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하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 단위를 포함하는 것인 헤테로환 화합물: [화학식 1][화학식 2]화학식 1 및 2에 있어서, L1, L2, L1' 및 L2'는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로, 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 2가의 헤테로고리기이고,L 및 L'는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 2가의 헤테로고리기이며, R1, R3, R1' 및 R3'는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 에스터기이고, R2, R4, R2' 및 R4'는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 수소 또는 할로겐기이다
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청구항 1에 있어서, L1, L2, L1' 및 L2'는 서로 동일하고, 각각 독립적으로 직접결합; 또는 하기 구조식 중 어느 하나로 표시되고, L 및 L'는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 하기 구조식 중 어느 하나로 표시되는 것인 헤테로환 화합물: 상기 구조에 있어서, X1 내지 X6은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 CRR', NR, O, SiRR', PR, S, GeRR', Se 또는 Te이고, Y1 및 Y2는 서로 동일하서나 상이하고, 각각 독립적으로 CR", N, SiR", P 또는 GeR"이며, R, R', R", R10 내지 R13은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 할로겐기; 니트로기; 시아노기; 카복실기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 카보닐기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알릴기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 에스터기; 치환 또는 비치환된 아미드기; 치환 또는 비치환된 에테르기; 치환 또는 비치환된 술포닐기; 치환 또는 비치환된 술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다
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3
청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 1-1로 표시되고, 상기 화학식 2는 하기 화학식 2-1로 표시되는 것인 헤테로환 화합물: [화학식 1-1][화학식 1-2]화학식 1-1 및 1-2에 있어서, L, L', L1, L1', L2, L2', R2, R4, R2' 및 R4'는 화학식 1에서 정의한 바와 동일하고, A1 내지 A4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 할로겐기; 니트로기; 시아노기; 카복실기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 카보닐기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알릴기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 에스터기; 치환 또는 비치환된 아미드기; 치환 또는 비치환된 에테르기; 치환 또는 비치환된 술포닐기; 치환 또는 비치환된 술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다
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4
청구항 1에 있어서, 상기 헤테로환 화합물의 말단은 하기 화학식 3으로 표시되는 것인 헤테로환 화합물: [화학식 3] 화학식 3에 있어서, d는 1 내지 5의 정수이고, X는 CRaRb, NRa, O, SiRaRb, PRa, S, GeRaRb, Se 및 Te로 이루어진 군에서 선택되며,Ra, Rb, R6 및 R7은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 이미드기; 아미드기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 및 치환 또는 비치환된 헤테로고리기로 이루어진 군으로부터 선택되고, R8는 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 이미드기; 아미드기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 헤테로고리기 또는 하기의 구조이며, 상기 구조에 있어서, Cy는 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고, R100 및 R101은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 할로알킬기; 니트릴기; 니트로기; 이미드기; 아미드기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다
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청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1 또는 2로 표시되는 헤테로환 화합물은 하기 화학식 4 내지 19 중 어느 하나로 표시되는 것인 헤테로환 화합물: [화학식 4] [화학식 5] [화학식 6] [화학식 7][화학식 8][화학식 9][화학식 10][화학식 11][화학식 12] [화학식 13] [화학식 14] [화학식 15][화학식 16][화학식 17][화학식 18][화학식 19]화학식 4 내지 19에 있어서, d 및 d'는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 1 내지 5의 정수이고,d 및 d'가 2 이상인 경우, 2 이상의 괄호 내의 구조는 서로 같거나 상이하며, a 및 b는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 0 또는 1의 정수이고, X 및 X'는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 CRaRb, NRa, O, SiRaRb, PRa, S, GeRaRb, Se 및 Te로 이루어진 군에서 선택되며,X1 내지 X6, X10 및 X11은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 CRR', NR, O, SiRR', PR, S, GeRR', Se 또는 Te이고, Y1 및 Y2는 서로 동일하서나 상이하고, 각각 독립적으로 CR", N, SiR", P 또는 GeR"이며, R, R', R", R10 내지 R13, Ra, Rb, R6, R6' R7, R7' 및 S1 내지 S4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 이미드기; 아미드기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고, A1 내지 A4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 할로겐기; 니트로기; 시아노기; 카복실기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 카보닐기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알릴기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 에스터기; 치환 또는 비치환된 아미드기; 치환 또는 비치환된 에테르기; 치환 또는 비치환된 술포닐기; 치환 또는 비치환된 술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이며, R2, R4, R2' 및 R4'는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 할로겐기이고, R8 및 R8'는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 이미드기; 아미드기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 헤테로고리기 또는 하기의 구조이며, 상기 구조에 있어서, Cy는 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고, R100 및 R101은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 할로알킬기; 니트릴기; 니트로기; 이미드기; 아미드기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다
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청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로환 화합물은 하기 화학식 1-1-1 내지 1-1-16 중 어느 하나로 표시되는 것인 헤테로환 화합물: [화학식 1-1-1] [화학식 1-1-2][화학식 1-1-3][화학식 1-1-4][화학식 1-1-5][화학식 1-1-6][화학식 1-1-7][화학식 1-1-8] [화학식 1-1-9] [화학식 1-1-10][화학식 1-1-11][화학식 1-1-12][화학식 1-1-13][화학식 1-1-14][화학식 1-1-15][화학식 1-1-16]
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7
청구항 1에 있어서,상기 화학식 2로 표시되는 헤테로환 화합물은 하기 화학식 2-1-1 내지 2-1-16 중 어느 하나로 표시되는 것인 헤테로환 화합물: [화학식 2-1-1] [화학식 2-1-2][화학식 2-1-3][화학식 2-1-4][화학식 2-1-5][화학식 2-1-6][화학식 2-1-7][화학식 2-1-8] [화학식 2-1-9] [화학식 2-1-10][화학식 2-1-11][화학식 2-1-12][화학식 2-1-13][화학식 2-1-14][화학식 2-1-15][화학식 2-1-16]
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8
제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비되는 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비되고, 광활성층을 포함하는 1층 이상의 유기물층을 포함하고, 상기 유기물층 중 1층 이상은 청구항 1 내지 7 중 어느 하나의 항에 따른 헤테로환 화합물을 포함하는 것인 유기 태양 전지
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청구항 8에 있어서, 상기 유기물층은 정공 수송층, 정공 주입층 또는 정공 수송과 정공 주입을 동시에 하는 층을 포함하고, 상기 정공 수송층, 정공 주입층 또는 정공 수송과 정공 주입을 동시에 하는 층은 상기 헤테로환 화합물을 포함하는 유기 태양 전지
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청구항 8에 있어서, 상기 유기물층은 전자주입층, 전자 수송층 또는 전자 주입과 전자 수송을 동시에 하는 층을 포함하고, 상기 전자주입층, 전자 수송층 또는 전자 주입과 전자 수송을 동시에 하는 층은 상기 헤테로환 화합물을 포함하는 유기 태양 전지
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청구항 8에 있어서, 상기 광활성층은 전자 주개 및 전자 받개로 이루어진 군에서 선택되는 1 또는 2 이상을 포함하고, 상기 전자 주개는 상기 헤테로환 화합물을 포함하는 것인 유기 태양 전지
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청구항 11에 있어서, 상기 전자 받개는 플러렌, 플러렌 유도체, 바소쿠프로인, 반도체성 원소, 반도체성 화합물 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것인 유기 태양 전지
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청구항 11에 있어서, 상기 전자 주개 및 전자 받개는 벌크 헤테로 정션(BHJ)을 구성하는 것인 유기 태양 전지
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청구항 8에 있어서, 상기 광활성층은 n형 유기물층 및 p형 유기물층을 포함하는 이층 박막(bilayer)구조이며, 상기 p형 유기물층은 상기 헤테로환 화합물을 포함하는 것인 유기 태양 전지
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