專利名稱：靜電致動器及其驅動方法
技術領域：
本文討論的實施例涉及例如使用MEMS (微機電系統)技術的靜電致動器及其驅動方法。
背景技術：
通常，靜電致動器具有以其間介入間隙的方式彼此相對的兩個電極，當施加驅動電壓時，兩個電極之間的距離通過施加在其間的靜電吸引力的作用而改變。圖8A和8B是示出使用靜電致動器的傳統可變電容元件3的示例的截面視圖。參照圖8A和8B，可變電容元件3在襯底31上設置有固定電極32、覆蓋固定電極 32的電介質層33、以其間介入間隙的方式與電介質層33相對的可動電極34、支撐可動電極 34的一對支撐層3 和3 等等。由電介質層33防止由固定電極32和可動電極34之間的接觸引起的短路。驅動電壓V可以被施加在固定電極32和可動電極34之間。參照圖8A，當沒有電勢差施加在固定電極32和可動電極34之間時，即，當驅動電壓V是0時，可動電極34位于離開固定電極32的位置。另一方面，參照圖8B，當預定的電勢差施加到固定電極32和可動電極34之間，可動電極34被朝向固定電極32吸引并與電介質層33進行接觸。固定電極32和可動電極34之間的電容C在可動電極34處于圖8A所示的狀態時成為最小電容Cs ；并在可動電極34在圖8B所示的狀態時成為最大電容Cg。當在數字應用中使用可變電容元件3時，通過控制驅動電壓V將電容C改變為最小電容Cs或最大電容Cg來使用。圖9是示出施加到可變電容元件3的驅動電壓V和電容C之間的關系(C-V特性) 的示例的圖。如圖9所示，當具有正極性的驅動電壓V被施加并增加時，電容C保持最小電容Cs 一段時間，當驅動電壓V經過引入電壓Vpil時急劇增大，并隨后達到最大電容Cg。然后，當驅動電壓V減小時，電容C保持最大電容Cg —段時間，當驅動電壓V經過脫離電壓Vpol時急劇減小，并隨后回到最小電容Cs。因為電勢差在施加到固定電極32和可動電極34之間時引起靜電吸引力，所以施加具有負極性的驅動電壓V也帶來相同的特性。這里，電容C的變化相對于驅動電壓V的變化具有不同路徑，B卩，當驅動電壓V增大時的一個路徑和當驅動電壓V減小時的另一個路徑。換言之，呈現一種滯后現象，引入電壓Vpil和脫離電壓Vpol彼此不同。同樣的情況也適用于引入電壓Vpi2和脫離電壓Vpo2。在可變電容元件3中，當電容C改變到最小電容Cs時，驅動電壓V被設定為切斷電壓Voff(O)。當電容C改變到最大電容Cg時，驅動電壓V設定為打開電壓Vonl或Von2。如果具有相同極性的驅動電壓V被保持施加以改變電容C，則正或負電荷積累在電介質層33中，并且電介質層33帶電。
圖IOA和IOB是示出在電介質層33保持帶電的同時可變電容元件3的電容C和驅動電壓V之間的關系(C-V特性)的示例。當電介質層33轉換為帶電狀態時，可動電極34受電荷引起的靜電力的影響。為此，可變電容元件3的C-V特性呈現與可變電容元件3未帶電時不同的特性。如圖IOA所示，例如，在電介質層33帶負電的情況下，C-V特性相比電介質層33未帶電的情況朝向驅動電壓V的負側偏移。如圖IOB所示，在電介質層33帶正電的情況下， C-V特性相比電介質層33未帶電的情況朝向驅動電壓V的正側偏移。如果C-V特性以該方式偏移，原本會帶來最小電容Cs或最大電容Cg的驅動電壓 V可能不會使電容C成為這樣的值。例如，參照圖10A，當驅動電壓V被設為切斷電壓Voff時，電容C可能不會改變為理想的最小電容Cs。這例如是因為C-V特性朝向驅動電壓V的負側偏移；脫離電壓Vpol的極性由正變負；并且即使驅動電壓V回到切斷電壓Voff，可動電極34仍保持吸在電介質層 33上。如上所述，電介質層33的帶電現象成為可變電容元件3的穩定操作的障礙。根據文獻"G. Papaioannou and J. Papapolymerou, Dielectric Charging in MEMS by Material, Structure and Temperature, in IEEE MTT-S International Microwave Symposium Workshop, June 2009”，電介質層33帶電的原因解釋如下。圖IlA和IlB是示意性示出電荷積累在電介質層33中的現象的圖。如圖IlA和IlB所示，當電介質層33在顯微鏡下觀察時，其表面上出現凹凸。鑒于此，參照圖11A，當可動電極34與電介質層33接觸時，電介質層33的表面上存在實際與可動電極34進行接觸的接觸部分Tc和不與可動電極34進行接觸的非接觸部分NTc。在該狀態下，正或負電荷從可動電極34移動到接觸部分Tc，S卩，一種電流I流動。 另一方面，該電荷不移動到非接觸部分NTc。此后，當可動電極34從固定電極32移開，引起靜電放電。然而，已經注入接觸部分Tc附近的一部分電荷留在那里，沒有如圖IlB所示被釋放。這引起接觸部分Tc附近和非接觸部分NTc附近之間的電荷狀態的差異。由此，電介質層33帶正電或帶負電。日本專利公開No. 2006-247820提出了用于每次執行驅動時切換所施加的驅動電壓的極性的方法，即，雙極性驅動。為了防止通過產生例如范德華力之類的力使可動電極粘到固定電極，日本專利公開No. 2004-61937提出了類似的驅動方法。此外，日本專利公開No. 2007力似607提出檢測積累在絕緣膜中的電荷量，并且根據檢測結果改變驅動電壓。假設上述接觸部分在每次驅動中對應于相同位置，則因為通過執行雙極性驅動使移動通過接觸部分的電荷彼此抵消，所以表現出對電介質層的充電可以受到抑制。然而在實際情況中，接觸部分不一定在每次驅動時對應于相同的區域。因此，雙極性驅動不作為有效的解決方案。此外，根據由檢測積累在電介質層中的電荷獲得的結果來改變驅動電壓的實現方法復雜并且麻煩，因為該方法需要用于檢測電荷的電路和各種與之相關的控制。
發明內容
本發明的內容用于解決上述問題，并且因此本發明的實施例的目的是提供一種驅動方法，其抑制電介質層的帶電并執行靜電致動器的穩定操作。根據本文明的一方面(實施例)，提供了一種用于驅動靜電致動器的驅動方法，所述靜電致動器包括彼此相對的固定電極和可動電極，并且在所述固定電極和所述可動電極之間放置有電介質層，所述方法包括以下步驟在所述固定電極和所述可動電極之間施加第一電壓，使所述可動電極與所述電介質層進行接觸，并且在所述第一電壓的施加停止后并且在所述可動電極從所述電介質層移開之前，在所述固定電極和所述可動電極之間施加第二電壓。這里，所述第二電壓的極性與所述第一電壓的極性相反，并且所述第二電壓的絕對值小于所述第一電壓的絕對值。
圖IA和IB是示出可變電容元件的示例的截面圖；圖2是示出電容和驅動電壓之間的關系(C-V特性)的示例的視圖；圖3是示出輸出信號和驅動波形的示例的圖；圖4A和4B是圖示意性示出電介質層中如何進行充電的視圖；圖5A和5B圖是示意性示出電介質層中如何進行充電的視圖；圖6是示出輸出信號和驅動波形的示例的圖；圖7A和7B是示出可變電容元件的示例的截面圖；圖8A和8B是示出傳統可變電容元件的示例的截面視圖；圖9是示出電容和驅動電壓之間的關系(C-V特性)的示例的視圖；圖IOA和IOB是示出電容和驅動電壓之間的關系(C_V特性)的示例的視圖；并且圖IlA和IlB是示意性示出電荷積累在電介質層中的現象的圖。
具體實施例方式首先將描述作為使用靜電致動器的MEMS裝置的示例的可變電容元件1，靜電致動器用作為以下描述的實施例中使用的驅動方法中的驅動目標。圖IA和IB是示出可變電容元件1的示例的截面圖。圖IA是其中可動電極14未發生偏移的截面圖，圖IB是其中可動電極14發生偏移的截面圖。如圖IA和IB所示，可變電容元件1在玻璃或硅制成的襯底11上具有固定電極 12、電介質層13、可動電極14和一對支撐層1 和15b。固定電極12由例如金(Au)、鋁(Al)或銅(Cu)的導電材料形成，并且形成在襯底 11的表面上。電介質層13由例如氧化硅(SiO2)或氧化鋁(Al2O3)的電介質材料形成，并且以覆蓋固定電極12的上表面的方式形成。可動電極14由例如金(Au)、鋁(Al)或銅(Cu)的導電材料形成，并且在可動電極 14和電介質層13之間存在間隙的情況下以面對電介質層13的上表面的方式形成在電介質層13上方。可動電極14在其兩端處以梁支撐形式由形成在其下表面上的支撐層1 和
515b支撐。支撐層15a和15b由例如金(Au)、鋁(Al)或銅(Cu)的導電材料形成，并且以在兩端處支撐可動電極14的方式形成在襯底11的表面上。固定電極12和可動電極14可連接到驅動電路21，并且驅動電壓V通過驅動電路 21被施加到其間。例如，固定電極12接地，并且驅動電壓V被施加到可動電極14。或者， 可動電極14接地，并且驅動電壓V被施加到固定電極12。圖2是示出電容C和驅動電壓V之間的關系(C-V特性)的示例的視圖。在圖2中，當驅動電壓V等于切斷電壓Voff (0電壓)時，即，當不施加驅動電壓V 時，可動電極14處于從電介質層13的上表面分離的狀態。參照圖1A，這意味著可變電容元件1處于其中可動電極14脫離的脫離狀態。此時，固定電極12和可動電極14之間的電容 C是最小電容Cs。當施加具有正極性的驅動電壓V時，S卩，驅動電壓V等于或高于正的引入電壓 Vpil，或在恰當的正的引入電壓Vpil以上時，施加在固定電極12和可動電極14之間的靜電吸引力成為等于或高于預定值。然后，可動電極14被朝向固定電極12側吸引并與電介質層13的上表面進行接觸。換言之，參照圖1B，可變電容元件1在可動電極14被引入的情況下被轉到開狀態。此時，固定電極12和可動電極14之間的電容C成為最大電容Cg。從該狀態開始，當驅動電壓V成為等于或低于正的脫離電壓Vpol，即，略低于恰當的正的脫離電壓Vpol時，施加在固定電極12和可動電極14之間的靜電吸引力成為等于或小于預定值。然后，可動電極14從電介質層13的上表面分離。換言之，參照圖1A，可變電容元件1在可動電極14脫離的情況下被轉到關狀態。此時，固定電極12和可動電極14之間的電容C成為最小電容Cs。由于通過在固定電極12和可動電極14之間施加電勢差來產生靜電吸引力，所以當施加具有負極性的驅動電壓V時提供相同的特性。參照圖1B，當驅動電壓V成為等于或低于負的引入電壓Vpi2時，可變電容元件1 轉到開狀態，并且電容C成為最大電容Cg。參照圖1A，從該狀態開始，當驅動電壓V成為等于或高于負的脫離電壓Vpo2時，可變電容元件1轉到關狀態，并且電容C成為最小電容Cs。[第一實施例]接下來，通過選取向上述可變電容元件1應用的驅動方法的示例來對根據第一實施例的驅動方法進行描述。圖3是示出提供給驅動電路21的輸出信號和由驅動電路21施加的驅動電壓V的波形的示例的圖。圖4A，4B，5A和5B是示意性示出電介質層13中的充電是如何發生的視圖。參照圖IA和1B，命令對可變電容元件1進行驅動(即，命令轉換到開狀態)的驅動信號Sl從控制電路22被提供到驅動電路21。當提供驅動信號Sl時，驅動電路21在固定電極12和可動電極14之間施加正的開電壓Vonl和負的開電壓Von2中的一個作為驅動電壓V。此后，如果開電壓Vonl和Von2之間不需要區別，則開電壓可以稱為“開電壓Von”。 類似地，引入電壓Vpi 1、Vpi2和脫離電壓Vpo 1、Vpo2也可以分別被稱為“引入電壓Vpi ”和 “脫離電壓Vpo”。
在第一實施例中，每次提供驅動信號Si，S卩，每次可變電容元件1被驅動時，驅動電路21重復地施加具有相同極性的開電壓Von。在圖3所示的示例中，對于在開時間Tonl， Ton2, Τοη3和1ToM處的各個驅動，施加具有正極性的開電壓Vonl。開電壓Vonl和Von2的絕對值分別被設定為比引入電壓Vpil和Vpi2的絕對值大的值。由于開電壓Von是用于使可動電極14與電介質層13的上表面接觸的電壓，有時通常被稱為接觸偏壓。如圖4A所示，在通過驅動電路21施加開電壓Von的情況下，可動電極14與電介質層13的上表面接觸。然而在這里，在電介質層13的上表面上，存在實際與可動電極14 進行接觸的接觸部分Tc和實際不與可動電極14進行接觸的非接觸部分NTc。在該狀態下，正或負的電荷EC移動通過可動電極14的下表面和接觸部分Tc之間的界面，并且正或負的電荷EC從可動電極14被注入接觸部分Tc附近。被注入的是正的還是負的電荷EC取決于固定電極12和可動電極14之間施加的電場EDl的方向。換言之，取決于驅動電壓V被施加到固定電極12上還是可動電極14上， 以及是正的開電壓Vonl還是負的開電壓Von2被施加作為驅動電壓V。例如，如果固定電極 12被連接到電源的地線，正的開電壓Vonl被施加到可動電極14，則正電荷EC從可動電極 14被注入電介質層13。以該方式，接觸部分Tc的附近被朝向正和負的帶電狀態之一偏置。另一方面，非接觸部分NTc的附近不朝向其中任一個偏置。這引起接觸部分Tc附近和非接觸部分NTc 附近之間的帶電狀態的差異，并且由此，電介質層13帶正電或負電。參照圖IA和1B，命令停止驅動(向關狀態偏移)可變電容元件1的停止信號S2 在驅動信號Sl被提供后的任意時刻或預定時間從控制電路22提供到驅動電路21。這里，開時間Ton (從驅動信號Sl被提供直到停止信號S2被提供)根據可變電容元件1的使用目的而不同。即，例如，幾毫秒、幾秒、幾分、幾小時、幾百小時等的時段。驅動電路21在停止信號S2被提供時施加反極性脈沖Vps作為固定電極12和可動電極14之間的驅動電壓V達脈沖施加時段Tps，并且之后將驅動電壓V改變為切斷電壓 Voff，S卩，O電壓。這意味著驅動電壓V的施加被停止。根據圖3所示的示例，在施加開電壓Von的每個開時間Tonl，Ton2, Τοη3和1ToM之后，施加反極性脈沖Vps達脈沖施加時段 Tps，并且之后，停止驅動電壓V的施加。通過驅動電路21瞬時地執行從開電壓Von到反極性脈沖Vps的切換。優選的是脈沖施加時段Tps比開時間Ton短。反極性脈沖Vps是其極性與被施加以驅動可變電容元件1的開電壓Von的極性相反的脈沖電壓。根據圖3所示的示例，反極性脈沖Vps是具有與正的開電壓Vonl相反的負極性的脈沖電壓。在第一實施例中，由于開電壓Von的極性對于每次驅動均是相同的，所以反極性脈沖Vps的極性對于每次驅動保持相同。此外，根據圖3中所示的示例，由于驅動信號Sl以預定周期重復地提供，所以開電壓Vonl以預定的周期被重復地施加。反極性脈沖Vps的絕對值例如小于剛剛在其之前施加的開電壓Von的絕對值。換言之，反極性脈沖Vps的絕對值被設定為等于或小于剛剛在其之前施加的開電壓Von的絕對值的值。優選的是，反極性脈沖Vps的絕對值被設為等于或大于與其具有相同極性的脫離電壓Vpo的絕對值的值。同時，同樣優選的是，反極性脈沖Vps的絕對值被設為等于或小于與其具有相同極性的開電壓Von的絕對值的值。例如，反極性脈沖Vps的絕對值被設為等于與其具有相同極性的開電壓Von的絕對值的值。根據圖3所示的示例，反極性脈沖Vps 的絕對值被設為大于負的脫離電壓Vpo2的絕對值并小于負的開電壓Von2的絕對值。反極性脈沖Vps的脈沖施加周期Tps鑒于電介質層13的材料、材料品質、厚度等設定。例如，設定為1μ s至IOms的范圍，例如約10 μ S。可變電容元件1的脫離電壓Vpo的絕對值小于具有相同極性的引入電壓Vpi的絕對值(滯后特性)，并且可動電極14的動作伴有慣性力的作用。鑒于此，可動電極14的動作比驅動電壓V切換時的速度慢，并且以例如約1 μ s至IOms的速度進行。這意味著可動電極14相對驅動電壓V的響應不那么高。由此，在驅動電壓V從開電壓Von切換到反極性脈沖Vps的期間可動電極14保持與電介質層13的上表面接觸。換言之，在可動電極14保持與電介質層13接觸的同時，驅動電壓V從開電壓Von切換到反極性脈沖Vps。這意味著反極性脈沖Vps在開電壓Von的施加停止后并在可動電極14從電介質層13分離前被施加在固定電極12和可動電極14之間。因此，在驅動電壓V的切換期間電容C的值不發生變化。如圖4Β所示，當通過驅動電路21施加反極性脈沖Vps時，可動電極14仍保持與電介質層13的上表面接觸。電介質層13的上表面上的接觸部分Tc的位置和非接觸部分 NTc的位置與剛剛在此之前施加開電壓Von時的那些位置相比沒有變化。在該狀態下，與剛剛在此之前施加開電壓Von時的方向相反的電場ED2被施加在固定電極12和可動電極14之間。鑒于此，在可動電極14的下表面和接觸部分Tc之間的界面中，電荷沿與剛剛在之前施加開電壓Von時相反的方向移動，并且已經注入接觸部分 Tc附近的電荷EC被釋放到可動電極14。因此，已經注入接觸部分Tc附近的電荷EC與極性相反的電荷EC中合。根據該布置，接觸部分Tc和非接觸部分NTc之間的電荷狀態的差異變小，并且電介質層13的正或負電荷被移除，即，電介質層13的電荷被取消。這里，如果在開電壓Von的施加被暫時中止之后施加反極性脈沖Vps，則可動電極 14暫時以離開電介質層13的上表面的方式移動。在該情況下，根據當如圖5A所示施加開電壓Von時和當如圖5B所示施加反極性脈沖Vps時，接觸部分Tc的位置可以改變。因此， 存在即使通過施加反極性脈沖Vps，電介質層13的電荷也不能移除的情況。如上所述，根據該實施例的靜電致動器的驅動方法，對于每次驅動反極性脈沖Vps 在開電壓Von的施加停止之前被施加。這移除了每次驅動由開電壓Von的施加引起的電介質層13的電荷。因此，相比傳統的驅動方法，當靜電致動器被重復地驅動時，可以抑制電介質層13 的帶電并執行靜電致動器的穩定操作。同時，作為實驗結果，在發生可動電極14保持被粘附到電介質層13的現象之前執行的驅動次數在傳統情況下發生約lxlO7。然而，根據該實施例，確定該結構提高到約 IxlO90[第二實施例]
接下來，通過選取可變電容元件1作為示例將對根據第二實施例的驅動方法進行描述。圖6是示出根據第二實施例的提供給驅動電路21的輸入信號和由驅動電路21施加的驅動電壓V的波形的示例的圖。在第二實施例中，每次當提供驅動信號Sl時，即，每次當可變電容元件1被驅動時，驅動電路21就重復地供應極性與之前的驅動中所用的相反的開電壓Von。在圖6所示的示例中，提供具有正極性的開電壓Vonl以分別用于在開時間Tonl和Ton3進行的驅動。 分別在這些開時間之后，即在Τοη2和Τοη4期間，施加具有負極性的開電壓Von2。反極性脈沖Vps的極性以與每次驅動相反的開電壓Von的極性對應的方式對于各次驅動而言相逆。這意味著驅動電路21使由開電壓Von和反極性脈沖Vps構成的一對驅動電壓V 的極性相反。由此，驅動電壓V的波形成為如下所述的矩形波其中分別與開電壓Von和反極性脈沖Vps對應的部分對于每次驅動而言重復地各自逆轉到相反的極性。反極性脈沖Vps的絕對值小于之前的驅動中施加的開電壓Vonl的絕對值和之后的驅動中施加的開電壓Von2的絕對值。優選地是脈沖施加時段Tps小于開時間Ton。通過執行根據該實施例的驅動控制，在固定電極12和可動電極14之間施加的電場的方向交替地變化。通過該布置，在之前的驅動中不能移除的電介質層13的電荷可以在之后的驅動中通過極性與之前的驅動中所用的相反的開電壓Von被一定程度地移除。這里，電介質層13的多少電荷可以被移除取決于多少接觸部分Tc的位置在之前的驅動和之后的驅動之間彼此一致。如上所述，根據該實施例的靜電致動器的驅動方法，之前的驅動中不能移除的電荷可以在之后的驅動中通過施加極性與之前的驅動中所用的相反的反極性脈沖Vps并且同時通過對于每次驅動均使開電壓Von的極性逆轉而被解決。因此，相比傳統的驅動方法，當靜電致動器被重復驅動時，可以進一步抑制電介質層13的帶電并執行靜電致動器的穩定操作。根據上述第一和第二實施例的驅動方法可以用于可動電極不與電介質層直接接觸的可變電容元件2。圖7A和7B是示出可變電容元件2的示例的截面圖。圖7A是其中可動電極14未發生移動的情況的截面圖，圖7B是其中可動電極14發生移動的情況的截面圖。如圖7A和7B所示，可變電容元件2中在電介質層13的上表面上形成由導體材料制成的表面電極16。在被驅動時，可動電極14與表面電極16的上表面進行接觸而不與電介質層13的上表面接觸。根據這種布置，當可動電極14被驅動時接觸部分Tc和非接觸部分NTc不出現在電介質層13的上表面上，不會引起電荷狀態的改變。因此，當根據上述第一和第二實施例的驅動方法用于可變電容元件2時，通過施加開電壓Von注入電介質層13中的電荷EC或由極化產生的電荷EC通過施加反極性脈沖 Vps被迅速釋放到電介質層13以外。具體地，表面電極16的存在擴展了電荷EC釋放的方式，并且由此電介質層13的電荷或極化被容易地取消。
在上述的實施例中，假定脈沖施加時段Tps在每次驅動期間具有相同的時段。然而，可以根據施加開電壓Von的開時間Ton的長度來不同地調節。例如，可以調節到與開時間Ton成比例的時段。此外，在上述的實施例中，反極性脈沖Vps在開電壓Von的每次連續施加之后被施加。然而，多個反極性脈沖Vps可以在開電壓Von的每次連續施加過程中被施加。例如，可以每當施加開電壓Von達到預定時間時，就施加反極性脈沖Vps。此外，在上述實施例中，驅動電路21將驅動電壓V從開電壓Von切換到反極性脈沖Vps。也可以在連續施加開電壓Von的同時施加反極性脈沖Vps。在該情況下，可以與用于提供反極性脈沖Vps的驅動電路和驅動線路獨立地提供用于施加開電壓Von的驅動電路和驅動線路。在上述的實施例中，可變電容元件1和2及其驅動方法可以根據本發明的主題按照需要進行更換。除可變電容元件1和2外，上述驅動方法可以用于利用靜電致動器的各種類型的 MEMS裝置。本文所述的各種示例和條件性措辭旨在幫助讀者理解由發明人對本發明和理念進行的貢獻以推進技術的教導目的，并且應被理解為并非受限于具體所述的示例和條件， 說明書中對這些示例的組織也并不是針對展示發明的優勢和劣勢。盡管具體描述了本發明的實施例，應理解只要不背離本發明的主旨和范圍可以進行各種改變、替代和變更。
權利要求
1.一種用于驅動靜電致動器的驅動方法，所述靜電致動器包括彼此相對的固定電極和可動電極，并且在所述固定電極和所述可動電極之間放置有電介質層，所述方法包括以下步驟在所述固定電極和所述可動電極之間施加第一電壓，使所述可動電極與所述電介質層進行接觸，并且在所述第一電壓的施加停止后并且在所述可動電極從所述電介質層移開之前，在所述固定電極和所述可動電極之間施加第二電壓，所述第二電壓的極性與所述第一電壓的極性相反，并且所述第二電壓的絕對值小于所述第一電壓的絕對值。
2.根據權利要求1所述的用于驅動靜電致動器的驅動方法，其中，所述第二電壓的絕對值大于所述固定電極和所述可動電極之間的脫離電壓。
3.根據權利要求1或2所述的用于驅動靜電致動器的驅動方法，其中，所述第一電壓以預定周期被重復地施加。
4.根據權利要求3所述的用于驅動靜電致動器的驅動方法，其中，每次當所述第一電壓被施加在所述固定電極和所述可動電極之間時，使所述第一電壓的極性逆轉。
5.一種靜電致動器，包括襯底；形成在所述襯底上的固定電極；形成在所述固定電極上的電介質層；形成在所述電介質層上方的可動電極；以及驅動電路，其在所述固定電極和所述可動電極之間施加第一電壓，以使所述可動電極與所述電介質層進行接觸，并且，其在所述第一電壓的施加停止后并且在所述可動電極從所述電介質層移開之前，在所述固定電極和所述可動電極之間施加第二電壓，所述第二電壓的極性與所述第一電壓的極性相反，并且所述第二電壓的絕對值小于所述第一電壓的絕對值。
6.根據權利要求5所述的靜電致動器，其中，所述驅動電路施加的所述第二電壓的絕對值大于所述固定電極和所述可動電極之間的脫離電壓。
7.根據權利要求5或6所述的靜電致動器，其中，所述驅動電路以預定周期重復地施加所述第一電壓。
8.根據權利要求7所述的靜電致動器，其中，每次當所述第一電壓被施加時，所述驅動電路就使所述第一電壓的極性逆轉。
全文摘要
本發明涉及靜電致動器及其驅動方法。靜電致動器包括彼此相對的固定電極和可動電極，并且在所述固定電極和所述可動電極之間放置有電介質層，所述方法包括以下步驟在固定電極和可動電極之間施加第一電壓，使可動電極與電介質層進行接觸，并且，在第一電壓的施加停止后并且在可動電極從電介質層移開之前，在固定電極和可動電極之間施加第二電壓。第二電壓的極性與第一電壓的極性相反，并且第二電壓的絕對值小于第一電壓的絕對值。
文檔編號B81B3/00GK102190275SQ20111004302
公開日2011年9月21日 申請日期2011年2月21日 優先權日2010年3月11日
發明者上田知史, 豐田治, 今井雅彥, 島內岳明, 勝木隆史 申請人:富士通株式會社