[发明专利]一种TADF发光分子发光性能的高通量预测方法

说明书

本发明公开了一种TADF发光分子发光性能的高通量预测方法，该方法对满足预设光电性能条件的分子给体、分子受体以及分子连接体进行虚拟合成得到TADF发光分子，将部分TADF发光分子作为样本分子，将样本分子的分子结构转换成ECFP分子指纹，使用基于深度神经网络的回归模型对样本分子的分子特征和发光性能进行训练，并使用训练好的回归模型对所有TADF发光分子发光性能进行预测，最后选择预设发光性能阀值，对TADF发光分子进行筛选，筛选出的TADF发光分子作为实验合成对象。本发明能够很大程度的减少TADF发光分子设计的周期和成本。

技术领域

本发明涉及发光材料设计技术领域，特别是涉及一种TADF发光分子发光性能的高通量预测方法。

背景技术

有机发光二极管(OLED)因其自发光、驱动电压低、柔性显示、响应速度快等特性备受科学界和工业界关注，目前已在平板显示、固态照明、可穿戴设备显示等领域获得了大量应用。有机电致发光材料，作为发光器件的核心技术，目前以取得了显著进展。基于荧光发射材料的第1代OLED仅仅利用了单重态激子发光，其内量子效率(IQE)只有25％。第2代OLED基于贵金属包含的磷光发射材料，通过贵金属与其配体间的自旋轨道耦合(SOC)综合利用了单重态(25％)和三重态(75％)激子，IQE可达100％。然而，磷光发射材料仍存在如下问题:(1)Ir(III)，Pt(II)和Os(II)等金属价格高昂；(2)基于磷光发射的OLED在高电流下会出现效率滚降现象；(3)高效且稳定的深蓝磷光基OLED(PhOLED)的制备难度仍然较大。近10年来，为了避免使用贵金属，人们尝试各种方法提高荧光OLED的单重态激子产率，其中，热激活延迟荧光(TADF)材料，成为了该领域的研究热点。

目前在TADF材料的设计和合成方面，绿光材料的辐射波长中心为532nm，对应能量为2.33eV，相应材料合成最容易获得，且基于绿光的TADF OLED的电致发光效率和寿命是三基色中最好的。目前主要的绿光OLED材料有Cu(I)化合物，咔唑/间苯二腈衍生物，三嗪衍生物等，其外量子效率(EQE)在6％～29％不等，已经可以媲美高性能的PhOLED。

蓝光材料辐射波长中心为450nm，对应能量为2.76eV，其HOMO(最高占据分子轨道)和LUMO(最低未占分子轨道)能级差较大，共轭度较小且大多呈扭曲刚性结构，材料合成也相对容易获得。目前主要的蓝光材料有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器件的电流效率达到21.1～30.1cd/A，功率效率为11.0～15.76lm/W，亮度为28500～42750cd/m2。

红光材料辐射中心波长为650nm，对应能量为1.91eV，相较于绿光和蓝光，由于波长的增加使非辐射衰减增加，因此要求更大的共轭体系或更强的分子内电荷转移能力。该波段材料设计及合成难度加大，器件的发光效率和EQE也较低。目前红光材料主要有PTZ-TRZ，HAP-3TPA，蒽醌衍生物，其EQE能达到9％～17％。

长期以来，有机化学合成严重依赖于经验知识，在OLED发光分子的合成中亦是如此。所合成的分子可以具有什么样的发光性质，所制成的器件的各种光电性能参数如何，稳定性如何，都依靠不断的经验试错。此种分子设计方式周期长，成本高，且需要极大的人力资源。

发明内容

本发明的目的在于提供一种TADF发光分子发光性能的高通量预测方法，能够很大程度的减少TADF发光分子设计的周期和成本。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种TADF发光分子发光性能的高通量预测方法，包括步骤：

S1：从有机分子化学数据库中筛选出分子给体、分子受体以及分子连接体，其中，所述分子给体、分子受体满足预设光电性能条件；

S2：按照BRICS逆向合成规则，根据分子给体-分子连接体-分子受体的合成方式对每个分子给体、分子受体以及分子连接体进行虚拟合成，得到TADF发光分子；