哈佛大學(xué)研究人員已設(shè)計超過1,000種藍(lán)光分子，用于OLED時能夠大幅提升OLED電視、智慧手機以及平板的顯示功效。
OLED屏幕使用發(fā)光有機分子，電流通過時會發(fā)光。與常見的液晶不同，OLED屏幕不需要背光裝置，也就是說OLED顯示器具薄型且彈性的特色，就像一片塑膠片一樣簡單。OLED顯示上的每一個像素都能夠獨立開、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(wěn)定性和藍(lán)光材料不足的問題也造成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業(yè)團(tuán)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程，他們稱此為“分子太空梭(Molecular Space Shuttle)”，加入研發(fā)階段的化學(xué)制程、機器習(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)的機器習(xí)得并加上研究人員的專長我們發(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的顏色。但是一直以來，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金屬錯合物分子，利用銥等轉(zhuǎn)換用的貴金屬通過磷光加強分子。
這個制成造價不菲且仍然未能達(dá)成穩(wěn)定的OLED藍(lán)光效果。
Aspuru-Guzik和其團(tuán)隊正在尋求這些有機金屬錯和物系統(tǒng)的替方案，希望能夠達(dá)到完全只使用有機分子。
研究團(tuán)隊從打造超過16億前在分子的資料庫著手，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)隊發(fā)展出新的機器習(xí)得演算法，能夠預(yù)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:“這項研究只是一個中繼點，以期激發(fā)更多高階有機原子能夠應(yīng)用于液流電池、太陽能電池、有機雷射以及更多其他領(lǐng)域中。加速分子動力學(xué)的設(shè)計的未來發(fā)展令人感到興奮。”
這項研究由三星先進(jìn)技術(shù)研究院贊助完成。
