Способ получения органического фотополупроводникового материала Советский патент 1984 года по МПК G03G5/06 

13

Иэобретение относится к способам получения органических фотопгшупрово никовых материалов с широкой спектральной областью чувствительности и может быть использовано в .фотометрии электрофотографии. Известны способы получения органических фотопалупроводниковых материалов, включаюпие приготовление жид кой композиции из органического полу .проводника, растворителя, связующего и сенси ишзатора, расширяющего спектральную область чувствительности, полив ее на подложку и высушивание. В качестве сенсибилизатора используют вещества, которые могут 6(аэовывать комплексы с переносом заряда с органическим полупроводником. При зтом в материале возникает дополнительная фоточувствительность в полосе поглощения комплекса с переносом заряда, которая имеет место в более длинноволновой области по сравнению со спектром фоточувствительности полупроводника. В качестfle сенсибилизатора-используют тaкжe красители различных классов. При это в фотополупроводниковом материале возникает дополнительная фоточувствительность в полосе поглощения красителя til. Однако сенсибилизаторы, применяемые в известных способах, являются обычно сложными органическими соединения1«1, технология синтеза которых сложна.. Известен способ получения материа ла, согласно которому готовят жидкую композицию органического полупроводника п-типа с растворителем, сенси.билизатором.и связующим, поливают ее на подложку, высушивают до получения твердой планки. В качестве сенсибилизатора используют специально синтезированные цианиновые, мероцианнновые или стирольные красители. Синтез указанных красителей сложен(2j Однако этот способ включает несколько стадий и требует широкого ассортимента химических реактивов и об рудования, а также проведения операций дозировки сенсибилизатора и его введения в жидкую композицию. Кроме того, материал, изготовленный по опи санному способу из композиции, содер жащей только полупроводник, сенсибилизатор и растворитель, обладает высокой гетерогенностью, низкой адгезией к подложке и малой механической прочностью. Для устранения этих недостатков согласно описанному способу жидкую композицию дополнительно вводят связующее вещество.Это также усложняе технологию изготовления материала. Цель изобретения - упрощение технологии получения органического фотополупроводникового матер 1ала. Указанная цель достигается тем, что согласно способу .получения органического фотополупроводникового материала, включающему приготовление жидкой композиции, полив ее на подложку и высушивание, жидкую композицию получают из растворителя и органического полупроводника, а перед поливом освещают светом, спектр которого перекрывается со спектром поглощения последнего. В качестве органического полупроводника используют нитропроизводные флуоренока. В качестве растворителя используют диоксан, ацетон, дихлорэтан, дасметилформамид, тетрагидрофуран. Жидкую композицию освещают светом, включающий спектргшьный диапазон 200500 нм. Исходными химическими компонентами в этом синтезе служат сам полупроводник и растворитель. Под действием света мржду полупроводником и растворителем происходит фотохимическая реакция, продукты которой являются сенсибилизатором, т.е. расширяют спектральную область чувствительности фотополупроводникового материала в сторону длинных волн и увеличивают его интегральную чувствительность. Продукты фотохиютческой реакции йитропроизводных флуоренона с растворителем улучшают механические свойства материала, его адгезию к подложке и подавляют процессы кристаллизации в нем. Поэтому органический фотополупроводниковый материал может быть изготовлен без применения связующего вещества. Световая энергия в полосе поглощения полупроводника (т.е. в диапазоне длин волн от 200 до 500 нм при использовании в качестве полупроводника нитропроизводных флуоренона), которая необходима для синтеза сенсибилизатора, определяется составом жидкой композиции и требуемой чувствительностью в длинноволновой области спектра и лежит в интервале от 10 до 50 Дж на 1 см композиции. В связи с этим, время освещения жидкой композиции выбирается с таким расче том, чтобы обеспечить световую энергию из указанного диапазона при известной мощности используемого источника света. Пример. 30 мг 2, 4, 7-тринитрофлуоренона растворяют в 3 мл диметилформамнда марки ЧДА. Полученную композицию наливают в кювету из оптического кварца размерами 10 х 10 X 50 мм. Кювету помещают на расстоянии 0,3 м от ксеноновой лампы мощностью 1 кВт и освещают интегральным светом этой лампы в течение 5мин. При освещении в композиции происходит взаимодействие 2, 4, 7-тринитрофлуоренона с .диметилформамидом, при котором образуется продукт, окрашивающий композицию в коричневый цвет. Из полученной таким образом композиции готовят фотополупроводниковый материал, для чего композицию по лпивом наносят на полированную алюми. ниевую подложку размером Ю х 20 мм и высушивают при комнатной температу ре иа воздухе до образования на подложке твердого слоя фотополупроводника. Для удаления остатков раствори теля материал выдерживают в вакууме при 50С в течение 1 ч. Полученный материал представляет собой алюминие вую подложку с нанесенной на ее поверхность однородной пленкой органического фртополупроводника толщиной 4 мкм, обладаюа|ей зеркальным отражением. Используя электрофотографическую методику, определяют интегральную чувствительность материала к свету вольфрамовой лампы накаливгшия и шиг рину спектральной области чувствител нести. Интегральная чувствительность материала составляет 3-10 , красная граница спектральной области чувствительности материала соответствует длине волны 750 нм. Для сравнения описанным способом готовят Фотополугфоводниковый матери . ал и31 каждой композиции 2, 4, 7-тринитрофлуоренона с диметилформамидом, не подвергагалейся освещенню. Инте гральная чувствительность этого материала составляет с . а красная граница спектральной области чувствительности соответствуе длине волны 460 нм. Предлагаемый способ может быть использован для получения фотополупроводниковых материалов на основе органических полупроводников, способных вступать в фотохимические реакции . Одним из наиболее чувствительных полупроводников такого типа является тринитрофлуоренон, получение фотополупро.водннкового материала на основе которого гфедусматрнвает базовый способ. Недостатком базового способа является сложность технологии синтеза красителей, щзименяемых в качестве сенси&4лизатора, необходимость использования широкого ассортимента химических реактивов н оборудования, наличие дополнительньис операций дозирования и введения сенсибилизатора в жидкую композицию, из которой готовят материал, необходимость дополнительного использования связующего ве1цества. Предлагаемый способ не требует для синтезасенсибилизатора реактивов. Методика синтеза согласно этому способу проста и технологична. Синтез может осуществляться непосредственно в процессе приготовления жидкой композиции полупроводника и растворителя. Для его проведения требуется только источник света. Способ позволяет просто дозировать содержание сенсибилизатора в композиции и тем самым варьировать спектральную характеристику чувствительности материала, для этого необходимо изменять длительность освещения. При изготовлении органического фоточувствительного материала с использованием предлагаемого способа не требуется применения связующего вещества.

1, СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО ФОТОПОЛУПРОВОДНИКОВОГО МАТЕРИАЛА, включающий приготовления жидкой композиции, полив ее на подложку и высушивание, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии изготовления, жидкую композицию получак)Т из органического полупровдника и растворителя, а перед поливом освещают светом, спектр которого перекрывается со спектром поглощения органического полупроводника. 2.Способ по п. 1, отличающ и и с я тем, что в качестве органического полупроводника используют нитропроизводные флуоренона. 3.Способ по пп. 1 и 2, о т л и чающи и с я тем, что в качестве растворителя-используют диоксан, ацетон, дихлорэтан, диметилформамид, тетрагидрофуран. 9 4.Способ по .пп. 1-3, о т л и Iw ч .а ю щ и и с я тем, что жидкую композицию освещоцот светом, включающим спектральный диапазон 200-500 им.