CN114981987A - 电子装置及其生产方法、成像方法和成像设备 - Google Patents
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Abstract
一种电子装置,其包括:载体;包含电荷传输材料的电荷传输层或包含增感染料的增感染料电极层,其中该电荷传输层或增感染料电极层被设置在载体上或上方;含硅层,其被设置在电荷传输层或增感染料电极层上或上方;以及金属氧化物膜,其被设置在含硅层上或上方,其中比率[Q(ACL)/Q(CTL)]为10%或更大,其中Q(ACL)是通过飞行时间法测量的电子装置(ACL)的瞬态光电流波形的时间积分,和Q(CTL)是通过飞行时间法测量的电子装置(CTL)的瞬态光电流波形的时间积分。
Description
技术领域
本公开涉及电子装置和生产该电子装置的方法、成像方法和成像设备。
背景技术
近年来,其中使用有机半导体的光电转换装置已被开发并已在市场上销售。
目前,广泛可得的光电转换装置如电子照相感光体大多是由有机材料形成的有机电子装置。然而,与无机电子装置相比,有机电子装置具有使用寿命较短的问题。有机电子装置使用寿命短的原因之一是由于有机电子装置中包括的有机材料导致的阻气性差。与无机材料的致密膜相比,有机材料树脂膜是多孔的。因此,将食品包裹材料(如聚丙烯(PP))与铝层压以增强被包裹的内容物的耐候性。
作为与硅系太阳能电池相比便宜的有机太阳能电池,已开发了包括有机增感染料的染料增感太阳能电池。
然而,由于染料增感太阳能电池包括为有机材料的有机增感染料,与硅系太阳能电池相比,应用的材料趋于因温度、湿度和气体(例如,氧气、臭氧、NOx、氨气)而劣化,因此染料增感太阳能电池的功能趋于退化。因此,染料增感太阳能电池具有与硅系太阳能电池相比耐久性差的问题。
在显示元件如有机电致发光(EL)元件、发光二极管显示元件、液晶显示元件和电泳油墨显示元件中,显示元件,如夹在正极和负极之间的有机EL层,被设置在基板上。与液晶显示装置相比,有机EL显示装置具有广视角和高响应速度,并且因此由于有机材料具有的发光多样性而预期成为下一代显示装置。
作为有机EL元件的形成方法,鉴于生产力和成本,采用利用涂覆的形成方法。此外,有机EL元件趋于因暴露于热或气体(如水分和氧气)而劣化。因此,存在有机EL元件的使用寿命短的问题。
已进行了多种改进以提高阻气性以延长有机电子装置如用于打印机的电子照相感光体、染料增感太阳能电池和有机EL元件的使用寿命。然而,这些改进涉及被进行的大量工艺,这可能不利地影响有机电子装置。因此,需要进一步的改进以实现成本和耐久性之间的期望平衡。
作为具有优越耐磨性和图像性质稳定性的电子照相感光体,例如,提出了包括保护层的电子照相感光体,该保护层包括用表面处理剂处理的p型半导体颗粒(参见例如PTL1)。作为使用寿命长、效率提高并且驱动电压低的有机EL元件,例如提出了这样的有机EL元件:其中有机EL元件的有机空穴传输层被替换为无机p型半导体(参见例如PTL 2)。
此外,提出了层压材料,其中100微米或更小的颗粒材料(如陶瓷材料和金属材料)的膜通过气溶胶沉积而在基板上形成,以形成多晶脆性材料层(参见例如PTL 3)。
通过将p型半导体金属氧化物设置为电子装置的表层,可以增强耐磨性和阻气性。提出了限定施加在有机材料上的陶瓷涂层的涂层表面的粘弹性(参见,例如,PTL 4)。然而,将陶瓷涂层简单地应用到塑料基体材料上并不足以赋予精确的半导体特性。
引用列表
专利文献
PTL 1:日本专利号5664538
PTL 2:日本未审查专利申请公开号2000-150166
PTL 3:日本未审查专利申请公开号2008-201004
PTL 4:国际专利公开号WO2018/194064
发明内容
技术问题
本公开内容的目的是提供在其表面具有金属氧化物膜并且实现精确光电转换的电子装置。
问题解决方案
根据本公开的一个方面,电子装置包括:载体;包括电荷传输材料的电荷传输层或包括增感染料的增感染料电极层,其中电荷传输层或增感染料电极层被设置在载体上或上方;含硅层,该含硅层被设置在电荷传输层或增感染料电极层上,和金属氧化物膜,该金属氧化物膜被设置在含硅层上或上方。比率[Q(ACL)/Q(CTL)]为10%或更大,其中Q(ACL)是通过飞行时间法测量的电子装置(ACL)的瞬态光电流波形的时间积分,Q(CTL)是通过飞行时间法测量的电子装置(CTL)的瞬态光电流波形的时间积分。电子装置(ACL)具有含硅层作为最外层,并且通过从电子装置去除金属氧化物膜而获得。电子装置(CTL)具有电荷传输层或增感染料电极层作为最外层,并且通过从电子装置上去除金属氧化物膜和含硅层而获得。
本发明的有利效果
本公开内容可以提供在其表面具有金属氧化物膜并且实现精确光电转换的电子装置。
附图说明
[图1]图1是图示用于去除电子装置的表层的装置的结构图。
[图2A]图2A是图示膜形式的陶瓷的一个实例的照片。
[图2B]图2B是图示膜形式的陶瓷的一个实例的照片。
[图2C]图2C是图示膜形式的陶瓷的一个实例的照片。
[图3]图3是图示当本公开内容的金属氧化物膜形成时使用的气溶胶沉积装置的一个实例的示意性结构图。
[图4]图4是图示本公开内容的电子装置(电子照相感光体)的一个实例的横截面图。
[图5]图5是图示本公开内容的成像设备的一个实例的示意性结构图。
[图6]图6是图示本公开内容的成像设备的另一实例的示意性结构图。
[图7]图7是图示本公开内容的成像设备的另一实例的示意性结构图。
[图8]图8是图示本公开内容的成像设备的另一实例的示意性结构图。
[图9]图9是图示本公开内容的成像设备的另一实例的示意性结构图。
[图10]图10是图示本公开内容的电子装置(太阳能电池)的一个实例的横截面图。
[图11]图11是图示本公开内容的电子装置(有机EL元件)的一个实例的横截面图。
[图12]图12是描绘移动性测量的实例的曲线图。
具体实施方式
<电子装置>
本公开内容的电子装置包括:载体、电荷传输层或增感染料电极层、含硅层和金属氧化物膜。根据需要,电子装置可进一步包括其他构件。
比率[Q(ACL)/Q(CTL)]为10%或更大,其中Q(ACL)是通过飞行时间法测量的电子装置(ACL)的瞬态光电流波形的时间积分,和Q(CTL)是通过飞行时间法测量的电子装置(CTL)的瞬态光电流波形的时间积分。
电子装置(ACL)具有含硅层作为最外层,并且通过从本公开内容的电子装置去除金属氧化物膜而获得。
电子装置(CTL)具有电荷传输层或增感染料电极层作为最外层,并且通过从本公开内容的电子装置去除金属氧化物膜和含硅层而获得。
<比率[Q(ACL)/Q(CTL)]>
比率[Q(ACL)/Q(CTL)]为10%或更大。由于比率[Q(ACL)/Q(CTL)]为10%或更大,可以实现精确的光电转换。当比率[Q(ACL)/Q(CTL)]小于10%时,不能实现精确的光电转换。
为了实现精确的光电转换(半色调图像的精确显影),比率[Q(ACL)/Q(CTL)]优选为12%或更大,更优选为15%或更大。比率[Q(ACL)/Q(CTL)]的值越大越优选。其上限没有具体限制并且可以根据预期目的适当地选择。尽管比率[Q(ACL)/Q(CTL)]的较大值是优选的,但随着该值的增加其效果趋于平稳。因此,其上限例如可以为30%或更小、25%或更小、或者20%或更小。
例如,可以按下列方式生产电子装置(ACL)和电子装置(CTL),该电子装置(ACL)具有含硅层作为最外层并通过从电子装置去除金属氧化物膜而获得,以及该电子装置(CTL)具有电荷传输层或增感染料电极层作为最外层,并且通过从电子装置中去除金属氧化物膜和含硅层而获得。
单独的金属氧化物膜,或金属氧化物膜和含硅层通过图1所示的装置去除。
图1示出了用于去除电子装置表层的装置。图1的装置是感光体再现(reproduction)装置,但该装置也可用于去除表层。
在图1中,作为实例,说明了圆柱形感光体,但是感光体的实施方式不限于圆柱形感光体。感光体231附接至驱动电机(未示出),并且感光体231以预定速度沿顺时针方向旋转。感光体231的旋转速度由可编程逻辑控制器(PLC)控制。感光体的旋转速度根据感光体的外径大小进行调整。转速设定为50rpm或更快但500rpm或更慢。为了防止感光体的旋转跳动,可以将轴插入感光体的中心以旋转,或者可以安装飞轮以旋转感光体。
安装了以卷筒形式缠绕在进料辊(feeding roller)239上的包裹膜232,该膜的端部通过穿过送纸辊238、236和压辊233附接至卷纸辊240。制动单元可被设置在进料辊239上以防止膜向后进料。此外,膜可以夹在送纸辊236和配备有负荷构件237的夹送轮(pinchroller)235之间,以防止在进料时膜晃动。作为负荷部件,使用弹簧、辊等能够施加负荷的部件。与感光体类似,卷纸辊由驱动电机旋转以将包裹膜卷起。
通过调节负荷构件234,压辊233被压在包裹膜232上的感光体231上。
由于压辊233施加的压力在包裹膜232和感光体231之间产生摩擦,研磨感光体的表面。当施加到包裹膜的接触表面和感光体的接触表面的负荷显著不均匀时,因此,感光体磨损不均匀。为了与研磨位置无关地均匀地研磨感光体的表面,优选使用JIS-A硬度(JISK6301A)为40°或更大但80°或更小,并且外径跳动公差为30微米或更小的压辊。
包裹膜232的卡住在一定程度上可能是由感光体表面研磨生成的磨损粉末引起的。因此,可以通过以约1m/hr或更快但约3m/hr或更慢的速度进料包裹膜来防止研磨缺陷。
一旦使用图1的装置去除金属氧化物膜,含硅层被暴露。从电子装置的瞬态光电流波形的测量,计算电荷量Q(ACL),在该电子装置中,含硅层暴露在表面处。通过飞行时间测量装置(TOF-401)获得的光电流值的总和,每个乘以采样时间,被确定为电荷量Q(ACL)。在本公开中,每0.1微秒对光电流值进行采样。
接下来,借助于图1的装置类似地去除含硅层。如上所述,以同样的方式,通过该状态的电子装置的瞬态光电流波形的测量,计算电荷量Q(CTL)。
根据下式,由电荷量Q(ACL)和电荷量Q(CTL)确定电荷量的比率。
[数学1]
电荷量Q(ACL)是通过飞行时间法测量的电子装置(ACL)的瞬态光电流波形的时间积分Q(ACL)。
电荷量Q(CTL)是通过飞行时间法测量的电子装置(CTL)的瞬态光电流波形的时间积分Q(CTL)。
例如,时间积分是由图12中曲线图的波形和水平轴限定的面积。
图12是曲线图,其描绘通过对感光鼓的铝载体施加+500V的偏压,从电极贴片侧用782nm的脉冲激光照射感光鼓而获得的结果,并用示波器将在感光体的电荷生成层中光激发的传输电荷载流子的状态显示为光电流瞬态相对于时间的波形。本公开内容的测量中使用的飞行时间测量装置(TOF-401)可以在装置内的示波器上连续显示设定次数测量的瞬态光电流波形。从波形观察可以确认,波形彼此匹配,并且波形中没有变化。此外,记录所有测量的波形数据的平均值作为测量结果。由于可以使波形的峰值曲线变尖锐,因此可以计算出可再现的电荷量。图12描绘了这样的波形,它是通过32个测量获得的32个瞬态光电流波形的平均值。
在本公开内容中,可以在几个点执行Q(ACL)和Q(CTL)的若干测量,但是可以在预定的一个点各自测量Q(ACL)和Q(CTL)。在后面描述的本公开内容的实例中,在测量目标的中心上的一个位置处执行测量。
电子装置没有具体限制并且可以根据预期目的适当地选择。电子装置的实例包括装置,例如电子照相感光体、太阳能电池、有机电致发光(EL)元件、晶体管、集成电路、激光二极管和发光二极管。
<含硅层>
含硅层没有具体限制并且可以根据预期目的适当地选择,只要含硅层具有聚硅氧烷结构。
由于含硅层具有聚硅氧烷结构,因此当形成形成金属氧化物膜时,含硅层(为一种容易且廉价地形成的包括有机材料膜和金属氧化物膜的层压结构)可以抑制底层的腐蚀,或者可以防止金属氧化物膜的分离。
例如,含硅层通过交联具有羟基或可水解基团的有机硅化合物而形成。根据需要,含硅层可以进一步包括催化剂、交联剂、有机硅溶胶、硅烷偶联剂或聚合物,例如丙烯酸聚合物。
交联没有具体限制并且可以根据预期目的适当地选择。交联优选是热交联。
具有羟基或可水解基团的有机硅化合物的实例包括具有烷氧基甲硅烷基的化合物、具有烷氧基甲硅烷基的化合物的部分水解缩合物及其混合物。
具有烷氧基甲硅烷基的化合物的实例包括:四烷氧基硅烷,例如四乙氧基硅烷;烷基三烷氧基硅烷,例如甲基三乙氧基硅烷;和芳基三烷氧基硅烷,例如苯基三乙氧基硅烷。
注意,可以将环氧基、甲基丙烯酰基或乙烯基引入以上列出的化合物中的任一种中。
具有烷氧基甲硅烷基的化合物的部分水解缩合物可以通过本领域已知的任何方法来生产,例如通过向具有烷氧基甲硅烷基的化合物加入预定量的水、催化剂等使混合物反应。
作为含硅层的原料,可以使用商业产品。其具体实例包括GR-COAT(可得自DaicelCorporation)、Glass Resin(可得自OWENS CORNING JAPAN LLC.)、无热玻璃(可得自OHASHI CHEMICAL INDUSTRIES LTD.)、NSC(可得自NIPPON FINE CHEMICAL CO.,LTD.)、玻璃原液GO150SX和GO200CL(可得自Fine Glass Technologies Co.,Ltd.)、以及作为烷氧基甲硅烷基化合物与丙烯酸树脂或聚酯树脂之间的共聚物的MKC硅酸盐(可得自MitsubishiChemical Corporation)、硅酸酯/丙烯酸清漆XP-1030-1(可得自Dainippon ShikizaiKogyo Co.,Ltd.)和NSC-5506(可得自NIPPON FINE CHEMICAL CO.,LTD.)。
<<单烷氧基硅烷>>
含硅层优选包含单烷氧基硅烷作为构成组分。
由于在含硅层的构成组分中包含预定量的单烷氧基硅烷,因此可以防止含硅层的龟裂的形成。此外,电子装置的性质对温度波动是稳定的。
单烷氧基硅烷的实例包括单烷氧基烷基硅烷,例如三甲基乙氧基硅烷、三甲基甲氧基硅烷、三丙基乙氧基硅烷和三己基乙氧基硅烷。例如,烷氧基的碳原子数为1或更大但3或更小。例如,烷基的碳原子数为1或更大但6或更小。三甲基乙氧基硅烷是特别有效的。
含硅层的构成组分中的单烷氧基硅烷的量优选为5质量%或更大但50质量%或更小,和更优选为10质量%或更大但30质量%或更小。
含硅层优选包含选自具有羟基的三苯胺化合物、聚甲基苯基硅烷和铜铁矿氧化物的至少一种作为构成组分,因为比率[Q(ACL)/Q(CTL)]可以很容易调整到10%或更大。
上述组分可以作为由与构成含硅层的另一组分反应而获得的反应产物存在,或也可以不发生任何反应而按照原样存在。
含硅层的构成组分中的三苯胺化合物和铜铁矿氧化物的组合的量没有具体限制并且可以根据预期目的适当地选择。相对于含硅层的所有构成组分的总量,该组合的量优选为10质量%或更大但40质量%或更小,由于比率[Q(ACL)/Q(CTL)]可以容易地调整到10%或更大,在含硅层的两面上赋予期望的粘附性,防止含硅层的龟裂,和当形成金属氧化物膜时防止过度侵蚀。
<<包含羟基的三苯胺化合物>>
具有羟基的三苯胺化合物没有具体限制并且可以根据预期目的适当地选择,只要三苯胺化合物是具有羟基、氮原子和与氮原子键合的3个芳香基团的化合物。
作为具有羟基的三苯胺化合物,由通式(1)、通式(2)、结构式(3)和通式(4)表示的以下化合物是特别有效的,因为这类化合物通常与热固性树脂单体具有优异的反应性,并具有优异的灵敏度。
[化学1]
R1和R2各自为取代或未取代的芳基。R1和R2可以相同或不同。
Ar1、Ar2和Ar3各自为亚芳基。亚芳基的实例包括与R1和R2所列的那些相同的芳基的二价基团。Ar1、Ar2和Ar3可以相同或不同。
作为取代或未取代的芳基的R1和R2的具体实例包括以下基团。R1和R2可以相同或不同。
作为芳香烃基列出的是苯基、稠合多环基(例如萘基、芘基、2-芴基、9,9-二甲基-2-芴基、薁基、蒽基、三亚苯基、基、亚芴基苯基和5H-二苯并[a,d]环庚烯苯基(5H-dibenzo[a,d]cycloheptenylidenephenyl group)和非稠合多环基团(例如联苯基、三联苯基和以下基团):
[化学2]
(条件是W为-O-、-S-、-SO-、-SO2-、-CO-或任何以下二价基团,和R106将在后面描述)
[化学3]
(条件是c是1至12的整数,d是1至3的整数,e是1至3的整数,f是1至3的整数,和R107和R108将在后面描述)。
作为杂环基列出的是噻吩基、苯并噻吩基、呋喃基、苯并呋喃基和咔唑基(carbozolyl group)。
上述芳基和亚芳基可以包括以下基团作为取代基。
此外,以下取代基也是上述通式的R106、R107和R108的具体实例。
(1)卤素原子、三氟甲基、氰基和硝基。
(2)烷基,其优选C1至C12,具体优选C1至C18,更优选C1至C4的直链或支链烷基,并且可以进一步包括氟原子、羟基、氰基、C1至C4烷氧基、苯基或被卤素原子、C1至C4烷基或C1至C4烷氧基取代的苯基。其具体实例包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、叔丁基、仲丁基、正丁基、异丁基、三氟甲基基团、2-羟乙基、2-氰乙基、2-乙氧基乙基、2-甲氧基乙基、苄基、4-氯苄基、4-甲基苄基、4-甲氧基苄基和4-苯基苄基。
(3)作为烷氧基具体列出的是甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、叔丁氧基、正丁氧基、仲丁氧基、异丁氧基、2-羟基乙氧基、2-氰基乙氧基、苄氧基、4-甲基苄氧基和三氟甲氧基。
(4)作为芳氧基列出的是芳基,例如苯基和萘基,其可以包括C1至C4烷氧基、C1至C4烷基或卤素原子作为取代基。其具体实例包括苯氧基、1-萘氧基、2-萘氧基、4-甲基苯氧基、4-甲氧基苯氧基、4-氯苯氧基和6-甲基-2-萘氧基。
(5)作为取代的巯基或芳基巯基具体列出的是甲硫基、乙硫基、苯硫基和对甲基苯硫基。
(6)由下列通式表示的基团:
[化学4]
上式中,R110和R111各自独立地为烷基或芳基。芳基的实例包括苯基、联苯基和萘基,它们都可以包括C1至C4烷氧基、C1至C4烷基或卤素原子作为取代基。可选地,可以与芳基上的碳原子一起形成环。其具体实例包括二乙氨基、N-甲基-N-苯基氨基、N,N-二苯基氨基、N,N-二(对甲苯基)氨基、二苄基氨基、哌啶基、吗啉代基团和久洛利定基(julolidylgroup)。
(7)所列出的是例如亚甲基二氧基的亚烷基二氧基以及例如亚甲基二硫基的亚烷基二硫基。
通式(1)表示的化合物容易溶解于例如醇类和溶纤剂的溶剂中。当使用这样的溶剂进行成膜时,容易形成澄清(clear)且均匀的膜。
[化学5]
R3和R4各自为取代或未取代的芳基。R3和R4可以相同或不同。
此外,Ar4、Ar5和Ar6各自为亚芳基。亚芳基的实例包括与R3和R4的芳基相同的二价基团。Ar4、Ar5和Ar6可以相同或不同。此外,m和n各自为1至10的重复数字。
R3和R4分别是与通式(1)的R1和R2相同的取代基。此外,Ar4、Ar5和Ar6也分别是与通式(1)的Ar1、Ar2和Ar3相同的取代基。
[化学6]
[化学7]
(上式中,X为-CH2-、-O-、-CH=CH-或-CH2CH2-。)
<<聚甲基苯基硅烷>>
聚甲基苯基硅烷没有具体限制并且可以根据预期目的适当地选择。
聚甲基苯基硅烷可以选自商业产品。商业产品的实例包括可得自Osaka GasChemicals Co.,Ltd.的OGSOL SI-10-10(聚甲基苯基硅烷,数均分子量(Mn):2,100,重均分子量(Mw):12,700)和可得自Osaka Gas Chemicals Co.,Ltd.的OGSOL SI-10-20(聚甲基苯基硅烷,数均分子量(Mn):1,100,重均分子量(Mw):1,800)。
<<铜铁矿氧化物>>
铜铁矿氧化物的实例包括在后面描述的金属氧化物膜的描述中列出的铜铁矿氧化物。
含硅层的平均厚度优选为0.1微米或更大但4.0微米或更小,和更优选为0.3微米或更大但1.5微米或更小。
平均厚度可以通过使用涡流膜厚度计或观察通过扫描电子显微镜拍摄的横截面照片来测量。平均厚度是从20个点测量的值的算术平均值。
将描述用于确定本公开内容的含硅层的平均厚度的方法的一个实例。首先,借助涡流膜厚度计(FISCHERSCOPE mms,可得自FISCHER INSTRUMENTS K.K.)沿涂覆靶材的纵向以相同的间隔在20个点处测量涂覆含硅层之前的涂覆靶材的膜厚度。接着,在相同的点测量其上形成含硅层后的靶材的膜厚度,由形成含硅层前后的靶材的膜厚度差确定含硅层的初始膜厚度。
接着,在含硅层上形成金属氧化物膜。其后,切出所得物的一部分,通过离子铣削或会聚离子束加工对切断片进行加工,以制备可以得到成型膜的平滑横截面的样品。在扫描电子显微镜下观察样品以测量含硅层的厚度。由于金属氧化物的轻微侵蚀或嵌入(锚定),形成金属氧化物膜后的含硅层的表观膜厚度可能小于由涡流膜计确定的平均膜厚度。因此,另外地执行使用横截面照片的图像分析。
当金属氧化物嵌入含硅层中时,在界面的峰上的10个点和界面的谷上的10个点测量含硅层的厚度,在总共20个点处的测量值的平均值被确定为平均厚度。此外,也可以在其他几个位置部分地切断样品,优选对每个所得到的切断片进行类似的观察。
含硅层的形成方法没有具体限制并且可以根据预期目的适当地选择。其实例包括将含硅层涂覆液施用在电荷输送层或增感染料电极层上,然后加热的方法。
涂覆方法没有具体限制并且可以根据预期目的适当地选择。其实例包括浸涂、喷涂、环涂、辊涂、凹版涂覆、喷嘴涂覆和丝网印刷。
加热的温度和持续时间没有具体限制并且可以根据预期目的适当地选择。
含硅层涂覆液包括例如具有羟基或可水解基团的有机硅化合物。含硅层涂覆液优选包含选自具有羟基的三苯胺化合物、聚甲基苯基硅烷和铜铁矿氧化物的至少一种。根据需要,含硅层涂覆液可以进一步包含溶剂。
<金属氧化物膜>
金属氧化物膜没有具体限制并且可以根据预期目的适当地选择。
金属氧化物膜包括金属氧化物,并且优选进一步包括二氧化硅。
金属氧化物优选为p型半导体。
金属氧化物优选为铜铁矿氧化物。
根据本公开内容的一个方面,本公开内容的电子装置是基于以下见解而完成的。即,本领域已知的电子装置可能不能够实现高度均匀厚度(膜厚度变化较少)的金属氧化物膜,其中抑制金属氧化物膜的成膜不均匀。
根据包括p型半导体的金属氧化物利用本领域已知的气溶胶沉积而进行的成膜,当原料粉末的流动性差时,金属氧化物的形成趋于不均匀,并且工艺能力不足,因此其作为工业产品大量生产不可实现。
根据本公开内容的一个方面,在含硅层上设置金属氧化物膜,其中金属氧化物膜包括金属氧化物和二氧化硅,该金属氧化物包括p型半导体。因此,可以抑制金属氧化物膜的成膜不均匀,并且可以提供金属氧化物膜厚度具有高度均匀性且抑制成膜不均匀的电子装置。
在日本专利号5664538的提案中,保护层包括陶瓷作为p型半导体,但该陶瓷不是膜形式,而是颗粒半导体形式。日本专利号5664538的图1示出了颗粒半导体分散在保护层中的概念图。此处的膜形式表示图2A、2B和2C中所见的最白表层的实施方式。
日本未审查专利申请公开号2000-150166公开了使用包括无机p型半导体的空穴传输层,但其未公开空穴传输层包括二氧化硅。
日本未审查专利申请公开号2008-201004公开了形成由颗粒形成的致密多晶脆性材料层,但其未公开该颗粒中包括二氧化硅。
<<铜铁矿氧化物>>
铜铁矿氧化物(下文可称为“p型半导体”或“p型金属化合物半导体”)没有具体限制并且可以根据预期目的适当地选择,只要该铜铁矿氧化物具有作为p型半导体的功能。铜铁矿氧化物的实例包括p型金属氧化物半导体、包括一价铜的p型金属化合物半导体以及其它p型金属化合物半导体。
p型金属氧化物半导体的实例包括:CoO、NiO、FeO、Bi2O3、MoO2、Cr2O3、SrCu2O2和CaO-Al2O3。
包括一价铜的p型金属化合物半导体的实例包括:Cu2O、CuAlO、CuAlO2和CuGaO2。
在以上列出的实例中,鉴于电荷迁移率和透光性,铜铝氧化物如CuAlO和CuAlO2是可优选的。
<二氧化硅>
金属氧化物膜中包括的二氧化硅可以被适当地合成进行使用,或者可以选自商业产品。商业产品的实例包括REOLOSIL ZD-30S(可得自Tokuyama Corporation)、HDK H-2000(可得自Wacker Asahikasei Silicone Co.,Ltd.)和AEROSIL R976和AEROSIL RA200HS(可得自NIPPON AEROSIL CO.,LTD.)。
金属氧化物膜中包括的二氧化硅的量优选为,相对于金属氧化物膜,0.5质量%或更大但1.5质量%或更小,更优选为0.7质量%或更大但1.3质量%或更小。当二氧化硅的量在上述范围内时,可以抑制金属氧化物膜的成膜不均匀,并且可以获得金属氧化物膜的膜厚度具有高度均匀性的电子装置。
<金属氧化物膜的膜厚度>
金属氧化物膜的平均厚度优选为0.3微米或更大但1.8微米或更小。更优选地,金属氧化物膜的平均厚度为0.3微米或更大但5微米或更小,并且膜厚度的标准偏差为0.07微米或更小。
在作为本公开内容的电子装置的一个实施方式的电子照相感光体的情况下,例如,膜厚度在沿感光鼓纵向距离感光鼓边缘100mm至300mm的距离以50mm间隔排列的5个点处测量,其中感光鼓是具有380mm的长度和100mm的外径的圆柱形感光鼓。膜厚度通过SEM横截面照片的图像分析来确定。具体地,用锯将鼓切割以得到样品,通过离子铣削使样品的横截面暴露,并得到横截面的SEM图像。通过分析SEM图像测量膜厚度。
当金属氧化物膜的平均厚度为0.3微米或更大但5微米或更小时,其是有利的,因为可以形成耐磨性和静电性之间具有优越平衡且使用寿命长久的高质量打印图像。此外,当金属氧化物膜的膜厚度的标准偏差为0.07微米以下时,其是有利的,因为打印图像具有优越的层次(gradation)再现性,这影响人体肌肤或风景的打印图像的表观。
<生产电子装置的方法>
本公开内容的生产电子装置的方法是本公开内容的电子装置的生产方法。生产电子装置的方法包括将金属氧化物膜的原料喷涂到含硅层上以形成金属氧化物膜。根据需要,该方法可进一步包括其他步骤。
原料的实例包括金属氧化物和二氧化硅。
喷涂金属氧化物膜原料的方法没有具体限制,并且可以按照期望的目的适当地选自一般的无机材料成膜方法。其实例包括气相沉积法、液相生长法和固相生长法。
气相沉积法被分类为例如物理气相沉积法(PVD)和化学气相沉积法(CVD)。
物理气相沉积法的实例包括真空气相沉积、电子束气相沉积、激光磨削、激光磨削MBE、MOMBE、反应性气相沉积、离子镀敷、簇离子束、辉光放电溅射(glow dischargesputtering)、离子束溅射和反应性溅射。
化学气相沉积法的实例包括热CVD、MOCVD、RF等离子体CVD、ECR等离子体CVD、光CVD和激光CVD。
液相生长法的实例包括LPE、电镀、无电镀敷和涂覆。
固相生长法的实例包括SPE、重结晶、制图外延法(graphoepitaxy)、LB法、溶胶-凝胶法和气溶胶沉积(AD)。
在以上列出的实例中,AD是优选的,因为AD不会不利地影响诸如电子照相感光体的相对大面积上的膜的均匀成膜或电子照相感光体的性质。换而言之,喷涂金属氧化物膜原料的方法优选为通过气溶胶沉积将金属氧化物膜的原料颗粒喷涂到含硅层上。
原料颗粒的实例包括金属氧化物颗粒和二氧化硅颗粒。
<气溶胶沉积(AD)>
气溶胶沉积(AD)是将预先制备的颗粒或微粒与气体混合以形成气溶胶并通过喷嘴将气溶胶喷射到成膜靶材(基板)以形成膜的技术。
作为AD的特性,成膜可以在室温环境中进行,并且成膜可以在原料的晶体结构保持基本上相同的状态下进行。因此,AD适用于在电子装置(特别是电子照相感光体)中进行的成膜。
将描述按照气溶胶沉积形成金属氧化物膜的方法的一个实例。
在这种方法中,使用图3中示出的气溶胶沉积装置。图3中示出的气瓶110储存用于生成气溶胶的惰性气体。气瓶110通过管道120a与气溶胶生成器130连接,并且管道120a在气溶胶生成器130内部被导向。一定量的由金属氧化物或半导体化合物形成的颗粒200被置于气溶胶生成器130内。连接至气溶胶生成器130的另一管道120b与成膜室140内的喷射喷嘴150联接。
由p型半导体金属氧化物和二氧化硅形成的颗粒200被引入气溶胶生成器130中并生成气溶胶,并且所生成的气溶胶通过管道120b被引导至喷射喷嘴150。可选地,p型半导体金属氧化物的气溶胶由其中包括p型半导体金属氧化物的气溶胶生成器(未示出)生成,并且二氧化硅的气溶胶由其中包括二氧化硅的气溶胶生成器(未示出)生成,并且所生成的气溶胶通过管道被传输并分别从2个喷嘴朝基板以高速喷射。
在成膜室140内,基板160由基板保持件170保持以面向喷射喷嘴150。作为基板160,可以使用圆柱形导电性载体或电子装置,如感光体、太阳能电池和EL元件。用于调节成膜室140内的真空度的排气泵180通过管道120c与成膜室140连接。
虽然未示出,但本实施方式的用于形成电极的成膜装置包括被配置以在利用旋转单元170a使基板保持件170旋转时使喷射喷嘴150以高速横向移动的系统。通过横向移动喷射喷嘴150进行成膜,可以在基板160上形成期望面积的金属氧化物膜。
在形成金属氧化物膜的过程中,首先,关闭压缩阀190,以利用排气泵180使从成膜室140到气溶胶生成器130的内部气氛形成真空。接下来,打开压缩阀190以将气瓶110内的气体通过管道120a引入气溶胶生成器130中,以使颗粒200分散在容器内。由此,生成颗粒200分散在气体中的状态下的气溶胶。所生成的气溶胶通过管道120b由喷射喷嘴150朝基板160以高速喷射。在压缩阀190打开的状态下经过0.5秒时,然后接下来0.5秒关闭压缩阀190。此后,再次打开压缩阀190,并且每0.5秒重复执行压缩阀190的打开和关闭。来自气瓶110的气体的流速为2L/min,成膜持续时间为1小时,压缩阀190关闭时成膜室140内的真空度为约10Pa,并且压缩阀190打开时成膜室140内的真空度为约100Pa。
气溶胶的喷射速度由喷射喷嘴150的形状、管道120b的长度或内径、气瓶110的内部气压或排气泵180排出的气体量(成膜室140的内部压力)控制。当气溶胶生成器130的内部压力为数万Pa,成膜室140的内部压力为数百Pa,并且喷射喷嘴150的开口的形状为具有1mm内径的圆形时,例如,通过气溶胶生成器130与成膜室140之间的内部压力差可以将气溶胶的喷射速度设定为每秒数百米。当成膜室140的内部压力保持至5Pa或更大但100Pa或更小的范围并且气溶胶生成器130的内部压力保持至50,000Pa时,可以形成具有5%或更大但30%或更小的孔隙率的金属氧化物层。金属氧化物膜的平均厚度优选地被调节至0.1微米或更大但10微米或更小的范围——通过在上述条件下调节供应气溶胶的持续时间。
可以将金属氧化物膜的平均厚度调节至相对于各电子装置的合适厚度。
在作为电子装置实例的电子照相感光体的情况下,作为获得电子装置耐久性和高打印质量的最佳模式的条件,金属氧化物膜的优选平均厚度为1.2微米或更大但1.8微米或更小。
气溶胶中通过加速达到动能的颗粒200被压碎到基板160中,并且颗粒200通过碰撞能量被精细地粉碎。当粉碎的颗粒结合到基板160并且粉碎的颗粒彼此结合时,金属氧化物膜被顺序地形成在电荷传输层上。
成膜与通过几次利用线图案的图案化或感光鼓的旋转一起进行。通过在基板160上沿纵向方向和横向方向扫描基板保持件170或喷射喷嘴150,形成期望面积的金属氧化物膜。
下面将列出本公开内容的电子装置的实施方式的实例。
<1:电子照相感光体和电子照相装置>
本公开的电子装置的一个实施方式是电子照相感光体。
电子照相感光体(下文可称为“感光体”)包括作为载体的导电性载体;电荷传输层,其包括电荷传输材料,其中电荷传输层被设置在导电性载体上或上方;含硅层,其被设置在电荷传输层上或上方,和金属氧化物膜,其被设置在含硅层上或上方。电子照相感光体可以根据需要进一步包括其它层,例如电荷生成层、中间层和保护层。
含硅层如前所述。
金属氧化物膜如前所述。
注意,由顺序地层压电荷生成层和电荷传输层获得的层可以称为感光层。
下文中将描述电子装置是电子照相感光体的实例,但是电子装置不限于电子照相感光体,并且可以应用为电子装置的其他实施方式。
将参考图4描述作为电子照相感光体10A的电子装置的结构。图4是示出电子照相感光体的一个实例的横截面图。图4中描绘了电子照相感光体的一个实施方式。在图4的实施方式中,电子照相感光体10A包括依如下顺序在导电性载体51上的中间层52、电荷生成层53、电荷传输层54、含硅层55和金属氧化物膜56。中间层52可以被适当省略。
<<载体(导电性载体)>>
导电性载体没有具体限制并且可以根据预期目的适当地选择,只要导电性载体呈现体积电阻值为1010ohm·cm或更小的导电性。其实例包括:通过气相沉积或溅射用金属(例如,铝、镍、铬、镍铬合金、铜、银、金、铂和铁)或氧化物(例如,氧化锡和氧化铟)涂覆的膜或圆柱形塑料或纸;和通过诸如牵引熨烫(drawing ironing)、冲击熨烫(impact ironing)、挤出熨烫(extruded ironing)、挤出牵引(extruded drawing)和机械加工的方法将铝、铝合金、镍、不锈钢等板材变成管,然后进行表面处理如机械加工、超精加工(superfinishing)和研磨而获得的管。
<中间层>
电子照相感光体可以包括设置在导电性载体和感光层之间的中间层。出于改善粘附性、防止摩尔纹、改善上层的涂覆性以及防止从导电性载体注入电荷的目的,设置中间层。
中间层一般包括树脂作为主要组分。由于在中间层上施加感光层,中间层中使用的树脂优选为难溶于有机溶剂的热固性树脂。在热固性树脂中,聚氨酯、三聚氰胺树脂和醇酸-三聚氰胺树脂更优选作为用于中间层的树脂,因为以上列出的树脂中的多种实现了上述目的。
此外,出于调节导电性或防止摩尔纹的目的,可以将金属、金属氧化物等的颗粒添加到中间层。金属氧化物优选为氧化钛或氧化锌。中间层的涂覆材料可以通过以下制备:借助球磨机、磨碎机、砂磨机等使颗粒分散在有机溶剂中来制备分散液,以及将分散液和树脂组分混合。
中间层的生产方法(成膜方法)的实例包括:通过浸涂、喷涂、珠涂等将涂覆材料施加在导电性载体上形成膜的方法,以及任选地加热所得膜以固化的方法。中间层的平均厚度通常适当地为约2微米或更大但约20微米或更小。当感光体的残留电位过度累积时,中间层的平均厚度可以小于3微米。
<感光层>
电子照相感光体的感光层是层压感光层,其中电荷生成层和电荷传输层被依此顺序层压。
<电荷生成层>
电荷生成层是层压感光层的一部分。具有因曝光而生成电荷的功能的电荷生成层包括电荷生成材料作为主要组分,并且可以根据需要进一步包括粘合剂树脂。电荷生成材料的实例包括无机电荷生成材料和有机电荷生成材料。
无机电荷生成材料的实例包括晶体硒、非晶硒、硒-碲、硒-碲-卤素、硒-砷化合物和非晶硅。作为非晶硅,优选地使用其中悬空键终止于氢原子或卤素原子的非晶硅,以及掺杂有硼原子、磷原子等的非晶硅。
作为有机电荷生成材料,可以使用已知的材料。其实例包括:金属酞菁,如钛氧基酞菁和氯镓酞菁;无金属酞菁;薁盐颜料;方酸次甲基颜料;具有咔唑骨架的对称或不对称偶氮颜料;具有三苯胺骨架的对称或不对称偶氮颜料;具有芴酮骨架的对称或不对称偶氮颜料;和苝系颜料。在以上列出的实例中,金属酞菁、具有芴酮骨架的对称或不对称偶氮颜料、具有三苯胺骨架的对称或不对称偶氮颜料和苝系颜料是优选的,这是因为电荷生成的量子效率极高。以上列出的电荷生成材料可以单独使用或组合使用。
粘合剂树脂的实例包括聚酰胺、聚氨酯、环氧树脂、聚酮、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、有机硅树脂、丙烯酸树脂、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯基酮、聚苯乙烯、聚-N-乙烯基咔唑和聚丙烯酰胺。
在以上列出的实例中,聚乙烯醇缩丁醛是通常使用的并且是有效的。以上列出的粘合剂树脂可以单独使用或组合使用。
<电荷生成层的生产方法>
例如,电荷生成层的生产方法大致分为真空薄膜形成法和溶液分散系统的铸造法。
真空薄膜形成法的实例包括真空气相沉积、辉光放电分解、离子镀敷、溅射、反应性溅射和化学气相沉积(CVD)。以上列出的方法适用于生产由无机电荷生成材料或有机电荷生成材料形成的层。
作为通过铸造法进行的电荷生成层的生产方法,例如,使无机电荷生成材料或有机电荷生成材料任选地与粘合剂树脂一起借助球磨机、磨碎机、砂磨机等分散在有机溶剂中,以制备分散液,将分散液适当地稀释并涂覆所得物。
涂覆可以通过浸涂、喷涂、珠涂等进行。
电荷生成层的平均厚度优选为0.01微米或更大但5微米或更小。
当残留电位的降低和高灵敏度非常重要时,电荷生成层的厚度增加通常可以改善上述性质。另一方面,厚电荷生成层通常可导致带电性如电荷保留或空间电荷形成的劣化。为平衡上述优点和上述缺点,电荷生成层的平均厚度更优选为0.05微米或更大但2微米或更小。
此外,可以将低分子化合物如抗氧化剂、增塑剂、润滑剂和UV吸收剂以及流平剂任选地添加到电荷生成层。以上列出的化合物可以单独使用或组合使用。当低分子化合物和流平剂与电荷生成层的其它组分组合使用时,灵敏度可通常劣化。因此,低分子化合物和流平剂的量总体上优选为0.1phr或更大但20phr或更小,更优选为0.1phr或更大但10phr或更小。流平剂的使用量优选为0.001phr或更大但0.1phr或更小。
<电荷传输层>
电荷传输层是层压感光层的一部分,并且具有注入和传输电荷生成层中生成的电荷以中和带电感光体的表面电荷的功能。电荷传输层包括电荷传输材料和粘合电荷传输材料的粘合剂组分作为主要组分。
电荷传输材料包括电子传输材料和空穴传输材料。
电子传输材料的实例包括电子接受性材料,如不对称联苯醌衍生物、芴衍生物和萘酰亚胺衍生物。以上列出的电子传输材料可以单独使用或组合使用。
作为空穴传输材料,优选地使用电子供应性材料。其实例包括唑衍生物、二唑衍生物、咪唑衍生物、三苯胺衍生物、丁二烯衍生物、9-(对二乙基氨基苯乙烯基蒽)、1,1-双-(4-二苄基氨基苯基)丙烷、苯乙烯基蒽、苯乙烯基吡唑啉、苯基腙、α-苯基芪衍生物、噻唑衍生物、三唑衍生物、非那定(fenadine)衍生物、吖啶衍生物、苯并呋喃衍生物、苯并咪唑衍生物和噻吩衍生物。以上列出的空穴传输材料可以单独使用或组合使用。
粘合剂组分的实例包括热塑性或热固性树脂,如聚苯乙烯、聚酯、聚乙烯、聚丙烯酸酯、聚碳酸酯、丙烯酸树脂、有机硅树脂、氟树脂、环氧树脂、三聚氰胺树脂、尿烷树脂、酚醛树脂和醇酸树脂。在以上列出的实例中,聚苯乙烯、聚酯、聚丙烯酸酯和聚碳酸酯有效地用作电荷传输组分的粘合剂组分,这是因为其中许多呈现优越的电荷传输性质。
当电惰性聚合物化合物用于电荷传输层的改性时,具有大骨架的cardo聚合物型聚酯,如芴、聚酯(例如,聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯)、其中双酚聚碳酸酯如C型聚碳酸酯的酚组分的3,3'位被烷基取代的聚碳酸酯、其中双酚A的偕甲基被具有2个或更多碳原子的长链烷基取代的聚碳酸酯、具有联苯基或联苯醚骨架的聚碳酸酯、聚己内酯、具有长链烷基骨架的聚碳酸酯,如聚己内酯、丙烯酸树脂、聚苯乙烯、氢化丁二烯等是有效的。
在本说明书中,术语“电惰性聚合物化合物”表示不具有呈现感光性的化学结构如三芳基胺结构的聚合物化合物。当这种树脂作为添加剂与粘合剂树脂一起使用时,考虑到光减衰灵敏度相关的限制,其量优选为相对于电荷传输层的总固体含量50质量%或更少。
当使用电荷传输材料时,电荷传输材料的量总体上优选为40phr或更大但200phr或更小,更优选为70phr或更大但100phr或更小。优选使用共聚物,其中树脂组分以如下量共聚:相对于100质量份的电荷传输组分,0质量份或更大但200质量份或更小,优选约80质量份或更大但约150质量份或更小。
电荷传输层可以通过例如以下形成:将包括电荷传输组分和粘合剂组分作为主要组分的混合物或共聚物溶解或分散在适当的溶剂中以制备电荷传输层涂覆材料,以及施加和干燥该涂覆材料。作为涂覆方法,可以采用浸涂、喷涂、环涂(ring coating)、辊涂机涂覆(roll coater coating)、凹版涂覆、喷嘴涂覆、丝网印刷等。
制备电荷传输层涂覆材料时使用的分散溶剂的实例包括:酮类,如甲基乙基酮、丙酮、甲基异丁基酮和环己酮;醚类,如二烷、四氢呋喃和乙基溶纤剂(ethyl cellosolve);芳烃类,如甲苯和二甲苯;卤素类,如氯苯和二氯甲烷;和酯类,如乙酸乙酯和乙酸丁酯。在以上列出的实例中,甲基乙基酮、四氢呋喃和环己酮是优选的,因为所述溶剂与氯苯、二氯甲烷、甲苯和二甲苯相比具有低环境负荷。以上列出的溶剂可以单独使用或组合使用。
交联的表层可以设置在电荷传输层上方。利用这种结构,考虑到使用期间发生的磨损,不必确保设置电荷输送层的平均厚度。当确保实践使用所需的灵敏度和带电性,电荷传输层的平均厚度优选为10微米或更大但40微米或更小,更优选为15微米或更大但30微米或更小。
此外,低分子化合物,如抗氧化剂、增塑剂、润滑剂和UV吸收剂,以及流平剂可以被任选地添加到电荷传输层。当低分子化合物和流平剂与电荷传输层的其它组分组合使用时,灵敏度通常可劣化。因此,以上列出的化合物的量总体上为0.1phr或更大但20phr或更小,优选为0.1phr或更大但10phr或更小。流平剂的量适当地为约0.001phr或更大但约0.1phr或更小。
<含硅层>
电子照相感光体的含硅层适当地从对本公开内容的电子装置的含硅层的描述中选择。
<金属氧化物膜>
电子照相感光体的金属氧化物膜及其生产方法适当地从对本公开内容的电子装置的金属氧化物膜及其生产方法的详细描述中选择。
<成像设备和成像方法>
本公开内容的成像设备包括电子装置。例如,电子装置是电子照相感光体。
本公开内容的成像设备的实施方式包括电子照相感光体(电子装置)。成像设备进一步包括静电潜像形成单元和显影单元,并且可以根据需要进一步包括其它单元。
本公开内容的成像方法使用电子装置。例如,电子装置是电子照相感光体。
本公开内容的成像方法的实施方式至少包括静电潜像形成步骤和显影步骤,并且可以根据需要进一步包括其它步骤。
成像方法通过成像设备适当地进行,静电潜像形成步骤通过静电潜像形成单元适当地进行,显影步骤通过显影单元适当地进行,并且上述其它步骤通过上述其它单元适当地进行。
<成像设备的实施方式>
下文将参考附图描述成像设备的结构实例。
图5示出了成像设备的实例。充电装置12是被配置以使电子照相感光体11的表面均匀带电的单元。作为充电装置12,可以使用任何已知的单元,如corotron、scorotron、固态充电器和充电辊。鉴于功耗的降低,充电装置12优选地用于被布置与电子照相感光体11接触或相邻。为防止充电装置12的污染,优选在电子照相感光体11相邻处设置充电系统,在电子照相感光体11与充电装置12的表面之间具有适当的间隙。一般,上述充电器可以用作转印装置16。作为转印装置16,转印充电器和分离充电器的组合是有效的。
电子照相感光体11由驱动单元1C驱动。通过充电装置12进行的充电、通过曝光装置13进行的图像曝光、通过转印装置16进行的显影、转印、通过预清洁曝光装置1B进行的预清洁曝光、通过清洁装置17进行的清洁、和通过电荷清除装置1A进行的电荷清除反复执行。润滑剂3A、用于涂覆润滑剂的涂覆刷3B和涂覆刮刀3C沿电子照相感光体11的行进方向被设置在清洁装置17和充电装置12之间,如图5所示出。
在图5中,用于预清洁曝光的光从电子照相感光体11的载体侧施加(在这种情况下,载体是透光的)。
上述光电过程是一个实例。例如,预清洁曝光从图5中的载体侧进行,但预清洁曝光也可以从感光层侧进行。此外,图像曝光的光和电荷清除的光的施加可以从载体侧进行。同时,图像曝光的光、预清洁曝光的光和电荷清除的光被示出作为光照射步骤。然而,除光照射步骤以外,可以进行转印预曝光、图像曝光的预曝光和本领域已知的其它光照射步骤,以对电子照相感光体进行光照射。
此外,上述成像单元可以与复印机、传真机或打印机一起固定和整合。可选地,成像单元可以与任意上述装置以处理盒的形式整合。处理盒的形状的多种实例可以被列出,但作为一般实例,图6中示出的形状被列出。电子照相感光体11具有鼓形,但是电子照相感光体11可以是片材或环形带的形状。
处理盒至少包括电子照相感光体——其上承载静电潜像、显影单元——被配置以用调色剂使在电子照相感光体上承载的静电潜像显影以形成可视图像、以及润滑剂供应单元——被配置以将润滑剂供应到电子照相感光体上。处理盒可以根据需要进一步包括适当选择的其它单元,如充电单元、曝光单元、转印单元、清洁单元和电荷清除单元。显影单元至少包括显影剂容器——被配置以在其上存储调色剂或显影剂,以及显影剂承载器——被配置以承载和传输存储在显影剂容器中的调色剂或显影剂。显影单元可以进一步包括层厚度调节构件,其被配置以调节承载在显影剂承载器上的调色剂层的厚度。处理盒可以被可拆卸地安装在各种电子照相成像设备、传真机和打印机中,并且特别优选地被可拆卸地安装在本公开的成像设备中。
图7示出了成像设备的另一实例。在成像设备中,充电装置12、曝光装置13、黑色(Bk)、青色(C)、品红色(M)和黄色(Y)显影装置14Bk、14C、14M和14Y、作为中间转印构件的中间转印带1F和清洁装置17被依此顺序设置在电子照相感光体11的外周。
注意,图7中所描绘的字母(Bk、C、M和Y)表示调色剂的颜色,并且在必要时被适当省略。显影装置14Bk、14C、14M、14Y的各颜色可以被独立地控制,并且仅用于成像的颜色的显影装置被驱动。通过设置在中间转印带1F内侧的第一转印装置1D,在电子照相感光体11上形成的调色剂图像被转印到中间转印带1F上。
第一转印装置1D被设置使得所述第一转印装置1D可以与电子照相感光体11接触,并且中间转印带1F仅在转印操作期间与电子照相感光体11接触。进行各颜色的成像,并且叠加在中间转印带1F上的调色剂图像通过第二转印装置1E被共同转印到打印介质18上,然后通过定影装置19定影以形成图像。第二转印装置1E还被设置使得第二转印装置1E可以与中间转印带1F接触,并且仅在转印操作期间与中间转印带1F接触。
在转印鼓系统的成像设备中,被静电吸附到转印鼓的不同颜色的调色剂图像被顺序地转印到打印介质,因此存在转印鼓系统的成像设备不能在厚纸上进行打印的限制。同时,在中间转印系统的成像设备中,如图7所示出,不同颜色的调色剂图像被叠加在中间转印带1F上。因此,对使用的打印介质没有限制。上述中间转印系统不仅可以应用于图7所示出的装置,还可应用于图5、6、8和9示出的成像设备。
润滑剂3A以及用于涂覆润滑剂的涂覆刷3B和涂覆刮刀3C相对于电子照相感光体11的旋转方向被设置在清洁装置17和充电装置12之间,如图7所示出。
图8示出了成像设备的另一实例。成像设备利用4色的调色剂,即黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)和黑色(Bk),并且各颜色的成像单元被设置在成像设备中。此外,设置用于4色的电子照相感光体11Y、11M、11C和11Bk。在每个电子照相感光体11Y、11M、11C或11Bk的外周,设置充电装置12Y、12M、12C或12Bk、曝光装置13Y、13M、13C或13Bk、显影装置14Y、14M、14C或14Bk、清洁装置17Y、17M、17C或17Bk等。
此外,传送转印带1G由驱动单元1C保持,所述传送转印带1G是转印材料承载器,其进入和离开沿直线设置的电子照相感光体11Y、11M、11C和11Bk的各转印位置。转印装置16Y、16M、16C和16Bk被设置在转印位置处,分别经由传送转印带1G面对电子照相感光体11Y、11M、11C和11Bk。
图8中示出的串联系统成像设备包括各颜色的电子照相感光体11Y、11M、11C或11Bk,并且所有颜色的调色剂图像被顺序地转印到在传送转印带1G上保持的打印介质上。因此,与包括仅一个电子照相感光体的全色成像设备相比,串联系统成像设备可以以显著高的速度输出全色图像。在充当转印材料的打印介质18上显影的调色剂图像从电子照相感光体11Bk和转印装置16Bk彼此面对的位置被传输至定影装置19,并且调色剂图像通过定影装置19被定影在打印介质18上。
此外,成像设备可以具有图9示出实施方式中的结构。具体地,可以采用图9中示出的利用中间转印带1F的结构来代替利用图8中示出的传送转印带1G的直接转印系统。
在图9示出的实例中,成像设备包括各颜色的电子照相感光体11Y、11M、11C或11Bk,通过电子照相感光体形成的所有颜色的调色剂图像通过作为第一转印单元的一次转印单元1D被顺序地转印并层压到中间转印带1F上,该中间转印带1F由包括辊的驱动单元1C驱动和支撑,从而形成全色图像。
接下来,中间转印带1F被进一步驱动,并且其上承载的全色图像被传输至作为第二转印装置的二次转印单元1E和被设置以面对二次转印单元1E的辊的位置。然后,全色图像通过二次转印单元1E被二次转印到打印介质18上,从而在转印材料上形成期望的图像。
<2:太阳能电池>
本公开的电子装置的一种实施方式是太阳能电池。
太阳能电池包括载体、增感染料电极层——其包括增感染料、被设置在增感染料电极层上或上方的含硅层、以及被设置在含硅层上或上方的金属氧化物膜。太阳能电池进一步包括第一电极、空穴阻挡层和第二电极,并且可以根据需要进一步包括其它构件。
含硅层如前所述。
金属氧化物膜如前所述。
下文将描述电子装置为太阳能电池的实例,但电子装置不限于太阳能电池,并且可应用为电子装置的其他实施方式。
下文将参考附图描述本公开的太阳能电池。注意,本公开内容不限于以下描述的实施方式。以下描述的实施方式可以被改变。例如可以实用另一种实施方式,或者可以在本领域技术人员可以实现的范围内对以下描述的实施方式进行添加、矫正或省略。任何上述实施方式都被包括在本公开的范围内,只要展现本公开的功能和效果。
太阳能电池包括基板——充当载体、第一电极、空穴阻挡层、电子传输层、增感染料电极层、含硅层、陶瓷半导体膜——用作金属氧化物膜、和第二电极。
将参考图10描述电子装置10B的结构,其为太阳能电池。图10是示出太阳能电池的一个实例的横截面图。
在图10示出的实施方式中,在充当载体的基板1上形成第一电极2,在第一电极2上形成空穴阻挡层3,其中在电子传输材料4上吸附光增感材料4’的增感染料电极5被设置在空穴阻挡层3上。所示的实例具有这样的结构,其中含硅层6和金属氧化物膜7被夹在第一电极2和面对第一电极2的第二电极8之间。此外,在图10中,设置引线9和10以在第一电极2和第二电极8之间电连接。
金属氧化物膜7的材料可以融入增感染料电极层中,增感染料电极层的材料可以融入金属氧化物膜7中。
下文中将描述细节。
<载体(基板)>
充当载体的基板1没有具体限制并且可以从本领域已知的基板选择。基板1优选是透明材料。其实例包括玻璃、透明塑料板、透明塑料膜和无机透明晶体。
<第一电极>
第一电极2没有具体限制,只要第一电极2是对可见光透明的导电性材料。作为第一电极2,可以使用本领域已知的电极,例如一般光电转换元件和液晶面板。
第一电极的材料的实例包括氧化铟锡(下文称为ITO)、掺氟氧化锡(下文称为FTO)、掺锑氧化锡(下文称为ATO)、氧化铟锌、氧化铌钛和石墨烯。以上列出的材料可以单独使用或作为层压体组合使用。
第一电极的平均厚度优选为5nm或更大但10微米或更小,更优选为50nm或更大但1微米或更小。
此外,为保持一定的硬度,第一电极优选地被设置在由对可见光透明的材料形成的基板1上。作为基板,使用例如玻璃、透明塑料板、透明塑料膜、无机透明晶体等。
可以使用本领域已知的与基板整合的第一电极。其实例包括FTO涂覆玻璃、ITO涂覆玻璃、氧化锌:铝涂覆玻璃、FTO涂覆透明塑料膜、ITO涂覆透明塑料膜。
此外,第一电极可以是通过使氧化锡或氧化铟掺杂具有不同价态的阳离子或阴离子而制备的透明电极,以及设置在基板如玻璃基板上的具有可透过光的结构如网或条带的金属电极。
以上列出的实例可以单独,或作为混合物,或作为层压体使用。
此外,出于降低电阻的目的,可以组合使用金属引线等。
金属引线的材料的实例包括金属,如铝、铜、银、金、铂和镍。金属引线通过气相沉积、溅射、压接等被设置在基板上,并且其上设置ITO或FTO。
<<空穴阻挡层>>
构成空穴阻挡层3的材料没有具体限制,只要该材料是对可见光透明的并且是电子传输材料。其材料特别优选为氧化钛。
空穴阻挡层被设置以抑制当电极与电解质空穴阻挡层接触时电解质中的空穴与电极表面存在的电子之间的再结合(即,逆电子传输)引起的电力减少。空穴阻挡层3的上述作用于固体染料增感太阳能电池尤其显著呈现。这是因为,与利用电解质溶液的湿染料增感太阳能电池相比,利用有机空穴传输材料等的固体染料增感太阳能电池具有在空穴传输材料中的空穴与电极表面存在的电子之间的高再结合(逆电子传输)速度。
形成空穴阻挡层的方法没有具体限制,但是具有高内阻对于防止由于室内光引起的电流损失是重要的。因此,形成空穴阻挡层的方法也是重要的。其实例一般包括作为湿式成膜的溶胶凝胶法。溶胶凝胶法可能不能充分地防止电流损失。因此,其方法更优选干式成膜,如溅射,并且干式成膜可以给出充分高的膜密度,并且可以防止电流损失。
出于防止第一电极和空穴传输层之间的电子接触的目的,形成空穴阻挡层。空穴阻挡层的平均厚度没有具体限制。空穴阻挡层的平均厚度优选为5nm至1微米。在湿式成膜中,其平均厚度更优选为500nm至700nm。在干式成膜中,其平均厚度更优选为10nm至30nm。
<增感染料层>
太阳能电池包括设置在空穴阻挡层3上的多孔电子传输层。电子传输层可以是单层或多层。
电子传输层由电子传输材料形成。作为电子传输材料,优选地使用半导体颗粒。
在多层的情况下,可以施加各自包括不同粒度的半导体颗粒的分散液以形成多个层,或者可以提供各自包括不同类型的半导体颗粒或各自具有不同的树脂或添加剂组成的涂层以形成多个层。当使用一个涂层不能提供足够的平均厚度时,多层涂覆是有效的。
随着增感染料层的平均厚度增加,总体上,每单位投影面积承载的光增感材料的量增加,因此光捕获率增加。然而,注入电子的扩散长度增加,因此因再结合而引起的电荷损失也增加。因此,电子传输层的平均厚度优选为100nm或更大但100微米或更小。
半导体没有具体限制,并且可以使用本领域已知的任何半导体作为该半导体。其具体实例包括:单质半导体,如硅和锗;化合物半导体,如金属硫属化物;以及具有钙钛矿结构的化合物。
金属硫属化物的实例包括:钛、锡、锌、铁、钨、锆、铪、锶、铟、铈、钇、镧、钒、铌和钽的氧化物;镉、锌、铅、银、锑和铋的硫化物;镉和铅的硒化物;和镉的碲化物。
其它化合物半导体的实例包括:锌、镓、铟和镉的磷化物;镓砷化物;铜铟硒化物;和铜铟硫化物。
此外,具有钙钛矿结构的化合物优选为钛酸锶、钛酸钙、钛酸钠、钛酸钡或铌酸钾。
在以上列出的实例中,氧化物半导体是优选的,并且氧化钛、氧化锌、氧化锡和氧化铌是特别优选的。以上列出的实例可以单独使用或作为混合物组合使用。以上列出的半导体的晶体类型没有具体限制。其晶体类型可以是单晶、多晶或非晶。
半导体颗粒的初级颗粒的平均粒径没有具体限制。其平均粒径优选为1nm或更大但100nm或更小,更优选为5nm或更大但50nm或更小。
此外,由于散射入射光的作用,通过混合或层压具有较大平均粒径的半导体颗粒可以提高效率。在这种情况下,半导体的平均粒径优选为50nm或更大但500nm或更小。
电子传输层的生产方法没有具体限制。其生产方法包括在真空中形成薄膜的方法,如溅射和湿式成膜法。
鉴于生产成本,湿式成膜法是特别优选的。优选这样的方法:其中制备其中分散半导体颗粒粉末或溶胶的糊剂,并将该糊剂施加到集电子电极基板上。
当采用湿式成膜法时,涂覆方法没有具体限制,并且可以根据本领域已知的任何方法进行涂覆。涂覆可以按照各种方法进行,如浸涂、喷涂、线棒涂覆(wire bar coating)、旋涂、辊涂、刮刀涂覆、凹版涂覆和湿式印刷法(例如,凸版印刷(relief printing)、胶版印刷、凹版印刷(gravure printing)、凹雕印刷(intaglio printing)、橡胶板印刷和丝网印刷)。
当通过机械粉碎或利用研磨机形成半导体颗粒的分散液时,通过将至少单独半导体颗粒或包括半导体颗粒和树脂的混合物分散在水或有机溶剂中而形成分散液。使用的树脂的实例包括下列:乙烯基化合物,如苯乙烯、乙酸乙烯酯、丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的聚合物或共聚物;有机硅树脂;苯氧树脂;聚砜树脂;聚乙烯醇缩丁醛树脂;聚乙烯醇缩甲醛树脂;聚酯树脂;纤维素酯树脂;纤维素醚树脂;尿烷树脂;酚醛树脂;环氧树脂;聚碳酸酯树脂;聚丙烯酸酯树脂;聚酰胺树脂;和聚酰亚胺树脂。
用于分散半导体颗粒的溶剂的实例包括:水;醇系溶剂,如甲醇、乙醇、异丙醇和α-松油醇;酮系溶剂,如丙酮、甲基乙基酮和甲基异丁基酮;酯系溶剂,如甲酸乙酯、乙酸乙酯和乙酸正丁酯;醚系溶剂,如二乙醚、二甲氧基乙烷、四氢呋喃、二氧戊环和二烷;酰胺系溶剂,如N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺和N-甲基-2-吡咯烷酮;卤代烃系溶剂,如二氯甲烷、氯仿、溴仿、甲基碘、二氯乙烷、三氯乙烷、三氯乙烯、氯苯、邻二氯苯、氟苯、溴苯、碘苯和1-氯萘;和烃系溶剂,如正戊烷、正己烷、正辛烷、1,5-己二烯、环己烷、甲基环己烷、环己二烯、苯、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、乙苯和枯烯。以上列出的实例可以单独使用或组合使用。
半导体颗粒的分散液或通过溶胶-凝胶法等获得的半导体颗粒的糊剂可以包括酸(例如,盐酸、硝酸和乙酸)、界面活化剂(例如,聚氧乙烯(10)辛基苯基醚)和螯合剂(例如,乙酰丙酮、2-氨基乙醇和乙二胺)以防止颗粒再聚集。
此外,出于提高成膜性的目的,添加增稠剂也是有效的。增稠剂的实例包括:聚合物,如聚乙二醇和聚乙烯醇;和乙基纤维素。
在施加半导体颗粒后,使颗粒彼此电接触,并且优选地进行烧制、微波照射、电子束照射或激光照射,以提高膜强度或与基板的粘合性。以上列出的实例可以单独实施或组合实施。
当进行烧制时,烧制温度的范围没有具体限制。当温度过高时,基板的电阻可能过高或基板可能熔化。因此,固定温度优选为30℃或更高但700℃或更低,更优选为100℃或更高但600℃或更低。此外,烧制持续时间没有具体限制,但烧制持续时间优选为10分钟或更长但10小时或更短。
对于微波照射,可以从电子传输层侧或背侧施加微波。照射持续时间没有具体限制,但微波照射优选进行1小时以内。
在烧制之后,可以进行利用四氯化钛水溶液和有机溶剂的混合溶液的化学镀敷,或利用四氯化钛水溶液的电化学镀敷,这增加半导体颗粒的表面积,或增加从光增感材料到半导体颗粒的电子注入效率。
通过烧制而层压直径几十纳米的半导体颗粒而形成的膜形成多孔状态。纳米多孔结构具有极大的表面积,并且该表面积可以由粗糙度因子表示。
粗糙度因子是表示孔内部区域的实际面积相对于施加至基板的半导体颗粒面积的数值。因此,较大的粗糙度因子是更优选的。粗糙度因子与电子传输层的平均厚度相关。在本公开中,粗糙度因子优选为20或更大。
太阳能电池包括增感染料电极层5以进一步提高转换效率。增感染料电极层5是增感染料(光增感材料)吸附在作为电子传输层的电子传输材料4的表面上的层。
-增感染料(光增感材料)-
充当增感染料的光增感材料没有限制,只要光增感材料是被使用的激发光所光激发的化合物。其具体实例包括:PCT国际申请公开号JP-T-07-500630的日译文、日本未审查专利申请公开号10-233238、2000-26487、2000-323191和2001-59062中公开的金属络合物化合物;日本未审查专利申请公开号10-93118、2002-164089和2004-95450以及J.Phys.Chem.C,7224,第111卷(2007)中公开的香豆素化合物;日本未审查专利申请公开号2004-95450和Chem.Commun.,4887(2007)中公开的多烯化合物;日本未审查专利申请公开号2003-264010、2004-63274、2004-115636、2004-200068和2004-235052、J.Am.Chem.Soc.,12218,第126卷(2004)、Chem.Commun.,3036(2003)和Angew.Chem.Int.Ed.,1923,第47卷(2008)中公开的二氢吲哚化合物;J.Am.Chem.Soc.,16701,第128卷(2006)和J.Am.Chem.Soc.,14256,第128卷(2006)中公开的噻吩化合物;日本未审查专利申请公开号11-86916、11-214730、2000-106224、2001-76773和2003-7359中公开的花菁染料;日本未审查专利申请公开号11-214731、11-238905、2001-52766、2001-76775和2003-7360中公开的份菁染料;日本未审查专利申请公开号10-92477、11-273754、11-273755和2003-31273中公开的9-芳基呫吨化合物;日本未审查专利申请公开号10-93118和2003-31273中公开的三芳基甲烷化合物;和日本未审查专利申请公开号09-199744、10-233238、11-204821、11-265738、J.Phys.Chem.,2342,第91卷(1987)、J.Phys.Chem.B,6272,第97卷(1993)、Electroanal.Chem.,31,第537卷(2002)、日本未审查专利申请公开号2006-032260、J.Porphyrins Phthalocyanines,230,第3卷(1999)、Angew.Chem.Int.Ed.,373,第46卷(2007)和Langmuir,5436,第24卷(2008)中公开的酞菁化合物和香豆素化合物。在以上列出的实例中,金属络合物化合物、香豆素化合物、多烯化合物、二氢吲哚化合物和噻吩化合物是特别优选使用的。
作为使光增感材料4’吸附在电子传输材料4上的方法,可以采用将包括半导体颗粒的集电子电极浸渍在光增感材料溶液或分散液中的方法,或将溶液或分散液施加到电子传输层以使半导体颗粒吸附在其上的方法。
在前者方法的情况下,可以采用浸渍、浸涂、辊涂、气刀涂覆等。
在后者方法的情况下,可以采用线棒涂覆、滑动料斗涂覆(slide hoppercoating)、挤出、幕涂、旋涂、喷涂等。
此外,半导体颗粒的吸附可在超临界流体中利用二氧化碳等进行。
当使光增感材料吸附时,可以组合使用缩合剂。
缩合剂可以是具有催化功能以使光增感材料和电子传输化合物物理地或化学地结合到无机材料表面上的试剂,或者是化学计量地作用于有利地改变化学平衡的试剂。此外,可以添加硫醇或羟基化合物作为缩合助剂。
用于溶解或分散光增感材料的溶剂的实例包括:水;醇系溶剂,如甲醇、乙醇和异丙醇;酮系溶剂,如丙酮、甲基乙基酮和甲基异丁基酮;酯系溶剂,如甲酸乙酯、乙酸乙酯和乙酸正丁酯;醚系溶剂,如二乙醚、二甲氧基乙烷、四氢呋喃、二氧戊环和二烷;酰胺系溶剂,如N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺和N-甲基-2-吡咯烷酮;卤代烃系溶剂,如二氯甲烷、氯仿、溴仿、甲基碘、二氯乙烷、三氯乙烷、三氯乙烯、氯苯、邻二氯苯、氟苯、溴苯、碘苯和1-氯萘;以及烃系溶剂,如正戊烷、正己烷、正辛烷、1,5-己二烯、环己烷、甲基环己烷、环己二烯、苯、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、乙苯和枯烯。以上列出的实例可以单独使用或组合使用。
此外,存在当根据光增感材料的类型抑制化合物分子之间的聚集时更有效地发挥作用的光增感材料。因此,可以组合使用聚集解离剂。
聚集解离剂优选为甾族化合物(例如,胆酸和鹅脱氧胆酸)、长链烷基羧酸或长链烷基膦酸。可以根据使用的光增感材料适当地选择聚集解离剂。
聚集解离剂量为,相对于1质量份光增感材料,优选0.01质量份或更大但500质量份或更小,更优选0.1质量份或更大但100质量份或更小。
光增感材料或光增感材料和聚集解离剂的组合的吸附温度优选为-50℃或更高但200℃或更低。此外,吸附可以在静置或搅拌下进行。
搅拌方法的实例包括利用搅拌器、球磨机、漆料调节机、砂磨机、磨碎机和分散机的搅拌,以及超声分散,但方法不限于以上列出的实例。吸附所需的时间优选为5秒或更长但1000小时或更短,更优选为10秒或更长但500小时或更短,更优选为1分钟或更长但150小时或更短。此外,吸附优选在黑暗中进行。
<含硅层>
太阳能电池的含硅层及其生产方法可以适当地从对本公开内容的电子装置的含硅层及其生产方法的描述中选择。
<金属氧化物膜>
太阳能电池的金属氧化物膜7及其生产方法可以适当地从对本公开内容的电子装置的金属氧化物膜及其生产方法的描述中选择。
<第二电极>
第二电极在形成金属氧化物膜之后设置。
此外,与第一电极相同的电极一般可以用作第二电极。载体不必设置在强度和气密性充分保持的结构中。
第二电极的材料的具体实例包括:金属,如铂、金、银、铜和铝;碳系化合物,如石墨、富勒烯、碳纳米管和石墨烯;导电性金属氧化物,如ITO、FTO和ATO;和导电性聚合物,如聚噻吩和聚苯胺。
第二电极的平均厚度没有具体限制。此外,以上列出的材料可以单独使用或组合使用。
可以根据使用的材料或空穴传输层的类型,通过诸如涂覆、层压、气相沉积、CVD和粘合的方法,在空穴传输层上适当地形成第二电极。
为了使电子装置充当光电转换装置(光电转换元件),第一电极或第二电极或两者是基本上透明的。
在本公开内容的电子装置中,设置有第一电极的那侧是透明的,并且优选地从第一电极的那侧施加太阳光。在这种情况下,优选地在第二电极的那侧使用反射光的材料,并且该材料优选是通过气相沉积涂覆有金属或导电性氧化物的玻璃或塑料,或金属膜。
此外,在施加太阳光的那侧设置抗反射层也是有效的。
光电转换元件可以应用于太阳能电池和包括该太阳能电池的电源。应用实例可以是利用了太阳能电池或利用太阳能电池的电源的任何装置。例如,光电转换元件可以用于台式电子计算器或手表的太阳能电池。利用本公开的光电转换元件的性质的实例包括手机、电子记事本、电子纸等的电源。此外,光电转换元件可以用作辅助电源,以延长充电式或干电池式电器的连续使用时间。此外,光电转换元件可以用作与二次电池组合的一次电池替代品,充当传感器的自足型电源。
<3:有机电致发光元件>
本公开内容的电子装置的实施方式是有机电致发光(EL)元件。
图11示出作为本发明内容的电子装置的实施方式的有机EL元件10C。
在本公开内容中,标准元件结构是有机EL元件的反层结构,其有利于元件的耐久性,但有机EL元件的结构不限于反层结构。
有机EL元件具有层压结构,其包括载体31和在载体上依次放置的负极32、电子注入层33、电子传输层34、发光层35、空穴传输层36、含硅层37、金属氧化物膜38和正极39。
在下文中描述细节。
<载体(基板)>
载体31没有具体限制并且可以从本领域已知的载体选择。优选使用透明材料作为基板1。其实例包括玻璃、透明塑料板、透明塑料膜和透明无机晶体。
<负极>
负极材料的实例包括单一金属元素,例如Li、Na、Mg、Ca、Sr、Al、Ag、In、Sn、Zn和Zr,以及它们的合金。此外,也可以与负极形成同样的方式在负极上形成LiF等作为电极保护膜。除了上面列出的材料,ITO、IZO、FTO和铝是优选的。负极的平均厚度优选为10nm至500nm,更优选为100nm至200nm。其厚度可以通过光谱椭偏仪、使用表面粗糙度计或显微图像分析来测量。
<电子注入层>
电子注入层33被设置为用于减少从负极电子注入到由电子亲和势小的有机材料形成的电子传输层中的障碍的层。用于电子注入层的材料的实例包括金属氧化物,其包括镁、铝、钙、锆、硅、钛或锌、聚苯撑乙烯(polyphenylene vinylene)、羟基喹啉和萘二甲酰亚胺(naphthaylimide)衍生物。
电子注入层的平均厚度优选为5nm至1000nm,更优选为10nm至30nm。电子注入/电子传输层的平均厚度可以通过光谱椭偏仪、使用表面粗糙度计或显微图像分析来测量。
<电子传输层>
可用作电子传输层材料的低分子量化合物的实例包括唑衍生物、二唑衍生物、吡啶衍生物、喹啉衍生物、嘧啶衍生物、吡嗪衍生物、菲咯啉衍生物、三嗪衍生物、三唑衍生物、咪唑衍生物、四羧酸酐、三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)等多种金属络合物、和噻咯衍生物。上述实例可以单独使用或组合使用。
在上述实例中,优选Alq3等金属络合物和吡啶衍生物。
电子传输层的平均厚度优选为10nm至200nm,更优选为40nm至100nm。其厚度可以通过光谱椭偏仪、使用表面粗糙度计或显微图像分析来测量。
<发光层>
用于形成发光层35的聚合物材料的实例包括聚对苯撑乙烯类(polyparaphenylene vinylene-based)化合物、聚芴类化合物和聚咔唑类化合物。
用于形成发光层的低分子量材料的实例包括:金属络合物,例如三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)、铝(III)三(4-甲基-8-喹啉)(Almq3)、8-羟基喹啉锌(Znq2)、(1,10-菲咯啉)-三-(4,4,4-三氟三氟-1-(2-噻吩)-丁烷-1,3-二酮)铕(III)(Eu(TTA)3(phen))、铂(II)2,3,7,8,12,13,17,18-八乙基-21H,23H-卟啉、锌(II)双[2-(o-羟基苯基苯并噻唑](ZnBTZ2)、双[2-(2-羟基苯基)-吡啶]铍(Bepp2)和三[3-甲基-2-苯基吡啶]铱(III)(Ir(mpy)3)的金属络合物、二苯乙烯基苯衍生物(distyrylbenzene derivative)、菲衍生物、苝类化合物、咔唑类化合物、苯并咪唑类化合物、苯并噻唑类化合物、香豆素类化合物、芘酮类化合物、二唑类化合物、喹吖啶酮类化合物、吡啶类化合物和螺环化合物(spiro compound)。上面列出的实例可以单独使用或组合使用。
发光层的平均厚度没有具体限制。其平均厚度优选为10nm至150nm,更优选为20nm至100nm。
膜厚度可以通过光谱椭偏仪、表面粗糙度计或显微图像分析来测量。
<空穴传输层>
用于有机EL元件的空穴传输层36的材料的实例包括唑衍生物、二唑衍生物、咪唑衍生物、三苯胺衍生物、丁二烯衍生物、9-(对二乙基氨基苯乙烯基蒽)、1,1-双-(4-二苄基氨基苯基)丙烷、苯乙烯基蒽、苯乙烯基吡唑啉、苯基腙、α-苯基芪衍生物、噻唑衍生物、三唑衍生物、非那定(fenadine)衍生物、吖啶衍生物、苯并呋喃衍生物、苯并咪唑衍生物和噻吩衍生物。它们的其他实例包括聚芳胺、芴-芳胺共聚物、芴-二噻吩共聚物、聚(N-乙烯基咔唑)、聚乙烯基芘、聚乙烯基蒽、聚噻吩、聚烷基噻吩、聚己基噻吩、聚(对苯撑乙烯)、聚(thinylene vinylene)、芘甲醛树脂、乙基咔唑甲醛树脂及其衍生物。上述空穴传输材料可以单独使用或组合使用,也可以作为与其他化合物的混合物使用。
空穴传输层的平均厚度优选为10nm至150nm,更优选为40nm至100nm。
上述空穴传输材料可以单独使用或组合使用。
<含硅层>
有机EL元件的含硅层37及其生产方法适当地从对本公开内容的电子装置的含硅层及其生产方法的描述中选择。
<金属氧化物膜>
有机EL元件的金属氧化物膜38及其生产方法适当地从对本公开内容的电子装置的金属氧化物膜及其生产方法的描述中选择。
<正极>
正极39的材料优选为金、银、铜、铝或ITO。膜厚度可以通过光谱椭偏仪、使用表面粗糙度计或显微图像分析来测量。在通过真空气相沉积形成膜的情况下,膜厚度可以借助石英晶体振荡器膜厚度测试仪来测量。
实施例
将在下文中描述本公开内容的实施例。然而,本公开内容不应被解释为限于这些实施例。在以下实施例中,除非另有说明,“份”表示“质量份”。
(生产实施例1)
-制备铜铝氧化物-
以下列方式制备铜铝氧化物。以下呈现的氧化亚铜和氧化铝被称取等摩尔数。将收集的氧化亚铜和氧化铝转移到美奶滋瓶(mayonnaise bottle)中,并借助管式混合器(T2C型,可得自Willy A.Bachofen AG Maschinenfabrik)搅拌其中的混合物以获得粉末混合物。将获得的粉末混合物在1,100℃下加热40小时,并使所得物通过具有100微米孔径的筛网。
(粉末混合物材料)
氧化亚铜(NC-803,可得自NC TECH Co.,Ltd.):12kg
氧化铝(AA-03,可得自SUMITOMO CHEMICAL COMPANY,LIMITED):8.58kg
将获得的铜铝氧化物借助DRYSTAR SDA1(可得自Ashizawa Finetech Ltd.)粉碎,以获得累积数分别为0.7±0.1微米、5.0±0.5微米、26±3微米的10%(D10)、50%(D50)和90%(D90)的粒度的铜铝氧化物粉末。将铜铝氧化物的粉末在100℃下真空干燥,以将铝铜氧化物的水分含量调节至0.2质量%或更少。
铜铝氧化物的粒径是借助MICROTRAC MT3300(MicrotracBEL Corp.)利用0.2%六偏磷酸钠水溶液作为分散介质以10秒的测量持续时间测量得到的值。
至于铜铝氧化物的水分含量测量,使用Karl Fischer水分计(CA-200,可得自Mitsubishi Chemical Analytech Co.,Ltd.)。
铜铝氧化物的元素的组成比通过X射线荧光光谱仪(ZSX PrimusIV,可得自RigakuCorporation)来确定,并且晶体结构借助X射线衍射仪(X’Pert PRO,可得自Spectris Co.,Ltd.)来测量。
<实施例1>
-电子照相感光体的生产实例-
实施例1的20个电子照相感光体各自以下列方式生产。实施例1的各电子照相感光体包括依下列顺序设置在导电性载体上的中间层、电荷生成层、电荷传输层、含硅层和金属氧化物膜。
-形成中间层-
通过浸涂将以下中间层涂覆液施加到铝导电性载体(外径:100mm,厚度:1.5mm)上,以形成中间层。在150℃下干燥30分钟后,中间层的平均厚度为5微米。
(中间层涂覆液)
氧化锌颗粒(MZ-300,可得自TAYCA CORPORATION):350份
3,5-二叔丁基水杨酸(可得自Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.):1.5份
封端异氰酸酯(Sumidur(注册商标)3175,固体含量:75质量%,可得自SumikaBayer Urethane Co.,Ltd.):60份
通过将缩丁醛树脂(20质量%)溶解在2-丁酮(BM-1,可得自SEKISUI CHEMICALCO.,LTD.)中而获得的溶液:225份
2-丁酮:365份
-形成电荷生成层-
通过浸涂将以下电荷生成层涂覆液施加至所获得的中间层上,以形成电荷生成层。电荷生成层的平均厚度为0.2微米。
(电荷生成层涂覆液)
Y型钛氧基酞菁:6份
缩丁醛树脂(S-LEC BX-1,可得自SEKISUI CHEMICAL CO.,LTD.):4份
2-丁酮(可得自KANTO CHEMICAL CO.,INC.):200份
-形成电荷传输层-
通过浸涂将以下电荷传输层涂覆液施加至所获得的电荷生成层上,以形成电荷传输层。
在135℃下干燥20分钟后,电荷传输层的平均厚度为22微米。
(电荷传输层涂覆液)
双酚Z聚碳酸酯(PANLITE TS-2050,可得自TEIJIN LIMITED):10份
具有以下结构式的低分子电荷传输材料:10份
[化学8]
四氢呋喃:80份
-形成含硅层-
通过环涂将以下含硅层涂覆液施加至所获得的电荷传输层上,以形成含硅层。在120℃下干燥20分钟后,含硅层的平均厚度为0.5微米。
(含硅层涂覆液)
有机硅硬涂覆液(NSC-5506,可得自NIPPON FINE CHEMICAL CO.,LTD.):210份
三甲基乙氧基硅烷(可得自Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.):27份
具有以下结构的电荷传输材料(可得自Ricoh Company,Limited):10份
[化学9]
乙醇:253份
-形成金属氧化物膜-
作为成膜室,使用通过对商业可得的气相沉积装置进行修改而获得的腔室。
将商业可得的搅拌器(T.K.AGI HOMO MIXER 2M-03,可得自PRIMIX Corporation)用于气溶胶生成器。注意,作为气溶胶生成器,可以使用超声波清洁器(SUS-103,可得自Shimadzu Corporation),其中设置有体积为1L的商业可得的压力供应瓶(RBN-S,可得自Kato Stainless Kagaku Co.)。
将内径为4mm的管道从气溶胶生成器引到成膜室,并将喷射喷嘴(YB1/8MSSP37,可得自Spraying Systems Co.)附接至该管道的边缘。将感光体设置在距喷射喷嘴50mm的位置处。作为感光体保持件,设置可以使感光鼓旋转的机构。作为喷射喷嘴,使用可以横向移动的喷射喷嘴。气溶胶生成器和充有氮气的气瓶用内径为4mm的管道连接。
利用上述装置,按以下方式生产平均厚度为0.5微米的目标金属氧化物膜。
向气溶胶生成器中装入包括成产实施例1中获得的铜铝氧化物和二氧化硅颗粒(Reolosil ZD-30S,可得自Tokuyama Corporation)的99%(铜铝氧化物):1%(二氧化硅颗粒)质量比的粉末混合物,该二氧化硅颗粒已用二甲基二氯硅烷和六甲基二硅氮烷进行表面处理,具有190±25m2/g的BET表面积和2.9质量%的碳含量。
接下来,利用排气泵从成膜室至气溶胶生成器进行抽真空。然后,将氮气从气瓶送入气溶胶生成器中,并开始搅拌以生成气溶胶,其中颗粒分散在氮气中。将生成的气溶胶通过管道从喷射喷嘴喷向感光体。氮气的流速为13L/min至20L/min。此外,成膜持续时间为20分钟,并且金属氧化物层形成期间的成膜室内部的真空度为约50Pa至约150Pa。通过X射线荧光光谱仪(ZSX PrimusIV,可得自Rigaku Corporation)确定在形成膜后在感光体表面(金属氧化物膜)处包括的二氧化硅颗粒量。以与该装入量相同的量在感光体中包括二氧化硅颗粒。
(实施例2)
以与实施例1中相同的方式生产电子照相感光体,不同之处在于如下改变含硅层涂覆液。
(含硅层涂覆液)
有机硅硬涂覆液(NSC-5506,可得自NIPPON FINE CHEMICAL CO.,LTD.):187份
三甲基乙氧基硅烷(可得自Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.):24份
具有以下结构的电荷传输材料(可得自Ricoh Company,Limited):20份
[化学10]
乙醇:269份
(实施例3)
以与实施例1中相同的方式生产电子照相感光体,不同之处在于如下改变含硅层涂覆液。
(含硅层涂覆液)
有机硅硬涂覆液(NSC-5506,可得自NIPPON FINE CHEMICAL CO.,LTD.):140份
三甲基乙氧基硅烷(东京化成工业株式会社制):18份
具有以下结构的电荷传输材料(可得自Ricoh Company,Limited):40份
[化学11]
乙醇:302份
(实施例4)
以与实施例1中相同的方式生产电子照相感光体,不同之处在于如下改变含硅层涂覆液。
(含硅层涂覆液)
有机硅硬涂覆液(NSC-5506,可得自NIPPON FINE CHEMICAL CO.,LTD.):210份
三甲基乙氧基硅烷(可得自Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.):27份
聚硅烷(OGSOL SI-10-10,可得自Osaka Gas Chemicals Co.,Ltd.):10份
四氢呋喃:253份
(实施例5)
以与实施例1中相同的方式生产电子照相感光体,不同之处在于如下改变含硅层涂覆液。
(含硅层涂覆液)
有机硅硬涂覆液(NSC-5506,可得自NIPPON FINE CHEMICAL CO.,LTD.):187份
三甲基乙氧基硅烷(可得自Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.):24份
聚硅烷(OGSOL SI-10-10,Osaka Gas Chemicals Co.,Ltd.):20份
四氢呋喃:269份
(实施例6)
以与实施例1中相同的方式生产电子照相感光体,不同之处在于如下改变含硅层涂覆液。
(含硅层涂覆液)
有机硅硬涂覆液(NSC-5506,可得自NIPPON FINE CHEMICAL CO.,LTD.):140份
三甲基乙氧基硅烷(可得自Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.):18份
聚硅烷(OGSOL SI-10-10,可得自Osaka Gas Chemicals Co.,Ltd.):40份
四氢呋喃:302份
(实施例7)
以与实施例1中相同的方式生产电子照相感光体,不同之处在于如下改变含硅层涂覆液。
(含硅层涂覆液)
有机硅硬涂覆液(NSC-5506,可得自NIPPON FINE CHEMICAL CO.,LTD.):187份
三甲基乙氧基硅烷(可得自Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.):24份
具有以下结构的电荷传输材料(可得自Ricoh Company,Limited):20份
[化学12]
酸催化剂(对甲苯磺酸,可得自Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.):0.008份
四氢呋喃:269份
(生产实施例2)
将生产实施例1中生产的未粉碎的铜铝氧化物借助DRYSTAR SDA1(可得自Ashizawa Finetech Ltd.)粉碎,以获得具有0.5±0.1微米的累积粒度分布10%(D10)、1.6±0.2微米的累积粒度分布50%(D50)和7.2±0.7微米的累积粒度分布90%(D90)的铜铝氧化物粉末。
在50mL玻璃样品瓶中装入100g的每个直径为2mm的YTZ球、0.18g的润湿分散添加剂(BYK-P105,可得自BYK)、9.945g的环戊酮和9g的粉碎的铜铝氧化物。使样品瓶以150rpm的速度旋转24小时,进行铝酸铜的分散处理。随后,使分散液通过具有400目和1,000目的筛目大小的不锈钢筛网以除去粗颗粒。用乙醇将滤液的固体含量调整为30质量%。将所得物作为金属氧化物分散液提供。
(实施例8)
使用生产实施例2中获得的金属氧化物分散液,制备以下的含硅层涂覆液。
以与实施例1中相同的方式生产电子照相感光体,不同之处在于将含硅层涂覆液替换为以下含硅层涂覆液。
(含硅层涂覆液)
有机硅硬涂覆液(NSC-5506,可得自NIPPON FINE CHEMICAL CO.,LTD.):210份
三甲基乙氧基硅烷(可得自Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.):27份
生产实施例2的金属氧化物分散液:33份
乙醇:230份
(实施例9)
以与实施例8中相同的方式生产电子照相感光体,不同之处在于将含硅层涂覆液替换为以下含硅层涂覆液。
(含硅层涂覆液)
有机硅硬涂覆液(NSC-5506,可得自NIPPON FINE CHEMICAL CO.,LTD.):187份
三甲基乙氧基硅烷(可得自Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.):24份
生产实施例2的金属氧化物分散液:67份
乙醇:222份
(实施例10)
以与实施例8中相同的方式生产电子照相感光体,不同之处在于将含硅层涂覆液替换为以下含硅层涂覆液。
(含硅层涂覆液)
有机硅硬涂覆液(NSC-5506,可得自NIPPON FINE CHEMICAL CO.,LTD.):140份
三甲基乙氧基硅烷(可得自Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.):18份
生产实施例2的金属氧化物分散液:133份
乙醇:309份
(比较例1)
以与实施例1中相同的方式生产电子照相感光体,不同之处在于如下改变含硅层涂覆液。
(含硅层涂覆液)
有机硅硬涂覆液(NSC-5506,可得自NIPPON FINE CHEMICAL CO.,LTD.):233份
三甲基乙氧基硅烷(可得自Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.):30份
乙醇:237份
<含硅层和金属氧化物膜的去除>
含硅层和金属氧化物膜以下列方式去除。具体而言,将感光鼓安装在图1所示的感光体再现装置中,在下表1所呈现的去除条件下去除含硅层和金属氧化物膜。可以通过观察安装在装置中的感光鼓的扭矩测量值的不连续变化点以及感光鼓外观的变化来判断含硅层或金属氧化物膜的去除的完成。
如果在观察到扭矩测量值的不连续变化之后继续去除,则减小底层的膜厚度。为了进行可再现的测试,希望在观察到不连续变化后的30秒内终止去除过程。
<含硅层和金属氧化物膜的去除条件>
[表1]
<电子照相感光体的评价>
对于以上述方式生产的实施例1至10和比较例1的每个电子照相感光体,其是具有380mm长度和100mm外径的圆柱形感光鼓,粘附了金电极贴片,该金电极贴片包括直径为0.1mm的银线作为引线。沿着预定的圆周方向以及感光鼓的纵向方向,将金电极贴片粘附在距鼓的边缘190mm的位置处。此外,在其上粘合厚度为60微米的无色透明聚酯纤维胶带(可得自NITTO DENKO CORPORATION),其尺寸足够大以充分覆盖金电极贴片。通过真空气相沉积在聚乙烯薄膜(polywrap,可得自UBE FILM,LTD.)上沉积25-nm金电极(电极面积:50mm2)来获得金电极贴片。碳带(可得自Nisshin EM Co,Ltd.)用于在金电极和引线之间粘合。
将以上述方式获得的感光鼓提供给飞行时间测量装置(TOF-401,可得自SumitomoHeavy Industries,Ltd.)。测量环境是暗室,其温度和湿度保持在23摄氏度和55%RH。
附接在装置上的亚纳米染料激光器KEC-160用于用脉冲激发光照射感光鼓。作为光源的激光染料,准备DOTC(3,3'-二甲基氧杂三羰花青碘化物,可得自Optronscience,Inc.)的DMSO溶液(0.25M)。将用于充有DMSO溶液的装置的石英电池设置在从装置发射的氮气脉冲激光的光路中间,以改变脉冲激光的波长。在飞行时间测量中,使用具有782nm波长的脉冲激光。感光体表面的曝光面积的直径为0.5mm。
将偏压(+500V)施加到感光鼓的铝载体上,以从其上设置有电极贴片的表面发射具有782nm的脉冲激光,绘制在感光体的电荷生成层中被光激发的电荷载流子的传输状态,并使用示波器观察为表示光电流随时间变化的波形。图12显示了测量结果的实例。
在本公开内容中,由图12的波形和横轴限定的面积被确定为电荷量。将表面为含硅层的测量样品的电荷量表示为Q(ACL),将除去了含硅层的测量样品的电荷量表示为Q(CTL)。计算面积的范围设定为从0秒到瞬态光电流相对于测量时间衰减并且在瞬态光电流中除了噪声之外没有观察到变化的点的面积。
为了比较样品之间的电荷量,所有瞬态光电流的测量条件都是固定的。具体而言,飞行时间测量装置的负荷电阻RL固定为1kΩ,信号增益固定为50倍,脉冲激光通过的ND滤光片固定为10%,瞬态光电流测量的积分次数固定为32次。由于32次测量的瞬态光电流波形没有显著变化,因此假定脉冲激光的辐照度基本上恒定。
<电荷量的比率>
一旦使用图1的装置去除金属氧化物膜,则暴露出含硅层。从其中含硅层暴露在表面处的电子装置的瞬态光电流波形的测量计算电荷量Q(ACL)。通过飞行时间测量装置(TOF-401)获得的光电流值的总和——每个乘以采样时间,被确定为电荷量Q(ACL)。在本公开内容中,每0.1微秒对光电流值进行采样。
接下来,借助图1的装置类似地除去含硅层。如上所述,以同样的方式,通过该状态的电子装置的瞬态光电流波形的测量,计算电荷量Q(CTL)。
根据下式,由电荷量Q(ACL)和电荷量Q(CTL)确定电荷量的比率。
[数学2]
<半色调图像打印的评价>
将实施例和比较例中获得的每个感光体组装来安装,并借助Ricoh Pro C9110(可得自Ricoh Company,Limited)打印半色调图像。作为半色调图像,以600dpi的图像分辨率打印在纵向和横向上每2个像素交替排列白色和黑色的图像图案。作为打印纸,使用A3大小的复印纸(POD Gloss Coat,可得自Oji Paper Co.,Ltd.)和将Protoner Black C9100作为调色剂。
基于目测选择已打印半色调图像的打印纸上最均匀区域,并通过显微镜(MXMACROZVI,可得自HIROX CO.,LTD.)拍摄4平方毫米大小的所选区域的放大照片图像(tif文件格式)。
使用图像分析软件(图像J,可得自The National Institute of Health,U.S.A.)确定所获得的图像中除图像边缘之外的所有点的面积,并基于变异系数的值(标准偏差除以平均值得到的值)评估结果。
(图像等级)
等级5:变异系数小于0.2。
等级4:变异系数为0.2或更大但小于0.3。
等级3:变异系数为0.3或更大但小于0.4。
等级2:变异系数为0.4或更大但小于0.5。
等级1:变异系数为0.5或更大,或不能显影点。
实施例1至10和比较例1的电子装置的电荷量的比率与半色调图像打印的评价结果如表2所示。
[表2]
传统上,当使用比较例1的有机硅硬涂覆材料时,感光体的光衰减特性或带电性没有问题。然而,在将这种感光体用作产生高精确度图像的感光体的情况下,在本公开内容中清楚的是,需要大量的电荷作为有助于电荷传输的电荷量。
实施例1至10的电荷量的比率为10%或更大的感光体能够进行精确光电转换,并可以显影在实用上没有问题的半色调图像。为了将电荷量的比率提高到10%或更大,在含硅层中添加p型半导体材料是有效的。例如,实施例1至10中使用的三苯胺衍生物或铜铁矿的金属氧化物颗粒是有效的。
例如,本公开内容的实施方式如下。
<1>一种电子装置,其包括:
载体;
包含电荷传输材料的电荷传输层或包含增感染料的增感染料电极层,其中所述电荷传输层或所述增感染料电极层被设置在所述载体上或上方;
含硅层,其被设置在所述电荷传输层或所述增感染料电极层上或上方;和
金属氧化物膜,其设置在所述含硅层上或上方,
其中比率[Q(ACL)/Q(CTL)]为10%或更大,其中Q(ACL)是通过飞行时间法测量的电子装置(ACL)的瞬态光电流波形的时间积分,和Q(CTL)是通过飞行时间法测量的电子装置(CTL)的瞬态光电流波形的时间积分,
其中所述电子装置(ACL)具有所述含硅层作为最外层,并且通过从所述电子装置去除所述金属氧化物膜而获得,并且
其中所述电子装置(CTL)具有所述电荷传输层或所述增感染料电极层作为最外层,并且通过从所述电子装置去除所述金属氧化物膜和所述含硅层而获得。
<2>根据<1>所述的电子装置,
其中所述含硅层包含选自具有羟基的三苯胺化合物、聚甲基苯基硅烷和铜铁矿氧化物中的至少一种作为构成组分。
<3>根据<2>所述的电子装置,
其中所述三苯胺化合物和所述铜铁矿氧化物的组合的量相对于所述含硅层的所有构成组分的总量为10质量%或更大但40质量%或更小。
<4>根据<1>至<3>中任一项所述的电子装置,
其中所述含硅层包含单烷氧基硅烷作为构成组分。
<5>根据<1>至<4>中任一项所述的电子装置,
其中所述金属氧化物膜包括铜铁矿氧化物。
<6>根据<5>所述的电子装置,
其中所述铜铁矿氧化物为铜铝氧化物。
<7>根据<1>至<6>中任一项所述的电子装置,
其中所述金属氧化物膜包括二氧化硅。
<8>一种生产电子装置的方法,所述方法包括将金属氧化物膜原料喷涂到含硅层上,以形成所述金属氧化物膜,
其中所述电子装置为根据<1>至<7>中任一项所述的电子装置,并且所述金属氧化物膜和所述含硅层为所述电子装置的所述金属氧化物膜和所述含硅层。
<9>根据<8>所述的方法,
其中所述喷涂为将所述金属氧化物膜原料的颗粒通过气溶胶沉积喷涂到所述含硅层上。
<10>一种成像方法,其包括
使用根据<1>至<7>中任一项所述的电子装置形成图像。
<11>一种成像设备,其包括
根据<1>至<7>中任一项所述的电子装置。
根据<1>至<7>中任一项的电子装置、根据<8>或<9>的生产电子装置的方法、根据<10>的成像方法和根据<11>的成像设备能够解决现有技术中存在的上述多种问题,并且能够解决本公开内容的目的。
参考标记列表
1A:电荷清除装置
1B:预清洁曝光装置
1C:驱动单元
1D:第一转印装置
1E:第二转印装置
1F:中间转印带
1G:传送转印带
3A:润滑剂
3B:涂覆刷
3C:涂覆刮刀
3D:压力弹簧
10A:电子照相感光体
10B:电子装置
10C:有机EL元件
11、11Y、11M、11C、11Bk:电子照相感光体
12、12Y、12M、12C、12Bk:充电装置
13、13Y、13M、13C、13Bk:曝光装置
14、14Y、14M、14C、14Bk:显影装置
16、16Y、16M、16C、16Bk:转印装置
17、17Y、17M、17C、17Bk:清洁装置
18:打印介质
19:定影装置
231:感光体
232:包裹膜
233:压辊
234:负荷构件
235:夹送轮
236:送纸辊
237:负荷构件
238:送纸辊
239:进料辊
240:卷纸辊
241:感光体扭矩仪
Claims (11)
1.一种电子装置,其包括:
载体;
包含电荷传输材料的电荷传输层或包含增感染料的增感染料电极层,其中所述电荷传输层或所述增感染料电极层被设置在所述载体上或上方;
含硅层,其被设置在所述电荷传输层或所述增感染料电极层上或上方;和
金属氧化物膜,其设置在所述含硅层上或上方,
其中比率[Q(ACL)/Q(CTL)]为10%或更大,其中Q(ACL)是通过飞行时间法测量的电子装置(ACL)的瞬态光电流波形的时间积分,和Q(CTL)是通过飞行时间法测量的电子装置(CTL)的瞬态光电流波形的时间积分,
其中所述电子装置(ACL)具有所述含硅层作为最外层,并且通过从所述电子装置去除所述金属氧化物膜而获得,并且
其中所述电子装置(CTL)具有所述电荷传输层或所述增感染料电极层作为最外层,并且通过从所述电子装置去除所述金属氧化物膜和所述含硅层而获得。
2.根据权利要求1所述的电子装置,
其中所述含硅层包含选自具有羟基的三苯胺化合物、聚甲基苯基硅烷和铜铁矿氧化物中的至少一种作为构成组分。
3.根据权利要求2所述的电子装置,
其中所述三苯胺化合物和所述铜铁矿氧化物的组合的量相对于所述含硅层的所有构成组分的总量为10质量%或更大但40质量%或更小。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的电子装置,
其中所述含硅层包含单烷氧基硅烷作为构成组分。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的电子装置,
其中所述金属氧化物膜包括铜铁矿氧化物。
6.根据权利要求5所述的电子装置,
其中所述铜铁矿氧化物为铜铝氧化物。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的电子装置,
其中所述金属氧化物膜包括二氧化硅。
8.一种生产电子装置的方法,所述方法包括将金属氧化物膜原料喷涂到含硅层上,以形成所述金属氧化物膜,
其中所述电子装置为根据权利要求1-7中任一项所述的电子装置,并且所述金属氧化物膜和所述含硅层为所述电子装置的所述金属氧化物膜和所述含硅层。
9.根据权利要求8所述的方法,
其中所述喷涂为将所述金属氧化物膜原料的颗粒通过气溶胶沉积喷涂到所述含硅层上。
10.一种成像方法,其包括
使用根据权利要求1-7中任一项所述的电子装置形成图像。
11.一种成像设备,其包括
根据权利要求1-7中任一项所述的电子装置。
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