專利名稱:具有連接到雜環基的腙基的電荷傳輸材料的有機光接受器的制作方法
技術領域:
本發明涉及到適用于電照相的有機光接受器,更具體地,涉及到新型有機光接受器,其具有帶至少兩個腙基的電荷傳輸材料,且每個腙基連接到雜環基。
背景技術:
電照相中,板式、碟式、薄片式、帶式、鼓式等形式的有機光接受器具有在電導的基底上的電絕緣的光導元件,其成像通過以下進行首先對光導層表面均勻地靜電充電,接著將充電的表面暴露在光的圖案中。曝光選擇性地消除了光照射表面見光區域的電荷,從而形成充電和未充電區域的圖案,稱作潛像。然后在潛像附近提供液體或固體調色劑,調色劑微滴或顆粒沉積在充電或未充電區域附近,從而在光導層的表面上創造著色的圖像。所得到的著色的圖像可以被傳送到合適的終端或中介接收表面上,如紙,或傳送到能夠用作圖像終端接受器的光導層上。成像過程可以重復很多次以完成單個圖像,例如,通過疊加不同色彩成分的圖像或有效暗調圖像,如疊加特定色彩成分的圖像以形成全色的最終圖像,和/或復制另外的圖像。
單層和多層光導元件都已得到使用。在單層的具體實施方式
中,電荷傳輸材料和電荷產生材料用聚合物粘合劑相結合,接著沉積在電導的基底上。在多層具體實施方式
中,電荷傳輸材料和電荷產生材料以分離的層存在于元件中,其每個層可以任選地用聚合物粘合劑相結合并沉積在電導的基底上。對于兩-層光導元件可能有兩種布置,在一種兩-層布置(″雙層″布置)中,電荷產生層沉積在電導的基底上,并且電荷傳輸層沉積在電荷產生層的頂上。在另外一種兩-層布置(″反轉雙層″布置)中,電荷傳輸層和電荷產生層的順序相反。
在單層和多層光導元件中,電荷產生材料的目的是,在曝光時產生電荷載體(即,空穴和/或電子)。電荷傳輸材料的目的是接受至少一種類型的電荷載體,并通過電荷傳輸層轉移它們,以協助光導元件上的表面電荷放電。電荷傳輸材料可以是電荷傳輸化合物,電子傳輸化合物,或二者的結合。當使用電荷傳輸化合物時,電荷傳輸化合物接受空穴載體,并通過電荷傳輸化合物層轉移它們。當使用電子傳輸化合物時,電子傳輸化合物接受電子載體,并通過電子傳輸化合物層轉移它們。
發明內容
本發明提供有機光接受器,其具有優良靜電性能如高Vacc和低Vdis。
第一方面,提供一種含有電導基底和位于電導基底之上的光導元件的有機光接受器,該光導元件包含(b)下式的電荷傳輸材料 其中n為2-6(包括此數)的整數;R1和R2獨立地為H,烷基,烷芳基,或芳基;X為支鏈或線型的具有式-(CH2)m-的連接基團,其中m為0-20(包括此數)的整數,并且一個或多個亞甲基可任選地用下述基團替換O,S,C=O,O=S=O,雜環基,芳香基,氨基甲酸乙酯,脲,酯基,NR3基,CHR4基,或CR5R6基,其中R3,R4,R5和R6獨立地為H,羥基,硫醇基,烷基,烷芳基,雜環基,或芳基;Y包含,鍵,C,N,O,S,支鏈或線型的-(CH2)p-基團,其中p為0-10的整數,芳香基,環烷基,雜環基,或NR7基,其中R7為氫原子,烷基,或芳基,其中Y具有選擇的多價結構以與相應的X基團形成n個鍵;和Z包含選自如下的雜環基吩噻嗪基,吩噁嗪基,吩噁噻(phenoxathiin)基,二苯并(1,4)二氧芑基,噻蒽基,吩嗪基;以及(b)電荷產生化合物。
提供的有機光接受器可以為以下形式,例如,板、柔性帶、柔性碟、薄片,剛性鼓,或圍繞剛性或可彎曲的鼓的薄片。在一個具體實施方式
中,有機光接受器包括(a)光導元件,其包含電荷傳輸材料、電荷產生化合物、第二電荷傳輸材料、和聚合物粘合劑;以及(b)電導基底。
第二方面,本發明特征在于一種電照相成像裝置,其包含(a)光成像組件;和(b)上述的有機光接受器,其取向于接收來自光成像組件的光。該裝置可以進一步包含液體調色劑分散器。對使用含有上述電荷傳輸材料的光接受器的電照相成像方法也進行了描述。
第三方面,本發明特征在于一種電照相的成像方法,其包括(a)對上述有機光接受器的表面施加電電荷;(b)在輻照下,對有機光接受器的表面成像曝光,以消除選定區域的電荷,從而形成表面上至少相對充電和未充電區域的圖案;(c)將該表面與調色劑接觸,如液體調色劑,包括著色劑顆粒在有機液體中的分散物,以創造出調色的圖像;以及(d)轉移該調色的圖像到基底上。
第四方面,本發明特征在于具有上述通式(1)的電荷傳輸材料。
本發明提供合適的電荷傳輸材料,其用于特征在于結合有良好的機械和靜電性能的有機光接受器。這些光接受器可以與液體調色劑一起成功地用于產生高質量的圖像。成像系統的高質量可以經過反復循環后保持。
本發明的其他特征和優點將會從下面對其具體實施方式
的特定描述,和權利要求中顯而易見。
具體實施方案這里所描述的有機光接受器包含電導基底和光導元件,該光導元件含有電荷產生化合物和電荷傳輸材料,其中電荷傳輸材料具有二到六個通過連接基團連接的腙基,其中每個腙基鍵合到雜環化合物上。通過它們在用于電照相的有機光接受器的性能,業已證實這些電荷傳輸材料具有理想的性能。具體而言,本發明的電荷傳輸材料具有高電荷載體遷移性和與各種粘合劑材料良好的相容性,并且擁有優越的電照相性能。根據循環測試、結晶化和有機光接受器的彎曲和拉伸,根據本發明的有機光接受器通常具有高的光敏感性,低的殘余電勢,和高穩定性。該有機光接受器特別適用于激光打印機等,以及傳真機、影印機、掃描儀和其他基于電照相的電子器件。下面按照在激光打印機中應用,更具體地描述這些電荷傳輸材料的用途,盡管它們基于電照相在其它器件的應用可以通過以下討論概括。
為了產生高質量的圖像,特別是經過多步循環后,期望電荷傳輸材料與聚合物粘合劑形成均相的溶液,并且在材料循環期間,在整個有機光接受器材料中保持接近于均相分布。此外,期望增加電荷傳輸材料能夠接受的電荷量(表示為已知的參數接受電壓或″Vacc″),并減少放電時的電荷滯留(表示為已知的參數放電電壓或″Vdis″)。
電荷傳輸材料可以劃分為電荷傳輸化合物或電子傳輸化合物。電照相領域中已知有多種電荷傳輸化合物和電子傳輸化合物。電荷傳輸化合物的非限定性實例包括例如,吡唑啉衍生物,芴衍生物,噁二唑衍生物,二苯乙烯衍生物,腙衍生物,咔唑腙衍生物,三芳基胺,聚乙烯咔唑,聚乙烯芘,聚苊,或含有至少兩個腙基和至少兩個選自對-(N,N-二取代)芳基胺和雜環的基團的多腙化合物,所述的對-(N,N-二取代)芳基胺如三苯基胺,所述的雜環如咔唑、久洛尼定、吩噻嗪、吩嗪、吩噁嗪、吩噁噻(phenoxathiin)、噻唑、噁唑、異噁唑、二苯并(1,4)二噁烯、噻蒽、咪唑、苯并噻唑、苯并三唑、苯并噁唑、苯并咪唑、喹啉、異喹啉、喹喔啉、吲哚、吲唑、吡咯、嘌呤、吡啶、噠嗪、嘧啶、吡嗪、三唑、噁二唑、四唑、噻二唑、苯并異噁唑、苯并異噻唑、氧芴、硫芴、噻吩、硫茚、喹唑啉或肉啉。
電子傳輸化合物非限定性的實例包括例如,溴苯胺,四氰基乙烯,四氰基醌二甲烷,2,4,7-三硝基-9-芴酮,2,4,5,7-四硝基-9-芴酮,2,4,5,7-四硝基呫噸酮(xanthone),2,4,8-三硝基噻噸酮,2,6,8-三硝基-4H-茚并[1,2-b]噻吩-4-酮,和1,3,7-三硝基二苯并噻吩-5,5-二氧化物,(2,3-二苯基-1-亞茚基)丙二腈,4H-噻喃-1,1-二氧化物和其衍生物如4-二氰基亞甲基-2,6-二苯基-4H-噻喃-1,1-二氧化物、4-二氰基亞甲基-2,6-二-間-甲苯基-4H-噻喃-1,1-二氧化物、和不對稱取代的2,6-二芳基-4H-噻喃-1,1-二氧化物如4H-1,1-二氧-2-(對-異丙基苯基)-6-苯基-4-(二氰基亞甲基)噻喃和4H-1,1-二氧-2-(對-異丙基苯基)-6-(2-噻吩基)-4-(二氰基亞甲基)噻喃,磷雜-2,5-環己二烯衍生物,(烷氧基羰基-9-亞芴基)丙二腈衍生物如(4-正丁氧基羰基-9-亞芴基)丙二腈、(4-苯乙氧基(phenethoxy)羰基-9-亞芴基)丙二腈、(4-carbitoxy-9-亞芴基)丙二腈、和(4-正丁氧基羰基-2,7-二硝基-9-亞芴基)丙二酸二乙酯,蒽醌基二甲烷衍生物如11,11,12,12-四氰基-2-烷基蒽醌基二甲烷和11,11-二氰基-12,12-雙(乙氧基羰基)蒽醌基二甲烷,蒽酮衍生物如1-氯-10-[雙(乙氧基羰基)亞甲基]蒽酮、1,8-二氯-10-[雙(乙氧基羰基)亞甲基]蒽酮、1,8-二羥基-10-[雙(乙氧基羰基)亞甲基]蒽酮、和1-氰基-10-[雙(乙氧基羰基)亞甲基]蒽酮,7-硝基-2-氮雜-9-亞芴基-丙二腈,二苯酚合苯醌衍生物,苯醌衍生物,萘醌衍生物,奎寧衍生物,四氰基亞乙基氰基乙烯,2,4,8-三硝基噻噸酮,二硝基苯衍生物,二硝基蒽衍生物,二硝基吖啶衍生物,硝基蒽醌衍生物,二硝基蒽醌衍生物,琥珀酸酐,馬來酸酐,二溴馬來酸酐,芘衍生物,咔唑衍生物,腙衍生物,N,N-二烷基苯胺衍生物,二苯基胺衍生物,三苯基胺衍生物,三苯基甲烷衍生物,四氰基醌二甲烷,2,4,5,7-四硝基-9-芴酮,2,4,7-三硝基-9-二氰基亞甲基芴酮,2,4,5,7-四硝基呫噸酮衍生物,和2,4,8-三硝基噻噸酮衍生物。在一些有興趣的具體實施方式
,電子傳輸化合物包含(烷氧基羰基-9-亞芴基)丙二腈衍生物,如(4-正丁氧基羰基-9-亞芴基)丙二腈。
雖然有許多可獲得的電荷傳輸材料,然而,需要其它的電荷傳輸材料,以滿足電照相具體應用的各種要求。
電照相應用中,有機光接受器中的電荷產生化合物吸收光以形成電子-空穴對。在大電場下使產生該場的表面電荷局部放電,這些電子-空穴對可以轉移為適當的時幀。在具體的部位的區域放電導致的表面電荷圖案,基本上與光刻畫的圖案匹配。該電荷圖案接著可以用于指導調色劑的沉積。此處描述的電荷傳輸材料對傳輸電荷特別地有效,具體而言,是空穴,其來自電荷產生化合物形成的電子-空穴對。在一些具體實施方式
中,特定的電子傳輸化合物或電荷傳輸化合物也可以與本發明的具有三芳基胺的電荷傳輸材料一起使用。
含有電荷產生化合物和電荷傳輸材料的層在有機光接受器中。為了使用有機光接受器打印二維圖像,有機光接受器具有用于形成至少一部分圖像的二維表面。通過循環有機光接受器以完成形成整個圖像和/或連續圖像的過程,成像過程接著繼續進行。
提供的有機光接受器可以為以下形式,例如,板、柔性帶、碟、剛性鼓、或圍繞剛性或可彎曲的鼓的薄片,等。電荷傳輸材料可以與電荷產生化合物在同一層和/或與電荷產生化合物不同層。另外的層也可以使用,如下面進一步的描述。
在一些
具體實施例方式
中,有機光接受器材料包含,例如(a)電荷傳輸層,其包含電荷傳輸材料和聚合物粘合劑;(b)電荷產生層,其包含電荷產生化合物和聚合物粘合劑;以及(c)電導基底。電荷傳輸層可以在電荷產生層和電導基底之間。可選地,電荷產生層可以在電荷傳輸層和電導基底之間。在另外的具體實施方式
中,有機光接受器材料具有單層,其具有在聚合物粘合劑中的電荷傳輸材料和電荷產生化合物。
有機光接受器可以裝入電照相成像裝置,如激光打印機。這些器件中,圖像從物理實體形成并且轉換為光圖像,其被掃描入有機光接受器上以形成表面潛像。該表面潛像可以用來與吸引在有機光接受器的表面的調色劑,其中該調色劑的圖像為與投影在有機光接受器上的光圖像相同或相反。調色劑可以是液體調色劑或者干調色劑。調色劑從有機光接受器的表面,被連續地轉移到接收表面,如紙片上。當調色劑轉移后,整個表面被放電,材料又準備循環。成像裝置可以進一步包含例如,多個用于轉移紙接收介質和/或移動光接受器的支承輥、光成像組件,其帶有合適的形成光圖像的光學系統、光源,如激光、調色劑源和分發系統以及適當的控制系統。
電照相的成像過程通常可以包括(a)對上述有機光接受器的表面施加電電荷;(b)在輻照下,成像曝光有機光接受器的表面,以消除選定區域的電荷,從而形成表面上充電和未充電區域的圖案;(c)將表面暴露于調色劑下,如用于創造出調色的圖像的液體調色劑,包括著色劑顆粒在有機液體中的分散物,以吸引調色劑到有機光接受器的充電或放電的區域;以及(d)轉移該調色的圖像到基底上。
(c)這里所描述的有機光接受器,包含下式的電荷傳輸材料 其中n為2-6的整數;R1和R2獨立地為H,烷基,烷芳基,或芳基;X為支鏈或線型的具有式-(CH2)m-的連接基團,其中m為0-20(包括此數)的整數,并且一個或多個亞甲基可任選地用下述基團替換O,S,C=O,O=S=O,雜環基,芳香基,氨基甲酸乙酯,脲,酯基,NR3基,CHR4基,或CR5R6基,其中R3,R4,R5和R6獨立地為H,羥基,硫醇基,烷基,烷芳基,雜環基,或芳基;Y包含,鍵,C,N,O,S,支鏈或線型的-(CH2)p-基團,其中p為0-10的整數,芳香基,環烷基,雜環基,或NR7基,其中R7為氫原子,烷基,或芳基,其中Y具有選擇的多價結構以與相應的X基團形成n個鍵;和Z包含選自如下的雜環基吩噻嗪基,吩噁嗪基,吩噁噻(phenoxathiin)基,二苯并(1,4)二氧芑基,噻蒽基,吩嗪基。
化學基團上的取代不受限制地允許,以對化合物的性能產生如本領域通常所知的各種物理影響,如遷移性,敏感度,溶解度,穩定性,等。在化學取代的描述中,所使用的語言反映出對本領域而言特定的實際普遍意義。術語基團表示通常引用的化學實體(即,烷基,苯基,久洛尼定基,(N,N-二取代)芳胺基團,等)可以在其上具有任何取代基,該取代基與該基團的鍵結構相一致。例如,使用‘烷基’的地方,該術語不但包括未取代的線型、支鏈和環烷基,如甲基、乙基、異丙基、叔丁基、環己基,十二烷基等,還包括取代基如羥乙基,氰基丁基,1,2,3-三氯丙烷,等。然而,與該命名一致的,該術語不包括將會改變基本基團的基礎鍵結構的取代基。例如,提到苯基的地方,取代如1-羥基苯基,2,4-氟苯基,鄰氰基苯基,1,3,5-三甲氧基苯基等可以被該命名法則接受,但是取代如1,1,2,2,3,3-六甲基苯基不能接受,因為這種取代需要苯基的環鍵結構因為取代而改變為非芳香的形式。芳香基是指包含4n+2的π電子體系的基團,其中n為任何整數。當指芳香基時,提及的取代包括任何不會基本上改變芳香基的4n+2π電子體系本質的取代基。使用到術語部分的地方,如烷基部分或苯基部分,該命名法則指化學物質沒有被取代。使用到術語烷基部分的地方,該術語僅代表未取代的烷基烴基團,無論支鏈、直鏈或環烷基。
有機光接受器有機光接受器可以是以下形式,例如,板、薄片、柔性帶、碟、剛性鼓、或圍繞剛性或柔性鼓的薄片,柔性帶和剛性鼓通常使用商品化物品。有機光接受器可以包含,例如,電導基底和在該電導基底上的單層或多層形式的光導元件。光導元件可以包含在聚合物粘合劑中的電荷傳輸材料和電荷產生化合物,其可以在或不在同一層中,以及在一些具體實施方式
的第二電荷傳輸材料或電子傳輸化合物。例如,電荷傳輸材料和電荷產生化合物可以在單層中。然而,在其它具體實施方式
中,光導元件包含雙層構造,其特征在于電荷產生層和分離的電荷傳輸層。該電荷產生層可以是位于電導基底和電荷傳輸層之間。可選地,光導元件可以具有結構,其中電荷傳輸層在電導基底和電荷產生層之間。
電導基底可以是柔性的,例如作為柔性網或帶形式,或非柔性的,例如,鼓的形式。鼓可以具有空心的圓柱形結構,以把鼓安裝到驅動裝置上使得鼓在成像過程期間轉動。典型地,柔性電導基底包含電絕緣的基底和電導材料薄層,其上涂敷有光導材料。
電絕緣的基底可以是紙或成膜的聚合物如聚酯(即,聚對苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二酸乙二醇酯)、聚酰亞胺、聚砜、聚丙烯、尼龍、聚酯、聚碳酸酯、聚乙烯樹脂、聚氟乙烯、聚苯乙烯等。特定的用于支撐基底的聚合物實例包括,例如,聚醚砜(StabarTMS-100,購自ICI),聚氟乙烯(Tedlar,購自E.I.DuPont de Nemours & Company),聚雙酚-A聚碳酸酯(MakrofolTM,購自Mobay Chemical Company)和無定形聚對苯二甲酸乙二醇酯(MelinarTM,購自ICI Americas,Inc.)。電導材料可以是石墨、分散的炭黑、碘、導電聚合物如聚吡咯(polypyroles)和Calgon導電聚合物261(商購自Calgon Company,Inc.,Pittsburgh,Pa.),金屬如鋁、鈦、鉻、黃銅、金、銅、鈀、鎳或不銹鋼或金屬氧化物如氧化錫或氧化銦。在有特殊興趣的具體實施方式
中,電導材料為鋁。通常,光導基底具有足夠的厚度以提供需要的機械穩定性。例如,柔性網基底通常具有厚度從約0.01mm到約1mm,而鼓基底通常具有厚度為約0.5mm到約2mm。
電荷產生化合物是能夠吸收光以產生電荷載體的材料,如染料或顏料。合適的電荷產生化合物非限定性的實例包括,例如,無金屬的酞菁(如,ELA8034無金屬的酞菁購自H.W.Sands,Inc.或Sanyo Color Works,Ltd.,CGM-X01),金屬酞菁如鈦酞菁、銅酞菁、氧鈦酞菁(也稱為鈦氧基氧酞菁,并包括任何能作為電荷產生化合物的結晶相或結晶相混合物)、羥基鎵酞菁,方酸鎓鹽(squarylium)染料和顏料,羥基-取代的方酸鎓鹽(squarylium)顏料,perylimides,多核醌,其購自Allied Chemical Company,商品名為IndofastDouble Scarlet、IndofatViolet Lake B、IndofastBrilliant Scarlet和IndofastOrange,喹吖啶酮購自DuPont,商品名為MonastralTMRed、MonastralTMViolet和MonastralTMRed Y,萘1,4,5,8-四羧酸衍生顏料包括perinones,四苯并卟啉和四萘并卟啉,靛-和硫靛染料,苯并噻噸-衍生物,苝3,4,9,10-四羧酸衍生顏料,多偶氮-顏料包括雙偶氮-、三偶氮-和四偶氮-顏料,多次甲基染料,染料、其含有喹唑啉基,叔胺基,無定形硒,硒合金如硒-碲、硒-碲-砷和硒-砷,硫硒化鎘,硒化鎘,硫化鎘及其混合物。對于一些具體實施方式
,電荷產生化合物包含氧鈦酞菁(即,其任何相),羥基鎵酞菁或其結合。
本發明的光導層可以任選地含有第二電荷傳輸材料,其可以是電荷傳輸化合物、電子傳輸化合物、或二者的結合。通常,本領域中已知的任何電荷傳輸化合物和電子傳輸化合物可以被用作第二電荷傳輸材料。
電子傳輸化合物和紫外光穩定劑可具有協同關系用于在光導體中提供理想的電子流動。紫外光穩定劑的存在改變了電子傳輸化合物的電子傳輸性能,以改善復合物的電子傳輸性能。紫外光穩定劑可以為紫外光吸收劑或能捕獲自由基的紫外光抑制劑。
紫外光吸收劑能夠吸收紫外輻照和將其作為熱消散掉.紫外光抑制劑被認為能夠捕獲通過紫外光產生的自由基,并且在捕獲自由基后,連續地產生有效的穩定劑部分同時消除能量。由于紫外光穩定劑和電子傳輸化合物的協同關系,紫外光穩定劑具體的優點可能不是它們的紫外光穩定能力,雖然紫外光穩定能力可以進一步有利地降低有機光接受器隨時間退化。有機光接受器改善的協同性能在以下進一步描述,該有機光接受器具有包含電子傳輸化合物和紫外光穩定劑的層待批美國專利申請第10/425,333號,申請日為4月28日,2003,Zhu,其題為″具有光穩定劑的有機光接受器″,在此引為參考。
合適的非限定性的光穩定劑實例包括例如,位阻三烷基胺如Tinuvin144和Tinuvin 292(獲自Ciba Specialty Chemicals,Terrytown,NY),位阻烷氧基二烷基胺如Tinuvin 123(獲自Ciba Specialty Chemicals),苯并三唑如Tinuvan 328、Tinuvin 900和Tinuvin 928(獲自Ciba Specialty Chemicals),二苯甲酮如Sanduvor 3041(獲自Clariant Corp.,Charlotte,N.C.),鎳化合物如Arbestab(獲自Robinson Brothers Ltd,West Midlands,Great Britain),水楊酸酯,氰基肉桂酸酯,丙二酸亞芐基酯,苯甲酸酯,草酰二苯胺如SanduvorVSU(獲自Clariant Corp.,Charlotte,N.C.),三嗪如Cyagard UV-1164(獲自Cytec Industries Inc.,N.J.),聚合位阻胺如Luchem(獲自Atochem NorthAmerica,Buffalo,NY)。在一些具體實施方式
中,光穩定劑選自具有下述通式的位阻三烷基胺 其中R1、R2、R3、R4、R6、R7、R8、R10、R11、R12、R13、R15獨立選自氫、烷基、酯或醚基;R5、R9、R14獨立地為烷基;X是連接基團,選自-O-CO-(CH2)m-CO-O-,其中m為2-20。
粘合劑通常能夠分散或溶解電荷傳輸材料(在電荷傳輸層或單層結構的情況下)、電荷產生化合物(在電荷產生層或單層結構的情況下)和/或電子傳輸化合物。用于電荷產生層和電荷傳輸層的合適粘合劑的實例通常包括如苯乙烯-丁二烯共聚物,苯乙烯-丙烯腈共聚物,改性丙烯酸酯類聚合物,聚醋酸乙烯酯,苯乙烯-醇酸樹脂,大豆脂肪酸-烷基樹脂,聚氯乙烯,聚偏氯乙烯,聚丙烯腈,聚碳酸酯,聚丙烯酸,聚丙烯酸酯,聚甲基丙烯酸酯,苯乙烯聚合物,聚乙烯醇縮丁醛,醇酸樹脂,聚酰胺,聚氨基甲酸酯,聚酯,聚砜,聚醚,聚酮,苯氧基樹脂,環氧樹脂,有機硅樹脂,聚硅氧烷,聚(羥基醚)樹脂,聚羥基苯乙烯樹脂,酚醛清漆,聚(苯基縮水甘油醚)-雙環戊二烯共聚物,用于上述聚合物單體的共聚物,及其結合。特別合適的粘合劑包括,例如,聚乙烯醇縮丁醛粘合劑,如獲自Sekisui Chemical Co.Ltd.,Japan的BX-1和BX-5,聚碳酸酯,如由雙酚A衍生得到的聚碳酸酯A;由環亞己基雙酚衍生得到的聚碳酸酯Z;和由甲基雙酚A衍生得到的聚碳酸酯C。
任何一層或多層的合適的任選添加劑包括,例如抗氧化劑,偶聯劑,分散劑,固化劑,表面活性劑及其結合。
光導元件的總厚度一般為約10微米-約45微米。在具有分離電荷產生層和分離電荷傳輸層的雙層具體實施方式
中,電荷產生層厚度通常為約0.5微米-約2微米,電荷傳輸層的厚度通常為約5微米-約35微米。在電荷傳輸材料和電荷產生化合物在同一層的具體實施方式
中,具有電荷產生化合物和電荷傳輸組合物的層通常厚度為約7微米-約30微米。在具有特定電子傳輸層的具體實施方式
中,電子傳輸層的平均厚度為約0.5微米-約10微米,在另一些具體實施方式
中該層厚度為約1微米-約3微米。通常地,電子傳輸外涂層可以提高機械抗磨性,提高對載液和大氣濕度的抵抗性,減弱電暈氣體導致的光接受器降解。預期本領域普通技術人員將認識到上述的明確范圍內的其它厚度范圍,并且是在本發明的公開范圍內。
通常地,對于此處所描述的有機光接受器,基于光導層的重量,電荷產生化合物的量為約0.5重量%-約25重量%,在另外的具體實施方式
中,其量為約1重量%-約15重量%,其量在另一些具體實施方式
中,為約2重量%-約10重量%。電荷傳輸材料的量基于光導層的重量為約10重量%-約80重量%,在另外的具體實施方式
中,其量為約35重量%-約60重量%,在另一些具體實施方式
中,其量為約45重量%-約55重量%。如果存在任選的第二電荷傳輸材料,基于光導層的重量其量至少為約2重量%,在另外的具體實施方式
中,其量為約2.5重量%-約25重量%,在另一些具體實施方式
中基于光導層的重量其量為約4重量%-約20重量%。粘合劑的量基于光導層的重量為約15重量%-約80重量%,在另一些具體實施方式
中,其量為約20重量%-75重量%。預期本領域普通技術人員將認識到上述組合物的明確范圍內的其它范圍,并且是在本發明的公開范圍內。
對具有分離電荷產生層和電荷傳輸層的雙層具體實施方式
,基于電荷產生層的重量,電荷產生層通常包含的粘合劑的量為約10重量%-約90重量%,在一些具體實施方式
中,其量為約15重量%-約80重量%,在另一些具體實施方式
中其量為約20重量%-75重量%。如果在電荷產生層中存在任選的電荷傳輸材料,基于電荷產生層的重量,其量通常為至少2.5重量%,在一些具體實施方式
中其量為約4重量%-約30重量%,在另一些具體實施方式
中其量為約10重量%-約25重量%。電荷傳輸層通常包含的粘合劑量為約20重量%-約70重量%,在另一些具體實施方式
中該粘合劑量為約30重量%-約50重量%。預期本領域普通技術人員,將認識到上述明確范圍內的其它雙層具體實施方式
中粘合劑的濃度范圍,并且是在本發明的公開范圍內。
在包含電荷產生化合物和電荷傳輸材料的單層具體實施方式
中,光導層通常包含粘合劑、電荷傳輸材料和電荷產生化合物。基于光導層的重量,電荷產生化合物的量為約0.05重量%-約25重量%,在另一些具體實施方式
中其量為約2重量%-約15重量%。基于光導層的重量,電荷傳輸材料的量為約10重量%-約80重量%,在一些具體實施方式
中其量為約25重量%-約65重量%,在另一些具體實施方式
中其量為30重量%-約60重量%,在另外的具體實施方式
中其量為約35重量%-約55重量%,光導層的其余部分包括粘合劑和任選的添加劑,如任何常規添加劑。具有電荷傳輸組合物和電荷產生化合物的單層中,通常含有約10重量%-約75重量%的粘合劑,在一些具體實施方式
中粘合劑量為約20重量%-約60重量%,在另一些具體實施方式
中其量為約25重量%-約50重量%。任選地,具有電荷產生化合物和電荷傳輸材料的層可以包括第二電荷傳輸材料,如果存在任選的第二電荷傳輸材料,基于光導層的重量其量通常為至少約2.5重量%,在一些具體實施方式
中其量為約4重量%-約30重量%,在另一些具體實施方式
中其量為約10重量%-約25重量%。預期本領域普通技術人員,將認識到上述層中明確組合物范圍內的其它組合物范圍,并且是在本發明的公開范圍內。
通常,包含電子傳輸層的層可以有利地進一步含有紫外光穩定劑。具體地,電子傳輸層通常可以包括電子傳輸化合物、粘合劑和任選的紫外光穩定劑。包含電子傳輸化合物的外涂層進一步詳述于Zhu等人的待批美國專利申請號10/396,536,題目為“具有電子傳輸層的有機光接受器”,在此引為參考。例如,上述的電子傳輸化合物可以用作此處所述的光導元件的釋放層。基于電子傳輸層的重量,電子傳輸層中的電子傳輸化合物量可為約10重量%-約50重量%,在另一些具體實施方式
中其量為約20重量%-約40重量%。預期本領域普通技術人員,將認識到上述明確范圍內的其它組合物范圍,并且是在本發明的公開范圍內。
如果在光導體的一層或多個適當的層中存在紫外光穩定劑,其量基于特定層的重量通常為約0.5重量%-約25重量%,在一些具體實施方式
中其量為約1重量%-約10重量%。預期本領域普通技術人員,將認識到上述明確范圍內的其它組合物范圍,并且是在本發明的公開范圍內。
例如,光導層可以按如下方法形成將組分分散或溶解到有機溶劑中,所述組分如一種或多種電荷產生化合物、本發明的電荷傳輸材料、第二電荷傳輸材料,如電荷傳輸化合物或電子傳輸化合物、紫外光穩定劑、聚合物粘合劑,然后將分散劑和/或溶液涂敷各自的底層上并干燥涂層。具體地,可使用高剪切均質化、球磨、立式球磨、高能量珠(砂)磨或其它減小尺寸的方法,或本領域內公知的減小尺寸的混合方法來形成分散物。
光接受器可以任選地包括一層或多層附加層。附加層可以是,例如,內層(sub-layer)或外涂層,例如阻隔層、釋放層、保護層或粘附層。釋放層或保護層可以為光導元件的最外層,阻隔層可以是釋放層和光導元件之間的夾層或用做光導元件的外涂層。阻隔層為它的下層提供磨損保護,粘附層位于光導元件、阻隔層和釋放層、或它們的任意組合之間,并改善了它們之間的粘附力。內層為電荷阻斷層并且位于電導基底和光導元件之間,內層同樣可以改善電導基底和光導元件之間的附著力。
合適的阻隔層包括,例如,涂層如可以交聯的硅氧烷醇-膠體狀的二氧化硅涂層和羥基化silsesquioxane-膠體狀二氧化硅涂層,和有機粘合劑如聚乙烯醇,甲基乙烯基醚/馬來酸酐共聚物,酪蛋白,聚乙烯基吡咯烷酮,聚丙烯酸,明膠,淀粉,聚氨基甲酸酯,聚酰亞胺,聚酯,聚酰胺,聚醋酸乙烯酯,聚氯乙烯,聚偏氯乙烯,聚碳酸酯,聚乙烯醇縮丁醛,聚乙烯基乙酰縮乙醛,聚乙烯縮甲醛,聚丙烯腈,聚甲基丙烯酸甲酯,聚丙烯酸酯,聚乙烯咔唑,上述聚合物所用單體的共聚物,氯乙烯/醋酸乙烯酯/乙烯醇三元共聚物,氯乙烯/醋酸乙烯酯/馬來酸三元共聚物,乙烯/醋酸乙烯酯共聚物,氯乙烯/偏氯乙烯共聚物,纖維素聚合物,和其混合物。上述的阻隔層任選地包含小的無機顆粒如熱解法(fumed)二氧化硅,二氧化硅,二氧化鈦,氧化鋁,氧化鋯或其結合物。阻隔層進一步描述于作者為Woo等的美國專利6,001,522,題目為“用于包含有機聚合物和二氧化硅的光導元件的阻隔層”,在此引為參考。釋放層的頂涂層可以包含任何本領域公知的釋放層組合物,在一些具體實施方式
中,釋放層為氟化聚合物、硅氧烷聚合物、氟代硅氧烷聚合物、聚硅烷、聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯酸酯,或其結合。釋放層可以包含交聯聚合物。
釋放層可以包括,例如,任何本領域中公知的釋放層組合物。在一些具體實施方式
中,釋放層包含氟化聚合物、硅氧烷聚合物、氟代硅氧烷聚合物、聚硅烷、聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸共聚物、氨基甲酸乙酯樹脂、氨基甲酸乙酯-環氧樹脂、丙烯酸化的氨基甲酸乙酯樹脂、氨基甲酸乙酯-丙烯酸酯類樹脂,或其結合物。釋放層可以包含交聯聚合物。
保護層可以保護有機光接受器免受化學和機械降解。保護層可以包含任何本領域中公知的保護層組合物,在一些具體實施方式
中,保護層是氟化聚合物、硅氧烷聚合物、氟代硅氧烷聚合物、聚硅烷、聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸共聚物、氨基甲酸乙酯樹脂、氨基甲酸乙酯-環氧樹脂、丙烯酸化的氨基甲酸乙酯樹脂,氨基甲酸乙酯-丙烯酸酯類樹脂,或其結合物。在尤其感興趣的具體實施方式
中,保護層為交聯聚合物。
外涂層可以包含電子傳輸化合物,對其進一步描述在作者為Zhu等人的待批美國專利申請10/396,536中,申請日為2003年3月25日,題目為“具有電子傳輸層的有機接受器”,該申請在此引為參考。例如,如上所述的電子傳輸化合物可用于本發明的釋放層。基于釋放層的重量,外涂層中電子傳輸化合物的量為約2重量%-約50重量%,在另一些具體實施方式
中其量為約10重量%-約40重量%。預期本領域普通技術人員,將認識到上述明確范圍內的其它組合物范圍,并且是在本發明的公開范圍內。
通常地,粘附層包含成膜聚合物,如聚酯、聚乙烯醇縮丁醛、聚乙烯基吡咯烷酮、聚氨基甲酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚(羥基氨基醚)等。阻隔層和粘附層進一步描述在Ackley等人的美國專利申請6,180,305中,題目為“用于液體電照相的有機光接受器”,在此引為參考。
內層(sub-layer)可以包含,例如聚乙烯醇縮丁醛、有機硅烷、可水解的硅烷、環氧樹脂、聚酯、聚酰胺、聚氨基甲酸酯、硅氧烷等。在一些具體實施方式
中,內層的干厚度為約20埃-約2000埃之間。包含金屬氧化物電導顆粒的內層厚度可為約1微米-約25微米之間。預期本領域普通技術人員,將認識到上述明確范圍內的其它組合物和厚度范圍,并且是在本發明的公開范圍內。
此處所描述的電荷傳輸材料以及包括這些化合物的光接受器,均適用于使用干調色劑或液體調色劑的成像方法中。例如,本領域中公知的一些干調色劑或液體調色劑都可用于本發明中的方法或裝置中。液體調色劑顯影更理想一些,因為與干調色劑相比,它具有能提供更高分辨率圖像、固定圖像所需能量更低的優點,合適的液體調色劑的實例已經公知。液體調色劑通常包含分散在載液中的調色劑顆粒。調色劑顆粒可以包含著色劑/顏料、樹脂粘合劑、和/或電荷導向劑(director),在液體調色劑的一些具體實施方式
中,樹脂與顏料的比例從1∶1到10∶1,在另一些具體實施方式
中,比例從4∶1到8∶1。液體調色劑進一步描述于美國公開專利申請2002/0128349中,題目為“包含穩定有機溶膠的液體油墨”;2002/0086916中,題目為“包含處理過的著色劑顆粒的液體油墨”;2002/0197552中,題目為“用于液體電照相的相變顯影劑”,所有三篇文獻在此全部引為參考。
電荷傳輸材料如這里所描述的,有機光接受器含有下式的電荷傳輸材料
其中n為2-6(包括此數)的整數;R1和R2獨立地為H,烷基,烷芳基,或芳基;X為支鏈或線型的具有式-(CH2)m-的連接基團,其中m為0-20(包括此數)的整數,并且一個或多個亞甲基可任選地用下述基團替換O,S,C=O,O=S=O,雜環基,芳香基,氨基甲酸乙酯,脲,酯基,NR3基,CHR4基,或CR5R6基,其中R3,R4,R5和R6獨立地為H,羥基,硫醇基,烷基,烷芳基,雜環基,或芳基;Y包含鍵,C,N,O,S,支鏈或線型的-(CH2)p-基團,其中p為0-10的整數,芳香基,環烷基,雜環基,或NR7基,其中R7為氫原子,烷基,或芳基,其中Y具有選擇的多價結構以與相應的X基團形成n個鍵;和Z包含選自如下的雜環基吩噻嗪基,吩噁嗪基,吩噁噻(phenoxathiin)基,二苯并(1,4)二氧芑基,噻蒽基,吩嗪基。
特別地,本發明通式(1)中合適的電荷傳輸材料的非限定性實例有如下結構
電荷傳輸材料的合成可用下述的多步合成步驟來制備本發明中的電荷傳輸材料。本領域中熟練的技術人員可以用另外的合適的反應路徑來代替下面所述的反應合成路徑。
步驟1吩噻嗪環上的取代為了制備N-烷基取代吩噻嗪,以下的混合物吩噻嗪,碘化合物(例如,碘代烷,碘芳基或碘烷芳基化合物),氫氧化鉀(KOH);和四正丁基銨氫硫酸鹽在干燥的甲苯中回流24小時。過濾該冷卻的反應混合物,蒸去溶劑。產物為取代的吩噻嗪,帶有加入到氮上的相應的烷基或烷芳基取代基,其可以從溶劑如甲醇中重結晶。
N-芳基取代的吩噻嗪可以通過Ullmann反應制備。吩噻嗪、相應的碘代芳烴、無水碳酸鉀、電解銅粉末、和作為相轉移催化劑的18-冠-6的混合物在干燥的1,2-二氯苯中回流。無機組分通過過濾熱的反應混合物而除去。形成了N-芳基吩噻嗪,來自碘代芳烴的芳基取代在吩噻嗪基的氮上。產物可以從甲醇中重結晶。
步驟2取代吩噻嗪的單甲酰化在0℃氮氣氛圍下,三氯氧磷(POCl3)滴加到干燥二甲基甲酰胺(DMF)中。該溶液緩慢升溫到室溫。取代吩噻嗪在干燥DMF中的溶液滴加到該溶液中。反應混合物在80℃回流24小時,接著傾入冰水中。該溶液用氫氧化鉀中和直到pH達到6-8。產物用氯仿萃取。氯仿萃取物用無水硫酸鈉干燥,過濾并蒸餾。產物為取代吩噻嗪的醛,其可以從溶劑如甲醇中結晶。其他的醛或酮衍生物可以類似地形成。
步驟3腙的形成步驟2獲得的取代吩噻嗪的醛或酮衍生物在溫和加熱下溶解于甲醇中。接著,冷卻反應混合物。N-R1-肼的甲醇溶液加入該反應溶液中。反應用適量的濃酸催化,具體而言硫酸或在酮衍生物的情形下為鹽酸。該反應混合物回流0.5小時,接著緩慢冷卻到室溫。沉淀的產物為腙衍生物。過濾該腙衍生物,用大量甲醇洗滌,接著真空干燥。
步驟4腙與表氯醇的反應第四步為第三步獲得的腙在堿催化下與表氯醇進行烷基化反應。腙衍生物溶解于表氯醇中。所得溶液在30-35℃下劇烈攪拌約24小時,期間粉末狀的氫氧化鉀和無水Na2SO4分三部分加入到該反應混合物中。反應結束后,粗產物用二乙基醚萃取。真空下蒸去溶劑和表氯醇。最終產品,環氧取代的化合物,通過硅膠柱層析純化。
雖然表氯醇可以用于形成具有X=-CH2-的環氧取代的化合物,可選地,例如,使用帶有鹵素的雙官能化合物,和帶有乙烯基(C=C)或取代乙烯基的雙官能化合物,可以形成其它X基團。鹵化基可以通過親核取代,由腙基的單鍵氮原子上的鍵替換。例如,在親電加成反應中,通過與過氧苯甲酸或其它過氧酸的反應,乙烯基或取代的乙烯基可以在環氧化反應中轉化成環氧基。因此,X的確定可以通過引入帶有鹵素和乙烯基/取代乙烯基的雙官能化合物按需要選擇。
步驟5環氧衍生物與連接劑的反應將步驟4中獲得環氧基衍生物,具有二到六個選自以下的官能團的連接化合物,如羥基、硫醇基、胺基、或其混合物,溶解在15ml干燥的四氫呋喃(THF)。反應在三乙胺存在下進行,例如,硫醇基時在室溫下,和其他官能團時回流下進行。反應結束后,通過柱層析純化得到目標化合物。
本發明現將通過以下實施例進一步描述。
實施例實施例1-電荷傳輸材料的合成和表征本實施例描述了化合物2-4的合成和表征,數字指上面通式的數字,其中,表征包括對化合物形成的材料進行化學表征和電子表征。
化合物(2)10-乙基吩噻嗪10g(0.05mol)吩噻嗪(購自Fluka),11.7g(0.075mol)碘乙烷(購自Aldrich),4.2g(0.075mol)氫氧化鉀,和0.25g of四正丁基銨氫硫酸鹽(購自Aldrich)的混合物在200ml干燥的甲苯中回流24hr。過濾冷卻的反應混合物并蒸去溶劑。從甲醇中重結晶產物。10-乙基吩噻嗪的產量為10.2g(90%)。產物的熔點為103-104℃(從甲醇中重結晶)。1H NMR譜得到如下結果(100MHz,CDCl3,δ,ppm)1.40(t,J=7.0Hz,3H,CH3);3.90(q,J=7.0Hz,2H,CH2);6.78-7.32(m,8H,Ar)。
10-乙基吩噻嗪-3-醛(carbaldehyde)在0℃氮氣氛下,3.7ml(0.04mol)三氯氧磷(購自Aldrich)滴加到4.4ml(0.06mol)干燥的二甲基甲酰胺(DMF)中。該溶液緩慢升溫到室溫。接著,在干燥DMF中的5g(0.02mol)10-乙基吩噻嗪滴加到該溶液。反應混合物在80℃下加熱24小時,并傾入到冰水中。獲得的溶液用氫氧化鉀中和直到pH為6-8。產物用氯仿萃取,氯仿萃取物用無水硫酸鈉干燥,過濾并蒸餾。產物用甲醇重結晶。10-乙基吩噻嗪-3-醛(carbaldehyde)的產量為3.7g(66%)。產物的熔點為94-95℃(從甲醇中重結晶)。1H NMR譜得到如下結果(100MHz,CDCl3,δ,ppm)1.50(t,J=7.0Hz,3H,CH3);4.02(q,J=7.0Hz,2H,CH2);6.95-6.39(m,5H,Ar),7.52-7.70(m,2H,Ar),9.83(s,1H,CHO)。
10-乙基吩噻嗪-3-醛(carbaldehyde)-N-苯基腙.10-乙基吩噻嗪-3-醛(carbaldehyde)(3g,0.012mol)在溫和加熱下溶解在30ml甲醇中。1.9g(0.018mol)N-苯基肼(購自Aldrich)在甲醇中的溶液加入到該10-乙基吩噻嗪-3-醛(carbaldehyde)溶液中。反應混合物回流0.5小時。過濾沉淀的產物,用大量的甲醇洗滌,接著干燥。10-乙基吩噻嗪-3-醛(carbaldehyde)-N-苯基腙黃色晶體的產量為3g(75%)。
10-乙基吩噻嗪-3-醛(carbaldehyde)-N-(2,3-環氧丙基)-N-苯基腙2g(5.8毫摩爾)的10-乙基吩噻嗪-3-醛(carbaldehyde)-N-苯基腙和4g(0.043mol)表氯醇(購自Aldrich)加入到25ml裝有回流冷凝管和溫度計的兩口圓底燒瓶中。該反應混合物在30-35℃下劇烈攪拌24小時,在攪拌過程中,分三次加入0.9g(0.017mol)85%的碳酸鉀粉末和0.33g(0.0023mol)的無水硫酸鈉,在每次加入前要將反應混合物暫時冷卻到20-25℃。反應結束后,混合物冷卻到室溫并過濾。有機物部分用二乙基醚處理并用蒸餾水洗滌,直到洗滌水pH值呈中性為止。有機物溶液用無水硫酸鎂干燥后,用活性炭處理,過濾,除去溶劑,殘留物通過柱色譜(硅膠,等級62,60-200目,150,Aldrich),以乙酸乙酯∶己烷=1∶3(體積比)的混合物為洗脫液進行提純,收集含有產品的組分并蒸去溶劑,得到的環氧化物產量為1.4g(60%)。。1H NMR(100MHz,CDCl3,δ,ppm)1.33(t,3H,CH3);2.52-2.68(dd,1H,一個CH2O);2.72-2.95(dd,1H,一個CH2O);3.63-4.12(m,3H,CH,CH3CH2N);4.21(d,2H,CH2N));6.55-7.92(m,12H,Ar);8.05(s,CH=N)。
化合物(2)的制備通過緩慢地將1.38ml(0.01mol)三乙胺加入到10-乙基吩噻嗪-3-醛(carbaldehyde)-N-(2,3-環氧丙基)-N-苯基腙(1g,0.0025mol)和4,4’-硫代雙苯(0.28g,0.00112mol)在15ml THF中的溶液,期間反應混合物保持在低于30℃。接著,反應混合物在室溫下反應過夜。反應結束后,反應混合物通過3-4cm的硅膠層過濾(等級62,60-200目,150,購自Aldrich),硅膠用THF洗滌。所得溶液蒸發濃縮到5ml,接著在強烈攪拌下傾入20-倍過量的甲醇中。過濾所得沉淀,反復用甲醇洗滌,50℃下真空干燥。化合物(2)產量為0.8g(67%)。質譜分析獲得MS(APCI+)1054(M+H)+。1H NMR譜得到如下結果(丙酮-d6,δ,ppm)1.36(t,6H,CH3);2.78(s,2H,OH);3.13-3.38(m,4H,CH2S);3.82-4.45(m,8H,CH2N,CH2CH3);4.52-4.31(m,2H,CH);6.70-7.62(m,32H,Ar),7.72(s,2H,CH=N)。
化合物(3)化合物(3)的合成步驟類似于化合物(2),除了最后一步不同以外。1.38ml(0.01mmol)三乙胺緩慢加入到10-乙基吩噻嗪-3-醛(carbaldehyde)-N-(2,3-環氧丙基)-N-苯基腙(1g,2.49mmol)和2,5-二巰基-1,3,4-噻二唑(0.17g,1.12mol)在15ml的THF溶液中,期間反應混合物保持在低于30℃。接著,反應混合物在室溫下反應過夜。反應結束后,反應混合物通過3-4cm的硅膠層過濾(等級62,60-200目,150,購自Aldrich),硅膠用THF洗滌。所得溶液蒸發濃縮到5ml,接著在強烈攪拌下傾入20-倍過量的甲醇中。過濾所得沉淀,反復用甲醇洗滌,50℃下真空干燥。化合物(3)產量為0.64g(59%)。
化合物(4)化合物(4)可以根據與化合物(2)類似的步驟獲得,不同在于用碘代苯代替第一步中的碘乙烷。
10-苯基吩噻嗪以下的混合物吩噻嗪(15g,0.075mol),23g(0.11mol)碘代苯,9.6g(0.150mol)銅粉,35.3g(0.26mol)碳酸鉀,和1.98g(0.0075mol)18-冠-6,氮氣下在20ml的1,2-二氯代苯中回流24小時。無機組分通過過濾熱的反應混合物而除去。粗產物在反應混合物中形成結晶,產物可以從甲醇中重結晶純化。10-苯基吩噻嗪產量為12.4g(60%)。產物熔點為93-94℃(從甲醇中重結晶)。1H NMR譜得到如下結果(100MHz,CDCl3,δ,ppm)6.0-6.45(m,2H,Ar),6.68-7.20(m,6H Ar),7.22-7.68(m,5H,Ar)。
用產物10-苯基吩噻嗪,化合物(4)可以根據化合物(2)的步驟2-5類似地獲得。
實施例2-電荷遷移率測量本實施例描述了用實施例1中合成的兩種電荷傳輸材料制得的樣品的電荷遷移率測量。
樣品1將0.1g的化合物(2)和0.1g的聚碳酸酯Z的混合物,溶解于2ml的四氫呋喃(THF)中,采用浸輥方法將溶液涂到含有電導鋁層的聚酯薄膜上,在80℃下干燥15分鐘后,便形成了10微米(μm)厚的明亮涂層。
樣品2樣品2參照樣品1的方法而制得,只是用化合物(3)代替化合物(2)。
遷移率測量對每個樣品進行正電暈充電,一直達到其表面電勢U,并用2納秒(ns)的氮激光脈沖進行照射。空穴遷移率μ可根據下文描述的方法加以確定見Kalade等人的“硫屬化物玻璃中電照相層的電荷遷移研究”,IPCS進展1994成像系統的物理和化學(The Physics and Chemistry of Imaging Systems),Rochester,NY,第747-752頁,在此引為參考。重復測量空穴遷移率,在測量過程中,改變充電狀態并將樣品充電到不同的U值,這相當于在層E中有不同的電場強度,這種依賴關系可近似地表示為以下公式μ=μ0eαE]]>此處,E為電場強度,μ0為零電場遷移率,α為普爾-弗蘭克(Pool-Frenkel)參數。根據這些測量方法,在6.4×105V/cm場強下測量的遷移率表征參數μ0、α值和遷移率值見表1。
表1
實施例3-電離電勢測量本實施例描述了實施例1中的兩種電荷傳輸材料的電離電勢的測量。
為了進行電離電勢的測量,將2mg電荷傳輸材料溶解到0.2ml四氫呋喃中,然后將溶液涂覆到20cm2的基底表面上形成約0.5μm厚的電荷傳輸材料的薄層。基底為具有位于約0.4μm厚甲基纖維素層之上的鋁層的聚酯膜。
電離電勢可按照Grigalevicius等人的描述進行測量“作為新型空穴傳輸無定型分子材料的3,6-二(N-二苯基氨基)-9-苯基咔唑及其甲基取代衍生物”,合成金屬(Synthetic Metals),128(2002),第127-131頁,在此引為參考。具體而言,用含有氘燈光源的石英單色儀發出的單色光照射樣品,入射光束的功率為2-5×10-8W。對樣品基底施加-300V的負電壓。在樣品表面8mm處放置帶有4.5×15mm2狹縫的用于照射的對電極,該對電極與BK-2型電壓計的輸入端相連,在開放輸入狀態下測量光電流,在照射下有10-15-10-12amp的光電流通過回路。光電流I極大地依賴于入射光光子能量hν。繪出I0.5=f(hν)的依賴關系。通常地,光電流的平方根對入射光量子能量的依賴關系在閾值附近可很好地用線性關系來描述(參見,例如,參考文獻“通過常壓光電子發射分析有機顏料薄膜的電離電勢”電照相(Electrophotoeraphy),28,Nr.4,第364頁(1989),E.Miyamoto,Y.Yamaguchi,M.Yokoyama;和“固體中的光電子發射”,應用物理課題(Topics in Applied Physics),26,1-103(1978),作者M.Cordona和L.Ley,這兩篇在此均引作參考)。這種相互關系中的線性部分可以外推至hν軸,交點處的光子能量即為Ip值。電離電勢的測量誤差為±0.03eV。電離電勢數據見表2。
表2-電離電勢
如本領域技術人員所理解的,另外的替換、取代基團的改變、其它合成方法和用途,都可在本發明的公開內容范圍內得以實施。上述的具體實施例實為對發明的例證說明而非限制,另外一些具體例在權利要求中。盡管本發明僅對特別的具體例作出了描述,但本領域中的熟練技術人員應當認識到,在形式和細節上所作出的變化,都不脫離本發明的精神和范圍。
權利要求
1.有機光接受器,包括電導基底和在該電導基底上的光導元件,該光導元件包含(a)下式的電荷傳輸材料 其中n為2-6的整數;R1和R2獨立地為H,烷基,烷芳基,或芳基;X為支鏈或線型的具有式-(CH2)m-的連接基團,其中m為0-20的整數,并且一個或多個亞甲基可任選地用下述基團替換O,S,C=O,O=S=O,雜環基,芳香基,氨基甲酸乙酯,脲,酯基,NR3基,CHR4基,或CR5R6基,其中R3,R4,R5和R6獨立地為H,羥基,硫醇基,烷基,烷芳基,雜環基,或芳基;Y包含,鍵,C,N,O,S,支鏈或線型的-(CH2)p-基團,其中p為0-10的整數,芳香基,環烷基,雜環基,或NR7基,其中R7為氫原子,烷基,或芳基,其中Y具有選擇的多價結構以與相應的X基團形成n個鍵;和Z包含選自如下的雜環基吩噻嗪基,吩噁嗪基,吩噁噻基,二苯并(1,4)二氧芑基,噻蒽基,吩嗪基;以及(b)電荷產生化合物。
2.如權利要求1所述的有機光接受器,其中Y為雜環基。
3.如權利要求2所述的有機光接受器,其中Y為鍵,O,S,或CH2和X為-(CH2)m-基團,其中m為0-20的整數,并且至少一個CH2基團被以下基團替換O,S,C=O,O=S=O,酯基,雜環基,或芳香基。
4.如權利要求1所述的有機光接受器,其中電荷傳輸材料具有選自以下的式
5.如權利要求1所述的有機光接受器,其中光導元件進一步包含第二電荷傳輸材料。
6.如權利要求5所述的有機光接受器,其中第二電荷傳輸材料包含電子傳輸化合物。
7.如權利要求1所述的有機光接受器,其中光導元件進一步包含粘合劑。
8.電照相成像裝置,包含(a)光成像組件;和(b)取向來接受來自光成像組件的光的有機光接受器,該有機光接受器包含電導基底和在該電導基底上的光導元件,該光導元件包含(i)具有下式的電荷傳輸材料 其中n為2-6的整數;R1和R2獨立地為H,烷基,烷芳基,或芳基;X為支鏈或線型的具有式-(CH2)m-的連接基團,其中m為0-20的整數,并且一個或多個亞甲基可任選地用下述基團替換O,S,C=O,O=S=O,雜環基,芳香基,氨基甲酸乙酯,脲,酯基,NR3基,CHR4基,或CR5R6基,其中R3,R4,R5和R6獨立地為H,羥基,硫醇基,烷基,烷芳基,雜環基,或芳基;Y包含,鍵,C,N,O,S,支鏈或線型的-(CH2)p-基團,其中p為0-10的整數,芳香基,環烷基,雜環基,或NR7基,其中R7為氫原子,烷基,或芳基,其中Y具有選擇的多價結構以與相應的X基團形成n個鍵;和Z包含選自如下的雜環基吩噻嗪基,吩噁嗪基,吩噁噻基,二苯并(1,4)二氧芑基,噻蒽基,吩嗪基;以及(ii)電荷產生化合物。
9.如權利要求8所述的電照相成像裝置,其中Y為雜環基。
10.如權利要求8所述的電照相成像裝置,其中Y為鍵,O,S,或CH2和X為-(CH2)m-基團,其中m為0-20的整數,并且至少一個CH2基團被如下基團替換O,S,C=O,O=S=O,酯基,雜環基,或芳香基。
11.如權利要求8所述的電照相成像裝置,其中電荷傳輸材料具有選自以下的式
12.如權利要求8所述的電照相成像裝置,其中光導元件進一步包含第二電荷傳輸材料。
13.如權利要求12所述的電照相成像裝置,其中第二電荷傳輸材料包含電子傳輸化合物。
14.如權利要求8所述的電照相成像裝置,其進一步含有液體調色劑分散器。
15.電照相成像方法,包含(a)對有機光接受器的表面施加電荷,該有機光接受器包含電導基底和在該電導基底上的光導元件,該光導元件包含(i)具有下式的電荷傳輸材料 其中n為2-6的整數;R1和R2獨立地為H,烷基,烷芳基,或芳基;X為支鏈或線型的具有式-(CH2)m-的連接基團,其中m為0-20的整數,并且一個或多個亞甲基可任選地用下述基團替換O,S,C=O,O=S=O,雜環基,芳香基,氨基甲酸乙酯,脲,酯基,NR3基,CHR4基,或CR5R6基,其中R3,R4,R5和R6獨立地為H,羥基,硫醇基,烷基,烷芳基,雜環基,或芳基;Y包含,鍵,C,N,O,S,支鏈或線型的-(CH2)p-基團,其中p為0-10的整數,芳香基,環烷基,雜環基,或NR7基,其中R7為氫原子,烷基,或芳基,其中Y具有選擇的多價結構以與相應的X基團形成n個鍵;和Z包含選自如下的雜環基吩噻嗪基,吩噁嗪基,吩噁噻基,二苯并(1,4)二氧芑基,噻蒽基,吩嗪基;以及(ii)電荷產生化合物;(b)在輻照下對該有機光接受器的表面進行成像曝光,以清除選定區域內的電荷,從而在表面上形成帶電和不帶電區域的圖案;(c)使所述表面與調色劑接觸以形成調色的圖像;和(d)將調色的圖像轉移到基底上。
16.如權利要求15所述的電照相成像方法,其中Y為雜環基。
17.如權利要求15所述的電照相成像方法,其中Y為鍵,O,S,或CH2和X為-(CH2)m-基團,其中m為0-20的整數,并且至少一個CH2基團被如下基團替換O,S,C=O,O=S=O,酯基,雜環基,或芳香基。
18.如權利要求15所述的電照相成像方法,其中電荷傳輸材料具有選自以下的式
19.如權利要求15所述的電照相成像方法,其中光導元件進一步包含第二電荷傳輸材料。
20.如權利要求19所述的電照相成像方法,其中第二電荷傳輸材料包含電子傳輸化合物。
21.如權利要求15所述的電照相成像方法,其中光導元件進一步包含粘合劑。
22.如權利要求15所述的電照相成像方法,其中該調色劑包含液體調色劑,其包含在有機液體中的著色劑顆粒的分散體。
23.具有下式的電荷傳輸材料 其中n為2-6的整數;R1和R2獨立地為H,烷基,烷芳基,或芳基;X為支鏈或線型的具有式-(CH2)m-的連接基團,其中m為0-20的整數,并且一個或多個亞甲基可任選地用下述基團替換O,S,C=O,O=S=O,雜環基,芳香基,氨基甲酸乙酯,脲,酯基,NR3基,CHR4基,或CR5R6基,其中R3,R4,R5和R6獨立地為H,羥基,硫醇基,烷基,烷芳基,雜環基,或芳基;Y包含,鍵,C,N,O,S,支鏈或線型的-(CH2)p-基團,其中p為0-10的整數,芳香基,環烷基,雜環基,或NR7基,其中R7為氫原子,烷基,或芳基,其中Y具有選擇的多價結構以與相應的X基團形成n個鍵;和Z包含選自如下的雜環基吩噻嗪基,吩噁嗪基,吩噁噻基,二苯并(1,4)二氧芑基,噻蒽基,吩嗪基。
24.如權利要求23所述的電荷傳輸材料,其中Y為雜環基。
25.如權利要求23所述的電荷傳輸材料,其中Y為鍵,O,S,或CH2和X為-(CH2)m-基團,其中m為0-20的整數,并且至少一個CH2基團被如下基團替換O,S,C=O,O=S=O,酯基,雜環基,或芳香基。
26.如權利要求23所述的電荷傳輸材料,其中電荷傳輸材料具有選自以下的式
全文摘要
一種有機光接受器,其包含電導基底和在該電導基底上的光導元件的,該光導元件含(a)下式的電荷傳輸材料,其中n為2-6的整數;R
文檔編號G03G5/06GK1612058SQ20041007864
公開日2005年5月4日 申請日期2004年9月14日 優先權日2003年10月31日
發明者紐斯雷拉·朱布蘭, 喬利塔·奧斯特勞斯凱特, 朱奧扎斯·V·格拉朱勒維舍斯, 朱拉特·西莫凱蒂尼, 維陶塔斯·格陶蒂斯, 茲比格紐·托卡斯基, 維金塔斯·詹考斯卡斯 申請人:三星電子株式會社