45根据输入的驱动信号，伸缩运动压电元件48，扩大缩小供给室46b的容积。这时，若缩小供给室46b的容积，则从各喷嘴N向凹沟槽32内喷射缩小的容积部分的树脂Pu作为微小液滴.Ds。接着，若扩大供给室46b的容积，则从未图示的容纳箱向供给室46b内供给扩大的容积部分的树脂Pu。即，液体喷射头45仅反复所定次数这样的供给室46b的扩大缩小，在凹沟槽32内、与发光元件36对峙的位置上，喷射所述微小液滴Ds，形成液滴Da。
在凹沟槽32内形成的液滴Da因其表面张力和疏液化了的凹沟槽32的内周面，而凝聚成大致半球面状。另外，为形成液滴Da，喷射微小液滴Ds的所述所定次数是设液滴Da为大致匹配半径R的次数，如图6所示，在同一液滴Da的外周，是形成与相邻的液滴Da不接触的间隙S的次数。
若沿第1像素列31a排列方向的几乎全部宽度形成液滴Da，则再次移动所述基板台面，再次在液体喷射头45(喷嘴N)的正下方配置所述凹沟槽32的左端部。若在喷嘴N的正下方配置凹沟槽32的左端部，则基板台面沿箭头方向Sa移动同一凹沟槽32的左端部。而且，若通过各间隙S对应的喷嘴N的正下方，则液体喷射头45如图7所示，伸缩运动压电元件48，向同一间隙S内喷射微小液滴Ds。这时，在凹沟槽32内先行形成的液滴Da随着基板台面的移动时间等，挥发其溶剂成分后增加粘度。因此，各液滴Da维持其形成位置，与间隙S的微小液滴Ds合并，如图7所示，沿第1像素列31a的排列方向形成连续的半圆柱状的液滴Db。
以后，同样在与第2像素列31b相对向的凹沟槽32内形成液滴Db。
而且，若沿各像素列31a、31b排列方向的几乎全部宽度，在各凹沟槽32内形成液滴Db，则向同一凹沟槽32内照射紫外光，固化各液滴Db。由此，在与各像素列31a、31b的发光元件36相对向的位置上，分别制造以与匹配半径R大致相同的大小形成曲率半径的半圆柱状凸透镜(微透镜40)。
接着，记载如上述构成的第1实施方式的效果如下。
(1)在上述实施方式中，在玻璃基板30的光取出面30b形成凹沟槽32，在作为同一凹沟槽32内的、发光元件36的排列方向(主扫描方向X)的几乎全部宽度，形成了半圆柱状的微透镜40。因此，与发光元件36对峙的位置上形成尺寸与同一发光元件36大致相同的微透镜的情况相比，可沿主扫描方向X扩大微透镜40的形成位置的允许范围。结果，可提高微透镜40的生产率，进而可提高曝光头20及打印机10的生产率。
(2)而且，可使微透镜40(射出面40a)仅邻近发光元件.36凹沟槽32的深度(邻近距离Hd)大小。结果，可增加与主扫描方向X正交的面内的光的利用效率，可补偿与副扫描方向Y正交的面内的光的利用效率的损失。即，维持从发光元件36发光的光的利用效率，可提高微透镜40的生产率，进而提高曝光头20及打印机10的生产率。
(3)在上述实施方式中，向凹沟槽32内喷射微小液滴Ds，形成具有间隙S的液滴Da。而且，在形成液滴Da之后，向同一间隙S喷射微小液滴Ds。因此，不会不均匀地合并树脂Pu，形成半圆柱状的液滴Db，可形成相对同一液滴Db的半圆柱状的微透镜40。
(4)而且，由于可沿主扫描方向X扩大形成微透镜40的位置的允许范围，所以可扩大相对喷嘴N的发光元件36之错位的允许范围。结果，可提高液体喷射装置的微透镜40的生产率，进而可提高曝光头20及打印机10的生产率。
(5)在上述实施方式中，在凹设于光取出面30b的凹沟槽32内形成微透镜40的射出面40a。因此，通过凹沟槽32(光取出面30b)可保护微透镜40，可容易地进行形成微透镜40后的玻璃基板30的安装作业等。结果，可提高曝光头20及打印机10的生产率。
(6)在上述实施方式中，在形成像素37之后形成微透镜40。因此，可避免形成像素37时的各种原料等导致的微透镜40的污染及破损。结果，可提高微透镜40的生产率，进而提高曝光头20及打印机10的生产率。
(第2实施方式)下面，根据图8～图11说明具体化的本发明的第2实施方式。另外，第2实施方式变更了第1实施方式中的微透镜的形状及制造方法，其他部分为与第1实施方式同样的构成。因此，下面详细说明微透镜的形状及制造方法。图8～图10分别是从发光元件形成面30a看曝光头20的平面图，从光取出面30b看曝光头20的平面图及曝光头20的正剖面图。图11是说明曝光头20的制造工序的说明图。
如图9及图10所示，在凹沟槽32内、其沟槽底面32a上，形成了微透镜50。微透镜50是对有机EL层Oe的发光波长具有足够穿透力的半圆柱群列凸透镜(两面凸的透镜)，在图10中在与纸面正交的方向(副扫描方向Y参照图8)具有作为光学面的射出面50a。如图10所示，遍及凹沟槽32长度方向(主扫描方向X)的所有范围形成该微透镜50，在与各发光元件36对峙的位置上具有半圆柱状凸透镜(第1及第2透镜51a、51b)。
另外，在本实施方式中，在图10中，设从凹沟槽32的左端部起的第奇数个的半圆柱状透镜为第1透镜51a，设第偶数个的半圆柱状凸透镜为第2透镜51b。第1及第2透镜51a、51b以发光元件36(有机EL层Oe)的内径、即比匹配半径R大的尺寸形成其曲率半径。微透镜50因对应于其曲率半径的折射率不同，而具有基于射出面50a的成像功能。
而且，一旦从发光元件36发光的光射入，则形成半圆柱状的微透镜50折射后聚光与副扫描方向Y正交面内的光。相反地，微透镜50不聚光地射出与主扫描方向X正交面内的光。
另外，由于该微透镜50形成于凹沟槽32内，所以其射出面50a邻近距光取出面30b仅邻近距离Hd大小的发光元件36侧。因此，微透镜50通过增加与副扫描方向Y正交面内的光的利用效率，补偿与主扫描方向X(凹沟槽32的形成方向)正交面内的光的利用效率的损失。而且，微透镜50在与发光元件36对峙的位置上形成尺寸与发光元件36大致相同的透镜的情况相比，在副扫描方向Y上扩大其形成位置的允许范围。
接着，下面根据图11说明上述曝光头20的制造方法。另外，在本实施方式中，由于通过实施方式1中记载的液体喷射装置(液体喷射头45)制造曝光头20，所以在图11中，为了说明方便，省略重复记载液体喷射头45。
现在，向液体喷射头45(参照图6)输入用于形成微透镜50的驱动信号。于是，与实施方式1相同，基板台面移动玻璃基板30，将与第1像素列31a相对向的凹沟槽32在图11中的左端部配置于液体喷射头45(喷嘴N)的正下方。一旦在喷嘴N的正下方配置凹沟槽32的左端部，则基板台面沿箭头方向Sa移动凹沟槽32(玻璃基板30)。而且，若各发光元件36(有机EL层Oe参照图4)的中心位置通过喷嘴N的正下方，则液体喷射头45在图11中与纸面正交的方向仅往复运动凹沟槽32的沟槽宽度大小，向作为凹沟槽32内的、与从其左端部起第奇数个的发光元件36对峙的位置喷射微小液滴Ds(参照图6)。由此，在图11中的正交于纸面的方向(副扫描方向Y)以所定的排列间距(发光元件36的排列间距的2倍间距)形成具有外周面的半圆柱状液滴。另外，该液滴的曲率半径是以与第2透镜51b的曲率半径大致相同的尺寸形成的。
而且，若沿凹沟槽32的长度方向并排设置所述半圆柱状的液滴，则向同一凹沟槽32内照射紫外光，固化所述液滴。由此，在与图11的纸面正交的方向(副扫描方向Y)形成具有外周面的半圆柱状的第2透镜51b。
一旦形成第2透镜51b，则再次驱动液体喷射头45，向沟槽底面32a上、第2透镜51b之间喷射微小液滴Ds。这时，由于第2透镜51b因紫外线的照射而固化，所以喷射的微小液滴Ds未流动至第2透镜51b内，因其表面张力，呈现凝聚在与第1透镜51a的射出面50a相对的曲面(图11的2点点划线)上。而且，向凹沟槽32内再次照射紫外线、固化树脂Pu，形成交替排列第1及第2透镜51a、51b的微透镜50。以后，同样地在与第2像素列31b相对的凹沟槽32内形成微透镜50。
接着，记载如上述那样构成的第2实施方式的效果如下。
(1)在上述实施方式中，在玻璃基板30的光取出面30b上形成凹沟槽32，在作为同一凹沟槽32内的、发光元件36排列方向(主扫描方向X)的几乎全部宽度，形成了两面凸状的微透镜50。因此，与发光元件36对峙的位置上形成尺寸与同一发光元件36大致相同的微透镜的情况相比，可在副扫描方向Y上扩大形成微透镜50的位置的允许范围。结果，可提高微透镜40的生产率，进而提高曝光头20及打印机10的生产率。
(2)并且，可使微透镜50(射出面50a)仅邻近发光元件36凹沟槽32的深度(邻近距离Hd)大小。结果，可增加与副扫描方向Y正交面内的光的利用效率，可补偿与主扫描方向X正交面内的光的利用效率的损失。即，维持从发光元件36发光的光的利用效率，提高微透镜50的生产率，进而提高曝光头20及打印机10的生产效率。
(3)在上述实施方式中，在凹沟槽32内形成半圆柱状的液滴，并通过紫外线照射同一液滴来固化，形成第1透镜51a。而且，向同一第1透镜51a之间喷射树脂Pu，形成第2透镜51b。因此，不会不均匀地合并树脂Pu，形成两面凸状的微透镜40。
另外，上述实施方式也可进行如下变更。
·在上述实施方式中，具体化了透明基板为玻璃基板30，但不限于此，例如也可是聚酰亚胺等塑料基板，只要是透过从有机EL层Oe发光的光的透明基板即可。
·在上述实施方式中，通过喷砂器法形成凹沟槽32，但不限于此，形成凹沟槽32的方法例如也可以是受激准分子激光器或飞秒激光器等的激光加工，只要是在与发光元件36相对向的位置上可形成凹沟槽32的方法，就不特别限制。
·上述实施方式中，形成凹沟槽32之后除掉喷砂器用的掩模剂Mk。变更后，也可不除掉同一掩模剂Mk，残留于光取出面30b。
·上述实施方式的微透镜40、50的曲率半径及折射率只要聚光从有机EL层Oe发光的光，在光取出面30b侧形成期望尺寸的曝光点即可。
·上述实施方式中疏液化凹沟槽32的内周面。不限于此，沟槽底面32a也可构成为对形成微透镜40、50所用的液体具备亲液性。据此，可提高向凹沟槽32内喷射的液体与沟槽底面32a的密封性、即微透镜40、50与玻璃基板30的密封性。
·在上述实施方式中，形成像素37之后形成微透镜40、50。不限于此，也可在形成像素37之前形成微透镜40、50。
·在上述实施方式中，具体化了微透镜40、50为凸透镜，但不限于此，例如也可具体化为凹透镜。
·在上述实施方式中，构成为由紫外线固化性树脂形成微透镜40、50，但不限于此，也可由热固化性树脂等形成。
·在上述实施方式中，设射出面40a的顶点与感光层16a之间的距离为像侧焦点距离Hf，在感光层16a上收敛从有机EL层Oe发光的光。不限于此，射出面40a的顶点与感光层16a间的距离例如也可作成有机EL层Oe的得到等倍像的距离，不限定于像侧焦点距离Hf。
·在上述实施方式中，构成为通过液体喷射装置形成微透镜40、50。不限于此，例如也可构成为在凹沟槽32内安装通过复制法等形成的微透镜40、50。
·在上述实施方式中，构成为在各像素37中具备1个控制发光元件36发光的TFT35。不限于此，也可构成为在各像素37中具备2个以上控制发光元件36发光的TFT35，或也可构成为在玻璃基板30中不具备TFT35。
·在上述实施方式中，构成为通过喷墨法形成有机EL层Oe。不限于此，有机EL层Oe的形成方法，例如也可以是旋转涂布法或真空蒸镀法，不限于喷墨法。
·在上述第1实施方式中，从光轴A方向看，以比微透镜40大的尺寸形成了凹沟槽32，但不限于此，也可以与微透镜40的尺寸相同的大小形成凹沟槽32的尺寸。据此，可通过凹沟槽32的内周面定位微透镜40的形成位置。
·在上述实施方式中，具体化了电光学装置为曝光头20，但不限于此，例如也可以是安装在液晶面板上的背光灯等，或者也可以是具备平面状的电子放射元件，通过从同一元件放射的电子导致萤光物质发光的电场效应型的显示器(FED或SED等)。
权利要求
1.一种透明基板，从形成于光取出面侧的微透镜射出射入到光射入面侧的光，其特征在于所述微透镜具备设置在凹设于所述光取出面的凹沟槽内、在一个方向连续的光学面。
2.根据权利要求1所述的透明基板，其特征在于所述一个方向是所述凹沟槽的形成方向；所述微透镜是在所述一个方向上具备光学面的半圆柱状凸透镜。
3.根据权利要求1所述的透明基板，其特征在于所述一个方向是所述凹沟槽的形成方向；所述微透镜是半圆柱状群列凸透镜，该半圆柱状群列凸透镜，在所述一个方向上排列了在与所述一个方向正交的方向具备光学面的半圆柱状凸透镜。
4.一种电光学装置，从形成在与所述发光元件形成面相对向的所述透明基板的光取出面侧的微透镜射出从透明基板的发光元件形成面上、即沿所述发光元件形成面的一个方向排列的发光元件发光的光，其特征在于所述微透镜具备设置在凹设于所述光取出面的凹沟槽内、与所述发光元件对峙并在所述一个方向连续的光学面。
5.根据权利要求4所述的电学光装置，其特征在于所述发光元件是场致发光元件，该元件具备形成于所述光取出面侧的透明电极；与所述透明电极相对形成的背面电极；和形成于所述透明电极与所述背面电极之间的发光层。
6.根据权利要求5所述的电光学装置，其特征在于所述发光层由有机材料形成，所述场致发光元件是有机场致发光元件。
7.根据权利要求4～6的任一项中所述的电光学装置，其特征在于所述一个方向是所述凹沟槽的形成方向；所述微透镜是在所述一个方向具备光学面的半圆柱状凸透镜。
8.根据权利要求4～6的任一项中所述的电光学装置，其特征在于所述一个方向是所述凹沟槽的形成方向；所述微透镜是半圆柱状群列凸透镜，该半圆柱状群列凸透镜，在所述一个方向上排列了在与所述一个方向正交的方向具备光学面的半圆柱状凸透镜。
9.一种图像形成装置，具备使像载持体的外周面带电的带电部件；曝光带电了的所述像载持体的外周面，形成潜像的曝光部件；对所述潜像供给着色粒子，显影显像的显影部件；和转印所述显像到转印介质的转印部件，其特征在于所述曝光部件具备权利要求4～8的任一项中所述的电光学装置。
10.一种电光学装置的制造方法，其特征在于通过在透明基板的光取出面上形成凹沟槽，并在与所述光取出面相对向的所述透明基板的发光元件形成面上、即与所述凹沟槽相对向的位置上形成多个发光元件，从液体喷射装置向所述凹沟槽内喷射液体，固化所述液体，从而在与所述发光元件对峙的位置上形成了具备在一个方向连续的光学面的微透镜。
11.根据权利要求10所述的电光学装置的制造方法，其特征在于所述微透镜是半圆柱状透镜，该半圆柱状透镜具备通过所述液体喷射装置喷射的液体，沿所述凹沟槽内的形成方向形成互相离间的多个液滴之后，通过向各液滴之间喷射液体、合并各液滴而形成的、所述光学面。
12.根据权利要求10所述的电光学装置的制造方法，其特征在于所述微透镜是半圆柱状群列凸透镜，该半圆柱状群列凸透镜，通过向所述液体喷射装置的所述凹沟槽内喷射的液体，在与所述凹沟槽的形成方向正交的方向互相离间形成具备所述光学面的多个半圆柱状凸透镜之后，通过再次向各半圆柱状凸透镜之间喷射液体而形成。
全文摘要
提供一种具备维持光的利用效率、提高生产率的微透镜的透明基板、电光学装置、图像形成装置及电光学装置的制造方法。在玻璃基板(30)的光取出面(30b)上形成凹沟槽(32)，在同一凹沟槽(32)内，遍及各凹沟槽(32)的主扫描方向X的几乎所有范围，连续形成了以发光元件(36)的排列方向(主扫描方向X)为轴方向的半圆柱状的微透镜(40)。而且，使微透镜(40)邻近发光元件(36)仅凹沟槽(32)的深度(邻近距离Hd)大小。
文档编号G02B3/02GK1769927SQ200510114088
公开日2006年5月10日 申请日期2005年10月18日 优先权日2004年11月4日
发明者长谷井宏宣 申请人:精工爱普生株式会社