CN112704899A - 一种惰性固体颗粒辅助升华提纯的方法与装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种惰性固体颗粒辅助升华提纯的方法与装置。本发明将采用惰性固体颗粒与待升华的有机材料混合，在升华过程中起到导热、防止爆沸的作用，能够稳定产生蒸汽，有效防止升华过程中加热不均匀发生降解和杂质蒸出的情况，有利于获得纯度较高的升华产物。
Description
技术领域
本发明属于有机光电材料技术领域，具体涉及一种惰性固体颗粒辅助升华提纯的方法与装置。
背景技术
有机发光二极管(OLED)具有柔性、主动发光、高效率、低电压驱动和容易制备大面积器件等优点，受到了人们的广泛关注。OLED相关研究最早可追溯到20世纪60年代，1963年，纽约大学的Pope教授等第一次发现了有机分子单晶蒽的电致发光现象，随后相继出现了一些单晶结构材料电致发光性能的研究，但由于当时的器件驱动电压高，未能引起广泛关注。直到1987年美国柯达公司邓青云博士等人第一次制作出具有实用意义的OLED器件，在他们工作中，开创性地发明了平面异质结型器件结构。
有机发光二极管主要应用前景在两个方面：其一是应用于新型显示，其二是应用于固态照明。发光材料是OLED中最核心的部分，并且在很大程度上决定了器件效率和器件寿命。获得高纯度的OLED材料至关重要。
OLED材料提纯过程大多需要通过一次或多次升华处理。传统的升华方法，在升华管中加入粗品，在高真空中加热使其挥发，在升华管中温度较低的区域重新冷凝，通过设置不同温区，利用杂质与目标产物的冷凝温度区别将其分离。
由于升华装置的内高真空不利于热传导，有机材料的导热率又偏低，粗品的加热通常会不均匀。温度过高可能会导致目标产物降解，产生新的杂质。因此，只能通过减少填料的量来保证加热的均匀程度，这极大的降低了升华的效率。
发明内容
为了克服现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提供一种惰性固体颗粒辅助升华提纯的方法与装置。
本发明的目的在于提供公开了一种惰性固体颗粒辅助升华提纯的方法与装置。本发明将采用惰性固体颗粒与待升华的有机材料混合，在升华过程中起到导热、防止爆沸的作用，能够稳定产生蒸汽，有效防止升华过程中加热不均匀发生降解和杂质蒸出的情况，有利于获得纯度较高的升华产物。
本发明的目的至少通过如下技术方案实现。
一种惰性固体颗粒辅助升华提纯的方法，将惰性固体颗粒与待升华材料共混，进行升华提纯，所述惰性固体颗粒与待升华材料的质量比例为1：(0.01～100)。
优选的，其中惰性固体颗粒的粒径优选为0.1mm-10mm。
优选的，所述惰性固体颗粒材质优选为二氧化硅、碳化硅中的一种或两种，形状优选为球形或近球形。
优选的，所述升华提纯的压强为10-6～10-4Pa。
优选的，所述升华提纯的第一段温度为150～300℃，第二段温度为100～180℃，第三段温度为50～120℃。
优选的，所述待升华材料为固体粉末有机材料。
用于上述惰性固体颗粒辅助升华提纯的方法的装置，由加热装置，真空装置，升华管和惰性固体颗粒构成；
优选的，所述惰性固体颗粒内置于升华管。
本发明的原理为：在待升华的有机材料中加入惰性固体颗粒，在升华过程中起到导热、防止爆沸的作用，能够稳定产生蒸汽，有效防止升华过程中加热不均匀发生降解和杂质蒸出的情况。
传统升华装置的内高真空不利于热传导，有机材料的导热率又偏低，粗品的加热通常会不均匀。温度过高可能会导致目标产物降解，产生新的杂质。不利于获得高纯度的OLED中间体或产物。
与现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：
(1)加热更均匀，一次性可以填入更多的粗品，提高生产效率；
(2)能有效防止局部温度过高导致降解，有利于获得高纯度产品。
附图说明
图1为不同方法提纯的TCTA制备的OLED器件寿命对比图。
具体实施方式
以下结合实例对本发明的具体实施作进一步说明，但本发明的实施和保护不限于此。需指出的是，以下若有未特别详细说明之过程，均是本领域技术人员可参照现有技术实现或理解的。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，视为可以通过市售购买得到的常规产品。
实施例1
惰性固体颗粒辅助升华提纯化合物TCTA；
本方法所用装置升华仪为杭州赛威斯SVC-60。
具体提纯步骤如下：
将4,4’,4”-三(咔唑-9-基)三苯胺粗品5.00g和高纯度二氧化硅1.00g(上海阿拉丁生化科技股份有限公司AR,3-10目,2-7mm)均匀混合；加入升华仪中，设置升华仪参数为：升华温度第一段t1＝240℃，第二段t2＝180℃，第三段t3＝110℃，压强为P＝1.0*10-6Pa，升华12小时。得到1.32g纯品。
实施例2
有机发光二极管的制备；
取预先做好的方块电阻为15Ω的氧化铟锡(ITO)玻璃，依次用丙酮，洗涤剂，去离子水和异丙醇超声清洗，等离子处理10分钟。然后在真空蒸镀设备中，在ITO表面依次蒸镀5nm厚的2,3,6,7,10,11-六氰基-1,4,5,8,9,12-六氮杂苯并菲(HATCN)作为空穴注入层、40nm厚的4,4’,4”-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)作为激子阻挡层、20nm厚的9’-(1,3-苯基)二-9H-咔唑(mCP)和Ir(mPPy)3(质量百分比为95:5)混合膜作为发光层、40nm厚的1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(TPBi)作为电子传输层、1nm厚的氟化锂(LiF)作为电子注入层、100nm厚的铝(Al)作为阴极。器件结构为：ITO/HATCN/TCTA/mCP:Ir(mPPy)3＝95:5/TPBi/LiF/Al。其中一部分器件用的TCTA的升华提纯过程中加入了粒径1-3mm的高纯石英砂，质量比为5：1(制备方法参考实施例1)，另一部分器件中用的TCTA采用同样升华工艺但不加石英砂提纯得到。
器件的电致发光寿命如图1，可以发现在初始亮度3000cd/m2，升华过程中添加了石英砂的TCTA对应的器件寿命比不添加的器件要长。
以上实施例仅为本发明较优的实施方式，仅用于解释本发明，而非限制本发明，本领域技术人员在未脱离本发明精神实质下所作的改变、替换、修饰等均应属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种惰性固体颗粒辅助升华提纯的方法，其特征在于，将惰性固体颗粒与待升华材料共混，进行升华提纯，所述惰性固体颗粒与待升华材料的质量比例为1：(0.01～100)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述惰性固体颗粒的粒径为0.1mm-10mm。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述惰性固体颗粒的为二氧化硅、碳化硅中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述升华提纯的压强为10-6～10-4Pa。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述升华提纯的第一段温度为150～300℃，第二段温度为100～180℃，第三段温度为50～120℃。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待升华材料为固体粉末有机材料。
7.用于权利要求1-6任一项所述的惰性固体颗粒辅助升华提纯的方法的装置，其特征在于，由加热装置，真空装置，升华管和惰性固体颗粒构成。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述惰性固体颗粒内置于升华管。
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