KR100639233B1 - 전하 생성 바인더 혼합물을 구비하는 광전도체 - Google Patents

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Abstract

광전도체에 대한 전하 생성층은 바인더와 전하 생성 화합물을 포함하는데, 여기에서 바인더는 전하 생성층이 포함된 광전도체의 전기적인 특징을 적어도 하나 향상시키는 적어도 하나의 수지와 폴리비닐부티랄 중합체의 혼합물을 포함한다. 광전도체는 기판 및 전하 운반층과 함께 전하 생성층을 포함한다.

Description

전하 생성 바인더 혼합물을 구비하는 광전도체{PHOTOCONDUCTOR WITH CHARGE GENERATION BINDER BLEND}
본 발명은 바인더(binder)와 전하 생성 화합물(charge generation)을 포함하는 광전도체(photoconductor)에 대한 전하 생성층(charge generation layer)에 관한 것으로, 여기에서 바인더는, 특히 전하 생성층을 포함하는 광전도체의 전기적인 특징과 비교해서[전하 생성층을 포함하는 광전도체에서 바인더는 수지(resin) 없이 폴리비닐부티랄을 포함한다], 전하 생성층이 포함된 광전도체의 전기적인 특징을 적어도 하나 향상시키는 적어도 하나의 수지와 폴리비닐부티랄 중합체의 혼합물을 포함한다. 본 발명은 또한 이러한 전하 생성층을 포함하는 광전도체에 관한 것이고, 이러한 전하 생성층을 제조하기 위한 분산액(dispersion)에 관한 것이다.
전자사진(electrophotography)에서, 잠영(latent image)은 우선 표면을 균일하게 전하를 띠게 하고, 다음에 표면 영역을 광에 선택적으로 노출시킴으로써, 광전도성 물질과 같은 영상 부재(imaging member) 표면에 생성된다. 정전하 밀도의 차이는 광에 노출된 표면 영역과 광에 노출되지 않은 표면 영역 사이에서 발생한다. 정전기적 잠영은 정전기적 토너(electrostatic toner)에 의해 가시 영상(visible image)으로 나타난다. 토너는 광전도체 표면, 현상 전극(development electrode) 및 토너의 상대적인 정전기적 변화에 따라, 노출되거나 노출되지 않은 광전도체 표면의 부분에 선택적으로 끌어 당겨진다.
일반적으로, 이중층의 전자사진 광전도체(dual layer electrophotographic photoconductor)는 금속 기초 평면 부재와 같은 기판(substrate)을 포함하고, 이 위에 전자 생성층(CGL)과 전하 운반층(CTL)이 코팅된다. 전하 운반층은, 홀 운반물질(hole transport material) 또는 전자 운반 물질을 포함하는 전하 운반 물질을 포함한다. 단순함을 위한 다음의 논의는, 전하 운반 화합물로 홀 운반 물질을 포함하는 전하 운반층의 용도에 관한 것이다. 당업자는, 전하 운반층이 홀 운반 물질보다 전자 운반 물질을 포함한다면, 광전도체 표면에 놓인 전하가 여기 설명된 전하와 반대가 될 것이라는 것을 인식할 것이다.
홀 운반 물질을 포함하는 전하 운반층이 전하 생성층에 형성된다면, 일반적으로 음의 전하가 광전도체 표면에 있을 것이다. 반대로, 전하 생성층이 전하 운반층에 형성된다면, 일반적으로 양의 전하가 광전도체 표면에 있을 것이다. 종래에, 전하 생성층은, 예를 들어 스퀘어인 안료(squaraine pigment), 프탈로시아닌(phthalocyanine), 또는 아조(azo) 화합물과 같은 전하 생성 화합물이나 분자를 단독으로 포함하거나 또는 바인더와 결합해서 포함한다. 일반적으로 전하 운반층은 전하 운반 화합물 또는 분자를 포함하는 중합성 바인더를 포함한다. 전하 생성층 내의 전하 생성 화합물은 영상-형성 방사선(mage-forming radiation)에 민감하고 이러한 방사선을 흡수함으로써 전하 생성층 내에 전자-홀 쌍(electron-hole pairs)을 광생성(photogenerate)한다. 일반적으로 전하 운반층은 영상-형성 방사선을 흡수하지 않고, 전하 운반 화합물은 음으로 하전된 광전도체의 표면에 홀을 운반시키도록 작용한다. 이러한 종류의 광전도체는 Adley 등의 미국 특허 제 5,130,215호와 Balthis 등의 미국 특허 제 5,545,499호에 기재되어 있다.
Champ 등의 미국 특허 제 5,130,217호에는 전하 생성층이 스퀘어리움 제제 용액(solution squarylium formulation)을 포함하는 광전도체가 개시되어 있다. Chang 등의 미국 특허 제 4,391,888호와 제 4,353,971호에는 중합체 바인더가 존재하지 않을 때에 전하 생성층에서 전하 생성 화합물의 혼합물을 사용하는 것이 개시되어 있다. 일반적으로 이러한 층들은 하부 층에 대해 부족한 접착성을 나타내고, 따라서 특히 고온 및/또는 높은 습도 조건에서 층의 박리현상(delamination)을 초래한다. 또한, 바인더가 존재할 때나 존재하지 않을 때에 전하 생성 화합물 용액으로부터 전하 생성층을 제조하는 것이 알려져 있지만, 일반적으로 사용되는 용매는 모포린(morpholine)과 피롤리딘(pyrrolidine)과 같은 아민 용매를 포함한다. 이러한 용매는 자연환경에 위험을 주고, 일반적으로 예를 들어 약 2시간 정도의 짧은 저장 기간을 갖는다. 따라서, 이러한 용액의 이용은 방해가 되고 높은 제조 단가를 초래한다.
중합체 바인더는 전하 생성층에 강화된 기계적인 완전함을 제공하고, 예를 들어 광전도체 기판과 같은 하부층에 대해 전하 생성층의 접착을 강화시킬 수 있다. 여러 가지 참조 문헌들이 전하 생성층에 대한 바인더로 폴리비닐부티랄을 사용하는 것을 개시하여 왔고, 이러한 참조에는 일본 참조번호 제 61-73770호(1986), Yeng 등의 미국 특허 번호 제 5,270,139호, Tsai 등의 미국 특허 번호 제 4,983,483호 및 Law, Journal of Imaging Science, 31(3): 83 - 92(1987)이 포함된다. 폴리비닐부티랄을 전하 생성층 바인더로 사용하는 것은, 기판에 대한 전하 생성층의 접착성을 상당히 향상시킨다는 점에서 유리하다. 불행하게도, 폴리비닐부티랄은 특히 높은 암감쇠(dark decay)와 잔류 전압 특성을 일으킨다는 점에서 최종 광전도체의 전기적인 특징에 불리하게 영향을 미칠 수 있다. 일본 참조 번호 제 61-62038호(1986)와 McAneney 등의 미국 특허 번호 제 4,559,287에는 전하 생성층에 대한 바인더로 폴리에스테르의 사용이 개시되어 있는 반면, 유럽 참조 번호 제 415,864호에는 전하 생성층에 대한 바인더로 코폴리에스테르카르보네이트(copolyestercarbonate)의 사용이 개시되어 있다. 유럽 참조 번호 제 220,489호에는 전하 생성층에 대한 바인더로 폴리에스테르 접착제와 아릴설폰아미드 수지를 함께 사용하는 것이 추가로 개시되어 있다. 일반적으로, 이러한 바인더로부터 형성되는 전하 생성층을 포함하는 광전도체는, 우수한 전기적 특징을 나타내지만, 일반적으로 기판에 대한 전하 생성층의 접착성은 특히 고온 및/또는 높은 습도 조건에서 상대적으로 부족하다. 기판에 대한 전하 생성층의 부족한 접착성은 기판으로부터 층의 박리를 초래하고, 이에 따라 광전도체에 대한 감소된 유효 수명을 일으킨다. 또한 전하 생성층에 대한 부족한 접착성은, 전하 생성층이 용액 또는 분산액으로 침출(leaching) 또는 씻겨나가도록 하는데, 상기 용액 또는 분산액으로부터 전하 운반층이 광전도체를 제조하는 도중에 이어서 형성된다.
따라서, 하부 기판에 대해 우수한 접착성을 나타내고 우수한 전기적 특징을 나타내는 전하 생성층을 포함하는 광전도체에 대한 필요성이 계속 존재한다.
따라서, 본 발명의 목적은 종래 기술의 불리한 점을 극복하는 신규한 전하 생성층을 제공하는 것이다. 본 발명의 보다 구체적인 목적은 하부층에 대해 우수한 접착성을 나타내는 전하 생성층을 제공하는 것이다. 본 발명의 추가적인 목적은, 전하 생성층이 사용되는 광전도체의 우수한 전기적 특징에 불리하게 영향을 미치지 않는 전하 생성층을 제공하는 것이다. 본 발명의 추가적인 목적은, 종래의 자연환경에 위험을 미치는 용매의 사용을 방지하면서 분산액으로부터 편리하게 제조될 수 있는 전하 생성층을 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은, 이러한 전하 생성층을 결합한 광전도체를 제공하는 것이다.
이러한 부가적인 목적과 장점들은 본 발명의 전하 생성층과 광전도체에 의해 제공된다. 전하 생성층은 바인더와 전하 생성 화합물을 포함하는데, 바인더는 특히 전하 생성층을 포함하는 광전도체의 전기적인 특징과 비교해서(전하 생성층을 포함하는 광전도체에서 바인더는 수지 없이 폴리비닐부티랄을 포함한다), 전하 생성층이 포함된 광전도체의 전기적인 특징을 적어도 하나 향상시키는 적어도 하나의 수지와 폴리비닐부티랄 중합체의 혼합물을 포함한다. 바람직하게, 수지는 에폭시 수지(epoxy resin), 페녹시(phenoxy), 페놀 수지(phenolic resin), 또는 폴리하이드록시스티렌(polyhydroxystyrene)을 포함한다. 광전도체는 기판, 전하 생성층 및 전하 운반층을 포함하고, 여기에서 전하 생성층은 바인더와 전하 생성 화합물을 포함하며, 또한 여기에서 바인더는 설명된 바와 같이 전하 생성층을 포함하는 광전도체의 전기적인 특징을 적어도 하나 향상시키는 적어도 하나의 수지와 폴리비닐부티랄 의 혼합물을 포함한다.
본 발명에 따른 바인더는 놀랍게도 전하 생성 화합물의 안정한 분산액을 제공하고, 이것으로부터 전하 생성층이 형성될 수 있다. 전하 생성층은 하부층, 특히 광전도체 기판에 대해 우수한 접착성을 나타내는 반면에, 전하 생성층을 포함하는 광전도체와 비교해서(전하 생성층을 포함하는 광전도체에서 바인더는 수지 없이 폴리비닐부티랄을 포함한다), 예를 들어 암감쇠의 감소 및/또는 감광도(sensitivity)의 증가와 같은 광전도체의 전기적인 특징들을 향상시킨다. 이러한 추가적인 목적과 장점들은 다음의 상세한 설명의 관점에서 보다 쉽게 명백해질 것이다.
본 발명에 따른 전하 생성층은 이중층 광전도체에서 사용하기에 적합하다. 이러한 광전도체는 일반적으로 기판, 전하 생성층 및 전하 운반층을 포함한다. 여기서 논의된 본 발명의 여러 가지 실시예들은 기판에 형성되는 것과 같은 전하 생성층을 지칭하고, 전하 운반층은 전하 생성층 위에 형성되는 반면에, 전하 운반층은 기판 위에 형성되고 전하 생성층은 전하 운반층 위에 형성되는 것이 동일하게 본 발명의 범위내에 있다.
본 발명에 따른 전하 생성층은 바인더와 전하 생성 화합물을 포함한다. 여러 가지 유기 및 무기 전하 생성 화합물들이 종래 기술에 알려져 있는데, 이것 중 임의의 것이 본 발명의 전하 생성층에 사용되기 적합하다. 본 발명의 전하 생성층에사용하는데 특히 적합한 한 가지 종류의 전하 생성 화합물은, 스퀘어인을 포함하는 스퀘어리움에 기초한 안료(squarylium-based pigment)를 포함한다. 스퀘어리움 안료는 미국 특허 제 3,617,270호, 제 3,824,099호, 제 4,175,956호, 제 4,486,520 호, 및 제 4,508,803호에 설명된 바와 같은 산 경로(acid route)에 의해 제조될 수 있는데, 이것은 단순한 방법과 장치를 사용하고, 짧은 반응 시간을 가지며, 수율이 높다. 따라서 스퀘어리움 안료는 매우 저렴하고 용이하게 구입할 수 있다.
본 발명에 사용하는데 적합한 바람직한 스퀘어리움 안료는 다음의 구조식(I)에 의해 표시될 수 있다.
Figure 112001001368575-pct00001
R1은 하이드록시, 수소 또는 C1-5 알킬을 나타내고, 바람직하게는 하이드록시, 수소 또는 메틸을 나타내며, 각각의 R2는 C1-5 알킬 또는 수소를 각각 나타낸다. 추가적으로 바람직한 실시예에서, 안료는 하이드록시 스퀘어인 안료를 포함하는데, 여기서 상기 개시되어 있는 화학식 (I)의 각 R1은 하이드록시를 포함한다.
본 발명의 전하 생성층에 사용하는데 특히 적합한 다른 종류의 안료는, 프탈로시아닌에 기초한 화합물(phthalocyanine-based compound)을 포함한다. 적절한 프탈로시아닌 화합물은 X-형의 금속이 없는 프탈로시아닌(X-form metal-free phthalocyanine)과 같이 금속이 없는 형태와 금속을 포함하는 프탈로시아닌 모두를 포함한다. 바람직한 실시예에서, 프탈로시아닌 전하 생성 화합물은 금속 함유 프탈로시아닌을 포함할 수 있는데, 여기에서 금속은 전이 금속(transition metal)이거나 또는 IIIA족 금속이다. 금속을 포함하는 이러한 프탈로시아닌 전하 생성 화합물 중에서, 구리, 타티늄 또는 망간과 같은 전이 금속을 포함하는 화합물 또는 IIIA족 금속으로 알루미늄을 포함하는 화합물들이 바람직하다. 이러한 금속 함유 프탈로시아닌 전하 생성 화합물은, 옥시(oxy), 티올(thiol) 또는 디할로(dihalo) 치환을 추가로 포함할 수 있다. 옥소-티탄일 프탈로시아닌(oxo-titanylphthalocyanine)을 포함하는, 미국 특허 번호 제 4,664,997호, 제 4,725,519호 및 제 4,777,251호에 개시되어 있는 것과 같은 티타늄 함유 프탈로시아닌과, 예를 들어 IV 타입 다형체(polymorph)와 같은 프탈로시아닌의 여러 가지 다형체, 및 예를 들어 클로로티탄일 프탈로시아닌(chlorotitanyl phthalocyanine)과 같이 할로겐 치환된 유도체와 같은 프탈로시아닌의 유도체가 본 발명의 전하 생성층에 사용하는데 적합하다.
예를 들어 Ishikawa 등의 미국 특허 번호 제 4,413,045호에 개시되어 있는 것과 같이, 디스아조 화합물(disazo compound)을 포함하지만 이에 제한되지는 않는 종래 기술에 알려져 있는 종래의 추가적인 전하 생성 화합물과, 종래 기술에 알려져 있는 바와 같은 트리스(tris)와 테트라키스(tetrakis) 화합물은 본 발명의 전하 생성층에 사용하기에 또한 적합하다. 전하 생성층에서 전하 생성 안료 또는 화합물의 혼합물을 사용하는 것은, 또한 본 발명의 범위 내에 있다.
본 발명의 중요한 특징에 따르면, 전하 생성층 바인더는 바인더 성분의 혼합물을 포함한다. 혼합물은, 특히 전하 생성층을 포함하는 광전도체의 전기적인 특징과 비교해서(전하 생성층을 포함하는 광전도체에서 바인더는 수지 없이 폴리비닐부티랄을 포함한다), 전하 생성층이 포함된 광전도체의 전기적인 특징을 적어도 하나 향상시키는 수지와, 폴리비닐부티랄 중합체를 포함한다. 바람직한 수지는 에폭시 수지, 페녹시 수지, 페놀 수지 및 폴리하이드록시스티렌을 포함한다. 본 발명자들 에 의해, 이러한 바인더 혼합물이 놀랍게도 전하 생성 화합물을 갖는 안정한 분산액을 형성하고, 전하 생성층이 포함되는 광전도체의 전기적인 특징들을 향상시키면서 하부층에 대해 우수한 접착성을 갖는 전하 생성층을 형성할 수 있도록 한다는 것이 밝혀지고 있다. 특히, 바인더 혼합물은 감소된 암감쇠, 향상된 감광도, 및/또는 이와 같은 것을 갖는 광전도체를 제공한다. 본 발명의 전하 생성층에 의해 제공되는 이러한 장점들은, 폴리비닐부티랄 중합체만을 바인더로 사용하는 것이 일반적으로 광전도체의 전기적인 특징에 불리하게 영향을 미치는 전하 생성층을 초래하고, 반면에 에폭시 수지, 페녹시 수지, 페놀 수지와 폴리하이드록시스티렌은 일반적으로 전하 생성층을 형성하기 위해 사용되는 코팅 분산액에서 안료와 바인더의 상 분리(phase separation)를 일으켜서 안정한 코팅 분산액을 만들 수 있는 능력이 부족하기 때문에, 특히 놀라움을 준다. 일반적으로 이러한 분산액에서 보다 높은 수지 고체(higher resin solid)의 사용은, 수용할 수 없을 정도로 두껍고 바람직하지 않은 높은 광학 밀도를 나타내는 전하 생성층을 초래한다. 한편, 폴리비닐부티랄 중합체와 정의된 바와 같은 적어도 하나의 수지의 혼합물을 포함하는, 본 발명에 따른 바인더는 이러한 단점들을 극복한다.
폴리비닐부티랄 중합체는 종래 기술에 잘 알려져 있고 여러 공급원으로부터 상업적으로 구매 가능하다. 이러한 중합체들은, 일반적으로 예를 들어 황산과 같은 산 촉매 존재 하에서 폴리비닐 알콜과 부틸알데하이드를 축합 반응시켜서 제조되고, 화학식(II)의 반복 단위를 갖는다.
Figure 112001001368575-pct00002
일반적으로, 폴리비닐부티랄 중합체는 약 20,000 내지 300,000의 수 평균 분자량(a number average molecular weight)을 가질 것이다.
폴리비닐부티랄 중합체는, 상술된 바와 같이, 전하 생성층을 포함하는 광전도체의 전기적 특징을 향상시키는 적어도 하나의 수지와 결합된다. 바람직하게, 수지는 에폭시 수지, 페녹시 수지, 페놀 수지, 또는 폴리하이드록시스티렌, 또는 이것의 유도체를 포함한다. 이러한 모든 수지들은 종래 기술에서 잘 알려져 있고 여러 가지 공급원으로부터 상업적으로 구매 가능하다. 일반적으로, 에폭시 수지는 에피클로로하이드린(epichlorohydrin)과 같은 에폭시 화합물로부터 형성되고, 교차결합(crosslinking) 전에 에폭사이드 그룹(epoxide group)을 포함한다. 일반적으로, 에폭시 수지는, 바람직하게는 에폭사이드 그룹이 최종 중합체 각 말단에 포함되어 있다는 것을 확인하기 위해 과량의 에피클로로하이드린을 사용해서, 에피클로로하이드린과 비스페놀 A를 축합반응 시킴으로써 형성된다. 이러한 에폭시 수지는 일반적으로 다음 화학식(III)을 갖는다.
Figure 112001001368575-pct00003
일반적으로, 에폭시 수지는, 비록 더 높은 분자량의 에폭시 수지가 또한 사용될 수 있지만, 약 3,000 내지 약 10,000의 수 평균 분자량을 갖는다.
이와 유사하게, 페녹시 수지는 종래 기술에서 잘 알려져 있고 여러 가지 공급원으로부터 상업적으로 구매 가능하다. 페녹시 수지는 일반적으로 에피클로로하이드린과 비스페놀 A로부터 형성되지만, 에폭시 그룹을 포함하지 않는다. 페녹시 수지는 일반적으로 다음 화학식(IV)의 반복 단위를 갖고,
Figure 112001001368575-pct00004
일반적으로, 약 2,000 내지 약 40,000의 수 평균 분자량을 갖는다.
페놀 수지는 또한 종래 기술에서 잘 알려져 있고, 상업적으로 구매 가능하며, 일반적으로 다음 화학식(V)의 반복 단위를 갖는다.
Figure 112001001368575-pct00005
여기서 R은 C1-8 알킬 그룹을 포함하고 a는 0 내지 3이다. 노볼락(novolac) 수지는 일반적인 페놀 수지이다. 추가적으로, 하이드록시 그룹이 에폭사이드 또는 치환된 에폭사이드 그룹으로 변환되고, 일반적으로 에폭시 노볼락이라 지칭되는 페놀 수지는, 본 발명의 혼합물에 사용되는데 적합한 페놀 수지의 범위 내에 포함된다. 일반적으로 페놀 수지는 적어도 약 600의 수 평균 분자량을 갖는다.
최종적으로, 폴리하이드록시스티렌은 일반적으로 다음의 화학식(VI)을 갖는다.
Figure 112001001368575-pct00006
여기서 R은 C1-8 알킬 그룹을 포함하고 a는 0 내지 3이다. 폴리하이드록시스티렌 노볼락은 본 혼합물에 사용되는데 적합한 폴리하이드록시스티렌의 범위 내에 있다. 일반적으로 폴리하이드록시스티렌은 약 4,000 내지 약 20,000의 수 평균 분자량을 가질 것이다.
일반적으로, 바인더는 특히 전하 생성층을 포함하는 광전도체의 전기적인 특징과 비교해서(전하 생성층을 포함하는 광전도체에서 바인더는 폴리비닐부티랄 중합체 만으로 형성된다), 전하 생성층을 포함하는 광전도체의 전기적인 특징을 향상시키는데 충분한 양의 수지를 포함한다. 일반적으로, 바인더는 폴리비닐부티랄 중합체와 수지를 약 1:50 내지 약 50:1의 중량비로 포함하고, 바람직하게는 폴리비닐부티랄 중합체와 수지를 약 1:20 내지 약 20:1의 중량비로 포함한다. 추가적으로 바람직한 실시예에서, 본 발명에 따른 전하 생성층은, 폴리비닐부티랄과 수지를 약 1:20 내지 약 1:1의 중량비로 포함하는 바인더를 포함하고, 이것에 의해 바인더의 적어도 약 절반은 에폭시 수지, 페녹시 수지, 페놀 수지 또는 폴리하이드록시스티렌 중 적어도 하나를 포함한다.
전하 생성층은 전하 생성 화합물과 바인더를 종래 기술에서 일반적으로 사용되는 양으로 포함한다. 일반적으로, 전하 생성층은 약 5 내지 약 80 중량%의 전하 생성 화합물을 포함하고, 바람직하게는 적어도 약 10 중량%의 전하 생성 화합물을 포함하며, 보다 바람직하게는 약 15 내지 약 60 중량%의 전하 생성 화합물을 포함하고, 약 20 내지 약 95 중량%의 바인더를 포함할 수 있으며, 바람직하게는 약 90 중량% 이하의 바인더를 포함하고, 더욱 바람직하게는 약 40 내지 약 85 중량%의 바인더를 포함하며, 모든 중량%는 전하 생성층에 기초한다. 전하 생성층은 전하 생성층에 사용하기 위해 종래 기술에 알려져 있는 임의의 종래 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 전하 생성층을 형성하기 위해, 바인더와 전하 생성 화합물은 유기 액체에서 각각 용해되고 분산된다. 일반적으로 유기 액체는 용매로 지칭되고, 일반적으로 바인더를 용해시키지만, 액체는 기술적으로 용액보다는 안료 분산액을 형성한다. 바인더와 안료는 임의의 첨가 순서로 유기 액체에 동시 또는 연속으로 첨가될 수 있다. 바람직하게 적절한 유기 액체는 기본적으로 아민이 없고, 이에 따라 종래에는 아민 용매의 사용에 의해 유발되었던 환경적인 위험을 방지한다. 적절한 유기 액체는 이에 제한되지는 않지만, 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran), 시클로펜탄온(cyclopentanone), 및 동종 물질을 포함한다. 전하 생성 화합물과 바인더 혼합물을 분산시키는데 적합한 추가 용매는 당업자에게 명백할 것이다.
종래 기술에서 일반적으로 알려져 있는 기술에 따르면, 바람직하게 분산액은 바인더와 전하 생성 화합물 모두를 함께 포함하고 있는 약 10 중량% 이하의 고체를 포함한다. 이에 따라 분산액은 일반적으로 약 5 미크론 이하, 보다 바람직하게는 약 1 미크론 이하의 바람직한 두께의 전하 생성층을 형성하기 위해 사용될 수 있다. 추가적으로, 폴리비닐부티랄 중합체와 상술된 바와 같은 적어도 하나의 수지를 포함하는 혼합물은 유기 액체의 전하 생성 화합물과 안정한 분산액을 형성하기 때문에, 예를 들어 딥 코팅(dip coating) 또는 이와 같은 종래 기술을 사용해서 균일층이 쉽게 형성될 수 있다. 또한 이러한 분산액은, 뒤이어 전하 생성층에 가해지는 전하 운반층 코팅에 대한 전하 생성 화합물의 임의의 세척(washing)이나 침출(leaching)을 감소시킨다.
상술된 바와 같이, 본 발명에 따른 전하 생성층은 하부층에 대해 우수한 접착성을 나타낸다. 일반적으로, 전하 생성층은 광전도체 기판에 가해질 것이고, 전하 운반층은 전하 생성층에 형성된다. 종래의 기술에서 알려진 기술에 따라, 하나 이상의 차단층(barrier layer)은 기판과 전하 생성층 사이에 제공될 수 있다. 일반적으로, 이러한 차단층은 약 0.05 내지 약 20 마이크론의 두께를 갖는다. 우선적으로 전하 운반층이 광전도체 기판에 형성되고, 다음으로 전하 운반층 위에 전하 생성층이 형성되는 것도 또한 본 발명의 범위 내에 있다.
광전도체 기판은, 예를 들어 연질의 웹(web)이나 벨트(belt) 형태와 같이 신축성이 있거나, 또는 예를 들어 드럼(drum) 형태와 같이 신축성이 없을 수 있다. 일반적으로, 광전도체 기판은 금속, 바람직하게는 알루미늄 박층으로 균일하게 코팅되고, 이러한 금속은 전기 접지 평면(electrical ground plane)으로 작용한다. 추가적으로 바람직한 실시예에서, 알루미늄은 알루미늄 표면을 보다 두꺼운 알루미 늄 산화물 표면으로 변환시키기 위해 양극 처리된다(anodized). 대안적으로, 접지 평면 부재는, 예를 들어 알루미늄 또는 니켈, 금속성 드럼 또는 호일, 또는 플라스틱 막으로부터 형성되는 금속판을 포함할 수 있고, 이 금속판 위에 알루미늄, 주석 산화물, 인듐 산화물 또는 이와 같은 것이 진공 증발된다. 일반적으로, 광전도체 기판은 필요한 기계적 안정도를 제공하는데 적당한 두께를 가질 것이다. 예를 들어, 연질의 웹 기판은 일반적으로 약 0.01 내지 약 0.1 미크론의 두께를 갖는 반면에 드럼 기판은 일반적으로 약 0.75mm 내지 약 1mm의 두께를 갖는다.
본 발명의 이중층 광전도체에 포함되는 전하 운반층은 바인더와 전하 운반 화합물을 포함한다. 전하 운반층은 종래 기술의 기존 방법을 따르고, 이에 따라 이중층 광전도체에 사용하기 위해 종래 기술에 일반적으로 알려져 있는 임의의 바인더와 임의의 전하 운반 화합물을 포함할 수 있다. 일반적으로, 바인더는 중합성으로, 폴리비닐 클로라이드, 폴리비닐부티랄, 폴리비닐 아세테이트, 스티렌 중합체와 이러한 비닐 중합체의 공중합체와 같은 비닐 중합체, 아크릴산과 아크릴레이트 중합체 및 공중합체, 폴리카르보네이트 중합체와 공중합체를 포함하지만 이에 제한되지는 않고, 비스페놀 A로부터 유도된 폴리카르보네이트-A, 시클로헥실리덴 비스페놀(cyclohexylidene bisphenol)로부터 유도된 폴리카르보네이트-Z, 메틸 비스페놀-A로부터 유도된 폴리카르보네이트-C, 폴리에스테르카르보네이트, 폴리에스테르, 알킬 수지, 폴리아미드, 폴리우레탄, 에폭시 수지 등을 포함한다. 바람직하게, 전하 운반층의 중합성 바인더는 비활성으로, 즉 전하 운반 특성을 나타내지 않는다.
본 발명의 광전도체의 전하 운반층에서 사용하기에 적합한 종래의 전하 운반 화합물은, 전하 생성층으로부터 광에 의해 생성된 홀 또는 전자의 주입(injection)을 지지할 수 있어야 하고, 전하 운반층을 통한 이러한 홀 또는 전자의 운반이 표면 전하를 선택적으로 방전(discharge)시킬 수 있어야만 한다. 전하 운반층에 사용하기 위한 적당한 전하 운반 화합물은, 다음을 포함하지만 이에 제한되지는 않는다.
1. 미국 특허 제 4,306,008호, 제 4,304,829호, 제 4,233,384호, 제 4,115,116호, 제 4,299,897호, 제 4,265,990호 및/또는 4,081,274호에 설명되어 있는 종류의 디아민(diamine) 운반 분자로, 일반적인 디아민 운반 분자는, N,N'-디페닐-N,N'-비스(알킬페닐)-[1,1'-바이페닐]-4,4'-디아민과 같이 치환된 벤지딘(benzidene) 화합물을 포함하는 벤지딘 화합물을 포함하는데, 여기서 알킬은 예를 들어 메틸, 에틸, 프로필, n-부틸, 또는 동종 물질이거나, 또는 할로겐 치환된 알킬 유도체, 및 동종물질이다.
2. 미국 특허 제 4,315,982호, 제 4,278,746호 및 제 3,837,851호에 개시되어 있는 바와 같은 피라졸린(pyrazoline) 운반 분자로, 일반적인 피라졸린 운반 분자는, 1-[레피딜-(2)]-3-(p-디에틸아미노페닐)-5-(p-디에틸아미노페닐)피라졸린, 1-[퀴놀일-(2)]-3-(p-디에틸아미노페닐)-5-(p-디에틸아미노페닐)피라졸린, 1-[피리딜-(2)]-3-(p-디에틸아미노스티릴)-5-(p-디에틸아미노페닐)피라졸린, 1-[6-메톡시피리딜-(2)]-3-(p-디에틸아미노스티릴)-5-(p-디에틸아미노페닐)피라졸린, 1-페닐-3-(p-디에틸아미노스티릴)-5-(p-디메틸아미노스티릴)피라졸린, 1-페닐-3-(p-디에틸아미노스티릴)-5-(p-디에틸아미노스티릴)피라졸린, 및 동종물질을 포함한다.
3. 미국 특허 제 4,245,021호에 설명되어 있는 바와 같은 치환된 플루오렌(fluorene) 전하 운반 분자로, 일반적인 플루오렌 전하 운반 분자는, 9-(4'-디메틸아미노벤질리덴)플루오렌, 9-(4'-메톡시벤질리덴)플루오렌, 9-(2,4'-디메톡시벤질리덴)플루오렌, 2-니트로-9-벤질리덴-플루오렌, 2-니트로-9-(4'-디에틸아미노벤질리덴)플루오렌 및 동종물질을 포함한다.
4. 2,5-비스(4-디에틸아미노페닐)-1,3,4-옥사디아졸, 이미다졸, 트리아졸 및 독일 특허 번호 제 1,058,836호, 제 1,060,260호 및 1,120,875와 미국 특허 제 3,895,944호에 설명되어 있는 기타 물질과 같은 옥사디아졸 운반 분자.
5. 하이드라존 운반 분자로서, 이것은 p-디에틸아미노벤즈알데하이드-(디페닐하이드라존), p-디페닐아미노벤즈알데하이드-(디페닐하이드라존), o-에톡시-p-디에틸아미노벤즈알데하이드-(디페닐하이드라존), o-메틸-p-디에틸아미노벤즈알데하이드-(디페닐하이드라존), o-메틸-p-디메틸아미노벤즈알데하이드(디페닐하이드라존), p-디프로필아미노벤즈알데하이드-(디페닐하이드라존), p-디에틸아미노벤즈알데하이드-(벤질페닐하이드라존), p-디부틸아미노벤즈알데하이드-(디페닐하이드라존), p-디메틸아미노벤즈알데하이드-(디페닐하이드라존) 및 예를 들어 미국 특허 번호 제 4,150,987호에 설명되어 있는 동종 물질을 포함한다. 다른 하이드라존 운반 분자는, 1-나프탈렌카브알데하이드 1-메틸-1-페닐하이드라존, 1-나프탈렌카브알데하이드 1,1-페닐하이드라존, 4-메톡시나프탈렌-1-카브알데하이드 1-메틸-1-페닐하이드라존 및 예를 들어 미국 특허 번호 제 4,385,106호, 제 4,338,388호, 제 4,387,147호, 제 4,399,208호와 제 4,399,207호에 설명되어 있는 다른 하이드라존 운반 분자와 같은 화합물을 포함한다. 또 다른 하이드라존 전하 운반 분자는, 9-메틸카바졸-3-카브알데하이드-1, 1-디페닐하이드라존, 9-에틸카바졸-3-카브알데하이드-1-메틸-1-페닐하이드라존, 9-에틸카바졸-3-카브알데하이드-1-에틸-1-페닐하이드라존, 9-에틸카바졸-3-카브알데하이드-1-에틸-1-벤질-1-페닐하이드라존, 9-에틸카바졸-3-카브알데하이드-1,1-디페닐하이드라존, 및 예를 들어 미국 특허 번호 제 4,256,821호에 설명되어 있는 기타 적절한 카바졸 페닐 하이드라존 운반 분자를 포함한다. 이와 유사한 하이드라존 운반 분자는, 예를 들어 미국 특허 제 4,297,426호 설명되어 있다.
바람직하게, 전하 운반층에 포함되어 있는 전하 운반 화합물은, 하이드라존(hydrazone), 방향성 아민(벤지딘과 같은 방향성 디아민을 포함), 치환된 방향성 아민(치환된 벤지딘과 같은 치환된 방향성 디아민을 포함), 또는 이들 혼합물을 포함한다. 바람직한 하이드라존 운반 분자는, 아미노벤즈알데하이드 유도체, 신남 에스테르(cinnamic ester) 또는 하이드록시화 벤즈알데하이드를 포함한다. 예시적인 아미노벤즈알데하이드 유도된 하이드라존은, Anderson 등의 미국 특허 번호 제 4,150,987과 제 4,362,798호에 개시되어 있는 것을 포함하는 반면에, 예시적인 신남에스테르 유도된 하이드라존과 하이드록시화 벤즈알데하이드 유도된 하이드라존은, Levin 등의 동시 계류중인 미국 특허 출원 번호 제 08/988,600호와 제 08/988,791호 각각에 개시되어 있고, 이들 모든 특허와 출원은 여기에서 참조에 의해 병합된다.
전하 운반층은 일반적으로 전하 운반층의 중량을 기준으로, 약 5 내지 약 60 중량% 양의 전하 운반 화합물을 포함하고, 보다 바람직하게는 전하 운반층의 중량을 기준으로 약 15 내지 약 40 중량% 양의 전하 운반 화합물을 포함하며, 전하 운반층의 나머지는 바인더와 임의의 종래 첨가제를 포함한다.
일반적으로 전하 운반층은 약 10 내지 약 40 미크론의 두께를 갖고, 당해 기술 분야에서 알려져 있는 종래의 기술에 따라 형성될 수 있다. 편리하게, 전하 운반층은 전하 운반 화합물을 중합성 바인더와 유기 용매에 분산 또는 용해시키는 단계, 각각의 하부층에 분산액 및/또는 용액을 코팅시키는 단계 및 상기 코팅을 건조시키는 단계에 의해 형성될 수 있다.
다음의 실시예는, 본 발명에 기재되어 있는 여러 가지 실시예와 전하 생성층, 분산액 및 광전도체의 장점을 설명한다. 실시예와 본 명세서를 통해서, 비율과 퍼센트는 다른 것이 명시되어 있지 않다면 중량을 기준으로 한 것이다.
이 실시예에서, 본 발명에 따른 광전도체와 비교예의 광전도체는, 본 발명에 따른 전하 생성층과 종래의 전하 생성층을 각각 이용하여 제조되었다. 실시예에 설명되어 있는 각각의 광전도체는, 양극 처리된 알루미늄 드럼 기판에 전하 생성층 분산액을 딥 코팅(dip coating)하고 전하 생성층을 형성하기 위해 건조하며, 다음으로 전하 운반층 분산액을 전하 생성층에 딥 코팅하고 전하 운반층을 형성하기 위해 건조함으로써 제조되었다. 이러한 실시예의 각각의 광전도체에서, 전하 운반층은 약 60 중량%의 비스페놀 A-폴리카르보네이트 중합체(Bayer사에 의해 제공되는 Makrolon-5208)를 포함하고 p-디에틸아미노벤즈알데하이드(디페닐하이드라존)(DEH) 를 포함하는 약 40 중량%의 전하 운반 화합물을 포함했다.
본 실시예의 각각의 광전도체 1A-1I에 대한 전하 생성층의 조성은 표 1에 설명되어 있다. 각각의 광전도체에서, 전하 생성 화합물은 하이드록시 스퀘어인[{2,4-비스(4-디메틸아미노-2-하이드록시페닐)시클로부텐디리움-1,3-디올레이트}]을 포함했다. 광전도체 1A, 1C 및 1G의 전하 생성층은 비교를 위한 층으로, BX-55Z라는 상표명으로 Sekisui Chemical Company에 의해 공급되고, 다음의 일반식(VII)을 갖는, 약 98,000g/mol의 수 평균 분자량(Mn)의 폴리비닐부티랄(PVB) 포함 바인더를 포함했다.
Figure 112001001368575-pct00007
한편, 광전도체 1B, 1D-F, 1H와 1I는 본 발명에 따른 전하 생성층을 포함했고, 여기에서 바인더는 폴리비닐부티랄과 에폭시 수지의 혼합물을 표 1에 나타나 있는 중량비로 포함했다. 에폭시 수지는, Epon 1009라는 상표명으로 Shell Chemical Company에 의해 공급되고, 약 9881g/mol의 수 평균 분자량(Mn)을 갖는 에피클로로하이드린과 비스페놀 A로부터 형성되었다. 각 광전도체의 전하 생성층은, 하이드록시 스퀘어인 분산액으로부터 형성되고, 테트라하이드로퓨란과 시클로펜탄온의 혼합물에 분산되어 있는 각각의 바인더로부터 형성되었다. 일반적으로 각각의 분산액은 약 5-6 중량%의 고체를 포함했다.
본 실시예에서 설명되어 있는 광전도체의 광학 밀도와 여러 가지 전기적인 특징들이 검사되었다. 구체적으로, 광학 밀도는 Macbeth TR524 농도계(densitometer)를 사용해서 측정되었다. 광전도체가 어둠 속에 있을 때 광전도체의 표면으로부터 발생하는 전하 손실인 암감쇠가 또한 측정되었다. 암감쇠는, 이것이 영상과 배경 영역 사이의 대조 전위(contrast potential)를 감소시켜서, 제거된 영상(washed out image)과 그레이 스케일(gray scale)의 손실을 초래하기 때문에, 바람직하지 못한 특징이다. 또한 암감쇠는, 광이 표면으로 되돌아올 때 광전도성 방법이 거치게 될 필드(field)를 감소시키고, 이것에 의해 광전도체의 작동 효율을 감소시킨다. 최종적으로, 780nm 레이저(laser)를 이용해서 광전도체 표면에 비치는 광 에너지의 함수로 전압크기를 측정하는 정전기 프로브(electrostatic probe)가 구비된 정전기 감광도계(electrostatic sensitometer)를 이용해서 감광도(sensitivity)를 측정했다. 드럼은 코로나(corona)에 의해 전하를 띠게 되고 모든 측정에 대한 노출에서 현상까지의 시간(expose-to-develop time)은 222ms였다. 광감광도는, 약 -650V로 이전에 하전된 광전도체 드럼에서 방전 전압(discharge voltage)으로 측정되었고, 0.9 마이크로주울(microjoule)/cm2의 광 에너지에서 측정되었다. 이러한 모든 측정의 결과는 표 1에 나타나 있다.
광전도체 전하생성 화합물 (중량%) 바인더 (혼합물 중량비) 광학 밀도 암감쇠 (V/sec) 초기 전하 (-V) 0.9μJ/cm2(-V)에서 잔류 전압
1A 20 PVB 1.4 75 692 254
1B 20 PVB/에폭시 수지 (1:9) 1.05 15 612 211
1C 30 PVB 1.11 60 650 218
1D 30 PVB/에폭시 수지 (1:9) 0.96 11 612 178
1E 35 PVB/에폭시 수지 (1:9) 1.08 11 611 196
1F 38 PVB/에폭시 수지 (1:9) 1.1 20 611 186
1G 40 PVB 1.37 28 601 225
1H 40 PVB/에폭시 수지 (1:9) 1.25 24 618 161
1I 40 PVB/에폭시 수지 (1:3) 1.32 28 618 158

표 1에 나타나 있는 결과는, 본 발명에 기재되어 있고 바인더 혼합물을 갖는 전하 생성층 포함 광전도체 1B, 1D-1F, 1H와 1I 각각이, 유사한 양의 전하 생성 화합물을 포함하지만 PVB와 에폭시 수지의 바인더 혼합물보다는 PVB 바인더를 포함한 비교예의 광전도체 1A, 1C와 1G 각각에 대해 상당히 감소된 암감쇠 및/또는 상당히 감소된 잔류 전압을 나타낸다는 것을 실증적으로 보여준다. 이와 유사한 개선점이 본 발명에 따른 광전도체에서 관찰되는데, 전하 생성층 바인더에서 폴리비닐부티랄과 혼합된 에폭시 수지는 약 3,000 내지 약 10,000 g/mol에 이르는 수 평균 분자량(Mn)을 가졌다.
본 실시예에서 본 발명에 따른 광전도체인 1B, 1D-1F, 1H와 1I는, 또한 ASTM D3359에 따른 테이프 제거 방법(tape lift-off)을 이용해서 이들의 접착성을 시험하였다. 본 발명에 따른 광전도체는, 비교예의 광전도체와 유사하고 전하 생성층이 하이드록시 스퀘어인 용액이나 코폴리에스테르카르보네이트(copolyestercarbonate) 하이드록시 스퀘어인 분산액으로부터 형성되는 종래의 광전도체보다 상당히 우수한 전반적으로 우수한 접착성을 나타내었다.
실시예 2
이 실시예에서, 본 발명에 따른 추가적인 광전도체와 추가적인 비교예의 광전도체는, 본 발명에 따른 전하 생성층과 비교예의 전하 생성층 각각을 포함하도록 제조되었다. 각각의 광전도체는, 실시예 1에 설명되어 있는 일반적으로 방법을 이용하여 제조되었다. 이러한 실시예의 각각의 광전도체에 대한 전하 운반층은, 실시예 1에 설명되어 있는 비스페놀 A-폴리카르보네이트 바인더를 약 70 중량% 포함했고, N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-비스페놀벤지딘(TPD)을 포함하는 약 30 중량%의 벤지딘 전하 운반 화합물을 포함했다.
본 실시예에 따른 각각의 광전도체의 전하 생성층의 조성은 표 1에 설명되어 있고, 여기에서 참조되어 있는 전하 생성 화합물은 하이드록시 스퀘어인을 포함했고, PVB와 에폭시 수지는 실시예 1에 설명되어 있다. 표 2에서 명백해지는 바와 같이, 광전도체 2B, 2D-2F, 2H 및 2I는 본 발명에 따르는 것으로, 본 발명에 따른 전하 생성층을 포함하고, 여기서 바인더는 폴리비닐부티랄과 에폭시 수지의 혼합물을 포함하는 반면에, 광전도체 2A, 2C와 2G는 비교예의 광전도체로, 혼합물보다는 폴리비닐부티랄만을 포함하는 전하 생성층을 포함한다. 각 광전도체의 전하 생성층은 일반적으로 실시예 1에 설명되어 있는 것과 같은 분산액으로부터 형성되었다.
이러한 실시예의 광전도체는, 실시예 1에 설명되어 있는 방법에 따라 광학 밀도, 암감쇠 및 광감광도 측정을 거쳤다. 이러한 측정의 결과는 표 2에 나타나 있다.
광전도체 전하생성 화합물 (중량%) 바인더 (혼합물 중량비) 광학 밀도 암감쇠 (V/sec) 초기 전하 (-V) 0.9μJ/cm2(-V)에서 잔류 전압
2A 20 PVB 1.2 176 650 552
2B 20 PVB/에폭시 수지 (1:9) 1.01 11 611 187
2C 30 PVB 1.3 143 650 284
2D 30 PVB/에폭시 수지 (1:9) 0.99 23 612 165
2E 35 PVB/에폭시 수지 (1:9) 1.03 12 610 140
2F 38 PVB/에폭시 수지 (1:9) 1.05 25 610 126
2G 40 PVB 1.37 34 601 170
2H 40 PVB/에폭시 수지 (1:9) 1.25 24 614 94
2I 40 PVB/에폭시 수지 (1:3) 1.29 28 614 94

표 2에 나타나 있는 결과로부터, 당업자 중 한 사람이라면, 전하 생성층이 약 20 중량%의 하이드록시 스퀘어인과 약 80 중량%의 폴리비닐부티랄 바인더를 포함하는 광전도체 2A에서, 상당한 잔류 전압에 의해 증명되는 바와 같이, 전하 생성층이 벤지딘 함유 전하 운반층에 주입되지 않는다는 것을 인식할 것이다. 그러나, 본 발명에 따르고, 또한 전하 생성층에 약 20 중량%의 하이드록시 스퀘어인과 약 80 중량%의 폴리비닐부티랄 바인더를 포함하는 광전도체 2B에서, 그러나 여기서 바인더는 폴리비닐부티랄과 에폭시 수지의 혼합물을 포함하는데, 전하 생성층-전하 운반층 인터페이스에서의 전하 주입은 상당히 증가되어, 상당히 감소된 잔류 전압을 초래하고, 이에 의해 기능성 광전도체를 제공한다. 광전도체 2D-2F, 2H와 2I는 또한, 유사한 양의 전하 생성 화합물을 포함하는 비교예의 광전도체 2C와 2G 각각과 비교해서 상당히 감소된 암감쇠 및 감광도를 나타냈다.
본 발명에 따른 본 실시예의 광전도체(2B, 2D-2F, 2H와 2I)는, 또한 ASTM D3359에 따라 이들의 접착성이 시험되었고, 비교예의 광전도체 2A, 2C 및 2G와 유사하고 하이드록시 스퀘어인 용액이나 코폴리에스테르카르보네이트 하이드록시 스퀘어인 분산액으로부터 형성되는 전하 생성층을 포함하는 종래의 광전도체보다 상당히 우수한, 전반적으로 우수한 접착성을 나타내었다.
실시예 3
이 실시예에서, 본 발명에 따른 추가적인 광전도체는, 실시예 1에 설명되어 있는 일반적으로 방법을 이용하여 제조되었다. 각각의 광전도체의 전하 운반층은, 표시된 양만큼 TPD를 전하 운반 화합물로 포함하거나, DEH를 표 3에 나타나 있는 바와 같은 전하 운반 화합물로 포함했고, 실시예 1에 설명되어 있는 비스페놀 A-폴리카르보네이트 바인더를 포함했다.
이러한 실시예의 각각의 광전도체의 전하 생성층은, 실시예 1에 설명되어 있는 폴리비닐부티랄(PVB)과 페놀 수지 또는 페녹시 수지의 혼합물을 포함하는 바인더를 포함했다. 페놀 수지(PHL)는 HRJ 11482라는 상표명으로 Schenectady International사에 의해 공급되었고 일반식(VIII)을 가졌다.
Figure 112001001368575-pct00008
페녹시 수지(PHX)는 PKHJ라는 상표명으로 Phenoxy Associate사에 의해 공급되었고 다음의 화학식(IX)을 가졌다.
Figure 112001001368575-pct00009
이러한 실시예에서 본 발명에 따른 광전도체 3A-3E 각각에 대한 특정한 바인더 조성이 표 3에 설명되어 있다.
이러한 실시예의 광전도체는, 실시예 1에 설명되어 있는 방법에 따라 광학 밀도, 암감쇠 및 광감광도 측정을 거쳤다. 이러한 측정의 결과는 표 3에 나타나 있다. 비교를 위해, 실시예 1과 2의 여러 가지 비교예의 광전도체와 이들의 여러 특성이 표 3에 포함되어 있다.
광전도체 전하생성 화합물 (중량%) 바인더 (혼합물 중량비) 전하운반 화합물 (중량%) 광학 밀도 암감쇠 (V/sec) 초기 전하 (-V) 0.9μJ/cm2(-V)에서 잔류 전압
2A 20 PVB TPD(30%) 1.2 176 650 552
3A 20 PVB/PHL(1:9) TPD(30%) 0.98 15 600 380
3B 20 PVB/PHX(1:9) TPD(30%) 1.12 15 600 245
1A 20 PVB DEH(40%) 1.4 75 692 254
3C 20 PVB/PHX(1:9) DEH(40%) 1.07 13 612 178
2G 40 PVB TPD(30%) 1.37 34 601 170
3D 45 PVB/PHL(1:9) TPD(30%) 1.08 17 600 145
1G 40 PVB DEH(40%) 1.37 28 601 225
3E 45 PVB/PHL(1:9) DEH(40%) 1.13 28 600 208

표 3에 나타나 있는 결과는, 유사한 양의 전하 생성 화합물을 갖는 각각의 비교예의 광전도체와 비교해서, 광전도체 3A-3E가 감소된 암감쇠와 향상된 광감광 도를 나타낸다는 것을 증명한다. 이러한 실시예에서 본 발명에 따른 광전도체는, ASTM D3359의 테이프 제거 방법에 따라 시험될 때 우수한 접착성을 또한 나타내었다.
이에 따라, 이러한 실시예는, 본 발명에 따른 광전도체가 우수한 전기적 특징을 나타내고 광전도체의 전하 생성층은 하부 기판에 대해 우수한 접착성을 나타낸다는 것을 증명한다. 이러한 실시예는, 또한 전하 생성층이 종래의 용매와 비교해서 환경에 적합한 유기 액체를 사용해서 안정한 분산액으로부터 용이하게 형성될 수 있음을 증명한다.
여러 가지 바람직한 실시예와 여기 개시되어 있는 예들은, 청구된 발명을 추가적으로 설명하기 위해 제공되고, 이것에 제한되지 않는다. 본 발명의 범위 내에 있는 추가적인 실시예와 대안들은 일반적인 당업자에게 명백할 것이다.

Claims (28)

  1. 바인더(binder)와 전하 생성 화합물(charge generation compound)을 포함하는, 광전도체(photoconductor)에 대한 전하 생성층(charge generation layer)으로,
    상기 바인더는 상기 전하 생성층이 포함되는 적어도 하나의 수지(resin)와 폴리비닐부티랄 중합체(polyvinylbutyral polymer)의 혼합물(blend)을 포함하는, 전하 생성층.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 수지는 에폭시 수지(epoxy resin), 페녹시 수지(phenoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin) 또는 폴리하이드록시스티렌(polyhydroxystyrene)을 포함하는, 전하 생성층.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 전하 생성 화합물은 스퀘어리움 안료(squarylium pigment)를 포함하는, 전하 생성층.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 전하 생성 화합물은 하이드록시 치환된 스퀘어리움 안료(hydroxy-substituted squarylium pigment)를 포함하는, 전하 생성층.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 바인더는 상기 폴리비닐부티랄 중합체와 상기 수지를 1:50 내지 50:1의 중량비로 포함하는, 전하 생성층.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 바인더는 상기 폴리비닐부티랄 중합체와 상기 수지를 1:20 내지 20:1의 중량비로 포함하는, 전하 생성층.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 바인더는 상기 폴리비닐부티랄 중합체와 상기 수지를 1:20 내지 1:1의 중량비로 포함하는, 전하 생성층.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 바인더는 상기 폴리비닐부티랄 중합체와 상기 에폭시 수지를 포함하는, 전하 생성층.
  9. 제 7항에 있어서, 상기 바인더는 상기 폴리비닐부티랄 중합체와 상기 페녹시 수지를 포함하는, 전하 생성층.
  10. 제 7항에 있어서, 상기 바인더는 상기 폴리비닐부티랄 중합체와 상기 페놀 수지를 포함하는, 전하 생성층.
  11. 제 7항에 있어서, 상기 바인더는 상기 폴리비닐부티랄 중합체와 상기 폴리하이드록시스티렌을 포함하는, 전하 생성층.
  12. 제 1항에 있어서, 5 내지 80 중량%의 상기 전하 생성 화합물과 20 내지 95 중량%의 상기 바인더를 포함하는, 전하 생성층.
  13. 기판(substrate), 전하 생성층 및 전하 운반층(charge transport layer)을 포함하는 광전도체로,
    상기 전하 생성층은 바인더와 전하 생성 화합물을 포함하고, 상기 바인더는 적어도 하나의 수지와 폴리비닐부티랄 중합체의 혼합물을 추가로 포함하는, 광전도체.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 수지는 에폭시 수지, 페녹시 수지, 페놀 수지 또는 폴리하이드록시스티렌을 포함하는, 광전도체.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 전하 생성 화합물은 스퀘어리움 안료를 포함하는, 광전도체.
  16. 제 15항에 있어서, 상기 전하 운반층은 바인더와 벤지딘(benzidene) 전하 운반 화합물을 포함하는, 광전도체.
  17. 제 16항에 있어서, 상기 전하 생성층은 5 내지 80 중량%의 상기 전하 생성 화합물과 20 내지 95 중량%의 상기 바인더를 포함하는, 광전도체.
  18. 제 15항에 있어서, 상기 전하 운반층은 바인더와 하이드라존(hydrazone) 전하 운반 화합물을 포함하는, 광전도체.
  19. 제 18항에 있어서, 상기 전하 생성층은 5 내지 80 중량%의 상기 전하 생성 화합물과 20 내지 95 중량%의 상기 바인더를 포함하는, 광전도체.
  20. 기판, 전하 생성층 및 전하 운반층을 포함하는 광전도체로,
    상기 전하 생성층은 20 내지 95 중량%의 바인더와 5 내지 80 중량%의 스퀘어리움 전하 생성 화합물을 포함하고, 상기 바인더는 적어도 하나의 수지와 폴리비닐부티랄 중합체의 혼합물을 추가로 포함하는, 광전도체.
  21. 제 20항에 있어서, 상기 수지는 에폭시 수지, 페녹시 수지, 페놀 수지 또는 폴리하이드록시스티렌을 포함하는, 광전도체.
  22. 제 21항에 있어서, 상기 바인더는 상기 폴리비닐부티랄 중합체와 상기 수지를 1:20 내지 1:1의 중량비로 포함하는, 광전도체.
  23. 제 22항에 있어서, 상기 전하 운반층은 바인더와 벤지딘 전하 운반 화합물을 포함하는, 광전도체.
  24. 제 22항에 있어서, 상기 전하 운반층은 바인더와 하이드라존 전하 운반 화합물을 포함하는, 광전도체.
  25. 유기 액체에 안정하게 분산되어 있는 스퀘어리움 안료와 바인더를 포함하는, 전하 생성층을 제조하기 위한 분산액(dispersion)으로서,
    상기 바인더는 상기 분산액으로부터 형성되는 전하 운반층을 포함하는 적어도 하나의 수지와 폴리비닐부티랄 중합체의 혼합물을 포함하는, 분산액.
  26. 제 25항에 있어서, 상기 수지는 에폭시 수지, 페녹시 수지, 페놀 수지 또는 폴리하이드록시스티렌을 포함하는, 분산액.
  27. 제 25항에 있어서, 상기 유기 액체는 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran), 시클로펜탄온(cyclopentanone), 또는 이것의 혼합물을 포함하는, 분산액.
  28. 삭제
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