ФОТОПРОВОДЯЩИЙ МАТЕРИАЛ Советский патент 1970 года по МПК G03G5/07 

Изобретение касается фотопроводящего материала на основе низкомолекулярных органических полупроводников, сенсибилизированF i ix полимерными соединениями. Материал может быть использован в электрофотографии, фотоэлектрических приемниках, преобразователях лучистой энергии, устройствах ночного видения.

Известен фотопроводящий материал, состоящий из подложки и низкомолекулярного органического полупроводника, например хлоранила, сенсибилизированного аммиаком или амином.

Практическое использование известного фотопроводящего материала весьма сложно, так как сенсибилизация осуществляется молекулами из газовой фазы, а это означает, что фоточувствительные слои необходимо помещать в специально созданную активную атмосферу, что во многих практических случаях нежелательно.

Цель изобретения - повышение фоточувствительности материала в щирокой области спектра.

Предлагают фотопроводящий материал, отличающийся тем, что в качестве сенсибилизатора применены полимеры - полифенилвинилен или полигалогенфенилвинилен. Сенсибилизатор взят в количестве не более 1 % от веса полупроводпика.

Применяемые полимеры являются нелетучими веществами с хорощей адсорбционной способностью.

Обнаружено, что слабая фотоэлектрическая чувствительность низкомолекулярных органических соединений, молекулы которых обладают сильными электроноакцепторными свойствами (ЭАС), таких как хлоранил, броманил, тетрацианхинодиметан и другие, значительно

повышается, если на поверхность слоя ЭАС адсорбировать из раствора полимерные молекулы с системой полисопряженных двойных связей цепи макромолекулы в количестве, не превыщающем 1 % от веса ЭАС. Механизм явления очувствления заключается в химической сенсибилизации внутреннего фотоэффекта в твердом слое ЭАС с помощью адсорбированных молекул полимеров. Из ряда различных полимеров лучшие результаты получены на

полифенилвиниленах - веществах, растворимых в обычных полярных и неполярных растворителях.

Пример 1. Полифенилвинилен (ПФВ) получают полимеризацией фенилацетилена на

окиси меди при 250°С в проточной системе. 30 г мономера пропускают порциями с объемной скоростью 0,01 в атмосфере аргона Периодически для удаления полимера через трубку подают бензол. Полученный полимер

НОЛ. Для удаления примесей раствор нолимера обрабатывают 10%-ной соляной кислотой. Затем полимер промывают водой, растворяют в бензоле и высаживают в метанол. Выход полимера 8,5 г. Мп 7000.

Слои ЭАС наносят либо вакуумным напылением, либо из бензольного раствора на кварцевую подложку с платиновыми электродами. Несенсибилизированная фоточувствительность хлоранила была наименьшей, а тетрацианхинодиметана - наибольшая из исследованных ЭАС. На твердый слой ЭАС адсорбируют из раствора в ацетоне полимер в количестве 1% от веса ЭАС. В результате адсорбции полимера фоточувствительность слоя хлоранила увеличивается на 2 порядка.

На фиг. 1 изображены спектры фотопроводимости слоев хлоранила, химически сенсибилизированных полимерами ПФВ-СиО (кривая 1), ПФВ-70 (кривая 2) и ПИФВ (кривая 3) для излучения источника типа А.

Пример 2. Полимеризацию фенилацетилена на катализаторе проводят в бензоле при температуре 70°С и молярпом соотношепии компонентов катализатора 3:1 в течение 6 час. Реакционную массу обрабатывают смесью метанола и 10%-ной соляной кислоты, промывают водой, и полимер высаживают из метанола. Продукт сушат в вакууме при 40°С. Выход полифенилвинилена - каталитического

(ПФВ-К) 50%.М„ 5500.

Методика сенсибилизации ЭАС с помощью ПФВ-К при изготовлении фотосопротпвлений такая же, как и в примере 1. Фоточувствительность слоев хлоранила после сенсибилизации увеличивается на 3 порядка, а тетрацианхинодиметана - на порядок. При этом спектры фоточувствительности изменяются мало.

На фиг. 1 (кривая 2) изображен спектр фототока хлоранила, сенсибилизированного ПФВ-К. На фиг. 2 изображены спектры фотопроводимости неокрашенного (кривая /) и окрашенного ПФВ-К (кривая 2) слоев тетрацианхинодиметана к излучению источника типа А. На фиг. 3 приведен спектр слоя хлоранила, сенсибилизированного ПФВ-К, измеренный при равноэнергетическом распределеНИИ возбуждающего света по спектру.

Пример 3. Каталитическую полимеризацию |3-йодфенилацетилена (ИФА) проводят при 50°С в условиях, аналогичных полимеризации фенилацетилена. Полимер полийодфенилвинилен (ПНФВ) высаживают из петролейного эфира, кипятят в этаноле для удаления йода и сушат в вакууме при 40°С. Мц полимера 1440. Выход 88%. Нзготовление фоточувствительных слоев

ЭАС и их сенсибилизация полученным полимером не отличаются от уже описанных в примерах 1 и 2. Для всех кривых фиг. 1 фоточувствительность слоев хлоранила до сенсибилизации была ниже чувствительности установки

(). .

Предмет изобретения

1.Фотопроводящий материал, состоящий из подложки и низкомолекулярного сенсибилизированного органического полупроводника, например хлоранила, отличающийся тем, что, с целью повышения фоточувствительности материала в широкой области спектра, в качестве

сенсибилиза ора применены полимеры - полифенилБинилен или полигалогенфенилвинилен.

2.Материал по п. 1, отличающийся тем, что сенсибилизатор взят в количестве не более 1%

от веса полупроводника.

ать

0.50

0.25

fffO

i

600 mm 300

450500

i

J(,HM

1,0 Фиг. 2

10

0.75

0.5

0(25

00

500600

ТОО800

Л, им

Риг.З