哈佛大學(xué)研究人員已設(shè)計(jì)超過(guò)1,000種藍(lán)光分子，用于OLED時(shí)能夠大幅提升OLED電視、智慧手機(jī)以及平板的顯示功效。
OLED屏幕使用發(fā)光有機(jī)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(dú)立開(kāi)、關(guān)，大幅增進(jìn)屏幕顏色對(duì)比和能耗效率。在高階消費(fèi)產(chǎn)品中，OLED正逐漸取代LCDs，但是OLED的低穩(wěn)定性和藍(lán)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(jìng)爭(zhēng)力降低。
哈佛研究人員的跨專(zhuān)業(yè)團(tuán)隊(duì)，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(jī)器習(xí)得和化學(xué)資訊(cheminformatics)以快速找出符合或者優(yōu)于業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的新OLED分子。
化學(xué)生物學(xué)系教授Alán Aspuru-Guzik表示:“一般相信OLED的原子僅限于一個(gè)很校區(qū)域的分子空間，但是借由繁復(fù)的分子制造器(Molecular Builder)，輔以最先進(jìn)的機(jī)器習(xí)得并加上研究人員的專(zhuān)長(zhǎng)我們發(fā)現(xiàn)很大一部分高效率藍(lán)光OLED原料。”
最大的挑戰(zhàn)在于生產(chǎn)符合成本的藍(lán)光OLED。
和液晶技術(shù)一樣，OLED利用綠、紅和藍(lán)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(lán)光的OLED都相當(dāng)困難。為了提升效率，OLED的制造商制造出有機(jī)金屬錯(cuò)合物分子，利用銥等轉(zhuǎn)換用的貴金屬通過(guò)磷光加強(qiáng)分子。
這個(gè)制成造價(jià)不菲且仍然未能達(dá)成穩(wěn)定的OLED藍(lán)光效果。
Aspuru-Guzik和其團(tuán)隊(duì)正在尋求這些有機(jī)金屬錯(cuò)和物系統(tǒng)的替方案，希望能夠達(dá)到完全只使用有機(jī)分子。
研究團(tuán)隊(duì)從打造超過(guò)16億前在分子的資料庫(kù)著手，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(yīng)用科學(xué)學(xué)院研究團(tuán)隊(duì)發(fā)展出新的機(jī)器習(xí)得演算法，能夠預(yù)測(cè)哪些分子可能產(chǎn)生出可用效果，并且優(yōu)先選擇對(duì)這些分子進(jìn)行測(cè)試。這項(xiàng)創(chuàng)舉大幅減少研究的運(yùn)算費(fèi)用。
這種篩選原子的方法不只能夠運(yùn)用在OLED上。
Aspuru-Guzil教授表示:“這項(xiàng)研究只是一個(gè)中繼點(diǎn)，以期激發(fā)更多高階有機(jī)原子能夠應(yīng)用于液流電池、太陽(yáng)能電池、有機(jī)雷射以及更多其他領(lǐng)域中。加速分子動(dòng)力學(xué)的設(shè)計(jì)的未來(lái)發(fā)展令人感到興奮。”
這項(xiàng)研究由三星先進(jìn)技術(shù)研究院贊助完成。
