专利名称：具有垂直梳状电极结构的致动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有垂直梳状电极结构的微机电系统(MEMS)致动装置，更具体地，涉及具有垂直梳状电极结构的光扫描器，它可以容易地用相互重叠的固定梳状电极和驱动梳状电极制造。
背景技术：
具有垂直梳状电极的致动装置可以用作大型显示器的光扫描器用来扫描激光束。用作光扫描器的致动装置的驱动速度与显示装置的分辨率相关，所述致动装置的驱动角度与显示装置的屏幕尺寸相关。即，当微透镜的驱动速度增加时，可以提高分辨率。同样，当所述微透镜的驱动角度增加时，也可以增加所述显示装置的屏幕尺寸。因此，为了实现具有高分辨率的大显示装置，致动装置需要高速运行并且具有大的驱动角度。
用于垂直扫描的光扫描器需要线性地运行。
图1是常规致动装置的布局图。图2是沿图1的II-II线所截取的横截面图。参照图1和2，平台1通过扭矩弹簧2和支撑平台1的两侧的锚6悬挂于由耐火玻璃等制成的基板5上方。多个驱动梳状电极3从平台1的相对侧延伸了预定距离，并且相互平行。多个固定梳状电极4形成于基板5的顶表面上并且与驱动梳状电极3交替。
平台1由于静电力在驱动梳状电极3和固定梳状电极4之间来回移动。例如，如果对设置在扭矩弹簧2左侧的固定梳状电极4施加预定电压Vd1，在驱动梳状电极3和固定梳状电极4之间就产生静电力以驱动驱动梳状电极3，因而使平台1向左运动。如果对设置在扭矩弹簧2右侧的固定梳状电极4施加预定电压Vd2，在驱动梳状电极3和固定梳状电极4之间就产生吸引力，因而使平台1向右运动。平台1由于扭矩弹簧2的恢复力回到初始位置。通过在所述固定梳状电极左侧和右侧重复地和交替地施加驱动电压，交替地在平台1的左侧和右侧产生电磁力，从而平台1可以来回移动。
参照图2，由于驱动梳状电极3和固定梳状电极4在垂直面上相互不重叠，通过形成所述固定梳状电极作为绝缘体上硅(SOI)基板上的下导电层，形成所述驱动梳状电极作为SOI基板的上导电层，并且蚀刻在下导电层和上导电层之间的绝缘层，从而可以容易地制造垂直梳状电极结构。但是，当所述SOI基板具有厚度为2μm的绝缘层时，从图3可以看出驱动力减小并且线性恶化。这样如图3所示的驱动力减小是由所述驱动梳状电极3和固定梳状电极4之间的间隙引起的。
此外，在制造所述驱动梳状电极3时，出现开槽(notching)，使得蚀刻了驱动梳状电极3的下部，从而在垂直面上加宽了所述固定梳状电极4和驱动梳状电极3之间的间隙。结果，具有所述槽的常规垂直梳状电极驱动力低并且线性差。
发明内容
本发明提供了具有垂直梳状电极结构的致动装置，可以使用绝缘体上硅(SOI)的基板容易地制造所述致动装置。所述致动装置具有增强的驱动力，由于在所述驱动梳状电极和固定梳状电极在垂直面相互重叠的区域形成了附加的电极。
根据本发明的一个方面，提供了具有垂直梳状结构的致动装置，所述致动装置包括在第一方向上来回移动的平台；支撑所述平台来回移动的支撑单元；以及平台驱动单元，包括在所述第一方向上从所述平台的相对侧向外延伸的垂直驱动梳状电极，和设置在基板上与所述驱动电极交替的垂直固定梳状电极，其中所述固定梳状电极包括比所述驱动梳状电极低的第一固定梳状电极，形成于所述第一固定梳状电极上的绝缘层，和形成于绝缘层上比所述驱动梳状电极底表面高的第二固定梳状电极。
所述固定梳状电极的顶表面可以比所述驱动梳状电极的顶表面低。
所述支撑单元可以包括一对扭矩弹簧，在与所述第一方向垂直的第二方向上从所述平台的相对侧延伸；和固定的框架，固定各个扭矩弹簧的一端，以便在所述基板上方悬挂扭矩弹簧。
可以将相同的电压施加到所述第一固定梳状电极和第二固定梳状电极。
所述驱动梳状电极和第二固定梳状电极可以被制造为绝缘体上硅(SOI)基板的第一导电层，所述第一固定梳状电极可以被制造为所述SOI基板的第二导电层制造，并且所述SOI基板还包含在所述第一导电层和第二导电层之间插入的绝缘层。
根据本发明的另一方面，提供了具有垂直梳状结构的致动装置，所述致动装置包括悬挂在基板上方并且在第一方向上来回移动的平台；支撑所述平台来回移动运动的支撑单元；和平台驱动单元，包括在所述第一方向上从所述平台的相对侧向外延伸的垂直驱动梳状电极，和设置在基板上与所述驱动电极交替的垂直固定梳状电极，其中所述驱动梳状电极包括比所述固定梳状电极高的第一驱动梳状电极、形成于所述第一驱动梳状电极底表面上的绝缘层、和形成于绝缘层上比所述固定梳状电极顶表面低的第二驱动梳状电极。
根据本发明的又一方面，提供了具有垂直梳状结构的致动装置，所述致动装置包括在第一方向上来回移动的平台；支撑所述平台的第一支撑单元；平台驱动单元，包括在所述第一方向上从所述平台的相对侧向外延伸的第一驱动梳状电极，和形成于面对所述第一驱动梳状电极的第一支撑单元上、与所述第一驱动电极交替的第一固定梳状电极；第二支撑单元，支撑所述第一支撑单元，使得所述第一支撑单元可以在垂直于所述第一方向的第二方向上来回移动；和第一支撑单元驱动单元，包括形成于所述第一支撑单元上的第二驱动梳状电极和对应于所述第二驱动梳状电极的第二固定梳状电极，其中所述第二固定梳状电极包括比所述第二驱动梳状电极低的第三固定梳状电极，形成于所述第三固定梳状电极上的绝缘层、和形成于绝缘层上比所述第二驱动梳状电极底表面高的第四固定梳状电极。
所述第一固定梳状电极可以包括比第一驱动梳状电极低的第五固定梳状电极、形成于所述第五驱动梳状电极上的绝缘层，和形成于绝缘层上比所述第一驱动梳状电极底表面高的第六固定梳状电极。
根据本发明的又一方面，提供了具有垂直梳状结构的致动装置，所述致动装置包括在第一方向上来回移动的平台；支撑所述平台的第一支撑单元；平台驱动单元，包括在所述第一方向上在从所述平台的相对侧向外延伸的第一驱动梳状电极，和形成于面对所述第一驱动梳状电极的第一支撑单元上以与所述驱动电极交替的第一固定梳状电极；第二支撑单元，支撑所述第一支撑单元，使得所述第一支撑单元可以在垂直于所述第一方向的第二方向上来回移动；和第一支撑单元驱动单元，包括形成于所述第一支撑单元上的第二驱动梳状电极和对应于所述第二驱动梳状电极的第二固定梳状电极，其中所述第二驱动梳状电极包括比所述第二固定梳状电极高的第三驱动梳状电极、形成于所述第三驱动梳状电极底表面上的绝缘层、和形成于绝缘层上比所述第二固定梳状电极顶表面低的第四驱动梳状电极。
通过参照附图详细描述其典型实施例，本发明的上述和其它特征和优点将会变得更明显。其中图1是具有垂直梳状电极结构的常规致动装置的布局图；图2是沿图1的II-II线所截取的横截面图；图3是图示取决于所述致动装置的驱动梳状电极和固定梳状电极之间间隙的驱动力的图；图4是根据本发明一实施例的致动装置的透视图；图5是图4所述的致动装置的布局图；图6是沿图5的VI-VI线所截取的横截面图；图7A至7C图示了当将300V的驱动电压施加到常规致动装置和图4的致动装置上时，驱动梳状电极和固定梳状电极之间的电场；图8A至图8I是图示图4的致动装置的制造方法的横截面图；图9是根据本发明另一实施例的致动装置的横截面图；图10是根据本发明又一实施例的致动装置的透视图；图11是图10所述的致动装置的布局图；图12是沿图11的XII-XII线所截取的横截面图。
具体实施例方式
将参照附图更加充分地描述本发明，在附图中显示了本发明的示范性实施例。在本发明的下列描述中，为了更好理解本发明，如图所示的组成元件的大小可以被夸大，或如果需要，元件可以被省略。但是，这样的图示不限制本发明技术构思的范围。
图4是根据本发明实施例的致动装置的透视图。图5是图4的致动装置的布局图。图6是沿图5的VI-VI线所截取的横截面图。
参照图4至6，平台120通过支撑平台120两侧的支撑单元被悬挂在由耐火玻璃等制成的基板110上。所述支撑单元包括扭矩弹簧130，连接所述平台120的相对侧的中心，以支撑平台120的来回移动运动；和矩形固定框架140，支撑扭矩弹簧130，使得扭矩弹簧130可以悬挂在基板110的上方。
多个平行的驱动梳状电极122从平台110的相对侧延伸预定距离。固定梳状电极142形成于所述固定框架140上，并且与驱动梳状电极122交替。在基板110中形成了用于使驱动梳状电极122绕轴旋转的空间112。
固定梳状电极142包括在比驱动梳状电极122低的高度的第一固定梳状电极143、形成于第一固定梳状电极143上的绝缘层144、和在比驱动梳状电极122的底表面高的高度的第二固定梳状电极145。第二固定梳状电极145的顶表面比驱动梳状电极122的顶表面低。将相同的电压施加到第一固定梳状电极143和第二固定梳状电极145。
平台110、扭矩弹簧130、驱动梳状电极122、和第二固定梳状电极145可以形成为绝缘体上硅(SOI)基板的上导电层，所述第一固定梳状电极143可以形成为SOI基板的下导电层。所述SOI基板包括掺杂的多晶硅层和在多晶硅层之间的绝缘层，例如SiO2层。
第二固定梳状电极145的顶表面比驱动梳状电极122的底表面高。既便由于开槽去除了驱动梳状电极122的底表面，也可以通过增加第二固定梳状电极145的高度，从而固定梳状电极142和驱动梳状电极122在垂直面内相互重叠。
下面详细解释图4的致动装置的操作。
当将预定电压，例如地电压Vg，施加到驱动梳状电极122上时，如果将相同的电压Vd1施加到图6中左侧的第一固定梳状电极143和第二固定梳状电极145，在驱动梳状电极122和固定梳状电极142之间就产生了静电力，以驱动所述驱动梳状电极122，从而使平台120向左运动。如果预定的电压Vd2被施加到图6中右侧的第一固定梳状电极142上，在驱动梳状电极122和固定梳状电极142之间就产生了吸引力，从而使平台120向右运动。平台120由于扭矩弹簧130的恢复力回到其初始位置。通过交替和重复地施加驱动电压于所述固定梳状电极142的左侧和右侧，以在所述平台的左侧和右侧交替产生静电力，平台120可以来回移动。
由于图4所述的致动装置的固定梳状电极142和驱动梳状电极122垂直地相互重叠，无论驱动梳状电极122的底表面是否开槽，对于如图3所示的常规致动装置，改善了驱动力并增加了线性。
图7A至7C图示了当将300V的驱动电压施加到常规的致动装置和图4所述的致动装置时驱动梳状电极和固定梳状电极之间的电场。
参照图示其中固定梳状电极4和驱动梳状电极3之间的间隙为2μm的常规的致动装置的图7A，等电势线之间的空间大，通过模拟得到的驱动力为9.14μN。
参照图示了其中产生了开槽的常规致动装置的图7B，当固定梳状电极4和驱动电极3之间的间隙为12μm时，等电势线之间的空间比该间隙为2μm时大，通过模拟得到的驱动力为3.6μN，其比该间隙为2μm时小。
参照图示了图4的致动装置的图7C，尽管驱动梳状电极122开了10μm的槽，但由于第二固定梳状电极145具有12μm的高度，所以固定梳状电极142和驱动梳状电极122相互重叠。在驱动梳状电极122和固定梳状电极142之间形成的等电势线之间的空间小，并且通过模拟得到的驱动力为11.15μN。
下面将解释图4所述的制造致动装置的方法。图8A至图8I是沿图5的VIII-VIII线所截取的横截面图，图示了图4所述的致动装置的制造方法。与图4至图6相同的参考标号表示相同的元件。
参照图8A，制备了厚度为400μm的耐热玻璃110，并且湿蚀刻耐热玻璃110到大约200μm的深度，以形成驱动空间112。
参照图8B，制备了SOI基板500，其中在第一硅层501和第二硅层503之间形成了具有2μm厚度的SiO2绝缘层502作为抗蚀层。在第二硅层503上形成具有预定形状的光致抗蚀剂掩膜504。第二硅层503被光致抗蚀剂掩膜504覆盖的部分包括固定框架部分W1和第一固定梳状电极部分W2。
参照图8C，所述第二硅层503未被光致抗蚀剂掩膜504覆盖的部分采用感应耦合等离子体反应离子蚀刻(ICPRIE)方法蚀刻，以通过所述光致抗蚀剂掩膜504被暴露的区域来暴露绝缘层502。在完成蚀刻后，通过剥离(stripping))来去除光致抗蚀剂掩膜504。
参照图8D，在绝缘层502上形成固定框架140和第一固定梳状电极143。
参照图8E，具有被蚀刻的第二硅层503的SOI基板500被结合到玻璃基板110。使用阳极结合(anodic bonding)，且所述第二硅层503接触所述玻璃基板110。随后，所述第一硅层501的顶表面可以采用化学机械抛光(CMP)方法被磨到大约70μm的厚度。
参照图8F，在第一硅层501上形成具有预定形状的第一掩膜506。第一硅层501被第一掩膜506覆盖的部分包括固定框架部分W3、驱动梳状电极部分W5、平台部分(未图示)、和扭矩弹簧部分(未图示)。
第二掩膜507形成于所述固定框架部分W3、驱动梳状电极部分W5、平台部分、扭矩弹簧部分和第二固定梳状电极部分W4上。第一掩膜506和第二掩膜507被选择性地蚀刻。
参照图8G，采用ICPRIE蚀刻第一硅层501未被掩膜506和507覆盖的部分，以通过掩膜506和507被暴露的区域来暴露绝缘层502。
参照图8H，去除所述第二掩膜507，然后蚀刻第二固定梳状电极部分W4的顶部分。
参照图8I，去除被暴露的绝缘层502，然后去除第一掩膜506。
图9是根据本发明另一个实施例的可以用作光扫描器的致动装置的横截面图。在图4至图6中相同的参考标号代表同样的元件，并且不再对所述元件重复详细描述。
参照图9，固定梳状电极142形成于SOI基板的第一导电层501上，且驱动梳状电极122包括形成于第二导电层503上的第一驱动梳状电极123、形成于第一驱动梳状电极123上的绝缘层124、和形成于绝缘层124上的第二驱动梳状电极125。由于驱动梳状电极142和固定梳状电极122垂直地相互重叠，所以与参照图3的以上描述相比，增加了具有线性的驱动力。
图10是根据本发明又一实施例的致动装置的透视图。图11是图10的致动装置的布局图。图12是沿图11的XII-XII线所截取的横截面图。
参照图10至图12，平台200通过支撑平台200的相对侧的第一支撑单元被悬挂在由耐热玻璃等制成的基板210上方。
平台200由第一支撑单元支撑，所述第一支撑单元包括第一扭矩弹簧310和矩形可移动框架300，使得平台200可以在第一方向(X方向)来回移动。所述第一扭矩弹簧可以是蜿蜒(meander)弹簧。
所述第一支撑单元被第二支撑单元支撑，所述第二支撑单元包括第二扭矩弹簧410和矩形固定框架400，以便所述第一支撑单元可以在垂直于第一方向的第二方向(Y方向)来回移动。从而，被第一支撑单元和第二支撑单元支撑的平台200可以在两个方向运动。
详细地，平台200通过两个在第二方向延伸的第一扭矩弹簧310来连接矩形可移动框架300。因此，平台200在第一扭矩弹簧310附近来回移动。
矩形可移动框架300包括两个相互平行并且在第一方向延伸的第一部分300X，和两个相互平行并且在第二方向延伸的第二部分300Y。第一扭矩弹簧310分别连接所述第一部分300X的中心，并且所述第二扭矩弹簧410分别连接所述第二部分300Y的中心。矩形固定框架400包围矩形可移动框架300。矩形固定框架400包括在第一方向延伸的两个第一部分400X，和在第二方向延伸的两个第二部分400Y。第二扭矩弹簧410连接可移动框架300的第二部分300Y的中心，且还连接到固定框架400的第二部分400Y的中心。第二扭矩弹簧410在第一方向延伸。因而，可移动框架300被支撑以在第二扭矩弹簧410附近来回移动。
引起平台100来回移动的平台驱动单元包括第一驱动梳状电极220，从平台200向外延伸；和第一固定梳状电极320，从可移动框架300延伸并且与第一驱动梳状电极220交替。垂直地形成所述梳状电极。
第一固定梳状电极320包括高度比第一驱动梳状电极220低的第三固定梳状电极321、形成于第三固定梳状电极321上的绝缘层322、和形成于绝缘层322上比第一驱动梳状电极220的底表面高的高度的第四固定梳状电极323。第四固定梳状电极323的顶表面比第一驱动梳状电极220的顶表面低。将相同的电压施加到第三固定梳状电极321和第四固定梳状电极323。
第一支撑单元驱动单元设置在可移动框架300和固定框架400之间。第一延伸构件330形成于第二扭矩弹簧410的相对侧，其从可移动框架300的第二部分300Y向固定框架400的第二部分400Y延伸。第二驱动梳状电极340形成于第一延伸构件330的侧表面。第二延伸构件440从固定框架400延伸并且对应于第一延伸构件330。第二固定梳状电极450形成于第二延伸构件440的侧表面，其面对所述第一延伸构件330并且对应于第二驱动梳状电极340。所述梳状电极340和350相互交替，如图11所示。
第二固定梳状电极450包括高度比第二驱动梳状电极340低的第五固定梳状电极451、形成于第五固定梳状电极451上的绝缘层452、和形成于绝缘层452上在比所述第二驱动梳状电极340的底表面高的高度的第六梳状电极453。第六固定梳状电极453的顶表面比第二驱动梳状电极340的顶表面低。将相同的电压施加到第五固定梳状电极451和第六固定梳状电极453。
平台200、第一和第二扭矩弹簧310和410，第一和第二驱动梳状电极220和340、第一延伸构件330、以及第四和第六固定梳状电极323和453可以形成为SOI基板的上导电层，并且第三和第四固定梳状电极321和451可以形成为所述SOI基板的下导电层。所述SOI基板包括掺杂的多晶硅层和设置在多晶硅层之间的绝缘层，例如SiO2层。
当在图10至图12中图示的双轴致动装置应用于平板显示器时，所述平台驱动单元可以用于水平扫描，并且所述第一支撑单元驱动单元可以用于垂直扫描。包括多层固定梳状电极的所述驱动单元可以在垂直扫描期间具有改善的线性，还可以在水平扫描期间增加驱动力和驱动角度。
在图10至12中所示的致动装置的操作与图4至6中的致动装置的操作基本相同，因而不再给出其详细的解释。
由于根据本发明具有垂直梳状电极结构的致动装置被设置为使得所述驱动梳状电极和固定梳状电极在垂直面相互重叠，因而可以实现所述平台的线性驱动。此外，还可以增加驱动力，并且因而还可以增加驱动角度。
虽然参考其示范性实施例具体显示和描述了本发明，然而本领域的技术人员可以理解在不脱离由权利要求所界定的本发明的精神和范围的情况下可以在这里作出各种形式和细节的变化。
权利要求
1.具有垂直梳状电极结构的致动装置，所述致动装置包括在第一方向上来回移动的平台；支撑所述平台来回移动运动的支撑单元；和平台驱动单元，包括在所述第一方向上从所述平台的相对侧向外延伸的垂直驱动梳状电极，和设置在基板上与所述驱动电极交替的垂直固定梳状电极，其中所述固定梳状电极包括比所述驱动梳状电极低的第一固定梳状电极、形成于所述第一固定梳状电极上的绝缘层、和形成于所述绝缘层上比所述驱动梳状电极底表面高的第二固定梳状电极。
2.如权力要求1所述的致动装置，其中所述固定梳状电极的顶表面比所述驱动梳状电极的顶表面低。
3.如权力要求1所述的致动装置，其中所述支撑单元包括一对扭矩弹簧，在与所述第一方向垂直的第二方向上从所述平台相对侧延伸；和固定框架，固定每个扭矩弹簧的一端，以在所述基板的上方悬挂所述扭矩弹簧。
4.如权力要求1所述的致动装置，其中将相同的电压施加到所述第一固定梳状电极和第二固定梳状电极。
5.如权力要求1所述的致动装置，其中所述驱动梳状电极和第二固定梳状电极被制造为绝缘体上硅基板的第一导电层，所述第一固定梳状电极被制造为所述绝缘体上硅基板的第二导电层，并且所述绝缘体上硅基板还包括在所述第一导电层和第二导电层之间插入的绝缘层。
6.具有垂直梳状电极结构的致动装置，所述致动装置包括悬挂在基板上方并且在第一方向上来回移动的平台；支撑所述平台来回移动的支撑单元；和平台驱动单元，包括在所述第一方向上从所述平台的相对侧向外延伸的垂直驱动梳状电极，和设置在基板上与所述驱动电极交替的垂直固定梳状电极，其中所述驱动梳状电极包括比所述固定梳状电极高的第一驱动梳状电极、形成于所述第一驱动梳状电极底表面上的绝缘层、和形成于所述绝缘层上比所述固定梳状电极顶表面低的第二驱动梳状电极。
7.如权力要求6所述的致动装置，其中所述第二驱动梳状电极的底表面比所述固定梳状电极的底表面高。
8.如权力要求6所述的致动装置，其中所述支撑单元包括一对扭矩弹簧，在与所述第一方向垂直的第二方向上从平台相对侧延伸；和固定框架，固定每个扭矩弹簧的一端，以在所述基板的上方悬挂所述扭矩弹簧。
9.如权力要求6所述的致动装置，其中将相同的电压施加到所述第一驱动梳状电极和第二驱动梳状电极。
10.如权力要求6所述的致动装置，其中所述第二驱动梳状电极和固定梳状电极被制造为绝缘体上硅基板的第一导电层，所述第一驱动电极被制造为所述绝缘体上硅基板的第二导电层，并且所述绝缘体上硅基板还包括在所述第一导电层和第二导电层之间插入的绝缘层。
11.具有垂直梳状电极结构的致动装置，所述致动装置包括在第一方向上来回移动的平台；支撑所述平台的第一支撑单元；平台驱动单元，包括在第一方向上从所述平台的相对侧向外延伸的第一驱动梳状电极，和形成于面对所述第一驱动梳状电极的第一支撑单元上、与所述第一驱动梳状电极交替的第一固定梳状电极；第二支撑单元，支撑所述第一支撑单元，使得所述第一支撑单元在垂直于所述第一方向的第二方向上来回移动；和第一支撑单元驱动单元，包括形成于所述第一支撑单元上的第二驱动梳状电极和对应于所述第二驱动梳状电极的第二固定梳状电极，其中所述第二固定梳状电极包括比所述第二驱动梳状电极低的第三固定梳状电极、形成于所述第三固定梳状电极上的绝缘层、和形成于所述绝缘层上比所述第二驱动梳状电极底表面高的第四固定梳状电极。
12.如权力要求11所述的致动装置，其中所述第一支撑单元包括一对扭矩弹簧，在第二方向上从所述平台的相对侧延伸；和矩形可移动框架，包括相互平行并且分别连接所述第一扭矩弹簧的一对第一部分，和相互平行并且在第二方向上延伸的一对第二部分。
13.如权力要求12所述的致动装置，其中所述第二支撑单元包括一对第二扭矩弹簧，在第一方向上从所述第一支撑单元的第二部分延伸；和矩形固定框架，具有相互平行并且分别连接所述第二扭矩弹簧的一对第二部分，和相互平行并且在第一方向上延伸的一对第一部分。
14.如权力要求13所述的致动装置，其中所述第一支撑单元驱动单元包括第一延伸构件，从所述可移动框架延伸并且平行于所述第二扭矩弹簧；和所述第二驱动梳状电极，从所述第一延伸构件向所述第二支撑单元的第一部分延伸，和所述第二固定梳状电极，从第二延伸构件延伸，所述第二延伸构件从第二支撑单元延伸以对应于所述第一延伸构件。
15.如权力要求11所述的致动装置，其中所述第四固定梳状电极的顶表面比第二驱动梳状电极的顶表面低。
16.如权力要求11所述的致动装置，其中将相同的电压施加到所述第三固定梳状电极和第四固定梳状电极。
17.如权力要求11所述的致动装置，其中所述第一固定梳状电极包括比第一驱动梳状电极低的第五固定梳状电极、形成于所述第五固定梳状电极上的绝缘层，和形成于所述绝缘层上比所述第一驱动梳状电极底表面高的第六固定梳状电极。
18.如权力要求17所述的致动装置，其中所述第一和第二驱动梳状电极和第四和第六固定梳状电极被制造为绝缘体上硅基板的第一导电层，所述第三和第五固定梳状电极被制造为所述绝缘体上硅基板的第二导电层，并且所述绝缘体上硅基板还包括在所述第一导电层和第二导电层之间插入的绝缘层。
19.具有垂直梳状电极结构的致动装置，所述致动装置包括在第一方向上来回移动的平台；支撑所述平台的第一支撑单元；平台驱动单元，包括在第一方向上从所述平台的相对侧向外延伸的第一驱动梳状电极，和形成于面对所述第一驱动梳状电极的第一支撑单元上、与所述第一驱动梳状电极交替的第一固定梳状电极；第二支撑单元，支撑所述第一支撑单元，使得所述第一支撑单元在垂直于所述第一方向的第二方向上来回移动；和第一支撑单元驱动单元，包括形成于所述第一支撑单元上的第二驱动梳状电极、和对应于所述第二驱动梳状电极的第二固定梳状电极，其中所述第二驱动梳状电极包括比所述第二固定梳状电极高的第三驱动梳状电极，形成于所述第三驱动梳状电极底表面上的绝缘层，和形成于所述绝缘层上比所述第二固定梳状电极顶表面低的第四驱动梳状电极。
20.如权力要求19所述的致动装置，其中所述第一支撑单元包括一对扭矩弹簧，在第二方向上从所述平台的相对侧延伸；和矩形可移动框架，包括相互平行并且分别连接所述第一扭矩弹簧的一对第一部分，和相互平行并且在第二方向上延伸的一对第二部分。
21.如权力要求20所述的致动装置，其中所述第二支撑单元包括一对第二扭矩弹簧，在第一方向上从所述第一支撑单元的第二部分延伸；和矩形固定框架，包括相互平行并且分别连接所述第二扭矩弹簧的一对第二部分，和相互平行并且在第一方向上延伸的一对第一部分。
22.如权力要求21所述的致动装置，其中所述第一支撑单元驱动单元包括第一延伸构件，从所述可移动框架延伸并且平行于所述第二扭矩弹簧；和所述第二驱动梳状电极，从所述第一延伸构件向所述第二支撑单元的第一部分延伸，和所述第二固定梳状电极，从第二延伸构件延伸，所述第二延伸构件从第二支撑单元延伸以对应于所述第一延伸构件。
23.如权力要求19所述的致动装置，其中所述第四驱动梳状电极的底表面比所述第二固定梳状电极的顶表面高。
24.如权力要求19所述的致动装置，其中将相同的电压施加到所述第三驱动梳状电极和第四驱动梳状电极。
25.如权力要求19所述的致动装置，其中所述第一驱动梳状电极包括比第一固定梳状电极高的第五驱动梳状电极、形成于所述第五驱动梳状电极底表面上的绝缘层，和形成于所述绝缘层上比所述第一固定梳状电极顶表面低的第六驱动梳状电极。
26.如权力要求25所述的致动装置，其中所述第一和第二驱动梳状电极和第四和第六固定梳状电极被制造为绝缘体上硅基板的第一导电层，所述第三和第五固定梳状电极被制造为所述绝缘体上硅基板的第二导电层，并且所述绝缘体上硅基板还包括在所述第一导电层和第二导电层之间插入的绝缘层。
全文摘要
本发明公开了具有垂直梳状电极结构的致动装置(actuator)。所述致动装置包括在第一方向上来回移动的平台(stage)；支撑所述平台的来回移动的支撑单元；和平台驱动单元，包括在所述第一方向上从所述平台的相对侧向外延伸的垂直驱动梳状电极，和设置在基板上、与所述驱动电极交替的垂直固定梳状电极，其中所述固定梳状电极包括比所述驱动梳状电极低的第一固定梳状电极、形成于所述第一固定梳状电极上的绝缘层、和形成于所述绝缘层上比所述驱动梳状电极底表面高的第二固定梳状电极。
文档编号G02B26/08GK1881004SQ20061000517
公开日2006年12月20日 申请日期2006年1月13日 优先权日2005年6月15日
发明者高泳哲, 赵镇佑 申请人:三星电子株式会社