三星聯(lián)手哈佛、MIT發(fā)明藍(lán)光分子 大幅降低OLED成本

　　來(lái)自哈佛大學(xué)的研究人員已經(jīng)設(shè)計(jì)出超過1000個(gè)用于有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)的藍(lán)光分子，這項(xiàng)成果將能大幅降低OLED的生產(chǎn)成本，并提升使用OLED屏幕的電視、智能手機(jī)和平板電腦的效能。

　　這個(gè)項(xiàng)目是由哈佛大學(xué)的研究人員聯(lián)合麻省理工學(xué)院和三星共同開展的，這是一個(gè)結(jié)合了理論與實(shí)驗(yàn)化學(xué)、機(jī)器學(xué)習(xí)和化學(xué)信息學(xué)的大規(guī)模計(jì)算機(jī)輔助篩選流程，項(xiàng)目的目標(biāo)是找出性能高于現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的OLED分子。

　　跟液晶屏幕(LCD)不一樣的是，OLED屏幕不需要背光，而且可以做得像塑料片一樣輕薄柔韌。OLED在通電之后可以實(shí)現(xiàn)單個(gè)像素的開關(guān)和發(fā)光。雖然越來(lái)越多的智能手機(jī)和電視都開始采用OLED，這種屏幕已經(jīng)慢慢向消費(fèi)者市場(chǎng)普及。

　　“人們?cè)?jīng)認(rèn)為這種有機(jī)發(fā)光分子只可能來(lái)自一個(gè)范圍很小的分子領(lǐng)域。”這個(gè)研究項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人哈佛大學(xué)化學(xué)與化學(xué)生物專業(yè)的教授Alán Aspuru-Guzik說道，“但是通過研發(fā)精密的分子構(gòu)建器，采用最先進(jìn)的機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，以及吸取實(shí)驗(yàn)專家的建議，我們發(fā)現(xiàn)了更多高性能的藍(lán)光OLED材料。”

　　根據(jù)項(xiàng)目研究人員的說法，降低OLED生產(chǎn)成本的一個(gè)主要困難是藍(lán)色的呈現(xiàn)。OLED跟LCD一樣也需要綠、紅、藍(lán)三種顏色的子像素組合來(lái)實(shí)現(xiàn)屏幕上所有顏色。但是有機(jī)分子很難有效地發(fā)出藍(lán)光。為了提升藍(lán)光的強(qiáng)度，OLED制造商會(huì)使用一些過渡金屬(比如銥)來(lái)生產(chǎn)一種有機(jī)金屬分子。雖然這種做法能夠達(dá)到目標(biāo)，但是成本過于高昂。

　　在項(xiàng)目開始時(shí)，研究人員先建立出一個(gè)含有超過160萬(wàn)個(gè)候選分子的分子庫(kù)，然后利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法估算哪些分子更有可能達(dá)到良好的效果，縮小選擇范圍?；瘜W(xué)和機(jī)器學(xué)習(xí)的結(jié)合讓研究人員更容易地預(yù)測(cè)分子的顏色和亮度。

　　“分子就像是運(yùn)動(dòng)員一樣。”Aspuru-Guzik說道，“你可以很容易找到分別擅長(zhǎng)跑步、游泳和騎車的人，但是你很難找到一個(gè)三項(xiàng)全能選手。我們的目標(biāo)分子必須做到三項(xiàng)全能——它們要足夠藍(lán)、足夠穩(wěn)定和足夠明亮。”

　　為了找出這些超級(jí)分子，研究人員結(jié)合使用理論模型和實(shí)驗(yàn)實(shí)踐建立了一個(gè)網(wǎng)頁(yè)應(yīng)用，讓合作人員研究超過50萬(wàn)條量子化學(xué)模擬結(jié)果。在這一階段完成之后，研究團(tuán)隊(duì)選定了數(shù)百個(gè)能夠超出現(xiàn)有無(wú)金屬OLED水平的分子。