DE2557430B2 - Elektrophotographisches aufzeichnungsmaterial - Google Patents
Elektrophotographisches aufzeichnungsmaterialInfo
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Description
Dir: Erfindung betrifft ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial mit einer Ladungen erzeugenden
Schicht, einer Ladungen transportierenden Schicht, die einen organischen Photoleiter enthält, und gegebenenfalls
einer Haftschicht.
Es ist allgemein bekannt, /.. B. aus den US-PS 22 21 776, 22 77 013, 22 97 691, 23 57 809. 25 51582,
28 25 814, 28 33 648, 32 20 324, 32 20 831 und 32 20 833,
Vervielfältigungen auf elektrophotographischem Wege herzustellen. Gemeinsam ist den bekannten Verfahren
die Verwendung eines elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials, das bei bildweiser Exponierung
mit elektromagnetischer Strahlung ein latentes elektrostatisches Ladungsbild erzeugt, welches in einer
nachfolgenden Verfahrensstufe zu einer dauerhaften Kopie der Vorlage verarbeitet werden kann. In vielen
dieser bekannten, technisch verwendeten Aufzeichnungsmaterialien sind die aktiven Komponenten in
einer Schicht untergebracht, die auf einem leilfähigen Schichtträger angeordnet ist.
In der Regel besteht die aktive photoleitfähige Schicht dieser Aufzeichnungsmaterialien z. B. aus
anorganischen Photoleitern, z. B. aus im Vakuum auf einen Schichtträger aufgedampftem Selen oder aus in
einem polymeren Bindemittel dispcrgierten Zinkoxidteilchen, oder aus einem in einem polymeren Bindemittel
homogen verteilten organischen Photoleiter.
Aus den US-PS 36 15 414 und 37 32 180 sind ferner
clektrophotographische Aufzeichnungsmaleria lien mit
einer aktiven photoleitfähigen Schicht bekannt, die heterogener Natur ist und bestimmte Aggregate
enthält, wobei eine kontinuierliche, elektrisch isolierende Polymerphase vorliegt, die darin dispergierte
Teilchen eines cokristallinen Komplexes aus (I) mindestens einem Farbstoffsalz vom Pyryliumiyp und
(2) mindestens einem Polymer mit wiederkehrenden Alkylidcndiarylcneinheiten enthält.
Zusätzlich zu diesen »Einzelaktivschicht«-Aufzeichnungsmaterialien,
die den wesentlichen Nachteil haben, daß deren frei zugängliche Oberfläche der photoleitfähigen
Schicht leicht beschädigt, chemisch und/oder thermisch angegriffen oder anderweitig beeinträchtigt
wird, sind auch sogenannte »Multiaktivschichta-Aufzeichnungsmatcrialien
bekannt, z. B. aus der US-PS 31 65 405 (vgl. insbesondere Spalte 2. Zeilen 6 bis 20). die
elcktrophoiographische Aufzeichnungsmaterial!en mit
zwei Zinkoxidschichten beschreibt, lämlich einer unteren scnsibilisiertcn und einer oberen nichtsensibilisierten
Zinkoxidschicht. Ein solches Aufzeichnungsmaterial wird zunächst gleichförmig positiv aufgeladen,
worauf die untere sensibilisierte Schicht bildgcrecht
aktivierender Strahlung exponiert wird. Die Photoleitfähigkeit dieses Aul/eichnungsmaierials beruht auf dem
elektrischen Zwischenspiel dieser beiden Schichten, wobei die sensibilisierte untere Zinkoxidsehicht Photoelektronen,
d. Ii. negative Ladungsträger erzeugt und diese in die nichtsensibilisierte obere Zinkoxidschicht
injiziert, welche die Ladungsträger aufnimmt und zur positiv geladenen Oberfläche des photoleitfähigen
Aufzeichnungsmaterial transportiert.
Derartige Multiaktivschichi-Aufzeiehnungsmalcrialien
mit Mindestens einer Ladungen erzeugenden Schicht und einer Ladungen transportierenden Schicht
sind z. B. des weiteren bekannt aus den US-PS 30 41 166, 33 94 001, 36 79 405, 37 25 058 und 35 33 783, den CA-PS
9 30 591 und 9 32 197 bis 9 32 199, den GB-PS 13 37 228 und 1343671 sowie den DE-OS21 608l2und21 08 935.
In der letztgenannten DE-OS 2108 935 wird ein
Aufzeichnungsmaterial beschrieben, dessen ladungserzeugendc Schicht ein polynukleares Chinonpigment
enthält, das jedoch zu einer unbefriedigenden Empfindlichkeit des Aufzeichnungsmaterial* führt, wie im unten
angegebenen Beispiel 9 gezeigt wird.
Dieser Nachteil einer vergleichsweise geringen Empfindlichkeit haftet praktisch allen bekannten MuI-tiaktivschicht-Aufzeichnungsmaterialien
des beschriebenen Typs an, wobei im Falle der Aufzeichnungsmaterialien mit Zinkoxidschichten noch hinzu kommt, daß sie
vergleichsweise schwer zu reinigen sind. An den Aufzeiehnungsinaterialien des aus den CA-PS 9 30 591
und 9 32 199 bekannten Typs ist ferner nachteilig, daß sie primär für eine positive Aufladung konstruiert
wurden und deshalb für elektrophotographisehc Verfahren ungeeignet sind, bei denen eine negative
Aufladung des Aufzeichnungsmaterials erfolgt. Nachteilig an den Aufzeichnungsmaterialien des in den US-PS
3041 166, 3394001 und 37 25 058 und der CA-PS 9 30 591 beschriebenen Typs mit organischen und
anorganischen Aktivschichten ist außerdem, daß sich keine gute Haftung zwischen den beiden Schichten
verschiedenen Aufbaus erreichen läßt.
Durch eine vergleichsweise hohe Empfindlichkeit zeichnen sich die bekannten Aufzcichnungsmaterialien
mit photoleitfähigcn Schichten vom Aggregat-Typ aus, wie sie z. B. in den US-PS 36 15414 und 3591 374
beschrieben werden. Gemäß der letztgenannten US-PS wird auf die photolcilfähige Schicht vom Aggregat-Typ
eine Lösung eines sensibilisierenden Farbstoffs solchen
Typs aufgebracht, der zur Herstellung der in der photoleitfähigen Schicht verwendeten Aggregate geeignet
ist, d.h. eines Farbstoffsalzes vom Pyryliumtyp, das in die photoleitfähige Schicht eindringt und die
phololeitfähigc Aggregate enthaltende Schicht derart modifiziert, daß ein Anstieg der elektrophotographischen
Empfindlichkeit erreicht wird. Da diese Aufzeichnungsmaterialien jedoch zum Einzelaktivschicht-Typ
geliöicn, haben sie die aufgezeigten Nachteile und sind
wenig abriebfest und zahlreiche Beschädigungen ausgesetzt, die ihre Lebensdauer und Gebrauchsfähigkeit
verringern.
Aufgabe der Erfindung ist es. ein elektropholographisches Aufzeichnungsmaterial vom Multiaktivschicht-Typ
anzugeben, das sich gegenüber den bekannten Aufzeichniingsmaterialien dieses Typs dadurch
auszeichnet, daß es ein verbessertes panchromatisches Ansprechvermögen hat. abriebfester ist. sich
leichter säubern läßt, gegenüber elektrischen Ermüdungserscheinungen
widerstandsfähiger ist und eine höhere elekiropholographische Empfindlichkeit besitzt.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die
angegebene Aufgabe lösbar ist mit einem elektropholographischen
Aufzeichnungsmaterial mit einer einen organischen Photoleiter enthaltenden Ladungstransportrx-hicht,
die in elektrischem Kontakt steht mit einer Ladungen erzeugenden Schicht vom Aggregat-Typ, die
eine Komplcxvcrbindung genau definierten Typs enthalt.
Gegenstand der Erfindung ist ein elektropholographisches
Aufzeichnungsmaterial mit einer Ladungen erzeugenden Schicht, einer Ladungen transportierenden
Schicht, die einen organischen Photoleiter enthält, und gegebenenfalls einer Haftschicht, das dadurch
gekennzeichnet ist, daß die Ladungen erzeugende Schicht eine kontinuierliche, elektrisch isolierende
Bindemittelphase und hierin dispergierte Teilchen eines Komplexes aus a) einem Polymeren mit wiederkehrenden
Alkylidendiarylenresten und b) mindestens einem Pyryliumfarbstoffsalz enthält.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Aufzeichnungsmaterial empfindlich
gegenüber sichtbarem Licht, d. h. einem Licht eines Wellenlängenbereiches von etwa 400 bis 700 um, in
welchem Falle die Ladungen erzeugende Schicht vom Aggregattyp dadurch gekennzeichnet, ist, daß sie ihre
wesentliche Strahlungsabsorptionsbandc im sichtbaren Bereich des Spektrums bei etwa 520 nm bis etwa 700 mn
aufweist.
Die Ladungen transportierende Schicht des crfindungsgemäßen
Aufzeichnungsmaterials enthält weder einen cokristallinen Komplex des beschriebenen Typs
noch ein Farbstoffsalz vom Pyryliumtyp. Die Ladungen transportierende Schicht ist eine Srhicht aus organischen
Verbindungen. Sie befindet sich in elektrischem Kontakt mit der Ladungen erzeugenden Schicht und
enthält mindestens einen organischen Photoleiter als Ladungen transportierende Substanz, die in der Lage ist,
injizierte Ladungsträger von der Ladungen erzeugenden Schicht aufzunehmen und zu transportieren.
In dem Falle, in dem das erfindungsgc äße
phololeitlähige Aufzeichnungsmaterial gegenüber sichtbarem Licht empfindlich ist, hat es sich als
vorteilhaft erwiesen, zur Herstellung der Ladungen transportierenden Schicht einen oder mehrere solcher
organischer Photoleiter zu verwenden, deren Hauptabsorptionsbande in einem Bereich des Spektrums unter
etwa 475 nm, vorzugsweise unter etwa 400 nm, liegt. Bei dieser Ausgestaltung eines Aufzeichnungsmaterial*
nach der Erfindung ist die Ladungen transportierende Schicht unempfindlich oder höchstens nur vergleichsweise
wenig oder teilweise empfindlich gegenüber sichtbarem Licht. Bei dieser Ausgestaltung eines
photoleitfähigcn Aufzeichnungsmaterials nach der Erfindung ist die Ladungen transportierende Schicht
vorzugsweise praktisch transparent, d. h„ sie ist durchlässig und absorbiert nicht, wie auch praktisch
oder im wesentlichen unempfindlich oder insentitiv gegenüber sichtbarem Licht, so daß eine Exponierung
der Ladungen erzeugenden Schicht durch die Ladungen transportierende Schicht hindurch erfolgen kann, sofern
dies notwendig oder erwünscht ist.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Ladungen transportierende
Schicht gefärbt oder opak sein, so daß sie nur einen Teil oder keine Strahlung durchläßt, die die Ladungen
erzeugende Schicht aktivieren kann. Bei dieser Ausgestaltung eines photoleitfähigen Aiifzcichnungsmaterials
nach der Erfindung erfolgt die Exponierung der
!.ndungen er/engenden Schicht gegenüber aktivierender
Strahlung vorzugsweise dadurch, daß die Oberfläche
der Ladungen erzeugenden Schicht, die der Ladungen transportierenden Schicht gegenüberliegt,
exponiert wird, so daß die aktivierende Strahlung für die
Ladungen erzeugende Schicht nicht durch die Ladungen transportierende Schicht gelangen muß. bevor sie auf
die Ladungen erzeugende Schicht auftrifft.
Es wurde ferner gefunden, daß extrem hoch empfindliche photolcitfähige Aufzciehniingsmatcrialien
dann erhalten werden können, wenn die Dicken der Ladungen transportierenden Schicht und der Ladungen
erzeugenden Schicht in bestimmten Bereichen liegen. Hs wurde gefunden. da(3 besonders vorteilhafte Ergebnisse
dann erhalten werden, wenn eine vergleichsweise dünne Ladungen erzeugende Schicht verwendet wird und
wenn diese Ladungen erzeugende Schicht mit einer Ladungen transportierenden Schicht in Kontakt steht,
die eine Dicke, trocken gemessen, hat. die etwa 5- bis etwa 200mal so groß ist wie die Dicke der Ladungen
erzeugenden Schicht.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung hat die Ladungen erzeugende Schicht
eine Dicke, trocken gemessen, von weniger als etwa 5.0
Mikron, vorzugsweise von etwa 0,5 bis etwa 2,0 Mikron.
Vorteilhafte Ergebnisse lassen sich jedoch auch mit Aufzcichnungsmaterialicn gemäß der Erfindung erhalten,
in denen die Ladungen transportierende Schicht eine Dicke, trocken gemessen, hat, die unter der Dicke
der Ladungen erzeugenden Schicht liegt.
Die erfindungsgemäßen photoleitfähigen Aul'zeichnungsmatcriulicn
lassen sich im Rahmen der üblichen bekannten elcktrophotographischen Verfahren als
lichtempfindliche, elektrische, bilderzeugende Aufzcichnungsmaterialicn
verwenden, und zwar unter anderem auch im Rahmen clektrophotographischer Übertragungsverfahren,
bei denen mehrfach verwendbare photolcitfähigc Aufzcichnungsmaterialien verwendet
werden, sowie im Rahmen von elcktrophotographischen Verfahren, bei denen ein endgültiges sichtbares
Bild auf einem nur einmal verwendeten photoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial erzeugt wird. Des weiteren
lassen sich die erfindungsgcmäßen Aufzciehnungsmalcriiilicn
beispielsweise im Rahmen des sogenannten TESI-Verfahrcns verwenden, d. h. einem Verfahren, bei
dem elektrostatische Bilder auf ein Bildcmpfangselement übertragen werden, wie es beispielsweise in dem
Buch von R. M. Schaffen Electrophotography«. Verlag The Eocal Press, New York (1965), auf Seiten 87
bis 96 näher beschrieben wird.
Im folgenden wird die Verwendung eines photoleiifähigen
Aufzeichniingsmaterials nach der Erfindung im
Rahmen eines üblichen clektrophotographischcn Verfahrens beschrieben, bei dem ein elektrostatisches
Ladungsbild auf oder nahe der Oberfläche des Aufzeiehnungsmatenals erzeugt wird, und zwar dadurch,
daß (a) die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials zunächst in Abwesenheit aktivierender Strahlung
gleichförmig elektrostatisch aufgeladen wird, wobei die untere Seite des Materials auf einem geeigneten
Vcrglcichspotenlial gehallen wird, wobei ein elektrisches
EeItI erzeugt wird, und (b) dadurch, tlaß das
photiileilfähige Aufzeichnungsmaterial bildweise aktivierender
Strahlung exponiert wird. Ein erfindungsgemäßes
Aufzeichnungsmaterial läßt sich jetloch mit gleichem Erfolg auch im Rahmen tier verschiedensten
anderen üblichen bekannieii elektrophoiographischeii
ViTlahren veru enden.
Die erfindtmgsgemiißen Auf/eichnungsmalerialien
lassen sich im Rahmen eleklrophotographischer Verfahren verwenden, bei denen entweder eine positive
oder eine negative Aufladung des Aufzeichnungsmate-">
rials erfolgt. Bei der Verwendung eines erfindungsgeniäßen Aufzeichnungsmatcrials in einem elcktrophotographischen
Verfahren sind die Schichten entweder permanent oder temporär auf einem leitfähigen
Schichtträger befestigt. Durch geeignete Auswahl der
in Ladungen transportierenden Substanz oder Substanzen
in der Ladungen transportierenden Schicht lassen sich vorteilhalle elektrostatische Ladungsbilder bei sowohl
positiver wie auch negativer Ladung erhalten, gleichgültig ob die Ladungen erzeugende Schicht oder die
Γι Ladungen transportierende Schicht die dem leiilähigen
Schichtträger benachbarte Schicht ist.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Ladungen transportierende
Schicht dem leitfähigen Schichtträger benachbart
-Ί) angeordnet, wenn das Material positiv aufgeladen wird.
Des weiteren hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, die Ladui.gen erzeugende Schicht benachbart
zum icitfähigcn Schichtträger anzuordnen, wenn das Aufzeichnungsmaterial negativ aufgeladen wird.
_'") Gemäß einer weiteren, besonders vorteilhaften
Ausgestaltung eines erfindungsgcmäßen Aufzeichnungsmatcrials.
bei der sich die Ladungen erzeugende Schicht benachbart zum Icitfähigcn Schichtträger
befindet, ist die auf der Ladungen erzeugenden Schicht
in angeordnete Ladungen transportierende Schicht aus
einer homogenen Schicht aus einem elektrisch isolierenden polymeren Bindemittel mit einem oder mehreren
hierin gelösten organischen Photolcitcrn vom p-Typ aufgebaut, wobei zum Aufbau der Schicht solche
r> organischen Photolcitcr verwendet werden, die gegenüber
der Strahlung transparent sind, die zur Aktivierung der Ladungen erzeugenden Schicht verwendet wird.
Die Zeichnung dient der näheren Erläuterung dci Erfindung. Im einzelnen sind dargestellt in
■in E i g. 1 ein Querschnitt eines photoleitfähigen Aufzeichnungsmatcrials
nach der Erfindung, bestehend aus einem lciifähigcn Schichtträger II. einer Ladungen
erzeugenden Schicht 10 und einer hiermit in elektrischem Kontakt stehenden Ladungen transportierenden
■Γι Schicht 12. Gegebenenfalls können ein oder mehrere
I laflschichien zwischen dem leitfähigen Schichtträger
II und der Ladungen erzeugenden Schicht IO vorgesehen sein und/oder ein oder mehrere Schichten
zur Modifizierung des Stromflusses zwischen dem
"in leiilähigen .Schichtträger Il und tier Ladungen erzeugenden
Schicht 10, d. h. sogenannte elektrische Trennschichten.
E i g. 2 ein Querschnitt durch eine weitere Ausgestaltung eines erfindungsgcmäßen Aufzeichnungsmaterial·
■>■■ 14. bei dem sich die Ladungen transportierende Schicht
i2 in elektrischem Kontakt mit dem Schichtträger Il befindet und die Ladungen transportierende Schicht \7
über tier Ladungen erzeugenden Schicht Il angeordnei
ist. Auch in diesem Falle können gegebencnfalh
mi zwischen dem Schichtträger Il und der Ladunger transportierenden Schicht 12 ein oder mehrere Hall
schichten angeordnet sein. Auch können elekirischt Trennschichten vorgesehen sein, um den SiroiViflulJ /ι
modifizieren.
η. E i g. 3a bis 3d. 4a bis 4tl. 5a bis 5d und da bis 6t
Möglichkeiten tier Verwendung tier Auf/eichnungsmaterialien
im Schema.
I i g. 7 eine Abwandlung tier in ilen I i μ. 3a bis 3d mit
4a bis 4cl beschriebenen Verfahrensweise, bei duv die
Exponierung des Aiil/eichnungsmalerials erfolgt, ohne
daß die aktivierende Strahlung für die Ladungen erzeugende Schicht durch die Ladungen transportierende
Schicht gelangt.
Bevor nähere Angaben zu den Stoffen und Verbindungen
gemacht werden, die zur Herstellung der erfindiingsgcmäßen Au f/cichnungsmatcri alien verwendet
werden können, sollen einige nähere Angaben zur Funktion der Ladungen transportierenden Schicht und
der Ladungen erzeugenden Schicht gemacht werden. Dabei wird auf die Figuren Bezug genommen.
Die Ladungen transportierende Schicht ist, wie der Name bereits sagt, eine Schicht, die in Anwesenheit
eines elektrischen Feldes Ladungsträger aufnimmt, die in die Schicht von der Ladungen erzeugenden Schicht
injiziert wurden und welche diese Ladungsträger transportiert, d. h. welche die Ladungsträger durch den
Körper der Ladungen transportierenden Schicht zur Oberfläche transportiert oder leitet. Die elektrische
Kraft, welche die Ladungsträger durch die Ladungen transportierende Schicht treibt, wird dabei von einem
elektrischen Feld erzeugt, z. 15. einer Potentialdilferenz.
der das Aufzeichnungsmaterial ausgesetzt wird. Fine solche elektrische Antriebskraft kann beispielsweise im
Rahmen üblicher elcktrophoiographischer Vervielfältigungsverfahren
dadurch erzeugt werden, daß das Aufzeichnungsmaterial mindestens temporär auf einer
leilfähigcn Unterlage angeoidnet wird, die auf einem
bestimmten Verglcichspotential gehalten wird, und dadurch, daß eine gleichförmige elektrostatische Ladung
entgegengesetzter Polarität auf die Oberfläche des Aufzciehnungsmalerials in Abwesenheit aktivierender
Strahlung aufgebracht wird.
Unter »aktivierender Strahlung« ist hier eine elektromagnetische Strahlung zu verstehen, welche bei
Exponierung der Ladungen erzeugenden Schicht in dieser sogenannte Elektronen- Defektelektronen- Pa a rc,
zu erzeugen vermag. Wird demzufolge die Ladungen erzeugende Schicht aktivierender Strahlung exponiert,
so werden Ladungsträger, d. h. sogenannte Elcktronen-Defektelcklronen-Paarc
erzeugt. Im Falle der besonders vorteilhaften phololcitfähigcn Aufzcichnungsmateiialicn
nach der Erfindung, bei denen die Ladungen transportierende Schicht ganz, oder teilweise gegenüber
aktivierender Strahlung transparent oder durchlässig ist. ist die Ladungen transportierende Schien; für deaktivierende
Strahlung unempfindlich oder mindestens vergleichsweise unempfindlich, im Vergleich zur Ladungen
erzeugenden Schicht, und erzeugt demzufolge keine oder höchstens vergleichsweise wenige Ladungsträger
(im Vergleich zur Anzahl der Ladungsträger), die in der Ladungen erzeugenden Schicht erzeugt wird, wenn die
Exponierung mit aktivierender Strahlung erfolgt.
Die gleichförmige elektrostatische Ladung, die auf die Oberfläche des Aufzeichnungsmalerials aufgebracht
wird, wird auf der Oberfläche oder nahe tier Oberfläche auf Grund der elektrisch isolierenden Eigenschaften ties
Aufzeichnungsmaterials in Abwesenheit aktivierender Strahlung festgehalten.
Wie in den I·" i g. I wu\ 2 dargestellt, kann entweder
die Ladungen erzeugende Schicht 10 oder die Ladungen transportierende Schicht 12 die Oberfläche des
phololeitfähigen Aufzeichnungsmalerials nach der Erfindung bilden, wobei sich die 'neiden Schichten in
elektrischem Kontakt miteinander befinden, so dal.! Ladungsträger, clic in der Ladungen erzeugenden
Schicht erzeug! winden, in d'e Ladungen iranspurtiercnde
Schicht fließen können.
Der elektrische Widersland eines erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials (gemessen über die Ladungen
transportierende Schicht und die Ladungen erzeugende r>
Schicht in Abwesenheit aktivierender Strahlung und jeder anderen Strahlung, der gegenüber die Ladungen
transportierende Schicht empfindlieh sein kann) soll bei mindestens etwa 101' Ohm/cm bei 25"C liegen. Im
allgemeinen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn
ι» der Widerstand um mehrere Größenordnungen über 10'" Ohm/cm liegt, vorzugsweise bei etwa 10M Ohm/cm
bei 25" C.
Die erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmatcrialien lassen sich im großen und ganzen gesehen in vier
i") verschiedenen Verfahrensweisen verarbeiten, und zwar
unter Anwendung üblicher clektrophotographischcr Methoden, je nach der .speziellen Zusammensetzung der
Ladungen transportierenden Schicht des Aufzeichnungsmaterials.
Im Falle eines Aufzeiehnungsmaterials des in Fig. I
dargestellten Typs, bei dem die Ladungen erzeugende Schicht !Odern leitfähigen Schichtträger 11 benachbart
ist, sind zwei Verarbeitungsweisen möglich, je nachdem, ob das Aufzeichnungsmaterial negativ oder positiv
2"> elektrostatisch aufgeladen wird. Diese beiden verschiedenen
Verarbcitungsformcn sind schematisch in den F i g. 3a bis 3d bzw. 4a bis 4d dargestellt.
Wie in F i g. 3a schematisch dargestellt, wird das Aufzeichnungsmaterial 14 in Abwesenheit aktinischer
κι Strahlung gleichmäßig negativ bezüglich einem Vcrgleichspotential
20, auf dem der leitfähige Schichtträger
11 gehalten wird, aufgeladen. Die negative Aufladung ist
durch das Bczugszeichen 15 angedeutet.
In Fi g. 3b ist die Belichtung des Aufzcichnungsmate-
ii rials 14 mit aktivierender Strahlung 16 dargestellt.
Dabei gelangt die aktivierende Strahlung durch die Ladungen transportierende Schichl 12, die praktisch
transparent ist und intensiv gegenüber dieser Strahlung. Nach Passieren der Schicht 12 gelangt die Strahlung mit
4(i dem cokristallinen Komplex 18 in der Ladungen
erzeugenden Schicht 10 in Kontakt.
Nimmt man vereinfachend an, daß die aktivierende Strahlung 16 aus einem Lichtphoton besteht, so läßt sich
der ablaufende elektrische Prozeß beim Auftreffen der
•r> Strahlung 16 auf ein Teilchen eines kristallinen
Komplexes derart darstellen, wie es in Fig. 3c geschehen ist.
Wie in Fig. 3c dargestellt, werden bei der Exponierung
eines Teilchens Ϊ8 mit Strahlung 16 Ladungsträger,
in d. h. ein lilcktroncn-ücfcktclcktronen-Paar 19 durch
das Teilchen 18 erzeugt, das gegenüber der aktivierenden Strahlung 16 empfindlich ist. Auf Grund des
elektrischen Feldes, dem das Aufzeichnungsmaterial 14 zwischen dem leilfähigen Träger 11 und eier Oberfläche
v, der Ladungen transponierenden Schicht 12 ausgesetzt
ist, beginnen die erzeugten Ladungsträger durch das photoleitfähige Aufzeichnungsmaterial zu wandern. Die
Leerstelle wird dabei von der gleichförmig negativen elektrostatischen Ladung 15 an der Oberfläche der
mi Ladungen transponierenden Schicht 12 angezogen,
wohingegen das Elektron in Richtung des leitfähigen Scliichllrägers Il wandert, der sieh aiii einem positiven
Vergleichspolential 20 bezüglich der negativen elektrostatischen Ladung 15 befindet. Wenn die Wanderung
iiι abgeschlossen ist, isi die ursprünglich negative gleichförmige
Ladung 15, die auf die Oberfläche der Schichl
12 aufgebracht worden ist, an der Stelle, die der exponierenden Strahlung 16 ausgcsei/i wurde, wirksam
neutralisiert. Bewirkt wurde dies durch die Wanderung der Leerstelle zur Oberfläche der Ladungen transportierenden
Schicht 12 an der Stelle, an der die aktivierende Strahlung 16 durch die Ladungen transportierende
Schicht 12 getreten ist.
Das Ergebnis ist in Fig. 3d dargestellt. Danach weist
das photolcillähigc Aufzeichnungsmaterial 14 nach der Exponierung ein elektrostatisches Ladungsbild 15' auf'
oder nahe seiner Oberfläche auf, das der Vorlage der aktivierenden Strahlung entspricht, der das Aufzeichnungsmaterial
ausgesetzt wurde. Das erzeugte Ladungsbild kann dann nach üblichen bekannten eleklrophotographischcn
Entwicklungsverfahren entwickelt werden oder aber auf ein weiteres dielektrisches
Material übertragen werden, wo es dann entwickelt werden kann.
Die zweite Verfahrensweise, in der ein photoleitfähigcs
Aufzeichnungsmaterial 14 des in F i g. 1 dargestellten Typs verarbeitet werden kann, ist sehemaiiseh in
den F i g. 4a bis 4d dargestellt.
Die Verfahrensweise entspricht der in den F i g. ia bis 4d dargestellten Verfahrensweise mit der Ausnahme
jedoch, das die auf die Ladungen transportierende Schicht 12 aufgebrachte gleichförmige elektrostatische
Ladung eine positive Polarität bezüglich des Vergleichspotcntials 20 des leitfähigen .Schichtträgers 11 aufweist.
Demzufolge führt die Exponierung von Partikeln 18 des cokristallincn Komplexes — wie in den Fig. 4a bis 4d
dargestellt ist — wiederum zur Erzeugung von Ladungsträgern, wobei die Leerstelle zum leitfähigen
Schichtträger 11 und da.> Elektron zur Oberfläche der
Ladungen transportierenden Schicht 12 wandert. Wie sich aus Fig.4d ergibt, wird dabei ein positives
elektrostatisches Ladungsbild 15' auf oder nahe der Oberfläche der Ladungen transportierenden Schicht 12
erzeugt, das der aktivierenden Strahlung 16 entspricht, mit der das Aufzeichnungsmaterial 14 bestrahlt wurde.
In entsprechender Weise kann das in Fig. 2
dargestellte Aufzeichnungsmaterial den beiden verschiedenen Verfahrensweisen unterworfen werden. Im
Falle ties in F ig. 2 dargestellten Aufzeichnungsmaterials
jedoch s;nd die Positionen von Ladungen transportierender Schicht 12 und Ladungen erzeugender
Schicht 10 umgekehrt. Dies bedeutet, dal.! — wie in den F i g. 5a bis 5d bzw. ba bis bd dargestellt — die
gleichförmige elektrostatische Ladung, tue auf die Oberfläche des Aufzeichnungsmaierials 14 aufgebracht
wird, auf die Ladungen erzeugende Schicht aufgebracht wird, an Stelle auf die Ladungen transportierende
Schicht 12.
Wie in ilen Fig. 1Ki bis 'kl schematiscli dargestellt ist,
wird ein Aufzeichnungsmaterial ties in I' i g. 2 dargestellten Typs gleichförmig mit elektrostatischer Ladung 15
negativer Polarität bezüglich ties Vergleichspoteniials
20. auf dem der le'ul'ähige Schichtträger It gehalten
wird, aufgeladen. De nun folge wird in dem Aufzeichnungsmaterial
14 der Fig. ">a cm elektrisches IcItI
erzeugt. Gemäß Fig. 1Ir1 wird this Aufzeichnungsmaterial
mil der gleichförmigen negativen elektrostatischen Lathing 15 aktivierender Strahlung 16 exponiert. Dabei
werden, wie in F'ig. Ή· dargestellt isl, Teilchen 18 ties
eokristallinen Komplexes von der aktivierenden Strahlung
16 gelrollen, so dal! Ladungsträger 14 erzeugt
werden. Die Leerstelle wandert dabei zur Oberfläche tier Ladungen erzeugenden Schicht 10 auf (iruud tier
negativen l'olaritäi tier elektrostatischen Ladung .ml
der Oberfläche, und tlas Elektron wandert durch die
Ladungen iransiioriierende Schicht 12 zur /uischenllä
ehe zwischen leiil'iiliigeni Träger Il und Ladungen
transportierender Schicht 12. Dies hat zur Folge, dall
wie in Fig. 5d dargestellt ist. als Ergebnis der gleichförmigen negativen elektrostatischen Aufladung
und Exponierung des Materialsein negatives elektrostatisches Ladungsbild 15' auf oder nahe der Oberfläche
tier Ladungen erzeugenden Schicht 10 erzeugt wird.
Die zweite Verfahrensweise unter Verwendung eines Aufzeichnungsmaterials des in F i g. 2 dargestellten
Typs ist in den F i g. ba bis bd schematisch dargestellt. Uei dieser Verfahrensweise wird ähnlich wie im Falle
der in den F i g. 5a bis 5d dargestellten Verfahrensweise verfahren, mit der Ausnahme, daß im Rille der in den
F i g. ba bis bd dargestellten Verfahrensweise die Oberfläche der Ladungen erzeugenden Schicht 10 mit
einer elektrostatischen Ladung 15 positiver Polarität aufgeladen wird, wie es in F i g. ba dargestellt isl. Trifft,
wie in F i g. bb und be dargestellt, aktivierende Strahlung
16 auf Teilchen 18 aus den eokristallinen Komplex, so werden wiederum Ladungsträger 19 erzeugt, wobei die
Leerstelle und tlas Elektron in einander entgegengesetzten Richtungen wandern, wie es in F i g. bc dargestellt
isi. Dies bedeutet, daß das Elektron zur Oberfläche der
Ladungen erzeugenden Schicht 10 wanden und die Leerstelle durch die Ladungen transportierende Schicht
zur Zwischenfläche zwischen leiil'ähigem Schichtträger
II und Ladungen transponierender Schicht 12. Dies führt, wie in F i g. bd dargestellt ist. /uv Erzeugung eines
positiven elektrostatischen Hildes 15' auf oder nahe der Oberfläche der Ladungen erzeugenden Schicht 10.
entsprechend der aktivierenden Strahlung, mit der tlas Aufzeichnungsmaterial bestrahlI wurde.
Es isl des weiteren möglich, phoiolciifähige Aulzeichnungsmaierialien
gemäß tier Erfindung in mehr als nur einer Verfahrensweise zu verarbeiten.' So können
beispielsweise bestimmte Ladungen transportierende Schichten sowohl Leerstellen als auch Elektronen
transportieren, so daß ein sogenanntes imiltiaklives
Aufzeichnungsmaterial nach tier Erfindung mit einer solchen Ladungen transportierenden Schicht auch allen
vier tier beschriebenen Verfahrensweisen unterworfen werden kann.
Im Falle tlei vier verschiedenen Verfahrensweisen,
die in ilen I'ig. Ja bis JtI und 4a bis 4d dargestellt
wurden ist, wurde die Ladungen erzeugende Schicht 10 durch die Ladungen transportierende Schicht 12
exponiert. Dies bedeutet, daß in diesen speziellen Fällen die Ladungen transportierende Schicht ganz oder
mindestens teilweise gegenüber tier aktivierenden Strahlung 16 transparent oder durchlässig sein muß.
Ijfintlungsgemäß ist es jetloch auch möglich, wie in
F' ι g. 7 ilargei.lelll, zu verfahren, ti. h. ein Aufzeichnungsmaterial
zu verwenden, tlas eine Ladungen transportierende Schicht 12 aufweist, tlas gegenüber aktivierender
Strahlung 16 teilweise oder ganz undurchlässig ist. Dabei kann tlas Aulzeichnungsmaterial in tier in den
Fig. 5a bis iil dargestellten Verfahrensweise verarbeitet
weiden. In diesem Falle wird, wie in F' i g. 7 dargestellt ist, ein leiifähiger Schichtträger Il verwendet,
tier liir die Strahlung 16 durchlässig oiler
transparent isl. so daß die Strahlung 16 die Ladungen
erzeugende Schicht 10 exponieren kann, ohne daß die
Sirahlung zunächst die Ladungen transportierende Schicht 12 passieren muli.
Die erfindungsgenul.ien Aul'zeiehnungsnialerialien,
und zw ar insbesondere solche gemäll Fig. Ja bis Jd,
weisen wesentliche Vorteile gegeniibu üblichen bekannten
Aiifzeichnungsmalerialien mil einer einzigen
phoioleiifähigen Schicht vom Aggregaiisp. wie sic
beispielsweise ;iiis iler I)S-I1S ib 13414 bek;inni sinil.
nil f. So hui sieh unter linderem beispielsweise gezeigt,
daß. obgleich übliche bekannte Aufzeichnungsmaterialien
mit einer photoleitfähigen Schicht vom Aggregattyp Schichten verschiedener Dicke aufweisen können,
besonders vorteilhafte Ergebnisse mil müßig dünnen Schichten einer Dicke von trocken gemessen bis zu
etwa 15 Mikron erhalten werden. Werden Aggregate ties beschriebenen Typs aufweisende Schichten einer
Dicke von über etwa 15 Mikron verwendet, so können Empfindlichkeitsverluste iiuftreien, da der negative
Ladungsträger ganz offensichtlich eine Transportbereiehsbeschrünkung
von etwa 15 Mikron aufweist. Andererseits wiire es jedoch von Vorteil, die Dicke der
üblichen photoleitfähigen Schichten vom Aggregaityp auf über 15 Mikron zu erhöhen, so daß der Vorteil der
iheoretischen Verminderung der Menge an exponierender Strahlung, die zur Entladung der Schicht benötig!
wird, ausgenutzt werden kann. Diese theoretische Verminderung der zur Belichtung erforderlichen Lichtmenge
ist das Krgebnis der Verminderung der Kapazital und der entsprechenden Verminderung der Oberflachenladungsdichie.
die bei Erhöhung der Dicke der photoleitfähigen Schicht vom Aggregattyp erfolgt.
Krfindungsgemäße photolciifähige Aufzeiehnungsmaterialien
des in den Fig. 3a bis 3d beschriebenen Typs mit Dicken über 15 Mikron lassen sich leicht
herstellen und verarbeiten, ohne daß dabei Probleme aultreten, die durch Beschränkungen des negativen
l.adungsträgerbereiches hervorgerufen werden könnten.
Der Grund hierfür ist darin zu sehen, daß im Falle der erfindungsgeniäßcn Aiifzeichnungsmaterialien die
Ladungen erzeugende Schicht, die die Aggregate enthält, eine vergleichsweise dünne Schicht sein kann
und vorzugsweise isi, vorzugsweise eine Schicht mit einer Dicke von um er 5 Mikron, wohingegen die
Ladungen transportierende Schicht eine vergleichsweise dicke Schicht sein kann und vorzugsweise ist.
Bei Verwendung eines erfindungsgemäßen Aufzeichnungsniaterials
mit diesen strukturellen Eigenschaften im Rahmen eines Verfahrens, bei dem eine negative
Aufladung erfolgt, wie in den Fig. 3a bis 3d dargestellt,
lassen sich die Vorteile der Verwendung einer vergleichsweise dicken phoioleitfähigen Schicht erzielen,
während gleichzeitig die beschriebenen Beschränkungen bezüglich der negativen Ladungsträger im Falle
üblicher plioioleitl'ähigcr Aiifzeichnungsmaterialien mil
einer pliotoleiifähigen Schicht vom Aggregatiyp entfallen.
Ls hat sich des weiteren gezeigt.daß übliche bekannte
Aul/eichnungsmaterialien mit einer photoleijfähigen
Schicht vom Aggregattyp zu einer Veränderung der Transporifähigkeii ihrer positiven Ladungsträger neigen,
wenn die Aiif/eichnungsnuilerialicn gealtert
werden. So isl beispielsweise bekannl, dall übliche bekannte AiifzeichiHingsmalerialicn mil phololeitl'ähigen
Schichten vom Aggregaityp. wenn sie bei inirmulen
Kaumlcmpcraluren gealtert werden, eine allmähliche
Verbesserung tier Transporlfähigkeil posiliver La
diingsiräger /eigen, bis ein konsumier Wen mich eiwa
KM) bis 400 Stunden erreicht wird. Im (iegensai/ hierzu
/eigen erfindiingsgemäßc Aul/eichmiiigsiiKilcrialien
eine verbesserte Transponlähigkcil posiliver l.adaugs
liäger sowohl im I alle Irisch hergcsielller Materialien
wie auch gealterter Auf/eichiiiiiigsnialerialieii im
Vergleich /u üblichen bekannten Aul/cichnuiijismaic
riiilien mil einer phoioleiifiihicen .Schicht vom Λuuregal
typ.
Phoioleiilähige Aufzeichnungsmaierialien des in
Fig. 1 schematisch dargestellten Typs stellen des weiteren mehrfach verwendbare Aufzeichnungsmatcriiilien
dar, die beträchtlich einfacher zu säubern und gebrauchswidcrstandsfähigcr sind als übliche bekannte,
mehrfach verwendbare Aufzeichnungsmalcrialicn mit einer phoioleitfähigen Schicht vom Aggregattyp. Dieser
Vorteil trifft insbesondere für solche erfindungsgemii-Hen Aufzeiehnungsmaterialien zu, bei denen die
Ladungen transportierende Schicht eine homogene Schicht aus einem oder mehreren organischen Photoleitcin.
die gelöst in einem polymeren Bindemittel vorliegen, ist.
Bei der Ladungen transportierenden Schicht eines Aufzeichnungsmaterials nach der Erfindung handelt es
sich um eine aus organischen Komponenten aufgebaute Schicht, die frei von anorganischen Photoleiiern ist, d. h.
beispielsweise Photolcitern, wie Zinkoxid, d. h. Photolcitern aus anorganischen Molekülen. Unter »organischen
Komponenten« sind dabei Komponenten rein organischer Natur wie auch mctallorganischc Komponenten
zu verstellen.
Eine Ladungen transportierende Schicht eines erl'indungsgemäßen
Aiilzeichnungsmaterials enthält als aktive Ladungen transportierende Substanz einen oder
mehrere organische Photoleiier, der bzw. die befähig!
sind. Ladungsträger, üie in der Ladungen erzeugenden Schicht erzeugt wurden, aufzunehmen und zu Iransportieren
n/w. weiterzuleitcn. Kennzeichnend für die Ladungen Iransportierenden Schichten isl, daß sie
keinen der beschriebenen cokristal'inen Komplexe und auch kein Farbstoffsalz vom Pyrv liinr typ enthalten.
Die geeigneten ladungstranportierenden Substanzen lassen sich ganz allgemein in zwei Klassen unterteilen, je
nach den elektronischen Ladungsiransporieigenschaften
der Substanzen. Die meisten Ladungen transportierenden Substanzen sind dadurch gekennzeichnet, daß
sie vorzugsweise entweder positive Ladungen, d. h. Leerstellen, oder negative Ladungen, d. h. F.lekironen.
die durch die Ladungen erzeugende Schicht erzeugt wurden, aufnehmen und transportieren. Natürlich gibt
es auch Substanzen, welche sowohl positive Ladungen wie auch negative Ladungen aufnehmen und iransportieren,
jedoch zeigt sich, daß auch diese »amphotären« Substanzen, untersucht man sie genauer, bevorzugt
entweder positive Ladungsträger oder negative Ladungsträger aufiichmen und transportieren.
Substanzen, welche vorzugsweise positive l.adungsträger aufnehmen und transportieren, werden als
Ladungen transportierende Substanzen vom »p-Typ« bezeichnet, wohingegen Substanzen, die vorzugsweise
negative Ladungsträger aufnehmen und weilerlransportieren.
als Ladungen Iransportierende Substanzen vom »η-Typ« bezeichnet werden.
Die Fähigkeit eines organischen Phololeilers, Ladungsträger,
die von der Ladungen er/eugeiulen Schicht cr/ciigl werden, aufzunehmen und zu Iransporliereii.
liißl sich in einfacher Wei.se dadurch ermitteln,
dal.t eine Schicht des /υ testenden organischen
Phololeilers auf die Oberfläche einer Ladungen erzeugenden Schicht aufgetragen wird, die auf einem
leilfähigen Schichitriiger angeordnet ist. Dabei er/rugl
man in vorieilhal'ier Weise eine etwa 5 bis IO Mikron
dicke Schicht des /u testenden Photolciiers, wobei zur
Er/eugiing der Schicht ein Bindemittel mit verwendet
werden kann, in welchem I alle vlie Schicht mindestens
elwa JO C icv, .-"/o des Phuliilrilrrv. iMiihiili mi,I hk /n
etwa 70 (icv\.-"/ii lies Bindemittels. Des weiteren
verwendet man dabei vorzugsweise eine elwa 0.5 bis 2
Mikron dicke Ladungen erzeugende Schicht vom Aggregattyp, beispielsweise eine Schicht, wie sie in dem
später folgenden Beispiel 2 näher beschrieben wird.
Das erhaltene Aufzeichnungsmaterial wird dann dem hi folgenden beschriebenen allgemeinen elekirophoiographischen
Verfahren unterworfen, bei dem
(a) zunächst die Oberfläche der zu testenden Schicht gleichförmig elektrostatisch aufgeladen wird, und
/war in Abwesenheit aktivierender Strahlung, während der leitfähige Schichtträger auf einem
geeigneten Vergleichspotential erhalten wird, so daß eine Potcniialdifferenz V0 über dem Material
erzeugt wird, beispielsweise von etwa ± 200 bis 600 Voll,
(b) die Ladungen erzeugende Schicht des Aufzeiehnungsmaierials
aktivierender Strahlung exponiert wird, beispielsweise aklivierender Strahlung einer
Wellenlänge von 680 nm bei einer Strahlungsenergie von 20 ergs/cm-', und
(c) die Änderung der Größenordnung der Ladung, die
zunächst auf das Material aufgebracht wurde und die durch die Exponierung mit aktivierender
Strahlung hervorgerufen wurde, bestimmt wird, d. h. die Änderung der Potenlialdiffcrcnz Zl V als
Ergebnis der Exponierung ermittelt wird.
Hat der zu testende organische Photolciter keine l.adungstransporlfähigkeit, so ist das Verhältnis der
Menge Vn zur Menge V0-ZlV, d.h. das Verhältnis
Vn: (Vn-AV). angenähert gleich dem Verhältnis der
Summe der physikalischen Dicke von Ladungen transponierender Schicht, Tn, und der Ladungen
erzeugenden Schicht. Tcp, zur physikalischen Dicke der
Ladungen erzeugenden Schicht selbst (d. h. 7",.../ d. h.
dem Verhältnis (T,+ T,): Τμ. Das heißt, es gilt
V0 :(Vn-Δ V)-(T, + T-,): Γ,,..
Weist demgegenüber der getestete organische Photoleiter eine Ladungstransportfähigkeit auf, dann ist
das Verhältnis Vn -.(Vn-AV) größer als das Verhältnis
(T,+ TJ:Tv.d. h.,es gilt
V1, : CKi-Zl V)
> (T,,+ Tc,): T,,.
Wird, was oftmals der Fall ist, ein Bindemittel in der Ladungen Iransportierenden Schicht verwendet, wenn
die beschriebene Bestimmung durchgeführt wird, so ist auf eine Ladungstransportfähigkeit der Ladungen
transportierenden Schicht zu achten, die durch das Bindemittel hcrbeigeführl werden kann. So hat sich
beispielsweise gezeigt, daß bestimmte polymere Stoffe, insbesondere bestimmte aromatische und heterocyclische
Gruppen enthaltende Polymere in gewissem Umfange Ladungsträger, welche von einer benachbarten
Ladungen erzeugenden Schicht injiziert wurden, aufzunehmen und zu transportieren. Aus diesem
Grunde ist es zweckmäßig, bei den beschriebenen Bestimmungen ein Bindemittel zu verwenden, sofern ein
solches überhaupt verwendet wird, welches keine oder höchstens eine nur geringe Ladungstransportfähigkeit
aufweist, bezüglich tier Ladungsträger, die durch die Ladungen erzeugende Schicht erzeugt werden. Als
vorteilhaft hat sich beispielsweise die Verwendung eines Polystyrol poly mc reu erwiesen.
Als besonders vorteilhafte organische Phoioleiter, die sich als Ladungen transportierende Substanzen verwenden
lassen, haben sich insbesondere solche Substanzen erwiesen, die für die verwendeie aktivierende Strahlung
gan/ oder mindestens teilweise durchlässig bzw. transparent und infolgedessen gegenüber der verwendeten
aktivierenden Strahlung insensitiv bzw. im wesentlichen insensiliv sind.
Demzufolge kann gegebenenfalls eine Exponierung der Ladungen erzeugenden Schicht mit aktivierende!
Strahlung erfolgen, welche die Ladungen transportierende Schicht passiert, bevor sie auf die Ladungen
erzeugende Schicht auflrifft.
Die im Falle erfindungsgemäßer Aufzeiehnungsmaterialien
vorzugsweise als Ladungen transportierende Substanzen in der Ladungen transponierenden Schicht
verwendeten organischen Photoleiter wirken in der Tal im Falle eines Aufzcichnungsmaierials nach det
Erfindung nicht als Photoleitcr, da derartige Stoffe gegenüber aktivierender Strahlung insensitiv sind und
infolgedessen keine Elektronen-Leerstellenpaare bei der Exponierung mit aktivierender Strahlung erzeugen
Vielmehr dienen die verwendeten Phoioleiter dem Transport der Ladungsträger, die durch die Ladungen
erzeugende Schient erzeugt werden. In den meisten Fällen (mit Ausnahme bezüglich der in Fig. 7
dargestellten ,\usführungsform) sind die Ladungen transportierenden Substanzen, die für die Herstellung
eines erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials verwendet werden, das empfindlich gegenüber sichtbarem
Licht ist, organische Photoleitcr, deren hauptsächliche Absorptionsbandc im Bereich des Spektrums untei
etwa 475 mn, vorzugsweise unter etwa 400 mn. liegt Der Ausdruck »organische Photolciter, deren hauptsächliche
Absorptionsbande unter etwa 400 nm liegt« bezieht sich dabei auf Photolciter, die sowohl farblos
sind als auch transparent oder durchlässig für sichtbare« Licht, d. h. kein sichtbares Licht absorbieren. Verbindungen,
welche eine nur geringe oder keine Absorplior oberhalb 475 nm, jedoch eine geringe Absorption irr
Bereich von 400 bis 475 nm zeigen, führen zu cinei gelblichen Verfärbung, bleiben jedoch für sichtbare?
Licht eines Wcllcnlängenbereichcs von 475 bis 700 niv
durchlässig.
Werden erfindungsgemäße Aufzeichnungsmaicrialicn,
wie beispielsweise in Fi g. 7 dargestellt, exponiert
d. h., wird die Ladungen erzeugende Schicht exponiert ohne daß die Ladungen transportierende Schicht
exponiert wird, ist es auch möglich, organische Photoleiler für die Herstellung der Ladungen transpor
tiefenden Schicht zu verwenden, welche sehr farbig oder opak sind. Ein Beispiel für ein solches erfindungs
gemäßes Aufzeichnungsmaterial wird in dem spälci folgenden Beispiel 7 näher beschrieben, in welchen
Falle als Ladungen transportierende Substanz eine Mischung aus Poly(vinylcarbazol) und 2,4,7-Trinitro-9
fluorcnon verwendet wird. Eine derartige Mischung is stark farbig und weist einen dunkelorangerotcn Farbtor
auf und macht die Schicht undurchlässig für einer beträchtlichen Bereich des sichtbaren Spektrums.
In gewissen Fällen, in denen beispielsweise cim
Ladungen erzeugende Substanz mit einer spitzer Absorption gegenüber sichtbarem Licht von elwa 52(
bis 700 nm verwendet wird, kann es gcgebencnfalli vorteilhaft sein, als Ladungen transportierende Sub
stanz eine Substanz /u verwenden, die mindestens eiin
gewisse Absorption für Strahlung eines Bereiches voi etwa 400 nm bis elwa 520 nm zeigt. In derartigen Fäller
isi es beispielsweise möglich, das Aufzeichnungsmaterial
mit sichtbarem Licht durch die Ladungen transpor tierende Schicht /u bcüchien und die I 'RI'i'M-M.1!
transportierende Schicht /ii verwenden als (1) eine
Ladungen transponierende Substanz für die Ladungsträger,
die erzeugt werden durch die Ladungen erzeugende Schicht bei Einwirkung von sichtbarem
Licht von 520 bis 700 mn und (2) als Teilladungen erzeugende Substanz für den Bereich des sichtbaren
Spektrums unter 520 nm, demgegenüber die Ladungen erzeugende Schicht eine vergleichsweise nur geringe
Empfindlichkeit aufweist.
Es hat sich des weiteren gezeigt, daß besonders vorteilhafte Ladungen transportierende Substanzen
organische Photoleiter sind, welche eine Leerstellenodcr Elcklronenwanderungsmobilitäl von mehr als
etwa 10 q cm2/Volt-Sek., vorzugsweise von mehr als
etwa 10 hcm2/Volt-Sek..zeigen.
Zur Herstellung der Ladungen transportierenden Schichten erfindungsgcmäßer Aufzeichnungsmalcrialien
können die verschiedensten organischen Ladungen transportierenden Substanzen vom p-Typ verwendet
werden. Diese Substanzen weisen die Fähigkeit aiii, injizierte positive Ladungsträger zu transponieren oder
wciierzulcitcn. Dies bedeutet, daß die verschiedensten
organischen Phoiolciter und phololcitfähigcn Verbindungen,
welche zum Transport oder zur Weiterbildung positiver Ladungsträger geeignet sind, verwendet
werden können. Typische, beispielsweise geeignete organische Photoleiter oder photoleitfähige Verbindungen
vom p-Typ, die zur Herstellung erfindungsgemäßer Aufzeichnungsmaterialien verwendet werden können,
sind:
1. Carbazole, z. B. Carbazol: N-Äthylcarbazol;
N-Isopropylcarbazol: N-Phenylcarbazol; halogeniert
Carbazole; die verschiedensten polymeren Carbazole, z. B. Polyvinylcarbazol) und halogcnicrtc Poly(vinylcarbazolc);
2. Arylamine, /.. B. Monoarylamine, Diarylamine und
Triarylamine sowie ferner auch polymere Arylamine. Typische geeignete organische Photoleiter vom Arylamintyp
sind die niehtpolymcren Triphcnylaniinc, die beispielsweise in der US-PS 3180 730 beschrieben
werden, die polymeren Triarylamine, die beispielsweise in der US-PS 32 40 597 beschrieben werden, ferner
Triarylamine mit mindestens einem Arylrest, der durch einen Vinylresi oder einen Vinylidcnrest mit mindestens
einer ein aktives Wasserstoffatom enthaltenden Gruppe substituiert ist. wie sie beispielsweise aus der US-PS
35 67 450 bekannt sind, ferner Triarylamine. in denen mindestens einer der Arvlrcsie durch einen ein aktives
Wasscrstoffatom aufweisenden Rest substituiert ist, wie sie beispielsweise aus der US-PS 36 58 520 bekannt sind
und schließlieh Tritolylamin;
3. Polyarylalkanc. "/.. B. des aus den US-PS 32 74 000.
35 42 547,35 42 544 und 36 15 402 bekannten Typs.
Als besonders vorteilhafte Polyarylalkan-Photolcilcr
haben sich solche der folgenden Formel erwiesen:
C-E
worin bedeuten
D und G gleiche oder voneinander verschiedene Aryl- <>
restc und
I und E jeweils ein Wasserstoffatom oder gleiche oder voneinander verschiedene Alkyl- oder Arylre-
I und E jeweils ein Wasserstoffatom oder gleiche oder voneinander verschiedene Alkyl- oder Arylre-
sie, wobei gilt, daß mindestens einer der Reste D, E und G einen Aminosubsliiucnlen
aufweist. Besonders vorteilhafte Polyarylalkan-Photoleiter.
die sich als Ladungen transportierende Substanzen verwenden lassen, sind Polyarylalkanc der angegebenen Eormel,
worin I und E jeweils ein Wassersioffatom, einen Arylrest oder einen Alkylrest darstellen
und D und G substituierte Arylresle sind, die durch einen Substituenlen der folgenden
Eormel substituiert sind:
-N
worin R einen niehtsubstituicrten Arylrest, z. B. einen Phenylrest oder einen durch einen
Alkylrest .subsiiluierten Arylrest, ?.. B. einen
Tolylrcst, darstellt.
4. Starke Lewis-Basen, wie beispielsweise die verschiedensten aromatischen und aromatisch ungesättigten
heterocyclischen Verbindungen, die frei von starken elektronenabziehenden Resten sind, wie beispielsweise
Tetraphenylpyrcn; 1-Methylpyren; Perylen; Chrysen; Anthracen; Tctraphen; 2-Phcnylnaphthalin;
Azapyren; Fluoren; Fluorenon; I-Äihylpyrcn; Acctylpyrcn;
2,3-Bcnzochrysen; 3,4-Bcnzopyr;n; 1,4-Bromopyren; Phcnylindol: Polyvinylcarbazol; Polyvinylpyren;
Polyvinyltetraccn; Polyvinylperylen und Polyvinyltetraphen;
5. die verschiedensten anderen organischen Photoleiter vom p-Typ, z. B. metalloorganische Verbindungen,
von denen bekannt ist. daß sie sich im Rahmen cleklrophotographischer Verfahren verwenden lassen,
beispielsweise die photoleitfähigen organischen Verbindungen, wie sie in der Literaturstellc »Research
Disclosure«, Band 109 vom Mai 1973 auf S. 61-67 in Abschnitt IV (A) (2) bis (13) beschrieben werden.
Beispiele für geeignete Ladungen transportierende Substanzen vom η-Typ, die zur Herstellung photleitfähigcr
Aufzeichnungsmaterialien nach der Erfindung verwendet werden können, sind starke Lewissäuren,
z. B. organische Verbindungen, metalloorganische Verbindungen und Verbindungen mit einem oder mehreren
aromatischen Resten oder aromatisch ungesättigten heterocyclischen Resten, die durch einen clektronenabziehenden
Rest substituiert sind. Die Eignung dieser Verbindungen beruht auf ihrer charakteristischen
Elektroncnaufnahmefähigkeit. Typische clektronenabziehende Substituenten sind Cyano- und Nitroreste,
ferner Sulfonatrestc, Halogenatome, z. B. Chlor-, Brom- und Jodatome, ferner Ketonreste und Esterreste sowie
Säureanhydridreste und andere saure Reste, wie beispielsweise Carboxyl- und Chinonreste.
Typische aromatische Lewis-Säuren vom η-Typ mit elektronenabziehenden Substituenten, die zur Herstellung
erfindungsgemäßer Aufzeichnungsmaterialien verwendet werden können, sind beispielsweise:
Phthalsäureanhydrid;
Tetrachlorphthalsäureanhydrid; Benz.il;
Mcllithsäurcanhydrid; S-Tricyanobenzol;
Picrylchlorid;2,4-Diiiitrochlorbenzol;
2,4-Dinitrobrombenzol;4-Nitrobiphenyl;
4.4-Dinitrobiphcnyl;2,4,6-Trinitroanisol;
Tetrachlorphthalsäureanhydrid; Benz.il;
Mcllithsäurcanhydrid; S-Tricyanobenzol;
Picrylchlorid;2,4-Diiiitrochlorbenzol;
2,4-Dinitrobrombenzol;4-Nitrobiphenyl;
4.4-Dinitrobiphcnyl;2,4,6-Trinitroanisol;
TrichlortrinitrobenzohTrinitro-O-loliiol;
4,6Diehlor-l,3-dinilrobcnzol;
4,6-Dibrom-l,3-dini{robenzol; p-Dinitrobenzol:
Chloranil; Bromanil;2,4,7-Trinilro-9-fluorenon;
2,4,5,7-Tetranitrofluorenon;Trinitroarilhracen;
DinitroacridinjTetracyanopyrcn;
Dinitroanthrachinon und Mischungen hiervon.
4,6Diehlor-l,3-dinilrobcnzol;
4,6-Dibrom-l,3-dini{robenzol; p-Dinitrobenzol:
Chloranil; Bromanil;2,4,7-Trinilro-9-fluorenon;
2,4,5,7-Tetranitrofluorenon;Trinitroarilhracen;
DinitroacridinjTetracyanopyrcn;
Dinitroanthrachinon und Mischungen hiervon.
Andere geeignete Ladungen transportierende Substanzen vom η-Typ, die zur Herstellung erfindungsgemäßer
Aufzeichnungsmaterialien verwendbar sind, sind übliche bekannte organische Photoleher vom n-Typ,
beispielsweise Komplexe von 2,4,6-Trinitro-9-fliiorenoii
und Poly(vinylcarbazol). Als Ladungen transportierende Substanzen vom η-Typ sind weiterhin die verschiedensten
organischen und metalloorganischen phololeilfähigen Substanzen von η-Typ geeignet, d. h. die verschiedensten
organischen photoleitfähigen Substanzen, von denen bekannt ist, daß sie sich im Rahmen elcktrophotographischer
Verfahren verwenden lassen und beispielsweise beschrieben werden in der Litcraturslelle
»Research Disclosure«, Band 109 vom Mai 197J. S.
öl-67, Abschnitt IV (A)(2) bis (13).
Als besonders vorteilhaft hat sich die Verwendung organischer Photolciter oder photoleitfähiger Verbindungen
als Ladungen transportierender Substanzen erwiesen, die eine nur geringe oder keine Photoempfindlichkeit
gegenüber Strahlung eines Wellenlängenbereiches haben, demgegenüber die Ladungen erzeugende
Schicht empfindlich ist, d. h. einer Strahlung, welche in der Ladungen erzeugenden Schicht Elcktronen-Defcktelektronen-Paarc
erzeugt.
So hat es sich beispielsweise als vorteilhaft erwiesen, im Falle eines erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmiücrials
das sichtbarer elektrischer Strahlung exponiert wird, d. h. einer Strahlung eines Wellenlängcnbereichcs
von etwa 400 bis etwa 700 mn. und bei dem die Ladungen erzeugende Schicht ein cokristailinen Komplex
des später näher beschriebenen Typs enthält, der gegenüber Strahlung eines Bereiches von etwa 520 mn
bis etwa 700 nm empfindlich ist, als organische photoleitlähige Substanz oder organischen Photoleiter
für die Ladungen transportierende Schicht eine organische Substanz oder Verbindung auszuwählen, die
gegenüber Licht außerhalb des Bereiches von 520 bis 700 nm photoempfindlich ist, vorzugsweise gegenüber
dem Spcktralbcrcich unter etwa 475 nm, vorzugsweise unter etwa 400 nm. Dabei haben sich die beschriebenen
Arylamin- und Polyarylalkanphotoleiter vom p-Typ als besonders vorteilhafte Ladungen übertragende Substanzen
erwiesen.
Die Ladungen transportierende Schicht eines erfindungsgemäßen photoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial
kann allein aus einem oder mehreren der beschriebenen Ladungen transportierenden Substanzen
aufgebaut sein oder was üblicher ist, aus einer Mischung aus einer oder mehreren Ladungen transportierenden
Substanzen und einem geeigneten filmbildenden polymeren Bindemittel.
Das Bindemittel kann, sofern es ein elektrisch isolierendes Bindemittel ist, dazu beitragen, der
Ladungen transportierenden Schicht elektrisch isolierende Charakieristika zu verleihen, wobei das Bindemittel
des weiteren den Beschichtungsprozeß, d. h. die Erzeugung der Ladungen transportierenden Schicht
erleichtert, ferner die Haftung der Ladungen transportierenden Schicht auf einem Schichtträger erleichtert
und schließlich zu einer glatten, leicht zu säubernden.
abriebwidersiandsfähigen Oberfläche führt. Die Ladungen
transportierende Substanz kann jedoch auch ohne besonderes Bindemittel verwendet weiden, beispielsweise
dann, wenn es sich bei der Ladungen transportie-
ri renden Substanz selbst um eine polymere Substanz
handelt, beispielsweise ein polymeres Arylamin cder ein Polyvinylcarbazol). |ecloch auch bei Verwendung
derartiger polymerer Ladungen transportierender Substanz hat sich in der Regel die Verwendung eines
ι» polymeren Bindemittels als vorteilhaft erwiesen, da sich
hierdurch oftmals die physikalischen lügenschallen der erzeugten Schichten, beispielsweise die Adhäsion
gegenüber dem Schichtträger, die Widerstandsfähigkeit gegenüber Rißbildung und Brechen und dergleichen
π verbessert wird.
Werden zur Herstellung der Ladungen transportierenden Schichten polymere Bindemittel verwendet, so
kann das optimale Verhältnis von Ladungen transportierender Substanz zu Bindemittel sehr verschieden sein.
-'Ii Es hängt im einzelnen Falle von dem speziell
verwendeten polymeren Bindemittel oder den verwendeten Bindemitteln ab und der im Einzelfalle verwendeten
Ladungen transportierenden Substanz oder den Ladungen transportierenden Substanzen. In der Regel
2") hat es sich als vorteilhaft erwiesen, bei Verwendung
eines Bindemittels so zu verfahren, daß die Konzentration an aktiver Ladungen transponierender Substanz in
der Ladungen transportierenden Schicht bei etwa 5 bis etwa 90 Gcw.-%, bezogen auf das Trockengewicht der
in Ladungen transportierenden Schicht, liegt.
Zur Herstellung der Ladungen transportierenden Schicht eignen sich übliche bekannte filmbildende
Bindemittel mit angemessen hohen dielektrischen Festigkeiten und guten elektrisch isolierenden Eigen-
i'i schäften. Zu derartigen Bindemitteln gehören beispielsweise
Styrol-Bu tadieneopoly mere;
Poly vinyl toluol-Sty rolcopoly mere;
Styrol-Alkydharze I.Silicon-Alkyd harze;
Soja-Alkydharze;
Poly vinyl toluol-Sty rolcopoly mere;
Styrol-Alkydharze I.Silicon-Alkyd harze;
Soja-Alkydharze;
Vinylidenchlorid-Vinylchloridcopoly niere;
Polyvinylidenchlorid);
Vinylidenchlorid-Acrylniirilcopolymere;
Vinylacetat-Vinylchloridcopoly niere;
Polyvinylacetat), z. B.
Polyvinylbutyral); nitriertes Polystyrol;
Polymethy!styrol; Isobutyleripolymere;
Polyester, z. B.
Poly[äthylcn-co-alkylen-bis(alkylenoxyaryl)-
Polyvinylidenchlorid);
Vinylidenchlorid-Acrylniirilcopolymere;
Vinylacetat-Vinylchloridcopoly niere;
Polyvinylacetat), z. B.
Polyvinylbutyral); nitriertes Polystyrol;
Polymethy!styrol; Isobutyleripolymere;
Polyester, z. B.
Poly[äthylcn-co-alkylen-bis(alkylenoxyaryl)-
phenylcndicarboxylatj.
Phenol forma Idehydharze; Ketonharze; Polyamide; Polycarbonate; Polythiocarbonate;
Poly[äthylen-c--isopropyliden-2.2-bis(älhylcn-
Poly[äthylen-c--isopropyliden-2.2-bis(älhylcn-
oxyphenylen)-terephihalat];
Copolymere aus
Copolymere aus
Vinylhaloarylaten und Vinylacetat, z. B.
Poly(viny I-ni-brombcnzoal-co-vinylacetat);
chlorierte Poly(olefine). z. B.
chlorierte Polyäthylene) und dergleichen.
Poly(viny I-ni-brombcnzoal-co-vinylacetat);
chlorierte Poly(olefine). z. B.
chlorierte Polyäthylene) und dergleichen.
Derartige polymere Bindemittel und Verfahren zu ihrer Herstellung sind bekannt.
So werden zur Herstellung erfindungsgemäßer Aufzeichnungsmaterial!en geeignete Styrol-Alkydharze
t'i beispielsweise näher in den US-PS 23 61019 und
22 58 423 beschrieben. Auch können beispielsweise als Bindemittel zur Herstellung der Ladungen transportierendjii
Schichten solche Stoffe wie Paraffine und
?o
21)
Mineralwachse verwendet werden wie auch Kombinationen der verschiedensten Bindemittel.
Als besonders vorteilhall hat sich in der Regel die Verwendung von Polymeren erwiesen, die aromatische
oder heterocyclische Reste aufweisen da diese Polynie- r>
ren auf CJrund ihrer aromatischen oder heterocyclischen
Reste den Transport der Ladungsträger durch die Ladungen transportierende Schicht am wenigsten oder
überhaupt nicht beeinflussen oder stören. Heterocyclische und aromatische Reste enthaltende Polymere, die in
sich in besonders vorteilhafter Weise zur Herstellung von Ladungen transportierenden Schichten vom p-Typ
eignen, sind beispielsweise
Styrolresie enthaltende Polymere,
Bisphenol-A- Polycarbonate,
Phenol-Fornialdchydharze, ferner Polyester, /. 15. Poly[äthyleii-co-isopropyliden-2.2-bis(üthylen-
Bisphenol-A- Polycarbonate,
Phenol-Fornialdchydharze, ferner Polyester, /. 15. Poly[äthyleii-co-isopropyliden-2.2-bis(üthylen-
oxyphcnylen)]ierephthalat und
Copolymere aus
Copolymere aus
Vinylhaloarylaten und Phenylacctat, /. B.
Poly(vinyl-m-bromoben/.oat-eo- vinylacetat).
Poly(vinyl-m-bromoben/.oat-eo- vinylacetat).
Die Ladungen transportierenden Schichten können des weiteren unter Zusatz der verschiedensten Zusätze
erzeugt werden, beispielsweise unter Verwendung von _>-> sogenannten Ausgleichsmitteln, oberflächenaktiven
Verbindungen, Plastifizierungsmitteln und Weichmachern und dergleichen, die die Aufgabe haben, die
verschiedenen physikalischen Eigenschaften der Ladungen transportierenden Schicht zu verbessern. Auch jn
können der Schicht die verschiedensten Zusätze einverleibt werden, welche das elektrophotographische
Ansprechvermögen des Aufzeichnungsmaterials modifizieren. So können beispielsweise in die Ladungen
transportierende Schicht den Kontrast steuernde r>
Verbindungen eingearbeitet werden, z. B. Verbindungen, welche die Wanderung der Leerstellen unterbrechen
oder stoppen, und des weiteren bestimmte leicht oxidierbare Farbstoffe. Zum Einarbeiten in die Ladungen
transportierende Schichten geeignete Konstrast au
steuernde Stoffe sind beispielsweise bekannt aus der Litcraturslelle »Research Disclosure«. Band 122. Juni
1974. Seite 33.
Die Dicke der Ladungen transportierenden Schicht kann verschieden sein. Als besonders vorteilhaft hat es 4Ί
sich erwiesen, eine Ladungen transportierende Schicht zu verwenden, die dicker ist als die Ladungen
erzeugende Schicht, wobei besonders vorteilhafte Ergebnisse dann erhalten werden, wenn die Ladungen
transportierende Schicht etwa 5- bis etwa 200mal. >o insbesondere 10- bis 40mal so dick ist wie die Ladungen
erzeugende Schicht.
In vorteilhafter Weise weist die Ladungen erzeugende
Schicht eine Dicke von etwa 0,1 bis etwa 15 Mikron, trocken gemessen, auf, insbesondere eine Dicke von ■>■">
etwa 0,5 bis etwa 2 Mikron, trocken gemessen. Vorteilhafte Ergebnisse lassen sich andererseits jedoch
auch dann erhallen, wenn eine Ladungen transportierende Schicht verwendet wird, die dünner ist als die
Ladungen erzeugende Schicht. wi
Die Ladungen erzeugenden Schichten können beispielsweise dadurch erzeugt werden, daß auf einem
entsprechenden Schichtträger eine flüssige Dispersion oder Lösung der die Ladungen transportierenden
Schicht bildenden Komponenten aufgebracht wird. Zur tvi
Bereitung der Besehichuingsmassen werden dabei in vorteilhafter We;o organische Lösungsmittel verwendet,
beispielsweise
1. aromatische Kohlenwasserstoffe, z. 15. Benzol und
Naphthalin, sowie substituierte animalische Kohlenwasserstoffe, wie beispielsweise Toluol, Xylol
und Mesitylen;
2. Ketone, wie z. B. Aceton und 2-Butanon:
3. halogeniert aliphatisehe Kohlenwasserstoffe, z. B.
Methylenchlorid, Chloroform und Äthylenchlorid;
4. Äther, einschließlich zyklische Äther, wie beispielsweise Tetrahydrofuran, sow ie Äthyläther;
5. Mischungen derartiger Lösungsmittel.
Die Ladungen erzeugende Schicht eines crl'indungsgemäßcn
Auf/.cichnungsmaterials besteht in vorteilhafter
Weise aus einer Schicht vom Aggregat-Typ, wie sie aus der US-PS 36 15 414 bekannt ist. Derartige
Schichten vom Aggregat-Typ weisen eine mehrphasige Struktur auf und bestehen aus (u) einer diskontinuierlichen
Phase aus Teilchen einer cokristallincn Verbindung oder eines Komplexes aus einem Pyryliumfarbsloffsalz
und einem elektrisch isolierenden, ('umbildenden Polymeren mit wiederkehrenden Alkylidendiarylenresten
und (b) einer kontinuierlichen Phase aus einem elektrisch isolierenden, filmbildenden Polymeren. Gegebenenfalls
kann die mehrphasige Schicht ein oder mehrere Ladungen transportierende Substanzen aufweisen.
Des weiteren können derartige mehrphasige Schichten weitere Zusätze enthalten, beispielsweise
Ausgleichsmittel, oberflächenaktive Substanzen, Plastifizierungsmittel oder Weichmacher sowie Kontrast
steuernde Verbindungen und dergleichen, um die verschiedenen physikalischen Eigenschaften und das
elektrophotographische Ansprechvermögen der Ladungen ii'zeugcnden Schicht zu verbessern oder zu
modifizieren.
Eine Schicht vom Aggregat-Typ kann nach verschiedenen Methoden hergestellt werden, beispielsweise
nach der sogenannten »Farbstoff-Zucrst-Methodc«, wie sie beispielsweise aus der US-PS 36 15 396 bekannt ist,
oder nach der sogenannten »Schermethode«, wie sie beispielsweise aus der US-PS 36 15415 bekannt ist.
Auch ist es möglich, nach dem aus der US-PS 37 32 180
bekannten Verfahren zu verfahren und zunächst feinteilige Aggregatpartikeln herzustellen und diese so
lange aufzubewahren, bis die Ladungen transportierende Schicht erzeugt werden soll. Zu diesem Zeilpunkt
werden die Aggregatteilchen in einem geeigneten Bindemittel dispergiert, und zwar mit einem filmbildenden
Polymer, worauf die erhaltene Beschichtungsmasse auf einen geeigneten Träger aufgetragen wird.
Nach was für einem Verfahren auch immer die Schichten hergestellt werden, in jedem Fall weisen die
Schichten eine identifizierbare mehrphasige Struktur auf. Die heterogene Natur einer solchen Schicht ergibt
sich leicht bei Betrachtung einer Schicht mit einem Mikroskop, obgleich derartige Schichten dem nackten
Auge gegenüber als praktisch optisch klare homogene Schichten erscheinen können. Natürlich kann eine
mikroskopische Heterogenität vorliegen. In besonders
vorteilhafter Weise haben die Teilchen oder Partikeln des cokristallinen Komplexes in der kontinuierlichen
Phase zum überwiegenden Teil eine Größe von etwa 0,01 bis etwa 25 Mikron.
Lic »cokristallinen Komplexe« stellen eokristu'Mne
Verbindungen dar, die aus Farbstoff- und Polymermolekülen
aufgebaut sind und eine kristalline Struktur bilden, in der die Moleküle in einer regulären dreidimensionalen
Anordnung vorliegen. Die cokristallinen Komplexe, die in der nhotoleitfähieen Schicht vom Ai?i?rüirnltvn in
der kontinuierlichen Polymerphase dispergiert vorliegen,
erzeugen bei Exponierung mit aktivierender Strahlung in Gegenwart eines elektrischen Feldes die
Elektronen-Leerste 11 en paare.
Ein weiteres Merkmal solcher Schichten vom
Aggregaltyp, wie sie beispielsweise in den IJS-I1S
Jb 15 414 und 37 32 180 näher beschrieben werden,
besteht darin, daß die Wellenlänge des Strahlungsabsorptionsmaximums.
die charakteristisch für derartige Schichten ist, beträchtlich verschoben ist gegenüber der
Wellenlänge des Strahlungsabsorptionsmaximums einer praktisch homogenen ,Schicht aus einer Farbstoff-Polymerlösung
aus den gleichen Bestandteilen. Das Absorplionsmaximum der Schicht vom Aggregattyp ist
nicht notwendigerweise ein stets gleichbleibendes Maximum des Systems, da das Absorptionsmaximuni
von der relativen Menge von Farbstoff im Aggregat abhängt. Die Verschiebung des Absorptionsmaximums
auf Grund der Bildung des eokristallincn Komplexes liegt im allgemeinen in der Größenordnung von
mindestens etwa 10 Nanomelcrn.
Ein besonders vorteilhaftes Merkmal derartiger heterogener Schichten oder Schichten vom Aggregattyp,
die als Ladungen erzeugende Schichten verwendet werden, besteht darin, daß diese Schichten ausgezeiehriete
Auslöser von sowohl Leerstellen- als auch Elcktronenladungsträgern sind. Dies bedeutet, daß die
Ladungen erzeugende Schicht eines crfindungsgemäß photolcitfähigcn Aufzeichnungsmaterial zum Injizieren
von Ladungsträgern in Ladungen transportierende Substanzen sowohl vom η-Typ als auch vom p-Typ
verwendet werden kann, wodurch hochwirksame photolcitfähige Aufzeichnungsmaterialicti geschaffen
werden.
Wie bereits dargelegt, sind jene Ladungen erzeugende Schichten, die in besonders vorteilhafter Weise zur
Herstellung von gegenüber sichtbarem Licht empfindlichen erfindungsgemäßen Aiifzeichnungsmaterialien geeignet
sind, Ladungen erzeugende Schichten mit in Teilchenform vorliegenden Aggregaten mit einer
hauptsächlichen Strahlungsabsorptionsbande im sichtbaren Bereich des Spektrums von etwa 520 mn bis etwa
700 mn.
Zur Erzeugung der Aggregate lassen sich die verschiedensten üblichen bekannten PyryliumfarbstolT-salze
verwenden, el. h. abgesehen von Pyryliumfarbstoffsalzen auch beispielsweise Bispyrylium-, Thiapyryliumiind
Sclenapyryliumfarbstoffsalzc sowie ferner die Salze von Pyryliumverbindungen mit kondensierten Ringsystcmcn,
z. B. die Salze von Bcnziopyrylitim- und Naphtliopyryluimfarbstoffsalz.cn. Dies bedeutet, daß zur
Herstellung der Ladungen erzeugenden Sicht die verschiedensten üblichen bekannten Farbstoffsalze vom
»Pyryliumtyp« verwendet werden können. Typische Pyryliiimfarbstoffsalze, die sich zur Herstellung der
eokristallincn Komplexe eignen, sind beispielsweise die aus der IJS-I1S 3b 15 414 bekannten Pyryliunifarhsloffsalzc.
ik'sonders vorteilhafte Farbstoffsalze vom Pyryliumlyp,
die zur Herstellung der cokristallinen Komplexe geeignet sind, sind Salze der folgenden Formel:
R1
R,
worin bedeuten
Ri und R> jeweils einen gegebenenfalls substituierten
Phenylrest, wobei der Phenylrest beispielsweise durch mindestens einen Alkylrest mit 1
bis b Kohlenstoffatomen und/oder mindestens einen Alkoxyresl mit 1 bis b Kohlenstoffatomen
substituiert sein kann:
Ri einen Alkylaminosubsiituierten Phenylrest
mit 1 bis b Kohlenstoffatomen im Alkylrest
einschließlich Dialkylaminosubstiluierter
und Haloalkylaminosubstitiiierter Phenylresle;
X ein .Sauerstoff-, Selen- oder Schwefelatom
und
/. ein Anion, beispielsweise ein Perchlorate
I luorborat-. Iodid-. Chlorid-, Bromide Sulfat-,
Perjodat-. p-Toluolsulfonal-, Hcxafluorphosphatanion
und dergleichen.
Als !'umbildendes Polymer zur Erzeugung tier
cokristallinen Komplexe der Ladungen erzeugenden Schicht können die verschiedensten filmbildenden
Polymeren verwendet werden.die elektrisch isolierende Eigenschaften haben und wiederkehrende Alkylidendiarylenrestc
aufweisen, ζ. B. lineare Polymere und Copolymere mit einem Rest der folgenden Formel in
wiederkehrende.! Einheiten:
worin bedeuten
Rj und R-, einzeln jeweils ein Wasserstoflatom oder einen Alkylrest mit I bis 10 Kohlenstoffatomen,
beispielsweise einen Methyl-, Äthyl-, Isobutyl-, Hcxyl-, lleptyl-, Octyl-, Nonyl-
oder Decylrest oder einen substituierten Alkylrcsl mit vorzugsweise 1 bis 10 Kohlenstoffatomen,
ζ. B. einen Trifluormethylrcst oder ferner einen Arylresi, vorzugsweise der
Phenyl- oder Naphthylrcihe, beispielsweise einen Phenyl- oder Naphthylrest oder einen
gegebenenfalls substituierten Arylrcst, der substituiert sein kann, beispielsweise durch
ein Halogenatom, einen Alkylrest mit I bis 5 Kohlenstoffatomen und dergleichen oder
Rj und R-, gemeinsam die zur Vervollständigung eines
gesättigten zyklischen Kohlcnwasscrslol'frestes erforderlichen Atome, beispielsweise
eines Cyeloalkanrestes, /.. B. eines Cyclohexyl- oder Polyeyeloalkanrestcs, beispielsweise
eines Norbornylrestes, wobei die Gesamian/ahl
von Kohlenstoffatomen in Rj und R-, bis zu etwa 19 betragen kann;
Ri, und Rr jeweils ein Wasscrstoff.ilom oder einen
Alkylrest mit I bis 5 Kohlenstoffatomen oder ein Ilalogenatom, /..B. ein Chlor-, Bromoder
jodatom, und
R, einen divalenten Rest einer der folgenden
Formeln:
Il
ο c ο
O C O
23 24
O O worin bedeuten
Ii It K jeweils einen Phenylenrcst oder einen
— C—O— —C—O--('H2— gegebenenfalls substituierten Phcnylcnresl,
beispielsweise einen Halogcnsubstituicrlen ">
Phcnylcnresl oder einen Alkylsubstituierten
O CH, O Phenylenrest, und
Il ' |l R.t und R-, .Subsliluenten der bereits angegebenen Hc-
— C—O — CH— -CH2 — OC—()■■■ deutung. Derartige Polymere sind bekannt,
beispielsweise aus den US-PS 30 28 365 und oder κι 33 17 466.
Besonders vorteilhafte Polycarbonate mil Alkylidcn-
O diiirylrestcn in wiederkehrenden Einheiten sind solche,
j! die sieh herstellen lassen aus Bisphcnol-A. Zu diesen
— O—- P-- O— Polymeren gehören Produkte des Esteraustausches von
' /==\ '"' Diphenylcarbonat und 2,2-ßis-(4-hydroxyphenyl)pio-
O C, /} P;ln· Derartige Polymere werden beispielsweise näher in
X'— y den IJS- PS 29 99 750. 30 38 874, 30 38 879, 30 38 880,
31 06 544, 31 06 545 und 31 06 546 näher beschrieben.
Besonders vorteilhafte Polymere zur Erzeugung der Zur Herstellung erfindungsgemäßer Aufzcichnungs-Aggregatkrisiallc
sind hydrophobe Carbonatpolymere 20 materialien eignen sich somit beispielsweise die
mit dem folgenden Rest in wiederkehrenden Einheiten: verschiedensten filmbildcnden Polycarbonate, wobei
besonders vorteilhafte Ergebnisse mil Polymeren
R4 O erhalten werden, die durch eine Inhcrent-Viskosität von
I Il etwa 0,5 bis etwa 1,8 gekennzeichnet sind.
— R — C — R — O — C—O— 2") Beispiele für geeignete Polymere zur Herstellung
I erfindungsgcmäUcr photoleilfähiger Aufzcichnungs-
R5 materialien sind in der folgenden Tabelle A ausgeführt.
Tabelle Λ
Nr. Polymer
1 Poly(4,4'-isopropylidendiphcnylen-co-]-4-cyclohexylcndimethylencarbonat)
2 Poly(athylendioxy-3,3'-phenylenthiocarbonat)
3 Poly(4,4'-isopropylidendiphenylencarbonat-co-terephthalat)
4 Poly(4,4'-isopropylidendiphenylencarbonal)
5 Poly(4,4'-isopropylidendiphcnylenthiocarbonat)
6 Poly(4,4'-sec.-bulylidendiphcnylcncarbonat)
7 Poly(4,4'-isopropylidendiphcnylencarbonat-blockoxyäthylcn)
X l>oly(4,4'-isopropylidendiphenylencarbonat-blockoxytetramclhylen)
9 Puly[4,4'-isopropylidenbis(2-mcthylphcnylen)earbonat|
10 Poly(4,4'-isopropylidendiphenylcn-co-l,4-phcnylencarbonal)
11 Poly(4,4'-isopropylidcndiphcnylcn-co-l,3-phcnylcncarbonal)
12 Poly(4,4'-isopropyl idcndiphcnylen-co-4,4'-diphenylcncarbonat)
13 Poly(4,4'-isopropylidcndiphcnylcn-co-4,4'-oxydiphenylencarbonat)
14 Poly(4,4'-isopropylidcndiphcnylen-eo-4,4'-carhonyldiphcnylencarbonal)
15 Poly(4,4'-isopropylidcndiphcnylcn-co-4,4'-äthylcndiphcnylcncarbonat)
16 Poly[4,4'-mclhylcn-bis(2-mcthylphcnylcn)carbonat]
17 Poly[l,l-(p-bromophcnyliithyliden)bis(l,4-phcnylcn)carbonat|
18 l>oly[4,4'-isopropylidcndiphcnylen-co-(4,4-sullOnyldiphenylen)caibonal|
19 Poly[4,4'-cyclohexyliden(4-diplienylen)earbonal|
20 l)oly|4,4'-isopropyliden-bis(2-ehl()r-phenylen)earbonat|
21 Poly(4,4'-hcxanuorrisopropylidcn-cliphenylencarbonat)
22 I)oly(4,4'-isopropylidcndiphenylen-4,4'-isopiopylidendibenz()al)
23 l>oly(4,4'-is()propylidendiben/.yl-4,4'-i.s()propyliilendibenzoat)
24 l^>ly|4,4'^l,2-dinielhylpropyliden)iliphenylencarbonal|
25 Pt>ly|4,4'-( l,2,2-lrinicthylpropylidun)iliphcnyluncarbo;'!;ii|
2(i Poly ·4,4'-| l-(naphthyl)alhyliden|diphenylenearbonati
2(i Poly ·4,4'-| l-(naphthyl)alhyliden|diphenylenearbonati
27 h>ly|4,4WI,3-dimethylbiilyliden)diphenylenearbonat|
28 l'oly|4,4'-(2-norbornyliden)diphen.vlenearbonal|
2V P()ly|4,4'(hexiihyclr()-4,7-mclh;in()inilan-5-ylidcn)iliphenyleiic;irhonal|
Das die kontinuierliche Phase tier phoioleitfähigen
Schicht vom Aggregattyp bildende Polymer kann aus einem filinbildenden, elektrisch isolierenden Polymer
des angegebenen Typs mit Alkylidendiarylenresten in wiederkehrenden Einheiten bestehen. So lassen sich
besonders vorteilhafte Ergebnisse dann erhalten, wenn das gleiche Polymer zur Bildung des eokristallinen
Komplexes und zur Bildung der kontinuierlichen Phase der Schicht verwendet wird. Dies gilt insbesondere für
die Fälle, in denen die Aggregatteilchen in situ erzeugt werden, wenn die Aggregatschicht nach der bereits
erwähnten sogenannten »Farbstoff-Zuerst-Methode«
oder nach der »Schermethode« erzeugt wird. In den Fällen jedoch, in denen der cokristalline Komplex
zunächst hergestellt und später zu einer Besehiehlungsmassc weiterverarbeitet wird, d. h. mit einem Bindemittel
vermischt wird, liegt selbstverständlich keine Notwendigkeit vor zur Erzeugung der kontinuierlichen
Phase der Schicht, das gleiche Polymer zu verwenden wie zur Erzeugung der cokristallinen Komplexe. In
solchen Fällen lassen sieh in vorteilhafter Weise andere filnibildcnde, elektrisch isolierende Polymere verwenden,
wie sie normalerweise zur Herstellung phoioleitlähiger Schichten verwendet werden. Es hat sich jedoch
gezeigt, daß es auch in diesen Fällen oftmals zweckmäßig ist, als !'umbildendes, elektrisch isolierendes
Polymer ein solches zu verwenden, das in struktureller Hinsicht dem Polymer des eokrisiallinen Komplexes
ähnelt oder diesem entspricht, wodurch gewährleistet ist, daß die verschiedenen Bestandteile, die die
Ladungen erzeugende Schicht bilden, miteinander vergleichsweise verträglich sind, was unter Umständen
den Beschichiiingsprozcß erleichtern kann. Andererseits
kann es gegebenenfalls vorteilhaft sein, in die Beschichtungsmasse zur Erzeugung der photoleiifähigen
Schicht vom Aggregat-Typ andere elektrisch isolierende filnibildcnde Polymere zuzusetzen, um die
verschiedenen physikalischen oder elektrischen Eigenschaften, beispielsweise die Adhäsionseigensehaften der
Ladungen erzeugenden Schicht vom Aggregat-Typ /u verbessern oder zu modifizieren.
Die im Einzelfall optimale Konzentration an Farbsloffsalz
vom Pyryliumtyp in der Ladungen erzeugenden Schicht vom Aggregat-Typ kann sehr verschieden
sein. Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, die Farbstoffsalze vom Pyryliumiyp in Konzentrationen
von etwa 0,001 bis etwa 1JO Gew.-%, bezogen auf das
Trockengewicht der Ladungen erzeugenden Schicht, /ti
verwenden. Enthält die Ladungen erzeugende Schicht ein oder mehrere Ladungen transponierende Substanzen,
so werden besonders vorteilhafte Ergebnisse dann erhalten, wenn die Farbstoffsalze in Konzenirationen
von etwa 0,001 bi.s etwa JO (iew.-"/n, bezogen auf das
Trockengewicht der Ladungen erzeugenden Sehiehl,
vorliegen, obgleich auch, außerhalb des angegebenen Bereiches angewandt'.' Konzenirationen /u vorteilhaften
Ergebnissen führen können. Die im Einzelfall günstigste Konzentration hängt von verschiedenen
Faktoren ab, beispielsweise der Farbsioffsalz.lösliehkeit,
dem zur Herstellung der kontinuierlichen Phase verwendeten Polymer, der Verwendung zusätzlicher
Ladungen transponierender Substanzen, dem erwünschten
c Ick iron holographisch en Λ nsprech vermögen,
den zu erzeugenden mechanischen Eigenschaften und dergleichen. In einsprechender Weise kann die im
Einzelfall optimale Konzentration an Dialkylitlcndiaiy
lengnippen einhaltenden Polymer in der Ladungen erzeugenden Sehiehl verschieden sein. Iu typischer
Weise besteht die Ladungen erzeugende Sehiehl zu etwa 20 bis etwa 98 Gew.-'Vii, bezogen auf das
Trockengewicht der Schicht, aus dem Polymer, obgleich in der Schicht auch kleinere oder größere Konzentrationen
des Polymers vorliegen können.
Wie bereits dargelegt, hat es sieh als vorteilhaft erwiesen, wenn in der photoleitfähigcn Schicht vom
Aggregattyp ein oder mehrere Ladungen transportierende Substanzen vorliegen. Als besonders vorteilhaft
hat es sich dabei erwiesen, organische oder mctalloorganische Substanzen zu verwenden, die sich in der
kontinuierlichen Phase der _ Aggregatschicht lösen lassen. Durch Verwendung derartiger Substanzen oder
Verbindungen in der photolcitfähigen Schicht vom Aggregatlyp läßt sich die Empfindlichkeit des photoleitfähigen
Aulzciehnungsmatcrials weiter erhöhen. Obgleich
die Ursache für diese Empfindliehkeitssteigcrung noch nicht voll geklärt ist, wird doch angenommen, daß
die ladungstransportiercnden Substanzen, die in gelöster
Form in der kontinuierlichen Phase der Ladungen erzeugenden Schicht vorliegen, den Transport oder die
Weiterleitung der Ladungsträger unterstützen oder erleichtern, die durch die cokristallinen Komplexe der
Ladungen erzeugenden Schicht erzeugt werden, wodurch Rekombinationen oder Wiedervereinigungen von
Ladungsträgern verhindert werden, d. Ii. Rekombinationen
der Elektronen-Leerstellen-Paare in der Ladungen erzeugenden Schicht.
Wird eine Ladungen transportierende Substanz in der Ladungen erzeugenden Schicht eines photoleitfähigen
Aufzeichnungsmaterials nach der Erfindung verwendet, so soll die ausgewählte Substanz »elektronisch«
verträglich sein mit der Ladungen transportierenden Substanz der Ladungen transportierenden Schicht. Das
heißt, wird eine Ladungen transponierende Substanz vom η-Typ in der Ladungen Iransportierenden Schicht
verwendet, dann sollte auch eine Ladungen transponierende Substanz vom η-Typ in der Ladungen erzeugenden
Sehiehl verwendet werden. Wird andererseits eine Ladungen transportierende Substanz vom p-Typ in der
Ladungen transponierenden Schicht verwendet, dann sollte auch eine Ladungen Iransportierende Substanz
vom p-Typ in der Ladungen erzeugenden Schicht verwendet werden.
Als Ladungen transportierende Substanzen, die in die
Ladungen erzeugende Schicht eingearbeitet werden können, eignen sich die Ladungen transponierenden
Substanzen, die auch zur Herstellung in der Ladungen erzeugenden Schicht verwendet werden können. Wie
im Falle der Ladungen transportierenden Schicht, hat es
sich als besonders vorteilhaft erwiesen (wenn auch nicht al:, erforderlich), wenn eine Ladungen transponierende
Substanz in tier Ladungen erzeugenden Sehiehl verwendet wird, dall die spezielle Substanz derart
ausgewählt wird, daß sie keine oder praktisch keine oder höchstens wenig Elcktronen-i.cersiellen-Paarc
erzeugt, wenn sie tier Einwirkung aktivierender Strahlung ausgesetzt wird, die zur Aktivierung ties
cokristallinen Komplexes der Ladungen erzeugenden Sehiehl verwendet wird. Diesbezüglich kann es jedoch
vorteilhaft sein eine Ladungen transportierende Substanz in tier Ladungen erzeugenden Schicht vom
Aggregatlyp zu verwenden, welche, obgleich insensiiiv gegenüber akli\ iereiitler Strahlung für den cokrisiallinen
Komplex, z. Ii. gegenüber sichtbarem l.ichi von r>20
bis 700 um. empfindlich isi. gegenüber sichtbarem Licht von ·!()() bis r)2() inn ties sichtbaren Spektrums oder dem
cokrisiallinen Komplex gegenüber sichtbarem Licht
eines Bereiches von etwa 400 bis 120 nm zu sensibilisieren
vermag.
Wird eine Ladungen transportierende Substanz oder Verbindung in der Ladungen erzeugenden Schicht
verwendet, so kann die optimale Konzentration derselben sehr verschieden sein, je nach dem Typ der
verwendeten Substanz, der Verträglichkeit derselben, beispielsweise der Löslichkeit derselben in der kontinuierlichen
Polynierphase der Ladungen erzeugenden Schicht und dergleichen. Besonders vorteilhafte Ergebnisse
werden dann erzielt, wenn die Ladungen transportierende Substanz in der Ladungen erzeugenden
Schicht in einer Konzentration von etwa 2 bis etwa 50 Gew.-%, bezogen auf das Trockengewicht der
Ladungen erzeugenden Schicht, vorliegt. Hs können jedoch auch größere oder kleinere Konzentrationen
verwendet werden.
Die einzelnen Schichten eines photoleitfähigen Aulzeichnungsmaierials nach der Erfindung können
gegebenenfalls direkt auf einen leitfähigen Schichtträger
aufgebracht werden. Gegebenenfalls kann es jedoch vorteilhaft sein, zwischen .Schichtträger und den
Schichten Zwischen- oiler Haftschichten anzuordnen, um die Adhäsion der Schichten gegenüber dem
leiilähigen Schichtträger zu verbessern. Auch können derartige Zwischenschichten als elektrische Trennschichien
wirken, wie es beispielsweise aus der US-PS 29 40 348 bekannt ist.
Werden derartige Zwischenschichten verwendet, so weisen sie in typischer Weise eine Dicke, trocken
gemessen, von etwa 0,1 bis etwa 5 Mikron auf. In typischer Weise bestehen derartige Zwischen- oder
Haltschichten aus filmbildenden Polymeren, wie beispielsweise Cellulosenitrat, Polyestern, Copolymere!!
aus Vinylpyrrolidon und Vinylacetat, den verschiedensten Polymeren und Copolymeren auf Vinylidenchloridbasis,
einschließlich 2-, 3- und 4-Komponenten-Polymeren, herstellbar durch Polymerisation einer Mischung
von Monomeren oder Vorpolymeren, die zu mindestens 60 Gcw.-% aus Vinylidenchlorid bestehen. Typische
geeignete Polymere auf Vinylidcnchloridbasis sind beispielsweise Vinylidenchlorid- Met hy Imethacrylat-1 laconsäiire-Terpolymerc,
wie sie beispielsweise aus der US-PS 31 43 421 bekannt sind. Zu ilen verschiedensten
geeigneten Vinylidenchlorid enthaltenden I lydrosolterpolymeren gehören beispielsweise Tetrapolyniere aus
Vinylidenchlorid, Methylacrylat, Acrylnitril und Acrylsäure, ζ. Ii. des aus der US-PS 36 40 708 bekannten Typs.
Anilere geeignete Copolymere auf Vinylidenchloridbasis
sind beispielsweise Copolymere aus Vinylidenchlorid und Meiliylaerylal. Copolymere aus Vinylidenchlorid
und Methacrylnitril, Copolymere aus Vinylidenchlorid und Acrylnitril und Copolymere aus Vinylidenchlorid,
Acrylnitril und Melhyliierylat. Weitere geeignete Polymere zur Erzeugung von Zwischenschichten und
hal'iverbessernden Schichten sind beispielsweise die sogenannten Tergele, die näher in der I IS-PS 31 01 301
beschrieben werden.
Als besonders vorteilhaft hat sich die Verwendung von die I lallung verbessernden Zwischenschichten
erwiesen, die aus hulrophoben !'umbildenden Polymeren
oder Copolymeren aufgebaut sind, die frei von Säiireresten sind, beispielsweise Carbonsäureester!!,
und die herstellbar sind aus einer Mischung von Monomeren oder Vorpolymeren, wobei jedes Mono
mer oder Vorpolymer ein oder mehrere polynicrisierbarc.
iit hy ionisch ungesättigte Reste aiilvveisl. Zu derartigen
Polymeren uehören viele der bereits erwähnten Copolymeren und lerner des weiteren beispielsweise
Copolymer aus Polyvinylpyrrolidon und Vinylacetat sowie aus Vinylidenchlorid und Methylmelhacrylat.
Gegebenenfalls können die erfindungsgemäßen photoleitfähigen
Aufz.eichnungsmaterialicn Deckschichten aufweisen. So können beispielsweise zur Verbesserung
der Obcrflächcnhärtc und zur Verbesserung des Abriebwiderstandes die Oberflächen der erfindungsgemäßen
Aufz.eichnungsmaterialicn mit einer oder mchrcrcn.
elektrisch isolierenden organischen Polymerschichten oder elektrisch isolierenden anorganischen Schichten
beschichtet werden. Diese Deckschichten oder Überzugsschiehten weisen eine übliche bekannte
Zusammensetzung auf, wie sie beispielsweise bekannt ist aus der Litcraturstcllc »Research Disclosure«,
Electrophotographic Elements. Materials and Processes«, Band 109, Seite 63, Absatz. V, 1973.
Die einzelnen Schichten eines erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmatcrials können auf eine Vielzahl
üblicher bekannter, elektrisch leitfähiger Schichtträger aufgebracht werden, beispielsweise auf Schichtträger
aus Papier (bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von über 20%); Aluminium-Papierlaminatcn, Metallfolien, /.. Ii.
aus Aluminium oder Zink, Metallplatte!!, z. B. aus Aluminium, Kupfer, Zink, Messing und auf galvanisierte
Platten oder auf Schichtträger, die aus einem Papierschichtträger oder einem üblichen phoiographischen
Filmschichtträgcr, beispielsweise aus Celluloseacetat oder Polystyrol bestehen, auf die eine Metallschicht
aufgedampft wurde, beispielsweise eine Schicht aus Silber. Nickel oder Aluminium. Metalle, wie Nickel,
können beispielsweise im Vakuum auf transparente Filmschichtträgcr in derart dünnen Schichten aufgedampft
werden, daß die unter Verwendung derartiger Schichtträger hergestellten Aufzcichnungsmaterialien
von beiden Seiten her exponiert werden können. Besonders vorteilhafte, leitfähige Schichtträger lassen
sich dadurch herstellen, daß auf ein Schichtirägermaterial,
beispielsweise aus Polyethylenterephthalat, eine lcitfhäige Schicht mit einem Halbleiter, dispergien in
einem Polymerbindemittel, aufgetragen wird. Derartige leitl'ähige Schichten mit und ohne elektrische Trennschicht
sind beispielsweise aus der US-PS 32 45 8 33 bekannt.
Andere geeignete leitfähige Schichten können beispielsweise aus einer innigen Mischung aus mindestens
einem schützenden anorganischen Oxid und etwa 30 bis etwa 70 Gew.-% aus mindestens einem leiilähigen
Metall, z. Ii. einer im Vakuum aufgedampften leiifähigen
»Cermel-Sehiehl« bestehen. Des weiteren lassen sich beispielsweise geeignete leitfähige Schichten herstellen
aus dem Nairiumsalz. eines Carboxyesterlaetons aus Maleinsäureanhydrid und einem Vinylaeetaipolymer.
Derartige leitl'ähige Schiebten und Methoden /u ihrer Herstellung sind beispielsweise aus den US-PS
30 07 9(11 und 32 62 807 bekannt.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher veranschaulichen.
Beispiel I
Aulzeichnungsmaterial A gemäß der Erfindung
Aulzeichnungsmaterial A gemäß der Erfindung
Ein erfindungsgemäl.ies, photolcitfähigcs Aufzeichnungsmaterial
wurde wie folgt hergestellt:
10 g Bisphenol-A-Polycarbonai mit einer Inherent-Viskosität
von 2,70 in 1,2-Diehlorathan. gemessen mit
().()2r) g Polymer in 100 ml Lösungsmittel bei 2r>
C, und I ι: 4-(4-DimethvlaminonlH'iivlV2.h-dinlii'iivlihi:itu η Ii-
uniperchlorai wurden in 4()ϊ ml Diclilmmethan durch
vierstündiges Verrühren im Lösungsmittel bei Raumtemperatur
gelöst. Die erhaltene Lösung wurde dann in einem Mischgerät mit einem Wassermantel 30 Minuten
lang der Einwirkung von Scherkräften ausgesetzt. Das Wasser in dem Mantel des Mischgerätes wurde dabei
auf 50" C erwärmt. Die den Scherkräften ausgesetzte Mischung wurde dann in einer .Schichtstärke von
1,08 g/m: auf einem leitfähigen Schichtträger (aus Polyalkylenterephthalat) unter Verwendung eines Extruders
aufgetragen. Die aufgetrocknete Schicht wurde dann mit 21,6 ml Toluol pro m- Trägerfläche beschichtet,
um die Schicht in eine phoiolcitfähigc Schicht vom Aggregattyp, wie sie näher in der US-PS 36 15414
beschrieben wird, zu überführen. Danach wurden 6 g Polystyrol und 4 g Tri-p-tolylamin in 65 ml Toluol durch
vierstündiges Rühren bei Raumtemperatur gelöst. Ein phoiolcitfähiges Aufzeichnungsmaterial nach der Erfindung
wurde dann dadurch hergestellt, daß die zunächst erzeugte phoiolcitfähigc Schicht vom Aggregatlyp mit
der Polystyrollösung beschichtet wurde, und zwar unter Verwendung eines Extruders mit einer Besehiehuingsstärke
von 10,8 g/m-.
Aufzeichnungsmaterial B gemäß dem Stand der Technik
Zu Vergleichszwecken wurde ein dem Stand der Technik entsprechendes photoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial
mit einer photoleitfähigen Schicht vom Aggregat-Typ in folgender Weise hergestellt:
70 g Bisphcnol-A-Polycarbonat und 1,4 g 4-(4-Dimethylaminophenyl)-2,6-diphenylthiapyryliumpcrchlorat
wurden durch vierstündiges Rühren bei Raumtemperatur in 474 ml Dichlormethan gelöst. Die erhaltene
Lösung wurde in einem einen Wassermantel aufweisenden Mischgefäß 30 Minuten lang der Einwirkung von
Scherkräften ausgesetzt. Die Temperatur des Wassers im Wassermantel des Mischgerätes betrug während des
Scherprozesses 15°C.
Danach wurden zu 36,1 g der den Scherkräften ausgesetzten Lösung 1,39 g Tri-p-lolylamin und 12,5 g
einer Farbstofflösung [hergestellt durch Lösen von 0,6 g 4-(4-Dimethylaminophenyl)-2,6-diphenylthiapyryliumperchlorat
in 203 ml Dichlormethan] zugesetzt. Die erhaltene Mischung wurde eine Stunde lang bei
Raumtemperatur unter Verwendung eines Magnetrührers gerührt. Die erhaltene Lösung wurde dann in einer
Schichtstärke von 0,015 cm, naß gemessen, auf einen leitfähigen Schichtträger aufgetragen.
Vergleich der Aufzeichnungsmatcrialien A und B
Es wurden Photomikrographien von Querschnitten der Aufzeichnungsmaterialien A und B hergestellt. Die
hergestellten Bilder zeigten, daß das Aufzeichnungsmaterial A eine photoleitfähige Schicht vom Aggregattyp
einer Dicke von weniger als 1 μ aufwies und eine darüber befindliche Schicht aus Polystyrol und Tri-p-tolylamin
einer Dicke von 10 μ. Die einzige Schicht des Aufzeichnungsmaterials B war 10 μ dick.
Des weiteren wurden die spektrophotometrischen Durchlässigkeitscharakteristika der Aufzeichnungsmaterialien
A und B ermittelt. Das Aufzeichnungsmaterial A absorbierte 90% einer Strahlung von 680 nm. Das
Aufzeichnungsmaterial B absorbierte 92% einer Strahlung von 680 nm.
Des weiteren wurden die elektrophotograpliisehen
Empfindlichkeiten der Aiifzeichniingsmaterialien A und
Ii bei b80nm ermittelt. Es ergab sich, daß o'as
Aufzeichnungsmaterial Λ etwa 2- bis jnial empfindlicher
war als das Aufzeichnungsmaterial B.
Zunächst wurden Bcsehichiungsmassen lür die
Herstellung eines erfindungsgemäßcn photolcitfa'higer
Aufzeichnungsmaterials aus den folgenden Komponenten
hergestellt:
Ladungen transportierende Schicht
Bisphenol-Λ-polycarbona ι
Tri-tolylamin
Chloroform
Bisphenol-Λ-polycarbona ι
Tri-tolylamin
Chloroform
Ladungen erzeugende Schicht
Bisphenol-A-poly ca rbo na t
4-(4-Diniethylaminophenyl)-2,6-diphcnylthiapyryliumperchlorat
Mcthylenchlorid
Bisphenol-A-poly ca rbo na t
4-(4-Diniethylaminophenyl)-2,6-diphcnylthiapyryliumperchlorat
Mcthylenchlorid
60,00 g
40.00 g
566.70 g
40.00 g
566.70 g
30.46 g
5,45 g
1940.00 g
1940.00 g
Die Ladungen transportierende Schicht wurde ii entsprechender Weise wie die Ladungen transportierende
Schicht gemäß Beispiel 1 hergestellt, mit dei
Ausnahme jedoch, daß das Polycarbonal und da; Chloroform zusammen 14 Stunden lang miteinandei
vermischt wurden, bevor die Zugabe des Triiolylamiii1
erfolgte. Der zur Erzeugung der Ladungen transportie renden Schicht verwendete Bcschiehtungsansatz wurdi
dann nochmals zwei Stunden gerührt und danach mittel« eines Extruders nach Filtrieren durch ein Filter mit cinci
Geschwindigkeit von 5 cm/Sekunde in einer Schicht stärke von 20,5 g Feststoff pro m2 Schichlträgcrflächc
auf die Ladungen erzeugende Schicht, deren Herstellung im folgenden beschrieben wird, aufgetragen.
Die Ladungen erzeugende Schicht wurde dadurch hergestellt, daß zunächst das Thiapyryliumfarbstoffsab
in Mcthylenchlorid gelöst wurde, und zwar untei 12stündigem Rühren, bevor das Bisphenol-A-polycar
bonat zugesetzt wurde. Die erhaltene Masse wurdi dann filtriert und mittels eines Extruders in cinei
Schichtstärke von 1,08 g/m2 auf einen Schichtträgei aufgetragen. Der Schichtträger bestand aus einen·
Polyesterschichtträger mit einer hierauf aufgetragener Haftschicht aus einem Terpolymeren aus 83 Gew.-"/!
Vinylidenchlorid, 15 Gew.-% Methylacrylat und Ί Gcw.-% Itaconsäurc und einer hierauf im Vakuiur
aufgetragenen Nickelschicht mit einer optischen Dichte von 0,4.
Eine vollständige Aggregation oder Aggregicrung
der Schicht wurde dadurch erreicht, daß auf die Schicht eine Toluoldeckschicht in einer Konzentration von
43,2 ml/m2 aufgebracht wurde.
Eine Photomikrographic des Querschnitts des hergestellten Aufzeichnungsmaterials bestätigte eine Gesamtdicke
des Materials, trocken gemessen, von 20 μ wobei auf die Ladungen erzeugende Schicht 1 bis 2 μ
und auf die Ladungen transportierende Schicht 18 bi« 19 μ entfielen.
Die elektrophotographischc Empfindlichkeit dc«
erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials im Vergleich zu einem Vcrgleichmatcrial mit einer photolcitfä
higen Schicht vom Aggregattyp gemäß US-PS 36 15 414 ergibt sich aus der folgenden Tabelle I.Daszi
Vergleichszwecken verwendete phololeilfähige Aufzeichnungsmaterial
wies eine 10 Mikron dicke (trocker gemessen) photoleitfähige Schicht vom Aggregattyr.
auf. die auf einen leitfähigen l'ilmsehichiträger aufgetragen
worden war. Die photoleitfähige Schicht de« Aiifzeichnungsmaterials hatte eine Zusammensetzung
entsprechend der Zusammensetzung des ΛιιΙ'/eidinungsmaterials
B von Beispiel 1.
Die in diesem Beispiel und in folgenden Beispielen angegebenen elektrischen Empindlichkeiten sind relativc
elektrische Empfindlichkeiten. Bei der Ermittlung der relativen elektrischen Empfindlichkeiten wird die
Empfindlichkeil eines bestimmten photolcitfiihigen Aufzeichnungsmaterials bezüglich eines anderen Aufzeichnungsmaienals
der gleichen Testgruppc ermittelt. Dies bedeutet, daß es sich bei den angegebenen
relativen Empfindliehkcitswerten um keine absoluten Empfindlichkeilswertc handelt. Die relativen Empfindlichkeitswerte
bestehen jedoch zu absolutem Empfindliehkcitswerten in einer bestimmten Beziehung. Die
relativen elektrischen Empfindlichkeiten stellen dimensionslose Zahlen dar und werden in einfacher Weise
dadurch ermittelt, daß einem bestimmten photoleitfähigen
Vergleichsmaterial ein willkürlicher Wert Ri, zugeordnet wird. Die relative Empfindlichkeit R11 eines
anderen photolcitfähigen Aufzeichnungsmalerials /7 bezüglich dem Wert /?„ kann dann nach folgender
Gleichung ermittelt werden:
wobei An die absolute elektrische Empfindlichkeit (in
ergs/cm2) von /) ist, wobei ferner Rt, der willkürlich
angenommene Empfindlichkeitswert des Vergleichsmalcrials
ist und wobei ferner A1, die absolute elektrische
Empfindlichkeit (gemessen in ergs/cm2) des Vcrglcichsmaterials ist.
Elektrophotographisches Ansprechvermögen eines photoleitfahigcn Aufzcichnungsmaterials nach der
Erfindung.
Aufzeichnungsmaterial
Relative
Empfindlichkeit*)
Empfindlichkeit*)
Gemäß Erfindung
Vergleichsmaterial
Vergleichsmaterial
0,22
1,0*)
1,0*)
*) Bei der relativen Empfindlichkeit handelt es sich um die relative Energie, die erforderlich ist, um das Aufzcichnungsmaterial
von -500 Volt auf ein Restpotential von -100 Volt zu entladen, und zwar im Vergleich zum Verglcichsmaterial,
dem ein willkürlicher, relativer Empfindlichkeilawcrt
von 1,0 zugeordnet wurde. Die aufgerührten Werte beziehen sich dabei auf eine Exponierung mit Licht
einer Wellenlänge von 680 nm und wurden bezüglich der Absorption und Reflexion des leitfähigen Filmschichtträgers
korrigiert. Exponiert wu:den die unteren Seiten der Aufzeichnungsmaterialicn,
d. h., die Belichtung erfolgte jeweils durch den transparenten leiltahigen Filmschichtlräger.
Es wurde ein weiteres erfindungsgeniä'ßes Aufzeichnungsmaterial,
wie in Beispiel 2 beschrieben, hergestellt, mit der Ausnahme jedoch, daß eine I μ dicke Ladungen
erzeugende Schicht und eine 10 μ dicke Ladungen transportierende Schicht erzeugt wurde. In der folgenden
Tabelle 2 sind die relativen Empfindlichkeiten angegeben, die bei der Untersuchung von sowohl frisch
hergestellten Aufzeichnungsmaterialicn wie auch gealterten Proben der Aufzeichnungsmaterialicn erhalten
wurden. Angegeben ist ferner die Restspannung (d.h. Ki - Δ V), die auf der Oberfläche der Aiifzeiehnungsmaterialien
verblieb, nachdem diese mit sichtbarem Licht (A = 680 nm) von 20 crgs/cm2 belichtet worden
waren.
Einfluß der Alterung auf die eleklrophotographischc Empfindlichkeit eines erfindungsgemäßen photolcitfähigen
Aufzeichnungsmaterials
Art des Materials
Relative
Empfindlichkeit1)
Empfindlichkeit1)
λ =■ 680 nm
R csl-
spannung')
(Kn -AV)
,„ Frisch hergestelltes 1,0') 0 Voll
Material
36 Stunden lang im 0,84 3 Voll
Dunkeln gealtertes
Material
Material
') Bei der relativen Empfindlichkeit handelt es sich um
die relative Energie, die erforderlich war, um das Aufzeichnungsmaterial von -500VoIt auf eine Restspannung von
-100 Volt zu entladen, im Vergleich zu einem Aufzeichnungsmaterial,
dem ein willkürlicher relativer Empfindlich-
w keitswert von 1,0 zugeordnet wurde. Die angegebenen Werte
beziehen sich auf Belichtungen mit Licht einer Wellenlänge von 680 nm und wurden bezüglich Absorption und Reflexion
der leitfahigen Filmschichtträger korrigiert. Die Belichtungen
der Aufzcichnungsmaterialien erfolgen jeweils durch den
jr, transparenten leitfahigen Filmschichtträger.
2) K0 - K isi die Restspannung oder das Restpotential,
das auf der Oberfläche der Aufzeichnungsmaterialien nach der Exponierung mit Licht einer Wellenlänge von 680 nm
von 20 ergs/cm2 hinterblieb. K0 stellt die Ausgangsspannung
4(J der Aufzeichnungsmaterialien vor der Exponierung dar. Sie
entsprach -500 Volt.
Dieses Beispiel veranschaulicht die vorteilhaften
4-Ί relativen Empfindlichkeiten, die erzielt werden bei
Verwendung eines vergleichsweise dickeren phololeitfähigen Aufzeichnungsmaterials nach der Erfindung.
Das Beispiel zeigt des weiteren, daß Beschränkungen hinsichtlich des negativen Ladungsträgerbereiches die
r)0 Empfindlichkeit der dickeren Aufzeichnungsmaterialien
nicht beeinträchtigen.
Es wurde eine Reihe von erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterialien C-I, wie in der folgenden
Tabelle 3 angegeben, hergestellt, und zwar ausgehend « von den folgenden Beschichtungsmassen zur Erzeugung
der Ladungen transportierenden Schichten und der Ladungen erzeugenden Schichten:
Ladungen erzeugende Schicht | 60,00 g |
Polystyrol | 40,00 g |
Tri-tolylamin | 566,70 g |
Toluol | |
Ladungen erzeugende Schicht | |
4-(4-Dimethylaminophcnyl)- | |
2,6-diphenylthiapyrylium- | 10,50 g |
pcrehlorat | 61,92 g |
Bisphcnol-A-polycarbonat | 3568,00 g |
Methylenchlorid | |
Die Ladungen erzeugenden Schichten wurden wie in
Beispiel 2 beschrieben hergestellt. Die Ladungen transportierenden Schichten wurden ebenfalls wie in
Beispiel 2 beschrieben hergestellt, mil der Ausnahme jedoch, daß auf eine Trägerfläche von I in- 9,7 g
Fesisioffe entfielen. Die Enddicke der hergestellten
getrockneten photoleitlahigen Aulzeiehnungsmalerialien
lag zwischen 10 und 22 μ, wie sich aus der folgenden Tabelle 3 ergibt. In dieser Tabelle sind des weiteren die
relativen Empfindlichkeiten und Resispannungcn der
Aufzeichniingsmalerialien angegeben.
Einfluß der Dicke der Ladungen transportierenden Schicht auf die relative Empfindlichkeit des photoleitfahigen
Aulzcichnungsmaterials
Aufzeich | Gesamtdicke | Relative | Rest |
nungs | des Aufzeich- | Empfindlich | spannung') |
material | nungsmuterials | keit') | |
in Mikron | λ = 680 nm | (^11 -AV) | |
C | 10 | 1,0') | 2 Volt |
D | 14 | 0,83 | 3 Volt |
E | 15 | 0,74 | 4 Volt |
F | 17 | 0,71 | 23 Volt |
G | 19 | 0,67 | 8 Volt |
Il | 20 | 0,60 | 10 Volt |
I | 22 | 0,57 | 6 Volt |
) Die relative Empfindlichkeit stellt wiederum die relative Energie dar, die erforderlich ist, um ein photoleitfähiges
Aufzeichnungsmaterial von -500 Volt auf eine Restspannung von - 100 Volt zu entladen im Vergleich zu einem Verglcichsmaterial
mit einem willkürlich zugeordneten relativen Empfindlichkeilswert von 1,0. Die aufgeführten Werte wurden
ermittelt bei einer Exponierung mit Licht einer Wellenlänge von 680 nm und wurden bezüglich Absorption und Reflexion
des leitenden Filmschichtträgers korrigiert. Die Exponierungen der Aufzcichnungsmatcrialicn erfolgten durch den transparenten
lcitlähigen Filmschichtträger. +
2) Ku -AV ist das Reslpotential oder die Restspannung,
die auf der Oberfläche eines Aufzeichnungsmaterials nach der Exponierung mit Licht einer Wellenlänge von 680 nm
und 20 ergs/cm2 verblieb. V11 stellt die Alisgangsspannung
des Materials vor der Exponierung dar, die bei -500 Volt lag.
Es wurde eine Reihe weiterer erfindungsgeniäl.ier Aufzeichnungsmaterialien (Nr. I-VIII) hergestellt, und
zwar unter Verwendung verschiedener Ladungen transportierender Schichten. Jedes Aufzeichnungsmaterial
wies die gleiche, I bis 2 μ dicke photolcitliihige Schicht als Ladungen erzeugende Schicht auf, wobei
diese Schichten wie in Beispiel 2 beschrieben hergestellt wurden. Jede der verschiedenen Ladungen transportierenden
Schichlen dieses Beispiels war etwa 8 μ dick (trocken gemessen) und bestand zu 40 Gcw.-% aus einer
Ladungen transportierenden Substanz und zu 60 Gew.-0/» Hiis einem polymeren Bindemittel. Getestet
wurden Frisch hergestellte Aul'zeichnungsmaterialicn 4j und gealterte Aufzeiehnungsmaterialien. Aus der
folgenden Tabelle 4 ergibt sich die Zusammensetzung der Ladungen transportierenden Schichten und ferner
die relativen Empfindlichkeiten der hergestellten Aufzeiehnungsmaterialien.
Effekt verschiedener organischer Ladungen erzeugender Substanzen in der Ladungen transportierenden Schicht")
auf die relative Empfindlichkeit
Aul- Zusammensetzung der Ladungen transportierenden Schicht
zeichnungsmaterial
Ladungen transportierende Substanz
Polymeres Bindemittel
Relative Empfindlichkeit1'), λ = 680 nm
Frisch Gealtertes
hergestelltes Material0) Material)
I 4,4'-Bis(diäthylamino)-2,2'-dimelhyl- Polystrol
triphenylmethan
U Bis-(4-diäthylamino)tctraphenylmelhan Polystyrol
III Tris(4-N,N-diathylamino-2-metliyl- Polystyrol
phcnyl)methan
l,0h)
0,82
0,43
0,43
0,57
0,43
0,24
0,24
riirtsel/iuiü
Aul- Zusammensetzung der Ladungen transportierenden Schichl
/eichnungs-
material
Ladungen transportierende Substanz
Polymeres Bindemittel
Polystyrol
Bisphenol-A-polycarbonat
Bisphenol-A-polycarbonat
Bisphenol-A-polycarbonat
Bisphenol-A-polycarbonat
Bisphenol-A-polycarbonat
Bisphenol-A-polycarbonat
Relative Hmpfindlichkcilh),
>, -- 680 nm
!"'risen Gealtertes
hergestelltes
Material1·')
Material1·')
Material)
IV Tri-p-tolylamin Polystyrol 0,12
V 1,4'-Bis(diüthylamino)-2,2'-dimcthyl- Bisphenol-A-polycarbonat 1,02
triphenylmethan
Vl Bis-(4-diüthylamino)tetrapheny I methan
Vl Bis-(4-diüthylamino)tetrapheny I methan
VII Tris(4-N,N-diüthyIamino-2-mcthyl-
phcnyljmethan
VIII Tri-p-tolyamin
a) ■= Die Dieke der Ladungen transportierenden Schichten betrug 8 μ.
b) = Die hrmittlungcn der relativen Kniplnvllichkuiiun erfolgte in der angegebenen Weise.
c) = Die ermittelten Werte wurden erhalten nach einer zweistündigen Aufbewahrung bei 60 C.
ü) = Die erhaltenen Werte wurden erhalten nach einer 3tägigen Aufbewahrung bei 60 C. Diese Werte stellen stabile Werte dar.
0,96
0,65
0,65
O,10
0,10
0,65
0,65
0,35
0,22
0,22
0,08
Wie bereits dargelegt, werden die günstigsten Ergebnisse bei Verwendung eines Aufzeichnungsmaterials
nach der Erfindung mit einer Ladungen transportierenden Substanz vom p-Typ in der Ladungen
transportierenden Schicht dann erhalten, wenn das Material negativ aufgeladen wird, wenn nicht die
Reihenfolge der Anordnung der Ladungen erzeugenden Schicht und der Ladungen transportierenden Schichl
umgekehrt wird, in welchem Fall die günstigsten Ergebnisse bei Verwendung des Aiifzeichnungsmalerials
bei positiver Aufladung erhalten werden.
Im Fall dieses Beispiels wurde ein erfindungsgemäßes
Aufzeichnungsmaterial hergestellt, das eine Ladungen transportierende Schicht einer Dicke von etwa 10
Mikron und eine Ladungen erzeugende Schicht einer Dicke von etwa I Mikron aufwies. Die Zusammensetzungen
der Schichten entsprachen den Zusammensetzungen der Ladungen transportierenden Schichl und
der Ladungen erzeugenden Schicht gemäß Beispiel 1. Im Falle dieses Beispiels erfolgte jedoch eine positive
Aufladung, und die Reihenfolge der Anordnung von Ladungen transportierender Schicht und Ladungen
erzeugender Schichl war umgekehrt. Das heißt, die Ladungen transponierende Schicht war die dem
Schichtträger nächste Schicht, und die Ladungen erzeugende Schichl war die vom Schichtträger entferntere
Schicht. Das Aufzeichnungsmaterial, dessen Aufbau sich aus den F i g. ba bis öd ergibt, wurde in der in den
Fig. ha bis 6d beschriebenen Weise verarbeitet. Bei
einer positiven Aufladung ergab sich, daß eine Exponierungsintensität von 37 ergs/em2 von Licht einer
Wellenlänge λ = 600 nm erforderlich war, um eine Entladung von +500 Volt auf +100 Volt hcrbcizuFüh-
Dieses Beispiel beschreibt die Herstellung eines erl'indungsgemäßen photoleitfähigen Aufzeiehnungsmalerials
mit einer Ladungen transponierenden Schicht mit einer Laduntren transportierenden Substanz vom
η-Typ. Die Ladungen transportierende Schicht wurde auf eine Ladungen erzeugende Schicht vom Aggregat-Typ,
die sich auf einem transparenten, leitfähigen Schichtträger befand, aufgebracht.
Mit dem hergestellten Aufzeichnungsmaterial konnten vorteilhafte elektrostatische Bilder erhalten werden,
wenn es wie in den F i g. 4a b;s 4d schematisch dargestellt verarbeitet wurde, d. h., gleichförmig positiv
aufgeladen wurde. Im Hinblick auf die relative Undurchlässigkeil der Ladungen transportierenden
Schicht erfolgte in diesem Beispiel die Exponierung des Aufzeichnungsmaterials durch den transparenten
Schichtträger, wie in F i g. 7 dargestellt.
Zur Erzeugung der Ladungen transportierenden Schicht wurde eine Beschichtungsmassc der folgenden
Zusammensetzung verwendet:
Poly(vinylcarbazol) 1,4 g
2,4,7-Trinitrofluorenon (TN F) 0,6 g
Chloroform 31,3g
Die Zusammensetzung der Ladungen erzeugenden Schicht und des transparenten leilfähigen Schichtträgers
dieses Beispiels waren die gleichen wie im Falle des in Beispiel 2 beschriebenen Aufzeichnungsmaterials.
Die Herstellung der Ladungen transportierenden Schicht erfolgte nach folgendem Verfahren:
Zunächst wurde das Poly(vinylcarbazol) durch dreistündiges
Rühren in dem Chloroform gelöst, worauf das 2,4,7-Trinitrofluorenon zugesetzt wurde. Nach weiteren
30 Minuten Rühren wurde die Beschichtungsmasse auf die Ladungen erzeugende Schicht durch Handbeschichlung
aufgetragen. Nach einer Trockenzeit von 3 Minuten bei 37,8CC wurde das Aufzeichnungsmaterial
eine Stunde lang auf 54°C erwärmt, worauf es 48 Stunden lang im Dunkeln aufbewahrt wurde.
Ein Abschnitt des Aufzeichnungsmaterials wurde auf + 500 Volt aufgeladen und danach von der Rückseite
durcn den Schichtträger mit Licht einer Wellenlänge vonA = 680 nm belichtet.
Das Aufzeichnungsmaterial wurde von +500 bis + 100 Volt mit 1350 ergs/cm2 aktivierender Strahlung
von λ = 680 nm entladen.
Obgleich die erfindungsgemäßen Aulzeichiuingsiiiiilcriuiicn
in vorteilhafter Weise eine vergleichsweise dünne !.ndungen er/engende Schicht und eine vergleichsweise
dicke Ladungen transportierende Schicht aufweisen, werden doch ausgezeichnete Ergebnisse
auch dann erhalten, wenn Aufzcichnungsmateriiilien
verwendet werden, die eine vergleichsweise dicke Ladungen erzeugende Schicht aufweisen, auf die eine
vergleichsweise dünne Ladungen transportierende Schicht aufgetragen ist.
Das in diesem Beispiel hergestellte Aufzeichnungsmaterial
wies eine 12 μ dicke Ladungen erzeugende Schicht und eine 1 u dicke Ladungen transportierende
Schicht auf, wobei zur Erzeugung der Schichten Beschichtungsmassen folgender Zusammensetzungen
verwendet wurden:
Ladungen transportierende Schicht
Bisphcnol-A-Polycarbonat 48,0 g
Bis-(4-diäthylamino)tetra-
phenylmethan | 32,0 g |
Chloroform | 1253.bg |
Ladungen erzeugende Schicht | |
Teil A | |
4-(4-Dimethylaminophenyl)- | |
2,6-diphenylthiapyrylium- | |
hexafluorphosphat | 14,4 g |
Dichlormethan | 882,0 g |
1,1,2-Trichioräthan | 436.0 g |
Bisphenol-A-polycarbonat | 102,4 g |
Teil B | |
Dichlormethan | 662,3 g |
1,1,2-Trichlorälhan | 283,9 g |
Bis-(4-Diäthylamino)tetra- | |
phcnylmcthan | 96,0 g |
Bei der Herstellung der Ladungen erzeugenden Schicht wurde wie folgt verfahren:
Das Thiapyrylium-Hexyfluorphosphatsalz wurde in der Lösungsmittelmischung von Teil A durch 12stündigcs
Rühren unter Verwendung eines Magnelrülirers gelöst, worauf das Polycarbonat in zwei Anteilen bei
einem Abstand von 15 Minuten zugegeben wurde. Danach wurde die Lösung noch drei Stunden lang
gerührt und daraufhin eine halbe Stunde lang in einem Mischgerät der Einwirkung von Scherkräften ausgesetzt.
Danach wurde genau die Hälfte der Scherkräften ausgesetzten Lösung zu Teil B zugegeben, d. h. einer
Lösung von ßis-(4-diäthylamino)tetraphenylmethan in 1,1,2-Trichloräthan und Dichlormethan. Der Ansatz
wurde filtriert und in einer Schichtslärke von 12,9 g/m-,
wie in Beispiel 2 beschrieben, auf einen lcitfiihigcn
Schichtträger auf l'olyälhylenterephthalatbasis uniei
Erzeugung einer Ladungen erzeugenden Schicht einei Dicke von 12 μ. trocken gemessen, aufgetragen.
Die Ladungen transportierende Schicht wurde wie bei der Herstellung des in Beispiel 2 beschriebener
Aufzeichnungsmalerials beschrieben in einer Schichtstarke
entsprechend 1,0 g/m- auf die Ladungen erzeugende Schicht unter Bildung einer 1 μ dicken l.adunger
transportierenden Schicht (trocken gemessen) aul'gelragen.
Das auf diese Weise hergestellte Aufzeichnungsmaterial wies eine stark verbesserte relative Empfindlichkeit
gegenüber einem vergleichbaren Aufzeichnungsmalerials mit einer photoleiifähigen Schicht vom Aggregat
typ auf.
B e i s ρ i e I 4
In Vergleichsversuchen konnte gezeigt werden, dal. die aus der DE-OS 21 08 935 bekannten elektrophoio
graphischen Aufzeiermungsmaterialien mit einem Chi
nonpigmcnt in der ladungscrzeugenden Schicht wcitair
weniger empfindlich sind als die erfindungsgemäl.tei Aufzeichnungsmaterialien.
Die folgenden Verbindungen wurden getestet:
Λ bromiertes Anihanthron, dessen l'ormel an letztei
Stelle von Seile 10 der angegebenen DE-OS aufgeführt ist,
U Ilavanthron, dessen l'ormei an letzter Stelle vor
Seile 11 der angegebenen DE-OS falsch wiederge
geben isl und dessen richtige l'ormel der Seile I I dei
entsprechenden GB-PS 13 37 224 entnommen wer den kann,
C Anthrachinon-thiazol, dessen Formel an vorlctziei
Stelle von Seite 11 der angegebenen DE-OS
wiedergegeben ist, und
D das erfindungsgemäß verwendbare 4-(4-Dimethyl aminophenyl)-2,6-diphenyl-thiapyryliumperchloral.
Die relative Empfindlichkeit der die zu testender Verbindungen enthaltenden Aufzeichnungsmatcrialicr
wurde bestimmt und die erhaltenen Ergebnisse sind ir der folgenden Tabelle 5 aufgeführt.
Verbindung
Relative Empfindlichkeit,
Schulter/Durchhang
Schulter/Durchhang
A | 570/60 |
B | 250/63 |
C | 38/9 |
D | 25 000/12 000 |
500/45
N. A.
40/8
8000/1000
N. A.
40/8
8000/1000
Hierzu 5 BIaIt Zcichnuimen
Claims (14)
1. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial mit einer Ladungen erzeugenden Schicht, einer
Ladungen transportierenden Schicht, die einen organischen Photoleiter enthält, und gegebenenfalls
einer Haftschicht, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ladungen erzeugende Schicht eine kontinuierliche, elektrisch isolierende Bindcmittelphase
und hierin dispergierte Teilchen eines Komplexes aus a) einem Polymeren mit wiederkehrenden
Alkylidendiarylenresten und b) mindestens einem Pyryliumfarbstoffsalz enthält.
2. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bindemittelphase
aus einer festen Lösung einer Ladungen '.ransporticrenden Verbindung und einem polymeren Bindemittel
besteht.
3. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es in der Ladungen
transportierenden Schicht einen organischen Photoleiter enthält, der in einem anderen Bereich des
Spektrums absorbiert als die Ladungen erzeugende Schicht.
4. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Photoleiter ein
Absorplionsmaximum von weniger als 475 nm, vorzugsweise von weniger als 400 nm, hat.
5. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch I und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladungen erzeugende
Schicht einen Komplex enthält, der ein Absorplionsmaximum zwischen 520 und 700 nm hat.
6. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladungen transportierende
Schicht dicker ist als die Ladungen erzeugende Schicht.
7. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 6. dadurch gekennzeichnet, daß die Ladungen transportierende
Schicht 5- bis 200-, vorzugsweise 10- bis
40mal dicker ist als die Ladungen erzeugende Schicht.
8. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Ladungen transportierende
Schicht einen Photoleiter vom p-Typ. vorzugsweise ein Arylamin, ein Carba/.ol oder ein
Polyarylalkan, enthält.
9. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladungen transportierende
Schicht als Arylamin Tritolylamin enthält.
10. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladungen transportierende
Schicht ein Polyarylalkan der Formel
Ar,
R1-C-R2
i
Ar2
Ar2
enthält, in der
Ri und R2 gleich oder verschieden sind und
jeweils ein Wasserstoffatom, cine Alkylgruppe oder eine Arylgruppc bedeuten
und
Ari und Ar>
gleich oder verschieden sind und jeweils eine Arylgruppe, die durch eine
gegebenenfalls durch eine Alkylgruppe substituierte Diarylaminogruppe substituiert
ist. bedeuten.
11. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß es eine weniger als
I 5 μιη dicke Ladungen erzeugende Schicht enthält.
12. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch I,
dadurch gekennzeichnet, daß es als Haftschicht ein Mischpolymerisat mit mindestens 60 Gewichtsprozent
Vinylidenchlorid-Einheiten enthält.
13. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß es als Haftschicht ein
von sauren Gruppen freies Mischpolymerisat enthält.
14. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß es eine 0,1-5μηι
dicke Haftschicht enthält.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US53497974A | 1974-12-20 | 1974-12-20 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2557430A1 DE2557430A1 (de) | 1976-07-01 |
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DE2557430C3 DE2557430C3 (de) | 1978-10-19 |
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ID=24132330
Family Applications (1)
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