专利名称：一种层积型的双层光导体及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种层积型的双层光导体及其制备方法，属于电子照相技术。
背景技术：
电子照相技术广泛用于黑白及彩色复印、打印、传真、印刷制版等方面。电子照相技术的关键部分是光导体，首先要求光导体在曝光条件下表面形成静电潜影，再经显影材料显影，最后通过转影和定影在目标材质上形成图象。光导体中使用的光电导层应具备如下特性①较高的电荷接受能力。光电导层应使表面电荷密度保持在0.5-1.5×10-7库仑/厘米2范围。②暗处的电荷衰减速度要低。③对光照的响应要快，并在可用的光谱内电荷衰减的效率要高。一般来说，光灵敏度应当与实用光源一致。④剩余电位要低。⑤机械性能方面优良，如要求表面光滑、厚度均匀、耐磨性等。
最早的光导体基本采用无机材料，如Se、ZnO、CdS等。随后，有机光导电材料由于其加工成型性能优良、品种多、透光性好、无公害污染、开发周期短等优点，逐步取代了无机材料的主导地位，目前有机材料已占光导电材料的98％。
最初的有机光导体选用强度较高的聚乙烯咔唑-三硝基芴酮电荷转移络合物(PVK/TNF)，它是集电荷产生和电荷传输于一体的单层型有机光导体。在单层感光体中，光导体不仅要求具有高的光生效率，而且还要有优良的电荷迁移性，以及良好的机械强度，有时这些要求是互相对立的。因此，在单层感光体要满足这些要求有很大的困难。
双层光导体中，电荷产生与电荷传输功能在两个分离的层中实现首先通过电晕放电使CTM层表面均一充电，然后经照射光激发使CGM产生光生载流子，并在电场作用下通过电荷传输层(或载流子)将正电荷(负电荷)传送到CTL表面与充电电荷复合，在感光体表面形成静电潜影，而激发子的负载流子(正载流子)则传输到导电底基。这里电荷产生层材料侧重于高光灵敏度，吸收大多数照射光从而产生大量光生载流子，而电荷传输层材料则主要考虑其对电荷的传输能力、透光性以及机械强度，这样就使得感光体的各种性能都得到改善。
进入80年代以来，双层结构的机能分离型感光体有了长足的发展，大大提高了电荷的产生和传输效率。随着研究的深入，近十几年来已经开发合成了几千种光电导材料，不同结构类型的有机光导颜料已经成功地应用到双层光导体中。
随着信息技术的发展，人们对有机光导体所能传递信息的容量与速度要求也越来越高，这就对有机光导体的性能提出了更高的要求。而在功能分离型多层结构有机光导体，其中电荷产生材料性能尤其是光生电荷产生效率和密度直接影响到最终所成图像的分辨率和容量，而电荷产生材料的光响应速度、电荷传输材料的载流子迁移速率以及二者之间的能级匹配等还直接影响着有机光导体的信息传递速度，因此，高效稳定的电荷产生材料及其与电荷传输材料之间的匹配一直是进一步改善OPC性能、并进一步提高复印机(或打印机)分辨率、复印速度的核心。
发明内容
本发明的目的在于提供一种层积型的双层光导体及其制备方法，所制备的层积型双层光导体不仅暗衰率小，残余电位低，而且光敏度优良。
本发明是通过下述技术方案加以实现的。一种层积型的双层光导体，由导电基底层，导电基底层上依次为厚度0～1μm的阻挡层、厚度0.5～15μm的电荷发生层以及厚度5～25μm的电荷传输层组成，所述导电基底为金属铝或铜，所述阻挡层为醇溶性聚酰胺，其特征在于所述电荷传输层中含有下式结构的化合物一种 所述电荷发生层中含有下述通式I或通式II中的二种或二种以上的氧杂蒽类或苯并噁唑类双偶氮复合光电导材料 通式中的偶联基团X1，X2分别为下述色酚结构的某一个
上述的层积型的双层光导体的制备方法，其特征在于包括以下过程将醇溶性聚酰胺0.5-2％的甲醇溶液涂布在洁净导电基底上，干燥后其厚度约为0～1μm；然后在其上涂布电荷产生层(CGL)溶液，所述的CGL溶液是通过将上述复合光导材料与聚乙烯缩丁醛树脂按照重量比2∶1的比例分散在四氢呋喃或丁酮与环己酮等体积混合溶剂中，加入直径为1mm的锆珠强力机械搅拌、研磨3h，分离锆珠而得，总浓度为20-50g/L。干燥后电荷产生层厚度约为0.5～15μm；接着在其上再涂布电荷传输层(CTL)溶液，所述的CTL溶液是通过上述的任一种电荷传输材料与聚碳酸酯树脂按重量比1∶1溶解在二氯乙烷中，最终配制的溶液树脂浓度为10％。干燥后电荷传输层厚度约为5～25μm，最后将所得的器件在干燥箱内室温陈化10小时以上，即得层积型双层光导体。
本发明的优点在于，所应用的双偶氮类复合光电导材料光敏性优良，所制备的层积型双层光导体不仅暗衰率小，残余电位低，而且光敏度优良。
图1为本发明的层积型双层光导体的结构示意图。
图中1为导电基底层，2为阻挡层，3为电荷发生层，4为电荷传输层。
具体实施例方式
实施例1(一)层积型双层光导体的制备(1)电荷产生层(CGL)溶液的制备将含有3，8-2(2-羟基-3-甲酰替苯胺萘基-偶氮基)-氧杂蒽酮、3，8-2(2-羟基-3-甲酰替邻氯苯胺萘基偶氮基)氧杂蒽酮、3-(2-羟基-3-甲酰替苯胺萘基-偶氮基)-8-(2-羟基-3-甲酰替苯胺邻氯萘基偶氮基)-氧杂蒽酮三种化合物的分子级复合光导材料与聚乙烯缩丁醛树脂(1.5g)按照重量比2∶1的比例分散在四氢呋喃(100ml)中，加入直径为1mm的锆珠强力机械搅拌、研磨3h，所得溶液即为电荷产生层(CGL)溶液，备用。其中复合光导材料中色酚AS结构与3-羟基-2-萘甲酰替邻氯苯胺结构的摩尔比为1∶4。
(2)电荷传输层(CTL)溶液的制备将对二乙胺基苯基萘苯腙或4-二苯乙烯基三苯胺或4，4′-二甲基-4″-二苯乙烯基三苯胺作为电荷传输材料与聚碳酸酯树脂按1∶1的重量比溶解在二氯乙烷中，最终配制成树脂浓度为10％的溶液，备用。
(3)层积型双层光导体的制备采用浸涂法将醇溶性聚酰胺的甲醇溶液(浓度5％)涂布在洁净铝片基底上，于110℃干燥1h后；采用浸涂法在其上涂布电荷产生层(CGL)溶液，于80℃干燥2h；最后，采用浸涂法在其上涂布电荷传输层(CTL)溶液，于80℃干燥10h，即得到层积型双层光导体，其中预涂层厚度约0.5μm，电荷产生层厚度约2μm，电荷传输层成厚度约25μm。
(二)层积型双层光导体的光电性能采用日本川口电机株式会社SP-428型光电性能测试仪测试层积型双层光导体的光电性能。充电电压为-5000V，白光曝光，照度5Lx，温度18C，湿度(RH)30％，暗衰时间和曝光时间均为4s。结果如下
光导体的光电性能一般通过充电电压、曝光电位、暗衰、残余电位、光敏度这五个参数来表征。其中充电电压是指光导体经过电晕充电过程后的表面电位，其数值越高，表明光导体的电荷负载能力强；暗衰率是指单位时间内未曝光的光导体表面电压的减少值，其数值越小，表明光导体保有电荷能力越高；T1/2表示将光导体表面电压减少一半时所需要的曝光时间，E1/2(T1/2与曝光强度的乘积)与光导体的光敏度S＝1/E1/2是光导体的光电性能优劣的直接指标，E1/2越小，S越大，表明光导体的光电性能越好。一般认为，光导体的E1/2＜13lux.s或S＞0.077lux-1.s-1时光导体的光电性能就很优良。因此，本实施例中所制备的光导体具有很高的光敏性，且综合性能优良。
实施例2(一)层积型双层光导体的制备(1)电荷产生层(CGL)溶液的制备使用含有3，8-2(2-羟基-3-甲酰替苯胺萘基-偶氮基)-苯并噁唑、3，8-2(2-羟基-3-甲酰替邻氯苯胺萘基偶氮基)苯并噁唑、3-(2-羟基-3-甲酰替苯胺萘基-偶氮基)-8-(2-羟基-3-甲酰替苯胺邻氯萘基偶氮基)-苯并噁唑三种结构的双偶氮化合物的分子级复合材料作为电荷产生材料，其中复合光导材料中色酚AS结构与3-羟基-2-萘甲酰替邻氯苯胺结构的摩尔比为1∶4，以此制备电荷产生层(CGL)溶液。最后在洁净铝片基底上，依次涂布预涂层、电荷产生层和电荷传输层。其中，预涂层厚度为1μm、电荷产生层厚度为10μm、电荷传输层厚度为15μm。
(2)电荷传输层(CTL)溶液的制备同例1(3)层积型双层光导体的制备同例1(二)层积型双层光导体的光电性能操作和条件同实施案例1(二)，结果如下，表明本实施例中所制备的光导体具有很高的光敏性，且综合性能优良。
权利要求
1.一种层积型的双层光导体，该双层光导体由导电基底层，导电基底层上依次为厚度0～1μm的阻挡层、厚度0.5～15μm的电荷发生层以及厚度5～25μm的电荷传输层组成，所述导电基底层为金属铝或铜，所述阻挡层为醇溶性聚酰胺，其特征在于所述电荷传输层中含有下式结构的化合物一种 所述电荷发生层中含有下述通式I或通式II中的二种或二种以上的氧杂蒽类或苯并噁唑类双偶氮复合光电导材料 通式中的偶联基团X1，X2分别为下述色酚结构的某一个
2.一种制备权利要求1所述的层积型的双层光导体的方法，其特征在于包括以下过程采用浸涂法，将醇溶性聚酰胺0.5-2％的甲醇溶液涂布在洁净导电基底上，干燥后其厚度约为0～1μm；然后在其上涂布电荷产生层的溶液，所述的电荷产生层的溶液是采用上述的偶氮化合物的分子级复合光导材料与聚乙烯缩丁醛树脂按照重量比2∶1的比例分散在四氢呋喃或丁酮-环己酮等体积混合溶剂中，加入直径为1mm的锆珠强力机械搅拌、研磨3h，分离锆珠而得，总浓度为20-50g/L，干燥后电荷产生层厚度约为0.5～15μm；接着在其上再涂布电荷传输层溶液，所述的电荷传输层溶液是采用上述的任一种电荷传输材料与聚碳酸酯树脂按重量比1∶1溶解在二氯乙烷中，最终配制的溶液树脂浓度为10％，干燥后电荷传输层厚度约为5～25μm，最后将所得的器件在干燥箱内室温陈化10小时以上，即得层积型双层光导体。
全文摘要
本发明涉及一种层积型的双层光导体及其制备方法，属于电子照相技术。该光导体由金属铝或铜的导电基底层、及其上的由醇溶性聚酰胺组成的阻挡层、以及其上的电荷发生层以及电荷传输层组成，其中电荷发生层中含有二种以上的双偶氮分子级复合光电导材料，电荷传输层中含有腙类或芳乙烯基三苯胺类化合物，且阻挡层、电荷发生层以及电荷传输层的厚度分别为0～1μm、0.5～15μm和5～25μm。所制备的层积型双层光导体不仅暗衰率小，残余电位低，而且光敏度优良。
文档编号G03G5/10GK1725113SQ20051001438
公开日2006年1月25日 申请日期2005年7月5日 优先权日2005年7月5日
发明者刘东志, 周雪琴, 李爱军, 张静 申请人:天津大学