Ученые с помощью искусственного интеллекта нашли новые органические молекулы, которые позволяют сделать синий цвет в OLED-экранах ярче, чище и энергоэффективнее. Разработанный метод сократил годы лабораторных экспериментов до нескольких дней и помог создать материалы, приближающиеся к эталонному стандарту Rec. 2020 для сверхчетких дисплеев.
Проблема в том, что синий цвет — самый сложный в создании органических светодиодов. Он должен быть одновременно ярким, чистым и энергоэффективным, однако многие существующие синие материалы содержат бор, что делает их синтез сложным и дорогим, а поиск эффективных излучателей синего света долгое время велся методом проб и ошибок.
Исследователи предложили подход, объединяющий компьютерный перебор почти 20 тысяч гипотетических структур, квантово-химические расчеты для самых перспективных вариантов и обучение нейросети, которая предсказывала свойства молекул. Искусственный интеллект быстро отобрал два наиболее перспективных соединения, которые затем синтезировали в лаборатории и проверили в работе.
Полученные молекулы продемонстрировали узкое синее свечение с шириной пика всего 17–19 нанометров, что свидетельствует о высокой чистоте цвета, малый энергетический зазор, позволяющий эффективно преобразовывать энергию в свет, а также высокую стабильность при нагреве, что важно для производства дисплеев. На основе этих материалов собрали OLED-устройства, одно из которых достигло цветовой чистоты, близкой к эталонному стандарту Rec. 2020, используемому в телевизорах сверхвысокой четкости, а в другой конфигурации внешняя квантовая эффективность составила рекордные 35,2% — то есть больше трети электрической энергии превратилось в свет.
Разработанный метод позволяет ускорять поиск новых материалов в сотни раз: вместо многолетних экспериментов ученые могут сначала просеивать тысячи вариантов на компьютере, а затем проверять только самые обещающие, что открывает путь к созданию более ярких, долговечных и энергоэффективных экранов для телевизоров, смартфонов и мониторов.
Читайте также: Разработка НГУ поможет собрать с нуля 8-битный процессор и создать для него игру