KR101599454B1 - The method of refining organic materials with impurities through ionic liquids and apparatus therefore - Google Patents
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Abstract
이 발명의 이온성 액체를 이용한 유기소재 정제장치는, 불순물이 함유된 OLED용 유기소재 원료를 가열하여 승화시키는 진공분위기의 승화수단과, 승화된 유기소재의 승화기체를 이온성 액체 안으로 혼입시켜 이온성 액체 안에서 재결정화시키는 진공분위기의 재결정화수단, 및 승화수단과 재결정화수단의 작동을 제어하는 제어수단을 포함한다. 이 발명은 유기소재의 승화 정제공정에서 발생한 승화기체를 진공 중에서도 안정한 이온성 액체에 혼입하여 이온성 액체를 승화기체의 액체필터로 활용함으로써, 유기소재의 정제수율을 획기적으로 향상시킬 수 있는 장점이 있다.An organic material refining apparatus using an ionic liquid according to the present invention comprises a sublimation means of a vacuum atmosphere for heating and sublimating an organic material raw material for an OLED containing an impurity and a sublimation gas of a sublimed organic material into an ionic liquid, A recrystallization means for recrystallizing the vacuum atmosphere in the liquid phase, and a control means for controlling the operation of the sublimation means and the recrystallization means. The present invention has the advantage of remarkably improving the purification yield of the organic material by using the ionic liquid as a liquid filter of the sublimation gas by mixing the sublimation gas generated in the sublimation purification process of the organic material into the stable ionic liquid even in vacuum have.
Description
이 발명은 이온성 액체공정 기반의 유기소재 정제방법 및 정제장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 이온성 액체(Ionic liquids)를 필터로 활용한 유기소재 정제방법 및 정제장치에 관한 것이다.
The present invention relates to an organic material purification method and purification apparatus based on an ionic liquid process, and more particularly, to an organic material purification method and purification apparatus using ionic liquids as a filter.
최근에는 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 표시장치가 차세대 표시장치로 각광받고 있다. 그 이유는 무기 LED가 요구하는 높은 구동전압이 필요 없을 뿐만 아니라, 자기발광, 박막, 빠른 응답속도, 넓은 시야각 등의 장점과 다양한 유기화합물로 인해 다색성이 용이한 장점이 있기 때문이다. 이러한 OLED는 정공과 전자가 발광층에서 재결합하여 들뜬 상태로 있는 여기자(exciton)를 생성하고, 생성된 여기자로부터의 에너지에 의해 특정한 파장을 갖는 빛을 발광하는 소자를 일컫는다.Recently, OLED (Organic Light Emitting Diodes) display devices have been attracting attention as next generation display devices. This is because not only the high driving voltage required by the inorganic LED is required, but also the advantage of self-luminescence, thin film, fast response speed, wide viewing angle, and flexibility of various colors due to various organic compounds. Such an OLED refers to a device that generates excitons in which holes and electrons are recombined in the light emitting layer to emit light, and emits light having a specific wavelength by energy from the generated excitons.
도 1은 OLED의 구조를 나타낸 개념도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, OLED는 유리 등의 투명기판(Glass)(110) 상에 양극(Anode)(120), 정공 주입층(Hole injection layer : HIL)(130), 정공 수송층(Hole transport layer : HTL)(140), 유기 발광층(Emission layer : EML)(150), 전자 수송층(Electron transport layer : ETL)(160), 전자 주입층(Electron injection layer : EIL)(170) 및 음극(Cathode)(180)이 순차적으로 형성된 적층구조로 구성된다.1 is a conceptual view showing a structure of an OLED. 1, the OLED includes an
상기와 같은 적층구조를 갖는 OLED을 제작함에 있어서는 발광 및 전하수송을 위한 유기물이 필요하다. 그런데, 이러한 유기물은 전자와 정공의 주입뿐만 아니라 주입된 정공과 전자의 재결합에 직접 관여하기 때문에, 유기물의 순도는 OLED의 칼라, 발광효율 및 수명을 좌우하는 아주 중요한 요소로 작용하고 있다. 즉, 유기물 내의 소량의 불순물은 주입된 전하의 소멸 확률을 증대시켜, 정공과 전자의 재결합 확률을 낮추어 발광효율의 저하를 가져올 뿐만 아니라, 불순물 첨가로 인한 새로운 에너지 레벨이 형성되어 발광색의 순도 저하의 요인이 된다. Organic materials for light emission and charge transport are required in fabricating an OLED having such a stacked structure. However, since the organic materials directly participate in the recombination of injected holes and electrons as well as the injection of electrons and holes, the purity of the organic materials plays an important role in determining the color, luminous efficiency and lifetime of the OLED. That is, a small amount of impurities in the organic material increases the probability of disappearance of the injected charges, lowering the probability of recombination of holes and electrons, resulting in a decrease in luminous efficiency, as well as a new energy level due to the addition of impurities, .
따라서, 고휘도, 고효율, 장수명의 전계발광소자를 달성하기 위해서는, 전계발광소자 구조의 최적화와, 정공(혹은 전자) 주입 및 수송특성이 우수한 신재료의 개발, 및 유기 발광층용 새로운 재료개발과 더불어 OLED용 유기물의 순도 향상이 요구되고 있다. Therefore, in order to achieve an electroluminescent device with high luminance, high efficiency, and long life, it is necessary to optimize the electroluminescent device structure, develop new materials excellent in hole (or electron) injection and transport properties, It is required to improve the purity of the organic material.
한편, OLED용 유기물을 정제함에 있어서는 일반적으로 용매를 사용한 재결정 또는 승화에 의한 재결정 방법이 사용되고 있다. 승화에 의한 재결정 방법은 진공하에서 유기재료가 승화되어 재결정되므로, 불순물이 들어가지 않는 특성을 갖는다. 따라서, 통상적인 유기전계발광소자용 유기재료의 정제 방법으로는 승화 정제법이 일반적으로 사용되고 있다. On the other hand, when purifying an organic material for OLED, a recrystallization method using a solvent or a recrystallization method by sublimation is generally used. The recrystallization method by sublimation has a characteristic that the organic material is sublimated and recrystallized under vacuum, so that no impurities are introduced. Therefore, a conventional sublimation purification method is generally used as a method for purifying an organic material for an organic electroluminescence device.
여기서, 승화(sublimate)는 상평형도에서 3중점 이하의 온도와 압력에서 발생하는 기체-고체상의 전이현상을 지칭한다. 상압에서 가열하면 열분해되는 물질이라 할지라도 3중점 이하의 낮은 압력에서는 비교적 높은 온도에서도 분해되지 않는 상태가 유지된다. 이러한 성질을 이용하여 온도 기울기의 제어가 가능한 승화 장치 내에서, 혼합된 물질을 가열하여 물질이 분해되지 않은 상태로 승화점이 다른 불순물과 분리하는 조작을 진공 승화법(vacuum sublimation method)이라 한다. 이러한 진공 승화법은 순수한 물리적인 방법으로 보조 시약의 사용이나 그 이외의 화학적 방법에 의하지 않기 때문에, 시료의 오염이 없고 분리율이 큰 장점을 가지고 있어서 OLED용 유기소재의 정제에 유용한 방법이다.Here, sublimate refers to a gas-solid transition occurring at a temperature and pressure below the triple point in the phase equilibrium. Even if the material is pyrolyzed by heating at normal pressure, it can not be decomposed even at a relatively high temperature under a pressure lower than the triple point. In the sublimation apparatus capable of controlling the temperature gradient by using such a property, the operation of separating the sublimation point from the other sublimation state without heating the mixed substance by heating the mixed substance is called a vacuum sublimation method. Such a vacuum sublimation method is a pure physical method and is useful for the purification of an organic material for an OLED because it does not depend on the use of an auxiliary reagent or other chemical methods and thus has no contamination of a sample and has a large separation rate.
현재 통상적으로 사용되고 있는 OLED용 유기소재의 정제 방법은 연속 승화 (train sublimation)정제법이다. 이 방법은 중공형인 긴 관의 끝부분에 정제 대상 소재를 위치시키고, 진공펌프를 이용해 관 내부를 진공시킨 상태에서 히터로 관을 가열해 관 전체에 걸쳐 온도 기울기를 만드는 것이다. 이렇게 함으로써 분리하고자 하는 소재와 불순물의 승화점 차이에 기인한 재결정 위치의 차이를 이용해 소재를 분리할 수 있다. 경우에 따라서는 온도가 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 진공도가 크게 떨어지지 않는 범위 내에서 정제장치를 구성하는 소재와 반응하지 않는 질소 또는 불활성기체를 유동시켜 유기소재의 기체를 운반하는 운송기체로 사용하고 있다. 이러한 운송기체는 유기소재의 기체를 원활하게 유동시키는 역할을 한다.A conventional method for purifying an organic material for OLED, which is currently in use, is a train sublimation purification method. In this method, the material to be refined is placed at the end of a long hollow tube, and the tube is heated with a heater while the inside of the tube is evacuated by using a vacuum pump to make a temperature gradient across the tube. By doing so, the material can be separated using the difference in recrystallization position due to the difference in sublimation point between the material to be separated and the impurity. In some cases, nitrogen or inert gas, which does not react with the material constituting the purification apparatus, is flowed within a range in which the degree of vacuum does not significantly decrease from a high temperature side to a low temperature side, and is used as a carrier gas for transporting an organic material gas. Such transport gas serves to smoothly flow the organic material gas.
도 2는 연속 승화 정제법을 수행하기 위한 종래기술에 따른 승화 정제장치의 구성관계를 개략적으로 도시한 구성도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 유기소재 원료는 도가니(240) 내에 담기고, 도가니(240)는 제2 석영 유리관(210) 내의 일측에 배치된다. 한편, 제2 석영 유리관(210)의 외측은 제1 석영 유리관(220)이 감싸고 있는 구조를 갖는다. 여기서, 도가니(240)는 도시하지 않았으나 양 단부가 개방된 중공의 원통 석영관의 양 단부에 끼워 맞추어지며, 스테인리스 스틸 재료로 구성되며 구멍을 갖는 한 쌍의 뚜껑을 갖도록 구성된다. 2 is a schematic view showing the constitution of the sublimation purification apparatus according to the prior art for performing the continuous sublimation purification method. 2, the organic material material is contained in the
히터(250)는 제1 석영 유리관(220)의 일측을 둘러싸듯이 설치된다. 이때, 히터(250)는 도가니(240)가 위치하는 대응 위치에 설치된다. 진공펌프(230)는 제2 석영 유리관(210)의 타측에 배치되어 제2 석영 유리관(210)의 내부를 진공상태로 유지시키는 역할을 한다.The
상기와 같은 구조를 갖는 승화 정제장치(200)는, 우선 진공펌프(230)를 이용해 제2 석영 유리관(210)의 내부를 진공상태로 만들고, 소량의 운송기체를 진공펌프(230)가 설치된 제2 석영 유리관(210)의 전체에 흘려주어 미세한 압력 기울기를 형성한다. 그리고, 히터(250)를 이용해 온도를 서서히 올리면 제2 석영 유리관(210)의 전체에 걸쳐서 온도 기울기가 형성되는데, 이때 형성되는 온도 분포는 정규 분포 곡선의 모양을 나타낸다.In the
한편, 도가니(240)의 온도가 그 안에 담긴 정제 대상인 유기소재 원료의 승화점보다 높아지면 소재는 승화되기 시작하며, 이때 형성된 기체 분자는 도가니(240)의 외부로 나온 뒤에 압력 기울기에 의해 진공펌프(230)가 설치된 방향으로 이동하기 시작한다. 이때, 유기소재 원료보다 승화점이 높은 불순물은 도가니(240)의 내부에 잔류한다.On the other hand, when the temperature of the
진공펌프(230)가 설치된 방향으로 이동하는 기체 분자는, 승화점 이하의 온도를 가진 제2 석영 유리관(210)의 구간에서 다시 고체상으로 전이되어, 제2 석영 유리관(210)의 내측 표면에 결정 상태로 맺힌다. 도면부호 260은 제2 석영 유리관(210)의 내측 표면에 결정 상태로 맺힌 정제소재를 나타낸 것이다. 한편, 일정시간이 경과하고 나면 가열을 멈추고 서서히 냉각시켜서 상온과 같아지면 제2 석영 유리관(210)을 해체해 결정 상태의 정제소재(260)를 긁어내서 회수한다.The gas molecules moving in the direction in which the
그런데, OLED에 사용되는 유기소재(정제소재)는 불순물 함유량이 극히 적은 고순도 상태여야 하므로 단 한번의 정제로는 필요한 순도의 소재를 얻기 어렵다. 따라서, 도 2에 도시된 장치를 이용하는 정제 방법은 승화 정제 과정을 수회 반복해 순도가 높은 소재를 얻어내야만 하므로, 정제공정의 되풀이에 따른 작업 소요시간이 오래 걸려 대량 생산에 부적합하다. However, since the organic material (refined material) used in the OLED must be in a high purity state with an extremely small impurity content, it is difficult to obtain a material having the required purity with a single purification. Therefore, the purification method using the apparatus shown in FIG. 2 requires a repetition of the sublimation purification process several times to obtain a material having high purity, and therefore, it takes a long time for the purification due to the repetition of the purification process, which is unsuitable for mass production.
또한, 여러 단계의 승화 정제공정을 거치므로, 초기 투입된 유기소재의 70% 미만의 정제량을 얻을 수밖에 없어 그 단가가 비싸고, 전력소비가 많아지는 문제점이 있다. In addition, since a sublimation purification step of several stages is carried out, it is necessary to obtain a purified amount of less than 70% of the initially introduced organic material, which is expensive and consumes a large amount of electric power.
다시 말해서, 승화 정제법의 경우 유기소재의 승화점 차이를 이용해 원료물질을 순도가 높은 유기물질로 정제할 수 있는 장점이 있는 반면, 정제과정이 승화-응축을 반복하는 과정 중에 유기물질의 상당량이 불활성기체와 함께 배기로 소실되므로, 출발물질 대비 최종 정제물질의 수율이 매우 낮다는 문제점이 있다. 이 때문에 정제공정에서 소비되는 에너지가 많고, 이는 최종적으로 유기물질의 원가가 상승하는 문제점으로 작용하게 된다.
In other words, the sublimation purification method has an advantage in that the raw material can be refined as an organic substance having high purity by using the difference in sublimation point of the organic material. On the other hand, when the refining process repeats sublimation-condensation, There is a problem that the yield of the final purified material is very low compared to the starting material since it is lost by the exhaust gas together with the inert gas. Therefore, the energy consumed in the purification process is large, This ultimately causes a problem that the cost of the organic material increases.
따라서, 이 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 진공 중에서도 안정된 이온성 액체를 필터로 활용하여 OLED용 유기소재를 간편하게 대량으로 정제 생산할 수 있는 이온성 액체를 이용한 유기소재 정제방법 및 정제장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made in order to solve the problems of the prior art as described above, and it is an object of the present invention to provide an OLED display device capable of easily producing large quantities of organic materials for OLEDs by utilizing a stable ionic liquid, An object of the present invention is to provide a method of refining a material and a refining apparatus.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 이 발명에 따른 이온성 액체를 이용한 유기소재 정제방법은, 불순물이 함유된 유기소재를 승화시키는 승화단계와, 상기 유기소재의 승화기체에 불활성 기체를 혼합하여 혼합기체를 생성하는 생성단계와, 상기 혼합기체를 상기 이온성 액체에 혼입하여 상기 유기소재의 승화기체를 용해시키는 용해단계, 및 상기 이온성 액체에 용해되는 상기 승화기체를 과포화시켜 재결정화된 유기소재를 생성하는 재결정화단계를 포함한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method for purifying an organic material using an ionic liquid, comprising the steps of: sublimating an organic material containing an impurity; mixing an inert gas into the sublimation gas of the organic material; A dissolving step of mixing the mixed gas into the ionic liquid to dissolve the sublimation gas of the organic material; and a step of supersaturation of the sublimed gas dissolved in the ionic liquid to form a recrystallized organic material And a recrystallization step.
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또한, 이 발명에 따르면, 상기 이온성 액체에 혼입된 상기 승화기체가 용해되는 동안 상기 이온성 액체로부터 부상하는 상기 불활성 기체를 배출하는 배출단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. According to the present invention, there is further provided a discharge step of discharging the inert gas floating from the ionic liquid while the sublimed gas mixed in the ionic liquid is dissolved.
또한, 이 발명에 따르면, 상기 재결정화단계 이후에 상기 재결정화된 유기소재를 상기 이온성 액체로부터 회수하는 회수단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. According to the present invention, there is further provided a recovery step of recovering the recrystallized organic material from the ionic liquid after the recrystallization step.
또한, 이 발명에 따르면, 상기 승화기체가 상기 이온성 액체 안에 혼입되기 전에 상기 유기소재의 승화점 이상으로 온도를 유지하도록 상기 승화기체를 가열하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. According to the present invention, the method further comprises heating the sublimation gas to maintain the temperature at or above the sublimation point of the organic material before the sublimation gas is mixed into the ionic liquid.
또한, 이 발명에 따르면, 상기 용해단계에서는 상기 유기소재의 용해도를 조절하기 위해 상기 이온성 액체의 온도를 조절하는 것을 특징으로 한다. According to the present invention, in the dissolving step, the temperature of the ionic liquid is adjusted to control the solubility of the organic material.
또한, 이 발명에 따르면, 상기 배출단계에서 배출된 상기 불활성 기체는 상기 혼합기체를 생성하는 불활성 기체로 재활용되는 것을 특징으로 한다. Further, according to the present invention, the inert gas discharged in the discharging step is recycled as an inert gas for generating the mixed gas.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 이 발명에 따른 이온성 액체를 이용한 유기소재 정제장치는, 불순물이 함유된 유기소재를 승화시키는 승화수단과, 상기 유기소재의 승화기체에 불활성 기체를 혼합하여 혼합기체 상태로 상기 이온성 액체에 혼입시키는 유동수단, 및 상기 이온성 액체에 혼입되어 용해되는 상기 승화기체를 과포화시켜 재결정화된 유기소재를 생성하는 재결정화수단을 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for purifying an organic material using an ionic liquid, comprising: sublimation means for sublimating an organic material containing an impurity; an inert gas mixed with the sublimation gas of the organic material, And a recrystallization means for supersaturation of the sublimed gas which is mixed and dissolved in the ionic liquid to produce a recrystallized organic material.
또한, 이 발명에 따르면, 상기 승화수단은 상기 유기소재를 수용하는 도가니와, 상기 도가니가 설치되며 일정 내부 용적을 갖는 처리챔버와, 상기 처리챔버의 내부를 진공상태로 만드는 진공펌프, 및 상기 도가니를 가열하는 제1 히터를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to the present invention, the sublimation means comprises a crucible for containing the organic material, a processing chamber provided with the crucible and having a predetermined internal volume, a vacuum pump for bringing the interior of the processing chamber into a vacuum state, And a second heater for heating the first heater.
또한, 이 발명에 따르면, 상기 재결정화수단은 상기 이온성 액체를 수용한 저장조와, 일측이 상기 처리챔버의 내부와 연통하고 타측이 상기 저장조의 이온성 액체에 침지되는 연결도관, 및 상기 저장조의 내부를 진공상태로 만드는 진공펌프를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to the present invention, the recrystallization means comprises a reservoir containing the ionic liquid, a connection conduit having one side communicating with the interior of the processing chamber and the other side immersed in the ionic liquid of the reservoir, And a vacuum pump for bringing the inside of the vacuum pump into a vacuum state.
또한, 이 발명에 따르면, 상기 유기소재의 승화점을 유지하도록 상기 연결도관의 외부를 가열하는 제2 히터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. According to the present invention, there is further provided a second heater for heating the outside of the connection conduit to maintain the sublimation point of the organic material.
또한, 이 발명에 따르면, 상기 유기소재의 용해도를 조절하도록 상기 이온성 액체가 담긴 상기 저장조의 하부를 가열하는 제3 히터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, according to the present invention, the apparatus further includes a third heater for heating the lower portion of the storage tank containing the ionic liquid so as to control the solubility of the organic material.
또한, 이 발명에 따르면, 상기 저장조의 내측 상부에 설치되어 상기 유기소재의 정제에 사용된 상기 이온성 액체를 진공 중에서 일정 온도 이상으로 가열하고 증발시켜 재활용할 수 있도록 수집하는 이온성 액체 수집부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. According to another aspect of the present invention, there is provided an ionic liquid collecting unit installed in an upper portion of the inside of the storage tank for collecting the ionic liquid used for purification of the organic material in a vacuum to a temperature higher than a predetermined temperature, .
또한, 이 발명에 따르면, 상기 이온성 액체 수집부는 상기 저장조의 내측면에 고정되는 수집판과, 상기 저장조의 내측면에 고정되어 상기 수집판에 의해 수집되는 이온성 액체를 모으는 수집통을 포함하는 것을 특징으로 한다. According to the present invention, the ionic liquid collecting portion includes a collecting plate fixed to the inner surface of the reservoir, and a collecting container fixed to the inner surface of the reservoir and collecting the ionic liquid collected by the collecting plate .
또한, 이 발명에 따르면, 상기 수집통에 수집된 이온성 액체를 상기 저장조로 리턴시키는 이온성 액체 리턴수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다. Further, according to the present invention, the apparatus further comprises an ionic liquid returning means for returning the ionic liquid collected in the collector to the reservoir.
또한, 이 발명에 따르면, 상기 저장조와 선택적으로 연통되고 또한 결합 및 분리가 가능하게 구성되어 상기 재결정화된 유기소재를 별도로 회수하는 회수통을 더 포함하는 것을 특징으로 한다. According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for recovering organic materials, comprising: a recovery tank for separating the recrystallized organic material selectively from the storage tank;
또한, 이 발명에 따르면, 상기 유동수단은 상기 처리챔버의 일측에 연결되어 불활성 기체를 공급하는 불활성 기체공급원을 포함하고, 상기 재결정화수단은 상기 저장조의 이온성 액체 위에 수집된 상기 불활성 기체를 상기 저장조 밖으로 배출하는 배출펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. According to the present invention, the flow means includes an inert gas supply source connected to one side of the processing chamber to supply an inert gas, and the recrystallizing means recovers the inert gas collected on the ionic liquid of the reservoir And a discharge pump for discharging the liquid to the outside of the storage tank.
또한, 이 발명에 따르면, 상기 배출펌프를 통해 배출된 불활성 기체를 상기 불활성 기체공급원으로 리턴시키는 불활성 기체 리턴수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
According to the present invention, there is further provided an inert gas returning means for returning the inert gas discharged through the discharge pump to the inert gas supply source.
이 발명은 유기소재의 승화 정제공정에서 발생한 승화기체를 진공 중에서도 안정한 이온성 액체에 혼입하여 이온성 액체를 승화기체의 액체필터로 활용함으로써, 유기소재의 정제수율을 획기적으로 향상시킬 수 있는 장점이 있다. The present invention has the advantage of remarkably improving the purification yield of the organic material by using the ionic liquid as a liquid filter of the sublimation gas by mixing the sublimation gas generated in the sublimation purification process of the organic material into the stable ionic liquid even in vacuum have.
또한, 이 발명은 장치의 용량을 조절하여 대량의 이온성 액체를 이용해 이온성 액체 안에 과포화도 한계까지 유기소재를 투입함으로써, 유기소재를 대량으로 정제할 수 있어 유기소재의 저가화가 가능한 장점이 있다.In addition, the present invention has an advantage that organic materials can be refined in a large amount by putting an organic material into the ionic liquid to a supersaturation limit by using a large amount of ionic liquid by controlling the capacity of the apparatus, thereby enabling cost reduction of the organic material.
또한, 이 발명은 이온성 액체의 재정제 공정을 거쳐 재활용이 가능하므로 제조 공정의 녹색화를 실현할 수 있는 장점이 있다.
In addition, the present invention has an advantage that greening of the manufacturing process can be realized because the ionic liquid can be recycled through the refining process.
도 1은 OLED의 구조를 나타낸 개념도이고,
도 2는 종래기술에 따른 승화 정제장치의 구성관계를 개략적으로 도시한 구성도이고,
도 3은 이 발명의 제1 실시예에 따른 이온성 액체를 이용한 유기소재 정제장치의 구성관계를 도시한 개념도이고,
도 4는 도 3에 도시된 이온성 액체를 이용한 유기소재 정제장치를 이용한 정제방법에 대한 흐름도이고,
도 5는 이 발명의 제2 실시예에 따른 이온성 액체를 이용한 유기소재 정제장치의 구성관계를 도시한 개념도이고,
도 6은 이온성 액체를 이용한 유기소재의 재결정화 실험장치의 구성관계를 개략적으로 도시한 사시도이고,
도 7은 도 6에 도시된 유기소재의 재결정화 실험장치에서의 세라믹 히터 설정온도에 따른 기판온도 변화를 나타낸 그래프이고,
도 8 내지 도 10은 도 6에 도시된 유기소재의 재결정화 실험장치에서의 결정화온도(기판온도)별 유기소재의 승화온도에 따른 침착률 및 전체 유기물 두께 변화량을 나타낸 그래프들이고,
도 11은 도 6에 도시된 유기소재의 재결정화 실험장치에서의 유기소재 증발 온도 및 기판 온도에 따라 이온성 액체 내에서 NPB 유기소재의 결정화 과정을 광학현미경을 통해 분석한 사진이고,
도 12는 도 6에 도시된 유기소재의 재결정화 실험장치에 의해 제조된 NPB 유기소재 결정화도 이미지(SEM 분석)이고,
도 13은 도 6에 도시된 유기소재의 재결정화 실험장치에 의해 재결정화된 NPB 유기소재의 결정상과 재결정화되기 전 NPB 유기소재의 결정상을 Raman 분석을 통해 분석한 그래프이며,
도 14는 도 6에 도시된 유기소재의 재결정화 실험장치에 의해 재결정화된 NPB 유기소재의 결정립 크기와 재결정화되기 전 NPB 유기소재의 결정립 크기를 광학현미경을 통해 분석한 사진이다.1 is a conceptual view showing a structure of an OLED,
FIG. 2 is a schematic view showing a constitutional relationship of a conventional sublimation purification apparatus,
3 is a conceptual diagram showing a constitutional relationship of an organic material refining apparatus using an ionic liquid according to the first embodiment of the present invention,
FIG. 4 is a flowchart of a purification method using the organic material purification apparatus using the ionic liquid shown in FIG. 3,
5 is a conceptual diagram showing a constitutional relationship of an organic material refining apparatus using an ionic liquid according to a second embodiment of the present invention,
6 is a perspective view schematically showing a constitutional relationship of an apparatus for recrystallizing an organic material using an ionic liquid,
FIG. 7 is a graph showing changes in substrate temperature according to the set temperature of the ceramic heater in the apparatus for recrystallization of organic materials shown in FIG. 6,
FIGS. 8 to 10 are graphs showing the deposition rate and the total organic material thickness variation according to the sublimation temperature of the organic material by the crystallization temperature (substrate temperature) in the recrystallization apparatus of the organic material shown in FIG. 6,
FIG. 11 is a photograph of the crystallization process of the NPB organic material in an ionic liquid according to the evaporation temperature of the organic material and the substrate temperature in the apparatus for recrystallization of the organic material shown in FIG. 6,
12 is an image (SEM analysis) of the crystallinity of NPB organic material produced by the apparatus for recrystallization of an organic material shown in Fig. 6,
FIG. 13 is a graph showing the crystal phase of the NPB organic material recrystallized by the apparatus for recrystallization of the organic material shown in FIG. 6 and the crystal phase of the NPB organic material before the recrystallization,
FIG. 14 is a photograph of the grain size of the NPB organic material recrystallized by the apparatus for recrystallization of the organic material shown in FIG. 6 and the grain size of the NPB organic material before the recrystallization, through an optical microscope.
아래에서, 이 발명에 따른 이온성 액체를 이용한 유기소재 정제방법 및 정제장치의 양호한 실시예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Best Mode for Carrying Out the Invention Hereinafter, preferred embodiments of a method and apparatus for purifying an organic material using an ionic liquid according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
<제1 실시예>≪ Embodiment 1 >
도 3은 이 발명의 제1 실시예에 따른 이온성 액체를 이용한 유기소재 정제장치의 구성관계를 도시한 개념도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 이 실시예의 유기소재 정제장치(300)는 진공분위기하에서 이온성 액체를 이용해 OLED(Organic Light Emitting Diodes)용 유기소재를 정제하는 장치로서, 불순물이 함유된 OLED용 유기소재를 승화시키는 승화수단과, 유기소재의 승화기체를 강제 유동시켜 이온성 액체에 접촉시키는 유동수단, 및 승화기체를 이온성 액체에 용해시켜 유기소재를 재결정화시키는 재결정화수단을 포함하여 구성된다. 또한, 이 실시예의 유기소재 정제장치(300)는 승화수단, 유동수단 및 재결정화수단의 작동을 제어하는 제어수단을 더 포함할 수 있다. 3 is a conceptual diagram showing a constitutional relationship of an organic material refining apparatus using an ionic liquid according to the first embodiment of the present invention. 3, the organic
여기서, 승화수단은 유기소재 원료(311)를 수용하는 도가니(310)와, 도가니(310)가 설치되며 일정 내부 용적을 갖는 처리챔버(320)와, 처리챔버(320)의 내부를 진공상태로 만드는 진공펌프(350), 및 도가니(310)를 가열하는 제1 히터(312)를 포함하여 구성된다. 그리고, 유동수단은 처리챔버(320)의 일측에 연결되어 불활성 기체를 공급하는 불활성 기체공급원(360)을 포함하여 구성된다.Here, the sublimation means includes a
그리고, 재결정화수단은 이온성 액체(341)를 수용한 저장조(340)와, 일측이 처리챔버(320)의 내부와 연통하고 타측이 저장조(340) 내의 이온성 액체(341)에 침지되는 연결도관(330)과, 저장조(340)의 내부를 진공상태로 만드는 상기 진공펌프(350), 및 저장조(340)의 이온성 액체(341) 위에 수집된 기체를 저장조(340) 밖으로 배출하는 배출펌프(353)를 포함하여 구성된다. The recrystallization means includes a
한편, 처리챔버(320)와 저장조(340)는 상측에서 서로 연결되며, 그 연결부위에 진공펌프(350)가 설치된다. 그리고, 진공펌프(350)의 연결라인에는 처리챔버(320) 및 저장조(340)와 선택적으로 연통시키는 밸브(351, 352)가 각각 설치된다. Meanwhile, the
그리고, 저장조(340)의 상부 쪽에는 유기소재의 정제에 사용된 이온성 액체(341)를 정제 공정을 거쳐 재활용할 수 있도록 수집하는 이온성 액체 수집부(370)를 더 갖도록 구성할 수 있다.The
이 실시예에 따른 이온성 액체(341)로는 화학식 1의 1-부틸-3-메틸리미다조리움 비스(트리플루오르메틸 술포닐)이미드(1-Butyl-3-methylimidazorium bis(trifluoromethyl sulfonyl)imide)(BMIM TFSI)를 이용하거나, 화학식 2의 1-옥틸-3-메틸리미다조리움 비스(트리플루오르메틸 술포닐)이미드(1-Octyl-3-methylimidazorium bis(trifluoromethyl sulfonyl)imide)(OMIM TFSI)를 이용할 수 있다. 또는, 1-에틸-3-메틸리미다조리움 비스(트리플루오르메틸 술포닐)이미드(1-Etyl-3-methylimidazorium bis(trifluoromethyl sulfonyl)imide)(EMIM TFSI)를 이용할 수도 있다. As the
상기와 같은 이온성 액체(BMIM TFSI, OMIM TFSI, EMIM TFSI)는 비휘발성 유기용매로서 이온성 액체 내에서 유기(organic)물질과 불순물이 용해-재결정화를 수 없이 반복하는 과정에서 과포화도에 더 빨리 도달하는 유기소재가 우선 재결정화되는 메커니즘으로 인해 다양한 유기소재를 정제 및 재결정화 하는데 사용이 가능하다. Such ionic liquids (BMIM TFSI, OMIM TFSI, and EMIM TFSI) are nonvolatile organic solvents that are capable of dissolving organic compounds and impurities in ionic liquids more rapidly in supersaturation Due to the mechanism by which the organic material arrives first recrystallized, it can be used to purify and recrystallize various organic materials.
한편, BMIM TFSI, OMIM TFSI, EMIM TFSI는 저융점(low melting point), 저증기압(low vapor pressure), 불연성(nonflammable), 유기분자이온의 구성(consist of organic molecular ions), 음-양이온간 조합비율의 조절성질(controllable properties by combinations of anions and cations) 등의 특성을 가지고 있다.On the other hand, BMIM TFSI, OMIM TFSI and EMIM TFSI are low melting point, low vapor pressure, nonflammable, consist of organic molecular ions, And controllable properties by combinations of anions and cations.
이 실시예에 따른 이온성 액체는 유기소재를 정제 및 재결정화를 하는데 사용되는 것으로서, 100~120℃, 10-7Torr에서도 액체상으로 안정하여 진공 공정에서도 용매로 이용이 가능하다.The ionic liquid according to this embodiment is used for purifying and recrystallizing an organic material and is stable as a liquid phase at 100 to 120 ° C and 10 -7 Torr and can be used as a solvent in a vacuum process.
한편, 이 실시예에 따른 유기소재 원료(311)로는 정공 수송층(HTL) 재료로 쓰이는 NPB(N,N'-bis(naphthalen-1-yl)-N,N'-bis(phenyl)-benzidine) 소재를 이용할 수 있다. 여기서, NPB는 승화점이 180℃ 이상이다. 따라서, 처리챔버(320) 내의 도가니(310)를 200℃ 이상으로 가열시키면 승화된다.As the organic material
한편, OLED 소자 제작을 위해 사용되는 증착물질(유기소재 원료)은 상기와 같은 물질 이외에도 여러 가지가 존재한다. 따라서, 이 발명은 이러한 여러 종류의 유기소재를 원료로 이용할 수가 있다. On the other hand, there are a variety of deposition materials (organic material raw materials) used for manufacturing OLED devices other than the above materials. Therefore, the present invention can use these various kinds of organic materials as raw materials.
도가니(310)는 처리챔버(320)의 바닥 쪽에 설치되는 것으로서, 하부 쪽에 제1 히터(312)를 갖도록 구성된다. 또한, 도가니(310)는 그 내부에 정제대상의 유기소재 원료(311)를 담을 수 있는 형태를 갖도록 구성된다. The
한편, 연결도관(330)은 그 일측이 처리챔버(320)의 상부에 연결되고, 타측이 저장조(340)의 상부를 통해 연장하여 이온성 액체(341)의 내부에 침지되는 형태로 배치된다. 이러한 연결도관(330)의 주위에는 연결도관(330)을 가열하는 제2 히터(331)가 더 설치될 수 있다. 여기서, 제2 히터(331)는 후술할 혼합기체가 연결도관(330)을 통해 이온성 액체(341) 안으로 혼입되는 과정에서, 혼합 승화기체(313)가 승화점을 유지할 수 있도록 연결도관(330) 주위를 가열하는 역할을 한다.On the other hand, the
그리고, 저장조(340)의 하부에는 제3 히터(342)가 추가로 더 설치될 수 있다. 여기서, 제3 히터(342)는 이온성 액체(341)를 가열하여 혼합 승화기체(313)가 이온성 액체(341)에 용해되는 용해도를 조절하는 역할을 한다. 또한, 저장조(340)의 상부 쪽에는 배출펌프(353)가 더 설치될 수 있다. 이때, 배출펌프(353)의 설치라인에는 밸브(354)가 더 설치되는 것이 바람직하다. Further, a
또한, 저장조(340)의 상부 쪽에는 이온성 액체 수집부(370)가 더 설치될 수 있다. 여기서, 이온성 액체 수집부(370)는 유기소재의 정제에 사용된 이온성 액체(341)를 증발시켜 불순물과 용해된 유기소재와 분리정제 공정을 거쳐 재활용할 수 있도록 수집하는 역할을 하는 것으로서, 저장조(340)의 내측면에 고정되며 곡면 형태를 갖는 수집판(371)과, 저장조(340)의 내측면에 고정되어 수집판(371)에 의해 수집되는 이온성 액체를 모으는 수집통(372)을 갖도록 구성된다. Further, an ionic
아래에서는 상기와 같이 구성된 이 실시예의 유기소재 정제장치를 이용해 유기소재를 정제하는 방법에 대해 설명한다.Hereinafter, a method of purifying an organic material using the organic material refining apparatus of this embodiment will be described.
도 4는 도 3에 도시된 이온성 액체를 이용한 유기소재 정제장치를 이용한 정제방법에 대한 흐름도이다. 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 먼저 처리챔버(320)의 내부에 유기소재 원료(311)가 담긴 도가니(310)를 설치하고, 저장조(340)에 이온성 액체(341)를 적당량 주입한 후, 진공펌프(350)를 이용해 처리챔버(320)와 저장조(340)를 진공화시킨다. 그런 다음, 제1 히터(312)를 이용해 도가니(310)를 유기소재의 승화점까지 가열시킨다. 그러면, 유기소재와 일부 불순물이 혼합된 유기소재의 혼합 승화기체(313)가 된다(S410).4 is a flowchart illustrating a purification method using an organic material purification apparatus using the ionic liquid shown in FIG. 3 and 4, a
이 상태에서 불활성 기체공급원(360)에서 처리챔버(320)의 내부로 불활성 기체를 공급한다. 이때, 불활성 기체로는 진공도가 크게 떨어지지 않는 범위 내에서 유기소재 정제장치(300)를 구성하는 소재와 반응하지 않는 질소 또는 아르곤 가스 등을 사용한다. 이러한 불활성 기체는 혼합 승화기체(313)를 저장조(340) 내의 이온성 액체(341) 안으로 유동시키는 역할을 하는 것으로서, 혼합 승화기체(313)와 혼합되어 혼합기체가 된다(S420).In this state, an inert gas is supplied from the inert
이렇게 형성된 혼합기체(314)는 처리챔버(320) 내부에서의 압력이 상승함에 따라 연결도관(330)을 통해 이온성 액체(341) 안으로 혼입되어 기포를 형성한다(S430). 한편, 혼합기체(314)가 연결도관(330)을 통해 이온성 액체(341) 안으로 혼입되는 과정에서, 연결도관(330)의 주위에 설치된 제2 히터(331)가 연결도관(330)의 주위를 가열함에 따라 혼합 승화기체(313)가 승화점을 유지한 상태로 이온성 액체(341) 안으로 혼입될 수 있다.The
한편, 이온성 액체(341)에 혼입된 혼합기체는 기포를 형성하면서 기포 안의 혼합 승화기체(313)가 이온성 액체(341)에 용해되고, 불활성 기체는 이온성 액체(341)에 용해되지 않은 채 이온성 액체(341)의 밖으로 떠올라 저장조(340)의 상부에 수집된다. 이렇게 저장조(340)의 상부에 수집된 불활성 기체는 배출펌프(353)에 의해 저장조(340) 밖으로 배출되어 회수된다(S440). 한편, 저장조(340) 밖으로 배출되어 회수된 불활성 기체는 불활성 기체 리턴수단을 통해 불활성 기체공급원(360)으로 리턴되어 재활용할 수도 있다. 여기서, 불활성 기체 리턴수단은 일반적인 펌프 등을 이용해 구성하면 된다. On the other hand, the mixed gas mixed in the
이온성 액체(341)에 혼합 승화기체(313)가 용해될 때 불순물 대비 정제대상의 유기소재의 함량이 절대적으로 높기 때문에, 유기소재가 우선 과포화상태에 이르러 재결정화가 먼저 시작되어 고순도의 정제소재(343)로 석출된다(S450). 이때, 저장조(340)의 하부에 설치되는 제3 히터(342)를 이용해 혼합 승화기체(313)가 이온성 액체(341)에 용해되는 용해도를 조절할 수가 있다. 그로 인해, 혼합 승화기체(313)에 대한 이온성 액체(341)의 용해도를 조절하여 이온성 액체(341) 내에서 유기소재의 과포화도 및 유기소재의 재결정화 속도 등의 제어가 가능하다. 이로 인해 재결정화되는 과정에서 불순물의 혼입을 최소화할 수 있으며, 이렇게 이온성 액체(341) 내에 석출되는 고순도의 정제소재(343)는 저장조(340)로부터 적절히 회수하면 된다. 예를 들어, 저장조(340)의 일측에 개폐구를 형성해 그 곳을 통해 정제소재(343)를 회수하면 된다. When the
상기와 같이 이온성 액체(341) 내에 석출되는 고순도의 정제소재(343)가 회수되고 나면, 이온성 액체(341) 내에는 혼합기체 내에 포함되어 있던 과포화도에 이르기 전까지 용해된 유기소재와 소량의 불순물이 일부 잔류하게 된다. 또한, 정제공정이 진행됨에 따라 이온성 액체(341) 내의 불순물 함량이 증가하게 되고, 일정 시점에서는 불순물 성분 또한 과포화도에 다다르게 되어 재결정화된 유기소재 내에 불순물의 혼입이 발생하게 된다. 이 시점에서 정제공정을 위한 이온성 액체를 고순도의 이온성 액체로 교환해 주는 것이 바람직하다. After the high-
한편, 용해된 유기소재 및 불순물은 이온성 액체와 비교하여 그 증발온도가 서로 다르다. 즉, 이온성 액체의 증발온도가 유기소재 및 불순물에 비해 낮다. 이러한 특성을 이용하면 이온성 액체 성분을 따로 분리 정제하는 것이 가능하다. 이를 위해, 제3 히터(342)를 이온성 액체의 증발온도로 설정해 가열시키면, 이온성 액체는 증발해 이온성 액체 수집부(370)의 수집판(371)을 거쳐 수집통(372)에 회수되고 고농축된 유기소재 및 불순물만 잔류하게 된다. 이렇게 잔류하는 고농축된 유기소재 및 불순물은 별도로 수거 후 일반적인 용매를 이용한 재처리를 통해 유기소재와 불순물의 분리공정을 거친 후, 일정수준의 순도를 갖는 유기소재는 다시 재결정화를 위한 원료로 이용할 수 있다. 또한, 수집통(372)에 회수된 이온성 액체는 이온성 액체 리턴수단을 통해 저장조(340) 내부로 리턴되어 재활용할 수 있다. 여기서, 이온성 액체 리턴수단은 일반적인 펌프 등을 이용해 구성하면 된다. On the other hand, dissolved organic materials and impurities have different evaporation temperatures as compared with ionic liquids. That is, the evaporation temperature of the ionic liquid is lower than that of organic materials and impurities. By using these properties, it is possible to separately separate and purify the ionic liquid component. For this, when the
한편, 이 실시예의 유기소재 정제장치(300)는 혼합기체가 저장조(340)의 이온성 액체(341) 내에 혼입되고 나서, 기포 내의 혼합 승화기체(313)가 이온성 액체(341)와 접촉하여 용해되기 쉽도록 기포의 용적을 더 작게 만드는 기포 미세화수단을 포함할 수도 있다.On the other hand, in the organic
또한, 이 실시예의 유기소재 정제장치(300)는 혼합 승화기체(313)가 이온성 액체(341)에 접촉하기 쉽도록 접촉확대수단을 더 포함할 수도 있다. 예를 들어, 혼합 승화기체(313)가 불활성 기체와 혼합된 상태에서 이온성 액체(341) 안을 일정 시간 통과하도록 유도함으로써 승화기체의 용해를 촉진할 수도 있다.
In addition, the organic
<제2 실시예>≪
도 5는 이 발명의 제2 실시예에 따른 이온성 액체를 이용한 유기소재 정제장치의 구성관계를 도시한 개념도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 이 실시예에 따른 유기소재 정제장치(300A)는 정제소재(343A)의 원활한 회수가 가능하도록 저장조(340A)의 형태와 제3 히터(342A)의 배치를 일부 변형한 것을 제외하고는 제1 실시예의 유기소재 정제장치(300)와 동일하게 구성된다. 따라서, 이 실시예에서는 동일한 구성요소들에 대해서는 동일 도면부호를 부여하고 그에 대한 설명을 생략하기로 한다. 5 is a conceptual diagram showing a constitutional relationship of an organic material refining apparatus using an ionic liquid according to a second embodiment of the present invention. 5, the organic
이 실시예의 저장조(340A)는 그 하부 쪽이 깔때기 형태로 구성되고, 하부 쪽에 정제소재(343A)의 회수통(344)을 별도로 갖도록 구성된다. 이때, 회수통(344)은 저장조(340A)의 하단에 분리 및 결합이 가능하게 구성된다. 따라서, 회수통(344)에는 상술한 바와 같은 공정을 거쳐 석출된 정제소재(343A)가 점점 쌓이게 된다. 한편, 저장조(340A)의 하부에는 회수통(344)으로 이온성 액체가 이동하지 못하도록 제어하는 밸브(345)가 더 설치된다. 따라서, 회수통(344) 내에 정제소재(343A)가 일정량 쌓이면 밸브(345)를 폐쇄하고, 회수통(344)을 저장조(340A)에서 분리해 정제소재(343A)를 회수하면 된다. The
한편, 이 실시예의 제3 히터(342A)는 저장조(340A)의 하부에 회수통(344)을 갖도록 구성함에 따라, 저장조(340A)의 측면에 설치해 간접 가열방식으로 정제소재(343A)가 원활하게 석출될 수 있도록 가열하면 된다.
The
아래에서는 상술한 바와 같은 이온성 액체를 이용한 유기소재의 정제여부를 비롯한 정제효과를 실험한 과정 및 결과 등에 대해 설명한다. Hereinafter, the process and results of the experiment for purifying the organic material using the ionic liquid as described above will be described.
1. 유기소재의 재결정화 실험장치1. Experimental apparatus for recrystallization of organic materials
도 6은 이온성 액체를 이용한 유기소재의 재결정화 실험장치의 구성관계를 개략적으로 도시한 사시도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 유기소재의 재결정화 실험장치는 크게 유기소재 원료를 승화시키는 승화부와, 유기소재의 승화기체를 이온성 액체 내에 재결정화시키는 재결정화부, 및 재결정화된 유기소재(정제소재)를 분석하는 분석부로 구분된다. 한편, 재결정화부 및 분석부는 세라믹 히터, 두께 측정기(thickness monitor), 서모커플(thermo-couple), 마스크(mask)로 구성되며, 승화부는 셔터(shutter), 도가니 및 가열히터로 구성된다. 재결정화부에서는 Si wafer 위에 이온성 액체를 작은 방울(액적, droplet) 형태로 도포시킨 후 마스크에 고정하여 세라믹 히터에 고정시키고, 승화부에서는 정제대상의 유기소재 원료를 도가니에 적재한다. 6 is a perspective view schematically showing a configuration of an apparatus for recrystallizing an organic material using an ionic liquid. As shown in FIG. 6, the apparatus for recrystallizing an organic material comprises a sublimation unit for sublimating an organic material raw material, a recrystallization unit for recrystallizing sublimation gas of an organic material into an ionic liquid, and a recrystallized organic material And the analysis part for analyzing the material). The recrystallization unit and the analysis unit are composed of a ceramic heater, a thickness monitor, a thermo couple, and a mask, and the sublimation unit is composed of a shutter, a crucible, and a heating heater. In the recrystallization part, the ionic liquid is applied on the Si wafer in the form of small drops (droplets), fixed to the mask and fixed to the ceramic heater, and the organic material material to be refined is loaded on the crucible in the sublimation part.
상기와 같이 구성된 유기소재의 재결정화 실험장치를 이용해 실험함에 있어서는, 승화부 내에 있는 유기소재 원료의 증발량을 승화부의 온도를 통하여 제어하며, 승화부로부터 공급되는 유기소재를 이온성 액체 내에서 결정화시키기 위하여 세라믹 히터의 온도를 조절하여 최적의 결정화 온도를 탐색하였다.In the experiment using the organic material recrystallization apparatus configured as described above, the evaporation amount of the organic material material in the sublimation portion is controlled through the temperature of the sublimation portion, and the organic material supplied from the sublimation portion is crystallized in the ionic liquid The optimum temperature for crystallization was investigated by controlling the temperature of the ceramic heater.
2. 유기소재의 재결정화 실험 준비단계(승화부)2. Re-crystallization of organic materials Preparation of experiment (sublimation part)
정제하고자 하는 유기소재 원료를 정량(weighing)한 후 도가니에 투입하고 승화부 내부에 안착시켰다. 이때, 사용된 유기소재 원료로는 NPB (N,N'-di(biphenyl-4-yl)-N,N'-bis(2-methyl-biphenyl-4-yl)biphenyl-4,4'-diamine)를 이용하였다. After weighing the raw material of the organic material to be refined, it was put into the crucible and placed inside the sublimation part. The organic material raw materials used were NPB (N, N'-di (biphenyl-4-yl) -N, N'-bis (2-methyl-biphenyl-4-yl) biphenyl-4,4'-diamine ) Were used.
3. 유기소재의 재결정화 실험 준비 단계(재결정화부 및 분석부)3. Recrystallization of organic materials Preparation of the experiment (recrystallization and analysis)
Si wafer(50x50mm2)에 이온성 액체를 droplet 형태로 도포시킨 후 마스크에 장착시킨다. 그런 다음, 마스크를 세라믹 히터에 연결된 지지부재에 고정시킨 후 서모커플과 두께 측정기를 통해 유기소재의 결정화 온도와 승화부로부터 공급되는 유기소재의 양을 확인하여, 최적의 유기소재의 재결정화 조건을 탐색하였다. 이때, 사용된 이온성 액체로는 OMIM TFSI를 이용하였다. Apply an ionic liquid to the Si wafer (50x50mm 2 ) in droplet form and mount it on the mask. Then, after fixing the mask to the support member connected to the ceramic heater, the crystallization temperature of the organic material and the amount of the organic material supplied from the sublimation portion are confirmed through the thermocouple and the thickness measuring device, and the recrystallization condition of the optimal organic material is Respectively. At this time, OMIM TFSI was used as the ionic liquid used.
4. 세라믹 히터-서모커플 온도4. Ceramic Heater - Thermocouple Temperature
도 7은 도 6에 도시된 유기소재의 재결정화 실험장치에서의 세라믹 히터 설정온도에 따른 기판온도 변화를 나타낸 그래프이다. 도 7에서 알 수 있듯이, 이 실험장치에 장착된 세라믹 히터의 설정온도를 300~500℃까지 승온시킨 후 실제 재결정화부에 전달되는 온도를 서모커플을 통하여 확인한 결과 도 7과 같은 온도구배가 나타남을 확인하였다. 7 is a graph showing changes in substrate temperature according to the set temperature of the ceramic heater in the apparatus for recrystallization of organic materials shown in FIG. As can be seen from FIG. 7, when the set temperature of the ceramic heater mounted on the experimental apparatus was raised to 300 to 500 ° C., and the temperature transferred to the actual recrystallization portion was confirmed through the thermocouple, the temperature gradient shown in FIG. Respectively.
이러한 온도변화 실험은 Si wafer에 도포된 이온성 액체의 결정화 온도를 확인하기 위하여 선행하여 진행한 것으로서, 그 실험결과에 근거해 실제 결정화 온도는 세라믹 히터의 온도가 아닌 서모커플에서 측정한 온도를 바탕으로 재결정화 실험을 진행하였다. This temperature change experiment was performed in advance to confirm the crystallization temperature of the ionic liquid applied to the Si wafer. Based on the experimental results, the actual crystallization temperature is not the temperature of the ceramic heater but the temperature measured by the thermocouple To conduct recrystallization experiments.
5. 승화부의 유기소재 승화 온도에 따른 침착률 변화(결정화 온도:R.T)5. Change in deposition rate with sublimation temperature of organic material in sublimation part (crystallization temperature: R.T)
도 8은 도 6에 도시된 유기소재의 재결정화 실험장치에서의 결정화온도(기판온도)가 상온일 때 NPB 유기소재의 승화온도에 따른 침착률 및 전체 유기물 두께 변화량을 나타낸 그래프이다. 이 실험은 결정화 온도가 상온일 때 승화부의 승화온도를 변화시켜가면서 NPB 유기소재의 침착률 및 전체 두께를 두께 측정기를 통해 분석한 것이다. 그 실험결과, 도 8에서 알 수 있듯이, 유기소재 승화온도가 증가할수록 침착률은 0.1~9Å/sec로 증가하고, 전체 유기물의 두께는 0.011~1.64μm로 변화함을 확인하였다. FIG. 8 is a graph showing the deposition rate and the total organic material thickness variation according to the sublimation temperature of the NPB organic material when the crystallization temperature (substrate temperature) in the apparatus for recrystallizing organic materials shown in FIG. 6 is normal temperature. In this experiment, the deposition rate and the total thickness of NPB organic material were analyzed by a thickness meter while the sublimation temperature of the sublimation part was changed when the crystallization temperature was normal temperature. As a result of the experiment, it was confirmed that as the sublimation temperature of the organic material increases, the deposition rate increases to 0.1 ~ 9 Å / sec and the thickness of the total organic material changes to 0.011 ~ 1.64 袖 m.
6. 승화부의 유기소재 승화 온도에 따른 침착률 변화(결정화 온도:100℃)6. Change in deposition rate with sublimation temperature of organic material in sublimation part (crystallization temperature: 100 ° C)
도 9는 도 6에 도시된 유기소재의 재결정화 실험장치에서의 결정화온도(기판온도)가 100℃일 때 NPB 유기소재 승화온도에 따른 침착률 및 전체 유기물 두께 변화량을 나타낸 그래프이다. 이 실험은 결정화 온도가 100℃일 때 승화부의 승화온도를 변화시켜가면서 NPB 유기소재의 침착률 및 전체 두께를 두께 측정기를 통해 분석한 것이다. 그 결과, 도 9에서 알 수 있듯이, 유기소재 승화온도가 증가할수록 침착률은 0.1~9.2Å/sec로 증가하고, 전체 유기물의 두께는 0.011~1.51μm로 변화함을 확인하였다.FIG. 9 is a graph showing the deposition rate and total organic material thickness variation according to the sublimation temperature of NPB organic material when the crystallization temperature (substrate temperature) in the apparatus for recrystallization of organic materials shown in FIG. 6 is 100 ° C. FIG. In this experiment, the deposition rate and the total thickness of the NPB organic material were analyzed using a thickness meter while the sublimation temperature of the sublimation portion was changed when the crystallization temperature was 100 ° C. As a result, as shown in FIG. 9, it was confirmed that as the sublimation temperature of the organic material increases, the deposition rate increases to 0.1 ~ 9.2 A / sec and the thickness of the total organic material changes to 0.011 ~ 1.51 m.
7. 승화부의 유기소재 승화 온도에 따른 침착률 변화(결정화 온도:110℃)7. Change in deposition rate depending on organic material sublimation temperature of the sublimation part (crystallization temperature: 110 DEG C)
도 10은 도 6에 도시된 유기소재의 재결정화 실험장치에서의 결정화온도(기판온도)가 110℃일 때 NPB 유기소재 승화온도에 따른 침착률 및 전체 유기물 두께 변화량을 나타낸 그래프이다. 이 실험은 결정화 온도가 110℃일 때 승화부의 승화온도를 변화시켜가면서 NPB 유기소재의 침착률 및 전체 두께를 두께 측정기를 통해 분석한 것이다. 그 결과, 도 10에서 알 수 있듯이, 유기소재의 승화온도가 증가할수록 침착률은 0.1~12.8Å/sec로 증가하고, 전체 유기물의 두께는 0.013~2.37μm로 변화함을 확인하였다. 10 is a graph showing the deposition rate and the total organic material thickness variation with NPB organic material sublimation temperature when the crystallization temperature (substrate temperature) in the apparatus for recrystallization of organic materials shown in FIG. 6 is 110 ° C. In this experiment, the deposition rate and the total thickness of the NPB organic material were analyzed using a thickness meter while the sublimation temperature of the sublimation portion was changed when the crystallization temperature was 110 ° C. As a result, as can be seen from FIG. 10, as the sublimation temperature of the organic material increased, the deposition rate increased from 0.1 to 12.8 A / sec, and the total organic material thickness varied from 0.013 to 2.37 μm.
8. 광학현미경을 통한 이온성 액체내 NPB 유기소재 결정화 이미지8. Crystallization image of NPB organic material in ionic liquid through optical microscope
도 11은 도 6에 도시된 유기소재의 재결정화 실험장치에서의 유기소재 승화 온도 및 기판 온도에 따라 이온성 액체 내에서 NPB 유기소재의 결정화 과정을 광학현미경을 통해 분석한 사진이다. 도 11에서 알 수 있듯이, 승화부의 승화 온도(180℃)에서는 NPB 유기소재의 승화가 이루어지지 않아 이온성 액체로 소재 공급이 이루어지지 않았다. 그런데, NPB 유기소재 승화 온도가 200℃ 이상으로 증가할 때부터 승화 과정이 진행되며, 이온성 액체의 결정화 온도(기판 온도)가 증가할수록 정제된 NPB 유기소재의 결정립 크기가 증가하는 것으로 확인되었다. FIG. 11 is a photograph of the crystallization process of an NPB organic material in an ionic liquid according to an organic material sublimation temperature and a substrate temperature in an apparatus for recrystallization of an organic material shown in FIG. 6 through an optical microscope. As can be seen from Fig. 11, at the sublimation temperature (180 DEG C) of the sublimation portion, the organic material was not sublimated and the material was not supplied to the ionic liquid. However, as the sublimation temperature of the NPB organic material increased to over 200 ° C., the sublimation proceeded. As the crystallization temperature (substrate temperature) of the ionic liquid increased, the grain size of the purified NPB organic material increased.
9. SEM 분석을 통한 이온성 액체내 NPB 유기소재 결정화 이미지9. Crystallization image of NPB organic material in ionic liquid by SEM analysis
도 12는 도 6에 도시된 유기소재의 재결정화 실험장치에 의해 제조된 NPB 유기소재 결정화도 이미지(SEM 분석)이다. 즉, 도 12는 광학현미경으로 NPB 유기소재의 결정화도를 분석한 결과를 토대로 유기소재 승화온도(200, 220℃), 결정화 온도(R.T, 100, 110℃)에 따른 NPB 유기소재 결정화도를 SEM 표면 분석한 것이다. 도 12에서 알 수 있듯이, 이온성 액체의 결정화 온도가 R.T, 100℃일 때 NPB 유기소재의 결정화도가 가장 뛰어난 특성을 보여주었으며, 결정화 온도(110℃)에서는 결정화도가 낮아지는 현상을 보여주었다.FIG. 12 is an image (SEM analysis) of an NPB organic material crystallization degree image produced by an apparatus for recrystallizing an organic material shown in FIG. 12 shows the crystallization degree of NPB organic material according to the organic material sublimation temperature (200, 220 ° C) and the crystallization temperature (RT, 100, 110 ° C) based on the result of analyzing the degree of crystallization of NPB organic material with an optical microscope It is. As can be seen from FIG. 12, when the crystallization temperature of the ionic liquid was R.T, 100 ° C, the crystallinity of the NPB organic material showed the most excellent characteristic, and the crystallization degree was lowered at the crystallization temperature (110 ° C).
10. RAMAN 분석을 통한 NPB 유기소재의 결정상 분석10. Analysis of crystalline phase of NPB organic material by RAMAN analysis
도 13은 도 6에 도시된 유기소재의 재결정화 실험장치에 의해 재결정화된 NPB 유기소재의 결정상과 재결정화되기 전 NPB 유기소재의 결정상을 Raman 분석을 통해 분석한 그래프이다. 도 13에서 알 수 있듯이, NPB 유기소재의 승화온도(220℃), 결정화 온도(기판온도)(110℃)의 정제 조건하에서 재결정화된 NPB 유기소재의 결정피크는 1125, 1199, 1222, 1289, 1328, 1375, 1529, 1574, 1609cm-1 의 Raman shift 값을 보여주었으며, 재결정화되기 전 NPB 유기소재의 결정상과 거의 일치하는 Raman shift 값을 보여주었다. 이는 이온성 액체를 통하여 재결정화 될 때, raw NPB 유기소재가 가지는 결정성을 잃지 않고 재결정화 되었음을 나타내는 것이다. FIG. 13 is a graph showing the crystal phase of the NPB organic material recrystallized by the apparatus for recrystallization of the organic material shown in FIG. 6 and the crystalline phase of the NPB organic material before the recrystallization by Raman analysis. 13, the crystal peaks of the NPB organic material recrystallized under the refining conditions of the sublimation temperature (220 DEG C) and the crystallization temperature (substrate temperature) (110 DEG C) of the NPB organic material were 1125, 1199, 1222, 1289, 1328, 1375, 1529, 1574 and 1609 cm -1 , respectively, and showed a Raman shift value almost identical to that of the NPB organic material before recrystallization. This indicates that when recrystallized through an ionic liquid, it was recrystallized without losing the crystallinity of the raw NPB organic material.
11. 광학현미경 분석을 통한 NPB 유기소재의 결정립 크기 분석11. Analysis of grain size of NPB organic materials by optical microscopy
도 14는 도 6에 도시된 유기소재의 재결정화 실험장치에 의해 재결정화된 NPB 유기소재의 결정립 크기(b)와 재결정화되기 전 NPB 유기소재의 결정립 크기(a)를 광학현미경을 통해 분석한 사진이다. 도 14에서 알 수 있듯이, 재결정화되기 전 NPB 유기소재의 경우, 배율(x50, x100, x200)에 따라 결정립 모양 및 크기를 확인한 결과 무작위 방향성의 파우더 형태의 결정립 모양을 나타내었으며, 결정립 크기 또한 일정한 패턴을 지니지 않는 다양한 형태의 입자 사이즈를 보여주었다. 그런데, 이온성 액체 내에서 재결정화된 NPB 유기소재의 경우, dendrite(나뭇가지) 구조를 가지는 결정립 형태를 보여주었으며, 결정화된 NPB 유기소재의 직경 또한 최대 50um의 크기를 나타내어 원료물질 대비 크게 향상된 NPB 유기소재의 결정성을 확인하였다.14 is a graph showing the relationship between the grain size (b) of the NPB organic material recrystallized by the organic material recrystallization apparatus shown in FIG. 6 and the grain size (a) of the NPB organic material before recrystallization It is a photograph. As can be seen from FIG. 14, in the case of NPB organic material before recrystallization, the shape and size of the crystal grains were determined according to the magnification (x50, x100, x200), and as a result, a randomly oriented powder type crystal grain shape was shown. We showed various particle sizes without pattern. However, the recrystallized NPB organic material in the ionic liquid showed a grain shape with a dendrite structure, and the diameter of the crystallized NPB organic material also showed a maximum size of 50 μm. Thus, NPB The crystallinity of the organic material was confirmed.
Raman 데이터에서 원료 물질과 재결정화된 NPB 유기소재의 결정상은 거의 일치하는 경향을 나타내어 결정성 향상 측면을 정확히 예측하기 어려웠으나, 광학현미경 분석을 통하여, 원료 물질이 가지는 결정상을 유지하면서 결정성 및 결정립 크기를 이온성 액체 정제법을 통해 향상시킬 수 있음을 확인하였다. Raman data showed that the raw material and the crystalline phase of recrystallized NPB organic material showed almost the same tendency and it was difficult to accurately predict the improvement of crystallinity. However, through optical microscope analysis, It was confirmed that the size could be improved by ionic liquid refining method.
12. 결론12. Conclusion
이온성 액체를 이용하여 정제된 NPB 유기소재 물질과 원료물질의 데이터를 비교 분석한 결과, 재결정화된 NPB 유기소재의 뚜렷한 변화를 확인하였다. 다수회 걸친 승화-응축 과정을 반복하며 유기소재 정제를 진행하는 승화정제법 대비 이온성 액체 내 유기소재 물질의 과포화도를 이용한 재결정 방법은 공정의 단순화뿐만 아니라, 순수 유기소재 물질만을 재결정화하여 물질의 순도를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.As a result of comparing the data of purified NPB organic materials and raw materials by using ionic liquid, we confirmed the distinct changes of recrystallized NPB organic materials. The recrystallization method using the supersaturation degree of the organic material in the ionic liquid as compared with the sublimation purification method in which the organic material is refined repeatedly by repeating the sublimation-condensation process many times is not only simplification of the process but also recrystallization of the pure organic material, There is an advantage that the purity can be improved.
한편, 이 실험은 그 용량이 작은 유기소재의 재결정화 실험장치를 통해 이루어졌으나, 상기와 같은 실험결과에서 알 수 있듯이, 이 발명에서와 같이 유기소재의 대량정제 기술에도 가능함을 알 수 있다.
Meanwhile, this experiment was conducted through a recrystallization apparatus of organic materials having a small capacity. However, as can be seen from the above-described experimental results, it can be seen that the present invention is also applicable to mass purification of organic materials as in the present invention.
상기와 같은 실시예들 및 실험예를 통해 알 수 있듯이, 이 발명은 용해도 차이를 이용한 정제공정이기 때문에, 이온성 액체 내에서 유기(organic)물질과 불순물이 용해-재결정화를 수 없이 반복하는 과정에서 과포화도에 더 빨리 도달하는 유기소재가 우선 재결정화되는 메커니즘으로 인해 1회 공정만으로도 다양한 유기소재에 대한 정제 및 재결정화가 가능하다. As can be seen from the above-mentioned Examples and Experimental Examples, since the present invention is a purification process using the difference in solubility, the process of repeatedly dissolving-recrystallizing organic materials and impurities in an ionic liquid It is possible to purify and recrystallize various organic materials by a single process owing to the mechanism in which the organic material that reaches the supersaturation is first recrystallized first.
또한, 이 발명은 진공상태의 조건하에서 유기소재를 정제함에 따라 외부 오염원으로부터 공급되는 불순물의 양을 최소화할 수 있어 고순도의 유기소재(정제소재)를 얻을 수가 있다.Further, the present invention can minimize the amount of impurities supplied from external contaminants by purifying an organic material under a vacuum condition, and thus obtain a high-purity organic material (refined material).
또한, 이 발명은 이온성 액체를 필터로 하여 이온성 액체 내에서 정제과정이 진행되기 때문에, 캐리어 가스(carrier gas)에 의한 손실이 없을 뿐만 아니라, 재결정화된 유기소재를 회수한 후 이온성 액체를 재사용하여 유기소재를 정제할 수 있어 정제공정에 소비되는 원재료의 손실 및 제조원가 절감 효과를 기대할 수 있다.
In addition, since the purification process is carried out in the ionic liquid using the ionic liquid as a filter, the present invention is free from the loss due to the carrier gas, and the recrystallized organic material is recovered, Can be reused to purify the organic material, thereby reducing the loss of raw materials consumed in the purification process and reducing the manufacturing cost.
이상에서 이 발명의 이온성 액체를 이용한 유기소재 정제방법 및 정제장치에 대한 기술사항을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 이 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이다. 따라서, 이 발명이 상기에 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 이 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하므로, 그러한 변형예 또는 수정예들 또한 이 발명의 특허청구범위에 속한다 할 것이다.
The description of the organic material purification method and purification apparatus using the ionic liquid of the present invention has been described above with reference to the accompanying drawings, which illustrate the best preferred embodiments of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Examples or modifications will also fall within the scope of the claims of this invention.
300 : 유기소재 정제장치 310 : 도가니
311 : 유기소재 원료 312 : 제1 히터
313 : 승화기체 320 : 처리챔버
330 : 연결도관 331 : 제2 히터
340 : 저장조 341 : 이온성 액체
342 : 제3 히터 343 : 정제소재
350 : 진공펌프 351, 352, 354 : 밸브
352 : 배출펌프 360 : 불활성 기체공급원
370 : 이온성 액체 수집부 371 : 수집판
372 : 수집통300: organic material refining apparatus 310: crucible
311: organic material raw material 312: first heater
313: sublimation gas 320: processing chamber
330: connection conduit 331: second heater
340: reservoir 341: ionic liquid
342: third heater 343: refined material
350:
352: exhaust pump 360: inert gas source
370: ionic liquid collecting part 371: collecting plate
372: Collecting column
Claims (18)
상기 유기소재의 승화기체에 불활성 기체를 혼합하여 혼합기체를 생성하는 생성단계와,
상기 혼합기체를 이온성 액체 안에 혼입하여 기포를 형성함으로써 상기 유기소재의 승화기체를 용해시키는 용해단계, 및
상기 이온성 액체에 용해된 상기 유기소재의 승화기체를 과포화시켜 재결정화된 유기소재를 생성하는 재결정화단계를 포함하는 이온성 액체를 이용한 유기소재 정제방법.A sublimation step of sublimating an organic material to be purified containing an impurity;
Generating a mixed gas by mixing an inert gas with the sublimation gas of the organic material;
A dissolving step of dissolving the sublimation gas of the organic material by mixing the mixed gas into the ionic liquid to form bubbles, and
And a recrystallization step of supersaturated sublimation gas of the organic material dissolved in the ionic liquid to produce a recrystallized organic material.
상기 용해단계에서 상기 승화기체가 용해되는 동안 상기 이온성 액체로부터 부상하는 상기 불활성 기체를 배출하는 배출단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이온성 액체를 이용한 유기소재 정제방법. The method according to claim 1,
Further comprising a discharging step of discharging the inert gas floating from the ionic liquid while the sublimation gas is dissolved in the dissolving step.
상기 재결정화단계 이후에 상기 재결정화된 유기소재를 상기 이온성 액체로부터 회수하는 회수단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이온성 액체를 이용한 유기소재 정제방법.The method according to claim 1,
Further comprising a recovery step of recovering the recrystallized organic material from the ionic liquid after the recrystallization step.
상기 혼합기체가 상기 이온성 액체 안으로 혼입되기 전에 상기 유기소재의 승화점 이상으로 온도를 유지하도록 상기 혼합기체를 가열하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이온성 액체를 이용한 유기소재 정제방법.The method according to claim 1,
Further comprising the step of heating the mixed gas so as to maintain the temperature above the sublimation point of the organic material before the mixed gas is mixed into the ionic liquid.
상기 용해단계에서는 상기 유기소재의 용해도를 조절하기 위해 상기 이온성 액체의 온도를 조절하는 것을 특징으로 하는 이온성 액체를 이용한 유기소재 정제방법.The method according to claim 1,
Wherein the dissolving step adjusts the temperature of the ionic liquid to adjust the solubility of the organic material.
상기 배출단계에서 배출된 상기 불활성 기체는 상기 혼합기체를 생성하는 불활성 기체로 재활용되는 것을 특징으로 하는 이온성 액체를 이용한 유기소재 정제방법. The method of claim 3,
Wherein the inert gas discharged in the discharging step is recycled as an inert gas for generating the mixed gas.
상기 처리챔버의 일측에 연결되어 불활성 기체를 공급하는 불활성 기체공급원과;
이온성 액체를 수용하는 저장조와, 일측이 상기 처리챔버의 내부와 연통하고 타측이 상기 저장조의 이온성 액체에 침지되는 연결도관, 및 상기 저장조의 내부를 진공화시키는 진공펌프를 구비하며, 상기 이온성 액체 안에서 상기 유기소재의 승화기체가 과포화 용해되어 재결정화되는 재결정화수단;을 포함하며,
상기 처리챔버 안에서 상기 유기소재의 승화기체와 상기 불활성 기체가 혼합된 혼합기체 상태로 상기 연결도관을 통해 상기 이온성 액체 안으로 혼입되어 기포를 발생함으로써 상기 유기소재의 승화기체가 상기 이온성 액체에 용해되는 것을 특징으로 하는 이온성 액체를 이용한 유기소재 정제장치.1. A sublimation means for sublimating an organic material to be purified containing an impurity, comprising: a processing chamber in which a crucible for containing the organic material is installed; a vacuum pump for evacuating the inside of the processing chamber; and a first heater for heating the crucible The sublimation means including;
An inert gas supply source connected to one side of the processing chamber to supply an inert gas;
And a vacuum pump for evacuating the interior of the reservoir, wherein the ion pump is provided with a reservoir for storing the ionic liquid, a connection conduit having one side communicating with the interior of the processing chamber and the other side immersed in the ionic liquid of the reservoir, And recrystallization means for subcritating and subliming the sublimation gas of the organic material in the liquid,
And a gas mixture of the sublimation gas of the organic material and the inert gas is introduced into the ionic liquid through the connection conduit in the processing chamber to generate bubbles so that the sublimation gas of the organic material dissolves in the ionic liquid Wherein the ionic liquid is an organic material.
상기 유기소재의 승화점을 유지하도록 상기 연결도관의 외부를 가열하는 제2 히터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이온성 액체를 이용한 유기소재 정제장치.The method of claim 8,
Further comprising a second heater for heating the outside of the connection conduit to maintain the sublimation point of the organic material.
상기 유기소재의 용해도를 조절하도록 상기 이온성 액체가 담긴 상기 저장조의 하부를 가열하는 제3 히터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이온성 액체를 이용한 유기소재 정제장치.The method of claim 8,
Further comprising a third heater for heating a lower portion of the reservoir containing the ionic liquid to control solubility of the organic material.
상기 저장조의 내측 상부에 설치되어 상기 유기소재의 정제에 사용된 상기 이온성 액체를 진공 중에서 일정 온도 이상으로 가열하고 증발시켜 재활용할 수 있도록 수집하는 이온성 액체 수집부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이온성 액체를 이용한 유기소재 정제장치.The method of claim 12,
Further comprising an ionic liquid collecting part installed in the upper part of the inside of the reservoir and collecting the ionic liquid used for purification of the organic material in a vacuum so as to be heated at a predetermined temperature or higher and evaporated for recycling, Organic material refining apparatus using liquid.
상기 이온성 액체 수집부는 상기 저장조의 내측면에 고정되는 수집판과, 상기 저장조의 내측면에 고정되어 상기 수집판에 의해 수집되는 이온성 액체를 모으는 수집통을 포함하는 것을 특징으로 하는 이온성 액체를 이용한 유기소재 정제장치.14. The method of claim 13,
Characterized in that the ionic liquid collector comprises a collection plate fixed to the inner surface of the reservoir and a collection container secured to the inner surface of the reservoir and collecting the ionic liquid collected by the collection plate. Organic Material Purification System Using.
상기 수집통에 수집된 이온성 액체를 상기 저장조로 리턴시키는 이온성 액체 리턴수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이온성 액체를 이용한 유기소재 정제장치.15. The method of claim 14,
And an ionic liquid returning means for returning the ionic liquid collected in the collecting container to the reservoir.
상기 저장조와 선택적으로 연통되고 또한 결합 및 분리가 가능하게 구성되어 상기 재결정화된 유기소재를 별도로 회수하는 회수통을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이온성 액체를 이용한 유기소재 정제장치.The method of claim 8,
Wherein the organic material purification apparatus further comprises a recovery vessel which is selectively communicated with the storage tank and is capable of being coupled and separated to recover the recrystallized organic material separately.
상기 재결정화수단은 상기 저장조의 이온성 액체 위에 수집된 상기 불활성 기체를 상기 저장조 밖으로 배출하는 배출펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이온성 액체를 이용한 유기소재 정제장치.The method of claim 8,
Wherein the recrystallization means further comprises a discharge pump for discharging the inert gas collected on the ionic liquid of the storage tank to the outside of the storage tank.
상기 배출펌프를 통해 배출된 불활성 기체를 상기 불활성 기체공급원으로 리턴시키는 불활성 기체 리턴수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이온성 액체를 이용한 유기소재 정제장치.
18. The method of claim 17,
And an inert gas returning means for returning the inert gas discharged through the discharge pump to the inert gas supply source.
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