DE2338742B2 - Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial mit einem Schichtträger, einer »5 halbleitenden Zwischenschicht und einer photoleitenden Schicht.

In der Elektrophotographie wird ein für eine aktivierende Strahlung, z. B. für Licht- oder Röntgenstrahlen, empfindliches Material verwendet, das im wesentlichen aus einer photoleitenden isolierenden Schicht auf einem leitenden Substrat besteht. Das Substrat oder der Aufzeichnungsträger kann eine flache Platte, eine zylindrische Fläche oder ein biegsames bandförmiges Material od. dgl. sein, je nachdem wie es für den speziellen Zweck erforderlich ist. Auf diesem Aufzeichnungsmaterial wird ein elektrostatisches latentes Bild dadurch erzeugt, daß eine auf die photoleitende Schicht aufgebrachte elektrostatische Ladung unter der Wirkung aktivierender Strahlung, z. B. einer Bildprojektion mit sichtbarer Strahlung, selektiv leitend wird.

Bei diesem elektrophotographischen Verfahren ist es von wesentlicher Bedeutung, daß die auf der Oberfläche der photoleitenden Schicht befindliche elektrostatische Ladung bei fehlender Strahlung über einen möglichst langen Zeitraum erhalten bleiben soll. Anderenfalls tritt eine Verschlechterung des Kontrastes auf. Es wird aber auch als nachteilig angesehen, daß ζ. B. in der Röntgenelektrophotographie die notwenige Arbeitszeit zu kurz wird und damit die Durchführung des Verfahrens nicht nur erschwert, sondern sogar unmöglich wird.

Das Abfließen der elektrostatischen Ladung läßt sich durch Verwendung eines Photoleiters mit sehr hohem Dunkelwiderstand beheben. Da die gängigen Photoleiter nicht alle eine derartig hohe Dunkelleitfähigkeit aufweisen, wird in vielen Fällen zwischen der photoleitenden Schicht und dem leitenden Substrat eine isolierende Zwischenschicht vorgesehen. Diese Zwischenschichten sollen einerseits einen Abbau der elektrostatischen Ladung im unbelichteten Zustand verhindern, andererseits aber bei einsetzender Belichtung einen Abfluß der Ladungsträger zu dem leitenden Substrat ermöglichen. Es ist auch bekannt, daß halbleitende Materialien als Zwischenschichten verwendbar sind, wie dies etwa in der DT-AS 10 22 091 beschrieben worden ist.

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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß einige Zwischenschichten, wie z. B Gallium oder das Substrat selbst, im unbelichteten^ Zustand Ladung*, träeer in die photoleitendc Schicht injizieren. Dieser Effekt wird insbesondere bei Verwendung von Stahl als Substrat beobachtet. .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zwischenschicht zu schaffen, die bei Belichtung des Photoleiters ein ausreichendes Abfließen der elektrostatischen Ladung ermöglicht und andererseits im unbelichteten Zustand eine Injektion von Ladungsträgern mit zur Oberflächenladung entgegengesetzter Polarität verhindert. r- c j _{A A} .

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch eelöst, daß das Aufzeichnungsmaterial eine Zwischenschicht enthält, in der die Beweglichkeit der Ladungsträgersorte, dit nicht in die Zwischenschicht eindringen soil mindestens zwei Zehnerpotenzen geringer ist als die'Beweglichkeit der eindringenden Sorte und nicht größer als 10-· cm^a/Volf see.

Der für die Zwischenschicht verwendete Halbleiter muß nicht notwendig ein Photoleiter sein.

Un'er der Beweglichkeit der Ladungsträger, fur die in Halbleitern Elektronen und Löcher in Betracht kommen, wird die Geschwindigkeit (z. B. in cm/sec) der Drift der Ladungsträger innerhalb eines Atomgitters für eine Feldstärke von 1 Volt/cm verstanden. Als Maß für die Beweglichkeit ergibt sich dann

= cmTVolt-sec.

Volt/cm

Die Einzelleitfähigkeit der Elektronen und Löcher wird durch die nachstehenden Formeln bestimmt

a_e = η ■

\e\

Hierin bedeutet

η =

= spezifische Leitfähigkeit der Elektronen
(Ω-¹ cm-¹),

Elektronendichte (cm"³),
Elektronenbeweglichkeit (cm²/Volt · sec),
Betrag der Elementarladung (A · see),
spezifische Leitfähigkeit der Löcher
(Ω-¹ cm-¹),

ρ = Löcherdichte (cm-³),
μζ, = Löcherbeweglichkeit (cm*/Volt · see).

Unter im übrigen gleichen Bedingungen der Größen von ρ und η ergibt sich daraus, daß die Beweglichkeit der Ladungsträgersorte deren Leitfähigkeit bestimmt.

Das elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial gemäß der Erfindung wird zweckmäßig derart ausgewählt, daß bei unter Betriebsbedingungen positiver Oberflächenladung auf der Oberfläche der photoleitenden Schicht die Beweglichkeit der Elektronen in der Zwischenschicht klein ist gegenüber der Beweglichkeit der Löcher oder bei unter Betriebsbedingungen negativer Ladung auf der Oberfläche der nhotoleitenden Schicht die Beweglichkeit der Löcher in der Zwischenschicht klein gegenüber der Elektronenbeweglichkeit ist.

Bei positiver Oberflächenladung wird als Material für die Zwischenschicht in vorteilhafter Weise Arsenselenid, Arsen sulfid oder eine Mischung derselben verwendet. Gute Ergebnisse lassen sich auch bei Verwendung eines PVK-Halbleiters (Polyvinylcarbazol) erzielen. Als bevorzugtes Material bei negativer Ober-

flächenladung kann ein TNF-Halbleiter (Trinitrofluorenon) Verwendung finden. Als weitere Beispiele seien etwa P₈Se₃ oder die Mischsysteme

χ (P₂Se₃) · (1-x) (As₈Se₃) und * (As₂S₃) · (l-x) (P₂Se₃)

mit 0 < χ < 1 oder gegebenenfalls auch Mischungen aus diesen genannt

Zur Erläuterung der Erfindung wird auf die Figur verwiesen, die in scheniatischer Darstellung ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial gemäi) der Erfindung wiedergibt. Das Aufzeichnungsmaterial 1 besteht aus dem Substrat 2, das beispielsweise plattenförmig ausgebildet sein kann, der photoleitenden Schicht 4 und einer zwischen der photoleitenden Schicht 4 und dem Substrat 2 angeordneten Zwischenscliicht 3, die nach den erSndungSijemäßen Merkmalen ausgesucht ist. Im Ausführungsbeispiel wurde eine positive Oberflächenladung auf der photoleitenden Schicht angenommen, wobei, wie bereits erwähnt, die Zwischenschicht vorteilhaft aus Arsenselenid oder Arsensulfid bestehen kann. Sollte aus Haftungsgründen bereits eine Zwischenschicht vorgesehen sein, die ihrerseits jedoch Ladungsträger in die photoleiiende

Lo Schicht injiziert, so wird die erfindungsgemäße Zwischenschicht zusätzlich auf der ersten Zwischenschicht angeordnet. In diesem Fall besteht das Substrat aus einer leitenden Unterlage und einer darüberliegenden ersten Zwischenschicht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche: 23

1. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial mit einem Schichtträger, einer halbleitenden Zwischenschicht und einer photoleitf ähigen Schicht, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Zwischenschicht enthält, in der die Beweglichkeit der Ladungsträgersorte, die nicht in die Zwischenschicht eindringen soll, mindestens zwei Zehnerpotenzen geringer ist als die Beweglichkeit der eindringenden Sorte und nicht größei als 10~^e cm*/ Volt · see.

2. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Zwischenschicht aus Arsenselenid, Arsensulfid, einer Mischung aus Arsensdenid und ATseusulfid, Polyvinylcarbazol oder Trinitrofiuoienon enthält.