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KR102441825B1 - Heterocyclic compound and organic photovoltaic device comprising the same - Google Patents

Heterocyclic compound and organic photovoltaic device comprising the same Download PDF

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KR102441825B1
KR102441825B1 KR1020180004456A KR20180004456A KR102441825B1 KR 102441825 B1 KR102441825 B1 KR 102441825B1 KR 1020180004456 A KR1020180004456 A KR 1020180004456A KR 20180004456 A KR20180004456 A KR 20180004456A KR 102441825 B1 KR102441825 B1 KR 102441825B1
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group
substituted
unsubstituted
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same
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이지영
김상아
유승준
김지훈
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주식회사 엘지화학
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Abstract

본 명세서는 상기 화학식 1의 헤테로환 화합물 및 이를 포함하는 유기 광전 소자에 관한 것이다.The present specification relates to the heterocyclic compound of Formula 1 and an organic photoelectric device including the same.

Description

헤테로환 화합물 및 이를 포함하는 유기 광전 소자{HETEROCYCLIC COMPOUND AND ORGANIC PHOTOVOLTAIC DEVICE COMPRISING THE SAME}Heterocyclic compound and organic photoelectric device comprising the same

본 명세서는 헤테로환 화합물 및 이를 포함하는 유기 광전 소자에 관한 것이다.The present specification relates to a heterocyclic compound and an organic photoelectric device including the same.

유기 광전 소자는 광전 효과를 이용하여 빛을 전기 신호로 변환시키는 소자로, 광 다이오드 및 광 트랜지스터 등을 포함하며, 이미지 센서 등에 적용될 수 있다. 광 다이오드를 포함하는 이미지 센서는 날이 갈수록 해상도가 높아지고 있으며, 이에 따라 화소 크기가 작아지고 있다. 현재 주로 사용하는 실리콘 광 다이오드의 경우 화소의 크기가 작아지면서 흡수 면적이 줄어들기 때문에 감도 저하가 발생할 수 있다. 이에 따라 실리콘을 대체할 수 있는 유기 물질이 연구되고 있다. An organic photoelectric device is a device that converts light into an electrical signal using the photoelectric effect, and includes a photodiode and a phototransistor, and may be applied to an image sensor or the like. An image sensor including a photodiode has an increasing resolution day by day, and accordingly, a pixel size is decreasing. In the case of a silicon photodiode, which is currently mainly used, a decrease in sensitivity may occur because an absorption area decreases as the size of a pixel decreases. Accordingly, organic materials that can replace silicon are being studied.

유기 물질은 흡광 계수가 크고 분자 구조에 따라 특정 파장 영역의 빛을 선택적으로 흡수할 수 있으므로, 광 다이오드와 색 필터를 동시에 대체할 수 있어서 감도 개선 및 고집적에 매우 유리하다.Since organic materials have a large extinction coefficient and can selectively absorb light in a specific wavelength region according to molecular structure, they can replace photodiodes and color filters at the same time, which is very advantageous for sensitivity improvement and high integration.

Efficiencies via Network of Internal Donor-Acceptor Heterojunctions(G. Yu, J. Gao, J. C. Hummelen, F. Wudl, A. J. Heeger, Science, 270, 1789. (1995))Efficiencies via Network of Internal Donor-Acceptor Heterojunctions (G. Yu, J. Gao, J. C. Hummelen, F. Wudl, A. J. Heeger, Science, 270, 1789. (1995))

본 명세서는 헤테로환 화합물 및 이를 포함하는 유기 광전 소자를 제공한다.The present specification provides a heterocyclic compound and an organic photoelectric device including the same.

본 명세서의 일 실시상태는 하기 화학식 1로 표시되는 헤테로환 화합물을 제공한다.An exemplary embodiment of the present specification provides a heterocyclic compound represented by the following formula (1).

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112018004029075-pat00001
Figure 112018004029075-pat00001

상기 화학식 1에 있어서,In Formula 1,

L1 및 L3는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 단환의 헤테로아릴렌기이고,L1 and L3 are the same as or different from each other, and are each independently a substituted or unsubstituted monocyclic heteroarylene group,

L2 및 L4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이며,L2 and L4 are the same as or different from each other, and each independently a direct bond; a substituted or unsubstituted arylene group; Or a substituted or unsubstituted heteroarylene group,

Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이거나, 상기 Ar1 또는 Ar2는 상기 L2와 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성하고, Ar1 and Ar2 are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heteroaryl group, wherein Ar1 or Ar2 is combined with L2 to form a substituted or unsubstituted ring,

Ar3 및 Ar4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이거나, 상기 Ar3 또는 Ar4는 상기 L4와 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성하며,Ar3 and Ar4 are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heteroaryl group, wherein Ar3 or Ar4 is combined with L4 to form a substituted or unsubstituted ring,

R1 및 R2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이거나, 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 탄화수소고리; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리를 형성하고,R1 and R2 are the same as or different from each other, and each independently a nitrile group; a substituted or unsubstituted alkyl group; a substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heteroaryl group, or a substituted or unsubstituted hydrocarbon ring bonded to each other; or to form a substituted or unsubstituted heterocycle,

R3은 수소이거나, L1과 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성하며,R3 is hydrogen, or combines with L1 to form a substituted or unsubstituted ring,

R4는 수소이거나, L3와 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성하고,R4 is hydrogen or combines with L3 to form a substituted or unsubstituted ring,

단, 상기 R1 및 R2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기인 경우, 1) R3 및 R4가 수소이고, 상기 L2 및 L4는 직접결합이거나,However, R1 and R2 are the same as or different from each other, and each independently a nitrile group; a substituted or unsubstituted alkyl group; a substituted or unsubstituted aryl group; or in the case of a substituted or unsubstituted heteroaryl group, 1) R3 and R4 are hydrogen, and L2 and L4 are a direct bond;

2) R3 및 L1이 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성하며, R4 및 L3가 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성하고, 상기 L2 및 L4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 헤테로아릴렌기이다.2) R3 and L1 combine to form a substituted or unsubstituted ring, R4 and L3 combine to form a substituted or unsubstituted ring, wherein L2 and L4 are the same as or different from each other, and each independently a heteroaryl it's rengi

또한, 본 명세서의 일 실시상태는 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비되는 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비되는 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 광전 소자로서, 상기 유기물층 중 1층 이상은 전술한 헤테로환 화합물을 포함하는 것인 유기 광전 소자를 제공한다.In addition, an exemplary embodiment of the present specification includes a first electrode; a second electrode provided to face the first electrode; and at least one organic material layer provided between the first electrode and the second electrode, wherein at least one of the organic material layers includes the above-described heterocyclic compound.

본 명세서의 일 실시상태에 따른 헤테로환 화합물은 전자 주개로 작용함으로 흡수하는 빛의 파장 폭이 넓다. 따라서, 이를 포함하는 유기 광전 소자는 광-전 변환 효율이 우수하다.The heterocyclic compound according to an exemplary embodiment of the present specification has a wide wavelength width of light absorbed by acting as an electron donor. Accordingly, an organic photoelectric device including the same has excellent photo-electric conversion efficiency.

도 1은 본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 광전 소자를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 명세서의 화합물 1의 용액 상태 및 필름 상태에서의 UV-Vis 흡수 스펙트럼을 나타낸 도이다.
도 3은 본 명세서의 화합물 1의 FT-NMR 데이터를 나타낸 도이다.
도 4는 본 명세서의 화합물 2의 FT-NMR 데이터를 나타낸 도이다.
도 5는 본 명세서의 비교예 1-1 및 1-2에서 제조된 유기 광전 소자의 암전류 및 광전류에서의 전압에 따른 전류 밀도 그래프이다.
도 6은 본 명세서의 비교예 1-1 및 1-2에서 제조된 유기 광전 소자의 광전류에서의 전압에 따른 전류 밀도 그래프이다.
도 7은 본 명세서의 비교예 1-1 및 1-2에서 제조된 유기 광전 소자의 파장 및 전압에 따른 외부 양자 효율(EQE)을 나타낸 그래프이다.
도 8은 본 명세서의 실시예 1-1 및 1-2에서 제조된 유기 광전 소자의 암전류 및 광전류에서의 전압에 따른 전류 밀도 그래프이다.
도 9는 본 명세서의 실시예 1-1 및 1-2에서 제조된 유기 광전 소자의 광전류에서의 전압에 따른 전류 밀도 그래프이다.
도 10은 본 명세서의 실시예 1-1 및 1-2에서 제조된 유기 광전 소자의 파장 및 전압에 따른 외부 양자 효율(EQE)을 나타낸 그래프이다.
1 is a cross-sectional view illustrating an organic photoelectric device according to an exemplary embodiment of the present specification.
Figure 2 is a view showing the UV-Vis absorption spectrum in the solution state and film state of Compound 1 of the present specification.
3 is a diagram showing FT-NMR data of Compound 1 of the present specification.
4 is a diagram showing FT-NMR data of Compound 2 of the present specification.
5 is a graph of current density according to voltage at dark current and photocurrent of the organic photoelectric device prepared in Comparative Examples 1-1 and 1-2 of the present specification.
6 is a graph of current density according to voltage in photocurrent of organic photoelectric devices prepared in Comparative Examples 1-1 and 1-2 of the present specification.
7 is a graph showing the external quantum efficiency (EQE) according to the wavelength and voltage of the organic photoelectric device prepared in Comparative Examples 1-1 and 1-2 of the present specification.
8 is a graph of current density according to voltage in dark current and photocurrent of the organic photoelectric device manufactured in Examples 1-1 and 1-2 of the present specification.
9 is a graph of current density according to voltage in photocurrent of organic photoelectric devices manufactured in Examples 1-1 and 1-2 of the present specification.
10 is a graph showing the external quantum efficiency (EQE) according to the wavelength and voltage of the organic photoelectric device manufactured in Examples 1-1 and 1-2 of the present specification.

이하, 본 명세서에 대하여 상세히 설명한다. Hereinafter, the present specification will be described in detail.

본 명세서는 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로환 화합물을 제공한다.The present specification provides a heterocyclic compound represented by Formula 1 above.

본 명세서의 일 실시상태에 따른 화학식 1로 표시되는 헤테로환 화합물은 코어로 electron withdrawing group인 퀴녹살린 또는 이의 축합고리를 포함하며, 구조는 D-A-D(Donor-Acceptor-Donor)이다. 이로 인해 흡수하는 빛의 파장이 넓어져 유기 광전 소자의 광활성층의 전자 주개 물질로 사용하기 적합하다.The heterocyclic compound represented by Formula 1 according to an exemplary embodiment of the present specification includes quinoxaline or a condensed ring thereof as an electron withdrawing group as a core, and the structure is D-A-D (Donor-Acceptor-Donor). Due to this, the wavelength of the absorbed light is widened, and thus it is suitable for use as an electron donor material of the photoactive layer of an organic photoelectric device.

본 명세서에 있어서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In the present specification, when a part "includes" a certain component, this means that other components may be further included rather than excluding other components unless otherwise stated.

본 명세서에 있어서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.In the present specification, when a member is said to be located "on" another member, this includes not only a case in which a member is in contact with another member but also a case in which another member exists between the two members.

상기 치환기의 예시들은 아래에서 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.Examples of the substituent are described below, but are not limited thereto.

상기 "치환"이라는 용어는 화합물의 탄소 원자에 결합된 수소 원자가 다른 치환기로 바뀌는 것을 의미하며, 치환되는 위치는 수소 원자가 치환되는 위치 즉, 치환기가 치환 가능한 위치라면 한정하지 않으며, 2 이상 치환되는 경우, 2 이상의 치환기는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.The term "substitution" means that a hydrogen atom bonded to a carbon atom of a compound is replaced with another substituent, and the position to be substituted is not limited as long as the position at which the hydrogen atom is substituted, that is, a position where the substituent is substitutable, is not limited, and when two or more are substituted , two or more substituents may be the same as or different from each other.

본 명세서에서 "치환 또는 비치환된" 이라는 용어는 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 이미드기; 아미드기; 카르보닐기; 에스테르기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 아민기; 치환 또는 비치환된 아릴포스핀기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 및 치환 또는 비치환된 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택된 1 또는 2 이상의 치환기로 치환되었거나 상기 예시된 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 치환기로 치환되거나, 또는 어떠한 치환기도 갖지 않는 것을 의미한다. 예컨대, "2 이상의 치환기가 연결된 치환기"는 바이페닐기일 수 있다. 즉, 바이페닐기는 아릴기일 수도 있고, 2개의 페닐기가 연결된 치환기로 해석될 수 있다.As used herein, the term "substituted or unsubstituted" refers to deuterium; halogen group; nitrile group; nitro group; imid; amide group; carbonyl group; ester group; hydroxyl group; a substituted or unsubstituted alkyl group; a substituted or unsubstituted cycloalkyl group; a substituted or unsubstituted alkoxy group; a substituted or unsubstituted aryloxy group; A substituted or unsubstituted alkylthio group; a substituted or unsubstituted arylthioxy group; a substituted or unsubstituted alkylsulfoxy group; a substituted or unsubstituted arylsulfoxy group; a substituted or unsubstituted alkenyl group; a substituted or unsubstituted silyl group; a substituted or unsubstituted boron group; a substituted or unsubstituted amine group; a substituted or unsubstituted arylphosphine group; a substituted or unsubstituted phosphine oxide group; a substituted or unsubstituted aryl group; And it means that it is substituted with one or two or more substituents selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted heterocyclic group, is substituted with a substituent to which two or more of the above-exemplified substituents are connected, or does not have any substituents. For example, "a substituent in which two or more substituents are connected" may be a biphenyl group. That is, the biphenyl group may be an aryl group, and may be interpreted as a substituent in which two phenyl groups are connected.

본 명세서에 있어서, 할로겐기는 불소, 염소, 브롬 또는 요오드가 될 수 있다.In the present specification, the halogen group may be fluorine, chlorine, bromine or iodine.

본 명세서에 있어서, 이미드기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 30인 것이 바람직하다. 구체적으로 하기와 같은 구조의 화합물이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In the present specification, the number of carbon atoms of the imide group is not particularly limited, but it is preferably from 1 to 30 carbon atoms. Specifically, it may be a compound having the following structure, but is not limited thereto.

Figure 112018004029075-pat00002
Figure 112018004029075-pat00002

본 명세서에 있어서, 아미드기는 아미드기의 질소가 수소, 탄소수 1 내지 30의 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄 알킬기 또는 탄소수 6 내지 30의 아릴기로 치환될 수 있다. 구체적으로, 하기 구조식의 화합물이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In the present specification, the amide group may be substituted with a nitrogen of the amide group with hydrogen, a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 30 carbon atoms. Specifically, it may be a compound of the following structural formula, but is not limited thereto.

Figure 112018004029075-pat00003
Figure 112018004029075-pat00003

본 명세서에서 카르보닐기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 30인 것이 바람직하다. 구체적으로 하기와 같은 구조의 화합물이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In the present specification, the number of carbon atoms of the carbonyl group is not particularly limited, but is preferably 1 to 30 carbon atoms. Specifically, it may be a compound having the following structure, but is not limited thereto.

Figure 112018004029075-pat00004
Figure 112018004029075-pat00004

본 명세서에 있어서, 에스테르기는 에스테르기의 산소가 탄소수 1 내지 25의 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄 알킬기 또는 탄소수 6 내지 30의 아릴기로 치환될 수 있다. 구체적으로, 하기 구조식의 화합물이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In the present specification, in the ester group, the oxygen of the ester group may be substituted with a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 25 carbon atoms or an aryl group having 6 to 30 carbon atoms. Specifically, it may be a compound of the following structural formula, but is not limited thereto.

Figure 112018004029075-pat00005
Figure 112018004029075-pat00005

본 명세서에 있어서, 상기 알킬기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 30인 것이 바람직하다. 구체적인 예로는 메틸, 에틸, 프로필, n-프로필, 이소프로필, 부틸, n-부틸, 이소부틸, tert-부틸, sec-부틸, 1-메틸-부틸, 1-에틸-부틸, 펜틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, tert-펜틸, 헥실, n-헥실, 1-메틸펜틸, 2-메틸펜틸, 4-메틸-2-펜틸, 3,3-디메틸부틸, 2-에틸부틸, 헵틸, n-헵틸, 1-메틸헥실, 시클로펜틸메틸, 시클로헥실메틸, 옥틸, n-옥틸, tert-옥틸, 1-메틸헵틸, 2-에틸헥실, 2-프로필펜틸, n-노닐, 2,2-디메틸헵틸, 1-에틸-프로필, 1,1-디메틸-프로필, 이소헥실, 2-메틸펜틸, 4-메틸헥실, 5-메틸헥실 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In the present specification, the alkyl group may be linear or branched, and the number of carbon atoms is not particularly limited, but is preferably 1 to 30. Specific examples include methyl, ethyl, propyl, n-propyl, isopropyl, butyl, n-butyl, isobutyl, tert-butyl, sec-butyl, 1-methyl-butyl, 1-ethyl-butyl, pentyl, n-pentyl , isopentyl, neopentyl, tert-pentyl, hexyl, n-hexyl, 1-methylpentyl, 2-methylpentyl, 4-methyl-2-pentyl, 3,3-dimethylbutyl, 2-ethylbutyl, heptyl, n -Heptyl, 1-methylhexyl, cyclopentylmethyl, cyclohexylmethyl, octyl, n-octyl, tert-octyl, 1-methylheptyl, 2-ethylhexyl, 2-propylpentyl, n-nonyl, 2,2-dimethyl heptyl, 1-ethyl-propyl, 1,1-dimethyl-propyl, isohexyl, 2-methylpentyl, 4-methylhexyl, 5-methylhexyl, and the like.

본 명세서에 있어서, 시클로알킬기는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 3 내지 30인 것이 바람직하며, 구체적으로 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 3-메틸시클로펜틸, 2,3-디메틸시클로펜틸, 시클로헥실, 3-메틸시클로헥실, 4-메틸시클로헥실, 2,3-디메틸시클로헥실, 3,4,5-트리메틸시클로헥실, 4-tert-부틸시클로헥실, 시클로헵틸, 시클로옥틸 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In the present specification, the cycloalkyl group is not particularly limited, but preferably has 3 to 30 carbon atoms, and specifically, cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, 3-methylcyclopentyl, 2,3-dimethylcyclopentyl, cyclohexyl, 3-methylcyclohexyl, 4-methylcyclohexyl, 2,3-dimethylcyclohexyl, 3,4,5-trimethylcyclohexyl, 4-tert-butylcyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, etc., but are limited thereto it is not

본 명세서에 있어서, 상기 알콕시기는 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄일 수 있다. 알콕시기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 30인 것이 바람직하다. 구체적으로, 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 이소프로폭시, n-부톡시, 이소부톡시, tert-부톡시, sec-부톡시, n-펜틸옥시, 네오펜틸옥시, 이소펜틸옥시, n-헥실옥시, 3,3-디메틸부틸옥시, 2-에틸부틸옥시, n-옥틸옥시, n-노닐옥시, n-데실옥시, 벤질옥시, p-메틸벤질옥시 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In the present specification, the alkoxy group may be a straight chain, branched chain or cyclic chain. Although carbon number of an alkoxy group is not specifically limited, It is preferable that it is C1-C30. Specifically, methoxy, ethoxy, n-propoxy, isopropoxy, n-butoxy, isobutoxy, tert-butoxy, sec-butoxy, n-pentyloxy, neopentyloxy, isopentyloxy, n -hexyloxy, 3,3-dimethylbutyloxy, 2-ethylbutyloxy, n-octyloxy, n-nonyloxy, n-decyloxy, benzyloxy, p-methylbenzyloxy, etc. may be It is not limited.

본 명세서에 있어서, 아민기는 -NH2; 알킬아민기; N-알킬아릴아민기; 아릴아민기; N-아릴헤테로아릴아민기; N-알킬헤테로아릴아민기 및 헤테로아릴아민기로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으며, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 1 내지 30인 것이 바람직하다. 아민기의 구체적인 예로는 메틸아민기, 디메틸아민기, 에틸아민기, 디에틸아민기, 페닐아민기, 나프틸아민기, 바이페닐아민기, 안트라세닐아민기, 9-메틸-안트라세닐아민기, 디페닐아민기, N-페닐나프틸아민기, 디톨릴아민기, N-페닐톨릴아민기, 트리페닐아민기, N-페닐바이페닐아민기; N-페닐나프틸아민기; N-바이페닐나프틸아민기; N-나프틸플루오레닐아민기; N-페닐페난트레닐아민기; N-바이페닐페난트레닐아민기; N-페닐플루오레닐아민기; N-페닐터페닐아민기; N-페난트레닐플루오레닐아민기; N-바이페닐플루오레닐아민기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In the present specification, the amine group is -NH 2 ; an alkylamine group; N-alkylarylamine group; arylamine group; N-aryl heteroarylamine group; It may be selected from the group consisting of an N-alkylheteroarylamine group and a heteroarylamine group, and the number of carbon atoms is not particularly limited, but is preferably 1 to 30. Specific examples of the amine group include a methylamine group, a dimethylamine group, an ethylamine group, a diethylamine group, a phenylamine group, a naphthylamine group, a biphenylamine group, an anthracenylamine group, and a 9-methyl-anthracenylamine group. , diphenylamine group, N-phenylnaphthylamine group, ditolylamine group, N-phenyltolylamine group, triphenylamine group, N-phenylbiphenylamine group; N-phenylnaphthylamine group; N-biphenylnaphthylamine group; N-naphthylfluorenylamine group; N-phenylphenanthrenylamine group; N-biphenylphenanthrenylamine group; N-phenylfluorenylamine group; N-phenylterphenylamine group; N-phenanthrenylfluorenylamine group; There is an N-biphenylfluorenylamine group, and the like, but is not limited thereto.

본 명세서에 있어서, N-알킬아릴아민기는 아민기의 N에 알킬기 및 아릴기가 치환된 아민기를 의미한다.In the present specification, the N-alkylarylamine group refers to an amine group in which an alkyl group and an aryl group are substituted with N of the amine group.

본 명세서에 있어서, N-아릴헤테로아릴아민기는 아민기의 N에 아릴기 및 헤테로아릴기가 치환된 아민기를 의미한다.In the present specification, the N-arylheteroarylamine group refers to an amine group in which an aryl group and a heteroaryl group are substituted with N of the amine group.

본 명세서에 있어서, N-알킬헤테로아릴아민기는 아민기의 N에 알킬기 및 헤테로아릴기가 치환된 아민기를 의미한다.In the present specification, the N-alkylheteroarylamine group refers to an amine group in which an alkyl group and a heteroaryl group are substituted with N of the amine group.

본 명세서에 있어서, 알킬아민기, N-아릴알킬아민기, 알킬티옥시기, 알킬술폭시기, N-알킬헤테로아릴아민기 중의 알킬기는 전술한 알킬기의 예시와 같다. 구체적으로 알킬티옥시기로는 메틸티옥시기, 에틸티옥시기, tert-부틸티옥시기, 헥실티옥시기, 옥틸티옥시기 등이 있고, 알킬술폭시기로는 메틸술폭시기, 에틸술폭시기, 프로필술폭시기, 부틸술폭시기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In the present specification, the alkyl group in the alkylamine group, N-arylalkylamine group, alkylthioxy group, alkylsulfoxy group, and N-alkylheteroarylamine group is the same as the above-described alkyl group. Specifically, the alkyl thiooxy group includes methyl thiooxy group, ethyl thiooxy group, tert-butyl thioxy group, hexyl thioxy group, octyl thiooxy group, etc., and the alkyl sulfoxy group includes methyl sulfoxy group, ethyl sulfoxy group, propyl sulfoxy group, There is a sulfoxy group, but is not limited thereto.

본 명세서에 있어서, 상기 알케닐기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 2 내지 30인 것이 바람직하다. 구체적인 예로는 비닐, 1-프로페닐, 이소프로페닐, 1-부테닐, 2-부테닐, 3-부테닐, 1-펜테닐, 2-펜테닐, 3-펜테닐, 3-메틸-1-부테닐, 1,3-부타디에닐, 알릴, 1-페닐비닐-1-일, 2-페닐비닐-1-일, 2,2-디페닐비닐-1-일, 2-페닐-2-(나프틸-1-일)비닐-1-일, 2,2-비스(디페닐-1-일)비닐-1-일, 스틸베닐기, 스티레닐기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In the present specification, the alkenyl group may be linear or branched, and the number of carbon atoms is not particularly limited, but is preferably 2 to 30. Specific examples include vinyl, 1-propenyl, isopropenyl, 1-butenyl, 2-butenyl, 3-butenyl, 1-pentenyl, 2-pentenyl, 3-pentenyl, 3-methyl-1- Butenyl, 1,3-butadienyl, allyl, 1-phenylvinyl-1-yl, 2-phenylvinyl-1-yl, 2,2-diphenylvinyl-1-yl, 2-phenyl-2-( naphthyl-1-yl)vinyl-1-yl, 2,2-bis(diphenyl-1-yl)vinyl-1-yl, stilbenyl group, styrenyl group, and the like, but is not limited thereto.

본 명세서에 있어서, 실릴기는 구체적으로 트리메틸실릴기, 트리에틸실릴기, t-부틸디메틸실릴기, 비닐디메틸실릴기, 프로필디메틸실릴기, 트리페닐실릴기, 디페닐실릴기, 페닐실릴기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In the present specification, the silyl group specifically includes a trimethylsilyl group, a triethylsilyl group, a t-butyldimethylsilyl group, a vinyldimethylsilyl group, a propyldimethylsilyl group, a triphenylsilyl group, a diphenylsilyl group, a phenylsilyl group, and the like. However, the present invention is not limited thereto.

본 명세서에 있어서, 붕소기는 -BR100R101일 수 있으며, 상기 R100 및 R101은 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 단환 또는 다환의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 단환 또는 다환의 아릴기; 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 단환 또는 다환의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.In the present specification, the boron group may be -BR 100 R 101 , wherein R 100 and R 101 are the same or different, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; halogen; nitrile group; a substituted or unsubstituted monocyclic or polycyclic cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms; a substituted or unsubstituted C1-C30 linear or branched alkyl group; a substituted or unsubstituted monocyclic or polycyclic aryl group having 6 to 30 carbon atoms; And it may be selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted monocyclic or polycyclic heteroaryl group having 2 to 30 carbon atoms.

본 명세서에 있어서, 포스핀옥사이드기는 구체적으로 디페닐포스핀옥사이드기, 디나프틸포스핀옥사이드기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In the present specification, the phosphine oxide group specifically includes a diphenylphosphine oxide group, a dinaphthyl phosphine oxide group, and the like, but is not limited thereto.

본 명세서에 있어서, 아릴기는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 6 내지 30인 것이 바람직하며, 상기 아릴기는 단환식 또는 다환식일 수 있다.In the present specification, the aryl group is not particularly limited, but preferably has 6 to 30 carbon atoms, and the aryl group may be monocyclic or polycyclic.

상기 아릴기가 단환식 아릴기인 경우 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 6 내지 30인 것이 바람직하다. 구체적으로 단환식 아릴기로는 페닐기, 바이페닐기, 터페닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.When the aryl group is a monocyclic aryl group, the number of carbon atoms is not particularly limited, but preferably 6 to 30 carbon atoms. Specifically, the monocyclic aryl group may be a phenyl group, a biphenyl group, a terphenyl group, and the like, but is not limited thereto.

상기 아릴기가 다환식 아릴기인 경우 탄소수는 특별히 한정되지 않으나. 탄소수 10 내지 30인 것이 바람직하다. 구체적으로 다환식 아릴기로는 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트릴기, 트리페닐기, 파이레닐기, 페날레닐기, 페릴레닐기, 크라이세닐기, 플루오레닐기, 플루오란테닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. When the aryl group is a polycyclic aryl group, the number of carbon atoms is not particularly limited. It is preferable that it is C10-30. Specifically, the polycyclic aryl group may be a naphthyl group, an anthracenyl group, a phenanthryl group, a triphenyl group, a pyrenyl group, a phenalenyl group, a perylenyl group, a chrysenyl group, a fluorenyl group, a fluoranthenyl group, etc. , but is not limited thereto.

본 명세서에 있어서, 상기 플루오레닐기는 치환될 수 있으며, 인접한 기들이 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있다. In the present specification, the fluorenyl group may be substituted, and adjacent groups may combine with each other to form a ring.

상기 플루오레닐기가 치환되는 경우,

Figure 112018004029075-pat00006
,
Figure 112018004029075-pat00007
,
Figure 112018004029075-pat00008
,
Figure 112018004029075-pat00009
,
Figure 112018004029075-pat00010
Figure 112018004029075-pat00011
등이 될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.When the fluorenyl group is substituted,
Figure 112018004029075-pat00006
,
Figure 112018004029075-pat00007
,
Figure 112018004029075-pat00008
,
Figure 112018004029075-pat00009
,
Figure 112018004029075-pat00010
and
Figure 112018004029075-pat00011
etc. can be However, the present invention is not limited thereto.

본 명세서에 있어서, "인접한" 기는 해당 치환기가 치환된 원자와 직접 연결된 원자에 치환된 치환기, 해당 치환기와 입체구조적으로 가장 가깝게 위치한 치환기, 또는 해당 치환기가 치환된 원자에 치환된 다른 치환기를 의미할 수 있다. 예컨대, 벤젠고리에서 오르토(ortho)위치로 치환된 2개의 치환기 및 지방족 고리에서 동일 탄소에 치환된 2개의 치환기는 서로 "인접한" 기로 해석될 수 있다.As used herein, the "adjacent" group means a substituent substituted on an atom directly connected to the atom in which the substituent is substituted, a substituent sterically closest to the substituent, or another substituent substituted on the atom in which the substituent is substituted. can For example, two substituents substituted at an ortho position in a benzene ring and two substituents substituted at the same carbon in an aliphatic ring may be interpreted as "adjacent" groups.

본 명세서에 있어서, 아릴옥시기, 아릴티옥시기, 아릴술폭시기, N-아릴알킬아민기, N-아릴헤테로아릴아민기 및 아릴포스핀기 중의 아릴기는 전술한 아릴기의 예시와 같다. 구체적으로 아릴옥시기로는 페녹시기, p-토릴옥시기, m-토릴옥시기, 3,5-디메틸-페녹시기, 2,4,6-트리메틸페녹시기, p-tert-부틸페녹시기, 3-바이페닐옥시기, 4-바이페닐옥시기, 1-나프틸옥시기, 2-나프틸옥시기, 4-메틸-1-나프틸옥시기, 5-메틸-2-나프틸옥시기, 1-안트릴옥시기, 2-안트릴옥시기, 9-안트릴옥시기, 1-페난트릴옥시기, 3-페난트릴옥시기, 9-페난트릴옥시기 등이 있고, 아릴티옥시기로는 페닐티옥시기, 2-메틸페닐티옥시기, 4-tert-부틸페닐티옥시기 등이 있으며, 아릴술폭시기로는 벤젠술폭시기, p-톨루엔술폭시기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In the present specification, the aryl group in the aryloxy group, the arylthioxy group, the arylsulfoxy group, the N-arylalkylamine group, the N-arylheteroarylamine group and the arylphosphine group is the same as the above-described aryl group. Specifically, the aryloxy group includes a phenoxy group, p-tolyloxy group, m-tolyloxy group, 3,5-dimethyl-phenoxy group, 2,4,6-trimethylphenoxy group, p-tert-butylphenoxy group, 3- Biphenyloxy group, 4-biphenyloxy group, 1-naphthyloxy group, 2-naphthyloxy group, 4-methyl-1-naphthyloxy group, 5-methyl-2-naphthyloxy group, 1-anthryloxy group , 2-anthryloxy group, 9-anthryloxy group, 1-phenanthryloxy group, 3-phenanthryloxy group, 9-phenanthryloxy group, etc., and the arylthioxy group includes phenylthioxy group, 2- There is a methylphenylthioxy group, a 4-tert-butylphenylthioxy group, and the like, and the arylsulfoxy group includes a benzenesulfoxy group, a p-toluenesulfoxy group, and the like, but is not limited thereto.

본 명세서에 있어서, 아릴아민기의 예로는 치환 또는 비치환된 모노아릴아민기, 또는 치환 또는 비치환된 디아릴아민기가 있다. 상기 아릴아민기 중의 아릴기는 단환식 아릴기일 수 있고, 다환식 아릴기일 수 있다. 상기 아릴기가 2 이상을 포함하는 아릴아민기는 단환식 아릴기, 다환식 아릴기, 또는 단환식 아릴기와 다환식 아릴기를 동시에 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 아릴아민기 중의 아릴기는 전술한 아릴기의 예시 중에서 선택될 수 있다.In the present specification, examples of the arylamine group include a substituted or unsubstituted monoarylamine group, or a substituted or unsubstituted diarylamine group. The aryl group in the arylamine group may be a monocyclic aryl group or a polycyclic aryl group. The arylamine group including two or more aryl groups may include a monocyclic aryl group, a polycyclic aryl group, or a monocyclic aryl group and a polycyclic aryl group at the same time. For example, the aryl group in the arylamine group may be selected from the examples of the aryl group described above.

본 명세서에 있어서, 헤테로아릴기는 탄소가 아닌 원자, 이종원자를 1 이상 포함하는 것으로서, 구체적으로 상기 이종 원자는 O, N, Se 및 S 등으로 이루어진 군에서 선택되는 원자를 1 이상 포함할 수 있다. 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 2 내지 30인 것이 바람직하며, 상기 헤테로아릴기는 단환식 또는 다환식일 수 있다. 헤테로고리기의 예로는 티오펜기, 퓨라닐기, 피롤기, 이미다졸릴기, 티아졸릴기, 옥사졸릴기, 옥사디아졸릴기, 피리딜기, 바이피리딜기, 피리미딜기, 트리아지닐기, 트리아졸릴기, 아크리딜기, 피리다지닐기, 피라지닐기, 퀴놀릴기, 퀴나졸릴기, 퀴녹살릴기, 프탈라지닐기, 피리도 피리미딜기, 피리도 피라지닐기, 피라지노 피라지닐기, 이소퀴놀릴기, 인돌릴기, 카바졸릴기, 벤즈옥사졸릴기, 벤즈이미다졸릴기, 벤조티아졸릴기, 벤조카바졸릴기, 벤조티오펜기, 디벤조티오펜기, 벤조퓨라닐기, 페난쓰롤리닐기(phenanthroline), 이소옥사졸릴기, 티아디아졸릴기, 페노티아지닐기 및 디벤조퓨라닐기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In the present specification, the heteroaryl group includes one or more atoms other than carbon and heteroatoms, and specifically, the heteroatoms may include one or more atoms selected from the group consisting of O, N, Se and S, and the like. The number of carbon atoms is not particularly limited, but preferably has 2 to 30 carbon atoms, and the heteroaryl group may be monocyclic or polycyclic. Examples of the heterocyclic group include a thiophene group, a furanyl group, a pyrrole group, an imidazolyl group, a thiazolyl group, an oxazolyl group, an oxadiazolyl group, a pyridyl group, a bipyridyl group, a pyrimidyl group, a triazinyl group, a triazinyl group Jolyl group, acridyl group, pyridazinyl group, pyrazinyl group, quinolyl group, quinazolyl group, quinoxalyl group, phthalazinyl group, pyrido pyrimidyl group, pyrido pyrazinyl group, pyrazino pyrazinyl group , isoquinolyl group, indolyl group, carbazolyl group, benzoxazolyl group, benzimidazolyl group, benzothiazolyl group, benzocarbazolyl group, benzothiophene group, dibenzothiophene group, benzofuranyl group, pe Nonthrolinyl group (phenanthroline), isoxazolyl group, thiadiazolyl group, phenothiazinyl group, dibenzofuranyl group, and the like, but is not limited thereto.

본 명세서에 있어서, 헤테로아릴아민기의 예로는 치환 또는 비치환된 모노헤테로아릴아민기, 또는 치환 또는 비치환된 디헤테로아릴아민기가 있다. 상기 헤테로아릴기가 2 이상을 포함하는 헤테로아릴아민기는 단환식 헤테로아릴기, 다환식 헤테로아릴기, 또는 단환식 헤테로아릴기와 다환식 헤테로아릴기를 동시에 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 헤테로아릴아민기 중의 헤테로아릴기는 전술한 헤테로아릴기의 예시 중에서 선택될 수 있다.In the present specification, examples of the heteroarylamine group include a substituted or unsubstituted monoheteroarylamine group, or a substituted or unsubstituted diheteroarylamine group. The heteroarylamine group including two or more heteroaryl groups may include a monocyclic heteroaryl group, a polycyclic heteroaryl group, or a monocyclic heteroaryl group and a polycyclic heteroaryl group at the same time. For example, the heteroaryl group in the heteroarylamine group may be selected from the examples of the heteroaryl group described above.

본 명세서에 있어서, N-아릴헤테로아릴아민기 및 N-알킬헤테로아릴아민기 중의 헤테로아릴기의 예시는 전술한 헤테로아릴기의 예시와 같다.In the present specification, examples of the heteroaryl group in the N-arylheteroarylamine group and the N-alkylheteroarylamine group are the same as the examples of the heteroaryl group described above.

본 명세서에 있어서, 인접한 기가 서로 결합하여 형성되는 치환 또는 비치환된 고리에서, "고리"는 치환 또는 비치환된 탄화수소고리; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리를 의미한다.In the present specification, in a substituted or unsubstituted ring formed by bonding adjacent groups to each other, "ring" is a substituted or unsubstituted hydrocarbon ring; Or it means a substituted or unsubstituted heterocyclic ring.

본 명세서에 있어서, 탄화수소고리는 방향족, 지방족 또는 방향족과 지방족의 축합고리일 수 있으며, 상기 1가가 아닌 것을 제외하고 상기 시클로알킬기 또는 아릴기의 예시 중에서 선택될 수 있다.In the present specification, the hydrocarbon ring may be an aromatic, aliphatic, or a condensed ring of an aromatic and an aliphatic, and may be selected from examples of the cycloalkyl group or the aryl group except for the non-monovalent ring.

본 명세서에 있어서, 방향족고리는 단환 또는 다환일 수 있으며, 1가가 아닌 것을 제외하고 상기 아릴기의 예시 중에서 선택될 수 있다.In the present specification, the aromatic ring may be monocyclic or polycyclic, and may be selected from among the examples of the aryl group except for those that are not monovalent.

본 명세서에 있어서, 헤테로고리는 탄소가 아닌 원자, 이종원자를 1 이상 포함하는 것으로서, 구체적으로 상기 이종 원자는 O, N, Se 및 S 등으로 이루어진 군에서 선택되는 원자를 1 이상 포함할 수 있다. 상기 헤테로고리는 단환 또는 다환일 수 있으며, 방향족, 지방족 또는 방향족과 지방족의 축합고리일 수 있으며, 1가가 아닌 것을 제외하고 상기 헤테로아릴기 또는 헤테로고리기의 예시 중에서 선택될 수 있다.In the present specification, the heterocycle includes atoms other than carbon and one or more heteroatoms, and specifically, the heterocyclic atoms may include one or more atoms selected from the group consisting of O, N, Se and S, and the like. The heterocycle may be monocyclic or polycyclic, and may be aromatic, aliphatic, or a condensed ring of aromatic and aliphatic, and may be selected from examples of the heteroaryl group or heterocyclic group except for non-monovalent ones.

본 명세서에 있어서, 아릴렌기는 아릴기에 결합 위치가 두 개 있는 것 즉 2가기를 의미한다. 이들은 각각 2가기인 것을 제외하고는 전술한 아릴기의 설명이 적용될 수 있다.In the present specification, the arylene group means that the aryl group has two bonding positions, that is, a divalent group. Except that each of these is a divalent group, the description of the aryl group described above may be applied.

본 명세서에 있어서, 헤테로아릴렌기는 헤테로아릴기에 결합 위치가 두 개 있는 것 즉 2가기를 의미한다. 이들은 각각 2가기인 것을 제외하고는 전술한 헤테로아릴기의 설명이 적용될 수 있다.In the present specification, the heteroarylene group means that the heteroaryl group has two bonding positions, that is, a divalent group. Except that each of these is a divalent group, the description of the heteroaryl group described above may be applied.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1에 있어서, R1 및 R2는 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 단환의 헤테로고리를 형성한다.According to an exemplary embodiment of the present specification, in Formula 1, R1 and R2 are combined with each other to form a substituted or unsubstituted monocyclic heterocycle.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1에 있어서, R1 및 R2는 서로 결합하여 단환의 헤테로고리를 형성한다.According to an exemplary embodiment of the present specification, in Formula 1, R1 and R2 are bonded to each other to form a monocyclic heterocycle.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1에 있어서, R1 및 R2는 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 단환의 탄화수소고리를 형성한다.According to an exemplary embodiment of the present specification, in Formula 1, R1 and R2 are bonded to each other to form a substituted or unsubstituted monocyclic hydrocarbon ring.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1에 있어서, R1 및 R2는 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 단환의 방향족고리를 형성한다.According to an exemplary embodiment of the present specification, in Formula 1, R1 and R2 are combined with each other to form a substituted or unsubstituted monocyclic aromatic ring.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1은 하기 화학식 1-1 또는 1-2로 표시된다.According to an exemplary embodiment of the present specification, Chemical Formula 1 is represented by the following Chemical Formula 1-1 or 1-2.

[화학식 1-1][Formula 1-1]

Figure 112018004029075-pat00012
Figure 112018004029075-pat00012

[화학식 1-2][Formula 1-2]

Figure 112018004029075-pat00013
Figure 112018004029075-pat00013

상기 화학식 1-1 및 1-2에 있어서,In Formulas 1-1 and 1-2,

X1 내지 X3는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 NR, O, S 또는 Se이며,X1 to X3 are the same as or different from each other, and are each independently NR, O, S or Se,

Y1 내지 Y4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 N 또는 CR'이고,Y1 to Y4 are the same as or different from each other, and are each independently N or CR';

L2 및 L4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이며, L2 and L4 are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted arylene group; Or a substituted or unsubstituted heteroarylene group,

Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이거나, 상기 Ar1 또는 Ar2는 상기 L2와 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성하고, Ar1 and Ar2 are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heteroaryl group, wherein Ar1 or Ar2 is combined with L2 to form a substituted or unsubstituted ring,

Ar3 및 Ar4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이거나, 상기 Ar3 또는 Ar4는 상기 L4와 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성하며,Ar3 and Ar4 are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heteroaryl group, wherein Ar3 or Ar4 is combined with L4 to form a substituted or unsubstituted ring,

R, R' 및 R11 내지 R18은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 티오알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이며,R, R' and R11 to R18 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; nitrile group; a substituted or unsubstituted alkyl group; a substituted or unsubstituted alkoxy group; a substituted or unsubstituted thioalkoxy group; a substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heteroaryl group,

r11 및 r12는 각각 1 또는 2의 정수이고,r11 and r12 are each an integer of 1 or 2,

상기 r11이 2인 경우, 상기 복수의 R11은 서로 같거나 상이하며When r11 is 2, the plurality of R11 are the same as or different from each other,

상기 r12가 2인 경우, 상기 복수의 R12는 서로 같거나 상이하다.When r12 is 2, the plurality of R12 are the same as or different from each other.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1은 하기 화학식 1-3 또는 1-4로 표시된다.According to an exemplary embodiment of the present specification, Chemical Formula 1 is represented by the following Chemical Formulas 1-3 or 1-4.

[화학식 1-3][Formula 1-3]

Figure 112018004029075-pat00014
Figure 112018004029075-pat00014

[화학식 1-4][Formula 1-4]

Figure 112018004029075-pat00015
Figure 112018004029075-pat00015

상기 화학식 1-3 및 1-4에 있어서,In Formulas 1-3 and 1-4,

X1 내지 X3는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 NR, O, S 또는 Se이며,X1 to X3 are the same as or different from each other, and are each independently NR, O, S or Se,

Y1 내지 Y4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 N 또는 CR'이고,Y1 to Y4 are the same as or different from each other, and are each independently N or CR';

L2 및 L4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이며, L2 and L4 are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted arylene group; Or a substituted or unsubstituted heteroarylene group,

Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이거나, 상기 Ar1 또는 Ar2는 상기 L2와 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성하고, Ar1 and Ar2 are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heteroaryl group, wherein Ar1 or Ar2 is combined with L2 to form a substituted or unsubstituted ring,

Ar3 및 Ar4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이거나, 상기 Ar3 또는 Ar4는 상기 L4와 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성하며,Ar3 and Ar4 are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heteroaryl group, wherein Ar3 or Ar4 is combined with L4 to form a substituted or unsubstituted ring,

R, R' 및 R11 내지 R18은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 티오알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이며,R, R' and R11 to R18 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; nitrile group; a substituted or unsubstituted alkyl group; a substituted or unsubstituted alkoxy group; a substituted or unsubstituted thioalkoxy group; a substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heteroaryl group,

r11 및 r12는 각각 1 또는 2의 정수이고,r11 and r12 are each an integer of 1 or 2,

상기 r11이 2인 경우, 상기 복수의 R11은 서로 같거나 상이하며When r11 is 2, the plurality of R11 are the same as or different from each other,

상기 r12가 2인 경우, 상기 복수의 R12는 서로 같거나 상이하다.When r12 is 2, the plurality of R12 are the same as or different from each other.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1-1 및 1-3에 있어서, X1은 S이다.According to an exemplary embodiment of the present specification, in Formulas 1-1 and 1-3, X1 is S.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1-1 및 1-3에 있어서, Y1 및 Y2는 CH이다.According to an exemplary embodiment of the present specification, in Formulas 1-1 and 1-3, Y1 and Y2 are CH.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1-1 및 1-3에 있어서, Y3 및 Y4는 N이다.According to an exemplary embodiment of the present specification, in Formulas 1-1 and 1-3, Y3 and Y4 are N.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1-1 및 1-3에 있어서, Y3 및 Y4는 CH이다.According to an exemplary embodiment of the present specification, in Formulas 1-1 and 1-3, Y3 and Y4 are CH.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1-2 및 1-4에 있어서, X2 및 X3는 S이다.According to an exemplary embodiment of the present specification, in Formulas 1-2 and 1-4, X2 and X3 are S.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1에 있어서, R1 및 R2는 니트릴기; 알킬기; 또는 아릴기이다.According to an exemplary embodiment of the present specification, in Formula 1, R1 and R2 are nitrile groups; an alkyl group; or an aryl group.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1에 있어서, R1 및 R2는 니트릴기; 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기; 또는 단환 또는 다환의 아릴기이다.According to an exemplary embodiment of the present specification, in Formula 1, R1 and R2 are nitrile groups; a straight-chain or branched alkyl group; or a monocyclic or polycyclic aryl group.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1에 있어서, R1 및 R2는 니트릴기; 직쇄의 알킬기; 또는 단환의 아릴기이다.According to an exemplary embodiment of the present specification, in Formula 1, R1 and R2 are nitrile groups; a straight-chain alkyl group; or a monocyclic aryl group.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1에 있어서, R1 및 R2는 니트릴기; 메틸기; 또는 페닐기이다.According to an exemplary embodiment of the present specification, in Formula 1, R1 and R2 are nitrile groups; methyl group; or a phenyl group.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1에 있어서, R1 및 R2는 서로 결합하여 티오펜 고리를 형성한다.According to an exemplary embodiment of the present specification, in Formula 1, R1 and R2 are bonded to each other to form a thiophene ring.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1에 있어서, R1 및 R2는 서로 결합하여 벤젠 고리를 형성한다.According to an exemplary embodiment of the present specification, in Formula 1, R1 and R2 are bonded to each other to form a benzene ring.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1에 있어서, L1 및 L3는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 단환의 헤테로아릴렌기이다.According to an exemplary embodiment of the present specification, in Formula 1, L1 and L3 are the same as or different from each other, and each independently represent a monocyclic heteroarylene group.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1에 있어서, L1 및 L3는 2가의 티오펜기이다.According to an exemplary embodiment of the present specification, in Formula 1, L1 and L3 are divalent thiophene groups.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1에 있어서, L2 및 L4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 단환의 아릴렌기; 또는 단환의 헤테로아릴렌기이다.According to an exemplary embodiment of the present specification, in Formula 1, L2 and L4 are the same as or different from each other, and each independently a direct bond; monocyclic arylene group; or a monocyclic heteroarylene group.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1에 있어서, L2 및 L4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 페닐렌기; 또는 2가의 티오펜기이다.According to an exemplary embodiment of the present specification, in Formula 1, L2 and L4 are the same as or different from each other, and each independently a direct bond; phenylene group; or a divalent thiophene group.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1에 있어서, Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 알킬기로 치환 또는 비치환된 단환의 아릴기이거나, 상기 Ar1 또는 Ar2는 상기 L2와 결합하여 알킬기로 치환 또는 비치환된 헤테로고리를 형성한다.According to an exemplary embodiment of the present specification, in Formula 1, Ar1 and Ar2 are the same as or different from each other, and are each independently a monocyclic aryl group unsubstituted or substituted with an alkyl group, or Ar1 or Ar2 is bonded to L2 to form a heterocycle substituted or unsubstituted with an alkyl group.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1에 있어서, Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 알킬기로 치환 또는 비치환된 페닐기이거나, 상기 Ar1 또는 Ar2는 상기 L2와 결합하여 알킬기로 치환 또는 비치환된 아크리딘고리를 형성한다.According to an exemplary embodiment of the present specification, in Formula 1, Ar1 and Ar2 are the same as or different from each other, and are each independently a phenyl group substituted or unsubstituted with an alkyl group, or Ar1 or Ar2 is an alkyl group combined with L2 A substituted or unsubstituted acridine ring is formed.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1에 있어서, Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 메틸기로 치환 또는 비치환된 페닐기이거나, 상기 Ar1 또는 Ar2는 상기 L2와 결합하여 메틸기로 치환 또는 비치환된 아크리딘고리를 형성한다.According to an exemplary embodiment of the present specification, in Formula 1, Ar1 and Ar2 are the same as or different from each other, and are each independently a phenyl group unsubstituted or substituted with a methyl group, or Ar1 or Ar2 is a methyl group combined with L2 A substituted or unsubstituted acridine ring is formed.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1에 있어서, Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 메틸기로 치환 또는 비치환된 페닐기이다.According to an exemplary embodiment of the present specification, in Formula 1, Ar1 and Ar2 are the same as or different from each other, and each independently represents a phenyl group unsubstituted or substituted with a methyl group.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1에 있어서, Ar1는 상기 L2와 결합하여 메틸기로 치환 또는 비치환된 아크리딘고리를 형성한다.According to an exemplary embodiment of the present specification, in Formula 1, Ar1 is combined with L2 to form an acridine ring unsubstituted or substituted with a methyl group.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1에 있어서, Ar2는 상기 L2와 결합하여 메틸기로 치환 또는 비치환된 아크리딘고리를 형성한다.According to an exemplary embodiment of the present specification, in Formula 1, Ar2 is combined with L2 to form an acridine ring unsubstituted or substituted with a methyl group.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1에 있어서, Ar3 및 Ar4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 알킬기로 치환 또는 비치환된 단환의 아릴기이거나, 상기 Ar3 또는 Ar4는 상기 L4와 결합하여 알킬기로 치환 또는 비치환된 헤테로고리를 형성한다.According to an exemplary embodiment of the present specification, in Formula 1, Ar3 and Ar4 are the same as or different from each other, and are each independently a monocyclic aryl group unsubstituted or substituted with an alkyl group, or Ar3 or Ar4 is bonded to L4 to form a heterocycle substituted or unsubstituted with an alkyl group.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1에 있어서, Ar3 및 Ar4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 알킬기로 치환 또는 비치환된 페닐기이거나, 상기 Ar3 또는 Ar4는 상기 L4와 결합하여 알킬기로 치환 또는 비치환된 아크리딘고리를 형성한다.According to an exemplary embodiment of the present specification, in Formula 1, Ar3 and Ar4 are the same as or different from each other, and are each independently a phenyl group substituted or unsubstituted with an alkyl group, or Ar3 or Ar4 is an alkyl group combined with L4 A substituted or unsubstituted acridine ring is formed.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1에 있어서, Ar3 및 Ar4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 메틸기로 치환 또는 비치환된 페닐기이거나, 상기 Ar3 또는 Ar4는 상기 L4와 결합하여 메틸기로 치환 또는 비치환된 아크리딘고리를 형성한다.According to an exemplary embodiment of the present specification, in Formula 1, Ar3 and Ar4 are the same as or different from each other, and each independently a phenyl group unsubstituted or substituted with a methyl group, or Ar3 or Ar4 is a methyl group combined with L4 A substituted or unsubstituted acridine ring is formed.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1에 있어서, Ar3 및 Ar4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 메틸기로 치환 또는 비치환된 페닐기이다.According to an exemplary embodiment of the present specification, in Formula 1, Ar3 and Ar4 are the same as or different from each other, and each independently represent a phenyl group unsubstituted or substituted with a methyl group.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1에 있어서, Ar3는 상기 L4와 결합하여 메틸기로 치환 또는 비치환된 아크리딘고리를 형성한다.According to an exemplary embodiment of the present specification, in Formula 1, Ar3 is combined with L4 to form an acridine ring unsubstituted or substituted with a methyl group.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1에 있어서, Ar4는 상기 L4와 결합하여 메틸기로 치환 또는 비치환된 아크리딘고리를 형성한다.According to an exemplary embodiment of the present specification, in Formula 1, Ar4 is combined with L4 to form an acridine ring unsubstituted or substituted with a methyl group.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1에 있어서, R3 및 L1은 서로 결합하여 방향족고리; 또는 헤테로고리를 형성한다.According to an exemplary embodiment of the present specification, in Formula 1, R3 and L1 are bonded to each other to form an aromatic ring; or to form a heterocycle.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1에 있어서, R3 및 L1은 서로 결합하여 벤젠 고리; 피리딘 고리; 또는 티오펜 고리를 형성한다.According to an exemplary embodiment of the present specification, in Formula 1, R3 and L1 are bonded to each other to form a benzene ring; pyridine ring; or to form a thiophene ring.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1에 있어서, R4 및 L3은 서로 결합하여 방향족고리; 또는 헤테로고리를 형성한다.According to an exemplary embodiment of the present specification, in Formula 1, R4 and L3 are bonded to each other to form an aromatic ring; or to form a heterocycle.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1에 있어서, R4 및 L3은 서로 결합하여 벤젠 고리; 피리딘 고리; 또는 티오펜 고리를 형성한다.According to an exemplary embodiment of the present specification, in Formula 1, R4 and L3 are bonded to each other to form a benzene ring; pyridine ring; or to form a thiophene ring.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1은 하기 화합물 중에서 선택된다.According to an exemplary embodiment of the present specification, Formula 1 is selected from the following compounds.

Figure 112018004029075-pat00016
Figure 112018004029075-pat00016

Figure 112018004029075-pat00017
Figure 112018004029075-pat00017

Figure 112018004029075-pat00018
Figure 112018004029075-pat00018

Figure 112018004029075-pat00019
Figure 112018004029075-pat00019

Figure 112018004029075-pat00020
Figure 112018004029075-pat00020

본 명세서의 일 실시상태는 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비되는 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 구비되는 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 광전 소자로서, 상기 유기물층 중 1층 이상은 상기 헤테로환 화합물을 포함하는 것인 유기 광전 소자를 제공한다.An exemplary embodiment of the present specification includes a first electrode; a second electrode provided to face the first electrode; and at least one organic material layer provided between the first electrode and the second electrode, wherein at least one of the organic material layers includes the heterocyclic compound.

본 명세서의 일 실시예에 따른 유기 광전 소자는 제1 전극, 광활성층 및 제2 전극을 포함한다. 상기 유기 광전 소자는 기판, 정공수송층 및/또는 전자수송층이 더 포함될 수 있다.An organic photoelectric device according to an embodiment of the present specification includes a first electrode, a photoactive layer, and a second electrode. The organic photoelectric device may further include a substrate, a hole transport layer and/or an electron transport layer.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기 광전 소자는 부가적인 유기물층을 더 포함할 수 있다. 상기 유기 광전 소자는 여러 기능을 동시에 갖는 유기물을 사용하여 유기물층의 수를 감소시킬 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present specification, the organic photoelectric device may further include an additional organic material layer. The organic photoelectric device may reduce the number of organic material layers by using an organic material having multiple functions at the same time.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 전극은 애노드이고, 상기 제2 전극은 캐소드이다. 또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극은 캐소드이고, 상기 제2 전극은 애노드이다. According to an exemplary embodiment of the present specification, the first electrode is an anode, and the second electrode is a cathode. In another exemplary embodiment, the first electrode is a cathode, and the second electrode is an anode.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 유기 광전 소자는 캐소드, 광활성층 및 애노드 순으로 배열될 수도 있고, 애노드, 광활성층 및 캐소드 순으로 배열될 수도 있으나, 이에 한정되지 않는다. According to an exemplary embodiment of the present specification, the organic photoelectric device may be arranged in the order of the cathode, the photoactive layer and the anode, and may be arranged in the order of the anode, the photoactive layer and the cathode, but is not limited thereto.

또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 유기 광전 소자는 애노드, 정공수송층, 광활성층, 전자수송층 및 캐소드 순으로 배열될 수도 있고, 캐소드, 전자수송층, 광활성층, 정공수송층 및 애노드 순으로 배열될 수도 있으나, 이에 한정되지 않는다.In another exemplary embodiment, the organic photoelectric device may be arranged in the order of the anode, the hole transport layer, the photoactive layer, the electron transport layer and the cathode, and the cathode, the electron transport layer, the photoactive layer, the hole transport layer and the anode may be arranged in the order , but not limited thereto.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기 광전 소자는 노멀(Normal)구조이다. 상기 노멀구조에서 기판, 애노드, 광활성층을 포함하는 유기물층 및 캐소드의 순서로 적층될 수 있다. According to an exemplary embodiment of the present specification, the organic photoelectric device has a normal structure. In the normal structure, a substrate, an anode, an organic material layer including a photoactive layer, and a cathode may be stacked in this order.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기 광전 소자는 인버티드(Inverted) 구조이다. 상기 인버티드 구조에서는 기판, 캐소드, 광활성층을 포함하는 유기물층 및 애노드의 순서로 적층될 수 있다. According to an exemplary embodiment of the present specification, the organic photoelectric device has an inverted structure. In the inverted structure, a substrate, a cathode, an organic material layer including a photoactive layer, and an anode may be stacked in this order.

도 1은 본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 광전 소자(100)을 나타낸 도이며, 도 1에 따르면, 유기 광전 소자(100)는 제1 전극(10) 및/또는 제2 전극(20) 측으로부터 빛이 입사되어 광활성층(30)이 전 파장 영역의 빛을 흡수하면 내부에서 엑시톤이 생성될 수 있다. 엑시톤은 광활성층(30)에서 정공과 전자로 분리되고, 분리된 정공은 제1 전극(10)과 제2 전극(20) 중 하나인 애노드 측으로 이동하고 분리된 전자는 제1 전극(10)과 제2 전극(20) 중 다른 하나인 캐소드 측으로 이동하여 유기 광전 소자에 전류가 흐를 수 있게 된다.1 is a view showing an organic photoelectric device 100 according to an exemplary embodiment of the present specification, and according to FIG. 1 , the organic photoelectric device 100 is a first electrode 10 and/or a second electrode 20 side When light is incident from the photoactive layer 30 and absorbs light in the entire wavelength region, excitons may be generated therein. The excitons are separated into holes and electrons in the photoactive layer 30 , the separated holes move toward the anode, which is one of the first electrode 10 and the second electrode 20 , and the separated electrons are separated from the first electrode 10 and The second electrode 20 moves toward the cathode, which is the other, so that current can flow through the organic photoelectric device.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기 광전 소자는 탠덤 (tandem) 구조이다.According to an exemplary embodiment of the present specification, the organic photoelectric device has a tandem structure.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기물층은 광활성층을 포함하고, 상기 광활성층은 n형 유기물층 및 p형 유기물층을 포함하는 이층 박막(bilayer) 구조이며, 상기 p형 유기물층은 상기 헤테로환 화합물을 포함한다.According to an exemplary embodiment of the present specification, the organic layer includes a photoactive layer, the photoactive layer has a bilayer structure including an n-type organic layer and a p-type organic layer, and the p-type organic layer includes the heterocyclic compound include

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기물층은 광활성층을 포함하고, 상기 광활성층은 전자 주개 물질 및 전자 받개물질을 포함하고, 상기 전자 주개 물질은 상기 헤테로환 화합물을 포함한다. According to an exemplary embodiment of the present specification, the organic material layer includes a photoactive layer, the photoactive layer includes an electron donor material and an electron acceptor material, and the electron donor material includes the heterocyclic compound.

본 명세서에서 전자주개(electron donor)는 전자공여체라고도 하며 일반적으로 음전하 또는 비공유전자쌍을 가지는 것으로, 양전하 또는 전자쌍이 결여된 부분에 전자를 공여하는 것을 의미한다. 추가로, 본 명세서에서의 전자주개는 음전하나 비공유 전자쌍을 가지지 않더라도 전자받개와 섞인 상태에서 빛을 받았을 시에 분자 자체의 풍부한 전자 보유 성질로 인하여 전기 음성도가 큰 전자받개로 전자(excited electron)를 전달할 수 있는 것을 포함한다.In the present specification, an electron donor is also referred to as an electron donor and generally has a negative charge or an unshared electron pair, and means donating an electron to a portion lacking a positive charge or an electron pair. In addition, the electron donor in the present specification is an electron acceptor with high electronegativity due to the abundant electron retention properties of the molecule itself when light is received in a mixed state with the electron acceptor even if it does not have a negative charge or a lone pair of electrons (excited electron) include those that can transmit

본 명세서에서 전자받개(electron acceptor)는 전자주개로부터 전자를 받아들이는 것을 의미한다.In the present specification, an electron acceptor means accepting an electron from an electron donor.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 전자 받개 물질 및 n형 유기물층은 헤테로 원자를 포함하는 유기 화합물, 플러렌, 플러렌 유도체, 바소쿠프로인, 반도체성 원소, 반도체성 화합물 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 구체적으로 플러렌(fullerene), 플러렌 유도체(PCBM((6,6)-phenyl-C61-butyric acid-methylester) 또는 PCBCR((6,6)-phenyl-C61-butyric acid-cholesteryl ester), 페릴렌(perylene) PBI(polybenzimidazole), 및 PTCBI(3,4,9,10-perylene-tetracarboxylic bis-benzimidazole)로 이루어진 군에서 선택되는 1 또는 2 이상의 화합물이다. According to an exemplary embodiment of the present specification, the electron acceptor material and the n-type organic material layer are organic compounds containing hetero atoms, fullerenes, fullerene derivatives, vasocuproin, semiconducting elements, semiconducting compounds, and combinations thereof. can be selected from Specifically, fullerene, fullerene derivatives (PCBM((6,6)-phenyl-C61-butyric acid-methylester) or PCBCR((6,6)-phenyl-C61-butyric acid-cholesteryl ester), perylene ( perylene) is one or two or more compounds selected from the group consisting of PBI (polybenzimidazole), and PTCBI (3,4,9,10-perylene-tetracarboxylic bis-benzimidazole).

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 전자 주개 및 전자 받개는 각각 증착 또는 공증착되어 광활성층을 구성한다.According to an exemplary embodiment of the present specification, the electron donor and the electron acceptor are respectively deposited or co-deposited to constitute a photoactive layer.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 전자 주개 및 전자 받개는 벌크 헤테로 정션(BHJ)을 구성한다. According to an exemplary embodiment of the present specification, the electron donor and electron acceptor constitute a bulk heterojunction (BHJ).

상기 벌크 헤테로 정션이란 광활성층에서 전자 주개 물질과 전자 받개 물질이 서로 섞여 있는 것을 의미한다.The bulk heterojunction means that an electron donor material and an electron acceptor material are mixed with each other in the photoactive layer.

본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 광전 소자는 유기 광전 소자의 광 활성층으로 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로환 화합물을 사용하는 것을 제외하고는 당 기술분야의 재료 및/또는 방법을 한정하지 않고 사용할 수 있다.The organic photoelectric device according to an exemplary embodiment of the present specification may be used without limiting materials and/or methods in the art, except that the heterocyclic compound represented by Formula 1 is used as the photoactive layer of the organic photoelectric device. have.

본 명세서에서 상기 기판은 투명성, 표면평활성, 취급용이성 및 방수성이 우수한 유리기판 또는 투명 플라스틱 기판이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 유기 태양 전지에 통상적으로 사용되는 기판이면 제한되지 않는다. 구체적으로 유리 또는 PET(polyethylene terephthalate), PEN(polyethylene naphthalate), PP(polypropylene), PI(polyimide), TAC(triacetyl cellulose) 등이 있으나. 이에 한정되는 것은 아니다. In the present specification, the substrate may be a glass substrate or a transparent plastic substrate having excellent transparency, surface smoothness, handling and waterproofing properties, but is not limited thereto, and is not limited as long as it is a substrate commonly used in organic solar cells. Specifically, there are glass or PET (polyethylene terephthalate), PEN (polyethylene naphthalate), PP (polypropylene), PI (polyimide), TAC (triacetyl cellulose), etc. However, the present invention is not limited thereto.

상기 애노드 전극은 투명하고 전도성이 우수한 물질이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연 산화물, 인듐 산화물, 인듐주석 산화물(ITO), 인듐아연 산화물(IZO)과 같은 금속 산화물; ZnO:Al 또는 SnO2 : Sb와 같은 금속과 산화물의 조합; 및 폴리(3-메틸싸이오펜), 폴리[3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)싸이오펜](PEDOT), 폴리피롤 및 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.The anode electrode may be made of a transparent and highly conductive material, but is not limited thereto. metals such as vanadium, chromium, copper, zinc, gold, or alloys thereof; metal oxides such as zinc oxide, indium oxide, indium tin oxide (ITO), and indium zinc oxide (IZO); ZnO:Al or SnO 2 : a combination of a metal such as Sb and an oxide; and conductive polymers such as poly(3-methylthiophene), poly[3,4-(ethylene-1,2-dioxy)thiophene](PEDOT), polypyrrole, and polyaniline, but is not limited thereto .

상기 애노드 전극의 형성 방법은 특별히 한정되지 않으나, 예컨대 스퍼터링, E-빔, 열증착, 스핀코팅, 스크린 프린팅, 잉크젯 프린팅, 닥터 블레이드 또는 그라비아 프린팅법을 사용하여 기판의 일면에 도포되거나 필름형태로 코팅됨으로써 형성될 수 있다.The method of forming the anode electrode is not particularly limited, but for example, sputtering, E-beam, thermal evaporation, spin coating, screen printing, inkjet printing, doctor blade or gravure printing is applied to one surface of the substrate or coated in a film form. can be formed by

상기 애노드 전극을 기판 상에 형성하는 경우, 이는 세정, 수분제거 및 친수성 개질 과정을 거칠 수 있다. When the anode electrode is formed on the substrate, it may undergo cleaning, moisture removal, and hydrophilic modification.

예컨대, 패터닝된 ITO 기판을 세정제, 아세톤, 이소프로필 알코올(IPA)로 순차적으로 세정한 다음, 수분 제거를 위해 가열판에서 100℃ 내지 150℃에서 1 내지 30분간, 바람직하게는 120℃에서 10분간 건조하고, 기판이 완전히 세정되면 기판 표면을 친수성으로 개질한다.For example, the patterned ITO substrate is sequentially cleaned with a cleaning agent, acetone, and isopropyl alcohol (IPA), and then dried on a heating plate at 100°C to 150°C for 1 to 30 minutes, preferably at 120°C for 10 minutes to remove moisture. And, when the substrate is completely cleaned, the surface of the substrate is modified to be hydrophilic.

상기와 같은 표면 개질을 통해 접합 표면 전위를 광활성층의 표면 전위에 적합한 수준으로 유지할 수 있다. 또한, 개질 시 애노드 전극 위에 고분자 박막의 형성이 용이해지고, 박막의 품질이 향상될 수도 있다. Through the surface modification as described above, the bonding surface potential can be maintained at a level suitable for the surface potential of the photoactive layer. In addition, the formation of the polymer thin film on the anode electrode may be facilitated during the modification, and the quality of the thin film may be improved.

애노드 전극의 위한 전처리 기술로는 a) 평행 평판형 방전을 이용한 표면 산화법, b) 진공상태에서 UV 자외선을 이용하여 생성된 오존을 통해 표면을 산화하는 방법, 및 c) 플라즈마에 의해 생성된 산소 라디칼을 이용하여 산화하는 방법 등이 있다.As a pretreatment technique for the anode electrode, a) a surface oxidation method using a parallel plate discharge, b) a method of oxidizing the surface through ozone generated using UV ultraviolet rays in a vacuum, and c) oxygen radicals generated by plasma There is a method for oxidation using

애노드 전극 또는 기판의 상태에 따라 상기 방법 중 한가지를 선택할 수 있다. 다만, 어느 방법을 이용하든지 공통적으로 애노드 전극 또는 기판 표면의 산소이탈을 방지하고 수분 및 유기물의 잔류를 최대한 억제하는 것이 바람직하다. 이 때, 전처리의 실질적인 효과를 극대화할 수 있다. One of the above methods may be selected according to the state of the anode electrode or the substrate. However, whichever method is used, it is preferable to prevent oxygen desorption from the surface of the anode electrode or the substrate and to suppress the residual moisture and organic matter as much as possible. In this case, the practical effect of the pretreatment can be maximized.

구체적인 예로서, UV를 이용하여 생성된 오존을 통해 표면을 산화하는 방법을 사용할 수 있다. 이 때, 초음파 세정 후 패터닝된 ITO 기판을 가열판(hot plate)에서 베이킹(baking)하여 잘 건조시킨 다음, 챔버에 투입하고, UV 램프를 작용시켜 산소 가스가 UV 광과 반응하여 발생하는 오존에 의하여 패터닝된 ITO 기판을 세정할 수 있다. As a specific example, a method of oxidizing the surface through ozone generated using UV may be used. At this time, after ultrasonic cleaning, the patterned ITO substrate is baked on a hot plate, dried well, put into the chamber, and the UV lamp is activated to generate oxygen gas reacting with UV light. The patterned ITO substrate can be cleaned.

그러나, 본 명세서에 있어서의 패터닝된 ITO 기판의 표면 개질 방법은 특별히 한정시킬 필요는 없으며, 기판을 산화시키는 방법이라면 어떠한 방법도 무방하다.However, the method for modifying the surface of the patterned ITO substrate in the present specification does not need to be particularly limited, and any method may be used as long as it is a method of oxidizing the substrate.

상기 캐소드 전극은 일함수가 작은 금속이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 구체적으로 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 티타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석 및 납과 같은 금속 또는 이들의 합금; 또는 LiF/Al, LiO2/Al, LiF/Fe, Al:Li, Al:BaF2, Al:BaF2:Ba와 같은 다층 구조의 물질이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The cathode electrode may be a metal having a small work function, but is not limited thereto. Specifically, metals such as magnesium, calcium, sodium, potassium, titanium, indium, yttrium, lithium, gadolinium, aluminum, silver, tin, and lead, or alloys thereof; Alternatively, it may be a material having a multilayer structure such as LiF/Al, LiO 2 /Al, LiF/Fe, Al:Li, Al:BaF 2 , and Al:BaF 2 :Ba, but is not limited thereto.

상기 캐소드 전극은 5x10- 7torr 이하의 진공도를 보이는 열증착기 내부에서 증착되어 형성될 수 있으나, 이 방법에만 한정되는 것은 아니다.The cathode electrode may be formed by being deposited in a thermal evaporator showing a vacuum degree of 5x10 - 7 torr or less, but is not limited to this method.

상기 정공수송층 및/또는 전자수송층 물질은 광활성층에서 분리된 전자와 정공을 전극으로 효율적으로 전달시키는 역할을 담당하며, 물질을 특별히 제한하지는 않는다. The hole transport layer and/or the electron transport layer material serves to efficiently transfer electrons and holes separated from the photoactive layer to the electrode, and the material is not particularly limited.

상기 정공수송층 물질은 PEDOT:PSS(Poly(3,4-ethylenediocythiophene) doped with poly(styrenesulfonic acid)), 몰리브데늄 산화물(MoOx, 0<x≤3); 바나듐 산화물(V2O5); 니켈 산화물(NiO); 및 텅스텐 산화물(WOx, 0<x≤3) 등이 될 수 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다. The hole transport layer material is PEDOT: PSS (Poly (3,4-ethylenediocythiophene) doped with poly (styrenesulfonic acid)), molybdenum oxide (MoO x , 0<x≤3); vanadium oxide (V 2 O 5 ); nickel oxide (NiO); and tungsten oxide (WO x , 0<x≤3), but is not limited thereto.

상기 전자수송층 물질은 1,4,5,8-나프탈렌-테트라카르복실릭 디안하이드라이드(1,4,5,8-naphthalene-tetracarboxylic dianhydride, NTCDA), 바소쿠프로인(bathocuproine, BCP), LiF, Alq3, Gaq3, Inq3, Znq2, Zn(BTZ)2, BeBq2 및 이들의 조합에서 선택되는 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The electron transport layer material is 1,4,5,8-naphthalene-tetracarboxylic dianhydride (1,4,5,8-naphthalene-tetracarboxylic dianhydride, NTCDA), bathocuproine (BCP), LiF , Alq 3 , Gaq 3 , Inq 3 , Znq 2 , Zn(BTZ) 2 , BeBq 2 and may include one selected from combinations thereof, but is not limited thereto.

광활성층은 전자 주개 물질 및/또는 전자 받개 물질과 같은 광활성 물질을 유기용매에 용해시킨 후 용액을 스핀 코팅, 딥코팅, 스크린 프린팅, 스프레이 코팅, 닥터 블레이드, 브러쉬 페인팅 등의 방법으로 형성할 수 있으나, 이들 방법에만 한정되는 것은 아니다.The photoactive layer may be formed by dissolving a photoactive material such as an electron donor material and/or an electron acceptor material in an organic solvent and then spin coating, dip coating, screen printing, spray coating, doctor blade, brush painting, etc. , but not limited to these methods.

본 명세서의 일 실시상태에 따른 상기 유기 광전 소자는 태양 전지, 이미지 센서, 광 검출기, 광 센서, 광 트랜지스터 등에 적용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The organic photoelectric device according to the exemplary embodiment of the present specification may be applied to a solar cell, an image sensor, a photodetector, a light sensor, a phototransistor, and the like, but is not limited thereto.

본 명세서의 일 실시상태는 상기 유기 광전 소자를 포함하는 유기 이미지 센서를 제공한다.An exemplary embodiment of the present specification provides an organic image sensor including the organic photoelectric device.

본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 이미지 센서는 전자 장치에 적용될 수 있으며, 예컨대 모바일 폰, 디지털 카메라 등에 적용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The organic image sensor according to an exemplary embodiment of the present specification may be applied to an electronic device, for example, a mobile phone, a digital camera, or the like, but is not limited thereto.

상기 헤테로환 화합물의 제조 방법 및 이를 포함하는 유기 광전 소자의 제조는 이하 제조예 및 실시예에서 구체적으로 설명한다. 그러나, 하기 실시예는 본 명세서를 예시하기 위한 것이며, 본 명세서의 범위가 이들에 의하여 한정되는 것은 아니다.The manufacturing method of the heterocyclic compound and the preparation of an organic photoelectric device including the same will be described in detail in Preparation Examples and Examples below. However, the following examples are intended to illustrate the present specification, and the scope of the present specification is not limited thereto.

제조예 1. 화합물 1의 제조Preparation Example 1. Preparation of Compound 1

1) 화합물 1-A의 제조1) Preparation of compound 1-A

Figure 112018004029075-pat00021
Figure 112018004029075-pat00021

2구 둥근 바닥 플라스크에 3,6-dibromobenzene-1,2-diamine(10g, 37mmol)과 2,3-butanedione(3.3ml, 37mmol)을 에탄올에 용해시키고, 100℃에서 질소 하에 하루 동안 환류시켰다. 실온으로 온도를 낮추고 여과하여 화합물 1-A(연갈색 고체)를 얻었다.(수득량 8.8g, 수득률 74%)3,6-dibromobenzene-1,2-diamine (10g, 37mmol) and 2,3-butanedione (3.3ml, 37mmol) were dissolved in ethanol in a two-neck round bottom flask, and refluxed at 100°C under nitrogen for one day. The temperature was lowered to room temperature and filtered to obtain compound 1-A (light brown solid). (yield 8.8 g, yield 74%)

2) 화합물 1의 제조2) Preparation of compound 1

Figure 112018004029075-pat00022
Figure 112018004029075-pat00022

2구 쉬링크 플라스크(schlenk flask)에 화합물 1-A(1g, 3.2mmol) , Pd(PPh3)4(0.4g, 0.32mmol), N,N-di-p-tolyl-5-(trimethylstannyl)thiophene-2-amine (2.9g, 6.6mmol)을 톨루엔에 용해시켜 120℃에서 질소 하에 7시간동안 교반하였다. 헥산으로 필터하여 에틸아세테이트로 재결정하여 검붉은 고체를 얻었다.(수득량 1.2g, 수득률 52%)Compound 1-A (1g, 3.2mmol) , Pd(PPh 3 ) 4 (0.4g, 0.32mmol), N,N-di- p -tolyl-5-(trimethylstannyl) in a 2-neck Schlenk flask Thiophene-2-amine (2.9 g, 6.6 mmol) was dissolved in toluene and stirred at 120° C. under nitrogen for 7 hours. Filtered with hexane and recrystallized from ethyl acetate to obtain a dark red solid. (Yield: 1.2 g, Yield: 52%)

도 2는 상기 화합물 1의 용액 상태 및 필름 상태에서의 UV-vis 흡수 스펙트럼을 측정한 데이터이다.2 is data obtained by measuring UV-vis absorption spectra in a solution state and a film state of Compound 1;

구체적으로, 도 2에서 UV-vis 흡수 스펙트럼은 Mecasys사의 Optizen Pop spectrophotometer로 측정하였으며, 용액 상태는 상기 화합물 1을 Toluene에 녹인 solution sample을 측정한 것이며, 필름 상태는 화합물 1을 ITO glass 위에 스핀코팅한 필름을 이용해 측정하였다.Specifically, the UV-vis absorption spectrum in FIG. 2 was measured by Mecasys' Optizen Pop spectrophotometer, and the solution state is a solution sample obtained by dissolving the compound 1 in toluene, and the film state is the compound 1 spin-coated on ITO glass. Measured using a film.

도 3은 상기 화합물 1의 FT-NMR 데이터를 나타낸 도이다.3 is a diagram showing FT-NMR data of Compound 1.

제조예 2. 화합물 2의 제조Preparation Example 2. Preparation of compound 2

1) 화합물 2-A의 제조1) Preparation of compound 2-A

Figure 112018004029075-pat00023
Figure 112018004029075-pat00023

2구 둥근 바닥 플라스크에 3,6-dibromobenzene-1,2-diamine(10g, 37mmol)과 1,2-diphenyl-1,2-ethanedione (7.9g, 37mmol)을 에탄올(250ml, 0.15M)에 용해시키고 100℃에서 질소 하에 하루 동안 환류시켰다. 실온으로 온도를 낮추고 여과하여 화합물 2-A(연노란색 고체)를 얻었다.(수득량 16g, 수득률 96%)Dissolve 3,6-dibromobenzene-1,2-diamine (10g, 37mmol) and 1,2-diphenyl-1,2-ethanedione (7.9g, 37mmol) in ethanol (250ml, 0.15M) in a 2-neck round bottom flask and refluxed at 100°C under nitrogen for one day. After lowering the temperature to room temperature and filtration, compound 2-A (a pale yellow solid) was obtained. (Yield 16 g, Yield 96%)

2) 화합물 2의 제조2) Preparation of compound 2

Figure 112018004029075-pat00024
Figure 112018004029075-pat00024

2구 schlenk flask에 화합물(3g, 6.8mmol), Pd(tBu3P)2 (0.68mmol), N,N-di-p-tolyl-5-(trimethylstannyl)thiophene-2-amine (6.3g, 14.3mmol)을 톨루엔(17ml, 0.4M)에 용해시켜 120℃, 그리고 80℃에서 질소하에 하루동안 교반하였다. 헥산으로 필터하여 클로로포름으로 재결정하여 검보라색 고체를 얻었다.(수득량 1.8g, 수득률 32%)Compound (3 g, 6.8 mmol), Pd (tBu 3 P) 2 in a 2-neck schlenk flask (0.68mmol), N,N-di- p -tolyl-5-(trimethylstannyl)thiophene-2-amine (6.3g, 14.3mmol) was dissolved in toluene (17ml, 0.4M) at 120℃ and 80℃ Stirred under nitrogen for one day. Filtered with hexane and recrystallized from chloroform to obtain a dark purple solid. (Yield: 1.8 g, Yield: 32%)

도 4는 상기 화합물 2의 FT-NMR 데이터를 나타낸 도이다.4 is a diagram showing FT-NMR data of compound 2;

유기 광전 소자의 제작Fabrication of organic optoelectronic devices

비교예 1-1Comparative Example 1-1

유기 광전 소자는 ITO/MoO3/광활성층/BCP/Al의 노말 구조로 제작하였다. ITO는 pinwheel 패턴으로 0.2 cm × 0.2 cm가 코팅된 유기 기판(11.5 Ω/□, 1.1t)로 애노드를 형성하고, 증류수, 아세톤, 2-프로판올을 이용하여 초음파 세척하고, 그 위에 정공수송층으로 몰리브덴 산화물(MoO3) 박막을 1.0 Å/s의 속도로 30 nm 두께로 적층하였다. 이어서 몰리브덴 산화물(MoO3) 박막 위에 하기 비교예 화합물 1(p형 유기물층)과 C60(n형 유기물층)을 1:1 두께 비로 공증착하여 100 nm 두께의 광활성층을 형성하였다. 이어서 광활성층 위에 전자수송층으로 BCP(바소쿠프로인)을 1.0 Å/s의 속도로 8 nm 두께로 적층하였고, 그 위에 알루미늄(Al)을 스퍼터링으로 적층하여 100 nm 두께의 캐소드를 형성하여 유기 광전 소자를 제작하였다.The organic photoelectric device was fabricated in a normal structure of ITO/MoO 3 /photoactive layer/BCP/Al. ITO forms an anode with an organic substrate (11.5 Ω/□, 1.1t) coated with 0.2 cm × 0.2 cm in a pinwheel pattern, ultrasonically washed using distilled water, acetone, and 2-propanol, and molybdenum as a hole transport layer thereon An oxide (MoO 3 ) thin film was deposited to a thickness of 30 nm at a rate of 1.0 Å/s. Then, on the molybdenum oxide (MoO 3 ) thin film, the following Comparative Example Compound 1 (p-type organic material layer) and C 60 (n-type organic material layer) were co-deposited at a thickness ratio of 1:1 to form a 100 nm thick photoactive layer. Then, on the photoactive layer, BCP (vasocuproin) was laminated to a thickness of 8 nm at a rate of 1.0 Å/s as an electron transport layer, and aluminum (Al) was laminated thereon by sputtering to form a cathode having a thickness of 100 nm. The device was fabricated.

Figure 112018004029075-pat00025
Figure 112018004029075-pat00025

[비교예 화합물 1][Comparative Example Compound 1]

비교예 1-2Comparative Example 1-2

유기 광전 소자는 ITO/BCP/광활성층/MoO3/Al의 인버티드 구조로 제작하였다. ITO는 pinwheel 패턴으로 0.2 cm × 0.2 cm가 코팅된 유기 기판(11.5 Ω/□, 1.1t)로 캐소드를 형성하고, 증류수, 아세톤, 2-프로판올을 이용하여 초음파 세척하고, 그 위에 전자수송층으로 BCP(바소쿠프로인)을 1.0 Å/s의 속도로 8 nm 두께로 적층하였고, 그 위에 상기 비교예 화합물 1(p형 유기물층)과 C60(n형 유기물층)을 1:1 두께 비로 공증착하여 100 nm 두께의 광활성층을 형성하였다. 광활성층 위에 정공수송층으로 몰리브덴 산화물(MoO3) 박막을 1.0 Å/s의 속도로 30 nm 두께로 적층하였다. 정공수송층 위에 알루미늄(Al)을 스퍼터링으로 적층하여 100 nm 두께의 애노드를 형성하여 유기 광전 소자를 제작하였다.The organic photoelectric device was fabricated with an inverted structure of ITO/BCP/photoactive layer/MoO 3 /Al. ITO forms a cathode with an organic substrate (11.5 Ω/□, 1.1t) coated with 0.2 cm × 0.2 cm in a pinwheel pattern, ultrasonically washed using distilled water, acetone, and 2-propanol, and BCP as an electron transport layer thereon (vasocuproin) was laminated to a thickness of 8 nm at a rate of 1.0 Å/s, and on it, the Comparative Example Compound 1 (p-type organic material layer) and C 60 (n-type organic material layer) were co-deposited at a 1:1 thickness ratio. A photoactive layer having a thickness of 100 nm was formed. A molybdenum oxide (MoO 3 ) thin film was deposited as a hole transport layer on the photoactive layer to a thickness of 30 nm at a rate of 1.0 Å/s. An organic photoelectric device was manufactured by laminating aluminum (Al) on the hole transport layer by sputtering to form an anode having a thickness of 100 nm.

도 5는 상기 비교예 1-1 및 1-2에서 제조된 유기 광전 소자의 암전류 및 광전류에서의 전압에 따른 전류 밀도 그래프이다.5 is a graph of current density according to voltage in dark current and photocurrent of the organic photoelectric devices prepared in Comparative Examples 1-1 and 1-2.

도 6은 상기 비교예 1-1 및 1-2에서 제조된 유기 광전 소자의 광전류에서의 전압에 따른 전류 밀도 그래프이다.6 is a graph of current density according to voltage in the photocurrent of the organic photoelectric devices prepared in Comparative Examples 1-1 and 1-2.

도 7은 상기 비교예 1-1 및 1-2에서 제조된 유기 광전 소자의 파장 및 전압에 따른 외부 양자 효율(EQE)을 나타낸 그래프이다.7 is a graph showing the external quantum efficiency (EQE) according to the wavelength and voltage of the organic photoelectric devices prepared in Comparative Examples 1-1 and 1-2.

실시예 1-1Example 1-1

비교예 1-1에서 상기 비교예 화합물 1 대신 상기 제조예 2에서 제조된 화합물 2를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 제조하였다.It was prepared in the same manner as in Comparative Example 1-1, except that Compound 2 prepared in Preparation Example 2 was used instead of Comparative Example Compound 1.

실시예 1-2Example 1-2

비교예 1-2에서 상기 비교예 화합물 1 대신 상기 제조예 2에서 제조된 화합물 2를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 제조하였다.It was prepared in the same manner as in Comparative Example 1-2, except that Compound 2 prepared in Preparation Example 2 was used instead of Compound 1 of Comparative Example.

도 8는 상기 실시예 1-1 및 1-2에서 제조된 유기 광전 소자의 암전류 및 광전류에서의 전압에 따른 전류 밀도 그래프이다.8 is a graph of current density according to voltage at dark current and photocurrent of the organic photoelectric devices manufactured in Examples 1-1 and 1-2.

도 9은 상기 실시예 1-1 및 1-2에서 제조된 유기 광전 소자의 광전류에서의 전압에 따른 전류 밀도 그래프이다.9 is a graph of current density according to voltage in the photocurrent of the organic photoelectric devices manufactured in Examples 1-1 and 1-2.

도 10은 상기 실시예 1-1 및 1-2에서 제조된 유기 광전 소자의 파장 및 전압에 따른 외부 양자 효율(EQE)을 나타낸 그래프이다.10 is a graph showing the external quantum efficiency (EQE) according to the wavelength and voltage of the organic photoelectric devices prepared in Examples 1-1 and 1-2.

상기 비교예 1-1 및 1-2의 도 7과 상기 실시예 1-1 및 1-2의 도 10을 비교해 볼 때 본원 화학식 1의 L1 및 L3가 헤테로아릴렌기이고, L2 및 L4가 직접결합인 화합물을 유기 광전 소자의 광활성층으로 사용하는 경우, L1 내지 L4가 직접결합인 화합물을 사용한 경우 보다, 외부 양자 효율(EQE)가 우수함을 알 수 있었다.When comparing FIGS. 7 of Comparative Examples 1-1 and 1-2 with FIGS. 10 of Examples 1-1 and 1-2, L1 and L3 of Formula 1 are heteroarylene groups, and L2 and L4 are a direct bond It was found that when a phosphorus compound is used as a photoactive layer of an organic photoelectric device, external quantum efficiency (EQE) is superior to that of a compound in which L1 to L4 are direct bonds.

10: 제1 전극
20: 제2 전극
30: 광활성층
100: 유기 광전 소자
10: first electrode
20: second electrode
30: photoactive layer
100: organic photoelectric device

Claims (12)

하기 화학식 1로 표시되는 헤테로환 화합물:
[화학식 1]
Figure 112022046150015-pat00026

상기 화학식 1에 있어서,
L1 및 L3는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 단환의 헤테로아릴렌기이고,
L2 및 L4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이며,
Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
Ar3 및 Ar4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이며,
R1 및 R2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
R3은 수소이며,
R4는 수소이고,
단, 상기 R1 및 R2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기인 경우, R3 및 R4가 수소이고, 상기 L2 및 L4는 직접결합이다.
A heterocyclic compound represented by the following formula (1):
[Formula 1]
Figure 112022046150015-pat00026

In Formula 1,
L1 and L3 are the same as or different from each other, and are each independently a substituted or unsubstituted monocyclic heteroarylene group,
L2 and L4 are the same as or different from each other, and each independently a direct bond; a substituted or unsubstituted arylene group; Or a substituted or unsubstituted heteroarylene group,
Ar1 and Ar2 are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heteroaryl group,
Ar3 and Ar4 are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heteroaryl group,
R1 and R2 are the same as or different from each other, and each independently a nitrile group; a substituted or unsubstituted alkyl group; a substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heteroaryl group,
R3 is hydrogen,
R4 is hydrogen,
However, R1 and R2 are the same as or different from each other, and each independently a nitrile group; a substituted or unsubstituted alkyl group; a substituted or unsubstituted aryl group; Or in the case of a substituted or unsubstituted heteroaryl group, R3 and R4 are hydrogen, and L2 and L4 are a direct bond.
삭제delete 청구항 1에 있어서, 상기 L1 및 L3는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 단환의 헤테로아릴렌기인 것인 헤테로환 화합물.The heterocyclic compound of claim 1, wherein L1 and L3 are the same as or different from each other, and each independently a monocyclic heteroarylene group. 청구항 1에 있어서, 상기 L2 및 L4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 단환의 아릴렌기; 또는 단환의 헤테로아릴렌기인 것인 헤테로환 화합물.The method according to claim 1, wherein L2 and L4 are the same as or different from each other, and each independently a direct bond; monocyclic arylene group; Or a heterocyclic compound that is a monocyclic heteroarylene group. 청구항 1에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 알킬기로 치환 또는 비치환된 단환의 아릴기이고, 상기 Ar3 및 Ar4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 알킬기로 치환 또는 비치환된 단환의 아릴기인 것인 헤테로환 화합물.The method according to claim 1, wherein Ar1 and Ar2 are the same as or different from each other, and each independently represent a monocyclic aryl group unsubstituted or substituted with an alkyl group, and Ar3 and Ar4 are the same as or different from each other, and are each independently substituted with an alkyl group or A heterocyclic compound that is an unsubstituted monocyclic aryl group. 삭제delete 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화합물 중에서 선택되는 것인 헤테로환 화합물:
Figure 112022046150015-pat00031

Figure 112022046150015-pat00032
The heterocyclic compound according to claim 1, wherein Chemical Formula 1 is selected from the following compounds:
Figure 112022046150015-pat00031

Figure 112022046150015-pat00032
제1 전극;
상기 제1 전극과 대향하여 구비되는 제2 전극; 및
상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비되는 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 광전 소자로서,
상기 유기물층 중 1층 이상은 청구항 1, 3 내지 5 및 7 중 어느 하나의 항에 따른 헤테로환 화합물을 포함하는 것인 유기 광전 소자.
a first electrode;
a second electrode provided to face the first electrode; and
An organic photoelectric device comprising one or more organic material layers provided between the first electrode and the second electrode,
At least one layer of the organic material layer is an organic photoelectric device comprising the heterocyclic compound according to any one of claims 1, 3 to 5 and 7.
청구항 8에 있어서, 상기 유기물층은 광활성층을 포함하고,
상기 광활성층은 n형 유기물층 및 p형 유기물층을 포함하는 이층 박막(bilayer) 구조이며,
상기 p형 유기물층은 상기 헤테로환 화합물을 포함하는 것인 유기 광전 소자.
The method according to claim 8, wherein the organic material layer comprises a photoactive layer,
The photoactive layer has a bilayer structure including an n-type organic material layer and a p-type organic material layer,
The p-type organic material layer is an organic photoelectric device comprising the heterocyclic compound.
청구항 8에 있어서, 상기 유기물층은 광활성층을 포함하고,
상기 광활성층은 전자 주개 물질 및 전자 받개 물질을 포함하며,
상기 전자 주개 물질은 상기 헤테로환 화합물을 포함하는 것인 유기 광전 소자.
The method according to claim 8, wherein the organic material layer comprises a photoactive layer,
The photoactive layer includes an electron donor material and an electron acceptor material,
The electron donor material is an organic photoelectric device comprising the heterocyclic compound.
청구항 8에 따른 유기 광전 소자를 포함하는 유기 이미지 센서.An organic image sensor comprising the organic photoelectric device according to claim 8 . 청구항 11에 따른 유기 이미지 센서를 포함하는 전자 장치.An electronic device comprising the organic image sensor according to claim 11 .
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