JP2013209352A - 有機材料の精製装置 - Google Patents

Abstract

【課題】有機材料の精製効率を向上させることができる有機材料の精製装置を提供すること。
【解決手段】有機材料の精製装置は、内部に有機材料が供給される第一内筒体５１、及び第一内筒体５１の外側に配置され、供給された有機材料を気化させる加熱ヒータ５３を備えた気化器５と、気化器５の第一内筒体５１と連通する第二内筒体６１、及び第二内筒体６１の外側に配置され、第二内筒体６１の温度を調整する温度調整ヒータ６３を備え、気化器５で気化させた気体状の有機材料を第二内筒体６１の内面で捕集する捕集器６と、第二内筒体６１の内部に配置され、第二内筒体６１の軸方向に沿って延びる面を有し、気体状の有機材料との接触面積を増加させる第三筒体７０と、捕集器６の下流側端部に接続された真空ポンプ３と、を備えることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、有機材料の精製装置に関する。

従来、有機材料の精製方法としては、カラムクロマトグラフィー、再結晶、蒸留、昇華などが知られている。電子材料や光学材料として用いられる有機材料は、その純度が性能に大きな影響を与えることがあることから、高純度に精製される。
電子材料の一例としては、近年、研究開発が活発になされている有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子という場合がある。）に用いられる材料が挙げられる。有機ＥＬ素子に用いられる材料（以下、有機ＥＬ素子用材料という場合がある。）の中に不純物が混入していると、その不純物がキャリア（電子や正孔）のトラップになったり、消光の原因になったりし、有機ＥＬ素子の発光強度、発光効率および耐久性が低下する。したがって、不純物を少なくするために、有機ＥＬ素子用材料を高純度に精製する必要がある。

有機ＥＬ素子用材料を精製するための精製装置としては、例えば、特許文献１に開示されている。特許文献１に記載された精製装置は、隔壁とその略中央に設けられた孔を備える連結部材により複数の区間に分けられた内管を備え、各区間の温度を制御可能に構成されている。そして、特許文献１に記載された精製装置では、内管の一端に真空ポンプを配置し、内管の反対（他端）からキャリアガスを供給する。そして、内管の一番目の区間に精製対象物質（有機電界発光材料）が保持されたセルを配置し、真空ポンプにて装置内を減圧し、キャリアガスを流すとともに、一番目の区間を加熱して、精製対象物質を昇華させる。昇華した精製対象物質のうち不純物は、隔壁および孔により、他の区間に移動することを防止され、精製対象物質は、隔壁の孔を通過して、他の区間に移動することにより、徐々に精製される。

また、特許文献２に記載された精製装置では、昇華した有機材料が流通する内筒体内に、開口部が互いに軸方向で重ならないように配置した円盤状の整流板が複数箇所に設けられている。有機材料は、曲がりながらこの開口部を流通し、内筒体の内周面および整流板の表裏面に付着する。また、整流板は、下流側の不純物が逆流することを防いでいる。

特表２００５−５１１８６４号公報 特開２０１１−５０８５３号公報

特許文献１に記載された精製装置では、略中央に設けられた孔を備える連結部材によって各区間が区切られているが、内管断面中央部を流通する有機電界発光材料が内管の内面に接触することなく、当該孔を通過して下流側まで流通し、装置外に排出されるおそれがある。その結果、有機材料が捕集されることなく、真空ポンプに吸引され、所望の有機材料の精製量が減少し、精製効率が低下する。特に、有機材料の精製量を増やすために内管の直径を大きくすると、有機電界発光材料は、第二筒体の断面中央部を流れ易くなり、精製効率が低下する。
また、特許文献２に記載された精製装置では、内筒体内部に軸方向にわたって円盤状の整流板が複数箇所に設けられているため、内筒体の断面中央部を流通する有機材料も、整流板に接触する。しかし、特許文献２に記載された精製装置では、下流側の不純物が逆流することを防ぐ目的上、整流板を数多く設ける必要があり、その結果、有機材料は、頻繁に蛇行しながら下流側へと流通することになり、精製に時間がかかり、精製効率が低下する。

本発明の目的は、有機材料の精製効率を向上させることができる有機材料の精製装置を提供することである。

本発明の有機材料の精製装置は、
内部に有機材料が供給される第一筒体、及びこの第一筒体の外側に配置され、供給された有機材料を気化させる加熱ヒータを備えた気化器と、
前記気化器の前記第一筒体と連通する第二筒体、及びこの第二筒体の外側に配置され、前記第二筒体の温度を調整する温度調整ヒータを備え、前記気化器で気化させた気体状の有機材料を前記第二筒体の内面で捕集する捕集器と、
前記第二筒体の内部に配置され、前記第二筒体の軸方向に沿って延びる面を有し、前記気体状の有機材料との接触面積を増加させる捕集面積拡大部材と、
前記捕集器の下流側端部に接続された排気装置と、を備える
ことを特徴とする。

本発明によれば、第二筒体内部に、当該第二筒体の軸方向に沿って延びる面を有する捕集面積拡大部材が配置されている。そして、捕集器の下流側端部には排気装置が接続されている。そのため、排気装置によって第一筒体内部から第二筒体内部へ向かう気流が生じ、気体状の有機材料は、第二筒体の内面および捕集面積拡大部材の表面に接触し、固化または液化して捕集される。つまり、捕集面積拡大部材は、有機材料が捕集される捕集面の面積を拡大させ、第二筒体の断面中央部を流れる有機材料が接触する部位を増やし、捕集され易くするための部材である。
また、本発明によれば、有機材料は、第二筒体の内面と捕集面積拡大部材の表面との間に形成され、第二筒体の軸方向に向かって延びる流路を流れるので排気抵抗が少なく、有機材料を短時間で効率良く下流側へ流通させることができる。
ゆえに、本発明によれば、第二筒体の内面だけでなく、捕集面積拡大部材の表面においても有機材料を捕集でき、有機材料の精製効率を向上させることができる。

本発明の有機材料の精製装置では、前記捕集面積拡大部材は、前記第二筒体の断面中央部に配置されていることが好ましい。

本発明によれば、捕集面積拡大部材は、第二筒体の断面中央部に配置されている。そのため、当該断面中央部を流通しようとする有機材料は、捕集面積拡大部材に接触したり、捕集面積拡大部材を避けて第二筒体内面により近づいて流通したりするようになる。その結果、有機材料は、第二筒体内面や捕集面積拡大部材表面に接触し易くなる。ゆえに、本発明によれば、有機材料の精製効率を向上させることができる。

本発明の有機材料の精製装置では、
前記捕集面積拡大部材は、筒状の第三筒体であり、
前記第三筒体の軸方向は、前記第二筒体の軸方向に沿っている
ことが好ましい。

本発明によれば、第二筒体の軸方向に沿って第三筒体が配置される。有機材料は、第二筒体内面と第三筒体内面および外面とに接触可能になるので、接触面積が増大する。
ゆえに、本発明によれば、有機材料の精製効率をさらに向上させることができる。

本発明の有機材料の精製装置では、前記第三筒体の両端の開口が封止されていることが好ましい。

本発明によれば、第三筒体の両端の開口が封止されているため、有機材料が流通可能な第二筒体内部の空間を小さくすることができる。そして、第一筒体内部から第二筒体内部へ向かう気流は、第三筒体内部を通過せず、第二筒体内面と第三筒体外面との間を通過するようになる。ゆえに、本発明によれば、有機材料が第二筒体内面と第三筒体外面において効率的に捕集できるようになり、精製効率をさらに向上させることができる。
また、本発明によれば、有機材料が第二筒体内面と第三筒体外面とで選択的に捕集されるので、精製後の回収作業が容易になる。

本発明の有機材料の精製装置では、前記第三筒体の外面には、前記第三筒体の軸方向にわたって延びる複数のリブが設けられていることが好ましい。

本発明によれば、第三筒体の外面には、第三筒体の軸方向にわたって延びる複数のリブが設けられている。そのため、本発明によれば、第二筒体の内面と第三筒体の外面との間に形成される有機材料の流路を、軸方向に延びる複数のより小さな流路に分けることができ、すなわち、分割流路を形成することができる。その結果、有機材料は、分割流路を通過しながら第二筒体内面と、第三筒体外面と、リブ表面とで捕集されるようになる。ゆえに、本発明によれば、有機材料の精製効率をさらに向上させることができる。

本発明の有機材料の精製装置では、前記複数のリブは、前記第三筒体の外面から前記第二筒体の内面へ向かって突出する方向が、前記第三筒体の上流側から下流側に向かう途中で異なるように設けられていることが好ましい。

本発明によれば、複数のリブは、第三筒体の外面から第二筒体の内面へ向かって突出する方向が、第三筒体の上流側から下流側に向かう途中で異なるように設けられているため、分割流路を蛇行させることができる。その結果、有機材料は、当該分割流路を蛇行しながら下流側に向かって流れるため、第二筒体内面と、第三筒体外面と、リブ表面とでさらに捕集され易くなる。ゆえに、本発明によれば、有機材料の精製効率をさらに向上させることができる。

本発明の有機材料の精製装置では、前記捕集面積拡大部材は、前記第二筒体の軸方向に沿って延びる複数の板状部材を組み合わせて格子状に形成された格子部材であることが好ましい。

本発明によれば、捕集面積拡大部材は、第二筒体の軸方向に沿って延びる複数の板状部材を組み合わせて格子状に形成された格子部材であるため、分割流路をより多く形成することができる。ゆえに、本発明によれば、第二内筒体の内面だけでなく、格子部材の表面においても有機ＥＬ素子用材料を捕集でき、精製効率を向上させることができる。

本発明の有機材料の精製装置では、前記捕集面積拡大部材は、分割可能に形成されていることが好ましい。

本発明によれば、前記捕集面積拡大部材は、分割可能に形成されている。そのため、本発明によれば、有機材料の捕集面が筒体や格子部材等のままである場合に比べて、有機材料の回収が容易になる。

本発明の有機材料の精製装置では、前記第二筒体は、分割可能に形成されていることが好ましい。

本発明によれば、第二筒体は、分割可能に形成されている。そのため、本発明によれば、有機材料の捕集面が筒体のままである場合に比べて、有機材料の回収が容易になる。

本発明の有機材料の精製装置では、前記第二筒体および前記第三筒体が、不活性金属又はセラミックスで形成されていることが好ましい。

本発明によれば、第二筒体および第三筒体の材質として、不活性金属又はセラミックスを使用することができる。そのため、有機材料の精製作業に適した材質を選択できるようになり、精製作業が容易になる。不活性金属としては、例えば、ステンレス、タンタル、タングステン、モリブデン、チタンなどが挙げられ、セラミックスとしては、例えば、石英、ジルコニア、アルミナ、窒化ボロン、窒化ケイ素などが挙げられる。例えば、ステンレス製にすれば、第二筒体および第三筒体の破損を防止することができる。また、石英製にすれば、石英は伸縮性が低く、内部の確認が容易になる。

本発明の有機材料の精製装置では、
前記第一筒体および前記第二筒体を内部に収容する外筒体を備え、
前記加熱ヒータは、前記第一筒体および前記外筒体の外側に配置され、
前記温度調整ヒータは、前記第二筒体および前記外筒体の外側に配置されている
ことが好ましい。

本発明によれば、精製装置は、外筒体内部に、第一筒体および第二筒体が収容された二重管式構造となり、このような二重管式構造の精製装置における精製中であっても第二筒体の内部温度をより正確に測定および制御することができる。したがって、本発明によれば、二重管式構造の精製装置においても、第二筒体の内面だけでなく、捕集面積拡大部材の表面においても有機材料を捕集でき、有機材料の精製効率を向上させることができる。
また、精製装置を二重管構造としたことで、第一筒体および第二筒体を装置外部に取り外し、清掃している間に、別の第一筒体および第二筒体を外筒体内部に配置して、精製を開始できる。ゆえに、精製装置の稼働率を向上させることができる。

本発明の第一実施形態に係る有機材料の精製装置の断面概略図である。 前記第一実施形態に係る精製装置の気化器の断面概略図である。 前記第一実施形態に係る精製装置の捕集器の断面概略図である。 前記第一実施形態に係る精製装置の捕集器の断面概略図であって、図３の断面位置よりも下流側における図である。 前記捕集器の第二筒体を構成する捕集筒体の斜視図である。 前記捕集器の第二筒体を構成する図５とは別の捕集筒体の斜視図である。 前記捕集器の上流側端部に取り付けられる封止筒体の斜視図である。 第二実施形態に係る第二筒体の斜視図である。 前記第二実施形態に係る第三筒体の斜視図である。 第三実施形態に係る有機材料の精製装置の断面概略図である。 前記第三実施形態に係る精製装置の捕集器の断面概略図である。 実施形態の変形例に係る捕集面積拡大部材の形状を説明する斜視図である。 実施形態の変形例に係る上記捕集面積拡大部材の形状を説明する断面図である。 実施形態の変形例に係る別の捕集面積拡大部材の形状を説明する断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。

＜第一実施形態＞
（１）精製装置の構成
図１には、第一実施形態に係る有機材料の精製装置１の長手方向に沿う断面の概略図が示されている。
精製装置１は、有機材料を精製する装置本体２と、装置本体２内部を減圧する排気装置としての真空ポンプ３と、装置本体２の温度を制御する温度コントローラ４と、を備える。以下、有機ＥＬ素子用材料を精製する場合を例に挙げて説明する。

（１−１）装置本体
装置本体２は、円筒状の内筒体２１と、この内筒体２１の外側に配置されて内筒体２１を内部に収容する円筒状の外筒体２２とを備え、外筒体２２の両端が蓋部２３，２４で閉塞された二重管構造である。
装置本体２には、内筒体２１および外筒体２２の一方側において気化器５が設けられ、内筒体２１および外筒体２２の他方側において捕集器６が設けられており、気化器５と捕集器６とは、装置本体２の水平方向に連続して設けられている。
また、図１に示すように、装置本体２の捕集器６側の端部に設けられた蓋部２４には、真空ポンプ３が接続されている。この真空ポンプ３には、バルブ３ａを介して配管部材が設けられ、配管部材は、装置本体２の内部と連通するように蓋部２４に接続されている。そのため、真空ポンプ３は、装置本体２の内部を排気可能である。本実施形態では、装置本体２内の圧力を、１０^−１Ｐａ以下にする。装置本体２と真空ポンプ３との間に、トラップ装置（図示せず）を介在させておくことが好ましい。

このような装置本体２では、有機ＥＬ素子用材料は、気化器５の内部で気化し、気化した気体状の有機ＥＬ素子用材料は、真空ポンプ３の吸引により捕集器６に流れ込み、捕集器６の内部で固化されて捕集される。このように、精製される有機ＥＬ素子用材料は、気化器５側から捕集器６側へ流れる。以下、有機ＥＬ素子用材料の流れ方向に即して、装置本体２の気化器５が配置されている一方側を上流側、装置本体２の捕集器６が配置されている他方側を下流側と称する場合がある。

（１−１−１）気化器
気化器５は、装置本体２の上流側に配置される。気化器５は、内筒体２１の上流側を構成する第一筒体としての第一内筒体５１と、外筒体２２の上流側を構成し、第一内筒体５１の外側に配置される第一外筒体５２と、第一外筒体５２の外側に配置される加熱ヒータ５３と、第一内筒体５１内部に配置される原料容器としての収容部５４と、を備える。

図２には、気化器５の第一内筒体５１および第一外筒体５２の断面図が示されている。
第一内筒体５１および第一外筒体５２は、円筒状に形成されている。
第一内筒体５１の内面には収容部５４を支持するための支持突起５１２が、図２に示すように左右にそれぞれ形成されている。

加熱ヒータ５３は、赤外線ヒータ等により構成され、第一外筒体５２の外側に環状に配置される。
収容部５４は、第一内筒体５１の内部に配置されている。収容部５４は、例えば、四角形板状の底面と、この底面の周縁から面外方向に起立する側面とを備えた皿状に形成され、粉末状など固体の有機ＥＬ素子用材料を収容している。
第一内筒体５１、第一外筒体５２、および収容部５４の材質は、有機ＥＬ素子用材料に対して不活性な材質で構成されることが好ましく、本実施形態では、石英ガラスで構成されている。

（１−１−２）捕集器
捕集器６は、装置本体２の下流側に配置される。捕集器６は、内筒体２１の下流側を構成する第二筒体としての第二内筒体６１と、外筒体２２の下流側を構成し、第二内筒体６１の外側に配置される第二外筒体６２と、第二外筒体６２の外側に配置される温度調整ヒータ６３と、第二内筒体６１の内部に配置される捕集面積拡大部材としての第三筒体７０と、を備える。

図３には、捕集器６の第二内筒体６１および第二外筒体６２の断面図が示されている。図４には、図３の断面の位置よりも下流側における捕集器６の第二内筒体６１および第二外筒体６２の断面図が示されている。
第二内筒体６１、第三筒体７０および第二外筒体６２は、円筒状に形成されている。第二外筒体６２は、本実施形態では、第一外筒体５２と、一体の円筒状に形成されている。

第二内筒体６１は、本実施形態では、円筒状の捕集筒体が３つ、具体的には、上流側から順に第一捕集筒体６１Ａ、第二捕集筒体６１Ｂおよび第三捕集筒体６１Ｃが分割可能に連結されて構成される。第一捕集筒体６１Ａと第三捕集筒体６１Ｃとは同じ構造である。
第一捕集筒体６１Ａの内部が、第一捕集室Ｒ１とされ、第二捕集筒体６１Ｂの内部が、第二捕集室Ｒ２とされ、第三捕集筒体６１Ｃの内部が第三捕集室Ｒ３とされ、捕集室Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３は、下流側に向かって水平方向に連続して形成され、互いに連通している。

第三筒体７０は、その軸方向が第二内筒体６１の軸方向に沿っており、第二内筒体６１内部の断面中央部に配置され、第二内筒体６１の内面と第三筒体７０の外面との間に有機ＥＬ素子用材料の流路を形成し、第二内筒体６１の断面中央部を流れる有機材料を当該流路に流れ込み易くする。また、第三筒体７０は、円筒状であるため、その表面は、第二内筒体６１の軸方向に沿って延びている。

図５には、捕集筒体６１Ａ，６１Ｃの斜視図が示され、図６には、第二捕集筒体６１Ｂの斜視図が示されている。
前述のとおり、第二内筒体６１は、３つの捕集筒体に分割可能であることに伴い、第三筒体７０も、図５および図６に示されているように、捕集筒体６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃとともに３つの小筒体７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｃに分割されている。小筒体７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｃは、同じ大きさの円筒状である。

第三筒体７０の外面には、図３〜図６に示すように、複数のリブ７１１，７１２が設けられている。リブ７１１，７１２は、第三筒体の軸方向にわたって延びる板状に形成されている。また、複数のリブ７１１，７１２の表面は、第二内筒体６１の軸方向に沿って延びている。
リブ７１１は、図３および図５に示されているように、小筒体７０Ａ，７０Ｃの外面（上面、底面、および側面）に４つ設けられ、当該外面から捕集筒体６１Ａ，６１Ｃの内面に向かって、上下方向および左右方向に延び、捕集筒体６１Ａ，６１Ｃの内面に接続している。
リブ７１２は、図４および図６に示されているように、小筒体７０Ｂの外面から第二捕集筒体６１Ｂの内面に向かって斜め方向に延び、第二捕集筒体６１Ｂの内面に接続している。
ここで、捕集筒体６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃを連結させた状態で、第二内筒体６１を上流側から下流側に向かって見ると、リブ７１１とリブ７１２とでは、突出する方向とが異なるように設けられている。図３に示すように、小筒体７０Ａ，７０Ｃの上下方向および左右方向に延びるリブ７１１に対し、二点鎖線で示す小筒体７０Ｂのリブ７１２は、斜め方向に延びており、小筒体７０Ａ，７０Ｃと、隣り合う小筒体７０Ｂでは、リブの突出方向が異なる。また、図４についても同様に、小筒体７０Ｂの斜め方向に延びるリブ７１２に対して、二点鎖線で示す小筒体７０Ａ，７０Ｃのリブ７１１は、上下方向および左右方向に延びている。

第二内筒体６１の内面と第三筒体７０の外面との間に形成される有機ＥＬ素子用材料の流路は、第三筒体７０の軸方向にわたって延びる板状のリブ７１１，７１２によって、当該軸方向に延びる複数のより小さな流路に分けることができ、すなわち、分割流路を形成することができる。また、捕集室Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３も、リブ７１１，７１２によって、それぞれ４つの小部屋に区切られる。捕集筒体６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃを連結させれば、４つに区切られた小部屋は、軸方向にわたって連通している。

第三筒体７０（小筒体７０Ａ）の上流側の開口部は、第二内筒体６１（第一捕集筒体６１Ａ）と第一内筒体５１との間に設けられる封止筒体６５によって封止されている。
図７には、封止筒体６５の斜視図が示されている。封止筒体６５は、第一捕集筒体６１Ａと略同様の形状であるが、軸方向の長さ寸法が短く形成されている。また、封止筒体６５の断面中央部には、円筒状に形成され、軸方向端部の一方の開口が封止板７５１によって封止された封止用小筒体７５が配置されている。封止用小筒体７５の軸方向の長さ寸法は、封止筒体６５と同じである。封止用小筒体７５の外面からは、リブ７１１と同様に上下方向および左右方向に延び、封止筒体６５に接続しているリブ７５２が設けられている。
封止筒体６５が第一捕集筒体６１Ａに取り付けられると、小筒体７０Ａと封止用小筒体７５とが重なり、封止板７５１によって小筒体７０Ａの上流側の開口部が封止される。
第三筒体７０（小筒体７０Ｃ）の下流側の開口部は、図１に示すように、第二内筒体６１（第三捕集筒体６１Ｃ）の下流側端部に取り付けられる封止部材７６によって封止されている。

温度調整ヒータ６３は、赤外線ヒータ等により構成され、第二外筒体６２の外側に環状に配置される。温度調整ヒータ６３は、第一捕集室Ｒ１の温度を調整する第一温度調整ヒータ６３Ａと、第二捕集室Ｒ２の温度を調整する第二温度調整ヒータ６３Ｂと、第三捕集室Ｒ３の温度を調整する第三温度調整ヒータ６３Ｃと、を備える。これらの温度調整ヒータ６３Ａ，６３Ｂ，６３Ｃは、それぞれ、後述する温度調整ヒータ制御手段としての制御部４４により各捕集室Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の内部の温度を独立して調整することができる。

第二内筒体６１、第二外筒体６２、第三筒体７０、封止筒体６５、封止用小筒体７５、リブ７１１，７１２，７５２および封止部材７６の材質は、有機ＥＬ素子用材料に対して不活性な材質で構成されることが好ましい。本実施形態では、第二外筒体６２が、石英ガラスで構成され、第二内筒体６１、第三筒体７０、封止筒体６５、封止用小筒体７５、リブ７１１，７１２，７５２および封止部材７６は、ステンレスで構成されている。

（１−１−３）温度コントローラ
温度コントローラ４は、気化器５内部の温度を測定する温度センサ４１と、温度センサ４１で測定した温度情報に基づいて加熱ヒータ５３を制御する制御部４２と、捕集器６内部の温度を測定する温度センサ４３と、温度センサ４３で測定した温度情報に基づいて温度調整ヒータ６３を制御する制御部４４と、を備える。
温度センサ４１は、内筒体２１の上流側端部から第一内筒体５１の内部に挿入された第一筒体用の熱電対４１２を備える。熱電対４１２は、装置本体２外部に配置された制御部４２と接続されている。熱電対４１２で測定した温度情報は、制御部４２へと送られる。
制御部４２は、加熱ヒータ５３に接続され、温度センサ４１から入力された温度情報に基づいて、加熱ヒータ５３による加熱を制御する。

温度センサ４３は、内筒体２１の下流側端部から第二内筒体６１の内部に挿入された第二筒体用の３本の熱電対４３２Ａ，４３２Ｂ，４３２Ｃを備える。熱電対４３２Ａ，４３２Ｂ，４３２Ｃは、装置本体２外部に配置された制御部４４と接続されている。温度センサ４３の熱電対４３２Ａ，４３２Ｂ，４３２Ｃで測定した温度情報は、制御部４４へと送られる。
熱電対４３２Ａは、第一捕集室Ｒ１の内部に配置され、熱電対４３２Ｂは、第二捕集室Ｒ２の内部に配置され、熱電対４３２Ｃは、第三捕集室Ｒ３の内部に配置されている。

制御部４４は、温度調整ヒータ６３に接続され、温度センサ４３から入力された温度情報に基づいて、温度調整ヒータ６３による加熱を制御する。本実施形態では、制御部４４は、捕集室Ｒ１、Ｒ２，Ｒ３毎の温度調整ヒータ６３Ａ，６３Ｂ，６３Ｃを独立して制御する。例えば、制御部４４は、温度が第一捕集室Ｒ１側から第三捕集室Ｒ３側へ向かって連続的または段階的に異なるように温度調整ヒータ６３Ａ，６３Ｂ，６３Ｃを制御する。

（１−２）有機ＥＬ素子用材料
精製対象である有機ＥＬ素子用材料は、有機ＥＬ素子に用いられる材料であって特に限定されない。

（２）精製装置による精製方法
精製装置１を用いて有機ＥＬ素子用材料を精製する方法を説明する。
まず、収容部５４に固体粉末状の昇華性の有機ＥＬ素子用材料を収容する。
次に、蓋部２３，２４を取り付けて、気化器５および捕集器６内部を密閉する。
次に、気化器５の上流側端部から第一内筒体５１内部に温度センサ４１（熱電対４１２）を挿入する。一方、捕集器６の下流側端部から第二内筒体６１内部に温度センサ４３（熱電対４３２Ａ，４３２Ｂ，４３２Ｃ）を挿入する。
次いで、装置本体２内部を真空ポンプ３にて１０^−１Ｐａ以下に減圧する。
減圧後、加熱ヒータ５３にて第一内筒体５１を加熱し、温度調整ヒータ６３にて第二内筒体６１を加熱し、温度調整を行う。このとき、温度コントローラ４が、温度センサ４１，温度センサ４３の測定温度情報に基づいて、加熱ヒータ５３及び温度調整ヒータ６３による加熱を制御する。具体的には、加熱ヒータ５３は、固体粉末状の有機ＥＬ素子用材料が昇華（固体から気体に変化）する温度（昇華温度）まで第一内筒体５１を加熱し、当該温度に保持する。温度調整ヒータ６３Ａ，６３Ｂ，６３Ｃは、互いに独立に所定温度に加熱して、第一捕集室Ｒ１、第二捕集室Ｒ２および第三捕集室Ｒ３の温度を調整する。本実施形態では、精製対象となる有機ＥＬ素子用材料が気体から固体に変化する温度に対して、第一捕集室Ｒ１をやや高く温度調整し、第二捕集室Ｒ２を同温度より低く温度調整し、第三捕集室Ｒ３を第二捕集室Ｒ２よりもさらに低く温度調整する。

収容部５４に収容された固体粉末状の有機ＥＬ素子用材料は、収容部５４が昇華温度まで加熱保持されると気化する。気体状の有機ＥＬ素子用材料は、捕集器６側へ移動し、各捕集室Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３に対応する第二内筒体６１の内表面にて固化させて捕集する。
本実施形態では、各捕集室Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３が、精製対象となる有機ＥＬ素子用材料の気化（昇華）温度に対して上述のような関係で加熱保持されている。そのため、当該気化（昇華）温度に対して、低めの温度に加熱保持された第二捕集室Ｒ２にて、精製対象となる有機ＥＬ素子用材料が高い純度で捕集される。第一捕集室Ｒ１および第三捕集室Ｒ３では、収容部５４に供給された有機ＥＬ素子用材料に含まれていた不純物成分が濃縮されて捕集される。

（３）実施形態の効果
第一実施形態に係る精製装置１及び精製装置１を用いた精製方法によれば、次のような効果を奏する。

精製装置１によれば、捕集面積拡大部材としての第三筒体７０が、第二内筒体６１の内部に配置されている。そして、捕集器６の下流側端部には真空ポンプ３が接続されている。そのため、真空ポンプ３によって第一内筒体５１の内部から第二内筒体６１の内部へ向かう気流が生じ、気体状の有機ＥＬ素子用材料は、第二内筒体６１の内面および第三筒体７０の表面に接触し、固化して捕集される。また、有機ＥＬ素子用材料は、第二内筒体６１の内面と第三筒体７０の外面との間に形成され、第二内筒体６１の軸方向に向かって延びる流路を流れるので排気抵抗が少なく、有機ＥＬ素子用材料を短時間で効率良く下流側へ流通させることができる。
ゆえに、精製装置１によれば、第二内筒体６１の内面だけでなく、第三筒体の表面においても有機ＥＬ素子用材料を捕集でき、精製効率を向上させることができる。

精製装置１によれば、第三筒体７０は、第二内筒体６１の断面中央部に配置されている。そのため、当該断面中央部を流通しようとする有機ＥＬ素子用材料は、第三筒体７０に接触したり、第三筒体７０を避けて第二内筒体６１内面により近づいて流通したりするようになる。その結果、有機ＥＬ素子用材料は、第二筒体内面や第三筒体表面に接触し易くなる。ゆえに、本発明によれば、有機ＥＬ素子用材料の精製効率を向上させることができる。

精製装置１によれば、第三筒体７０（小筒体７０Ａ）の上流側の開口部が封止筒体６５の封止板７５１によって封止され、第三筒体７０（小筒体７０Ｃ）の下流側の開口部は、封止部材７６によって封止されている。そのため、有機ＥＬ素子用材料が流通可能な第二内筒体６１内部の空間を小さくすることができる。そして、第一内筒体５１内部から第二内筒体６１内部へ向かう気流は、第三筒体７０内部を通過せず、第二内筒体６１の内面と第三筒体７０の外面との間を通過するようになる。
ゆえに、精製装置１によれば、有機ＥＬ素子用材料が第二内筒体６１の内面と第三筒体外面において効率的に捕集できるようになり、精製効率をさらに向上させることができる。
また、精製装置１によれば、有機ＥＬ素子用材料が第二内筒体６１の内面と第三筒体７０の外面とで選択的に捕集されるので、精製後の回収作業が容易になる。

精製装置１によれば、第三筒体の外面に設けられた複数のリブ７１１，７１２によって、第二内筒体６１の内面と第三筒体７０の外面との間に形成される有機ＥＬ素子用材料の流路を、軸方向に延びる複数の分割流路とすることができる。その結果、有機ＥＬ素子用材料は、分割流路を通過しながら第二内筒体６１の内面と、第三筒体７０の外面と、リブ７１１，７１２の表面とで捕集されるようになる。ゆえに、精製装置１によれば、有機ＥＬ素子用材料の精製効率をさらに向上させることができる。

精製装置１によれば、複数のリブ７１１，７１２は、第三筒体７０の外面から第二内筒体６１の内面へ向かって突出する方向が、第三筒体７０の上流側から下流側に向かう途中で異なるように設けられているため、分割流路を蛇行させた形状にすることができる。その結果、有機材料は、当該分割流路を蛇行しながら下流側に向かって流れるため、第二内筒体６１内面と、第三筒体７０外面と、リブ７１１，７１２表面とでさらに捕集され易くなる。ゆえに、精製装置１によれば、有機材料の精製効率をさらに向上させることができる。

＜第二実施形態＞
次に、本発明の第二実施形態に係る有機ＥＬ素子用材料の精製装置について説明する。尚、以下の説明では、既に説明した部分と同一の部分については、同一符号を付してその説明を省略又は簡略する。

図８には、第二実施形態に係る有機材料の精製装置が備える第二内筒体６７の斜視図が示され、図９には、第二内筒体６７内部に配置される第三筒体７２の斜視図が示されている。
第二内筒体６７は、第一実施形態の第二内筒体６１と、形状はほぼ同様であるが、第二内筒体６７は、二つ割りに分割可能に形成されている点で相違する。
捕集面積拡大部材としての第三筒体７２は、第一実施形態の第三筒体７０と、形状はほぼ同じであるが、第三筒体７２は、二つ割りに分割可能に形成されている点で相違する。
その他の点においては、第一実施形態の精製装置１とほぼ同様であるため、説明を省略又は簡略する。

図８に示すように、円筒状の第二内筒体６７は、軸方向に沿って二つに分割された半円体６７１と半円体６７２とがヒンジ等の連結具６７３で連結されている。二つの半円体６７１，６７２を組み合わせての円筒状にしたときには、連結具６７３は、第二内筒体６７の外面に位置する。
図９に示すように、円筒状の第三筒体７２も、同様に、軸方向に沿って二つに分割された半円体７２１と半円体７２２とがヒンジ等の連結具７２３で連結されている。二つの半円体７２１，７２２を組み合わせて円筒状にしたときには、連結具７２３は、第三筒体７２の内面に位置する。リブ７１１は、半円体７２１，７２２に対してビス等によって着脱可能に取り付けられている

有機ＥＬ素子用材料を精製する際は、二つの半円体６７１，６７２を組み合わせて第二内筒体６７とし、二つの半円体７２１，７２２を組み合わせて第三筒体７２とし、第二内筒体６７内部に第三筒体７２を挿入し、リブ７１１の端部を第二内筒体６７の内面に図示しないビス等で固定する。

第二実施形態に係る有機ＥＬ素子用材料の精製装置によれば、第一実施形態と同様の効果を奏する他に、次のような効果を奏する。
第二実施形態に係る有機ＥＬ素子用材料の精製装置によれば、第二内筒体６７および第三筒体７２は、それぞれに分割することが可能なように、二つ割り可能に形成されている。そのため、捕集面が筒状体のままである場合に比べて、有機ＥＬ素子用材料の回収が容易になる。
また、リブ７１１は、半円体７２１，７２２に対してビス等によって着脱可能に取り付けられているため、有機ＥＬ素子用材料の回収がさらに容易になる。

＜第三実施形態＞
次に、本発明の第三実施形態に係る有機ＥＬ素子用材料の精製装置１Ａについて説明する。尚、以下の説明では、既に説明した部分と同一の部分については、同一符号を付してその説明を省略又は簡略する。

図１０には、第三実施形態に係る有機材料の精製装置の断面概略図が示されている。第三実施形態に係る有機ＥＬ素子用材料の精製装置１Ａは、第二内筒体６１内部に配置される捕集面積拡大部材の形状が、上記実施形態と異なる。それ以外の点については、ほぼ同様であるため、説明を省略又は簡略する。

精製装置１Ａにて用いられる捕集面積拡大部材は、第二内筒体６１の軸方向に沿って延びる複数の板状部材８１を格子状に組み合わせた格子部材８０である。
図１１には、前記第三実施形態に係る精製装置の捕集器６の断面概略図が示されている。
図１１に示されているように、格子部材８０は、略水平方向にわたって配置された複数の板状部材８１と、略垂直方向にわたって配置された複数の板状部材８１とが格子状に組み合わされて形成されている。各板状部材８１の端部は、第二内筒体６１の内面に当接する。
格子部材８０によっても、第二内筒体６１の内部の有機ＥＬ素子用材料の流路は、軸方向に延びる複数の分割流路とすることができる。また、捕集室Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３も、格子部材８０によって、多数の小部屋（ハニカム状）に区切られる。
なお、上述のとおり、第二内筒体６１が、３つの捕集筒体に分割可能であることに伴い、格子部材８０も、捕集筒体６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃとともに３つの格子部材に分割可能に形成されている。なお、本実施形態では、格子部材８０の上流側には、第一実施形態のような封止筒体６５を取り付けず、第二内筒体６１の断面中央部を流通する気化した有機ＥＬ素子用材料を格子部材８０の多数の小部屋内に導入させる。

第三実施形態に係る有機ＥＬ素子用材料の精製装置１Ａによれば、次のような効果を奏する。
精製装置１Ａによれば、捕集面積拡大部材としての格子部材８０が、第二内筒体６１の内部に配置されている。そのため、第二内筒体６１の内部の有機ＥＬ素子用材料の流路は、軸方向に延びる複数の分割流路とすることができる。その結果、有機ＥＬ素子用材料は、第二内筒体６１の内面と格子部材８０外面との間の流路や、格子部材８０の板状部材８１同士で囲まれた流路を流れ、第二内筒体６１の内面や板状部材８１表面で効率良く捕集される。また、第二内筒体６１の軸方向に向かって延びる当該流路を通過するので、有機ＥＬ素子用材料を短時間で効率良く下流側へ流通させることができる。
ゆえに、精製装置１によれば、第二内筒体６１の内面だけでなく、格子部材８０の表面においても有機ＥＬ素子用材料を捕集でき、精製効率を向上させることができる。

また、精製装置１Ａによれば、格子部材８０は、板状部材８１を組み合わせて構成されているため、有機ＥＬ素子用材料の精製後、格子部材８０を分解して複数の板状部材８１としてから回収すれば、回収作業の効率化を図ることができる。

＜実施形態の変形＞
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲で、以下に示される変形等をも含む。

捕集面積拡大部材としては、上記実施形態で説明した態様に限定されない。
例えば、上記第三実施形態で説明したような格子部材８０の構成を次にように変更しても良い。図１２には、実施形態の変形例に係る捕集面積拡大部材としての格子部材８０Ａの形状を説明する斜視図が示されている。
図１２に示すように、格子部材８０Ａは、略垂直方向にわたって配置された複数の縦板部材８２で構成される領域Ｓ１と、略水平方向にわたって配置された複数の横板部材８３とで構成される領域Ｓ２を、第二内筒体６１の軸方向において交互に設けた形状としても良い。このような格子部材８０Ａを第二内筒体６１の内部に配置して、第二内筒体６１の上流側から下流側に向かって見ると、図１３に示す断面図のように、格子状に縦板部材８２と横板部材８３とが配置されている。
格子部材８０Ａを第二内筒体６１の内部に配置すると、有機ＥＬ素子用材料は、第二内筒体６１と縦板部材８２との間、または縦板部材８２同士の間を流通し、領域Ｓ１を通過し、その後、領域Ｓ２へと流れ込む。領域Ｓ２では、有機ＥＬ素子用材料は、第二内筒体６１と横板部材８３との間、または横板部材８３同士の間を流通し、領域Ｓ２を通過し、その後、次に設けられた領域Ｓ１へと流れ込む。そのため、有機ＥＬ素子用材料は、領域Ｓ１から領域Ｓ２へと流れ込む時に蛇行する。その結果、有機ＥＬ素子用材料を第二内筒体６１の内面や格子部材８０Ａの表面により接触し易くすることができる。ゆえに、格子部材８０Ａを配置することで、精製効率を向上させることができる。また、格子部材８０Ａも縦板部材８２と横板部材８３とで分割可能に組み立て、精製後に分解して有機ＥＬ素子用材料を回収することが好ましい。

捕集面積拡大部材としての第三筒体は、上記実施形態で説明したような円筒状体に限定されない。その他、断面楕円状の筒体、断面多角形（三角形、四角形、五角形、八角形等）などの形状とすることができる。
また、捕集面積拡大部材としては、図１４に示すように、第二内筒体６１の軸方向に沿って延びる板状部材９０を交差させた形状でもよい。図１４には、第二内筒体６１内部の上下方向にわたって配置された縦板部材９１と、左右方向にわたって配置された横板部材９２とが十字状に交差している板状部材９０が示されている。このような板状部材７９によっても、有機ＥＬ素子用材料の流路を４つの分割流路とすることができるので、上述と同様、精製効率を向上させることができる。

上記実施形態では、内筒体２１および外筒体２２が、円筒状の場合を例に挙げて説明したが、例えば、箱状、筒状、タンク型、立方体型等の任意の形状が挙げられる。また、内筒体２１および外筒体２２の断面形状としては円形、四角形、半円形等の形状を挙げることができる。また、その断面形状は、一定であってもよく、また、部分的に断面形状が異なっていても良い。また、内筒体２１と外筒体２２とが同じ断面形状でなくても良い。

また、上記実施形態では、第二内筒体６１を、３つの捕集筒体で構成する態様を例に挙げて説明したが、このような態様に限定されない。例えば、一体に形成された第二内筒体を用いても良い。
また、上記実施形態では、装置本体２が外筒体２２の内部に内筒体２１を収容させた構造を例に挙げて説明したが、このような態様に限定されず、外筒体２２を設けずに内筒体２１の内部に捕集面積拡大部材を配置した態様としても良い。

上記第二実施形態では、第二内筒体６７および第三筒体７２は、二つ割り可能に形成されているが、これに限定されず、さらに細かく分割可能に形成されていても良い

上記実施形態では、有機ＥＬ素子用材料に対して不活性な材質として、主に石英ガラスを挙げて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、不活性金属として、ステンレス、タンタル、タングステン、モリブデン、チタンなどを用いることができ、セラミックスとして、石英、ジルコニア、アルミナ、窒化ボロン、窒化ケイ素などを用いることができる。その他、カーボン、テフロン（登録商標）等も用いることができる。
また、装置本体の材質は、全体が有機ＥＬ素子用材料に対して不活性な材質である場合に限定されない。有機ＥＬ素子用材料が接触する部位について当該不活性な材質で構成し、それ以外の部位については、その他の材質で構成することもできる。

気化器５及び捕集器６を加熱するための加熱手段や加熱方法は、上記実施形態で説明したものに限定されない。加熱方法としては、抵抗加熱法（金属系、非金属系等）、光加熱法（赤外線加熱法、アーク輻射加熱、レーザー輻射加熱等）、誘導加熱法、プラズマ加熱法、アーク加熱法、フレーム加熱法等を挙げることができる。例えば、誘導加熱法で加熱する場合には、気化器及び捕集器の材質をステンレス等の電磁誘導により発熱する材質で構成する。

上記実施形態では、捕集器６の第二内筒体６１が３つの捕集室Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３に分かれている例を挙げて説明したが、これに限定されない。装置本体の大きさにもよるが、捕集室の数を増やし、より多段階の温度設定で捕集することで、より高純度の有機ＥＬ素子用材料を得易い。

捕集器６の各捕集室Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３に対する加熱温度の設定は、上記実施形態で説明したものに限定されない。

上記実施形態では、収容部５４に粉末状の有機ＥＬ素子用材料を収容し、これを気化させて精製したが、収容部５４に液体状の材料を収容し、これを気化させて精製してもよい。
本発明の精製装置にて精製される有機材料は、有機ＥＬ素子用材料に限定されない。また、本発明の精製装置にて精製された有機材料を、繰り返し精製して、さらに純度を高めても良い。

本発明は、有機ＥＬ素子用材料などの有機材料の精製に利用できる。

１…有機材料の精製装置
３…真空ポンプ（排気装置）
５…気化器
５１…第一内筒体（第一筒体）
５３…加熱ヒータ
６…捕集器
６１…第二内筒体（第二筒体）
６３…温度調整ヒータ
７０…第三筒体（捕集面積拡大部材）
７１１，７１２…リブ
８０…格子部材（捕集面積拡大部材）
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３…捕集室

Claims (11)

1. 内部に有機材料が供給される第一筒体、及びこの第一筒体の外側に配置され、供給された有機材料を気化させる加熱ヒータを備えた気化器と、
   前記気化器の前記第一筒体と連通する第二筒体、及びこの第二筒体の外側に配置され、前記第二筒体の温度を調整する温度調整ヒータを備え、前記気化器で気化させた気体状の有機材料を前記第二筒体の内面で捕集する捕集器と、
   前記第二筒体の内部に配置され、前記第二筒体の軸方向に沿って延びる面を有し、前記気体状の有機材料との接触面積を増加させる捕集面積拡大部材と、
   前記捕集器の下流側端部に接続された排気装置と、を備える
   ことを特徴とする有機材料の精製装置。
2. 請求項１に記載の有機材料の精製装置において、
   前記捕集面積拡大部材は、前記第二筒体の断面中央部に配置されている
   ことを特徴とする有機材料の精製装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の有機材料の精製装置において、
   前記捕集面積拡大部材は、筒状の第三筒体であり、
   前記第三筒体の軸方向は、前記第二筒体の軸方向に沿っている
   ことを特徴とする有機材料の精製装置。
4. 請求項３に記載の有機材料の精製装置において、
   前記第三筒体の両端の開口が封止されている
   ことを特徴とする有機材料の精製装置。
5. 請求項３または請求項４に記載の有機材料の精製装置において、
   前記第三筒体の外面には、前記第三筒体の軸方向にわたって延びる複数のリブが設けられている
   ことを特徴とする有機材料の精製装置。
6. 請求項５に記載の有機材料の精製装置において、
   前記複数のリブは、前記第三筒体の外面から前記第二筒体の内面へ向かって突出する方向が、前記第三筒体の上流側から下流側に向かう途中で異なるように設けられている
   ことを特徴とする有機材料の精製装置。
7. 請求項１または請求項２に記載の有機材料の精製装置において、
   前記捕集面積拡大部材は、前記第二筒体の軸方向に沿って延びる複数の板状部材を組み合わせて格子状に形成された格子部材である
   ことを特徴とする有機材料の精製装置。
8. 請求項３から請求項７までのいずれか一項に記載の有機材料の精製装置において、
   前記捕集面積拡大部材は、分割可能に形成されている
   ことを特徴とする有機材料の精製装置。
9. 請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の有機材料の精製装置において、
   前記第二筒体は、分割可能に形成されている
   ことを特徴とする有機材料の精製装置。
10. 請求項１から請求項９までのいずれか一項に記載の有機材料の精製装置において、
    前記第二筒体および前記捕集面積拡大部材が、不活性金属又はセラミックスで形成されている
    ことを特徴とする有機材料の精製装置。
11. 請求項１から請求項１０までのいずれか一項に記載の有機材料の精製装置において、
    前記第一筒体および前記第二筒体を内部に収容する外筒体を備え、
    前記加熱ヒータは、前記第一筒体および前記外筒体の外側に配置され、
    前記温度調整ヒータは、前記第二筒体および前記外筒体の外側に配置されている
    ことを特徴とする有機材料の精製装置。

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