[發(fā)明專利]一種TADF發(fā)光分子發(fā)光性能的高通量預(yù)測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011181452.6
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112185478B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譚箏;史衛(wèi)梅;楊仕清
• 申請（專利權(quán)）人: 成都職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號: G16C20/20
• 分類號: G16C20/20;G06N3/08;G06N3/04
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 胡川

本發(fā)明公開了一種TADF發(fā)光分子發(fā)光性能的高通量預(yù)測方法，該方法對滿足預(yù)設(shè)光電性能條件的分子給體、分子受體以及分子連接體進(jìn)行虛擬合成得到TADF發(fā)光分子，將部分TADF發(fā)光分子作為樣本分子，將樣本分子的分子結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換成ECFP分子指紋，使用基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的回歸模型對樣本分子的分子特征和發(fā)光性能進(jìn)行訓(xùn)練，并使用訓(xùn)練好的回歸模型對所有TADF發(fā)光分子發(fā)光性能進(jìn)行預(yù)測，最后選擇預(yù)設(shè)發(fā)光性能閥值，對TADF發(fā)光分子進(jìn)行篩選，篩選出的TADF發(fā)光分子作為實(shí)驗(yàn)合成對象。本發(fā)明能夠很大程度的減少TADF發(fā)光分子設(shè)計(jì)的周期和成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及發(fā)光材料設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種TADF發(fā)光分子發(fā)光性能的高通量預(yù)測方法。

背景技術(shù)

有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)因其自發(fā)光、驅(qū)動電壓低、柔性顯示、響應(yīng)速度快等特性備受科學(xué)界和工業(yè)界關(guān)注，目前已在平板顯示、固態(tài)照明、可穿戴設(shè)備顯示等領(lǐng)域獲得了大量應(yīng)用。有機(jī)電致發(fā)光材料，作為發(fā)光器件的核心技術(shù)，目前以取得了顯著進(jìn)展。基于熒光發(fā)射材料的第1代OLED僅僅利用了單重態(tài)激子發(fā)光，其內(nèi)量子效率(IQE)只有25％。第2代OLED基于貴金屬包含的磷光發(fā)射材料，通過貴金屬與其配體間的自旋軌道耦合(SOC)綜合利用了單重態(tài)(25％)和三重態(tài)(75％)激子，IQE可達(dá)100％。然而，磷光發(fā)射材料仍存在如下問題:(1)Ir(III)，Pt(II)和Os(II)等金屬價格高昂；(2)基于磷光發(fā)射的OLED在高電流下會出現(xiàn)效率滾降現(xiàn)象；(3)高效且穩(wěn)定的深藍(lán)磷光基OLED(PhOLED)的制備難度仍然較大。近10年來，為了避免使用貴金屬，人們嘗試各種方法提高熒光OLED的單重態(tài)激子產(chǎn)率，其中，熱激活延遲熒光(TADF)材料，成為了該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

目前在TADF材料的設(shè)計(jì)和合成方面，綠光材料的輻射波長中心為532nm，對應(yīng)能量為2.33eV，相應(yīng)材料合成最容易獲得，且基于綠光的TADF OLED的電致發(fā)光效率和壽命是三基色中最好的。目前主要的綠光OLED材料有Cu(I)化合物，咔唑/間苯二腈衍生物，三嗪衍生物等，其外量子效率(EQE)在6％～29％不等，已經(jīng)可以媲美高性能的PhOLED。

藍(lán)光材料輻射波長中心為450nm，對應(yīng)能量為2.76eV，其HOMO(最高占據(jù)分子軌道)和LUMO(最低未占分子軌道)能級差較大，共軛度較小且大多呈扭曲剛性結(jié)構(gòu)，材料合成也相對容易獲得。目前主要的藍(lán)光材料有Cu(I)化合物，三嗪衍生物，二苯基砜衍生物等，其EQE在5％～25％不等，OLED器件的電流效率達(dá)到21.1～30.1cd/A，功率效率為11.0～15.76lm/W，亮度為28500～42750cd/m2。

紅光材料輻射中心波長為650nm，對應(yīng)能量為1.91eV，相較于綠光和藍(lán)光，由于波長的增加使非輻射衰減增加，因此要求更大的共軛體系或更強(qiáng)的分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移能力。該波段材料設(shè)計(jì)及合成難度加大，器件的發(fā)光效率和EQE也較低。目前紅光材料主要有PTZ-TRZ，HAP-3TPA，蒽醌衍生物，其EQE能達(dá)到9％～17％。

長期以來，有機(jī)化學(xué)合成嚴(yán)重依賴于經(jīng)驗(yàn)知識，在OLED發(fā)光分子的合成中亦是如此。所合成的分子可以具有什么樣的發(fā)光性質(zhì)，所制成的器件的各種光電性能參數(shù)如何，穩(wěn)定性如何，都依靠不斷的經(jīng)驗(yàn)試錯。此種分子設(shè)計(jì)方式周期長，成本高，且需要極大的人力資源。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種TADF發(fā)光分子發(fā)光性能的高通量預(yù)測方法，能夠很大程度的減少TADF發(fā)光分子設(shè)計(jì)的周期和成本。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是：提供一種TADF發(fā)光分子發(fā)光性能的高通量預(yù)測方法，包括步驟：

S1：從有機(jī)分子化學(xué)數(shù)據(jù)庫中篩選出分子給體、分子受體以及分子連接體，其中，所述分子給體、分子受體滿足預(yù)設(shè)光電性能條件；

S2：按照BRICS逆向合成規(guī)則，根據(jù)分子給體-分子連接體-分子受體的合成方式對每個分子給體、分子受體以及分子連接體進(jìn)行虛擬合成，得到TADF發(fā)光分子；