KR101349614B1

KR101349614B1 - Method and apparatus for performing sublimation and purification of organic material

Info

Publication number: KR101349614B1
Application number: KR1020120031129A
Authority: KR
Inventors: 김재민
Original assignee: 김재민
Priority date: 2012-03-27
Filing date: 2012-03-27
Publication date: 2014-01-09
Also published as: KR20130109411A

Abstract

본 발명은 유기전계발광 물질의 고순도 정제된 물질을 얻는 장치에 관한 것으로 정제관에 부착된 여러 개로 나뉘어져 있는 가열기의 온도조건을 바꾸어가면서 종래의 내부관과 외부관을 하나로 된 정제관으로 구성되고, 포집방법을 가열기의 온도 조절과 공압의 유속조절로써 정제된 물질을 포집하여 고순도 정제물질을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 종래의 긁어서 회수하는 방식에 비하여 정제된 물질의 손실을 없앨 수 있는 제조방법을 제공한다.The present invention relates to a device for obtaining a high-purity purified material of an organic electroluminescent material, and is composed of a purification tube having a conventional inner tube and an outer tube as one, while changing the temperature conditions of the heater divided into a plurality attached to the purification tube. By collecting the purified material by controlling the temperature of the heater and the flow rate of the pneumatic pressure to obtain a high-purity purified material, as well as providing a manufacturing method that can eliminate the loss of the purified material compared to the conventional method of scraping and recovery.

Description

Method and apparatus for sublimation purification of organic materials {Method and apparatus for performing sublimation and purification of organic material}

본 발명은 유기전계물질의 정제 및 회수를 자동화로 하는 장치에 관한 것으로 종래의 장치가 유기전계물질을 정제 후 수동적인 방법으로 긁어서 회수하였고, 시료를 넣기 위한 별도의 내부관을 사용하였기 때문에, 외부관에 부착된 가열기의 열전달의 불균일성과 회수할 때에 물질의 손실과 반복 정제할 때에 생기는 공기 중에 시료가 노출되었었지만, 본 발명은 그러한 물질의 손실과 오염성 없이 정제하여 고순도 및 생산성 향상시키는 제조방법 및 그 장치에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus for automating the purification and recovery of organic field materials, and the conventional apparatus was recovered by scraping the organic field material by manual method after purification, using a separate inner tube for putting a sample, Although the sample was exposed to air resulting from the loss of material and repeated purification during the heat transfer non-uniformity and recovery of the heater attached to the tube, the present invention provides a manufacturing method for improving the purity and productivity by purifying without the loss and contamination of such material and To the device.

고체 유기물질을 합성하여 만든 경우에, 합성단계에서 사용되는 촉매 등의 첨가로 그 순도가 99% 이하가 되기 때문에, 제품으로 사용하고자 할 경우에는 통상적으로 정제 방법을 통한 순도의 향상이 필요하였고, 그 정제 방법으로는 크로마토그래피법을 주로 사용하였으나 유기전계발광소자용 물질에 대하여는 재결정법과 승화법을 주로 사용하였다.When the solid organic material is made by synthesizing, since the purity becomes 99% or less by adding a catalyst or the like used in the synthesis step, when the product is to be used as a product, it is usually necessary to improve the purity through a purification method. Chromatography was mainly used for the purification, but recrystallization and sublimation were mainly used for the organic light emitting device.

상기의 크로마토그래피법은 유기용매를 사용한 용액을 전기적 결합력과 질량을 이용하여 고순도는 얻어낼 수 있으나, 정제의 용량을 소량밖에 할 수 없어서 산업화를 위한 대량생산의 정제의 방법으로는 적합하지가 않다.The chromatographic method can obtain a high purity of the solution using the organic solvent by using the electrical bonding strength and mass, but can not be suitable as a method for purification of mass production for industrialization because only a small amount of purification can be achieved. .

상기 재결정법은 고체 유기물질에 선택적으로 결합하는 용매를 첨가 후 가열하여 포화상태의 용액을 냉각시켜서 순수 물질을 얻는 방법으로 대량 생산에는 좋지만, 첨가된 용매 때문에 고순도를 얻기는 매우 어려우며 전기적 결합력차이가 유사할 경우에도 정제가 어려운 단점이 있다.The recrystallization method is a method of obtaining pure material by adding a solvent selectively binding to a solid organic material and then heating to cool the saturated solution, which is good for mass production, but it is very difficult to obtain high purity because of the added solvent, and the electrical bonding force difference is high. In the case of similar purification is difficult.

그리고 승화 방법에 의한 정제방법은 정제물질의 승화온도점(Tg)과 분자량을 이용하여 정제하는 것으로 Hans J, Wagner 고안한 방법이 대표적이다.In addition, the purification method by sublimation method is purified by using the sublimation temperature point (Tg) and the molecular weight of the refined material is typical of the method devised by Hans J, Wagner.

이 승화 정제방법은 전체가 온도가열기가 외부에 가열기를 부착한 외부관과, 정제할 물질을 담고 있고 결상되는 내부관, 그리고 진공펌프로 구성되었다. 정제할 물질을 용기(석영)에 담아서 내부관 안쪽에 넣고 정제물질의 승화점 온도보다 높게 가열하여 승화시켜서 진공도에 차이와 비활성가스를 흐림에 따라 정제물질이 이동한다. 승화 물질이 내부관을 이동할 때, 외부관의 온도를 승화물질의 진행방향에 따라 고온에서 저온으로 만들면, 승화물질은 결상온도점에서 결정상태로 되어 내부관의 안쪽에 결상되거나 바닥으로 가라앉은 채로 결상하게 된다.This sublimation refining method consists entirely of an outer tube in which a temperature heater attaches a heater to the outside, an inner tube containing a substance to be purified and formed of an image, and a vacuum pump. The material to be purified is placed in a container (quartz) inside the inner tube and heated to a temperature higher than the temperature of the sublimation point of the purified material to be sublimated. When the sublimation material moves in the inner tube, if the temperature of the outer tube is made from high temperature to low temperature according to the traveling direction of the sublimation material, the sublimation material becomes crystalline at the image forming temperature point and is formed inside the inner tube or sinks to the bottom. It is missing.

일반적으로 이러한 방법으로 고순도의 물질을 1회 정제만으로는 고순도를 얻기 어렵기 때문에 3회 이상의 반복정제를 통하여 고순도 물질을 얻어낸다. In general, high purity materials are obtained through three or more repeated purifications because it is difficult to obtain high purity materials by only one purification.

종래의 승화정제방법의 문제점은, 외부관과 내부관을 사용하므로써 외부관에 부착하여 가열하는 온도가 내부관에 균일하게 전달되지 않아서 결상을 정확하게 맞추기가 어렵고, 반복정제 또는 최종정제의 회수단계에서는 정제물질을 긁어서 회수하므로 정제물질의 양적인 손실이 발생 되며, 진공상태의 정제장치를 해체하여 재정제를 해야 하므로 공기 중의 산소 또는 수증기에 정제물질이 노출되어 오염으로 인한 물질의 순도 저하를 발생시킬 수 있고, 최종 정제까지의 정제시간 또한 매우 길어지는 문제점이 있다.The problem with the conventional sublimation refining method is that by using the outer tube and the inner tube, the temperature attached to the outer tube and the heating are not uniformly transmitted to the inner tube, so that it is difficult to accurately match the phase. As the purified material is scraped and recovered, quantitative loss of the refined material is generated, and the refining by disassembling the vacuum refiner is required to expose the purified material to oxygen or water vapor in the air, which may cause the purity of the substance to be degraded due to contamination. In addition, there is a problem that the purification time until the final purification is also very long.

결국 이러한 상기 승화정제방법의 문제점을 해결하기 위한 정제장치가 필요하다.After all, there is a need for a purification apparatus to solve the problem of the sublimation purification method.

본 발명은 상기 종래의 정제방법의 문제점을 해결하고자, 정제물질을 고순도 정제하면서 정제공정 중 또는 최종정제 후 회수방법을 수동적인 방식인 정제물질을 긁어서 회수하지 않고, 가열기의 온도를 이용한 자동적인 회수방식으로 정제하는 장치와 그 방법을 제공하는 것이다.The present invention is to solve the problems of the conventional purification method, while the high purity purification of the purified material, the recovery method during the refining process or after the final purification does not recover by manually scraping the purified material, the automatic recovery using the temperature of the heater It is to provide an apparatus and a method for purifying in a manner.

본 발명은 상기 종래의 승화 정제방법에서 내부관을 별도로 사용하지 않고, 1개의 정제관과 가열기, 진공펌프로 구성된 정제장치이다. 서로 상이한 여러 개의 가열기의 온도설정을 바꾸어가면서 정제 및 회수를 하기 때문에, 반복정제 및 최종 정제 후 회수할 때에는 물리적으로 긁어서 회수할 필요가 없고, 진공을 해체하면서 반복정제를 하지 않아도 되는 정제방법이다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 유기 물질의 승화정제 방법은, 정제관의 길이방향으로 순차적으로 설치된 복수의 가열기를 제어하여 유기 물질을 승화정제하는 방법에 있어서, 불순물이 포함된 유기 물질이 수용된 시료용기가 위치하는 제1영역으로부터 상기 정제관의 길이방향으로 사전에 설정된 개수의 가열기의 온도를 제어하여 상기 제1영역으로부터 상기 사전에 설정된 개수의 가열기에 대응하는 영역의 온도가 상기 정제관의 길이방향으로 순차적으로 낮아지도록 유지하면서 상기 정제관의 길이방향으로 비활성기체를 투입하는 제1정제 단계; 및 상기 사전에 설정된 개수의 가열기에 대응하는 영역 중에서 순수 유기 물질이 승화되는 제2영역으로부터 상기 정제관의 길이방향으로 사전에 설정된 개수의 가열기의 온도를 제어하여 상기 제2영역으로부터 상기 사전에 설정된 개수의 가열기에 대응하는 영역의 온도가 정제관의 길이방향으로 순차적으로 낮아지도록 유지하면서 상기 정제관의 길이방향으로 상기 비활성기체를 투입하는 제2정제 단계;를 가진다.
바람직하게는, 상기 제2정제단계에서 상기 제2영역 이전의 영역들은 상기 순수 유기 물질이 승화되는 온도보다 높고 상기 사전에 설정된 개수의 가열기에 대응되는 영역의 온도 중에서 가장 높은 온도보다 낮게 유지된다.
바람직하게는, 상기 사전에 설정된 개수의 가열기는 4개이며, 상기 제1정제단계는, 상기 제1영역에 대응하는 위치에 설치된 제1가열기의 온도를 제어하여 상기 제1영역이 상기 유기 물질에 포함된 불순물 중에서 상기 순수 유기 물질의 승화온도인 제1승화온도보다 높은 승화온도를 갖는 제1불순물의 승화온도인 제2승화온도보다 높은 제3승화온도로 유지되도록 하고, 상기 제1가열기에 이웃하는 제2가열기의 온도를 제어하여 상기 제1영역에 이웃하는 제2영역이 상기 제2승화온도로 유지되도록 하고, 상기 제2가열기에 이웃하는 제3가열기의 온도를 제어하여 상기 제2영역에 이웃하는 제3영역이 상기 제1승화온도로 유지되도록 하고, 상기 제3가열기에 이웃하는 제4가열기의 온도를 제어하여 상기 제3영역에 이웃하는 제4영역이 상기 제1승화온도보다 낮은 제4승화온도로 유지되도록 하는 단계; 및 상기 정제관의 길이방향으로 비활성기체를 투입하는 단계;를 가지고, 상기 제2정제단계는, 상기 제3가열기의 온도를 제어하여 상기 제3영역이 상기 제3승화온도로 유지되도록 하고, 상기 제4가열기의 온도를 제어하여 상기 제4영역이 상기 제2승화온도로 유지되도록 하고, 상기 제4가열기에 이웃하는 제5가열기의 온도를 제어하여 상기 제4영역에 이웃하는 제5영역이 상기 제1승화온도로 유지되도록 하고, 상기 제5가열기에 이웃하는 제6가열기의 온도를 제어하여 상기 제5영역에 이웃하는 제6영역이 상기 제4승화온도로 유지되도록 하는 단계; 및 상기 정제관의 길이방향으로 비활성기체를 투입하는 단계;를 가진다.
바람직하게는, 상기 제2정제단계에서 상기 제1영역 및 제2영역은 상기 제1승화온도보다 높고 상기 제3승화온도보다 낮게 유지된다.
바람직하게는, 상기 정제관은 단일관으로 이루어진다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 승화정제 장치는, 내부에 불순물이 포함된 유기 물질이 수용된 시료용기가 배치되고, 길이방향으로 순차적으로 복수의 가열기가 설치되어 있는 정제관; 상기 복수의 가열기를 제어하는 가열기 제어부; 상기 정제관의 양 단부 중에서 상기 시료용기가 배치된 위치에 대응되는 제1단부에 설치되어 비활성가스가 주입되는 제1조절밸브; 최종 정제 물질이 회수되는 회수용기; 상기 정제관의 제2단부에 설치되어 상기 정제관과 상기 회수용기 사이를 선택적으로 개폐하는 제2조절밸브; 및 상기 정제관의 제2단부에 설치되어 상기 비활성가스를 배기시키거나 회수하기 위한 제3조절밸브;를 구비하며, 상기 가열기 제어부는, 상기 불순물이 포함된 유기 물질이 수용된 시료용기가 위치하는 제1영역으로부터 상기 정제관의 길이방향으로 사전에 설정된 개수의 가열기의 온도를 제어하여 상기 제1영역으로부터 상기 사전에 설정된 개수의 가열기에 대응하는 영역의 온도가 상기 정제관의 길이방향으로 순차적으로 낮아지도록 유지하는 제1온도제어과정 및 상기 사전에 설정된 개수의 가열기에 대응하는 영역 중에서 순수 유기 물질이 승화되는 제2영역으로부터 상기 정제관의 길이방향으로 사전에 설정된 개수의 가열기의 온도를 제어하여 상기 제2영역으로부터 상기 사전에 설정된 개수의 가열기에 대응하는 영역의 온도가 정제관의 길이방향으로 순차적으로 낮아지도록 유지하는 제2온도제어과정을 순차적으로 수행하고, 상기 제1조절밸브는 상기 제1온도제어과정 및 상기 제2온도제어과정의 수행 중에 개방되어 상기 비활성기체가 상기 정제관 내로 주입되고, 상기 제2조절밸브와 상기 제3조절밸브 중 하나는 상기 제1온도제어과정 및 상기 제2온도제어과정에서 개방되어 상기 순수 유기물질이 상기 회수용기로 회수되거나 상기 비활성가스가 배기 또는 회수된다.
바람직하게는, 상기 제2온도제어과정에서 상기 제2영역 이전의 영역들은 상기 순수 유기 물질이 승화되는 온도보다 높고 상기 사전에 설정된 개수의 가열기에 대응되는 영역의 온도 중에서 가장 높은 온도보다 낮게 유지된다.
바람직하게는, 상기 사전에 설정된 개수의 가열기는 4개이며, 상기 제1온도제어과정에서, 상기 가열기 제어부는 상기 제1영역에 대응하는 위치에 배치된 제1가열기의 온도를 제어하여 상기 제1영역이 상기 유기 물질에 포함된 불순물 중에서 상기 순수 유기 물질의 승화온도인 제1승화온도보다 높은 승화온도를 갖는 제1불순물의 승화온도인 제2승화온도보다 높은 제3승화온도로 유지되도록 하고, 상기 제1가열기에 이웃하는 제2가열기의 온도를 제어하여 상기 제1영역에 이웃하는 제2영역이 상기 제2승화온도로 유지되도록 하고, 상기 제2가열기에 이웃하는 제3가열기의 온도를 제어하여 상기 제2영역에 이웃하는 제3영역이 상기 제1승화온도로 유지되도록 하고, 상기 제3가열기에 이웃하는 제4가열기의 온도를 제어하여 상기 제3영역에 이웃하는 제4영역이 상기 제1승화온도보다 낮은 제4승화온도로 유지되록 하고, 상기 제2온도제어과정에서, 상기 가열기 제어부는, 상기 제3가열기의 온도를 제어하여 상기 제3영역이 상기 제3승화온도로 유지되도록 하고, 상기 제4가열기의 온도를 제어하여 상기 제4영역이 상기 제2승화온도로 유지되도록 하고, 상기 제4가열기에 이웃하는 제5가열기의 온도를 제어하여 상기 제4영역에 이웃하는 제5영역이 상기 제1승화온도로 유지되도록 하고, 상기 제5가열기에 이웃하는 제6가열기의 온도를 제어하여 상기 제5영역에 이웃하는 제6영역이 상기 제4승화온도로 유지되도록 한다.
바람직하게는, 상기 제2온도제어과정에서 상기 제1영역 및 제2영역은 상기 제1승화온도보다 높고 상기 제3승화온도보다 낮게 유지된다.
바람직하게는, 상기 정제관은 단일관으로 이루어진다.The present invention is a purification apparatus composed of one purification tube, a heater, and a vacuum pump without using an inner tube separately in the conventional sublimation purification method. Since purification and recovery are performed while changing the temperature setting of several different heaters, it is a purification method that does not need to be physically scraped and recovered when recovering after repeated purification and final purification, and does not require repeated purification while disassembling the vacuum.
In order to achieve the above technical problem, the sublimation purification method of an organic material according to the present invention, in the method of sublimation purification of organic material by controlling a plurality of heaters sequentially installed in the longitudinal direction of the purification tube, organic containing impurities The temperature of the region corresponding to the preset number of heaters is controlled from the first region by controlling the temperature of the predetermined number of heaters in the longitudinal direction of the purification tube from the first region where the sample container containing the material is located. A first purification step of injecting an inert gas in the longitudinal direction of the purification tube while maintaining the lowering sequentially in the longitudinal direction of the; And controlling a temperature of a predetermined number of heaters in a longitudinal direction of the purification tube from a second region in which pure organic material is sublimated among the regions corresponding to the predetermined number of heaters, and thereby setting the predetermined number from the second region. And a second purification step of introducing the inert gas in the longitudinal direction of the purification tube while maintaining the temperature of the region corresponding to the heater of the purification tube to be lowered sequentially in the longitudinal direction of the purification tube.
Preferably, in the second purification step, the regions before the second region are kept higher than the temperature at which the pure organic material is sublimed and lower than the highest temperature among the regions corresponding to the preset number of heaters.
Preferably, the preset number of heaters is four, and in the first purification step, the temperature of the first heater installed at a position corresponding to the first region is controlled so that the first region is connected to the organic material. Among the impurities contained, the third sublimation temperature is higher than the second sublimation temperature, the sublimation temperature of the first impurity having a sublimation temperature higher than the first sublimation temperature of the pure organic material. Controlling the temperature of the second heater to maintain the second region adjacent to the first region at the second sublimation temperature, and controlling the temperature of the third heater neighboring the second heater to control the temperature of the second heater. The neighboring third region is maintained at the first sublimation temperature, and the temperature of the fourth heater neighboring the third heater is controlled so that the fourth region neighboring the third region is lower than the first sublimation temperature. Maintaining the fourth sublimation temperature; And injecting an inert gas in a longitudinal direction of the purification tube, wherein the second purification step controls the temperature of the third heater to maintain the third region at the third sublimation temperature. Controlling a temperature of a fourth heater to maintain the fourth region at the second sublimation temperature, and controlling a temperature of a fifth heater neighboring the fourth heater to control the temperature of the fourth heater to be adjacent to the fourth region. Maintaining a first sublimation temperature and controlling a temperature of a sixth heater neighboring the fifth heater to maintain a sixth region neighboring the fifth region at the fourth sublimation temperature; And injecting an inert gas in the longitudinal direction of the purification tube.
Preferably, in the second purification step, the first region and the second region are maintained higher than the first sublimation temperature and lower than the third sublimation temperature.
Preferably, the purification tube consists of a single tube.
According to an aspect of the present invention, there is provided a sublimation refining apparatus, including: a purification vessel in which a sample container containing an organic material containing impurities is disposed, and a plurality of heaters are sequentially installed in a longitudinal direction; A heater controller to control the plurality of heaters; A first control valve installed at a first end corresponding to a position where the sample container is disposed in both ends of the purification pipe to inert gas; A recovery vessel in which the final purified material is recovered; A second control valve installed at a second end of the purification pipe to selectively open and close between the purification pipe and the recovery container; And a third control valve installed at a second end of the purification pipe for exhausting or recovering the inert gas, wherein the heater controller comprises: a first container in which a sample container containing the organic material containing the impurities is located; Controlling a temperature of a predetermined number of heaters in a longitudinal direction of the purification tube from a region to maintain a temperature of a region corresponding to the preset number of heaters from the first region so as to be sequentially lowered in the longitudinal direction of the purification tube Controlling a temperature of a predetermined number of heaters in a longitudinal direction of the purification pipe from a second temperature where a pure organic substance is sublimated from a first temperature control process and a region corresponding to the preset number of heaters, The temperature of the region corresponding to the preset number of heaters is equal to the length of the purification tube. Sequentially performing a second temperature control process to keep the temperature lowered toward the first direction, and the first control valve is opened during the first temperature control process and the second temperature control process so that the inert gas flows into the purification pipe. One of the second control valve and the third control valve is opened in the first temperature control process and the second temperature control process so that the pure organic material is recovered to the recovery container or the inert gas is exhausted or It is recovered.
Preferably, in the second temperature control process, the regions before the second region are kept higher than the temperature at which the pure organic material is sublimed and lower than the highest temperature among the regions corresponding to the preset number of heaters. .
Preferably, the preset number of heaters is four, and in the first temperature control process, the heater controller controls the temperature of the first heater disposed at a position corresponding to the first region to control the first heater. The region is maintained at a third sublimation temperature higher than a second sublimation temperature which is a sublimation temperature of a first impurity having a sublimation temperature higher than a first sublimation temperature of the pure organic material among impurities contained in the organic material, The temperature of the second heater adjacent to the first heater is controlled so that the second region neighboring the first region is maintained at the second sublimation temperature, and the temperature of the third heater adjacent to the second heater is controlled. The third region neighboring the second region is maintained at the first sublimation temperature, and the fourth region neighboring the third region is controlled by controlling the temperature of the fourth heater neighboring the third heater. The fourth sublimation temperature is lower than the first sublimation temperature, and in the second temperature control process, the heater controller controls the temperature of the third heater to maintain the third region at the third sublimation temperature. Control the temperature of the fourth heater to maintain the fourth region at the second sublimation temperature, and control the temperature of the fifth heater neighboring the fourth heater to control the temperature of the fourth heater. The fifth region is maintained at the first sublimation temperature, and the temperature of the sixth heater adjacent to the fifth heater is controlled to maintain the sixth region neighboring the fifth region at the fourth sublimation temperature.
Preferably, in the second temperature control process, the first region and the second region are maintained higher than the first sublimation temperature and lower than the third sublimation temperature.
Preferably, the purification tube consists of a single tube.

본 발명은 종래의 승화 정제방법에서 별도의 내부관을 사용하지않고, ㅈ정제종래와 같이 가열기의 온도가 외부관을 통하여 내부관에 전달되는 방식이 아니라, 가열기가 정제관에 직접 부착되어 온도를 설정하기 때문에 정제관의 상하 온도차가 발생하지 않고 관의 둘레로 정밀한 결상영역을 설정할 수 있다. 종래와 같이 재정제할 때에도 정제관의 진공을 해체하는 과정을 거치는 것이 아니라 진공의 해체 없이 가열기의 온도조건만을 바꾸어 가면서 반복 정제가 가능하다. 그리고 최종적으로 유기전계발광물질이 결상된 정제물질의 회수방식도 진공을 해체하지 않고, 온도의 차이와 정제물질과 반응이 없는 기체(N2)를 사용하여 정제물질에 매우 빠른 흐름을 주어 회수하는 방법을 사용한다. 따라서 종래의 승화 정제방법과는 다르게, 최종 정제까지 진공을 해체하지 않고, 회수할 때에도 긁어서 회수하지 않기 때문에정제물질의 손실방지, 공기 및 수분의 오염이 없는 고순도 정제가 가능하며, 전체의 정제제조 시간을 단축시킬 수 있어서 고순도 정제물질을 대량으로 제조하는 효과를 얻을 수 있다.The present invention does not use a separate inner tube in the conventional sublimation refining method, and the temperature of the heater is not directly transmitted to the inner tube through the outer tube as in conventional tablets, but the heater is directly attached to the purification tube to set the temperature. Therefore, it is possible to set a precise imaging area around the tube without causing the temperature difference between the upper and lower sides of the purification tube. When refining as in the prior art, it is possible to repeat the purification while changing only the temperature conditions of the heater without disassembling the vacuum of the purification tube without disassembling the vacuum. And finally, the recovery method of the purified material in which the organic electroluminescent material is formed is also recovered by giving a very fast flow to the purified material by using a gas (N2) which does not react with the difference in temperature and does not dissolve the vacuum. Use Therefore, unlike the conventional sublimation refining method, it does not dismantle the vacuum until the final purification, and does not scrape and recover even during recovery, it is possible to prevent the loss of purified material, high-purity purification without contamination of air and water, the whole tablet manufacturing Since the time can be shortened, the effect of producing a high purity purified material in large quantities can be obtained.

도 1은 본 발명의 정제장치의 전체적인 구성과 1차 정제과정.
도 2는 1차 정제과정에서 발생한 불순물을 제거과정.
도 3은 1차 정제된 시료의 2차 정제과정.
도 4는 2차 정제과정에서 결상된 불순물을 제거하는 과정.
도 5는 2차 정제된 시료의 3차 정제과정.
도 6은 3차 정제과정에서 발생한 불순물 제거과정.
도 7은 3차 정제를 통해 얻어진 고순도 시료를 포집하는 과정.
도 8은 정제관을 세정하는 과정.1 is the overall configuration and the first purification process of the purification apparatus of the present invention.
2 is a process for removing impurities generated in the first purification process.
3 is a secondary purification process of the first purified sample.
Figure 4 is a process for removing impurities formed in the secondary purification process.
5 is a third purification process of the second purified sample.
6 is an impurity removal process generated in the third purification process.
7 is a process of collecting a high purity sample obtained through the third purification.
8 is a process for cleaning the purification tube.

본 발명은 종래의 승화정제의 원리를 활용한 정제방법으로서, 그 구성에 있어서 종래의 승화정제 구성을 다르게 하고, 그 정제 및 회수방법 역시 다르게 한 발명이다.The present invention is a purification method utilizing the principle of the conventional sublimation tablets, the configuration of the conventional sublimation tablets in the configuration, the purification and recovery method is also an invention.

도 1은 본 발명의 정제장치의 전체적인 구성과 1차 정제과정을 예시하고 있다.Figure 1 illustrates the overall configuration and the first purification process of the purification apparatus of the present invention.

상세한 구성은 정제관(10)의 진공을 만들기 위한 정제관의 챔버도어(22)와 진공펌프(26)가 있으며, 정제물질의 흐름을 관리하기 위한 시료와 반응이 없는 비활성기체(N2)의 투입량을 가스 유량계(27)을 사용하여 조절함으로써 정제물질의 유속를 조절할 수 있고, 포집을 위한 비활성기체(N2) 조절밸브(24a, 24b)를 통하여 최종 정제물질을 회수용기(23)에 회수되도록 사용한다. 조절밸브 24c와 24d는 N2를 배기시키거나 회수할 때 각각 사용한다. 정제관(10) 안에서 시료를 결상시키기 위하여 여러 개의 가열기(11a~11h)와 결상이 없게하기 위한 가열기(11i~11ℓ)의 온도(T1~T4)조건을 선택적으로 걸어주어서 결상, 비결상상태로 통과, 결상된 물질의 승화시킨다.The detailed configuration includes a chamber door 22 and a vacuum pump 26 of the purification tube for making a vacuum of the purification tube 10, and the amount of inert gas (N2) that does not react with the sample for managing the flow of the purification substance is gas The flow rate of the refined material can be adjusted by using the flow meter 27, and the final purified material is recovered to the recovery container 23 through the inert gas N2 control valves 24a and 24b for collection. Control valves 24c and 24d are used to exhaust or recover N2, respectively. In order to form an image in the purification tube 10, it is possible to selectively pass a plurality of heaters 11a to 11h and a temperature (T1 to T4) condition of the heaters 11i to 11L so that there is no image formation. , Sublimation of the formed material.

도 1의 1차 정제하는 과정은 유기전계발광물질을 담은 시료용기(20)를 정제관(10)에 투입하고, 진공챔버도어(22)을 닫은 후 여러 밸브 중에서 24c 만을 열고 진공펌프(26)를 사용하여 고진공을 만든다. 고진공 상태가 되면, 승화된 시료가 충분히 결상이 될 수 있도록 N2의 유속 느리게 조절하면서, 각각의 원통형 가열기의 온도조건을 히터의 하단의 온도조건으로 맞춘다. 즉 가열기 11a 영역은 온도T1 만큼 상승시켜 시료를 승화시키고, 이렇게 승화된 시료는 가열기 11b 영역의 온도 T2 를 통과하면서 시료보다도 높은 결상온도를 갖는 불순물을 결상시키게 되고, 나머지의 시료는 가열기 11c 온도 T3 영역을 지나면서 시료의 순수물질이 결상하며, 가열기 11d의 온도 T4를 지날 때는 시료의 결상온도 보다 낮은 불순물이 결상하게 된다. 그 외 가열기 11e~11ℓ영역은 항상 모두 온도조건을 승화온도 T1으로 유지시켜서 재결상이 없게 하고, 가열기 11c 영역 만에서 불순물이 1차 제거된 시료가 결상하게 한다.In the first purification process of FIG. 1, the sample container 20 containing the organic electroluminescent material is introduced into the purification tube 10, the vacuum chamber door 22 is closed, and only 24c is opened from several valves to open the vacuum pump 26. To make a high vacuum. In a high vacuum condition, the temperature conditions of each cylindrical heater are adjusted to the temperature of the bottom of the heater, while slowly adjusting the flow rate of N2 so that the sublimed sample is sufficiently imaged. That is, the heater 11a region is raised by the temperature T1 to sublimate the sample, and the sublimed sample passes through the temperature T2 of the heater 11b region to form impurities having an imaging temperature higher than that of the sample, and the remaining samples are heated to the heater 11c temperature T3. The pure material of the sample forms as it passes through the area, and when the temperature T4 of the heater 11d passes, impurities lower than the image forming temperature of the sample form. In the heaters 11e to 11L, all the temperature conditions are always maintained at the sublimation temperature T1 so that there is no re-formation, and only the samples in which the impurities are first removed in the heater 11c region are formed.

도 2는 1차 정제과정에서 가열기 11d 영역에 결상된 불순물을 제거하기 위한 과정을 예시한 것이다.Figure 2 illustrates a process for removing impurities formed in the heater 11d region in the first purification process.

도 2의 공정은 11d의 불순물은 1차 정제과정에서 시료보다 낮은 결상온도에서 결상하는 불순물이고, 그 영역의 가열기 11d를 승화온도 T1까지 가열하면 불순물이 승화하고, 다른 가열기의 온도는 모두 승화온도 T1을 유지한다. 이때 N2의 공압도 강하게 하여 1차 결상이 되지않도록 빠른 유속으로 정제관을 지나가게 한다.In the process of FIG. 2, the impurities of 11d are impurities which form at an imaging temperature lower than that of the sample in the first purification process, and when the heater 11d of the region is heated to the sublimation temperature T1, the impurities sublime, and all the temperatures of the other heaters are sublimated. Keep T1. At this time, the pneumatic pressure of N2 is also strengthened so as to pass the refinery tube at a high flow rate so as not to form a first phase.

도 3은 1차 정제과정에서 결상된 불순물이 1차 제거된 시료를 2차 정제시키는 과정의 예시이다.3 is an example of a process of secondary purification of a sample in which impurities formed in the first purification process are first removed.

그 과정은 가열기 11c 영역에 결상한 시료를 다시 승화온도까지 올려서 승화시키면, N2와 진공펌프 방향으로 승화된 기체가 재결상이 될 수 있도록 유속을 만들며, 이때 각 가열기의 온도조건은 가열기 하단에 표시된 온도조건으로 맞춘다. 즉 11a와 11b 가열기 영역은 T2로 하여 시료의 순수물질이 재 결상하지 않도록 하고, 그 외의 영역 11d는 T2, 11e 는 T3, 11f는 T4로 하고, 나머지 가열기 온도는 모두 T1으로 하여 재 결상화가 발생하지 않게 한다.The process sublimates the sample formed in the heater 11c area to the sublimation temperature again, and creates a flow rate so that the sublimed gas in the direction of N2 and the vacuum pump can be re-formed, and the temperature condition of each heater is the temperature indicated at the bottom of the heater. Adjust to the conditions. In other words, 11a and 11b heaters are set to T2 so that pure material of the sample is not re-formed, and other areas 11d are set to T2, 11e to T3 and 11f to T4, and all remaining heater temperatures are set to T1. Do not do it.

도 4는 가열기 11f 영역의 불순물을 제거하는 과정의 예시이다.4 is an example of a process of removing impurities in the heater 11f region.

그 과정은 가열기 11f 영역의 불순물을 승화점 온도로 가열하여 승화시키고, 그 외의 가열기 영역의 온도는 재 결상되지 않는 고온으로 유지시킨다. 이 때 N2의 유속 역시 빠르게 하면 승화된 물질이 재결정될 가능성이 매우 줄어들게 된다.The process sublimes the impurities in the heater 11f region to the sublimation point temperature and keeps the temperature in the other heater regions at a high temperature that is not reimaged. At this time, if the flow rate of N2 is also high, the possibility of recrystallization of the sublimed material is greatly reduced.

도 5는 3차 정제과정을 예시한 것이다.5 illustrates a third purification process.

가열기 11e 에 2차 정제를 거쳐서 결상된 시료를 승화온도를 가하여 재 승화시키고, 가열기 11a~11d의 온도는 T2를 유지시켜서 승화된 시료가 재결정화되지 않도록 하고, 가열기 11f는 T2, 11g는 T3, 11h는 T4로 설정하고 나머지 영역의 가열기는 항상 T1을 그대로 유지시킨다. 이때 N2 유속은 재결상이 생길 수 있도록 충분히 느리게 한다.Sublimation of the sample formed through the secondary purification to the heater 11e by sublimation temperature, and the temperature of the heaters 11a to 11d maintains T2 so that the sublimed sample is not recrystallized, the heater 11f is T2, 11g is T3, 11h is set to T4 and the heaters in the remaining areas always keep T1 intact. At this time, the N2 flow rate is slow enough to allow re-formation.

도 6은 3차 정제과정에서 발생한 불순물 제거과정을 예시한 것이다.Figure 6 illustrates an impurity removal process generated in the third purification process.

시료의 결상온도 보다 낮은 불순물이 결상되어 있는 가열기 11h 영역의 불순물을 재승화시키고, 가열기 11a~11f까지는 승화된 불순물이 재 결상하지 않도록 온도를 T2로 유지시키고, 나머지 가열기 부분은 모두 승화온도 T1을 유지시켜서 승화된 불순물 기체가 재결상이 이루지지 않도록 한다.Sublimate the impurities in the heater 11h region where impurities lower than the imaging temperature of the sample are imaged, and maintain the temperature at T2 so that the sublimed impurities do not re-image until the heaters 11a to 11f, and all other heater parts have the sublimation temperature T1. It is maintained so that the sublimed impurity gas does not re-form.

도 7은 3차 정제를 통해 얻어진 고순도 시료를 포집하는 과정을 예시한 것이다.7 illustrates a process of collecting a high purity sample obtained through tertiary purification.

3차 정제과정에서 얻어진 순수 시료의 결상부분(가열기 11g)을 재승화시키고, N2 유속은 재결상이 생길 수 있도록 충분히 느리게 한다. 이때 밸브 24a, 24b, 24d를 열고 N2의 유속을 빠르게 하고, 가열기의 조건 역시 가열기 11a~11f, 11h를 T2로 유지시키면 재결상없이 포집용기(23)에 3차 정제된 고순도 시료을 얻을 수 있다.The sublimation portion of the pure sample (heater 11g) obtained during the tertiary purification process is resublimed, and the N2 flow rate is slow enough to allow for reimaging. At this time, by opening the valve 24a, 24b, 24d to increase the flow rate of N2, and maintaining the heater conditions of the heater 11a ~ 11f, 11h to T2 it is possible to obtain a third purified high purity sample in the collection container 23 without re-phase.

도 8은 정제관을 세정하는 공정의 예시에 관한 것이다.8 relates to an example of a process for cleaning a purification tube.

모든 가열기의 온도를 승화온도 T1으로 하고, 밸브 24a를 열어서 두 개의 N2 유속이 매우 빠르게 유압조절을 하고, 밸브 24c를 열어서 진공펌프(26)를 가동하면, 시료의 결상온도 보다 높은 결상온도를 갖는 불순물들을 모두 승화시켜서 제거할 수 있다.When the temperature of all the heaters is set to the sublimation temperature T1, the valve 24a is opened to control the hydraulic pressure of the two N2 flows very quickly, and the valve 24c is opened to operate the vacuum pump 26, which has an imaging temperature higher than that of the sample. All impurities can be removed by sublimation.

10: 정제관
11a~11ℓ: 가열기
20: 시료용기
21: 승화된 기체의 흐름방향
22: 진공챔버도어
23: 회수용기
24a~24d: 밸브
25: N2 포집기
26: 진공펌프
27: 가스 유량계
T1: 시료의 승화온도점
T2: 시료의 결상온도 보다 높은 온도점
T3: 시료의 결상온도점
T4: 시료의 결상온도 보다 낮은 온도점10: Purification tube
11a ~ 11ℓ: heater
20: sample container
21: flow direction of sublimed gas
22: vacuum chamber door
23: recovery container
24a ~ 24d: valve
25: N2 collector
26: vacuum pump
27: gas flow meter
T1: Sublimation temperature point of the sample
T2: Temperature point higher than the imaging temperature of the sample
T3: imaging temperature point of the sample
T4: Temperature point lower than the imaging temperature of the sample

Claims

In the method for sublimation purification of organic materials by controlling a plurality of heaters sequentially installed in the longitudinal direction of the purification tube,
A region corresponding to the preset number of heaters from the first region by controlling the temperature of a predetermined number of heaters in the longitudinal direction of the purification tube from the first region where the sample container containing the organic material containing impurities is located A first purification step of injecting an inert gas in the longitudinal direction of the purification tube while keeping the temperature of the purification tube sequentially lowered in the longitudinal direction of the purification tube; And
Controlling the temperature of the predetermined number of heaters in the longitudinal direction of the purification pipe from the second region in which the pure organic material is sublimated among the regions corresponding to the predetermined number of heaters, thereby controlling the predetermined number of the predetermined numbers from the second region. And a second purification step of introducing the inert gas in the longitudinal direction of the purification tube while maintaining the temperature of the region corresponding to the heater to be sequentially lowered in the longitudinal direction of the purification tube.

The method of claim 1,
In the second purification step, the regions before the second region are higher than the temperature at which the pure organic material is sublimed and lower than the highest temperature among the temperatures of the regions corresponding to the preset number of heaters. Sublimation Purification Method of Substances.

The method of claim 1,
The preset number of heaters is four,
Wherein the first purification step comprises:
Controlling a temperature of a first heater installed at a position corresponding to the first region so that the first region has a sublimation temperature higher than a first sublimation temperature which is a sublimation temperature of the pure organic material among impurities contained in the organic material; The second sublimation temperature is maintained at a third sublimation temperature higher than the second sublimation temperature, which is a sublimation temperature of the impurity, and the second region adjacent to the first region is controlled by controlling the temperature of the second heater adjacent to the first heater. Maintain a sublimation temperature, control a temperature of a third heater adjacent to the second heater to maintain a third region adjacent to the second region at the first sublimation temperature, and Controlling a temperature of a fourth heater so that a fourth region adjacent to the third region is maintained at a fourth sublimation temperature lower than the first sublimation temperature; And
Injecting an inert gas in the longitudinal direction of the purification tube; includes,
The second purification step,
The temperature of the third heater is controlled to maintain the third region at the third sublimation temperature, and the temperature of the fourth heater is controlled to maintain the fourth region at the second sublimation temperature. The temperature of the fifth heater adjacent to the fourth heater is controlled to maintain the fifth region adjacent to the fourth region at the first sublimation temperature, and the temperature of the sixth heater adjacent to the fifth heater is controlled to control the temperature. Maintaining a sixth region adjacent to a fifth region at the fourth sublimation temperature; And
Injecting an inert gas in the longitudinal direction of the purification tube; Sublimation purification method of an organic material comprising a.

The method of claim 3, wherein
In the second purification step, the first region and the second region is higher than the first sublimation temperature and lower than the third sublimation temperature sublimation purification method of the organic material.

The method according to any one of claims 1 to 4,
The purifying tube is a sublimation purification method of an organic material, characterized in that consisting of a single tube.

A purification vessel in which an organic substance containing an impurity-containing organic substance is disposed and a plurality of heaters are installed in the longitudinal direction;
A heater controller to control the plurality of heaters;
A first control valve installed at a first end corresponding to a position where the sample container is disposed in both ends of the purification pipe to inert gas;
A recovery vessel in which the final purified material is recovered;
A second control valve installed at a second end of the purification pipe to selectively open and close between the purification pipe and the recovery container; And
And a third control valve installed at the second end of the refinery tube for exhausting or recovering the inert gas.
The heater control unit controls the temperature of a predetermined number of heaters in the longitudinal direction of the purification tube from the first region in which the sample container containing the organic material containing impurities is located, thereby setting the predetermined number from the first region. The first temperature control process of maintaining the temperature of the region corresponding to the heater of the heater to be lowered sequentially in the longitudinal direction of the purification tube and from the second region in which the pure organic material is sublimated among the regions corresponding to the preset number of heaters. A second temperature control for controlling a temperature of a predetermined number of heaters in the longitudinal direction of the refinery tube so that the temperature of the region corresponding to the preset number of heaters is lowered sequentially in the longitudinal direction of the refinery tube from the second region The process is carried out sequentially,
The first control valve is opened during the first temperature control process and the second temperature control process to inject the inert gas into the purification pipe,
One of the second control valve and the third control valve is opened in the first temperature control process and the second temperature control process to recover the pure organic material to the recovery container or to exhaust or recover the inert gas. Sublimation purification apparatus of an organic substance.

In accordance with claim 6,
In the second temperature control process, the regions before the second region are higher than the temperature at which the pure organic material is sublimed and lower than the highest temperature among the regions of the regions corresponding to the preset number of heaters. Sublimation purification apparatus of organic substance.

The method according to claim 6,
The preset number of heaters is four,
In the first temperature control process, the heater controller controls the temperature of the first heater disposed at a position corresponding to the first region so as to sublimate the pure organic material among impurities in which the first region is included in the organic material. The third sublimation temperature is higher than the second sublimation temperature, which is a sublimation temperature of the first impurity having a sublimation temperature higher than the first sublimation temperature, and the temperature of the second heater adjacent to the first heater is controlled. The second region adjacent to the first region is maintained at the second sublimation temperature, and the third region neighboring the second region is controlled by controlling the temperature of the third heater neighboring the second heater. Maintain a temperature, and control a temperature of a fourth heater adjacent to the third heater to maintain the fourth region adjacent to the third region at a fourth sublimation temperature lower than the first sublimation temperature,
In the second temperature control process, the heater controller controls the temperature of the third heater to maintain the third region at the third sublimation temperature, and controls the temperature of the fourth heater to control the fourth region. The second sublimation temperature is maintained and the temperature of the fifth heater adjacent to the fourth heater is controlled so that the fifth region neighboring the fourth region is maintained at the first sublimation temperature. Sublimation purification apparatus for organic materials, characterized in that for controlling the temperature of the sixth heater adjacent to the heater to maintain the sixth region neighboring the fifth region at the fourth sublimation temperature.

The method of claim 8,
In the second temperature control process, the first region and the second region is higher than the first sublimation temperature and lower than the third sublimation temperature sublimation purification apparatus of the organic material.

10. The method according to any one of claims 6 to 9,
Sublimation purification apparatus of the organic material, characterized in that the purifying tube is composed of a single tube.