CN107235835A - 化合物、电子照相感光体和处理盒 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有由下述通式(C1)表示的结构的化合物:其中,Ra1、Ra2、Ra3、Ra41、Ra42、Ra43、Ra44、Ra45、Ra5、Ra6、Ra7、Ra8、Ra9、Ra10和Ra11各自独立地表示氢原子、烷基、烯基、炔基、烷氧基、芳烷基、芳基、氰基、卤原子或通过组合两个以上的上述基团而得到的基团,并且Ra1和Ra2的组合、Ra41和Ra42的组合、Ra42和Ra43的组合、Ra43和Ra44的组合、Ra44和Ra45的组合、Ra5和Ra6的组合、Ra8和Ra9的组合或Ra10和Ra11的组合可各自独立地成环。本发明还涉及包含所述化合物的电子感光照相体和处理盒。
Description
技术领域
本发明涉及化合物、电子照相感光体和处理盒。
背景技术
在相关技术中,在电子照相感光体等当中使用被称为电荷传输材料的各种材料。
例如,专利文献1公开了“一种单层电子照相感光体,其中电荷产生材料、有机空穴传输材料和有机受体化合物分散于粘结剂中,并且该电子照相感光体包括使用特定结构的化合物作为有机受体化合物的感光层”。
专利文献2公开了“一种光导成像元件,其包括支持基体和在支持基体上的单层。在光导成像元件中,该单层包含光产生组分、电荷传输组分、电子传输组分和粘结剂的混合物。该电子传输组分包含具有特定结构的(4-羰基-9-亚芴基)丙二腈的2-乙基己醇衍生物”。
专利文献3公开了“使用具有特定结构的三苯胺衍生物的电荷传输材料和电子照相感光体”。
专利文献4公开了“一种带状电子照相感光体的制造方法,其中在导电带状基体上使用电荷传输层覆膜”。
专利文献5公开了“一种单层电子照相感光体,其中在导电支承构件上设置有感光层,其中至少电荷产生颜料、空穴传输剂和电子传输剂分散在粘结剂树脂中。该单层电子照相感光体为带负电的单层电子照相感光体,其中有效吸收厚度比(R)在特定范围内”。
[专利文献1]JP-A-6-123981
[专利文献2]JP-A-2005-215677
[专利文献3]JP-A-8-295655
[专利文献4]JP-A-2008-15208
[专利文献5]JP-A-2000-019747
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有电荷传输能力的新的化合物。
根据本发明的第一方面,提供了一种具有由以下通式(C1)表示的结构的化合物:
其中,Ra1、Ra2、Ra3、Ra41、Ra42、Ra43、Ra44、Ra45、Ra5、Ra6、Ra7、Ra8、Ra9、Ra10和Ra11各自独立地表示氢原子、烷基、烯基、炔基、烷氧基、芳烷基、芳基、氰基、卤原子或通过组合两个以上的上述基团而得到的基团,并且Ra1和Ra2的组合、Ra41和Ra42的组合、Ra42和Ra43的组合、Ra43和Ra44的组合、Ra44和Ra45的组合、Ra5和Ra6的组合、Ra8和Ra9的组合或Ra10和Ra11的组合可各自独立地成环。
根据本发明的第二方面,在根据第一方面的化合物中,所述化合物具有由以下通式(C2)表示的结构:
其中,Rb1、Rb2、Rb3、Rb41、Rb42、Rb43、Rb44、Rb45、Rb5、Rb6、Rb7、Rc1、Rc2、Rc3、Rc41、Rc42、Rc43、Rc44、Rc45、Rc5、Rc6和Rc7各自独立地表示氢原子、烷基、烯基、炔基、烷氧基、芳烷基、芳基、氰基、卤原子或通过组合两个以上的上述基团而得到的基团,并且Rb1和Rb2的组合、Rb41和Rb42的组合、Rb42和Rb43的组合、Rb43和Rb44的组合、Rb44和Rb45的组合、Rb5和Rb6的组合、Rc1和Rc2的组合、Rc41和Rc42的组合、Rc42和Rc43的组合、Rc43和Rc44的组合、Rc44和Rc45的组合或Rc5和Rc6的组合可各自独立地成环。
根据本发明的第三方面,提供了一种电子照相感光体,其包括:
导电性基体;以及
设置于所述导电性基体上的底涂层和有机感光层,
其中所述底涂层或所述有机感光层包含根据第一方面所述的化合物。
根据本发明的第四方面,在根据第三方面所述的电子照相感光体中,所述感光层包含粘结剂树脂、电荷产生材料、空穴传输材料和根据第一方面所述的化合物。
根据本发明的第五方面,在根据第三方面所述的电子照相感光体中,根据第一方面所述的化合物具有由以下通式(C2)表示的结构:
其中Rb1、Rb2、Rb3、Rb41、Rb42、Rb43、Rb44、Rb45、Rb5、Rb6、Rb7、Rc1、Rc2、Rc3、Rc41、Rc42、Rc43、Rc44、Rc45、Rc5、Rc6和Rc7各自独立地表示氢原子、烷基、烯基、炔基、烷氧基、芳烷基、芳基、氰基、卤原子或通过组合两个以上的上述基团而得到的基团,并且Rb1和Rb2的组合、Rb41和Rb42的组合、Rb42和Rb43的组合、Rb43和Rb44的组合、Rb44和Rb45的组合、Rb5和Rb6的组合、Rc1和Rc2的组合、Rc41和Rc42的组合、Rc42和Rc43的组合、Rc43和Rc44的组合、Rc44和Rc45的组合或Rc5和Rc6的组合可各自独立地成环。
根据本发明的第六方面,在根据第五方面所述的电子照相感光体中,所述感光层包含粘结剂树脂、电荷产生材料、空穴传输材料和具有由通式(C2)表示的结构的化合物。
根据本发明的第七方面,在根据第四方面所述的电子照相感光体中,包含在所述感光层中的所述空穴传输材料和根据第一方面所述的化合物(所述空穴传输材料:所述化合物)的重量比在1:1至9:1的范围内。
根据本发明的第八方面,提供了一种能够从成像装置拆卸下来的处理盒,所述处理盒包括:
根据第三、第四和第七方面中的任一方面所述的电子照相感光体。
根据本发明的第九方面,提供了一种能够从成像装置拆卸下来的处理盒,所述处理盒包括:
根据第五或第六方面中任一方面所述的电子照相感光体。
根据第一或第二方面,提供了一种具有电荷传输能力的新的化合物。
根据第三至第七方面中的任一方面,提供了一种电子照相感光体,与只使用由化合物例(ET-5)(将在下文进行说明)表示的化合物作为电子传输材料的情况相比,该电子照相感光体具有优异的充电性能。
根据第八或第九方面,提供了一种处理盒,与只包括仅使用由化合物例(ET-5)(将在下文进行说明)表示的化合物作为电子传输材料电子照相感光体的情况相比,该处理盒抑制了图像缺陷的发生。
附图说明
将基于以下附图对本发明的示例性实施方案进行详细说明,其中:
图1为示出了根据示例性实施方案的电子照相感光体的层结构的一个例子的示意性局部剖视图;
图2为示出了根据示例性实施方案的电子照相感光体的层结构的另一个例子的示意性局部剖视图;
图3为示出了根据示例性实施方案的电子照相感光体的层结构的还一个例子的示意性局部剖视图;
图4为示出了包括根据本发明示例性实施方案的处理盒的成像装置的示意性局部剖视图;
图5为示出了根据本发明示例性实施方案的串列型成像装置的示意性局部剖视图;
图6为示出了根据本发明示例性实施方案的有机电致发光装置的层结构的一个例子的示意性局部剖视图;
图7为示出了根据示例性实施方案的有机电致发光装置的层结构的另一个例子的示意性局部剖视图;
图8为示出了根据示例性实施方案的有机电致发光装置的层结构的还一个例子的示意性局部剖视图;
图9为示出了在实施例中合成的化合物4的红外光谱的图;以及
图10为示出了在实施例中合成的化合物17的红外光谱的图。
具体实施方式
以下将对本发明的示例性实施方案进行详细说明。
化合物
根据示例性实施方案的化合物具有由以下通式(C1)表示的结构。
在通式(C1)中,Ra1、Ra2、Ra3、Ra41、Ra42、Ra43、Ra44、Ra45、Ra5、Ra6、Ra7、Ra8、Ra9、Ra10和Ra11各自独立地表示氢原子、烷基、烯基、炔基、烷氧基、芳烷基、芳基、氰基、卤原子或通过组合两个以上的上述基团而得到的基团。Ra1和Ra2、Ra41和Ra42、Ra42和Ra43、Ra43和Ra44、Ra44和Ra45、Ra5和Ra6、Ra8和Ra9以及Ra10和Ra11可各自独立地成环。
根据该示例性实施方案,提供一种具有电荷传输能力的新的化合物。
具有由以下通式(C1)表示的结构的化合物具有优异的电荷传输能力(电子传输能力和空穴传输能力的至少一者)。该化合物与树脂之间还具有的优异的相容性。
用途
根据本示例性实施方案的化合物适合于(例如)需要电荷传输性能的用途。例如,根据本示例性实施方案的化合物可用于形成光电转换装置中的膜(有机EL装置、电子照相感光体等),或者用在太阳能电池和有机晶体管中。
在上述用途当中,该化合物适合用于在电子照相感光体中需要电荷传输性能的膜(层)。特别地,该化合物优选用于有机感光层、电子照相感光体的单层型感光层(具有电荷产生能力和电荷传输能力的感光层)或层叠型感光体的底涂层。
在此,通常的单层型感光是这样的层,其包含粘结剂树脂、电荷产生材料、空穴传输材料和电子传输材料作为组分。由于各组分之间的相容性,在这样的层中会有分离的现象发生。
通常使用的空穴传输材料与低极性的粘结剂之间具有优异的相容性。另一方面,电子传输材料的极性低于空穴传输材料,并引发分离。其结果是,电子传输材料的分散性可能会降低,并且因此充电性能可能会降低。
与此相反,根据本示例性实施方案的化合物用作单层型感光层中的电子传输材料,并且因此获得了具有优异的充电性能的电子照相感光体。
据认为,这是因为具有由通式(C1)表示的结构的化合物与低极性粘结剂树脂之间具有优异的相容性,并且因此在单层型感光层中的分散性优异。此外,据认为,这是因为由通式(C1)表示的化合物具有优异的电子传输能力。
接着,将详细说明根据本示例性实施方案的化合物的结构。
根据本示例性实施方案的化合物具有由通式(C1)表示的结构。在具有由通式(C1)表示的结构的化合物当中,更优选具有由如下通式(C2)表示的结构的化合物。
由通式(C1)表示的结构
下面将说明由Ra1、Ra2、Ra3、Ra41、Ra42、Ra43、Ra44、Ra45、Ra5、Ra6、Ra7、Ra8、Ra9、Ra10和Ra11表示的各个基团。
烷基可以为直链状、支链状和环状中的任意一种。若烷基为直链状或支链状,则碳原子数优选为1至20,并且更优选为1至10。若烷基为环状,则碳原子数优选为3至10,并且更优选为4至8。烷基中可包含取代的烷基和未取代的烷基。取代基的例子如下所述。
直链烷基的例子包括甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基和辛基。
支链烷基的例子包括异丙基、叔丁基、异丁基、仲丁基、异戊基、叔戊基、2-戊基、3-戊基和2-己基。
环状烷基的例子包括环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、环壬基、环癸基、环十一烷基和环十二烷基。
取代的烷基的例子包括卤素取代的烷基,诸如单氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、单氟乙基、二氟乙基、三氟乙基、氯甲基、氯乙基、二氯乙基和它们的异构体等基团;羟基取代的基团,所述羟基诸如为羟甲基、1-羟乙基、2-羟乙基、1-羟丙基、2-羟丙基、3-羟丙基和4-羟丁基等基团;以及氨基取代的基团,所述氨基诸如为氨基甲基和2-氨基乙基等。
作为优选的烷基,列举出甲基、乙基、丙基、异丙基、仲丁基、叔丁基和环己基。
烯基可以为直链状和支链状中的任意一种。烯基包括取代的和未取代的烯基。取代基的例子如下所述。
烯基的例子包括诸如乙烯基、烯丙基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、己烯基、庚烯基、丁二烯基、己三烯基和它们的异构体等基团。
炔基可以为直链状和支链状中的任意一种。炔基包括取代的炔基和未取代的炔基。取代基的例子如下所述。
作为炔基,优选具有2至6个碳原子数的直链炔基或支链炔基。作为例子,可为诸如乙炔基、丙炔基、丁炔基、戊炔基、己炔基和它们的异构体等基团。
在烷氧基中的烷基可以为直链状、支链状和环状中的任意一种。烷氧基包括取代的烷氧基和未取代的烷氧基。取代基的例子如下所述。烷氧基中的优选的碳原子数与在烷基中的说明相同。优选的基团的例子也与在烷基中的说明相同。
芳基可以为单环基团(只含有一个芳环的基团)、多环基团(其中两个以上的芳环彼此键合的基团)和稠环基团(具有两个以上的芳环共用一边的结构的基团)中的任意一种。芳基也可为杂环基团(其中在芳环中具有非碳元素(杂原子)的基团)。碳原子数(若为杂环型也包括芳环中的杂原子)优选为5至20,并且更优选为5至10。芳基包括取代的芳基和未取代的芳基。取代基的例子如下所述。
作为单环型芳基的例子,可列举出诸如苯基、取代的苯基、吡啶环、噻唑环和噻吩环等包含杂原子的基团。
多环型芳基的例子包括联二苯基和联三苯基。
稠环型芳基的例子包括萘基、茚基和蒽基。
取代的芳基的例子包括甲苯基、二甲苯基、茚基、萘基、二甲基萘基、蒽基、菲基、芴基、芘基、屈基和并四苯基(naphthacenyl)。
作为优选的芳基,可列举出苯基、联二苯基、萘基和甲苯基。
芳烷基中的烷基可以为直链状、支链状和环状中的任意一种。芳烷基包括取代的芳烷基和未取代的芳烷基。取代基的例子如下所述。芳烷基中的优选的碳原子数与在烷基中的说明相同。优选的基团的例子也与在烷基中的说明相同。
芳烷基中的芳基可以为单环型、多环型和稠环型中的任意一种。芳烷基可以具有取代基并且取代基的例子如下所述。芳基中的碳原子(包括杂原子)数与在芳基中的说明相同。优选的基团的例子也与在芳基中的说明相同。
如上所述,在具有由通式(C1)表示的结构的化合物当中,优选具有由以下通式(C2)表示的结构的化合物。即,在芳烷基中,更优选将下述基团Ra101作为由通式(C1)中表示的基团Ra10。
卤原子的例子包括氟原子、氯原子、溴原子和碘原子。
Ra1和Ra2、Ra41和Ra42、Ra42和Ra43、Ra43和Ra44、Ra44和Ra45、Ra5和Ra6、Ra8和Ra9以及Ra10和Ra11可独立地成环。
所述环的例子包括环烷基和芳基。作为环烷基,可与在烷基中所列举的基团相同。作为芳基,可与在芳基中所列举的基团相同。
作为所述环,优选苯基、取代的苯基基和环己基。
在此,作为取代各基团的取代基,可为烷基、烷氧基、芳烷基、芳基、氰基或卤原子。
由Ra1、Ra2、Ra3、Ra41、Ra42、Ra43、Ra44、Ra45、Ra5、Ra6、Ra7、Ra8、Ra9、Ra10和Ra11表示的基团可通过将两个以上的上述基团相互组合而获得。即,上述基团可通过组合选自由烷基、烯基、炔基、烷氧基、芳烷基、芳基、氰基和卤原子所构成的组中的两个以上的基团而获得。
作为Ra1和Ra2,优选氢原子、甲基、苯基、萘基、甲基苯基、氰基、溴原子或氯原子。
作为Ra3,优选氢原子、甲基或苯基。
作为Ra41至Ra45,优选氢原子、甲基、叔丁基或由Ra41至Ra45中的两个所形成的环(例如苯基)。
作为Ra5,从化合物的稳定性(抑制分解)的观点出发,优选除氢原子以外的基团。例如,优选诸如甲基、异丙基和叔丁基等直链或支链烷基;诸如环己基等环烷基;或者在Ra5和Ra6之间形成的环(例如,诸如苯基等芳环)。
作为Ra6,优选氢原子、烷基或者在Ra5和Ra6之间形成的环(例如苯基)。
作为Ra7,优选氢原子或烷基。
作为Ra8和Ra11,优选氢原子、诸如甲基、异丙基和叔丁基等直链或支链烷基;诸如环己基等环烷基;或者在Ra9和Ra10之间形成的环(例如苯基)。
作为Ra9和Ra10,从化合物的稳定性(抑制分解)和特征的观点出发,优选除氢原子以外的基团。例如,优选诸如甲基、异丙基和叔丁基等直链或支链烷基;诸如环己基等环烷基;或者在Ra8和Ra11之间形成的环(例如,诸如苯基等芳环)。
由通式(C2)表示的结构
在具有由通式(C1)表示的结构的化合物中,优选具有由以下通式(C2)表示的结构的化合物。
在通式(C2)中,Rb1、Rb2、Rb3、Rb41、Rb42、Rb43、Rb44、Rb45、Rb5、Rb6、Rb7、Rc1、Rc2、Rc3、Rc41、Rc42、Rc43、Rc44、Rc45、Rc5、Rc6和Rc7各自独立地表示氢原子、烷基、烯基、炔基、烷氧基、芳烷基、芳基、氰基、卤素或通过组合两个以上的上述基团而得到的基团,Rb1和Rb2、Rb41和Rb42、Rb42和Rb43、Rb43和Rb44、Rb44和Rb45、Rb5和Rb6、Rc1和Rc2、Rc41和Rc42、Rc42和Rc43、Rc43和Rc44、Rc44和Rc45以及Rc5和Rc6可独立地成环。
在通式(C2)中,Rb1和Rc1的组合、Rb2和Rc2的组合、Rb3和Rc3的组合、Rb41和Rc41的组合、Rb42和Rc42的组合、Rb43和Rc43的组合、Rb44和Rc44的组合、Rb45和Rc45的组合、Rb5和Rc5的组合、Rb6和Rc6的组合以及Rb7和Rc7的组合可以彼此相同或彼此不同。所有的组合更优选为相同的基团。
在通式(C2)中由Rb1、Rb2、Rb3、Rb41、Rb42、Rb43、Rb44、Rb45、Rb5、Rb6、Rb7、Rc1、Rc2、Rc3、Rc41、Rc42、Rc43、Rc44、Rc45、Rc5、Rc6和Rc7表示的基团(氢原子、烷基、烯基、炔基、烷氧基、芳烷基、芳基、氰基、卤原子以及通过组合两个以上的上述基团而得到的基团)的优选形式与在通式(C1)中的下述基团中所说明的形式相同,这些基团由Ra1、Ra2、Ra3、Ra41、Ra42、Ra43、Ra44、Ra45、Ra5、Ra6、Ra7、Ra8、Ra9、Ra10和Ra11表示。
在通式(C2)中的Rb1和Rc1的优选基团与在通式(C1)中的Ra1相同。在通式(C2)中的Rb2和Rc2、Rb3和Rc3、Rb41和Rc41、Rb42和Rc42、Rb43和Rc43、Rb44和Rc44、Rb45和Rc45、Rb5和Rc5、Rb6和Rc6以及Rb7和Rc7的优选基团分别与在通式(C1)中Ra2、Ra3、Ra41、Ra42、Ra43、Ra44、Ra45、Ra5、Ra6以及Ra7相同。
在此,将对具有由通式(C1)表示的结构的化合物的具体例子进行说明。
在以下具体例子中的标记的含义如下所述:
“Ph”:苯基,“t-Bu”:叔丁基,“c-Hex”:环己基;“1-Nft”:1-萘基,以及“4-MePh”:4-甲基苯基。
跨过两栏进行说明的部分表示该两个基团相互结合从而形成了环。
首先,以下将对具有由通式(C2)表示的结构的具体例子(化合物1至40)进行说明,其中Rb1和Rc1、Rb2和Rc2、Rb3和Rc3、Rb41和Rc41、Rb42和Rc42、Rb43和Rc43、Rb44和Rc44、Rb45和Rc45、Rb5和Rc5、Rb6和Rc6以及Rb7和Rc7均为相同的基团。
接着,以下将对具有由通式(C2)表示的结构的具体例子(化合物101至110)进行说明,其中Rb1和Rc1、Rb2和Rc2、Rb3和Rc3、Rb41和Rc41、Rb42和Rc42、Rb43和Rc43、Rb44和Rc44、Rb45和Rc45、Rb5和Rc5、Rb6和Rc6以及Rb7和Rc7当中至少一些是不同的。
以下将说明虽然具有由通式(C1)表示的结构但却与通式(C2)不一致的具体例子(化合物201至210)。
合成方法
在此,以下将以方案的形式说明具有由通式(C1)表示的结构的化合物的合成方法。
(1)方案1
首先,将对具有由通式(C2)表示的结构的化合物的合成方法进行说明,其中Rb1和Rc1、Rb2和Rc2、Rb3和Rc3、Rb41和Rc41、Rb42和Rc42、Rb43和Rc43、Rb44和Rc44、Rb45和Rc45、Rb5和Rc5、Rb6和Rc6以及Rb7和Rc7均为相同的基团。
在如下所示的方案中,为方便起见,Rb1、Rb2、Rb3、Rb41、Rb42、Rb43、Rb44、Rb45、Rb5、Rb6、Rb7、Rc1、Rc2、Rc3、Rc41、Rc42、Rc43、Rc44、Rc45、Rc5、Rc6以及Rc7均表示为“RA”。
对应于原料a1的化合物(例如,苯乙烯)和对应于原料a2的化合物(例如,1-萘酚)在催化剂(例如,Al(O-i-Pr)3)的存在下彼此相互反应,从而得到中间物a3。
然后,当在有氧的情况下(例如,当氧气使液体鼓泡)中间物a3彼此间相互反应,从而合成了化合物A。
在此,作为对应于原料a1的化合物,例如可列举出以下的原料a1-1至a1-21。作为对应于原料a2的化合物,例如可列举出以下的原料a2-1至a2-5。
(2)方案2
接着,将对具有由通式(C2)表示的结构的化合物的合成方法进行说明,其中Rb1和Rc1、Rb2和Rc2、Rb3和Rc3、Rb41和Rc41、Rb42和Rc42、Rb43和Rc43、Rb44和Rc44、Rb45和Rc45、Rb5和Rc5、Rb6和Rc6以及Rb7和Rc7中至少一些是不同的。
在如下所示的方案中,为方便起见,Rb1、Rb2、Rb3、Rb41、Rb42、Rb43、Rb44、Rb45、Rb5、Rb6以及Rb7均表示为“RA”,Rc1、Rc2、Rc3、Rc41、Rc42、Rc43、Rc44、Rc45、Rc5、Rc6以及Rc7均表示为“RB”。
类似于方案1中描述的方法,分别得到中间物a3和中间物b3。然后,当在有氧的情况下(例如,当氧气使液体鼓泡),使中间物a3和中间物b3的混合物与氧气反应,从而合成了化合物AB、化合物AA和化合物BB的混合物。
然后,可进行精制。通过这种方式得到化合物AB。
(3)方案3
接着,以下将对与通式(C2)不一致,并且具有由通式(C1)表示的结构的化合物的合成方法进行说明。
在如下所示的方案中,为方便起见,Ra1、Ra2、Ra3、Ra41、Ra42、Ra43、Ra44、Ra45、Ra5、Ra6以及Ra7均表示为“RA”,Ra8、Ra9、Ra10以及Ra11均表示为“RC”。
类似于方案1中描述的方法,得到中间物a3。然后,将中间物c添加到中间物a3从而制备了混合物。当在有氧的情况下(例如,当氧气使液体鼓泡)使该混合物反应,从而合成了化合物AC、化合物AA和化合物CC的混合物。
然后,可进行精制。通过这种方式得到化合物AC。
根据本示例性实施方案的化合物可用于(例如)形成光电转换装置(有机EL装置、电子照相感光体等)中的膜,或者用在太阳能电池和有机晶体管中。
光电转换装置
接着,以下将对使用根据本示例性实施方案的化合物的光电转换装置进行说明。
首先,将对作为光电转换装置的一个例子的电子照相感光体进行说明。
电子照相感光体
根据本示例性实施方案的电子照相感光体具有感光层,该感光层包含具有由通式(C1)表示的结构的化合物。该感光层设置在导电性基体上。
将参照附图对根据该示例性实施方案的电子照相感光体进行详细说明。在附图中,相同或相应的部件由相同的附图标记表示,并且在此将省略重复的说明。
图1为示出了用于电子照相的感光体的合适的例子的示意性局部剖视图。图2和图3为示出了根据其他示例性实施方案的电子照相感光体的例子的示意性局部剖视图。
图1中示出的电子照相感光体7A为所谓的功能分离型感光体(或层叠型感光体)。电子照相感光体7A具有这样的结构,其中底涂层1设置于导电性基体4上,并且电荷产生层2、电荷传输层3以及保护层5依次形成在底涂层1上。在电子照相感光体7A中,电荷产生层2和电荷传输层3构成感光层。例如,底涂层1包含由通式(C1)表示的结构的化合物。
类似于图1中示出的电子照相感光体7A,图2中示出的电子照相感光体7B为功能分离型感光体,其中通过划分电荷产生层2和电荷传输层3来实现功能。
图2中示出的电子照相感光体7B具有这样的结构,其中,底涂层1设置于导电性基体上,并且电荷传输层3、电荷产生层2和保护层5依次形成在底涂层1上。在电子照相感光体7B中,电荷传输层3和电荷产生层2构成感光层。例如,底涂层1包含由通式(C1)表示的结构的化合物。
图3中示出的电子照相感光体7C在同一层(单层型感光层6)包含电荷产生材料和电荷传输材料。图3中示出的电子照相感光体7C具有这样的结构,其中底涂层1设置于导电性基体4上,并且单层型感光层6形成在底涂层1上。在电子照相感光体7C中,例如,单层型感光层6包含具有由通式(C1)表示的结构的化合物。
在图1至图3示出的电子照相感光体中,可以设置或者也可以不设置底涂层1和保护层5等。
关于根据本示例性实施方案的电子照相感光体的每一层,将把包含单层型感光层的电子照相感光体作为一个例子从而进行说明,其中该单层型感光层作为代表例在图3中示出。另外,将省略附图标记进行说明。
导电性基体
导电性基体的例子包括使用金属(诸如铝、铜、锌、铬、镍、钼、钒、铟、金和铂)及它们的合金(如不锈钢)的金属板、金属鼓以及金属带。另外,导电性基体的其他例子包括其上涂布、沉积或层压有导电性化合物(如导电性聚合物和氧化铟)、金属(如铝、钯和金)及它们的合金的纸、树脂膜以及带。术语“导电性”是指体积电阻率小于1013Ωcm。
当电子照相感光体用于激光打印机时,优选使导电性基体的表面粗糙,以具有0.04μm至0.5μm的中心线平均粗糙度(Ra),从而防止激光照射到其上时形成干涉条纹。此外,当使用非相干光作为光源时,不特别需要使表面变得粗糙以防止干扰条纹,但能防止出现由于导电性基体表面的不平整所导致的缺陷,因此其适于实现较长的使用寿命。
作为使表面粗糙化的方法包括:湿式研磨,其中研磨剂悬浮于水中并被喷涂到支持体上;无心磨削,其中通过将导电性基材压在旋转磨石上而连续地研磨导电性基体;和阳极氧化处理等。
表面粗糙化方法的其他例子包括这样的方法:其中,将分数有导电性或半导电性颗粒的树脂层形成在导电性基体的表面上形成层,从而由层中所分数的树脂实现表面粗糙化,而不需要将导电性基体的表面粗糙化。
在通过阳极氧化进行的表面粗糙化的处理中,将金属(例如铝)导电性基体用作阳极以在电解液中将其阳极氧化,从而在导电性基体表面上形成氧化膜。电解液的例子包括硫酸溶液和草酸溶液。然而,在未改性的情况下,利用阳极氧化而形成的多孔阳极氧化膜由于其具有化学反应性,容易受到污染并且其电阻随环境变化大。因此,优选进行密封处理,其中通过基于在加压水蒸气或沸水(其中可以添加镍盐等金属盐)中的水合反应的体积膨胀来将阳极氧化物变为更稳定的水和氧化物,从而将阳极氧化膜的细孔密封。
阳极氧化膜的膜厚度优选为0.3μm至15μm。当阳极氧化膜的厚度在上述范围内时,趋向于展现出对注入的屏障特性,并且倾向于抑制由于重复使用而导致的残余电势的增加。
可以用酸性水溶液或勃姆石处理对导电性基体进行处理。
利用酸性处理溶液进行的处理按照如下方式进行。首先,制备包含磷酸、铬酸和氢氟酸的酸性处理溶液。酸性处理溶液中磷酸、铬酸和氢氟酸的混合比为(例如):10重量%至11重量%的磷酸、3重量%至5重量%的铬酸、0.5重量%至2重量%的氢氟酸。总的酸组分的浓度优选为在13.5重量%至18重量%的范围内。处理温度(例如)优选为42℃至48℃。所述膜的膜厚度优选为0.3μm至15μm。
通过将基体浸入90℃至100℃的纯水中5分钟至60分钟、或者通过使导电性基体与90℃至120℃的加热水蒸汽接触5分钟至60分钟来进行勃姆石处理。膜厚度优选为0.1μm至5μm。可以通过使用膜溶解性较低的电解液(例如己二酸、硼酸、硼酸盐、磷酸盐、邻苯二甲酸盐、马来酸盐、苯甲酸盐、酒石酸盐和柠檬酸盐溶液)对膜进一步进行阳极氧化处理。
底涂层
底涂层例如为包含无机颗粒和粘结剂树脂的层。
无机颗粒的例子包括粉末电阻率(体积电阻率)为约102Ωcm至1011Ωcm的无机颗粒。
在这些物质中,作为具有上述电阻率值的无机颗粒,优选金属氧化物颗粒,例如氧化锡颗粒、氧化钛颗粒、氧化锌颗粒和氧化锆颗粒,更优选的是氧化锌颗粒。
通过BET法测定的无机颗粒的比表面积例如优选为10m2/g以上。
无机颗粒的体积平均粒径例如优选为50nm至2000nm(优选60nm至1,000nm)。
基于粘结剂树脂,无机颗粒的含量(例如)优选为10重量%至80重量%,并且更优选为40重量%至80重量%。
无机颗粒可以为经过表面处理的无机颗粒。可以组合使用两种或多种经过不同的表面处理或者具有不同粒径的无机颗粒。
表面处理剂的例子包括硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝偶联剂和表面活性剂。特别地,优选使用硅烷偶联剂,更优选使用具有氨基的硅烷偶联剂。
具有氨基的硅烷偶联剂的例子包括但不限于3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷和N,N-双(2-羟乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷。
这些硅烷偶联剂可以以两种或多种混合物的形式使用。例如,具有氨基的硅烷偶联剂和其他硅烷偶联剂可以组合使用。其他硅烷偶联剂的例子包括乙烯基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基-三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-2-(氨乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-2-(氨乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N,N-双(2-羟乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷和3-氯丙基三甲氧基硅烷。硅烷偶联剂的例子不限于此。
使用表面处理剂的表面处理方法可以是任意一种已知的方法,并且可以是干法或湿法中的任一种方法。
基于无机颗粒,用于处理的表面处理剂的量优选为(例如)0.5重量%至10重量%。
在此,从电特性的长期稳定性和载流子阻挡性(carrier blocking)的观点出发,底涂层中优选地包含无机颗粒和受电子化合物(受体化合物)。
受电子化合物的例子包括电子传输材料,例如醌类化合物,如四氯苯醌和四溴苯醌;四氰基醌二甲烷化合物;芴酮类化合物,如2,4,7-三硝基芴酮和2,4,5,7-四硝基-9-芴酮;噁二唑类化合物,如2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑、2,5-双(4-萘基)-1,3,4-噁二唑和2,5-双(4-二乙基氨基苯基)-1,3,4-噁二唑;氧杂蒽酮类化合物;噻吩类化合物;以及联苯醌类化合物,如3,3',5,5'-四叔丁基联苯醌。
特别地,作为受电子化合物,优选具有蒽醌结构的化合物。作为具有蒽醌结构的受电子化合物,优选羟基蒽醌类化合物、氨基蒽醌类化合物、氨基羟基蒽醌类化合物等;具体地,优选蒽醌、茜素、醌茜、蒽绛酚和红紫素等。
受电子化合物可以与无机颗粒一起分散包含在底涂层中,或者可以以附着于无机颗粒的表面的方式包含在底涂层中。
在无机颗粒的表面上附着受电子化合物的方法的例子包括干法和湿法。
所述干法为用于将受电子化合物附着在无机颗粒表面的方法,其中,在利用具有较大剪切力的搅拌器等对无机颗粒进行搅拌的同时,将受电子化合物滴加至无机颗粒中,或者将受电子化合物直接地或以其溶液形式与干燥空气或氮气一起喷至无机颗粒中,在所述溶液中,受电子化合物溶解于有机溶剂。受电子化合物的添加或喷雾优选在不高于所述溶剂的沸点的温度下进行。在受电子化合物的添加或喷雾之后,可进一步地在100℃或更高的温度下对无机颗粒进行焙烧。焙烧可以在任何温度和时间内进行而没有限制,由此可以获得所需要的电子照相特性。
所述湿法为用于将受电子化合物附着在无机颗粒表面的方法,其中,通过搅拌、超声波、砂磨机、碾磨机、球磨机等方式将无机颗粒分散在溶剂中,然后加入受电子化合物,所得混合物经进一步搅拌或分散,然后除去溶剂。作为除去溶剂的方法,例如通过过滤或蒸馏除去溶剂。在除去溶剂之后,将所述颗粒进一步在100℃或更高的温度下进行焙烧。焙烧可以在任何温度和时间内进行而没有限制,由此可以获得所需要的电子照相特性。在湿法中,可以在添加表面处理剂之前除去无机颗粒中所含的水分,除去水分的方法的例子包括在溶剂中搅拌和加热无机颗粒以除去水分的方法,或者与溶剂共沸去除的方法。
另外,可以在用表面处理剂进行无机颗粒的表面处理之前或者之后进行受电子化合物的附着,也可以在用表面处理剂进行无机颗粒表面处理的同时进行受电子化合物的附着。
基于无机颗粒,受电子化合物的含量可以为(例如)0.01重量%至20重量%。其含量优选为0.01重量%至10重量%。
用于底涂层的粘结剂树脂的例子包括已知的材料,例如,公知的聚合化合物,例如缩醛树脂(如聚乙烯醇缩丁醛等)、聚乙烯醇树脂、聚乙烯缩醛树脂、酪素树脂、聚酰胺树脂、纤维素树脂、明胶、聚氨酯树脂、聚酯树脂、不饱和聚酯树脂、甲基丙烯酸树脂、丙烯酸树脂、聚氯乙烯树脂、聚醋酸乙烯酯树脂、氯乙烯-醋酸乙烯酯-马来酸酐树脂、有机硅树脂、有机硅-醇酸树脂、脲醛树脂、酚树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂、聚氨酯树脂、醇酸树脂和环氧树脂;锆螯合物化合物;钛螯合物化合物;铝螯合物化合物;钛醇盐化合物;有机钛化合物;以及硅烷偶联剂。
用于底涂层的粘结剂树脂的其他例子包括具有电荷传输基团的电荷传输树脂和导电性树脂(如聚苯胺等)。
在这些物质中,作为用于底涂层中的粘结剂树脂,不溶于上层的涂布溶剂的树脂是适合的;特别地,如下树脂是适合的:热固性树脂,如尿素树脂、酚树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂、聚氨酯树脂、不饱和聚酯树脂、醇酸树脂和环氧树脂;以及选自由聚酰胺树脂、聚酯树脂、聚醚树脂、甲基丙烯酸树脂、丙烯酸树脂、聚乙烯醇树脂以及聚乙烯醇缩醛树脂所构成的组中的至少一种树脂与固化剂反应而得到的树脂。
当以两种或多种组合的方式使用这些粘结剂树脂的情况下,可适当地确定混合比例。
底涂层可包含电子传输材料。优选的是,将根据本示例性实施方案的化合物,即,使用具有由上述通式(C1)表示的结构的化合物用作为电子传输材料。
可以一起使用其他电子传输材料。例如,可列举出如下电子传输材料:诸如对苯醌、氯醌、溴醌和蒽醌等的醌类化合物;四氰基醌二甲烷类化合物;诸如2,4,7-三硝基芴酮等的芴酮类化合物;氧杂蒽酮类化合物;二苯甲酮类化合物;氰乙烯基类化合物;和乙烯类化合物。
具体地,将在下述(单层型感光层)的部分中列举并对ET-1至ET-9的电子传输材料进行说明。
相对于全部固体组分,电子传输材料的含量可以为(例如)1重量%至70重量%。电子传输材料的含量优选为5重量%至40重量%,并且更优选为10重量%至30重量%。
可以将不同的添加剂用于底涂层以改善电特性、环境稳定性、或图像品质。
添加剂的例子包括已知的材料,例如,多环缩合类和偶氮类电子传输颜料、锆螯合物化合物、钛螯合物化合物、铝螯合物化合物、钛醇盐化合物、有机钛化合物和硅烷偶联剂。如上所述,硅烷偶联剂用于无机颗粒的表面处理,其还可作为添加剂添加至底涂层中。
作为添加剂的硅烷偶联剂的例子包括乙烯基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基-三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-2-(氨乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-2-(氨乙基)-3-氨基丙基甲基甲氧基硅烷、N,N-双(2-羟乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷和3-氯丙基三甲氧基硅烷。
锆螯合物化合物的例子包括丁醇锆、乙酰乙酸乙酯锆、三乙醇胺锆、乙酰丙酮丁醇锆、乙酰乙酸乙酯丁醇锆、醋酸锆、草酸锆、乳酸锆、磷酸锆、辛酸锆、环烷酸锆、月桂酸锆、硬脂酸锆、异硬脂酸锆、甲基丙烯酸丁醇锆、硬脂酸丁醇锆和异硬脂酸丁醇锆。
钛螯合物化合物的例子包括钛酸四异丙酯、钛酸四正丁酯、酞酸丁酯二聚体、四(2-乙基己基)钛酸酯、乙酰丙酮钛、聚乙酰丙酮钛、辛二醇酸钛、乳酸钛铵盐、乳酸钛、乳酸钛乙基酯、三乙醇胺钛和聚羟基硬脂酸钛。
铝螯合物化合物的例子包括异丙醇铝、二异丙醇单丁氧基铝、丁酸铝、二乙基乙酰乙酸二异丙醇铝和三(乙基乙酰乙酸)铝。
这些添加剂可以单独使用,或作为其两种以上的混合物或缩聚物使用。
底涂层的维氏硬度优选为35以上。
为了防止出现莫尔图像(moire image),将底涂层的表面粗糙度(十点不规则度)调节为波长λ的1/(4n)λ(n表示上层的折射率)至(1/2)λ的范围内。λ表示用于曝光的激光波长并且n表示上层的折射率。
为了调节表面粗糙度,可向底涂层中添加树脂颗粒等。树脂颗粒的例子包括有机硅树脂颗粒和交联型聚甲基丙烯酸甲酯树脂颗粒。此外,可对底涂层表面进行打磨以调节表面粗糙度。打磨方法的例子包括抛光、喷砂处理、湿法珩磨和研磨处理。
对底涂层的形成没有特别的限制,可以使用已知的形成方法。但是,底涂层的形成是通过(例如)将底涂层形成用涂布液形成涂膜、干燥所述涂膜以及根据需要进行加热得以实现,其中所述涂布液是通过将上述组分添加至溶剂而得到的。
用于底涂层制备用涂布液的溶剂的例子包括醇溶剂、芳族烃溶剂、卤代烃溶剂、酮溶剂、酮醇溶剂、醚溶剂和酯溶剂。
这些溶剂的例子包括常规的有机溶剂,如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、苄醇、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、丙酮、甲乙酮、环己酮、醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸正丁酯、二氧六环、四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿、氯苯和甲苯。
制备底涂层形成用涂布液时分散无机颗粒的方法包括已知的方法,例如辊磨机、球磨机、振动式球磨机、碾磨机、砂磨机、胶体研磨机和涂料振动器等等。
在导电性基体上涂布底涂层形成用涂布液的方法的例子包括常见方法,如刮涂法、线棒涂布法、喷涂法、浸涂法、微珠涂布法、气刀涂布法和帘涂法等。
优选将底涂层的膜厚设定为(例如)15μm以上,更优选设定在20μm至50μm的范围内。
中间层
尽管图中未示出,然而还可在底涂层和感光层之间设置中间层。
中间层为(例如)包含树脂的层。用于中间层中的树脂的例子包括聚合物,如缩醛树脂(例如,聚乙烯醇缩丁醛)、聚乙烯醇树脂、聚乙烯醇缩醛树脂、酪素树脂、聚酰胺树脂、纤维素树脂、明胶、聚氨酯树脂、聚酯树脂、甲基丙烯酸类树脂、丙烯酸类树脂、聚氯乙烯树脂、聚乙酸乙烯酯树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯-马来酸酐树脂、有机硅树脂、有机硅-醇酸树脂、苯酚-甲醛树脂和三聚氰胺树脂。
中间层也可以包含有机金属化合物。用于中间层中的有机金属化合物的例子包括含有锆、钛、铝、锰和硅等金属原子的有机金属化合物。
用于中间层中的这些化合物可单独使用,或者作为多种化合物的混合物或者缩聚物使用。
在这些物质中,中间层优选包含含有锆原子或硅原子的有机金属化合物。
对中间层的形成没有特别的限制,可使用已知的形成方法。但是,中间层可通过如下方式形成:由中间层形成用涂布液形成涂膜,将该涂膜干燥,随后根据需要进行加热,其中该中间层形成用涂布液是通过将上述组分加入溶剂中而获得的。
作为形成中间层的涂布方法,可以使用常规方法,如浸涂法、挤出涂布法、线棒涂布法、喷涂法、刮涂法、气刀涂布法和帘涂法。
优选将中间层的膜厚(例如)设定为0.1μm至3μm。此外,也可将中间层用作底涂层。
单层型感光层
单层型感光层(例如)包含粘结剂树脂(a)、电荷产生材料(b)、空穴传输材料(c)和电子传输材料(d)。除上述材料之外,单层型感光层可进一步包含添加剂。
粘结剂树脂(a)
在单层型感光层中使用的粘结剂树脂的例子包括聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、聚芳酯树脂、甲基丙烯酸树脂、丙烯酸树脂、聚氯乙烯树脂、聚偏二氯烯树脂、聚苯乙烯树脂、聚醋酸乙烯酯树脂、苯乙烯-丁二烯共聚物、偏二氯乙烯-丙烯腈共聚物、氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、氯乙烯-醋酸乙烯酯-马来酸酐共聚物、有机硅树脂、有机硅-醇酸树脂、酚醛树脂、苯乙烯-醇酸树脂、聚N-乙烯基咔唑和聚硅烷。在这些物质中,聚碳酸酯树脂或聚芳酯树脂适宜作为粘结剂树脂。这些粘结剂树脂可以单独使用、或者将两种或更多种混合使用。
电荷产生材料(b)
电荷产生材料的例子包括:偶氮颜料,如双偶氮颜料和三偶氮颜料;稠合芳烃颜料,如二溴蒽嵌蒽酮(dibromoanthanthrone)颜料;二萘嵌苯颜料;吡咯并吡咯颜料;酞菁颜料;氧化锌和三角硒。
在这些物质中,为了对应于近红外区域中的激光照射,优选使用金属酞菁颜料或非金属酞菁颜料作为电荷产生材料。
在这些物质中,优选将选自由羟基镓酞菁颜料和氯镓酞菁颜料所构成的组中的至少一种作为电荷产生材料。
羟基镓酞菁颜料
对羟镓酞菁颜料没有特别地限定。可以使用V型羟基镓酞菁颜料。
具体地,例如,从赋予更优良的分散性的观点考虑,优选将在600nm至900nm波长区域的吸收光谱内,最大峰波长在810nm至839nm范围内的羟镓酞菁颜料作为羟基酞菁颜料。在使用羟镓酞菁颜料作为用于电子照相感光体的材料的情况下,易于获得优良的分散性、足够高的灵敏度、带电性和暗衰减特性。
最大峰波长在810nm至839nm范围内的羟镓酞菁颜料优选地具有特定范围内的平均粒径和特定范围内的BET比表面积。具体来说,所述平均粒径优选为0.20μm以下,并且更优选为0.01μm至0.15μm。所述BET比表面积优选为45m2/g以上,更优选为50m2/g以上,特别优选为55m2/g至120m2/g。
所述平均粒径为体积平均粒径(d50的平均粒径),并且其值通过激光衍射/散射粒径分布测量设备(LA-700,Horiba Ltd.制造的产品)测得。平均粒径的值也通过使用氮气置换法的BET式比表面积测量装置(FLOWSORB II2300,Shimadzu Corporation制造的产品)而测定的。
在此,平均粒径为0.20μm以下并且比表面的值为45m2/g以上,由此抑制了颜料颗粒的粗大化,并且抑制了颜料颗粒形成聚集体。分散性、灵敏度、充电特性和暗衰减特性等特性得以提高。因此,抑制了图像缺陷的发生。
羟基镓酞菁颜料的最大粒径(一次粒径的最大值)优选为1.2μm以下,更优选为1.0μm以下,并且进一步优选为0.3μm以下。如果最大粒径为上述范围以下,则可抑制黑点的产生。
关于羟基镓酞菁颜料,从抑制浓度不均的发生的观点出发,平均粒径优选为0.2μm以下,最大粒径优选为1.2μm以下,比表面的值优选为45m2/g以上。浓度不均是由于在荧光灯等中使感光体曝光所造成的。
羟基镓酞菁颜料优选为这样的V型镓酞菁颜料:在采用Cukα特征性X射线的X射线衍射光谱中,所述颜料至少在布拉格角(2θ±0.2°)为7.3°、16.0°、24.9°和28.0°的位置处具有衍射峰。
氯镓酞菁颜料
对氯镓酞菁颜料没有特别地限定,但优选使用具有优异灵敏度的氯镓酞菁颜料作为电子照相感光体材料,并且该氯镓酞菁颜料在布拉格角(2θ±0.2°)为7.4°、16.6°、25.5°和28.3°的位置处具有衍射峰。
氯镓酞菁颜料的合适的吸收光谱的最大峰波长、平均粒径、最大粒径和比表面的值与羟基镓酞菁颜料的那些相同。
相对于感光层,这两种电荷产生材料的总含量百分比优选为0.8重量%至1.5重量%。若总含量百分比在上限值以下,则抑制了在感光层中电荷产生层的聚集。若总含量百分比在下限值以上,则在感光体中易于展现所需的电荷产生能力。
上限值优选为1.4重量%以下,更优选为1.25重量%以下,进一步优选为1.2重量%以下。下限值优选为1.05重量%以上,并且更优选为1.15重量%以上。
在感光层中共同使用羟基镓酞菁颜料和氯镓酞菁颜料的情况下,则羟基镓酞菁颜料和氯镓酞菁颜料的含量比例优选在2:8至8:2的范围内,更优选在4:6至7:3的范围内,并且进一步优选在5:5至6:4的范围内。
若含量比例在上述范围内,则可抑制在感光层中的电荷产生层的聚集。
空穴传输材料(c)
作为空穴传输材料,可列举出以下空穴传输材料,如三芳基胺化合物、联苯胺化合物、芳基烷烃化合物、芳基取代乙烯化合物、芪化合物、蒽化合物和腙化合物。
可以使用根据本示例性实施方案所述的化合物,即,具有由上述通式(C1)表示的结构的化合物作为空穴传输材料。
空穴传输材料可以单独使用或两种以上组合使用,但并不限于此。
从电荷迁移率的观点出发,优选将由下式(B-1)表示的三芳基胺衍生物和由下式(B-2)表示的联苯胺衍生物作为空穴传输材料。
在式(B-1)中,RB1表示氢原子或甲基。n11表示1或2。ArB1和ArB2各自独立地表示取代或未取代的芳基、-C6H4-C(RB3)=C(RB4)(RB5)或者-C6H4-CH=CH-CH=C(RB6)(RB7)。RB3和RB7各自独立地表示氢原子、取代或未取代的烷基、或取代或未取代的芳基。
取代基的例子包括卤原子、具有1至5个碳原子的烷基、具有1至5个碳原子的烷氧基、以及被具有1至3个碳原子的烷基所取代的取代的氨基。
在式(B-2)中,RB8和RB8’可以彼此相同或彼此不同。RB8和RB8’各自表示氢原子、卤原子、具有1至5个碳原子的烷基和具有1至5个碳原子的烷氧基。RB9、RB9’、RB10和RB10’可以彼此相同或彼此不同。RB9、RB9’、RB10和RB10’各自表示氢原子、卤原子、具有1至5个碳原子的烷基、具有1至5个碳原子烷氧基、被具有1至2个碳原子的烷基所取代的氨基、取代或未取代的芳基、-C(RB11)=C(RB12)(RB13)以及-CH=CH-CH=C(RB14)(RB15)。RB11至RB15各自表示氢原子、取代或未取代的烷基以及取代或未取代的芳基。m12、m13、n12和n13各自表示0至2的整数。
在此,在由式(B-1)表示的三芳基胺衍生物和由式(B-2)表示的联苯胺衍生物中,特别地优选具有“-C6H4-CH=CH-CH=C(RB6)(RB7)”的三芳基胺衍生物和具有“-CH=CH-CH=C(RB14)(RB15)”的联苯胺衍生物。
作为空穴传输材料的具体例子,可列举出以下化合物,其中,该空穴传输材料含有由式(B-1)表示的三芳基胺衍生物和由式(B-2)表示的联苯胺衍生物,并且用于本示例性实施方案的感光层中。
相对于单层感光层的全部固体组分,空穴传输材料的含量可以为(例如)10%重量%至50重量%。空穴传输材料的含量优选为20%重量%至40重量%.
包含于感光层中的空穴传输材料和由式(C1)表示的化合物的重量比(空穴传输材料:化合物)在1:1至9:1的范围内。
电子传输材料(d)
优选将根据本示例性实施方案的化合物,即,具有由上述通式(C1)表示的结构的化合物作为电子传输材料。
其他电子传输材料也可以一起使用。例如,电子传输材料可列举出如下:诸如苯醌、氯醌、溴醌和蒽醌等的醌类化合物;四氰二甲基苯醌类化合物;诸如2,4,7-三硝基芴酮等的芴酮类化合物;氧杂蒽酮类化合物;二苯甲酮类化合物;氰乙烯基类化合物;和乙烯类化合物等。
具体地,列举出下述ET-1至ET-9的电子传输材料。
相对于单层型感光体的全部固体组分,电子传输材料的含量可以为5重量%至40重量%。电子传输材料的含量优选为10重量%至30重量%。若相对于单层型感光体的全部固体组分,电子传输材料的含量在上述范围内,则与该含量小于上述范围的情况相比,感光体的电特性变得更好。此外,与该含量大于上述范围的情况相比,可以抑制电特性的劣化,并且可以抑制所形成的图像的雾浊和黑点的生成。
相对于全部电子传输材料,具有由通式(C1)表示的结构的化合物的总量优选为5重量%以上,并且更优选为30重量%以上。
空穴传输材料和电子传输材料的比例
以重量比计,空穴传输材料和电子传输材料的比值(空穴传输材料:电子传输材料)优选为50:50至90:10,并且更优选为60:40至80:20。
优选将由式(B-1)表示的三芳基胺衍生物和由式(B-2)表示的联苯胺衍生物中的至少一者用作为空穴传输材料,以及将根据本示例性实施方案的化合物(具有由通式(C1)表示的结构的化合物)用作为电子传输材料。
其他添加剂
单层型感光层可以含有以下公知的其他添加剂,如抗氧化剂、光稳定剂和热稳定剂。在将单层型感光层用作为表面层的情况下,单层型感光层可以含有氟树脂颗粒和硅油等。
单层型感光层的形成
将上述组分添加到溶剂中得到感光层形成用涂布液,通过使用该涂布液从而形成单层型感光层。
作为溶剂,可列举出通用的有机溶剂。通用的有机溶剂的例子包括诸如苯、甲苯、二甲苯和氯苯等的芳烃;丙酮和2-丁酮等的酮类;二氯甲烷、氯仿和二氯乙烷等的脂肪烃的卤化物;四氢呋喃和***等的环状或直链醚。这些溶剂可单独使用,或将两种以上组合使用。
作为在感光层形成用涂布液中分散颗粒(例如,电荷产生材料)的方法使用了介质分散机或无介质分散机。介质分散机的例子包括球磨机、振动球磨机、磨碎机、砂磨机和卧式砂磨机。无介质分散机的例子包括搅拌机、超声波分散机、辊碎机和高压均质机。高压均质机的例子包括:碰撞***,其中通过使分散液在高压下撞击液体或机壁从而使得所述颗粒分散;和渗透***,其中通过使分散液在高压下穿过微细流路从而使得所述颗粒分散。
用于将感光层形成用涂布液涂布到底涂层上的方法的例子包括浸涂法、挤出涂布法、线棒涂布法、喷涂法、刮涂法、气刀涂布法和帘涂法。
单层型感光层的膜厚度优选为5μm至60μm,并且更优选为10μm至50μm。
保护层
根据需要在感光层上设置保护。例如,为了抑制充电时感光层发生化学变化,或进一步提高感光层的机械强度,从而设置保护层。
因此,通过固化膜(交联膜)构成的层可用作保护层。作为保护层,例如,可列举出下述(1)或下述(2)所表示的层。
(1)由含有含反应性基团的电荷传输材料的组合物的固化膜所构成的层,其中在电荷传输材料中将反应性基团和电荷传输骨架设置在同一个分子上(即,含有含反应性基团的电荷传输材料的聚合物或交联物的层)。
(2)由含非反应性电荷传输材料和含反应性基团的非电荷传输材料的组合物的固化膜所构成的层,其中在电荷传输骨架上没有设置反应性基团(即,含有含非反应性电荷传输材料以及含反应性基团的非电荷传输材料的聚合物或交联物的层)。
作为含反应性基团的电荷传输材料的反应性基团,可列举出公知的反应性基团。公知的反应性基团的例子包括链聚合性基团、环氧基、-OH、-OR(其中R表示烷基)、-NH2、-SH、-COOH、-SiRQ1 3-Qn(ORQ2)Qn(其中RQ1表示氢原子、烷基、或取代或未取代的芳基;RQ2表示氢原子、烷基和三烷基甲硅烷基;Qn表示1至3的整数)。
对于链聚合性基团没有特别的限制,只要其为能够进行自由基聚合的官能团即可。例如,链聚合性基团具有为至少包含碳双键的基团的官能团。具体而言,作为链聚合性基团,例如可列举出这样的基团,该基团包含选自由乙烯基、乙烯基醚基、乙烯基硫醚基、苯乙烯基(乙烯基苯基)、丙烯酰基、甲基丙烯酰基和它们的衍生物所构成的组中的至少一者。在这些基团中,作为链聚合性基团,由于优异的反应性而优选这样的基团,该基团包含选自由乙烯基、苯乙烯基(乙烯基苯基)、丙烯酰基、甲基丙烯酰基和它们的衍生物所构成的组中的至少一者。
对含反应性基团的电荷传输材料的电荷传输骨架没有特别的限制,只要该骨架为在电子照相感光体中的公知的结构即可。例如,电荷传输骨架为衍生自含氟空穴传输化合物(诸如三芳基胺类化合物、联苯胺类化合物和腙类化合物等)的骨架。作为电荷传输骨架,可列举与氮原子共轭的骨架。在这些骨架中,优选三芳基胺骨架。
可选取公知材料作为具有反应性基团和电荷传输骨架的含反应性基团的电荷传输材料、非反应性的电荷传输材料以及含反应性基团的非电荷传输材料。
此外,保护层可包含公知的添加剂。
对形成保护层的方法没有特别的限制,并且可使用公知的形成方法。然而,例如,可以通过如下方式形成保护层:将上述组分添加到溶剂中得到保护层形成用涂布液,然后利用该涂布液形成涂膜,使该涂膜干燥,以及根据需要进行固化工序(例如加热)。
用于制备保护层形成用涂布液的溶剂的例子包括诸如甲苯和二甲苯等的芳族溶剂;诸如甲基乙基酮、甲基异丁基酮和环己酮等的酮类溶剂;诸如乙酸乙酯和乙酸丁酯等的酯类溶剂;诸如四氢呋喃和二氧己环等的醚类溶剂;诸如乙二醇单甲醚等的溶纤剂类溶剂;诸如异丙醇和丁醇等的醇类溶剂。这些溶剂可以单独使用,也可以将两种以上组合使用。
用于形成保护层的涂布液可以是无溶剂涂布液。
作为利用保护层形成用涂布液涂布感光层(例如,电荷传输层)的方法,可列举出常见的方法。该常见的方法的例子包括浸涂法、挤出涂布法、线棒涂布法、喷涂法、刮刀涂布法、刀片涂布法和帘涂法。
保护层的膜厚度(例如)优选设置在1μm至20μm的范围内,并且更优选设置在2μm至10μm的范围内。
成像装置(和处理盒)
根据本实施方案的成像装置包括电子照相感光体、充电单元、静电潜像形成单元、显影单元和转印单元。充电单元对电子照相感光体的表面充电。静电潜像形成单元在电子照相感光体的已充电的表面上形成静电潜像。显影单元通过利用含有调色剂的显影剂将形成于电子照相感光体的表面上的静电潜像显影,以形成调色剂图像。转印单元将调色剂图像转印到记录介质的表面上。根据本实施方案的电子照相感光体用作为上述电子照相感光体。
作为根据本示例性实施方案的成像装置,可应用以下公知的成像装置,其设有:包括定影单元的装置,该定影单元用于将已转印到记录介质的表面的调色剂图像定影;直接转印型装置,其将形成于电子照相感光体表面上的调色剂图像直接转印在记录介质上;中间转印型装置,其将形成于电子照相感光体表面上的调色剂图像一次转印到中间转印部件的表面上,然后再将一次转印到中间转印元件的表面上的调色剂图像二次转印到记录介质的表面上;包括清洁单元的装置,该清洁单元在调色剂图像转印之后、充电之前对电子照相感光体的表面进行清洁;包括除电单元的装置,在调色剂图像转印之后、充电之前,该除电单元通过照射电子照相感光体的表面从而进行除电;包括电子照相感光体加热部件的装置,该加热部件用于提高电子照相感光体的温度并且降低相对温度。
在中间转印型装置的情况下,例如,将具有中间转印部件、一次转印单元和二次转印单元的结构用作转印单元。中间转印部件具有其上转印有调色剂图像的表面。一次转印单元将形成于电子照相感光体表面上的调色剂图像一次转印到中间转印部件的表面上。二次转印单元将已转印在中间转印部件的表面上的调色剂图像二次转印到记录介质的表面上。
作为根据本示例性实施方案的成像装置可为干式显影型成像装置或湿式显影型(使用液体显影剂进行显影)成像装置中的任意一种。
在根据本示例性实施方案的成像装置中,例如,包括电子照相感光体的部分可具有能够从成像装置拆卸下来的盒结构(处理盒)。作为处理盒,例如,优选使用包括根据本示例性实施方案的电子照相感光体的处理盒。除了电子照相感光体之外,处理盒还可包括选自由(例如)充电单元、静电潜像形成单元、显影单元和转印单元所构成的组中的至少一者。
以下将对根据本示例性实施方案的成像装置的例子进行说明。然而,成像装置并不限于该例子。将对附图中所示的主要部件进行说明,并省略了对其它部件的描述。
图4为示出了根据本示例性实施方案的成像装置的一个例子的示意性结构图。
如图4所示,根据本示例性实施方案的成像装置100包括:具有电子照相感光体7的处理盒300、曝光装置(静电潜像形成单元的例子)9、转印装置(一次转印装置的例子)40以及中间转印部件50。在成像装置100中,将曝光装置9设置在这样的一个位置,在该位置上曝光装置9通过处理盒300中的开口从而可将光线照射到电子照相感光体7上。将转印装置40设置在与电子照相感光体7相对的位置,并且将中间转印部件50***在转印装置40和电子照相感光体7之间。设置中间转印部件50使得其部分地与电子照相感光体7接触。尽管未在图4中示出,该成像装置还包括将已转印到中间转印部件50上的调色剂图像二次转印到记录介质(例如,纸)上的二次转印装置。中间转印部件50、转印装置(一次转印装置)40和二次转印装置(未示出)对应于转印单元的实例。
图4中的处理盒300支撑在壳体内,使电子照相感光体7、充电装置(充电单元的例子)8、显影装置(显影单元的例子)11和清洁装置(清洁单元的例子)13成为一个整体。清洁装置13包括清洁刮刀(清洁部件的例子)131。设置清洁刮刀131使得其与电子照相感光体7的表面相接触。除了清洁刮刀131的形式之外,清洁部件也可以是导电的或绝缘的纤维部件。清洁部件可以独立地使用纤维部件,也可以组合使用纤维部件和清洁刮刀131。
图4示出了成像装置的一个例子,其包括将润滑剂14供给电子照相感光体7的表面上的(辊状)纤维状部件132,以及用于协助清洁的(平刷状)纤维状部件133。但是,这些部件可根据需要进行设置。
以下将对根据本示例性实施方案的成像装置的各个部件进行说明。
充电装置
作为充电装置8,例如,使用采用导电性或半导电性的充电辊、充电刷、充电膜、充电橡胶刮片、充电管等的接触型充电装置。此外,还可以使用已知的充电装置,如非接触型辊式充电装置、以及分别利用电晕放电的栅格充电装置和电晕器充电装置等。
曝光装置
曝光装置9可以是以预定的成像方式(image-wise manner)将电子感光体7的表面曝光于射线的光学装置,所述射线为(例如)半导体激光射线、LED射线和液晶快门射线。光源的波长可以在电子照相感光体的光谱敏感波长范围内。作为半导体激光的波长,主要是激光发射波长在780nm附近的近红外波长。然而,待使用的激光射线的波长不局限于这种波长,可以使用发射波长为600nm的激光、或者作为蓝色激光的具有400nm至450nm范围内的任意发射波长的激光。为了形成彩色图像,使用能够获得多波束输出的平面发光型激光光源是有效的。
显影装置
作为显影装置11,例如,可使用常用显影装置,其中在显影图像时显影剂是接触或非接触的。对这种显影装置11没有特别的限制,只要其具有上述功能即可,并且可根据预期用途适当选择。其例子包括已知的显影装置,其中利用刷或辊将单组份或双组份显影剂施加至电子照相感光体7上。在这些装置中,采用在其表面上保留显影剂的显影辊的显影装置是优选的。
显影装置11中使用的显影剂可以是仅包含调色剂的单组份显影剂或为包含调色剂和载体的双组份显影剂。另外,所述显影剂可以为磁性或非磁性的。作为显影剂,可以使用已知的显影剂。
清洁装置
作为清洁装置13,使用包括清洁刮刀131的清洁刮刀型装置。
此外,除了清洁刮刀型,还可使用毛刷清洁型、以及同步进行显影和清洁的类型。
转印装置
转印装置40的例子包括已知的转印充电装置本身,如使用带、辊、膜、橡胶刮片等的接触型转印充电装置、利用电晕放电的栅格转印充电装置和利用电晕放电的电晕管转印充电装置。
中间转印部件
作为中间转印部件50,使用由聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚碳酸酯、多芳基化合物、聚酯、橡胶等构成的、并被赋予半导电性的带形式(中间转印带)。另外,除带形式以外,中间转印部件也可以呈鼓形式。
图5为示出根据本示例性实施方案的成像装置的另一个例子的示意性结构图。
图5中示出的成像装置120为安装有四个处理盒300的串联型多色成像装置。在成像装置120中,4个处理盒300平行设置在中间转印部件50上,并且各处理盒300具有这样的结构,其中一种颜色分配一个电子照相感光体。除了串联型之外,成像装置120具有和成像装置100同样的结构。
有机EL装置
接着,将对光电转换装置的一个例子的有机EL装置进行说明。
根据本示例性实施方案的有机EL装置包括含有由通式(C1)表示的化合物(根据本示例性实施方案的化合物)的膜。
在光电转换装置用作有机EL装置或太阳能电池的情况下,该膜可为单层和叠层的任何形式,或者可用在任何层中。
以下将参照附图对作为有机EL装置的一个例子的有机电致发光装置进行详细说明。
图6至8为示出根据本示例性实施方案的有机电致发光装置的示意性剖视图。附图标记21表示基板。附图标记22表示阳极。附图标记23表示空穴注入层。附图标记24表示空穴传输层。附图标记25表示发光层。附图标记26表示电子传输层。附图标记27表示阴极。元件结构并不限于此。
基板21用作有机电致发光装置的支承构件。使用石英或玻璃的板、金属板、金属箔、塑料膜、塑料片等作为基板21。特别地,优选玻璃板或诸如聚酯、聚甲基丙烯酸酯、聚碳酸酯和聚砜等透明的合成树脂板。
在使用合成树脂基板的情况下,必须注意阻气性。因此,在合成树脂基板的一侧或两侧上设置致密的二氧化硅膜等的方法是优选的方法之一。
阳极22设置于基板21上。阳极22用于向空穴注入层23注入空穴。阳极22通常由金属(例如铝、金、银、镍、钯和铂)、金属氧化物(例如铟氧化物和锡氧化物)、金属卤化物(例如碘化铜)和炭黑等构成。阳极22通常通过溅射法和真空沉积法等形成。将银等金属颗粒、碘化铜等颗粒、炭黑和导电性金属氧化物颗粒等分散到合适的粘结剂树脂溶液中,然后用通过分散得到的溶液涂布基板21。由此形成阳极22。阳极22可通过层叠不同材料而形成。
阳极22的厚度根据所需的透明度而变化。然而,通常而言,使得透明度高的厚度是优选的。因此,可见光的透射率一般设定为60%以上,并且优选为80%以上。在这种情况下,阳极的厚度优选为10nm至1,000nm,并且更优选为20nm至500nm。
为了从端面的发出激光振荡以及为了在两个电极间反射激光,在阳极22可为不透明的情况下(例如,当设置有金属蒸镀膜的情况下),用作基板21的材料也可用作阳极22。可在阳极22上层叠不同的导电性材料。
在作为该示例性实施方案的代表例示例的图6至8中的元件结构中,将空穴注入层设置于阳极22上。
作为在空穴注入层23中所使用的材料中所需的条件,列举出这样的材料,其中从阳极22的空穴注入效率高,并且所注入的空穴有效率地传输。因此,优选这样的材料,其中电离电势低、对于可见光的光透明性高、空穴移动性高、稳定性优异并且在制备和使用中所产生的杂质难以作为捕集器(trap)发挥作用。
空穴注入层23包括(例如)空穴传输材料和粘结剂树脂。也可向空穴注入层23添加涂布型改良剂、链式聚合单体和低聚物。还优选使用在末端具有烷氧基甲硅烷基的电荷传输材料。出于各种目的,也可另外添加硅烷偶联剂、铝偶联剂和钛酸酯偶联剂等。根据本示例性实施方案的化合物,即,具有由上述通式(C1)表示的结构的化合物可用作为空穴传输材料。
将上述材料溶解从而制备涂布液。通过使用诸如旋涂法和浸涂法等的方法将所制备的涂布液涂布阳极22。将所得物干燥,从而形成空穴注入层23。
空穴注入层23的层厚通常优选为5nm至3,000nm,并且更优选为10nm至2,000nm。
发光层25设置于空穴注入层23上。发光层15由这样的材料形成,该材料中在施加有电场的电极间从阴极27注入的电子和从空穴注入层传输来的空穴能彼此有效率地再结合,并且该再结合获得了高效率地发光。满足条件的材料的例子包括诸如8-羟基喹啉的铝配合物的金属配合物(JP-A-59-194393);10-羟基苯并[h]喹啉的金属配合物(JP-A-6-322362);双苯乙烯基苯衍生物(JP-A-1-245087、JP-A-2-222484);双苯乙烯基亚芳基衍生物(JP-A-2-247278);(2-羟基苯基)苯并噻唑的金属配合物(JP-A-8-315983);以及噻咯衍生物。
发光层材料通过(例如)真空沉积法或涂布法而层叠并形成于空穴注入层23上。在使用涂布法的情况下,优选使用实际上不溶解空穴注入层23的溶剂。
为了提高元件的层叠效率以及改变发光颜色,例如,可通过使用8-羟基喹啉酮的铝配合物作为主体材料而进行诸如香豆素的激光荧光物掺杂(J.Appl.Phys.,Volume 65,pp 3610,1989)。例如,通过使用诸如8-羟基喹啉酮的铝络合物作为主体材料,掺杂由红荧烯代表的并四苯衍生物(JP-A-4-335087)、喹吖酮衍生物(JP-A-5-70773)和诸如苝的稠合多环芳环(JP-A-5-198377)。相对于主体材料,上述材料的掺杂量为0.1重量%至10重量%。作为在发光层的主体材料中掺杂诸如并四苯衍生物、喹吖酮衍生物和苝的方法,具有共沉积的方法和以预定浓度混合的蒸发源的方法。
聚合物发光层材料的例子包括已在上文列举过的诸如聚(对亚苯基亚乙烯基)、聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-亚苯基亚乙烯基]和聚(3-烷基噻吩)等聚合物材料,以及通过将诸如聚乙烯咔唑的聚合物和发光材料及电子传输材料混合而得的材料。
在与空穴注入层相同的情况下,通过使用诸如旋涂法和浸涂法的方法将这些材料涂布空穴注入层23上从而形成材料用薄膜。在使用涂布法的情况下,优选使用实际上不溶解空穴注入层23的溶剂。
发光层25的膜厚度优选为10nm至200nm,更优选为30nm至100nm。
在空穴注入层23和发光层25之间设置有空穴传输层24的功能分离型元件如图7所示,或者在发光层25和阴极27之间设置有电子传输层26的功能分离型元件如图8所示。在图7和8的功能分离型元件中,优选将这样的材料用作空穴传输层24的材料,在该材料中从空穴注入层的注入效率高,并且所注入的空穴可有效率地传输。作为空穴传输材料,根据本示例性实施方案的化合物,即,具有由上述通式(C1)表示的结构的化合物可用作空穴传输材料。
其他空穴传输材料的例子包括连接有诸如1,1-双(4-二对甲苯基-氨基苯基)环己烷的芳香族叔胺单元的芳香族二胺化合物(JP-A-59-194393);两个以上的稠合芳环被氮原子取代的芳香族胺(JP-A-5-234681),其中该稠合芳环包含两个以上由4,4'-双[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]联二苯表示的叔胺;芳香族三胺(美国专利No.4,923,774),其中通过三苯基苯的衍生物而具有星放射状(Starburst)结构;诸如N,N’-二苯基-N,N’-双(3-甲基苯基)联二苯-4,4’-二胺的芳香族二胺(美国专利No.4,764,625);在整个分子中的三维空间内不对称的三苯胺衍生物(JP-A-4-129271);多个芳香族二胺基被芘基所取代的化合物(JP-A-4-175395);通过亚乙基连接有芳族叔胺单元的芳香族二胺(JP-A-4-264189);具有苯乙烯基结构的芳香族二胺;通过噻吩基团连接有芳香族叔胺单元的的物质(JP-A-4-304466);星放射状芳香族三胺(JP-A-4-308688)、苄基苯化合物(JP-A-4-364153);通过芴基连接有叔胺的物质(JP-A-5-25473);三胺化合物(JP-A-5-239455);二联吡啶氨基联苯(JP-A-5-320634);N,N,N-三苯胺衍生物(JP-A-6-1972);具有吩噁嗪结构的芳香族二胺(JP-A-7-138562);二氨基苯菲啶衍生物(JP-A-7-252474);硅氮烷化合物(美国专利No.4,950,950);硅烷胺衍生物(JP-A-6-49079);以及磷酰胺衍生物(JP-A-6-25659)。上述化合物可以单独使用或将两种以上组合使用。
除了上述化合物之外,空穴传输层24的材料的例子还包括诸如聚乙烯咔唑或聚硅烷、聚磷腈(JP-A-5-310949)、聚酰胺、聚乙烯三苯基胺(JP-A-7-53953)、具有三苯基胺骨架的聚合物(JP-A-4-133065)等的聚合物材料,以及诸如包含芳香族胺的聚甲基丙烯酸酯等聚合物材料。
空穴传输层24通过(例如)使用涂布法或真空沉积法经由在空穴注入层23上层叠空穴传输材料而形成。在涂布法的情况下,例如,将不作为空穴捕集器的粘结剂树脂或诸如涂布性改良剂等添加剂添加到一种空穴传输材料或两种以上的空穴传输材料,溶解添加后得到的物质并制备涂布液。通过使用诸如旋涂法等的方法将制备的涂布液涂布空穴注入层。所得的涂层经过干燥从而形成空穴传输层24。在涂布法的情况下,优选使用实际上不溶解空穴注入层23的溶剂。
在此,粘结剂树脂的例子包括聚碳酸酯、聚芳酯和聚酯。粘结剂树脂的添加量优选为50重量%以上。
在真空沉积法的情况下,将空穴传输材料放入安装在真空容器内的坩埚中。通过使用适当的真空泵将真空容器抽真空到约10-4Pa。然后,加热坩埚从而蒸发空穴传输材料。将已经沉积有阳极22和空穴注入层23的基板21面向坩埚,从而在基板21上形成空穴传输层24。
空穴传输层24的膜厚度优选为10nm至300nm,并且更优选为30nm至100nm。
通常而言,更多地使用上述真空沉积法。
作为在电子传输层26中使用的化合物,从易于由阴极27注入电子的观点出发,优选具有高电子传输能力的化合物。作为电子传输材料,可以使用根据本示例性实施方案的化合物,即,具有由上述通式(C1)表示的结构的化合物。
其他电子传输材料的例子包括先前已在发光层材料的说明中列举过的8-羟基喹啉的铝配合物、噁二唑衍生物(Appl.Phys.Lett.,第55卷,第1489页,1989)或将上述材料分散在诸如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中的材料、菲咯啉衍生物(JP-A-5-331459)、2-叔丁基-9,10-N,N’-二氰基蒽醌二亚胺、n-型氢化无定形碳化硅、n-型硫化锌和n-型硒化锌。
电子传输层26的膜厚度优选为5nm至200nm,并且更优选为10nm至100nm。
阴极27用于将电子注入到发光层25。在阳极22中使用的材料也可用作阴极27所使用的材料。然而,为了高效地进行电子注入,优选使用功函数低的金属,以及诸如锡、镁、铟、钙、铝、银或它们的合金等合适的金属。作为具体的例子,可列举出镁-银合金、镁-铟合金和铝-锂合金等低功函数合金电极。
作为阴极的膜厚度,通常而言,可列举出先前在阳极22的说明中所说明的范围。
为了保护由低功函数金属所形成的阴极27,可有效地在阴极27上进一步层叠对高功函数的大气稳定的金属层。为此,使用诸如铝、银、铜、镍、铬、金和铂等金属。这样的方法是有效的,在该方法中将诸如LiF、MgF2和Li2O等的薄的电极绝缘膜(0.1nm至5nm)***到阴极27和发光层25之间的界面或阴极27和电子传输层26之间的界面(Appl.Phys.Lett.,第70卷,第152页,1997;JP-A-10-74586;以及IEEE Trans.Electron.Devices,第44卷,第1245页,1997)。
图6至8示出了在本示例性实施方案中所采用的元件结构的例子。本示例性实施方案并不限于图6至8所示出的形式。例如,也可制作和图6中的结构相反的结构。即,在基板21上依次层叠阴极27、发光层25、空穴注入层23和阳极22,以及在两块基板之间设置根据本示例性实施方案的有机电致发光装置,其中两块基板当中至少有一块具有如上所述的高透明性。在图7和8中示出的结构中,上述结构层可进行层叠从而具有相反的结构。此外,有效的是通过树脂或金属等进行密封,形成保护元件不受大气和水分影响的密封层,或使元件具有其自身在真空中操作的结构。
实施例
将基于实施例和比较例对本发明进行更具体地说明。然而,本发明不限于下述实施例。
只要没有特别的说明,以下所述的“份”为按重量计。
合成实施例1:化合物4
将5.0g的1-萘酚和0.35g的Al(O-i-Pr)3放入已经用氮气进行置换的三口烧瓶中。在氮气流下将温度升高至120℃,并进行搅拌2小时。然后,在15分钟内将3.6g的苯乙烯滴加到烧瓶中,再进行搅拌3小时。冷却后,添加100ml的甲苯和100ml的蒸馏水进行洗涤和液体分离。将有机层用无水硫酸钠干燥,并在减压状态下除去溶剂。
加入20ml的甲醇、0.1g的CuCl和0.23g的四亚甲基二胺,在有使氧气从液体中鼓泡的状态下搅拌16小时。添加100ml的甲苯和100ml的蒸馏水进行洗涤和液体分离。将有机层用无水硫酸钠干燥。添加10g的硅胶并进行搅拌10分钟。接着过滤硅胶,在减压状态下除去溶剂。然后,使用10ml的甲苯和15ml的甲醇进行重结晶,从而得到5g的化合物4。
图9示出了化合物4的IR光谱。
合成实施例2:化合物17
将3.0g的邻叔丁基苯酚和0.2g的Al(O-i-Pr)3放入到已经用氮气进行置换的三口烧瓶中。在氮气流下将温度升高至120℃,并进行搅拌1小时。然后,在10分钟内将2.1g的苯乙烯滴加到烧瓶中,再进行搅拌6小时。冷却后,添加50ml的甲苯和50ml的蒸馏水进行洗涤和液体分离。将有机层用无水硫酸钠干燥,并在减压状态下除去溶剂。
添加10ml的甲醇、0.06g的CuCl和0.14g的四亚甲基二胺,在使氧气从液体中鼓泡的状态下搅拌16小时。添加50ml的甲苯和50ml的蒸馏水进行洗涤和液体分离。将有机层用无水硫酸钠干燥。添加5g的硅胶并进行搅拌10分钟。接着过滤硅胶,在减压状态下除去溶剂。然后,使用5ml的甲苯和10ml的甲醇进行重结晶,从而得到0.8g的化合物17。
图10示出了化合物17的IR光谱。
实施例1
感光体1的制备
得到下列材料的混合物:作为电荷产生材料的1.2份(HOGaPC:ClGaPC=5:5(重量比))的羟基镓酞菁颜料(HOGaPC)和氯镓酞菁颜料(ClGaPC);作为粘结剂树脂的46.8份的双酚Z聚碳酸酯树脂(PCZ,粘均分子量:50,000);15份在合成实施例1中得到的化合物4(电子传输材料);37份的由示例性化合物(HT-7)表示的空穴传输材料;以及作为溶剂的250份的四氢呋喃。该羟基镓酞菁颜料在使用Cukα特征性X射线的X射线衍射光谱中,至少在布拉格角(2θ±0.2°)为7.3°、16.0°、24.9°和28.0°的位置处具有衍射峰。该氯镓酞菁颜料在使用Cukα特征性X射线的X射线衍射光谱中,至少在布拉格角(2θ±0.2°)为7.4°、16.6°、25.5°和28.3°的位置处具有衍射峰。在使用直径为1mmφ的玻璃珠在砂磨机中将混合物分散4小时。由此,得到了感光层形成用涂布液。
使用浸涂法将感光层形成用涂布液涂布在直径为30mm且长度为244.5mm的铝基材上。在140℃下进行干燥30分钟,由此得到厚度为30μm的单层型感光层。
利用上述工序制备实施例1中的电子照相感光体(感光体A1)。
相容性确认样品
在感光层形成用涂布液的制备工序中,除了未添加电荷产生材料(羟基镓酞菁颜料和氯镓酞菁颜料)之外,通过同样的操作制备相容性确认样品。
实施例2至12
按照与实施例1相同的方式制备电子感光体,不同之处在于将实施例1中所使用的电子传输材料、空穴传输材料、电荷产生材料和粘结剂树脂变为表1中示出的材料类型。按照与实施例1相同的方式制备相容性确认样品,不同之处在于将实施例1中所使用的电子传输材料、空穴传输材料和粘结剂树脂变为表1中示出的材料类型。
比较例1
按照与实施例1相同的方式制备比较感光体B1,不同之处在于将实施例1中所使用的电子传输材料变为由示例性化合物(ET-5)表示的化合物。
按照与实施例1相同的方式制备相容性确认样品,不同之处在于将实施例1中所使用的电子传输材料变为由示例性化合物(ET-5)表示的化合物。
比较例2
按照与实施例1相同的方式制备比较感光体B2,不同之处在于将实施例1中所使用的电子传输材料变为由示例性化合物(ET-6)表示的化合物。
按照与实施例1相同的方式制备相容性确认样品,不同之处在于将实施例1中所使用的电子传输材料变为由示例性化合物(ET-6)表示的化合物。
[表1]
评价
对由上述方式获得的电子照相感光体进行以下评价。
残留电势和带电性
通过使用以下方法评价残留电势和带电性。
将所得的感光体安装在成像装置(HL-2240D,由Brother Corporation制造的产品)中,并且为了测定电势而对装置进行了改造。具体而言,为了面向感光体,安装表面电势测量探针(Model 555P-1,Trek Corporation制)以取代显影装置。将所安装的表面电势测量探针连接到表面电势计(TREK 334,Trek Corporation制),从而进行电势测量。
然后,在室温30℃和湿度90%的环境下,测量实心密度的图像输出时的感光体表面电势(其中通过曝光装置形成实心密度的潜像的感光体的表面电势)。将所测量的电势设定为曝光后电势VL-b。测量未曝光状态(当曝光装置被设定为OFF时的感光体的表面电势)下的感光体表面电势,并且将所测量的电势设定为曝光后电势VH-b。
然后,在室温30℃和湿度90%的环境下,形成10,000件图像密度为5%的A4图像,并且进行和上述同样的测量。由此,将测量的电势分别设定为曝光后电势VL-a和曝光后电势VH-a。
使用成像前后之间的变化量,即|VL-a|-|VL-b|的值来进行残留电势的测定(即,评价)。基于以下标准进行评价。
评价标准
A:低于5V
B:5V以上且低于10V
C:10V以上且低于15V
D:15V以上
使用成像前后之间的变化量,即|VH-a|-|VH-b|的值来进行带电性的测定(即,评价)。基于以下标准进行评价。
评价标准
A:低于10V
B:10V以上且低于15V
C:15V以上且低于20V
D:20V以上
图像质量
通过使用以下方法评价图像质量。
在评价了残留电势和带电性之后,在室温32℃和湿度90%的环境下打印图像密度为0%的A4图像。通过使用在片材上打印所得到的黑点的数量来进行评价。评价标准如下所示。
评价标准
A:无法确认黑点的产生
B:通过使用10倍放大镜可以确认少数的黑点(实际使用中没有问题)
C:通过使用10倍放大镜可以确认黑点(在具有严格SPEC的彩色装置中有产生问题的可能性)
D:目测可以确认黑点(实际使用中有问题)
相容性(感光层均一性)
通过以下方法评价相容性。
制备相容性确认样品,以及通过使该相容性确认样品穿过0.45μm的过滤器从而得到样品。评价所制备的相容性确认样品和所制备的样品。评价标准如下所示。
评价标准
A:不论是否进行过滤,两个样品均透明,因此两个样品均没有问题。
B:根据是否进行过滤,结果有所不同,但两个样品均没有问题。
C:在没有进行过滤的样品中观察到浑浊。
D:在没有进行过滤的样品中观察到浑浊,并且当进行过滤时发生阻塞。
[表2]
残留电势 | 带电性 | 图像品质 | 相容性 | |
实施例1 | A | A | A | A |
实施例2 | A | A | A | A |
实施例3 | B | A | A | A |
实施例4 | A | A | A | A |
实施例5 | A | B | A | A |
实施例6 | A | A | B | B |
实施例7 | A | A | A | A |
实施例8 | B | A | A | A |
实施例9 | A | A | A | A |
实施例10 | A | A | A | A |
实施例11 | A | A | A | A |
实施例12 | A | A | A | A |
比较例1 | D | D | D | D |
比较例2 | C | D | C | C |
提供对本发明的示例性实施方案的上述描述是为了举例和说明。并非旨在穷举,或将本发明限于所公开的具体形式。显然对于本领域技术人员,各种变型和修改将是显而易见的。选择并描述这些实施方案为的是更好地说明本发明的原理和其实际应用,从而使得本领域技术人员理解本发明的多种实施方案,并且其多种变型适用于所预期的特定用途。本发明的范围旨在通过所附权利要求及其等同形式限定。
Claims (9)
1.一种化合物,其具有由以下通式(C1)表示的结构:
其中Ra1、Ra2、Ra3、Ra41、Ra42、Ra43、Ra44、Ra45、Ra5、Ra6、Ra7、Ra8、Ra9、Ra10和Ra11各自独立地表示氢原子、烷基、烯基、炔基、烷氧基、芳烷基、芳基、氰基、卤原子或通过组合两个以上的上述基团而得到的基团,并且Ra1和Ra2的组合、Ra41和Ra42的组合、Ra42和Ra43的组合、Ra43和Ra44的组合、Ra44和Ra45的组合、Ra5和Ra6的组合、Ra8和Ra9的组合或Ra10和Ra11的组合可各自独立地成环。
2.根据权利要求1所述的化合物,其中
所述化合物具有由以下通式(C2)表示的结构:
其中Rb1、Rb2、Rb3、Rb41、Rb42、Rb43、Rb44、Rb45、Rb5、Rb6、Rb7、Rc1、Rc2、Rc3、Rc41、Rc42、Rc43、Rc44、Rc45、Rc5、Rc6和Rc7各自独立地表示氢原子、烷基、烯基、炔基、烷氧基、芳烷基、芳基、氰基、卤原子或通过组合两个以上的上述基团而得到的基团,并且Rb1和Rb2的组合、Rb41和Rb42的组合、Rb42和Rb43的组合、Rb43和Rb44的组合、Rb44和Rb45的组合、Rb5和Rb6的组合、Rc1和Rc2的组合、Rc41和Rc42的组合、Rc42和Rc43的组合、Rc43和Rc44的组合、Rc44和Rc45的组合或Rc5和Rc6的组合可各自独立地成环。
3.一种电子照相感光体,其包括:
导电性基体;以及
设置于所述导电性基体上的底涂层和有机感光层,
其中所述底涂层和所述有机感光层包含根据权利要求1所述的化合物。
4.根据权利要求3所述的电子照相感光体,
其中所述感光层包含粘结剂树脂、电荷产生材料、空穴传输材料和根据权利要求1所述的化合物。
5.根据权利要求3所述的电子照相感光体,
其中根据权利要求1所述的化合物具有由以下通式(C2)表示的结构:
其中Rb1、Rb2、Rb3、Rb41、Rb42、Rb43、Rb44、Rb45、Rb5、Rb6、Rb7、Rc1、Rc2、Rc3、Rc41、Rc42、Rc43、Rc44、Rc45、Rc5、Rc6和Rc7各自独立地表示氢原子、烷基、烯基、炔基、烷氧基、芳烷基、芳基、氰基、卤原子或通过组合两个以上的上述基团而得到的基团,并且Rb1和Rb2的组合、Rb41和Rb42的组合、Rb42和Rb43的组合、Rb43和Rb44的组合、Rb44和Rb45的组合、Rb5和Rb6的组合、Rc1和Rc2的组合、Rc41和Rc42的组合、Rc42和Rc43的组合、Rc43和Rc44的组合、Rc44和Rc45的组合或Rc5和Rc6的组合可各自独立地成环。
6.根据权利要求5所述的电子照相感光体,
其中所述感光层包含粘结剂树脂、电荷产生材料、空穴传输材料和具有由通式(C2)表示的结构的化合物。
7.根据权利要求4所述的电子照相感光体,
其中包含在所述感光层中的所述空穴传输材料和根据权利要求1所述的化合物(所述空穴传输材料:所述化合物)的重量比在1:1至9:1的范围内。
8.一种可从成像装置拆卸下来的处理盒,所述处理盒包括:
根据权利要求3、4或7中任一项所述的电子照相感光体。
9.一种可从成像装置拆卸下来的处理盒,所述处理盒包括:
根据权利要求5或6所述的电子照相感光体。
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