Исследователи превратили ткань для одежды в электронный дисплей - «Наука и технологии»

Исследователи из Центра Холста (Holst Centre), Голландия, бельгийского нанотехнологического исследовательского центра Imec и CMST, лаборатории Гентского университета, представили первый растяжимый электронный дисплей, встроенный в обычную ткань для одежды. Этот дисплей представляет собой матрицу гибких и эластичных тонкопленочных транзисторов, управляющих обычными сверхминиатюрными светодиодами. И эта технология открывает дорогу к производству носимых электронных дисплеев, встроенных прямо в одежду и в другие предметы повседневного обихода, обеспечивая связь между людьми и электронными устройствами, встроенными в эти предметы.

Носимые электронные устройства, такие, как мониторы состояния здоровья, фитнесс-трекеры и т.п. существуют уже достаточно давно, но до настоящего времени еще никому не удавалось встроить их прямо в одежду. Но такой подход сделает все носимые устройства менее обременяющими и более удобными для людей, которые смогут регулярно использовать их функции, получая доступ к собираемым этими устройствами данным. Ключевым моментом к появлению таких носимых устройств является создание гибких дисплеев, встроенных прямо в ткань, без которых любое встроенное носимое устройство теряет практический смысл.

"Носимые устройства позволяют людям контролировать свою физическую форму, здоровье и прочие аспекты их жизни, благодаря чему некоторые люди получают возможность жить дольше и более полноценной жизнью. Максимизировать все выгоды от использования носимой электроники можно лишь только при наличии устройства обратной связи, способного сообщить человеку результаты работы устройства в целом" - рассказывает Эдсджер Смитс (Edsger Smits), старший научный сотрудник Центра Холста, - "Комбинируя запатентованную Imec технологию создания эластичной электроники с нашим опытом в области создания активных дисплейных матриц, мы добились успеха во встраивании этой матрицы и сопутствующей электроники прямо в ткань, которую можно использовать для изготовления "умной" одежды".

Согласно имеющейся информации дисплей является очень тонким и хорошо поддается растяжению без потери его работоспособности. И эта технология, при помощи которой тонкопленочные транзисторы, проводники и светодиоды были объединены в дисплей, была разработана сотрудниками лаборатории CMST.

Основой дисплея является полимерный материал, называемый полиимидом. А после окончательной сборки вся структура покрывается тонкой, но прочной пленкой из специальной резины, которая защищает ее от влаги и позволяет дисплею успешно пережить даже стирку в автоматической стиральной машине. Большая часть элементов структуры дисплея изготавливается при помощи технологий, которые достаточно широко применяются в электронной промышленности.

Следует отметить, что первый образец дисплея на ткани был представлен в начале этого года на конференции Display Week в Сан-Хосе, США. А второй вариант дисплея был продемонстрирован на конференции International Meeting on Information Display (IMID), проходившей в Тэгу, Южная Корея. В новом варианте дисплея используются светодиоды меньших габаритов, установленные на плате с проводниками из a-IGZO (amorphous indium-gallium-zinc oxide, аморфного оксида индия-галлия-цинка). Управляющим элементом для каждого пикселя выступает схема из двух транзисторов и конденсатора (2T-1C). Новый вариант дисплея обеспечивает более высокое качество изображения, его контрастность и яркость. Демонстрационный образец, размерами 32 на 32 пикселя, имеющий разрешающую способность 13 пикселей на дюйм, продемонстрировал яркость 200 кандел на квадратный метр, что не так уж и плохо для устройства подобного класса.