СЕНСИБИЛИЗАТОР ФОТОПРОВОДИМОСТИ ПОЛИ-9-ВИНИЛКАРБАЗОЛА Советский патент 1995 года по МПК G03G5/09 

Предлагается применять 1,2,3,4-тетрафторфлуоренон-9 формулы
в качестве сенсибилизатора фотопроводимости поли-9-винилкарбазола.

Известно применение в электрофотографии 2,4,7-тринитрофлуоренона в качестве эффективного сенсибилизатора фоточувствительных слоев на основе поли-9-винилкарбазола. Небольшие количества этого сенсибилизатора в 3-4 раза повышают фотопроводимость карбазолсодеражщих полимеров и сдвигают спектральный порог фоточувствительности последних до 600-630 нм.

Наряду с отмеченными достоинствами электрофотографические слои с 2,4,7-тринитрофлуореноном-9 обладают существенным недостатком, заключающимся в низкой светостойкости используемого сенсибилизатора.

Цель изобретения повышение светостойкости и фоточувствительности электрофотографических слоев на основе поли-9-винилкарбазола.

Поставленная цель достигается применением в качестве сенсибилизатора 1,2,3,4-тетрафторфлуоренона-9, незначительные добавки которого (5-10 мол.) повышают фотоэффект и расширяют границы фотопроводимости поли-9-винилкарбазола от 300 до 500 нм. Величина отношения фототока (I_ф) к темновому (I_т) для указанных образцов в максимуме фотопроводимости ( λ=310 нм) составляет 7000 раз. В аналогичных условиях пленки поли-9-винликарбазола, сенсибилизированные эквимольными количествами 2,4,7-тринитрофлуоренона-9, обладают более широким спектром фотопроводимости (300-600 нм), однако фоточувствительность их в 10 раз ниже (I_ф/I_т=700, при λ=310 нм).

Кроме того, у слоев, содержащих 2,4,7-тринитрофлуоренон-9, при освещенности 5˙10⁴ лк в течение 0,5 ч резко падает фотоэффект и изменяется спектральная область фоточувствительности. В аналогичных условиях спектральные и фотоэлектрические характеристики пленок поли-9-винилкарбазола, сенсибилизированных 1,2,3,4-тетрафторфлуореноном-9, практически не меняются (см. чертеж).

Электрофотографическая чувствительность указанных слоев в области 400 и 600 нм характеризуется примерно равными значениями (см. таблицу).

П р и м е р 1. Сравнительную оценку сенсибилизирующего действия 1,2,3,4-тетрафторфлуоренона-9 (т.пл. 147-149^оС) и 2,4,7-тринитрофлуоренона-9 (т. пл. 175-176^оС) проводили по отношению к поли-9-винилкарбазолу (М_n=5000), полученному под влиянием динитрила азоизомасляной кислоты в бензоле при 80^оС. Исходную смесь фотопроводника и сенсибилизатора готовили из указанных компонентов, взятых в мольном соотношении 90:1, соответственно. Фоточувствительные пленки получали методом полива 2%-ных бензольных растворов указанных веществ на вращающиеся кварцевые подложки с нанесенными на них растровыми ячейками. Толщину образующихся пленок (1-3 мкм) контролировали с помощью микроскопа ВК-70 (фирма "Карл-Цейс-Иена").

Фотоэлектрические параметры образцов исследовали при 20^оС на воздухе в спектральном диапазоне 200-1000 нм. Источником излучения служила ксеноновая лампа ДКСШ-1000, световой поток которой монохроматизировался прибором ДМР-4. Спектральное изменение фототока образцов измеряли при напряженности поля 5˙10³ в˙см^-1 с помощью электрометрического усилителя ВК-2-16 и регистрировали двухкоординатным самописцем типа "Еndim".

Полученные результаты, представленные на чертеже (кривые 1 и 2), свидетельствуют о том, что фотопроводимость пленок, сенсибилизированных 1,2,3,4-тетрафторфлуореноном-9, существенно выше слоев, содержащих 2,4,7-тринитрофлуоренон-9, в спектральной области 300-450 нм. При почти одинаковых значениях темнового тока (3-4˙10^-15 А) величина фототока в максимумах фотопроводимости (310 нм) образцов примерно на порядок выше для слоев с 1,2,3,4-тетрафторфлуореноном-9, чем с 2,4,7-тринитрофлуореноном-9 (I_ф=2,7˙10^-12 А). Пороговые значения фоточувствительности последних образцов расположены в более длинноволновой части спектра, однако параметры эти нестабильны и изменяются под действием света.

П р и м е р 2. Фоточувствительные слои, приготовленные в условиях примера 1, экспонировали (30 мин) светом лампы ДКСШ-1000 через кварцевую кювету (l=50 мм) заполненную 10%-ным водным раствором СuSО₄˙5Н₂О. При этом для слоев пол-9-винилкарбазола, сенсибилизированных 1,2,3,4-тетрафторфлуореноном-9, величина фототока и его спектральное распределение оставались практически неизменными (см. чертеж, кривая 3), тогда как фотоэффект и область фотопроводимости пленок, содержащих 2,4,7-тринитрофлуоренон-9 существенно изменялись (см. чертеж, кривая 4).

П р и м е р 3. Фоточувствительные слои, полученные на полированных алюминиевых подложках методом полива растворов поли-9-винилкарбазола и соответствующих сенсибилизаторов, заряжали положительным или отрицательным потенциалом с помощью разрядника типа "Скоротрон". Питание коронирующих электродов осуществляли от высоковольтного источника ВС-23 с плавной (3-10 кВ) регулировкой выходного напряжения. Заряд на сетке коронатора варьировали с помощью высоковольтного источника питания УИП-1 в пределах 0-600В.

Контроль за изменением потенциалам электрофотографических слоев при экспонировании в области 400 и 600 нм осуществляли методом подвижного зонда через катодный повторитель и селективный усилитель У-2-6. Регистрацию сигнала проводили двухкоординатным графопостроителем Н-306. Погрешность определения потенциалов при этом составляла 0,5%
Полученные значения электрофотографической чувствительности слоев представлены в таблице.

Применение 1,2,3,4-тетрафторфлуоренона-9 в качестве сенсибилизатора фотопроводимости поли-9-винилкарбазола.