專利名稱：含有至少一種鈦酸鹽的電荷產(chǎn)生層和含有所述電荷產(chǎn)生層的光電導(dǎo)體的制作方法
發(fā)明的領(lǐng)域本發(fā)明涉及含有電荷產(chǎn)生化合物和至少一種鈦酸鹽的電荷產(chǎn)生層。本發(fā)明還涉及包括所述電荷產(chǎn)生層的光電導(dǎo)體。
通常，雙層電子照相光電導(dǎo)體含有，例如金屬接地層元件的基材，所述基材上涂覆了電荷產(chǎn)生層(CGL)和電荷轉(zhuǎn)移(transport)層(CTL)。電荷轉(zhuǎn)移層含有電荷轉(zhuǎn)移材料，所述電荷轉(zhuǎn)移材料包括空穴轉(zhuǎn)移材料或電子轉(zhuǎn)移材料。為了簡(jiǎn)化，此處的討論涉及含有空穴轉(zhuǎn)移材料作為電荷轉(zhuǎn)移化合物的電荷轉(zhuǎn)移層的應(yīng)用。本領(lǐng)域熟練的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，如果電荷轉(zhuǎn)移層含有電子轉(zhuǎn)移材料而不是空穴轉(zhuǎn)移材料，光電導(dǎo)體表面的電荷與此處的描述相反。
當(dāng)含有空穴轉(zhuǎn)移材料的電荷轉(zhuǎn)移層在電荷產(chǎn)生層上形成時(shí)，通常在光電導(dǎo)體的表面存在負(fù)電荷。相反，當(dāng)在電荷轉(zhuǎn)移層上形成電荷產(chǎn)生層時(shí)，在光電導(dǎo)體表面上通常存在正電荷。電荷產(chǎn)生層通常含有單獨(dú)的電荷產(chǎn)生化合物或分子和/或粘結(jié)劑。電荷轉(zhuǎn)移層通常含有含電荷轉(zhuǎn)移化合物或分子的聚合物粘結(jié)劑。電荷產(chǎn)生層中的電荷產(chǎn)生化合物對(duì)成像射線是敏感的，并且由于吸收所述射線，結(jié)果在其中產(chǎn)生電子空穴對(duì)。電荷轉(zhuǎn)移層一般不吸收成像射線，并且電荷轉(zhuǎn)移化合物起將空穴轉(zhuǎn)移到帶負(fù)電的光電導(dǎo)體的表面。這種類型的光電導(dǎo)體公開在Adley等的US5130215和Balthis等的US5545499中。
電荷產(chǎn)生層一般包括電荷產(chǎn)生顏料或染料(酞菁、偶氮化合物、斯夸苷(squaraines)等)，含或不含聚合物粘結(jié)劑。因?yàn)殡姾僧a(chǎn)生層中的顏料或染料通常對(duì)金屬基材不具備有效粘結(jié)或粘附的能力，聚合物粘結(jié)劑對(duì)于電子照相操作通常惰性的，但與顏料/染料形成穩(wěn)定的分散液，并且對(duì)金屬基材具有良好的粘附特性?？梢酝ㄟ^所用聚合物粘結(jié)劑的性質(zhì)影響與電荷產(chǎn)生層有關(guān)的電靈敏度。在與顏料形成優(yōu)良的分散液的同時(shí)，聚合物粘結(jié)劑應(yīng)當(dāng)也粘附到金屬基材上。
激光打印機(jī)工業(yè)需要非常寬范圍的感光靈敏度，這由打印機(jī)的性能規(guī)定。例如，每分鐘打印出來更多數(shù)量的打印件的打印機(jī)在不斷發(fā)展。為了獲得每分鐘更多的打印件，所述打印機(jī)應(yīng)在更高的操作速度下操作。如果激光輸出功率保持不變，那么更高的操作速度意味著用于光電導(dǎo)體放電的激光能量/每平方厘米更低。因此需要光電導(dǎo)體的靈敏度增加。類似地，使用系列排布的大量光電導(dǎo)體的彩色激光打印機(jī)通常具有低輸出速度，因?yàn)殡娮诱障嗖僮鞅仨氃诟鱾€(gè)磁鼓上重復(fù)操作。為了以可接受的速度提供彩色輸出，增加操作速度并因此需要增加光電導(dǎo)體靈敏度。
此外，為了保證在磁鼓的使用壽命期間精確的彩色重現(xiàn)，磁鼓在不同的速率下不能疲勞。這可以通過將光電導(dǎo)體疲勞最小化而很好地實(shí)現(xiàn)。因此，對(duì)于顯示出增加的光電導(dǎo)體靈敏度和降低的光電導(dǎo)體疲勞的光電導(dǎo)體的需求持續(xù)增長(zhǎng)。
發(fā)明的簡(jiǎn)述因此本發(fā)明的目的是提供克服了現(xiàn)有技術(shù)缺點(diǎn)的新穎的光電導(dǎo)體和/或電荷產(chǎn)生層。本發(fā)明的更具體的目的是提供電荷產(chǎn)生層，其改進(jìn)了光電導(dǎo)體的電靈敏度。本發(fā)明的另一目的是提供將光電導(dǎo)體疲勞最小化的電荷產(chǎn)生層。這些和其它的目的及優(yōu)點(diǎn)由本發(fā)明的電荷產(chǎn)生層和光電導(dǎo)體提供。在本發(fā)明的一個(gè)方面，電荷產(chǎn)生層包括電荷產(chǎn)生化合物和至少一種鈦酸鹽。鈦酸鹽優(yōu)選含有金屬鈦酸鹽。本發(fā)明的另一實(shí)施方案涉及包括導(dǎo)電基材、電荷產(chǎn)生層和電荷轉(zhuǎn)移層的光電導(dǎo)體，其中電荷產(chǎn)生層包括電荷產(chǎn)生化合物和至少一種鈦酸鹽。
本發(fā)明的另一實(shí)施方案涉及含有導(dǎo)電基材、電荷產(chǎn)生層和電荷轉(zhuǎn)移層的光電導(dǎo)體，其中電荷產(chǎn)生層包括酞菁電荷產(chǎn)生化合物、聚乙烯醇縮丁醛粘結(jié)劑和至少一種鈦酸鹽。
與含有電荷產(chǎn)生層的光電導(dǎo)體相比，其中電荷產(chǎn)生層在不存在至少一種鈦酸鹽時(shí)含有電荷產(chǎn)生化合物，本發(fā)明的電荷產(chǎn)生層通過，例如減少暗衰減(dark decay)和/或改善靈敏度，提高了光電導(dǎo)體的電特性，所述光電導(dǎo)體中采用了所述電荷產(chǎn)生層。
上述及其它優(yōu)點(diǎn)將在以下的詳細(xì)描述中進(jìn)一步體現(xiàn)。
發(fā)明的詳述本發(fā)明的電荷產(chǎn)生層適用于單層或多層光電導(dǎo)體，并特別適用于雙層光電導(dǎo)體。雙層光電導(dǎo)體通常含有基材、電荷產(chǎn)生層和電荷轉(zhuǎn)移層。盡管本發(fā)明此處討論的各種實(shí)施方案指向基材上形成的電荷產(chǎn)生層，以及在電荷產(chǎn)生層上形成的電荷轉(zhuǎn)移層，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，它與基材上形成的電荷轉(zhuǎn)移層和電荷轉(zhuǎn)移層上形成的電荷產(chǎn)生層是相同的。
本發(fā)明涉及含有至少一種鈦酸鹽的電荷產(chǎn)生層，以及含有所述電荷產(chǎn)生層的光電導(dǎo)體。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，電荷產(chǎn)生層含有電荷產(chǎn)生化合物和至少一種鈦酸鹽。
各種電荷產(chǎn)生化合物是本領(lǐng)域已知的并適用于本發(fā)明的電荷產(chǎn)生層，非限制性地包括酞菁、squarylium化合物、偶氮化合物等。特別適用于本發(fā)明的電荷產(chǎn)生層的一類電荷產(chǎn)生化合物包括酞菁基的化合物。適合的酞菁化合物包括例如X型無金屬酞菁的無金屬型和含金屬的酞菁。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，酞菁電荷產(chǎn)生化合物可包括這樣的含金屬酞菁，其中的金屬是過渡金屬或IIIA族金屬。在這些含金屬的酞菁電荷產(chǎn)生化合物中，優(yōu)選那些含有諸如銅、鈦或錳的過渡金屬或者含有鋁作為IIIA族金屬的酞菁。這些含金屬的酞菁電荷產(chǎn)生化合物還可含有氧基、硫羥基或二鹵取代基。在US4664997、4725519和4777251中公開的含鈦酞菁類包括氧代-鈦氧酞菁及其各種多晶型物，例如IV型多晶型物，及其衍生物，例如氯代鈦氧酞菁類的鹵代衍生物適用于本發(fā)明的電荷產(chǎn)生層。
根據(jù)本發(fā)明的重要特征，電荷產(chǎn)生層含有至少一種鈦酸鹽，優(yōu)選無機(jī)鈦酸鹽。各種鈦酸鹽是本領(lǐng)域已知的并適用于本發(fā)明的電荷產(chǎn)生層。在優(yōu)選實(shí)施方案中，鈦酸鹽包括金屬鈦酸鹽。適合的金屬鈦酸鹽的例子包括但不限于，堿金屬鈦酸鹽，例如鈦酸鈉和鈦酸鉀；堿土金屬鈦酸鹽，例如鈦酸鎂、鈦酸鈣和鈦酸鋇；過渡金屬鈦酸鹽，例如鈦酸鋅和鈦酸鎘；稀土金屬(鑭系)鈦酸鹽，例如鈦酸釹；以及其它金屬鈦酸鹽，例如鈦酸鋁和鈦酸鉛鋯(lead zirconium titanate)。最優(yōu)選使用鈦酸鉛鋯或鈦酸鋇。優(yōu)選鈦酸鉛鋯具有約0.2微米的顆粒直徑，且鈦酸鋇具有0.7微米的顆粒直徑。此外，鈦酸鉛鋯和鈦酸鋇的純度大于99％。本發(fā)明人出乎預(yù)料地發(fā)現(xiàn)當(dāng)至少一種鈦酸鹽與電荷產(chǎn)生化合物結(jié)合使用時(shí)，導(dǎo)致其中含有電荷產(chǎn)生層的光電導(dǎo)體的電特性得以改善。特別地，含鈦酸鹽的電荷產(chǎn)生層提供了具有改善的電特性，例如降低的暗衰減和/或提高的靈敏度等的光電導(dǎo)體。
用于電荷產(chǎn)生層的各種粘結(jié)劑樹脂是已知的并適用于本發(fā)明。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，電荷產(chǎn)生層中的粘結(jié)劑包括聚合物粘結(jié)劑。適合的粘結(jié)劑包括但不限于，乙烯基聚合物，例如聚氯乙烯、聚乙烯醇縮丁醛和聚乙酸乙烯酯、聚碳酸酯、聚酯碳酸酯和其它的常規(guī)電荷產(chǎn)生層粘結(jié)劑。更優(yōu)選電荷產(chǎn)生層含有聚乙烯醇縮丁醛。聚乙烯醇縮丁醛是本領(lǐng)域已知的并能夠從各種來源市場(chǎng)購買。這些聚合物通常在酸催化劑，例如硫酸的存在下，通過縮合聚乙烯醇和丁醛而制備，其含有式(I)的重復(fù)單元 一般，聚乙烯醇縮丁醛聚合物具有約20000-300000的數(shù)均分子量。
電荷產(chǎn)生層可以含有電荷產(chǎn)生化合物和聚合物粘結(jié)劑(如果含有，以本領(lǐng)域的常規(guī)用量)。鈦酸鹽化合物的含量應(yīng)足以改善含有電荷產(chǎn)生層的光電導(dǎo)體的一種或多種電特性。在本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施方案中，電荷產(chǎn)生層含有約5-99重量％電荷產(chǎn)生化合物、約1-50重量％鈦酸鹽和約0-80重量％聚合物粘結(jié)劑。電荷產(chǎn)生化合物更優(yōu)選含有約30-60重量％電荷產(chǎn)生化合物、約5-35重量％鈦酸鹽和約10-55重量％聚合物粘結(jié)劑。更為優(yōu)選的是，電荷產(chǎn)生層含有約40-55重量％電荷產(chǎn)生化合物、約10-30重量％鈦酸鹽和約20-40重量％聚合物粘結(jié)劑。所有重量百分比基于電荷產(chǎn)生層的重量。電荷產(chǎn)生層還可以進(jìn)一步含有任何本領(lǐng)域已知用于電荷產(chǎn)生層的常規(guī)添加劑。
為了形成本發(fā)明的電荷產(chǎn)生層，聚合物粘結(jié)劑、電荷產(chǎn)生化合物和鈦酸鹽通常分別溶于或分散于有機(jī)液體中。盡管有機(jī)液體通常稱為溶劑并且通常溶解粘結(jié)劑，但該液體在技術(shù)上形成電荷產(chǎn)生化合物和鈦酸鹽的分散液，而不是溶液。粘結(jié)劑、電荷產(chǎn)生化合物和鈦酸鹽可以按任何順序同時(shí)或順序加入有機(jī)液體中。適合的有機(jī)液體包括但不限于環(huán)己酮、甲基乙基酮、四氫呋喃、二噁烷等。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員，適于分散電荷產(chǎn)生化合物、鈦酸鹽和聚合物粘結(jié)劑的其它溶劑是顯而易見的。
根據(jù)本領(lǐng)域通常已知的技術(shù)，分散液優(yōu)選含有不超過約5重量％粘結(jié)劑和電荷產(chǎn)生化合物組成的固體。因此，分散液可用于形成所需厚度的電荷產(chǎn)生層，通常不超過約5微米，更優(yōu)選不超過約1微米的厚度。此外，因?yàn)楹酆衔镎辰Y(jié)劑和至少一種上述鈦酸鹽的電荷產(chǎn)生層與電荷產(chǎn)生化合物一起于有機(jī)液體中形成了穩(wěn)定分散液，可以容易地使用常規(guī)技術(shù)，例如浸涂等制成均勻的層。這些分散液還減少了電荷產(chǎn)生化合物向電荷轉(zhuǎn)移層的洗脫或浸出，所述電荷轉(zhuǎn)移層隨后涂覆到電荷產(chǎn)生層上。
本發(fā)明的另一實(shí)施方案涉及含有導(dǎo)電基材、電荷產(chǎn)生層和電荷轉(zhuǎn)移層的光電導(dǎo)體，其中電荷產(chǎn)生層含有上述的電荷產(chǎn)生化合物和至少一種鈦酸鹽。
光電導(dǎo)體基材可以是柔性的，例如以柔性的網(wǎng)狀或帶狀形式，或者是剛性的，例如以鼓形。光電導(dǎo)體基材通常用金屬，優(yōu)選鋁的金屬薄層均勻涂覆，起接地層的作用。在本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施方案中，將鋁陽極化，使鋁表面轉(zhuǎn)化為較厚的氧化鋁表面?；蛘?，接地層元件可含有由例如鋁或鎳形成的金屬板、金屬鼓或箔，或者在其上面真空蒸發(fā)了鋁、氧化錫、氧化銦等的塑料薄膜。光電導(dǎo)體基材所具有的厚度通常應(yīng)足以提供所需的機(jī)械穩(wěn)定性。例如柔性網(wǎng)狀基材通常具有約3-20微米的厚度，而鼓形基材通常具有約0.5-2.0mm的厚度。
本發(fā)明的雙層光電導(dǎo)體中所含的電荷轉(zhuǎn)移層含有粘結(jié)劑和電荷轉(zhuǎn)移化合物。根據(jù)本領(lǐng)域常規(guī)實(shí)踐形成電荷轉(zhuǎn)移層，并因此含有本領(lǐng)域已知用于雙層光電導(dǎo)體的任何粘結(jié)劑和任何電荷轉(zhuǎn)移化合物。粘結(jié)劑通常是聚合物并非限制性地包括乙烯基聚合物，例如聚氯乙烯、聚乙烯醇縮丁醛、聚乙酸乙烯酯、苯乙烯聚合物以及這些乙烯基聚合物的共聚物；丙烯酸和丙烯酸酯聚合物和共聚物；聚碳酸酯聚合物和共聚物，包括得自雙酚A的聚碳酸酯-A、得自亞環(huán)己基雙酚的聚碳酸酯-Z、得自甲基雙酚-C的聚碳酸酯-C；聚酯碳酸酯類、聚酯類、醇酸樹脂、聚酰胺、聚氨酯、環(huán)氧樹脂等。
適用于本發(fā)明光電導(dǎo)體的電荷轉(zhuǎn)移層的常規(guī)電荷轉(zhuǎn)移化合物應(yīng)該能夠支持來自電荷產(chǎn)生層的光產(chǎn)生的空穴或電子的注入，并能夠通過電荷轉(zhuǎn)移層轉(zhuǎn)移這些空穴或電子，使得表面電荷選擇性地放電。適用于電荷轉(zhuǎn)移層的電荷轉(zhuǎn)移化合物包括但不限于以下的1.公開于US4306008、4304829、4233384、4115116、4299897、4265990和/和4081274的二胺類轉(zhuǎn)移分子。典型的二胺轉(zhuǎn)移分子包括聯(lián)苯胺化合物，包括取代的聯(lián)苯胺化合物，例如N，N＝-二苯基-N，N-雙(烷基苯基)-[1，1’-聯(lián)苯基]-4，4’-二胺，其中烷基是，例如甲基、乙基、丙基、正丁基等，或其鹵素取代的衍生物等。
2.公開于US4315982、4278746和3837851的吡唑啉轉(zhuǎn)移分子。典型的吡唑啉轉(zhuǎn)移分子包括1-[4-甲基喹啉基(lepidyl)-(2)]-3-(對(duì)二乙基氨基苯基)-5-(對(duì)二乙基氨基苯基)吡唑啉、1-[喹啉基-(2)]-3-(對(duì)二乙基氨基苯基)-5-(對(duì)二乙基氨基苯基)吡唑啉、1-[吡啶基-(2)]-3-(對(duì)二乙基氨基苯乙烯基)-5-(對(duì)二乙基氨基苯基)吡唑啉、1-[6-甲氧基吡啶基-(2)]-3-(對(duì)二乙基氨基苯乙烯基)-5-(對(duì)二乙基氨基苯基)吡唑啉、1-苯基-3-[對(duì)二乙基氨基苯乙烯基]-5-(對(duì)二甲基氨基苯乙烯基)吡唑啉、1-苯基-3-[對(duì)二乙基氨基苯乙烯基]-5-(對(duì)二乙基氨基苯乙烯基)吡唑啉等。
3.公開于US4245021的取代芴轉(zhuǎn)移分子。典型的芴電荷轉(zhuǎn)移分子包括9-(4’-二甲基氨基亞芐基)芴、9-(4’-甲氧基亞芐基)芴、9-(2，4’-二甲氧基亞芐基)芴、2-硝基-9-亞芐基芴、2-硝基-9-(4’-二乙基氨基亞芐基)芴等。
4.DE1058836、1060260和1120875和US3895944中公開的諸如2，5-雙(4-二乙基氨基苯基)-1，3，4-噁二唑、咪唑、三唑等的噁二唑轉(zhuǎn)移分子。
5.在例如US4150987中公開的腙轉(zhuǎn)移分子，包括對(duì)二乙基氨基苯甲醛-(二苯基腙)、對(duì)二苯基氨基苯甲醛-(二苯基腙)、鄰乙氧基-對(duì)二乙基氨基苯甲醛-(二苯基腙)、鄰甲基-對(duì)二乙基氨基苯甲醛-(二苯基腙)、鄰甲基-對(duì)二甲基氨基苯甲醛-(二苯基腙)、對(duì)二丙基氨基苯甲醛-(二苯基腙)、對(duì)二乙基氨基苯甲醛-(芐基苯基腙)、對(duì)二丁基氨基苯甲醛-(二苯基腙)、對(duì)二甲基氨基苯甲醛-(二苯基腙)等。其它的腙轉(zhuǎn)移分子，包括例如以下化合物1-萘甲醛1-甲基-1-苯基腙、1-萘甲醛1，1-苯基腙、4-甲氧基萘-1-甲醛1-甲基-1-苯基腙，以及例如在US4385106、4338388、4387147、4399208和4399207中公開的其它腙轉(zhuǎn)移分子。其它的腙電荷轉(zhuǎn)移分子包括包括咔唑苯基腙，例如9-甲基咔唑-3-甲醛-1，1-二苯基腙、9-乙基咔唑-3-甲醛-1-甲基-1-苯基腙、9-乙基咔唑-3-甲醛-1-乙基-1-苯基腙、9-乙基咔唑-3-甲醛-1-乙基-1-芐基-1-苯基腙、9-乙基咔唑-3-甲醛-1，1-二苯基腙，以及例如在US4256821中公開的其它適合的咔唑苯基腙轉(zhuǎn)移分子。類似的腙轉(zhuǎn)移分子在例如US4297426中公開。
在優(yōu)選實(shí)施方案中，光電導(dǎo)體的電荷轉(zhuǎn)移化合物包括腙電荷轉(zhuǎn)移化合物。在另一優(yōu)選實(shí)施方案中，光電導(dǎo)體的電荷轉(zhuǎn)移化合物包括聯(lián)苯胺電荷轉(zhuǎn)移化合物，更優(yōu)選電荷轉(zhuǎn)移化合物包括N，N＝-雙(3-甲基苯基)-N，N＝-二苯基聯(lián)苯胺。
電荷轉(zhuǎn)移層中通常含有以電荷轉(zhuǎn)移層的重量計(jì)的約25-75重量％，更優(yōu)選以電荷轉(zhuǎn)移層的重量計(jì)的約30-50重量％電荷轉(zhuǎn)移化合物，電荷轉(zhuǎn)移層的其余部分包括粘結(jié)劑和任意的常規(guī)添加劑。
電荷轉(zhuǎn)移層的厚度通常是約15-35微米，并根據(jù)本領(lǐng)域已知的常規(guī)技術(shù)形成。通常通過一下方法形成電荷轉(zhuǎn)移層將電荷轉(zhuǎn)移化合物溶于或分散于聚合物粘結(jié)劑和有機(jī)溶劑中、再將分散液和/或溶液涂布到各自的底層上，然后干燥涂層。
在以下實(shí)施例中，使用本發(fā)明的電荷產(chǎn)生層和常規(guī)的電荷產(chǎn)生層分別制備本發(fā)明的光電導(dǎo)體和對(duì)比的光電導(dǎo)體。這些實(shí)施例所述的各個(gè)光電導(dǎo)體是通過以下方法制備的將電荷產(chǎn)生層分散液浸涂到陽離子化的鋁鼓上并干燥，以形成電荷產(chǎn)生層，隨后將電荷轉(zhuǎn)移層分散液浸涂到電荷產(chǎn)生層上并干燥，以形電荷轉(zhuǎn)移層。在以下實(shí)施例的各光電導(dǎo)體中，電荷轉(zhuǎn)移層含有約30重量％N，N-雙(3-甲基苯基)-N，N-二苯基聯(lián)苯胺(TPD)和約70重量％聚碳酸酯粘結(jié)劑(75/25聚碳酸酯-A和聚碳酸酯-Z的混合物，聚碳酸酯-A由Bayer提供，而聚碳酸酯-Z由Mitsubishi Gas and Chemical提供)。
以下實(shí)施例說明了本發(fā)明的電荷產(chǎn)生層和光電導(dǎo)體的各種實(shí)施方案和優(yōu)點(diǎn)。在實(shí)施例和本說明書中，除非另有說明，份和百分?jǐn)?shù)以重量表示。實(shí)施例1在該實(shí)施例中，根據(jù)下述常規(guī)步驟制備對(duì)比光電導(dǎo)體1A。電荷產(chǎn)生層(CGL)涂層是通過以下方法制備的在琥珀色玻璃瓶中，向75g環(huán)己酮中加入2.0gIV型鈦氧酞菁、2.5g數(shù)均分子量Mn為約98000g/mol的聚乙烯醇縮丁醛(Sekisui Chemical Company提供的型號(hào)為BX-55Z)和60ml玻璃磨珠。混合物在Red Devil提供的涂料振蕩器中攪拌13小時(shí)。隨后向玻璃瓶中加入75g甲基乙基酮(MEK)，并將混合物再攪拌1小時(shí)。得到的電荷產(chǎn)生分散液含有約45重量％IV型鈦氧酞菁、約55重量％PVB粘結(jié)劑并通常含約3重量％固體。實(shí)施例2在該實(shí)施例中，使用上述常規(guī)步驟制備本發(fā)明的光電導(dǎo)體1B-1E。除了用金屬鈦酸鹽代替部分PVB粘結(jié)劑之外，按照與實(shí)施例1相同的方式制備本發(fā)明的電荷產(chǎn)生層。具體地說，用鈦酸鉛鋯(PZT)(大致的化學(xué)組分為PbZr0.6Ti0.4O3，具有約0.2μm的平均直徑)代替部分PVB粘結(jié)劑。得到的電荷產(chǎn)生分散液含有約3重量％固體，并用于形成表1所列組分的電荷產(chǎn)生層。
如表1所示，光電導(dǎo)體1A(實(shí)施例1)含有其中不存在鈦酸鹽的對(duì)比電荷產(chǎn)生層，而光電導(dǎo)體1B-1E(實(shí)施例2)是根據(jù)本發(fā)明并含有含PZT的電荷產(chǎn)生層。
表1
實(shí)施例3在該實(shí)施例中，使用上述的常規(guī)步驟制備本發(fā)明的光電導(dǎo)體1F。除了用金屬鈦酸鹽代替部分PVB粘結(jié)劑之外，按照與實(shí)施例1相同的方式制備本發(fā)明的電荷產(chǎn)生層。具體地說，用Aldrich Chemical提供的具有約0.7μm平均直徑，大致的化學(xué)組分為BaTiO3的鈦酸鋇代替一部分PVB粘結(jié)劑。得到的分散液含有約3重量％固體，并用于形成含約45重量％IV型鈦氧酞菁、約30重量％PVB粘結(jié)劑和約25重量％BaTiO3的電荷產(chǎn)生層。
檢驗(yàn)上面實(shí)施例1和2所述的光電導(dǎo)體的各種電特性。具體說，使用帶有靜電探頭的靜電感光計(jì)測(cè)量電壓值以進(jìn)行靈敏度的測(cè)量，所述電壓值是用780nm激光照射時(shí)光電導(dǎo)體表面的光能函數(shù)。用電暈給鼓充電，用于所有測(cè)量的曝光至成像時(shí)間是76ms。在充電至約-850V之前測(cè)量作為光電導(dǎo)體鼓的放電電壓的光靈敏度，測(cè)得光能量在約0-1.11微焦/cm2之間變化。
這些測(cè)量的結(jié)果列于

圖1，并且證明了本發(fā)明的光電導(dǎo)體1B-1E的驚人效果，以及相對(duì)于不含鈦酸鹽的光電導(dǎo)體的對(duì)比電荷產(chǎn)生層，使用含鈦酸鹽PZT的電荷產(chǎn)生層使得靈敏度得以提高。如圖1所示，作為CGL中的PZT含量的函數(shù)，放電電壓通常降低，因此證實(shí)了靈敏度的改善。圖1還顯示出，當(dāng)PVB粘結(jié)劑和PZT的含量接近等值時(shí)，達(dá)到最佳靈敏度。
還對(duì)實(shí)施例1和2的光電導(dǎo)體進(jìn)行暗衰減的測(cè)量，所述暗衰減是電荷產(chǎn)生層中PVB重量百分比的函數(shù)。暗衰減是當(dāng)將光電導(dǎo)體置于黑暗中時(shí)，來自其表面的電荷損失。暗衰減是一個(gè)不希望的特征，因?yàn)樗档土藞D像和背景區(qū)域之間的對(duì)比電壓，導(dǎo)致圖像的洗去和灰度損失。當(dāng)將光再次照射表面時(shí)，暗衰減還減少了即將經(jīng)受光傳導(dǎo)性操作的區(qū)域，由此降低了光電導(dǎo)體的操作效率。用靜電測(cè)量器進(jìn)行暗衰減的測(cè)量，并通過將樣品充電至-850V并記錄在1、5和10秒時(shí)的電壓降進(jìn)行評(píng)價(jià)。
這些測(cè)量的結(jié)果列于表2，并證明了本發(fā)明的光電導(dǎo)體1B-1E的驚人效果，以及與不含鈦酸鹽的光電導(dǎo)體的對(duì)比電荷產(chǎn)生層相比，使用含鈦酸鹽PZT的電荷產(chǎn)生層使得暗衰減明顯降低。如圖1所示，作為CGL中的PZT含量的函數(shù)，放電電壓通常降低，因此證實(shí)了靈敏度的改善。圖1顯示出，用PZT代替PVB導(dǎo)致暗衰減近乎直線下降。
此外，實(shí)施例3的光電導(dǎo)體1F是根據(jù)本發(fā)明并含有含鈦酸鋇的電荷產(chǎn)生層。根據(jù)上述的方法，將該光電導(dǎo)體進(jìn)行靈敏度和暗衰減的測(cè)量。這些測(cè)量結(jié)果分別列于圖3和4。表3和4中包含了對(duì)比光電導(dǎo)體1A(實(shí)施例1，55％PVB，不含鈦酸鹽)將光電導(dǎo)體1C(實(shí)施例2，30％PVB+25％PZT)，用于進(jìn)行對(duì)比結(jié)果列于表3和4，并證明了與在其電荷產(chǎn)生層中具有類似的鈦酸鹽百分比的光電導(dǎo)體1C相比，光電導(dǎo)體1F顯示出改善的靈敏度和暗衰減。
因此，這些實(shí)施例證明本發(fā)明的電荷產(chǎn)生層和光電導(dǎo)體顯示了良好的電特性。
以上關(guān)于本發(fā)明各種實(shí)施方案的描述用于闡述和說明。并不引申為本發(fā)明的徹底或限制性的精確公開形式。許多變型、改型和變化對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的。因此，本發(fā)明引申為涵蓋了此處已經(jīng)討論的所有變型、改型和變化，以及其它落入權(quán)利要求的精神和范圍的技術(shù)方案。
權(quán)利要求
1.電荷產(chǎn)生層，含有電荷產(chǎn)生化合物和至少一種鈦酸鹽。
2.權(quán)利要求1的電荷產(chǎn)生層，還含有聚合物粘結(jié)劑。
3.權(quán)利要求2的電荷產(chǎn)生層，其中聚合物粘結(jié)劑包括聚乙烯醇縮丁醛。
4.權(quán)利要求1的電荷產(chǎn)生層，其中電荷產(chǎn)生化合物包括酞菁。
5.權(quán)利要求4的電荷產(chǎn)生層，其中電荷產(chǎn)生化合物包括含金屬酞菁。
6.權(quán)利要求5的電荷產(chǎn)生層，其中電荷產(chǎn)生化合物包括鈦氧酞菁。
7.權(quán)利要求1的電荷產(chǎn)生層，其中鈦酸鹽包括金屬鈦酸鹽。
8.權(quán)利要求7的電荷產(chǎn)生層，其中金屬鈦酸鹽包括鈦酸鉛鋯。
9.權(quán)利要求7的電荷產(chǎn)生層，其中金屬鈦酸鹽包括鈦酸鋇。
10.權(quán)利要求1的電荷產(chǎn)生層，其中至少一種鈦酸鹽的含量應(yīng)當(dāng)使含有電荷產(chǎn)生層的光電導(dǎo)體的至少一種電特性得以改善。
11.權(quán)利要求1的電荷產(chǎn)生層，其中含約1-50重量％鈦酸鹽。
12.權(quán)利要求1的電荷產(chǎn)生層，其中含約5-35重量％鈦酸鹽。
13.權(quán)利要求11的電荷產(chǎn)生層，其中含約30-60重量％電荷產(chǎn)生化合物和約5-35重量％鈦酸鹽。
14.權(quán)利要求2的電荷產(chǎn)生層，其中含約30-60重量％電荷產(chǎn)生化合物、約5-35重量％鈦酸鹽和約10-50重量％聚合物粘結(jié)劑。
15.含傳導(dǎo)性基材、電荷產(chǎn)生層和電荷轉(zhuǎn)移層的光電導(dǎo)體，其中電荷產(chǎn)生層含有電荷產(chǎn)生化合物和至少一種鈦酸鹽。
16.權(quán)利要求15的光電導(dǎo)體，其中電荷產(chǎn)生層還含有聚合物粘結(jié)劑。
17.權(quán)利要求16的光電導(dǎo)體，其中聚合物粘結(jié)劑包括聚乙烯醇縮丁醛。
18.權(quán)利要求15的光電導(dǎo)體，其中電荷產(chǎn)生化合物包括酞菁。
19.權(quán)利要求18的光電導(dǎo)體，其中電荷產(chǎn)生化合物包括含金屬酞菁。
20.權(quán)利要求19的光電導(dǎo)體，其中電荷產(chǎn)生化合物包括鈦氧酞菁。
21.權(quán)利要求15的光電導(dǎo)體，其中鈦酸鹽包括金屬鈦酸鹽。
22.權(quán)利要求21的光電導(dǎo)體，其中金屬鈦酸鹽包括鈦酸鉛鋯。
23.權(quán)利要求21的光電導(dǎo)體，其中金屬鈦酸鹽包括鈦酸鋇。
24.權(quán)利要求15的光電導(dǎo)體，其中至少一種鈦酸鹽的含量應(yīng)當(dāng)使含有電荷產(chǎn)生層的光電導(dǎo)體的至少一種電特性得以改善。
25.權(quán)利要求18的光電導(dǎo)體，其中電荷產(chǎn)生層含約30-60重量％電荷產(chǎn)生化合物、約5-35重量％鈦酸鹽和約10-50重量％聚合物粘結(jié)劑。
26.權(quán)利要求25的光電導(dǎo)體，其中電荷轉(zhuǎn)移層含粘結(jié)劑和聯(lián)苯胺電荷轉(zhuǎn)移化合物。
27.權(quán)利要求25的光電導(dǎo)體，其中電荷轉(zhuǎn)移層含粘結(jié)劑和腙電荷轉(zhuǎn)移化合物。
28.含基材、電荷產(chǎn)生層和電荷轉(zhuǎn)移層的光電導(dǎo)體，其中電荷產(chǎn)生層含約30-60重量％酞菁電荷產(chǎn)生化合物、約10-50重量％聚乙烯醇縮丁醛粘結(jié)劑和至少一種鈦酸鹽。
29.權(quán)利要求28的光電導(dǎo)體，其中鈦酸鹽包括金屬鈦酸鹽。
30.權(quán)利要求29的光電導(dǎo)體，其中金屬鈦酸鹽包括鈦酸鉛鋯。
31.權(quán)利要求29的光電導(dǎo)體，其中金屬鈦酸鹽包括鈦酸鋇。
32.權(quán)利要求28的光電導(dǎo)體，其中電荷轉(zhuǎn)移層含粘結(jié)劑和聯(lián)苯胺電荷轉(zhuǎn)移化合物。
33.權(quán)利要求28的光電導(dǎo)體，其中電荷轉(zhuǎn)移層含粘結(jié)劑和腙電荷轉(zhuǎn)移化合物。
全文摘要
用于光電導(dǎo)體的電荷產(chǎn)生層含有電荷產(chǎn)生化合物和至少一種鈦酸鹽，其使含有電荷產(chǎn)生層的光電導(dǎo)體的至少一種電特性得以改善。光電導(dǎo)體含電荷產(chǎn)生層以及基材和電荷轉(zhuǎn)移層。
文檔編號(hào)G03G5/06GK1427963SQ01809072
公開日2003年7月2日 申請(qǐng)日期2001年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月12日
發(fā)明者R·H·萊溫, S·T·莫斯?fàn)?申請(qǐng)人:萊克斯馬克國際公司