本發(fā)明涉及小分子材料熱穩(wěn)定性檢測領(lǐng)域領(lǐng)域，具體涉及一種用于檢測小分子蒸鍍型oled材料熱穩(wěn)定性的方法及裝置。

背景技術(shù)：

目前成熟的oled屏體(照明及顯示)量產(chǎn)過程中，均采用蒸鍍型小分子oled材料，所述的oled材料在高真空和一定的高溫下蒸鍍到基板上，形成無定形的薄膜，因而材料的穩(wěn)定性直接影響到器件的光電性能以及壽命。為了保證材料能夠在量產(chǎn)的蒸鍍條件下正常使用，oled材料需要在特定的高溫下能夠長時間的保持穩(wěn)定不分解狀態(tài)，因此蒸鍍材料的高溫穩(wěn)定性數(shù)據(jù)將對屏體廠商的材料篩選和量產(chǎn)工藝確定具有重要意義。

目前小分子蒸鍍型oled材料熱穩(wěn)定性的方法有：

1.模擬量產(chǎn)線上的高溫高真空的條件下對材料進行處理，保持材料不被蒸干的情況下，保持數(shù)天，然后測試材料的各項分析數(shù)據(jù)，得出材料穩(wěn)定性的數(shù)據(jù)，驗證試驗可以選擇多個溫度段進行，從而指導(dǎo)屏體廠家獲得較佳的工藝參考值。這種測試方法需要使用大量的材料，浪費嚴重，不適合于研發(fā)品的驗證和材料的篩選。

2.封管實驗，將少量材料在真空或者惰性氣體下封裝在密閉的容器中(一般為玻璃材質(zhì))，在不同的溫度下加熱數(shù)天，然后進行測試，已確定其在不同溫度下、不同時間段內(nèi)的分解情況，并以此判斷材料的熱穩(wěn)定性。這種方法的封裝過程需要嚴格控制條件，不僅真空度要足夠高，就是惰性氣體的純度也要足夠高，否則很容易發(fā)生材料由于氣氛不好，發(fā)生顏色或者品質(zhì)變壞的情況，對材料的穩(wěn)定性給出錯誤的結(jié)論

3.使用專門設(shè)計熱穩(wěn)定性測試設(shè)備，驗證材料在不同溫度和時間段的穩(wěn)定情況。該方法設(shè)備價錢昂貴，可能需要幾十萬元人民幣。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種用于檢測小分子材料熱穩(wěn)定性的方法，該方法簡便易操作，且測試結(jié)果可靠。

本發(fā)明還提供了一種適于上述檢測小分子材料熱穩(wěn)定性的封管測試裝置及系統(tǒng)

為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種用于檢測小分子材料熱穩(wěn)定性的方法，包括下述步驟：

s1、將待檢測樣品置于封管測試裝置中

將待檢測樣品置于具有敞口結(jié)構(gòu)的第一容器中，再將所述第一容器置于第二容器中，在所述第一容器和所述第二容器之間放置具有強還原性金屬粉末，并用惰性氣體置換第一容器和第二容器中的空氣后封閉所述第二容器，得到封管測試裝置；

s2、將制備好的封管測試裝置放入加熱設(shè)備中加熱，然后卻至室溫，取出封管裝置，對檢測樣品進行分析檢測分析，得到材料的熱穩(wěn)定性數(shù)據(jù)。

所述的待檢測樣品為小分子蒸鍍型oled材料。

小分子蒸鍍型oled材料為空穴注入材料，空穴傳輸材料，p型摻雜材料，發(fā)光層主體材料，染料，電子傳輸材料或陰極覆蓋層材料。

所述的金屬粉末為銅粉、鐵粉、鋅粉、鎂粉或鋁粉中的一種或幾種的組合。

金屬粉末依次采用稀鹽酸、水、丙酮進行洗滌以去除金屬粉末表面的氧化物。

所述的步驟s2中加熱時間和加熱溫度與所述的小分子材料在量產(chǎn)線上連續(xù)蒸鍍的時間一致。

所述的惰性氣體為氮氣。

所述的第一容器為管型玻璃容器，所述的第二容器為安培瓶。

所述的加熱設(shè)備為馬弗爐。

一種小分子材料熱穩(wěn)定性測試裝置，包括具有敞口結(jié)構(gòu)的第一容器，所述第一容器中裝有待檢測樣品，所述第一容器置于第二容器中，在所述第一容器和所述第二容器之間放置具有強還原性金屬粉末，所述第一容器和第二容器中充滿惰性氣體，所述第二容器封閉得到封管測試裝置。

所述的金屬粉末為銅粉、銅粉、鐵粉、鋅粉、鎂粉或鋁粉中的一種或幾種的組合。

所述的第一容器為管型玻璃容器，所述的第二容器為安培瓶。

一種檢測小分子材料熱穩(wěn)定性的系統(tǒng)，包括所述的小分子材料熱穩(wěn)定性測試裝置和對所述小分子材料熱穩(wěn)定性測試裝置進行加熱的加熱設(shè)備。

所述的加熱設(shè)備為馬弗爐。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：

本發(fā)明提供的用于檢測小分子材料熱穩(wěn)定性的方法，是將待檢測樣品置于封管測試裝置中，再將封管測試裝置放入加熱設(shè)備中加熱，加熱時間與所述的小分子材料在量產(chǎn)線上連續(xù)蒸鍍的時間一致，然后卻至室溫，取出封管裝置，對檢測樣品進行分析檢測分析，得到熱穩(wěn)定性數(shù)據(jù)。

本發(fā)明的封管裝置在熔封之前采用惰性氣體置換第一容器和第二容器中的空氣，一般是通過兩到三次的普通機械泵抽空-氮氣置換循環(huán)，將封管內(nèi)的空氣置換為惰性氣氛，然后將玻璃容器熔封。在測試過程中發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，僅僅采用已置換惰性氣氛的封管測試裝置進行熱穩(wěn)定性測試時，依然會出現(xiàn)變色或者純度降低的問題。

發(fā)明人經(jīng)過大量研究發(fā)現(xiàn)，因為盡管已將封管裝置的空氣置換為惰性氣體，但是封管內(nèi)仍然不可避免的殘留有少量空氣，在后續(xù)加熱過程中由于氧氣，甚至是微量的氧氣，在高溫下(一般200-400℃之間)，會與有機材料發(fā)生反應(yīng)，從而導(dǎo)致材料變色或者變質(zhì)，這種現(xiàn)象將直接影響到對材料穩(wěn)定性的判斷，極大地可能會因此判斷材料的不穩(wěn)定性，因而需要去除在測試容器中存在的少量氧氣。因而最終決定在在第一容器和所述第二容器之間放置能夠很容易的與氧氣發(fā)生反應(yīng)的具有強還原性金屬粉末，在后續(xù)的加熱過程中所述強還原性金屬粉末會優(yōu)先與氧氣發(fā)生反應(yīng)，從而去除封管測試裝置內(nèi)部殘余的氧氣，從而避免在高溫下這些殘余的氧氣氧化材料而導(dǎo)致材料變色或者純度降低使得材料，進而避免導(dǎo)致對材料熱穩(wěn)定性的誤判。進一步地，本發(fā)明還采用鹽酸、去離子水、丙酮對所述金屬粉末進行預(yù)處理以去除金屬粉末表面的氧化物，達到活化金屬粉的作用。

實驗結(jié)果表明，在未使用該方法之前，做10次試驗，材料變均黃(或者黃色加深)，甚至變黑的情形很多,有時全部失敗，采用本方法之后，在合適的溫度區(qū)間內(nèi)(排除因為溫度過高而導(dǎo)致的碳化等因素)材料顏色基本上100％的保持原色或者微微變化。

附圖說明

為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本發(fā)明的具體實施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進一步詳細的說明，其中：

圖1為本發(fā)明的封管裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2-1為待檢測樣品的圖片；

圖2-2為待檢測樣品采用傳統(tǒng)方法加熱后的圖片；

圖3-1為待檢測樣品的圖片；

圖3-2為待檢測樣品采用本發(fā)明的設(shè)備加熱72h后的圖片；

圖3-3為待檢測樣品采用本發(fā)明的設(shè)備加熱120h后的圖片；

圖4-1為待檢測樣品的在380℃下保持24小時的熱重分析tga曲線圖；

圖4-2為待檢測樣品的在380℃下保持72小時的熱重分析tga曲線圖；

圖4-3為待檢測樣品的在380℃下保持120小時的熱重分析tga曲線圖；

圖5-1為待檢測樣品的在450℃下保持24小時的液相色譜圖；

圖5-2為待檢測樣品的在450℃下保持48小時的液相色譜圖；

圖5-3為待檢測樣品的在450℃下保持72小時的液相色譜圖；

圖5-4為待檢測樣品的在450℃下保持96小時的液相色譜圖；

圖中：1、第二容器；2、第一容器；3、待檢測樣品；4、強還原性金屬粉末；5、熔封端。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方式作進一步地詳細描述。

本發(fā)明可以以許多不同的形式實施，而不應(yīng)該被理解為限于在此闡述的實施例。相反，提供這些實施例，使得本公開將是徹底和完整的，并且將把本發(fā)明的構(gòu)思充分傳達給本領(lǐng)域技術(shù)人員，本發(fā)明將僅由權(quán)利要求來限定。

本發(fā)明提供的一種用于檢測小分子材料熱穩(wěn)定性的方法，包括下述步驟：

s1、將待檢測樣品置于封管測試裝置中

將待檢測樣品3置于具有敞口結(jié)構(gòu)的第一容器2中，再將所述第一容器2置于第二容器1中，在所述第一容器2和所述第二容器之間放置具有強還原性金屬粉末4，然后通過兩到三次的普通機械泵抽空-氮氣置換循環(huán)，將封管內(nèi)的空氣置換為惰性氣氛后，采用熔封技術(shù)在所述第二容器1的上端形成熔封端5，封閉所述第二容器1，具體是在所述的第二容器1的上端采用熔封方式形成熔封端5，得到封管測試裝置；

s2、將制備好的封管測試裝置放入加熱設(shè)備中加熱，在設(shè)定的溫度加熱設(shè)定的時間，具體地，加熱時間和加熱溫度與所述的小分子材料在量產(chǎn)線上連續(xù)蒸鍍的時間一致，例如小分子材料在量產(chǎn)線上連續(xù)蒸鍍的時間為24小時，蒸鍍溫度為350℃，本步驟中加熱時間為24小時，加熱溫度為350℃；小分子材料在量產(chǎn)線上連續(xù)蒸鍍的時間為48小時，蒸鍍溫度為350℃，本步驟中加熱時間為48小時，加熱溫度為350℃；以此類推。一般情況下，為了保證量產(chǎn)線的產(chǎn)能，小分子材料(oled器件或者屏體中的各種功能材料要求是一樣的)需要在量產(chǎn)線上連續(xù)蒸鍍5天甚至6天，因此需要給出在蒸鍍溫度下5天或者6天下材料的穩(wěn)定性數(shù)據(jù)。由于設(shè)備狀況以及產(chǎn)能不同的的需求，即使同一款材料在不同的屏體廠商的設(shè)備上也可能采用不同的工藝條件進行使用。為了給出材料在不同溫度下不同時間段內(nèi)的穩(wěn)定性情況，需要測試材料在不同溫度條件下(通常為300-450℃之間)分別加熱不同時間(一般設(shè)定為24h，48h，72h，96h，120h，144h)后冷卻至室溫，取出封管裝置，分別測試相應(yīng)的材料的純度以及其他物理參數(shù)的變化情況，匯總后得到熱穩(wěn)定性數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)對屏體廠商調(diào)整量產(chǎn)工藝條件具有非常重要的意義。

所述的待檢測樣品為分子量介于400-1000之間的小分子材料，具體為小分子蒸鍍型oled材料，材料類型包括各種有機電致發(fā)光器件中蒸鍍過程中所用到的有機材料，例如空穴注入材料hil，空穴傳輸材料htl，p型摻雜材料p-dopant，各色發(fā)光層主體材料emlhostmaterial，各色發(fā)光層摻雜材料emldopantmaterial，電子傳輸材料etl和陰極覆蓋層材料cpl。

所述的金屬粉末4為銅粉、鐵粉、鋅粉、鎂粉或鋁粉中的一種或幾種的組合。金屬粉末4采用稀依次采用稀鹽酸、去離子水、丙酮進行洗滌以去除金屬粉末表面的氧化物，達到活化金屬粉的作用。

所述的第一容器2為管型玻璃容器，如玻璃試管等，所述的第二容器1為安培瓶。所述的加熱設(shè)備為馬弗爐。

所述的惰性氣體為氮氣。

一種小分子材料熱穩(wěn)定性測試裝置，包括具有敞口結(jié)構(gòu)的第一容器2，所述第一容器2中裝有待檢測樣品，所述第一容器2置于第二容器1中，在所述第一容器2和所述第二容器之間放置具有強還原性金屬粉末4，所述第一容器2和第二容器1中充滿惰性氣體，所述第二容器1封閉得到封管測試裝置。

所述的金屬粉末4為銅粉、鐵粉、鋅粉、鎂粉或鋁粉中的一種或幾種的組合。金屬粉末4采用稀依次采用稀鹽酸、去離子水、丙酮進行洗滌以去除金屬粉末表面的氧化物，達到活化金屬粉的作用。。

所述的第一容器2為管型玻璃容器，所述的第二容器1為安培瓶。

一種檢測小分子材料熱穩(wěn)定性的系統(tǒng)，包括所述的小分子材料熱穩(wěn)定性測試裝置和對所述小分子材料熱穩(wěn)定性測試裝置進行加熱的加熱設(shè)備，所述的加熱設(shè)備為馬弗爐。

實施例1

本實施例測試待測試的樣品空穴傳輸材料htl1，測試實驗溫度為380℃，時間為24h,48h,72h,96h和120h。

所述的測試方法包括下述步驟：

s1、將待檢測樣品置于封管測試裝置中將待檢測樣品分別置于5個具有敞口結(jié)構(gòu)的玻璃試管中，再將所述玻璃試管分別置于5個安培瓶中，在每個所述玻璃試管和所述安培瓶之間放置具有強還原性金屬粉末4銅粉，所述的銅粉采用稀鹽酸-去離子水-丙酮預(yù)處理以去除金屬粉表面的氧化物，達到活化金屬粉的作用，然后通過兩次的普通機械泵抽空-氮氣置換循環(huán)，將封管內(nèi)的空氣置換為惰性氣氛后，采用熔封技術(shù)在所述安培瓶的上端形成熔封端，得到5個分別裝有不同待測樣品的封管測試裝置；

s2、將5個步驟s1制備的封管測試裝置分別放入設(shè)置好溫度為380℃的馬弗爐中，并分別恒溫保持24小時、48小時、72小時、96小時、120小時，到相應(yīng)的時間后取出對應(yīng)的封管，冷卻至室溫后。

對樣品進行顏色變化的觀察，樣品顏色變化如圖3-1、圖3-2和圖3-3所示，圖3-1為未加熱前的樣品的圖片，圖3-2為在380℃條件下保持72小時后的圖片，圖3-3為在380℃條件下保持120小時后的圖片，對比三個圖片可知，材料在380℃下加熱后顏色只有微小的變化，而且72h和120h顏色基本一致，表明材料在此測試溫度下基本上保持穩(wěn)定。

對樣品進行熱重分析tga測試，如圖4-1、圖4-2和圖4-3所示，對比htl1在380℃下分別加熱24h，72h和120h的tga圖譜，基本上是一致的，表明材料在380℃下保持5天基本上沒有明顯變化，材料保持穩(wěn)定。

對經(jīng)過380℃下24h，48h，72h，96h和120h處理的材料進行hplc測試和熔點測試，測試結(jié)果見下表，分析結(jié)果顯示材料的液相純度基本上保持在99.8左右，熔點也沒有明顯的變化，從另一側(cè)面證實了材料在此溫度下的穩(wěn)定性，屏體廠商使用此款材料，可以采用這個溫度進行蒸鍍。

380℃下不同時間段熱穩(wěn)定試驗后測試結(jié)果

本實施例由于在玻璃試管和安培瓶之間裝有強還原性銅粉，在封管加熱時，金屬粉會消耗掉殘余的微量氧氣，從而避免在高溫下這些殘余的氧氣氧化材料而導(dǎo)致的材料變色或者純度降低。

對比例1

對比例中同樣的小分子空穴注入材料htl1的采用的加熱設(shè)備除了不在封管測試裝置中添加金屬粉末4，其他的裝置及加熱條件與實施例1相同。加熱前后樣品顏色變化如圖2-1和圖2-2所示，加熱器顏前樣品顏色為白色，加熱后顏色加深至黑色，表明殘余氧氣很多，導(dǎo)致材料在加熱的情況下被氧化分解。

實施例2

本實施例測試待測試的樣品仍然為空穴傳輸材料htl1，我們需要驗證材料在450℃下的穩(wěn)定性情況，，所述的測試方法包括下述步驟：

s1、將待檢測樣品置于封管測試裝置中

將待檢測樣品htl1分別置于5個具有敞口結(jié)構(gòu)的玻璃試管中，再將所述玻璃試管分別置于5個安培瓶中，在每個所述玻璃試管和所述安培瓶之間放置具有強還原性金屬粉末4鋅粉，所述的鋅粉采用稀鹽酸-去離子水-丙酮預(yù)處理以去除金屬粉表面的氧化物，達到活化金屬粉的作用，然后通過兩到三次的普通機械泵抽空-氮氣置換循環(huán)，將封管內(nèi)的空氣置換為惰性氣氛后，采用熔封技術(shù)在所述安培瓶的上端形成熔封端，得到封管測試裝置；

s2、將5個步驟s1制備的封管測試裝置分別放入設(shè)置好溫度為380℃的馬弗爐中，并分別恒溫保持24小時、48小時、72小時、96小時、120小時，到相應(yīng)的時間后取出對應(yīng)的封管，冷卻至室溫后。

對樣品進行液相色譜分析，如圖5-1、圖5-2、圖5-3和圖5-4所示，由圖5-1可知，htl1在450℃下加熱24h后，材料已經(jīng)發(fā)生了明顯的分解(液相圖譜保留時間2-4分鐘內(nèi)，產(chǎn)生許多裂解產(chǎn)物峰)，加熱48h后分解更加明顯，到72h后，甚至主峰都已經(jīng)發(fā)生裂分，96h后材料基本上完全分解，這說明htl1在450℃下是不穩(wěn)定的，屏體廠商如果應(yīng)用此款材料，工藝條件選擇要在低于此溫度。

實施例3

本實施例對p-dopant進行熱穩(wěn)定性分析，材料的結(jié)構(gòu)見下方所示，其中測試方法同實施例1，測試溫度為340℃，時間為24h,48h,72h,96h和120h。分析結(jié)果顯示該材料的在此溫度下的性質(zhì)穩(wěn)定性，屏體廠商使用此款材料，蒸鍍工藝條件可以采用這個溫度及以下溫度進行蒸鍍。

實施例4

本實施例對發(fā)光層主體材料fh1進行熱穩(wěn)定性分析，材料的結(jié)構(gòu)見下方所示，其中測試方法同實施例1，測試溫度為240℃，時間為24h,48h,72h,96h和120h。分析結(jié)果顯示該材料的在此溫度下的性質(zhì)穩(wěn)定性，屏體廠商使用此款材料，蒸鍍工藝條件可以采用這個溫度及以下溫度進行蒸鍍。

實施例5

本本實施例對綠色染料gd1進行熱穩(wěn)定性分析，材料的結(jié)構(gòu)見下方所示，其中測試方法同實施例1，測試溫度為270℃，時間為24h,48h,72h,96h和120h。分析結(jié)果顯示該材料的在此溫度下的性質(zhì)穩(wěn)定性，屏體廠商使用此款材料，蒸鍍工藝條件可以采用這個溫度及以下溫度進行蒸鍍。

實施例6

本實施例對紅色染料rd1進行熱穩(wěn)定性分析，材料的結(jié)構(gòu)見下方所示，其中測試方法同實施例1，測試溫度為230℃，時間為24h,48h,72h,96h和120h。分析結(jié)果顯示該材料的在此溫度下的性質(zhì)穩(wěn)定性，屏體廠商使用此款材料，蒸鍍工藝條件可以采用這個溫度及以下溫度進行蒸鍍。

實施例7

本實施例對藍色染料bd1進行熱穩(wěn)定性分析，材料的結(jié)構(gòu)見下方所示，其中測試方法同實施例1，測試溫度為280℃，時間為24h,48h,72h,96h和120h。分析結(jié)果顯示該材料的在此溫度下的性質(zhì)穩(wěn)定性，屏體廠商使用此款材料，蒸鍍工藝條件可以采用這個溫度及以下溫度進行蒸鍍。

實施例8

本實施例對電子傳輸材料etl1進行熱穩(wěn)定性分析，材料的結(jié)構(gòu)見下方所示，其測試方法同前實施例1，測試溫度為340℃，時間為24h,48h,72h,96h和120h。分析結(jié)果顯示該材料的在此溫度下的性質(zhì)穩(wěn)定性，屏體廠商使用此款材料，蒸鍍工藝條件可以采用這個溫度及以下溫度進行蒸鍍。

實施例9

本實施例對陰極覆蓋層材料cpl1進行熱穩(wěn)定性分析，材料的結(jié)構(gòu)見下方所示其中測試方法同實施例1，測試溫度為380℃，時間為24h,48h,72h,96h和120h。分析結(jié)果顯示該材料的在此溫度下的性質(zhì)穩(wěn)定性，屏體廠商使用此款材料，蒸鍍工藝條件可以采用這個溫度及以下溫度進行蒸鍍。

顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護范圍之中。