專利名稱：耐光疲勞有機光導器件制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種有機光導器件的制作技術，具體地說涉及一種耐光疲勞有機光導器件制作方法。
為保持所打印圖像質(zhì)量，光導鼓使用過程中的表面充電電位和曝光電位需保持穩(wěn)定，這要求盡量控制目前光導鼓產(chǎn)品較為普遍存在的光疲勞現(xiàn)象。同時，在當今信息時代，對打印速度和打印圖像的精度(DPI)要求也越來越高，這要求光導器件必須有較高的感光靈敏度。光導器件的感光靈敏度和耐疲勞性能通常是一對矛盾，例如在光導器件中增加電荷傳輸材料可以提高其感光靈敏度，同時也降低了抗光疲勞的能力。如何阻止光疲勞的出現(xiàn)，同時不影響光導器件的感光靈敏度，仍是一個在不斷探索中的課題。
腙類化合物是商業(yè)化有機光導鼓產(chǎn)品通常使的電荷傳輸材料。大量研究表明，腙類化合物能發(fā)生光異構(gòu)化反應，導致光導鼓在使用過程中表面充電電位下降，暗衰速度增加，曝光參與電位增大，影響光導鼓的性能及打印質(zhì)量。例如常用的N，N-二乙氨基苯甲醛二苯腙(DEH)，光照并與空氣接觸時發(fā)生環(huán)合反應生成吲唑衍生物IDH。這種光化學反應可以從光導鼓的表面開始進行逐步向內(nèi)部推展，也可能在電荷產(chǎn)生材料的參與下，從CGL和CTL的界面開始。有關光化學反應及其對光導鼓電性能的影響，文獻[Pacansky et al.Chem.Mater.4401(1992)；Nakazawa et al.Chem.Lett.1992，1125]已經(jīng)作了詳細討論。
為確保腙類衍生物作為電荷傳輸材料的作用，必須將光致環(huán)化反應控制在允許范圍內(nèi)。有兩種方法可以有效阻止光化學反應(1)合成新的電荷傳輸材料，如在DEH分子上接入適當?shù)幕鶊F，以防止閉環(huán)氧化反應發(fā)生；(2)加入適當添加劑，如在電荷傳輸層加入適量的光吸收劑、抗氧化劑，以屏蔽有害波段的光輻射(US Patent 4362798，Anderson et al.)。由于前一種方法將增大電荷傳輸材料的制造難度和成本；采用后一種方式，進行專用的光穩(wěn)定劑的合成，如芴基吖嗪(US Patent 604708，Bellino etal.)，也會增加實施的難度和制作成本。最方便和合適的方法是選擇適當?shù)囊焉唐坊墓夥€(wěn)定劑作為添加劑。按常規(guī)方式使用光穩(wěn)定劑或抗氧劑，雖然能有效控制電荷傳輸材料的光氧化，但對光導器件的電性能也產(chǎn)生了一些副面影響，使曝光殘余電位增大，暗衰速率增加。因此，光穩(wěn)定劑或抗氧劑的使用方式是本發(fā)明的重點之處。
本發(fā)明提供的耐光疲勞有機光導器件的制作方法，采用酞菁氧鈦或酞菁氧釩為電荷產(chǎn)生材料；腙為電荷傳輸材料；使用的光穩(wěn)定劑為受阻胺類(GW-480、Chimassorb944、GW-509)、水楊酸酯類(TBS、BAD)或抗氧化劑(1010)；光屏蔽劑為二甲基黃(Solvent Yellow 2)、阿澤托佐(acetosol，(Solvent Yellow138)顏料。
其操作步驟為①將電荷產(chǎn)生材料和聚氯乙烯成膜劑按2∶1-10的比例(質(zhì)量比，下同)溶于環(huán)己酮或丁酮，并進行分散，制成電荷產(chǎn)生層涂布液。成膜劑分子量為25000-300000，分散在涂布液中的電荷產(chǎn)生材料凝聚體大小為0.1～5μm；
②將此涂布液均勻涂布在預涂了干珞素絕緣層的鋁板/鼓基上，在90-200℃下烘干1-3小時，形成的電荷產(chǎn)生層厚度范圍為0.05-5μm，最好為0.1-2μm；③將光穩(wěn)定劑溶于聚碳酸酯成膜劑溶液，制得隔離層涂布液。成膜劑溶液的溶劑采用1，2-二氯乙烷、偏二氯乙烷、1，1，2-三氯乙烷或三氯甲烷，成膜劑濃度為0.5-5％(質(zhì)量濃度，下同)，光穩(wěn)定劑與成膜劑的質(zhì)量比為2∶1-10；④在電荷產(chǎn)生層上面涂布光穩(wěn)定劑隔離層，60-150℃下干燥0.5-2小時，隔離層厚度為0.01-1μm；⑤將腙和光屏蔽劑溶于聚碳酸酯成膜劑溶液，制得電荷傳輸層涂布液。成膜劑溶液的溶劑采用1，2-二氯乙烷、偏二氯乙烷、1，1，2-三氯乙烷或三氯甲烷，成膜劑濃度為0.5-5％；光屏蔽劑、電荷傳輸材料和成膜劑的質(zhì)量比為1∶10-100∶100-10000。
⑥涂布電荷產(chǎn)生層并烘干，60-150℃下干燥1-3小時，電荷傳輸層厚度為10-25μm。即形成有機光導器件/鼓，涂層總厚度為10-30μm。
其中，隔離層涂布液可以加入電荷傳輸材料(腙)，其加入量不超過成膜劑。
本發(fā)明所制備的光導器件的光電性能使用SP-428靜電紙分析儀進行測試。
圖2為比較例1有明顯光疲勞的光導器件的光電特性曲線。
圖3為實施例1光導器件的光電特性曲線。
實施例2、在隔離層涂布液中加入2倍光穩(wěn)定劑質(zhì)量的N，N-二乙氨基苯甲醛二苯腙(DEH)，其余操作同實施例1。
實施例3、在隔離層涂布液中使用抗氧化劑1010作為光穩(wěn)定劑，其余操作同實施例1。
比較例1、(電荷產(chǎn)生層的制備與電荷傳輸層的制備并不完全一樣，因此，應給出完整的電荷產(chǎn)生層的制備方法。)將N，N-二乙氨基苯甲醛二苯腙(DEH)和10％的聚碳酸酯成膜劑溶液按質(zhì)量比3∶80混合溶解制備傳輸層涂布液，涂布在在預涂干珞素絕緣層、電荷產(chǎn)生層的鋁板基上并在100℃干燥3小時。制得的有明顯疲勞的光導器件的光電特性如圖2所示，圖2中相對最初性能(曲線1)，日光燈光照30min(曲線2)和60min(曲線3)后，充電電位、殘余電位和暗衰速度都有很大變化。
比較例2、將二甲基黃、Chimassorb-944、N，N-二乙氨基苯甲醛二苯腙(DEH)和10％的聚碳酸酯成膜劑溶液按質(zhì)量比1∶1∶30∶800混合溶解制備傳輸層涂布液，涂布在在預涂干珞素絕緣層、電荷產(chǎn)生層的鋁板基上并在100℃干燥3小時。電荷產(chǎn)生層的制備同上操作步驟所述。
以上各實例制備的光導器件的光電性能見表1，光照使用日光燈，照射到光導器件表面的光強為580-600LUX。其中感光靈敏度指示光照后表面電位衰減到初始電位的一半所需光能密度。
表1 光導器件的光電性能指標

可以看出，比較例2為簡化涂布工藝，省略了隔離層，將光穩(wěn)定劑直接加入電荷產(chǎn)生層或電荷傳輸層，雖然得到的光電器件也有一定的抗光疲勞特性，但性能指標較差。
權利要求
1.一種耐光疲勞有機光導器件的制作方法，該器件包含絕緣層、電荷產(chǎn)生層、隔離層和電荷傳輸層，具體制作步驟如下(a)將電荷產(chǎn)生材料和聚氯乙烯成膜劑溶液按質(zhì)量比2∶1-10混合后溶于環(huán)己酮或丁酮，制備電荷產(chǎn)生層涂布液；(b)將電荷產(chǎn)生層涂布液涂布在預涂了干珞素絕緣層的鋁板/鼓基上，90-200℃烘干1-3小時，層厚為0.05-5μm；(c)將光穩(wěn)定劑溶于質(zhì)量濃度為0.5-5％的聚碳酸酯成膜劑溶液，制備隔離層涂布液，光穩(wěn)定劑與成膜劑的質(zhì)量比為2∶1-10；(d)在電荷產(chǎn)生層上面涂布光穩(wěn)定劑隔離層，60-150℃干燥0.5-2小時，層厚為0.01-1μm；(e)將電荷傳輸材料和光屏蔽劑溶于聚碳酸酯成膜劑溶液，制備電荷傳輸層涂布液，其中光屏蔽劑、電荷傳輸材料和成膜劑的質(zhì)量比為1∶10-100∶100-10000；(f)涂布電荷傳輸層，60-150℃干燥1-3小時，層厚為10-25μm，即形成有機光導器件/鼓；所述電荷產(chǎn)生材料為金屬酞菁或酞菁氧釩；所述電荷傳輸材料為腙；所述聚碳酸酯成膜劑的溶劑為1，2-二氯乙烷、偏二氯乙烷、1，1，2-三氯乙烷或三氯甲烷；所述光穩(wěn)定劑為受阻胺類、水楊酸酯類或抗氧化劑1010；所述光屏蔽劑為二甲基黃或阿澤托佐顏料。
2.如權利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述電荷產(chǎn)生層的厚度為0.1-2μm。
3.如權利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述聚氯乙烯成膜劑分子量為25000-300000，分散在涂布液中的電荷產(chǎn)生材料凝聚體大小為0.1-5μm。
4.如權利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述步驟(c)隔離層涂布液中加入電荷傳輸材料，其中光穩(wěn)定劑、電荷傳輸材料和成膜劑的質(zhì)量比2∶0-10∶1-10。
5.如權利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述光穩(wěn)定劑中的受阻胺類為GW-480、Chimassorb944或GW-509。
6.如權利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述光穩(wěn)定劑中的水楊酸酯類為水楊酸叔丁基苯酯或雙水楊酸雙酚A酯。
7.如權利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述電荷傳輸材料為N，N-二乙氨基苯甲醛二苯腙。
全文摘要
一種耐光疲勞有機光導器件制作方法，一般的光導器件使用的空穴產(chǎn)生材料和空穴傳輸材料均按一定比例分散于選定的高分子成膜劑當中，依次涂布干燥后形成電荷產(chǎn)生層(CGL)與電荷傳輸層(CTL)。在本發(fā)明的期間制作中，將合適的光穩(wěn)定劑涂布液涂在電荷產(chǎn)生層與電荷傳輸層之間，并在CTL中配合添加適當?shù)墓馄帘蝿?。本發(fā)明的光導器件可以有效改善光導鼓的耐光疲勞特性，發(fā)揮有機光導材料高光敏性、高分辨率的優(yōu)點，同時提高其使用壽命。
文檔編號G03G5/06GK1455301SQ0211889
公開日2003年11月12日 申請日期2002年4月30日 優(yōu)先權日2002年4月30日
發(fā)明者閻建民, 楊聯(lián)明, 李會玲, 魏先福, 邸振文, 王艷喬 申請人:中國科學院化學研究所