Как ИИ и квантовая химия нашли идеальные синие пиксели для дисплеев будущего
Синие пиксели в OLED-дисплеях тратят энергию впустую: их эффективность ограничена 25%, тогда как красные и зелёные достигают почти 100%. Причина — в физике возбуждённых состояний: только четверть из них излучает свет. Исследователи из Института трансформативных биомолекул (WPI-ITbM) Университета Нагои и Института перспективных исследований Университета Кюсю объединили квантовую химию с машинным обучением, чтобы найти новые материалы для синих OLED. Результаты опубликованы в журнале Angewandte Chemie 21 июля 2026 года. Об этом сообщает портал Phys.org.
Учёные сосредоточились на молекулах с термически активированной замедленной флуоресценцией (TADF), которые преобразуют тепловую энергию в свет. Чтобы избежать сложного синтеза борсодержащих соединений, они создали виртуальную библиотеку из более чем 19 000 «безборных» молекул, содержащих только углерод, водород и азот. Из них случайно отобрали 1000 молекул и рассчитали их энергетические параметры с помощью квантовой химии, получив данные для обучения модели машинного обучения.
Обученную модель применили к более чем 17 000 молекул, отобрав 50 кандидатов для более точных расчётов. После оценки синтетической доступности выбрали две молекулы для синтеза. Обе показали яркое синее свечение с узкими полосами излучения (высокая цветовая чистота) и квантовым выходом фотолюминесценции в тонких плёнках 93–99%. Созданные на их основе OLED-устройства продемонстрировали высокочистое синее излучение: одно из них (Cz-PAH-1) приблизилось к стандарту Rec. 2020 для сверхвысокого разрешения, а другое (Cz-PAH-2) достигло рекордной внешней квантовой эффективности 35,2%.
Ключевая инновация работы — объединение генерации виртуальных молекул, квантово-химических расчётов, машинного обучения, синтеза и тестирования в единый конвейер. Этот подход можно применить и к другим классам органических материалов, ускоряя поиск перспективных соединений для OLED следующего поколения.
