CN100474647C

CN100474647C - 大范围连续驱动的微机电器件及其驱动方法

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Publication number: CN100474647C
Application number: CNB2004100676932A
Authority: CN
Inventors: 吴章华
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-10-26
Filing date: 2004-10-26
Publication date: 2009-04-01
Anticipated expiration: 2024-10-26
Also published as: CN1769159A

Abstract

本发明公开一种大范围连续驱动的微机电器件和系统及其驱动方法。微机电器件包括一含有下电极的下元件，可动元件，可动中间电极，一含有上电极的上元件。上元件固定于下元件之上。可动中间电极位于上下电极之间并与它们相隔一定间隔。可动元件与中间电极相连，使得可动元件可随中间电极的移动而移动。本发明的微机电器件及其驱动方法可避免以往微机电器件固有的静电不稳的问题。

Description

大范围连续驱动的微机电器件及其驱动方法

技术领域

本发明与微机电器件和系统有关，尤其是与一种可大范围连续驱动的微机电器件和系统有关。

背景技术

目前很多种微机电器件如调制器，马达，齿轮组，加速计，振动检测器，可变电容，扬声器，麦克风等的静电控制依赖于在固定电极和可动电极之间直接加一电压来完成。当直接给固定电极和可动电极之间加一电压时，由于间隙变小，在电压不变的情况下电极上的电荷会不断地增加，因而产生的静电力与电极间的间隙的平方成反比。当电极间的间隙小于一临界值时，可动电极将被拉向固定电极。这通常被称为静电不稳现象。最大而不至于被拉向固定电极的可动电极的位移只有初始间隙的三分之一。因此，这样的微机电器件的可动电极的可动范围比较小。微机电器件的这一固有的静电不稳性严重时甚至可能导致器件的失效。

在微机电调制器方面，因其低制造成本和高性能在信息显示和处理方面具有广阔应用前景。如前所述，微机电调制器通常在固定电极和可动电极之间加一偏压而被驱动。调制器的透过、反射或衍射光的光强由于可动电极的变动而受到调制，或调制器的反射光随可动镜的转动而被偏折。虽然微机电调制器可在这一有限的范围内以模拟方式工作。但调制器并不可靠，因为外界振动可使可动电极移动超过这一临界位置，使得作用于可动电极上的静电力大于弹性回复力，从而导致可动电极被拉向固定电极而导致调制器的失效。

为避免这一静电不稳性，通常微机电调制器以数字模式工作，即可动电极在两个或多个稳定态之间切换。第一个以数字模式工作的商业化的微机电调制器为美国德克萨斯仪器公司开发的数字微反射镜器件(DMD)。但DMD在显示方面只能用于投影显示而不能用于直接观看的平面显示。美国硅光机器公司(Silicon Light Machines Inc.)开发了一种可形变光删光调制器。这种光调制器同样以数字模式工作且只能用于投影显示。美国Iridigm Display Corp.公司开发了以一种基于法布里-珀罗光学干涉原理的微机电调制器为像元的直接观看的平面显示。但这样的调制器同样以数字模式工作。以数字模式工作的调制器的灰度值是以脉宽调制或空间分振方法来实现。以数字模式工作的调制器的缺点是要求调制器的响应快，尺寸小，数量多，数据传送速率高。这大大地提高了器件的制造成本。

在固定和可动电极之间直接加电压的另外缺点是只可产生使两电极相吸的静电力。当两电极粘在一起时很难用加电压的手段使两电极分开。有时要求微机电器件的可动元件可作两方向的移动。

美国Aura Co.公司发明了一种以模拟方式工作的基于压电驱动的薄膜微镜调制器。由于这种调制器使用压电材料来驱动微镜并以模拟方式控制灰度，压电材料的迟滞效应造成较大的问题。在大批量沉积良好的压电薄膜时也存在一定的困难。这无疑增加器件的制造成本。压电薄膜微镜调制器还有微镜转动角度小，驱动电压大等缺点。

发明内容

鉴于上述微机电器件的问题和缺点，本发明公开一种大范围连续驱动微机电器件的可动元件的方法。微机电器件包括上中下三电极，其中，上电极固定于下电极之上，中间电极位于上下电极之间，中间电极在静电力的作用下可动。器件的驱动方法为：首先，相对于上下电极在中间电极上加一充电电压，给中间电极充上一定数量的电荷，充电时，上下电极之间可加一电压，这一电压的取值一般以使得中间电极上的净静电力小于或等于中间电极的弹性回复力。然后，将已充上电的中间电极与电压源断开，并在微机电器件的上下电极之间或上下电极其中之一加一偏压。施加这一偏压时，中间电极处于电绝缘状态。

另一种大范围驱动微机电器件的方法为：首先，在上下电极之间加一充电电压。然后，将上或下电极与电压源断开。再将与电压源断开的上或下电极与中间电极接通，使得电荷得以向中间电极转移。中间电极由于被充上电荷而被驱动。另外，在中间电极被充上电荷之后将中间电极与相连的上或下电极断开，并在上下电极之间或上下电极其中之一加一偏压。施加这一偏压时，中间电极处于电绝缘状态。通过选择这一偏压的极性和幅值，可使作用于中间电极的静电力既可朝向上电极也可朝向下电极。

再一种大范围驱动微机电器件的方法为：利用一包含一浮动电极的充电器件给微机电器件的中间电极充电。充电器件包含第一和第二电极。浮动电极位于充电器件的第一和第二电极之间。浮动电极被厚度在几到几百纳米的两介质层分别与上述充电器件的第一和第二电极相隔开，这两介质层的厚度不一样。浮动电极与微机电器件的中间电极相联。先在充电器件的第一和第二电极之间加一充电电压以给中间电极充电。然后在微机电器件的上下电极之间或上下电极其中之一加一偏压。加这偏压时，中间电极处于电绝缘状态。这样可在微机电器件的中间电极上产生静电力。这里所说的充电器件可以是半导体可擦写只读存储器。

本发明的大范围连续驱动微机电器件的方法可应用于微马达，微齿轮组等的可动元件的悬浮，及加速计，振动检测器，可变电容，扬声器，麦克风等。

本发明的大范围连续驱动微机电器件的可动电极的方法还可应用于微机电调制器的驱动。这一微机电器件包括一带有一下电极的下元件，可动元件，可动中间电极，带有上电极的上元件。上元件固定于下元件之上。中间电极以一定初始间隙位于上下电极之间。可动元件由可形变支承物支承，并与中间电极相连，使得作用于中间电极的静电力可使可动元件移动。可动元件可构成一法布里-珀罗光学腔的一腔壁，或包括一微反射镜，或包括一由多个长条梁组成的衍射光栅。当可动元件在静电力的驱动下做连续移动或转动时，入射到调制器的光线的强度可被连续调制，或光线可被连续偏折。

用这样的微机电调制器作为像素可作成一显示面板。

附图说明

图1a，1b，1c，和1d图示本发明微机电器件的驱动方法。

图2是一本发明微机电调制器的典型实施例的透示图。

图3是一本发明微机电调制器的另一典型实施例的透示图。

图4是一本发明微机电调制器的另一典型实施例的透示图。

图5是一本发明微机电调制器的另一典型实施例的透示图。

图6是一本发明微机电调制器的另一典型实施例的透示图。

图7是一本发明微机电调制器的另一典型实施例的透示图。

图8图示本发明微机电调制器阵列的驱动方案。

图9图示本发明微机电调制器阵列的另一驱动方案。

图10图示本发明微机电调制器阵列的另一驱动方案。

图11图示本发明微机电调制器阵列的另一驱动方案。

具体实施方式

由于直接给固定电极和可动电极之间加电压会导致静电不稳的问题。产生这一问题的根本原因是当电极间的间隙变小时可动电极上的电荷会不断地增加。本发明的解决方法是采用一由上中下三电极组成的电极组。上下电极以一固定的间隙隔开。中间电极位于上下电极之间并可动。微机电器件的驱动方法如图1a，1b，1c和1d所示。上电极7可接一共同电压，但为方便说明起鉴倾向于接一共同地线。

如图1a所示，微机电器件的驱动方法如下：首先，在下电极3上加一偏压V_b1，合上开关15在中间电极5上加一充电电压V_d，给中间电极5充上一定数量的电荷Q₀。当3和5间的初始间隙d₁等于5和7间的初始间隙d₂时，充电时上下电极之间的偏压V_b1倾向为零；当上下初始间隙不等时，充电时上下电极给中间电极产生的静电力分别为ε*A*V_d ²/(2d₂ ²)和ε*A*(V_d-V_b1)²/(2d₁ ²)，下电极3上的偏压V_b1的取值以使得作用于中间电极上的净静电力|ε*A*V_d ²/(2d₂ ²)-ε*A*(V_d-V_b1)²/(2d₁ ²)|小于或等于中间电极的弹性回复力。这样，充电时中间电极将不会移动。然而，对中间电极5的充电也可通过将充电电压V_d加于上下电极其中之一和中间电极之间来完成，在这种情况下，选取充电电压V_d使得充电时中间电极不被吸向相应的电极。然后，断开开关15将已充上电的中间电极5绝缘开，并在上下电极之间加上偏压V_b以驱动可动电极到预定位置。作用于中间电极5上的静电力由下面式子表达：

F＝Vb*Q₀/D+Q₀ ²*(x₀+x)/(2D*ε*A) (1)

如图1b所示，微机电器件的另一驱动方法如下：首先，合上开关15将充电电压V_d加于下电极3上，等充电过程完成之后将开关15断开使得下电极3与电压源断开，并将开关16合上使电极3与中间电极5相接通，使得电极3上的电荷Q₀得以转移到中间电极5上，然后，将开关16断开使中间电极5绝缘开。由于上电极7接地，作用于中间电极5上的静电力为：

F＝Q₀ ²/(2*ε*A) (2)

若再在下电极3上加一偏压V_b，则作用于中间电极5上的静电力由式子(1)表达。其中，D为上下电极3和7之间的固定不变的间隙，A是电极3，5和7的有效面积，ε为电极间介质的介电常数，x₀为中间电极5的初始位置到上下电极之间的中点的距离即为(d₁-d₂)/2，x为中间电极5相对于初始位置的移动距离。

由表达式(1)可看出，可动电极的机械特性如等效弹性系数和共振频率等可通过控制电荷Q₀而被改变。一般可设定式子(1)中的静电力项Q₀ ²*x/(2D*ε*A)小于中间电极的弹性回复力。当重新对中间电极充电时，如中间电极与上下电极的初始间隙相等，因x₀为零，可先将偏压V_b设为零；如上下初始间隙不等，可先设定偏压V_b使得式子(1)中的静电力项V_b*Qx/D+Q₀ ²*x₀/(2D*ε*A)为零，或者将中间电极上的剩余电荷释放掉。这样，当重新对中间电极充电时中间电极可回到初始位置。中间电极上的剩余电荷的释放可通过给上中下三电极加零电压来完成。在图1b中，当给下电极3重新充电时，如中间电极5上有剩余电荷，倾向于先将中间电极5与下电极3接通并给下电极3加零电压而将剩余电荷去除掉。然而，这一步骤并不是必须的。

由表达式(1)给出的静电力F与中间电极的移动距离x成正比。而表达式(2)给出的静电力与中间电极的移动距离x无关。这和以往在电极间直接加电压产生的静电力与电极间的间隙成平方反比不一样。本发明微机电器件所产生的静电力不会导致以往微机电器件所产生的固有的静电不稳性问题。所以，中间电极5可在电极3和7的整个间隙间移动。而以往微机电器件的可动电极的可移动距离只有初始间隙的三分之一，超过这一距离可动电极就会被拉到固定电极上。由于这一静电不稳性，以往微机电器件工作于两种状态，即数字模式。本发明的优点是微机电器件的可动元件可在较大范围内连续移动，即以模拟模式工作，而不会产生静电不稳问题。本发明的微机电器件还有如下优点：(1)在静电力的作用下，中间电极既可朝上电极也可朝下电极移动；(2)如果由于外界振动，可动元件偏离原来的位置，可动元件仍能重新回到原来的位置；(3)微机电器件没有迟滞效应。

如图1c和1d所示，给微机电器件中间电极的充电还可以通过一包含一浮动电极17的充电器件18来实现。充电器件包含第一和第二电极，浮动电极17位于充电器件18的第一和第二电极之间并分别被一薄和厚介质层隔开。薄介质层的厚度足够薄，以致在充电器件的第一和第二电极之间加足够高的电压时电荷可通过遂道效应穿过介质而到达浮动电极。薄介质层的厚度一般在几到十几纳米，厚介质层的厚度一般为十几到几十纳米。当在充电器件的第一和第二电极之间加低电压或不加电压时，由于电场强度不够而浮动电极上的电荷不能或很少穿透介质层而泻漏掉。浮动电极上的电荷可保持很长一段时间，甚至长达十年。浮动电极17与微机电器件的中间电极5相联接，从而给中间电极5充电。这里所说的充电器件也可为半导体可擦写存储器(EPROM)。如图1c所示，用这种方法给中间电极5充以Q₀的电荷，而将上电极7接地，电极3悬浮。中间电极所受的静电力由上面的表达式(2)给出。或者如图1d所示，中间电极5位于上下3和7两电极之间，先给中间电极5充以Q₀的电荷，然后再在上下电极3和7之间加一偏压V_b，中间电极5所受的静电力由上面的表达式(1)给出。这样的静电力是双向的，取决于中间电极上电荷的极性和电场的方向。

中间电极被充上电荷的这一微机电器件可用作振动检测器，加速计和麦克风等。当外界震动引起中间电极的震动时，带有电荷的中间电极会诱导上下电极上的电荷的变化。这会产生一交流信号。交流信号的幅值和频率与震动的幅值和频率相关。

本发明的微机电器件的可动元件的驱动方法可用于微马达和微齿轮组。微马达的转动定子和微齿轮组为可动元件，这些可动元件包含中间电极，在中间电极的上下分别有上下电极。微马达的转动定子和微齿轮组可被产生的静电力所悬浮。

本发明的微机电器件的驱动方法还可应用于微机电调制器。如图2-7所示为微机电调制器的几个典型实施例。这一调制器1包括一带有一下电极3的下元件2，可动元件4，中间电极5，带有上电极7的上元件6。上元件6由支承物9和/或10支承开于下元件2之上。中间电极5置于下电极3和上电极7之间。可动元件4由可形变支承物8支承，并与中间电极5相连，使得作用于中间电极5的静电力可使可动元件4移动。可形变支承物8由支承物9支承下元件2之上并与其相连。在图3-7中，为方便看清下面的元件，元件6或13画成透明的。可动元件4也可为悬臂梁，可形变膜等结构。

参考图2，下元件2的上表面与可动元件4的下表面构成一发布里-珀罗光学干涉腔。通过移动可动元件4改变光学腔的光学间隙20，从而改变调制器1的反射或透过率。光线可从上元件6方入射。但更倾向于下元件2是一透明基底，此时光线从下元件2方入射为佳。构成发布里-珀罗光学干涉腔的两表面镀有光学膜以增强调制器1的调制衬度。调制器1的其它表面镀有防反射膜。

如图3所示为另一实施例。上元件6可为一基片，这一基片和下元件2可以是透明的。基片6的下表面和可动元件4的上表面构成一发布里-珀罗光学干涉腔。调制器1的反射或透过率可通过改变光学间隙20而改变。构成发布里-珀罗光学干涉腔的两表面镀有光学膜以增强调制器1的调制衬度。调制器1的其它表面镀有防反射膜。

如图4所示为另一实施例。调制器1包括四组由上中下电极组成的电极组。可动元件4的四边各有一组电极。图4中，电极符号3和5右边的字母a，b，c，d代表不同电极组的相应电极。在静电力的作用下，可动元件4既可象活塞一样上下移动又可围绕两相互垂直的轴转动。可动元件4与下元件2形成一发布里·珀罗光学干涉腔，当可动元件4作上下移动时，调制器1的反射或透过率由于光学间隙20的改变而改变。可动元件4也可作转动并具有一反射表面，从表面反射的光线可随可动元件4的转动而被偏折。

如图5所示为另一实施例。上元件6为一透明基片。调制器1的可动元件4包括一衍射光珊12。衍射光珊由以一定周期相隔的长条梁组成。衍射光珊12的下表面与下元件2的上表面形成一光学间隙20。衍射光的强度随光学间隙20的改变而被调制。行成光学间隙20的两表面镀有光学膜，使这两表面有一定的反射率。控制这两表面的反射率可优化调制器1的调制衬度。衍射光的色彩由衍射光珊的周期决定。

如图6所示为另一实施例。调制器1的可动元件4通过支承物14支承于可形变支承物8之上，并安置于上下元件2和6之间。在可形变支承物8的两边各有一组有上中下电极组成的电极组。倾向于上元件6为一透明基片，可动元件4的上表面为一反射表面，光线从上元件6方入射并在可动元件4表面被反射。反射的光线随可动元件4的转动而被偏折。可动元件4的上表面以上的其它元件的表面镀有防反射膜。

如图7所示为另一实施例。调制器1包括一微反射镜13。这一微反射镜13由支承物14支承于可动元件4之上。在可形变支承物8的两边各有一组由上中下电极组成的电极组。微反射镜13随可动元件4的偏转而偏转，从而偏折从微反射镜13上反射的光线。

用本发明的微机电调制器阵列可做成一种显示面板。由于微机电调制器以模拟模式工作，显示面板像素的灰度值或色彩可通过连续改变调制器光学腔间隙或转动微反射镜来实现。比起以往的调制器，本发明的调制器的尺寸可作得大些，数量可少些。

显示面板的驱动方案如图8、9、10和11所示。图中所示为一2×2调制器阵列构成的显示面板的驱动。每一调制器1有一组电极组。对于转动微反射镜的调制器，每一调制器在转轴两边各有一组电极组。两组电极组的驱动方法一样，只是两组电极组的中间电极上的静电力的方向相反。所有调制器的上电极7可接一共同的电压，但为方便说明起鉴，上电极7接一共同的地线。

图8中，每一调制器有一寻址场效应三极管30。一行的三极管的栅电极通过一栅线31和一栅驱动器35相连。三极管的漏电极和调制器的中间电极5相连。一列的三极管的源电极通过一列线33和列驱动器34相连。一行的调制器的下电极3通过一行偏压线32与一偏压驱动器36相连。第一偏压V_b1通过一行偏压线32由偏压驱动器36加到一行调制器的下电极上。当中间电极与上下电极的初始间隙相等时，第一偏压V_b1取值倾向为零；当上下初始间隙不等时，第一偏压V_b1的取值以使得这一行调制器的中间电极在充电时所受的净静电力最小化。中间电极5通过栅驱动器35激活一行的三极管而被寻址，由图像数据决定的充电电压由列驱动器34加到被寻址的中间电极5上。中间电极5被充电后，这一行的三极管被解除激活。然后，一第二偏压V_b由偏压驱动器36加到这一行的调制器的下电极3上。显示面板的调制器一行一行地被驱动。如中间电极与上下电极的初始间隙相等，在显示面板的某一行调制器被再次刷新之前，偏压驱动器36给这一行调制器的下电极3加零偏压，这样，这一行调制器的中间电极5可回到初始位置。

如图9所示，每一调制器有两个寻址场效应三极管30和40。三极管30用于寻址中间电极5，而三极管40用于寻址下电极3。一行的三极管30的栅电极通过第一栅线31与第一栅驱动器35相连。三极管30的漏电极和调制器的中间电极5相连。一列的三极管30的源电极通过第一列线33与充电驱动器34相连。一行的三极管40的栅电极通过第二栅线38与第二栅驱动器37相连。三极管40的漏电极与调制器的下电极3相连。一列的三极管40的源电极通过第二列线39与偏压驱动器36相连。显示面板的驱动步骤如下：(1)通过用第二栅驱动器37激活这一行的三极管40而寻址下电极，并由偏压驱动器36将第一偏压V_b1加于这一下电极3上。当中间电极与上下电极的初始间隙相等时，第一偏压V_b1取值倾向为零；当上下初始间隙不等时，第一偏压V_b1的取值以使得中间电极在充电时所受的净静电力小于或等于中间电极的弹性回复力。通过用第一栅驱动器35激活这一行的三极管30而寻址中间电极5，并由充电驱动器34将充电电压V_d加于这一中间电极5上。(2)当这一行调制器的中间电极5被充以等量的电荷后，这一行的三极管30被解除激活。然后，通过用第二栅驱动器37激活这一行的三极管40而寻址下电极3，并由偏压驱动器36将由图像数据决定的第二偏压V_b加于这一下电极3上。显示面板的调制器一行一行地被驱动。中间电极以数帧时间间隔被重新充电以保持中间电极上的电荷不低于某一数值。一般可设定式子(1)中的静电力项Q₀ ²*x/(2D*ε*A)小于或等于中间电极的弹性回复力。当重新对中间电极充电时，如中间电极与上下电极的初始间隙相等，可先将偏压V_b变为零：如上下初始间隙不等，可先将偏压V_b变为前次充电时所加的偏压V_b1。这样当重新对中间电极充电时中间电极可回到初始位置。减少充电次数可节省能耗。而加到下电极代表图像数据的第二偏压V_b每帧被刷新一次。

如图10所示，显示面板的每一调制器有两个场效应三极管30和40。三极管30用于寻址下电极3，而三极管40用于控制中间电极5与下电极3的通断。一行的三极管30的栅电极通过第一栅线31与第一栅驱动器35相连。三极管30的漏电极和调制器的下电极3相连。一列的三极管30的源电极通过一列线33与充电驱动器34相连。一行的三极管40的栅电极通过第二栅线38与第二栅驱动器37相连。三极管40的漏电极与调制器的中间电极5相连。三极管40的源电极与调制器的下电极3相连。显示面板的的驱动步骤如下：(1)通过用第一栅驱动器35激活一行的三极管30而寻址下电极3，并由充电驱动器34将充电电压V_d加于下电极3上。等充电过程完成之后，这一行的三极管30被解除激活。(2)通过用第二栅驱动器37激活这一行的三极管40，使下电极3与中间电极5相接通，使得下电极3上的电荷得以转移到中间电极5上，然后，将这一行的三极管40解除激活。由于上电极7接地，调制器的中间电极5被驱动。此时，调制器的中间电极5上的静电力由表达式(2)给出。充电电压V_d由图像数据和中间电极上的剩余电荷决定。为避免剩余电荷的影响，重新充电前可先将中间电极上的剩余电荷释放掉。剩余电荷的去除可通过将中间电极5与下电极3接通并给下电极3加零电压来完成。也可通过用第一栅驱动器35激活这一行的三极管30而再次寻址下电极3，并用充电驱动器34将一偏压V_b加于下电极3上而驱动调制器的中间电极5，而此时，调制器的中间电极5上的静电力由表达式(1)给出。在这种情况下，中间电极5被充上固定的电荷，偏压V_b由图像数据决定。

图11中，每一调制器1有一寻址场效应三极管30。一行的三极管的栅电极通过一栅线31和一栅驱动器35相连。三极管的漏电极和调制器的下电极3相连。一列的三极管的源电极通过一列线33和列驱动器36相连。每一调制器的中间电极5与充电器件18的浮动电极相连接。先在显示面板的所有的充电器件18的第一和第二电极之间加一足够高的充电电压V_d，以便给所有调制器的中间电极5充以同样多的电荷。一旦中间电极5被充上电荷后，将充电器件的第一和第二电极悬空。这些电荷可保持很长时间，甚至可长达十年。然后将由图像数据决定的偏压加于每一调制器的下电极3上。下电极3上的偏压每帧被刷新一次。若中间电极5上的电荷由于泻漏而低于一定的域值时，可用上述方法给中间电极5重新充电。上述的充电器件18可由一半导体可擦写只读存储器(EPROM)来代替，充电时还须给半导体可擦写只读存储器的漏电极加一电压，图中没有画出。

本发明的调制器的应用还包括扫描器，条形码读取器，打印机，光通信的光开关，衰减器，虑光器，波分复用器等。显示面板可应用于直接观看平面显示，投影显示，背投电视等。本发明不仅仅限于所描述的典型实施例。对于熟练的技术人员来说，在本权利要求的范围内，很容易作些变动。

Claims

1.一种大范围连续驱动微机电器件的方法，其特征在于包括如下步骤：

(a)提供一微机电器件，其中，微机电器件提供至少一组包括上中下三电极的电极组，其中，上述上电极以一定间隙固定于上述下电极之上，上述中间电极以一定初始间隙位于上述上下电极之间，上述中间电极可移动；

(b)给上述中间电极充以一定数量的电荷；

(c)把上述中间电极绝缘开；

(d)给至少上述上下电极其中之一加一第一偏压，施加所述第一偏压时，所述中间电极处于电绝缘状态，其中，所述的微机电器件由于中间电极被所产生的静电力所驱动而驱动。

2.如权利要求1所述的驱动微机电器件的方法，其特征在于：上述充电步骤(b)通过给上述中间电极加一充电电压来实现。

3.如权利要求2所述的驱动微机电器件的方法，其特征在于：在上述充电步骤(b)时，在上述上下电极之间加一第二偏压，上述第二偏压的选择以使得在充电过程中作用于上述中间电极上的净静电力小于或等于上述中间电极的弹性回复力。

4.如权利要求1所述的驱动微机电器件的方法，其特征在于上述充电步骤(b)包括如下步骤：

(e)在上述上下电极之间加一充电电压；

(f)将上述上下电极其中之一绝缘开；

(g)把在上述步骤(f)中被绝缘开的上或下电极与上述中间电极相连，使得电荷得以转移到中间电极上。

5.如权利要求1所述的驱动微机电器件的方法，其特征在于在上述步骤(d)中，上述第一偏压加于上述上下电极之间。

6.一种可大范围连续驱动的微机电器件，其特征在于它包括至少一微机电结构和一驱动所述微机电结构的电子手段，其中，所述微机电结构包括：

(a)至少一位于一下元件上的下电极；

(b)至少一位于一上元件上的上电极；

(c)一可动元件；

(d)至少一可动中间电极；

其中，上述上元件以一定的间隙固定于上述下元件之上，上述中间电极以一定初始间隙位于上述上下电极之间，上述中间电极与上述可动元件相连，用上述电子手段在上述中间电极上施加静电力以驱动上述可动元件的步骤如下：

(i)给上述中间电极充以一定数量的电荷；

(ii)把上述中间电极绝缘开；

(iii)给至少上述上下电极其中之一加一第一偏压，施加所述第一偏压时，所述中间电极处于电绝缘状态。

7.如权利要求6所述的微机电器件，其特征在于：上述电子手段给所述微机电结构提供至少一充电电压，其中，上述充电步骤(i)通过给上述中间电极加上述充电电压来实现。

8.如权利要求7所述的微机电器件，其特征在于：上述电子手段还给所述微机电结构提供一第二偏压，其中，在上述充电步骤(i)中，将上述第二偏压加于上述上下电极之间，上述第二偏压的选择以使得在充电过程中作用于上述中间电极上的净静电力小于或等于上述中间电极的弹性回复力。

9.如权利要求6所述的微机电器件，其特征在于：上述电子手段给所述微机电结构提供至少一充电电压，其中，在上述充电步骤(i)中，上述充电电压加于上述上下电极之间，待充电完毕后，将上述上下电极其中之一绝缘开，并将这一被绝缘开的电极与上述中间电极相连，使得电荷得以转移到上述中间电极上。

10.如权利要求6所述的微机电器件，其特征在于：在上述步骤(iii)中，将上述第一偏压加于上述上下电极之间。

11.如权利要求6所述的微机电器件，其特征在于：上述电子手段给所述微机电结构提供至少一充电电压，所述微机电结构还包括至少一有一浮动电极的充电器件，其中，上述充电器件包括至少第一和第二电极，上述浮动电极位于上述第一和第二电极之间并与上述中间电极相连，上述浮动电极被两介质层分别与上述第一和第二电极相隔开，上述充电电压加于上述第一和第二电极之间以给上述浮动电极充电。

12.如权利要求11所述的微机电器件，其特征在于：上述充电器件为半导体可擦写只读存储器。

13.如权利要求6所述的微机电器件，其特征在于：上述微机电结构的中间电极被一薄介质层覆盖。

14.如权利要求6所述的微机电器件，其特征在于：上述可动元件由至少一可形变支承物支承开于上述下元件之上，其中，至少上述可动元件和上述可形变支承物其中之一包含至少一导电部分，这一导电部分起着上述中间电极的作用。

15.如权利要求6所述的微机电器件，其特征在于：所述微机电结构包括一由上述可动元件和上述上下元件其中之一构成的光学腔，其中，所述的微机电结构的透过率或反射率可通过改变上述光学腔的间隙而改变。

16.如权利要求6所述的微机电器件，其特征在于：上述微机电结构的可动元件包括一反射表面，其中，上述可动元件可转动，使得从上述反射表面反射的光线可被偏折。

17.如权利要求6所述的微机电器件，其特征在于：所述微机电结构还包括一微反射镜，其中，上述微反射镜通过一支承物安置于上述可动元件上方，上述微反射镜可随上述可动元件的转动而转动，使得从上述微反射镜反射的光线可被偏折。

18.如权利要求6所述的微机电器件，其特征在于：上述微机电结构的可动元件包括一衍射光珊，其中，上述衍射光珊和上述上下元件其中之一构成一光学腔，使得被衍射光珊衍射的光线强度可通过改变上述光学腔的间隙而改变。

19.如权利要求6所述的微机电器件，其特征在于它包括一上述微机电结构阵列。

20.如权利要求19所述的微机电器件，其特征在于上述电子手段包括一寻址矩阵，上述寻址矩阵的每一单元包括至少一晶体管以寻址每一上述微机电结构的电极当中至少中间电极。

21.如权利要求20所述的微机电器件，其特征在于上述电子手段包括一寻址矩阵，上述寻址矩阵的每一单元包括第一和第二晶体管，上述第一晶体管用于寻址每一上述微机电结构的中间电极而上述第二晶体管用于寻址每一上述微机电结构的上下电极其中之一。

22.如权利要求9所述的微机电器件，其特征在于它包括一上述微机电结构阵列，其中，上述电子手段包括一寻址矩阵，上述寻址矩阵的每一单元包括第一和第二晶体管，上述第一晶体管用于寻址每一上述微机电结构的上下电极其中之一而上述第二晶体管用于控制每一上述微机电结构的中间电极与可被上述第一晶体管寻址的上或下电极的通断。

23.如权利要求11所述的微机电器件，其特征在于它包括一上述微机电结构阵列，其中，上述电子手段包括一寻址矩阵，上述寻址矩阵的每一单元包括一晶体管，上述晶体管用于寻址每一上述微机电结构的上下电极其中之一。