當(dāng)前，全球顯示產(chǎn)業(yè)正快速迭代發(fā)展。從柔性折疊到透明顯示，從超高對比度到極致能耗控制，每一次終端產(chǎn)品的驚艷亮相，都對上游核心原材料——OLED有機(jī)發(fā)光材料，提出了更高要求。
然而，傳統(tǒng)的“試錯式”材料開發(fā)模式研發(fā)周期漫長，資源消耗較大，已難以適應(yīng)市場對創(chuàng)新速度的迫切需求。在這一背景下，作為高端電子信息材料供應(yīng)商，北京鼎材科技股份有限公司（簡稱“鼎材科技”）前瞻性地嘗試構(gòu)建一套成熟、高效的AI輔助OLED材料設(shè)計迭代開發(fā)模式。
10月10日，鼎材科技董事長兼總經(jīng)理任雪艷受邀出席第十二屆國際分子模擬與人工智能應(yīng)用學(xué)術(shù)會議，并就“AI輔助OLED新材料迭代設(shè)計開發(fā)”發(fā)表主旨演講，同與會嘉賓分享如何以人工智能技術(shù)破局OLED新材料研發(fā)困境。
圖：任雪艷做主旨演講
任雪艷在發(fā)言中指出，依托“分子智能生成→AI模型迭代學(xué)習(xí)→量化計算性能預(yù)篩→實(shí)驗數(shù)據(jù)驗證反饋”的閉環(huán)研發(fā)架構(gòu)，鼎材科技打造了AI驅(qū)動的OLED材料開發(fā)體系。該體系以數(shù)據(jù)積累為核心驅(qū)動力，隨數(shù)據(jù)量增長不斷優(yōu)化分子設(shè)計邏輯與性能預(yù)測模型，顯著提升研發(fā)各環(huán)節(jié)協(xié)同效率，加速高性能OLED材料從理論設(shè)計到實(shí)驗落地的轉(zhuǎn)化進(jìn)程。
從“經(jīng)驗試錯”到“AI預(yù)測”：OLED材料研發(fā)的范式革命
據(jù)任雪艷介紹，從上世紀(jì)八九十年代的定性解釋，到如今的智能化逆向設(shè)計，理論計算已成為OLED材料研發(fā)的核心驅(qū)動力，顯著縮短了從分子設(shè)計到器件應(yīng)用的周期，并為高色純度、高效率、長壽命OLED的發(fā)展提供了堅實(shí)支撐。
一方面，OLED器件性質(zhì)與核心分子的量化性質(zhì)直接相關(guān)，理論計算在OLED材料開發(fā)中已從輔助驗證發(fā)展為全流程設(shè)計工具，并推動OLED材料從傳統(tǒng)熒光到第三代TADF材料的跨越。另一方面，量化計算在分子結(jié)構(gòu)與能級、激子與發(fā)光機(jī)制、電荷注入與傳輸、聚集與環(huán)境效應(yīng)、高通量篩選與逆向設(shè)計等OLED材料研發(fā)領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。
任雪艷表示，在OLED材料研發(fā)過程中，基于分子結(jié)構(gòu)與電子特性的明確關(guān)聯(lián)性，量化計算可對多種核心性質(zhì)進(jìn)行預(yù)測，這些性質(zhì)直接決定材料的器件性能。量化計算作為OLED材料研發(fā)的“理論預(yù)篩器”，可在實(shí)驗合成前剔除90%以上無效候選分子，大幅降低試錯成本，結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)方法為AI輔助研發(fā)閉環(huán)提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐。
目前，在利用量化計算指導(dǎo)OLED新材料設(shè)計開發(fā)層面，鼎材科技已開展材料發(fā)光峰模擬預(yù)測、材料設(shè)計迭代方向選擇、材料精細(xì)化結(jié)構(gòu)設(shè)計等相關(guān)工作。
數(shù)據(jù)驅(qū)動+智能生成：打造OLED專屬研發(fā)引擎
為解決研發(fā)數(shù)據(jù)分散、模型訓(xùn)練資源消耗大等現(xiàn)實(shí)問題，鼎材科技與創(chuàng)騰科技合作，搭建了研發(fā)管理系統(tǒng)，通過電子實(shí)驗記錄（EDM）、化合物管理（CMS）進(jìn)行實(shí)驗數(shù)據(jù)記錄，以提升研發(fā)效率，并利用科學(xué)數(shù)據(jù)基因組（SDH）平臺，對分散的多源數(shù)據(jù)進(jìn)行抽取、融合、清洗與索引，構(gòu)建了統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)的OLED專屬數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)向數(shù)據(jù)驅(qū)動研發(fā)模式的變革。
同時，公司還利用自然語言處理技術(shù)，開發(fā)專利與文獻(xiàn)解析工具，提取結(jié)構(gòu)式形成專屬OLED分子數(shù)據(jù)庫，提取文獻(xiàn)關(guān)鍵信息形成專屬文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫，供開發(fā)人員深度應(yīng)用。
在上述基礎(chǔ)上，隨著OLED分子數(shù)據(jù)庫的拓展和驗證實(shí)驗數(shù)據(jù)反饋給模型迭代優(yōu)化，通過生成式AI模型（如GAN、Transformer），實(shí)現(xiàn)海量候選分子的智能生成與篩選，形成“生成-評估-驗證-優(yōu)化”的閉環(huán)。
任雪艷強(qiáng)調(diào)，未來，理論計算將與AI深度融合，實(shí)現(xiàn)跨尺度、多物理場耦合模擬，在分子結(jié)構(gòu)、激發(fā)態(tài)動力學(xué)、器件物理及壽命預(yù)測等方面提供全面支撐，從“經(jīng)驗試錯”轉(zhuǎn)向“理論預(yù)測+實(shí)驗驗證”的迭代閉環(huán)，推動OLED顯示與照明技術(shù)進(jìn)入智能化、定制化時代。
在智能化浪潮席卷制造業(yè)的今天，鼎材科技亦積極擁抱市場與科技新變化，以AI為抓手，探索重新定義OLED材料研發(fā)路徑，并期待與產(chǎn)業(yè)鏈伙伴攜手，共同推動中國電子材料走向全球高端市場，實(shí)現(xiàn)“科技創(chuàng)新，產(chǎn)業(yè)報國”的企業(yè)使命。