JP2006007520A

JP2006007520A - 有機ｅｌプリンタ

Info

Publication number: JP2006007520A
Application number: JP2004186215A
Authority: JP
Inventors: Kouji Terumoto; 幸次照元
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 2004-06-24
Filing date: 2004-06-24
Publication date: 2006-01-12
Also published as: US20050285885A1

Abstract

【課題】有機ＥＬパネルと感光記録媒体とを相対移動させながら露光する有機ＥＬプリンタにおいて、露光量のバラつきを抑制し、画像の質の向上を図る。
【解決手段】主走査方向Ｘに配列され、かつ副走査方向Ｙにそれぞれ間隔を隔てて設けられた有機ＥＬ素子からなる複数ずつの発光部４２１Ｒ，４２１Ｇ，４２１Ｂを有しており、感光記録媒体Ｆを露光するための有機ＥＬパネルＡ１と、有機ＥＬパネルＡ１と感光記録媒体Ｆとを副走査方向Ｙに相対移動させるとともに、発光部４２１Ｒ，４２１Ｇ，４２１Ｂが１ピッチ分相対移動する１ピッチ送り時間ＴＰの範囲内で発光部４２１Ｒ，４２１Ｇ，４２１Ｂ毎に割当て時間ＴＲ，ＴＧ，ＴＢを設定し、発光部４２１Ｒ，４２１Ｇ，４２１Ｂを割当て時間ＴＲ，ＴＧ，ＴＢに対応して発光駆動させる駆動制御手段と、を備えている有機ＥＬプリンタＡであって、１ピッチ送り時間ＴＰのうち、各割当て時間ＴＲ，ＴＧ，ＴＢのいずれもが設定されていない非発光時間ＴＮを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、有機ＥＬ素子を有する有機ＥＬパネルを備えて構成された有機ＥＬプリンタに関する。

蛍光性の有機物質を発光層に用いた有機ＥＬ（Electroluminescent）素子は、消費電力量が小さく、自発光素子のため小型化が容易であるなどの利点があり、ディスプレイ用を始めとして、様々な分野への応用が検討されている。近年では、有機ＥＬ素子を有する有機ＥＬパネルを備えた感光方式の有機ＥＬプリンタが開発されている。

有機ＥＬプリンタの一例として、図５（ａ）に示すようなものがある。図示された有機ＥＬプリンタＢは、有機ＥＬパネルＢ１と感光記録媒体Ｂ２とを備えている。有機ＥＬパネルＢ１は、基板９１上に、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各色に発光する発光部９４Ｒ，９４Ｇ，９４Ｂを各色毎に主走査方向Ｘに複数配列するとともに、それらを副走査方向Ｙに間隔を隔てて設けた構成を有している。基板９１には、主走査方向Ｘに沿う３本の走査電極９５（陰極）と、副走査方向Ｙに沿う複数の信号電極９２（陽極）とが設けられている。各発光部９４Ｒ，９４Ｇ，９４Ｂは、走査電極９５と信号電極９２の各交差部の間に位置している。

各発光部９４Ｒ，９４Ｇ，９４Ｂは、いわゆるパッシブマトリックス駆動方式によって駆動される。具体的には、各走査電極９５に対して順次走査電圧を印加するとともに、各信号電極９２に信号電圧を印加することにより、電圧印加がなされた複数の信号電極９２および走査電極９５の交差部間に位置する複数の発光部が、主走査方向Ｘに沿うライン状に発光する。感光記録媒体Ｂ２を露光する際には、有機ＥＬパネルＢ１と感光記録媒体Ｂ２を副走査方向Ｙに相対移動させながらＲＧＢの各色の光を感光記録媒体Ｂ２に照射すると、各色の印画ドット（潜像）が形成される。これを順次繰り返して副走査方向Ｙに走査させることにより、感光記録媒体Ｂ２にカラーの画像潜像が形成される。

ところで、感光記録媒体Ｂ２に形成される画像潜像において、この画像潜像を構成する各色の印画ドットは、副走査方向Ｙにおいて設定された一定のピッチで形成されていることが要請される。このため、上記従来の有機ＥＬプリンタＢにおいては、図５（ｂ）に示すように各発光部９４Ｒ，９４Ｇ，９４Ｂが１ピッチ副走査方向に相対移動する時間ＴＰ（１ピッチ送り時間）に対して、これを均等に３分割してＲＧＢの各色の駆動時間を割り当てて設定しており（以下、「割当て時間」という）、各割当て時間はＴＰ／３とされている。このような構成によれば、各色の発光駆動の周期と１ピッチ送り時間の周期が一致するため、各色の印画ドットを感光記録媒体Ｂ２の副走査方向Ｙに沿った所定のピッチで形成することが容易となる。

しかしながら、上記従来の構成によると、図５（ｃ）に示すように、発光部は１ピッチ送り時間ＴＰの１／３の時間において発光したまま感光記録媒体に対して相対移動しており、この間の発光部の相対移動量Ｐｂは、１ピッチＰの１／３に相当する長さ（Ｐ／３）となる。なお、同図において、発光部の１ピッチ移動後の位置を仮想線で示している。これにより、感光記録媒体に形成される印画ドットは、発光部の相対移動量Ｐｂだけ副走査方向Ｙに長く、伸長して形成される。すると、印画ドットの副走査方向Ｙにおける両端側の広い範囲にわたり、中央から両端に向かうにつれて露光時間が発光部の発光時間よりも短くなるため、印画ドットの部位によって露光量のバラつきが大きく生じることとなる。その結果、現像後に形成される画像に濃度ムラが生じ、画像の質が低下するという問題があった。また、上記のように印画ドットが伸長した結果、副走査方向Ｙに隣り合う印画ドットどうしが重なる場合がある。このような場合、この重複部分が現像後の画像に筋ムラとして出現し、ひいては画像の質が低下するおそれがあった。

特開２０００−１０３１１４号公報

本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、有機ＥＬパネルと感光記録媒体とを相対移動させながら感光記録媒体を露光する有機ＥＬプリンタにおいて、露光量のバラつきを抑制し、画像の質の向上を図ることが可能な有機ＥＬプリンタを提供することを課題としている。

本発明によって提供される有機ＥＬプリンタは、主走査方向に配列され、かつ副走査方向にそれぞれ間隔を隔てて設けられた有機ＥＬ素子からなる複数ずつの赤色、緑色および青色発光部を有しており、感光記録媒体を露光するための有機ＥＬパネルと、上記有機ＥＬパネルと上記感光記録媒体とを副走査方向に相対移動させるとともに、この相対移動によって発光部が１ピッチ分副走査方向に相対移動するのに要する１ピッチ送り時間の範囲内で上記複数の赤色、緑色および青色の発光部毎に割当て時間を設定し、上記複数ずつの赤色、緑色および青色の発光部を上記割当て時間に対応して切り換えて発光駆動させる駆動制御手段と、を備えている有機ＥＬプリンタであって、上記１ピッチ送り時間のうち、上記各割当て時間のいずれもが設定されていない非発光時間を有することを特徴としている。

このような構成によれば、１ピッチ送り時間のうち、赤色、緑色および青色のいずれの発光部も発光しない非発光時間を有しているため、各発光部の割当て時間をそれぞれ１ピッチ送り時間の１／３よりも短くすることができる。このため、各発光部が発光している間の相対移動量は従来よりも小さくなり、感光記録媒体に形成される印画ドットの副走査方向への伸長が抑制される。その結果、感光記録媒体に形成される各印画ドットにおける露光量のバラつきが抑制され、現像後の画像の質の向上を図ることができる。また、このように印画ドットの伸長が抑制されると、副走査方向に隣り合う印画ドットどうしの重複に起因する筋ムラの発生を抑制することができる。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記駆動制御手段は、上記複数ずつの赤色、緑色および青色の発光部のうち、発光効率が最小のものに対する割当て時間を最大とし、発光効率が最大のものに対する割当て時間を最小としている。このような構成によれば、発光部毎の発光効率が異なる場合であっても、発光部の発光効率が小さいものほど、割当て時間が長くされているため、発光部毎の感光記録媒体に対する露光量を略同一に揃えることが可能となる。その結果、現像後に形成される画像における発光色毎の濃度が均一化され、画像の質をより高めることができる。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記１ピッチ送り時間に含まれるすべての割当て時間は、連続して設定されている。このような構成によれば、１ピッチ送り時間に含まれる非発光時間は分割されずに一体となるため、後に割当て時間を長くする必要が生じた場合においても、非発光時間の範囲内で割当て時間を長くすることが可能となる。その結果、割当て時間の配分の自由度が大きくなり、好適である。

本発明のその他の特徴および利点については、以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。

以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。

図１（ａ）および図２は、本発明に係る感光方式の有機ＥＬプリンタの一例を示している。この有機ＥＬプリンタＡは、有機ＥＬパネルＡ１および制御部Ａ２を備えている。有機ＥＬパネルＡ１は、感光記録媒体Ｆを露光するためのものであり、基板１、複数の信号電極２（陽極）、絶縁層３、有機層４、３本の走査電極５（陰極）、および封止部材６を備えている。

基板１は、主走査方向Ｘに延びる平面視長矩形の平板状であり、ガラスやプラスチックフィルムなどの光透過率が高い材料で構成されている。基板１上には、複数の信号電極２、絶縁層３、有機層４、３本の走査電極５が順次積層して形成されている。

複数の信号電極２は、副走査方向Ｙに延びる帯状であり、主走査方向Ｘに間隔を隔てて設けられている。信号電極２を構成する材料としては、ＩＴＯ（酸化錫インジウム）などの透明電極材料を用いる。信号電極２は、蒸着法やスパッタリング法などにより成膜し、その後エッチングにより不用部分を除去することにより形成される。

絶縁層３は、基板１および信号電極２上に跨るように設けられており、後述する有機層４どうしおよび走査電極５どうしの間には、帯状の絶縁リブ３ａが形成されている。この絶縁リブ３ａは、蒸着などの手段によって有機層４や走査電極５を信号電極２に重ねて形成するときに、これらを分離し、かつ絶縁する役割を果たすものである。ただし、各有機層４や各走査電極５を形成するときに蒸着マスクを利用することにより、絶縁リブ３ａを用いることなくこれらを分離することもできる。したがって、絶縁リブ３ａが設けられていない場合もある。

有機層４は、主走査方向Ｘに延びる帯状であり、たとえば正孔輸送層４１、発光層４２、および電子輸送層４３の３層からなる。有機層４は、副走査方向Ｙに間隔を隔てて３箇所に分離して形成されている。発光層４２については、分離形成された各有機層４に対応して赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各色に発光するＲ発光層４２Ｒ、Ｇ発光層４２ＧおよびＢ発光層４２Ｂから構成されている。有機層としては、この他にも、正孔注入層や電子注入層を加えた多層構造や、発光層のみからなる単層構造などの種々の構成をとり得る。

３本の走査電極５は、各発光層４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂのそれぞれの上に主走査方向Ｘに延びる帯状に形成されている。走査電極５は、Ａｌなどの導電率の高い金属を蒸着法やスパッタリング法などにより成膜し、フォトリソグラフィ法により不用部分を除去することにより形成される。

各信号電極２および各走査電極５は、制御部Ａ２と導通接続されている。制御部Ａ２は、外部から伝送された画像データに基づいて、この制御部Ａ２に含まれる複数の駆動ＩＣ（図示略）を介して、各信号電極２および各走査電極５に電圧印加を行なうためのものである。後述する各発光部４２１Ｒ，４２１Ｇ，４２１Ｂは、線順次方式によるパッシブマトリックス駆動により発光するように構成されている。すなわち、制御部Ａ２からは、複数の信号電極２に対して一定の信号電圧がクロックパルスに同期して入力され、３本の走査電極５に対して順次走査電圧が印加される。感光記録媒体Ｆの露光時には、信号電極２および走査電極５に挟まれた発光層４２において、正孔と電子が結合して発光する。このようにして各発光層４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂにおいて発光する部分が、それぞれ複数ずつのＲ発光部４２１Ｒ、Ｇ発光部４２１ＧおよびＢ発光部４２１Ｂとして機能する。

封止部材６は、信号電極２、絶縁層３、有機層４および走査電極５を収容する凹部６ａが形成されたものであり、たとえば接着剤を介して基板１に接着することにより設けられている。封止部材６により、外部から封止部材６内への水分の浸入が抑制される。これにより、走査電極５や有機層４などの劣化が抑制される。

感光記録媒体Ｆの露光は、図２に示されているように、たとえば感光記録媒体ＦをプラテンローラＰによって基板１に押圧した状態で、感光記録媒体Ｆを副走査方向Ｙに一定の速度で移動させながら、複数ずつの発光部４２１Ｒ，４２１Ｇ，４２１Ｂを順次発光駆動させることにより行なわれる。ここで、各発光部４２１Ｒ，４２１Ｇ，４２１Ｂが感光記録媒体Ｆに対して副走査方向Ｙに所定の１ピッチ相対移動する間（１ピッチ送り時間）に各発光部４２１Ｒ，４２１Ｇ，４２１Ｂがそれぞれ１回ずつ発光するように、１ピッチ送り時間の範囲内において発光部４２１Ｒ，４２１Ｇ，４２１Ｂ毎に電圧印加をするための割当て時間が設定されている。そして、各割当て時間の周期を１ピッチ送り時間の周期に同期させて、主走査方向Ｘに沿ったライン状の光を発光色毎に順次照射させると、感光記録媒体Ｆには発光色毎に一定ピッチの印画ドット（潜像）が形成される。このようにして、感光記録媒体Ｆの所定の領域にカラーの画像潜像が形成される。

図１（ｂ）は、１ピッチ送り時間における発光部毎の印加電圧波形の一例を示す図である。同図に示すように、Ｒ発光部４２１Ｒに対応する割当て時間ＴＲと、１ピッチ送り時間ＴＰの開始時期とが揃えられており、Ｇ発光部４２１Ｇ，Ｂ発光部４２１Ｂに対応する割当て時間ＴＧ，ＴＢは、割当て時間ＴＲの後に連続して割当てられている。１ピッチ送り時間ＴＰに対する各割当て時間ＴＲ，ＴＧ，ＴＢの比率は、１／６０〜１／２０の範囲に設定されている。割当て時間ＴＢの後には、いずれの発光部４２１Ｒ，４２１Ｇ，４２１Ｂも発光しない非発光時間ＴＮが設けられている。

図３は、１ピッチ送り時間ＴＰに対する割当て時間の比率が１／２０に設定されている場合を一例として、発光部が感光記録媒体に対して相対移動しながら発光する際における感光記録媒体に形成される印画ドットと、その印画ドットにおける露光量の分布を模式的に示す図である。ここで、発光部の相対移動量Ｐａは、１ピッチＰの１／２０に相当する長さ（Ｐ／２０）となる。なお、同図において、１ピッチＰ移動後の発光部の位置を仮想線で示している。

図１（ｂ）および図３に表れているように、本実施形態によれば、非発光時間ＴＮが１ピッチ送り時間ＴＰのうちの大半を占めるように設けられているため、各発光部４２１Ｒ，４２１Ｇ，４２１Ｂが発光している間の相対移動量（そのうちの一例としては図３における相対移動量Ｐａ）は、各割当て時間が１ピッチ送り時間ＴＰの１／３とされていた従来と比較すると極僅かであり、感光記録媒体Ｆに形成される印画ドットの副走査方向Ｙへの伸長が抑制される。したがって、感光記録媒体Ｆに形成される各印画ドットの露光量のバラつきが抑制される。その結果、現像後に形成される画像において濃度ムラが発生することも抑制され、画像の質の向上を図ることができる。また、このように印画ドットの伸長が抑制されると、副走査方向Ｙに隣り合う印画ドットどうしの重複が抑制される。すると、印画ドットの重複に起因する筋ムラの発生が抑制される。

１ピッチ送り時間ＴＰにおける各割当て時間ＴＲ，ＴＧ，ＴＢの比率は、上記したように１／６０〜１／２０であることが好ましいが、これに限定されるものではなく、印画ドットのピッチ寸法や発光部に対する印加電圧などの条件によって適宜変更可能である。各割当て時間ＴＲ，ＴＧ，ＴＢの設定および変更は、各発光部４２１Ｒ，４２１Ｇ，４２１Ｂに対して走査電圧を印加するタイミングの制御により、容易に行うことができる。また、上述したように割当て時間ＴＲ，ＴＧ，ＴＢが連続して設定されていると、非発光時間ＴＮは分割されずに一体となるため、後に割当て時間を長くする必要が生じた場合であっても、非発光時間ＴＮの範囲内で割当て時間を長くすることが可能となる。その結果、割当て時間ＴＲ，ＴＧ，ＴＢの配分の自由度が大きくなり、好適である。

ところで、有機ＥＬにおける発光層の電気的特性は、発光色毎に異なるため、発光効率についても発光色毎に異なっている。本実施形態においても、各発光部４２１Ｒ，４２１Ｇ，４２１Ｂ毎の発光効率が異なるため、これらに対する供給電流が揃えられていても、その発光輝度はそれぞれ異なることとなる。露光量は発光輝度と発光時間の積算により規定されるため、たとえば発光効率の関係がＲ発光部４２１Ｒ＜Ｂ発光部４２１Ｂ＜Ｇ発光部４２１Ｇとなっている場合には、図１（ｂ）に示すように各発光部４２１Ｒ，４２１Ｇ，４２１Ｂに対応する割当て時間ＴＲ，ＴＧ，ＴＢの関係がＴＲ＞ＴＢ＞ＴＧとなるように設定することにより、各発光部４２１Ｒ，４２１Ｇ，４２１Ｂ毎の露光量を略同一に揃えることが可能となる。その結果、現像後に形成される画像の発光色毎の濃度が均一化され、画像の質をより高めることができる。

なお、上記したような感光方式の有機ＥＬプリンタＡにおいては、印画する画像データに基づいて、各割当て時間ＴＲ，ＴＧ，ＴＢの範囲内において各発光部４２１Ｒ，４２１Ｇ，４２１Ｂに対する電圧の印加時間を可変制御することにより、多段階の階調表現が可能とされている。

本発明に係る有機ＥＬプリンタの他の例としては、上述したような割当て時間ＴＲ，ＴＧ，ＴＢを連続して設定することに代えて、割当て時間ＴＲ，ＴＧ，ＴＢを断続的に設定してもよい。具体的には、１ピッチ送り時間ＴＰにおける割当て時間の最大値をあらかじめ規定し（以下、「規定時間」という）、この規定時間を連続して設けるとともに、各規定時間の範囲内で各割当て時間を設定する。図４は、たとえば１ピッチ送り時間ＴＰに対する規定時間ＴＳの比率を１／２０とし、１ピッチ送り時間ＴＰに対する割当て時間ＴＲ，ＴＧ，ＴＢの比率をそれぞれ１／３０，１／６０，１／４５とした場合における発光部毎の印加電圧波形を示す。同図に示すように、割当て時間ＴＲ，ＴＧ，ＴＢの後には、その割当て時間ＴＲ，ＴＧ，ＴＢにそれぞれ対応する非発光時間ＴＲＮ，ＴＧＮ，ＴＢＮが存在している。このため、上述したような割当て時間ＴＲ，ＴＧ，ＴＢが連続して設定される場合とは異なり、割当て時間ＴＲ，ＴＧ，ＴＢは断続的に設定されることになる。このような構成においても、１ピッチ送り時間ＴＰにおける各割当て時間ＴＲ，ＴＧ，ＴＢの比率が１／２０以下とされているため、各発光部４２１Ｒ，４２１Ｇ，４２１Ｂが発光している間の相対移動量は、１ピッチ送り時間ＴＰにおける各割当て時間の比率が１／３とされていた従来と比較して極僅かであり、感光記録媒体Ｆに形成される印画ドットの伸長が抑制される。したがって、上述したような割当て時間ＴＲ，ＴＧ，ＴＢが連続して設定される場合と同様に、現像後に形成される画像において濃度ムラの発生が抑制され、画像の質の向上を図ることができる。

本発明の内容は、上述した実施形態に限定されない。本発明に係る有機ＥＬプリンタの各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。たとえば、上記実施形態では、各発光部が赤色光、緑色光、および青色光を自発光するように構成されていたが、有機ＥＬ素子として白色光を発光するものを用い、カラーフィルタを使用して赤色光、緑色光、および青色光を照射するための赤色、緑色、および青色の発光部を構成してもよい。

（ａ）は、本発明に係る有機ＥＬプリンタの一例の概略構成を模式的に示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す有機ＥＬプリンタにおける発光部毎の印加電圧波形の一例を示す図である。図１（ａ）のII−II 断面図である。印画ドットと露光量分布の関係を示す図である。発光部毎の印加電圧波形の他の例を示す図である。（ａ）は、従来技術の一例を示す概略平面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す従来技術における発光部毎の印加電圧波形を示す図であり、（ｃ）は、（ａ）に示す従来技術における印画ドットと露光量分布の関係を示す図である。

符号の説明

Ａ有機ＥＬプリンタ
Ａ１有機ＥＬパネル
Ａ２制御部
Ｆ感光記録媒体
ＴＲ，ＴＧ，ＴＢ割当て時間
ＴＰ１ピッチ送り時間
ＴＮ，ＴＲＮ，ＴＧＮ，ＴＢＮ非発光時間
Ｘ主走査方向
Ｙ副走査方向
４２１Ｒ，４２１Ｇ，４２１Ｂ発光部

Claims

主走査方向に配列され、かつ副走査方向にそれぞれ間隔を隔てて設けられた有機ＥＬ素子からなる複数ずつの赤色、緑色および青色発光部を有しており、感光記録媒体を露光するための有機ＥＬパネルと、
上記有機ＥＬパネルと上記感光記録媒体とを副走査方向に相対移動させるとともに、この相対移動によって発光部が１ピッチ分副走査方向に相対移動するのに要する１ピッチ送り時間の範囲内で上記複数の赤色、緑色および青色の発光部毎に割当て時間を設定し、上記複数ずつの赤色、緑色および青色の発光部を上記割当て時間に対応して切り換えて発光駆動させる駆動制御手段と、
を備えている有機ＥＬプリンタであって、
上記１ピッチ送り時間のうち、上記各割当て時間のいずれもが設定されていない非発光時間を有することを特徴とする、有機ＥＬプリンタ。
上記駆動制御手段は、上記複数ずつの赤色、緑色および青色の発光部のうち、発光効率が最小のものに対する割当て時間を最大とし、発光効率が最大のものに対する割当て時間を最小とする、請求項１に記載の有機ＥＬプリンタ。
上記１ピッチ送り時間に含まれるすべての割当て時間は、連続して設定されている、請求項１または２に記載の有機ＥＬプリンタ。