KR20210014859A - N-heterocyclic compound and organic light emitting device comprising the same - Google Patents

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KR20210014859A
KR20210014859A KR1020190092818A KR20190092818A KR20210014859A KR 20210014859 A KR20210014859 A KR 20210014859A KR 1020190092818 A KR1020190092818 A KR 1020190092818A KR 20190092818 A KR20190092818 A KR 20190092818A KR 20210014859 A KR20210014859 A KR 20210014859A
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Abstract

The present invention relates to a novel N-heterocyclic compound and an organic light emitting device comprising the same. When the N-heterocyclic compound according to the present invention is employed as a material for an organic material layer, luminescent properties such as luminous efficiency, power efficiency, quantum efficiency, etc., of the compound induce the increase of light emitting properties, and thus the organic light emitting device having improved power consumption can be realized.

Description

N-헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자{N-HETEROCYCLIC COMPOUND AND ORGANIC LIGHT EMITTING DEVICE COMPRISING THE SAME}N-heterocyclic compound and organic light emitting device including the same {N-HETEROCYCLIC COMPOUND AND ORGANIC LIGHT EMITTING DEVICE COMPRISING THE SAME}

본 발명은 신규한 N-헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자에 관한 것이다.The present invention relates to a novel N-heterocyclic compound and an organic light emitting device including the same.

유기 발광 소자는 전자 주입 전극(음극) 과 정공 주입 전극(양극) 사이에 형성된 유기막에 전하를 주입하면 전자와 정공이 쌍을 이룬 후 소멸하면서 빛을 내는 소자이다. 이는 플라스틱 같은 플렉시블 투명 기판 위에도 소자를 형성할 수 있을 뿐 아니라, 플라즈마 디스플레이 패널이나 무기 EL(Electro Luminescence) 디스플레이에 비해 낮은 전압에서 구동이 가능하다. 또한, 전력 소모가 비교적 적으며, 시야각이 넓고, 콘트라스트가 우수할 뿐만 아니라 응답속도가 빠르다는 장점을 가진다.An organic light-emitting device is a device that emits light while electrons and holes form a pair and then disappear when charge is injected into an organic film formed between an electron injection electrode (cathode) and a hole injection electrode (anode). This not only allows the device to be formed on a flexible transparent substrate such as plastic, but can be driven at a lower voltage than that of a plasma display panel or an inorganic EL (Electro Luminescence) display. In addition, it has the advantage of relatively low power consumption, wide viewing angle, excellent contrast, and fast response speed.

통상의 유기 발광 소자는 기판, 양극, 정공을 양극으로부터 받아들이는 정공 주입층, 정공을 이송하는 정공 수송층, 정공과 전자가 결합하여 빛을 내는 발광층, 전자를 음극으로부터 받아들여 발광층으로 전달하는 전자 수송층 및 음극으로 구성된다. 경우에 따라서는, 별도의 발광층 없이 전자 수송층이나 정공 수송층에 소량의 형광 또는 인광성 염료를 도핑하여 발광층을 구성할 수도 있으며, 고분자를 사용할 경우에는 정공 수송층과 발광층 및 전자 수송층의 역할을 하나의 고분자가 동시에 수행할 수도 있다.Typical organic light emitting devices include a substrate, an anode, a hole injection layer that accepts holes from the anode, a hole transport layer that transports holes, a light-emitting layer where holes and electrons combine to emit light, and an electron transport layer that receives electrons from the cathode and transfers them to the emission layer. And a cathode. In some cases, a light-emitting layer may be formed by doping a small amount of fluorescent or phosphorescent dye on the electron transport layer or hole transport layer without a separate light-emitting layer. In the case of using a polymer, a single polymer serves as the hole transport layer, the light-emitting layer, and the electron transport layer. Can also be performed at the same time.

언급에서와 같이, 유기 발광 소자는 양극과 음극 사이에 개재되는 유기물층을 배치시킨 구조를 가진다. 상기 유기 발광 소자에 전압이 인가됨에 따라, 전극으로부터 주입된 전자와 정공이 유기물층에서 결합하여 쌍을 이룬 후 소멸하면서 빛을 발하게 되는데, 이때 상기 유기물층은 필요에 따라 단층 또는 다층으로 구성될 수 있다. 일 예로, 유기물층의 재료로서, 그 자체가 단독으로 발광층을 구성할 수 있는 화합물이 사용될 수도 있고, 발광층의 호스트 또는 도펀트 역할을 할 수 있는 화합물의 혼합물이 사용될 수도 있다. 그 외에도, 유기물층의 재료로서, 정공 주입, 정공 수송, 전자 차단, 정공 차단, 전자 수송, 전자 주입 등의 역할을 수행할 수 있는 화합물이 사용될 수도 있다.As mentioned above, the organic light emitting device has a structure in which an organic material layer interposed between an anode and a cathode is disposed. As a voltage is applied to the organic light-emitting device, electrons and holes injected from the electrode are combined in the organic material layer to form a pair and then dissipate to emit light.At this time, the organic material layer may be configured as a single layer or multiple layers as necessary. For example, as the material of the organic material layer, a compound capable of constituting an emission layer by itself may be used, or a mixture of compounds capable of serving as a host or a dopant of the emission layer may be used. In addition, as a material of the organic material layer, a compound capable of performing a role of hole injection, hole transport, electron blocking, hole blocking, electron transport, and electron injection may be used.

이에, 유기 발광 소자의 성능, 수명 또는 효율을 향상시키기 위한, 유기물층의 재료 개발은 여전히 지속적으로 요구되고 있다. 특히, 발광층의 호스트 역할을 할 수 있는 화합물 및 전자 수송층에 사용할 수 있는 화합물에 대한 개발이 절실히 요구되고 있다.Accordingly, development of a material for an organic material layer in order to improve the performance, life, or efficiency of the organic light emitting device is still required. In particular, there is an urgent need to develop a compound that can serve as a host for a light emitting layer and a compound that can be used for an electron transport layer.

KR 10-2016-0017055 AKR 10-2016-0017055 A KR 10-2019-0075322 AKR 10-2019-0075322 A KR 10-1994837 B1KR 10-1994837 B1

본 발명은 신규한 N-헤테로고리 화합물인 유기 발광 화합물을 제공하는데 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a novel N-heterocyclic compound, an organic light-emitting compound.

또한, 본 발명은 상기 N-헤테로고리 화합물을 유기물층의 재료로 이용하여, 구동전압을 낮추고, 전력효율 및 양자효율의 상승을 유도하여 소비전력이 개선된 유기 발광 소자를 제공하는데 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to provide an organic light-emitting device in which power consumption is improved by lowering a driving voltage and inducing an increase in power efficiency and quantum efficiency by using the N-heterocyclic compound as a material of an organic material layer.

상술된 목적을 위해, 본 발명에서는 하기 화학식1로 표시되는 N-헤테로고리 화합물이 제공된다.For the purposes described above, the present invention provides an N-heterocyclic compound represented by the following formula (1).

[화학식1][Formula 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

[상기 화학식1에서,[In Formula 1,

Ar은 치환되거나 치환되지 않은 6원의 헤테로아릴 골격이고;Ar is a substituted or unsubstituted 6 membered heteroaryl skeleton;

R1은 수소, 중수소, 할로겐, 시아노, C1-C30알킬, C3-C30시클로알킬, C6-C30아릴, C3-C30헤테로아릴 또는 이들의 조합이고;R 1 is hydrogen, deuterium, halogen, cyano, C1-C30 alkyl, C3-C30 cycloalkyl, C6-C30 aryl, C3-C30 heteroaryl, or a combination thereof;

R2는 할로겐, 시아노, C1-C30알킬, C3-C30시클로알킬, C6-C30아릴, C3-C30헤테로아릴 또는 이들의 조합이고;R 2 is halogen, cyano, C1-C30 alkyl, C3-C30 cycloalkyl, C6-C30 aryl, C3-C30 heteroaryl, or a combination thereof;

n은 0 내지 3에서 선택되는 정수이고, 상기 n이 2 또는 3의 정수인 경우 상기 R2는 서로 동일하거나 상이할 수 있고, 상기 n이 0인 경우 3개의 치환체는 모두 수소이고;n is an integer selected from 0 to 3, and when n is an integer of 2 or 3, R 2 may be the same as or different from each other, and when n is 0, all three substituents are hydrogen;

m은 2 또는 3의 정수이고;m is an integer of 2 or 3;

상기 Ar의 치환은 C1-C30알킬, 할로겐, 시아노, C3-C30시클로알킬, C1-C30알콕시, C6-C30아릴옥시, C6-C30아릴, 모노 또는 디C1-C30알킬아미노, 모노 또는 디C6-C30아릴아미노, 니트로, 히드록시 등 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 치환체에 의해 임의의 탄소원자에서 일어나고; 상기 헤테로아릴은 서로 독립적으로 B, N, O, S, P(=O), Si 및 P 등로부터 선택된 하나 이상을 포함하고; 상기 n 또는 m에 의해 반복되는 치환체는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.]The substitution of Ar is C1-C30 alkyl, halogen, cyano, C3-C30 cycloalkyl, C1-C30 alkoxy, C6-C30 aryloxy, C6-C30 aryl, mono or diC1-C30 alkylamino, mono or diC6 -C30 arylamino, nitro, hydroxy, and the like, occurring at any carbon atom by one or more substituents selected from the group consisting of, and combinations thereof; The heteroaryl is each independently at least one selected from B, N, O, S, P(=O), Si and P; The substituents repeated by n or m may be the same or different from each other.]

또한, 본 발명에서는 상기 화학식1로 표시되는 N-헤테로고리 화합물을 포함하는 유기 발광 소자가 제공된다.In addition, in the present invention, an organic light emitting device including the N-heterocyclic compound represented by Formula 1 is provided.

본 발명에 따른 N-헤테로고리 화합물은 피리딘, 피리미딘, 피라진, 피리다진, 트리아진 등으로부터 유도된 6원의 헤테로아릴 골격에 둘 이상의 벤조티아졸기를 도입함으로써, 화학적으로 안정하며 높은 전자밀도를 가진다. 또한, 유리 전이 온도(Tg)가 열적 안정성 역시 우수하다. 이러한, 높은 열적 안정성은 유기 발광 소자에 구동 안정성을 제공하는 중요한 요인이 된다는 측면에서 본 발명은 이점을 갖는다.The N-heterocyclic compound according to the present invention is chemically stable and has high electron density by introducing two or more benzothiazole groups into a 6-membered heteroaryl skeleton derived from pyridine,  pyrimidine, pyrazine,  pyridazine, triazine, etc. Have. In addition, the glass transition temperature (Tg) is also excellent in thermal stability. The present invention has an advantage in that such high thermal stability becomes an important factor for providing driving stability to an organic light-emitting device.

본 발명에 따른 N-헤테로고리 화합물은 유기 발광 소자의 유기물층 재료로서, 유효한 효과를 발휘할 수 있다. 구체적으로, 본 발명에 따른 N-헤테로고리 화합물은 유기 발광 소자에서, 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층 등에 유효한 효과를 발휘할 수 있는 유기물층 재료로 사용될 수 있다. 특히, 본 발명에 따르면, 발광층의 재료로 사용되어, 우수한 발광특성을 나타내고 전류의 누설을 억제한다. 또한, 전자 수송층의 재료로 사용되어, 전자가 빠르게 발광층으로 주입되고 전극으로부터 주입된 전자와 정공이 발광층에 균형 있게 주입될 수 있도록 돕는다.The N-heterocyclic compound according to the present invention is an organic material layer material of an organic light-emitting device, and can exhibit effective effects. Specifically, the N-heterocyclic compound according to the present invention can be used as an organic material layer material capable of exhibiting effective effects such as a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, an electron injection layer, and the like in an organic light emitting device. In particular, according to the present invention, it is used as a material for a light-emitting layer, exhibits excellent light-emitting properties and suppresses current leakage. In addition, it is used as a material for the electron transport layer, so that electrons are rapidly injected into the light emitting layer, and electrons and holes injected from the electrode can be injected in a balanced manner into the light emitting layer.

따라서, 본 발명에 따른 N-헤테로고리 화합물을 채용한 유기 발광 소자는, 소자의 구동전압을 낮출 수 있고, 전력효율 및 양자효율 등과 같은 발광특성의 상승을 유도하여 소비전력이 개선된 유기 발광 소자를 제공할 수 있는 이점을 갖는다. 또한, 장수명 특성을 갖는 유기 발광 소자를 제공할 수 있다는 이점을 갖는다.Therefore, the organic light-emitting device employing the N-heterocyclic compound according to the present invention can lower the driving voltage of the device and induce an increase in light-emitting characteristics such as power efficiency and quantum efficiency, thereby improving power consumption. It has an advantage that can provide. In addition, it has the advantage of being able to provide an organic light-emitting device having a long lifespan.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자(Device 1)의 적층구조를 개략적으로 나타낸 도면이고,
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자(Device 1)의 0 내지 15V에서의 전류밀도(㎃/㎠) 및 휘도(cd/㎡)를 나타낸 그래프이고,
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자(Device 1)의 전류효율(cd/A) 대 휘도(cd/㎡)를 나타낸 그래프이고,
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자(Device 1)의 전력효율(Im/W) 대 휘도(cd/㎡)를 나타낸 그래프이고,
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자(Device 2)의 적층구조를 개략적으로 나타낸 도면이고,
도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자(Device 2)의 0 내지 15V에서의 전류밀도(㎃/㎠) 및 휘도(cd/㎡)를 나타낸 그래프이고,
도7은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자(Device 2)의 전류효율(cd/A) 대 휘도(cd/㎡)를 나타낸 그래프이고,
도8은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자(Device 2)의 전력효율(Im/W) 대 휘도(cd/㎡)를 나타낸 그래프이고,
도9는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자(Device 3)의 적층구조를 개략적으로 나타낸 도면이고,
도10은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자(Device 3)의 0 내지 15V에서의 전류밀도(㎃/㎠) 및 휘도(cd/㎡)를 나타낸 그래프이고,
도11은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자(Device 3)의 전류효율(cd/A) 대 휘도(cd/㎡)를 나타낸 그래프이고,
도12는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자(Device 3)의 전력효율(Im/W) 대 휘도(cd/㎡)를 나타낸 그래프이다.
1 is a schematic view showing a stacked structure of an organic light emitting device (Device 1) according to an embodiment of the present invention,
2 is a graph showing current density (㎃/cm2) and luminance (cd/m2) at 0 to 15V of an organic light-emitting device (Device 1) according to an embodiment of the present invention.
3 is a graph showing current efficiency (cd/A) versus luminance (cd/m2) of an organic light-emitting device (Device 1) according to an embodiment of the present invention.
4 is a graph showing power efficiency (Im/W) versus luminance (cd/m2) of an organic light-emitting device (Device 1) according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram schematically showing a stacked structure of an organic light emitting device (Device 2) according to an embodiment of the present invention,
6 is a graph showing current density (㎃/cm2) and luminance (cd/m2) at 0 to 15V of an organic light-emitting device (Device 2) according to an embodiment of the present invention.
7 is a graph showing current efficiency (cd/A) versus luminance (cd/m2) of an organic light-emitting device (Device 2) according to an embodiment of the present invention.
8 is a graph showing power efficiency (Im/W) versus luminance (cd/m2) of an organic light-emitting device (Device 2) according to an embodiment of the present invention.
9 is a schematic view showing a stacked structure of an organic light emitting device (Device 3) according to an embodiment of the present invention,
10 is a graph showing the current density (㎃/cm2) and luminance (cd/m2) at 0 to 15V of the organic light emitting device (Device 3) according to an embodiment of the present invention.
11 is a graph showing current efficiency (cd/A) versus luminance (cd/m2) of an organic light-emitting device (Device 3) according to an embodiment of the present invention.
12 is a graph showing power efficiency (Im/W) versus luminance (cd/m2) of an organic light-emitting device (Device 3) according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 N-헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자에 대하여 이하 상술하나, 이때 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.The N-heterocyclic compound according to the present invention and the organic light emitting device including the same are described in detail below, but unless otherwise defined in the technical terms and scientific terms used at this time, those of ordinary skill in the technical field to which the present invention belongs Descriptions of known functions and configurations that have the meanings commonly understood and may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted in the following description.

본 명세서의 용어, “알킬” 및 그 외 “알킬” 부분을 포함하는 치환체는 하나의 수소 제거에 의해서 지방족 탄화수소로부터 유도된 유기 라디칼로, 직쇄 또는 분쇄 형태를 모두 포함한다. 또한, 본 발명에 따른 알킬, 알콕시 및 그 외 알킬 부분을 포함하는 치환체는 탄소수 1 내지 7의 단쇄인 치환체가 우선되나 8이상의 장쇄의 치환체 또한 본 발명의 일 양태임은 물론이다.As used herein, the term “alkyl” and other substituents including “alkyl” moieties are organic radicals derived from aliphatic hydrocarbons by one hydrogen removal, and include both straight chain or branched forms. In addition, as for the substituents including alkyl, alkoxy and other alkyl moieties according to the present invention, a short-chain substituent having 1 to 7 carbon atoms takes precedence, but it is a matter of course that a long-chain substituent of 8 or more is also an aspect of the present invention.

또한, 본 명세서의 용어, “아릴”은 하나의 수소 제거에 의해서 방향족 탄화수소로부터 유도된 유기 라디칼로, 각 고리에 적절하게는 4 내지 7개, 바람직하게는 5 또는 6개의 고리원자를 포함하는 단일 또는 융합고리계를 포함하며, 다수개의 아릴이 단일결합으로 연결되어 있는 형태까지 포함한다. 일 예로, 페닐, 나프틸, 비페닐, 터페닐, 안트릴, 인데닐, 플루오레닐, 페난트릴, 트리페닐레닐, 피렌일, 페릴렌일, 크라이세닐, 나프타세닐, 플루오란텐일 등을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.In addition, the term "aryl" in the present specification is an organic radical derived from an aromatic hydrocarbon by the removal of one hydrogen, and suitably contains 4 to 7, preferably 5 or 6 ring atoms in each ring. Or it includes a fused ring system, and includes a form in which a plurality of aryls are connected by a single bond. For example, phenyl, naphthyl, biphenyl, terphenyl, anthryl, indenyl, fluorenyl, phenanthryl, triphenylenyl, pyrenyl, peryleneyl, chrysenyl, naphthyl, fluoranthenyl, etc. , Is not limited thereto.

또한, 본 명세서의 용어, “헤테로아릴”은 방향족 고리 골격으로부터 유도된 유기 라디칼로, 골격의 고리원(고리원자)로서 B, N, O, S. Si 및 P 등으로부터 선택되는 1 내지 4 개의 헤테로원자를 포함하고, 나머지 방향족 고리 골격원은 탄소인 아릴 그룹을 의미한다. 또한, 본 명세서에서 6원의 헤테로아릴 골격은 상술한 헤테로원자를 포함하는 방향족 고리 골격으로, 적어도 1개 이상의 N을 포함하는 방향족 고리 골격을 의미한다. 일 예로, 상기 6원의 헤테로아릴 골격은 피리딘, 피리미딘, 피라진, 피리다진, 트리아진 등으로부터 유도된 것일 수 있다.In addition, the term "heteroaryl" in the present specification is an organic radical derived from an aromatic ring skeleton, and 1 to 4 members selected from B, N, O, S. Si and P as a ring member (ring atom) of the skeleton It includes a hetero atom, and the rest of the aromatic ring skeleton member refers to an aryl group that is carbon. In addition, in the present specification, the 6-membered heteroaryl skeleton refers to an aromatic ring skeleton including the above-described heteroatom, and refers to an aromatic ring skeleton including at least one or more Ns. For example, the 6-membered heteroaryl skeleton may be derived from pyridine,  pyrimidine, pyrazine,  pyridazine, triazine, and the like.

또한, 본 명세서의 용어, “시클로알킬”은 완전히 포화된 또는 부분적으로 불포화된 지환족 탄화수소 고리로부터 유도된 유기 라디칼로, 융합된 시클릭, 브릿징된 시클릭 및 스피로시클릭기 등도 포함한다. 일 예로, 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 시클로헥실, 시클로헵틸, 데칼린, 바이시클[3.1.1]헵탄, 바이시클로[2.2.1]헵탄, 바이시클로[2.2.2]옥탄, 바이시클[3.2.2]노난, 스피로[2.5]옥탄, 스피로[3.5]노난, 아다만틸 등을 포함하나, 이에 한정되지 않는다.In addition, the term "cycloalkyl" as used herein is an organic radical derived from a fully saturated or partially unsaturated alicyclic hydrocarbon ring, and includes fused cyclic, bridged cyclic and spirocyclic groups. For example, cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, decalin, bike[3.1.1]heptane, bicyclo[2.2.1]heptane, bicyclo[2.2.2]octane, bike[3.2. 2] nonane, spiro [2.5] octane, spiro [3.5] nonane, including, but not limited to, adamantyl.

또한, 본 명세서의 용어, “알콕시”는 알킬-O-*를 의미하며, “아릴옥시”는 아릴-O-*를 의미한다. 이때, 상기 알킬과 아릴은 상술된 정의를 따른다.In addition, as used herein, “alkoxy” means alkyl-O-*, and “aryloxy” means aryl-O-*. In this case, the alkyl and aryl follow the above definition.

또한, 본 명세서의 용어, “아미노”는 *-NH2를 의미한다.In addition, the term "amino" in the present specification means *-NH 2 .

또한, 본 명세서의 용어, “할로겐”은 불소(F), 염소(Cl), 브롬(Br) 또는 요오드(I) 원자를 의미한다.In addition, the term "halogen" used herein refers to a fluorine (F), chlorine (Cl), bromine (Br) or iodine (I) atom.

또한, 본 명세서에서, 화학식1에 기재된 치환체 정의에 따른 탄소수는 더 치환될 수 있는 치환체의 탄소수를 포함하지 않는다.In addition, in the present specification, the number of carbon atoms according to the definition of the substituent described in Formula 1 does not include the number of carbon atoms of the substituent that can be further substituted.

본 발명에 따른 N-헤테로고리 화합물은, 질소원자를 하나 이상 포함하는 6원의 헤테로아릴 골격을 모핵으로 하고, 상기 모핵의 임의의 탄소원자에 치환되거나 치환되지 않은 벤조티아졸기가 2개 또는 3개결합된 신규 구조의 화합물이다.The N-heterocyclic compound according to the present invention has a 6-membered heteroaryl skeleton containing at least one nitrogen atom as a parent nucleus, and 2 or 3 benzothiazole groups substituted or unsubstituted on any carbon atom of the parent nucleus It is a compound of a novel structure that is individually bonded.

또한, 상기 N-헤테로고리 화합물은 유기 발광 소자용도를 가지며, 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층 등의 유기물층에 포함되어 유효한 효과를 발휘하는 유기 재료이다.In addition, the N-heterocyclic compound is an organic material having an organic light emitting device use, and is contained in an organic material layer such as a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and an electron injection layer to exhibit effective effects.

구체적으로, 상기 N-헤테로고리 화합물은 화학적으로 안정하며 높은 전자밀도를 가진다. 게다가, 유기 발광 소자에 구동 안정성을 제공하는 중요한 요인일 수 있는 열적 안정성, 즉 높은 유리 전이 온도(Tg)를 갖는다. 또한, 본 발명에 따른 N-헤테로고리 화합물은 유기물 사이에서의 계면특성을 향상되게 하며, 다양한 유기용매에 대한 개선된 용해도를 갖는다. 이에, 본 발명에 따른 N-헤테로고리 화합물은 유기 발광 소자의 유기 재료로서 다양한 양태로서 적용될 수 있다는 이점을 갖는다.Specifically, the N-heterocyclic compound is chemically stable and has a high electron density. In addition, it has thermal stability, that is, a high glass transition temperature (Tg), which can be an important factor providing driving stability to the organic light emitting device. In addition, the N-heterocyclic compound according to the present invention improves interfacial properties between organic substances and has improved solubility in various organic solvents. Accordingly, the N-heterocyclic compound according to the present invention has the advantage that it can be applied in various aspects as an organic material of an organic light emitting device.

이하, 본 발명에 대하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명에서는 하기 화학식1로 표시되는 N-헤테로고리 화합물이 제공된다.In the present invention, an N-heterocyclic compound represented by the following formula (1) is provided.

[화학식1][Formula 1]

Figure pat00002
Figure pat00002

[상기 화학식1에서,[In Formula 1,

Ar은 치환되거나 치환되지 않은 6원의 헤테로아릴 골격이고;Ar is a substituted or unsubstituted 6 membered heteroaryl skeleton;

R1은 수소, 중수소, 할로겐, 시아노, C1-C30알킬, C3-C30시클로알킬, C6-C30아릴, C3-C30헤테로아릴 또는 이들의 조합이고;R 1 is hydrogen, deuterium, halogen, cyano, C1-C30 alkyl, C3-C30 cycloalkyl, C6-C30 aryl, C3-C30 heteroaryl, or a combination thereof;

R2는 할로겐, 시아노, C1-C30알킬, C3-C30시클로알킬, C6-C30아릴, C3-C30헤테로아릴 또는 이들의 조합이고;R 2 is halogen, cyano, C1-C30 alkyl, C3-C30 cycloalkyl, C6-C30 aryl, C3-C30 heteroaryl, or a combination thereof;

n은 0 내지 3에서 선택되는 정수이고, 상기 n이 2 또는 3의 정수인 경우 상기 R2는 서로 동일하거나 상이할 수 있고, 상기 n이 0인 경우 3개의 치환체는 모두 수소이고;n is an integer selected from 0 to 3, and when n is an integer of 2 or 3, R 2 may be the same as or different from each other, and when n is 0, all three substituents are hydrogen;

m은 2 또는 3의 정수이고;m is an integer of 2 or 3;

상기 Ar의 치환은 C1-C30알킬, 할로겐, 시아노, C3-C30시클로알킬, C1-C30알콕시, C6-C30아릴옥시, C6-C30아릴, 모노 또는 디C1-C30알킬아미노, 모노 또는 디C6-C30아릴아미노, 니트로, 히드록시 등 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 치환체에 의해 임의의 탄소원자에서 일어나고; 상기 헤테로아릴은 서로 독립적으로 B, N, O, S, P(=O), Si 및 P 등로부터 선택된 하나 이상을 포함하고; 상기 n 또는 m에 의해 반복되는 치환체는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.]The substitution of Ar is C1-C30 alkyl, halogen, cyano, C3-C30 cycloalkyl, C1-C30 alkoxy, C6-C30 aryloxy, C6-C30 aryl, mono or diC1-C30 alkylamino, mono or diC6 -C30 arylamino, nitro, hydroxy, and the like, occurring at any carbon atom by one or more substituents selected from the group consisting of, and combinations thereof; The heteroaryl is each independently at least one selected from B, N, O, S, P(=O), Si and P; The substituents repeated by n or m may be the same or different from each other.]

상술한 바와 같은 구조적 특징으로, 상기 N-헤테로고리 화합물은 높은 발광효율을 구현할 수 있어, 이는 발광층 재료로 사용될 수 있다.With the structural features as described above, the N-heterocyclic compound can realize high luminous efficiency, and thus can be used as a material for a light emitting layer.

또한, 이는 전자 주입과 관련한 에너지 장벽을 제거하고, 적절한 HOMO 에너지 준위와 LUMO 에너지 준위를 가지는 전자 수송층을 제공할 수 있어, 이는 전자 수송층의 재료로 사용될 수 있다. 또한, 정공의 누설 및 전류의 누설을 효과적으로 억제하고, 전자가 발광층으로 신속하게 주입되어 발광층으로 전하게 균형있게 주입될 수 있도록 한다.In addition, this can remove the energy barrier associated with electron injection, and provide an electron transport layer having an appropriate HOMO energy level and LUMO energy level, and thus can be used as a material for the electron transport layer. In addition, leakage of holes and leakage of current are effectively suppressed, and electrons are rapidly injected into the emission layer so that electrons can be injected in a balanced manner into the emission layer.

본 발명의 일 실시예에 따른 N-헤테로고리 화합물은 우수한 발광효율 및 향상된 구동 수명을 구현하기 위한 측면에서, 상기 Ar은 피리딘, 피리미딘, 피라진, 피리다진 또는 트리아진 등으로부터 유도된 6원의 헤테로아릴 골격을 갖는 것일 수 있다.The N-heterocyclic compound according to an embodiment of the present invention is a six-membered element derived from pyridine,  pyrimidine, pyrazine,  pyridazine or triazine, in terms of implementing excellent luminous efficiency and improved driving life. It may have a heteroaryl skeleton.

일 양태로, N-헤테로고리 화합물이 2개의 벤조티아졸기를 갖는 경우, 상기 Ar은 하기 구조식1에서 선택되는 것일 수 있다.In one aspect, when the N-heterocyclic compound has two benzothiazole groups, Ar may be selected from the following Structural Formula 1.

[구조식1][Structural Formula 1]

Figure pat00003
Figure pat00003

[상기 구조에서,[In the above structure,

R11 및 R12는 서로 독립적으로 C1-C30알킬, 할로겐, 시아노, C3-C30시클로알킬, C1-C30알콕시, C6-C30아릴옥시, C6-C30아릴 또는 이들의 조합이고;R 11 and R 12 are independently of each other C1-C30 alkyl, halogen, cyano, C3-C30 cycloalkyl, C1-C30 alkoxy, C6-C30 aryloxy, C6-C30 aryl, or a combination thereof;

R13은 수소, C1-C30알킬, 할로겐, 시아노, C3-C30시클로알킬, C1-C30알콕시, C6-C30아릴옥시, C6-C30아릴 또는 이들의 조합이고;R 13 is hydrogen, C1-C30 alkyl, halogen, cyano, C3-C30 cycloalkyl, C1-C30 alkoxy, C6-C30 aryloxy, C6-C30 aryl, or a combination thereof;

a은 0 내지 3에서 선택되는 정수이고, 상기 a가 0인 경우 3개의 치환체는 모두 수소이고;a is an integer selected from 0 to 3, and when a is 0, all three substituents are hydrogen;

b은 0 내지 2에서 선택되는 정수이고, 상기 b가 0인 경우 2개의 치환체는 모두 수소이다.]b is an integer selected from 0 to 2, and when b is 0, both substituents are hydrogen.]

상기와 같이, 상기 화학식1의 m이 2인 경우, 즉 2개의 벤조티아졸기를 갖는 N-헤테로고리 화합물은 전자 수송층 재료로 사용시, 전자 수송층의 HOMO 에너지 준위와 발광물질층의 HOMO 에너지 준위의 차이를 높인다. 이에, 정공 누설이 효과적으로 차단된다.As described above, when m in Formula 1 is 2, that is, when an N-heterocyclic compound having two benzothiazole groups is used as an electron transport layer material, the difference between the HOMO energy level of the electron transport layer and the HOMO energy level of the light emitting material layer Raises. Thus, hole leakage is effectively blocked.

구체적으로, 상기 화학식1에서 상기 m이 2인 경우, 상기 Ar은 상기 구조식1에서 선택되고; 상기 R1은 수소, 할로겐, 시아노, C1-C30알킬, C6-C30아릴, C3-C30헤테로아릴 또는 이들의 조합이고; 상기 R2는 C1-C30알킬, C3-C30시클로알킬 또는 이들의 조합이고; 상기 n은 0 내지 3에서 선택되는 정수인 것일 수 있다.Specifically, when m is 2 in Formula 1, Ar is selected from Structural Formula 1; R 1 is hydrogen, halogen, cyano, C1-C30 alkyl, C6-C30 aryl, C3-C30 heteroaryl, or a combination thereof; R 2 is C1-C30 alkyl, C3-C30 cycloalkyl, or a combination thereof; The n may be an integer selected from 0 to 3.

구체적으로, 상기 화학식1에서 상기 m이 2인 경우, 상기 Ar은 상기 구조식1에서 선택되고; 상기 R1은 수소, 할로겐, 시아노, C1-C7알킬, C6-C12아릴, C3-C12헤테로아릴 또는 이들의 조합이고; 상기 R2는 C1-C7알킬, C3-C12시클로알킬 또는 이들의 조합이고; 상기 n은 0 내지 3에서 선택되는 정수인 것일 수 있다.Specifically, when m is 2 in Formula 1, Ar is selected from Structural Formula 1; R 1 is hydrogen, halogen, cyano, C1-C7 alkyl, C6-C12 aryl, C3-C12 heteroaryl, or a combination thereof; R 2 is C1-C7 alkyl, C3-C12 cycloalkyl, or a combination thereof; The n may be an integer selected from 0 to 3.

구체적으로, 상기 화학식1에서 상기 m이 2인 경우, 상기 Ar은 상기 구조식1에서 선택되고; 상기 R1은 할로겐, 시아노, C1-C7알킬, 불화C1-C7알킬, 페닐, 나프틸 또는 비페닐 등의 아릴, 또는 피리딘, 피리미딘, 피라진, 피리다진, 트리아진 등의 헤테로아릴,이고; 상기 R2는 C1-C7알킬이고; 상기 n은 0 또는1의 정수인 것일 수 있다.Specifically, when m is 2 in Formula 1, Ar is selected from Structural Formula 1; R 1 is halogen, cyano, C1-C7 alkyl, fluorinated C1-C7 alkyl, aryl such as phenyl, naphthyl or biphenyl, or heteroaryl such as pyridine, pyrimidine, pyrazine, pyridazine, and triazine, and ; R 2 is C1-C7 alkyl; The n may be an integer of 0 or 1.

구체적으로, 상기 화학식1에서, 상기 n은 0의 정수인 것일 수 있다.Specifically, in Formula 1, n may be an integer of 0.

구체적으로, 상기 Ar은 상기 구조식1에서 선택되며, 상기 R11, R12 및 R13는 서로 독립적으로 수소, 할로겐, 시아노, C1-C7알킬 또는 불화C1-C7알킬 등일 수 있다.Specifically, Ar is selected from Structural Formula 1, and R 11 , R 12 and R 13 may each independently be hydrogen, halogen, cyano, C1-C7 alkyl, or fluorinated C1-C7 alkyl.

구체적으로, 상기 Ar은 상기 구조식1에서 선택되며, 상기 R11, R12 및 R13는 서로 독립적으로 수소 또는 할로겐 등일 수 있다.Specifically, Ar is selected from Structural Formula 1, and R 11 , R 12 and R 13 may be hydrogen or halogen independently of each other.

다른 일 양태로, N-헤테로고리 화합물이 3개의 벤조티아졸기를 갖는 경우, 상기 Ar은 하기 구조식2에서 선택되는 것일 수 있다.In another aspect, when the N-heterocyclic compound has three benzothiazole groups, Ar may be selected from the following Structural Formula 2.

[구조식2][Structural Formula 2]

Figure pat00004
Figure pat00004

[상기 구조에서,[In the above structure,

R14는 C1-C30알킬, 할로겐, 시아노, C3-C30시클로알킬, C1-C30알콕시, C6-C30아릴옥시, C6-C30아릴 또는 이들의 조합이고;R 14 is C1-C30 alkyl, halogen, cyano, C3-C30 cycloalkyl, C1-C30 alkoxy, C6-C30 aryloxy, C6-C30 aryl, or a combination thereof;

R15는 수소, C1-C30알킬, 할로겐, 시아노, C3-C30시클로알킬, C1-C30알콕시, C6-C30아릴옥시, C6-C30아릴 또는 이들의 조합이고;R 15 is hydrogen, C1-C30 alkyl, halogen, cyano, C3-C30 cycloalkyl, C1-C30 alkoxy, C6-C30 aryloxy, C6-C30 aryl, or a combination thereof;

b은 0 내지 2에서 선택되는 정수이고, 상기 b가 0인 경우 2개의 치환체는 모두 수소이다.]b is an integer selected from 0 to 2, and when b is 0, both substituents are hydrogen.]

상기와 같이, 상기 화학식1의 m이 3인 경우, 즉 3개의 벤조티아졸기를 갖는 N-헤테로고리 화합물은 전자 수송층 재료로 사용시, 전자 수송층의 HOMO 에너지 준위와 발광물질층의 HOMO 에너지 준위의 차이를 보다 높인다. 또한, 이를 발광층 재료로 사용시, 현저하게 향상된 발광특성의 구현과 동시에 낮은 구동전압을 가능케한다.As described above, when m in Formula 1 is 3, that is, when an N-heterocyclic compound having three benzothiazole groups is used as an electron transport layer material, the difference between the HOMO energy level of the electron transport layer and the HOMO energy level of the light emitting material layer Higher. In addition, when it is used as a material for a light emitting layer, it enables remarkably improved light emitting characteristics and at the same time a low driving voltage.

구체적으로, 상기 화학식1에서 상기 m이 3인 경우, 상기 Ar은 상기 구조식2에서 선택되고; 상기 R1은 수소, 할로겐, 시아노, C1-C30알킬, C6-C30아릴, C3-C30헤테로아릴 또는 이들의 조합이고; 상기 R2는 C1-C30알킬, C3-C30시클로알킬 또는 이들의 조합이고; 상기 n은 0 내지 3에서 선택되는 정수인 것일 수 있다.Specifically, when m is 3 in Formula 1, Ar is selected from Structural Formula 2; R 1 is hydrogen, halogen, cyano, C1-C30 alkyl, C6-C30 aryl, C3-C30 heteroaryl, or a combination thereof; R 2 is C1-C30 alkyl, C3-C30 cycloalkyl, or a combination thereof; The n may be an integer selected from 0 to 3.

구체적으로, 상기 화학식1에서 상기 m이 3인 경우, 상기 Ar은 상기 구조식2에서 선택되고; 상기 R1은 수소, 할로겐, 시아노, C1-C7알킬, C6-C12아릴, C3-C12헤테로아릴 또는 이들의 조합이고; 상기 R2는 C1-C7알킬, C3-C12시클로알킬 또는 이들의 조합이고; 상기 n은 0 내지 3에서 선택되는 정수인 것일 수 있다.Specifically, when m is 3 in Formula 1, Ar is selected from Structural Formula 2; R 1 is hydrogen, halogen, cyano, C1-C7 alkyl, C6-C12 aryl, C3-C12 heteroaryl, or a combination thereof; R 2 is C1-C7 alkyl, C3-C12 cycloalkyl, or a combination thereof; The n may be an integer selected from 0 to 3.

구체적으로, 상기 화학식1에서 상기 m이 3인 경우, 상기 Ar은 상기 구조식2에서 선택되고; 상기 R1은 할로겐, 시아노, C1-C7알킬, 불화C1-C7알킬, 페닐, 나프틸 또는 비페닐 등의 아릴, 또는 피리딘, 피리미딘, 피라진, 피리다진, 트리아진 등의 헤테로아릴,이고; 상기 R2는 C1-C7알킬이고; 상기 n은 0 또는1의 정수인 것일 수 있다.Specifically, when m is 3 in Formula 1, Ar is selected from Structural Formula 2; R 1 is halogen, cyano, C1-C7 alkyl, fluorinated C1-C7 alkyl, aryl such as phenyl, naphthyl or biphenyl, or heteroaryl such as pyridine, pyrimidine, pyrazine, pyridazine, and triazine, and ; R 2 is C1-C7 alkyl; The n may be an integer of 0 or 1.

구체적으로, 상기 화학식1에서, 상기 n은 0의 정수인 것일 수 있다.Specifically, in Formula 1, n may be an integer of 0.

구체적으로, 상기 Ar은 상기 구조식2에서 선택되며, 상기 R14 및 R15는 서로 독립적으로 수소, 할로겐, 시아노, C1-C7알킬 또는 불화C1-C7알킬 등일 수 있다.Specifically, Ar is selected from Structural Formula 2, and R 14 and R 15 may each independently be hydrogen, halogen, cyano, C1-C7 alkyl, or fluorinated C1-C7 alkyl.

구체적으로, 상기 Ar은 상기 구조식2에서 선택되며, 상기 R14 및 R15는 서로 독립적으로 수소 또는 할로겐 등일 수 있다.Specifically, Ar is selected from Structural Formula 2, and R 14 and R 15 may be independently hydrogen or halogen.

본 발명의 일 실시예에 따른 N-헤테로고리 화합물은 우수한 화학적 및 열적 안정성을 가진다. 또한, 향상된 발광효율, 전력효율, 양자효율 등을 만족시키기 위해, 모핵에 치환되는 벤조티아졸기의 치환위치를 다양하게 변형할 수 있다.The N-heterocyclic compound according to an embodiment of the present invention has excellent chemical and thermal stability. In addition, in order to satisfy improved luminous efficiency, power efficiency, quantum efficiency, etc., the substitution position of the benzothiazole group substituted in the parent nucleus may be variously modified.

구체적으로, 모핵에 치환되는 벤조티아졸기의 치환위치는 4번, 5번, 6번 또는 7번일 수 있다. 이의 구체적인 치환위치는 하기 구조식3에서 이해될 수 있다.Specifically, the substitution position of the benzothiazole group substituted in the parent nucleus may be 4, 5, 6, or 7 times. The specific substitution position thereof can be understood from the following structural formula 3.

[구조식3][Structural Formula 3]

Figure pat00005
Figure pat00005

일 예로, 상기 모핵에 치환되는 벤조티아졸기의 치환위치가 5번인 경우, 보다 낮은 구동전압 및 구동 안정성을 가지는 유기 발광 소자를 제공할 수 있어, 소비전력이 개선된 유기 발광 소자를 제공할 수 있다는 측면에서 좋다.For example, when the substitution position of the benzothiazole group substituted in the parent nucleus is 5, an organic light emitting device having a lower driving voltage and driving stability can be provided, thereby providing an organic light emitting device with improved power consumption. Good in terms.

일 예로, 상기 모핵에 치환되는 벤조티아졸기의 치환위치가 4번, 6번 또는 7번인 경우 역시 낮은 구동전압을 만족시키며, 향상된 발광특성을 구현한다. 이러한 결과는 벤조티아졸기의 치환위치는 제한없이 목적에 따라 적절하게 변형가능 함을 시사한다.For example, when the substitution position of the benzothiazole group substituted in the parent nucleus is 4, 6, or 7, a low driving voltage is also satisfied, and improved luminescence characteristics are implemented. These results suggest that the substitution position of the benzothiazole group can be appropriately modified according to the purpose without limitation.

이에, 보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 N-헤테로고리 화합물은 하기 화학식2 내지 화학식5로 표시되는 화합물에서 선택되는 적어도 하나일 수 있다.Thus, more specifically, the N-heterocyclic compound according to an embodiment of the present invention may be at least one selected from compounds represented by the following Chemical Formulas 2 to 5.

[화학식2][Formula 2]

Figure pat00006
Figure pat00006

[화학식3][Chemical Formula 3]

Figure pat00007
Figure pat00007

[화학식4][Formula 4]

Figure pat00008
Figure pat00008

[화학식5][Chemical Formula 5]

Figure pat00009
Figure pat00009

[상기 화학식2 내지 화학식5에서,[In Formulas 2 to 5,

A1 및 A2는 서로 독립적으로 -N= 또는 -CH=이고;A 1 and A 2 are each independently -N= or -CH=;

R1은 서로 독립적으로 할로겐, 시아노, C1-C30알킬, C6-C30아릴, C3-C30헤테로아릴 또는 이들의 조합이고, 각각의 R1은 서로 동일하거나 상이할 수 있고;R 1 is independently of each other halogen, cyano, C1-C30 alkyl, C6-C30 aryl, C3-C30 heteroaryl, or a combination thereof, and each R 1 may be the same or different from each other;

R2는 서로 독립적으로 C1-C30알킬, C3-C30시클로알킬 또는 이들의 조합이고;R 2 are independently of each other C1-C30 alkyl, C3-C30 cycloalkyl, or a combination thereof;

n은 서로 독립적으로 0 내지 3에서 선택되는 정수이다.]n is an integer independently selected from 0 to 3.]

구체적으로, 상기 화학식2 내지 화학식5에서, 상기 R1은 서로 독립적으로 할로겐, 시아노, C1-C7알킬, C6-C12아릴, C3-C12헤테로아릴 또는 이들의 조합이고; 상기 R2는 서로 독립적으로 C1-C7알킬, C3-C12시클로알킬 또는 이들의 조합이고; 상기 n은 0 내지 3에서 선택되는 정수인 것일 수 있다.Specifically, in Formulas 2 to 5, R 1 is independently from each other halogen, cyano, C1-C7 alkyl, C6-C12 aryl, C3-C12 heteroaryl, or a combination thereof; R 2 is independently from each other C1-C7 alkyl, C3-C12 cycloalkyl, or a combination thereof; The n may be an integer selected from 0 to 3.

구체적으로, 상기 화학식2 내지 화학식5에서, 상기 R1은 서로 독립적으로 할로겐, 시아노, C1-C7알킬, 할로C1-C7알킬, 페닐, 나프틸 또는 비페닐 등의 아릴, 또는 피리딘, 피리미딘, 피라진, 피리다진, 트리아진 등의 헤테로아릴,이고; 상기 R2는 서로 독립적으로 C1-C7알킬이고; 상기 n은 0 또는1의 정수인 것일 수 있다.Specifically, in Formulas 2 to 5, R 1 is independently of each other halogen, cyano, C1-C7 alkyl, halo C1-C7 alkyl, phenyl, naphthyl, or biphenyl, such as aryl, or pyridine, pyrimidine , Heteroaryl, such as pyrazine, pyridazine, and triazine; R 2 are each independently C1-C7 alkyl; The n may be an integer of 0 or 1.

구체적으로, 상기 화학식2 내지 화학식5에서, 상기 n은 0의 정수인 것일 수 있다.Specifically, in Formulas 2 to 5, n may be an integer of 0.

가장 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 N-헤테로고리 화합물은 하기 구조식3 및 구조식4로 표시되는 화합물에서 선택되는 적어도 하나 일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Most specifically, the N-heterocyclic compound according to an embodiment of the present invention may be at least one selected from compounds represented by the following Structural Formulas 3 and 4, but is not limited thereto.

[구조식3]

Figure pat00010
Figure pat00011
Figure pat00012
Figure pat00013
Figure pat00014
[Structural Formula 3]
Figure pat00010
Figure pat00011
Figure pat00012
Figure pat00013
Figure pat00014

[구조식4][Structural Formula 4]

Figure pat00015
Figure pat00016
Figure pat00017
Figure pat00018
Figure pat00015
Figure pat00016
Figure pat00017
Figure pat00018

본 발명의 일 실시예에 따른 N-헤테로고리 화합물은 하기 반응식1에 나타난 바와 같이 제조될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 공지의 유기반응을 통하여 제조될 수 있음은 물론이다.The N-heterocyclic compound according to an embodiment of the present invention may be prepared as shown in Scheme 1 below, but is not limited thereto, and may be prepared through a known organic reaction.

[반응식1][Scheme 1]

Figure pat00019
Figure pat00019

[상기 반응식1에서,[In Reaction Formula 1,

각 치환체의 정의는 상기 화학식3에서의 정의와 동일하며;The definition of each substituent is the same as the definition in Formula 3 above;

R은 C1-C3알킬이고;R is C1-C3alkyl;

Hal은 할로겐이다.]Hal is a halogen.]

또한, 본 발명에서는 상기 N-헤테로고리 화합물을 포함하는 유기 발광 소자가 제공된다. 구체적으로, 본 발명에 따른 유기 발광 소자는 제1전극과 제2전극 사이에 개재되는 1층 이상의 유기물층에 상기 N-헤테로고리 화합물을 포함하는 것일 수 있다.In addition, in the present invention, an organic light-emitting device including the N-heterocyclic compound is provided. Specifically, the organic light emitting device according to the present invention may include the N-heterocyclic compound in one or more organic material layers interposed between the first electrode and the second electrode.

일 양태로, 본 발명에 따른 유기 발광 소자는 상기 N-헤테로고리 화합물을 발광층에 포함하는 것일 수 있다.In one aspect, the organic light-emitting device according to the present invention may include the N-heterocyclic compound in the emission layer.

다른 일 양태로, 상기 발광층은 호스트 재료로서, 상기 N-헤테로고리 화합물을 포함하는 것일 수 있다. 또한, 상기 발광층은 상용의 호스트 재료를 더 포함하여 혼합물의 형태로 사용될 수 있음은 물론이다.In another aspect, the emission layer may include the N-heterocyclic compound as a host material. In addition, it goes without saying that the light emitting layer may further include a commercial host material and be used in the form of a mixture.

다른 일 양태로, 본 발명에 따른 유기 발광 소자는 상기 N-헤테로고리 화합물을 전자 수송층에 포함하는 것일 수 있다.In another aspect, the organic light-emitting device according to the present invention may include the N-heterocyclic compound in the electron transport layer.

다른 일 양태로, 상기 전자 수송층은 서로 상이한 유기재료를 포함하는 2층 이상의 적층 형태로 사용될 수 있다. 이때, 적어도 1층 이상의 전자 수송층은 상기 N-헤테로고리 화합물을 포함하는 것일 수 있다. 즉, 상기 N-헤테로고리 화합물을 포함하는 제1 전자 수송층 및 상기 제1 전자 수송층의 일면은 발광층과 인접하게 위치하며, 다른 일면은 제2 전자 수송층과 인접하기 위치하되, 상기 제2 전자 수송층은 상기 제1 전자 수송층에 포함된 N-헤테로고리 화합물과 상이한 화합물을 포함하거나 상용의 전자 수송층 유기재료를 포함하는 것일 수 있다.In another aspect, the electron transport layer may be used in a laminated form of two or more layers including organic materials different from each other. In this case, at least one or more electron transport layers may include the N-heterocyclic compound. That is, one surface of the first electron transport layer containing the N-heterocyclic compound and the first electron transport layer is located adjacent to the light emitting layer, and the other surface is located adjacent to the second electron transport layer, and the second electron transport layer is It may include a compound different from the N-heterocyclic compound included in the first electron transport layer or may include a commercial electron transport layer organic material.

다른 일 양태로, 본 발명에 따른 유기 발광 소자는 상기 N-헤테로고리 화합물을 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 주입층 등의 유기층에 포함하는 것일 수 있다.In another aspect, the organic light emitting device according to the present invention may include the N-heterocyclic compound in an organic layer such as a hole injection layer, a hole transport layer, and an electron injection layer.

다른 일 양태로, 본 발명에 따른 유기 발광 소자는 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층 및 전자 주입층 등의 유기물층에서 선택되는 적어도 둘 이상의 층에 서로 상이한 구조의 상기 N-헤테로고리 화합물을 포함하는 것일 수 있다.In another aspect, the organic light emitting device according to the present invention includes the N-heterocyclic compounds having different structures in at least two or more layers selected from organic material layers such as a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and an electron injection layer. It may be included.

이하, 본 발명의 유기 발광 소자에 대하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the organic light-emitting device of the present invention will be described in detail.

본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자는 제1전극; 제2전극; 및 상기 제1전극과 제2전극 사이에 개재되는 1층 이상의 유기물층으로 이루어져 있으며, 상기 유기물층은 1층으로 이루어진 단층 구조일 수도 있으나, 발광층을 포함하는 2층 이상의 다층 구조일 수도 있다. 상기 유기 발광 소자의 유기물층이 다층 구조인 경우, 이는 예컨대 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층 등에서 선택되는 적어도 하나 이상의 층이 적층된 구조일 수 있다. 그러나, 유기 발광 소자의 구조는 이에 한정되지 않는다.An organic light-emitting device according to an embodiment of the present invention includes a first electrode; A second electrode; And one or more organic material layers interposed between the first electrode and the second electrode. The organic material layer may have a single-layer structure consisting of one layer, or a multi-layer structure of two or more layers including a light emitting layer. When the organic material layer of the organic light emitting device has a multilayer structure, it may have a structure in which at least one layer selected from a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, an electron injection layer, etc. is stacked. However, the structure of the organic light emitting device is not limited thereto.

상기 제1전극은 양극일 수 있으며, 정공 주입층에 정공을 주입하는 전극이다. 따라서, 상기 양극을 형성하기 위한 재료로 특성이 양극에 부여되는 것이라면 한정되지 않는다. 상기 양극을 형성하기 위한 재료의 일 예로는 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 또는 전도성 고분자; 등을 들 수 있다. 구체적으로, 아연 산화물, 인듐 산화물, 인듐 주석 산화물(ITO), 인듐 아연 산화물(IZO)과 같은 금속 산화물, ZnO:Al 또는 SnO2:Sb와 같은 금속과 산화물의 조합, 폴리(3-메틸티오펜), 폴리[3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)티오펜](PEDT), 폴리피롤 및 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 상기 양극층은 전술한 재료들 중 한 가지 타입으로만 형성되거나 또는 복수개의 재료의 혼합물로도 형성될 수 있으며, 동일한 조성 또는 상이한 조성의 복수개의 층으로 구성되는 다층 구조가 형성될 수 있다.The first electrode may be an anode, and is an electrode for injecting holes into the hole injection layer. Therefore, the material for forming the anode is not limited as long as the properties are imparted to the anode. Examples of materials for forming the anode include metals such as vanadium, chromium, copper, zinc, and gold, or alloys thereof; Or a conductive polymer; And the like. Specifically, metal oxides such as zinc oxide, indium oxide, indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), combinations of metals and oxides such as ZnO:Al or SnO2:Sb, poly(3-methylthiophene) , Poly[3,4-(ethylene-1,2-dioxy)thiophene] (PEDT), conductive polymers such as polypyrrole and polyaniline, but are not limited thereto. In addition, the anode layer may be formed of only one type of the above-described materials or may be formed of a mixture of a plurality of materials, and a multi-layered structure composed of a plurality of layers having the same composition or different composition may be formed.

상기 유기물층은 정공 주입층(HIL), 정공 저지층(HBL), 정공 수송층(HTL), 발광층(EML), 전자 수송층(ETL), 전자 주입층(EIL) 등을 포함할 수 있으며, 필요에 따라 생략될 수 있다. 상기 유기물층은 진공 증착법이나 용액 도포법에 의하여 형성될 수 있다. 상기 용액 도포법의 예로는 스핀 코팅, 딥코팅, 닥터 블레이딩, 잉크젯 프린팅 또는 열 전사법 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.The organic material layer may include a hole injection layer (HIL), a hole blocking layer (HBL), a hole transport layer (HTL), an emission layer (EML), an electron transport layer (ETL), an electron injection layer (EIL), and the like. Can be omitted. The organic material layer may be formed by a vacuum deposition method or a solution coating method. Examples of the solution coating method include, but are not limited to, spin coating, dip coating, doctor blading, inkjet printing, or thermal transfer method.

상기 유기물층은 본 발명에 따른 상기 N-헤테로고리 화합물을 포함한다.The organic material layer includes the N-heterocyclic compound according to the present invention.

구체적으로, 상기 N-헤테로고리 화합물은 발광층에 포함되는 것일 수 있다. 이때, 상기 발광층은 상용의 발광층 재료를 포함하는 것일 수 있으며, 상기 화학식1의 N-헤테로고리 화합물을 더 혼합하여 사용할 수 있다. 이에, 본 발명에 따른 유기 발광 소자는 보다 향상된 발광특성을 구현한다. 이때, 상기 발광층 재료는, 호스트 재료로 실란계 화합물 및 포스핀 옥사이드계 화합물 등에서 선택되는 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한, 상기 발광층은 도펀트를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 도펀트 재료는 통상의 적색, 녹색, 청색 도펀트를 사용할 수 있는데, 발광층에 쓰이는 적색 도펀트는 Bt2Ir(acac), Ir(piq)3 등을 사용할 수 있으며, 녹색 도펀트는 Ir(ppy)3, Ir(ppy)2(acac), Ir(mpyp)3 등을 사용할 수 있으며, 청색 도펀트는 Firpic, DPAVBi 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Specifically, the N-heterocyclic compound may be included in the emission layer. In this case, the emission layer may include a commercial emission layer material, and the N-heterocyclic compound of Formula 1 may be further mixed and used. Accordingly, the organic light emitting device according to the present invention realizes more improved light emitting characteristics. In this case, the light emitting layer material may include at least one selected from a silane-based compound and a phosphine oxide-based compound as a host material. In addition, the emission layer may further include a dopant. At this time, the dopant material may be a conventional red, green, blue dopant, Bt 2 Ir (acac), Ir (piq) 3, etc. may be used as the red dopant used in the light emitting layer, and the green dopant may be Ir (ppy). 3 , Ir(ppy) 2 (acac), Ir(mpyp) 3, etc. may be used, and the blue dopant may be Firpic, DPAVBi, etc., but the present invention is not limited thereto.

상기 발광층은 인광을 나타내는 발광층일 수 있다. 언급에서와 같이, 본 발명에 따른 상기 화학식1의 N-헤테로고리 화합물을 포함함으로써, 고휘도 및 장수명 특성을 가지는 유기 발광 소자를 구현할 수 있다. 본 발명의 유기 발광 소자의 발광층에 있어, 상기 발광층의 막두께는 한정이 있는 것은 아니나 막의 균질성이나 발광시에 불필요한 고전압을 인가하는 것을 방지하고, 구동 전류에 대한 발광색의 안정성 향상의 관점으로부터, 2 nm 내지 5 ㎛의 범위로 조정될 수 있거나, 5 내지 50 nm의 범위로 조정될 수 있거나, 10 내지 40 nm의 범위로 조정될 수 있다.The emission layer may be a phosphorescence emission layer. As mentioned, by including the N-heterocyclic compound of Formula 1 according to the present invention, it is possible to implement an organic light emitting device having high luminance and long life characteristics. In the light-emitting layer of the organic light-emitting device of the present invention, the film thickness of the light-emitting layer is not limited, but from the viewpoint of uniformity of the film, application of unnecessary high voltage during light emission, and improvement of the stability of light emission color against a driving current, 2 It can be adjusted in the range of nm to 5 μm, can be adjusted in the range of 5 to 50 nm, or can be adjusted in the range of 10 to 40 nm.

또한, 상기 발광층은 인광 도펀트를 함께 사용하여 보다 높은 효율로 고휘도의 색을 얻을 수 있다. 이때, 사용되는 도펀트는 제한되지 않으며, 알려진 도펀트를 필요에 맞게 선택하여 사용할 수 있다. 인광 도펀트로서는 삼중항 여기자로부터 발광할 수 있는 화합물로, 삼중항 여기자로부터 발광하는 한 특별히 한정되지 않는다. 구체적인 일 예로는 Ir, Ru, Pd, Pt, Os 및 Re 등으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상의 금속을 포함하는 금속 착체일 수 있고, 포르피린 금속 착체 또는 오르토 금속화 금속 착체일 수 있다.In addition, the light emitting layer can obtain a color of high luminance with higher efficiency by using a phosphorescent dopant together. In this case, the used dopant is not limited, and a known dopant may be selected and used as necessary. The phosphorescent dopant is a compound capable of emitting light from triplet excitons, and is not particularly limited as long as it emits light from triplet excitons. A specific example may be a metal complex including one or more metals selected from the group consisting of Ir, Ru, Pd, Pt, Os, and Re, and may be a porphyrin metal complex or an ortho metallized metal complex.

일 예로, 상기 포르피린 금속 착체는 구체적으로 포르피린 백금 착체일 수 있다.For example, the porphyrin metal complex may be specifically a porphyrin platinum complex.

일 예로, 상기 오르토 금속화 금속 착체는 2-페닐피리딘(2-phenylpyridine, ppy) 유도체, 7,8-벤조퀴놀린 유도체, 2-(2-티에닐)피리딘(2-(2-thienyl)pyridine, tp) 유도체, 2-(1-나프틸)피리딘(2-(1-naphthyl)pyridine, npy) 유도체, 2-페닐퀴놀린(2-phenylquinoline, pq) 유도체 등을 배위자로 포함하는 것일 수 있다. 이?, 이들 유도체는 필요에 따라서 치환체를 가질 수도 있다. 보조 배위자로서, 아세틸아세토네이토(acetylacetonato, acac), 피크르산(picric acid) 등의 상기 배위자 이외의 배위자를 더 가질 수도 있다. 일 예로, 비스티에닐피리딘 아세틸아세토네이트 이리듐(bisthienylpyridine acetylacetonate Iridium), 비스(2-벤조[b]티오펜-2-일-피리딘)(아세틸아세토네이토)이리듐(III) (bis(2-benzo[b]thiophen-2-yl-pyridine)(acetylacetonato)iridium(III), Ir(btp)2(acac)), 비스(2-페닐벤조티아졸)(아세틸아세토네이토)이리듐(III) (bis(2-phenylbenzothiazole)(acetylacetonato)iridium(III), Ir(bt)2(acac)), 비스(1-페닐이소퀴놀린)(아세틸아세토네이토)이리듐(III) (bis(1-phenylisoquinoline)(acetylacetonato)Iridium(III), Ir(piq)2(acac)), 트리스(1-페닐이소퀴놀린)이리듐(III) (tris(1-phenylisoquinoline)iridium(III), Ir(piq)3), 트리스(2-페닐피리딘)이리듐(III) (tris(2-phenylpyridine)iridium(III), Ir(ppy)3), 트리스(2-비페닐피리딘)이리듐(tris(2-biphenylpyridine)iridium), 트리스(3-비페닐피리딘)이리듐(tris(3-biphenylpyridine)iridium), 트리스(4-비페닐피리딘)이리듐(tris(4-biphenylpyridine)iridium) 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.For example, the ortho metallized metal complex is 2-phenylpyridine (2-phenylpyridine, ppy) derivative, 7,8-benzoquinoline derivative, 2- (2-thienyl) pyridine (2- (2-thienyl) pyridine, tp) derivatives, 2-(1-naphthyl)pyridine (2-(1-naphthyl)pyridine, npy) derivatives, 2-phenylquinoline (pq) derivatives, and the like may be included as ligands. E?, these derivatives may have a substituent as necessary. As an auxiliary ligand, a ligand other than the above ligand, such as acetylacetonato (acac) and picric acid, may be further included. For example, bisthienylpyridine acetylacetonate iridium (bisthienylpyridine acetylacetonate Iridium), bis (2-benzo [b] thiophen-2-yl-pyridine) (acetylacetonato) iridium (III) (bis (2-benzo [b]thiophen-2-yl-pyridine)(acetylacetonato)iridium(III), Ir(btp) 2 (acac)), bis(2-phenylbenzothiazole)(acetylacetonato)iridium(III) (bis (2-phenylbenzothiazole)(acetylacetonato)iridium(III), Ir(bt) 2 (acac)), bis(1-phenylisoquinoline)(acetylacetonato)iridium(III) (bis(1-phenylisoquinoline)(acetylacetonato) )Iridium(III), Ir(piq) 2 (acac)), tris(1-phenylisoquinoline) iridium(III) (tris(1-phenylisoquinoline)iridium(III), Ir(piq) 3 ), tris(2 -Phenylpyridine) iridium (III) (tris (2-phenylpyridine) iridium (III), Ir (ppy) 3 ), tris (2-biphenylpyridine) iridium (tris (2-biphenylpyridine) iridium), tris (3- Biphenylpyridine) iridium (tris (3-biphenylpyridine) iridium), tris (4-biphenylpyridine) iridium (tris (4-biphenylpyridine) iridium), and the like, but are not limited thereto.

상기 발광층에 포함되는 도펀트의 양은 제한되지 않으나, 일 예로 호스트 재료(화학식1) 100 중량부 대비 2 내지 20 중량부 범위 내로 포함될 수 있으며, 상기 발광층 총 중량에 대해 총 도펀트의 함량은 0.5 내지 35 중량% 범위 내일 수 있다.The amount of the dopant included in the light emitting layer is not limited, for example, it may be included in the range of 2 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the host material (Chemical Formula 1), and the total content of the dopant relative to the total weight of the light emitting layer is 0.5 to 35 parts by weight. May be in the range of %.

구체적으로, 상기 N-헤테로고리 화합물은 전자 수송층에 포함되는 것일 수 있다.Specifically, the N-heterocyclic compound may be included in the electron transport layer.

상기 전자 수송층(ETL)은 주로 전자를 끌어당기는 화학 성분이 포함된 재료로 구성되는데, 이를 위해서는 높은 전자 이동도가 요구되며 원활한 전자 수송을 통하여 발광층으로 전자를 안정적으로 공급한다. 이에, 상기 전자 수송층은 상기 N-헤테로고리 화합물을 채용함에 따라 낮은 구동전압의 구현은 물론 향상된 구동 안정성을 제공할 수 있다. 또한, 전류의 누설을 효과적으로 억제한다. 상기 전자 수송층은 상기 N-헤테로고리 화합물을 단일 재료로 사용할 수 있음은 물론이나 통상의 전자 수송층 재료와 혼합하여 사용되어도 목적하는 효과에 시너지를 부여할 수 있어 좋다. 통상의 전자 수송층 재료로는 일 예로, TSPO1 (diphenyl[4-(triphenylsilyl)phenyl]phosphine oxide), TPBi (1,3,5-tris(N-phenylbenzimidazol-2-yl)benzene); Alq3 (tris(8-hydroxyquinolinato)aluminum); BCP (2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline); PBD (2-(4-biphenyl)-5-(4-tert-butyl-phenyl)-1,3,4-oxadizole), TAZ (3-(4-biphenyl)-4-phenyl-5-(4-tert-butyl-phenyl)-1,2,4-triazole), OXD-7 (1,3-bis[2-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazo-5-yl]benzene)과 같은 아졸 화합물; tris(phenylquinoxaline) (TPQ); TmPyPB (3,3'-[5'-[3-(3-Pyridinyl)phenyl][1,1':3',1''-terphenyl]-3,3''-diyl]bispyridine) 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 좋게는, TSPO1, TPBi 또는 Alq3를 사용할 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에서 화합물1(N2-246NS) 또는 본 발명에 따른 N-헤테로고리 화합물을 TSPO1 또는 TPBi와 함께 전자 수송층을 형성하는 경우, 보다 향상된 발광효율을 구현할 수 있음을 확인하였다. 이때, 상기 전자 수송층은 5 내지 150 nm의 두께로 발광층의 상부에 적층될 수 있으며, 본 발명에 따른 상기 N-헤테로고리 화합물을 포함하는 제1 전자 수송층과 TSPO1 또는 TPBi을 포함하는 제2 전자 수송층이 적층된 것일 수 있다. 이때, 상기 제1 전자 수송층(a) 및 제2 전자 수송층(b)의 두께비(a:b)는 제한되지 않으나, 1:10 내지 1:0.1일 수 있고, 구체적으로는 1:10 내지 1:1일 수 있다. 또한, 상기 두께는 상기 전자 수송층의 장축을 기준으로 수직방향을 의미한다. 또한, 적층된 전자 수송층은, 상기 제1 전자 수송층이 발광층에 인접하도록 적층될 수 있고 상기 제2 전자 수송층이 발광층에 인저바도록 적층될 수도 있다.The electron transport layer (ETL) is mainly composed of a material containing a chemical component that attracts electrons. For this purpose, high electron mobility is required, and electrons are stably supplied to the light emitting layer through smooth electron transport. Accordingly, as the electron transport layer employs the N-heterocyclic compound, a low driving voltage and improved driving stability may be provided. In addition, leakage of current is effectively suppressed. As for the electron transport layer, the N-heterocyclic compound may be used as a single material, but may be used in combination with a conventional electron transport layer material to provide synergy to a desired effect. Typical electron transport layer materials include, for example, TSPO1 (diphenyl[4-(triphenylsilyl)phenyl]phosphine oxide), TPBi (1,3,5-tris(N-phenylbenzimidazol-2-yl)benzene); Alq 3 (tris(8-hydroxyquinolinato)aluminum); BCP (2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline); PBD (2-(4-biphenyl)-5-(4-tert-butyl-phenyl)-1,3,4-oxadizole), TAZ (3-(4-biphenyl)-4-phenyl-5-(4- tert-butyl-phenyl)-1,2,4-triazole), OXD-7 (1,3-bis[2-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazo-5-yl]benzene) Azole compounds such as; tris(phenylquinoxaline) (TPQ); TmPyPB (3,3'-[5'-[3-(3-Pyridinyl)phenyl][1,1':3',1''-terphenyl]-3,3''-diyl]bispyridine) etc. However, it is not limited thereto. Preferably, TSPO1, TPBi or Alq3 may be used, and in an embodiment of the present invention, compound 1 (N2-246NS) or an N-heterocyclic compound according to the present invention is formed with TSPO1 or TPBi to form an electron transport layer, It was confirmed that more improved luminous efficiency can be implemented. In this case, the electron transport layer may be stacked on the light emitting layer to a thickness of 5 to 150 nm, the first electron transport layer comprising the N-heterocyclic compound according to the present invention and a second electron transport layer comprising TSPO1 or TPBi This may be a stacked one. At this time, the thickness ratio (a:b) of the first electron transport layer (a) and the second electron transport layer (b) is not limited, but may be 1:10 to 1:0.1, specifically 1:10 to 1: May be 1. In addition, the thickness refers to a vertical direction with respect to the long axis of the electron transport layer. In addition, the stacked electron transport layer may be stacked such that the first electron transport layer is adjacent to the emission layer, and the second electron transport layer may be stacked so that the second electron transport layer is adjacent to the emission layer.

상기 정공 주입층(HIL)은 상기 제1전극 상부에 진공증착법, 스핀코팅법, 캐스트법, LB (Langmuir-Blodgett) 법 등과 같은 다양한 방법을 이용하여 형성될 수 있으며, 사용될 수 있는 정공주입층의 재료는 일 예로, CuPc (copper phthalocyanine), NPD (N,N'-dinaphthyl-N,N'-phenyl-(1,1'-biphenyl)-4,4'-diamine), m-MTDATA (4,4',4"-tris(3-Methylphenylphenylamino)triphenylamine), 1-TNATA (4,4',4''-tris[1-naphthyl(phenyl)amino]triphenylamine), 2-TNATA (4,4',4''-tris[2-naphthyl(phenyl)amino]triphenylamine), p-DPA-TDAB (1,3,5-tris[N-(4-diphenylaminophenyl)phenylamino]benzene) 등과 같은 방향족 아민류, 전도성 고분자로서의 폴리티오펜 유도체인 poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-poly(styrnesulfonate)(PEDOT:PSS) 등이 사용될 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 PEDOT:PSS를 정공주입층으로 사용하였으며, 정공주입층은 10 내지 60 nm의 두께로 제1전극의 상부에 코팅될 수 있다.The hole injection layer HIL may be formed on the first electrode by using various methods such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a cast method, and a LB (Langmuir-Blodgett) method. The material is, for example, CuPc (copper phthalocyanine), NPD (N,N'-dinaphthyl-N,N'-phenyl-(1,1'-biphenyl)-4,4'-diamine), m-MTDATA (4, 4',4"-tris(3-Methylphenylphenylamino)triphenylamine), 1-TNATA (4,4',4''-tris[1-naphthyl(phenyl)amino]triphenylamine), 2-TNATA (4,4', Aromatic amines such as 4''-tris[2-naphthyl(phenyl)amino]triphenylamine), p-DPA-TDAB (1,3,5-tris[N-(4-diphenylaminophenyl)phenylamino]benzene), etc., as a conductive polymer Polythiophene derivative poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-poly(styrnesulfonate) (PEDOT:PSS), etc. In the embodiment of the present invention, PEDOT:PSS was used as a hole injection layer, and the hole injection layer It may be coated on the top of the first electrode to a thickness of 10 to 60 nm.

또한, 상기 정공 수송층(HTL)은 정공주입층을 통하여 들어온 정공을 안정적으로 발광층으로 공급할 수 있도록 정공주입층의 상부에 진공증착법, 스핀코팅법, 캐스트법, LB법 등과 같은 다양한 방법을 이용하여 형성될 수 있다. 사용될 수 있는 정공수송층의 재료로는 통상적으로 사용되는 물질을 사용할 수 있으며, 일 예로, NPB (N,N'-bis(naphthalen-1-yl)-N,N'-bis(phenyl)-benzidine), NPD (N,N'-bis(naphthalen-1-yl)-N,N'-bis(phenyl)-2,2'-dimethylbenzidine), mCP (1,3-Bis(N-carbazolyl)benzene), TPD (N,N'-Bis(3-methylphenyl)-N,N'-diphenylbenzidine), TTB (N,N,N',N'-tetrakis(4-methylphenyl)-(1,1'-biphenyl)-4,4-diamine), TTP (N1,N4-diphenyl-N1,N4-dim-tolylbenzene-1,4-diamine), ETPD (N,N'-bis(4-methylphenyl)-N,N'-bis(4-ethylphenyl)-[1,1'-(3,3'-dimethyl)biphenyl]-4,4'-diamine), VNPB (N4,N4''-bis(4-vinylphenyl)biphenyl-4,4''-diamine), ONPB (N4,N4'-bis(4-(6-((3-ethyloxetan-3-yl)methoxy)hexyl)phenyl)-N4,N4'-diphenylbiphenyl-4,4'-diamine), OTPD (N4,N4'-bis(4-(6-((3-ethyloxetan-3-yl)methoxy)hexyl)phenyl)-N4,N4'-diphenylbiphenyl-4,4'-diamine) 등의 저분자 정공 전달 물질과; PVK (poly-N-vinylcarbazole), 폴리아닐린, (페닐메닐)폴리실란 등의 고분자 정공 전달 물질이 사용될 수 있다. 일 예로, NPD, mCP 또는 PVK를 사용할 수 있다. 또한, 상기 정공 수송층은 10 내지 60 nm의 두께로 발광층의 상부 에 적층될 수 있다.In addition, the hole transport layer (HTL) is formed on the top of the hole injection layer by using various methods such as vacuum deposition method, spin coating method, cast method, and LB method so that holes that have entered through the hole injection layer can be stably supplied to the light emitting layer. Can be. As a material for the hole transport layer that can be used, a material that is commonly used can be used, for example, NPB (N,N'-bis(naphthalen-1-yl)-N,N'-bis(phenyl)-benzidine) , NPD (N,N'-bis(naphthalen-1-yl)-N,N'-bis(phenyl)-2,2'-dimethylbenzidine), mCP (1,3-Bis(N-carbazolyl)benzene), TPD (N,N'-Bis(3-methylphenyl)-N,N'-diphenylbenzidine), TTB (N,N,N',N'-tetrakis(4-methylphenyl)-(1,1'-biphenyl)- 4,4-diamine), TTP (N1,N4-diphenyl-N1,N4-dim-tolylbenzene-1,4-diamine), ETPD (N,N'-bis(4-methylphenyl)-N,N'-bis (4-ethylphenyl)-[1,1'-(3,3'-dimethyl)biphenyl]-4,4'-diamine), VNPB (N4,N4''-bis(4-vinylphenyl)biphenyl-4,4 ''-diamine), ONPB (N4,N4'-bis(4-(6-((3-ethyloxetan-3-yl)methoxy)hexyl)phenyl)-N4,N4'-diphenylbiphenyl-4,4'-diamine ), OTPD (N4,N4'-bis(4-(6-((3-ethyloxetan-3-yl)methoxy)hexyl)phenyl)-N4,N4'-diphenylbiphenyl-4,4'-diamine) A hole transport material; Polymeric hole transport materials such as PVK (poly-N-vinylcarbazole), polyaniline, and (phenylmenyl) polysilane may be used. For example, NPD, mCP or PVK may be used. In addition, the hole transport layer may be stacked on the light emitting layer to a thickness of 10 to 60 nm.

또한, 삼중항 여기자 또는 정공이 전자 수송층으로 확산되는 현상을 방지하기 위하여 정공 저지층(HBL)을 형성할 수 있다. 진공 증착법 및 스핀 코팅법에 의해 정공 저지층을 형성하는 경우, 그 조건은 사용하는 화합물에 따라 다르지만, 일반적으로 정공 주입층의 형성과 거의 동일한 조건범위 중에서 될 수 있다. 공지의 정공 저지 재료도 사용할 수 있는데, 이의 예로는, 옥사디아졸 유도체나 트리아졸 유도체, 페난트롤린 유도체 등을 들 수 있다. 보다 구체적인 일 예로는, BCP 등을 정공 저지층 재료로 사용할 수 있다.In addition, a hole blocking layer (HBL) may be formed to prevent diffusion of triplet excitons or holes into the electron transport layer. In the case of forming the hole blocking layer by vacuum evaporation and spin coating, the conditions vary depending on the compound to be used, but may generally be within the same range of conditions as the hole injection layer. A known hole-blocking material can also be used, and examples thereof include an oxadiazole derivative, a triazole derivative, and a phenanthroline derivative. As a more specific example, BCP or the like may be used as a material for the hole blocking layer.

또한, 상기 전자 주입층(EIL)은 LIF 또는 Liq(lithium quinolate) 등을 이용하여 1 내지 50 nm 두께로 증착될 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니다.In addition, the electron injection layer EIL may be deposited to a thickness of 1 to 50 nm using LIF or lithium quinolate (Liq), but is not limited thereto.

또한, 상기 제2전극은 음극일 수 있으며, 구체적인 일 예로는 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 타이타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석 및 납과 같은 금속 또는 이들의 합금, LiF/Al 또는 LiO2/Al과 같은 다층 구조 물질 등 일함수가 낮은 금속을 사용할 수 있으며, 보다 구체적으로는 Al이 좋다.In addition, the second electrode may be a negative electrode, and a specific example is a metal such as magnesium, calcium, sodium, potassium, titanium, indium, yttrium, lithium, gadolinium, aluminum, silver, tin and lead, or an alloy thereof, LiF A metal having a low work function, such as a multi-layered material such as /Al or LiO 2 /Al, may be used, and more specifically, Al is preferred.

본 발명에 따른 유기 발광 소자는 효율적인 호스트-도펀트 간의 에너지 전달 메커니즘을 보여, 전자 밀도 분포의 개선 효과를 바탕으로 확실한 고효율의 발광특성을 발현할 수 있다. 또한, 기존의 재료가 갖고 있던 초기 효율 저하 특성 및 저수명 특성 등을 극복, 각 컬러에서 고효율 및 장수명을 갖는 고성능의 발광특성을 확보할 수 있다.The organic light-emitting device according to the present invention shows an efficient host-dopant energy transfer mechanism, and thus can exhibit a reliable high-efficiency light emission characteristic based on an effect of improving electron density distribution. In addition, it is possible to secure high-performance light-emitting characteristics having high efficiency and long life in each color by overcoming the initial efficiency lowering characteristics and low life characteristics of existing materials.

상술한 본 발명에 따른 유기 발광 소자는 표시장치에 적용될 수 있으며, 상기 표시장치는 백라이트 유닛을 사용하는 표시장치 등일 수 있으며, 상기 유기 발광 소자는 백라이트 유닛의 광원 및 단독 광원 등으로 사용될 수 있으며, 상기 표시장치는 유기전기발광 디스플레이(OLED) 등일 수 있으나 이에 한정이 있는 것은 아니다.The organic light-emitting device according to the present invention described above may be applied to a display device, and the display device may be a display device using a backlight unit, and the organic light-emitting device may be used as a light source and a single light source of a backlight unit. The display device may be an organic electroluminescent display (OLED), but is not limited thereto.

이하에서, 본 발명의 상세한 이해를 위하여 본 발명의 대표 화합물을 들어 본 발명에 따른 N-헤테로고리 화합물, 이의 제조방법 및 소자의 발광특성을 설명하며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시 목적을 위한 것으로서 본 발명의 보호 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.In the following, for a detailed understanding of the present invention, the N-heterocyclic compound according to the present invention, a method of manufacturing the same, and luminescence characteristics of the device are described with reference to the representative compound of the present invention, and the following examples illustrate the purpose of the present invention. It is not intended to limit the protection scope of the present invention.

[제조예1][Production Example 1]

Figure pat00020
Figure pat00020

화합물 a-1(5-BOONS)의 제조Preparation of compound a-1 (5-BOONS)

5-브로모-2-메틸벤조[d]티아졸 (5-bromo-2-methylbenzo[d]thiazole, 20 g, 87.7 mmol), 4,4,4',4',5,5,5',5'-옥타메틸-2,2'-비(1,3,2-디옥사보로란) (4,4,4',4',5,5,5',5'-octamethyl-2,2'-bi(1,3,2-dioxaborolane), 44.40 g, 174.8 mmol), 포타슘 아세테이트 (KOAc, 26 g) 및 Pd(dppf)Cl2 (2 g)을 질소 분위기에서 N,N'-디메틸포름아마이드 (DMF, 400 mL)에 녹였다. 반응물을 80 ℃에서 24시간동안 교반하였다. 이후, 상온(25 ℃)으로 식혀준 뒤, 에틸아세테이트와 물로 추출을 하여 유기층을 얻어냈다. 황산나트륨(Na2SO4)을 이용하여 남아있는 수분을 제거하고, 용매를 감압하여 제거한 뒤 컬럼 크로마토그래피를 통해 정제하여, 흰색의 고체 화합물 a-1을 얻었다(22.9 g, 수율 : 95%). 이때, 전개용매는 에틸아세테이트/헥산을 1/9로 섞어 사용하였다.5-bromo-2-methylbenzo[d]thiazole (5-bromo-2-methylbenzo[d]thiazole, 20 g, 87.7 mmol), 4,4,4',4',5,5,5',5'-octamethyl-2,2'-bi(1,3,2-dioxaborolane)(4,4,4',4',5,5,5',5'-octamethyl-2 in, 2'-bi (1,3,2-dioxaborolane ), 44.40 g, 174.8 mmol), potassium acetate (KOAc, 26 g) and Pd (dppf) Cl 2 (nitrogen atmosphere 2 g) N, N '- It was dissolved in dimethylformamide (DMF, 400 mL). The reaction was stirred at 80° C. for 24 hours. Thereafter, after cooling to room temperature (25° C.), extraction was performed with ethyl acetate and water to obtain an organic layer. The remaining moisture was removed using sodium sulfate (Na 2 SO 4 ), and the solvent was removed under reduced pressure and purified through column chromatography to obtain a white solid compound a-1 (22.9 g, yield: 95%). At this time, as a developing solvent, ethyl acetate/hexane was mixed at 1/9.

1H NMR (400 MHz, CDCl3, δ): 8.36 (s, 1H), 7.78 (d, 1H), 7.72 (d, 1H), 2.80 (s, 3H), 1.34 (s,12H). 1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 , δ): 8.36 (s, 1H), 7.78 (d, 1H), 7.72 (d, 1H), 2.80 (s, 3H), 1.34 (s, 12H).

비교화합물A(135NS)의Of comparative compound A (135NS) 제조 Produce

1,3,5-트리브로모벤젠 (1,3,5-tribromobenzene, 5.49g, 17.44 mmol), 5-BOONS (12 g, 43.6 mmol), Pd(PPh3)4 (1 g), 을 질소 분위기에서 테트라하이드로퓨란 (THF, 30mL)과 2M 탄산칼륨 (K2CO3, 10mL) 에 녹였다. 반응물을 65 ℃에서 24시간 동안 교반하였다. 이후, 상온으로 식혀준 뒤, 에틸아세테이트와 물로 추출을 하여 유기층을 얻어냈다. Na2SO4를 이용하여 남아있는 수분을 제거하고, 용매를 감압하여 제거한 뒤 컬럼 크로마토그래피를 통해 정제하여, 흰색의 고체 화합물A를 얻었다(4.58g, 수율 : 58%). 이때, 전개용매는 에틸아세테이트/헥산을 3/7로 섞어 사용하였다.1,3,5-tribromobenzene (1,3,5-tribromobenzene, 5.49g, 17.44 mmol), 5-BOONS (12 g, 43.6 mmol), Pd(PPh 3 ) 4 (1 g), nitrogen It was dissolved in tetrahydrofuran (THF, 30mL) and 2M potassium carbonate (K 2 CO 3 , 10mL) in an atmosphere. The reaction was stirred at 65° C. for 24 hours. Then, after cooling to room temperature, extraction was performed with ethyl acetate and water to obtain an organic layer. The remaining moisture was removed using Na 2 SO 4 , and the solvent was removed under reduced pressure and purified through column chromatography to obtain a white solid compound A (4.58g, yield: 58%). At this time, the developing solvent was used by mixing ethyl acetate/hexane at 3/7.

1H NMR (400 MHz, CDCl3, δ): 8.30 (s, 3H), 7.95-7.91 (m, 6H), 7.74-7.70 (m, 3H), 2.88 (s, 9H). 1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 , δ): 8.30 (s, 3H), 7.95-7.91 (m, 6H), 7.74-7.70 (m, 3H), 2.88 (s, 9H).

[제조예2][Production Example 2]

Figure pat00021
Figure pat00021

화합물 a-2(6-BOONS)의 제조Preparation of compound a-2 (6-BOONS)

6-브로모-2-메틸벤조[d]티아졸 (6-bromo-2-methylbenzo[d]thiazole, 1 g, 4.4mmol), 4,4,4',4',5,5,5',5'-옥타메틸-2,2'-비(1,3,2-디옥사보로란) (4,4,4',4',5,5,5',5'-octamethyl-2,2'-bi(1,3,2-dioxaborolane), 2.22 g, 8.7mmol), 포타슘 아세테이트 (KOAc, 1.30 g) 및 Pd(dppf)Cl2 (0.10 g)을 질소 분위기에서 1,4-다이옥세인 (1,4-Dioxane, 20 mL) 에 녹였다. 반응물을 120 ℃에서 24시간동안 교반하였다. 이후, 상온(25 ℃)으로 식혀준 뒤, 에틸아세테이트와 물로 추출을 하여 유기층을 얻어냈다. 황산나트륨(Na2SO4)을 이용하여 남아있는 수분을 제거하고, 용매를 감압하여 제거한 뒤 컬럼 크로마토그래피를 통해 정제하여, 흰색의 고체 화합물 a-2을 얻었다(0.94 g, 수율 : 78%). 이때, 전개용매는 에틸아세테이트/헥산을 1/9로 섞어 사용하였다.6-bromo-2-methylbenzo[d]thiazole (6-bromo-2-methylbenzo[d]thiazole, 1 g, 4.4mmol), 4,4,4',4',5,5,5',5'-octamethyl-2,2'-bi(1,3,2-dioxaborolane)(4,4,4',4',5,5,5',5'-octamethyl-2,2'-bi(1,3,2-dioxaborolane), 2.22 g, 8.7 mmol), potassium acetate (KOAc, 1.30 g) and Pd(dppf)Cl 2 (0.10 g) were added to 1,4-diox in a nitrogen atmosphere. It was dissolved in sein (1,4-Dioxane, 20 mL). The reaction was stirred at 120° C. for 24 hours. Thereafter, after cooling to room temperature (25° C.), extraction was performed with ethyl acetate and water to obtain an organic layer. The remaining moisture was removed using sodium sulfate (Na 2 SO 4 ), and the solvent was removed under reduced pressure and purified through column chromatography to obtain a white solid compound a-2 (0.94 g, yield: 78%). At this time, as a developing solvent, ethyl acetate/hexane was mixed at 1/9.

1H NMR (400 MHz, CDCl3, δ): 8.30 (s, 1H), 7.92 (d, 1H), 7.85 (d, 1H), 2.84 (s, 3H), 1.36 (s,12H). 1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 , δ): 8.30 (s, 1H), 7.92 (d, 1H), 7.85 (d, 1H), 2.84 (s, 3H), 1.36 (s, 12H).

[실시예1][Example 1]

Figure pat00022
Figure pat00022

화합물1(N2-246NS)의Of compound 1 (N2-246NS) 제조 Produce

2,4,6-트리클로로피리미딘 (2,4,6-trichloropyrimidine, 0.50 g, 2.7 mmol), 5-BOONS (3.34 g, 12.1 mmol), 트리페닐포스핀 (PPh3, 0.48g) 및 Pd(OAc)2 (0.21g) 을 질소 분위기에서 1,2-디메톡시에탄 (25mL)과 2M Na2CO3 (13mL) 에 녹인다. 90 ℃에서 24시간 동안 교반하였다. 이후, 상온으로 식혀준 뒤, 에틸아세테이트와 물로 추출을 하여 유기층을 얻어냈다. Na2SO4를 이용하여 남아있는 수분을 제거하고, 용매를 감압하여 제거한 뒤 컬럼 크로마토그래피를 통해 정제하여, 흰색의 고체 화합물1을 얻었다(0.83g, 수율 : 58%). 이때, 전개용매는 에틸아세테이트/헥산을 3/7로 섞어 사용하였다.2,4,6-trichloropyrimidine (2,4,6-trichloropyrimidine, 0.50 g, 2.7 mmol), 5-BOONS (3.34 g, 12.1 mmol), triphenylphosphine (PPh 3 , 0.48 g) and Pd (OAc) 2 (0.21 g) is dissolved in 1,2-dimethoxyethane (25 mL) and 2M Na 2 CO 3 (13 mL) in a nitrogen atmosphere. The mixture was stirred at 90° C. for 24 hours. Then, after cooling to room temperature, extraction was performed with ethyl acetate and water to obtain an organic layer. The remaining moisture was removed using Na 2 SO 4 , and the solvent was removed under reduced pressure and purified through column chromatography to obtain a white solid compound 1 (0.83 g, yield: 58%). At this time, the developing solvent was used by mixing ethyl acetate/hexane at 3/7.

1H NMR (400 MHz, CDCl3, δ): 9.39 (s, 1H), 8.91 (s, 2H), 8.83-8.81 (m, 1H), 8.41-8.38 (m, 2H), 8.21 (s, 1H), 8.02-7.97 (m, 3 H), 2.91 (d, 9H). 1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 , δ): 9.39 (s, 1H), 8.91 (s, 2H), 8.83-8.81 (m, 1H), 8.41-8.38 (m, 2H), 8.21 (s, 1H) ), 8.02-7.97 (m, 3H), 2.91 (d, 9H).

[실시예2][Example 2]

Figure pat00023
Figure pat00023

화합물2Compound 2 -1(Cl-N2--1 (Cl-N2- 46NS646NS6 )의 제조) Of manufacture

2,4,6-트리클로로피리미딘 (0.50 g, 2.7 mmol), 6-BOONS (3.34 g, 12.1 mmol), PPh3 (0.48g) 및 Pd(OAc)2 (0.21g) 을 질소 분위기에서 1,2-디메톡시에탄 (25mL)과 2M Na2CO3 (13mL) 에 녹인다. 90 ℃에서 24시간 동안 교반하였다. 이후, 상온으로 식혀준 뒤, 에틸아세테이트와 물로 추출을 하여 유기층을 얻어냈다. Na2SO4를 이용하여 남아있는 수분을 제거하고, 용매를 감압하여 제거한 뒤 컬럼 크로마토그래피를 통해 정제하여, 흰색의 고체 화합물2-1과 화합물2-2를 얻었다(0.3g, 수율 : 27%). 이때, 전개용매는 에틸아세테이트/헥산을 3:7로 섞어 사용한다.2,4,6-trichloropyrimidine (0.50 g, 2.7 mmol), 6-BOONS (3.34 g, 12.1 mmol), PPh 3 (0.48 g) and Pd(OAc) 2 (0.21 g) were 1 in nitrogen atmosphere. ,2-dimethoxyethane (25mL) and 2M Na 2 CO 3 (13mL) dissolved. The mixture was stirred at 90° C. for 24 hours. Then, after cooling to room temperature, extraction was performed with ethyl acetate and water to obtain an organic layer. Remaining moisture was removed using Na 2 SO 4 , and the solvent was removed under reduced pressure and purified through column chromatography to obtain white solid Compound 2-1 and Compound 2-2 (0.3g, yield: 27% ). At this time, a developing solvent is used by mixing ethyl acetate/hexane at 3:7.

화합물2-1:Compound 2-1:

1H NMR (400 MHz, CDCl3, δ): 8.05-7.99 (m, 4 H), 7.70 (m, 2H), 2.86 (s, 6H). 1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 , δ): 8.05-7.99 (m, 4H), 7.70 (m, 2H), 2.86 (s, 6H).

[실시예3 내지 실시예7][Examples 3 to 7]

상기 실시예1 또는 실시예2의 제조방법과 유사한 방법으로 화합물3 내지 화합물7을 제조하고, 그 데이터를 하기 표1에 도시하였다.Compounds 3 to 7 were prepared by a method similar to the preparation method of Example 1 or Example 2, and the data are shown in Table 1 below.

(표1)

Figure pat00024
Figure pat00025
(Table 1)
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Figure pat00025

[실시예8 및 실시예9] 유기 발광 소자의 제작 (Device 1, ETL-1)[Example 8 and Example 9] Fabrication of an organic light emitting device (Device 1, ETL-1)

본 발명에 따른 N-헤테로고리 화합물을 전자 수송층에 채용한 유기 발광 소자를 제작하였다(도1 참조). 구체적으로, 상기 유기 발광 소자의 제작 방법은 아래와 같다.An organic light-emitting device employing the N-heterocyclic compound according to the present invention in an electron transport layer was manufactured (see FIG. 1). Specifically, a method of manufacturing the organic light emitting device is as follows.

기판으로는 ITO(indium tin oxide, 10 Ω per square) 코팅된 유리(25 mm × 25 mm × 0.7 mm 크기)를 사용하여 세정 후 소자 제작 전에 UV ozone으로 10분간 처리하였다. 이후, 정공 주입층(HIL)은 PEDOT:PSS 용액 (Clevios AI 4083)을 3,200 rpm으로 40초간 30 nm 두께로 스핀코팅 한 후, 진공에서 150 ℃에서 30분간 건조하였다. 정공 주입층 상에 발광층(EML)은 폴리비닐카바졸 (PVK):Ir(mppy)3=93:7(중량비)을 1,2-디클로로에탄에 0.64중량%로 용해시킨 용액으로 1,800 rpm으로 40초간 30 nm 두께로 스핀코팅하고 60 ℃에서 30분간 남은 용매를 제거하였다. 이후, 발광층 상에 제1 전자 수송층(ETL-1)으로 실시예1에 따라 합성한 화합물1(N2-246NS)을 0.5 Å/s으로 진공열증착하여 10 nm 형성하였다. 상기 제1 전자수송층 상에 제2 전자 수송층(electron transport layer, ETL-2)으로 TPBi(2,2',2"-(1,3,5-Benzinetriyl)-tris(1-phenyl-1-H-benzimidazole))를 0.5 Å/s으로 진공열증착(vacuum thermal evaporation)하여 40 nm 형성하였다. 상기 제2 전자 수송층 상에 LiF를 0.1 Å/s로 1nm 두께로, 알루미늄(Al)을 5.0 Å/s로 100nm두께로 진공열증착(vacuum thermal evaporation)하여 형성하였다. 발광층의 코팅과 건조는 질소가 충진된 글로브박스 내의 불활성 분위기에서 수행하였다. 최종 소자 제작 후 글로브 박스 안에서 에폭시 접착제와 유리 덮개를 통해 봉지하여, 실시예8을 제작하였다.As a substrate, ITO (indium tin oxide, 10 Ω per square) coated glass (25 mm × 25 mm × 0.7 mm size) was used, and after cleaning, it was treated with UV ozone for 10 minutes before device fabrication. Thereafter, the hole injection layer (HIL) was spin-coated with a PEDOT:PSS solution (Clevios AI 4083) at 3,200 rpm for 40 seconds to a thickness of 30 nm, and then dried at 150° C. for 30 minutes in vacuum. The light emitting layer (EML) on the hole injection layer is a solution obtained by dissolving polyvinylcarbazole (PVK):Ir(mppy) 3 =93:7 (weight ratio) in 1,2-dichloroethane at 0.64% by weight, at 1,800 rpm at 40 After spin coating to a thickness of 30 nm for seconds, the remaining solvent was removed at 60° C. for 30 minutes. Thereafter, compound 1 (N2-246NS) synthesized according to Example 1 as a first electron transport layer (ETL-1) on the emission layer was vacuum thermally evaporated at 0.5 Å/s to form 10 nm. TPBi(2,2',2"-(1,3,5-Benzinetriyl)-tris(1-phenyl-1-H) as a second electron transport layer (ETL-2) on the first electron transport layer -benzimidazole)) was formed by vacuum thermal evaporation at 0.5 Å/s to form 40 nm LiF on the second electron transport layer at 0.1 Å/s at 1 nm thickness, and aluminum (Al) at 5.0 Å/s. It was formed by vacuum thermal evaporation to a thickness of 100 nm at s. Coating and drying of the light emitting layer was performed in an inert atmosphere in a glove box filled with nitrogen After fabrication of the final device, through an epoxy adhesive and a glass cover in the glove box. By sealing, Example 8 was produced.

또한, 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하되, 상기 전자 수송층(ETL-1:ETL-2=10:40)의 두께를 15:35로 변경하여, 실시예9를 제작하였다.In addition, an organic light-emitting device was fabricated in the same manner, but Example 9 was prepared by changing the thickness of the electron transport layer (ETL-1:ETL-2=10:40) to 15:35.

상기와 같이 제작된 유기 발광 소자에 0 ~ 15V의 전압을 인가하여 발광시험을 실시하였으며, 하기 표2 내지 표4 및 도2 내지 도4에 발광특성 및 기초 물성 측정 결과를 나타내었다.A light emission test was performed by applying a voltage of 0 to 15 V to the organic light emitting device fabricated as described above, and measurement results of light emission characteristics and basic physical properties are shown in Tables 2 to 4 and FIGS. 2 to 4 below.

[비교예1][Comparative Example 1]

상기 실시예8과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하되, 상기 제2 전자 수송층 없이 제1 전자 수송층만을 갖도록 하였다. 즉, 비교예1의 전자 수송층은 TPBi를 0.5 Å/s으로 진공열증착하여 50 nm 두께로 형성되었다.An organic light-emitting device was fabricated in the same manner as in Example 8, but had only the first electron transport layer without the second electron transport layer. That is, the electron transport layer of Comparative Example 1 was formed to have a thickness of 50 nm by vacuum thermal evaporation of TPBi at 0.5 Å/s.

상기와 같이 제작된 유기 발광 소자에 0 ~ 15V의 전압을 인가하여 발광시험을 실시하였으며, 하기 표2 내지 표4 및 도2 내지 도4에 발광특성 및 기초 물성 측정 결과를 나타내었다.A light emission test was performed by applying a voltage of 0 to 15 V to the organic light emitting device fabricated as described above, and measurement results of light emission characteristics and basic physical properties are shown in Tables 2 to 4 and FIGS. 2 to 4 below.

[비교예2 및 비교예3][Comparative Example 2 and Comparative Example 3]

상기 실시예8 또는 실시예9와 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하되, 상기 제1 전자 수송층의 재료를 상기 제조예1에 따라 합성한 화합물(135NS)을 사용하였다. 즉, 비교예2의 전자 수송층은 제1 전자 수송층으로 제조예1에 따라 합성한 화합물(135NS)을 0.5 Å/s으로 진공열증착하여 10 nm 형성하고, 제2 전자 수송층(ETL-2)으로 TPBi(ETL-1)를 0.5 Å/s으로 진공열증착하여 40 nm 형성하였다.An organic light-emitting device was fabricated in the same manner as in Example 8 or 9, but a compound (135NS) synthesized according to Preparation Example 1 for the material of the first electron transport layer was used. That is, the electron transport layer of Comparative Example 2 was formed by vacuum thermal evaporation of the compound (135NS) synthesized according to Preparation Example 1 as the first electron transport layer at 0.5 Å/s to form 10 nm, and the second electron transport layer (ETL-2). TPBi (ETL-1) was vacuum thermally evaporated at 0.5 Å/s to form 40 nm.

또한, 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하되, 상기 전자 수송층(ETL-1:ETL-2=10:40)의 두께를 15:35로 변경하여, 비교예3을 제작하였다.In addition, an organic light-emitting device was fabricated in the same manner, but the thickness of the electron transport layer (ETL-1:ETL-2=10:40) was changed to 15:35 to prepare Comparative Example 3.

상기와 같이 제작된 유기 발광 소자에 0 ~ 15V의 전압을 인가하여 발광시험을 실시하였으며, 하기 표2 내지 표4 및 도2 내지 도4에 발광특성 및 기초 물성 측정 결과를 나타내었다.A light emission test was performed by applying a voltage of 0 to 15 V to the organic light emitting device fabricated as described above, and measurement results of light emission characteristics and basic physical properties are shown in Tables 2 to 4 and FIGS. 2 to 4 below.

(표2)(Table 2)

Figure pat00026
Figure pat00026

(표3)(Table 3)

Figure pat00027
Figure pat00027

(표4)(Table 4)

Figure pat00028
Figure pat00028

상기 표2 내지 표4 및 도2 내지 도4에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 N-헤테로고리 화합물을 전자 수송층 재료로 포함하는 유기 발광 소자는 현저하게 향상된 효율을 구현함을 확인하였다. 구체적으로, 본 발명에 따르면, 비교예 대비 낮은 구동전압에서도 안정적으로 구동됨은 물론 양자효율에 있어서 뛰어난 발광특성을 나타냄을 확인하였다. 또한, 이와 같은 효과는 휘도 증가에 따라 보다 현저함을 보였으며, 휘도 증가에 따른 전류효율 및 전력효율의 저하에 이점을 제공할 수 있음을 확인하였다.As shown in Tables 2 to 4 and FIGS. 2 to 4, it was confirmed that the organic light emitting device including the N-heterocyclic compound according to the present invention as an electron transport layer material realized remarkably improved efficiency. Specifically, it was confirmed that according to the present invention, it was stably driven even at a lower driving voltage compared to the comparative example, as well as excellent luminous characteristics in quantum efficiency. In addition, such an effect was shown to be more remarkable with an increase in luminance, and it was confirmed that an advantage can be provided in the reduction of current efficiency and power efficiency according to an increase in luminance.

[실시예10 및 실시예11] 유기 발광 소자의 제작 (Device 2, ETL-2)[Example 10 and Example 11] Fabrication of an organic light emitting device (Device 2, ETL-2)

본 발명에 따른 N-헤테로고리 화합물을 전자 수송층에 채용한 유기 발광 소자를 제작하였다(도5 참조). 구체적으로, 상기 유기 발광 소자의 제작 방법은 아래와 같다.An organic light-emitting device employing the N-heterocyclic compound according to the present invention in an electron transport layer was fabricated (see FIG. 5). Specifically, a method of manufacturing the organic light emitting device is as follows.

상기 실시예8과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하되, 제1 전자 수송층으로 TPBi를 0.5 Å/s으로 진공열증착하여 40 nm 형성하고, 제2 전자 수송층(ETL-2)으로 실시예1에 따라 합성한 N2-246NS를 0.5 Å/s으로 진공열증착하여 10 nm 형성하여 실시예10을 제작하였다.An organic light-emitting device was fabricated in the same manner as in Example 8, but 40 nm was formed by vacuum thermal evaporation of TPBi as a first electron transport layer at 0.5 Å/s, and in Example 1 as a second electron transport layer (ETL-2). Example 10 was prepared by forming 10 nm by vacuum thermal evaporation of the synthesized N2-246NS at 0.5 Å/s.

또한, 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하되, 상기 전자 수송층(ETL-1:ETL-2=10:40)의 두께를 15:35로 변경하여, 실시예11을 제작하였다.In addition, an organic light-emitting device was manufactured by the same method, but the thickness of the electron transport layer (ETL-1:ETL-2=10:40) was changed to 15:35, and Example 11 was prepared.

상기와 같이 제작된 유기 발광 소자에 0 ~ 15V의 전압을 인가하여 발광시험을 실시하였으며, 하기 표5 내지 표7 및 도6 내지 도8에 발광특성 및 기초 물성 측정 결과를 나타내었다.A light emission test was performed by applying a voltage of 0 to 15 V to the organic light emitting device fabricated as described above, and measurement results of light emission characteristics and basic physical properties are shown in Tables 5 to 7 and FIGS. 6 to 8 below.

[비교예4][Comparative Example 4]

상기 실시예10과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하되, 상기 제2 전자 수송층 없이 제1 전자 수송층만을 갖도록 하였다. 즉, 비교예4의 전자 수송층은 TPBi를 0.5 Å/s으로 진공열증착하여 50 nm 두께로 형성되었다.An organic light-emitting device was fabricated in the same manner as in Example 10, but had only the first electron transport layer without the second electron transport layer. That is, the electron transport layer of Comparative Example 4 was formed to have a thickness of 50 nm by vacuum thermal evaporation of TPBi at 0.5 Å/s.

상기와 같이 제작된 유기 발광 소자에 0 ~ 15V의 전압을 인가하여 발광시험을 실시하였으며, 하기 표5 내지 표7 및 도6 내지 도8에 발광특성 및 기초 물성 측정 결과를 나타내었다.A light emission test was performed by applying a voltage of 0 to 15 V to the organic light emitting device fabricated as described above, and measurement results of light emission characteristics and basic physical properties are shown in Tables 5 to 7 and FIGS. 6 to 8 below.

(표5)(Table 5)

Figure pat00029
Figure pat00029

(표6)(Table 6)

Figure pat00030
Figure pat00030

(표7)(Table 7)

Figure pat00031
Figure pat00031

상기 표5 내지 표7 및 도6 내지 도8에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 N-헤테로고리 화합물을 전자 수송층 재료로 포함하는 유기 발광 소자는 적층형태를 달리하더라도 향상된 효율을 구현함을 확인하였다. 구체적으로, 본 발명에 따르면, 비교예 대비 낮은 구동전압에서도 안정적으로 구동됨은 물론 양자효율에 있어서 뛰어난 발광특성을 나타냄을 확인하였다.As shown in Tables 5 to 7 and FIGS. 6 to 8, it was confirmed that the organic light-emitting device including the N-heterocyclic compound according to the present invention as an electron transport layer material realizes improved efficiency even if the stacking type is different. . Specifically, it was confirmed that according to the present invention, it was stably driven even at a lower driving voltage compared to the comparative example, as well as excellent luminous characteristics in quantum efficiency.

또한, 제2전극인 음극과 인접하도록 적층된 전자 수송층(Device 2, ETL-2)의 경우, 보다 낮은 구동전압으로 보다 향상된 양자효율을 구현함은 물론 휘도의 증가시에도 보다 높은 전류효율 및 전력효율을 구현할 수 있음을 확인하였다. 이와 같은 결과로, 수천 nit 또는 수만 nit에서도 보다 안정적인 전류효율 및 전력효율을 구현할 수 있음을 확인하였다.In addition, in the case of the electron transport layers (Device 2, ETL-2) stacked adjacent to the cathode, which is the second electrode, higher current efficiency and power even when the luminance increases as well as realizes improved quantum efficiency with a lower driving voltage. It was confirmed that efficiency can be implemented. As a result of this, it was confirmed that more stable current efficiency and power efficiency can be implemented even in thousands of nits or tens of thousands of nits.

[실시예12 및 실시예13] 유기 발광 소자의 제작 (Device 3, EML)[Example 12 and Example 13] Fabrication of an organic light emitting device (Device 3, EML)

본 발명에 따른 N-헤테로고리 화합물을 발광층에 채용한 유기 발광 소자를 제작하였다(도9 참조). 구체적으로, 상기 유기 발광 소자의 제작 방법은 아래와 같다.An organic light-emitting device employing the N-heterocyclic compound according to the present invention in the light-emitting layer was fabricated (see FIG. 9). Specifically, a method of manufacturing the organic light emitting device is as follows.

기판으로는 ITO(indium tin oxide, 10 Ω per square) 코팅된 유리(25 mm × 25 mm × 0.7 mm 크기)를 사용하여 세정 후 소자 제작 전에 UV ozone으로 10분간 처리하였다. 이후, 정공 주입층(HIL)은 PEDOT:PSS 용액 (Clevios AI 4083)을 3,200 rpm으로 40초간 30 nm 두께로 스핀코팅 한 후, 진공에서 150 ℃에서 30분간 건조하였다. 정공 주입층 상에 발광층(EML)은 호스트:도판트(Ir(mppy)3)=93:7을 테트라하이드로퓨란에 0.64중량%로 용해시킨 용액으로 1,800 rpm으로 40초간 40 nm 두께로 스핀코팅하고 60 ℃에서 30분간 남은 용매를 제거하였다. 상기 호스트는 TCTA(Tris(4-carbazoyl-9-ylphenyl)amine 97% | Sigma-Aldrich)와 실시예1에 따라 합성한 화합물1(N2-246NS)을 1:1 몰비로 혼합하여 사용하였다. 이후, 발광층 상에 전자 수송층으로 TPBi(2,2',2"-(1,3,5-Benzinetriyl)-tris(1-phenyl-1-H-benzimidazole), ETL)를 0.5 Å/s으로 진공열증착(vacuum thermal evaporation)하여 50 nm 형성하였다. 상기 전자 수송층 상에 LiF를 0.1 Å/s로 1nm 두께로, 알루미늄(Al)을 5.0 Å/s로 100 nm두께로 진공열증착(vacuum thermal evaporation)하여 형성하였다. 발광층의 코팅과 건조는 질소가 충진된 글로브박스 내의 불활성 분위기에서 수행하였다. 최종 소자 제작 후 글로브 박스 안에서 에폭시 접착제와 유리 덮개를 통해 봉지하여, 실시예12를 제작하였다.As a substrate, ITO (indium tin oxide, 10 Ω per square) coated glass (25 mm × 25 mm × 0.7 mm size) was used, and after cleaning, it was treated with UV ozone for 10 minutes before device fabrication. Thereafter, the hole injection layer (HIL) was spin-coated with a PEDOT:PSS solution (Clevios AI 4083) at 3,200 rpm for 40 seconds to a thickness of 30 nm, and then dried at 150° C. for 30 minutes in vacuum. The light emitting layer (EML) on the hole injection layer is a solution obtained by dissolving a host: dopant (Ir (mppy) 3 ) = 93:7 in tetrahydrofuran at 0.64% by weight and spin-coating at 1,800 rpm for 40 seconds to a thickness of 40 nm. The remaining solvent was removed at 60° C. for 30 minutes. The host was used by mixing TCTA (Tris (4-carbazoyl-9-ylphenyl) amine 97% | Sigma-Aldrich) and Compound 1 (N2-246NS) synthesized according to Example 1 in a 1:1 molar ratio. Thereafter, TPBi(2,2',2"-(1,3,5-Benzinetriyl)-tris(1-phenyl-1-H-benzimidazole), ETL) was vacuumed at 0.5 Å/s as an electron transport layer on the emission layer. Vacuum thermal evaporation was performed to form 50 nm LiF on the electron transport layer at 0.1 Å/s to a thickness of 1 nm, and aluminum (Al) at 5.0 Å/s to a thickness of 100 nm to form a vacuum thermal evaporation (vacuum thermal evaporation). The coating and drying of the light-emitting layer were carried out in an inert atmosphere in a glove box filled with nitrogen After fabrication of the final device, Example 12 was prepared by sealing through an epoxy adhesive and a glass cover in the glove box.

또한, 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하되, 상기 실시예12의 발광층 재료(TCTA: N2-246NS)를 TAPC(4,4'-cyclohexylidenebis[N,N-bis(4-methylphenyl)benzenamine])와 실시예1에 따라 합성한 화합물1(N2-246NS)을 1:1 몰비로 혼합한 발광층 재료(TAPC: N2-246NS)로 변경하여, 실시예13을 제작하였다.In addition, an organic light-emitting device was fabricated in the same manner, but the light-emitting layer material (TCTA: N2-246NS) of Example 12 was used as TAPC (4,4'-cyclohexylidenebis [N,N-bis(4-methylphenyl)benzenamine]). Example 13 was prepared by changing the compound 1 (N2-246NS) synthesized according to Example 1 to a light-emitting layer material (TAPC: N2-246NS) in which a 1:1 molar ratio was mixed.

상기와 같이 제작된 유기 발광 소자에 0 ~ 15V의 전압을 인가하여 발광시험을 실시하였으며, 하기 표8 내지 표10 및 도10 내지 도12에 발광특성 및 기초 물성 측정 결과를 나타내었다.A light emission test was performed by applying a voltage of 0 to 15 V to the organic light emitting device fabricated as described above, and measurement results of light emission characteristics and basic physical properties are shown in Tables 8 to 10 and FIGS. 10 to 12 below.

[비교예5 내지 비교예7][Comparative Examples 5 to 7]

상기 실시예12와 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하되, 상기 실시예12의 발광층 중 호스트 물질로서 폴리비닐카바졸만을 단독으로 사용하거나(비교예5), 상기 실시예12의 발광층 중 호스트 물질인 실시예1에 따라 합성한 화합물1(N2-246NS) 대신에 TPBi(2,2',2"-(1,3,5-Benzinetriyl)-tris(1-phenyl-1-H-benzimidazole)로 변경하여, 비교예6을 제작하였다.An organic light-emitting device was fabricated in the same manner as in Example 12, but only polyvinyl carbazole was used as a host material in the emission layer of Example 12 (Comparative Example 5), or as a host material in the emission layer of Example 12. Changed to TPBi(2,2',2"-(1,3,5-Benzinetriyl)-tris(1-phenyl-1-H-benzimidazole) instead of Compound 1 (N2-246NS) synthesized according to Example 1 Thus, Comparative Example 6 was prepared.

또한, 상기 실시예13과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하되, 상기 실시예13의 발광층 중 호스트 물질인 실시예1에 따라 합성한 화합물1(N2-246NS) 대신에 TPBi로 변경하여, 비교예7을 제작하였다.In addition, an organic light-emitting device was fabricated in the same manner as in Example 13, but instead of compound 1 (N2-246NS) synthesized according to Example 1, which is a host material, of the emission layer of Example 13, it was changed to TPBi. 7 was made.

상기와 같이 제작된 유기 발광 소자에 0 ~ 15V의 전압을 인가하여 발광시험을 실시하였으며, 하기 표8 내지 표10 및 도10 내지 도12에 발광특성 및 기초 물성 측정 결과를 나타내었다.A light emission test was performed by applying a voltage of 0 to 15 V to the organic light emitting device fabricated as described above, and measurement results of light emission characteristics and basic physical properties are shown in Tables 8 to 10 and FIGS. 10 to 12 below.

(표8)(Table 8)

Figure pat00032
Figure pat00032

(표9)(Table 9)

Figure pat00033
Figure pat00033

(표10)(Table 10)

Figure pat00034
Figure pat00034

상기 표8 내지 표10 및 도10 내지 도12에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 N-헤테로고리 화합물을 발광층 재료로 포함하는 유기 발광 소자는 정공과 전자의 밀도가 균형을 이루도록 하여 엑시톤 형성을 극대화할 수 있으며, 그로 인하여 구동전압이 더욱 낮아지고, 발광층 내 엑시톤을 효과적으로 가두어 효율, 전력효율 및 양자효율을 획기적으로 증가시킬 수 있음을 확인하였다. 또한, 고전류 밀도에서 롤오프 현상을 억제하여 보다 우수한 내구성의 구현이 가능하여 장수명 특성을 가질 수 있다.As shown in Tables 8 to 10 and FIGS. 10 to 12, the organic light emitting device including the N-heterocyclic compound according to the present invention as a light emitting layer material maximizes the formation of excitons by balancing the density of holes and electrons. It was confirmed that the driving voltage is further lowered and the excitons in the light emitting layer can be effectively confined, thereby significantly increasing the efficiency, power efficiency, and quantum efficiency. In addition, it is possible to implement more excellent durability by suppressing the roll-off phenomenon at a high current density, and thus can have long life characteristics.

또한, 실질적으로 사용되는 유기 발광 소자의 휘도인 수천 또는 수만 nit에서 현저한 전력효율 및 전류효율을 구현할 수 있음을 확인하였다. 구체적으로, 본 발명에 따른 N-헤테로고리 화합물을 발광층 재료로 포함하는 유기 발광 소자인 실시예12의 경우, 호스트 물질로서 폴리비닐카바졸만을 단독으로 사용한 비교예5 대비 290%이상 향상된 전류효율을 구현하며(At 10000 nit), 호스트 물질로서 실시예1에 따라 합성한 화합물1(N2-246NS) 대신에 TPBi로 변경한 비교예6 대비 190%이상 향상된 전류효율을 구현함을 확인하였다(At 10000 nit). 이와 같은 효과는 종래 기술에서는 인식되지 못한 상승효과로, 이에 대한 구체적인 응용예 또한 없었다.In addition, it has been confirmed that remarkable power efficiency and current efficiency can be realized at thousands or tens of thousands of nit, which is the luminance of an organic light emitting device that is actually used. Specifically, in the case of Example 12, which is an organic light-emitting device comprising the N-heterocyclic compound according to the present invention as a light emitting layer material, the current efficiency improved by 290% or more compared to Comparative Example 5 using only polyvinylcarbazole as a host material. (At 10000 nit), it was confirmed that the current efficiency improved by more than 190% compared to Comparative Example 6, which was changed to TPBi instead of Compound 1 (N2-246NS) synthesized according to Example 1 as a host material (At 10000 nit). Such an effect is a synergistic effect that was not recognized in the prior art, and there was no specific application example thereof.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 실시예에 대해 상세히 기술되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형하여 실시할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail as described above, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains, without departing from the spirit and scope of the present invention as defined in the appended claims. The invention may be implemented by various modifications. Therefore, changes in the embodiments of the present invention will not be able to depart from the technology of the present invention.

Claims (12)

하기 화학식1로 표시되는, N-헤테로고리 화합물:
[화학식1]
Figure pat00035

상기 화학식1에서,
Ar은 치환되거나 치환되지 않은 6원의 헤테로아릴 골격이고;
R1은 수소, 중수소, 할로겐, 시아노, C1-C30알킬, C3-C30시클로알킬, C6-C30아릴, C3-C30헤테로아릴 또는 이들의 조합이고;
R2는 할로겐, 시아노, C1-C30알킬, C3-C30시클로알킬, C6-C30아릴, C3-C30헤테로아릴 또는 이들의 조합이고;
n은 0 내지 3에서 선택되는 정수이고, 상기 n이 2 또는 3의 정수인 경우 상기 R2는 서로 동일하거나 상이할 수 있고, 상기 n이 0인 경우 3개의 치환체는 모두 수소이고;
m은 2 또는 3의 정수이고;
상기 Ar의 치환은 C1-C30알킬, 할로겐, 시아노, C3-C30시클로알킬, C1-C30알콕시, C6-C30아릴옥시, C6-C30아릴, 모노 또는 디C1-C30알킬아미노, 모노 또는 디C6-C30아릴아미노, 니트로, 히드록시 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 치환체에 의해 임의의 탄소원자에서 일어나고; 상기 헤테로아릴은 서로 독립적으로 B, N, O, S, P(=O), Si 및 P로부터 선택된 하나 이상을 포함하고; 상기 n 또는 m에 의해 반복되는 치환체는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
An N-heterocyclic compound represented by the following formula (1):
[Formula 1]
Figure pat00035

In Formula 1,
Ar is a substituted or unsubstituted 6 membered heteroaryl skeleton;
R 1 is hydrogen, deuterium, halogen, cyano, C1-C30 alkyl, C3-C30 cycloalkyl, C6-C30 aryl, C3-C30 heteroaryl, or a combination thereof;
R 2 is halogen, cyano, C1-C30 alkyl, C3-C30 cycloalkyl, C6-C30 aryl, C3-C30 heteroaryl, or a combination thereof;
n is an integer selected from 0 to 3, and when n is an integer of 2 or 3, R 2 may be the same as or different from each other, and when n is 0, all three substituents are hydrogen;
m is an integer of 2 or 3;
The substitution of Ar is C1-C30 alkyl, halogen, cyano, C3-C30 cycloalkyl, C1-C30 alkoxy, C6-C30 aryloxy, C6-C30 aryl, mono or diC1-C30 alkylamino, mono or diC6 -C30 arylamino, occurring on any carbon atom by one or more substituents selected from the group consisting of nitro, hydroxy and combinations thereof; The heteroaryl is each independently at least one selected from B, N, O, S, P(=O), Si and P; The substituents repeated by n or m may be the same or different from each other.
제 1항에 있어서,
상기 화학식1에서,
상기 Ar은,
6개의 고리원 중 1 내지 3개의 질소원(=N-)을 포함하는, 치환되거나 치환되지 않은 6원의 헤테로아릴 골격인, N-헤테로고리 화합물.
The method of claim 1,
In Formula 1,
Ar is,
An N-heterocyclic compound which is a substituted or unsubstituted 6-membered heteroaryl skeleton containing 1 to 3 nitrogen sources (=N-) among 6 ring members.
제 1항에 있어서,
상기 화학식1의 m이 2인 경우,
상기 Ar은 하기 구조에서 선택되는 것인, N-헤테로고리 화합물:
Figure pat00036

상기 구조에서,
R11 및 R12는 서로 독립적으로 C1-C30알킬, 할로겐, 시아노, C3-C30시클로알킬, C1-C30알콕시, C6-C30아릴옥시, C6-C30아릴 또는 이들의 조합이고;
R13은 수소, C1-C30알킬, 할로겐, 시아노, C3-C30시클로알킬, C1-C30알콕시, C6-C30아릴옥시, C6-C30아릴 또는 이들의 조합이고;
a은 0 내지 3에서 선택되는 정수이고, 상기 a가 0인 경우 3개의 치환체는 모두 수소이고;
b은 0 내지 2에서 선택되는 정수이고, 상기 b가 0인 경우 2개의 치환체는 모두 수소이다.
The method of claim 1,
When m in Formula 1 is 2,
Ar is selected from the following structures, N-heterocyclic compounds:
Figure pat00036

In the above structure,
R 11 and R 12 are independently of each other C1-C30 alkyl, halogen, cyano, C3-C30 cycloalkyl, C1-C30 alkoxy, C6-C30 aryloxy, C6-C30 aryl, or a combination thereof;
R 13 is hydrogen, C1-C30 alkyl, halogen, cyano, C3-C30 cycloalkyl, C1-C30 alkoxy, C6-C30 aryloxy, C6-C30 aryl, or a combination thereof;
a is an integer selected from 0 to 3, and when a is 0, all three substituents are hydrogen;
b is an integer selected from 0 to 2, and when b is 0, both substituents are hydrogen.
제 1항에 있어서,
상기 화학식1의 m이 3인 경우,
상기 Ar은 하기 구조에서 선택되는 것인, N-헤테로고리 화합물:
Figure pat00037

상기 구조에서,
R14는 C1-C30알킬, 할로겐, 시아노, C3-C30시클로알킬, C1-C30알콕시, C6-C30아릴옥시, C6-C30아릴 또는 이들의 조합이고;
R15는 수소, C1-C30알킬, 할로겐, 시아노, C3-C30시클로알킬, C1-C30알콕시, C6-C30아릴옥시, C6-C30아릴 또는 이들의 조합이고;
b은 0 내지 2에서 선택되는 정수이고, 상기 b가 0인 경우 2개의 치환체는 모두 수소이다.
The method of claim 1,
When m in Formula 1 is 3,
Ar is selected from the following structures, N-heterocyclic compounds:
Figure pat00037

In the above structure,
R 14 is C1-C30 alkyl, halogen, cyano, C3-C30 cycloalkyl, C1-C30 alkoxy, C6-C30 aryloxy, C6-C30 aryl, or a combination thereof;
R 15 is hydrogen, C1-C30 alkyl, halogen, cyano, C3-C30 cycloalkyl, C1-C30 alkoxy, C6-C30 aryloxy, C6-C30 aryl, or a combination thereof;
b is an integer selected from 0 to 2, and when b is 0, both substituents are hydrogen.
제 1항에 있어서,
상기 화학식1에서,
상기 R1은 수소, 할로겐, 시아노, C1-C30알킬, C6-C30아릴, C3-C30헤테로아릴 또는 이들의 조합이고;
상기 R2는 C1-C30알킬, C3-C30시클로알킬 또는 이들의 조합이고;
상기 n은 0 내지 3에서 선택되는 정수인, N-헤테로고리 화합물.
The method of claim 1,
In Formula 1,
R 1 is hydrogen, halogen, cyano, C1-C30 alkyl, C6-C30 aryl, C3-C30 heteroaryl, or a combination thereof;
R 2 is C1-C30 alkyl, C3-C30 cycloalkyl, or a combination thereof;
Wherein n is an integer selected from 0 to 3, N-heterocyclic compound.
제 1항에 있어서,
상기 N-헤테로고리 화합물은,
하기 화학식2 내지 화학식5로 표시되는 화합물에서 선택되는 적어도 하나인, N-헤테로고리 화합물:
[화학식2]
Figure pat00038

[화학식3]
Figure pat00039

[화학식4]
Figure pat00040

[화학식5]
Figure pat00041

상기 화학식2 내지 화학식5에서,
A1 및 A2는 서로 독립적으로 -N= 또는 -CH=이고;
R1은 서로 독립적으로 할로겐, 시아노, C1-C30알킬, C6-C30아릴, C3-C30헤테로아릴 또는 이들의 조합이고, 각각의 R1은 서로 동일하거나 상이할 수 있고;
R2는 서로 독립적으로 C1-C30알킬, C3-C30시클로알킬 또는 이들의 조합이고;
n은 서로 독립적으로 0 내지 3에서 선택되는 정수이다.
The method of claim 1,
The N-heterocyclic compound,
At least one, an N-heterocyclic compound selected from compounds represented by the following formulas 2 to 5:
[Formula 2]
Figure pat00038

[Chemical Formula 3]
Figure pat00039

[Formula 4]
Figure pat00040

[Chemical Formula 5]
Figure pat00041

In Chemical Formulas 2 to 5,
A 1 and A 2 are each independently -N= or -CH=;
R 1 is independently of each other halogen, cyano, C1-C30 alkyl, C6-C30 aryl, C3-C30 heteroaryl, or a combination thereof, and each R 1 may be the same or different from each other;
R 2 are independently of each other C1-C30 alkyl, C3-C30 cycloalkyl, or a combination thereof;
n is an integer selected from 0 to 3 independently of each other.
제 6항에 있어서,
상기 화학식2 내지 화학식5에서,
상기 R1은 서로 독립적으로 할로겐, 시아노, C1-C7알킬, C6-C12아릴, C3-C12헤테로아릴 또는 이들의 조합이고, 각각의 R1은 서로 동일하거나 상이할 수 있고;
상기 R2는 C1-C7알킬이고;
상기 n은 0 내지 3에서 선택되는 정수인, N-헤테로고리 화합물.
The method of claim 6,
In Chemical Formulas 2 to 5,
R 1 is independently from each other halogen, cyano, C1-C7 alkyl, C6-C12 aryl, C3-C12 heteroaryl, or a combination thereof, and each R 1 may be the same as or different from each other;
R 2 is C1-C7 alkyl;
Wherein n is an integer selected from 0 to 3, N-heterocyclic compound.
제 6항에 있어서,
상기 화학식2 내지 화학식5에서,
상기 n은 0의 정수인, N-헤테로고리 화합물.
The method of claim 6,
In Chemical Formulas 2 to 5,
Wherein n is an integer of 0, an N-heterocyclic compound.
제1전극; 제2전극; 및 상기 제1전극과 제2전극 사이에 개재되는 1층 이상의 유기물층으을 포함하고, 상기 유기물층 중 1층 이상은 제 1항 내지 제 8항에서 선택되는 어느 한 항에 따른 N-헤테로고리 화합물을 포함하는 것인, 유기 발광 소자.A first electrode; A second electrode; And at least one organic material layer interposed between the first electrode and the second electrode, wherein at least one of the organic material layers comprises the N-heterocyclic compound according to any one selected from claims 1 to 8. That is, an organic light-emitting device. 제 9항에 있어서,
상기 유기물층은,
발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 N-헤테로고리 화합물을 함유하는 것인, 유기 발광 소자.
The method of claim 9,
The organic material layer,
An organic light-emitting device comprising a light emitting layer, wherein the light emitting layer contains the N-heterocyclic compound.
제 10항에 있어서,
상기 유기물층은,
전자 수송층을 포함하고, 상기 전자 수송층은 상기 N-헤테로고리 화합물을 함유하는 것인, 유기 발광 소자.
The method of claim 10,
The organic material layer,
An organic light-emitting device comprising an electron transport layer, wherein the electron transport layer contains the N-heterocyclic compound.
제 11항에 있어서,
상기 전자 수송층은,
유기재료로 이루어지는 제1 전자 수송층 및 제2 전자 수송층을 포함하며,
상기 제1 전자 수송층 또는 제2 전자 수송층은 상기 N-헤테로고리 화합물을 포함하는 것인, 유기 발광 소자.
The method of claim 11,
The electron transport layer,
It includes a first electron transport layer and a second electron transport layer made of an organic material,
The first electron transport layer or the second electron transport layer includes the N-heterocyclic compound.
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