專利名稱:光電導(dǎo)元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本公開內(nèi)容總體上涉及成像元件,并且更具體地,本公開內(nèi)容涉及由輸電層構(gòu)成的單層和多層光電導(dǎo)成像元件,該輸電層包含輸電組分或化合物,特別是包括諸如芳基胺和抗氧劑官能團兩種傳輸?shù)目昭▊鬏斀M分,以因此能夠?qū)崿F(xiàn)輸電層的輸電和抗氧劑特性兩者。
背景技術(shù):
本公開內(nèi)容總體上涉及成像元件,并且更具體地,本公開內(nèi)容涉及由輸電層構(gòu)成的單層和多層光電導(dǎo)成像元件,該輸電層包含輸電組分或化合物,特別是包括諸如芳基胺和抗氧劑官能團兩種傳輸?shù)目昭▊鬏斀M分,以因此能夠?qū)崿F(xiàn)輸電層的輸電和抗氧劑特性兩者。電荷,且更特別地,空穴傳輸層可以由叔芳基胺和酚組分構(gòu)成的分子構(gòu)成,并且該分子可以例如由雙(羥基烷基)-三芳基胺和苯酚在酸催化劑存在下的縮合制備,并且其中產(chǎn)生的分子耐圖像刪除和也被保護免受氧化。空穴傳輸分子的氧化可引起側(cè)電荷遷移,例如來自差的耐電暈放電性,并且另外當這種層經(jīng)受熱量時組分如抗氧劑可從輸電層逸出。可以將在此說明的抗氧劑采用有效的合適數(shù)量,如不有害地影響成像元件電特性的那些數(shù)量加入輸電層。最小化抗氧劑在例如加熱期間逸出和高殘余電勢的缺點,并且在許多情況下避免采用本公開內(nèi)容的元件。
本公開內(nèi)容的元件也可包含由在酚醛樹脂/酚醛樹脂共混物或酚醛樹脂/酚類化合物共混物中分散的例如金屬氧化物如二氧化鈦構(gòu)成的空穴阻擋層,如底涂層(UCL)。更具體地,與支撐襯底接觸的空穴阻擋層可位于支撐襯底和光生層之間,它由例如美國專利5,482,811的光生顏料,特別是V型羥基鎵酞菁,和通常無金屬酞菁、金屬酞菁、苝、鈦氧基酞菁、硒、硒合金、偶氮顏料、squaraines等構(gòu)成。本公開內(nèi)容的成像元件在實施方案中顯示在此說明的許多優(yōu)點和優(yōu)異的循環(huán)/環(huán)境穩(wěn)定性;和在延長的時間內(nèi)基本沒有不利變化的性能;低且優(yōu)異的V低,它是在某些曝光之后成像元件的表面電勢。當光生層位于空穴傳輸層和在襯底上沉積的空穴阻擋層之間時,光響應(yīng)或光電導(dǎo)成像元件可以帶負電。
成像,特別是靜電復(fù)印成像和印刷,包括數(shù)字印刷的工藝也包括在本公開內(nèi)容內(nèi)。更具體地,本公開內(nèi)容的層狀光電導(dǎo)成像元件可以選擇用于許多不同的已知成像和印刷工藝,該工藝包括例如電子照相成像工藝,特別是靜電復(fù)印成像和印刷工藝,其中采用適當電荷極性的調(diào)色劑組合物使帶電的潛像可見。成像元件在實施方案中對例如約500-約900納米,和特別地約650-約850納米的波長敏感,因此二極管激光器可以選擇作為光源。此外,本公開內(nèi)容的成像元件用于彩色靜電復(fù)印應(yīng)用,特別是高速彩色復(fù)印和印刷工藝。
在美國專利6,015,645中說明的是由支撐襯底、空穴阻擋層、任選的粘合層、光生層和輸電層構(gòu)成的光電導(dǎo)成像元件,并且其中阻擋層由例如聚鹵代烷基苯乙烯構(gòu)成。
在美國專利6,255,027,6,177,219和6,156,468中說明的是例如包括分散在基料中的多個光散射粒子的空穴阻擋層的感光體,例如參考美國專利6,156,468的實施例I,其中說明了在購自O(shè)xyChemCompany的VARCUM的具體線性酚醛基料中分散的二氧化鈦的空穴阻擋層。
發(fā)明內(nèi)容
本公開內(nèi)容的特征是提供具有許多在此說明的優(yōu)點,如最小的暗注射、優(yōu)異的光誘導(dǎo)放電特性、循環(huán)和環(huán)境穩(wěn)定性及來自電荷載流子暗注射的可接受電荷缺陷點水平的成像元件。
此外,在本公開內(nèi)容的另一個特征中提供由如下物質(zhì)構(gòu)成的空穴阻擋層二氧化鈦、酚醛樹脂/酚類化合物共混物或酚醛樹脂/酚醛樹脂共混物,該共混物由第一線性,或第一非線性酚醛樹脂和第二酚醛樹脂或酚類化合物構(gòu)成,該第二酚醛樹脂或酚類化合物包含至少約2,如約2,約2-約12,約2-約10,約3-約8,約4-約7個等酚基團,并且將該阻擋層施加到例如鋁的轉(zhuǎn)鼓上和在例如約135℃-約165℃的高溫度下固化。
具體實施例方式
在此說明的是由酚類化合物構(gòu)成的阻擋層,該酚類化合物包含至少兩個,和更具體地約2-約10,和仍然更具體地約4-約7個酚基團,如雙酚S、A、E、F、M、P、Z、六氟雙酚A、間苯二酚、對苯二酚、兒荼素、與包含酚基團的酚醛樹脂共混的重均分子量為約500-約2,000的較低分子量酚醛樹脂,并且其中得到約95-約98%,或在實施方案中至多100%的固化混合物。酚醛樹脂包括含有苯酚和/或甲酚和/或?qū)?叔丁基苯酚和/或雙酚A的甲醛聚合物,如VARCUMTM29159和29112(OxyChem Co.),DURITETMP-97(Borden Chemical)和AROFENETM986-Z1-50(Ashland Chemical)。
本公開內(nèi)容的各方面涉及由支撐襯底、在其上的任選空穴阻擋層、光生層和輸電層構(gòu)成的光電導(dǎo)成像元件,并且其中輸電層由具有三芳基胺和苯酚鏈段兩者的新穎耐性分子構(gòu)成;由支撐襯底、光生層和在此說明的空穴傳輸層構(gòu)成的光電導(dǎo)成像元件,并且其中傳輸層可以由雙(羥基甲基)-三芳基胺與苯酚在熱存在下和在催化劑存在下縮合產(chǎn)生,并且其中獲得的光電導(dǎo)元件具有優(yōu)異的時間零電勢,和以下說明的改進的耐刪除性;光電導(dǎo)成像元件,其中光生層的厚度為約0.05-約10微米;光電導(dǎo)成像元件,其中電荷如空穴傳輸層的厚度為約10-約50微米;光電導(dǎo)成像元件,其中光生層由在樹脂基料中以約5wt%-約95wt%的數(shù)量分散的光生顏料構(gòu)成;光電導(dǎo)成像元件,其中在實施方案中光生樹脂基料選自氯乙烯、醋酸乙烯酯和含羥基和/或酸的單體的共聚物,聚酯、聚乙烯醇縮丁醛、聚碳酸酯、聚苯乙烯-b-聚乙烯基吡啶、和聚乙烯醇縮甲醛及其混合物;由光生層和輸電層構(gòu)成的光電導(dǎo)成像元件,并且其中輸電層由包含抗氧劑部分的芳基胺、如下通式的化合物構(gòu)成 其中Q表示空穴傳輸芳族叔胺部分,X表示二價基團,每個R是氫原子、烷基或芳基,和n表示基團的數(shù)目;由光生組分和輸電物構(gòu)成的光電導(dǎo)元件,該輸電物由空穴傳輸分子和包含抗氧劑基團的叔芳基胺構(gòu)成;光電導(dǎo)成像元件,其中芳基胺烷基是甲基,其中鹵素是氯,和其中樹脂基料選自聚碳酸酯和聚苯乙烯;光電導(dǎo)成像元件,其中芳基胺是N,N′-二苯基-N,N-雙(3-甲基苯基)-1,1′-聯(lián)苯基-4,4′-二胺;烷基羥基鎵,和其中光生層由酞菁、羥基鎵酞菁、或其混合物;和更具體地,V型羥基鎵酞菁構(gòu)成;其中空穴阻擋層由甲酚和苯酚構(gòu)成;采用4,4′-(1-甲基亞乙基)雙酚產(chǎn)生的甲醛聚合物;采用甲酚和苯酚形成的甲醛聚合物;和采用苯酚和對-叔丁基苯酚產(chǎn)生的甲醛聚合物;約4-約50wt%的酚類化合物;約1-約99wt%第一酚醛樹脂和約99-約1wt%第二酚醛樹脂,并且其中其總量是約100%;空穴阻擋層的厚度為約0.01-約30微米;空穴阻擋層由金屬氧化物、兩種酚醛樹脂的共混物和摻雜劑構(gòu)成;和空穴阻擋層,其中酚醛樹脂由重均分子量為約500-約2,000的第一樹脂和重均分子量為約2,500-約20,000的第二樹脂構(gòu)成,并且其中將阻擋層提供在鋁轉(zhuǎn)鼓上,隨后在約135℃-約190℃的溫度下熱固化;用于本公開內(nèi)容的成像元件的阻空穴或底涂層包含金屬氧化物,如鈦、鉻、鋅、錫等,酚類化合物和酚醛樹脂的混合物或2種酚醛樹脂和任選摻雜劑如SiO2的混合物。酚類化合物包含至少兩個酚基團,如雙酚A(4,4′-亞異丙基二苯酚),E(4,4′-亞乙基雙酚),F(xiàn)(雙(4-羥苯基)甲烷),M(4,4′-(1,3-亞苯基二亞異丙基)雙酚),P(4,4′-(1,4-亞苯基二亞異丙基)雙酚),S(4,4′-磺?;椒?,和Z(4,4′-亞環(huán)己基雙酚);六氟雙酚A(4,4′-(六氟亞異丙基)二苯酚),間苯二酚,對苯二酚,兒茶素等。
空穴阻擋層由例如約20wt%-約80wt%,更具體地約55wt%-約65wt%金屬氧化物,如TiO2,約20wt%-約70wt%,更具體地約25wt%-約50wt%酚醛樹脂,約2wt%-約20wt%,更具體地約5wt%-約15wt%優(yōu)選包含至少兩個酚基團的酚類化合物,如雙酚S,和約2wt%-約15wt%,更具體地約4wt%-約10wt%夾板抑制摻雜劑,如SiO2構(gòu)成??昭ㄗ钃鯇油苛戏稚Ⅲw可以例如制備如下。首先由球磨或動態(tài)磨(dynomilling)制備金屬氧化物/酚醛樹脂分散體,直到分散體中金屬氧化物的中值粒度小于約10納米,例如約5-約9。向以上分散體中加入酚類化合物和摻雜劑,隨后混合??昭ㄗ钃鯇油苛戏稚Ⅲw可以由浸涂或網(wǎng)涂施涂,并且層可以在涂覆之后熱固化。獲得的空穴阻擋層的厚度例如為約0.01微米-約30微米,和更具體地,約0.1微米-約8微米。酚醛樹脂的例子包括含有苯酚、對叔丁基苯酚、甲酚的甲醛聚合物,如VARCUMTM29159和29101(OxyChemCompany)和DURITETM97(Borden Chemical),含有氨、甲酚和苯酚的甲醛聚合物,如VARCUMTM29112(OxyChem Company),含有4,4′-(1-甲基亞乙基)雙酚的甲醛聚合物,如VARCUMTM29108和29116(OxyChem Company),含有甲酚和苯酚的甲醛聚合物,如VARCUMTM29457(OxyChem Company),DURITETMSD-423A,SD-422A(Borden Chemical),或含有苯酚和對叔丁基苯酚的甲醛聚合物,如DURITETMESD 556C(Border Chemical)。
參考如下通式說明輸電組分和分子的例子,其中Q表示空穴傳輸芳族叔胺部分,X表示二價基團,每個R是氫原子或例如1-約25個碳原子的烷基或例如6-約36個碳原子的芳基,和n表示重復(fù)鏈段的數(shù)目,例如n可以是約1-約4的數(shù)目。
Q的例子是選自如下的芳基胺 其中R1-R19獨立地選自氫原子、例如1-約10個碳原子的烷基、例如1-約10個碳原子的環(huán)烷基、例如1-約7個碳原子的烷氧基,鹵素原子及其混合物。
X的例子是例如1-約15,和更具體地4-約12個碳原子,任選地進一步包含雜原子的二價烴基,該雜原子選自例如氧、硫、硅、和氮。
輸電抗氧劑組分的具體例子由如下通式表示 在實施方案中,光電導(dǎo)成像元件可以采用如下順序包括支撐襯底、粘合層、光生層和輸電層,并且其中輸電層是空穴傳輸層。電荷如空穴傳輸層可以由已知的方法產(chǎn)生,和更具體地由雙過程涂覆方法產(chǎn)生。帶有三芳基胺官能團和至少一個抗氧劑基團如酚基團的空穴傳輸分子通常在空穴傳輸層的第二過程中存在,而帶有至少一個三芳基胺分子的空穴傳輸分子在第一過程中存在。在產(chǎn)生空穴傳輸層的第一過程中,選擇如下通式的至少一種芳基胺分子
其中X選自烷基和鹵素。
選擇用于本公開內(nèi)容的成像元件的襯底層(該襯底可以是不透明或基本透明的)的說明性例子包括絕緣材料層,該絕緣材料包括無機或有機聚合物材料,如MYLAR市售聚合物,包含鈦的MYLAR,具有半導(dǎo)表面層的有機或無機材料層,如氧化銦錫,或在其上布置的鋁,或包括鋁、鉻、鎳或黃銅等的導(dǎo)電材料。襯底可以是柔性、無縫或剛性的,并可具有許多不同的構(gòu)造,例如板、圓筒形轉(zhuǎn)鼓、卷軸、環(huán)狀柔性帶等。在一個實施方案中,襯底的形式為無縫柔性帶。在一些狀況下,可能需要在襯底的背面上進行涂覆,特別是當襯底是柔性有機聚合物材料時,例如以MAKROLON市售的聚碳酸酯材料。
襯底層的厚度依賴于包括經(jīng)濟考慮的許多因素,因此此層可以具有相當?shù)暮穸?,例如超過3,000微米,或具有最小厚度,條件是對元件沒有顯著的不利影響。在實施方案中,此層的厚度為約75微米-約300微米。
光生層例如可以由羥基鎵酞菁V型構(gòu)成,在實施方案中由例如約60wt%V型和約40wt%樹脂基料如聚氯乙烯醋酸乙烯酯共聚物如VMCH(Dow Chemical)構(gòu)成。光生層可包含已知的光生顏料,如金屬酞菁、無金屬酞菁、烷基羥基鎵酞菁、羥基鎵酞菁、苝,特別是雙(苯并咪唑并)苝、鈦氧基酞菁等,和更具體地為氧釩基酞菁、V型羥基鎵酞菁,和無機級分如硒、硒合金,和三角硒。光生顏料可以在相似于選擇用于輸電層的樹脂基料的樹脂基料中分散,或者不存在樹脂基料。通常,光生層的厚度依賴于許多因素,該因素包括其它層的厚度和光生層中包含的光生材料的數(shù)量。因此,例如當光生組合物的存在數(shù)量為約30-約75體積%時,此層的厚度可以為例如約0.05微米-約10微米,和更具體地為約0.25微米-約2微米。此層的最大厚度在實施方案中主要依賴于下列因素,如感光性、電性能和機械考慮。光生層基料樹脂以各種合適的數(shù)量,例如約1-約50wt%,和更具體地約1-約10wt%存在,可以選自許多已知的聚合物,如聚(乙烯醇縮丁醛)、聚(乙烯基咔唑)、聚酯、聚碳酸酯、聚(氯乙烯)、聚丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯、氯乙烯和醋酸乙烯酯的共聚物、酚醛樹脂、聚氨酯、聚(乙烯醇)、聚丙烯腈、聚苯乙烯等。需要選擇基本不擾亂或不利地影響器件的其它先前涂覆層的涂料溶劑??梢赃x擇用作光生層用涂料溶劑的溶劑的例子是酮、醇、芳烴、鹵代脂族烴、醚、胺、酰胺、酯等。具體的例子是環(huán)己酮、丙酮、甲乙酮、甲醇、乙醇、丁醇、戊醇、甲苯、二甲苯、氯苯、四氯化碳、氯仿、二氯甲烷、三氟乙烯、四氫呋喃、二烷、乙醚、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、乙酸丁酯、乙酸乙酯、乙酸甲氧基乙酯等。
光生層的涂覆在本公開內(nèi)容的實施方案中可以采用噴涂、浸涂或繞線棒涂方法完成,使得在例如約40℃-約150℃下干燥約15-約90分鐘之后,光生層的最終干燥厚度是例如約0.01-約30微米,和更具體為約0.1-約15微米。
可以選擇用于光生層的聚合物基料材料的說明性例子如在此所示,并包括在美國專利3,121,006中公開的那些聚合物。通常,用于光生層的聚合物基料的有效數(shù)量為光生層的約0-約95wt%,和優(yōu)選約25-約60wt%。
作為通常與空穴阻擋層接觸的任選的粘合層,可以選擇各種已知的物質(zhì),該物質(zhì)包括聚酯、聚酰胺、聚(乙烯醇縮丁醛)、聚(乙烯醇)、聚氨酯和聚丙烯腈。此層的厚度為例如約0.001微米-約1微米。任選地,此層可包含有效的合適數(shù)量,例如約1-約10wt%的導(dǎo)電和非導(dǎo)電粒子,如氧化鋅、二氧化鈦、氮化硅、炭黑等,以例如在本公開內(nèi)容的實施方案中提供另外所需的電和光學(xué)性能。
用于傳輸層的基料材料的例子包括諸如在美國專利3,121,006中描述的那些組分。聚合物基料材料的具體例子包括聚碳酸酯、丙烯酸酯聚合物、乙烯基聚合物、纖維素聚合物、聚酯、聚硅氧烷、聚酰胺、聚氨酯、聚(環(huán)烯烴)和環(huán)氧類以及其嵌段、無規(guī)或交替共聚物。優(yōu)選的電非活性基料由分子量為約20,000-約100,000的聚碳酸酯樹脂構(gòu)成,約50,000-約100,000的分子量Mw是特別優(yōu)選的。通常,傳輸層包含約10-約75wt%輸電材料,和更具體地,約35%-約50%此材料。
此外,在其方面公開了在此說明的通式的新穎組分和輸電分子,并且該分子可以由雙(羥基亞烷基)-三芳基胺和苯酚在酸催化劑存在下縮合制備。例如,將下列物質(zhì)的混合物二取代苯酚如2,6-二甲基苯酚、2,4-二甲基苯酚、2,6-二叔丁基苯酚、2,4-二叔丁基苯酚等,羥基化三芳基胺如4,4′-二羥基亞甲基三苯基胺,4,4′-二羥基亞甲基-4″-三苯基胺、4,4′-二羥基甲基-3″4″-二甲基-三苯基胺等,和例如占反應(yīng)物總量約0.5-約5wt%,和更具體地,占反應(yīng)物總量約1-約3wt%數(shù)量的酸催化劑如草酸、鹽酸、多磷酸等,和例如占反應(yīng)物總量約5-約20wt%,更具體地占反應(yīng)物總量約8-約15%的任選的少量溶劑,如甲苯、二甲苯等攪拌和在氬氣下在約50℃-約120℃下加熱。此反應(yīng)的進展隨后為薄層色譜(TLC);反應(yīng)在約1-約8小時內(nèi)完成。由如下方式分離產(chǎn)物采用有機溶劑如乙醚、甲苯、二氯甲烷等稀釋產(chǎn)物,采用蒸餾水洗滌獲得的溶液和然后通過硫酸鈉干燥,隨后除去過量溶劑和采用快速柱色譜收集產(chǎn)物?;蛘?,獲得的產(chǎn)物可以由從甲苯的重結(jié)晶精制。反應(yīng)產(chǎn)物的收率是例如約33-約50%。獲得的產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)可以由1H NMR確認。
參考如下反應(yīng)式舉例說明具體的反應(yīng)序列 其中取代基如在此所說明。
在實施方案中還公開了成像元件,其中所述輸電物是另外包含聚合物基料的空穴傳輸物。
此外,在實施方案中公開了成像元件,其中所述聚合物基料作為單個組分在輸電層混合物中存在。
在實施方案中還公開了以如下順序由支撐襯底、粘合層、所述光生層和所述輸電層構(gòu)成的成像元件,并且其中輸電層是空穴傳輸層。
此外,在實施方案中公開了成像元件,其中粘合層由Mw為約45,000-約75,000,和Mn為約30,000-約40,000的聚酯構(gòu)成。
在實施方案中還公開了另外包含支撐襯底的成像元件,該支撐襯底由鋁、鋁化聚對苯二甲酸乙二醇酯或鈦化聚對苯二甲酸乙二醇酯的導(dǎo)電金屬襯底構(gòu)成。
在實施方案中還公開了成像元件,其中所述光生層的厚度為約0.05-約10微米,并且其中所述傳輸層的厚度為約10-約50微米。
在實施方案中還公開了成像元件,其中光生層由在樹脂基料中分散的光生顏料或多種光生顏料構(gòu)成,并且其中所述顏料或多種顏料存在的數(shù)量為約5wt%-約95wt%,和其中樹脂基料選自氯乙烯/醋酸乙烯酯共聚物、聚酯、聚乙烯醇縮丁醛、聚碳酸酯、聚苯乙烯-b-聚乙烯基吡啶和聚乙烯醇縮甲醛。
此外,在實施方案中公開了成像元件,其中所述輸電層由芳基胺構(gòu)成。
此外,在實施方案中公開了成像元件,其中所述輸電物包含選自聚碳酸酯、聚酯、聚醚和聚砜的聚合物基料。
在實施方案中還公開了成像元件,其中光生層由金屬酞菁、或無金屬酞菁構(gòu)成。
在實施方案中還公開了成像元件,其中光生層由鈦氧基酞菁、苝或羥基鎵酞菁構(gòu)成。
在實施方案中還公開了成像元件,其中光生層由V型羥基鎵酞菁構(gòu)成。
在實施方案中還公開了如下通式的化合物 其中Q表示空穴傳輸芳族叔胺部分,X表示二價基團,每個R是氫原子、烷基或芳基,和n表示基團的數(shù)目。
此外,在實施方案中公開了上式化合物,其中n是1-約4的數(shù)。
在實施方案中還公開了成像元件,其中烷基包含1-約6個碳原子。
在實施方案中還公開了成像元件,其中n是1-約5的數(shù)目。
在實施方案中還公開了成像元件,其中烷基包含1-約10個碳原子,環(huán)烷基包含1-約10個碳原子,和烷氧基包含1-約7個碳原子。
實施例I制備4,4′-雙(羥基亞甲基)-3″,4″-二甲基三苯基胺 3,4-二甲基三苯基胺由已知的Ulmann縮合工藝制備。
將3,4-二甲基-TPA(162克)、氯化鋅(80.76克)、DMF(129.94克)和ISOPARL(222克)的混合物加入到3升RB(圓底)燒瓶中。在氬氣下采用攪拌將氧氯化磷(272.62克)滴加入反應(yīng)混合物。將反應(yīng)混合物加熱到120℃并保持此溫度12小時。然后將約500克N,N′-二甲基甲酰胺加入獲得的混合物。將反應(yīng)混合物冷卻到約50℃,并采用機械攪拌傾倒入2.5升水中。將獲得的沉淀物通過過濾收集和采用水(2升)洗滌兩次,然后在甲苯中采用約150克酸性粘土回流。在粘土處理之后,收集甲苯溶液和采用約100克硅膠在室溫,約23℃-約25℃下攪拌1小時。在脫除甲苯之后,收集產(chǎn)物和在40℃下干燥1小時。雙縮甲醛胺的收率是141.3克(71%)。
將由以上工藝獲得的4,4′-雙(縮甲醛-3″,4″-二甲基-三苯基胺)(139克)與700毫升乙醇在裝備磁力攪拌器和氬氣引入管的1升3-頸圓底燒瓶中混合。向獲得的懸浮液中加入0.1克NaOH和15.96克NaBH4。反應(yīng)在室溫下(25℃)進行1小時。將獲得的溶液傾入2.5升水中,并將獲得的淡黃色固體通過過濾收集,然后采用2升水洗滌。在40°下干燥過夜18-20小時,以97.4%收率產(chǎn)生137克粗產(chǎn)物。在甲苯(600毫升)中的重結(jié)晶并在室溫高真空下干燥得到132.8克產(chǎn)物(94.4%純度)。產(chǎn)物4,4′-雙(羥基亞甲基)-3″,4″-二甲基三苯基胺的結(jié)構(gòu)由1H NMR光譜確認。
實施例II制備三芳基胺-苯酚空穴傳輸分子 將2,6-二甲基苯酚(2.6877克)、4,4′-二羥基亞甲基-3″,4″-二甲基-TPA(3.3343克)、多磷酸(20克)和二甲苯(10毫升)的混合物在100毫升平底燒瓶中在氬氣下于120℃下加熱。反應(yīng)進行1小時。將獲得的反應(yīng)混合物傾入到300毫升水中并攪拌12小時。將產(chǎn)物通過由從甲苯(3×80毫升)中萃取收集。將甲苯層采用DIW(蒸餾水)洗滌兩次,采用鹽水洗滌一次,并通過硫酸鈉干燥。由旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去過量甲苯。從剩余的液體結(jié)晶的產(chǎn)物重2.5克(46%)。以上產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)由1H NMR光譜確認。
實施例III制備三芳基胺-苯酚空穴傳輸分子 將2,4-二甲基苯酚(1.344克)、4,4′-二羥基甲基-3″,4″-二甲基-TPA(II)(1.667克,5mmole)、草酸(0.013克)和10毫升甲苯的混合物在100毫升平底燒瓶中在氬氣下在100℃下加熱。反應(yīng)進行6小時。終止反應(yīng)并將獲得的混合物采用20毫升醚稀釋。將醚溶液采用DIW洗滌兩次直到達到PH 7。在蒸走過量溶劑之后,將產(chǎn)物采用1/4丙酮/己烷在快閃柱中洗脫。收集以上所需產(chǎn)物0.9克(33%)。產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)由1H NMR光譜確認。
實施例IV標準感光體器件(對照)在75微米厚鈦化MYLAR襯底上由拉棒技術(shù)涂覆從水解的γ氨基丙基三乙氧基硅烷形成的厚度為0.005微米的阻擋層。通過采用1∶50體積比混合3-氨基丙基三乙氧基硅烷與乙醇制備阻擋層涂料組合物。允許涂料在室溫下干燥5分鐘,隨后在110℃下在強制空氣烘箱中固化10分鐘。在阻擋層的頂部上涂覆0.05微米厚粘合層,該粘合層從DuPont 49K(49,000)聚酯在二氯甲烷中的2wt%溶液制備。然后將0.2微米厚光生層在粘合層的頂部上采用繞絲棒從羥基鎵酞菁V型(22份)和氯乙烯/醋酸乙烯酯共聚物,VMCH Mn=27,000,約86wt%氯乙烯,約13wt%醋酸乙烯酯和約1wt%從Dow Chemical購得的馬來酸(18份)在960份乙酸正丁酯中的分散體涂覆,隨后在100℃下干燥10分鐘。隨后,將24μm厚輸電層(CTL)在以上光生層的頂部上通過拉棒從N,N′-二苯基-N,N-雙(3-甲基苯基)-1,1′-聯(lián)苯基-4,4′-二胺(49.5份),1份從Aldrich Chemicals購得的2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)和從Bayer購得的聚碳酸酯MAKROLON(Mw=52,000)(49.5份)在667份二氯甲烷中的溶液涂覆。將CTL在115℃下干燥30分鐘。
實施例V在第二過程CTL中含有三芳基胺-苯酚空穴傳輸分子的感光體器件感光體器件根據(jù)實施例IV制備。由實施例II的三芳基胺-苯酚空穴傳輸分子(0.6份)和購自Bayer的聚碳酸酯MAKROLON(Mw=52,000)(0.9份)在8.5份二氯甲烷中的溶液在器件頂部上涂覆第二CTL。在115℃下干燥第二CTL 20分鐘得到5μm厚CTL。對該器件進行電和圖像質(zhì)量的評價。
以上制備的光電導(dǎo)成像元件和其它相似元件的靜電復(fù)印電性能可以由已知方法確定,該方法包括采用電暈放電源使其表面帶靜電荷直到由連接到靜電計的電容耦合探針測量的表面電勢達到約-800伏的初始值。在黑暗中靜置0.5秒之后,帶電的元件達到Vddp的表面電勢,即暗顯影電勢。然后使每個元件曝光于來自濾光氙燈的光,由此誘導(dǎo)光放電,該光放電導(dǎo)致表面電勢降低到Vbg值,即背景電勢。光放電的百分比計算為100×(Vddp-Vbg)/Vddp。由在燈前放置的濾光器的類型確定曝光所需波長和能量。使用窄帶程濾光器確定單色光感光性。成像元件的感光性通常按照以爾格/cm2計的曝光能量提供,記作E1/2,要求從Vddp到它初始值一半達到50%光放電。感光性越高,E1/2值越小。E7/8數(shù)值對應(yīng)于要求達到從Vddp的7/8光放電的曝光能量。將器件最終曝光于適當光強度的消除燈并測量任何殘余電勢(V殘余)。采用780+/-10納米波長的單色光曝光和600-800納米波長的消除光及200爾格.cm2的強度測試成像元件。
側(cè)圖像遷移(LCM)由如下過程測量。將手涂覆的器件切割成6″×1″條。清潔條的一端(使用溶劑)以暴露襯底上的金屬導(dǎo)電層?,F(xiàn)在應(yīng)當測量此層的電導(dǎo)率以保證在清潔期間不除去金屬。萬用表用于測量經(jīng)過暴露的金屬層的電阻(~1KOhm)。制備完全運行的85毫米DC12感光體轉(zhuǎn)鼓以暴露裸鋁的縱向條(0.5″×12″)。使用導(dǎo)電銅帶將手涂覆的器件安裝到8毫米DC12感光體轉(zhuǎn)鼓以將器件的暴露導(dǎo)電端粘合到轉(zhuǎn)鼓上的暴露鋁條,由此完成到接地的導(dǎo)電途徑。一旦安裝之后,使用標準萬用表以電阻模式測量器件到轉(zhuǎn)鼓的電導(dǎo)率。在器件和轉(zhuǎn)鼓之間的電阻應(yīng)當類似于手涂覆器件上導(dǎo)電涂層的電阻。一旦確認,電導(dǎo)率足夠高使得使用刻痕帶固定器件端。采用刻痕帶覆蓋所有暴露的導(dǎo)電表面。將轉(zhuǎn)鼓放入DocuColor 12并印刷包含特殊模板(1比特、2比特、3比特、4比特、5比特)的線。調(diào)節(jié)機器設(shè)定值(器件偏壓、激光器功率、柵偏壓)以在手涂覆器件上得到合適的印刷物。如果1比特線幾乎不顯示,則保存設(shè)定值并且印刷物成為參考物(預(yù)曝光印刷物)。將轉(zhuǎn)鼓除去并放入通風(fēng)櫥,其中將特別制備的電暈管外殼安裝到轉(zhuǎn)鼓上。外殼允許在器件上有接近的空氣緊密密封,且線離器件僅幾毫米。使500μa(微安培)電流通過線在1Hz交流頻率下運行20分鐘。然后除去外殼和將轉(zhuǎn)鼓放回入打印機并制備另一個印刷物,該印刷物將顯示是否發(fā)生任何LCM。在延長的時間間隔內(nèi)制備幾個印刷物以顯示在器件上曝光區(qū)域的恢復(fù)。
下表總結(jié)這些器件的電性能。
權(quán)利要求
1.由光生層和輸電層構(gòu)成的光電導(dǎo)成像元件,其中輸電層由包含抗氧劑部分的芳基胺構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的成像元件,其中所述芳基胺是由如下通式表示的叔胺 其中Q表示空穴傳輸芳族叔胺部分,X表示二價基團,每個R獨立地是氫原子或烷基,和n表示重復(fù)鏈段或基團的數(shù)目。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的成像元件,其中所述Q選自 其中R1-R19獨立地選自氫原子、烷基、環(huán)烷基、烷氧基和鹵素及任選的其混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的成像元件,其中包含抗氧劑部分的芳基胺具有如下供選擇的通式
5.根據(jù)權(quán)利要求1的成像元件,其中所述輸電物包含空穴傳輸物,該空穴傳輸物包含如下通式的芳基胺 其中X選自烷基和鹵素及其混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的成像元件,其中所述包含抗氧劑部分的輸電芳基胺層進一步包含如下通式的芳基胺分子 其中X選自烷基和鹵素。
7.一種成像方法,包括在權(quán)利要求1的成像元件上產(chǎn)生潛像,顯影圖像,和將顯影的圖像轉(zhuǎn)印到合適的襯底。
8.如下通式的化合物 其中Q表示空穴傳輸芳族叔胺部分,X表示二價基團,每個R是氫原子、烷基或芳基,和n表示基團的數(shù)目。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的成像元件,其中所述芳基胺包含如下通式的抗氧劑
10.一種由光生組分構(gòu)成的光電導(dǎo)元件,其中輸電物由空穴傳輸分子和包含抗氧劑基團的叔芳基胺構(gòu)成。
全文摘要
包含光生層和輸電層的光電導(dǎo)成像元件,其中輸電層由包含最小化氧化的部分的芳基胺構(gòu)成。
文檔編號G03G5/06GK1881093SQ20061009367
公開日2006年12月20日 申請日期2006年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月15日
發(fā)明者Y·齊, N·-X·胡, G·麥圭爾, C·-K·肖 申請人:施樂公司