OLED作為新一代顯示技術(shù),具有低功耗、高亮度、輕薄柔性的特點(diǎn),且色彩逼真及對(duì)比度高使得顯示效果更優(yōu),被廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、汽車(chē)、智能穿戴設(shè)備等產(chǎn)品的屏幕上,是國(guó)際高技術(shù)領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)熱點(diǎn)。
??作為2023中關(guān)村論壇系列活動(dòng)——2023科學(xué)智能峰會(huì)(AI for Science Congress)的學(xué)術(shù)峰會(huì)之一,“AI4S賦能OLED的前景探討”學(xué)術(shù)峰會(huì)于8月11日舉辦,聚焦OLED顯示材料理性設(shè)計(jì)及應(yīng)用場(chǎng)景,與業(yè)內(nèi)專(zhuān)家和產(chǎn)業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者共同探討人工智能在OLED領(lǐng)域的應(yīng)用前景。
??當(dāng)前,中國(guó)在OLED關(guān)鍵材料和設(shè)備方面的發(fā)展與國(guó)際先進(jìn)水平相比還有很大差距,要實(shí)現(xiàn)突破發(fā)光材料研發(fā)壁壘,提升制造工藝、提升有效產(chǎn)能等目標(biāo),離不開(kāi)人才培養(yǎng)、專(zhuān)利研發(fā),以及加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同發(fā)展。本次學(xué)術(shù)峰會(huì)圍繞OLED的科學(xué)研究與產(chǎn)業(yè)化并駕齊驅(qū),正呈現(xiàn)出高速發(fā)展態(tài)勢(shì)。
??據(jù)悉,AI for Science 范式在OLED分子設(shè)計(jì)中有著廣闊的應(yīng)用前景,在OLED發(fā)光材料的分子設(shè)計(jì)中,面臨樣本數(shù)據(jù)少的問(wèn)題,通過(guò)人工智能大規(guī)模預(yù)訓(xùn)練手段,可以實(shí)現(xiàn)有機(jī)分子的表征學(xué)習(xí),對(duì)材料設(shè)計(jì)給出很好的預(yù)測(cè),縮短材料開(kāi)發(fā)時(shí)間。同時(shí),借助 AI4S 方法,可以模擬如發(fā)光、空穴/電子傳輸和遷移等微觀性質(zhì),同時(shí)仿真材料、設(shè)備以及終端產(chǎn)品中的應(yīng)用,輔助高通量篩選,探索外界條件對(duì)顯示材料的影響,縮短實(shí)驗(yàn)與產(chǎn)業(yè)化距離,從而加速OLED顯示材料商業(yè)化。
??中國(guó)化學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)、教育部長(zhǎng)江學(xué)者特聘教授、比利時(shí)皇家科學(xué)院外籍院士、香港中文大學(xué)(深圳)理工學(xué)院副院長(zhǎng)、校長(zhǎng)學(xué)勤講座教授帥志剛認(rèn)為,雖然OLED在AI4S大空間上只是材料科學(xué)的一個(gè)方向,但其重要性不言而喻。第三代新型有機(jī)發(fā)光材料是原創(chuàng)性的材料,雖然在該領(lǐng)域中國(guó)投資很多,但實(shí)際上該材料幾乎被國(guó)外壟斷。帥志剛希望,在有機(jī)發(fā)光分子領(lǐng)域,AI技術(shù)能夠?yàn)橛袡C(jī)發(fā)光材料設(shè)計(jì)賦能,做出真正的明星分子,能夠創(chuàng)造出一個(gè)品牌。
??新型顯示正在成為萬(wàn)億級(jí)支柱產(chǎn)業(yè),我國(guó)對(duì)新型顯示的投入很大,于2021年5月批準(zhǔn)成立“國(guó)家新型顯示技術(shù)創(chuàng)新中心”。天津大學(xué)常務(wù)副校長(zhǎng)、國(guó)家新型顯示技術(shù)創(chuàng)新中心/數(shù)據(jù)中心創(chuàng)新平臺(tái)主任、有機(jī)集成電路教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任胡文平教授認(rèn)為,數(shù)據(jù)科學(xué)是引領(lǐng)性新型顯示不可或缺的基礎(chǔ)支撐,是推動(dòng)新型顯示快速發(fā)展的動(dòng)力引擎,是實(shí)現(xiàn)新型顯示從0到1的原始創(chuàng)新的源泉,數(shù)據(jù)科學(xué)是破解關(guān)鍵材料、器件制造、數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)、結(jié)構(gòu)算法、數(shù)據(jù)利用等核心技術(shù)的新賽道,我國(guó)正在搶先布局,希望利用新型顯示材料數(shù)據(jù)庫(kù),聚焦顯示材料研發(fā)方式、研發(fā)速度和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用落后的問(wèn)題,搶占國(guó)際顯示關(guān)鍵核心材料高地。
??清華大學(xué)化學(xué)系助理研究員張東東博士聚焦數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)OLED材料的計(jì)算研究,針對(duì)現(xiàn)在國(guó)內(nèi)OLED材料依存度是依賴(lài)進(jìn)口比例超過(guò)85%的現(xiàn)狀,他所在的團(tuán)隊(duì)提出TSF技術(shù),將TEDF材料當(dāng)做敏化劑,通過(guò)Forster能量傳遞給熒光,結(jié)合敏化劑和染料的優(yōu)勢(shì),可以高效發(fā)光,突破了輻射躍遷速率和轉(zhuǎn)換的矛盾,為未來(lái)超高清顯示是奠定了良好的基礎(chǔ)。張東東認(rèn)為,在TEDF材料開(kāi)發(fā)的過(guò)程中,大部分材料還是靠科研人員自己設(shè)計(jì),存在成本高、效率低的難題,最理想方式是通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí),理論預(yù)測(cè)在先,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。但目前機(jī)器學(xué)習(xí)存在諸多問(wèn)題,高通量計(jì)算耗費(fèi)巨大算力,人工智能研究針對(duì)OLED研究較為緩慢,希望通過(guò)與清華大學(xué)智能產(chǎn)業(yè)研究院合作,能夠把AI引入到OLED材料設(shè)計(jì)之中。
??北京科學(xué)智能研究院程正博士、京東方科技集團(tuán)股份有限公司劉政博士分別從《高效篩選新型發(fā)光材料:結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)和計(jì)算分析的研究》、《AI在OLED面板技術(shù)開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用與展望》進(jìn)行觀點(diǎn)分享。
??在新型OLED材料設(shè)計(jì)過(guò)程中,高通量的量子計(jì)算流程目前還是面臨著價(jià)格昂貴的問(wèn)題,引入機(jī)器學(xué)習(xí)很有必要。目前機(jī)器學(xué)習(xí)主要還是人工特征提取的過(guò)程,仍然大量依賴(lài)專(zhuān)家直覺(jué),需要領(lǐng)域?qū)<也粩嗾姨卣髅枋龇?,而且一些特征描述符還需要昂貴的量化計(jì)算。 基于表示學(xué)習(xí)的方法來(lái)訓(xùn)練數(shù)據(jù)克服了深度學(xué)習(xí)在小數(shù)據(jù)集上精度不如決策樹(shù)等傳統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)方法的問(wèn)題,且具有強(qiáng)大的遷移泛化能力。程正博士在報(bào)告中提到,最終我們希望能夠?qū)崿F(xiàn)正向設(shè)計(jì)和反向設(shè)計(jì)結(jié)合的目標(biāo),準(zhǔn)確、高效地篩選出潛在專(zhuān)利分子。除了OLED方向,同時(shí)也希望該方法能夠遷移到其他有機(jī)光電材料上。
??劉政認(rèn)為,對(duì)于產(chǎn)業(yè)界而言,如何使用AI技術(shù)助力OLED技術(shù)開(kāi)發(fā)、促進(jìn)OLED技術(shù)發(fā)展,既是擺在面前的難題也是很好的機(jī)遇。據(jù)了解,印刷顯示、Mini/Micro-LED 顯示、激光顯示、電子紙顯示等新型顯示技術(shù)和產(chǎn)品基本具備了產(chǎn)業(yè)化條件,引導(dǎo)了顯示材料、器件、裝備到制造技術(shù)在內(nèi)的整個(gè)顯示產(chǎn)業(yè)鏈的一次全面技術(shù)革新。但同時(shí)移動(dòng)物聯(lián)技術(shù)發(fā)展的需求正在推動(dòng)制造商開(kāi)發(fā)更高色彩飽和度、更明亮、更高空間分辨率且適應(yīng)性更強(qiáng)的屏幕。但目前主要的顯示材料如高溫 OLED 材料、激光顯示仍處于科研階段,距離商業(yè)化仍有一段道路。
??劉政表示,AI技術(shù)對(duì)OLED研發(fā)的助力包括面板設(shè)計(jì)、仿真測(cè)試以及輔助開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案等,雖然具備自動(dòng)化等高效的優(yōu)點(diǎn),可以處理龐大的數(shù)據(jù),但是仍存在對(duì)數(shù)據(jù)需求高,模型解釋困難等諸多問(wèn)題,希望有更多學(xué)者能夠加入進(jìn)來(lái),與企業(yè)一起為OLED產(chǎn)業(yè)做出貢獻(xiàn)。
??8月10日-11日,2023科學(xué)智能峰會(huì)在北京舉行。作為中關(guān)村論壇系列活動(dòng),2023科學(xué)智能峰會(huì)由北京科學(xué)智能研究院主辦,旨在搭建AI for Science領(lǐng)域科研突破、技術(shù)培育、人才交流的共建共創(chuàng)平臺(tái)。峰會(huì)設(shè)置1場(chǎng)主論壇和10場(chǎng)主題學(xué)術(shù)峰會(huì),議題覆蓋模型算法、數(shù)據(jù)庫(kù)、能源材料、算力引擎等。在會(huì)上,與會(huì)院士、專(zhuān)家、企業(yè)代表分享先進(jìn)理念與前沿見(jiàn)解,展示研究成果、創(chuàng)新技術(shù),展望AI for Science未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。