单层有机复合光电导体产业化关键技术的研究

摘要

本论文主要涉及了单层有机复合光电导体产业化的三大关键技术,即光电导材料的制备技术(包括有机光电导材料的复合、增感和纳米化)、单层有机光电导体的涂布工艺技术以及涂布设备制造技术。酞菁复合有机光电导材料的光电导性能的研究出现了与单一酞菁有机光电导材料不同的协同增强效应(H2Pc/InCIPc)、线形叠加效应(TiOPc/CuPc)和相互抵消的负效应(TiOPc/InClPc)。对具有协同增强效应材料体系的研究表明:紫外-可见吸收光谱发现其吸收范围得到明显拓宽;X-ray衍射表明复合后两者形成了共晶形态;XPS研究表明复合体系中发生了分子间部分电荷转移;UPS研究表明复合体系的功函数基本不变,而价电子结合能是各组分电子结合能的线形组合。少量的三硝基芴酮(TNF,TNF/BAH≤0.005)可以大幅度提高有机单层光电导体(TiOPc/BAH/PC体系)的光敏性。差热扫描量热法(DSC)、紫外可见光谱(UV)和循环伏安(CV)等测试方法发现随着TNF浓度的增加,TNF和BAH之间形成电荷转移络合物,从而导致光电导体光敏性能的下降。以络合物溶解法制备的InClPc纳米微粒,其光电导性有较大的提高。紫外吸收光谱表明纳米微粒的两个吸收峰较之本体材料发生了显著的蓝移;PVK包覆的纳米微粒固体粉末的衍射峰明显变宽。研究了溶剂、聚合物、配比和涂布速度等因素对单层有机光电导体的影响,获得了在本实验条件下的最佳工艺条件。同时研究了单层有机光电导体产业化的关键生产设备设计的主要参数与制造技术的要点。

目录

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第一章 文献综述

1．1 “电摄影”成像材料的发展

1．1．1 酞菁类光电导材料

1．1．2 方酸类光电导材料

1．1．3 苝类光电导材料

1．1．4 偶氮类光电导材料

1．1．5 酞菁复合光电导材料

1．1．6 酞菁类有机半导体材料的纳米化

1．2 喷墨耗材

1．3 热转印成像材料

1．4 本课题主要的研究内容

第二章 单层光导体的酞菁复合光电导材料的研究

2．1 试验部分

2．1．1 主要试剂

2．1．2 主要仪器和设备

2．1．3 酞菁材料的合成与表征

2．1．4 酞菁复合材料的制备和表征

2．1．5 酞菁复合单层光导体的制备和性能测试

2．2 结果与讨论

2．2．1 酞菁复合材料的光电导性能

2．2．2 酞菁复合光电导材料的电子结构与光导机理

2．3 本章小结

第三章 单层有机光电导体的双极性电荷传输材料的研究

3．1 实验部分

3．1．1 材料的制备

3．1．2 单层光电导体的制备

3．1．3 测试

3．2 结果与讨论

3．2．1 单层有机光电导体的双极性电荷传输材料的光电导性能

3．2．2 单层有机光电导体的双极性电荷传输材料的光导机理

3．3 本章小结

第四章 氯化酞菁铟纳米光电导材料的制备

4．1 实验部分

4．2 结果与讨论

4．3 本章小结

第五章 单层有机感光鼓涂布工艺的研究

5．1 载流子发生材料晶型对光电导体光敏性的影响

5．2 溶剂对光电导体光敏性的影响

5．3 聚合物对光电导体光敏性的影响

5．4 CGM/PC的比例对光电导体的影响

5．5 涂布工艺的影响

5．6 本章小结

第六章 OPC鼓关键生产设备的设计与制造研究

6．1 背景和意义

6．2 OPC鼓关键生产设备的设计依据和方案

6．2．1 OPC鼓涂布生产设备的比较

6．2．2 OPC鼓关键生产设备的设计依据和方案

6．2．3 关键生产设备电控系统

6．3 设计、加工和装配调试

6．4 单层OPC鼓性能测发

6．5 本章小结

结论

博士期间发表的论文

致谢