KR20150136712A

KR20150136712A - 방향족 설폰 유도체 및 이를 포함하는 유기전기발광소자

Info

Publication number: KR20150136712A
Application number: KR1020140063919A
Authority: KR
Inventors: 박미영; 최란; 이남진; 전영민; 이칠원; 김준우
Original assignee: 대주전자재료 주식회사
Priority date: 2014-05-27
Filing date: 2014-05-27
Publication date: 2015-12-08

Abstract

본 발명은 방향족 설폰 유도체 형태의 유기 재료 및 이를 이용한 유기 전기발광소자에 관한 것으로, 본 발명의 유기전기발광소자는 단파장의 발광을 높은 효율로 얻을 수 있고 개선된 수명 특성을 발휘한다.

Description

방향족 설폰 유도체 및 이를 포함하는 유기전기발광소자 {Aromatic sulfone derivatives and Organic electroluminescent device comprising same}

본 발명은 발광 효율 및 열안정성 등이 우수한 신규한 방향족 설폰 유도체, 및 이를 하나 이상의 유기층에 포함함으로써 우수한 효율 특성을 나타내는 유기전기발광소자에 관한 것이다.

유기 반도체는 다양한 유형의 수많은 전자 장비 응용을 위해 개발되고 있다. 유기 전기발광 소자는 기존 액정 표시 장치(LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 및 전계 방출 디스플레이(FED) 등의 타 평판 표시 소자에 비해 구조가 간단하고, 제조 공정상 다양한 장점이 있으며 높은 휘도 및 시야각 특성이 우수하며, 응답속도가 빠르고 구동전압이 낮아 벽걸이 TV등의 평판 디스플레이 또는 디스플레이의 배면광, 조명, 광고판 등의 광원으로서 사용되도록 활발하게 개발이 진행되고 있다.

유기 전기발광 소자는 일반적으로 직류전압을 인가하였을 때 양극으로부터 주입된 정공과 음극으로부터 주입된 전자가 재결합하여 전자-정공 쌍인 엑시톤을 형성하며 이 엑시톤의 에너지를 발광 재료에 전달함에 의해 빛으로 변환된다.

유기 전기발광 소자의 효율과 안정성을 높이기 위해 이스트만 코닥사의 탕(C. W. Tang)등에 의해 두 개의 반대 전극 사이에 적층형 유기물 박막을 구성한 저전압 구동 유기 전기발광 소자가 보고(C. W. Tang, S. A. Vanslyke, Applied Physics Letters, 51권 913페이지, 1987년)된 이래, 다층 박막 구조형 유기 전기발광 소자용 유기 재료에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

일반적으로, 유기전기발광소자는 음극(전자주입전극)과 양극(정공주입전극), 및 상기 두 전극 사이에 하나 이상의 유기층을 포함하는 구조를 갖는다. 이때, 유기전기발광소자는 유기층으로서 발광층(EML, light emitting layer) 이외에, 정공주입층(HIL, hole injection layer), 정공수송층(HTL, hole transport layer), 전자수송층(ETL, electron transport layer) 또는 전자주입층(EIL, electron injection layer)을 포함할 수 있으며, 발광층의 발광특성상, 전자차단층(EBL, electron blocking layer) 또는 정공차단층(HBL, hole blocking layer)을 추가로 포함할 수 있다. 이들 유기층을 모두 포함하는 유기전기발광소자는 양극/정공주입층/정공수송층/전자차단층/발광층/정공차단층/전자수송층/전자주입층/음극 순으로 적층된 구조를 갖는다.

이러한 구조의 유기전기발광소자에 전기장을 인가하면, 양극으로부터 주입된 정공과 음극으로부터 주입된 전자가 재결합(recombination)하여 전자-정공 쌍인 엑시톤(exiton)을 형성하며, 이 엑시톤의 에너지가 발광 재료에 전달됨에 따라 빛이 방출된다. 적층형 유기전기발광소자의 수명은 재료의 전기화학적 안정성 및 박막 안정성 등과 관련이 깊다.

예컨대, 열안정성이 좋지 않은 발광 물질을 사용할 경우에는 고온 또는 구동온도에서 상기 재료의 결정화가 이루어져 소자의 수명이 단축된다. 안트라센 유도체는 대표적인 유기 전기발광 소자용 재료로 발광층을 비롯하여 정공수송층 및 전자수송층에 등에 이용되어 왔다. 대표적인 예로 9,10-다이(나프탈렌-2-일)안트라센의 경우 발광층의 호스트 재료로 이용하고 있으나, 소자의 온도가 상승함에 따라 쉽게 결정화되어 소자의 수명이 짧은 단점이 있다. 이러한 단점을 극복하기 위해서 다양한 형태의 재료가 개발되고 있으나, 현재까지는 요구되는 발광효율, 구동 안정성 그리고 수명 등의 특성을 충분히 만족하지 못하고 있는 실정이어서 다양한 기술개발이 시급하다.

이에 본 발명자는, 우수한 발광 효율 및 열안정성을 가지는 신규한 화합물을 연구하던 중, 방향족 설폰 유도체가 상기 과제를 해결할 수 있음을 확인하여 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 목적은 열안정성이 우수하면서 순청색의 단파장의 발광을 높은 효율로 얻을 수 있는 방향족 설폰 유도체, 및 이를 유기층에 포함하는 유기발광소자를 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다:

[화학식 1]

상기 식에서, X는 O 또는 S이고,

L 및 M은 각각 독립적으로 단일결합을 의미하거나, 치환 또는 비치환된 C₆ _-50 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 핵 원자수 5 내지 50개의 헤테로 아릴렌기이고,

R₁ 내지 R₅는 1개 또는 복수개 일 수 있으며, 각각 독립적으로 수소, 할로겐, 시아노, 니트로, 히드록시, 싸이오, 포스포릴, 포스피닐, 카보닐, 실릴, 보란일, 치환 또는 비치환된 아미노, 치환 또는 비치환된 C₁ 내지 C₅₀ 알킬, 치환 또는 비치환된 C₂ _-50 알케닐, 치환 또는 비치환된 C₂ _-50알키닐, 치환 또는 비치환된 C₃ _-50 사이클로알킬, 치환 또는 비치환된 C₅ _- ₅₀사이클로알케닐, 치환 또는 비치환된 C₅ _-50사이클로 알키닐, 치환 또는 비치환된 C₆ _-50 아릴 또는 치환 또는 비치환된 핵 원자수 5 내지 50개의 헤테로아릴, 치환 또는 비치환된 C₅ _-50아릴아미노 또는 치환 또는 비치환된 C₁ _-50 알킬아미노이고,

임의적으로 상기 L 및 M은 C₁ _-6 알킬로 치환 또는 비치환된, 아미노, 싸이오, 포스포릴, 포스피닐, 카보닐, 실릴, 보란일, C₁ _-50 알킬, C₂ _-50 알케닐, C₂ _-50 알키닐, C_1-50 알콕시, C₃ _-50 사이클로알킬, C₆ _-50 아릴, 핵 원자수 5 내지 50개의 헤테로아릴 또는 C₇ _-50 아르알킬로 치환될 수 있고,

임의적으로 상기 R₁ 내지 R₅는 C₁ _-6 알킬로 치환 또는 비치환된, 아미노, 싸이오, 포스포릴, 포스피닐, 카보닐, 실릴, 보란일, C₁ _-50 알킬, C₂ _-50 알케닐, C₂ _-50 알키닐, C₁ _-50 알콕시, C₃ _-50 사이클로알킬, C₆ _-50 아릴, 핵 원자수 5 내지 50개의 헤테로아릴 또는 C₇ _-50 아르알킬로 치환될 수 있다.

본 발명에서, 상기 L 및 M은 각각 독립적으로 단일결합을 의미하거나, 치환 또는 비치환된 페닐렌기일 수 있다.

즉, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화학식 1a 내지 1d 중 어느 하나로 표시되는 화합물일 수 있다.

[화학식 1a]

[화학식 1b]

[화학식 1c]

[화학식 1d]

상기 화학식 1a 내지 1d에서, R₁ 내지 R₅의 정의는 상기에서 설명한 바와 같다.

이하, 본 발명을 자세히 설명한다.

본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물은, 중앙에 설폰기가 위치하고 상기 설폰기의 좌우로 서로 상이한 방향족기로서 다이벤조퓨라닐기 또는 다이벤조싸이오페닐기와, 페닐 카바졸기가 각각 결합 또는 치환되어 있는 비대칭성의 분자 구조로 분자설계된 것이 특징이다.

상기와 같이, 중앙에 위치한 설폰기로 인하여 화합물의 용해도를 향상시킬 수 있고 분자내 꺽임(bent) 구조를 형성할 수 있어 엑시톤을 국한시키고 HOMO-LUMO 에너지 레벨이 낮아짐으로 높은 효율의 발광과 높은 안정성을 줄 수 있다. 또한, 술폰기의 꺾임 구조가 분자 상호간의 영향력을 조절함으로써 열적 안정성과 표면특성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물은 설폰기의 좌우로 서로 상이한 방향족기가 각각 결합 또는 치환되어 있는 비대칭성의 분자 구조를 가짐에 따라 결정화가 어렵게 되어 있어, 막 형성시 결정화를 방지할 수 있으며, 이에 따라 열적 안정성도 개선할 수 있다.

본 발명에서는 실험을 통해 술폰기의 꺾임 구조가 분자 상호 간의 영향력을 조절함으로써 열적 안정성과 표면 특성을 향상시킬 수 있음을 확인하였다. 또한, 본 발명에서는 실험을 통해 술폰기가 가지는 이러한 특성들이 실제 술폰기를 함유하는 물질을 소자에 적용할 때 더 높은 발광효율과 휘도를 보임을 확인하였다. 더 나아가, 본 발명에서는 실험을 통해 비대칭성의 분자구조는 결정화가 어렵게 되어 있어, 막 형성시 결정화를 방지할 수 있으며, 이에 따라 열적 안정성도 개선할 수 있음을 확인하였다.

한편, 소자 구동시 상승되는 온도(대개 100℃ 미만)에 의해 무정형 박막이 결정형 형태로 이루어지면서 수명이 급격히 떨어지게 되는데, 내열성 증진으로 이러한 특성이 향상된다. 또, 박막안정성이란 막의 균일도 및 타층 재료와의 인터페이스 안정성 등을 의미하며, 구동안정성 (안정적인 전류밀도 등)에 영향을 준다.

OLED 재료에서의 내열성은 녹는점 및 유리전이 온도와 관련이 높다. 이러한 내열성은 분자 견고성 및 분자량에 직접적인 연관이 있다. 즉, 분자량이 높을수록 내열성이 좋아지는 경향이 있으며, 비슷한 분자량에서도 자유회전이 가능한 치환기나, 선형지방족 탄화수소치환기가 도입된 분자들이 도입된 경우 내열성이 떨어지는 경향이 있다. 따라서, 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물은 이러한 내열성 저하요소를 최소화하기 위해 고안된 것이다.

본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물은 용해도 증진을 위한 치환기를 발광 또는 OLED 특성을 보이는 core에 직접 연결한 것이 아닌 컨쥬게이션과 관계 없는 위치에 도입시킬 수 있는 장점이 있다. 방향족 core에 용해도 증진을 위한 치환기가 직접적으로 연결된 경우 대체적으로 OLED 특성이 좋지 않다. 즉, 상기 화학식 1 중 치환기인 R₁ 내지 R₅를 적절히 선택하면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 용해성을 증가시켜 필름 형성 능력(film proccesibility)을 향상시킬 수 있다. 예컨대, aliphatic 치환기의 길이를 조절함으로써 용해도를 개선할 수 있으며, 이를 통해 잉크젯 또는 스핀 코팅 등의 습식 성막 공정에 적용이 가능할 수 있다.

또한, 상기 치환기인 R₁ 내지 R₅를 적절히 선택하면, 무정형(amorphous)의 특성을 보다 더 잘 발휘하게 하여, 유기발광 소자 작동시 발생하는 Joule 열로 야기되는 결정화에 의한 소자의 파괴를 방지할 수 있다.

상기 화학식 1의 화합물의 대표적인 예로는 하기 화합물 1 내지 24가 있다.

(1),

(2),

(3),

(4),

(5),

(6),

(7),

(8),

(9),

(10),

(11),

(12),

(13),

(14),

(15),

(16),

(17),

(18),

(19),

(20),

(21),

(22),

(23), 및

(24).

상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 도입하는 치환기의 종류에 따라 발광층 뿐만 아니라, 정공주입층, 정공수송층, 전자수송층 및 전자주입층 모두에 적용될 수 있다. 정공주입, 정공수송, 정공저지, 발광, 전자수송, 전자주입, 양극과 정공주입층 사이의 완충(buffer) 역할 등을 할 수 있는 화합물들은 다수 공지되어 있으며, 대체로 치환 또는 비치환된 방향족 또는 헤테로 방향족기를 포함하고 있다.

정공 주입 역할을 할 수 있는 유기 물질은 양극으로부터의 정공주입을 용이하게 하는 것으로, 양극으로부터의 정공주입을 위한 적절한 이온화 에너지(ionization potential), 양극과의 높은 계면 접착력, 가시광 영역에서의 비흡수성 등의 특성을 갖는 것이 바람직하며, 예컨대 정공 주입 가능한 치환기로는 금속 포피린, 올리고티오펜, 아릴아민 계열의 유기물, 헥사니트릴 헥사아자트리페닐렌, 퀴나크리돈(quinacridone) 계열의 유기물, 페릴렌(perylene) 계열의 유기물, 안트라퀴논 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.

정공 전달 역할을 할 수 있는 유기 물질은 높은 정공 이동도(hole mobility)를 가지며 전자 blocking을 위해 높은 LUMO 준위를 갖는 것이 바람직하며, 예컨대 정공전달 가능한 치환기로는 아릴아민 계열의 유기물 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다. 더욱 구체적인 예로는, 트리아릴아민(triarylamine) 유도체, 거대한 방향족 기(bulky aromatic group)를 갖는 아민, 스타버스트 방향족 아민(starburst aromatic amine), 스피로플루오렌(spirofluorene)을 갖는 아민, 크로스링크된 아민(crosslinked amine) 화합물 등이 있다.

전자 전달 역할을 할 수 있는 유기 물질은 전자 당김체를 보유하고 있는 화합물로서, 예컨대 전자전달 가능한 치환기로는 시안기, 옥사디아졸, 트리아졸과 같이 공명에 의해 전자를 잡아당기는 작용기를 포함하고 있는 화합물 등이 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.

또한, 본 발명의 일례로 하기 반응식 1과 같이 상기 화학식 1a로 표시되는 화합물의 제조방법을 제공한다. 하기 반응식 1에서 R₁ 내지 R₅의 정의는 상기에서 설명한 바와 같다.

[반응식 1]

상기 단계 1은, 화학식 1-1로 표시되는 설폰 화합물과 화학식 1-4로 표시되는 페닐 카바졸 화합물을 반응시켜 화학식 1-2로 표시되는 화합물을 제조하는 단계이다. 상기 단계에서는 먼저 화학식 1-4 화합물을 노르말-부틸리튬 및 설퍼다이옥사이드와 반응시켜 리튬염을 얻고 상기 리튬염을 화학식 1-1 화합물과 반응시켜 화학식 1-2 화합물을 얻는 것이 바람직하다. 이때 반응 용매로는 테트라하이드로퓨란을 사용할 수 있다.

상기 단계 2는, 화학식 1-2로 표시되는 화합물과 화학식 1-5로 표시되는 화합물을 반응시켜 화학식 1a로 표시되는 화합물을 제조하는 단계이다. 상기 단계에서는 화학식 1-2 화합물, 화학식 1-5 화합물 및 탄산칼륨에 팔라듐다이클로라이드를 첨가하여 반응시키는 것이 바람직하다. 이때 반응 용매로는 물, 아세톤 또는 이의 혼합용매를 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 일례로 하기 반응식 2와 같이 상기 화학식 1b로 표시되는 화합물의 제조방법을 제공한다. 하기 반응식 2에서 R₁ 내지 R₅의 정의는 상기에서 설명한 바와 같다.

[반응식 2]

상기 단계 1은, 화학식 2-1로 표시되는 설폰 화합물에 아황산나트륨 및 탄산수소나트륨을 첨가하여 반응시켜 화학식 2-2로 표시되는 화합물을 제조하는 단계이다. 이때 반응 용매로는 물을 사용할 수 있다.

상기 단계 2는, 화학식 2-2로 표시되는 화합물과 화학식 2-4로 표시되는 페닐 카바졸 화합물을 반응시켜 화학식 2-3으로 표시되는 화합물을 제조하는 단계이다. 상기 단계에서는 화학식 2-2 화합물, 화학식 2-4 화합물 및 다이메틸설폭사이드에 구리아세트산 및 탄산칼륨을 첨가하여 반응시키는 것이 바람직하다.

상기 단계 3은, 화학식 2-3으로 표시되는 화합물과 화학식 1-5로 표시되는 화합물을 반응시켜 화학식 1b로 표시되는 화합물을 제조하는 단계이다. 상기 단계에서는 화학식 2-3 화합물 및 화학식 1-5 화합물에 탄산칼륨 수용액 및 테트라키스(트리페닐포스틴)팔라듐을 첨가하여 반응시키는 것이 바람직하다. 이때 반응 용매로는 테트라하이드로퓨란, 물 또는 이의 혼합용매를 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 일례로 하기 반응식 3과 같이 상기 화학식 1c로 표시되는 화합물의 제조방법을 제공한다. 하기 반응식 3에서 R₁ 내지 R₅의 정의는 상기에서 설명한 바와 같다.

[반응식 3]

상기 단계 1은, 화학식 1-1로 표시되는 설폰 화합물과 화학식 3-1로 표시되는 페닐 카바졸 화합물을 반응시켜 화학식 3-2으로 표시되는 화합물을 제조하는 단계이다. 상기 단계에서는 먼저 화학식 3-1 화합물을 노르말-부틸리튬 및 설퍼다이옥사이드와 반응시켜 리튬염을 얻고 상기 리튬염을 화학식 1-1 화합물과 반응시켜 화학식 3-2 화합물을 얻는 것이 바람직하다. 이때 반응 용매로는 테트라하이드로퓨란을 사용할 수 있다.

상기 단계 2는, 화학식 3-2로 표시되는 화합물과 화학식 1-5로 표시되는 화합물을 반응시켜 화학식 1c로 표시되는 화합물을 제조하는 단계이다. 상기 단계에서는 화학식 3-2 화합물, 화학식 1-5 화합물 및 탄산칼륨에 팔라듐다이클로라이드를 첨가하여 반응시키는 것이 바람직하다. 이때 반응 용매로는 물, 아세톤 또는 이의 혼합용매를 사용할 수 있다.

또한, 본 발명은 화학식 1로 표시되는 화합물, 바람직하게는 상기 화합물 1 내지 24 중 어느 하나의 화합물을 함유하는 유기전기발광소자용 발광 호스트 또는 도판트 함유 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 화학식 1로 표시되는 화합물, 바람직하게는 상기 화합물 1 내지 24 중 어느 하나의 화합물을 하나 이상의 유기층에 포함하는 유기전기발광소자를 제공한다. 이때, 상기 유기층은 발광층을 필수적으로 포함하며, 발광층 외에도 정공주입층, 정공수송층, 전자주입층, 전자수송층 또는 이들의 적층체를 포함할 수 있다.

본 발명의 유기전기발광소자는 양극, 음극, 및 상기 두 전극 사이에 적어도 하나의 발광층을 함유하는 단층 또는 다층으로 이루어진 유기층을 포함하며, 상기 유기층 중 1층 이상의 층이 화학식 1로 표시되는 화합물, 바람직하게는 상기 화합물 1 내지 24의 화합물 중 어느 하나 또는 그 이상의 신규 화합물을 함유한다. 예를 들어, 다층형 유기전기발광소자는 아래부터 기판, 양극, 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층 및 음극의 다층 구조로 적층된다.

본 발명에 따른 유기전기발광소자의 기판, 양극 및 음극은 통상적인 유기전기발광소자에 사용되는 물질로 이루어지며, 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층 및 전자주입층 중 어느 한 층은 화학식 1로 표시되는 화합물, 바람직하게는 상기 화합물 1 내지 24 중 어느 하나 또는 그 이상의 화합물 또는 이들의 혼합물로 이루어질 수 있다.

특히, 발광층의 경우, 본 발명의 화학식 1로 표시되는 화합물, 바람직하게는 상기 화합물 1 내지 24의 화합물을 단독으로 또는 2가지 이상을 조합하여 사용하거나, 발광 호스트(host) 물질 또는 도판트(dopant) 물질로서 사용하여 공지된 다른 발광 도판트 물질 또는 호스트 물질과 함께 사용할 수 있다. 화학식 1로 표시되는 화합물, 바람직하게는 상기 화합물 1 내지 24의 화합물을 단독 발광물질 또는 호스트 물질로서 사용할 경우에는 발광층 대비 100 내지 80 중량%의 양으로 첨가할 수 있고, 도판트 물질로서 사용할 경우에는 발광층 대비 0.01 내지 20 중량%의 양으로 첨가할 수 있다. 화학식 1로 표시되는 화합물, 바람직하게는 상기 화합물 1 내지 24의 화합물과 함께 발광층에 사용할 수 있는 발광 물질, 호스트 물질 또는 도판트 물질의 구체적인 예로는 안트라센, 나프탈렌, 페난트렌, 파이렌, 테트라센, 코로넨, 크라이센, 플루오레세인, 페릴렌, 프탈로페릴렌, 페리논, 프탈로페리논, 나프탈로페리논, 다이페닐부타다이엔, 테트라페닐부타다이엔, 쿠마린, 옥사다이아졸, 알다진, 비스벤족사졸린, 비스스타이릴, 피라진, 사이클로펜타다이엔, 퀴놀린 금속 착체, 아미노퀴놀린 금속 착체, 벤조퀴놀린 금속 착체, 이민, 다이페닐에틸렌, 비닐안트라센, 다이아미노카바졸, 피란, 티오피란, 폴리메틴, 멜로사이아닌, 이미다졸 킬레이트화 옥시노이드 화합물, 퀴나크리돈, 루브렌, 형광 색소 및 이들의 혼합물을 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다. 도판트 물질을 선택할 경우, 고효율의 형광 또는 인광을 가지면서 호스트 물질의 밴드갭(bandgap)보다 같거나 작은 밴드갭을 갖는 것을 선택하는 것이 바람직하다.

유기전기발광소자를 구성하는 각각의 층은 진공 증착, 스퍼터링, 플라즈마, 이온 도금 등의 건식 성막법, 또는 방사 피복, 침지 피복, 유동 피복 등의 습식 성막법 중 임의의 통상적인 방법을 적용하여 형성시킬 수 있다. 막 두께는 특별히 한정되지 않으나, 막 두께가 너무 두꺼우면 일정한 광 출력을 얻기 위해 높은 인가전압이 필요하여 효율이 나빠지고, 막 두께가 너무 얇으면 핀홀(pin hole) 등이 발생하여 전기장을 인가하여도 충분한 발광 휘도가 얻어지지 않는다. 통상적인 막 두께는 5 nm 내지 10 ㎛의 범위가 바람직하나, 50 nm 내지 400 nm의 범위가 더욱 바람직하다.

본 발명에 따른 방향족 설폰 유도체를 유기층에 사용한 유기전기발광소자는 단파장의 발광을 높은 효율로 얻을 수 있고 열안정성이 향상되어 개선된 수명 특성을 발휘한다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.

실시예 1: 화합물 1의 제조

하기 반응식으로 화합물 1을 제조하였다.

1) 치환체 1-4의 합성

치환체 1-4는 하기의 합성 방법으로 제조하였다.

250ml 3구 둥근바닥플라스크에 화합물 1-3(5g), 팔라듐(0)다이아세테이트(0.1g), 트라이-터트-부틸포스핀(0.3g), 톨루엔(100ml)을 넣고 상온의 아르곤 분위기 상에서 1시간 동안 교반하였다. 이 혼합액에 포타슘카보네이트(7.2g), 3-브로모카바졸(6.3g)을 첨가한 뒤 80℃에서 6시간 동안 교반하였다. 물을 첨가한 후 에틸아세테이트로 추출하고 수분을 제거한 후 생성된 물질을 헥산을 이용한 컬럼 분리를 통하여 표제 치환체 1-4를 1.9g 얻었다.

2) 중간체 1-2의 합성

250ml 3구 둥근바닥플라스크에 3-브로모페닐카바졸(3.0g)과 테트라하이드로퓨란(50ml)에 녹인 뒤 -78℃ 저온에서 30분간 교반하였다. 이 혼합액에 2.5몰 농도의 노르말-부틸리튬(4.1ml)을 -5℃에서 첨가하고 테트라하이드로퓨란(20ml)에 희석시킨 설퍼다이옥사이드를 -50℃의 극저온에서 천천히 첨가한 뒤 15분간 교반하였다. 반응온도를 서서히 상온까지 승온한 뒤 1시간동안 교반하고 회전증발기를 통해 용매를 제거하여 진공건조 하였다. 건조된 리튬염을 테트라하이드로퓨란 용매에 뒤섞이게 하고 0℃에서 설퓨릴클로라이드 용액을 첨가하였다. 이 반응용액을 상온에서 1시간 동안 교반한 뒤 용매를 모두 건조하여 표제 중간체 1-2를 3.5g 얻었다.

3) 화합물 1의 합성

250ml 3구 둥근바닥플라스크에 2-다이벤조퓨란 보로닉에시드(2.0g)와 중간체1-2(3.0g) 및 탄산칼륨(2.6g)을 첨가한 뒤 0℃ 상태에서 질소를 불어넣어주었다. 이 반응물에 아세톤3:물1 비율의 혼합용매(50ml)와 팔라듐다이클로라이드(0.03g)을 첨가하고 상온에서 1시간동안 교반하였다. 반응을 종료하고 용매를 감압건조 한 뒤 반응액을 층 분리를 통해 유기층을 물로 2회 세척하였다. 얻어진 유기층을 황산마그네슘으로 건조한 후 감압 농축하여 용매를 제거하였다.

농축에 의해 생성된 물질을 디클로로메탄과 헥산을 이용한 컬럼 분리를 통해 표제 화합물 1을 2.5g 얻었다.

7.07(1H, t), 7.15(2H, t), 7.21(2H, t), 7.39(3H, m), 7.50(3H, m), 7.58(2H, m), 7.64(1H, d), 7.68(1H, d), 7.82(1H, d), 7.88(1H, d), 8.37(1H, s), 8.42(1H, s)(200MHz ¹H-NMR chemical shift(δ), CDCl₃)

실시예 2: 화합물 5의 제조

하기 반응식으로 화합물 5를 제조하였다.

1) 치환체 2-4의 합성

치환체 2-4는 하기의 합성 방법으로 제조하였다.

100ml 3구 둥근바닥플라스크에 치환체 1-4(3.0g)을 정제한 테트라하이드로퓨란(60ml)에 녹인 뒤 -78℃의 극저온과 아르곤 분위기 상에서 30분 동안 교반하였다. 이 혼합액에 2몰농도의 노르말-부틸리튬(5.6ml)을 같은 분위기에서 천천히 적하한 뒤 1시간 동안 교반하였다. 이 반응용액에 트라이에틸보레이트(2.3ml)를 같은 온도에서 천천히 적하시키고 2시간동안 교반한 다음 상온에서 12시간 동안 교반하였다. 반응종결 후 물을 첨가하여 15분 동안 교반한 용액에 pH 5까지 염산을 첨가한 뒤 4시간 동안 교반하였다. 에테르로 추출하여 얻은 용액의 수분을 제거한 후 생성된 물질을 진공건조하여 표제 치환체 2-4를 2.1g 얻었다.

2) 중간체 2-2의 합성

500ml 3구 둥근바닥플라스크에 온도계를 설치하고 아황산나트륨(33.8g)과 탄산수소나트륨(22.9g)을 첨가한 뒤 증류수(300ml)를 넣고 70~80℃로 열을 가하였다. 열원을 끄고 화합물 2-1 (20ml)을 조금씩 첨가하면서 1시간 동안 교반하였다. 이 혼합용액을 70~80℃로 3시간 동안 교반한 뒤 열원을 제거하고 상온까지 서서히 냉각시켰다. 에탄올로 침전물을 씻어준 뒤 여과하여 여과액을 감압건조 하였다. 고순도의 에탄올로 건조물을 녹인 뒤 용액부분을 감압건조하여 생성된 염 형태의 흰색 고체인 중간체 2-2를 38g 수득하였다.

3) 중간체 2-3의 합성

500ml 3구 둥근바닥플라스크에 중간체 2-2(10g)와 치환체 1-5(6.9g) 및 다이메틸설폭사이드(200ml)를 넣고 15분간 교반하였다. 구리아세트산(4.8g)와 탄산칼륨(6.6g)을 차례로 첨가한 뒤 4Å 분자여과기(200g)을 넣고 상온에서 16시간동안 교반하였다. 이 반응액을 단단히 쌓인 셀라이트 층에서 여과한 뒤 암모늄클로라이드 수용액을 첨가하여 에틸아세테이트와 층분리 하였다. 얻어진 유기층을 황산마그네슘으로 건조한 후 감압 농축하여 용매를 제거하였다. 농축에 의해 생성된 물질을 디클로로메탄과 헥산을 이용한 컬럼 분리를 통해 표제 중간체 2-3을 7.5g 얻었다.

4) 화합물 5의 합성

100ml 3구 둥근바닥플라스크에 중간체 2-3(4g)와 치환체 1-5(2.1g)을 넣고 테트라하이드로퓨란(80ml)을 첨가한 뒤 아르곤 가스를 불어넣어 주었다. 이 반응액에 1몰 농도로 묽힌 탄산칼륨 수용액(16ml)과 테트라키스(트리페닐포스틴)팔라듐(0)(0.18g)을 첨가한 뒤 12시간 동안 환류시켰다. 반응을 종료하고 디메틸클로라이드와 증류수로 추출하여 유기층을 분리한 뒤 얻어진 유기층을 황산마그네슘으로 건조한 후 감압 농축하여 용매를 제거하였다. 건조물을 디클로로메탄에 녹인 뒤 단단히 쌓인 실리카와 활성탄 패드에서 여과하고 감압농축하였다. 농축에 의해 생성된 물질을 디클로로메탄과 헥산을 이용한 컬럼 분리를 통해 표제 화합물 5를 3.1g 얻었다.

7.17(1H, t), 7.25(3H, m), 7.33(1H, t), 7.44(2H, t), 7.48(1H, d), 7.58(2H, d), 7.62(2H, m), 7.66(1H, t), 7.70(2H, m), 7.76(1H, d), 7.79(2H, m), 8.12(1H, d), 8.15(1H, s), 8.27(1H, d), 8.33(1H, s), 8.57(1H, s)(200MHz ¹H-NMR chemical shift(δ), CDCl₃)

실시예 3: 화합물 17의 제조

하기 반응식으로 화합물 17을 제조하였다.

1) 치환체 3-1의 합성

치환체 3-1은 하기의 합성 방법으로 제조하였다.

100ml 3구 둥근바닥플라스크에 중간체 1-5 (3g), 1-브로모-3-아이오도벤젠(3.8g), 테트라하이드로퓨란(60ml), 탄산칼륨(3g) 및 물 (11ml)을 넣고 교반하였다. 이 혼합액에 테트라키스(트리페닐포스틴)팔라듐(0)(0.13g)을 넣고 80℃로 가열하였다. 반응액을 층 분리하여 물을 제거하고 유기층을 물로 2회 세척하였다. 유기층을 황산마그네슘으로 건조한 후 감압 농축하여 용매를 제거하였다. 농축에 의해 생성된 물질을 헥산을 이용한 컬럼 분리를 통하여 표제 치환체 3-1을 2.5g 얻었다.

2) 중간체 3-2의 합성

치환체 1-4 대신에 치환체 3-1을 첨가한 것을 제외한 중간체 1-2의 합성법과 동일한 방법으로 표제 중간체 3-2를 수득하였다.

3) 화합물 17의 합성

중간체 1-2 대신에 중간체 3-2를 첨가한 것을 제외한 화합물 1의 합성법과 동일한 방법으로 화합물 17을 수득하였다.

7.18(1H, t), 7.28(4H, m), 7.44(2H, t), 7.50(1H, d), 7.58(2H, d), 7.64(4H, m), 7.72(1H, d), 7.76(1H, d), 7.80(1H, d), 8.03(1H, d), 8.07(1H, d), 8.20(1H, d), 8.24(1H, s), 8.43(1H, s), 8.46(1H, s)(200MHz ¹H-NMR chemical shift(δ), CDCl₃)

실시예 4 내지 24: 화합물 2 내지 4, 화합물 6 내지 16 및 화합물 18 내지 24의 제조

치환체 및 중간체를 적절히 변경한 것을 제외하고, 상기 실시예 1 내지 3 중 어느 하나에 기재된 방법과 동일한 공정을 수행하여 하기 화합물 2 내지 4, 화합물 6 내지 16 및 화합물 18 내지 24를 수득하였다. 각각의 실시예 화합물의 NMR 데이터는 하기에 나타내었다.

화합물 2

7.08(1H, t), 7.15(2H, m), 7.22(2H, t), 7.35(1H, t), 7.38(2H, m), 7.41(1H, d), 7.51(3H, m), 7.56(1H, d), 7.65(1H, d), 7.67(1H, d), 7.70(1H, d), 7.97(1H, d), 7.98(1H, d), 8.47(1H, s)(200MHz ¹H-NMR chemical shift(δ), CDCl₃)

화합물 3

7.06(1H, t), 7.16(1H, t), 7.22(1H, t), 7.31(2H, m), 7.39(2H, t), 7.51(3H, m), 7.61(1H, d), 7.67(1H, d), 7.58(1H, d), 7.87(1H, d), 7.91(1H, d), 8.04(1H, d), 8.10(1H, d), 8.28(1H, s) 8.42(1H, s)(200MHz ¹H-NMR chemical shift(δ), CDCl₃)

화합물 4

7.07(1H, t), 7.15(1H, t), 7.22(1H, t), 7.32(2H, m), 7.38(2H, t), 7.51(4H, m), 7.64(1H, d), 7.67(1H, d), 7.70(1H, d), 7.82(1H, d), 7.88(1H, d), 8.06(1H, d), 8.21(1H, d), 8.45(1H, s)(200MHz ¹H-NMR chemical shift(δ), CDCl₃)

화합물 6

7.17(1H, t), 7.26(3H, m), 7.31(1H, t), 7.43(3H, m), 7.52(1H, d), 7.58(2H, d), 7.62(1H, d), 7.67(2H, m), 7.70(1H, d), 7.78(4H, m), 8.12(1H, d), 8.34(1H, s), 8.58(1H, s), 8.62(1H, d)(200MHz ¹H-NMR chemical shift(δ), CDCl₃)

화합물 7

7.15(1H, t), 7.23(1H, t), 7.28(1H, t), 7.43(4H, m), 7.55(2H, d), 7.59(1H, d), 7.64(1H, t), 7.72(1H, d), 7.76(1H, d), 7.78(1H, d), 7.90(1H, d), 7.97(2H, d), 8.06(1H, d), 8.13(1H, d), 8.21(1H, d), 8.47(1H, s), 8.48(1H, s), 8.52(1H, s)(200MHz ¹H-NMR chemical shift(δ), CDCl₃)

화합물 8

7.17(1H, t), 7.27(2H, m), 7.40(2H, m), 7.44(2H, t), 7.58(3H, m), 7.62(1H, d), 7.67(1H, t), 7.77(4H, m), 7.93(1H, d), 7.97(1H, d), 8.03(1H, d), 8.13(1H, d), 8.32(1H, s), 8.45(1H, d), 8.58(1H, s)(200MHz ¹H-NMR chemical shift(δ), CDCl₃)

화합물 9

7.16(1H, t), 7.25(3H, m), 7.31(1H, t), 7.44(2H, t), 7.49(1H, d), 7.58(2H, d), 7.62(3H, m), 7.68(3H, m), 7.72(1H, d), 7.80(1H, d), 7.87(1H, d), 7.97(1H, d), 8.15(1H, d), 8.21(1H, s), 8.46(1H, s)(200MHz ¹H-NMR chemical shift(δ), CDCl₃)

화합물 10

7.15(1H, t), 7.25(3H, m), 7.33(1H, t), 7.43(3H, m), 7.58(3H m), 7.63(2H, m), 7.66(1H, d), 7.72(1H, d), 7.80(1H, d), 7.87(2H, d), 7.96(1H, d), 8.21(3H, m), 8.26(1H, d)(200MHz ¹H-NMR chemical shift(δ), CDCl₃)

화합물 11

7.17(1H, t), 7.28(2H, m), 7.40(2H, m), 7.45(2H, t), 7.58(2H, d), 7.62(1H, d), 7.65(1H, d), 7.74(1H, d), 7.81(1H, d), 7.87(2H, d), 7.93(1H, d), 7.97(1H, d), 8.13(4H, m), 8.24(1H d), 8.58(1H, s)(200MHz ¹H-NMR chemical shift(δ), CDCl₃)

화합물 12

7.18(1H, t), 7.26(2H, m), 7.41(2H, m), 7.45(2H, t), 7.58(3H, m), 7.63(4H, m), 7.77(1H, d), 7.80(1H, d), 7.87(1H, d), 7.94(2H, m), 7.99(1H, d), 8.15(1H, d), 8.27(1H, s), 8.48(1H, d)(200MHz ¹H-NMR chemical shift(δ), CDCl₃)

화합물 13

7.16(1H, t), 7.26(3H, m), 7.32(1H, t), 7.42(2H, t), 7.51(1H, d), 7.57(2H, d), 7.63(3H, m), 7.68(2H, d), 7.71(1H, d), 7.72(1H, d), 7.81(1H, d), 7.87(2H, d), 8.00(1H, d), 8.14(2H, d), 8.20(1H, s), 8.23(1H, d), 8.25(1H, s), 8.40(1H, s)(200MHz ¹H-NMR chemical shift(δ), CDCl₃)

화합물 14

7.15(1H, t), 7.23(2H, m), 7.31(2H, m), 7.43(4H, m), 7.54(2H, d), 7.60(1H, d), 7.67(5H, m), 7.73(1H, d), 7.77(1H, d), 7.89(2H, d), 8.04(1H, d), 8.10(1H, d), 8.19(2H, d), 8.24(1H, s), 8.48(1H, s)(200MHz ¹H-NMR chemical shift(δ), CDCl₃)

화합물 15

7.24(2H, m), 7.30(1H, t), 7.38(1H, t), 7.43(2H, t), 7.55(1H, t), 7.61(2H, d), 7.66(1H, t), 7.69(1H, d), 7.75(1H, d), 7.79(1H, d), 7.89(2H, m), 7.93(2H, d), 7.97(3H, m), 8.14(3H, m), 8.26(1H, d), 8.33(1H, s), 8.35(1H, s), 8.41(1H, s)(200MHz ¹H-NMR chemical shift(δ), CDCl₃)

화합물 16

7.16(1H, t), 7.22(1H, t), 7.31(1H, t), 7.40(2H, m), 7.44(2H, t), 7.47(1H, d), 7.54(2H, d), 7.59(2H, m), 7.63(2H, m), 7.72(2H, m), 7.88(2H, d), 7.94(1H, d), 7.99(1H, d), 8.03(2H, m), 8.10(1H, d), 8.15(2H, d), 8.23(1H, s), 8.47(1H, s)(200MHz ¹H-NMR chemical shift(δ), CDCl₃)

화합물 18

7.22(3H, m), 7.30(2H, m), 7.41(1H, t), 7.45(2H, t), 7.49(1H, d), 7.54(2H, d), 7.62(5H, m), 7.86(1H, d), 7.96(1H, d), 8.05(1H, d), 8.24(2H, m), 8.40(1H, s), 8.65(1H, s)(200MHz ¹H-NMR chemical shift(δ), CDCl₃)

화합물 19

7.18(1H, t), 7.26(2H, m), 7.39(2H, m), 7.44(2H, t), 7.58(2H, d), 7.63(3H, m), 7.78(2H, m), 7.93(2H, m), 8.06(2H, m), 8.13(1H, d), 8.21(1H, d), 8.28(1H, s), 8.46(1H, s), 8.74(1H, s)(200MHz ¹H-NMR chemical shift(δ), CDCl₃)

화합물 20

7.16(1H, t), 7.22(1H, t), 7.32(1H, t), 7.41(2H, m), 7.46(3H, m), 7.55(2H, d), 7.59(1H, t), 7.64(1H, t), 7.67(1H, d), 7.73(2H, m), 7.91(1H, d), 8.00(1H, d), 8.05(2H, m), 8.20(1H, s), 8.24(1H, d), 8.46(1H, d), 8.55(1H, s)(200MHz ¹H-NMR chemical shift(δ), CDCl₃)

화합물 21

7.17(1H, t), 7.26(2H, m), 7.32(2H, m), 7.49(2H, t), 7.53(1H, d), 7.63(6H, m), 7.68(1H, d), 7.74(1H, d), 7.83(2H, m), 7.88(1H, d), 8.05(3H, d), 8.17(2H, s), 8.24(1H, d), 8.43(1H, s), 8.47(1H, s)(200MHz ¹H-NMR chemical shift(δ), CDCl₃)

화합물 22

7.28(4H, m), 7.38(1H, t), 7.43(3H, t), 7.54(1H, d), 7.57(2H, d), 7.62(2H, m), 7.68(4H, m), 7.76(2H, d), 7.80(1H, d), 7.94(1H, d), 8.06(3H, m), 8.29(1H, s), 8.37(1H, s), 8.58(1H, d)(200MHz ¹H-NMR chemical shift(δ), CDCl₃)

화합물 23

7.17(1H, t), 7.26(2H, m), 7.40(2H, m), 7.45(2H, t), 7.52(1H, d), 7.58(2H, d), 7.63(3H, m), 7.74(1H, d), 7.78(2H, m), 7.93(1H, d), 7.97(2H, m), 8.05(2H, d), 8.12(1H, d), 8.15(1H, s), 8.26(1H, d), 8.38(1H, s), 8.42(2H, d)(200MHz ¹H-NMR chemical shift(δ), CDCl₃)

화합물 24

7.22(1H, t), 7.28(2H, m), 7.41(2H, m), 7.44(2H, t), 7.54(1H, d), 7.57(2H, d), 7.61(1H, d), 7.64(1H, t), 7.70(1H, d), 7.76(2H, m), 7.83(1H, d), 7.94(1H, d), 7.97(2H, m), 8.04(1H, d), 8.08(4H, m), 8.23(1H, s), 8.25(1H, d), 8.47(1H, s)(200MHz ¹H-NMR chemical shift(δ), CDCl₃)

실험예

실험예 1: 실시예 1의 화합물 1을 사용한 유기 전기발광 소자 제조

박막 두께가 100 nm 인 ITO 투명 전극을 40 mm X 40 mm X 0.7 m 크기의 유리 기판에 형성하고 세제가 용해된 증류슈 속에서 10 분 동안 초음파로 세정하고, 증류수에서 10 분 동안 2 회 반복 세정하였다.

증류수 세정이 끝나면 아이소프로필알코올, 아세톤, 메탄올 등의 용제를 순차적으로 초음파 세척하고 건조시켰다. 습식정제 후 산소/아르곤 플라즈마를 이용하여 건식세정을 거친 다음 투명 전극 라인을 갖는 유리 기판을 진공 증착 장치의 기판 홀더에 장착하여, 우선 투명 전극 라인이 형성되어 있는 ITO 측의 면상에, 하기 화학식 A를 가지는 화합물(N¹,N^1'-(biphenyl-4,4'-diyl)bis(N¹-phenyl-N⁴,N⁴-dim-tolylbenzene-1,4-diamine)의 DNTPD를 30 nm의 두께로 열 진공 증착하여 정공 주입층을 형성하였다.

[화학식 A]

상기 화학식 A의 화합물로 된 층 위에 정공 수송을 할 수 있는 하기 화학식 B를 가지는 화합물(N⁴,N^4'-di(naphthalen-1-yl)-N⁴,N^4'-diphenylbiphenyl-4,4'-diamine)의 NPB로 된 층을 20 nm로 진공증착하여 형성하였다.

[화학식 B]

상기 화학식 B의 화합물로 된 층 위에 전자가 정공 수송층으로 쉽게 흐르는 것을 방지할 수 있는 하기 화학식 C를 가지는 화합물(N-(4-(4aH-carbazol-9(4bH,8aH,9aH)-yl)phenyl)-N-(4-(9H-carbazol-9-yl)phenyl)-4-(9H-carbazol-9-yl)benzenamine)의 TCTA로 된 층을 10 nm로 진공증착하여 형성하였다.

[화학식 C]

상기 화학식 C의 화합물로 된 층 위에 발광 호스트로서 실시예 1의 화합물 1과 함께, 청색 도펀트로서 하기 화학식 D로 표시되는 화합물을 5% 농도로 혼합 증착하여 30 nm 두께의 발광층을 형성하였다.

[화학식 D]

상기 발광층 위에 전자의 주입 및 수송 역할을 하는 하기 화학식 E의 화합물을 30 nm의 두께로 진공 증착하여 형성하였다.

[화학식 E]

상기 전자주입 및 수송층 위에 순차적으로 0.7 nm 두께의 리튬플로라이드(LiF)와 120 nm 두께의 알루미늄을 증착하여 음극을 형성하였다. 상기와 같이 제작된 유기 전기발광 소자에 6V의 전압으로 측성한 결과 전류밀도가 0.41 mA/㎠로 형성되었으며, 이때 1931 CIE 색좌표 기준으로 x=0.143, y=0.217에 해당하는 136.1 cd/㎡ 밝기의 순청색에 가까운 스펙트럼이 관찰되었으며 효율은 33.0 cd/A 이었다.

실험예 2: 화합물 2를 사용한 유기 전기발광 소자 제조

발광 호스트 재료인 본 발명의 실시예 1의 화합물을 대신하여 본 발명의 실시예 4의 화합물 2를 발광 호스트 물질로서 사용하는 것을 제외하고, 실험예 1과 동일한 방법으로 유기전기발광소자를 제작하였다.

상기와 같이 제작된 유기 전기발광 소자에 6V의 전압으로 측정한 결과 전류밀도가 0.063 mA/㎠로 형성되었으며, 이때 1931 CIE 색좌표 기준으로 x=0.147, y=0.213에 해당하는 52.3 cd/㎡ 밝기의 순청색에 가까운 스펙트럼이 관찰되었으며 효율은 24.8cd/A 이었다.

비교 실험예 1

호스트 재료인 본 발명의 화합물 1을 대신하여 하기 화학식 F로 표시되는 화합물을 발광 호스트 물질로서 사용하는 것을 제외하고, 상기 실험예 1과 동일한 방법으로 유기전기발광소자를 제조하였다.

[화학식 F]

상기와 같이 제작된 유기 전기발광 소자에 6V의 전압으로 측정한 결과 전류밀도가 0.15 mA/㎠로 형성되었으며, 이때 1931 CIE 색좌표 기준으로 x=0.146, y=0.239에 해당하는 29 cd/㎡ 밝기의 순청색에 가까운 스펙트럼이 관찰되었으며 효율은 19.3cd/A 이었다.

Claims

하기 화학식 1로 표시되는 화합물:
[화학식 1]

상기 식에서, X는 O 또는 S이고,
L 및 M은 각각 독립적으로 단일결합을 의미하거나, 치환 또는 비치환된 C₆ _-50 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 핵 원자수 5 내지 50개의 헤테로 아릴렌기이고,
R₁ 내지 R₅는 1개 또는 복수개 일 수 있으며, 각각 독립적으로 수소, 할로겐, 시아노, 니트로, 히드록시, 싸이오, 포스포릴, 포스피닐, 카보닐, 실릴, 보란일, 치환 또는 비치환된 아미노, 치환 또는 비치환된 C₁ 내지 C₅₀ 알킬, 치환 또는 비치환된 C₂ _-50 알케닐, 치환 또는 비치환된 C₂ _-50알키닐, 치환 또는 비치환된 C₃ _-50 사이클로알킬, 치환 또는 비치환된 C₅ _- ₅₀사이클로알케닐, 치환 또는 비치환된 C₅ _-50사이클로 알키닐, 치환 또는 비치환된 C₆ _-50 아릴 또는 치환 또는 비치환된 핵 원자수 5 내지 50개의 헤테로아릴, 치환 또는 비치환된 C₅ _-50아릴아미노 또는 치환 또는 비치환된 C₁ _-50 알킬아미노이고,
임의적으로 상기 L 및 M은 C₁ _-6 알킬로 치환 또는 비치환된, 아미노, 싸이오, 포스포릴, 포스피닐, 카보닐, 실릴, 보란일, C₁ _-50 알킬, C₂ _-50 알케닐, C₂ _-50 알키닐, C_1-50 알콕시, C₃ _-50 사이클로알킬, C₆ _-50 아릴, 핵 원자수 5 내지 50개의 헤테로아릴 또는 C₇ _-50 아르알킬로 치환될 수 있고,
임의적으로 상기 R₁ 내지 R₅는 C₁ _-6 알킬로 치환 또는 비치환된, 아미노, 싸이오, 포스포릴, 포스피닐, 카보닐, 실릴, 보란일, C₁ _-50 알킬, C₂ _-50 알케닐, C₂ _-50 알키닐, C₁ _-50 알콕시, C₃ _-50 사이클로알킬, C₆ _-50 아릴, 핵 원자수 5 내지 50개의 헤테로아릴 또는 C₇ _-50 아르알킬로 치환될 수 있다.
제1항에 있어서, L 및 M은 각각 독립적으로 단일결합을 의미하거나, 치환 또는 비치환된 페닐렌기인 것을 특징으로 하는 화합물.
제1항에 있어서, 상기 화합물은

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로 구성되는 군으로부터 선택되는 화합물인 것을 특징으로 하는 화합물.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 화합물을 함유하는 유기전기발광소자용 발광 호스트 또는 도판트 함유 조성물.
양극, 음극, 및 상기 두 전극 사이에 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 화합물을 함유하는 유기층을 포함하는 유기전기발광소자.
제5항에 있어서, 상기 유기층이 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층 또는 이들의 적층체인 것이 특징인 유기전기 발광소자.
제5항에 있어서, 상기 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 화합물이 발광 호스트 물질 또는 도판트 물질로서 사용되는 것이 특징인 유기전기발광소자.