2024 年10 月 17 日，河南大學(xué)學(xué)術(shù)副校長陳雪波在科普中國說·河南專場“魅力化學(xué) 無限可能”主題場帶來演講《像素背后的魔法：一探屏幕發(fā)光材料的奧秘》。

以下為陳雪波的演講節(jié)選：

OLED，即有機發(fā)光二極管，它是一種顯示技術(shù)，使用有機材料構(gòu)成的發(fā)光二極管來產(chǎn)生光。

OLED的一個主要優(yōu)勢是具有自發(fā)光特性，使得OLED屏幕在對比度、色彩飽和度和響應(yīng)時間上都有出色的表現(xiàn)。OLED的輕薄、柔性特點，也使其在智能手機、VR和AR設(shè)備等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。

OLED技術(shù)的起源可以追溯到1953年，當(dāng)時的科學(xué)家們就發(fā)現(xiàn)了有機物在高電壓下發(fā)光的現(xiàn)象，但由于電壓過高，無法實際應(yīng)用。直到鄧青云教授的出現(xiàn)，他將有機分子制成薄膜，大大降低了激發(fā)電壓，延長了器件壽命，OLED技術(shù)才真正走向?qū)嵱没?/p>

OLED由陽極和陰極組成，核心是有機發(fā)光層。每個像素點包含紅綠藍(lán)三種顏色，每種顏色背后都有復(fù)雜的主體材料、傳輸材料相對應(yīng)，總共約18層。這些材料需要通過高精度的蒸鍍技術(shù)沉積在基板上。蒸鍍技術(shù)是一種“升華”，所謂“升華”就是在真空狀態(tài)下，把分子加熱到300多度，分子會自動沉積在基板上，這個過程對環(huán)境和設(shè)備的要求極高，成本也非常高。

圖片來源于陳雪波演講PPT

OLED顯示技術(shù)有一個問題是怕水，手機內(nèi)部布滿了電路，一旦進(jìn)水，就可能導(dǎo)致電路損壞。因此，一定要對其進(jìn)行封裝。我們現(xiàn)在有一種先進(jìn)的封裝技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對OLED屏幕的防水和防氧保護(hù)，但成本相對較高。因此，目前大多數(shù)手機仍然采用傳統(tǒng)的膠質(zhì)封裝方法，這種方法雖然成本較低，但在防水和防氧方面的效果不如離子束封裝技術(shù)。

目前，OLED的核心材料、器件結(jié)構(gòu)和封裝技術(shù)等產(chǎn)業(yè)鏈上游關(guān)鍵環(huán)節(jié)仍受制于國外產(chǎn)業(yè)巨頭。為了改變這一現(xiàn)狀，我們在嘗試用AI驅(qū)動材料研發(fā)。

AI實際上是基于統(tǒng)計學(xué)原理或者是數(shù)學(xué)算法的一種技術(shù)。具體來說，就是我們基于大量的數(shù)據(jù)集，用計算機算法來找到這種結(jié)構(gòu)和它的性能之間的關(guān)系，然后形成一個模糊的公式來表達(dá)出來，比如它的發(fā)光波長和什么什么相關(guān)。

未來，隨著AI技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，我們有望看到更多創(chuàng)新的OLED材料和應(yīng)用。OLED技術(shù)的未來充滿無限可能。未來，在VR、AR、全息技術(shù)等領(lǐng)域，OLED屏幕將帶來更加沉浸式的體驗，教育、醫(yī)療、娛樂等領(lǐng)域，都可能因為OLED技術(shù)的應(yīng)用而發(fā)生革命性的變化。

我們也期待，未來的中國能夠在OLED產(chǎn)業(yè)鏈中占據(jù)更重要的位置，為全球顯示技術(shù)的發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。

圖片來源于陳雪波演講PPT