Управл емое электрооптическое устройство, способ его изготовлени  и электрооптический анизотропный пленочный кристалл - RU2001131068A

Реферат

1. Управляемое электрооптическое устройство, содержащее, по крайней мере, один слой электрооптического материала, отличающееся тем, что, по крайней мере, один слой электрооптического материала выполнен из оптически анизотропного пленочного кристалла, вещество которого содержит ароматические кольца, имеет межплоскостное расстояние 3,4±0,2

2. Управляемое электрооптическое устройство по п.1, отличающееся тем, что пленочный кристалл сформирован из лиотропного жидкого кристалла на основе, но крайней мере, одного дихроичного органического красителя.

3. Управляемое электрооптическое устройство по любому из пп.1 и 2, отличающееся тем, что пленочный кристалл обработан ионами двух - и/или трехвалентных металлов.

4. Управляемое электрооптическое устройство по любому из пп.1 и 3, отличающееся тем, что вещество, по крайней мере, одного слоя пленочного кристалла содержит гетероциклы.

5. Управляемое электрооптическое устройство по любому из пп.1 - 4, отличающееся тем, что, содержит, по крайней мере, одну пару электродов, к которым приложено постоянное, и/или переменное, и/или импульсное электрическое напряжение.

6. Управляемое электрооптическое устройство по п.5, отличающееся тем, что, по крайней мере, часть, по крайней мере, одного электрода выполнена из оптически прозрачного материала.

7. Управляемое электрооптическое устройство по любому из пп.5 или 6, отличающееся тем, что, по крайней мере, один электрод выполнен из оптически непрозрачного материала, в котором выполнено, по крайней мере, одно прозрачное окно для прохождения светового луча.

8. Управляемое электрооптическое устройство по любому из пп.5-7, отличающееся тем, что, по крайней мере, часть, по крайней мере, одного электрода сформирована на поверхности, по крайней мере, одного слоя электрооптического материала.

9. Управляемое электрооптическое устройство по любому из пп.5-8, отличающееся тем, что, по крайней мере, одна пара электродов расположена на противоположных поверхностях, по крайней мере, одного слоя электрооптического материала.

10. Управляемое электрооптическое устройство по любому из пп.5-8, отличающееся тем, что, по крайней мере, одна пара электродов расположена на одной поверхности, по крайней мере, одного слоя электрооптического материала.

11. Управляемое электрооптическое устройство по любому из пп.5-8, отличающееся тем, что, по крайней мере, одна пара электродов расположена на одном торце, по крайней мере, одного слоя электрооптического материала.

12. Управляемое электрооптическое устройство по любому из пп.5-8, отличающееся тем, что, по крайней мере, одна пара электродов расположена на разных торцах, по крайней мере, одного слоя электрооптического материала.

13. Управляемое электрооптическое устройство по любому из пп.5-7, отличающееся тем, что, по крайней мере, один слой электрооптического материала, не имеет электрического контакта, по крайней мере, с одним электродом, принадлежащим, по крайней мере, к одной паре электродов, а напряжение, приложенное к этой паре электродов, создает электрическое поле, в упомянутом слое электрооптического материала.

14. Управляемое электрооптическое устройство по любому из пп.5-7, 13, отличающееся тем, что, между поверхностью, по крайней мере, одного электрооптического материала и проводящим слоем, по крайней мере, одного прилегающего к этому слою электрода располагается слой защитного материала препятствующего взаимному проникновению веществ электрода и электрооптического материала.

15. Управляемое электрооптическое устройство по любому из пп.5-7, 13, 14, отличающееся тем, что, между поверхностью, по крайней мере, одного электрооптического материала и проводящим слоем, по крайней мере, одного прилегающего к этому слою электрода располагается слой изолирующего материала.

16. Управляемое электрооптическое устройство по любому из пп.1-15, отличающееся тем, что содержит дополнительно, по крайней мере, один слой электрооптического изотропного или анизотропного материала, показатель преломления и/или коэффициент поглощения которого зависит от напряженности приложенного к нему электрического поля.

17. Управляемое электрооптическое устройство по любому из пп.1-16, отличающееся тем, что содержит, по крайней мере, один слой изотропного или анизотропного материала, показатель преломления и/или коэффициент поглощения которого не зависит от напряженности приложенного к нему электрического поля

18. Управляемое электрооптическое устройство по любому из пп.1-17, отличающееся тем, что, по крайней мере, один слой электрооптического материала сформирован, по крайней мере, на одном электроде, и/или, по крайней мере, на одном слое изотропного материала, и/или, по крайней мере, на одной подложке из оптически прозрачного или оптически непрозрачного материала.

19. Управляемое оптическое устройство по любому из пп.1-18, отличающееся тем, что содержит, по крайней мере, одну подложку, по крайней мере, часть которой выполнена из стекла, и/или из кварца, и/или полимерного материала, и/или полупроводника как кристаллического, так и аморфного и/или другого электрооптического материала.

20. Управляемое электрооптическое устройство по любому из пп.1-19, отличающееся тем, что нормаль к поверхности, по крайней мере, одного слоя электрооптического материала, и/или, по крайней мере, одного электрода, и/или, по крайней мере, одного слоя изотропного материала составляет с направлением падающею светового луча угол от 0 до 90°.

21. Управляемое электрооптическое устройство по любому из пп.1-20, отличающееся тем, что направление вектора напряженности электрического поля, образованного между, по крайней мере, одной парой электродов составляет с направлением падающего светового луча угол от 0 до 180°.

22. Управляемое электрооптическое устройство по любому из пп.1–21, отличающееся тем, что, по крайней мере, один слой электрооптического материала, и/или, по крайней мере, один электрод, и/или, по крайней мере, один слой изотропного или анизотропного материала сформирован, на боковой поверхности, по крайней мере, одного оптического волновода.

23. Управляемое электрооптическое устройство по любому из пп.1-22, отличающееся тем, что, по крайней мере, один слой электрооптического материала, и/или, по крайней мере, один электрод, и/или, по крайней мере, один слой изотропного или анизотропного материала сформирован, на одной торцевой поверхности, по крайней мере, одного оптического волновода.

24. Управляемое электрооптическое устройство по любому из пп.22-23, отличающееся тем, что, по крайней мере, один оптический волновод имеет, по крайней мере, один скошенный, и/или сужающийся, и/или клиновидный торец.

25. Управляемое электрооптическое устройство по любому из пп.22-24, отличающееся тем, что, по крайней мере, одна оптическая ось, по крайней мере, одного слоя электрооптического материала направлена параллельно продольной оси оптического волновода.

26. Управляемое электрооптическое устройство по любому из пп.22-25, отличающееся тем, что, по крайней мере, одна оптическая ось, по крайней мере, одного слоя электрооптического материала периодически меняет свое направление вдоль продольной оси оптического волновода.

27. Управляемое электрооптическое устройство по п.26, отличающееся тем, что, по крайней мере, одна оптическая ось, по крайней мере, одного слоя электрооптического материала ориентирована по спирали относительно продольной оси оптического волновода.

28. Управляемое электрооптическое устройство по любому из пп.22-26, отличающееся тем, что, по крайней мере, одна оптическая ось, по крайней мере, одного слоя электрооптического материала ориентирована перпендикулярно относительно продольной оси оптического волновода.

29. Управляемое электрооптическое устройство по любому из пп.22-26, 28, отличающееся тем, что, по крайне мере, один оптический волновод является планарным.

30. Управляемое электрооптическое устройство по любому из пп.22-29, отличающееся тем, что, по крайней мере, один оптический волновод является одномодовым.

31. Управляемое электрооптическое устройство по любому из пп.22-30, отличающееся тем, что, по крайней мере, один оптический волновод является многомодовым.

32. Управляемое электрооптическое устройство по любому из пп.22-31, отличающееся тем, что, по крайней мере, один оптический волновод содержит, по крайней мере, одну сердцевину и одну или более отражающих оболочек, показатель преломления которых меньше показателя преломления, по крайней мере, одной сердцевины.

33. Управляемое электрооптическое устройство по любому из пп.22-32, отличающееся тем, что, по крайней мере, один оптический волновод является градиентным оптическим волоконным световодом, в котором профиль показателя преломления меняется непрерывно с радиусом, или оптическим волоконным W-световодом с двумя и большим числом отражающих оболочек, на границах которых показатель преломления изменяется скачком и принимает различные значения, или оптическим волоконным световодом, в котором оптическая оболочка выполнена из слоев материала с попеременно большим и малым показателями преломления.

34. Управляемое электрооптическое устройство по любому из пп.22-33, отличающееся тем, что, по крайней мере, один оптический волновод является оптическим волоконным световодом типа фотонный кристалл, содержащим периодически или непериодически расположенные продольные каналы, содержащие любой материал с показателем преломления отличающимся от показателя преломления основной матрицы волновода.

35. Управляемое электрооптическое устройство по любому из пп.22-34, отличающееся тем, что, по крайней мере, один слой электрооптического материала и/или, по крайней мере, один электрод и/или, по крайней мере, один слой изотропного или анизотропного материала сформирован на поверхности отражающей оболочки, по крайней мере, одного оптического волокна.

36. Управляемое электрооптическое устройство по любому из пп.22-35, отличающееся тем, что, по крайней мере, один слой электрооптического материала и/или, по крайней мере, один электрод и/или, по крайней мере, один слой изотропного или анизотропного материала сформирован на плоской поверхности, по крайней мере, одного оптического волокна типа D-shape.

37. Управляемое электрооптическое устройство по любому из пп.22-36, отличающееся тем, что, по крайней мере, одно упомянутое оптическое волокно имеет постоянное поперечное сечение.

38. Управляемое электрооптическое устройство по любому из пп.22-36, отличающееся тем, что, по крайней мере, одно оптическое волокно имеет переменное поперечное сечение и, по крайней мере, один слой электрооптического материала и/или, по крайней мере, один электрод и/или, по крайней мере, один слой изотропного или анизотропного материала сформирован, по крайней мере, на одном участке с уменьшенным сечением.

39. Управляемое электрооптическое устройство по любому из пп.22-38, отличающееся тем, что представляет собой оптический разветвитель, содержащий, по крайней мере, два входных волоконных световода и, по крайней мере, два выходных волоконных световода.

40. Управляемое электрооптическое устройство по любому из пп.22-39, отличающееся тем, что, в сердцевине, по крайней мере, одного упомянутого оптического волокна сформирована, по крайней мере, одна длинно - периодная решетка.

41. Управляемое электрооптическое устройство по любому из пп.22-40, отличающееся тем, что включает в себя, по крайней мере, один слой электрооптического материала и/или, по крайней мере, один электрод и/или, по крайней мере, один слой изотропного или анизотропного материала, сформированный, по крайней мере, на части отражающей оболочки, по крайней мере, одного оптического волокна и, по крайней мере, частично перекрывающийся, по крайней мере, с одной областью сердцевины упомянутого волокна, где сформирована, по крайней мере, одна длинно - периодная решетка.

42. Управляемое электрооптическое устройство по любому из пп.22-41, отличающееся тем, что, по крайней мере, в одном слое электрооптического материала сформирована, по крайней мере, одна Брэгговская решетка.

43. Управляемое электрооптическое устройство по любому из пп.1-42, отличающееся тем, что, по крайней мере, один слой электрооптического материала имеет плоскую форму поверхности или форму поверхности второго порядка.

44. Управляемое электрооптическое устройство по любому из пп.1-43, отличающееся тем, что, по крайней мере, один из анизотропных коэффициентов поглощения электрооптического материала, по крайней мере, одного слоя электрооптического материала зависит от напряженности электрического поля, приложенного к этому слою.

45. Управляемое электрооптическое устройство по любому из пп.1-44, отличающееся тем, что содержит, по крайней мере, два слоя электрооптического материала, главные оптические оси которых повернуты относительно друг друга на угол от 0 до 90°.

46. Управляемое электрооптическое устройство по любому из пп.1-45, отличающееся тем, что, по крайней мере, один слой электрооптического материала имеет периодически изменяющуюся толщину в направлении распространения световой волны.

47. Способ изготовления управляемого электрооптического устройства, предусматривающий формирование, по крайней мере, одного слоя электрооптического материала путем нанесения, по крайней мере, на один электрод и/или, по крайней мере, на одну подложку и/или, по крайней мере, на один слой изотропного или анизотропного материала коллоидной системы с анизомеч рическими частицами, внешнее ориентирующее воздействие на систему для обеспечения преимущественного ориентирования частиц коллоидной системы, сушку и последующего формирования на, по крайней мере, части, слоя электрооптического материала, по крайней мере, одного электрода и/или, по крайней мере, одного слоя изотропного или анизотропного материала.

48. Способ по п.47, отличающийся тем, что осуществляется внешнее воздействие на коллоидную систему для снижения ее вязкости перед внешним ориентирующим воздействием или внешнее ориентирующее воздействие для обеспечения преимущественного ориентирования частиц коллоидной системы осуществляют в процессе внешнего воздействия на систему для снижения ее вязкости.

49. Способ по любому из пп.47 или 48, отличающийся тем, что после внешнего ориентирующего воздействия прекращают внешнее воздействие, снижающее вязкость коллоидной системы, или осуществляют дополнительное внешнее воздействие для восстановления, по крайней мере, первоначального значения вязкости коллоидной системы.

50. Способ по любому из пп.47-49, отличающийся тем, что внешнее воздействие на коллоидную систему осуществляют путем локального и/или полного нагрева подложки со стороны противоположной той, на которой формируют электрооптический анизотропный пленочный кристалл, и/или локального, и/или полного нагрева подложки, и/или слоя коллоидного раствора со стороны формируемого анизотропного пленочного кристалла.

51. Способ по п.50, отличающийся тем, что нагрев осуществляют излучением, и/или используют резистивный нагреватель, и/или переменное электрическое, или магнитное поле, и/или поток нагретой жидкости, и/или газа.

52. Способ по любому из пп.47-51, отличающийся тем, что внешнее воздействие на систему осуществляют путем механического воздействия на слой коллоидной системы нанесенной на подложку.

53. Способ по любому из предыдущих пп.47-52, отличающийся тем, что внешнее ориентирующее воздействие осуществляют путем механического направленного перемещения по поверхности нанесенного слоя коллоидной системы, по крайней мере, одного ориентирующего инструмента, в качестве которого(-ых) используют ориентирующий ножевой, и/или цилиндрический ракель, и/или плоскую пластину, или другой подходящий инструмент, расположенный параллельно плоскости поверхности нанесенного слоя, и/или под углом к плоскости поверхности нанесенного слоя, при этом, расстояние от поверхности подложки до края или плоскости ориентирующего инструмента устанавливают из условия получения необходимой толщины анизотропного пленочного кристалла.

54. Способ по п.53, отличающийся тем, что на поверхности ориентирующего инструмента выполнен рельеф.

55. Способ по любому из пп.53 или 54, отличающийся тем, что осуществляют нагрев ориентирующего(-их) инструмента(-ов).

56. Способ по любому из пп.47-55 отличающийся тем, что ориентирующее внешнее воздействие на систему осуществляют путем приложения к ней внешнего электрического поля.

57. Способ по любому из пп.47-56, отличающийся тем, что ориентирующее внешнее воздействие на систему осуществляют путем приложения к ней внешнего магнитного поля.

58. Способ по любому из пп.47-57 отличающийся тем, что ориентирующее внешнее воздействие на систему осуществляют путем приложения к ней внешнего электрического и/или магнитного поля и одновременного с этим нагрева

59. Способ по любому из пп.47-58, отличающийся тем, что ориентирующее внешнее воздействие на систему осуществляют путем ее освещения одним или несколькими когерентными лазерными пучками.

60. Способ по любому из предыдущих пп.47, 48, 50-57, отличающийся тем, что восстановление, по крайней мере, первоначального значения вязкости системы осуществляют путем прекращения внешнего воздействия на систему в процессе внешнего ориентирующего воздействия.

61. Способ по любому из предыдущих пп.47-60, отличающийся тем, что сушку проводят при влажности не менее 50% и комнатной температуре.

62. Способ по любому из пп.47-61, отличающийся тем, что анизометрические частицы в коллоидной системе являются кристаллическими.

63. Способ по любому из предыдущих пп.47-61, отличающийся тем, что в качестве коллоидной системы используют ЛЖК.

64. Способ по п.63, отличающийся тем, что внешнее воздействие выбираю из условия обеспечения фазового перехода в системе.

65. Способ по любому из предыдущих пп.47-64, отличающийся тем, что используют коллоидную систему, концентрация дисперсной фазы, в которой выбрана из условия обеспечения тиксотропии системы.

66. Способ по любому из предыдущих пп.45-65, отличающийся тем, что после восстановления первоначального значения вязкости коллоидной системы осуществляют дополнительное ориентирующее воздействие на систему в том же направлении, что и в процессе основного ориентирующего воздействия.

67. Способ по любому из предыдущих пп.47-66, отличающийся тем, что кинетические единицы в коллоидной системе несут заряд.

68. Электрооптический анизотропный пленочный кристалл, полученный любым из способов по пп.47-67.