В чем различие между привычной нам электроникой и гибкой?

Я предпочитаю использовать термин «пластиковая электроника». Он лучше подходит, чем «гибкая», потому что гибкость конечному продукту нужна не всегда.

Традиционная электроника производится на основе кремния, а в гибкой электронике используется пластик. Кремниевые чипы по природе своей достаточно хрупкие, тогда как пластиковые компоненты при механических воздействиях не подвержены деформациям, что делает их более приспособленными для применения в тех сферах, где интеграция традиционной электроники проблематична. Другие преимущества — массогабаритные характеристики: компоненты на пластике весят на порядок меньше и в несколько раз тоньше кремниевых аналогов. Более того, в ряде применений при сопоставимых характеристиках пластиковая электроника уже дешевле, чем кремниевая. По мере развития индустрии пластиковой электроники разрыв в цене будет увеличиваться.

Какие части устройства могут быть гибкими?

На сегодняшний день гибкими могут быть многие компоненты: экраны, сенсоры, аккумуляторы, микросхемы, корпуса и т. п. Компания Samsung уже выпустила смартфон, который превращается в планшет, — у него сгибается и разгибается экран.

Электроника появляется в тех местах, где раньше это было невозможно представить, например сенсорный экран на одежде или медицинские патчи, — датчик приклеивается, как пластырь, а устройство измеряет пульс, давление или другую биометрию. Можно создать и более сложные медицинские сенсоры, например детекторы рентгена с адаптируемой кривизной, что сделает возможным другой уровень точности измерений. Это актуально как для медицинских применений (например детектор, оборачиваемый вокруг руки пациента), так и для неразрушающего контроля (дефектоскопия труб).

Есть решения, где важна не гибкость, а, скорее, изогнутость, например в автомобиле. Экран можно интегрировать в панель управления или в стойку бокового зеркала (слева от водительского сиденья) — чтобы выводить на него картинку с камеры и сделать видимой «слепую» зону.

Мировой рынок «гибкой» электроники оценивается в $41.2 млрд по состоянию на 2020 год, а к 2030 году вырастет почти вдвое, до $74 млрд.

Наш завод спроектирован таким образом, что на нём можно производить TFT-матрицы по двум прорывным глобальным технологиям. Первая — органическая электроника (трансфер от британской компании FlexEnable), вторая — металлооксидная технология IGZO (оксид индия, галлия и цинка) — трансфер от бельгийской R& D-организации IMEC). Органические TFT-матрицы используются для создания EPD- и ЖК-экранов, а также биометрических сенсоров и детекторов рентгена, а IGZO TFT — для интегральных микросхем и OLED-экранов. Наша ставка на две технологии снижает технологические и «бизнесовые» риски вывода на рынок новой технологии. Более того, ряд ведущих исследовательских групп ведут разработки на стыке органических и металлооксидных технологий. Это может привести к разработке принципиально новых типов продуктов на горизонте двух-трех лет, которые можно будет серийно производить на нашем заводе. Идея создания такого завода появилась более пяти лет назад. Около двух лет ушло на проработку концепции и переговоры с инвесторами.

«ТехноСпарк» выполнил организацию всего комплекса работ по созданию и запуску завода — от проектирования до трансфера технологии и пуско-наладки технологического оборудования, — а также кооперацию технологических партнёров и переговоры с инвесторами. Основным инвестором выступил Фонд инфраструктурных и образовательных программ «Роснано» при поддержке Правительства Москвы.

Компания в США занимается разработкой и производством детекторов рентгена на базе технологии IGZO.

Японцы тоже активно двигаются в направлении технологии IGZO. Они не занимаются производством, а передают свою технологию индустриальным игрокам. Так, несколько лет назад компания Sharp запустила завод по производству IGZO-телевизоров по этой технологии.

Масштабы и перспективы

Чем Российский центр «гибкой» электроники занимается сейчас, через полгода после запуска?

Сейчас мы завершаем трансфер нашей первой технологии и отгружаем небольшие партии экранов на электронной бумаге. Целевые применения — электронные ценники, бейджи, смарт-карты и цифровые вывески.

Мы сейчас ведём переговоры по производству электронных ценников с несколькими компаниями, и если они увенчаются успехом, в следующем году можно будет прийти в магазин и увидеть электронный ценник с экраном нашего производства.

Параллельно с этим у нас ведётся несколько НИОКРов. Они направлены на создание архитектуры и дизайна для новых применений — это пластиковые RFID-метки, сканеры отпечатков пальцев, детекторы рентгена и ЖК-экраны. В случае успеха каждый из НИОКР ведет к прорыву. Например, уже упомянутые изогнутые ЖК-экраны отлично дополнят столь популярные сейчас умные колонки, корпус которых полностью обернут экраном. Это даст принципиально другой уровень взаимодействия с пользователем.

Это в первую очередь экспорт в силу того, что рынок применений за рубежом гораздо более прогрессивный, чем в России. Со временем это будет меняться, но пока мы видим значительно больший интерес именно за рубежом.