TWI474964B - 微機電致動裝置 - Google Patents

Description

微機電致動裝置

本發明關於一種微機電裝置，更明確的說，本發明關於一種微機電致動裝置。

微機電裝置可利用於許多不同產業，如除醫療器材、感測裝置外，許多顯示裝置中亦可見微機電裝置的應用。而微機電致動裝置為用於控制及制動微機電裝置，是微機電裝置中不可或缺的。

傳統的微機電致動裝置可分為兩天類，分別是梳狀致動裝置及平板致動。梳狀致動的微機電致動裝置，如美國專利案號US7205174之所揭示，其具有靜止部份及移動部份。靜止部份及移動部份各具有梳狀之電極，每一梳齒電極相互交錯。因靜止部份連接於直流電，移動部份連接於地，使得靜止梳齒電極與移動梳齒電極產生電位差，藉著電位差致動移動部份，已使其轉動向往靜止部份或轉動遠離靜止部份。於美國專利案號US7205174中之各梳齒電極為利用絕緣層上覆矽(Silicon－on－insulator，SOI)技術製造而成。

平板致動之微機電致動裝置，如美國專利公開號US20070058238號，其包含移動部份，位於靜止部份的上方。移動部份的底部及靜止部份的表面分別具有電極平板，相同地，移動部份的電極與靜止部份的電極之間的電位差致動移動部份的轉動。美國專利案號US6734512號亦揭示另一平板致動之微機電致動裝置，其與前述之平板致動之微機電致動裝置的不同處為US6734512號之移動部份的底部為傾斜的。傾斜的底部亦配置有電極平板，與靜止部份的電極平板互動，以致動移動部份。

傳統梳狀致動及平板致動均有其不可克服之缺點。梳狀致動的微機電致動裝置需佔用許多的晶片空間，而平板致動的微機電致動裝置則需要較大的驅動電壓(約100伏特)。因此需要一種微機電致動裝置可於降低所需的驅動電壓的同時不需較大的晶片空間，且可利用不同的材質製作其基板。

為解決上述之問題，本發明之一實施例提供一種微機電致動裝置，其包括：一移動部分，其包括：一傾斜部分，其具有至少一傾斜面；以及複數個移動梳齒，位於該移動部分之至少一邊。

本發明之另一實施例提供一種微機電致動裝置，其包括：一移動部分，其包含複數個移動梳齒，位於該移動部分之至少一邊；以及一基座位於該移動部分之底部及/或頂部，其包含至少一傾斜面；以及傾斜面上至少有一個導電材料結構。

本發明之另一實施例為一種微機電裝置，其包括：一微機電致動裝置，其包括：一移動部分，其包括：一傾斜部分，其具有至少一傾斜面；以及複數個移動梳齒，位於該移動部分之至少一邊；以及一鏡面，配置於該微機電致動裝置上。

本發明之另一實施例提供一微機電致動裝置，其包括：一移動部分，其包含複數個移動梳齒，位於該移動部分之至少一邊；以及一基座位於該移動部分之底部及/或頂部，其包含至少一傾斜面；以及傾斜面上至少有一個導電材料結構；以及一鏡面，配置於該微機電致動裝置上。

本發明之一實施例提供一微機電致動裝置，如圖1A及1B所示。圖1A為本發明之一實施例之一微機電致動裝置100之俯視圖；圖1B為如圖1A之微機電致動裝置100沿著A－A'線之剖面圖。圖1A中的微機電致動裝置100顯示其包括有移動部分110；靜止部分120；以及支撐部分130。其中的移動部分110及靜止部分120分別具有梳狀部分，且其梳齒相互交錯。每一梳齒上具有一電極結構，其具有導電性，且移動部分110及靜止部分120之間具有一電位差，藉由電極結構間所感應之靜電力以驅動移動部分110轉動。在圖1B中的微機電致動裝置100顯示其另包括有基座140，且基座140具有兩傾斜表面。於兩傾斜表面上另具有電極145，與移動部分110底部及/或頂部的電極結構相互作用以致動移動部分110轉動。基座140的材質可由絕緣層上覆矽、或覆其他半導體材質的方法形成或為玻璃材質或其他不導電材料。電極145除前述的致動功能外，另可作用為一反饋電容裝置，監控移動部分110之轉動角度及速度等各種狀態。且因微機電致動裝置100同時具有梳齒致動及致動部分，其可大幅度地減低所需致動電壓，且不需增加所佔空間，進而節省晶片空間。

本發明之一另實施例提供一微機電致動裝置，如圖2A及2B所示。圖2A為本發明之一另實施例之一微機電致動裝置200之俯視圖；圖2B為如圖2A之微機電致動裝置200沿著B－B'線之剖面圖。圖2A中的微機電致動裝置200顯示其包括有移動部分210；靜止部分220；以及支撐部分230。其中的移動部分210及靜止部分220分別具有梳狀部分，且其梳齒相互交錯。每一梳齒上具有一電極結構，其具有導電性，且移動部分210及靜止部分220之間具有一電位差，藉由電極結構間所感應之靜電力以驅動移動部分210轉動。在圖2B中的微機電致動裝置200顯示其另包括有基座240，且移動部分210的底部及/或頂部為傾斜表面。於基座240的表面上具有電極245，與移動部分210底部的電極結構相互作用以致動移動部分210轉動。基座240的材質可由絕緣層上覆矽、或覆其他半導體材質的方法形成或為玻璃材質或其他不導電材料。電極245除前述的致動功能外，另可作用為一反饋電容裝置，監控移動部分210之轉動角度及速度等各種狀態。且因微機電致動裝置200同時具有梳齒致動及平板致動部分，其可大幅度地減低所需致動電壓，且不需增加所佔空間，進而節省晶片空間。

本發明之一另實施例提供一微機電裝置，其包括如上所述之微機電致動裝置100、200，且於移動部分110、210之表面上配置鏡面。利用微機電致動裝置100、200以控制調整鏡面的角度，進而將射入光反射至所需之方向。

雖然已參照本發明之一較佳實施例將本發明詳細展示並描述，但是熟習此項技術者將瞭解可做出各種形式與細節上之改變而不背離如在下文申請專利範圍中提出的本發明之精神與範疇。此外，雖然可將本發明之元件以單數形式描述或主張，但除非明確宣稱限制為單數，亦涵蓋複數形式。

100．．．微機電致動裝置

110．．．移動部分

120．．．靜止部分

130．．．支撐部分

140．．．基座

145．．．電極

200．．．微機電致動裝置

210．．．移動部分

220．．．靜止部分

230．．．支撐部分

240．．．基座

245．．．電極

圖1A為本發明之一實施例之一微機電致動裝置之俯視圖。

圖1B為如圖1A之微機電致動裝置沿著A－A'線之剖面圖。

圖2A為本發明之一另實施例之一微機電致動裝置之俯視圖。

圖2B為如圖2A之微機電致動裝置沿著B－B'線之剖面圖。

100．．．微機電致動裝置

110．．．移動部分

120．．．靜止部分

130．．．支撐部分

140．．．基座

145．．．電極

Claims (24)

1. 一種微機電致動裝置，其包括：一移動部分，其包含：一傾斜部分，其具有至少一傾斜面；以及複數個移動梳齒，位於該移動部分之至少一邊；及一基座，其包含至少一電極，用於與該移動部分相互作用，及反饋該移動部分的轉動狀態。
2. 如申請專利範圍第1項之微機電致動裝置，其中該基座位於該移動部分之底部及/或頂部。
3. 如申請專利範圍第2項之微機電致動裝置，其中該基至少一電極分別對應於該移動部分至少一傾斜面，且該電極的材料具備導電性。
4. 如申請專利範圍第2項之微機電致動裝置，其中該基座為玻璃及/或其他不導電材料。
5. 如申請專利範圍第2項之微機電致動裝置，其中該基座為矽及/或其他半導體材料。
6. 如申請專利範圍第1項之微機電致動裝置，另包含一靜止部分位於該移動部分之周圍。
7. 如申請專利範圍第6項之微機電致動裝置，其中該靜止部分具有複數個靜止梳齒，與該複數個移動梳齒相互交錯。
8. 一種微機電致動裝置，其包括：一移動部分，其包含複數個移動梳齒，位於該移動部分之至少一邊；以及 一基座位於該移動部分之底部及/或頂部，其包含至少一傾斜面，其上至少有一個導電材料結構，用於與該移動部分相互作用，及反饋該移動部分的轉動狀態。
9. 如申請專利範圍第8項之微機電致動裝置，其中該基座為玻璃及/或其他不導電材料。
10. 如申請專利範圍第8項之微機電致動裝置，其中該基座為矽及/或其他半導體材料。
11. 如申請專利範圍第8項之微機電致動裝置，另包含一靜止部分位於該移動部分之周圍。
12. 如申請專利範圍第11項之微機電致動裝置，其中該靜止部分具有複數個靜止梳齒，與該複數個移動梳齒相互交錯。
13. 一種微機電裝置，其包含：一微機電致動裝置，其包括：一移動部分，其包含：一傾斜部分，其具有至少一傾斜面；以及複數個移動梳齒，位於該移動部分之至少一邊；以及一鏡面，配置於該微機電致動裝置上；及一基座，其包含至少一電極，用於與該移動部分相互作用，及反饋該移動部分的轉動狀態。
14. 如申請專利範圍第13項之微機電裝置，其中該基座位於該移動部分之底部及/或頂部。
15. 如申請專利範圍第14項之微機電裝置，其中該至少一電 極分別對應於該移動部分至少一傾斜面，且該電極的材料具備導電性。
16. 如申請專利範圍第14項之微機電裝置，其中該基座為玻璃及/或其他不導電材料。
17. 如申請專利範圍第14項之微機電裝置，其中該基座為矽及/或其他半導體材料。
18. 如申請專利範圍第13項之微機電裝置，另包含一靜止部分位於該移動部分之周圍。
19. 如申請專利範圍第18項之微機電裝置，其中該靜止部分具有複數個靜止梳齒，與該複數個移動梳齒相互交錯。
20. 一種微機電裝置，其包含：一微機電致動裝置，其包括：一移動部分，其包含複數個移動梳齒，位於該移動部分之至少一邊；以及一基座位於該移動部分之底部及/或頂部，其包含至少一傾斜面，其上至少有一個導電材料結構，用於與該移動部分相互作用，及反饋該移動部分的轉動狀態；以及一鏡面，配置於該微機電致動裝置上。
21. 如申請專利範圍第20項之微機電裝置，其中該基座為玻璃及/或其他不導電材料。
22. 如申請專利範圍第20項之微機電裝置，其中該基座為矽及/或其他半導體材料。
23. 如申請專利範圍第20項之微機電裝置，另包含一靜止部 分位於該移動部分之周圍。
24. 如申請專利範圍第23項之微機電裝置，其中該靜止部分具有複數個靜止梳齒，與該複數個移動梳齒相互交錯。