研究發(fā)現新分子,未來(lái)可望實(shí)現低成本OLED
哈佛大學(xué)研究人員已設計超過(guò)1,000種藍光分子,用于OLED時(shí)能夠大幅提升OLED電視、智慧手機以及平板的顯示功效。
哈佛大學(xué)等研究人員利用機器習得方式篩選可能可以使用的藍光OLED分子,未來(lái)可望實(shí)現低成本OLED。(圖片來(lái)源:哈佛大學(xué)) |
OLED屏幕使用發(fā)光有機分子,電流通過(guò)時(shí)會(huì )發(fā)光。與常見(jiàn)的液晶不同,OLED屏幕不需要背光裝置,也就是說(shuō)OLED顯示器具薄型且彈性的特色,就像一片塑膠片一樣簡(jiǎn)單。OLED顯示上的每一個(gè)像素都能夠獨立開(kāi)、關(guān),大幅增進(jìn)屏幕顏色對比和能耗效率。在高階消費產(chǎn)品中,OLED正逐漸取代LCDs,但是OLED的低穩定性和藍光材料不足的問(wèn)題也造成OLED在大尺寸顯示如電視等領(lǐng)域競爭力降低。
哈佛研究人員的跨專(zhuān)業(yè)團隊,與麻省理工以及三星合作發(fā)展大尺寸、用電腦控制的篩選過(guò)程,他們稱(chēng)此為“分子太空梭(Molecular Space Shuttle)”,加入研發(fā)階段的化學(xué)制程、機器習得和化學(xué)資訊(cheminformatics)以快速找出符合或者優(yōu)于業(yè)界標準的新OLED分子。
化學(xué)生物學(xué)系教授A(yíng)lán Aspuru-Guzik表示:“一般相信OLED的原子僅限于一個(gè)很校區域的分子空間,但是借由繁復的分子制造器(Molecular Builder),輔以最先進(jìn)的機器習得并加上研究人員的專(zhuān)長(cháng)我們發(fā)現很大一部分高效率藍光OLED原料?!?br />
最大的挑戰在于生產(chǎn)符合成本的藍光OLED。
和液晶技術(shù)一樣,OLED利用綠、紅和藍色子像素制造所有屏幕上肉眼所見(jiàn)的顏色。但是一直以來(lái),要生產(chǎn)能夠發(fā)出藍光的OLED都相當困難。為了提升效率,OLED的制造商制造出有機金屬錯合物分子,利用銥等轉換用的貴金屬通過(guò)磷光加強分子。
這個(gè)制成造價(jià)不菲且仍然未能達成穩定的OLED藍光效果。
Aspuru-Guzik和其團隊正在尋求這些有機金屬錯和物系統的替方案,希望能夠達到完全只使用有機分子。
研究團隊從打造超過(guò)16億前在分子的資料庫著(zhù)手,并逐漸縮小范圍。由資訊工程學(xué)系助理教授Ryan Adams所帶領(lǐng)的哈佛哈佛大學(xué)約翰·保爾森工程與應用科學(xué)學(xué)院研究團隊發(fā)展出新的機器習得演算法,能夠預測哪些分子可能產(chǎn)生出可用效果,并且優(yōu)先選擇對這些分子進(jìn)行測試。這項創(chuàng )舉大幅減少研究的運算費用。
這種篩選原子的方法不只能夠運用在OLED上。
Aspuru-Guzil教授表示:“這項研究只是一個(gè)中繼點(diǎn),以期激發(fā)更多高階有機原子能夠應用于液流電池、太陽(yáng)能電池、有機雷射以及更多其他領(lǐng)域中。加速分子動(dòng)力學(xué)的設計的未來(lái)發(fā)展令人感到興奮?!?br />
這項研究由三星先進(jìn)技術(shù)研究院贊助完成。