目前,許多研究機構和企業都在研究和開發一種新型的可低成本實現高清投影機的新技術---單鏡片方式掃描投影機。
日本產業技術綜合研究所在日前召開的“MEMS 2006”會議上首次發表了該項投影技術:該技術通過以二維方式掃描單鏡片,可顯示高清圖像,用于掃描激光的鏡片驅動元件采用金屬沖壓技術而不是MEMS技術(MEMS是英文Micro Electro Mechanical systems的縮寫,即微電子機械系統),單鏡片方式掃描投影機是一種可低成本實現高清投影機的新投影技術,其能夠以較低的成本和較小的尺寸實現大屏幕顯示,從而將使嵌入手機的投影機和筆型投影機等產品的實現成為可能。
日本產業技術綜合研究所本次開發的該項技術利用尺寸約為4mm×8mm、厚度約30~50μm的不銹鋼(SUS304)形成鏡片驅動部。通過在這個部分形成PZT,即可實現基于壓電元件的致動器。可通過施加給致動器的電壓控制這種不銹鋼板起伏波動。并利用這種運動掃描鏡片(1mm×0.3~1mm)。
單鏡片方式掃描投影機技術具有兩個突出特點:
(1)利用金屬實現驅動部:利用不銹鋼實現驅動部,能夠得到數十kHz的共振頻率,從而就能進行高速掃描。要想顯示高清圖像,必須以36kHz的頻率進行掃描。而此次開發的技術現已確證能夠以50kHz的頻率進行掃描。這是靠金屬沖壓加工實現的,與利用MEMS技術進行硅加工相比,能夠降低成本。
(2)利用ADM實現PZT膜,由此就實現了低成本、高速驅動:PZT膜的形成采用了ADM(aerosol deposition method,氣膠成長法)技術。與基于普通MEMS工藝的薄膜形成技術相比,能夠減少工序、降低成本。
相關技術簡介--MEMS技術
MEMS是英文Micro Electro Mechanical systems的縮寫,即微電子機械系統。微電子機械系統(MEMS)技術是建立在微米/納米技術(micro/nanotechnology)基礎上的21世紀前沿技術,是指對微米/納米材料進行設計、加工、制造、測量和控制的技術。它可將機械構件、光學系統、驅動部件、電控系統集成為一個整體單元的微型系統。這種微電子機械系統不僅能夠采集、處理與發送信息或指令,還能夠按照所獲取的信息自主地或根據外部的指令采取行動。它用微電子技術和微加工技術(包括硅體微加工、硅表面微加工、LIGA和晶片鍵合等技術)相結合的制造工藝,制造出各種性能優異、價格低廉、微型化的傳感器、執行器、驅動器和微系統。
微電子機械系統(MEMS)是近年來發展起來的一種新型多學科交叉的技術,該技術將對未來人類生活產生革命性的影響。它涉及機械、電子、化學、物理、光學、生物、材料等多學科。
微電子機械系統(MEMS)的制造,是從專用集成電路(ASIC)技術發展過來的,如同ASIC技術那樣,可以用微電子工藝技術的方法批量制造。但比ASIC制造更加復雜,這是由于微電子機械系統(MEMS)的制造采用了諸如生物或者化學活化劑之類的特殊材料,是一種高水平的微米/納米技術。微米制造技術包括對微米材料的加工和制造。它的制造工藝包括:光刻、刻蝕、淀積、外延生長、擴散、離子注入、測試、監測與封裝。
微電子機械系統的制造方法包括LIGA工藝(光刻、電鍍成形、鑄塑)、聲激光刻蝕、非平面電子束光刻、真空鍍膜(濺射)、硅直接鍵合、電火花加工、金剛石微量切削加工。目前,國際上比較重視的微型機電系統的制造技術有:犧牲層硅工藝、體微切削加工技術和LIGA工藝等,新的微型機械加工方法還在不斷涌現,這些方法包括多晶硅的熔煉和聲激光刻蝕等。