Электронные дисплеи, интегрированные в ткань и предметы повседневной одежды, являются одним из направлений бурно развивающейся области носимой электроники. Некоторые решения в этом направлении полагаются на электролюминесцентное покрытие, нанесенное на поверхность волокон, которые вплетаются в материал ткани. При таком подходе требуется обеспечение хорошей адгезии материала к поверхности волокон, это сделать не так уж и легко и через какое-то время материал начинает отслаиваться, шелушиться и отпадать от волокон. А недавно, исследователи из корейского Института науки и передовых технологий (Korea Advanced Institute of Science and Technology, KAIST) разработали своего «светодиодное волокно», которое в большей степени лишено вышеописанных недостатков, которое обладает высокой биологической совместимостью и которое можно вплетать в ткань, превращая предметы одежды в носимые дисплеи.
Носимый дисплей
«Наше исследование может стать основой технологии создания светодиодных источников света на волокнах различных типов, из которых ткутся разные ткани» — рассказывает профессор Чой (Professor Choi), глава исследовательской группы, — «Эта технология позволит понизить стоимость производства, что обеспечит выход на широкий потребительский рынок электронных дисплеев, встроенных в одежду и предметы повседневного быта».
Изготовление светодиодного волокна
Для создания светодиодного волокна исследователи берут волокно терефталата полиэтилена, которое несколько раз погружается в раствор PEDOT:PSS (poly(3,4-ethylenedioxythiophene) polystyrene sulfonate) и сушится при температуре 130 градусов Цельсия. После этого волокно становится готовым к нанесению на него компонентов органических светодиодов. Подготовленное волокно опускается в ванну с раствором сложного органического вещества poly-(p-phenylenevinylene) polymer organic LED (OLED), которое светится ярким желтым цветом. После этого волокна сушатся снова и покрываются защитной пленкой из фторида лития-алюминия (Lithium Fluoride/Aluminum (LiF/Al)).
Разработанный процесс является самым эффективным на сегодняшний день способом нанесения светодиодов на любые цилиндрические поверхности. Тщательно регулируя скорость извлечения волокон из раствора, исследователи могут управлять толщиной слоя светодиодного материала с дискретностью от десятков до сотен нанометров.
Светодиодное волокно
Такой метод изготовления светодиодных волокон может стать своего рода «ускорителем» вывода на рынок технологии встроенных в одежду дисплеев, ведь этот метод очень легко поддается полной автоматизации, с его помощью достаточно просто организовать массовое производство волокон и производство «дисплейных» тканей рулонными партиями.
«В конечном счете, эта технология позволит производить носимые дисплеи столь же легко, как и создание обычных тканей, из которых шьется современная одежда» — рассказывает Сеон-Ил Куон (Seon-Il Kwon), член научной группы KAIST, работавшей над данным изобретением.