專利名稱：電致動結構及電致動元件的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種電致動結構及電致動元件，尤其涉及一種含有碳納米管的電致動結構及電致動元件。
背景技術：
致動器的工作原理為將其它能量轉換為機械能，實現這一轉換經常采用的途徑有 三種通過靜電場轉化為靜電力，即靜電驅動；通過電磁場轉化為磁力，即磁驅動；利用材 料的熱膨脹或其它熱特性實現能量的轉換，即熱驅動。靜電驅動的致動器一般包括兩個電極及設置在兩個電極之間的電致動元件，其工 作過程為在兩個電極上分別注入電荷，利用電荷間的相互吸引和排斥，通過控制電荷數量 和電負性來控制電極間電致動元件的相對運動。但是由于靜電力反比于電容板之間距離 的平方，因此一般只有在電極間距很小時靜電力才比較顯著，該距離的要求使該致動器的 結構設計較為復雜。磁驅動的致動器一般包括兩個磁極及設置在兩個磁極之間的電致動 元件，其工作是通過磁場的相互吸引和排斥作用使兩磁極之間的電致動元件產生相對的運 動，但是磁驅動的缺點和靜電驅動相同，即由于磁場作用范圍有限，導致電致動元件的上下 兩個表面必須保持較小的距離，該結構的設計要求嚴格且也限制了該致動器的應用范圍。碳納米管紙或含有碳納米管的復合材料等已被發現可用來制備電致伸縮復合材 料。現有技術提供一種含有碳納米管的納米柔性電熱材料。所述納米柔性電熱材料包括柔 性高分子基底材料及分散在柔性高分子基底材料中的碳納米管。納米柔性電熱材料可以導 電，通電以后可發熱，發熱后，所述的納米柔性電熱材料體積發生膨脹。然而，電壓通過該 納米柔性電熱材料的兩端加入該納米柔性電熱材料，由于該納米柔性電熱材料在伸縮的同 時，沿伸縮方向上的兩端都必須連接有電極，使得該納米柔性電熱材料難以實現器件化，不 利于該納米柔性電熱材料的實際應用。
發明內容
有鑒于此，確有必要提供一種有利于器件化的含碳納米管的電致動結構及電致動元件。一種電致動結構，具有一第一端，以及與該第一端相對設置的第二端。該電致動結 構包括至少兩個電致動材料層，該至少兩個電致動材料層在所述電致動結構的第一端和第 二端之間延伸且所述延伸部分相互電絕緣，該至少兩個電致動材料層在電致動結構的第一 端處電連接，在第二端處分開設置。一種電致動元件包括一電致動結構以及至少兩個電極。該電致動結構具有一第一 端，以及與該第一端相對設置的第二端。該電致動結構包括至少兩個電致動材料層，該至少 兩個電致動材料層在所述電致動結構的第一端和第二端之間延伸且所述延伸部分相互電 絕緣，該至少兩個電致動材料層在電致動結構的第一端處電連接，在第二端處分開設置。所 述至少兩個電極間隔設置于所述第一端，且一個電極對應一個電致動材料層設置。參考權利要求修改與現有技術相比較，本發明提供的電致動結構及采用該電致動結構的電致動元件，使用時，電極全部可以設置在電致動結構或電致動元件的同一端，而且電流通過所述至 少兩個電致動材料層形成由第二端流經第一端再流到第二端的電流，從而所述至少兩個電 致動材料層均勻發熱而膨脹，使得該電致動結構將發生形變。由于所述電致動結構及采用 該電致動結構的電致動元件中，電極均設置于第一端，因此，可以在該電致動結構或電致動 元件的同一端控制其形變，從而有利于該電致動結構或電致動元件的實際應用。
圖1為本發明第一實施例提供的電致動結構的立體結構示意圖。圖2為圖1所示的電致動結構沿II-II線的剖視圖。圖3為圖1所示的電致動結構形變與電壓的關系曲線圖。圖4為圖1所示的電致動結構在連續測量10次循環的最大形變量值。圖5為本發明第二實施例提供的電致動結構的剖視圖。圖6為本發明第二實施例中的電連接部為導電薄膜時的電致動結構的剖視圖。圖7為本發明本發明第三實施例提供的電致動結構的立體結構示意圖。圖8為本發明本發明第三實施例的電致動結構沿VIII-VIII線的剖視圖。圖9為本發明第四實施例提供的電致動結構的立體結構示意圖。圖10為圖9所示的電致動結構沿X-X線的剖視圖。圖11為本發明第五實施例提供的電致動結構的立體結構示意圖。圖12為本發明第六實施例提供的電致動結構的立體結構示意圖。圖13為圖12沿XIII-XIII線的剖視圖。圖14為本發明第七實施例提供的電致動結構的剖面圖。圖15為本發明提供的電致動元件的示意圖。主要元件符號說明電致動結構10，20，30，40，50，60，70電致動材料層12，52第一端13，43，53，63電連接部15，45，55，65絕緣層16，26，44第二端17，47，57，67第一電致動材料層42第二電致動材料層46圓柱體空間48絕緣柱56第二材料層72電致動元件100電極102碳納米管122
柔性高分子基體124導電材料層605
具體實施例方式本發明提供一種電致動結構，該電致動結構為立體結構，比如平板狀體、柱狀體、 橢圓球體或者錐形體，也可以為彎曲狀體等。該電致動結構具有一第一端以及與該第一端 相對設置的一第二端。所謂第一端以及第二端的選擇是根據實際情況定的，比如平板狀體 時可以根據需要取任意兩個相對的兩端；如果柱狀體或者橢圓球體等，那么可以取長軸方 向上的相對兩端；如果是彎曲狀體，可以取自延伸方向相對的兩端。該電致動結構包括至少 兩個電致動材料層，該至少兩個電致動材料層在電致動結構的第一端和第二端之間延伸， 該至少兩個電致動材料層在第一端和第二端之間延伸部分相互電絕緣。該至少兩個電致動 材料層可以平行，也可以不平行，比如平板狀體或柱狀體時平行，該至少兩個電致動材料層 可以平行；橢圓球體、錐形體或者彎曲狀體時，該至少兩個電致動材料層可以不平行。該至少兩個電致動材料層在電致動結構的第一端或第二端中的任意一端處相連 接，在另一端處不相連。在該至少兩個電致動材料層之間可以設置絕緣層，該絕緣層的作用 是該絕緣層也可以是平板狀，也可以是圓柱狀，其形狀視所述電致動結構的形狀而定。絕緣 層只要能使得所述至少兩個電致動材料層在第一端和第二端之間延伸部分相互電絕緣即 可。當然，所述至少兩個電致動材料層之間也可以直接通過空氣間隔，使得所述至少兩個電 致動材料層在第一端和第二端之間延伸部分相互間隔地電絕緣。所述至少兩個電致動材料層為一種電致動的伸縮材料構成，即只要給該電致動材 料層通電，該電致動材料層就會發熱膨脹，只要是能夠通電膨脹的材料，均可以實現本發 明。所述至少兩個電致動材料層在電致動結構的第一端或第二端任意一端處相連接是指電 連接，可以通過一體形成的方式相連，也可以借第三導電結構來實現電相連。以下實施例中 的電致動材料，至少兩個電致動材料層在電致動結構是在第一端處電連接，當通過電致動 結構的第二端提供電流時，所述至少兩個電致動材料層將熱膨脹，由于兩個電致動材料層 的材料相同或者熱膨脹系數相同或相近，因此電致動結構將在由發生形變，由于本發明提 供的電致動結構可以將電極均設置于電致動結構相同的一端，從而更加有利于該電致動結 構的器件化，以及實際應用。為了更清楚地說明本發明的電致動結構以及電致動元件，下面以具體實施例予以 說明。請參考圖1及圖2，本發明第一實施例提供一種電致動結構10，該電致動結構10 為平面片狀(也可稱為薄板)結構。該電致動結構10具有一第一端13，以及與該第一端 13相對的第二端17。該電致動結構10包括兩個電致動材料層12，一電連接部15，以及一 絕緣層16。所述兩個電致動材料層12平行間隔設置，并在第一端13與第二端17之間延 伸。所述絕緣層16設置于所述兩個電致動材料層12之間，所述兩個電致動材料層12在所 述電致動結構10的第一端13通過電連接部15電連接。所述兩個電致動材料層12在所述 電致動結構10的第二端17通過所述絕緣層16電絕緣。所述電致動材料層12為多個碳納米管122分散于柔性高分子基體124中形成的 碳納米管復合材料。所述碳納米管122在所述柔性高分子基體124中均勻分布，碳納米管122互相搭接在柔性高分子基體124中形成大量導電網絡。本實施例中，所述電致動材料層 12為長方形平面結構，厚度為1毫米。所述柔性高分子基體124可選自硅橡膠彈性體、聚氨脂、環氧樹脂、聚甲基丙烯酸 甲酯中的一種及其任意組合。本實施例中，所述柔性高分子基體124為硅橡膠彈性體構成 的硅橡膠薄膜，該硅橡膠薄膜為厚度為1毫米厚的一長 方形薄片，長為20毫米，寬為10毫 米。所述碳納米管122在所述電致動材料層12的質量百分含量為0. 1% 6%。所述 碳納米管122可為單壁碳納米管、雙壁碳納米管及多壁碳納米管中的一種或其任意組合。 其中，所述單壁碳納米管的直徑為0. 5納米 50納米，雙壁碳納米管的直徑為1. 0納米 50納米，多壁碳納米管的直徑為1. 5納米 50納米。所述碳納米管122的長度不限。優選 地，所述碳納米管122的長度為50 900微米。所述多個碳納米管122互相搭接在柔性高 分子基體124中形成大量導電網絡。由于碳納米管122具有良好的電熱轉換效率，且于柔 性高分子基體124中多次彎折而不易斷裂。所以當施加一電壓后，該導電網絡可以迅速發 熱，對柔性高分子基體124進行加熱，從而使所述電致動材料層12可以迅速膨脹，可以較快 的伸縮，使得該電致動結構10具有較快的響應速度。所述絕緣層16為具有柔性的高分子材料構成，可以起到電絕緣的作用。所述絕緣 層16的厚度小于所述電致動材料層12的厚度，由于絕緣層16的厚度小于所述第一電致動 材料層的厚度，該電致動結構10在伸縮時絕緣層16具有較小的阻力，使該電致動結構10 具有較好的響應速度。構成所述絕緣層16的材料可選自硅橡膠彈性體、聚氨脂、環氧樹脂、 聚甲基丙烯酸甲酯中的一種及其任意組合。本實施例中，所述絕緣層16硅橡膠彈性體構成 的硅橡膠薄膜，厚度為0. 5毫米，長度為18毫米，寬度為10毫米。所述絕緣層16還可以為空氣，當該絕緣層16為空氣時，所述兩個電致動材料層12 之間通過所述絕緣層16形成一個絕緣的空間。由于該電致動結構10的絕緣層16為一個 空間，使得該電致動結構10在伸縮時絕緣層16具有較小的阻力，使該電致動結構10具有 較好的響應速度，以及較大的形變量。所述電連接部15為片狀結構，其設置于所述電致動結構10的第一端13，并與所述 兩個電致動材料層12電連接。該電連接部15的材料與所述電致動材料層12相同，均由均 勻分布在柔性高分子基體124中的多個碳納米管122組成，該多個碳納米管122相互搭接 并形成導電網絡。該電連接部15與兩個電致動材料層12形成一個整體結構，并且所述多 個碳納米管122在所述電連接部15與兩個電致動材料層12連接形成的整體結構中相互搭 接形成一個完整的導電網絡。本實施例中，該電致動結構10長度為20毫米，寬度為10毫米，厚為2. 5毫米。絕 緣層16的厚度為0. 5毫米，所述電致動材料層12的厚度為1毫米。對該電致動結構10進 行伸縮特性測量，請參見圖3，對該電致動結構10施加幾十伏特的電壓，即可以獲得較大的 形變，當電壓為75伏特時，形變量可達到0. 5毫米，應變可大于3%。圖4給出了連續測量 10次循環樣品獲得的最大形變值。從圖4可以看出，樣品的形變量基本為一水平直線，從而 說明該電致動結構10具有較好的可重復性。本發明第一實施例提供的電致動結構10在使用時，在該電致動結構10的第二端 17的兩個電致動材料層12分別接入電源的兩個電極，電流將在兩個電致動材料層12，以及電連接部15形成的整體結構中的多個碳納米管122相互搭接形成的導電網絡中傳輸。由 于碳納米管122的熱導率很高，從而使得所述電致動結構10的溫度快速升高，所述多個碳 納米管122可迅速加熱柔性高分子基體124，熱量從所述電致動結構10中碳納米管122的 周圍快速地向整個電致動結構10中擴散。由于所述電致動結構10在第一端13向第二端 17的方向長度較長，從而該電致動結構10將沿第二端17到第一端13的方向膨脹。電流同 過該電致動結構10的第二端17輸入，從而可以控制該電致動結構10的第一端13伸縮，從 而使得該電致動結構10更加容易器件化，從而有利于該電致動結構10在電致伸縮方面的 應用。可以理解，上述平板狀的電致動結構10在使用時，該電致動結構10在其長度較長 的方向上延伸，如當該電致動結構10第一端13到第二端17的方向長度較長時，該電致動 結構10在第一端13到第二端17的方向上伸縮；如當該電致動結構10在垂直于第一端13 到第二端17的方向的長度較長時，該在電致動結構10在垂直于第一端13到第二端17的 方向上伸縮。請參見圖5，本發明第二實施例提供一電致動結構20，其結構與第一實施例的電 致動結構10基本相同，區別在于絕緣層26的結構與第一實施例中的絕緣層16不同。所述絕緣層26為柔性高分子材料組成的片狀結構，該片狀結構中進一步包括多 個空氣柱162。所述空氣柱162可以為電致動結構20的第一端13向第二端17延伸的方 向上延伸，形成一個長條狀的空氣柱。由于該絕緣層26包括多個空氣柱162，使得該絕緣 層26與所述兩個電致動材料層12之間的接觸面積較小，絕緣層16具有較小的阻力，從而 使得該電致動結構20在伸縮時具有較快的響應速度，較大的伸縮率。另外，請參閱圖6，實施例二中的電連接部15還可以為一導電層，該導電層設置在 所述電致動結構10的第一端13，覆蓋所述電致動結構10的第一端13的側面的兩個間隔設 置的電致動材料層12。從而該兩個電致動材料層12可以通過該電連接部15在所述第一 端13電連接。該導電層可以為金屬材料，如金、鉬、鈀、銀、銅、鐵、鎳等導電性較好的金屬， 可以通過沉積的方法將一金屬材料沉積在所述電連接部15，形成一定厚度的金屬薄膜。該 導電增強層也可以為導電膠，如銀膠，通過印刷的方法形成。請參見圖7及圖8，本發明第三實施例提供一電致動結構30，其具有一個第一端 13，以及與該第一端13相對的第二端17。該電致動結構30的結構與第一實施例的電致動 結構10基本相同，區別在于該電致動結構30包括多個電致動材料層12以及多個絕緣層 16。本實施例中，該電致動結構30包括4個電致動材料層12，以及3個絕緣層16。所述多個電致動材料層12相互平行間隔設置，每兩個相鄰的電致動材料層12之 間設置有一個絕緣層16。該多個電致動材料層12，在電致動結構30的第一端13通過電連 接部15電連接；該多個電致動材料層12在電致動結構30的第二端17通過所述多個絕緣 層16電絕緣。使用時，該電致動結構30的第二端17的多個電致動材料層12與電源的正 極和負極交替電連接從而可以實現多個電致動材料層12并聯，從而可以降低驅動電壓。可以理解，為了增加所述電致動結構30的響應速度，本實施例中的絕緣層16的結 構可以與本發明第二實施例中的絕緣層26完全相同。請參閱圖9和圖10，本發明第四實施例進一步提供一具有圓柱體形狀立體結構的電致動結構40。該電致動結構40具有一第一端43，以及與該第一端43相對的第二端47。該電致動結構40包括一個第一電致動材料層42，以及一個第二電致動材料層46，以及一絕 緣層44。該第一電致動材料層42，絕緣層44，以及第二電致動材料層46同軸設置，并由該 圓柱體立體結構的電致動結構40的圓軸向外依次設置。第一電致動材料層42，以及一個第 二電致動材料層46，以及一絕緣層44由所述第一端43向所述第二端47方向延伸。所述第 一電致動材料層42與所述第二電致動材料層46在所述電致動結構40的第一端43通過電 連接部45電連接。所述第一電致動材料層42與所述第二電致動材料層46在所述電致動 結構40的第二端47通過所述絕緣層44電絕緣。所述第一電致動材料層42內部圍成一個 圓柱體空間48。 本實施例的電致動結構40的第一電致動材料層42以及第二電致動材料層46與 本發明第一實施例的電致動材料層12的組成相同，均是由多個碳納米管122分散與柔性高 分子基體124中組成。所述電連接部45與第一實施例中的電連接部15的材料相同，所述 絕緣層44與所述絕緣層16的材料相同。請參見圖11，本發明第五實施例提供一種圓筒狀的電致動結構50，該電致動結構 50具有一第一端53，以及與該第一端53相對的第二端57。該電致動結構50包括至少兩個 間隔設置的電致動材料層52以及一電連接部55，該至少兩個電致動材料層52在電致動結 構50的第一端53處通過電連接部55相連，在第一端53向第二端57延伸的部分分開。本 實施例包括4個電致動材料層52相互間隔設置，該電致動材料層52與所述電連接部55的 材料與第一實施例中的電致動材料層52與所述電連接部15完全相同。所述電致動結構50還可以進一步包括一絕緣柱56，所述至少兩個電致動材料層 52相對該絕緣柱56對稱設置，環繞設置于該絕緣柱56的外側。本實施例中，該絕緣柱56 的材料與第一實施例中的絕緣層16完全相同。請參見圖12及圖13，本發明第六實施例提供一電致動結構60，其具有一個第一端 63，以及與該第一端63相對的第二端67。該電致動結構60包括兩個電致動材料層12以及 一電連接部65，其結構與第一實施例相似，區別在于本實施例中的電連接部65與第一實施 例中的電連接部15不同。所述兩個電致動材料層12在所述電致動結構60的第一端通過所述電連接部65 電連接。所述電連接部65包括偶數個導電材料層605相互絕緣設置于電致動結構60。所 述偶數個導電材料層605在所述電致動結構60的第一端63或第二端67電連接，形成一連 續的導電通路，使得所述兩個電致動材料層12在所述電致動結構60的第一端63電連接。 本實施例中，所述電連接部65包括兩個導電材料層605，該導電材料層605的結構材料與所 述電致動材料層12完全相同，并且在第二端67相互連接，在所述第一端63分別于所述兩 個電致動材料層12電連接。本實施例中，所述電連接部65為一個完整的結構，該完整結構 與所述兩個電致動材料層12共同構成一個完整的導電結構，多個碳納米管在該完整的導 電結構中形成一個完整的導電網絡。本發明第七實施例提供一可彎曲的電致動結構70，該可彎曲的電致動結構70是 在本發明第一至第五實施例提供的電致動結構10，20，30，60的基礎上，增加一第二材料層 72覆蓋于所述電致動結構10，20，30，60之上獲得。請參閱圖14，以第一實施例中的電致動結構10為例，所述可彎曲的電致動結構70 包括第二材料層72覆蓋于所述電致動結構10的表面，并與所述電致動材料層12相互平行。所述第二材料層72的熱膨脹系數不同于電致動結構10，該第二材料層72至少包 括一第二聚合物基體，該第二聚合物基體的材料為柔性材料，包括硅橡膠、聚甲基丙烯酸甲 酯、聚氨脂、環氧樹脂、聚丙烯酸乙酯、聚丙烯酸丁酯、聚苯乙烯、聚丁二烯、聚丙烯腈、聚苯 胺、聚吡咯及聚噻吩等中的一種或幾種的組合。該第二材料層72可僅包括一第二聚合物基 體，因電致動結構10中的碳納米管122對電致動結構10的熱膨脹系數影響較小，所以此時 該第二聚合物基體的材料需不同于電致動結構10中的柔性高分子基體124的材料且二者 的熱膨脹系數不同。本實施例中，所述第二聚合物基體為聚甲基丙烯酸甲酯。
所述可彎曲的電致動結構70在應用時，將電壓施加于電致動結構70的電致動材 料層12的第二端17，電流可通過上述碳納米管122所形成的導電網絡進行傳輸。由于碳 納米管122的熱導率很高，從而使得所述電致動結構70的溫度快速升高，熱量從所述可彎 曲的電致動結構70中碳納米管122的周圍快速地向整個可彎曲的電致動結構70擴散，即 電致動結構10可迅速加熱第二材料層72。由于熱膨脹量與材料的體積及熱膨脹系數成正 比，且本實施例的可彎曲的電致動結構70由兩層具有不同熱膨脹系數的電致動結構10和 第二材料層72復合而成，從而使得加熱后的可彎曲的電致動結構70將向熱膨脹系數小的 材料層彎曲。本發明實施例進一步提供一采用本發明提供的電致動結構的電致動元件100。該 電致動元件100可以為在本發明任意實施例提供的電致動結構10，20，30，40，50，60，70的 基礎上增加對應的電極獲得。請參閱圖15，所述電致動元件100為平面片狀結構，具有一第一端13，以及與該第 一端13相對的第二端17。該電致動元件100包括兩個電致動材料層12，一電連接部15，以 及一絕緣層16，以及兩個電極。所述兩個電致動材料層12平行間隔設置。所述絕緣層16 設置于所述兩個電致動材料層12之間，所述兩個電致動材料層12在所述電致動元件100 的第一端13通過電連接部15電連接。所述兩個電致動材料層12在所述電致動元件100的 第二端17通過所述絕緣層16電絕緣。所述兩個電極102間隔設置在所述電致動元件100 的第二端17，并相互電絕緣，還分別與所述兩個電致動材料層12電連接。所述電極102為長條形金屬。本實施例中，所述電極102為銅片。可以理解，當該 電致動元件100包括多個電致動材料層12時，該電致動元件100包括多個電極102，每個一 個電極102對應于一個電致動材料層12。與現有技術相比較，本發明提供的電致動結構及采用該電致動結構的電致動元 件，其包括一第一端以及一第二端，至少兩個電致動材料層與間隔設置，所述至少兩個電致 動材料層在所述電致動材料的第一端通過電連接部電連接，在所述電致動材料的第二端通 過所述絕緣層電絕緣。因此可以在所述電致動材料的第二端，通過所述至少兩個電致動材 料層輸入電流給該電致動材料。由于電流通過該材料的第二端輸入，因此可以在該電致動 結構或電致動元件的同一端控制其伸長或彎曲，從而有利于電致動結構及采用該電致動結 構的電致動元件在電致動器件方面的應用。另外，本領域技術人員還可以在本發明精神內做其它變化，當然，這些依據本發明 精神所做的變化，都應包含在本發明所要求保護的范圍之內。
權利要求
一種電致動結構，具有一第一端，以及與該第一端相對設置的第二端，其特征在于，該電致動結構包括至少兩個電致動材料層，該至少兩個電致動材料層在所述電致動材料的第一端和第二端之間延伸且所述延伸部分相互電絕緣，該至少兩個電致動材料層在電致動結構的第一端處電連接，在第二端處分開設置。
2.如權利要求1所述的電致動結構，其特征在于，所述至少兩個電致動材料層在所述 電致動結構的第一端和第二端之間平行間隔設置。
3.如權利要求1所述的電致動結構，其特征在于，進一步包括一電連接部設置于所述電致動結構的第一端，所述至少兩個電致動材料層在所述電致動結構的第一端通過電連接 部電連接。
4.如權利要求3所述的電致動結構，其特征在于，所述至少兩個電致動材料層為多個 碳納米管分散于柔性高分子基體中形成，該多個碳納米管相互搭接形成導電網絡。
5.如權利要求4所述的電致動結構，其特征在于，所述電連接部與所述至少兩個電致 動材料層的材料相同，所述電連接部與所述至少兩個電致動材料層形成一個整體結構，所 述多個碳納米管于所述電連接部，及所述至少兩個電致動材料層形成的整體結構中相互互 搭接形成一個完整的導電網絡。
6.如權利要求5所述的電致動結構，其特征在于，所述電連接部為一導電層，該導電層 設置在所述電致動結構的第一端，并覆蓋所述至少兩個電致動材料層位于所述第一端的側 面。
7.如權利要求4所述的電致動結構，其特征在于，所述柔性高分子基體的材料為硅橡 膠彈性體、聚氨脂、環氧樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯中的一種及其任意組合。
8.如權利要求7所述的電致動結構，其特征在于，所述多個碳納米管在柔性高分子基 體中的質量百分含量為1% 6%。
9.如權利要求1所述的電致動結構，其特征在于，進一步包括偶數個導電材料層相互 絕緣設置于所述至少兩個電致動材料層之間，所述偶數個導電材料層在所述電致動結構的 第一端或第二端電連接，從而形成一連續的導電通路，該導電通路的兩端與所述至少兩個 電致動材料層在所述電致動結構的第一端電連接。
10.如權利要求1所述的電致動結構，其特征在于，進一步包括至少一絕緣層，置于至 少兩個電致動材料層之間，所述至少兩個電致動材料層在所述第二端處通過該絕緣層電絕 緣。
11.如權利要求10所述的電致動結構，其特征在于，所述絕緣層中包括多個空氣柱。
12.如權利要求10所述的電致動結構，其特征在于，所述絕緣層為空氣，在所述至少兩 個電致動材料層之間形成一個絕緣的空間。
13.如權利要求1所述的電致動結構，其特征在于，該電致動結構為平面片狀結構。
14.如權利要求13所述的電致動結構，其特征在于，進一步包括一第二材料層設置于 所述電致動結構的表面，與所述電致動材料層相互平行，該第二材料層的熱膨脹系數與所 述電致動材料層不同。
15.如權利要求1所述的電致動結構，其特征在于，該電致動結構為圓桶狀結構。
16.如權利要求15所述的電致動結構，其特征在于，進一步包括一絕緣柱，所述至少兩 個電致動材料層環繞該絕緣柱設置。
17.—種電致動元件，其特征在于，該電致動元件包括 如權利要求1至16中任一項所述的電致動結構 ；以及至少兩個電極，所述至少兩個電極間隔設置在所述電致動結構的第二端，并相互電絕 緣，一個電極對應與一個電致動材料層電連接。
18.如權利要求17所述的電致動元件，其特征在于，所述電致動元件在通過所述至少 兩個電極通電或斷電時，所述電致動元件在第一端到第二端的方向伸縮。
19.如權利要求17所述的電致動元件，其特征在于，所述電致動結構包括多個電極、多 個電致動材料層，該多個電致動材料層交替間隔設置，每一個電極與一個電致動材料層電 連接。
全文摘要
一種電致動結構，具有一第一端，以及與該第一端相對設置的第二端。該電致動結構包括至少兩個電致動材料層，該至少兩個電致動材料層在所述電致動結構的第一端和第二端之間延伸且所述延伸部分相互電絕緣，該至少兩個電致動材料層在電致動結構的第一端處電連接，在第二端處分開設置。本發明還提供采用所述電致動結構的電致動元件。
文檔編號H01L41/08GK101840991SQ201010160950
公開日2010年9月22日 申請日期2010年4月30日 優先權日2010年4月30日
發明者劉長洪, 范守善, 陳魯倬 申請人:清華大學;鴻富錦精密工業(深圳)有限公司