Claims (23)
1. Поляризационно-чувствительный материал, проявляющий в твердотельном состоянии эффект фотоиндуцированного наведения или изменения в нем долговременной оптической анизотропии (дихроизм поглощения и/или двулучепреломления) при поглощении поляризованного или не поляризованного, но направленного излучения входящим в его состав поляризационно-чувствительным компонентом в виде фотохимически стабильного, не люминесцирующего или слабо люминесцирующего вещества с образованием в его объеме или на поверхности анизотропной пространственно модулированной упорядоченной молекулярной структуры, оптические свойства (дихроизм поглощения и двулучепреломление), направление ориентации оптической оси и ориентационный молекулярный порядок в которой напрямую коррелируют с пространственным распределением состояния поляризации и энергетическими характеристиками и направлением распространения активирующего излучения, поглощенного в поляризационно-чувствительном материале, причем указанный материал содержит в своем составе следующие компоненты:1. Polarization-sensitive material, showing the effect of photo-induced guidance or changes in it of long-term optical anisotropy (dichroism of absorption and / or birefringence) in a solid-state state upon absorption of polarized or non-polarized, but directed radiation by its polarization-sensitive component as photochemically stable, non-luminescent or weakly luminescent substance with the formation in its volume or on the surface of anisotropic spatial about modulated ordered molecular structure, optical properties (absorption dichroism and birefringence), orientation direction of the optical axis and orientational molecular order in which directly correlate with the spatial distribution of the polarization state and the energy characteristics and propagation direction of the activating radiation absorbed in the polarization-sensitive material, and The material contains the following components:
- в качестве поляризационно-чувствительной компоненты, по крайней мере, одно фотохимически стабильное, анизотропно поглощающее (дихроичное) и не люминесцирующее или слабо люминесцирующее вещество и- as a polarization-sensitive component, at least one photochemically stable, anisotropically absorbing (dichroic) and not luminescent or weakly luminescent substance and
- специальные низкомолекулярные добавки, регулирующие пленкообразующие, вязкостные и другие физико-химические свойства.- special low molecular weight additives that regulate film-forming, viscosity and other physico-chemical properties.
2. Материал по п. 1, в котором формирование в объеме и на поверхности пространственно модулированных ориентациионно-упорядоченных молекулярных структур происходит в результате одно- или двухфотонно (через реальный или виртуальный промежуточный уровень) поглощения этим материалом пространственно модулированного по поляризации и интенсивности линейного, эллиптически или циркулярно поляризованного излучения или не поляризованного, но направленного излучения.2. The material according to claim 1, in which the formation in the volume and on the surface of spatially modulated orientationon-ordered molecular structures occurs as a result of one-or two-photon (through a real or virtual intermediate level) absorption of spatially modulated polarization and intensity linear, elliptically by this material or circularly polarized radiation or non-polarized, but directional radiation.
3. Материал по пп. 1 и 2, в котором пространственное распределение степени упорядоченности и ее направление формируемых в объеме и на поверхности пространственно модулированных и ориентационно упорядоченных молекулярных структур находятся в прямом соответствии с локальным пространственным распределением активирующего излучения при одно- или двухфотонном поглощении материалом.3. Material on PP. 1 and 2, in which the spatial distribution of the degree of order and its direction formed in the volume and on the surface of spatially modulated and orientationally ordered molecular structures are in direct accordance with the local spatial distribution of the activating radiation with one or two photon absorption by the material.
4. Материал по пп. 1 и 2, в котором свойства ориентационно упорядоченных молекулярных структур в его твердотельном состоянии проявляются в анизотропии оптических свойств (дихроизма поглощения и двулучепреломления) и угловых зависимостях каких-либо других физико-химических свойств, например, формы сигнала ЭПР.4. Material on PP. 1 and 2, in which the properties of orientationally ordered molecular structures in its solid state appear in the anisotropy of optical properties (absorption dichroism and birefringence) and the angular dependences of any other physicochemical properties, for example, the EPR waveform.
5. Материал по пп. 1 и 4, в котором проявление анизотропии оптических свойства фотохимически стабильных веществ под действием поглощаемого излучения не сопровождается изменением формы спектров ее поглощения, сопровождаясь только «просветлением» материала поляризованной параллельной компоненты в спектральной области активирующего излучения и «затемнением» для ортогональной составляющей.5. Material on PP. 1 and 4, in which the manifestation of the anisotropy of the optical properties of photochemically stable substances under the action of absorbed radiation is not accompanied by a change in the shape of its absorption spectra, accompanied only by the “enlightenment” of the material of the polarized parallel component in the spectral region of the activating radiation and “darkening” for the orthogonal component.
6. Материал по п. 1, где фотохимически стабильные вещества выбираются из групп, проявляющих полосы поглощения в УФ-, видимой и/или ИК области спектра между, 150 нм и 2000 нм.6. The material according to claim 1, where photochemically stable substances are selected from groups exhibiting absorption bands in the UV, visible and / or IR spectral regions between, 150 nm and 2000 nm.
7. Материал по пп. 1 и 6, где в качестве фотохимически стабильных веществ используют низкомолекулярные органические вещества, выбранные из классов: L-Type Azo Dyes: monoazodyes, disazodyes, tris-and polyazodyes, metal-complexing azodyes; T-type azo dyes and L, T-type azo dyes quinone dyes; anthraquinone dyes: mono- and polyoxyanthraquinines, s-substituted hydroxythioanthraquinones, aminoanthraquinones, aminohydroxyanthraquinones, S-acrylaminoohydroxythioanthraquinones, T-type anthraquinones dyes, anthrapirimidinonts dyes, merocyanine dyes,; I-type azo dyes; benzo- and naphthoquinones, anthraquinone dyes, azomethines dyes, tolanes n-nitroaniline, biphenyls, ароматические нитро и нитрозо соединения, 2'-n-нитрозодиметиланилин, диметиламиностирол и другие. mono-, bis-, tris- and poly-azo dyes, metal-complex azo dyes; quinone dyes; mono- and poly-oxyanthraquinone dyes, sulphur-substituted hydroxythioanthraquinone dyes, aminohydroxy-anthraquinone dyes; anthrapyrimidinone dyes; merocyane dyes; azomethine dyes; polycyclic compounds; benzoquinones, naphthoquinones; tolanes; diphenyls; p-nitroanilines, p-nitrosodialkylanilines; dialkylaminostyroles etc.7. Material on PP. 1 and 6, where low-molecular-weight organic substances selected from the classes are used as photochemically stable substances: L-Type Azo Dyes: monoazodyes, disazodyes, tris-and polyazodyes, metal-complexing azodyes; T-type azo dyes and L, T-type azo dyes quinone dyes; anthraquinone dyes: mono- and polyoxyanthraquinines, s-substituted hydroxythioanthraquinones, aminoanthraquinones, aminohydroxyanthraquinones, S-acrylaminoohydroxythioanthraquinones, T-type anthraquinones dyes, anthrapirimidinonts dyes, merocyanine dyes ,; I-type azo dyes; benzo-and naphthoquinones, anthraquinone dyes, azomethines dyes, tolanes n-nitroaniline, biphenyls, aromatic nitro and nitroso compounds, 2'-n-nitrosodimethylaniline, dimethylaminostyl and others mono-, bis-, tris- and poly-azo dyes, metal-complex azo dyes; quinone dyes; mono- and poly-oxyanthraquinone dyes, sulphur-substituted hydroxythioanthraquinone dyes, aminohydroxy-anthraquinone dyes; anthrapyrimidinone dyes; merocyane dyes; azomethine dyes; polycyclic compounds; benzoquinones, naphthoquinones; tolanes; diphenyls; p-nitroanilines, p-nitrosodialkylanilines; dialkylaminostyroles etc.
8. Материал по пп. 1 и 6, где фотохимически стабильные вещества введены непосредственно в состав жидкокристаллического полимера, как ковалентно связанные с ним хромофоры в боковой цепи.8. Material on PP. 1 and 6, where photochemically stable substances are introduced directly into the composition of the liquid-crystalline polymer, as chromophores associated with it in the side chain.
9. Материал по пп. 1 и 6, где фотохимически стабильные вещества в виде дихроичных хромофоров введены непосредственно в основную цепь макромолекулы или как ковалентно связанные хромофоры в боковой цепи.9. Material on PP. 1 and 6, where photochemically stable substances in the form of dichroic chromophores are introduced directly into the main chain of the macromolecule or as covalently linked chromophores in the side chain.
10. Материал по пп. 1 и 6, где фотохимически стабильные вещества представлены в виде ковалентно связанных би- или многофункциональных молекул, в составе которых, кроме дихроичного хромофора дополнительно входят, например, люминесцирующие или фотохромные фрагменты, или один или несколько фоточувствительных фрагментов, способствующих фотохимическому образованию пространственной сетки при облучении.10. Material on PP. 1 and 6, where photochemically stable substances are presented in the form of covalently bound bi-or multifunctional molecules, which, in addition to the dichroic chromophore, additionally include, for example, luminescent or photochromic fragments, or one or more photosensitive fragments that contribute to the photochemical formation of a spatial network upon irradiation .
11. Материал по п. 1, где специальные низкомолекулярные добавки имеют близкие (резонансные) колебательные полосы поглощения в основном электронном состоярии с колебательными спектрами поглощения фотохимически стабильных веществ (или хромофоров).11. The material according to claim 1, where special low molecular weight additives have similar (resonant) vibrational absorption bands in the ground electronic state with vibrational absorption spectra of photochemically stable substances (or chromophores).
12. Материал по п. 1, где в качестве специальных низкомолекулярных добавок используются активные добавки, проявляющие высокую селективность и эффективность происходящих в них термо-фото- или просто химических процессов в зависимости от степени их упорядоченности в высокоориентированной матрице.12. The material according to claim 1, where active additives are used as special low molecular weight additives that exhibit high selectivity and efficiency of thermo-photo- or just chemical processes occurring in them, depending on the degree of their orderliness in the highly oriented matrix.
13. Материал по пп. 1 и 6, в котором фотохимически стабильные вещества (или хромофоры) имеют в своем составе, по крайней мере, два заместителя типа ОН, СООН, NYR и другие, способные образовывать, по крайней мере, две специфические межмолекулярные донорно-акцепторные или водородные связи между дихроичным веществом и макромолекулой полимерной матрицы или между самими дихроичными молекулами с образованием пространственной ориентационно упорядоченной сетки.13. Material on PP. 1 and 6, in which photochemically stable substances (or chromophores) contain at least two substituents of the type OH, COOH, NYR and others capable of forming at least two specific intermolecular donor-acceptor or hydrogen bonds between dichroic substance and macromolecule of the polymer matrix or between the dichroic molecules themselves with the formation of a spatial orientationally ordered grid.
14. Материал по п. 1, в котором материал из фотохимически стабильных веществ приготавливается методом термического вакуумного распыления, полива из раствора или методом Ленгмюра-Блоджетт.14. The material according to claim 1, wherein the material from photochemically stable substances is prepared by thermal vacuum spraying, watering from a solution or by the Langmuir-Blodgett method.
15. Материал по п. 1, который используют в качестве химического и/или конструкционного материала в фототехнологии производства разнообразных картинных двух- и трехмерных поляризационно-оптических элементов и устройств нано-, микро- и макроэлектронной техники, в приборостроении с использованием поляризационно-оптических элементов, в оптических анизотропных изделиях волоконной и иртегральной оптики типа анизотропных фотонных кристаллов, объемных дифракционных решеток, устройств ввода-вывода излучения, линз, селективных делителей световых пучков и т.д.15. The material according to claim 1, which is used as a chemical and / or structural material in photo technology for the production of a variety of two-and three-dimensional picture polarization-optical elements and devices of nano-, micro- and macroelectronic technology, in instrument making using polarization-optical elements , in optical anisotropic products of fiber and integrated optics such as anisotropic photonic crystals, bulk diffraction gratings, radiation input-output devices, lenses, selective light divider s beams, etc.
16. Материал по п. 1, который имеет три термодинамически устойчивых состояния, из которых одно исходно изотропное состояние с произвольной (случайной) ориентацией молекул в пространстве и два фотоиндуцированных, создаваемых либо поляризованным, либо не поляризованным, но направленным излучением, поглощаемым фотостабильным веществом, причем в первом случае анизотропно поглощаемые молекулы ориентируются в плоскости, перпендикулярной вектору поляризации активирующего излучения, а во втором - в направлении его распространения.16. The material of claim 1, which has three thermodynamically stable states, of which one initial isotropic state with an arbitrary (random) orientation of molecules in space and two photoinduced, created either by polarized or not polarized, but directed radiation absorbed by a photostable substance, in the first case, the anisotropically absorbed molecules are oriented in a plane perpendicular to the polarization vector of the activating radiation, and in the second in the direction of its propagation.
17. Материал по п. 1, в котором параметр ориентационного порядка фотохимически стабильных молекул достигает значений более 0,8, а фотоиндуцированного двулучепреломления более 0,4.17. The material according to claim 1, wherein the orientational order parameter of photochemically stable molecules reaches values greater than 0.8, and photo-induced birefringence more than 0.4.
18. Материал по п. 1, в котором фотоиндуцированная анизотропия усилена путем его дополнительного прогрева при температуре менее температуры плавления фотохимически стабильных молекул.18. The material according to claim 1, wherein the photo-induced anisotropy is enhanced by further heating at a temperature below the melting point of photochemically stable molecules.
19. Материал по п. 1, в котором энергия облучения, необходимая для достижения предельного значения фотоиндуцированной анизотропии уменьшается в несколько раз при использовании одного импульса активирующего облучения длительностью нескольких наносекунд с плотностью мощности порядка МВт/см2.19. The material according to claim 1, in which the irradiation energy required to achieve the limit value of photo-induced anisotropy decreases several times when using a single impulse of activating irradiation lasting several nanoseconds with a power density of the order of MW / cm 2 .
20. Материал по п. 1, в котором фотоиндуцированная анизотропия достигает своего максимального фотостационарного значения асимптотически.20. The material according to claim 1, in which the photo-induced anisotropy reaches its maximum photo-stationary value asymptotically.
21. Материал по пп. 1 и 20, в котором фотоиндуцированная анизотропия достигает своего максимального значения путем дополнительного прогрева при температуре ниже температуры плавления фотохимически стабильного вещества.21. Material on PP. 1 and 20, in which the photoinduced anisotropy reaches its maximum value by additional heating at a temperature below the melting point of the photochemically stable substance.