الأدوات

تحسين التلفزيون ، وشاشات الهاتف الذكي في المستقبل القريب

على عكس شاشات الكريستال السائل (LCD) في كل مكان ، لا تتطلب شاشات OLED إضاءة خلفية ، مما يعني أن الشاشة يمكن أن تكون رفيعة ومرنة مثل ورقة من البلاستيك.

oled ، شاشات oled ، شاشات رقيقة من الورق ، شاشات oled ، شاشات الهواتف المحمولة ، الهواتف المحمولة ، الشاشات ، oled ، led ، شاشات الكريستال السائل ، شاشات الكريستال السائل ، شاشات الهواتف المحمولة ، شاشات التلفزيون ، شاشات علامات التبويب ، شاشات الهواتف المحمولة ، أخبار الأدواتتحل شاشات OLED بالفعل محل شاشات LCD في الأجهزة الاستهلاكية المتطورة ، لكن الافتقار إلى المواد الزرقاء المستقرة والفعالة جعلها أقل قدرة على المنافسة في الشاشات الكبيرة مثل أجهزة التلفزيون.

صمم العلماء أكثر من 1000 جزيء جديد ينبعث منها الضوء الأزرق للثنائيات العضوية الباعثة للضوء (OLEDs) التي يمكن أن تحسن بشكل كبير شاشات التلفزيون والهواتف الذكية والأجهزة اللوحية. تستخدم شاشات OLED جزيئات عضوية تنبعث منها الضوء عند تطبيق تيار كهربائي. على عكس شاشات الكريستال السائل (LCD) في كل مكان ، لا تتطلب شاشات OLED إضاءة خلفية ، مما يعني أن الشاشة يمكن أن تكون رفيعة ومرنة مثل ورقة من البلاستيك.



يمكن تشغيل وحدات البكسل الفردية أو إيقاف تشغيلها بالكامل ، مما يؤدي إلى تحسين تباين ألوان الشاشة واستهلاك الطاقة بشكل كبير. تحل شاشات OLED بالفعل محل شاشات LCD في الأجهزة الاستهلاكية المتطورة ، لكن الافتقار إلى المواد الزرقاء المستقرة والفعالة جعلها أقل قدرة على المنافسة في الشاشات الكبيرة مثل أجهزة التلفزيون.

طور باحثون من جامعة هارفارد ومعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) في الولايات المتحدة عملية فحص واسعة النطاق مدفوعة بالحاسوب ، تسمى مكوك الفضاء الجزيئي ، والتي تتضمن الكيمياء النظرية والتجريبية ، والتعلم الآلي ، والمعلوماتية chemin للتعرف بسرعة على جزيئات OLED الجديدة. التي تحقق أداءً مماثلًا لمعايير الصناعة أو أفضل منها.



قال آلان أسبورو-جوزيك من جامعة هارفارد ، إن الناس اعتقدوا ذات مرة أن هذه العائلة من الجزيئات العضوية الباعثة للضوء كانت مقتصرة على منطقة صغيرة من الفضاء الجزيئي.



ولكن من خلال تطوير مُنشئ جزيئي متطور ، باستخدام أحدث تقنيات التعلم الآلي ، والاعتماد على خبرة التجريبيين ، اكتشفنا مجموعة كبيرة من مواد OLED الزرقاء عالية الأداء ، كما قال Aspuru-Guzik.

التحدي الأكبر في تصنيع OLEDs ميسورة التكلفة هو انبعاث اللون الأزرق. مثل شاشات LCD ، تعتمد OLED على وحدات البكسل الفرعية باللون الأخضر والأحمر والأزرق لإنتاج كل لون على الشاشة. لكن كان من الصعب العثور على جزيئات عضوية تبعث الضوء الأزرق بكفاءة.

لتحسين الكفاءة ، أنشأ منتجو OLED جزيئات معدنية عضوية مع معادن انتقالية باهظة الثمن مثل الإيريديوم لتعزيز الجزيء من خلال الفسفرة. هذا الحل مكلف ولم يحقق بعد لونًا أزرق ثابتًا. سعى الباحثون إلى استبدال هذه الأنظمة المعدنية العضوية بجزيئات عضوية بالكامل.

بدأوا ببناء مكتبات تضم أكثر من 1.6 مليون جزيء مرشح. بعد ذلك ، لتضييق المجال ، طور الباحثون خوارزميات جديدة للتعلم الآلي للتنبؤ بالجزيئات التي من المحتمل أن يكون لها نتائج جيدة ، وتحديد أولويات تلك التي سيتم اختبارها افتراضيًا. أدى هذا إلى تقليل التكلفة الحسابية للبحث بشكل فعال بمقدار عشرة أضعاف على الأقل.

قال Aspuru-Guzik إن هذا البحث هو محطة وسيطة في مسار نحو المزيد والمزيد من الجزيئات العضوية المتقدمة التي يمكن استخدامها في بطاريات التدفق والخلايا الشمسية والليزر العضوي وغير ذلك. نُشرت النتائج في مجلة Nature Materials.