KR101704110B1 - New compounds and organic solar cell comprising the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 신규한 화합물 및 이를 포함하는 유기 태양 전지에 관한 것이다. 본 발명에 따른 신규한 화합물은 다양한 작용기들을 도입하여, 유기 태양 전지의 광활성층 재료로서 사용될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 유기 태양 전지는 용액 공정에 의하여 제조될 수 있고, 수소결합으로 인하여 강한 결합력을 갖는 결정성이 우수한 광활성층을 포함할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 유기 태양 전지는 구동전압, 전류, 수명 등에서 우수한 특성을 나타낼 수 있다.The present invention relates to a novel compound and an organic solar cell comprising the same. The novel compound according to the present invention can be used as a photoactive layer material of an organic solar cell by introducing various functional groups. In addition, the organic solar cell according to the present invention can be manufactured by a solution process, and can include a photoactive layer having a strong bonding force due to hydrogen bonding and having excellent crystallinity. Accordingly, the organic solar cell according to the present invention can exhibit excellent characteristics in terms of driving voltage, current, and life.

Description

신규한 화합물 및 이를 포함하는 유기 태양 전지{NEW COMPOUNDS AND ORGANIC SOLAR CELL COMPRISING THE SAME}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a novel compound,

본 발명은 신규한 화합물 및 이를 포함하는 유기 태양 전지에 관한 것이다.The present invention relates to a novel compound and an organic solar cell comprising the same.

태양 전지는 광기전력 효과(photovoltaic effect)를 응용함으로써 태양 에너지를 직접 전기 에너지로 변환할 수 있는 소자이다. 태양 전지는 박막을 구성하는 물질에 따라 무기 태양 전지와 유기 태양 전지로 나뉠 수 있다. 전형적인 태양 전지는 무기 반도체인 결정성 실리콘(Si)을 도핑(doping)하여 p-n 접합으로 만든 것이다. 빛을 흡수하여 생기는 전자와 정공은 p-n 접합점까지 확산되고 그 전계에 의하여 가속되어 전극으로 이동한다. 이 과정의 전력변환 효율은 외부 회로에 주어지는 전력과 태양 전지에 들어간 태양전력의 비로 정의되며, 현재 표준화된 가상 태양 조사 조건으로 측정시 24% 정도까지 달성되었다. 그러나, 종래의 무기 태양 전지는 이미 경제성과 재료상의 수급에서 한계를 보이고 있기 때문에, 가공이 쉬우며 저렴하고 다양한 기능성을 가지는 유기물 반도체 태양 전지가 장기적인 대체 에너지원으로 각광받고 있다.Solar cells are devices that can convert solar energy directly into electrical energy by applying a photovoltaic effect. Solar cells can be divided into inorganic solar cells and organic solar cells depending on the material constituting the thin film. A typical solar cell is made of p-n junction by doping crystalline silicon (Si), which is an inorganic semiconductor. Electrons and holes generated by absorption of light are diffused to the p-n junction, accelerated by the electric field, and moved to the electrode. The power conversion efficiency of this process is defined as the ratio of the power given to the external circuit to the solar power entering the solar cell, and is achieved up to 24% when measured under the current standardized virtual solar irradiation conditions. However, since conventional inorganic solar cells already have limitations in terms of economy and supply / demand of materials, organic semiconductor solar cells, which are easy to process, have low cost and various functions, are attracting attention as long-term alternative energy sources.

유기 태양 전지는 다양한 유기 반도체 재료를 소량으로 사용하므로 소재 비용절감을 가져올 수 있고, 습식 공정으로 박막을 제조할 수 있어 손쉬운 방법으로 소자 제작이 가능하다.Organic solar cells use a variety of organic semiconductor materials in small quantities, which can result in cost savings and can be fabricated using an easy method because they can be fabricated using wet processes.

유기 태양 전지는 광활성층의 구조에 따라 p형 반도체 박막과 n형 반도체 박막의 두 개층으로 이루어진 광활성층을 포함하는 바이레이어(bi-layer) p-n 접합형 유기 태양 전지와 n형 반도체와 p형 반도체가 블렌드된 광활성층을 포함하는 BHJ(bulk heterojunction) 접합형 유기 태양전지가 있다.The organic solar cell has a bi-layer pn junction type organic solar cell including a photoactive layer composed of two layers of a p-type semiconductor thin film and an n-type semiconductor thin film, an n-type semiconductor and a p-type semiconductor There is a BHJ (bulk heterojunction) junction-type organic solar cell including a photoactive layer that is blended.

태양 전지는 태양 에너지로부터 가능한 많은 전기 에너지를 출력할 수 있도록 효율을 높이는 것이 중요하다. 이러한 태양 전지의 효율을 높이기 위해서는 반도체 내부에서 가능한 많은 엑시톤을 생성하는 것도 중요하지만 생성된 전하를 손실됨 없이 외부로 끌어내는 것 또한 중요하다. 전하가 손실되는 원인 중의 하나가 생성된 전자 및 정공이 재결합(recombination)에 의해 소멸하는 것이다. 생성된 전자나 정공이 손실되지 않고 전극에 전달되기 위한 방법으로 다양한 방법이 제시되고 있으나, 대부분 추가 공정이 요구되고 이에 따라 제조 비용이 상승할 수 있다.Solar cells are important to increase efficiency so that they can output as much electrical energy as possible from solar energy. In order to increase the efficiency of such a solar cell, it is also important to generate as much excitons as possible in the semiconductor, but it is also important to draw out generated charges without loss. One of the causes of loss of charge is that the generated electrons and holes are destroyed by recombination. Various methods have been proposed as methods for transferring generated electrons and holes to electrodes without loss, but most of them require additional processing, which may increase the manufacturing cost.

대한민국 공개특허공보 제10-2010-0011186호Korean Patent Publication No. 10-2010-0011186

본 발명의 목적은 정공 이동도가 높아 우수한 전기적 특성을 나타낼 수 있으며, 특히 안정한 HOMO 에너지 준위를 가지고 있어 높은 개방 전압을 가짐으로써 광전 변환 효율 특성이 우수한 광활성층 물질과 이를 포함하는 유기 태양 전지를 제공하는데 있다. 또한, 물질의 안정성이 좋아 유기 태양 전지의 안정성이 증가하며, 제조공정이 간단하여 대량생산이 가능한 전자주개 물질을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a photoactive layer material having high photoelectric conversion efficiency characteristics and an organic solar cell including the photoactive layer material having a high HOMO energy level and having a high open circuit voltage due to high hole mobility . Also, it is an object of the present invention to provide an electron donor material capable of mass production by increasing the stability of an organic solar cell and simplifying a manufacturing process.

본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다.The present invention provides a compound represented by the following formula (1).

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure 112014004842052-pat00001
Figure 112014004842052-pat00001

상기 화학식 1에서,In Formula 1,

L1 및 L2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합, 치환 또는 비치환된 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 아릴렌기, 또는 N, O, S 원자 중 1개 이상을 포함하는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이고,L1 and L2 are the same or different from each other and each independently represents a direct bond, a substituted or unsubstituted alkylene group, a substituted or unsubstituted alkenylene group, a substituted or unsubstituted arylene group, Or a substituted or unsubstituted heteroarylene group containing at least one heteroatom,

R1 내지 R12는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 카르보닐기, 치환 또는 비치환된 C1~C20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C2~C20의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 C3~C20의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C5~C30의 시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C1~C30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6~C60의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 C1~C30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 C5~C60의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 C1~C30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 C5~C60의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 C6~C60의 아릴기, 및 치환 또는 비치환되고 이종 원자로 O, N, P, Se 또는 S를 갖는 C3~C60의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택되고, 상기 R1 내지 R12 중 인접한 기는 서로 연결되어 축합고리를 형성할 수 있다.R 1 to R 12 are the same or different from each other and each independently represents hydrogen, a substituted or unsubstituted carbonyl group, a substituted or unsubstituted C 1 to C 20 alkyl group, a substituted or unsubstituted C 2 to C 20 alkenyl group, a substituted or unsubstituted C of 3 ~ C 20 cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted alkoxy group, substituted or non-substituted of unsubstituted C 5 ~ C 30 of the cycloalkenyl group, a substituted or unsubstituted C 1 ~ C 30 unsubstituted C 6 ~ aryloxy C 60, substituted or unsubstituted C 1 ~ C 30 alkyl tiok group, a substituted or unsubstituted C aryl tiok time of 5 ~ C 60, substituted or unsubstituted C for 1 ~ C 30 alkyl amine A substituted or unsubstituted C 5 to C 60 arylamine group, a substituted or unsubstituted C 6 to C 60 aryl group, and a substituted or unsubstituted heteroatom having O, N, P, Se or S C 3 ~ C 60 heteroaryl group is selected from the group consisting of the groups R1 to be connected adjacent to each other of R12 condensed ring It can be formed.

또한, 본 발명은 애노드, 캐소드 및 상기 애노드 및 캐소드 사이에 배치된 1층 이상의 광활성층을 포함하고, 상기 광활성층 중 1층 이상은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 태양 전지를 제공한다.The present invention also relates to an organic solar cell comprising an anode, a cathode, and at least one photoactive layer disposed between the anode and the cathode, wherein at least one of the photoactive layers comprises a compound represented by Formula 1 Thereby providing a battery.

본 발명에 따른 신규한 화합물은 다양한 작용기들을 도입하여, 유기 태양 전지의 광활성층 재료로서 사용될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 유기 태양 전지는 용액 공정에 의하여 제조될 수 있고, 열처리 후 수소결합으로 인하여 강한 결합력을 갖는 결정성이 우수한 광활성층을 포함할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 유기 태양 전지는 구동전압, 전류, 수명 등에서 우수한 특성을 나타낼 수 있다.The novel compound according to the present invention can be used as a photoactive layer material of an organic solar cell by introducing various functional groups. In addition, the organic solar cell according to the present invention can be manufactured by a solution process, and can include a photoactive layer having a strong bonding force due to hydrogen bonding after heat treatment and having excellent crystallinity. Accordingly, the organic solar cell according to the present invention can exhibit excellent characteristics in terms of driving voltage, current, and life.

도 1은 본 발명의 일구체예에 따른 화학식 7의 UV 스펙트럼을 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명의 일구체예에 따른 화학식 8의 UV 스펙트럼을 나타낸 도이다.
도 3은 본 발명의 일구체예에 따른 화학식 7의 TGA 결과를 나타낸 도이다.
도 4는 본 발명의 일구체예에 따른 화학식 7의 열처리 공정 이후의 IR 결과를 나타낸 도이다.
도 5는 본 발명의 일구체예에 따른 화학식 7의 열처리 공정 이후의 UV 스펙트럼 결과를 나타낸 도이다.
도 6은 본 발명의 일구체예에 따른 제조예 1의 화합물 5의 NMR DATA를 나타낸 도이다.
도 7은 본 발명의 일구체예에 따른 제조예 1의 화합물 6의 NMR DATA를 나타낸 도이다.
도 8은 본 발명의 일구체예에 따른 제조예 1의 화학식 7의 MS 데이터를 나타낸 도이다.
도 9는 본 발명의 일구체예에 따른 제조예 2의 화합물 7의 NMR 결과를 나타낸 도이다.
도 10은 본 발명의 일구체예에 따른 제조예 2의 화합물 7의 MS 데이터를 나타낸 도이다.
도 11은 본 발명의 일구체예에 따른 제조예 2의 화합물 8의 NMR 결과를 나타낸 도이다.
도 12는 본 발명의 일구체예에 따른 제조예 2의 화합물 8의 MS 데이터를 나타낸 도이다.
도 13은 본 발명의 일구체예에 따른 제조예 2의 화합물 9의 NMR 결과를 나타낸 도이다.
도 14는 본 발명의 일구체예에 따른 제조예 2의 화합물 11의 NMR 결과를 나타낸 도이다.
도 15는 본 발명의 일구체예에 따른 제조예 2의 화학식 11의 MS 데이터를 나타낸 도이다.
도 16은 본 발명의 일구체예에 따른 제조예 1의 화합물 2의 MS 데이터를 나타낸 도이다.
1 is a diagram showing a UV spectrum of formula (7) according to one embodiment of the present invention.
2 is a diagram showing a UV spectrum of Formula 8 according to one embodiment of the present invention.
FIG. 3 shows a TGA result of Formula 7 according to one embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 4 is a diagram showing IR results after the heat treatment process of Chemical Formula 7 according to one embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 5 is a graph showing a result of UV spectrum after the heat treatment process of Chemical Formula 7 according to one embodiment of the present invention. FIG.
6 shows NMR data of Compound 5 of Preparation Example 1 according to one embodiment of the present invention.
7 is a chart showing NMR data of Compound 6 of Preparation Example 1 according to one embodiment of the present invention.
8 is a diagram showing MS data of formula (7) of Production example 1 according to one embodiment of the present invention.
9 is a graph showing NMR results of Compound 7 of Production Example 2 according to one embodiment of the present invention.
10 shows MS data of compound 7 of Preparation Example 2 according to one embodiment of the present invention.
11 is a graph showing NMR results of Compound 8 of Production Example 2 according to one embodiment of the present invention.
12 shows MS data of Compound 8 of Preparation Example 2 according to one embodiment of the present invention.
13 is a chart showing NMR results of Compound 9 of Production Example 2 according to one embodiment of the present invention.
Fig. 14 is a graph showing NMR results of Compound 11 of Production Example 2 according to one embodiment of the present invention. Fig.
15 is a diagram showing MS data of Formula 11 of Production Example 2 according to one embodiment of the present invention.
16 shows MS data of compound 2 of Preparation Example 1 according to one embodiment of the present invention.

이하 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명에 따른 신규한 화합물은 상기 화학식 1로 표시되는 것을 특징으로 한다.The novel compound according to the present invention is characterized by being represented by the above formula (1).

또한, 본 발명에 따른 유기 태양 전지는 애노드, 캐소드 및 상기 애노드 및 캐소드 사이에 배치된 1층 이상의 광활성층을 포함하고, 상기 광활성층 중 1층 이상은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the organic solar battery according to the present invention includes an anode, a cathode, and at least one photoactive layer disposed between the anode and the cathode, and at least one of the photoactive layers includes a compound represented by Formula 1 .

일반적으로, 유기 태양 전지를 제조하는데 사용되는 광활성층 물질은 반데르발스 에너지에 의한 상호작용만으로 패킹을 이루기 때문에 분자간 인력이 충분히 강하지 않으며, 이로 인해 분자간 결합력이 약하고 분자간 거리가 충분히 가까워지지 못하므로, 분자간 캐리어의 이동이 충분히 높지 못한 단점을 가지고 있다. 또한, 분자간 패킹이 충분하지 못하여 외부로부터 공기나 수분이 광활성층 내로 유입되기가 쉬우므로 이로 인해 소자의 안정성이 저하되는 경향을 보인다.In general, since the photoactive layer material used for manufacturing organic solar cells is packed only by interaction with van der Waals energy, the intermolecular attractive force is not strong enough, the intermolecular binding force is weak and the intermolecular distance is not sufficiently close, The transfer of the intermolecular carrier is not sufficiently high. Further, since the intermolecular packing is insufficient, air or moisture is easily introduced into the photoactive layer from the outside, which tends to lower the stability of the device.

이러한 단점을 해결하기 위해, 본 발명은 유기 태양 전지를 제작함에 있어 광활성층 물질간의 결합력이 약한 반데르발스 결합보다 결합력이 강한 수소결합을 할 수 있는 화합물을 이용해서 광활성층을 형성하는 것을 특징으로 한다.In order to solve these drawbacks, the present invention is characterized in that a photoactive layer is formed by using a compound capable of hydrogen bonding having stronger bonding force than a van der Waals bond having weak bonding force between photoactive layer materials in manufacturing an organic solar cell do.

일반적으로, 수소결합은 O, N, S, F 등과 같이 전기음성도가 큰 원자에 결합되어 있는 수소가 이웃한 다른 분자의 O, N, S, F 등의 원자의 비공유 전자쌍과 상호작용을 함으로써 생성된다. 이러한 O, N, S, F 등의 전기음성도는 수소 원자의 전기음성도보다 상당히 크므로, 수소 원자에는 부분적으로 양전하가 생성되고, O, N, S, F 등의 원자에는 부분적 음전하가 생성된다. 이러한 부분적 양전하를 띤 수소원자가 인접한 음전하를 띤 산소, 질소, 황, 불소 등의 원자와 강한 인력을 나타내게 되므로 두 분자 사이의 거리가 매우 가깝게 패킹되며 일정하게 배열하기 쉽다. 이러한 분자간 패킹은 분자간 거리를 감소시킴으로써 광활성층 내의 캐리어 이동을 원활하게 할 수 있다. 또한, 수소결합에 의한 광활성층은 공기나 수분에 의한 유기 태양 전지의 안정성을 증가시킬 수 있다.Generally, a hydrogen bond interacts with a non-covalent electron pair of atoms such as O, N, S, F, etc. of another neighboring molecule such as O, N, S, F or the like, . These electronegativities of O, N, S, F and the like are considerably larger than the electronegativity of hydrogen atoms, so that a partial positive charge is generated partially in the hydrogen atom and a partial negative charge is generated in the atoms such as O, N, S and F do. Since these partially positively charged hydrogen atoms exhibit a strong attractive force with atoms such as oxygen, nitrogen, sulfur, fluorine, and the like, which are adjacent to a negative charge, the distance between the two molecules is very closely packed and easily arranged. Such intermolecular packing can smooth the carrier movement in the photoactive layer by reducing the intermolecular distance. In addition, the photoactive layer by hydrogen bonding can increase the stability of the organic solar cell by air or moisture.

본 발명에 따른 유기 태양 전지에 있어서, 상기 광활성층은 수소결합을 할 수 있는 작용기를 갖는 화합물을 이용하여 당 기술분야에 알려진 방법으로 형성할 수 있다.In the organic solar cell according to the present invention, the photoactive layer may be formed by a method known in the art using a compound having a functional group capable of hydrogen bonding.

통상적으로 유기 태양 전지의 제조시 광활성층을 형성하는 방법으로는 진공 증착법과 용액 도포법으로 나눌 수 있다. 구체적으로, 진공 증착법은 고온과 높은 진공도를 요구하므로 대면적화가 어려우며, 장비의 가격이 상대적으로 높고 공정이 비교적 복잡하다. 반면, 스핀 코팅법, 잉크젯 프린팅법, 딥코팅법, 롤코팅법, 스크린 프린팅법 등으로 대표되는 용액 도포법은 대면적의 박막 형성이 가능하며 상온 상압하에서의 공정이 가능하므로 공정 단가를 낮출 수 있다는 장점이 있다.Conventionally, the method of forming the photoactive layer during the production of the organic solar cell can be divided into a vacuum deposition method and a solution coating method. Specifically, since the vacuum deposition requires a high temperature and a high degree of vacuum, it is difficult to increase the area, the equipment is relatively expensive, and the process is relatively complicated. On the other hand, the solution coating method represented by the spin coating method, the ink jet printing method, the dip coating method, the roll coating method and the screen printing method can form a thin film of a large area and the process can be performed at room temperature and atmospheric pressure, There are advantages.

그런데, 강한 분자간 상호작용을 갖는 화합물들은 분자 내로 유기 용매의 침투를 어렵게 하여 물질의 용해도가 낮은 경향이 있다.Compounds with strong intermolecular interactions, however, tend to make the penetration of organic solvents into the molecule difficult and the solubility of the materials to be low.

따라서, 본 발명은 유기 태양 전지를 제작함에 있어 광활성층 물질간 수소결합의 장점을 이용하기 위하여, 수소결합이 가능한 작용기를 포함하는 화합물로 광활성층을 형성함으로써 분자간 패킹과 결정화도를 높이되, 진공 증착법을 이용하여 광활성층을 형성하거나, 분자 내로 유기용매의 침투를 쉽게 하도록 수소 결합을 이루는 작용기에 벌키한 치환체를 도입함으로써 광활성층 물질의 용해도를 높게 하여, 상기 광활성층을 용액 공정으로 형성하는 방법을 제공한다.Accordingly, in order to utilize the advantage of hydrogen bonding between photoactive layer materials in manufacturing an organic solar cell, the present invention provides a photoactive layer containing a compound having a functional group capable of hydrogen bonding to enhance intermolecular packing and crystallization, A method of forming the photoactive layer by a solution process by increasing the solubility of the photoactive layer material by introducing bulky substituents into a functional group that forms a hydrogen bond to facilitate penetration of the organic solvent into the molecule to provide.

구체적으로, 본 발명에 따른 유기 태양 전지의 광활성층은 수소결합을 할 수 있는 작용기를 갖는 화합물에 의해 형성될 수 있다.Specifically, the photoactive layer of the organic solar cell according to the present invention may be formed by a compound having a functional group capable of hydrogen bonding.

즉, N, O, S, F 원자 등에 결합되어 수소결합을 이루는 작용기를 포함하는 화합물의 상기 작용기에 열 또는 광(光)에 의해 제거될 수 있는 치환기를 도입하여 수소결합을 제거함으로써 분자간 상호작용을 약화시킨다. 특히, 상기 치환기가 용매에 대한 용해도를 증가시킬 수 있는 치환기, 예컨대 벌키(bulky)한 치환기인 경우, 상기 화합물의 용해도는 증가하여 용이하게 용액으로 제조될 수 있으므로, 제조된 용액을 이용하여 용액 도포법에 의해 박막을 형성할 수 있다. 이어서, 형성된 박막을 열 또는 광처리하여 상기 치환기를 제거함으로써 다시 수소결합을 형성할 수 있는 결합력이 강한 유기 반도체 물질이 생성된다. 따라서, 전술한 본 발명에 따른 유기 태양 전지의 제조방법은 용액 공정에 의해 박막을 형성하면서도 결과적으로 형성된 막이 수소결합에 의해 분자간 패킹과 결정화도가 높은 동시에 수분이나 공기에 대한 안정성을 우수하게 한다.That is, a substituent which can be removed by heat or light is introduced into the functional group of a compound containing a functional group which is bonded to N, O, S, or F atoms to form a hydrogen bond to remove hydrogen bonds, . In particular, when the substituent is a substituent capable of increasing solubility in a solvent, such as a bulky substituent, the solubility of the compound increases and can be easily prepared as a solution. Therefore, To form a thin film. Subsequently, the formed thin film is heated or light-treated to remove the substituent, thereby generating an organic semiconductor material having strong bonding force capable of forming hydrogen bond again. Accordingly, the above-described method for producing an organic solar cell according to the present invention can form a thin film by a solution process, and the resultant film has high intermolecular packing and crystallinity due to hydrogen bonding, and excellent stability against moisture and air.

본 발명에서 수소결합을 할 수 있는 작용기를 갖는 화합물로는 전술한 작용원리에 의하여 수소결합이 가능하고 반도체 역할을 할 수 있는 화합물이라면 그 종류에 제한되지 않고 사용될 수 있다.The compound having a functional group capable of hydrogen bonding in the present invention is not limited to the compound capable of hydrogen bonding and acting as a semiconductor according to the above-described working principle.

이하, 본 발명에서 사용될 수 있는 화합물을 상세히 설명하기 위해 하기의 예를 들어 설명하나, 이는 단지 이해를 돕기 위한 것으로 이러한 예들에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the compounds that can be used in the present invention will be described in detail by way of the following examples. However, the present invention is not limited to these examples.

상기 수소결합을 할 수 있는 작용기를 갖는 화합물에서 수소 결합을 하는 작용기는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물에 표시된 작용기일 수 있다. 특히, 상기 화학식 1의 R1 및 R2가 각각 수소 결합을 하는 작용기일 수 있다.The functional group capable of forming a hydrogen bond in the compound having a functional group capable of hydrogen bonding may be a functional group represented by the compound represented by the general formula (1). In particular, R 1 and R 2 in Formula 1 may each be a hydrogen-bonded functional group.

상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 케톤기와 수소결합이 가능한 NH기를 포함할 수 있다. 상기 화학식 1로 표시되는 화합물들은 서로 수소결합을 이루어 강력한 상호작용을 할 수 있다. 따라서, 결합력이 강한 이들 화합물 또는 이들을 포함하는 광활성층 물질은 진공 증착에 의해 광활성층으로 형성될 수 있다.The compound represented by Formula 1 may include an NH group capable of hydrogen bonding with a ketone group. The compounds represented by the above formula (1) can be strongly hydrogen bonded to each other to perform strong interaction. Therefore, these compounds having strong bonding force or the photoactive layer material containing them can be formed into a photoactive layer by vacuum vapor deposition.

상기 화학식 1에서, L1 및 L2는 각각 독립적으로 직접결합, 치환 또는 비치환된 아릴렌기, 및 하기 작용기로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.In Formula 1, L 1 and L 2 are each independently selected from the group consisting of a direct bond, a substituted or unsubstituted arylene group, and the following functional groups, but the present invention is not limited thereto.

Figure 112014004842052-pat00002
Figure 112014004842052-pat00002

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Figure 112014004842052-pat00003

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Figure 112014004842052-pat00004

상기 작용기에서, X1 내지 X6은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 S, Se 또는 NR이고,In this functional group, X 1 to X 6 are the same or different from each other, and each independently is S, Se or NR,

R은 수소, 치환 또는 비치환된 카르보닐기, 치환 또는 비치환된 C1~C20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C2~C20의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 C3~C20의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C5~C30의 시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C1~C30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6~C60의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 C1~C30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 C5~C60의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 C1~C30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 C5~C60의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 C6~C60의 아릴기, 및 치환 또는 비치환되고 이종 원자로 O, N, P, Se 또는 S를 갖는 C3~C60의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된다.R is hydrogen, a substituted or unsubstituted carbonyl group, a substituted or unsubstituted C 1 -C 20 alkyl group, a substituted or unsubstituted C 2 -C 20 alkenyl group, a substituted or unsubstituted C 3 -C 20 cyclo An alkyl group, a substituted or unsubstituted C 5 to C 30 cycloalkenyl group, a substituted or unsubstituted C 1 to C 30 alkoxy group, a substituted or unsubstituted C 6 to C 60 aryloxy group, a C 1 ~ C 30 alkyl tiok timing, a substituted or unsubstituted C 5 ~ C 60 aryl tiok group, a substituted or unsubstituted C 1 ~ C 30 alkyl amine group, a substituted or unsubstituted C 5 ~ C of 60 arylamine group, a substituted or unsubstituted C 6 ~ C 60 aryl group, and a substituted or unsubstituted, and two kinds of atoms O, N, P, a hetero group, aryl group of C 3 ~ C 60 having Se or S .

상기 화학식 1은 하기 화학식 2 내지 6 중 어느 하나로 표시될 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.The formula (1) may be represented by any one of the following formulas (2) to (6), but is not limited thereto.

[화학식 2](2)

Figure 112014004842052-pat00005
Figure 112014004842052-pat00005

[화학식 3](3)

Figure 112014004842052-pat00006
Figure 112014004842052-pat00006

[화학식 4][Chemical Formula 4]

Figure 112014004842052-pat00007
Figure 112014004842052-pat00007

[화학식 5][Chemical Formula 5]

Figure 112014004842052-pat00008
Figure 112014004842052-pat00008

[화학식 6][Chemical Formula 6]

Figure 112014004842052-pat00009
Figure 112014004842052-pat00009

상기 화학식 2 내지 6에서, R3 내지 R12는 상기 화학식 1에서의 정의와 동일하고, R13 내지 R24는 상기 R1 내지 R12의 정의와 동일하다.In the general formulas (2) to (6), R3 to R12 are the same as defined in the above formula (1), and R13 to R24 are as defined in the above R1 to R12.

상기 화학식 1은 하기 화학식 7 내지 14 중 어느 하나로 표시될 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.The formula 1 may be represented by any one of the following formulas (7) to (14), but is not limited thereto.

[화학식 7](7)

Figure 112014004842052-pat00010
Figure 112014004842052-pat00010

[화학식 8][Chemical Formula 8]

Figure 112014004842052-pat00011
Figure 112014004842052-pat00011

[화학식 9][Chemical Formula 9]

Figure 112014004842052-pat00012
Figure 112014004842052-pat00012

[화학식 10][Chemical formula 10]

Figure 112014004842052-pat00013
Figure 112014004842052-pat00013

[화학식 11](11)

Figure 112014004842052-pat00014
Figure 112014004842052-pat00014

[화학식 12][Chemical Formula 12]

Figure 112014004842052-pat00015
Figure 112014004842052-pat00015

[화학식 13][Chemical Formula 13]

Figure 112014004842052-pat00016
Figure 112014004842052-pat00016

[화학식 14][Chemical Formula 14]

Figure 112014004842052-pat00017
Figure 112014004842052-pat00017

본 발명에 따른 화합물에 있어서, 상기 화학식 1 내지 6의 치환기들을 보다 구체적으로 설명하면 하기와 같다.In the compounds according to the present invention, the substituents of the formulas (1) to (6) will be described in more detail as follows.

상기 알킬기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 20인 것이 바람직하다. 예컨대, 상기 알킬기 또는 알킬렌기로서는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 아이소프로필기, n-뷰틸기, s-뷰틸기, 아이소뷰틸기, t-뷰틸기, n-펜틸기, n-헥실기, n-헵틸기, n-옥틸기, 하이드록시메틸기, 1-하이드록시에틸기, 2-하이드록시에틸기, 2-하이드록시아이소뷰틸기, 1,2-다이하이드록시에틸기, 1,3-다이하이드록시아이소프로필기, 2,3-다이하이드록시-t-뷰틸기, 1,2,3-트라이하이드록시프로필기, 클로로메틸기, 1-클로로에틸기, 2-클로로에틸기, 2-클로로아이소뷰틸기, 1,2-다이클로로에틸기, 1,3-다이클로로아이소프로필기, 2,3-다이클로로-t-뷰틸기, 1,2,3-트라이클로로프로필기, 브로모메틸기, 1-브로모에틸기, 2-브로모에틸기, 2-브로모아이소뷰틸기, 1,2-다이브로모에틸기, 1,3-다이브로모아이소프로필기, 2,3-다이브로모-t-뷰틸기, 1,2,3-트라이브로모프로필기, 아이오도메틸기, 1-아이오도에틸기, 2-아이오도에틸기, 2-아이오도아이소뷰틸기, 1,2-다이아이오도에틸기, 1,3-다이아이오도아이소프로필기, 2,3-다이아이오도-t-뷰틸기, 1,2,3-트라이아이오도프로필기, 아미노메틸기, 1-아미노에틸기, 2-아미노에틸기, 2-아미노아이소뷰틸기, 1,2-다이아미노에틸기, 1,3-다이아미노아이소프로필기, 2,3-다이아미노-t-뷰틸기, 1,2,3-트라이아미노프로필기, 사이아노메틸기, 1-사이아노에틸기, 2-사이아노에틸기, 2-사이아노아이소뷰틸기, 1,2-다이사이아노에틸기, 1,3-다이사이아노아이소프로필기, 2,3-다이사이아노-t-뷰틸기, 1,2,3-트라이사이아노프로필기, 나이트로메틸기, 1-나이트로에틸기, 2-나이트로에틸기, 2-나이트로아이소뷰틸기, 1,2-다이나이트로에틸기, 1,3-다이나이트로아이소프로필기, 2,3-다이나이트로-t-뷰틸기, 1,2,3-트라이나이트로프로필기 등을 들 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.The alkyl group may be linear or branched, and the number of carbon atoms is not particularly limited, but is preferably 1 to 20. Examples of the alkyl or alkylene group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a s-butyl group, an isobutyl group, -Hydroxyethyl group, a 2-hydroxyethyl group, a 2-hydroxyisobutyl group, a 1,2-dihydroxyethyl group, a 1,3-dihydroxy iso A 1-chloroethyl group, a 2-chloro-isobutyl group, a 1, 2-dihydroxypropyl group, Dichloro-t-butyl group, 1,2,3-trichloropropyl group, bromomethyl group, 1-bromoethyl group, 2-dichloroethyl group, -Bromo isobutyl group, 1,2-dibromoethyl group, 1,3-dibromoisopropyl group, 2,3-dibromo-t-butyl group, 1,2,3-tribromo group, Profile machine, Iowa Examples of the alkyl group include a methyl group, a 1-iodoethyl group, a 2-iodoethyl group, a 2-iodo isobutyl group, a 1,2-diiodoethyl group, a 1,2,3-triiodopropyl group, an aminomethyl group, a 1-aminoethyl group, a 2-aminoethyl group, a 2-aminoisobutyl group, a 1,2- Aminopropyl group, an aminoisopropyl group, a 2,3-diamino-t-butyl group, a 1,2,3-triaminopropyl group, a cyanomethyl group, a 1-cyanoethyl group, Dicyanoethyl group, t-butyl group, 1,2-dicyanoethyl group, 1,3-dicyanoisopropyl group, 2,3-dicyano-t-butyl group, 1,2,3-tricyano propyl group, , 1-nitroethyl group, 2-nitroethyl group, 2-nitroisobutyl group, 1,2-dinitroethyl group, 1,3-dinitroisopropyl group, 2,3-dinitro-t -Butyl group, 1,2,3-trinitro Propyl group, and the like, but the present invention is not limited thereto.

상기 알케닐기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있으며, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 2 내지 20인 것이 바람직하다. 예컨대, 바이닐기, 알릴기, 1-뷰텐일기, 2-뷰텐일기, 3-뷰텐일기, 1,3-뷰테인다이엔일기, 1-메틸바이닐기, 스타이릴기, 2,2-다이페닐바이닐기, 1,2-다이페닐바이닐기, 1-메틸알릴기, 1,1-다이메틸알릴기, 2-메틸알릴기, 1-페닐알릴기, 2-페닐알릴기, 3-페닐알릴기, 3,3-다이페닐알릴기, 1,2-다이메틸알릴기, 1-페닐-1-뷰텐일기, 3-페닐-1-뷰텐일기 등을 들 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.The alkenyl group may be linear or branched, and the number of carbon atoms is not particularly limited, but is preferably 2 to 20. Examples of the substituent include a vinyl group, an allyl group, a 1-butenyl group, a 2-butenyl group, a 3-butenyl group, a 1,3-butenedianyl group, a 1-methylvinyl group, a styryl group, Phenyl allyl group, 3-phenylallyl group, 3-phenylallyl group, 3-phenylallyl group, 3-phenylallyl group, , 3-diphenylallyl group, 1,2-dimethylallyl group, 1-phenyl-1-butenyl group, 3-phenyl-1-butenyl group and the like.

상기 시클로알킬기는 탄소수 3 내지 20의 입체적 방해를 주지 않는 것이 바람직하다. 구체적인 예로는 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등이 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.The cycloalkyl group preferably has 3 to 20 carbon atoms and does not give steric hindrance. Specific examples thereof include, but are not limited to, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and the like.

상기 시클로알케닐기는 탄소수 3 내지 30인 것이 바람직하고, 보다 구체적으로는 오각형 또는 육각형 고리 내에 에테닐렌을 갖는 고리 화합물 등을 들 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.The cycloalkenyl group preferably has 3 to 30 carbon atoms, and more specifically, a cyclic compound having ethenylene in a pentagonal or hexagonal ring, but is not limited thereto.

상기 알콕시기는 탄소수 1 내지 30인 것이 바람직하고, 보다 구체적으로 메톡시, 에톡시, 이소프로필옥시 등을 들 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.The alkoxy group preferably has 1 to 30 carbon atoms, more specifically, methoxy, ethoxy, isopropyloxy and the like, but is not limited thereto.

상기 아릴옥시기는 탄소수 6 내지 60인 것이 바람직하고, 보다 구체적으로 페닐옥시, 시클로헥실옥시, 나프틸옥시, 디페닐옥시 등을 들 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.The aryloxy group preferably has 6 to 60 carbon atoms, more specifically, phenyloxy, cyclohexyloxy, naphthyloxy, diphenyloxy and the like, but is not limited thereto.

상기 알킬아민기는 탄소수 1 내지 30인 것이 바람직하고, 보다 구체적으로 메틸아민기, 디메틸아민기, 에틸아민기, 디에틸아민기 등을 들 수 있으나 이에만 한정되는 것은 아니다.The alkylamine group preferably has 1 to 30 carbon atoms, and more specifically, it may be a methylamine group, a dimethylamine group, an ethylamine group, or a diethylamine group, but is not limited thereto.

상기 아릴아민기는 탄소수 5 내지 60인 것이 바람직하고. 보다 구체적으로 페닐아민기, 나프틸아민기, 비페닐아민기, 안트라세닐아민기, 3-메틸-페닐아민기, 4-메틸-나프틸아민기, 2-메틸-비페닐아민기, 9-메틸-안트라세닐아민기, 디페닐아민기, 페닐나프틸 아민기, 디톨릴아민기, 페닐톨릴아민기, 트리페닐아민기 등이 있으나. 이들에 한정되는 것은 아니다.The arylamine group preferably has 5 to 60 carbon atoms. More specifically, examples thereof include a phenylamine group, a naphthylamine group, a biphenylamine group, an anthracenylamine group, a 3-methylphenylamine group, a 4-methylnaphthylamine group, Methyl-anthracenylamine group, diphenylamine group, phenylnaphthylamine group, ditolylamine group, phenyltolylamine group, triphenylamine group and the like. But are not limited thereto.

상기 아릴기는 단환식 또는 다환식일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 6 내지 60인 것이 바람직하다. 예컨대, 페닐기, 스틸벤, 1-나프틸기, 2-나프틸기, 1-안트릴기, 2-안트릴기, 9-안트릴기, 1-페난트릴기, 2-페난트릴기, 3-페난트릴기, 4-페난트릴기, 9-페난트릴기, 1-나프타센일기, 2-나프타센일기, 9-나프타센일기, 1-피렌일기, 2-피렌일기, 4-피렌일기, 2-바이페닐일기, 3-바이페닐일기, 4-바이페닐일기, p-터페닐-4-일기, p-터페닐-3-일기, p-터페닐-2-일기, m-터페닐-4-일기, m-터페닐-3-일기, m-터페닐-2-일기, o-톨릴기, m-톨릴기, p-톨릴기, p-t-뷰틸페닐기, p-(2-페닐프로필)페닐기, 3-메틸-2-나프틸기, 4-메틸-1-나프틸기, 4-메틸-1-안트릴기, 4'-메틸바이페닐일기, 4"-t-뷰틸-p-터페닐-4-일기 등을 들 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.The aryl group may be monocyclic or polycyclic, and the number of carbon atoms is not particularly limited, but is preferably 6 to 60. Examples of the aryl group include a phenyl group, a stilbene group, a 1-naphthyl group, a 2-naphthyl group, a 1-anthryl group, Naphthacene group, 9-naphthacene group, 1-pyrenyl group, 2-pyrenyl group, 4-pyrene group, 2-naphthacenyl group, A biphenyl group, a 3-biphenyl group, a 4-biphenyl group, a p-terphenyl-4-yl group, M-tolyl group, p-tolyl group, pt-butylphenyl group, p- (2-phenylpropyl) phenyl group, Methyl-2-naphthyl group, 4-methyl-1-naphthyl group, 4-methyl- A diary, and the like, but the present invention is not limited thereto.

상기 헤테로아릴기는 이종 원자로 O, N, S, Se 또는 P를 포함하는 고리기로서, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 탄소수 3 내지 60인 것이 바람직하다. 예컨대, 1-피롤릴기, 2-피롤릴기, 3-피롤릴기, 피라진일기, 2-피리딘일기, 3-피리딘일기, 4-피리딘일기, 1-인돌릴기, 2-인돌릴기, 3-인돌릴기, 4-인돌릴기, 5-인돌릴기, 6-인돌릴기, 7-인돌릴기, 1-아이소인돌릴기, 2-아이소인돌릴기, 3-아이소인돌릴기, 4-아이소인돌릴기, 5-아이소인돌릴기, 6-아이소인돌릴기, 7-아이소인돌릴기, 2-퓨릴기, 3-퓨릴기, 2-벤조퓨란일기, 3-벤조퓨란일기, 4-벤조퓨란일기, 5-벤조퓨란일기, 6-벤조퓨란일기, 7-벤조퓨란일기, 1-아이소벤조퓨란일기, 3-아이소벤조퓨란일기, 4-아이소벤조퓨란일기, 5-아이소벤조퓨란일기, 6-아이소벤조퓨란일기, 7-아이소벤조퓨란일기, 2-퀴놀릴기, 3-퀴놀릴기, 4-퀴놀릴기, 5-퀴놀릴기, 6-퀴놀릴, 7-퀴놀릴기, 8-퀴놀릴기, 1-아이소퀴놀릴기, 3-아이소퀴놀릴기, 4-아이소퀴놀릴기, 5-아이소퀴놀릴기, 6-아이소퀴놀릴기, 7-아이소퀴놀릴기, 8-아이소퀴놀릴기, 2-퀴녹살린일기, 5-퀴녹살린일기, 6-퀴녹살린일기, 1-카바졸릴기, 2-카바졸릴기, 3-카바졸릴기, 4-카바졸릴기, 9-카바졸릴기, 1-페난트리딘일기, 2-페난트리딘일기, 3-페난트리딘일기, 4-페난트리딘일기, 6-페난트리딘일기, 7-페난트리딘일기, 8-페난트리딘일기, 9-페난트리딘일기, 10-페난트리딘일기, 1-아크리딘일기, 2-아크리딘일기, 3-아크리딘일기, 4-아크리딘일기, 9-아크리딘일기, 1,7-페난트롤린-2-일기, 1,7-페난트롤린-3-일기, 1,7-페난트롤린-4-일기, 1,7-페난트롤린-5-일기, 1,7-페난트롤린-6-일기, 1,7-페난트롤린-8-일기, 1,7-페난트롤린-9-일기, 1,7-페난트롤린-10-일기, 1,8-페난트롤린-2-일기, 1,8-페난트롤린-3-일기, 1,8-페난트롤린-4-일기, 1,8-페난트롤린-5-일기, 1,8-페난트롤린-6-일기, 1,8-페난트롤린-7-일기, 1,8-페난트롤린-9-일기, 1,8-페난트롤린-10-일기, 1,9-페난트롤린-2-일기, 1,9-페난트롤린-3-일기, 1,9-페난트롤린-4-일기, 1,9-페난트롤린-5-일기, 1,9-페난트롤린-6-일기, 1,9-페난트롤린-7-일기, 1,9-페난트롤린-8-일기, 1,9-페난트롤린-10-일기, 1,10-페난트롤린-2-일기, 1,10-페난트롤린-3-일기, 1,10-페난트롤린-4-일기, 1,10-페난트롤린-5-일기, 2,9-페난트롤린-1-일기, 2,9-페난트롤린-3-일기, 2,9-페난트롤린-4-일기, 2,9-페난트롤린-5-일기, 2,9-페난트롤린-6-일기, 2,9-페난트롤린-7-일기, 2,9-페난트롤린-8-일기, 2,9-페난트롤린-10-일기, 2,8-페난트롤린-1-일기, 2,8-페난트롤린-3-일기, 2,8-페난트롤린-4-일기, 2,8-페난트롤린-5-일기, 2,8-페난트롤린-6-일기, 2,8-페난트롤린-7-일기, 2,8-페난트롤린-9-일기, 2,8-페난트롤린-10-일기, 2,7-페난트롤린-1-일기, 2,7-페난트롤린-3-일기, 2,7-페난트롤린-4-일기, 2,7-페난트롤린-5-일기, 2,7-페난트롤린-6-일기, 2,7-페난트롤린-8-일기, 2,7-페난트롤린-9-일기, 2,7-페난트롤린-10-일기, 1-페나진일기, 2-페나진일기, 1-페노싸이아진일기, 2-페노싸이아진일기, 3-페노싸이아진일기, 4-페노싸이아진일기, 10-페노싸이아진일기, 1-페녹사진일기, 2-페녹사진일기, 3-페녹사진일기, 4-페녹사진일기, 10-페녹사진일기, 2-옥사졸릴기, 4-옥사졸릴기, 5-옥사졸릴기, 2-옥사다이아졸릴기, 5-옥사다이아졸릴기, 3-퓨라잔일기, 2-싸이엔일기, 3-싸이엔일기, 2-메틸피롤-1-일기, 2-메틸피롤-3-일기, 2-메틸피롤-4-일기, 2-메틸피롤-5-일기, 3-메틸피롤-1-일기, 3-메틸피롤-2-일기, 3-메틸피롤-4-일기, 3-메틸피롤-5-일기, 2-t-뷰틸피롤-4-일기, 3-(2-페닐프로필)피롤-1-일기, 2-메틸-1-인돌릴기, 4-메틸-1-인돌릴기, 2-메틸-3-인돌릴기, 4-메틸-3-인돌릴기, 2-t-뷰틸1-인돌릴기, 4-t-뷰틸1-인돌릴기, 2-t-뷰틸3-인돌릴기, 4-t-뷰틸3-인돌릴기 등을 들 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.The heteroaryl group is a ring group containing a hetero atom such as O, N, S, Se or P, and the number of carbon atoms is not particularly limited, but preferably 3 to 60 carbon atoms. Examples of the aryl group include a 1-pyrrolyl group, a 2-pyrrolyl group, a 3-pyrrolyl group, a pyrazinyl group, a 2-pyridinyl group, a 3-pyridinyl group, Isoindolyl group, 4-isoindolyl group, 5-indolyl group, 5-indolyl group, 6-indolyl group, A benzofuranyl group, a 4-benzofuranyl group, a 5-benzofuranyl group, a 4-benzofuranyl group, a 4-benzofuranyl group, Isobenzofuranyl group, a 5-isobenzofuranyl group, a 6-isobenzofuranyl group, a 4-isobenzofuranyl group, a 4-isobenzofuranyl group, Quinolyl group, 8-quinolyl group, 8-quinolyl group, 1-quinolyl group, 2-quinolyl group, Isooquinolyl group, 3-isoquinolyl group, 4-isoquinolyl group, 5-isoquinolyl group, 6-isoquinolyl group, 7- A 2-quinoxalinyl group, a 6-quinoxalinyl group, a 1-carbazolyl group, a 2-carbazolyl group, a 3-carbazolyl group, a 4- A carbazolyl group, a 9-carbazolyl group, a 1-phenanthridinyl group, a 2-phenanthridinyl group, a 3-phenanthridinyl group, a 4-phenanthridinyl group, An acyl group, an acyl group, an acyl group, an acyl group, an acyl group, an acyl group, an acyl group, an acyl group, an acyl group, a thiomorpholino group, , A 9-acridine group, a 1,7-phenanthroline-2-yl group, a 1,7-phenanthroline-3-yl group, a 1,7-phenanthroline- Yl group, a 1,7-phenanthroline-8-yl group, a 1,7-phenanthroline-9-yl group, a 1,7-phenanthroline- Dienes, 1,8-phenanthroline-2-yl groups, 1,8-phenanthroline-3-yl groups, 1,8-phenanthroline- Dienes, 1,8-phenanthroline-6-yl groups, 1,8-phenanthroline-7-yl groups, 1,8- A phenanthroline-10-yl group, a 1,9-phenanthroline-2-yl group, a 1,9-phenanthroline-3-yl group, 6-yl group, 1,9-phenanthroline-7-yl group, 1,9-phenanthroline-8-yl group, 1,9-phenanthroline- Dienes, 1,10-phenanthroline-2-yl groups, 1,10-phenanthroline-3-yl groups, 1,10- A 2,9-phenanthroline-1-yl group, a 2,9-phenanthroline-3-yl group, a 2,9-phenanthroline- A 2,9-phenanthroline-10-yl group, a 2,9-phenanthroline-10-yl group, A 2,8-phenanthroline-1-yl group, a 2,8-phenanthroline-4-yl group, A phenanthroline-6-yl group, a 2,8-phenanthroline-7-yl group, a 2,8-phenanthroline-9-yl group, a 2,8- Yl group, 2,7-phenanthroline-4-yl group, 2,7-phenanthroline-5-yl group, 2,7- A phenanthroline-10-yl group, a phenanthroline-6-yl group, a phenanthroline-8-yl group, A 2-phenothiazinyl group, a 2-phenothiazinyl group, a 2-phenothiazinyl group, a 3-phenothiazinyl group, a 4-phenothiazinyl group, a 10- A 2-oxazolyl group, a 5-oxazolyl group, a 2-oxadiazolyl group, a 5-oxadiazole group, a 3-phenoxazoyl group, a 4-phenoxazoyl group, 2-methylpyrrol-1-yl group, 2-methylpyrrol-4-yl group, 2-methylpyrrolidinyl group, 2- Methylpyrrol-4-yl group, 3-methylpyrrol-5-yl group, 2-t-butylpyrrole- Methyl-1-indolyl group, 2-methyl-3-indolyl group, 4-methyl-3-indolyl group, Indolyl group, 2-t-butyl 1-indolyl group, 4-t-butyl 1-indolyl group, 3-indolyl group, 4-t- butyl-3-indolyl group and the like, but can be, but is not limited thereto only.

또한, 상기 헤테로아릴기는 하기 구조식과 같은 화합물들이 바람직하나, 이에만 한정되는 것은 아니다.The heteroaryl group is preferably a compound having the following structural formula, but is not limited thereto.

Figure 112014004842052-pat00018
Figure 112014004842052-pat00018

상기 할로겐기로는 불소, 염소, 브롬, 요오드 등을 들 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.Examples of the halogen group include, but are not limited to, fluorine, chlorine, bromine, and iodine.

상기 아릴렌기의 구체적인 예로는 페닐렌기, 비페닐렌기, 나프탈렌닐기, 바이나프탈렌기, 안트라세닐렌기, 플루오레닐렌기, 크라이세닐렌기, 페난트레닐렌기 등을 들 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.Specific examples of the arylene group include, but are not limited to, a phenylene group, a biphenylene group, a naphthalenylene group, a binaphthalene group, an anthracenylene group, a fluorenylene group, a klychenylene group and a phenanthrenylene group .

또한, 본 명세서에서 "치환 또는 비치환된" 이라는 용어는 중수소, 시아노기, 할로겐기, 알킬기, 알케닐기, 알콕시기, 실릴기, 아릴알케닐기, 아릴기, 헤테로아릴기, 카바졸기, 아릴아민기, 아릴기로 치환 또는 비치환된 플루오레닐기 및 니트릴기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환되었거나 또는 어떠한 치환기도 갖지 않는 것을 의미한다.In the present specification, the term "substituted or unsubstituted" refers to a group selected from the group consisting of deuterium, cyano, halogen, alkyl, alkenyl, alkoxy, silyl, arylalkenyl, aryl, Substituted or unsubstituted fluorenyl group and nitrile group substituted or unsubstituted with an aryl group, or has no substituent group.

상기 화학식 1 내지 6의 L1, L2, 및 R1 내지 R24에 추가적으로 치환될 수 있는 치환기로는 시아노기, 할로겐기, 알킬기, 알케닐기, 알콕시기, 실릴기, 아릴알케닐기, 아릴기, 헤테로아릴기, 카바졸기, 아릴아민기, 아릴기로 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 니트릴기 등을 들 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.Examples of the substituent which may be further substituted in L 1, L 2 and R 1 to R 24 in the above Chemical Formulas 1 to 6 include a cyano group, a halogen group, an alkyl group, an alkenyl group, an alkoxy group, a silyl group, an arylalkenyl group, , A carbazole group, an arylamine group, a fluorenyl group substituted or unsubstituted with an aryl group, a nitrile group, and the like, but the present invention is not limited thereto.

상기 수소결합을 하는 화합물에서 수소결합을 이루는 수소 원자를 t-부톡시카보닐(t-butoxycarbonyl)기와 같은 벌키한 치환기로 치환하면 하기 화학식 15 내지 19와 같은 화합물로서 수소결합을 이루지 못하게 된다.When a hydrogen atom forming a hydrogen bond is replaced with a bulky substituent such as a t-butoxycarbonyl group, the compound of the following general formulas (15) to (19) can not form a hydrogen bond.

[화학식 15][Chemical Formula 15]

Figure 112014004842052-pat00019
Figure 112014004842052-pat00019

[화학식 16][Chemical Formula 16]

Figure 112014004842052-pat00020
Figure 112014004842052-pat00020

[화학식 17][Chemical Formula 17]

Figure 112014004842052-pat00021
Figure 112014004842052-pat00021

[화학식 18][Chemical Formula 18]

Figure 112014004842052-pat00022
Figure 112014004842052-pat00022

[화학식 19][Chemical Formula 19]

Figure 112014004842052-pat00023
Figure 112014004842052-pat00023

상기 화학식 15 내지 19에서, R3 내지 R24는 상기 화학식 1 내지 6에서의 정의와 동일하다.In the above formulas (15) to (19), R3 to R24 are the same as defined in the above formulas (1) to (6).

따라서, 상기 화학식 15 내지 19로 표시되는 화합물은 매우 벌키한 치환기가 도입되어 수소결합을 이루지 못하므로 분자간 결합력이 약해지고, 용해도가 매우 증가하게 되어, 용액으로 제조될 수 있으므로 용액 공정에 의해 박막의 형성이 가능하다. 상기 화학식 15 내지 19로 표시되는 화합물은 수소 원자가 t-부톡시카르보닐기로 치환된 것으로 열 또는 광처리에 의해 분자결합이 깨어져 다시 화학식 1의 물질을 다시 형성할 수 있다.Therefore, the compounds represented by the above-mentioned formulas (15) to (19) can not be hydrogen-bonded due to the introduction of bulky substituents, which weakens the intermolecular binding force and increases the solubility. Thus, This is possible. The compounds represented by the above general formulas (15) to (19) are obtained by replacing a hydrogen atom with a t-butoxycarbonyl group, and the molecular bond is broken by heat or light treatment.

즉, 본 발명에서는 하기 구조식과 같이 화학식 1의 화합물이 열 또는 광처리 공정에 의하여 2 이상의 화학식 1의 화합물이 서로 수소결합을 이룰 수 있다.That is, in the present invention, as shown in the following structural formula, at least two compounds of the general formula (1) can be hydrogen bonded to each other by thermal or light treatment.

Figure 112014004842052-pat00024
Figure 112014004842052-pat00024

상기 열 또는 광에 의한 수소결합 분자의 재형성은 흔히 유기 화학반응에서 작용기의 프로텍션(protection)과 디프로텍션(deprotection)에서 사용되는 방법이다. 이 때, 수소결합을 이루는 작용기 대신에 치환되는 치환기는 상기 화학식 15 내지 19로 표시되는 화합물의 치환기인 t-부톡시카르보닐기만으로 한정되는 것은 아니다. 일반적으로 수소결합을 이루는 알코올기, 페놀기, 카테콜기, 카보닐기, 티올기, 아민기 등은 에테르(ether) 결합, 에스터(ester)결합, 티오에테르(thioether) 결합, 티오에스터(thioester) 결합, 아마이드(amide) 결합 등으로 프로텍션될 수 있다.The reforming of hydrogen bonding molecules by heat or light is often used in the protection and deprotection of functional groups in organic chemistry. In this case, the substituent which is substituted for the functional group forming the hydrogen bond is not limited only to the t-butoxycarbonyl group which is the substituent of the compound represented by the above general formulas (15) to (19). In general, an alcohol group, a phenol group, a catechol group, a carbonyl group, a thiol group, an amine group, etc. forming a hydrogen bond is preferably an ether bond, an ester bond, a thioether bond, a thioester bond , Amide bond, and the like.

상기 치환체들을 열처리 또는 광처리에 의해 수소결합을 다시 유도함에 있어서 열처리 온도나 시간에 특별히 제한은 없으며, 치환기들의 종류에 따라 선택할 수 있다. 예컨대, 온도는 20 내지 350℃ 범위가 바람직하며, 시간은 1분 내지 2시간 이내에 처리되는 것이 바람직하다. 더 바람직하게는 160 내지 250℃의 온도에서 처리되는 것이 바람직하며 시간은 1시간 이내에 처리되는 것이 바람직하다.There is no particular limitation on the heat treatment temperature or time in re-inducing the hydrogen bond by heat treatment or light treatment, and the substituents may be selected depending on the kind of the substituents. For example, the temperature is preferably in the range of 20 to 350 DEG C, and the time is preferably treated within 1 minute to 2 hours. More preferably at a temperature of 160 to 250 DEG C, and the time is preferably treated within 1 hour.

광처리를 수행함에 있어서, 노광 시간의 경우 특별히 제한을 두지 않으나 일반적으로 30분 미만인 것이 바람직하다.In the light treatment, the exposure time is not particularly limited, but it is generally preferred to be less than 30 minutes.

하기에 각각의 수소결합 작용기에 적합한 치환기를 설명한다.Substituents suitable for each hydrogen-bonding functional group are described below.

수소결합을 이루는 작용기가 알코올기일 경우, 알코올기 대신에 치환되는 작용기는 메틸 에테르(methyl ether), 메톡시메틸 에테르(methoxymethyl ether), 메톡시티오메틸 에테르(methoxythiomethyl ether), 2-메톡시에톡시 메틸 에테르(2-methoxyethoxymethyl ether), 비스(2-클로로에톡시)메틸 에테르(bis(2-chloroethoxy)methyl ether), 테트라히드로피라닐 에테르(tetrahydropyranyl ether), 4-메톡시테트라히드로피라닐 에테르(4-methoxytetrahydropyranyl ether), 테트라히드로티오피라닐 에테르(tetrahydrothiopyranyl ether), 4-메톡시테트라히드로피라닐 에테르(4-methoxytetrahydropyranyl ether), 4-메톡시테트라히드로티오피라닐 에테르(4-methoxythetrahydrothiopyranyl ether), 테트라히드로퓨라닐 에테르(tetrahydrofuranyl ether), 테트라히드로티오퓨라닐 에테르(tetrahydrothiofuranyl ether), 1-에톡시에틸 에테르(1-ethoxyethyl ether), 1-메틸-1-메톡시에틸 에테르(1-methyl-1-methoxyethyl ether), 2-(페닐셀레닐)에틸 에테르(2-(phenylselenyl)ethyl ether, t-부틸 에테르(t-butyl ether), 알릴 에테르(allyl ether), 벤질 에테르(benzyl ether), o-니트로벤질 에테르(o-nitrobenzyl ether), 트리페닐메틸 에테르(triphenylmethyl ether), a-나프틸디페닐메틸 에테르(anaphthyldiphenylmethyl ether), p-메톡시페닐디페닐메틸 에테르(p-methoxyphenyldiphenylmethyl ether), 9-(9-페닐-10-옥소)안트릴 에테르(9-(9-phenyl-10-oxo)anthryl ether), 트리메틸실릴 에테르(trimethylsilyl ether), 이소프로필디메틸실릴 에테르(isopropyldimethylsilyl ether), t-부틸디메틸실릴 에테르(tbutyldimethylsilyl ether), t-부틸디페틸실릴 에테르(t-butyldiphenylsilyl ether), 트리벤질실릴 에테르(tribenzylsilyl ether), 트리이소프로필실릴 에테르(triisopropylsilyl ether), 포메이트 에스테르(formate ester), 아세테이트 에스테르(acetate ester), 트리클로로아세테이트 에스테르(trichloroacetate ester), 페녹시아세테이트 에스테르(phenoxyacetate ester), 이소부티레이트 에스테르(isobutyrate ester), 피발로에이트 에스테르(pivaloate ester), 아다만토에이트 에스테르(adamantoate ester), 벤조에이트 에스테르(benzoate ester), 2,4,6-트리메틸벤조에이트 에스테르(2,4,6-trimethylbenzoate ester), 메틸 카보네이트(methyl carbonate, 2,2,2-트리클로로에틸 카보네이트(2,2,2-trichloroethyl carbonate), 알릴 카보네이트(allyl carbonate), p-니트로페닐 카보네이트(p-nitrophenyl carbonate), 벤질 카보네이트(benzyl carbonate), s-벤질 티오카보네이트(s-benzyl thiocarbonate), N-페닐 카보네이트(N-phenyl carbonate), 니트레이트 에스테르(nitrate ester), 2,4-디니트로페닐술페네이트 에스테르(2,4-dinitrophenylsulfenate ester) 등을 포함한다.When the functional group forming the hydrogen bond is an alcohol group, the functional group to be substituted in place of the alcohol group is methyl ether, methoxymethyl ether, methoxythiomethyl ether, 2-methoxyethoxy But are not limited to, 2-methoxyethoxymethyl ether, bis (2-chloroethoxy) methyl ether, tetrahydropyranyl ether and 4-methoxytetrahydropyranyl ether Methoxytetrahydropyranyl ether, 4-methoxytetrahydropyranyl ether, tetrahydrothiopyranyl ether, 4-methoxytetrahydropyranyl ether, 4-methoxythetrahydrothiopyranyl ether, Tetrahydrofuranyl ether, tetrahydrothiofuranyl ether, 1-ethoxyethyl ether, 1-methyl-1-methoxyethyl ether, Ethoxyethyl ether, 2- (phenylselenyl) ethyl ether, t-butyl ether, allyl ether, isopropyl ether, Benzyl ether, o-nitrobenzyl ether, triphenylmethyl ether, a-naphthyldiphenylmethyl ether, p-methoxyphenyldiphenyl methyl ether ( p-methoxyphenyldiphenylmethyl ether, 9- (9-phenyl-10-oxo) anthryl ether, trimethylsilyl ether, isopropyldimethylsilyl ether isopropyldimethylsilyl ether, t-butyldimethylsilyl ether, t-butyldiphenylsilyl ether, tribenzylsilyl ether, triisopropylsilyl ether, formate Formate ester, acetate ester, But are not limited to, trichloroacetate esters, phenoxyacetate esters, isobutyrate esters, pivaloate esters, adamantoate esters, benzoate esters, ester, 2,4,6-trimethylbenzoate ester, methyl carbonate, 2,2,2-trichloroethyl carbonate, Allyl carbonate, p-nitrophenyl carbonate, benzyl carbonate, s-benzyl thiocarbonate, N-phenyl carbonate, Nitrate ester, 2,4-dinitrophenylsulfenate ester, and the like.

바람직하게는, 수소결합을 이루는 작용기가 알코올기일 경우, 알코올기 대신에 치환되는 작용기는 트리클로로아세테이트 에스테르(trichloroacetate ester), 메틸 카보네이트(methyl carbonate), 2,2,2-트리클로로에틸 카보네이트(2,2,2-trichloroethyl carbonate), 알릴 카보네이트(allyl carbonate), p-니트로페닐 카보네이트(pnitrophenyl carbonate), 벤질 카보네이트(benzyl carbonate), s-벤질 티오카보네이트(s-benzyl thiocarbonate), 니트레이트 에스테르(nitrate ester) 및 2,4-디니트로페닐설펜네이트 에스테르(2,4-dinitrophenylsulfenate ester)을 포함한다.Preferably, when the functional group forming the hydrogen bond is an alcohol group, the functional group substituted in place of the alcohol group is trichloroacetate ester, methyl carbonate, 2,2,2-trichloroethyl carbonate (2 2,2-trichloroethyl carbonate, allyl carbonate, pnitrophenyl carbonate, benzyl carbonate, s-benzyl thiocarbonate, nitrate ester, and 2,4-dinitrophenylsulfenate ester.

더 바람직하게는, 수소결합을 이루는 작용기가 알코올기일 경우, 알코올기 대신에 치환되는 작용기는 니트레이트 에스테르(nitrate ester) 및 2,4-디니트로페닐설펜네이트 에스테르(2,4-dinitrophenylsulfenate ester)를 포함한다.More preferably, when the functional group forming the hydrogen bond is an alcohol group, the functional group substituted in place of the alcohol group is a nitrate ester and a 2,4-dinitrophenylsulfenate ester. .

수소결합을 이루는 작용기가 페놀기나 카테콜기일 경우, 페놀기나 카테콜기 대신에 치환되는 작용기는 메틸 에테르(methyl ether), 메톡시메틸 에테르(methoxymethyl ether), 2-메톡시에톡시메틸 에테르(2-methoxyethoxymethyl ether), 메톡시티오메틸 에테르(methoxythiomethyl ether), 페나실 에테르(penacyl ether), 알릴 에테르(allyl ether), 시클로헥실 에테르(cyclohexyl ether), t-부틸 에테르(t-butyl ether), 벤질 에테르(benzyl ether), o-니트로벤질 에테르(o-nitrobenzyl ether), 9-안트릴메틸 에테르(9-anthrylmethyl ether), 4-피콜릴 에테르(4-picolyl ether), t-부틸디메틸실릴 에테르(t-butyldimethylsilyl ether), 아릴 아세테이트(aryl acetate), 아릴 피발로에이트(aryl pivaloate), 아릴 벤조에이트(aryl benzoate), 아릴 9-플루오렌카복실레이트(aryl 9-fluorenecarboxylate), 아릴 메틸 카보네이트(aryl methyl carbonate), 아릴 2,2,2-트리클로로에틸 카보네이트(aryl 2,2,2-trichloroethyl carbonate), 아릴 비닐 카보네이트(aryl vinyl carbonate), 아릴 벤질 카보네이트(aryl benzyl carbonate), 아릴 메탄술포네이트(aryl methanesulfonate), 메틸렌디옥시 유도체(methylenedioxy derivatives), 아세토나이드 유도체(acetonide derivatives), 디페닐메틸렌디옥시 유도체(diphenylmethylenedioxy derivatives), 시클릭 보레이트(cyclic borate), 시클릭 카보네이트(cyclic carbonate) 등을 포함한다.When the functional group forming the hydrogen bond is a phenol group or a catechol group, the functional group substituted in place of the phenol group or the catechol group is methyl ether, methoxymethyl ether, 2-methoxyethoxymethyl ether (2- methoxyethoxymethyl ether, methoxythiomethyl ether, penacyl ether, allyl ether, cyclohexyl ether, t-butyl ether, benzyl ether benzyl ether, o-nitrobenzyl ether, 9-anthrylmethyl ether, 4-picolyl ether, t-butyldimethylsilyl ether (t -butyldimethylsilyl ether, aryl acetate, aryl pivaloate, aryl benzoate, aryl 9-fluorenecarboxylate, aryl methyl carbonate ), Aryl 2,2,2-trichloro But are not limited to, aryl 2,2,2-trichloroethyl carbonate, aryl vinyl carbonate, aryl benzyl carbonate, aryl methanesulfonate, methylenedioxy derivatives, Acetonide derivatives, diphenylmethylenedioxy derivatives, cyclic borates, cyclic carbonates, and the like.

수소결합을 이루는 작용기가 카보닐일 경우, 카보닐기 대신에 치환되는 작용기는 디메틸 아세탈과 케탈(dimethyl acetal and ketal), 비스(2,2,2-트리클로로에틸)아세탈과 케탈(bis(2,2,2-trichloroethyl acetal and ketal), 1,3-디옥센(1,3-dioxanes), 5-메틸렌-1,3-디옥센(5-methylene-1,3-dioxanes), 5,5-디브로모-1,3-디옥센(5,5-dibromo-1,3-dioxanes), 1,3-디옥소랜(1,3-dioxolanes), 4-브로모메틸-1,3-디옥소랜(4-bromomethyl-1,3-dioxolanes), 4-o-니트로페닐-1,3-디옥소랜(4-o-nitrophenyl-1,3-dioxolanes), S,S'-디메틸 아세탈과 케탈(S,S'-dimethyl acetal and ketal), 1,3-디티안(1,3-dithianes), 1,3-디티올랜(1,3-dithiolane), 1,3-옥사티올랜(1,3-oxathiolanes), o-트리메틸실릴 시아노히드린(o-trimethylsilyl cyanohydrins), N,N-디메틸히드라존(N,Ndimethylhydrazones), 2,4-디니트로페닐히드라존(2,4-dinitrophenylhydrazones), o-페닐티오메틸 옥심(o-phenylthiomethyl oximes), 치환된 메틸렌 유도체(substituted methylene derivatives), 비스메틸렌디옥시 유도체(bismethylenedioxy derivatives), 메틸 에스테르(methyl ester), 메톡시메틸 에스테르(methoxymethyl ester), 메틸티오메틸 에스테르(methylthiomethyl ester), 테트라히드로피라닐 에스테르(tetrahydropiranyl ester), 벤질옥시메틸 에스테르(benzyloxymethyl ester), 페나실 에스테르(penacyl ester), N-프탈이미도메틸 에스테르(N-phthalimidomethyl ester), 2,2,2-트리클로로에틸 에스테르(2,2,2-trichloroethyl ester), 2-할로에틸 에스테르(2-haloethyl ester), 2-(p-톨루엔술포닐)에틸 에스테르(2-(ptoluenesulfonyl)ethyl ester), t-부틸 에스테르(t-butyl ester), 시나밀 에스테르(cinnamyl ester), 벤질 에스테르(benzy ester), 트리페닐메틸 에스테르(triphenylmethyl ester), 비스(o-니트로페닐)메틸 에스테르(bis(o-nitrophenylmethyl ester), 9-안트릴메틸 에스테르(9-anthrylmethyl ester), 2-(9,10-디옥소)안트릴메틸 에스테르(2-(9,10-dioxo)anthrylmethyl ester), 피페로닐 에스테르(piperonyl ester), 트리메틸실릴 에스테르(trimethylsilyl ester), t-부틸디메틸실릴 에스테르(t-butyldimethylsilyl ester), s-t-부틸 에스테르(s-tbutyl ester), 2-알킬-1,3-옥사졸린(2-alkyl-1,3-oxazolines), N,N-디메틸아미드(N,N-dimethylamide), N-7-니트로인도일아미드(N-7-nitroindoylamide), 히드라자이드(hydrazide), N-페닐히드라지드(N-phenylhydrazide), N,N'-디이소프로필히드라지드(N,N'-diisopropylhydrizide) 등을 포함한다.When the functional group forming the hydrogen bond is carbonyl, the functional group substituted in place of the carbonyl group is dimethyl acetal and ketal, bis (2,2,2-trichloroethyl) acetal and ketal (bis , 2-trichloroethyl acetal and ketal, 1,3-dioxanes, 5-methylene-1,3-dioxanes, Dibromo-1,3-dioxanes, 1,3-dioxolanes, 4-bromomethyl-1,3-dioxolane, 4-bromomethyl-1,3-dioxolanes, 4-o-nitrophenyl-1,3-dioxolanes, S, S'- (S, S'-dimethyl acetal and ketal), 1,3-dithianes, 1,3-dithiolane, 1,3- 3-oxathiolanes, o-trimethylsilyl cyanohydrins, N, Ndimethylhydrazones, 2,4-dinitrophenylhydrazones, o -Phenylthiomethyl oximes, substituted < RTI ID = 0.0 > But are not limited to, substituted methylene derivatives, bismethylenedioxy derivatives, methyl esters, methoxymethyl esters, methylthiomethyl esters, tetrahydropyranyl esters ester, benzyloxymethyl ester, penacyl ester, N-phthalimidomethyl ester, 2,2,2-trichloroethyl ester, 2,2,2- trichloroethyl ester, 2-haloethyl ester, 2- (ptoluenesulfonyl) ethyl ester, t-butyl ester, A mixture of cinnamyl ester, benzyl ester, triphenylmethyl ester, bis (o-nitrophenylmethyl ester), 9-anthrylmethyl ester ester), 2- (9,10-di (9,10-dioxo) anthrylmethyl ester, piperonyl ester, trimethylsilyl ester, t-butyldimethylsilyl ester, t-butyldimethylsilyl ester, s-t-butyl ester, 2-alkyl-1,3-oxazolines, N, N-dimethylamide, N-7 N-7-nitroindoylamide, hydrazide, N-phenylhydrazide, N, N'-diisopropylhydrizide and the like. do.

수소결합을 이루는 작용기가 티올기일 경우, 티올기 대신에 치환되는 작용기는 s-벤질 티오에테르(s-benzyl thioether), s-p-메톡시벤질 티오에테르(sp-methoxybenzyl thioether), s-p-니트로벤질 티오에테르(s-pnitrobenzyl thioether), s-4-피콜릴 티오에테르(s-4-picolyl thioether), s-2-피콜릴 N-옥사이드 티오에테르(s-2-picolyl N-oxide thioether), s-9-안트릴메틸 티오에테르(s-9-anthrylmethyl thioether), s-디페니메틸 티오에테르(sdiphenylmethyl thioether), s-디(p-메톡시페닐)메틸 티오에테르(s-di(pmethoxyphenyl)methyl dithioether), s-트리페닐메틸 티오에테르(striphenylmethyl thioether), s-2,4-디니트로페닐 티오에테르(s-2,4-dinitrophenyl thioether), s-t-부틸 티오에테르(s-t-butyl thioether), s-이소부톡시메틸 모노티오아세탈(s-isobutoxymethyl monothioacetal), s-2-테트라히드로피라닐 모노티오아세탈(s-2-tetrahydropiranyl monothioacetal), s-아세트아미도메틸 아미노티오아세탈(s-acetamidomethyl aminothioacetal), s-시아노메틸 티오에테르(s-cyanomethyl thioether), s-2-니트로-1-페닐에틸 티오에테르(s-2-nitro-1-phenylethyl thioether), s-2,2-비스(카보에톡시)에틸 티오에테르(s-2,2-bis(carboethoxy)ethyl thioether), s-벤조일 유도체(s-benzoyl derivatives), s-(N-에틸카바메이트)(s-(N-ethylcarbamate), s-에틸 디술피드(s-ethyl disulfide) 등을 포함한다.When the functional group forming the hydrogen bond is a thiol group, the functional group substituted in place of the thiol group is s-benzyl thioether, sp-methoxybenzyl thioether, sp-nitrobenzyl thioether s-p-nitrobenzyl thioether, s-4-picolyl thioether, s-2-picolyl N-oxide thioether, s-9 S-9-anthrylmethyl thioether, s-diphenylmethyl thioether, s-di (p-methoxyphenyl) methyl dithioether, , s-triphenylmethyl thioether, s-2,4-dinitrophenyl thioether, st-butyl thioether, s-isobutyl thioether, S-isobutoxymethyl monothioacetal, s-2-tetrahydropyranyl monothioacetal, s-2-tetrahydropyranyl monothioacetal, S-acetamidomethyl aminothioacetal, s-cyanomethyl thioether, s-2-nitro-1-phenylethyl thioether, , s-2,2-bis (carboethoxy) ethyl thioether, s-benzoyl derivatives, s- (N- (S- (N-ethylcarbamate), s-ethyl disulfide, and the like.

수소결합을 이루는 작용기가 아민기일 경우, 아민기 대신에 치환되는 작용기는 메틸 카바메이트(methyl carbamate), 9-플로레닐메틸 카바메이트(9-fluorenylmethyl carbamate), 2,2,2-트리클로로에틸 카바메이트(2,2,2-trichloroethyl carbamate), 2-트리메틸실릴에틸 카바메이트(2-trimethylsilyl carbamate), 1,1-디메틸 프로피닐 카바메이트(1,1-dimethylpropynyl carbamate), 1-메틸-1-페닐에틸 카바메이트(1-methyl-1-phenylethyl catbamate), 1-메틸-1-(4-비페닐릴)에틸 카바메이트(1-methyl-1-(4-biphenylyl)ethyl carbamate), 1,1-디메틸-2-할로에틸 카바메이트(1,1-dimethyl-2-haloethyl carbamate), 1,1-디메틸-2-시아노에틸 카바메이트(1,1-dimethyl-2-cyanoethyl carbamate), t-부틸 카바메이트(t-butyl carbamate), 시클로부틸 카바메이트(cyclobutyl carbamate), 1-메틸시클로부틸 카바메이트(1-methylcyclobutyl carbamate), 1-아다만틸 카바메이트(1-adamantyl carbamate), 비닐 카바메이트(vinyl carbamate), 알릴 카바메이트(allyl carbamate), 신나밀 카바메이트(cinnamyl carbamate), 8-퀴놀릴 카바메이트(8-quinolyl carbamate), N-히드록시피페리디닐 카바메이트(Nhydroxypiperidinyl carbamate), 4,5-디페닐-3-옥사졸린-2-온(4,5-diphenyl-3-oxazoline-2-one), 벤질 카바메이트(benzyl carbamate), p-니트로벤질 카바메이트(p-nitrobenzyl carbamate), 3,4-디메톡시-6-니트로벤질 카바메이트(3,4-dimethoxy-6-nitrobenzyl carbamate), 2,4-디클로로벤질 카바메이트(2,4-dichlorobenzyl carbamate), 5-벤즈이속사졸릴메틸 카바메이트(5-benzisoxazolylmethyl carbamate), 9-안트릴메틸 카바메이트(9-anthrylmethyl carbamate), 디페닐메틸 카바메이트(diphenylmethyl carbamate), 이소니코티닐 카바메이트(isonicotinyl carbamate), s-벤질 카바메이트(s-benzyl carbamate), N-(N'-페닐아미노티오카보닐)유도체(N-(N'-phenylaminothiocarbonyl) derivatice), N-포밀(N-formyl), N-아세틸(N-acetyl), N-클로로아세틸(Nchloroacetyl), N-트리클로로아세틸(N-trichloroacetyl), N-트리플로로아세틸(N-trifluoroacetyl), No-니트로페닐아세틸(N-o-nitrophenylacetyl), N-o-니트로페녹시아세틸(N-o-nitrophenoxyacetyl), N-아세토아세틸(Nacetoacetyl), N-3-페닐프로피오닐(N-3-phenylpropionyl), N-3-(p-히드록시페닐)프로피오닐(N-3-(phydroxyphenyl)propionyl), N-2-메틸-2-(o-니트로페녹시)프로피오닐(N-2-methyl-2-(onitrophenoxy)propionyl), N-2-메틸-2-(o-페닐아조페녹시)프로피오닐(N-2-methyl-2-(ophenylazophenoxy)propionyl), N-4-클로로부티릴(N-4-chlorobutyryl), N-o-니트로신나모일(N-onitrocinnamoyl), N-피코리노일(N-picolinoyl), N-(N'-아세틸메티오닐)(N-(N'-acetylmethionyl), N-벤조일(Nbenzoyl), N-프탈로일(N-phthaloyl), N-디티아숙시노일(Ndithiasuccinoyl), N-알릴(N-allyl), N-페나실(Nphenacyl), N-3-아세톡시프로필(N-3-acetoxypropyl), 4가 암모늄 염(quaternary ammonium salt), N-메톡시메틸(N-methoxymethyl), N-벤질옥시메틸(N-benzyloxymethyl), N-피발로일옥시메틸(N-pivaloyloxymethyl), N-테트라히드로피라닐(Ntetrahydropyranyl), N-2,4-디니트로페닐(N-2,4-dinitrophenyl), N-벤질(Nbenzyl), N-o-니트로벤질(N-o-nitrobenzyl), N-디(p-메톡시페닐)메틸(N-di(pmethoxyphenyl)methyl), N-트리페닐메틸(Ntriphenylmethyl), N-(p-메톡시페닐)디페닐메틸(N-(p-methoxyphenyl)diphenylmethyl), N-디페닐-4-피리딜메틸(N-diphenyl-4-pyridylmethyl), N-2-피콜릴 N'-옥사이드(N-2-picolyl N'-oxide), N,N'-이소프로필리덴(N,N'-isopropylidene), N-벤질리덴(Nbenzylidene), N-p-니트로벤질리덴(N-p-nitrobenzylidene), N-살리실리덴(Nsalicylidene), N-(5,5-디메틸-3-옥소-1-시클로헥세닐)(N-(5,5-dimethyl-3-oxo-1-cyclohexenyl), N-니트로(Nnitro), N-옥사이드(N-oxide), N-디페닐포스피닐(N-diphenylphosphinyl), N-디메틸티오포스피닐(Ndimethylthiophosphinyl), N-벤젠술페닐(Nbenzenesulfenyl), N-o-니트로벤젠술페닐(N-onitrobenzenesulfenyl), N-2,4,6-트리메틸벤젠술포닐(N-2,4,6-trimethylbenzenesulfonyl), N-톨루엔술포닐(Ntoluenesulfonyl), N-벤질술포닐(N-benzylsulfonyl), N-트리플로로메틸술포닐(N-trifluoromethylsulfonyl), N-페나실술포닐(N-phenacyl sulfonyl) 등을 포함한다.When the functional group forming the hydrogen bond is an amine group, the functional group substituted in place of the amine group is methyl carbamate, 9-fluorenylmethyl carbamate, 2,2,2-trichloroethylcarbamate, 2-trimethylsilyl carbamate, 1,1-dimethylpropynyl carbamate, 1-methyl-1-methylpropylcarbamate, 1-methyl-1-phenylethyl catbamate, 1-methyl-1- (4-biphenylyl) ethyl carbamate, 1,1- Dimethyl-2-haloethyl carbamate, 1,1-dimethyl-2-cyanoethyl carbamate, t- T-butyl carbamate, cyclobutyl carbamate, 1-methylcyclobutyl carbamate, 1-adamantyl carbamate, Vinyl carbamate, allyl carbamate, cinnamyl carbamate, 8-quinolyl carbamate, N-hydroxypiperidinyl carbamate, N-hydroxypiperidinyl carbamate, carbamate, 4,5-diphenyl-3-oxazoline-2-one, benzyl carbamate, p-nitrobenzyl carbamate (p 2,4-dichlorobenzyl carbamate, 3,4-dimethoxy-6-nitrobenzyl carbamate, 2,4-dichlorobenzyl carbamate, 5- Benzisoxazolylmethyl carbamate, 9-anthrylmethyl carbamate, diphenylmethyl carbamate, isonicotinyl carbamate, s-benzyl isoquinolinecarbamate, S-benzyl carbamate, N- (N'-phenylaminothiocarbonyl) derivatice, N-formyl (N -formyl, N-acetyl, N-chloroacetyl, N-trichloroacetyl, N-trifluoroacetyl, No-nitrophenylacetyl, No-nitrophenoxyacetyl, Nacetoacetyl, N-3-phenylpropionyl, N-3- (p- Propionyl, N-2-methyl-2- (onitrophenoxy) propionyl, N-2- Methyl-2- (o-phenylazophenoxy) propionyl, N-4-chlorobutyryl, N-2-nitrocinnamoyl But not limited to, N-quinolinol, N-onitrocinnamoyl, N-picolinoyl, N- (N'-acetylmethionyl), N-benzoyl, N-phthaloyl, Ndithiasuccinoyl, N-allyl, Nphenacyl, N-3-acetoxypropyl, quaternary ammonium Salt (qu a salt thereof, a tertiary ammonium salt, a tertiary ammonium salt, an N-methoxymethyl, an N-benzyloxymethyl, N-pivaloyloxymethyl, Ntetrahydropyranyl, N-2,4-dinitrophenyl, N-benzyl, No-nitrobenzyl, N-di (p-methoxyphenyl) di (pmethoxyphenyl) methyl, N-triphenylmethyl, N- (p-methoxyphenyl) diphenylmethyl, N-diphenyl-4-pyridylmethyl N-diphenyl-4-pyridylmethyl, N-2-picolyl N'-oxide, N, N'-isopropylidene, N- N-benzylidene, Np-nitrobenzylidene, Nsalicylidene, N- (5,5-dimethyl-3-oxo-1-cyclohexenyl) 5,5-dimethyl-3-oxo-1-cyclohexenyl, N-nitro, N-oxide, N-diphenylphosphinyl, N-dimethylthiophosphinyl Ndimethylthiophosphinyl), N-benzenesul N-benzylsulfenyl, N-onitrobenzenesulfenyl, N-2,4,6-trimethylbenzenesulfonyl, Ntoluenesulfonyl, N-benzylsulfonyl, N-trifluoromethylsulfonyl, N-phenacyl sulfonyl and the like.

바람직하게는, 수소결합을 이루는 작용기가 아민기일 경우, 아민기 대신에 치환되는 작용기는 1,1-디메틸-2-할로에틸 카바메이트(1,1-dimethyl-2-haloethyl carbamate), 1,1-디메틸-2-시아노에틸 카바메이트(1,1-dimethyl-2-cyanoethyl carbamate), t-부틸 카바메이트(t-butyl carbamate) 및 N-(N'-아세틸메티오닐(N-(N'-acetylmethionyl))을 포함한다.Preferably, when the functional group forming the hydrogen bond is an amine group, the functional group substituted in place of the amine group is 1,1-dimethyl-2-haloethyl carbamate, 1,1-dimethyl- Dimethyl-2-cyanoethyl carbamate, t-butyl carbamate, and N- (N'-acetylmethionyl N- (N ' -acetylmethionyl)).

더 바람직하게는, 수소결합을 이루는 작용기가 아민기일 경우, 아민기 대신에 치환되는 작용기는 1,1-디메틸-2-할로에틸 카바메이트(1,1-dimethyl-2-haloethyl carbamate) 및 t-부틸 카바메이트(t-butyl carbamate)를 포함한다.More preferably, when the functional group forming the hydrogen bond is an amine group, the functional group substituted in place of the amine group is 1,1-dimethyl-2-haloethyl carbamate and t- And t-butyl carbamate.

가장 바람직하게는 수소결합을 이루는 작용기가 아민기인 경우, 상기 작용기가 t-부틸 카바메이트(t-butyl carbamate)인 것이다.Most preferably, when the functional group forming the hydrogen bond is an amine group, the functional group is t-butyl carbamate.

본 발명의 일 실시예에 따른 유기 태양 전지는 애노드, 광활성층 및 캐소드 전극을 포함한다. 상기 유기 태양 전지는 기판, 정공 수송층 및/또는 전자 수송층이 더 포함될 수 있다.An organic solar cell according to an embodiment of the present invention includes an anode, a photoactive layer, and a cathode electrode. The organic solar cell may further include a substrate, a hole transporting layer, and / or an electron transporting layer.

상기 기판은 투명성, 표면 평활성, 취급용이성 및 방수성이 우수한 유리 기판 또는 투명 플라스틱 기판이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 유기 태양 전지에 통상적으로 사용되는 기판이면 제한되지 않는다.The substrate may be a glass substrate or a transparent plastic substrate having excellent transparency, surface smoothness, ease of handling, and waterproofness, but is not limited thereto and is not limited as long as it is a substrate commonly used in organic solar cells.

상기 애노드는 투명하고 전도성이 우수한 물질을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 구체적으로 산화인듐주석(ITO), 산화주석(SnO2) 및 산화아연(ZnO)가 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The anode may comprise a material that is transparent and highly conductive, but is not limited thereto. Specifically, it may be indium tin oxide (ITO), tin oxide (SnO 2 ), and zinc oxide (ZnO), but is not limited thereto.

상기 캐소드는 일함수가 작은 금속을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 구체적으로 리튬, 마그네슘, 알루미늄과 같은 금속 또는 이들의 합금, Al:Li, Al:BaF2, Al:BaF2:Ba와 같은 다층 구조의 물질이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The cathode may include, but is not limited to, a metal having a low work function. Specifically, it may be a metal such as lithium, magnesium, or an alloy thereof, or a multilayered material such as Al: Li, Al: BaF2, or Al: BaF2: Ba.

상기 정공 수송층 및/또는 전자 수송층 물질은 전자와 정공을 광활성층으로 효율적으로 전달시킴으로써, 생성되는 전하가 전극으로 이동되는 확률을 높이는 물질이 될 수 있으나, 특별히 제한되지는 않는다. 상기 정공 수송층 물질은 PEDOT:PSS(Poly(3,4-ethylenediocythiophene) doped with poly(styrenesulfonic acid)), N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-디페닐-[1,1'-비페닐]-4,4'-디아민(TPD)가 될 수 있다. 상기 전자 수송층 물질은 알루미늄트리하이드록시퀴놀리(Alq3), 1,3,4-옥사다이아졸 유도체인 PBD(2-(4-bipheyl)-5-phenyl-1,3,4-oxadiazole), 퀴녹살린 유도체인 TPQ(1,3,4-tris[(3-phenyl-6-trifluoromethyl)qunoxaline-2-yl]benzene) 및 트리아졸 유도체 등이 될 수 있다.The hole transporting layer and / or the electron transporting layer material may be a material for efficiently transferring electrons and holes to the photoactive layer, thereby increasing the probability that the generated charge moves to the electrode. However, the hole transporting layer and / or the electron transporting layer material are not particularly limited. The hole transport layer material may be selected from the group consisting of poly (3,4-ethylenediocythiophene) doped with poly (styrenesulfonic acid), N, N'-bis (3-methylphenyl) -N, N'- '-Biphenyl] -4,4'-diamine (TPD). The electron transport layer material may be selected from the group consisting of aluminum trihydroxyquinolate (Alq3), 1,3,4-oxadiazole derivative PBD (2- (4-bipheyl) -5- (3-phenyl-6-trifluoromethyl) qunoxaline-2-yl] benzene), a triazole derivative, and the like.

본 발명에 있어서, 상기 광활성층은 전자주개 물질을 포함하는 유기물층, 전자주개 물질 및 전자받개 물질을 포함하는 유기물층, 및 전자받개 물질을 포함하는 유기물층을 순차적으로 포함하는 구조일 수 있다. 이 때, 상기 전자주개 물질은 전술한 바와 같은 수소결합을 할 수 있는 작용기를 갖는 화합물일 수 있고, 보다 구체적으로 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.In the present invention, the photoactive layer may be a structure sequentially including an organic material layer including an electron donor material, an organic material layer including an electron donor material and an electron donor material, and an organic material layer including an electron donor material. At this time, the electron donor may be a compound having a functional group capable of hydrogen bonding as described above, and more specifically, a compound represented by the formula (1).

상기 전자받개 물질은 플러렌, 플러렌 유도체, 바소쿠프로인, 반도체성 원소, 반도체성 화합물 및 이들의 조합이 될 수 있으며, 구체적으로 PC61BM(phenyl C61-butyric acid methyl ester) 또는 PC71BM(phenyl C71-butyric acid methyl ester)가 될 수 있다.The electron acceptor material may be a fullerene, a fullerene derivative, a heterocyclic compound, a semiconducting element, a semiconducting compound, or a combination thereof. Specifically, the electron accepting material may be selected from the group consisting of PC61BM (phenyl C61-butyric acid methyl ester) or PC71BM (phenyl C71- acid methyl ester.

상기 전자주개 물질 및 전자받개 물질을 포함하는 유기물층에서, 상기 전자주개 물질 및 전자받개 물질은 1:10 내지 10:1의 비율(w/w)로 혼합될 수 있고, 혼합된 후에 특성을 최대화시키기 위하여 30 내지 400℃에서 1초 내지 24시간 어닐링할 수 있다.In the organic layer comprising the electron donor material and the electron donor material, the electron donor material and the electron donor material may be mixed in a ratio (w / w) of 1:10 to 10: 1, and after mixing, Lt; RTI ID = 0.0 > 400 C < / RTI > for 1 second to 24 hours.

상기 광활성층의 두께는 10 내지 10,000Å가 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The thickness of the photoactive layer may be 10 to 10,000 angstroms, but is not limited thereto.

본 발명에 있어서, 상기 광활성층을 전자주개 물질을 포함하는 유기물층, 전자주개 물질 및 전자받개 물질을 포함하는 유기물층, 및 전자받개 물질을 포함하는 유기물층을 순차적으로 포함하는 3층 구조로 형성함으로써, 새로운 정공 수송층 및 전자 수송층의 생성으로 전하 추출(charge extraction) 및 전하 수송(charge transporting)을 증가시킬 수 있고, 이에 따라 전체적인 전하 이동성(charge mobility)을 증가시킬 수 있다. 또한, 에너지 레벨(energy level)을 자유롭게 조절할 수 있고, 이에 따라 정공 및 전자의 이동을 쉽게 할 수 있으며, 이상적인 p-n 구조를 형성할 수 있는 특징이 있다.In the present invention, the photoactive layer is formed in a three-layer structure including an organic material layer including an electron donor material, an electron donor material, an organic material layer including an electron donor material, and an organic material layer including an electron donor material, The formation of the hole transporting layer and the electron transporting layer can increase the charge extraction and the charge transporting, thereby increasing the overall charge mobility. In addition, it is possible to freely adjust the energy level, thereby facilitating the movement of holes and electrons, and forming an ideal p-n structure.

상기 3층 구조의 광활성층에 있어서, 상기 전자주개 물질을 포함하는 유기물층의 두께는 20 ~ 400nm일 수 있고, 상기 전자주개 물질 및 전자받개 물질을 포함하는 유기물층의 두께는 20 ~ 400nm일 수 있으며, 상기 전자받개 물질을 포함하는 유기물층의 두께는 0 초과 300nm 이하일 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.In the photoactive layer of the three-layer structure, the thickness of the organic material layer including the electron donor material may be 20 to 400 nm, the thickness of the organic material layer including the electron donor material and the electron acceptor material may be 20 to 400 nm, The thickness of the organic material layer including the electron-accepting material may be greater than 0 and less than or equal to 300 nm, but is not limited thereto.

상기 유기 태양 전지는 애노드 전극, 정공 수송층, 광활성층, 전자 수송층 및 캐소드 전극 순으로 배열될 수도 있고, 캐소드 전극, 전자 수송층, 광활성층, 정공 수송층 및 애노드 전극 순으로 배열될 수도 있으나, 이에 한정되지 않는다.The organic solar cell may be arranged in the order of an anode electrode, a hole transporting layer, a photoactive layer, an electron transporting layer, and a cathode electrode, and may be arranged in the order of a cathode electrode, an electron transporting layer, a photoactive layer, a hole transporting layer and an anode electrode. Do not.

본 발명에 따른 유기 태양 전지는 광활성층이 본 발명의 화합물, 즉 상기 수소결합을 할 수 있는 작용기를 갖는 화합물, 예컨대 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 것을 제외하고는 당 기술분야에 알려져 있는 재료와 방법으로 제조될 수 있다.The organic solar cell according to the present invention is an organic solar cell according to the present invention, except that the photoactive layer contains a compound of the present invention, that is, a compound having a functional group capable of forming a hydrogen bond, for example, Materials and methods.

보다 구체적으로, 본 발명의 일구체예에 따른 유기 태양 전지의 제조방법은, 기판 상에 애노드, 1층 이상의 광활성층 및 캐소드를 순차적으로 형성하는 단계를 포함하고, 상기 1층 이상의 광활성층은 수소결합을 할 수 있는 작용기를 갖는 화합물을 포함하고, 열처리 또는 광처리에 의해 제거되는 치환기가 도입된 화합물을 이용하여 박막을 형성한 후, 열처리 또는 광처리하는 단계를 포함하는 방법에 의하여 형성되는 것을 특징으로 한다.More specifically, a method of fabricating an organic solar cell according to one embodiment of the present invention includes sequentially forming an anode, a photoactive layer, and a cathode on a substrate, wherein the photoactive layer has a hydrogen And forming a thin film using a compound having a substituent group which is removed by heat treatment or light treatment to form a thin film, and then heat-treating or light-treating the thin film. do.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 이에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in order to facilitate understanding of the present invention. However, the following examples are intended to illustrate the invention and are not intended to limit the scope of the invention.

<< 실시예Example >>

<< 제조예Manufacturing example 1> 화학식 7의 제조 1> Preparation of formula (7)

Figure 112014004842052-pat00025
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(1) 화합물 1(3,6-비스(4-(1) Compound 1 (3,6-bis (4- 브로모페닐Bromophenyl )) 피롤로Pirolo [3,4-c]피롤-1,4(2H,5H)-디온(3,6-bis(4-bromophenyl)pyrrolo[3,4-c]pyrrole-1,4(2H,5H)-dione))의 합성[3,4-c] pyrrole-1,4 (2H, 5H) -dione ))

화합물 1은 Cai, Xiaofei; Wang, Aili; Wang, Limin; Yu, Jianjun; Zhang, Guanjun; Zhang, Liang Dyes and Pigments, 2013, vol. 98, #2 p. 232 - 237를 기초로 하여 합성하였다.Compound 1 is Cai, Xiaofei; Wang, Aili; Wang, Limin; Yu, Jianjun; Zhang, Guanjun; Zhang, Liang Dyes and Pigments, 2013, vol. 98, # 2 p. 232-237. &Lt; / RTI &gt;

(2) 화합물 2(디-(2) Compound 2 (di- 터트Rat -부틸 3,6--Butyl 3,6- 비스Bis (4-(4- 브로모페닐Bromophenyl )-1,4-) -1,4- 디옥소피롤로[3,4-c]피롤Dioxo-pyrrolo [3,4-c] pyrrole -2,5(1H,4H)-디카르복실레이트(-2,5 (1H, 4H) -dicarboxylate ( DiDi -- terttert -- butylbutyl 3,6- 3,6- bisbis (4-(4- bromophenylbromophenyl )-1,4-) -1,4- dioxopyrrolodioxopyrrolo [3,4-c]pyrrole-2,5(1H,4H)-dicarboxylate))의 합성[3,4-c] pyrrole-2,5 (1H, 4H) -dicarboxylate))

150ml의 테트라하이드로퓨란(THF)에 3,6-비스(4-브로모페닐)피롤로[3,4-c]피롤-1,4(2H,5H)-다이온(3,6-bis(4-bromophenyl)pyrrolo[3,4-c]pyrrole-1,4(2H,5H)-dione, 0.75g, 1.68mmol)과 4-(디메틸아미노)피리딘(4-(dimethylamino)pyridine, as catalyst) (DMAP)를 상온에서 교반하였다. 수분 후, 상온에서 디-터트-뷰틸디카보네이트(di-tert-butyl dicarbonate, 1.50mL, 1.54mmol)(Boc2O)를 넣었다. 1시간 후에 40oC에서 18시간 교반하였다. 반응 용액을 감압하에 용매와 초과된 Boc2O를 제거하여 노란색 고체를 얻었다(수율: 99%).To a solution of 3,6-bis (4-bromophenyl) pyrrolo [3,4-c] pyrrole-1,4 (2H, 5H) 4- (dimethylamino) pyridine, as catalyst) and 4- (4-bromophenyl) pyrrolo [3,4-c] pyrrole- (DMAP) were stirred at room temperature. After a few minutes, di-tert-butyl dicarbonate (1.50 mL, 1.54 mmol) (Boc2O) was added at room temperature. After 1 hour, the mixture was stirred at 40 ° C for 18 hours. The solvent and excess Boc2O were removed from the reaction solution under reduced pressure to obtain a yellow solid (yield: 99%).

상기 화합물 2의 MS 데이터를 하기 도 16에 나타내었다.MS data of the compound 2 is shown in FIG.

Figure 112014004842052-pat00026
Figure 112014004842052-pat00026

(3) 화합물 3의 합성(3) Synthesis of Compound 3

150ml의 테트라하이드로퓨란(THF)에 2-헥실티오펜(2-hexylthiophene, 2.0g, 11.8mmol)을 넣고 녹인 뒤 -78℃까지 온도를 낮추었다. 이 온도에서 헥산(hexane)에 녹아있는 2.5M n-BuLi(5.7ml, 14.2mmol)을 천천히 넣고, 1시간 동안 교반하였다. 이 용액에 헥산에 녹아있는 1M 트라이메틸틴클로라이드(1M, Trimethyltinchloride in hexane, 17.0ml, 17.0mmol)을 한 번에 넣고 상온까지 올리면서 12시간 교반하였다. 이 용액에 물을 부어 넣고, 헥산으로 추출한 뒤, 황산마그네슘(MgSO4)(Magnesium sulfate)로 잔여 물을 제거하였다. 남은 용액을 감압하에 용매를 제거하고 다음 반응에 바로 사용하였다(수율: 87%).2-hexylthiophene (2.0 g, 11.8 mmol) was dissolved in 150 ml of tetrahydrofuran (THF) and the temperature was lowered to -78 ° C. At this temperature, 2.5 M n-BuLi (5.7 ml, 14.2 mmol) dissolved in hexane was slowly added and stirred for 1 hour. To this solution was added 1M trimethyltinchloride in hexane (17.0 ml, 17.0 mmol) dissolved in hexane in one portion, and the mixture was stirred for 12 hours while being warmed to room temperature. Water was poured into this solution, extracted with hexane, and then the residue was removed with magnesium sulfate (MgSO4). The remaining solution was removed under reduced pressure and used directly in the next reaction (yield: 87%).

(4) 화합물 5의 합성(4) Synthesis of Compound 5

300ml의 테트라하이드로퓨란(THF)에 화합물 3(1.0g, 3.02mmol), 화합물 4(0.74g, 3.02mmol), 테트라키스(트라이페닐포스핀)팔라듐(0) (Pd(PPh3)4,0.1g)을 넣고 녹였다. 이 용액을 교반/환류하며 12시간 동안 반응시켰다. 이 용액을 물에 부어 넣고, 메틸렌클로라이드(Methylene chloride)로 2번 추출한 뒤 물로 2번 씻어주고, 황산 마그네슘으로 잔여 물을 제거하였다. 남은 용액을 감압 하에 용매를 제거하고, 실리카 컬럼(silica column,eluent:hexane/MC=10:1)을 통해서 얻었다(수율: 57%).To a solution of compound 3 (1.0 g, 3.02 mmol), compound 4 (0.74 g, 3.02 mmol), tetrakis (triphenylphosphine) palladium (0) (Pd (PPh3) 4,0.1 g ). The solution was stirred and refluxed for 12 hours. The solution was poured into water, extracted twice with methylene chloride, washed twice with water, and the residue was removed with magnesium sulfate. The solvent was distilled off under reduced pressure, and the residue was purified by silica column chromatography (eluent: hexane / MC = 10: 1) (yield: 57%).

상기 화합물 5의 NMR DATA를 하기 도 6에 나타내었다.The NMR data of the compound 5 is shown in FIG.

(5) 화합물 6의 합성(5) Synthesis of Compound 6

상기 화합물 6은 Jounal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry, 49, 1156-1162(2011)에 기재된 방법으로 합성하였다.The compound 6 was synthesized by the method described in Jounal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry, 49, 1156-1162 (2011).

상기 화합물 6의 NMR DATA를 하기 도 7에 나타내었다.The NMR data of the compound 6 is shown in FIG.

Figure 112014004842052-pat00027
Figure 112014004842052-pat00027

(6) 화학식 7의 합성(6) Synthesis of formula (7)

250ml의 디게스트 톨루엔(degassed toluene)에 화합물 2(0.5g, 0.7736mmol), 화합물 6(1.2g, 1.9340mmol), 테트라키스(트라이페닐포스핀)팔라듐(0) (Pd(PPh3)4,1mol%, 0.1g)을 넣고 녹였다. 이 용액을 90oC에서 12시간 동안 반응시켰다. 이 용액을 상온으로 낮춘 다음 80℃에서 감압을 통해 솔벤트를 제거하고서 물에 부어 넣고, 메틸렌클로라이드(Methylene chloride)로 2번 추출한 뒤 물로 2번 씻어주고, 황산 마그네슘으로 잔여 물을 제거하였다. 남은 용액을 감압 하에 용매를 제거하고, 아세토나이트릴(acetonitrile)로 침전을 잡고 물로 여러 번 씻어주어 깨끗한 화학식 7를 얻었다(수율: 73%).Compound 2 (0.5 g, 0.7736 mmol), Compound 6 (1.2 g, 1.9340 mmol), tetrakis (triphenylphosphine) palladium (0) (Pd (PPh3) 4,1 mol %, 0.1g) was added and dissolved. This solution was reacted at 90 ° C for 12 hours. The solution was cooled to room temperature, and the solvent was then removed under reduced pressure at 80 ° C., poured into water, extracted twice with methylene chloride, washed twice with water, and the residue was removed with magnesium sulfate. The solvent was removed from the remaining solution under reduced pressure, and the residue was precipitated with acetonitrile and washed several times with water to obtain a clear formula (7) (yield: 73%).

상기 화학식 7의 MS 데이터를 하기 도 8에 나타내었다.The MS data of the above formula (7) is shown in FIG.

<< 제조예Manufacturing example 2> 화학식 11의 제조 2> Preparation of the compound of formula (11)

Figure 112014004842052-pat00028
Figure 112014004842052-pat00028

(1) 화합물 7의 합성(1) Synthesis of Compound 7

2구 원형 바닥 플라스크(2-neck round bottom flask)에 TPP(4.0g, 13.3mmol)을 무수물 THF에 녹인 다음, 디메틸아모노피리딘(dimethylamonopyridine)을 촉매(catalyst)로 넣어주어 한 시간 가량 교반해 주었다. 그리고, 디-(t-부틸)-디카보네이트(Di-(t-butyl)-dicarbonate, 7.26g, 33.2mmol)를 무수물 THF에 잘 녹여 주사기를 이용하여 질소 조건하에서 넣어주고 R.T.에서 12시간 교반하였다. TLC로 반응을 확인하여 종료 후에 THF를 감압하였다. 헥산(Hexane)+Et3N을 용리액(eluent)으로 하여 실리카(silica) 패킹을 하고 반응 혼합물(mixture)을 로딩 후, Hx:EA=4:1로 흘려주어 불순물(impurities)를 제거하고 클로로포름(chloroform)을 흘려주었다. 컬럼을 마친 다음 감압하여 용매를 제거한 다음 헥산(hexane)으로 씻어주어 진공오븐에서 잘 건조하여 진갈색 고체 화합물 t-Boc TPP 4.0g(수율: 60%)을 얻었다.TPP (4.0 g, 13.3 mmol) was dissolved in anhydrous THF in a 2-neck round bottom flask, and then dimethylammonopyridine was added as a catalyst and stirred for about one hour . Then, di- (t-butyl) -dicarbonate (7.26 g, 33.2 mmol) was dissolved in anhydrous THF under nitrogen atmosphere using a syringe and stirred at RT for 12 hours . After the reaction was confirmed by TLC, the THF was reduced in pressure. After silica packing with hexane + Et3N as an eluent and loading the reaction mixture, impurities were removed by flowing Hx: EA = 4: 1 and chloroform was added. Respectively. After the completion of the column, the solvent was removed by decompression, followed by washing with hexane and drying well in a vacuum oven to obtain 4.0 g (yield: 60%) of a dark brown solid compound t-Boc TPP.

상기 화합물 7의 NMR 결과를 하기 도 9에 나타내었고, MS 데이터를 하기 도 10에 나타내었다.The NMR results of the compound 7 are shown in FIG. 9, and MS data is shown in FIG.

(2) 화합물 8의 합성(2) Synthesis of Compound 8

2구 원형 바닥 플라스크(2-neck round bottom flask)에 t-Boc TPP(2.36g, 4.71mmol)을 CF에 넣고 상온에서 교반하였다. 알루미늄 호일을 이용하여 광 보호(light protection) 한 후에 NBS(2.09g, 2.5eq.)을 넣고 40시간 이상 교반하였다. TLC를 통하여 반응진행 사항을 확인하고 반응이 진행되었으면 크루드 혼합물(crude mixture)를 바로 증발(evaporation) 시키고 CF/EtOH를 이용하여 재결정을 하여 진갈색 바늘 모양의 화합물 8을 1.6g(수율: 50%) 얻었다.T-Boc TPP (2.36 g, 4.71 mmol) was added to CF in a 2-neck round bottom flask and stirred at room temperature. After light protection using aluminum foil, NBS (2.09 g, 2.5 eq.) Was added and stirred for 40 hours or more. When the reaction proceeded, the crude mixture was immediately evaporated and recrystallized using CF / EtOH to obtain 1.6 g (yield: 50%) of a dark brown needle-like compound 8. [ ).

상기 화합물 8의 NMR 결과를 하기 도 11에 나타내었고, MS 데이터를 하기 도 12에 나타내었다.The NMR results of the compound 8 are shown in FIG. 11, and the MS data is shown in FIG.

Figure 112014004842052-pat00029
Figure 112014004842052-pat00029

(3) 화합물 9의 합성(3) Synthesis of Compound 9

250ml의 2구 원형 바닥 플라스크(2-neck round bottom flask)에 화합물 8(1.00g, 1.5189mmol), 4-(시아노메틸)벤젠보로닉에시드(4-(Cyanomethyl)benzeneboronic acid, 0.61g, 3.7971mmol)를 150ml 톨루엔(toluene)에 넣고 교반하였다. 온도를 ~50℃까지 올린 다음 Pd(0) (0.52mg, 3 mol%)를 넣어주었다. 수분간 교반을 하고 2M aq. K2CO3를 넣어주고 90℃까지 온도를 올려 교반하였다. 반응 후, 상온으로 온도를 낮추고 80℃에서 감압하여 용매를 날려주고 물로 여러 번 씻은 다음 MC/EtOH로 재결정하여 화합물 9를 얻었다(수율: 83%).Compound (8) (1.00 g, 1.5189 mmol), 4- (Cyanomethyl) benzeneboronic acid (0.61 g, 1.5189 mmol) was added to a 250 ml 2-neck round bottom flask, 3.7971 mmol) were dissolved in 150 ml of toluene and stirred. The temperature was raised to ~ 50 ° C and Pd (0) (0.52mg, 3 mol%) was added. After stirring for several minutes, 2M aq. K 2 CO 3 was added thereto, and the mixture was stirred at a temperature of 90 ° C. After the reaction, the temperature was lowered to room temperature, the solvent was evaporated under reduced pressure at 80 ° C, washed several times with water, and recrystallized with MC / EtOH to obtain Compound 9 (yield: 83%).

상기 화합물 9의 NMR 결과를 하기 도 13에 나타내었다.The NMR results of the compound 9 are shown in FIG.

Figure 112014004842052-pat00030
Figure 112014004842052-pat00030

(4) 화합물 11의 합성(4) Synthesis of Compound 11

250ml의 2구 원형 바닥 플라스크(2-neck round bottom flask)에 화합물 10(4g, 7.1875mmol), 5-브로모-2-티오펜카복살데하이드(5-Bromo-2-thiophenecarboxaldehyde, 2.06g, 10.7813mmol)를 150ml 톨루엔(toluene)에 넣고 교반하였다. 온도를 ~50℃까지 올린 다음 Pd(0) (0.37mg, 3mol%)를 넣어주었다. 수분간 교반을 하고 2M aq. K2CO3를 넣어주고 90℃까지 온도를 올려 교반하였다. 반응 후, 이 용액을 90℃에서 12시간 동안 반응시켰다. 이 용액을 물에 부어 넣고, 클로로포름(chloroform)로 2번 추출한 뒤, 물로 2번 씻어주고, 황산마그네슘(MgSO4)(Magnesium sulfate)으로 잔여 물을 제거하였다. 남은 용액을 감압 하에 용매를 제거하고 실리카 컬럼(silica column, eluent;hexane/EA=10:4)을 통해서 고운 파우더를 얻었다(수율: 78%).To a 250 ml 2-neck round bottom flask was added compound 10 (4 g, 7.1875 mmol), 5-bromo-2-thiophenecarboxaldehyde (2.06 g, mmol) were dissolved in 150 ml of toluene and stirred. The temperature was raised to ~ 50 ° C and Pd (0) (0.37mg, 3mol%) was added. After stirring for several minutes, 2M aq. K2CO3 was added thereto, and the temperature was raised to 90 DEG C and stirred. After the reaction, the solution was reacted at 90 DEG C for 12 hours. The solution was poured into water, extracted twice with chloroform, washed twice with water, and the residue was removed with magnesium sulfate (MgSO4). The solvent was distilled off under reduced pressure, and a fine powder was obtained through a silica column (hexane / EA = 10: 4) (yield: 78%).

상기 화합물 11의 NMR 결과를 하기 도 14에 나타내었다.The NMR results of the compound 11 are shown in Fig.

Figure 112014004842052-pat00031
Figure 112014004842052-pat00031

(5) 화합물 12의 합성(5) Synthesis of Compound 12

250ml의 2구 원형 바닥 플라스크(2-neck round bottom flask)에 화합물 10(4g, 7.1875mmol), 5-브로모-2-티오펜카복살데하이드(5-Bromo-2,2'-bithiophene-5'-Carboxaldehyde, 2.94g, 10.7813mmol) 를 150ml 톨루엔(toluene)에 넣고 교반하였다. 온도를 ~50℃까지 올린 다음 Pd(0) (0.37mg, 3 mol%)를 넣어주었다. 수분간 교반을 하고 2M aq. K2CO3를 넣어주고 90℃까지 온도를 올려 교반하였다. 반응 후, 이 용액을 90℃에서 12시간 동안 반응시켰다. 이 용액을 물에 부어 넣고, 클로로포름 (chloroform)로 2번 추출한 뒤, 물로 2번 씻어주고, 황산마그네슘(MgSO4)(Magnesium sulfate)로 잔여 물을 제거하였다. 남은 용액을 감압 하에 용매를 제거하고 실리카 컬럼(silica column, eluent;hexane/EA=10:5)을 통해서 고운 파우더를 얻었다(수율: 71%).To a 250 ml 2-neck round bottom flask was added compound 10 (4 g, 7.1875 mmol), 5-bromo-2,2'-bithiophene-5 -Carboxaldehyde, 2.94 g, 10.7813 mmol) were placed in 150 ml of toluene and stirred. The temperature was raised to ~ 50 ° C and Pd (0) (0.37 mg, 3 mol%) was added. After stirring for several minutes, 2M aq. K2CO3 was added thereto, and the temperature was raised to 90 DEG C and stirred. After the reaction, the solution was reacted at 90 DEG C for 12 hours. This solution was poured into water, extracted twice with chloroform, washed twice with water, and the residue was removed with magnesium sulfate (MgSO4). The solvent was distilled off under reduced pressure, and a fine powder was obtained through a silica column (eluent: hexane / EA = 10: 5) (yield: 71%).

Figure 112014004842052-pat00032
Figure 112014004842052-pat00032

(6) 화학식 11의 합성(6) Synthesis of compound (11)

500ml의 2구 원형 바닥 플라스크(2-neck round bottom flask)에 화합물 9(0.5g, 0.6841mmol), 화합물 11(0.78g, 1.4366mmol)을 300ml THF/MeOH(10:1)에 넣고 가열하여 녹였다. 이 용액에 소듐 메톡사이드(Sodium methoxide, NaOMe, as catalyst)를 넣고 환류/교반하였다. 반응이 진행되고 상온으로 온도를 낮춰 석출된 고체를 얻었다. 물 또는 알코올로 여러 번 씻어주거나 유기용매로 씻어주어 잘 건조하여 화학식 11을 얻었다(수율: 91%).Compound 9 (0.5 g, 0.6841 mmol) and compound 11 (0.78 g, 1.4366 mmol) were dissolved in 300 ml THF / MeOH (10: 1) in a 500 ml 2-neck round bottom flask and heated . Sodium methoxide (NaOMe, as catalyst) was added to the solution and refluxed / stirred. The reaction proceeded and the temperature was lowered to room temperature to obtain a precipitated solid. Washed several times with water or alcohol, or washed with an organic solvent and dried well to obtain the compound (11) (yield: 91%).

상기 화학식 11의 MS 데이터를 하기 도 15에 나타내었다.MS data of the above formula (11) is shown in FIG.

<< 제조예Manufacturing example 3> 화학식 12의 제조 3> Preparation of the compound of formula (12)

Figure 112014004842052-pat00033
Figure 112014004842052-pat00033

500ml의 2구 원형 바닥 플라스크(2-neck round bottom flask)에 화합물 9(0.5g, 0.6841mmol), 화합물 12(0.89g, 1.4366mmol)를 400ml THF/MeOH(10:1)에 넣고 가열하여 녹였다. 이 용액에 소듐 메톡사이드(Sodium methoxide, NaOMe, as catalyst)를 넣고 환류/교반하였다. 반응이 진행되고 상온으로 온도를 낮춰 석출된 고체를 얻었다. 물 또는 알코올로 여러 번 씻어주거나 유기용매로 씻어주어 잘 건조하여 화학식 12를 얻었다(수율: 93%).Compound 9 (0.5 g, 0.6841 mmol) and compound 12 (0.89 g, 1.4366 mmol) were dissolved in 400 ml THF / MeOH (10: 1) in a 500 ml 2-neck round bottom flask and heated . Sodium methoxide (NaOMe, as catalyst) was added to the solution and refluxed / stirred. The reaction proceeded and the temperature was lowered to room temperature to obtain a precipitated solid. Washed several times with water or alcohol or washed with an organic solvent and dried well to obtain the compound (12) (yield: 93%).

<< 실험예Experimental Example >>

상기 화학식 7의 UV 스펙트럼을 하기 도 1에 나타내었고, 상기 화학식 8의 UV 스펙트럼을 하기 도 2에 나타내었다.The UV spectrum of the formula (7) is shown in FIG. 1, and the UV spectrum of the formula (8) is shown in FIG.

상기 화학식 7의 특성은 아래와 같다.The characteristics of the above formula (7) are as follows.

- 밴드 갭(band gap): 2.18eV- Band gap: 2.18 eV

- 전기화학 특성: HOMO(-5.37eV), LUMO(-3.22eV)- Electrochemical properties: HOMO (-5.37 eV), LUMO (-3.22 eV)

- a, b 및 c의 비틀림 각도(Torsion angle of a, b, c): a(32.2도), b(14.7도), c(36.4도)- the torsion angle of a, b, and c: a (32.2 degrees), b (14.7 degrees), c (36.4 degrees)

Figure 112014004842052-pat00034
Figure 112014004842052-pat00034

- 평면성(Planarity): 1.8975Planarity: 1.8975

상기 화학식 8의 특성은 아래와 같다.The characteristics of the above formula (8) are as follows.

- 밴드 갭(band gap): 1.70eV- Band gap: 1.70 eV

- 전기화학 특성: HOMO(-5.49eV), LUMO(-3.80eV)- Electrochemical properties: HOMO (-5.49 eV), LUMO (-3.80 eV)

- a의 비틀림 각도(Torsion angle of a): a(5.3도), b(14.7도), c(36.4도)- Torsion angle of a: a (5.3 degrees), b (14.7 degrees), c (36.4 degrees)

Figure 112014004842052-pat00035
Figure 112014004842052-pat00035

- 평면성(Planarity): 2.60Planarity: 2.60

상기 화학식 7의 TGA 결과를 하기 도 3에 나타내었다. 또한, 상기 화학식 7의 IR 결과를 하기 도 4에 나타내었다.The TGA results of the formula (7) are shown in FIG. The IR results of the above formula (7) are shown in FIG.

하기 도 4의 결과를 통해서, 상기 화학식 7에 일정 온도 이상에서의 열처리 공정을 통하여 수소 결합이 형성됨을 확인할 수 있다.From the results of FIG. 4, it can be seen that the hydrogen bond is formed through the heat treatment process at a certain temperature or higher in the formula (7).

또한, 상기 화학식 7에 대한 열처리 공정 이후, UV 스펙트럼 결과를 하기 표 1 및 도 5에 나타내었다.After the heat treatment process of Chemical Formula 7, UV spectrum results are shown in Table 1 and FIG.

[표 1][Table 1]

Figure 112014004842052-pat00036
Figure 112014004842052-pat00036

일정 온도 이상에서의 열처리는 물질의 블루-시프트(Blue-shift)를 유도할 수 있다. 이러한 현상은 측쇄(side chain)의 제거로 p-p 스테킹(stacking)은 저해되지만 분자간 강한 상호 작용(수소 결합)이 일어남에 따라 분자간 꺽임현상(twisted)의 이유로 밴드갭이 커지기 때문이다. 그러나, 열처리 공정 이후 결정성 좋은 고분자와 같은 구조를 형성하고 새로운 정공 수송층 및 전자 주개층으로 사용되어 전하 이동성(charge mobility) 및 안정성을 향상하여 유기 태양 전지의 효율을 향상시킬 수 있다.Heat treatment above a certain temperature may induce a blue-shift of the material. This phenomenon is due to the removal of the side chain, which inhibits p-p stacking but increases the bandgap due to intramolecular twisted as strong intermolecular interaction (hydrogen bonding) takes place. However, after the heat treatment process, a structure similar to a crystalline polymer can be formed and used as a new hole transport layer and an electron injection layer to improve charge mobility and stability, thereby improving the efficiency of the organic solar cell.

Claims (14)

하기 화학식 1로 표시되는 화합물:
[화학식 1]
Figure 112016094160528-pat00037

상기 화학식 1에서,
L1 및 L2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합, C2~C20의 치환 또는 비치환된 알케닐렌기, 또는 S를 포함하는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이고,
R1 및 R2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 또는 치환 또는 비치환된 카르보닐기이며,
R3 내지 R12는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 C6~C60의 아릴기, 및 치환 또는 비치환되고 이종 원자로 S를 갖는 C3~C60의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택되나 단, 상기 R1 및 R2가 수소이고 L1 및 L2가 직접결합인 경우, R5 및 R10은 치환 또는 비치환되고 이종 원자로 S를 갖는 C3~C60의 헤테로아릴기이며, 상기 R3 내지 R12 중 인접한 기는 서로 연결되어 축합고리를 형성할 수 있다.
A compound represented by the following formula (1):
[Chemical Formula 1]
Figure 112016094160528-pat00037

In Formula 1,
L 1 and L 2 are the same or different and are each independently a direct bond, a substituted or unsubstituted alkenylene group having 2 to 20 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted heteroarylene group containing S,
R 1 and R 2 are the same or different and each independently hydrogen or a substituted or unsubstituted carbonyl group,
R3 to R12 are the same or different and each is independently hydrogen, substituted or unsubstituted C 6 ~ C 60 aryl group, and a substituted or unsubstituted, and consisting of a heteroaryl group of C 3 ~ C 60 having a heterologous atom S another , Provided that when R 1 and R 2 are hydrogen and L 1 and L 2 are direct bonds, R 5 and R 10 are C 3 to C 60 heteroaryl groups having a substituted or unsubstituted heteroatom S, Adjacent groups in R12 may be connected to each other to form a condensed ring.
청구항 1에 있어서, 상기 L1 및 L2는 각각 독립적으로 직접결합, 또는 하기 작용기로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 화합물:
Figure 112016094160528-pat00038

Figure 112016094160528-pat00039

Figure 112016094160528-pat00040

상기 작용기에서, X1 내지 X6은 S이다.
The compound according to claim 1, wherein L1 and L2 are each independently selected from the group consisting of a direct bond or the following functional groups:
Figure 112016094160528-pat00038

Figure 112016094160528-pat00039

Figure 112016094160528-pat00040

In this functional group, X1 to X6 are S;
청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 2 내지 6 중 어느 하나로 표시되는 것을 특징으로 하는 화합물:
[화학식 2]
Figure 112016094160528-pat00041

[화학식 3]
Figure 112016094160528-pat00042

[화학식 4]
Figure 112016094160528-pat00043

[화학식 5]
Figure 112016094160528-pat00044

[화학식 6]
Figure 112016094160528-pat00045

상기 화학식 2 내지 6에서, R3 내지 R12는 상기 화학식 1에서의 정의와 동일하고, R13 내지 R24는 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6~C60의 아릴기이다.
The compound according to claim 1, wherein the compound represented by formula (1) is represented by any one of the following formulas (2) to (6)
(2)
Figure 112016094160528-pat00041

(3)
Figure 112016094160528-pat00042

[Chemical Formula 4]
Figure 112016094160528-pat00043

[Chemical Formula 5]
Figure 112016094160528-pat00044

[Chemical Formula 6]
Figure 112016094160528-pat00045

In the general formulas (2) to (6), R 3 to R 12 are the same as defined in the above formula (1), R 13 to R 24 are the same or different and each independently represents a substituted or unsubstituted C 6 to C 60 aryl group.
청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1의 R1 및 R2는 각각 수소 결합을 하는 작용기인 것을 특징으로 하는 화합물.The compound according to claim 1, wherein R 1 and R 2 in the formula (1) are each a functional group which is a hydrogen bond. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 7 내지 14 중 어느 하나로 표시되는 것을 특징으로 하는 화합물:
[화학식 7]
Figure 112014004842052-pat00046

[화학식 8]
Figure 112014004842052-pat00047

[화학식 9]
Figure 112014004842052-pat00048

[화학식 10]
Figure 112014004842052-pat00049

[화학식 11]
Figure 112014004842052-pat00050

[화학식 12]
Figure 112014004842052-pat00051

[화학식 13]
Figure 112014004842052-pat00052

[화학식 14]
Figure 112014004842052-pat00053
The compound according to claim 1, wherein the compound represented by formula (1) is represented by any one of the following formulas (7) to (14):
(7)
Figure 112014004842052-pat00046

[Chemical Formula 8]
Figure 112014004842052-pat00047

[Chemical Formula 9]
Figure 112014004842052-pat00048

[Chemical formula 10]
Figure 112014004842052-pat00049

(11)
Figure 112014004842052-pat00050

[Chemical Formula 12]
Figure 112014004842052-pat00051

[Chemical Formula 13]
Figure 112014004842052-pat00052

[Chemical Formula 14]
Figure 112014004842052-pat00053
애노드, 캐소드 및 상기 애노드 및 캐소드 사이에 배치된 1층 이상의 광활성층을 포함하고, 상기 광활성층 중 1층 이상은 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 기재된 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 태양 전지.And at least one photoactive layer disposed between the anode and the cathode, wherein at least one of the photoactive layers includes a compound represented by the formula (1) as defined in any one of claims 1 to 5 Organic solar cell. 청구항 6에 있어서, 상기 광활성층은 전자주개 물질을 포함하는 유기물층, 전자주개 물질 및 전자받개 물질을 포함하는 유기물층, 및 전자받개 물질을 포함하는 유기물층을 순차적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 태양 전지.7. The organic solar battery according to claim 6, wherein the photoactive layer sequentially includes an organic material layer including an electron donor material, an organic material layer including an electron donor material and an electron acceptor material, and an organic material layer including an electron acceptor material. 청구항 7에 있어서, 상기 전자주개 물질은 화학식 1로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 하는 유기 태양 전지.[Claim 7] The organic solar battery according to claim 7, wherein the electron donor material is a compound represented by Chemical Formula (1). 청구항 7에 있어서, 상기 전자주개 물질을 포함하는 유기물층은, 화학식 1로 표시되는 화합물에 열처리 또는 광처리에 의해 제거되는 치환기가 도입된 화합물을 이용하여 박막을 형성한 후, 열처리 또는 광처리하는 단계를 포함하는 방법에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 태양 전지.[7] The method of claim 7, wherein the organic material layer including the electron donor material includes a step of forming a thin film using a compound introduced with a substituent group removed by heat treatment or light treatment on the compound represented by Chemical Formula 1, followed by heat treatment or light treatment Wherein the organic solar cell is formed by a method comprising: 청구항 9에 있어서, 상기 열처리 또는 광처리에 의해 제거되는 치환기는 알코올기, 페놀기, 카테콜기, 카르보닐기, 티올기 및 아민기로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 유기 태양 전지.The organic solar battery according to claim 9, wherein the substituent group removed by the heat treatment or the light treatment is selected from the group consisting of an alcohol group, a phenol group, a catechol group, a carbonyl group, a thiol group and an amine group. 청구항 9에 있어서, 상기 열처리 또는 광처리에 의해 제거되는 치환기는 tert-부틸카르보닐기인 것을 특징으로 하는 유기 태양 전지.The organic solar battery according to claim 9, wherein the substituent removed by the heat treatment or the light treatment is a tert-butylcarbonyl group. 청구항 7에 있어서, 상기 전자받개 물질은 플러렌, 플러렌 유도체, 바소쿠프로인, 반도체성 원소, 반도체성 화합물 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 유기 태양 전지.The organic solar battery according to claim 7, wherein the electron acceptor material is selected from the group consisting of fullerene, fullerene derivative, vasocopherin, semiconductor element, semiconductor compound, and combinations thereof. 청구항 6에 있어서, 상기 유기 태양 전지는 정공 수송층 및 전자 수송층 중 1종 이상을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 태양 전지.7. The organic solar battery according to claim 6, wherein the organic solar cell further comprises at least one of a hole transporting layer and an electron transporting layer. 청구항 9에 있어서, 상기 열처리 또는 광처리에 의해 제거되는 치환기가 도입된 화합물은 하기 화학식 15 내지 19 중 어느 하나로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 하는 유기 태양 전지:
[화학식 15]
Figure 112016094160528-pat00054

[화학식 16]
Figure 112016094160528-pat00055

[화학식 17]
Figure 112016094160528-pat00056

[화학식 18]
Figure 112016094160528-pat00057

[화학식 19]
Figure 112016094160528-pat00058

상기 화학식 15 내지 19에서,
R3 내지 R12는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 C6~C60의 아릴기, 및 치환 또는 비치환되고 이종 원자로 S를 갖는 C3~C60의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택되고, 상기 R3 내지 R12 중 인접한 기는 서로 연결되어 축합고리를 형성할 수 있으며,
R13 내지 R24는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6~C60의 아릴기이다.
[Claim 12] The organic solar battery according to claim 9, wherein the compound introduced with the substituent removed by the heat treatment or the light treatment is a compound represented by any one of Chemical Formulas (15) to (19)
[Chemical Formula 15]
Figure 112016094160528-pat00054

[Chemical Formula 16]
Figure 112016094160528-pat00055

[Chemical Formula 17]
Figure 112016094160528-pat00056

[Chemical Formula 18]
Figure 112016094160528-pat00057

[Chemical Formula 19]
Figure 112016094160528-pat00058

In the above formulas 15 to 19,
R3 to R12 are the same or different and each is independently hydrogen, substituted or unsubstituted C 6 ~ C 60 aryl group, and a substituted or unsubstituted, and consisting of a heteroaryl group of C 3 ~ C 60 having a heterologous atom S another And adjacent groups of R 3 to R 12 may be connected to each other to form a condensed ring,
R13 to R24 are the same or different and each independently represent a substituted or unsubstituted of C 6 ~ C 60 aryl group to each other.
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