支撑机电装置的可移动元件的系统及方法制造方法及图纸

技术编号:11939789 阅读:62 留言:0更新日期:2015-08-26 11:11
本发明专利技术提供一种机电装置,其包含可沿着运动方向的轴线移动的可移动主体。所述装置还包含致动器横梁及经布置以支撑所述可移动主体的顺应性支撑横梁。所述顺应性支撑横梁包含:第一端,其连接到锚;以及致动部分,其从所述锚延伸且在横向于所述运动方向的所述轴线的方向上并且远离所述锚而延伸。所述致动部分还与所述致动器横梁邻近且间隔开布置。所述顺应性支撑横梁还包含与所述致动部分相连且耦合到所述可移动主体的连接器部分。所述连接器部分至少部分地朝向所述锚往回延伸同时与所述致动部分邻近且间隔开布置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术设及机电装置的领域,且更特定来说,设及机电装置的可移动元件。
技术介绍
机电系统(EM巧包含具有电及机械元件、致动器、换能器、传感器、光学元件(例如 反射镜及光学膜)及电子装置的装置。EMS装置或元件可W包含但不限于微尺度及纳米尺 度的多种尺度制造。举例来说,微机电系统(MEM巧装置可包含具有介于从约微米到数百微 米或更多的范围内的大小的结构。纳米机电系统(NEM巧装置可包含具有小于微米的大小 (包含,举例来说,小于数百纳米的大小)的结构。机电元件可使用沉积、蚀刻、光刻及/或 蚀刻掉衬底及/或所沉积材料层的若干部分或添加若干层W形成电气及机电装置的其它 微机械加工过程来形成。MEMS装置可用作用于例如蜂窝式电话、消费型电子装置及电视监视器或显示器等 装置的开关、传感器及显示元件。特定显示器并入有使用可移动机电元件来执行光调制的 机械光调制器。该些显示器可包含数百个、数千个或(在某些情形中)数百万个活动组件。 在某些装置中,元件的每一移动易于造成可使机电装置失能或大大降低机电装置的性能及 可靠性的不对准。 机电装置在装置的操作期间通常利用致动器来实现组件的移动。可移动元件的布 置影响致动器的性能。机械光调制器内的快口是一种类型的可移动元件或主体。某些现有 基于快口的机电光调制器依赖于支撑横梁来支撑并定位快n。顺应性支撑横梁可包含实现 快口的移动的致动区段(例如,电极部分)。通过将电压施加到顺应性支撑横梁且将电压施 加到与顺应性支撑横梁间隔开的对应致动器或驱动横梁而实现快口的移动。顺应性支撑横 梁的致动部分与驱动横梁之间的静电场产生顺应性支撑横梁的致动部分与驱动横梁之间 的吸引力,借此实现快口的移动。 关于现有可移动元件的一个问题是可移动元件可W可不利地影响可移动元件的 操作的方式倾斜。举例来说,可移动元件(例如,快口)可具有相对于包含可移动元件的运 动方向的平面向上或向下倾斜的一部分。所述倾斜可通过允许可移动元件接触例如衬底等 对置元件(不论在固定位置中还是在移动时)而不利地影响可移动元件的位置或移动,从 而产生可移动元件的静摩擦或降级的移动。在包含可移动元件的MEMS装置的制造期间过 多静摩擦可进一步产生过多良率损失。所述倾斜还可不利地影响可移动元件执行其它功能 (例如,举例来说,阻挡来自光源的光的一部分)的能力。因此,需要支撑机电装置内的可移 动元件同时缓和可移动元件的特定变形或倾斜的不利影响。关于可移动元件的现有支撑横梁的相关问题是,支撑横梁可具有当横梁禪合到可 移动元件时赋予可移动元件变形的特定应力。由此断定,此应力可影响经禪合可移动组件 的定向。举例来说,所赋予应力可致使可移动元件的一部分向上或向下变形,从而产生可移 动元件的静摩擦或降级的移动。因此,还需要W在禪合到可移动组件时缓和支撑横梁内的 应力的不利影响的方式支撑机电装置内的可移动元件。
技术实现思路
本专利技术的系统、方法及装置各自具有数项创新性方面,其任一者皆不能单独负责 本文中所揭示的期望属性。 在一个方面中,机电装置包含可沿着运动方向的轴线移动的可移动主体。所述轴 线可为平行于或沿着所述运动方向延伸的假想线。所述装置还包含;第一致动器横梁;W 及第一顺应性支撑横梁,其经布置W支撑所述可移动主体。所述第一顺应性支撑横梁包含: 第一端,其连接到错;W及致动部分,其从所述错延伸且在横向于所述运动方向的方向上并 且远离所述错延伸。所述致动部分还与所述第一致动器横梁邻近且间隔开布置。所述第一 顺应性支撑横梁还包含;连接器部分,其与所述致动部分相连且禪合到所述可移动主体。所 述连接器部分朝向所述错往回延伸同时与所述致动部分邻近且间隔开布置。 在一种配置中,所述连接器部分沿着面对所述顺应性支撑横梁的所述致动部分的 侧连接到所述可移动主体。所述连接器部分可连接在所述侧的中屯、位置上或周围。在另一 配置中,所述连接器部分沿着实质上平行于所述运动方向的所述轴线的侧连接到所述可移 动主体。所述连接器部分可包含经布置W使得所述连接器部分能够相对于所述致动部分邻 近地往回延伸的环回区段。在特定配置中,所述连接器部分横越或与所述运动方向的所述 轴线交叉。所述机电装置可包含第二致动器横梁及第二顺应性支撑横梁。 在特定实施方案中,所述可移动主体包含快口。所述快口可包含经布置W确定所 述快口在沿着所述运动方向的所述轴线的方向上的行进距离的一或多个减震器。一或多个 减震器可包含电极。一或多个减震器可整体地形成于所述快口上。 在某些实施方案中,所述机电装置布置为显示设备的部分。所述显示设备可经布 置W与处理器通信,其中所述处理器经配置W处理图像数据且与存储器装置通信。所述显 示设备可从驱动器电路接收至少一个信号,所述驱动器电路经配置W从控制器接收所述图 像数据的至少一部分。所述处理器经配置W从图像源模块接收图像数据,其中所述图像源 模块包含接收器、收发器及发射器中的至少一者。所述处理器还可经配置W从与用户介接 的输入装置接收输入数据。 在另一方面中,用于制造机电装置的方法包含提供可沿着运动方向的轴线移动的 可移动主体及布置顺应性支撑横梁W支撑所述可移动主体。通过将所述顺应性支撑横梁的 第一端连接到错且提供致动器横梁而布置或配置所述顺应性支撑横梁。所述顺应性支撑横 梁的致动部分经形成而从所述错延伸且横向于所述运动方向的所述轴线延伸。所述致动部 分邻近于所述致动器横梁经布置且具有用于产生足W使所述可移动主体沿着所述运动方 向的所述轴线移动的静电力的长度。所述顺应性支撑横梁还经由与所述致动部分相连的连 接器部分禪合到所述可移动主体,其中所述连接器部分相对于所述致动部分邻近地往回延 伸。 在一个实例中,所述连接器部分沿着面对所述顺应性支撑横梁的所述致动部分的 侧禪合到所述可移动主体。所述连接器部分可禪合在所述侧的中屯、位置上或周围。在另一 实例中,所述连接器部分沿着实质上平行于所述运动方向的所述轴线的端壁禪合到所述可 移动主体。环回区段可形成于所述顺应性支撑横梁内W使得所述连接器部分能够相对于所 述致动部分邻近地往回延伸。 在再方面中,制造机电装置的方法包含提供衬底。然后,在所述衬底上方沉积第一 材料层且图案化所述第一材料层W形成可移动主体、禪合到所述可移动主体的顺应性支撑 横梁、错及与所述顺应性支撑横梁间隔开的致动器横梁。所述可移动主体可经配置W可沿 着运动方向的轴线移动。所述顺应性支撑横梁可经由第一端禪合到所述错且经由连接器部 分禪合到所述可移动主体。在一种配置中,所述顺应性支撑横梁包含从所述错延伸且在横 向于所述运动方向的所述轴线的方向上并且远离所述错延伸的致动部分。所述致动部分还 可与所述致动器横梁邻近且间隔开布置。所述连接器部分可与所述致动部分相连且禪合到 所述可移动主体同时还至少部分地朝向所述错往回延伸,且与所述致动部分邻近且间隔开 布置。 在附图及下文说明中陈述本专利技术中所描述的标的物的一或多个实施方案的细节。 虽然本专利技术中提供的实例主要就基于EMS及MEMS的显示器来描述,但本文提供的概念可适 用于其它类型的显示器,例如液晶显示器(LCD)、有机发光二极管("0L邸")显示器及场发 射显示器。依据说明、图式及各请求项,其它特征、本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种机电装置,其包括:可移动主体,其可沿着运动方向的轴线移动;第一致动器横梁;以及第一顺应性支撑横梁,其经布置以支撑所述可移动主体,其具有:第一端,其连接到锚,致动部分,其连接到所述锚且远离所述锚延伸且使得所述致动部分与所述运动方向的轴线相交,所述致动部分与所述第一致动器横梁邻近且间隔开布置,及连接器部分,其与所述致动部分相连且耦合到所述可移动主体,所述连接器部分至少部分地朝向所述锚往回延伸同时与所述致动部分邻近且间隔开布置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:乔伊·H·吴杰斯柏·罗德伟克·史提恩
申请(专利权)人:皮克斯特隆尼斯有限公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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