Multiscale simulatie van OLEDs: van molecuul tot device

Inleiding

In dit MIT R&D samenwerkingsproject ontwikkelen en valideren Simbeyond B.V. en Software for Chemistry & Materials B.V. (SCM) een multiscale simulatie toolchain voor OLEDs (organische licht-emitterende diodes) en andere organische elektronica. Deze toolchain zal bestaan uit een keten van softwaremodules waarmee stapsgewijs een compleet simulatieproces kan worden doorlopen.

Toegevoegde Waarde

De multiscale toolchain biedt grote toegevoegde waarde voor de OLED-industrie door het versnellen van de ontwikkeling van nieuwe displays voor bijvoorbeeld smartphones en TV’s. Grote besparingen op ontwikkeltijd (ordegrootte: maanden) en kosten (ordegrootte: honderdduizenden tot miljoenen euro’s) worden mogelijk door het ontwikkelproces meermaals virtueel te doorlopen en vervolgens alleen de meest veelbelovende materiaalcombinaties daadwerkelijk fysiek nader te onderzoeken.

Aanleiding

De aanleiding van het project is dat de nauwkeurigheid en voorspellende waarde van de simulaties die Simbeyond nu verricht op displayniveau grotendeels afhankelijk zijn van de juistheid van de inputparameters van de onderliggende fysische bouwblokken: moleculen. Anders gesteld: “garbage in = garbage out”. SCM is juist een toonaangevende speler op het gebied van het modelleren en simuleren van individuele moleculen en vormt daarmee een logische en complementaire samenwerkingspartner.

Doelstelling

De doelstelling van Simbeyond en SCM is het sluiten van de simulatieketen door ontbrekende modules in de keten samen te ontwikkelen, waardoor het voor het eerst mogelijk wordt om naadloos te simuleren vanaf een individueel molecuul tot en met het simuleren van een device (100x100x100 moleculen).

Werking van de Toolchain

Aan het begin van de keten bevinden zich de modules waarmee individuele moleculen kunnen worden gesimuleerd. Eigenschappen van deze moleculen vormen de input voor modules waarmee materialen (die bestaan uit meerdere moleculen) kunnen worden gesimuleerd. Op hun beurt vormen de eigenschappen van de materialen de input voor de modules waarmee er op displayniveau (die bestaan uit meerdere materiaallagen) kan worden gesimuleerd.

Aansluiting bij Topclusters

Het project en de onderliggende activiteiten sluiten aan op de topclusters/-sectoren HTSM en Chemie en sluiten aan bij de regionale en nationale doelstellingen binnen de topclusters/-sectoren.