CN101364774A - 微机电致动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种微机电(MEM)致动装置，其包括一个可动部分，其包括一个具有至少一个倾斜面的倾斜部分，以及多个位于可动部分至少一个边上的可动梳齿(comb)。微机电致动装置可以大幅降低所需的致动电压，并且不需增加空间占用，从而节省芯片空间，且可以提供监控可动部分的功能。

Description

微机电致动装置
技术领域
本发明涉及一种微机电装置，特别涉及一种微机电致动装置。
发明背景
微机电装置可用于许多不同产业，例如，除医疗器材、感测装置外，在许多显示装置中也可以看见微机电装置的应用。微机电致动装置主要用于控制及驱动微机电装置，是微机电装置中不可或缺的组成部分。
传统微机电致动装置可分为两大类，分别是梳状致动装置和平板致动装置。梳状致动的微机电致动装置，如美国专利案号US7205174所述，其具有静止部份和可动部份。静止部份和可动部份各自有梳状的电极，每个梳齿电极相互交错。由于静止部份被连接到直流电压，可动部份接地，使得静止梳齿电极与可动梳齿电极产生电位差，利用电位差产生的静电力致动可动部份，促使其转动接近静止部份或转动远离静止部份。在美国专利案号US7205174中的各个梳齿电极是利用绝缘硅片(Silicon-on-insulator，SOI)技术制造而成。
平板致动的微机电致动装置，如美国专利公开号US20070058238，其包含可动部份，位于静止部份的上方。可动部份的底部及静止部份的表面分别有电极平板，同样，可动部份的电极与静止部份的电极之间的电位差产生的静电力致动可动部份的转动。美国专利案号US6734512也显示另一种平板致动的微机电致动装置，其与前述的平板致动的微机电致动装置的不同之处在于：US6734512中的可动部份的底部是倾斜的。倾斜的底部也配有电极平板，与静止部份的电极平板相互吸引，以便用来致动可动部份。
传统梳状致动和平板致动都分别具有其不可克服的缺点。梳状致动的微机电致动装置需要占用许多芯片空间，而平板致动的微机电致动装置则需要较大的驱动电压(约100伏特)。因此需要一种微机电致动装置可用来降低所需的驱动电压且同时不需要较大的芯片空间，并且可以利用不同材质制作其基板。
发明概述
为解决上述问题，本发明的一个实施例提供一种微机电致动装置，其包括一个可动部分，其包括：一个具有至少一个倾斜面的倾斜部分；以及多个位于可动部分的至少一个边上的可动梳齿。
本发明的另一个实施例提供一种微机电致动装置，其包括一个可动部分，其包含一个可动梳状部分；以及一个基座位于可动部分的底部，其包含至少一个倾斜面。
本发明的另一个实施例是一种微机电装置，其包括一个微机电致动装置，其包括：一个可动部分，其包括一个具有至少一个倾斜面的倾斜部分；以及多个位于可动部分的至少一个边上的可动梳齿；以及一个镜面，其被配置在微机电致动装置上。
本发明的另一个实施例提供一种微机电装置，其包括一个微机电致动装置，其包括：一可动部分，其包含一个可动梳状部分；以及一个基座位于可动部分的底部，其包括至少一倾斜面；以及一个镜面，被配置在微机电致动装置上。
附图说明
图1A是本发明一个实施例的一种微机电致动装置的俯视图；
图1B是如图1A所示的微机电致动装置沿着A-A′线的剖面图；
图2A是本发明另一个实施例的微机电致动装置的俯视图；
图2B是如图2A所示的微机电致动装置沿着B-B′线的剖面图。
具体实施方式
本发明的一个实施例提供一种微机电致动装置，如图1A及1B所示。图1A是本发明一个实施例的微机电致动装置100的俯视图；图1B是如图1A所示的微机电致动装置100沿着A-A′线的剖面图。图1A中的微机电致动装置100显示其包括可动部分110、静止部分120、以及支撑部分130。其中可动部分110和静止部分120分别具有梳状部分，且其梳齿相互交错。每个梳齿上具有一个电极，并且可动部分110和静止部分120之间具有一电位差，藉由电极间所感应的静电力以驱动可动部分110转动。在图1B中的微机电致动装置100显示其还包括基座140，并且基座140具有两个倾斜表面。在两个倾斜表面上还具有平板电极145，与可动部分110底部的电极相互作用以致动可动部分110转动。基座140的材质可由绝缘硅片工艺形成或者是玻璃材质。平板电极145除前述的致动功能外，还可作为一个反馈电容装置，监控可动部分110的转动角度和速度等状态。并且由于微机电致动装置100同时具有梳齿致动和平板致动部分，可大幅降低所需的致动电压，且不需增加所占空间，从而节省芯片空间。
本发明的另一个实施例提供一种微机电致动装置，如图2A及2B所示。图2A是本发明另一个实施例的微机电致动装置200的俯视图；图2B是如图2A所示的微机电致动装置200沿着B-B′线的剖面图。图2A中的微机电致动装置200显示其包括可动部分210、静止部分220、以及支撑部分230。其中可动部分210和静止部分220分别具有梳状部分，且其梳齿相互交错。每个梳齿上都具有一个电极，并且可动部分210和静止部分220之间有一个电位差，藉由电极间所感应的静电力以驱动可动部分210转动。在图2B中的微机电致动装置200显示其还包括基座240，并且可动部分210的底部是倾斜表面。在基座240的表面上具有平板电极245，与可动部分210底部的电极相互作用以致动可动部分210转动。基座240的材质可由绝缘硅片工艺形成或者是玻璃材质。平板电极245除前述的致动功能之外，还可作为一个反馈电容装置，监控可动部分210的转动角度及速度等状态。并且由于微机电致动装置200同时具有梳齿致动和平板致动部分，其可大幅降低所需的致动电压，并且不需要增加所占空间，从而节省芯片空间。
本发明的另一个实施例提供一种微机电装置，其包括如上所述的微机电致动装置100、200，并且在可动部分110、210的表面上配置镜面。利用微机电致动装置100、200来控制调整镜面的角度，从而将射入光反射到所需的方向。
虽然已经参照本发明的一个优选实施例详细描述了本发明，但是本领域有经验的技术人员将明白，可以对其作出各种形式和细节上的改变，而没有偏移在以下权利要求范围内提出的本发明的精神与范围。此外，虽然可以将本发明的组件以单数形式描述，但除非明确宣称限制为单数，其也涵盖复数形式。

Claims (24)

1.一种微机电致动装置，其包括：
一个可动部分，其包含：
一个倾斜部分，其具有至少一个倾斜面；以及
多个可动梳齿，其位于所述可动部分的至少一个边上。
2.根据权利要求1所述的微机电致动装置，还包含一个基座，其位于所述可动部分的底部及/或顶部。
3.根据权利要求2所述的微机电致动装置，其中在所述基座上还有至少一个电极结构，其分别对应于所述可动部分的至少一个倾斜面。电极结构的材料具备导电性。
4.根据权利要求2所述的微机电致动装置，其中所述基座是由玻璃及/或其它不导电材料制成。
5.根据权利要求2所述的微机电致动装置，其中所述基座是由硅及/或其它半导体材料制成。
6.根据权利要求1所述的微机电致动装置，还包含一个静止部分，其位于所述可动部分的周围。
7.根据权利要求6所述的微机电致动装置，其中所述静止部分具有多个静止梳齿，与所述多个可动梳齿相互交错。
8.一种微机电致动装置，其包括：
一个可动部分，其包含多个可动梳齿，其位于所述可动部分的至少一个边上；以及
一个基座，其位于所述可动部分的底部及/或顶部，包含至少一个倾斜面，以及倾斜面上至少有一个导电材料结构。
9.根据权利要求8所述的微机电致动装置，其中所述基座是由玻璃及/或其它不导电材料制成。
10.根据权利要求8所述的微机电致动装置，其中所述基座是由硅及/或其它半导体材料制成。
11.根据权利要求8所述的微机电致动装置，还包含一个静止部分，其位于所述可动部分的周围。
12.根据权利要求11所述的微机电致动装置，其中所述静止部分具有多个静止梳齿，与所述多个可动梳齿相互交错。
13.一种微机电装置，其包含：
一个微机电致动装置，其包括：
一个可动部分，其包含：
一个倾斜部分，其具有至少一个倾斜面；以及
多个可动梳齿，其位于所述可动部分的至少一个边上；以及一个镜面，其被配置在所述微机电致动装置上。
14.根据权利要求13所述的微机电致动装置，还包含一个基座，其位于所述可动部分的底部及/或顶部。
15.根据权利要求14所述的微机电致动装置，其中在所述基座上还有至少一个电极结构，其分别对应于所述可动部分的至少一个倾斜面。电极结构的材料具备导电性。
16.根据权利要求14所述的微机电致动装置，其中所述基座是由玻璃及/或其它不导电材料制成。
17.根据权利要求14所述的微机电致动装置，其中所述基座是由硅及/或其它半导体材料制成。
18.根据权利要求13所述的微机电致动装置，还包含一个静止部分，其位于所述可动部分的周围。
19.根据权利要求18所述的微机电致动装置，其中所述静止部分具有多个静止梳齿，与所述多个可动梳齿相互交错。
20.一种微机电装置，其包含：
一个微机电致动装置，其包括：
一个可动部分，包含多个可动梳齿，位于所述可动部分的至少一个边上；以及
一个基座，其位于所述可动部分的底部及/或顶部，包含至少一个倾斜面；以及
倾斜面上至少有一个导电材料结构；以及
一个镜面，其被配置在所述微机电致动装置上。
21.根据权利要求20所述的微机电致动装置，其中所述基座是由玻璃及/或其它不导电材料制成。
22.根据权利要求20所述的微机电致动装置，其中所述基座是由硅及/或其它半导体材料制成。
23.根据权利要求20所述的微机电致动装置，还包含一个静止部分，其位于所述可动部分的周围。
24.根据权利要求23所述的微机电致动装置，其中所述静止部分具有多个静止梳齿，与所述多个可动梳齿相互交错。
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