Die vorliegende Erfindung betrifft ein Display zur optischen Wiedergabe von veränderlichen Informationen.

STAND DER TECHNIK

Displays sind Bestandteile von Anzeigegeräten für die optische Wiedergabe von veränderlichen Informationen, insbesondere für die Darstellung von Bildern, Videos oder Texten, wobei die darzustellenden Informationen üblicherweise elektronisch an das Display übertragen werden. Displays sind beispielsweise Bestandteile von Fernsehgeräten, Computermonitoren und digitalen Beschilderungen, sowie von mobilen Geräten wie Tablet-Computern und Smartphones.

Der Display-Markt, insbesondere für Unterhaltungselektronik, wird heutzutage von Displays in Form von Flüssigkristallanzeigen (liquid crystal display, LCD) und Leuchtdiodenanzeigen basierend auf Festkörperleuchtdioden (LED) oder organischen Leuchtdioden (OLED) dominiert.

Die optische Informationswiedergabe durch Displays beruht auf einer räumlich-zeitlichen Modulation einer durch einen Betrachter wahrgenommenen Lichtverteilung. Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung ist unter dem Begriff „Display“ ein Direktsicht-Display zu verstehen. Die wiedergegebene Information ist bei einem Direktsicht- Display durch direkte Ansicht des Displays wahrnehmbar, d.h., durch direkte Ansicht derjenigen Komponenten des Displays, welche die räumlich-zeitliche Modulation der durch den Betrachter wahrgenommenen Lichtverteilung erzeugen. Diese Definition erfolgt als Abgrenzung zu Projektionsdisplays, insbesondere basierend auf Chips mit Mikrospiegelaktuatoren (digital micromirror device, DMD) zur Projektion von Information als modulierte Lichtverteilung auf eine beabstandete Projektionsfläche, auf welcher die wiedergegebene Information dargestellt wird und welche zur Ansicht durch den Betrachter vorgesehen ist.

Weiterhin sind sogenannte Flip-Disc (oder Flip-Dot) Displays bekannt, welche für Anzeigetafeln mit großen Zeichen eingesetzt werden, beispielsweise in Bahnhöfen und Flughäfen zur Anzeige von Fahr- bzw. Flugplänen. Flip-Disc Displays basieren auf einer matrixförm igen Anordnung von elektromagnetisch-mechanischen Bauteilen, welche je nach Ansteuerung über eine Drehvorrichtung jeweils eine von zwei unterschiedlich gefärbten Seiten eines Plättchens zeigen. Jedes Plättchen ist an einer Achse aufgenommen, wobei das Plättchen oder die Achse einen kleinen Permanentmagneten aufweisen, und einer steuerbaren Magnetspule zugeordnet. Durch Ansteuerung der Magnetspule mit einer entsprechenden elektrischen Polarität richtet sich der Permanentmagnet in dem resultierenden Magnetfeld unter Drehung des Plättchens aus.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine alternative Ausführungsform eines Displays zur optischen Wiedergabe von veränderlichen Informationen vorzuschlagen, welches insbesondere durch einen geringen Energiebedarf und eine hohe Blickwinkelunabhängigkeit ausgezeichnet ist. Diese Aufgabe wird von einem Display gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass das Display eine regelmäßige Anordnung von Mikroblattelementen mit aktuierbaren Blattabschnitten aufweist, welche zwischen einer geschlossenen und wenigstens einer geöffneten Stellung schwenkbar ausgebildet sind, derart, dass die Informationswiedergabe auf einer räumlich-zeitlichen Modulation der optischen Reflektivität und/oder der optischen Transmissivität des Displays mittels Aktuierung der Blattabschnitte basiert.

Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, mikro-elektro-mechanische Systeme (MEMS) in Form von Mikroblattelementen zur Lichtmodulation einzusetzen, derart, dass die Logikwerte der auf dem erfindungsgemäßen Display wiederzugebenden Information in der Stellung der aktuierbaren Blattabschnitte der Mikroblattelemente codiert sind, wobei jedem Bildpunkt (Pixel) des Displays wenigstens ein Mikroblattelement zugeordnet ist. Beispielsweise kann der Wert „logisch-1“ durch die geschlossene Stellung und der Wert „logisch-0“ durch die (maximal) geöffnete Stellung eines Blattabschnitts repräsentiert werden. Die Stellung der Blattabschnitte bestimmt jeweils die lokale Reflektivität bzw. Transmissivität des Displays. Die lichttechnische Wirkung der Oberflächen der Blattabschnitte und einer dahinterliegenden, rückseitigen Grundplatte des Displays, welche durch die Blattabschnitte je nach Stellung verdeckt oder freigelegt wird, ist dabei derart unterschiedlich beschaffen, dass für einen Betrachter bei direkter Ansicht des Displays ein kontrastreicher optischer Eindruck entsteht, welcher zur Informationswiedergabe geeignet ist. Neben einer rein binären Informationswiedergabe mit genau zwei verschiedenen Stellungen der Blattabschnitte, d.h., einer geschlossenen und einer (vollständig) geöffneten Stellung, können mittels jedem einzelnen Mikroblattelement prinzipiell auch Grauwerte dargestellt werden, indem der Blattabschnitt eine Zwischenstellung einnimmt, in welcher die dahinterliegende Grundplatte nur teilweise verdeckt ist

Vorzugsweise sind die Mikroblatelemente in regelmäßiger Matrixform in parallelen Zeilen und parallelen Spalten angeordnet, wobei die Gesamtheit der Mikroblattelemente den zur Informationswiedergabe ausgebildeten Abschnitt des Displays definiert. Jedem Bildpunkt (Pixel) sind dabei ein oder mehrere Mikroblattelemente zugeordnet.

Die zur Aktuierung von MEMS notwendige Leistung ist typischerweise überaus gering. Wie nachstehend detailliert dargestellt, basiert eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Displays auf Mikroblattelementen mit elektrostatisch aktuierbaren Blattabschnitten und es konnten im Labormaßstab matrixförmige Arrays derartiger Mikroblattelemente (Maße von 400 x 150 μm ² je Mikroblattelement) hergestellt werden, welche zur dauerhaften Aktuierung lediglich eine elektrische Leistung von 0,2 - 2 mW/m ² verbrauchen. Die zur Lichtmodulation, d.h., zur räumlich-zeitlichen Modulation der Reflektivität und/oder Transmissivität des erfindungsgemäßen Displays benötigte Leistung ist somit selbst bei sehr großer aktiver Displayfläche gering im Vergleich zur Leistungsaufnahme bei der Dünnschichttransistor- Ansteuerung (TFT) von LCD oder OLED-Displays aus dem Stand der Technik. Weiterhin können die Mikroblattelemente mit elektrostatisch aktuierbaren Blattabschnitten bei Schaltfrequenzen im Bereich von bis zu 1 MHz betrieben werden. Aufgrund der geringen Trägheitskräfte bei der Bewegung von MEMS ist der dabei auftretende Verschleiß minimal, sodass eine langlebige Funktionalität der Strukturen gewährleistet ist.

Im Unterschied zu Flip-Disc Displays aus dem Stand der Technik stellt das erfindungsgemäße Display mit elektrostatisch aktuierbaren Mikroblatelementen eine miniaturisierte Lösung dar, welche wesentlich höhere Auflösung und Schaltfrequenzen sowie einen signifikant geringeren Energieverbrauch aufweist.

Zur Herstellung der Mikroblattelemente können gängige Dünnschichtverfahren angewandt werden, insbesondere unter Einsatz von Depositionsprozessen, Lithographie- und Ätzschritten sowie von Opferschichttechniken. Detaillierte Angaben zur Fertigung und Funktion einer regelmäßigen Anordnung von Mikroblatelementen mit Spiegelwirkung finden sich beispielsweise in Hillmer et al., Jpn. J. Appl. Phys. 57, 08PA07 (2018).

In einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Displays weisen die Vorderseite und/oder die Hinterseite der Blattabschnitte eine Spiegelwirkung für sichtbares Licht auf, wobei das Display eine lichtundurchlässige rückseitige Grundplatte umfasst. Insbesondere erzeugt die rückseitige Grundplatte einen schwarzen Farbeindruck, beispielsweise indem die rückseitige Grundplatte eine schwarze Farbbeschichtung, ein schwarzes Substrat und/oder eine lichtabsorbierende Grenzflächenstruktur aufweist. In dieser Ausführungsform ist das Display als ein reflektives Display ausgebildet, welches eine frontseitige Beleuchtung benötigt, d.h. , eine Beleuchtung aus demjenigen Halbraum, in welchen die zur Informationswiedergabe ausgebildete Frontseite des Displays gerichtet ist. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, Tages- bzw. Umgebungslicht zur Beleuchtung des Displays zu verwenden, d.h., dem Display keine dedizierte Beleuchtungseinrichtung zuzuordnen. Die Informations- wiedergabe beruht auf dem optischen Kontrast zwischen der spiegelnden Vorderseite der Blattabschnitte und dem absorbierenden, bevorzugt schwarzen Farbeindruck der dahinter angeordneten, rückseitigen Grundplatte. Der Kontrast ist dabei wesentlich höher als bei reflektiv betriebenen LCD aus dem Stand der Technik, da Letztere signifikante Absorptionsverluste aufgrund der vom Licht zu durchlaufenden Polarisatoren aufweisen. Dank des hohen Kontrastes ist das erfindungsgemäße Display besonders geeignet für die Anwendung als reflektives Display basierend auf reiner Umgebungslichtbeleuchtung, d.h., ohne separate Beleuchtungseinrichtung.

Insbesondere weist das erfindungsgemäße Display eine frontseitige Grundplatte und eine rückseitige Grundplatte auf, wobei wenigstens die frontseitige Grundplatte lichtdurchlässig ausgebildet ist, und wobei die Mikroblattelemente in einem Zwischenraum zwischen den Grundplatten aufgenommen sind, wobei jedes Mikroblattelement einen Blattabschnitt aufweist und mittels eines randseitigen Befestigungsabschnitts scharnierartig auf einer der Grundplatten angeordnet ist, derart, dass jeder Blattabschnitt ausgehend von einer geschlossenen, parallel zu den Grundplatten orientierten Stellung in wenigstens eine geöffnete, insbesondere rechtwinklig zu den Grundplatten orientierte Stellung schwenkbar ist. Als Vorderseite der Blattabschnitte wird in allen Ausführungsformen diejenige Seite bezeichnet, welche bei geschlossener Stellung der Blattabschnitte in Richtung auf die frontseitige Grundplatte orientiert ist, d.h., welche einem Betrachter des Displays zugewandt ist.

Die Grundplatten umfassen dabei üblicherweise zumindest ein Substrat, insbesondere aus Glas, sowie optional auf dem Substrat abgeschiedene Schichten, insbesondere mit dedizierten lichttechnischen Funktionen, beispielsweise eine schwarze Farbbeschichtung. Die vorgenannte lichtabsorbierende Grenzflächenstruktur kann beispielsweise in Form eines Pyramiden-Arrays in die Rückseite des Substrats der rückseitigen Grundplatte eingebracht und mit einer schwarzen Farbbeschichtung überdeckt sein. Die Mikroblatelemente sind innenseitig auf einer der beiden Grundplatten angeordnet und werden von diesen schützend eingeschlossen. Die Grundplatten sind insbesondere plattenförmig, d.h., als dünne Quader ausgebildet, können aber alternativ als gekrümmte Körper ausgebildet sein, sodass die zur Informationswiedergabe vorgesehene Frontseite des Displays beispielsweise konkav oder konvex gekrümmt ist.

In den vorgenannten Ausführungsformen als reflektives Display weist die lichtundurchlässige, insbesondere geschwärzte, rückseitige Grundplatte vorzugsweise eine Antireflexbeschichtung auf, insbesondere basierend auf einem Schichtstapel aus AI ₂ O ₃ -, Si ₃ N ₄ - und SiO ₂ -Dünnschichten oder einem Schichtstapel aus AI ₂ O ₃ -, Si ₃ N ₄ - und MgF ₂ -Dünnschichten. Die Antireflexbeschichtung sorgt für einen höheren Kontrast, da dadurch das Schwarz noch dunkler erscheint. Dieser Effekt ist auch unter sehr flachen Blickwinkeln gegeben, und insbesondere in Kombination mit verspiegelten Blattelementen (siehe Figur 2b) ist somit ein hoher Bildkontrast weitgehend unabhängig vom Blickwinkel des Betrachters auf das Display gewährleistet.

Weiterhin kann das erfindungsgemäße Display zur Informationswiedergabe in Farbdarstellung eingerichtet sein, indem es einen Farbfilter, insbesondere in Form eines Bayer-Filters, aufweist, vorzugsweise derart, dass jedem Farbpunkt des Farbfilters wenigstens ein Mikroblattelement zugeordnet ist. Ein Bayer-Filter ist ein schachbrettförmiger RGB-Farbfilter, welcher üblicherweise 50% grüne pixelförmige Farbpunkte und je 25% rote und blaue pixelförmige Farbpunkte aufweist. Jeder Bildpunkt des Displays wird beispielsweise aus zwei grünen und je einem roten und blauen Farbpunkt gebildet. Jedem Farbpunkt des Farbfilters kann insbesondere genau ein Mikroblattelement zugeordnet sein, d.h., dass durch Aktuierung jedes Blatelements ein individueller Farbpunkt schaltbar ist. Alternativ kann jedem Farbpunkt des Farbfilters eine Gruppe von Mikroblattelementen zugeordnet sein, beispielsweise als eine redundante Absicherung. Zudem kann es Display Anwendungen geben, bei denen in der geschlossenen Stellung der Blattabschnitte ein besonders niedriger Transmissionsgrad gefordert ist, wobei sich der minimale Transmissionsgrad mit zunehmender Größe der Mikroblattelemente verringert. Die minimale Transmission wird durch die Bereiche des Displays bestimmt, an welchen benachbarte Mikroblattelemente aneinandergrenzen. Sofern Einbußen bei der Qualität der Farbwiedergabe tolerierbar sind, kann in solchen Fällen die Größe der Mikroblattelemente die Größe der Farbpunkte des Farbdisplays übersteigen, d.h., dass jedem Mikroblattelement mehr als ein Farbpunkt zugeordnet sein kann. In der vorgenannten Ausführungsform eines reflektiven Displays mit geschwärzter rückseitiger Grundplatte umfasst vorzugsweise die lichtdurchlässige frontseitige Grundplatte den Farbfilter.

In einer alternativen Ausführungsform eines reflektiven Displays erzeugt die Vorderseite der Blattabschnitte der Mikroblattelemente einen schwarzen Farbeindruck, insbesondere indem die Vorderseite eine schwarze Farbschicht aufweist. Vorzugsweise umfasst ein solches Display eine lichtundurchlässige rückseitige Grundplatte, welche einen weißen Farbeindruck erzeugt, insbesondere indem die rückseitige Grundplatte eine weiße Farbbeschichtung oder ein weißes Substrat aufweist. Anstelle eines rein weißen Farbeindrucks kann die lichtundurchlässige rückseitige Grundplatte auch zur Erzeugung eines Farbeindrucks eingerichtet sein, indem sie einen Farbfilter, insbesondere in Form eines Bayer-Filters, aufweist, derart, dass jedem Farbpunkt des Farbfilters wenigstens ein Mikroblattelement zügeordnet ist. Der Farbfilter kann alternativ in die frontseitige Grundplatte eingebracht sein.

In einer Ausführungsform als transmissives Display umfasst das erfindungsgemäße Display eine lichtdurchlässige rückseitige Grundplatte, derart, dass in einer geöffneten Stellung der Blattabschnitte der Mikroblattelemente Licht durch das Display transmittierbar ist. In dieser Ausführungsform benötigt das Display folglich eine rückseitige Hinterleuchtung, welche entweder durch Tages- bzw. Umgebungslicht oder durch eine dedizierte Beleuchtungseinrichtung erzeugt sein kann. Zur Farbdarstellung kann wiederum ein Farbfilter, insbesondere in Form eines Bayer-Filters, vorzugsweise in eine der beiden Grundplatten integriert sein.

Nachfolgend werden Details betreffend den Aufbau und die Aktuierbarkeit der Mikroblattelemente beschrieben.

In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Mikroblattelemente jeweils einen Schichtaufbau auf, welcher wenigstens eine druckverspannte Schicht und eine zugverspannte Schicht umfasst, wobei der Blattabschnitt jedes Mikroblattelements zudem eine zweckmäßig verspannte Kompensationsschicht aufweist, derart, dass jedes Mikroblattelement in die folgenden Abschnitte unterteilt ist:

- den Blattabschnitt, welcher global spannungsfrei ausgebildet ist und zwei im Wesentlichen planparallele Oberflächen aufweist,

- den randseitigen Befestigungsabschnitt, welcher starr auf einer der Grundplatten angeordnet ist, und

- einen dazwischenliegenden Scharnierabschnitt, welcher eine eigenspannungsinduzierte Krümmung aufweist, wodurch eine geöffnete Stellung des Mikroblattelements gebildet ist.

Dabei befinden sich die Mikroblattelemente bei Abwesenheit einer externen Aktuierung in einer maximal geöffneten Stellung, welche aufgrund der vorliegenden Eigenspannungen durch eine Krümmung des Scharnierabschnitts zwischen dem auf der Grundplatte insbesondere stoffschlüssig fixierten Befestigungsabschnitt und dem spannungskompensierten Blattabschnitt zustande kommt. Beispielsweise weist der Scharnierabschnitt einen Krümmungsradius auf, welcher ein Hundertstel bis ein Drittel der Länge der längsten Seite der Kontur des jeweiligen Blattabschnitts beträgt. Die Krümmung des Scharnierabschnitts kann auch mittels einer einzigen Schicht realisiert werden, in welcher vertikal zur Oberfläche bzw.

Grenzfläche ein Spannungsgradient herrscht, derart, dass an den entgegengesetzten Seiten der einzigen Schicht jeweils Druck- oder Zugspannungen vorliegen.

Weiterhin ist das Schwenken der Blattabschnitte zwischen der geschlossenen Stellung und der wenigstens einen geöffneten Stellung vorzugsweise mittels eines elektrostatischen Wirkprinzips aktuierbar, wozu die zugehörige Grundplatte eine elektrisch leitfähige Elektrodenschicht und wenigstens eine elektrisch isolierende Isolationsschicht umfasst, wobei der Befestigungsabschnitt jedes Mikroblattelements auf der Isolationsschicht angeordnet ist, und die Blattabschnitte jeweils eine Elektrode aufweisen oder bilden, derart, dass durch Anlegen von elektrischen Spannungssignalen zwischen den Elektroden und der Elektrodenschicht einzelne Mikroblattelemente und/oder Gruppen von Mikroblattelementen aktuierbar sind.

Vorzugsweise sind die Blattabschnitte in der maximal geöffneten Stellung um ca. 90° gegenüber der geschlossenen Stellung geschwenkt, d.h., im Wesentlichen orthogonal zu den Grundplatten ausgerichtet. In einer solchen Senkrechtstellung ist bei senkrechtem Lichteinfall auf die Grundplatten eine maximale Lichttransmission durch das jeweilige Mikroblattelement gegeben, und diese Stellung wird eingenommen, wenn die Mikroblattelemente keiner elektrostatischen Kraft durch eine angelegte elektrische Spannung unterliegen, so dass die Scharnierabschnitte rein nach Maßgabe ihrer mechanischen Eigenspannungen aufgerollt sind.

Zwischen der maximal geöffneten Stellung und der geschlossenen Stellung der Blattabschnitte können beispielsweise weitere Zwischenstellungen eingenommen werden, welche bzgl. des Transmissionsgrads entsprechende Grauwerte repräsentieren. Ausgehend von der maximal geöffneten Stellung der Blattabschnitte kann durch Anlegen einer kontinuierlich steigenden elektrischen Spannung zwischen Grundplatte und Elektroden ein stufenloses Schließen der Mikroblattelemente erfolgen bis zu einer Grenzspannung, ab welcher die Mikroblattelemente vollständig schließen. Diese Vielfalt von dediziert einstellbaren Öffnungswinkeln der Blattabschnitte gegenüber den Grundplatten ist zur gezielten Darstellung von Grauwerten bei der Informationswiedergabe nutzbar.

Das erfindungsgemäße Display weist insbesondere ein Adressierungsnetzwerk aus schmalen, planaren Leitungen auf einer der Grundplatten auf, welche elektrische Verbindungen zwischen den Elektrodenschichten von individuellen Mikroblattelementen oder von Gruppen von Mikroblattelementen und einer randseitigen Schnittstelle zur computergesteuerten Adressierung und Aktuierung der Mikroblattelemente bilden. Eine solche Ansteuerung ist insbesondere für die Ausführungsform als transmissives Display vorgesehen, wohingegen das reflektive Display aufgrund der lichtundurchlässigen rückseitigen Grundplatte alternativ eine aktive oder direkte Adressierung erlaubt, bei welcher die Ansteuerelektronik unmittelbar unter den Mikroblattelementen angeordnet ist.

Die Blattabschnitte weisen beispielsweise eine rechteckige Kontur auf, insbesondere eine quadratische Kontur, wobei die Kanten der Blattabschnitte eine Länge im Bereich von 10 Mikrometer bis 1 Millimeter, vorzugsweise 100 Mikrometer bis 200 Mikrometer, aufweisen. Die Maße der Blattabschnitte können zweckmäßig an die konkrete.Anforderung des betreffenden Displays angepasst sein, insbesondere im Hinblick auf die gewünschte Bildauflösung.

Das erfindungsgemäße Display ist insbesondere zur Verwendung für ein elektronisches Preisschild vorgesehen. Elektronische Preisschilder werden beispielsweise in Supermärkten und Warenhäusern zur Auszeichnung angebotener Ware verwendet und dienen etwa der Angabe eines Preises, einer Artikelbezeichnung, eines zugehörigen Strichcodes und von Zusatzinformationen, etc. Da die Warenauslagen typischerweise hell ausgeleuchtet sind und das erfindungsgemäße Display einen hohen optischen Kontrast erzeugt, kann vorteilhafterweise ein reflektives Display ohne zusätzliche Beleuchtungseinrichtung verwendet werden, sodass außer zur Aktuierung der Blattabschnitte der Mikroblattelemente kein zusätzlicher Energiebedarf entsteht.

Weiterhin kann das erfindungsgemäße Display beispielsweise für diverse Anwendungen im Außenbereich verwendet werden, insbesondere unter Ausnutzung von Sonnenlicht als ausreichende Beleuchtung.

Die Erfindung betrifft zudem ein Anzeigegerät wenigstens umfassend ein Display zur optischen Wiedergabe von veränderlichen Informationen gemäß einer der vorgenannten Ausführungsformen und eine Beleuchtungseinrichtung zur homogenen Ausleuchtung des Displays. Die Beleuchtungseinrichtung ist dabei je nach Ausführungsform des Displays, d.h. reflektiv oder transmissiv, zur vorderseitigen Ausleuchtung bzw. zur rückseitigen Hinterleuchtung des Displays eingerichtet und angeordnet.

In einer Ausführungsform mit transmissivem Display, welches eine lichtdurchlässige rückseitige Grundplatte umfasst, ist die Beleuchtungseinrichtung unter Bildung einer Hinterleuchtung hinter der rückseitigen Grundplatte angeordnet. Dabei kann die Beleuchtungseinrichtung beispielsweise einen flächigen Lichtleitkörper umfassen, welcher hinter der rückseitigen Grundplatte angeordnet ist und den gesamten zur Informationswiedergabe vorgesehenen Bereich des Displays überdeckt, wobei die Beleuchtungseinrichtung weiterhin randseitig um den Lichtleitkörper angeordnete und zur Lichteinkopplung in diesen eingerichtete Leuchtmittel, insbesondere LED oder OLED, umfasst, wobei der Lichtleitkörper zweckmäßige Lichtauskopplungselemente aufweist, sodass durch die Beleuchtungseinrichtung effektiv ein homogener Flächenemitter gebildet ist.

Für den Fachmann ist es offenkundig, dass eine elektronische Steuereinheit, insbesondere mit einem Microcontroller, zur Steuerung des Displays und der Beleuchtungseinrichtung vorzusehen ist. Eine zweckmäßige Steuereinheit ist selbstverständlich ebenfalls vorzusehen, sofern das Display nicht in ein Anzeigegerät mit separater Beleuchtungseinrichtung integriert ist, sondern ausschließlich zum Betrieb unter Beleuchtung durch Tages- bzw. Umgebungslicht vorgesehen ist.

BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSBEISPIELE DER ERFINDUNG Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische, perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Displays,

Fig. 2a, b schematische Querschnittsteilansichten eines Displays gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine schematische Querschnittsteilansicht eines ersten

Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Displays,

Fig. 4 eine schematische Querschnittsteilansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Displays, Fig. 5 eine schematische Querschnittsteilansicht eines dritten

Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Displays,

Fig. 6 eine schematische Querschnittsteilansicht eines vierten

Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Displays,

Fig. 7 eine schematische Querschnittsteilansicht eines erfindungsgemäßen Anzeigegeräts,

Fig. 8 schematische Querschnittsteilansicht zur Darstellung der elektrostatischen Aktuierung,

Fig. 9 schematische Querschnittsteilansicht zur Darstellung der Eigenspannungen eines Mikroblattelements, und

Fig. 10 berechnete Reflektivität von Grundplatten mit

Antireflexbeschichtung.

Figur 1 zeigt eine schematische, perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Displays 100 zur optischen Wiedergabe von veränderlichen Informationen. Das Display 100 weist eine regelmäßige Anordnung von Mikroblattelementen 1 mit aktuierbaren Blattabschnitten 11 in Anordnung auf der rückseitigen Grundplatte 3 auf. Die Mikroblattelemente 1 sind matrixförmig in Zeilen und Spalten angeordnet und die schwenkbaren Blattabschnitte 11 weisen jeweils rechteckförmige Konturen auf. Jedem durch das Display 100 darstellbarem Bildpunkt entspricht ein Mikroblattelement 1 oder eine Gruppe von Mikroblattelementen 1. In dem zur Informationswiedergabe vorgesehenen Abschnitt des Displays 100 bildet die Gesamtheit der Mikroblattelemente 1 im geschlossenen Zustand der Blattabschnitte 11 eine im Wesentlichen vollständige Flächenüberdeckung der rückseitigen Grundplatte 3.

Vorliegend sind sieben der Blattabschnitte 11 in geschlossener Stellung dargestellt, d.h., in einer Stellung parallel zur rückseitigen Grundplatte 3, sodass die Vorderseiten 11a dieser Blattabschnitte 11 in Richtung auf einen Betrachter des Displays 100 orientiert sind. Die übrigen Blattabschnitte 11 sind in einer geöffneten Stellung dargestellt, in welcher sie senkrecht zur rückseitigen Grundplatte 3 orientiert sind und somit den Blick auf diese freigeben. Die Vorderseite 11a und die Hinterseite 11b jedes Blattabschnitts 11 weisen eine Spiegelwirkung für sichtbares Licht auf, und die rückseitige Grundplatte 3 ist lichtundurchlässig und erzeugt einen schwarzen Farbeindruck.

Das vorliegende Display 100 ist somit als ein reflektives Display ausgebildet und die Informationswiedergabe basiert auf einer räumlichzeitlichen Modulation der optischen Reflektivität, indem mittels Aktuierung der Blattabschnitte 11 der optische Eindruck der zugehörigen Bildpunkte zwischen hell reflektierend (geschlossene Stellung) und matt schwarz (vollständig geöffnete Stellung) veränderbar ist. Bei ausreichender Beleuchtung, beispielsweise durch Tageslicht, bietet das erfindungsgemäße Display 100 einen überaus scharfen Kontrast zwischen geöffneten und geschlossenen Blattabschnitten 11.

Die Figuren 2a und 2b zeigen schematische Querschnittsteilansichten eines Displays 100 gemäß Figur 1.

In Figur 2a sind die Blattabschnitte 11 der Mikroblattelemente 1 in nahezu geschlossener Stellung dargestellt, d.h., nahezu parallel zur rückseitigen Grundplatte 3 orientiert. Aufgrund der Spiegelwirkung der Vorderseiten 11a wird auf die Mikroblattelemente 1 frontseitig einfallendes Licht reflektiert (offene Pfeile) und erzeugt bei einem Betrachter die Wahrnehmung als helle Bildpunkte.

In Figur 2b liegen die Blattabschnitte 11 in geöffneter Stellung vor, sodass für den Betrachter die geschwärzte rückseitige Grundplatte 3 sichtbar ist. Aufgrund der Spiegelwirkung der Vorderseiten 11a und Hinterseiten 11 b der Blattabschnitte 11 wird der schwarze Farbeindruck (gestrichelte Pfeile) der freigelegten Bildpunkte der rückseitigen Grundplatte 3 auch unter flachen Blickwinkeln auf das Display 100 erzeugt. Der vorteilhaft hohe Kontrast zur Informationswiedergabe des erfindungsgemäßen Displays 100 liegt somit in einem weiten Blickwinkelbereich vor. Dies insbesondere in Kombination mit einer Antireflexbeschichtung der rückseitigen Grundplatte 3, welche auch bei flachen Blickwinkeln parallel zu den Schwenkachsen der Blattabschnitte 11 einen satt schwarzen optischen Eindruck erzeugt.

Die Figuren 3 bis 6 zeigen schematische Querschnittsteilansichten unterschiedlicher Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Displays 100. Die Darstellung umfasst Abschnitte der lichtdurchlässigen frontseitigen Grundplatte 2, der rückseitigen Grundplatte 3 und ein in dem Zwischenraum aufgenommenes Mikroblattelement 1. Die Darstellungen stellen jeweils Ausschnitte aus einer regelmäßigen Anordnung einer Vielzahl von Mikroblattelementen dar.

Das Mikroblattelement 1 weist den Blattabschnitt 11 auf und ist mittels des randseitigen Befestigungsabschnitts 12 scharnierartig auf der rückseitigen Grundplatte 3 angeordnet, wobei der Blattabschnitt 11 jeweils in einer geöffneten Stellung vorliegt. Der Schwenkbereich des Blattabschnitts 11 ist durch den strichlierten Bogen skizziert und beträgt beispielhaft ca. 120° ausgehend von der geschlossenen Stellung, in welcher der Blattabschnitt 11 planparallel an der rückseitigen Grundplatte 3 anliegt. Alternativ kann der Schwenkbereich beispielsweise auf ca. 90° beschränkt sein. Die Schwenkbewegung erfolgt um eine Schwenkachse, welche hier senkrecht auf der Figurenebene steht.

Die Grundplatten 2, 3 umfassen jeweils ein lichtdurchlässiges Substrat 20, 30, insbesondere aus Glas. Beispielsweise können die Substrate 20, 30 alternativ aus einem flexiblen Werkstoff, etwa einem Polymer, gefertigt sein und gebogene Gestalten aufweisen, sodass das Display 100 beispielsweise eine konkave oder konvexe Krümmung aufweist. Die rückseitige Grundplatte 3 umfasst weiterhin die elektrisch leitfähige Elektrodenschicht 35 und wenigstens eine elektrisch isolierende Isolationsschicht 36, wobei der Befestigungsabschnitt 12 des Mikroblattelements 1 auf der Isolationsschicht 36 angeordnet ist, und der Blattabschnitt 11 eine Elektrode bildet, derart, dass durch Anlegen von elektrischen Spannungssignalen zwischen dem Mikroblattelement 1 und der Elektrodenschicht 35 das Mikroblattelemente 1 , d.h., der Blattabschnitt 11 aktuierbar ist. Die Elektrodenschicht ist 35 dabei aus einem lichtdurchlässigen Werkstoff gebildet, beispielsweise aus Fluor-dotiertem Zinnoxid (FTO) oder Indiumzinnoxid (ITO). Weiterhin kann die Elektrodenschicht 35 aus einer zweckmäßigen Anordnung von Silber- Nanodrähten gebildet sein, welche eine höhere optische Transparenz und eine höhere elektrische Leitfähigkeit als eine FTO Schicht aufweist.

Alternativ zu den Ausführungsbeispielen der Figuren 3 bis 6 können die Mikroblattelemente 1 auf der frontseitigen Grundplatte 2 angeordnet sein, welche dann mit den vorgenannten Schichten zur elektrostatischen Aktuierung vorzuhalten ist.

Die Figuren 3 bis 5 zeigen unterschiedliche Ausführungsbeispiele eines reflektiven Displays 100, bei welchen die rückseitige Grundplatte 3 jeweils lichtundurchlässig ist aufgrund der schwarzen Farbbeschichtung 31 bzw. der weißen Farbbeschichtung 33. Die Informationswiedergabe basiert bei diesen Ausführungsbeispielen auf einer räumlich-zeitlichen Modulation der optischen Reflektivität des Displays 100 mittels Aktuierung der Blattabschnitte 11 . In Figur 3 weisen die Vorderseite 11a und die Hinterseite 11b des Blattabschnitts 11 eine Spiegelwirkung für sichtbares Licht auf, sodass ein hoher Kontrast zum schwarzen Farbeindruck der rückseitigen Grundplatte 3 erzielt werden kann. Die Rückseite des Substrats 30 der rückseitigen Grundplatte 3 weist die lichtabsorbierende Grenzflächenstruktur 31a in Form eines Pyramidenmusters auf, wobei die schwarze Farbbeschichtung 31 die Grenzflächenstruktur 31a ausfüllt und überdeckt. Die Grenzflächenstruktur 31a hat die Wirkung einer Lichtfalle und sorgt für einen homogen schwarzen Farbeindruck auch unter flachen Blickwinkeln auf das Display 100. Das Ausführungsbeispiel der Figur 3 entspricht beispielhaft dem in den Figuren 1 , 2a und 2b dargestellten Displaytyp.

Weiterhin umfasst die rückseitige Grundplatte 3 die Antireflexbeschichtung 32, welche auf der Isolationsschicht 36 abgeschieden ist und selbst ebenfalls elektrisch isolierend ist. Die Antireflexbeschichtung 32 basiert hier beispielhaft auf einem Schichtstapel aus drei Dünnschichten. Für eine rückseitige Grundplatte 3 basierend auf einem Glassubstrat 30, einer transparenten FTO-Elektrodenschicht 35, einer SiO ₂ -lsolationsschicht 36 und einer Antireflexbeschichtung 32 basierend auf AI ₂ O ₃ -, Si ₃ N ₄ - und SiÜ2- Dünnschichten oder AI ₂ O ₃ -, Si ₃ N ₄ - und MgF2-Dünnschichten beträgt die optische Reflektivität im sichtbaren Lichtspektrum beispielsweise weniger als 2% (siehe Figur 10).

Die frontseitige Grundplatte 2 umfasst den Farbfilter 21 . Bei geschlossenem Mikroblattelement 1 wird das von der Vorderseite 11a des Blattabschnitts 11 reflektierte Licht bei der Transmission durch den Farbfilter 21 entsprechend gefiltert, d.h. insbesondere als grünes, rotes oder blaues Licht aus der frontseitigen Grundplatte 2 ausgestrahlt.

Das Mikroblattelement 1 weist die Gradientenschicht 1d auf, welche die Krümmung des Mikroblattelements 1 verursacht, indem ein ausgeprägter Gradient der mechanischen Eigenspannungen innerhalb der Gradientenschicht 1d vorliegt, d.h., dass sich die Verspannung in Richtung senkrecht zur Oberfläche der Gradientenschicht 1d ändert und so ein Verspannungsgradient entsteht. Im Bereich der Unterseite, welche im Befestigungsabschnitt 12 die Grenzfläche zur rückseitigen Grundplatte 3 bildet, liegt die Gradientenschicht 1d in einem druckverspannten Zustand vor, wohingegen die gegenüberliegende Oberseite zugverspannt ist. Die Krümmung des Mikroblattelements 1 im Scharnierabschnitt 13 erfolgt nach Maßgabe dieser Spannungsverhältnisse. Eine abschnittsweise Kompensation der Krümmung erfolgt durch die zugverspannte Kompensationsschicht 1c unter Bildung des planaren Blattabschnitts 11.

Die Figuren 4 und 5 zeigen Ausführungsbeispiele von reflektiven Displays 100, bei denen die Mikroblattelemente 1 die schwarze Farbschicht 14 aufweisen, sodass die Vorderseite 11a der Blattabschnitte 11 einen schwarzen Farbeindruck erzeugt. Die rückseitige Grundplatte 3 umfasst die weiße Farbbeschichtung 33, durch welche hier zugleich die elektrisch isolierende Isolationsschicht 36 gebildet ist. Die Rückseite 11b der Blattabschnitte 11 erzeugt eine Spiegelwirkung, sodass in geöffneter Stellung der weiße Farbeindruck der rückseitigen Grundplatte 3 auch unter flachen Blickwinkeln auf das Display 100 wahrnehmbar ist. Prinzipiell kann selbstverständlich durch entsprechende Beschichtungen auch eine andere Farbkombination für die Mikroblattelemente 1 und die rückseitige Grundplatte 3 gewählt werden, wobei die hier vorliegende Schwarz-Weiß Kombination den höchsten Kontrast bietet.

Die Mikroblattelemente 1 weisen einen Schichtaufbau aus der druckverspannten Schicht 1a, der zugverspannten Schicht 1b und der im Blattabschnitt 11 abgeschiedenen Kompensationsschicht 1c auf. Die zugverspannte Schicht 1b ist dabei mit der schwarzen Farbschicht 14 identisch. Die vorliegenden Eigenspannungen und ihr Wechselspiel werden im Zusammenhang mit der Figur 9 näher erläutert.

Das Ausführungsbeispiel der Figur 4 zeigt ein reflektives Display 100 zur Informationswiedergabe in Schwarz-Weiß, wohingegen das Ausführungsbeispiel der Figur 5 den Farbfilter 34 als Bestandteil der rückseitigen Grundplatte 3 umfasst und somit zur Farbwiedergabe eingerichtet ist. Figur 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel als transmissives Display 100, d.h., ein Display 100, bei welchem sowohl die frontseitige Grundplatte 2, als auch die rückseitige Grundplatte 3 lichtdurchlässig ausgebildet sind, sodass die Informationswiedergabe insbesondere auf einer räumlich-zeitlichen Modulation der der optischen Transmissivität des Displays 100 mittels Aktuierung der Blattabschnitte 11 basiert. Je nach Stellung der Blattabschnitte 11 ändert sich streng genommen auch die optische Reflektivität des Displays 100, wobei dies einen nachrangigen Effekt darstellt. Das dargestellte Mikroblattelement 1 weist die schwarze Farbschicht 14 auf, sodass die Vorderseite 11a des Blattabschnitts 11 einen schwarzen Farbeindruck erzeugt. Das Display 100 ist aufgrund des Farbfilters 21 zur Farbdarstellung eingerichtet, wobei als Hinterleuchtung des Displays 100 beispielsweise Tageslicht dienen kann.

Figur 7 zeigt eine schematische Querschnittsteilansicht eines erfindungsgemäßen Anzeigegeräts 1000, umfassend ein Display 100 gemäß des Ausführungsbeispiels der Figur 6 sowie die

Beleuchtungseinrichtung 200. Die Beleuchtungseinrichtung 200 ist vorzugsweise als ein homogen Weißlicht abstrahlender Flächenemitter ausgebildet und dient als Hinterleuchtung des Displays 100, wozu die Beleuchtungseinrichtung 200 hinter der lichtdurchlässigen rückseitigen Grundplatte 3 angeordnet und zur Lichtabstrahlung in Richtung des Displays 100 eingerichtet ist.

Die Displays 100 aller Ausführungsbeispiele weisen vorzugsweise hier nicht dargestellte Adressierungsnetzwerke aus elektrischen Leitungen auf, welche elektrische Verbindungen zwischen individuellen Mikroblattelementen 1 oder Gruppen von Mikroblattelementen 1 und einer Schnittstelle zur computergesteuerten Adressierung und Aktuierung der Mikroblattelemente 1 mittels Spannungssignalen bilden. Die elektrischen Leitungen sind beispielsweise als metallische Dünnschichten auf der rückseitigen Grundplatte 3 aufgebracht oder in diese integriert, insbesondere kann die Elektrodenschicht 35 mikrostrukturiert, d.h., in voneinander unabhängig elektrisch beschaltbare Abschnitte unterteilt sein.

Eine weitere, hier nicht dargestellte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Displays kann abschnittweise wechselnd als ein reflektives oder transmissives Display ausgebildet sein, d.h., dass bestimmte Abschnitt der rückseitigen Grundplatte lichtundurchlässig und andere Abschnitte der rückseitigen Grundplatte lichtdurchlässig ausgebildet sind. Die Informationswiedergabe basiert dann abschnittsweise auf einer räumlich-zeitlichen Modulation der optischen Reflektivität oder der optischen Transmissivität des Displays, wobei den lichtdurchlässigen Abschnitten der rückseitigen Grundplatte separate Beleuchtungseinrichtungen zur Hinterleuchtung zugeordnet sein können.

Zur Darstellung des elektrostatischen Aktuierungsprinzips zeigt Figur 8 eine schematische Querschnittsteilansicht eines erfindungsgemäßen Displays 100. Die Darstellung beinhaltet ein einzelnes Mikroblattelement 1 , welches im Zwischenraum zwischen der frontseitigen Grundplatte 2 und der rückseitigen Grundplatte 3 aufgenommen und auf Letzterer angeordnet ist. Das Mikroblattelement 1 bildet eine Elektrode und weist zu diesem Zweck einen elektrisch leitfähigen Werkstoff auf. Die konkreten lichttechnischen Funktionen von Vorderseite 11a und Hinterseite 11 b des Blattabschnitts 11 sind hier der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Die rückseitige Grundplatte 3 umfasst das Substrat 30, die lichtdurchlässige und elektrisch leitfähige Elektfodenschicht 35 sowie die lichtdurchlässige und elektrisch isolierende Isolationsschicht 36. Das Mikroblattelement 1 ist mit seinem Befestigungsabschnitt 12 auf der Isolationsschicht 36 angeordnet und über eine Krümmung seines Scharnierabschnitts 13 vollzieht sich die Schwenkbewegung des Blattabschnitts 11. In dem dargestellten Zustand ist zwischen dem Mikroblattelement 1 und der Elektroden 35 eine elektrische Aktuierungsspannung U _act angelegt, sodass eine elektrostatische Anziehung zwischen Elektrodenschicht 35 und Mikroblattelement 1 zu einem Schließen des Blattabschnitts 11 in die dargestellte horizontale, d.h., geschlossene Stellung führt. Strichliert dargestellt sind zwei geöffnete Stellungen des Blattabschnitts 11 : eine im Wesentlichen orthogonal zu den Grundplatten 2, 3 orientierte Stellung, sowie eine halbgeöffnete Zwischenstellung, in welcher ein Winkel von etwa 45° zwischen dem Blattabschnitt 11 und den Grundplatten 2, 3 vorliegt. Die maximal geöffnete Stellung wird eingenommen, wenn das Mikroblattelement 1 und die Elektrodenschicht 35 auf demselben elektrischen Potential liegen, und in der teilgeöffneten Zwischenstellung liegt eine im Vergleich zur geschlossenen Stellung geringere Aktuierungsspannung Uact an. Durch geeignete Variation der angelegten Aktuierungsspannung Uact kann folglich eine Vielzahl an teilgeöffneten Zwischenstellung mit unterschiedlichen Winkeln des Blattabschnitts 11 gegenüber den Grundplatten 2, 3 eingestellt werden.

Figur 9 zeigt eine schematische Querschnittsteilansicht zur Demonstration der Eigenspannungen eines Mikroblattelements 1. Zum Zwecke der Übersichtlichkeit sind die lichttechnischen Funktionen des Mikroblattelements 1 abermals nicht dargestellt. Das Mikroblattelement 1 weist eine auf der Grundplatte 3 angeordnete druckverspannte Schicht 1a auf, sowie eine zugverspannte Schicht 1 b. Die Wirkung dieser Eigenspannungen besteht in der dargestellten Krümmung des Mikroblattelements 1 entlang des Scharnierabschnitts 13, hier beispielhaft um einen Aufrollwinkel von ca. 90°. Entlang des Befestigungsabschnitts 12 wird diese Krümmung durch die stoffschlüssige Verbindung zur Grundplatte 3 verhindert und entlang des Blattabschnitts 11 sorgt die zugverspannte Kompensationsschicht 1c dafür, dass die globale, d.h., effektiv wirksame Eigenspannung im Blattabschnitt 11 verschwindet und dort somit keine Krümmung auftritt. Die dargestellten Schichten 1a, 1b und 1c können beispielsweise in ihrer Gesamtheit eine Elektrode des Mikroblattelements 1 bilden und die lichttechnische Funktion des Mikroblattelements 1 wird durch darauf beidseitig applizierte, unverspannte Schichten oder Schichtsysteme erzeugt. In den Figuren 3 bis 7 sind die unterschiedlich verspannten Schichten zum Zwecke der Übersichtlichkeit nicht eingehend dargestellt.

Insbesondere bei Verwendung von Methoden der Gasphasenabscheidung zur Deposition (PVD, CVD) sind üblicherweise sämtliche Schichten verspannt, d.h., beispielweise auch die schwarze Farbschicht auf dem Mikroblattelement. In diesem Fall wird zweckmäßigerweise die Gesamtschichtfolge zur Kompensation der mechanischen Spannungen im planaren Blattabschnitt 11 ausgelegt. Zur globalen Spannungskompensation im Blattabschnitt 11 sind prinzipiell bereits zwei unterschiedliche Schichten ausreichend, siehe das Ausführungsbeispiel der Figur 3. Hinsichtlich der Gestaltungsfreiheit betreffend die Funktionalität und die Dimensionen der Mikroblattelemente ist es jedoch vorteilhaft, mehr als zwei Schichten zu verwenden (Figuren 4 und 5).

Figur 10 zeigt die Reflektivität von Grundplatten mit zwei unterschiedlichen Antireflexbeschichtungen, wobei der Darstellung rechnerische Simulationen unter Berücksichtigung der spektralen Variation der Brechungsindizes und der Absorption zugrunde liegen. Die Spektren beziehen sich jeweils auf einen auf einem Glassubstrat abgeschiedenen Schichtstapel aus einer FTO Elektrodenschicht, einer SiO ₂ Isolationsschicht und einer Antireflexbeschichtung basierend auf einem Schichtstapel aus AI ₂ O ₃ -, Si ₃ N ₄ - und MgF ₂ -Dünnschichten (Option A) bzw. aus AI ₂ O ₃ -, Si ₃ N ₄ - und SiO ₂ -Dünnschichten (Option B). Im sichtbaren Bereich des Lichtspektrums, d.h., bei Lichtwellenlängen von 380 nm bis 740 nm, beträgt die Reflektivität im Wesentlichen weniger als 2%. In Kombination mit einer rückseitigen Schwärzung des Glassubstrats resultiert für den Betrachter ein schwarzer Farbeindruck über einen weiten Blickwinkelbereich.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten oder räumlicher Anordnungen, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.

Bezugszeichenliste:

1000 Anzeigegerät

100 Display

200 Beleuchtungseinrichtung

1 Mikroblattelement

1a druckverspannte Schicht

1 b zugverspannte Schicht

1c Kompensationsschicht

1d Gradientenschicht

11 Blattabschnitt

11a Vorderseite

11b Hinterseite

12 Befestigungsabschnitt

13 Scharnierabschnitt

14 schwarze Farbschicht

2 frontseitige Grundplatte

20 Substrat

3 rückseitige Grundplatte

30 Substrat

21 Farbfilter

31 schwarze Farbbeschichtung

31a Grenzflächenstruktur

32 Antireflexbeschichtung

33 weiße Farbbeschichtung

34 Farbfilter

35 Elektrodenschicht

36 Isolationsschicht

U _act Aktuierungsspannung