近日，哈佛大學(xué)聯(lián)合三星、MIT篩選出超過1000個(gè)用于有機(jī)發(fā)光二極管（OLED）的藍(lán)光分子，該新型材料如果應(yīng)用在OLED當(dāng)中，能大幅降低其生產(chǎn)成本，并能提升OLED屏的性能。
研究人員們開發(fā)了一個(gè)由于計(jì)算機(jī)輔助的分子太空梭（Molecular Space Shuttle）篩選流程，該流程結(jié)合了實(shí)驗(yàn)化學(xué)、機(jī)器學(xué)習(xí)、化學(xué)信息學(xué)，可以快速找出高于產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的新型OLED分子。
該小組負(fù)責(zé)人Aspuru-Guzik說到，一直以來，研究人員認(rèn)為有機(jī)發(fā)光分子應(yīng)該來自一個(gè)范圍很小、人們很難發(fā)現(xiàn)的分子領(lǐng)域。但通過精密的分子構(gòu)建器，同時(shí)配合最先進(jìn)的機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，他們發(fā)現(xiàn)了高性能的藍(lán)光OLED材料。
根據(jù)項(xiàng)目研究人員介紹，要想降低OLED生產(chǎn)成本，其最大的挑戰(zhàn)是發(fā)出藍(lán)光。
OLED跟LCD一樣也需要綠、紅、藍(lán)三種顏色的子像素組合來實(shí)現(xiàn)屏幕中的所有顏色，但目前存在的問題是，有機(jī)分子很難有效地發(fā)出藍(lán)光。為了提升藍(lán)光強(qiáng)度，OLED制造商會使用一些過渡金屬（比如銥）憑借磷光現(xiàn)象（ phosphorescence）增強(qiáng)分子，從而生產(chǎn)出一種有機(jī)金屬分子。但這一解決方案成本過高，而且并不能保證藍(lán)光的穩(wěn)定性。
因此Aspuru-Guzik和他的團(tuán)隊(duì)想要完全使用有機(jī)分子取代這些有機(jī)金屬化合物。首先研究人員建立了一個(gè)超過160萬個(gè)候選分子的分子庫，為了縮小范圍，哈佛大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)助理教授 Ryan Adams帶領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)出新型的機(jī)器學(xué)習(xí)算法來預(yù)測哪種分子能產(chǎn)生較好的結(jié)果，并優(yōu)先對這些分子進(jìn)行虛擬測試。通過這種方式，將搜索計(jì)算成本減少了十倍以上。他們總結(jié)說，化學(xué)和機(jī)器學(xué)習(xí)的結(jié)合讓研究人員更容易地預(yù)測分子的顏色和亮度。
Adams提到，機(jī)器學(xué)習(xí)已經(jīng)開始被用于大量的科學(xué)領(lǐng)域，機(jī)器學(xué)習(xí)與各學(xué)科之家的協(xié)作不僅有助于促進(jìn)計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展，同時(shí)也能開發(fā)更多新材料。
為了更精確地找出這些超級分子，研究人員結(jié)合理論模型和實(shí)驗(yàn)實(shí)踐建立了一個(gè)網(wǎng)頁應(yīng)用，讓合作人員研究超過50萬條量子化學(xué)模擬結(jié)果。這一階段完成之后，該團(tuán)隊(duì)得到了數(shù)百種性能表現(xiàn)和當(dāng)前最佳的無金屬 OLED相當(dāng)?shù)姆肿印?/p>
從目前看來，這些分子還不能直接進(jìn)行商用，但隨著此項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展，未來很有可能為OLED顯示屏地更迭起到非常大的推動力。（來源：LCD液晶網(wǎng)）
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