Синие OLED-пиксели давно считаются самым слабым звеном современных дисплеев. Они быстрее теряют эффективность и сложнее в производстве, чем красные и зелёные аналоги. Японские исследователи из университетов Нагои и Кюсю решили эту проблему с помощью ИИ, значительно ускорив поиск новых материалов.
Учёные объединили машинное обучение с квантово-химическими расчётами и обнаружили два перспективных соединения — Cz-PAH-1 и Cz-PAH-2. В отличие от традиционных TADF-материалов, они не содержат бор, синтез которого остаётся дорогим и сложным, при этом обеспечивают узкий спектр синего свечения и высокую эффективность преобразования энергии в свет.
Исследователи сформировали виртуальную библиотеку из более чем 19 тыс. молекул на основе углерода, водорода и азота. Вместо полного моделирования они выполнили точные расчёты лишь для 1000 соединений, обучили на этих данных ИИ, после чего модель оценила ещё свыше 17 тыс. молекул. Затем были повторно исследованы 50 лучших кандидатов, а для синтеза выбрали только два. В итоге сложные расчёты потребовались лишь для 1050 молекул, что существенно сократило затраты.
Оба материала показали ширину спектра всего 17-19 нм и квантовый выход фотолюминесценции 93-99%. При этом OLED на Cz-PAH-2 достиг внешней квантовой эффективности 35,2%, а Cz-PAH-1 приблизился по цветности к стандарту Rec. 2020.
По мнению авторов исследования, такой подход можно использовать для поиска материалов не только для OLED, но и для аккумуляторов, катализаторов и солнечных панелей. Это способно ускорить появление новых технологий и снизить стоимость их разработки.
