morphology development during polymerization-induced phase separation in a polymer dispersed liquid...

13
Morphology development during polymerization-induced phase separation in a polymer dispersed liquid crystal Thein Kyu * , Hao-Wen Chiu Institute of Polymer Engineering, University of Akron, Akron, OH 44325, USA Received 2 March 2001; received in revised form 4 April 2001; accepted 4 April 2001 Abstract To elucidate the emergence of liquid crystal LC) domains during polymerization induced phase separation in a polymer dispersed liquid crystal PDLC), numerical simulation has been performed by incorporating the kinetics of crosslinking reaction into the time-dependent Ginzburg±Landau TDGL-Model C) equations in conjunction with the combined Flory±Huggins FH)/Maier±Saupe MS) free energies. The TDGL-Model C basically consists of two coupled equations in which a conserved compositional order parameter i.e. the volume fraction) is coupled with a non-conserved orientational order parameter of the LCs. Of particular interest is the in¯uence of nematic ordering on the emergence of domain morphology that shows a strong dependence on curing temperatures and compositions, displaying a rich variety of patterns. q 2001 Elsevier Science Ltd. All rights reserved. Keywords: Polymerization-induced phase separation; Reaction±diffusion equation; Nematic ordering 1. Introduction The electro-optical performance of polymer-dispersed liquid crystal PDLC) devices involving fast on±off switch- ing time, low driving voltage, high contrast in on-state transmittance and off-state opacity depends strongly on the shape, size, and uniformity of the dispersed liquid crystal LC) domains [1±3]. Basically PDLC is an inhomo- geneous composite ®lm comprised of low molar mass LC dispersion in a polymer matrix. Phase separation techniques such as thermally induced phase separation TIPS) or polymerization or photopolymerization) induced phase separation PIPS) of the reactive matrix often called polymer binder) have been generally employed to fabricate the PDLC ®lms [3]. In the former case of TIPS, the instabil- ity of the PDLC system is driven by the competition between phase separation and nematic ordering. As for the latter case, the instability is induced by an increase in molecular weight of the starting reactive monomers that eventually results in phase separation between LCs and emerging polymers. It has been recognized that the ®nal LC domain morphol- ogy depends not only on thermodynamic phase equilibria of the LC/polymer mixtures, but also depends strongly on dynamics of phase decomposition and nematic ordering as most polymer systems rarely reach an equilibrium state [4,5]. In our previous papers [6±11], we dealt with theo- retical elucidation and experimental determination of the equilibrium phase diagrams of various PDLC systems. The combination of the free energies of Flory±Huggins FH) theory for isotropic mixing [12,13] and Maier±Saupe MS) theory for nematic ordering [14±16] or Maier± Saupe±McMillan MSM) theory for smectic ordering [17] has been shown to be useful in explaining the observed PDLC phase diagrams. Regarding dynamics of phase separation, early theo- retical attempts have focused on simulation of the dynamics of PIPS in nematic LC/polymer mixtures were undertaken in the isotropic state without taking into consideration the isotropic±nematic transition [18±27]. Many research groups [28±34] including us [6±11] have demonstrated the signi®cance of nematic ordering on the phase diagrams of LC/polymer systems, hence it can be anticipated that the nematic ordering would play an equally import role in the morphology development. Recently, the coupled time- dependent Ginzburg±Landau TDGL-Model C) equations have been utilized [35±40] to mimic the dynamics of phase separation in liquid crystalline polymer solutions [35,36] and LC/polymer mixtures [38±40]. The Model C equations are basically two coupled equations in which a conserved compositional concentration) order parameter is Polymer 42 2001) 9173±9185 0032-3861/01/$ - see front matter q 2001 Elsevier Science Ltd. All rights reserved. PII: S0032-386101)00389-5 www.elsevier.com/locate/polymer * Corresponding author. Present address: Essilor of America, Inc., Opti- cal Thermoplastics R & D, St Petersburg, FL 33709, USA. Tel.: 11-330- 972-6865; fax: 11-330-258-2339. E-mail address: [email protected] T. Kyu).

Upload: thein-kyu

Post on 02-Jul-2016

214 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Morphology development during polymerization-induced phase separation in a polymer dispersed liquid crystal

���������� ����� � ��� � ������������ �� �� ������������ � � ������ ����� ����� �������

��� ����� ����� ����

��������� � ��� �� ������������ ���������� � ������ ������ �� ������ ���

���� � ����� � !" ���� � ���� #��� $ %���� � !" ����� $ %���� � !

��������

�� ������ �� ��� � �# ����� ������� &'�( ���� � ��� � ������������ � �� ���� �������� � � ������ ����� �����

������� &)*'�(� ������� ��������� ��� + ��#��� +� � ��������� � �� ,� ���� �# ������� ,� � ������ � �� �� ����� �

-� �+���.'� �� &�*-'���� �( ������ � � �� /� ���� 0��� �� ���+� 1����.����� � &1�(2����.3��� &�3( #� ����4

�� �*-'���� � +�������� �� ����� �# �0� ����� ������ � � 0���� � �� ��� ���������� �� ��� ������� &�44 �� �����

#������ ( �� ����� 0��� � � ��� ��� ��� ����� �� ��� ������� �# �� '��4 5# ���������� � ���� �� �� � 6� � �# ����� ���� �

� �� ��� � �# ���� ���������� ���� ���0� � ���� � � � � ���� � ��������� � ���������� �� ������� � � ���� ������

�# ����� �4 � � ! 7����� 3�� � '�4 %�� ������ ����4

��������8 )����������� �� �� ���� �������� " ������ .�##���� ������ " 9����� ���� �

� ���� ������

�� ������������� ��#���� � �# ������������

����� ������� &)*'�( ���� � ����� � #��� � .�## �0�����

� � ���� ��0 ���� � ������� ���� �� ����� � � �����

��� ������ � � �##����� ������� � � ���� ��� �

�� ����� ���� � � �#������ �# �� ����� �����

������� &'�( ���� � :!.;<4 =�������� )*'� �� � � �����

� ��� �������� >�� ������� �# ��0 ����� ���� '�

������� � � ������ �����?4 )��� �������� ��� ����

���� �� �������� � �� ���� �������� &�@)3( ��

������������ &�� ����������������� ( � �� ����

�������� &)@)3( �# �� ������ �����? &�#� ����

������ +� �( ��� + � ����� ����� �� #�+�����

�� )*'� >��� :;<4 @ �� #���� ��� �# �@)3� �� � ���+���

��� �# �� )*'� ����� �� ��� +� �� ���������

+�0 ���� �������� � ����� ���� �4 %� #�� ��

����� ���� �� � ���+����� �� � �� +� � � ���� �

�������� 0���� �# �� ������ � ������ �� ���� ����

� ������ ������ � ���� �������� +�0 '�� �

���� � �������4

@� ��� + ���� �� ���� �� > �� '� ���� ��������

��� � � �� � �� � ������ ���� ���� �����+��� �#

�� '�2������ ��?����� +�� ���� � � ���� ��� �

� ����� �# ���� ���������� � ����� ���� � ��

���� ������ ������ ����� ���� � �����+���� ����

:$�A<4 @ ��� ������� ����� :B.!!<� 0 ��� 0��� ����

������ �������� � ?���� ��� ���� ���� �# ��

�����+���� ���� ������� �# ������� )*'� ������4

�� ���+� ���� �# �� #� ���� �# 1����.����� �

&1�( ����� #�� ��������� ��?� � :!��!;< � ����.3���

&�3( ����� #�� ����� ���� � :!$.!B< �� ����.

3���.������� &�3�( ����� #�� ������ ���� � :!C<

��� + ���0 �� + ��#�� � ?���� � � �� �+���

)*'� ���� �������4

����� � � ����� �# ���� �������� � ���� ����

������ ������� ��� #���� � ��������� �# �� � �����

�# )@)3 � ����� '�2������ ��?���� 0� � ���,

� �� ��������� ���� 0������ ��,� � � �� �� ������� ��

���������. ����� ��� ����� :!D.�C<4 �� � ������

������ :�D.;$< � ���� � �� :B.!!< ��� �� �����

�� ��� �>�� � �# ����� ���� � � �� ���� �������

�# '�2������ ������� � � �� �� + � ������� ���� ��

����� ���� � 0��� ���� � ������ ������ ��� � ��

���������� ����� �4 �� ���� �� ����� ����

� � -� �+���.'� �� &�*-'���� �( ������ �

��� + ������ :;A.$ < �� ����� �� � ����� �#

���� �������� � ����� ��������� ������ ������� �

:;A�;B< � '�2������ ��?���� :;D.$ <4 �� ��� �

������ � �� +�������� �0� ����� ������ � � 0���� �

�� ��� ���������� �� &�� � ������ ( ��� ������� ��

)����� $� &� !( E!C;.E!DA

;��;DB!2 !2F � � #�� � ����� � � ! 7����� 3�� � '�4 %�� ������ ����4

)@@8 3 ;��;DB!& !( ;DE�A

0004�����4���2�����2������

� ������� � � ������4 )�� � ����8 7������ �# %������ @ �4� 5����

��� ������������� � G *� 3� )���+���� 1' ;;C E� H3%4 ��48 �!�;; �

EC��BDBA" #�?8 �!�;; ��AD��;;E4

� !�� !������" �,��I��,�� 4� &�4 ���(4

Page 2: Morphology development during polymerization-induced phase separation in a polymer dispersed liquid crystal

����� 0��� � � ��� ��� ��� ����� �� ��� �������

�# �� '� �������4 �� �#��� ��� �*-' ��������

��� + ����� �� ��� ������ �� �� )*'� ������ �

0���� �� ���� � ����������� ��� + ?���� �

�� +���� �# �� ��������� +�0 �� ���� ��������

� ����� � ����� ���� � +� '�� � � ��4 :;D< �

1�,�� :;E�$ <4 �� ��� ��� �# ���� �������� :;D.$ <

��� ����� :;B�;C�$!< �� ���� �� ��#>�� �� �# �� �����

�������� ���� � 0� ���� � � � ������ #��� +� ��,� �

� �� �� ������� �� � ��������� ���� �# '� ��������

���#�� �� �� ��� ��������4 ��0��� � ��0+��, �# ��

� ������ �������� �� ���� �� �� ����������� �� ?���� �����

���� �� � ������ �� �� �# ��� ��#>�� �

� ���� �# �� �������� ���� �4 �� � ������ ��������

��� + ������> �� �� ����� +� *���� � J�

:;B<� '� � ��4 :;C< �� 0�� �� +� �� :$!< 0�� �����

�� ������ ��#>�� � �# �� ����� �������� ���� �4

�� ���� ��� � ��� + ����� �� ������ ��

��� � �# ���������� � ������� ����� )@)3 �# �

'�2������ ��?��� :$�<4

@ ��� �� � ���� :$!<� �� ���������� ����� �

� �� � ����� �# ���� ��� ����� �� �������� 0���

������ �� ��� � � � �����2������ ��?���� ���

+ ���� ��������� � �� +���� �# �� ����� �

-� �+���.'� �� &�*-'( ������ �� �44 K��� �L� �

�� /� ���� 0��� �� ���+� 1����.����� �2����.

3��� #� ����4 % � ����� ������ ���� � ��

����� � � � ���� ����� 0�� �+��� � �� ��������� 4

���� � ��� +������ ��� + ���> ?���� ����� � ��

+� � �# ����� '�2����&����� ����������( ��

�� � +� ��������� ����� ������� � :$;�$$<4 @ ����

������ ���� � �� � ���� �� ���� ������ ���� �

�� ��� ��� +��, �0 �� ����� ����������4 ����

���� � �� ����� ������� � �� �� � �� �# �� �����

���� �4

%� � �� �� �� � ##���� �� ��� � �# '� ����

���������� 0���� � )*'� ����� ��� �������� � �����

)@)3 �� � �������4 �� ���� ���� � ������������

,� ���� �# ����������� � ����� � �� ����� �

������ ������������ � #� ������ ������������ � ��4

��� + 0�� ���+���� :$A<4 ��0��� �� ������ ����

+�0 �� ����� � �� ���� � ���� ���������� �#

�� ���������� � ����� �� �������� ���� �����

+���� �# �� �����? ���� �������� ������� � ��� �

������������ :$A.$E<4 @ ����������� �� � ������ �# �����

�������� ,� ����� � ����� �# ���� �������� �

����� ���� � �# �� '� ������� � �� + �����4

=� � ��������� � �� ������ ,� ���� � �� �� �����

�*-' ������ � � �� /� ���� 0��� �� ���+� 1�2

�3 ������ �� ����� #���� � ����� �# ���� ��������

��� +� ��������� ������������ ��� + ����

���������4 5# ���������� � ���� �� ��� ��������� ���0�

� ������ �# '� ���� ����������� � � �� � � �

� � �� ���/����� �# �� ��?��� � ���� ������ �� ��

������ �������� � ���������� ��� � ����������

��� �� �� ���� �������� 4

� �� �� ����������

�#$# %!�� �&����'���

�� ��������� ���� �# �� #� ��� �� � �����

����+ � ���� �# �� 1����.����� � &1�( �����

:!��!;<� �44

�� � �!

(!

� �! ���

(���� � �� � ��!�� �!�

0�� � �� �� 1����.����� � � ������� ������� >

�� � � � � )�* 0��� � � ) +� � �� ��� �� :!;<4

�� � ��������� ���� �# �� #� ��� ��� + ���

������ � �� �� ����.3��� &�3( ����� :!$.!B<

� � !������

! � �!� + ���0�� � �� �� ����� � ������� ������� > �� � �$�A$!�*9@�*� :B�C< � 0���� *9@ �� �� �����.���������

&9@( ��� ����� �������� �# �� '� ����� �4 + �� ��

�������� #� ���� ��� ��

+ ��!

���!��;���������!��� ��� � �;�

� � �� �� ����� ��� ������� > ��

� � !

��; ������ !�

��! ��;��������� !������!��;���������!��� ��� �

+�$�

�� �����.��������� ��� ����� ��� + ���� +�

�� ����� � �� #� ��� �# � ��������� ���� � 0���

����� �� �� ��� �������� �� �44 �� ��� � � �� � � ���

�� �������� ��� ����� �� ��� ������� ��� 0���� ��

> �� �� ������� ���� �� #��� � ���+� �����

���� �� � ��� �� � ������ � �44 �� ����� ���������

���� �� � ���+� +��0 ���� �������� ��� �� +�� ���+�

�+�� ��� �44 �� � � � !� 5 � �� �������� � �

�# �� ��� �������� ��� + ���� � �� #� ���

�# � ��������� ���� � �� + �������� ������ ���4 ��

�����+���� ��?��� � ��� �� �# �� ���� ������ ��

�� + ������ +� ��� � � ��+� �� � � ���� :B�C<

�� +� �� ����� � �� ����� #� ��� 0��� ����� ��

�� � ������ � � ���� ���� �� ������� ��� ����� �# ��

� ������ ���� �� ������ �4 ����� � �� ����� �#

���� ������ ���������� � � ���� ���� �� �#��

�� ��� ������� ���� :B.!!<4

�#�# %!�� ��,!�!���� ���! �-� !�� �� !��- ��������

�� ��� � �# &'�( ���� � � � ������ �����

����� ������� &)*'�( ����� ����� ��� ������������

� �� ���� �������� &)@)3( ��� + ���� �� �

������ .�##���� ������ ����� 0��� �� ����� ����

� � �# �� '� �������4 �� ����� � � �� ������� ��

� )*'� ����� � 0���� � �� � ����� � &�44 �����?

*# ���� �# .# /%�� 0 ��� �� �� 1�22$3 4$5�64$7�E!C$

Page 3: Morphology development during polymerization-induced phase separation in a polymer dispersed liquid crystal

�� ���( �� � ���� � �� ������ � �44 �� ������� ,� �

������ ������ � �� ������ �� ��� � �� ��� � �#

�� � ������ � '� ����� �4 �� ���� ��������

� ����� �# ���� � ��������� ����� ��� + ����+

+� � ��������� � �� ������ ,� ���� � �� �� �����

�*-'���� � ������ � :$�A�;A.$!< � 0���� ��

���������� �� ��� ��������� �44 �� ����� #������ �

�# '�� �� ���� � ���� � ������� �� ����� 0���

� � ��� ��� ��� ����� �� ��� ������� �# �� '� ��

#����0�8

��!��� ����

� ��89! � �!��� �� �A�

����� ����

� �:�;

��

� �� ����� �� �B�

0�� ; �� �� ����� #� ��� ���� �# �� ������ � ��

��� � �� ��� ��� � ��� � : �� ���� �� �� ������� ��

��+����� �# �� '� ������� :;A<4 �� ������������

������ �� �� ���� �� ��� �� � ������� ���#�� ��

�� ��� �� � ������ �����4 �� ��� � �# �� ���

� ������ �� � ������ � ��� + ?���� � ���� �#

�� ������ .�##���� ������ � � 0��� #����0�8

������ ����

� ��89� � ��������� ��� ����� �� �C�

������ ����

� ��89� � ��������� ��� ����� �� �D�

0���

�! � �� � �� � ! �E�0�� �!��� ��� ����� �� � ����� �� �� �� ����� #������ �

�# �� � ������ � '�� �� �� ���� � �� ������ �

������ �� ������� � � ������ ��� �� ���������4

���� �� �� �� ��� ����� �� ��� ������� �# �� '�

����� �4 9� &� � �� �� � �( �� �� 6�? �# ����� �

�4 ����� �� � ����� �� �� �� �� � ������ � ��� �����

6�������� �� ���������� ���� �����#� �� 6�������� �

��������� �����4 ���� �� �� ��� �# �� ��� �� ����� 4

�� ������ ,� ���� #�� ��� ������ � �� ����

�������� �# � ��++� ���> ��?� ����� ��� +

���� ���������� � ������ �������� :$A�A!< ������ �

�� 7�4 &! (4 � ?� ���� ������ �� ����+ ��

�������������� ���0�� �# ���� ������ ���� � �

��++� ���> ��?� ��+/�� �� )@)3 :�;<4 '����

��� � �� :�A< ����� � ������ ����� �# ��

��� ������ � �� ��������� �# �� ����������

����� � � � ��������� ��?��� +�� � � �����

��������� �# ������ ���� ���� �������� 4 1�� �

� ����� ���� � ������ � ����� � � ��������� �

��� � � ���� � �� �� �� ������ ,� ���� �� ?����

�� :�;�$D<

��� �� � �� ��� �

� � ��*��� �� �!� �� ���� �! �

� � � �� �� ��� �� ��� � � � ��� �# ��������� ���4 9��

���� � � � � � ��� + � ��� ��� ���� � �� ��������� 4

� � �� ������ ,� ��� ?�� �� ����������� � ��

���0�� �# ������ ���� � � �� ��� �# �� ����

�� ���� ���������4 � ��*� �� �� ������ ��� �� ��� �

���� � � � ������ ��������� 0���� ��� +

����+ � �� #���0��, �# %��� ��� #���� ���4 � ��*� �� ?���� ��=*�� �� �� �# �� ����� &�44 ��

#� ���� �� ���� ���� ������ �� �� ����� #� ���� ��

������(� �� ������ + ?���� ������ � �� �� �������L�

������ :$$<

�� �� � ��< � <�< ��

�!!�

0�� �� ����� #� ���� �� ����� ���� ��� + ���� ��

> �� �� ��

<= =��

<=� <= �� �� ��+� �#

������� �# �� ��� = ���� � #� ���� ����� =� < � ��

��+� �# �� ��� �������� � <� �� ��+� �#

������� ����4 �� �� �# ������������ �� ���

�� (� � < �< 0���� �� + ���� �� �� �� �#

�� ����� �� #����0 :$$<8

(��� �� � !

!� �!������� �� �!��

�� ����� � ?������ �# �� �� �# �� ���

��� � 7�4 &!�( ������ �� �� �# ������������ ��

� ���� ����������� 0��� ������ ���4 %� 0��� +

���0 ����� �� � ����� � �������� 0���� �# �� ����� �

������ ����� �� ����� �� + � ���+� � � ������

���� ���� �������� 4 �� ����� �# �� ���� #��� �

���� �# �0� #�� � �� �� ���� ���0�� � ��� �� �����

#�� � ������� ,� � ������ � � � � �� #� ���� �� ����

�# �� ���� � �� � �����4 @ �� ��� � ���� �� ���

+ ��, �� + ���� �� � � ������ �� ����� �� ��

+ ?��� #�� � � ������� ,� � ������ :$;<4

�� �� ������������ ��� �� ���0 �� ������ �� ��

,� ���� �# ���� �������� � � ����+� ���� � �# �� ����

0��� ���� � ���� �� � ��� ���4 @ ��� ����� ��

���� � ������ ���� ������ #��� �� ������

�� ��� �� 0�� �� #��� �� � ������ � '� ����� �4

� �� ���� � ����� � +� ����� + ���� �� � ����

���� ����� �� �� �� ��� � �� ������ �� ���� �� ���

�� � ������� � �� '��4 �� ����� #���� � ����� #��

���� � �������� ����� ��� + ��� +� ���������

����� � 7��4 &A(.&C( � &! ( ������� �����4 5 �� ����

�� � �# �� ������������ ��� �� #���� ��� �� ,� ���� �#

���� �������� � ���� �# �� �� ���� 0��� + �� ���

��� � ������������ 4 @� �� + � ������� ���� ��

���� � ������� ��� ����� � � 0� �����+���� �#

�������� 0�����4 %� �� 0�� , �0 � �� �������� 0����

�����+���� ?��� ���#�� ##�� � �� ���+����� � �#

������ ���� ���� �������4 ��0��� �� ���������

���� ����� � � ��� �>�� � ��� � �� ���� ��������

� ����� �# �� ��������� �� ��� :A < +���� �#

�� 0��� ��� ������ � �44 � �� � ��� � � �� ��

0��� ��� 0��� + ���� +� �� ����� ��� � ����

*# ���� �# .# /%�� 0 ��� �� �� 1�22$3 4$5�64$7� E!CA

Page 4: Morphology development during polymerization-induced phase separation in a polymer dispersed liquid crystal

�������� 4 � �� �� �� ���� �+� �� ����� ���� ��

� 6� � �# �������� 0���� �����+���� � �� � �����

�# )@)3 ��� + � �� ��� ����4

%����� � ���� �� ������ �������� � �� ���� �

������� �� �������� �����+�� �� ��������� � ������

� ��� + ���� �� � �� �� ����� � &���#�� ����

�� �� ����� � � � �� � �� � ��(� 0���� #�����

������>� �� ����� � �# �� ��������� � ����� �� �

���� �0������ +� 4 ���+� � � 7��4 &C( � &D(

������ ��� � 0��� �� � ��������+����� �� ���� � �! ��� � !� � �+��� �

������ ����

� ��89� � ����� �� �!;�

@� �� �� � ���� 7�4 &!;( �� ������ ���� �� 7�4 &A(4

� �� �� ����� + ��#>�� � �� ���� � �� ��� �����

������ � &�44 7��4 &A(� &B( � &! (( ������� ����� �

����+� � �� � ����� �# ���� �������� � � )*'��

� 0���� � �� � ����� � �� ������4 5 �� +���� �#

�� �#��� ��� ��������� � �� �##���� 6�? 9! �

7�4 &A( �� ��� +�

9! � �

�=*�

�;

��!

� ��!$�

0�� �= �� �� =������ �� ��� � � * �� �� �+�����

��������4 �� ������ �##���� ��#>�� � ���� � ��

������� �# �� 5 ���� ���������� :;B< #�� � +� ��� �����

�� � ����� ��� �� � !���! � �� 0��� ! ��(!>! � � � �!� ��(����>�� �� (! ���� �� ��

�� �# ������������ �# �� ������ � '�� � (������ ���� �# �� ��������� � ����� � �4 >! � >� �� ��

��#��##���� ��#>�� �� �# �� '� ������� � �� �����

�� ���� �� ���������4 @ �� #���0��, �# �������

����� :A!<� �� ��� + ?���� ��

>� � �=*

��

(��

(��

�!A�

0�� � � � (�� �� �� #������ �� ��#>�� � �� �� ���

� �� � �� ���� � +�0 �� �� ��� �� �# ������

���� �� ���������4

�� ����� #� ��� �# �� ������ ;� �� ��� +� ��

� ������� �# �� ����� #� ��� ���� ��� ��� ������

���4

;

�=*��

?��� � � � �����!�

�� ������ �� ? �!B�

0�� �� �� �� #� ��� ���� �# ��������� ��?� � �

� �� �� #� ��� ���� � �� �� � ��������� ���� �

�# �� '� �������4 �����!���� �� #� ��� �# ��

�� � ������ ���� � � 0���� �� �� � ��#>�� � ����

�� �� ��� ��� ��������� � ��� � �� ����� �� � ����

��� 4 1�� � ��������� ������.������ ��?��� :A�<�

�� � !

;B

!�!�!

�!����

� �!C�

0�� !! � !� �� �� ������������� � ���� �# ������

��� �� �# �� ����� � ! � �� ���������4 ��

������ � ��� � 7�4 &!B( ���� �� �� #� ��� ���� �

�# �� ��� ����� ��� �������4 1�� ���������� � � ��� +

��, �� �� ��� �4

=�� � �� ���+� 1�2�3 #� ��� ?������ �

7��4 &A( � &B( �� ��

��!

��� �8 �

�� �

��!

���

��!

� �����!

�� � �! �!D�

��

��� �:

��

��� ���

��

� �� �� �!E�

0��

���

��!

� � �! � !

(!

�� �!� �!�� !

(���� � ��!� ��!� �� �

��

��!

� ����! � � + � �!

� � +

��!

��!�

��

��� ����

! � �!

� � +

������

�� ����� #���� � ������ �# ���� �������� 0���� �

)*'� ����� ��� � ������������ ��� �� + � �����

��� +� ��������� ����� � 7��4 &! (� &!D( � &!E( ������

�� �����4 @� ����� + ��� � ��� ���� �� ��������

�##���� �� ����� 0��� �� ������������ ������

������� �� ��� � � �# �� �������� 0���� �#

�� ��������� � ����� �� (����� �������� �� ������

��� ��� � ����� � �� ��� �� ����� ��� + �����

�� #��� �� ������ .�##���� ������ � ������� ��

���+� ���� �# 7��4 &C( � &D( ��� � �� 7�4 &!;(4 @ ��

� � �# � �������� ����� �� ����� � �# �� ������

�� ��� &�� �������(� �� ���� � ������� � ��

� ������ � '��� �� ������ � �##���� ������� ��

����� ������� +��� (���� � ���� � � �� �������

��� � �# �� � ������ 6�������� � 0��� + ��� ��

+� +��� �� ��� � � �� ����� #� ��� ���� &��

������� ��� ����( ��� +� �� ��������� ����������

��� �� 0�� �� +� �� ������ � ��� � ����� � �� �� ���

��� ���� ����� � �� �� ��� �� � ������ 4

�� ������� ������� �# �������� #������� ���&� �� � ���&� ��� ��� + ���� +� �0���� � 7��4 &!D( � &!E(

� 1����� ����� �44

���&� �� � @��!��!� ���!���� ��� ��;�

���&� �� � @����!� ������� ��� ��$�0�� @ ���� �� �� 1����� ��� �#������� � & �� ��

������� � 0�� ��+� > �� & � �$ ����� �����0��� � � �� �� 0��� ��� �# � �� � ����� � ������� �

� �� � �� ����� ���������4 9������� ����������

0�� ��#��� � � �0���� ��� �� ����� ������ �!�D �!�D� ��� � � ?������ ���� #�� ������� ���� � �

*# ���� �# .# /%�� 0 ��� �� �� 1�22$3 4$5�64$7�E!CB

Page 5: Morphology development during polymerization-induced phase separation in a polymer dispersed liquid crystal

� ���� �##� � ���� #�� ������� ���� 0��� � ������

+�� ��� �� ���� 4 =��� �� ��� ��� � �� ��� ���

0� ���� ��#>�� ��� ����� �� ��� ���� ��� �� �

��� ?�� ����� �� � ##�� � �� �������� ������4

� ������� �� ���������

�#$# ��-� � ,��� ���A!���� �� ,%!�� ��!��!

1��4 !&�( ���������� �� � ����� ���� ������ �# ��

������ �� ���2 ����� '� ��?��� �������� �

�� +���� �# �� ���+� 1�2�3 ����� :B�C< ��� � ��

#����0� � �� ���� �8 *9@ � D ���(��(! � !�! ������� �

� � �� �� �������� ���������� �# �� �����.�����

��?��� � ���� �# �� ������ � ��?���� �� � �A� �

�� �������� ��������� *� � A ��4 �� �� ��� � � �# ��

� ������� �� �� �� � � �A� 0���� � ��� ���� ) � ��B�

#��� �� �������� �� ���� � �44 ) � ��� � ��*�� ��

�������� ���� ������ �� �� ������ � ������ �# �

���� �������� ������� �������� &H�3�( � � 9@

��� ����� � ?��+��� � � ������ �# ��?��� � ���� � ����

�� ��������� ������ ��������� ����� � ����� �9������� &'( � �� � ������ ���������� �4 %� ��� ����

'� ���� ���������� �� �� ��� ����� � � ����0 9� '

���� ?���� �� ���� ���������4 1����0� � �� ���� �#

3� � ��� :B<� �� �����.����� &9.'( ��� ��� ��

��� + �������� ��#��� ���� ��� �� ���� � 1��4 !&�(4

�� ����� ��� ��� �� ���� �� ����0 9� ' ����

� �� �� ������+� ������ :�9<� � �� � ���+� ������

:H9<� ���� �4 %� ��+� � �� ���� ������� ��

������+� ����� ���� �� +�� +� �� ��� �����

� �� ����� ��� ��� �� �� 0���� �� � ���+�

����� ���� �� +�� +� �� ����� ��� ��� � ��

�����.��������� ��� ����� �� �4 3��������� �� �����.

����� ��� ��� �� ���� �� ���� ������ � �� ��

� ���+� ������ :H'<� � ������+� ������ :�'<� ���� �4

�� �� +�� �# ��� , �0��� 3� � ��� :B< �� �� >���

�� ����������� ����� �� ����� ��� ��� �� 4 @ �������

�# 3� � ��� �������� :B<� ��������� � ���� :;!<

� � ��� �������� �� ��� ��� ������ �# �� 9@ ��

0�� �� �� ������.��������� ��� ����� � � �� ��� �����

'� ������ ������� 4 @� ����� + ������� ���� ����

�������� 9.' ��� ��� �� �� ����,� ��� ������� �� ��

��� � ����� ��� ��� �� 4 �� ���� ��� ���������

��� :B< ��� + ?� +� = ��� � � ��4 :;;< ��

�� '�2������ �0��, �����4

%� �� ������������ ��� ��� �� �������� 0���� �#

����� � �� (���� � ����� ����������� 0���� ���� ��H�3� ���� �� ���#� ������������� �� � ����� ������

���� +�� �����+�� �� � ��0� ���������� �# �� �������

��� � ����� � &�44 �� ���� '� ��( 0��� ������ ���

&1��4 !&+((4 �� ���� ���� �� �����.����� ��� ��� ��

���� ��0�� � ����� '� �� � �4 ��0��� �� 9.@ ��� �

����� �� �� � �##�� +� �� ������������ 4 %� 0��� +

���0 ����� �� ���#� �# �� 9.' ��� ��� �� ��� ���#��

� 6� � � �� ��� � �# �� ����� ���� � ��� �

)@)3 � � �0������ ���� 4

�#�# :�!-���� �� ! ������ ,%!�� ������

�#�#$# :�!-���� !� �%� -����-!� -� ,������� �� �%� ��!�����

�B����

� ����� �0 ?��� �� ��� � �# ����� �������

���� � ��� � �� ����� �# ������������ 4 �� ��������

��� 0�� >��� ��#��� #�� � ��� 0�� ������������

0�� � ����� � � �� ������� ���� �� � ������ ������

��� *� � A��� � �! � �A ������� � � �� �� ��������

���������� �# �� ������ � �� ���2'� ��?��� ��� �

*# ���� �# .# /%�� 0 ��� �� �� 1�22$3 4$5�64$7� E!CC

1��4 !4 &�( % ����������� ���� ������ �# � �� ���2 ����� �����

������� ��?���� �������� � �� +���� �# �� ���+� 1�2�3 ������

������� � ������� ��?��� � ���� �4 &+( )�������� ���� � �# ��

���� ������ 0��� � ����� � ������ ��� &�� �� �# ������������ (4

�� >�� ������ � ���� �##� � ���������� � � ������ ���������

���� #�� �� ��������� �# �� ����� #���� � ������ �������� 0���

������������ 4

Page 6: Morphology development during polymerization-induced phase separation in a polymer dispersed liquid crystal

0��� �� ������ ,� ��� �� ��� ��8 � � � � !� � ���

� � � !�A �+��� ?���� ����� #�� �� ���� � �#

+���� ���% ��?�4 1�� �� ������ �# ��������� � ��

������ ���� � �� � �� ������ ,� ��� ��#>�� �� � ��

��� + � ������� � �� ��� ��� � ���� 4�4 B � B ����

� � � ���� � � ������ � � � � ���

��� �� 0�� � �� ��

� ��� ����4 1��4 � ���0� �� ������� ������� �# ��

���������� �� ��� ������� ��� � ��������� �������

������ �# �� ����� � �� ����4 �� ������ ������

6�������� � � �� ��� ��� ���� #���� ��� �� �����

� � ��� � �� ������� � ����� ����4

%� ������������ ��� ��� �� H�3� ���� ���#��

������������� �� � ����� ��������4 �� �� +� ���

���� �������� �� ������ ��������� ���� ��������

������ � � ������+� ���� � ��#�� ������ �� � � ���+�

���� 4 @ �����.����� ���� �������� � �� �� 0�� , �0

���� 3* �� � � ���+� ������ � ���� � ����� �� � �

������ 6�������� � �� ���04 @ �� ������� ������� ���

������ ��� �# �� � ������ 6�������� � � ��

��� ��� � �� � ����� ����4 �� ��� ���� �� ������

������ �� ���� � �# ���� 6�������� � �� �#� +�� ���

0���� ������� ������4 *��� � )@)3� �� ��?��� �

���� � ����� �������� �� ������ �������� �� �

�##��������� ��� �� ���� �� ����� ����� ���� ������� �

������+� ���� 4 � �� �� ���� �������� ������

�������� ������ ������� � ������� ������4 90�

���� � �� ��� ��� #��� +�0 �� ?���� � � �

� ���� �� ���� ��� ��� ������ &� A .! ���

���� �# 1��4 �(4 3�+��� ���� �� �� � ������ 6�������� �

���0 � ��� ��� � � ������ ��� �#��� #��� ��

���� ����� ��� �� � ������� +��� �� ���� ��������

��� ��� � �# � ��� ��� �?��� �� �� ����� ��#��

#��� �� ������+� �� �� � ���+� ���� �� �

!A 6� �� 3� � ���� �������� 0�� ������ �

�� ������+� ���� +#�� ��#�� � � �� �� � ���+�

��� ��� ���� 0��� �� �� � ������������ � ����

���� ��� 0�� ��� ������� � ����� ��� ���

���������� &9@3*( :�;< � ��� �� �##� ����

#��� �� �� � ��� �� ������� � ���0�� &9-(

� 3* ���� ���� �# �� ������ �� �� �����4

���� �� ��������� �# ���� �� +��� �� ���� ��������

+��,� �0 � �� ������ ������� ��� �#�� � �� �����

����� ���������� ��� ����� 4 �� ��� ������ ���0

������� �� �� ?� � �# ������ � �4

1��4 ; ����� �� ������� ������� �# �� ������� � �

��� ����� �� ��� �������4 %� � ��� � � �������

���� :;E<� �� ���� � ������ �# �� ���������� � �

)*'� ����� � ����� � ��������� +�0 �� �����.

����� ���� �������� � �� ����� ���� � �# �� '�

�������4 @ �� ��� � ���� �� '� ����� � 0�� � ����

���� � �� ��������� ���� �� ������������ 0�� ����� ���

� � �� ������� ��������4 %����� � �� �� ���+�

1�2�3 ����� :B�C<� ����� ���� � ������ � �� 0� ��

'� �� � ������ ?�� � �������� �� � ������ � �44

�9@ � *�*9@� � �� �� � ����� ���� �# ���� ��������

�� ��������� ��� +� �� �����.����� ��� ��� � ��

�� #��� ���� �� '� �� � ������ � �� �����������

���� � ��� �� �� ���� �� �������� �� � ������ � �9@4

'���� �� '� ������� ����� �� ���� 0���� �� � ���� �

�� ���� � �� � ! �� �� �� '� �� � ������

����� �9@� ����� ���� � ��,� ����4 �� � '� ������

���� � >�� �� +��� �� ���� ���� �4 3� � �����

���� � ��,� ���� ��#� ������ 0���� ���� +��� �

�� ���� '� ���� ���� �� �� �� ���� �+� �� � #� ���� ��

��� ����� �� ��� �# '� ���� +�� �� ���������� ��

��� ��� � )@)3 � ����� � � �� ������� ��������4

*# ���� �# .# /%�� 0 ��� �� �� 1�22$3 4$5�64$7�E!CD

1��4 �4 ������� ������� �# �� ���������� �� ��� ������� #�� �� ��� �! � �A � �� ������ �������� *� � A���4 �� ���������� 0��

��#��� ��� � �� #����0� � ��������8 *9@ � D ��� >! � >� � ��� !! � !�B� !� � !�B� : � �!� �� � �!� � �� ������ ,� ��� �� ��� �� � � � !�

� ��� � � � !�

Page 7: Morphology development during polymerization-induced phase separation in a polymer dispersed liquid crystal

3�+��� ���� �� �������� ����� � ������� ������ �

�� � � 6A ���� #����� � ������� �� ���0�� � ����� �# )@)3�

1����� ��� �#������� 0�� � ���, � �� ���� �

���� ��������� ���� � �� ���������� �� ��� �����

��� >�4 �� � ����� ������� � ����� �� ����� � ���

�##�� 0������ � ���� ��?����� +�� �� ������� � �����

��� �#���� �� � �##�� ���� &� � � A � 1��4 $(4 ��

����� � ����� 0��� ��������� ������������ #��

��� � ����� ���� &�� �� � � � (� �������� �# ������

� �� � ��� ����4 �� � ���� � ����� �# �� ������� �

�� � �� � � ! ��� + �����+�� �� �� #������� �# 0�

���� � +�0 �� ?���� � � � �� ��� ������ � ��

� ����� � ��������� � ��� � )@)34 �� �� '� ���� �

��,� ����� �� � ��#�� ��� ��� ��� ������ ���� � ���

�� � ��� ��� ������� � ���� &!A .� (4 %� ��

������������ �� �� ��� �� �������� #����� � � ��>�

0��� �� ��� �# �� ������� � �� � �������� �� � ������

����� � �� �� ���������� ����� � � �� � !A 6A ��������+�� ��� +� ������ ���?���� � �44 � � ��� 0����

��� ��� ��� �� ��� ������ � �� � ����� � �����

����� � ��� � )@)3� �44 � � !��* �

�� ���0�� � ����� �# )@)3 � )*'� ��� + +��

���������� � ��� �# � ������� ����� �4 %� ���0 �

1��4 A� �� � ����� ��� � &� &������� � 0�� ��+�

��?����( �� � �� ���� � �� � ��� ����� 0����

*# ���� �# .# /%�� 0 ��� �� �� 1�22$3 4$5�64$7� E!CE

1��4 $4 ������� ������� �# �� �������� #����� �� �+��� +� 1����� ��� �#������� �# �� ���� �������� �# �� ���������� �� ��� ������� >� �

1��4 �4

1��4 ;4 ������� ������� �# �� ��� ����� �� ��� ������� �+��� #��� �� ��� ���������� � 1��4 �4

Page 8: Morphology development during polymerization-induced phase separation in a polymer dispersed liquid crystal

��� + �����+�� �� �� � ����� � ��������� � �� ��

H�3� ��?��� � ���� ���#�� �� � ����� ��������

+�� �� ������ ��������� �44 &� � �* � �� ��

������� � ��?���� #���� �## �� �� ���������� ����� � �

� �� ������ ���?���� � ���4 &� � ���� +����

��� � �4 @� �� ���� �+� �� � #� ���� �� ���0�� � �����

�# )@)3 �� ���� +� �� ��������� +�0 �� ���

������ � �� � ����� � ��������� � ���� +� �� ���#�

�# �� ��?��� � ���� ��� � )@)3 � �� ����������

����� � � � �� �� ������ ���?���� 4

�� ������������ �� � ����� �� � ����� ��������

�# B ��� �� ���� � ����� � ���� � ������� ���0��

+������� ?��� ���� �� ��,� � �� �� ��� #�� �� )@)3

������ �� �������� 0��� ���� �� A���4 @ �� � ������

�� ��� ���� �# �� ���0�� ����� �� �0� ����� ��� ��

0��� ��� ���� � �� ���0�� ������ �� �� ��4 ��

���0�� ���� �# �� ��� ����� �� ��� ������� ��

��������� ������� 0��� ���� �# �� ���������� �� ���

�������� �� �� ��� �� �� ��� � ��4 �� ���� �#

�� � ����� ��� � &� �� �����?������ !2�� +�� �� ����

��� �� ��� ��� ���0� � � ��+�� ��������� +�� � ��

����0 �������� ���� � ���� �# �!2; ��� + ������4

�� � ����� ��� ��� + � ����� �� �� ������ � � ���

����� +�� �� �������� �� � � �# !2� �� ��� ��� � ����4

% ���� �� �� ����� � �� � ��������� �# ���

���0�� ?�� �� �� ���� � � � �� �� ��� �����

�# ���0��4 3� � �� ��� � ���������� 0�� ����� ��� �

�*� ������ ����� + ?���� � � ������ � �� �� � �

�# �� ���0�� ?�� �� �� �� ���� + �##� � #��� �� ;*

���4 @� ������ ���� � � ������ ��0 �� ���� #�� �� ���

���0�� ���� +���� �# �� ��������� +�0 �� �0��

������ � ���� ����8 &�( �� ��� ������ � �� ��

� ����� � ��������� � ��� +� �� ���� � �# ��

H�3�� �44 &� � �* � &��( �� ���������� ����� � � �

�� ������ ���?���� � ���4 &� � ����

�#�#�# ��-� � ��!-���� �!�� �� ��,%����� ���������

�� �������� �� ##�� �# ������������ � �� �����

#���� � ����� �# ���� �������� � ������� ���������� �

��� + � ���, �� ������� ������ ���� +� ������

����� � �� ��� �� ��� �� �4 1��4 B ���0� �� � �� ����� �#

�� ���������� ������ �� � � ! #�� �� ��������

��� �� ��� �������� &���� ��0( � ��� ����� �� ���

�������� &��0�( 0��� �##� � � �����4 @� �� ����� � ����

�� > �� � ��� ���� ���� �� � �� ���������� ������

+���� �� ��� 0��� � ����� � �� �44 �� #���� ��

������ ���� �� ������ �� ����� � ��� ���� &�44

���� ���(4 ���� +������ �� ��� ��� � �# �� ����

���������� ���� � �� ���0�� ���� ����� �� +

����� ��� ���� � �� ������ �� �� &�� � �� ��(

+� �4

�#�#�# :�!-���� !� !� C/ ,��� -� ,�������

% ������� ������� �������� �� + �+��� �# �������

������ 0� ����� ��� �� � �� ������� �������� ��

���������� � ���� ���� �� ���� � '�� 4�4 �! � �;A ��

�! � �BA �� *� � A ��4 1��4 C ���0� �� ������� �����

��� �# &�( �� ���������� �� ��� ������� � &+( ��

������� � � ��� ����� �� ��� ������� #�� �! � �;A

� *� � A ��4 �� ������� ��� � �# �� ���� �

���� �������� ���0� �� ��������� ���������� ��� ����� 4

*��� � )@)3� �� H�3� ��?��� � ���� ���� ��0�� �

����� '� �� � � � �������� �� ������ �������� ��

� �##��������� ��� �4 �� � ����� �������� ������ +��� �� �

���� � ��� ����4 �� � ��� ���� ��� � 0��� ��

��������� �# �� ������ � 0���� ��� + �����+�� �� ��

� ����� � H�3� ���� ��,� �� ��������� � ����4 %#��

; ��� ����� �� ������� �������� ��������

��� �#��� �� �� ����� �������� ������� � �� �������

��� ���������� ��� ����� 4 @� �� #��� �� � #� ���� �� )@)3 ��

*# ���� �# .# /%�� 0 ��� �� �� 1�22$3 4$5�64$7�E!D

1��4 B4 7##�� �# �� ������ ��� ��� �� ��� � �# ����� �������

���� �4 �� ����� � 0� �������� +�� � �� ��� �������� ��

���� � 1��4 � ?��� !! � !� � �B � �� � � !� �� ��� �� ��� ��

�� ���� #��� 4 ! �� 4 !4

1��4 A4 ���&&�( ����� ���&�( ����� #�� �� ���������� �� ��� �������

�������� #�� �0� �##� � ������ ��������� �# A� � B ��4

Page 9: Morphology development during polymerization-induced phase separation in a polymer dispersed liquid crystal

�� '� ���� ���� &�! � �;A � *� � A ��( �� � ��������� � #�� �##��������� ������ �� ��� � #�� 0���� �� ������

����� #������� �� + � �������4

�� ��� ����� �� ��� ������� ����� � �?��� �

�� � ����� ���� �# )@)3� �� � �� �� ��� ���� ��� ��

���0 � 1��4 C&+(4 %� �� '� �� � ������ 0���� ��

?���� � ����������� ���� � ������ �� ������� �#

�� '� ������� ����� �� ���� ��� � ������� � #���

������4 %������� �� ��� ����� �� ���� � ������ 0����

�� ���� ������ ���� �� �� ����� �������� ��� ��

�� ���� �� �?��� �� + ���� &� � � ; (4 5 ��

0� �� '� �� � ������ ?�� �� ������� �����

�9@�� � ;A 6! �� �� ����� �?��� ���� 0����

�� ������� ���� �4 5# ���������� � ���� �� ���� ��

��+� �# ����� ������ � �� ��� ������� >� ��

��� ��� ���� � �� �� � ������ >� ������ +����

'�� �� >�� � �� ���� ��0 '� �� � ������ 4

�#�#�# :�!-���� !� !� C/ ��-% -� ,�������

1��4 D ���������� �� ������� ������� �# ���������� ��

� ��� ����� �� ��� ������� �������� #�� �� ����! � �BA � *� � A ��4 ���� ��������� ������������ � ��

*# ���� �# .# /%�� 0 ��� �� �� 1�22$3 4$5�64$7� E!D!

1��4 D4 ������� ������� �# �� &�( �� ���������� �� ��� ������� &���� ��0( � &+( �� ��� ����� �� ��� ������� &��0� ��0( #�� �� ���8 �! � �BA � *� � A ��4 5��� �������� 0� ,�� �� ��� �� ���� � 1��4 C4

1��4 C4 ������� ������� �# &�( �� ���������� �� ��� ������� &���� ��0( � &+( �� ��� ����� �� ��� ������� &��0� ��0( #�� �� ��� �! � �;A

� �� ������ �������� *� � A ��4 �� ���������� 0�� ��#��� ��� � �� ��� �������� �� ���� � 1��4 �4

Page 10: Morphology development during polymerization-induced phase separation in a polymer dispersed liquid crystal

�������� H�3� ��� � ���#�� �� � ����� �������� 0���

���� � � �� ������ �# �� '������ ���������� � � ��

� ������ �������� �� ������ ��������4 ���� ����� �

+� ������� � �� �� �##��������� ���������� � +�� �� �� �

�� ������ �# �� ��������� ���� � �# �� H�3�4 @� ��

����� � ���� �� �� � ������ 6�������� � >��� ���0 �

��� ��� ��� 9- � ���� ��� �#��� � �� � +��� �� ����

3* �?��� �� � ! 6A �� ���� � ���� �� ��������

���0� ������� ������ � �� � ! �� %� ?���� '����� � ��,� ���� 0���� ��� � ���� �� ���� �4

���� �� ���� �� ��� ��� � �# �� ��� �� �� ��������

���������� �# �� ������ � ��?��� #�� 0���� � ���� �

�� �?��� �� + ?���� �� 3* �� ����� � � ����

���� 4 �� ��� �# �� ���� � � �� ��� ����� �� ���

������� >� �� ��� ��� ������ ��� ���� � �� ������

����� �� >�4 ���� �+������� �� �� �������� � � ��0 �#

�� #��� ���� �� ��� ����� �� ��� ������� ���� ?� �

�������� ����� �� � �$�E � ��� #�� �� ����� �� #���4

�� ���0�� � ���� ���� �� �� ���0 �� �� � �� �� ���

�� ��� ������� �� ���� ���0 #�� �� � � �A ��� &1��4 A(4

�#�# :�!-���� �� ! ��� ,%!�� ������

5 � ����� � #���� � �� ���� ������ &1��4 !( �� ��

?��� � �# �� ����� ��� ��� �� ���� ������� ��

����� � ���+� � ������+� �����4 @� �� ���#�� �#

� ���� �� � ������� �� ��� �# ����� ��� ��� �� �

�� ��� � �# �� '� ���� ����������4 �

*# ���� �# .# /%�� 0 ��� �� �� 1�22$3 4$5�64$7�E!D�

1��4 E4 ������� ������� �# &�( �� ���������� �� ��� ������� � &+( �� ��� ����� �� ��� ������� #�� �� ��� �! � �DC � *� � �A��� ���0� �

+����� ������4 5��� �������� 0� �� ��� ���� � 1��4 �� ?��� >! � >� � �!�

Page 11: Morphology development during polymerization-induced phase separation in a polymer dispersed liquid crystal

������� #�� �0� ���� &�( �! � �DC � *� � �A�� ����

������� � �� �� ����� � ���+� ���� � &��( �! � �E!A � *� � �A�� ���� ������� � �� �� �����

������+�� +�� +��� ���� �� ����� �# �� '.' ��?���

� � �� �# �� ������ � '�2�� ��� ��?���4 ��

������ �� � ������ �� H�3� ���� ���� �� 0��� ��

����� ��� ��� �� ���� ��0�� � ����� '� �� � ����

��� 4 @ ��� &�(� �� ������ ����� #����0� � ���/�����

����� � ������� �� '.' ������+� �� �� '.' � ���+�

���� � +�� �� ����� ���� � � �� � ���+� ����� ���� 4

1��4 E ���������� �� ������� ������� �# &�( �� ������

����� �� ��� ������� � &+( �� ��� ����� �� ���

������� #�� ��� &�(4 �� �� +�� ��� ��� � ���� ��

��������� ���� ������ � ��� �� ����� � +��� ��������

��� �� � ��� ����� �� ��� ������� >��4 �� � �����

���� �������� �� ���+�+�� ������ �� ����� ���� �

�� � �� ������ � ��?��� 0�� � �� ��������� '.' ���� �

+�� � �� � ���+� ����� ���� 4 �� ������� ��������

��� �#���� �� ������ �� �� ����� ��� �� ������+�

'.' ���� � �� +���� � ���� �� ���� �� ��

����� 0�� #����� ������ �� � �� �� � ���+� '.'

���� 4 ���� �����? ���� ��� � �# �� ��������� .

������.��������� �� �#��� �� �� ��0 �� ����� � ��

� ���+� ����� ���� ��� � ��� #��� �� ����������

������+� �� � ���+� '.' �����4

@ ��� &��(� �� ����� � '�2�� ��� ��?��� 0�� � ��

��������� ���� �# �� '.' ��?��� � ����� +�� � ��

������+� ����� ���� 4�� ������ ������� �� ������

*# ���� �# .# /%�� 0 ��� �� �� 1�22$3 4$5�64$7� E!D;

1��4 ! 4 ������� ������� �# &�( �� ���������� �� ��� ������� � &+( �� ������� � � 11� ����� � #�� �� ��� �! � �E!A � *� � �A��� ���0� �

�� � ���� �� �0��,���, ����������4 5��� �������� 0� �� ��� �� ���� � 1��4 E ?��� �� +� �����4

Page 12: Morphology development during polymerization-induced phase separation in a polymer dispersed liquid crystal

��� � ������ �� � �� �� '.' +� ��� � ��� ��� �� ��

+�� ���� �� ����� ��� ��� �� 4 @� ������ �� ����

�������� �� ���+�+�� ������ +� �� ����� ���� �

0���� �� ������+� ����� ���� 4 %� ������� #�� ��

������+� ���� � ����� 6�������� � � �� ��� ���� �

�� ����������� �� ���� � �# ���� 6�������� � +��

��� 0���� ���0�� ������4 3� �� � ����� �?��� �� ����

&1��4 ! (4 ���� �� ��������� �# �� ������ � �� H�3�

���� ��� ���� ��,� �� ����� �� �� #��� �� ���������

�� �� � ���+� '.' ���� ������� �� ������+� ���� 4

�� ���� ���� �� ��?��� �� ������ #��� �� ������+�

����� �� �� � ���+� ����� ���� ��� � )@)34 ��

�������� � � �� +��� � ���� �� 0� �� �����

����� �� � ���+� ���� ���� �� +��� �� '.' ��?��� �

� �� ����� ��� ��� �����4 �� > �� ���������� �

+��� ���������� �� � ��� ����� �� >� ���0� �0��,�

��, �������� 0���� �� � ������� �������� ����� #�� ��

������ ���+���� '�� :A;�A$<4

@ 1��4 ! &+(� �� ������� � � ������� � ���� ���0� �

� ��>�+� ��, � ������� &� � � ; (� 0���� �� � ��� ����

�# �� )@)3 +� � ������ � �� ������+� �����

���� 4 %� �� ����� �� ���� � �� �� � ���+� ���� �

�� ������� � ��, +���� ���� �� &�#�� ! ��� ����(�

0��� �� �� � ����� � ������ �������� �# �� ���

������ 4 @ ���� ���� � �� � ���� �� ���� � ��

��� ��� � ���+� � � �� +��,��� 0��� �����

���� � �� ��,� � ���� � �� ����4 @ �� � ������

���0�� ���� �� � !� 6�� �� � ��� ��� ��, ���

��� �� � ����� � ��� 0���� ��� + �����+�� �� ��

� ���� ��������� �# �� ����� �������4 @ �� ���

����� �� � ! 6! �� �� ���� �� � ��� ����

0��� �� � � �� � ����� ����� ��������4 3���

���0�� �������������� ��� + +�� ?���� � �� �� �?�

�# �� ��0� ��04

%� ���0 � 1��4 !!� �� &� � ����� ������� � �� � �����

���� �# �� )@)3� �������� �# �� ������ � � ���

����� 0���� �� � �# �� � ��� ������������� �# )@)34

�� ���0�� ���� #�� �� ��� ����� �� ��� �������

>� �� ��������� ������� 0��� ���� �# �� ���������� 4

���� �+������� �� �� �������� � � ��0 �# �� #��� ���� ��

���� �������� 0�� ������ +� �� ����� ���� � �

�� ������+� ����� ���� � �� �� ����� � #��� ������

������� ����� � �� ���������� �� � ��� ����� �� ���

������� >��4 �� �������� �� � � �# �� ���� �# ! ��

��� ��� �� � ����� +���� �# �� �����? �������

��� +�0 �� )@)3 � �@)34 �� )@)3 ������ ��� ��

������ � �� ���� ����� +�� �� �@)3 ������+�� +����

��� ��� � � �� ��� �����4 ���� #��� �� �� �#�� � ��

��� �# �� ������� � 0�� ��+� ��?���� � �� ��

���� ����� � � +#�� �� �������������� ���� �##4

� �����������

� ��� �� ����� ���� �� ��� � �# '� ���� �

� � )*'� ����� ��� ������������ � �� ����

�������� �� + 0�� ���������� +� � ��������� � ��

������ ,� ���� � �� �� ����� � -� �+���.'� ��

&�*-'���� �( ������ � � �� /� ���� 0��� ��

���+� 1����.����� � &1�(2����.3��� &�3( �����4

�� �*-' ������ � �� +�������� �0� ����� ������ � �

0���� � �� ��� ���������� �� ��� ������� &�44 ��

����� #������ �# �� '��( �� ����� 0��� � � �

�� ��� ��� ����� �� ��� �������4 @� 0�� �� �

����� ���� �� ���� � '� ���� ���������� ��

���#�� �� �##�� +� �� ���� � �# H�3� ����

������ �� 0�� �� +� �� ����� ��� ��� �� ��� � ��

����� �# )@)34 %� � ������ ���������� �� �� ����

�������� �� ���������� +� �� ��� ������ � ��

� ����� � ��������� � �������� 0��� �� ���� � �#

�� H�3� ���� ��� � �� )@)3� �� #����0 +� ��

���������� ����� � � � �� ������ ���?���� 4 %� �� '�

���� ���� � ����� ���������� �� ����� � �� ������� #��

�� �##��������� ��?���4 �� ������������ �� � ����� �

� �0������ ���� �� � �##��������� ���������� ���� � '��

�� ��������� .������.��������� ��� ����� 0�� #�� ��

����� �� �� ����� � �� � ���+� ����� ���� ��#��

#��� �� ��������� �� �� � ���+� ��� ��� ���� �������

�� ������+� ���� �# '.' ���� �������� 4 %� ��

����� '� �� � ������ �# �! � �E!A� � �0��,���,

�������� ���� 0���� �� �� ���� � 0��� �� �+���

���������� �# �� ������ ���+���� '��4

�������� �������

�� ��� � 0��, �� �� �����+� +� �� ������� #���

�� 9���� �� 3�� � 1�� ���� ������� -�� � 9��+�

*# ���� �# .# /%�� 0 ��� �� �� 1�22$3 4$5�64$7�E!D$

1��4 !!4 ���&&�( ����� ���&�( ����� #�� �� ���������� �� � ��� ����� ��

��� �������� #�� �� ��� �! � �E!A � *� � �A��4

Page 13: Morphology development during polymerization-induced phase separation in a polymer dispersed liquid crystal

*�� EA��E�EB� *�� EE� ;A!E � 931�3��8 %�� �

'���� ������� 5������ �������� &%'�5�( -�� � 9��+�

DE�� !$C � 5��� =��� �# �� �� ������ ����� �

-�� �4

����������

:!< *�� M�4 @ 8 =����� =� ����4 '���� ��������8 ���������� � �

���4 3� �����8 ���� 3�� ��>�� !EE 4 �4 ;B!� ������ !$4

:�< *����� )34 '���� ������� ������� �4 3� �����8 ���� 3�� ��>��

!EEA4

:;< ��� M'4 @ 8 ����� �=� ����4 ��� �������� ���������� � �# �����

��� �4 90 J��,8 ����� *,,�� !EE$4 �4 ;$A4

:$< -� �� M*� 3� ����� �� 3�� � )34 @ 8 *��+ �� '+�0��� M'�

�����4 )��� ��� ����� � � �������� �� �� �4 90 J��,8

%����� )���� !ED;4

:A< ����,� )�� '�+ �,� ��4 )�� ����� �# �� � ����� �������4

90 J��,8 ���+��� H ������� )���� !EEA4

:B< 3� �� ��� �4 M ��� )��� !EEA"! �8AAB4

:C< ���� ���� ��� �4 M ��� )��� !EEA"! ;8C$C!4

:D< ���� ���� N��� N'� ��� �� ��� '-� ��� '�4 ������������

!EEB"�E8! A!4

:E< ��� �� ���� ���4 )��� �� 7 !EEB"A;8;B!D4

:! < ���� ���� ��� �4 M ��� )��� !EEC"! C8BDAE4

:!!< ���� ���� ��� �4 M ��� )��� !EED"! D8;�$E4

:!�< 1���� )M4 )�� ����� �# ������ ��������4 @�����8 ��� �� H �������

)���� !EA;4

:!;< 5��+��� 5� ��+�� '�� 3��0 ��4 )�����.������ �����+�����4

90 J��,8 %����� )���� !ECE4

:!$< ���� �� 3��� %4 N 9����#����� !EAE"��� % !$8DD�4

:!A< ���� �� 3��� %4 N 9����#����� !EB "!A8�DC4

:!B< - � )-� )���� M4 �� ������� �# ����� �������4 � 4 '� � 8

5?#�� 3�� ��>� )�+������� �� 5?#�� H ������� )���� !EE;4

:!C< ������� �'4 )��� �� % !EC!"$8!�;D4

:!D< ��� MJ� ��� ��� )��##��������� )� �����#� �� ��� �4 )��� ��

'�� !EE;"C!8��;�4

:!E< '� M��� ������ )'4 ��� ����� '�� ����� !EE;"�;C8�A4

:� < -����� 3�� �� ����� %4 )��� �� 7 !EE$"A 8$�$!4

:�!< -����� 3�� �� ����� %4 )��� �� '�� !EEA"C$8� ;$4

:��< M� M��� )��+��,�� �� *�� '�4 ������ ���� 3�� !EEA"$8AE4

:�;< ��� �� ' M�4 )��� �� '�� !EEB"CB8;C$B4

:�$< ���� ���� ' M�� ��� �4 @ 8 ��� +�� =%� 3������ -�� �����4

��� ������ � �� ���� �������� � ������ +� �4 � !� �

����4

:�A< ��� )�� �� %*4 ������������ !EEB"�E8DE;$4

:�B< 1�,�� M4 )��� �� 7 !EED"AD8BE;E4

:�C< 1�,�� M4 )��� �� 7 !EEE"AE8;�CA4

:�D< =������ 1� M��##��� M� '�� �� )4 M )��� !ED$"$A8!!�A4

:�E< )��##��������� )� =��� MM4 ��� ����� '�� ����� !EDA"!�C8

; !4

:; < '�� %M� 1����,�� -4 ������������ !EE�"�A8AAA!4

:;!< ��������� %� ���� �4 )��� �� 7 !EED"AD8ADA4

:;�< ��������� %� ���� �4 M ��� )��� !EED"! E8� �;4

:;;< = ��� � 1� ������ O� �����, H� = ��� � �4 ��������

����� 3���� !EED"C8AEE4

:;$< = ��� � 1� ������ O� �����, H� = ��� � �4 ������

������� !EED"C8$DCE4

:;A< *���� M�4 M ��� )��� !EE;"ED8E E$4

:;B< *���� M�� J� *4 ������������ !EED";!8!E;4

:;C< '� N� N�� � �� J� � J4 �������� ����� 3���� !EEC"B8!!A;4

:;D< '�� � %� -����� 3�� '� �� 3%� '�� %M4 )��� �� 7 ����

����� !EEE"B 8��E.;�4

:;E< 1�,�� M4 )��� �� 7 ���� ����� !EED"AD8�BE;E4

:$ < 1�,�� M4 )��� �� 7 !EEE"AE8;�CA4

:$!< ���� ���� ��� �4 M ��� )��� !EEE"!! 8AEED4

:$�< 90�+� �� *� ���� ���� ��� �4 M ��� )��� � "!!;8B$�E4

:$;< ��� �� @��� @� �����#� �4 M )��� @P !EE;";8;C4

:$$< ��� �� @��� @� 3� �� N��� N'4 @ 8 @���� %@� ��� �� �� � 3N*�

�����4 '���� ��������� ������ ������8 ��� �������� ��� ���

%�3 3�������� 3��� QB;�4 ����� ��� � *�8 %�3� !EEB4 �4 � !�

������ !;4

:$A< 5�� -4 )�� ����� �# ������������ 4 90 J��,8 �����@ ���

��� �� !ED!4

:$B< @ �� �4 ������ �� �� ���� ���������� � ������ +� �4

)��� )���� 3�� !EEA"� 8!!E4

:$C< J��� �,� �� ��,��� J� @ �� �4 )����� !EDE"; 8!D;E4

:$D< 5� ��� �� �� �� @ �� �4 )����� !EE$";A8;CC$4

:$E< ��� �7� *���� %4 )����� !ECE"� 8� ;4

:A < ��, �,� �� ��������� �4 )��� �� 7 !EE;"$D8$C4

:A!< *�� �� 70��� 314 ����� �# ������ � �����4 90 J��,8

%����� )���� !EDB4

:A�< =� � �4 M ��� )��� !ED;"CE8B;DC4

:A;< ��/���� �P� ���� 3*� ��� '�4 ��� ���� !EEA"C8�; 4

:A$< ��/���� �P� ���� 3*� ��� '�4 ��� ���� !EEB"D8�$A!4

*# ���� �# .# /%�� 0 ��� �� �� 1�22$3 4$5�64$7� E!DA