新型有机电荷传输材料的合成及在OPC中的应用

程大兴，于法喜，孙海洋

(烟台九目化学股份有限公司，山东 烟台 264006)

传输材料MDP体系在应用过程中会存在很多问题，由于电荷传输速度超出一定限度，使得传输材料MDP无法得到较好的应用，这就需要对于电荷传输分子掺杂情况进行熟悉，通常来说，树脂比例若是降低，会对膜性能的机械强度产生极大的不利。另外，传输材料如果出现轭对称性和分子互相作用，其与高分子之间相容性下降，也就无法实施高浓度掺杂。本次针对新型有机电荷传输材料的合成及在OPC中的应用进行概述。

1 新型有机电荷传输材料的应用以及合成

有机材料就是人们所说的绝缘体，光电信息产业在我国发展，更多有机材料已经被生产厂家做成光电设备以及器件核心部件，现阶段，有机材料在不同行业以及领域已经得到大范围应用。新型有机电荷传输材料，可以在OPC中为载流子传输提供极大便利，可以通过通道进行，OPC属于多数器件组成。目前，比较常见的有有机光导器件，属于负充电功能分离型多层结构，构成部分主要有空穴传输层以及导电板基电荷产生层。功能不同，CGL以及CTL具体的叠放顺序也有很大不同。如果是功能分离型的多层结构有机光导体，技术人员在应用过程中，一般需要使用到的材料以电荷产生功能层为基础依据，而电荷传输也是在功能层的前提下完成的[1]。

有机电荷传输材料整体性相对较好，属于目前主导产品之一，可是由于光导体生产需进行多次，但是这种情况的光导体在生产中频繁涂布，设备投资大，生产成本高，由于这些特征使得其应用领域扩大受到极大影响。单层结构的有机光导体生产工艺简单，成本较低，已经逐渐受到不同厂家的关注，可是由于电荷的产生、传输通常是在同一空间的光导层中进行，这就要求光导层不仅需要保障良好电荷产生的性能，还需具备较好的电荷传输性能，这就使得材料开发以及器件组份优化难度极大增加，这就对有机电荷传输材料要求更加严格。光导体主要功能是感光层可以在暗处带电，利用图像曝光，感光层将光吸收之后，就出产生一定量的载流子[2]。

2 环化母体化合物C制备

化合物 C合成的过程是对叔丁基杯[4]芳烃羟基甲醚化/丙醚化，已经醚化后产物硝化反应，还需要经历还原氨基反应。叔丁基杯[4]芳烃需在一定位置上进行OH吸收，杯芳烃的甲醚化或是丙醚化会运用到 NaH-CH3I/CH3CH2CH2I，操作人员在合成化合物 C过程中，需谨慎操作，由于不同化学反应均会有不同要求，操作人员首先应对化合物合成的过程进行了解，还应明确不同化合物的基本特征，以及不同的化学反应可能产生的意外结果、以及处理方式、另外化合物在反应过程中，操作人员需依据一定操作规范以及制度，观察化学反应的过程，减少操作失误的情况出现，通过一系列的反应，操作人员发现红外谱图上面显示的醚化前羟基的在3168、3172 cm-1出现吸收消失的问题。而甲醚化/丙醚化杯芳烃上端硝化，一般需安排在混合溶剂上进行，选择的溶剂是AcOH、CH2Cl2，之后操作人员可以选择使用浓度为100% 硝酸以及浓度为98% 的硫酸进行结合，产生化学反应，效果更加良好，操作人员在滴加硝酸时需控制耗时间，尽可能快速的滴加，保障化学反应效果最佳。操作人员在这一段时间内，需积极观察一系列的化学反应过程，并进行对应的记录，可以为之后的实验或是相关工作带来一定便利。100% 硝酸以及浓度为98% 的硫酸反应后，需在室内温度条件下，维持4 h，等到反应完全后，操作人员就会发现，反应液发生较大变化，颜色出现改变，硝化反应效果较好。由于硝基在转化为氨基过程中可以利用不同路径或是渠道，例金属还原法、 转移氢化反应等，以上反应中涉及到的杯芳烃硝基有效还原剂有SnCl2·2H2O，操作人员一般情况下可以利用氯仿萃取获得。在反应过程中需重视催化剂的用量，若是催化剂过量，酸碱平衡数值即使是8或是9，混合液分层难度依然难度较高，无法分层的结果就是形成乳浊液。至于水相中有机物大量损失，可能将反应产率极大的降低。若是催化剂使用的是PtO2，操作人员应对于催化剂进行及时的过滤，经过无数次过滤之后，操作人员发现多次过滤结果中，只有一次过滤结果相对较好，根据这一次过滤结果产生的催化剂可以进行反应。经过硝基变成氨基的化学反应，红外谱图上的氨基吸收显著，经过消化反应后的产物，可以在二氯甲烷中溶解，之后运用甲醇进行沉淀处理[3]。

图1 化合物 C的合成

3 新型有机电荷传输材料在OPC中的应用

OPC材料在暗处充电时，表面电位会发生变化，一般情况下，会随着充电时间的延长出现上升，当其达到某一电位值就会停止上升，这时候，OPC的表面饱和，饱和电位实现主要取决于抗击穿强度，暗电阻、界电常数。操作人员在充电停止的情况下，发现暗处表面电位下降，就是出现所谓的暗衰减。操作人员在需明确新型有机电荷传输材料在OPC中的应用，了解与之相关的化学反应、化合物基本特征、专业概念的定义，例如暗衰减定义以及发生的原因，以及之后的处理。通常来说，暗衰减出现主要是由于光导层暗电阻产生，可能将曝光最高表面的电位降低，这种情况下，影像反差相对会变小一点。曝光中，若是表面电位出现下降，则说明是光衰减。光衰的基本特征是反映材料光敏性，表面电位如果下降到一定程度，就会将下降速度变缓慢，直到停止，在这种情况下，会出现残余电位。残余电位过高的话，图像低灰情况会更加严重，反差下降。暗充电时，对于传输材料要求更加严格，几乎可以利用绝缘材料，也不会为载流的传输提供通道，曝光表面电位较高。曝光过程中，其性质是载流子所用到的传输材料。可以在已经构筑通道的发生移动，表面电位在下降的同时，可以形成一定的电位差[4]。

4 结束语

静电成像一般使用的材料是绝缘性光导体，暗处时是绝缘体，暗电阻与光电阻相减，可以对于静电照相性能有一定的决定性，光电组则可以对残余电位大小以及光衰速度有一定决定作用，光阻大小通常是依据移动速度、光照产生的自由载流子数量等，决定其大小，电荷传输材料可以决定自由载流子的移动情况。