SU1730608A1 - Способ получени электрофотографического материала - Google Patents

Abstract

Использование: электрофотографи , технологи  изготовлени  фоточувствительного материала дл  регистрации и хранени  информации. Сущность изобретени : диспергируют с порошком тригональный селен. Количество селена составл ет 20-50%. Добавл ют св зующее. Полученную суспензию нанос т на электропровод щую подложку и сушат. После сушки термообра- батывают при 100-200°С в течение 0,5- 1,0 ч. 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к электрофотографии , в частности к получению электрофотографического (ЭФГ) материала, и может быть использовано дл  регистрации и хранени  информации.

Известен способ получени  электрофотографических материалов из ZnO, CdS и др., заключающийс  в диспергировании ZnO, CdS и др. в растворе св зующего, нанесении суспензии на электропровод щую подложку.

Однако ЭФГ материалы, полученные данным способом, обладает следующими недостатками. Слои из ZnO унипол рны, обладают следующими недостатками. Слои из ZnO унипол рны (зар жаютс  только отрицательно ), интегральна  фоточувствительность низка иг-0,01 (лк с)1, нуждаютс  в темновой адаптации. Слои из чистого CdS, хот  и значительно более фоточувствительны , -но обладают меньшим начальным потенциалом с довольно быстрым темновым

спадом, Эти слои, как и слои из ZnO, инер- дионны.

Известен также способ получени  ЭФГ материала, в котором с целью повышени  фоточувствительности осуществл етс  сенсибилизаци  ZnO органическими красител ми . Несмотр  на то, что при этом фоточувствительность известного материала несколько возрастает, но она все же остаетс  низкой и составл ет 0,05 (лк -с)1.

Наиболее близким к изобретению  вл етс  способ получени  электрофотографического материала на основе соединени  CdlnGsS/i. Соединение CdlnGaS4 диспергируют в шаровой мельнице совместно со св зующей средой (раствор поливинилбути- рал  марки ПШ в этиловом спирте). Полученную однородную суспензию ровным слоем (толщиной 20 мкм) нанос т на алюминиевую подло хку, Указанный ЭФГ материал  вл етс  бипол рным и обладает следующими параметрами:

сл

с

XI

Сл

о

ON О 00

Кнач -/750 В; -20 с; Зин/-0,01 (лк х х с)1; Uocr - 75 В.

Недостатками известного способа  вл ютс  низка  интегральна  фоточувствительность и высокий остаточный потенциал.

Целью изобретени   вл етс  улучшение качества материала за счет повышени  интегральной фоточувствительности и снижени  остаточного потенциала.

Указанна  цель достигаетс  тем, что согласно способу получени  фоточувствительного материала дл  электрофотографии, включающему приготовление фоточувствительной суспензии путем диспергировани  измельченных кристаллов CdlnGaS-i в св зующем , нанесении суспензии на электропровод щую подложку и сушку, согласно изобретению перед диспергированием измельченные кристаллы CdlnGaS4 дополнительно смешивают с порош ком триго- нального селена в количестве 20-50 мас.%, а после сушки дополнительно осуществл ют термообработку материала при 100- 200°С в течение 0,5-1,0 ч.

В процессе совместного диспергировани  порошков CdlnGaS и селена (средний размер частичек -15 мкм) происходит дробление обоих компонентов, их тщательное перемешивание и обогащение поверхности отдельных зерен более твердого CdlnGaS селеном. Затем этот композиционный порошок перемешивают с раствором поливинил- бутирала или другого св зующего вещества и суспензи  методом купающегос  валика наноситс  на подложку. Полученные слои сушат в обычных услови х при комнатной температуре 24 ч, а затем подвергают термообработке при Тобр 70-200°С в течение 0,5-1,0 ч. Нижний предел интервала термообработки определ етс  тем, что при Т0бр 70°С скорость диффузии селена в CdlnGaS4 ничтожно мала, а верхний предел лимитируетс  необратимыми изменени ми в св зующем полимере при Тобр 200°С. При термообработке происходит диффузи  легкоплавкого селена (Тпл 200°С) в приповерхностные области частичек CdlnGaS4, осуществл етс  сенсибилизаци  фотопроводника, что приводит к возрастанию интегральной светочувствительности . Кроме того, при нанесении сло  кристаллики CdlnGaS и Se, окруженные св зующим веществом, укладываютс  на подложке статистически равномерно с чередованием частичек того и другого фотопроводника , т.е. фактически образуетс  композиционный фоторецептор.

Используемое соединение CdlnGaS4 получают газотранспортным методом

(транспортирующий агент йод), исходные компоненты имеют следующую чистоту: Cd 99,999%; In 99,999%; Ga 99,9997%; S 99,9999%. Соединение CdlnGa$4 имеет удельное сопротивление р -1010 Ом см в темноте, при освещении белым светом (лампа накаливани  300 лк) р уменьшалось на 3 пор дка.

Тригональный селен получают из исходного материала 99,999% чистоты предварительной термообработкой в откачанных до 10 Па кварцевых ампулах при 700°С в течение 3 ч быстрым охлаждением расплава до 250°С, закалкой в проточной воде и кристаллизацией при 210°С 40 ч. Удельное сопротивление его в темноте составл ло .--10 Ом см и уменьшалось на 3 пор дка при освещении белым светом,

ЭФГслои получают нанесением наалюминиевую подложку, обезжиренную и протравленную в 10%-ном растворе КОН указанной композиции. При этом CdlnGaS и тригональный Se сперва измельчают раздельно в шаровой мельнице до среднего

размера частичек мкм. Затем в различном массовом соотношении компонент(10- 75 мас.% Se) осуществл ют их совместное дробление в течение 2 ч, далее с добавлением раствора св зующего еще 1 ч. Полученную суспензию нанос т на подложку. Затем слои сушат и термообрабатывают.

Исследовани  показали, что оптимальные темновые и световые параметры наблюдаютс  в сло х при соотношении масс

фотопроводник: св зующее 5:1. Увеличение концентрации св зующего приводит к резкому ухудшению световых характеристик слоев, а уменьшение - темновых. Поэтому приведенные в таблице данные относ тс  к

сло м, в которых соотношение фотопроводник: св зующее по массе составл ло 5:1. В качестве св зующего были использованы следующие материалы: поливинилбути- раль, поли-1-винилпирен, полиэпоксипропилкарбазол , полистирол, сополимер, бутадиен-стирен. При этом сохран етс  положительный эффект - фотоэлектрические параметры не претерпевают существенных изменений.

Зар дку слоев осуществл ют в коронном разр де (+7 кВ), измерени  основных ЭФГ параметров провод т на электрометрической установке с вибрирующим у поверхности сло  электродом. Световые

характеристики ЭФГ слоев измер лись экспонированием через фотозатвор с использованием лампы накаливани  и нейтральных светофильтров, Освещенность составл ет 125 лк, врем  экспонировани 

варьируют фотозатвором. Параметры композиционных ЭФГ материалов с различным массовым соотношением nse селена в CdlnGaS4 приведены в таблице. Из таблицы видно, что параметры в значительной мере завис т от nse, температуры и времени термообработки после сушки.

Обща  тенденци  такова: с увеличением содержани  селена в сло х значительно повышаетс  фоточувствительность, убыва- ет остаточный потенциал, но несколько падают темновые характеристики. Так 1)нач и г 1/2 слоев с различным массовым соотношение CdlnGaS4 : Se возрастает с Т0бр, до

стига  максимальной величины при

Тобр 160°С. Интегральна  фоточувствительность этих же материалов сильно возрастает с увеличением Тобр, насыща сь при Тобр 180°С. Остаточный потенциал с Тобр измен етс  мало и больше задаетс  Зинт,

ЭФГ параметры полученных материалов до и после термообработки при различных Тобр приведены в таблице дл  различных массовых соотношений CdlnGaS4:Se.

П р и м е р 1. Кристаллы CdlnGaS4 и тригонального селена измельчают в шаровой мельнице раздельно до среднего размера частичек 15 мкм. Затем осуществл ют совместное дробление порошков CdlnGaS4 (90 мас.%) и тригонального селена (10 мас.%) в течение 2 ч, далее с добавлением св зующего (раствора поливинилбутира- ла в этиловом спирте) еще 1 ч. Полученную суспензию нанос т толщиной 20 мкм на подготовленную подложку. Слой сушат в воздухе в течение 24 ч. При этом ЭФГ параметры оказались следующими:

без термообработки иНач 400 В, г /2

9 с, Зинт 0,008 (лк- с)1. UOCT-- 50 В:

Тобр 70°С (1 ч), Унач 410 В, т i/z

10 с, Зинт 0,009 (лк. с)1, UOCT 65 В;

Тобр ЮО°С (1 ч), инач 470 В: т ,/2

17с, Зинт 0,013 (лк.с) 1, UOCT 50 В;

ТобР 160°С(0,7ч), инач 600В,г 1/2

37 с, Зинт 0,01 ( к- с) 1, UOCT 75 В;

Тобр 200°С (0,5 ч), инач 565 В, г /2

41 с, Зинт 0,08 (лк- с)1, UOCT 100 В.

П р и м е р 2. Сохран   все услови  примера 1, содержание три тонального селена увеличено до п$е 20 мас.%. При этом ЭФГ параметры оказались следующими:

без термообработки иНач 340 В, т 1/2

7 с, Зинт 0,009 (лК с)1, UOCT 40 В;

Тобр 70°С (1 ч). инач 355 В, п/2

9 с, Зинт 0,01 (лк- с)1, UOCT 45 В;

Тобр ЮО°С (1 Ч), инач 370 В, Г /2

15с, Зинт 0,014 ( к- с) 1. UOCT 45 В;

0

5

0

5

0 5

0

5

0

5

ТобР 160°С(0,7ч), инач 450В,г ,/2

35 с, Зинт 0,041 (лк- с)1. UOCT 60 В;

ТобР 200°С(0,5ч), инач 445В,г ,/2

33 с, Зинт 0,042 (лк с)1, UOCT 60 В.

П р и м е р 3. Сохран   все услови  примера 1, содержание тригонального селена увеличено до nse 35 мас.%. При этом ЭФГ параметры оказались следующими:

без термообработки инач 300 В, т

7 с, Зинт 0.012 (лк с)1, UOCT 35 В;

Т0бр 70°С (1 ч), инач 310 В, т ,/2 9 с, Зинт 0,015 (лк- с)1, UOCT 35 В;

Тобр ЮО°С (1 ч), инач 335 В. Г ,/2 14 ч, Зинт 0,02 (лк- с)1, UOCT 40 В;

Тобр 1 60°С (0,7 ч), инач 430 В, Т ,/2

33 с. Зинт 0,062 (лк. с)1, UOCT 55 В;

ТобР 200°С(0,5ч), иНач 410В,т ,/2

31 с, Зинт 0,08 (лк. с)1, UOCT 60 В.

П р и м е р 4. Сохран   все услови  примера 2, композиционный порошок CdlnGaS4 : Se перемешивают со св зующим - полистиролом. При этом ЭФГ слои обладают следующими параметрами:

без термообработки инач 335 В, г /2

8 с, Зинт 0,005 (лк- с)1, UOCT 50 В:

Тобр 70°С (1 ч), инач 350 В, Г ,/2 10 с, Зинт 0,011 (лк, с)1. UOCT 50 В;

Тобр ЮО°С (1 ч), инач 360 В, Т /2

16с, Зинт- 0,013 (л к-с)1, UOCT 50 В;

Т0бр 160°С(0,7ч), инач 445В,Т ,/2

34 с, Зинт 0,042 (л к-с)1, UOCT 55 В;

Тобр 200°С (0,5 ч), инач 445 В, Т ,/2

32 с, Зинт 0,044 (лк с)1, UOCT 60 В.

П р и м е р 5. Сохран   все услови  примера 3, композиционный порошок CdlnGaS4 : Se перемешивают со св зующим - сополимером бутадиен-стирен. При этом ЭФ Г слои обладают следующими параметрами:

без термообработки инач 305 В, г /2

7 с, Зинт 0,012 (лк- с)1, UOCT 40 В;

Тобр 70°С (1 ч). инач 315 В. Т ,/2 Юс, Зинт 0.015 (лк-с) 1, UOCT 40 В:

Тобр ЮО°С (1 ч). инач 340 В, г .,/2 13 с, Зинт 0,022 (лк- с)1, UOCT 40 В:

Тобр 160°С (0,7 ч), инач 435 В, г ,/2 32 с, Зинт 0,065 (лк-с) 1, UOCT 50 В;

Тобр 200°С(0,5ч). инач 415 В, т }/2

30 с, Зинт 0,085 (лк с)1, UQCT 55 В.

П р и м е р 6. Сохран   все услови  примера 1, содержание тригонального селена увеличено до nse 50 мас.%. При этом ЭФГ параметры оказались следующими:

без термообработки инач 200 В, г /2

11 с, Зинт 0,007 (лк- с)1, UOCT 70 В;

70°С(1 ч), 11нач 210 В, Г /2 г1

Тобр 14с, 5Инт 0,012 (лк- с), и0ст 50 В;

Тобр ЮО°С (1 ч), Унач 220 В, Т 1/2 20 с, Зинт 0,018(лк-с)1,и0ст 45 В;

Тобр 1 60°С (0,7 ч), Унач 300 В, Т /2

32 с, Бинт 0,12 (л ю с)1, Uocr 30 В;

Тобр 200°С (0,5 ч), Ынач 280 В, т ,/2 30 с, 5инт 0,17 (лк с)1, UOCT 35 В.

Как видно из примеров 4 и 5, поставлен- на  цель достигаетс  и при использовании вместо поливинилбутирала других указанных полимерных св зующих, Приведенные в таблице данные отражают суть изобретени , котора  не зависит от материала пол- имерного св зующего.

Сравнение параметров ЭФГ материалов и прототипа позвол ет придти к заключению , что изготовленные предлагаемым способом ЭФГ материалы обладают значи- тельно большей интегральной фоточувствительностью (например, 0,120 (лк.с)1 при

5

1 о 45

20

nse 50 мас.% и 0,010 (лк- с)1 у прототипа) и меньшим остаточным потенциалом (30 и 75 В соответственно).

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ получени  электрофотографического материала, включающий приготовление фоточувствительной суспензии путем диспергировани  измельченных кристаллов CdlnGa$4 в св зующем, нанесение суспензии на электропровод щую подложку и сушку , отличающийс  тем, что, с целью улучшени  качества материала за счет повышени  интегральной фоточувствительности и уменьшени  остаточного потенциала, перед диспергированием измельченные кристаллы CdlnGaS4 дополнительно смешивают с порош ком три- гонального селена в количестве 20- 50 мас.%, а после сушки дополнительно осуществл ют термообработку материала при 100-200°С в течение 0,5-1,0 ч.