WO2014103039A1 - 重合性組成物および液晶表示素子 - Google Patents

重合性組成物および液晶表示素子 Download PDF

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潤一 馬場
翔太 吉田
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    • G02F1/13347—Constructional arrangements; Manufacturing methods based on polymer dispersed liquid crystals, e.g. microencapsulated liquid crystals working in reverse mode, i.e. clear in the off-state and scattering in the on-state

Definitions

  • the present invention relates to a polymerizable composition and a liquid crystal display device. Specifically, for example, the present invention relates to a polymerizable composition used in a liquid crystal display element and a liquid crystal display element in which such a polymerizable composition is used.
  • the liquid crystal display device has become a general display device with the spread of digitized electronic devices.
  • it is used in various electronic devices as an information display device for numerical values and an image display device for images.
  • a liquid crystal display element used for a liquid crystal display device includes two transparent substrates and a liquid crystal composition sandwiched between the substrates. Further, the liquid crystal composition sandwiched between the substrates is sealed with a sealing material so as not to leak outside.
  • Patent Document 1 describes a liquid crystal display device in which a ferroelectric liquid crystal layer is interposed between a pair of substrates.
  • the ferroelectric liquid crystal layer applies an alternating electric field in a state showing a chiral smectic C phase to a ferroelectric liquid crystal composition containing a liquid crystalline acrylate monomer and irradiates ultraviolet rays or electron beams.
  • the liquid crystal acrylate monomer is polymerized by heat or photocuring.
  • the liquid crystal display device described in Patent Document 1 has a problem that the ferroelectric liquid crystal layer sandwiched between the substrates is easily deformed or damaged by an external pressure.
  • the present invention has been made in view of the above points, and provides a polymerizable composition that can be a strong polymer while being sandwiched between substrates, and a liquid crystal display element that is strong and is not easily damaged.
  • the purpose is to do.
  • the polymerizable composition of the present invention comprises a curable resin, a monomer having at least one polar group selected from a hydroxyl group, a carboxyl group, and a phosphate group, and a bifunctional monomer. Including the remainder being a liquid crystal material.
  • the adhesion of the polymer of the polymerizable composition to the substrate of the liquid crystal display element is improved by the monomer having at least one polar group selected from a hydroxyl group, a carboxyl group and a phosphate group.
  • the adhesion with the conductive film formed on the substrate is improved by the monomer having a carboxyl group and a phosphate group.
  • the bifunctional monomer can maintain the vertical alignment of the liquid crystal material with respect to the substrate.
  • the monomer having at least one polar group selected from a hydroxyl group, a carboxyl group and a phosphate group can be an organic phosphate compound.
  • the curable resin may have an aliphatic urethane acrylate, isobornyl acrylate, acrylate ester, hydroxyethyl methacrylate, and a polymerization initiator.
  • the scattering property after applying a voltage to a liquid crystal display element comprising a polymer of the polymerizable composition can be exhibited.
  • the mixture is composed of 30 to 40% by mass of aliphatic urethane acrylate and 30 to 40% by mass of isobornyl acrylate based on the total amount of the mixture of the curable resin and the organic phosphate compound. And 1 to 10% by mass of an acrylate ester, 1 to 10% by mass of hydroxyethyl methacrylate, 1 to 10% by mass of a photopolymerization initiator, and 1 to 50% by mass of an organic phosphoric acid compound.
  • the blending amount of the organic phosphate compound it is preferable to suppress the blending amount of the organic phosphate compound to 3% by mass or less.
  • the current value after applying a voltage to a liquid crystal display element comprising a polymer of the polymerizable composition can be kept low.
  • the mass ratio of the mixture of the curable resin and the organic phosphate compound: the bifunctional monomer may be 10:90 to 90:10.
  • the mass ratio of the mixture of the curable resin, the organic phosphoric acid compound, and the bifunctional monomer to the liquid crystal material is 10:90 to 90:10. it can. Among them, the range of 30:70 to 40:60 is preferable.
  • the liquid crystal display element of the present invention includes a first substrate on which a first electrode is formed, and a first substrate on which the second electrode is formed.
  • a second substrate a curable resin, a monomer having at least one polar group selected from a hydroxyl group, a carboxyl group, and a phosphate group, sandwiched between the first substrate and the second substrate
  • a polymer / liquid crystal composite material which is a polymer of a polymerizable composition containing a bifunctional monomer and the balance being a liquid crystal material.
  • the adhesion of the polymer of the polymerizable composition to the substrate of the liquid crystal display element is improved by the monomer having at least one polar group selected from a hydroxyl group, a carboxyl group and a phosphate group.
  • the adhesion with the conductive film formed on the substrate is improved by the monomer having a carboxyl group and a phosphate group.
  • the bifunctional monomer can maintain the vertical alignment of the liquid crystal material with respect to the substrate.
  • the polymerizable composition according to the present invention can be a strong polymer while being sandwiched between substrates.
  • the liquid crystal display element according to the present invention is strong and hardly damaged.
  • the polymerizable composition of the present invention includes a curable resin, a monomer having at least one polar group selected from a hydroxyl group, a carboxyl group, and a phosphate group, and a bifunctional monomer, the balance being a liquid crystal material It is.
  • the curable resin, the monomer having a polar group, and the bifunctional monomer can be polymerized by heat irradiation or light irradiation, that is, ultraviolet irradiation.
  • thermosetting resin or a photocurable resin examples include a heat or photocurable urethane acrylate resin, a heat or photocurable polyester acrylate resin, a heat or photocurable epoxy acrylate resin, a heat or photocurable resin, and the like.
  • Type polyol acrylate resin, heat or photo-curing type epoxy resin In order to increase the polymerization rate, a polymerization initiator may be added to the heat or ultraviolet curable resin.
  • thermosetting resin or photocurable resin examples include those having aliphatic urethane acrylate, isobornyl acrylate, acrylate ester, hydroxyethyl methacrylate, and a polymerization initiator. .
  • examples of the monomer having at least one polar group selected from a hydroxyl group, a carboxyl group, and a phosphate group include organic phosphate compounds that are monomers having a phosphate group.
  • aliphatic urethane acrylate 30 to 40% by mass isobornyl acrylate 30 to 40% by mass, acrylate ester 1 to 10% by mass, hydroxy
  • aliphatic urethane acrylate 30 to 40% by mass isobornyl acrylate 30 to 40% by mass, acrylate ester 1 to 10% by mass, hydroxy
  • a mixture containing 1 to 10% by mass of ethyl methacrylate, 1 to 10% by mass of a polymerization initiator, and 1 to 50% by mass of an organic phosphoric acid compound can be used.
  • examples of the bifunctional monomer include 1,9-nonanediol-dimethacrylate, polyethylene glycol-dimethacrylate, polypropylene glycol-dimethacrylate, polyethylene glycol-diacrylate, and polypropylene glycol-diacrylate.
  • the mass ratio of the mixture of the curable resin and the organic phosphate compound: the bifunctional monomer is, for example, 10:90 to 90:10, preferably 40:60 to 60:40, and most preferably 50:50.
  • the mass ratio of the mixture of curable resin, organophosphate compound, and bifunctional monomer: liquid crystal material is, for example, 10:90 to 90:10, and preferably 30:70 to 40:60. Most preferably, it is 35:65.
  • a permeable conductive film is formed on one side of each of the two substrates. Then, the conductive film is baked at, for example, 250 ° C. for 1 hour to form an electrode.
  • a transmissive substrate can be used as the substrate.
  • a glass substrate, a polycarbonate substrate, an acrylic substrate, and a film substrate are mentioned.
  • the conductive film having transparency include an indium tin oxide (ITO) conductive film, a tin oxide conductive film, a zinc oxide conductive film, and a polymer conductive film.
  • a polyimide-based vertical alignment agent or a polyamide-based vertical alignment agent is applied on the electrode, and is heated and cured at, for example, 280 ° C. for 1 hour to form an alignment film.
  • a spacer is mixed and dispersed in the polymerizable composition of the present invention.
  • specific examples of the spacer include a granular resin spacer and a granular glass spacer.
  • the polymerizable composition of the present invention in which the spacer is dispersed is applied on the alignment film of one substrate.
  • the other substrate is bonded to the substrate coated with the polymerizable composition of the present invention (laminate). At this time, both substrates are bonded together so that the alignment films face each other.
  • the polymerizable composition of the present invention is irradiated with ultraviolet rays.
  • the intensity of the irradiated ultraviolet light is 1 mW / cm 2 to 200 mW / cm 2 , preferably 10 mW / cm 2 to 30 mW / cm 2 .
  • the wavelength of the irradiated ultraviolet light is 300 to 400 nm.
  • the irradiation time of ultraviolet rays is 5 to 300 seconds, preferably 25 to 60 seconds.
  • a plurality of monomers of the polymerizable composition of the present invention are copolymerized to form a polymer, and the liquid crystal material and the polymer material form a thin film (liquid crystal layer).
  • the liquid crystal display element of the present invention in which the polymer / liquid crystal composite material is sandwiched between the substrates can be obtained.
  • the film thickness of the polymer / liquid crystal composite material is adjusted between 1 and 100 ⁇ m, but it is preferably 1 to 20 ⁇ m in consideration of alignment maintenance, scattering property and driving voltage of the liquid crystal material.
  • the polymerizable composition of the present invention is filled between two substrates with electrodes by a vacuum injection method, and then the polymerizable composition of the present invention. And a method of irradiating with ultraviolet rays.
  • FIG. 1 is a schematic view showing an example of a liquid crystal display element to which the present invention is applied in a state where no voltage is applied.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of a liquid crystal display element to which the present invention is applied in a state where a voltage is applied.
  • the liquid crystal display element 1 of the present invention shown in FIGS. 1 and 2 is a first film in which a first ITO electrode (an example of the first electrode) 4 made of ITO is formed on one surface.
  • a substrate (an example of a first substrate) 2 is provided.
  • the liquid crystal display element 1 of this invention is arrange
  • the 2nd ITO electrode (an example of a 2nd electrode) 5 comprised by ITO is one side.
  • the second film substrate (which is an example of the second substrate) 3 is provided.
  • the liquid crystal display element 1 of the present invention includes a first alignment film 6 formed on the first ITO electrode 4.
  • the liquid crystal display element 1 of the present invention includes a second alignment film 7 formed on the second ITO electrode 5.
  • the first film substrate 2 and the second film substrate 3 have the alignment films (the first alignment film 6 and the second alignment film 7) facing each other. Are arranged.
  • the polymer / liquid crystal composite material 8 in which the liquid crystal material 8A is dispersed in the polymer 8B is sandwiched between the first film substrate 2 and the second film substrate 3.
  • the liquid crystal material 8A of the polymer / liquid crystal composite material 8 includes the first film substrate 2 and the second film substrate. Orientated substantially perpendicularly to 3.
  • the liquid crystal material 8A of the polymer / liquid crystal composite material 8 is irregularly aligned.
  • the liquid crystal display element 1 of the present invention shown in FIG. 1 is in a transmissive state when no voltage is applied, and the liquid crystal display element 1 of the present invention shown in FIG. 2 is in a non-transmissive state when a voltage is applied. Accordingly, the liquid crystal display element 1 of the present invention is a reverse mode (reverse type) liquid crystal display element.
  • the obtained mixed liquid and the liquid crystal material were mixed so that the mass ratio of the mixed liquid: liquid crystal material was 35:65 to prepare a polymerizable composition.
  • a resin spacer (trade name: EX-0052-AC4, manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) having a thickness of 5 ⁇ m was added to the obtained polymerizable composition in an amount of 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of the polymerizable composition. By mixing, the resin spacer was sufficiently dispersed in the polymerizable composition.
  • an ITO conductive film made of ITO was formed on one surface of each of the two film substrates by sputtering.
  • the ITO conductive film was baked at 250 ° C. for 1 hour to form a first ITO electrode and a second ITO electrode.
  • a polyimide-based vertical alignment agent was applied to the ITO electrode, and the applied polyimide-based vertical alignment agent was cured by heating at 280 ° C. for 1 hour to form a first alignment film and a second alignment film.
  • the 1st film substrate in which the 1st alignment film and the 1st ITO electrode were formed, and the 2nd film substrate in which the 2nd alignment film and the 2nd ITO electrode were formed were obtained.
  • the polymerizable composition in which the resin spacer was dispersed was applied to the first alignment film of the first film substrate.
  • the first film substrate and the second film substrate were bonded together (laminate).
  • the first alignment film and the second alignment film were bonded so as to face each other.
  • the polymerizable composition has a uniform film surface.
  • the polymerizable composition was irradiated with ultraviolet rays having an intensity of 20 mW / cm 2 and a wavelength of 360 nm for 30 seconds to carry out a photopolymerization reaction.
  • the polymerizable composition became a polymer / liquid crystal composite material which is a polymer, and a liquid crystal display element was obtained.
  • the obtained liquid crystal display element was strong because the polymer / liquid crystal composite material as a polymer was sufficiently adhered to the film substrate.
  • the liquid crystal display element of the present invention had a turbidity of 20% or less and a transparency when no voltage was applied, but a voltage of 10 V or more was applied. In the state, the turbidity suddenly increased, and in a state where a voltage of 20 V or higher was applied, the turbidity exceeded 90% and was opaque. That is, it was demonstrated that the liquid crystal display element of the present invention is a reverse mode liquid crystal display element.
  • the liquid crystal display element including the alignment film has been described.
  • the liquid crystal display element of the present invention is disposed so as to face the first substrate on which the first electrode is formed, the first substrate, and the second substrate.
  • a second substrate on which the electrode is formed, and at least one polar group selected from a curable resin, a hydroxyl group, a carboxyl group, and a phosphate group, sandwiched between the first substrate and the second substrate As long as it is provided with a polymer / liquid crystal composite material that is a polymer of a polymerizable composition that includes a bifunctional monomer and the balance being a liquid crystal material, the alignment film may not necessarily be provided. .
  • the polymerizable composition of the present invention includes an adhesive substance called a monomer having at least one polar group selected from a hydroxyl group, a carboxyl group, and a phosphate group.
  • the coalescence improves the adhesion between the liquid crystal display element and the substrate.
  • the polymerizable composition according to the present invention can be a strong polymer while being sandwiched between the substrates. Further, the liquid crystal display element according to the present invention in which such a polymerizable composition is sandwiched between substrates is strong and hardly damaged.

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Abstract

　硬化性樹脂と、ヒドロキシル基、カルボキシル基およびリン酸基から選ばれる少なくとも１つの極性基を有するモノマーと、二官能モノマーとを含み、残部が液晶材料である重合性組成物、および第１の電極が形成された第１の基板と、第１の基板と対向して配置され、第２の電極が形成された第２の基板と、第１の基板と第２の基板との間に挟持され、硬化性樹脂と、ヒドロキシル基、カルボキシル基およびリン酸基から選ばれる少なくとも１つの極性基を有するモノマーと、二官能モノマーとを含み、残部が液晶材料である重合性組成物の重合体である高分子／液晶複合材料とを備える液晶表示素子。

Description

重合性組成物および液晶表示素子
　本発明は重合性組成物および液晶表示素子に関する。詳しくは、例えば液晶表示素子に使用される重合性組成物、およびかかる重合性組成物が使用された液晶表示素子に係るものである。
　液晶表示装置は、デジタル化された電子機器の普及に伴い、一般的な表示装置となっている。特に、数値などの情報表示装置、映像などの画像表示装置として多様な電子機器において利用されている。
　また、液晶表示装置に用いられる液晶表示素子は、２枚の透明な基板と、基板間に挟持された液晶組成物とを備える。また、基板間に挟持された液晶組成物は、外部に漏れないようにするために、シール材によって封じ込められる。
　また、様々な液晶表示装置が提案されており、例えば、特許文献１には、一対の基板間に強誘電性液晶層を介在した液晶表示装置が記載されている。
　ここで、強誘電性液晶層は、液晶性アクリレートモノマーを含有した強誘電性液晶組成物に対し、カイラルスメクチックＣ相を示す状態で交流電界を印加するとともに、紫外線もしくは電子線を照射することで、液晶性アクリレートモノマーを熱または光硬化させ高分子化したものである。
特開２００２－０３１８２１号公報
　しかしながら、特許文献１に記載された液晶表示装置は、基板間に挟持された強誘電性液晶層が、外圧によって変形しやすかったり、破損しやすかったりという問題があった。
　本発明は、以上の点に鑑みて創案されたものであり、基板間に挟持された状態で強固な重合体となることができる重合性組成物、および強固で破損しにくい液晶表示素子を提供することを目的とする。
　上記の目的を達成するために、本発明の重合性組成物は、硬化性樹脂と、ヒドロキシル基、カルボキシル基およびリン酸基から選ばれる少なくとも１つの極性基を有するモノマーと、二官能モノマーとを含み、残部が液晶材料であるものである。
　ここで、ヒドロキシル基、カルボキシル基およびリン酸基から選ばれる少なくとも１つの極性基を有するモノマーによって、重合性組成物の重合体は、液晶表示素子の基板との密着性が向上する。特に、カルボキシル基およびリン酸基を有するモノマーによって、基板に形成された導電膜との密着性が向上する。
　また、二官能モノマーによって、基板に対する液晶材料の垂直配向を維持できる。
　また、本発明の重合性組成物において、ヒドロキシル基、カルボキシル基およびリン酸基から選ばれる少なくとも１つの極性基を有するモノマーは、有機リン酸化合物であるものとすることができる。
　さらに、本発明の重合性組成物において、硬化性樹脂は、脂肪族ウレタンアクリレートと、イソボルニルアクリレートと、アクリレートエステルと、ヒドロキシエチルメタクリレートと、重合開始剤とを有するものとすることができる。
　この場合、重合性組成物の重合体を備える液晶表示素子に電圧を印加した後の散乱性を発揮させることができる。
　また、本発明の重合性組成物において、硬化性樹脂と有機リン酸化合物との混合物の全量基準で、混合物は、脂肪族ウレタンアクリレート３０～４０質量％と、イソボルニルアクリレート３０～４０質量％と、アクリレートエステル１～１０質量％と、ヒドロキシエチルメタクリレート１～１０質量％と、光重合開始剤１～１０質量％に、有機リン酸化合物１～５０質量％とを含むものとすることができる。
　この際、有機リン酸化合物の配合量を３質量％以下に抑えることが好ましい。有機リン酸化合物の量を少なくすることにより、重合性組成物の重合体を備える液晶表示素子に電圧を印加した後の電流値を低く抑えることができる。
　また、本発明の重合性組成物において、硬化性樹脂と有機リン酸化合物との混合物：二官能モノマーの質量比は、１０：９０～９０：１０であるものとすることができる。
　この場合、基板との密着性維持と、液晶材料の垂直配向維持を最適にすることができる。
　また、本発明の重合性組成物において、硬化性樹脂と、有機リン酸化合物と、二官能モノマーとの混合物：液晶材料の質量比は、１０：９０～９０：１０であるものとすることができる。その中で好ましいのは３０：７０～４０：６０の範囲である。
　また、上記の目的を達成するために、本発明の液晶表示素子は、第１の電極が形成された第１の基板と、第１の基板と対向して配置され、第２の電極が形成された第２の基板と、第１の基板と第２の基板との間に挟持され、硬化性樹脂と、ヒドロキシル基、カルボキシル基およびリン酸基から選ばれる少なくとも１つの極性基を有するモノマーと、二官能モノマーとを含み、残部が液晶材料である重合性組成物の重合体である高分子／液晶複合材料とを備える。
　ここで、ヒドロキシル基、カルボキシル基およびリン酸基から選ばれる少なくとも１つの極性基を有するモノマーによって、重合性組成物の重合体は、液晶表示素子の基板との密着性が向上する。特に、カルボキシル基およびリン酸基を有するモノマーによって、基板に形成された導電膜との密着性が向上する。
　また、二官能モノマーによって、基板に対する液晶材料の垂直配向を維持できる。
　本発明に係る重合性組成物は、基板間に挟持された状態で強固な重合体となることができる。
　本発明に係る液晶表示素子は、強固で破損しにくい。
電圧が印加されていない状態の本発明を適用した液晶表示素子の一例を示す概略図である。 電圧が印加された状態の本発明を適用した液晶表示素子の一例を示す概略図である。 本発明を適用した液晶表示素子に印加した電圧と濁度（Ｈａｚｅ）の関係を示す図である。
　以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明し、本発明の理解に供する。
　本発明の重合性組成物は、硬化性樹脂と、ヒドロキシル基、カルボキシル基およびリン酸基から選ばれる少なくとも１つの極性基を有するモノマーと、二官能モノマーとを含み、残部が液晶材料である混合物である。
　また、硬化性樹脂、極性基を有するモノマー、および二官能モノマーは、熱照射または光照射すなわち紫外線照射によって重合可能である。
　また、硬化性樹脂としては、例えば熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂が挙げられる。
　また、熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂としては、例えば、熱または光硬化型ウレタンアクリレート系樹脂、熱または光硬化型ポリエステルアクリレート系樹脂、熱または光硬化型エポキシアクリレート系樹脂、熱または光硬化型ポリオールアクリレート系樹脂、熱または光硬化型エポキシ樹脂が挙げられる。
　また、重合速度を速めるために、重合開始剤が熱または紫外線硬化性樹脂に添加されていてもよい。
　また、熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂は、具体的には例えば、脂肪族ウレタンアクリレートと、イソボルニルアクリレートと、アクリレートエステルと、ヒドロキシエチルメタクリレートと、重合開始剤とを有するものが挙げられる。
　また、ヒドロキシル基、カルボキシル基およびリン酸基から選ばれる少なくとも１つの極性基を有するモノマーとしては、例えば、リン酸基を有するモノマーである有機リン酸化合物が挙げられる。
　また、硬化性樹脂と有機リン酸化合物との混合物の全量基準で、脂肪族ウレタンアクリレート３０～４０質量％と、イソボルニルアクリレート３０～４０質量％と、アクリレートエステル１～１０質量％と、ヒドロキシエチルメタクリレート１～１０質量％と、重合開始剤１～１０質量％と、有機リン酸化合物１～５０質量％とを含む混合物を使用することができる。
　また、二官能モノマーとしては、例えば、１，９－ノナンジオール－ジメタクリレート、ポリエチレングリコール－ジメタクリレート、ポリプロピレングリコール－ジメタクリレート、ポリエチレングリコール－ジアクリレート、ポリプロピレングリコール－ジアクリレートが挙げられる。
　また、硬化性樹脂と有機リン酸化合物との混合物：二官能モノマーの質量比は、例えば、１０：９０～９０：１０であり、好ましくは４０：６０～６０：４０であり、最も好ましくは、５０：５０である。
　また、硬化性樹脂と、有機リン酸化合物と、二官能モノマーとの混合物：液晶材料の質量比は、例えば、１０：９０～９０：１０であり、好ましくは３０：７０～４０：６０であり、最も好ましくは、３５：６５である。
　次に、本発明の重合性組成物を用いて、本発明の液晶表示素子を製造する方法の一例を説明する。
　２枚の基板それぞれの片面に透過性の導電膜を成膜する。そして、導電膜を例えば２５０℃で１時間焼成して電極と成す。
　ここで、基板としては、透過性を有する基板を利用することができる。例えばガラス基板、ポリカーボネート基板、アクリル基板、フィルム基板が挙げられる。
　また、透過性を有する導電膜としては、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）導電膜、酸化錫導電膜、酸化亜鉛導電膜、高分子導電膜が挙げられる。
　さらに、電極上に、ポリイミド系垂直配向剤もしくはポリアミド系垂直配向剤を塗布し、例えば２８０℃で１時間加熱して硬化させて配向膜を形成する。
　また、本発明の重合性組成物にスペーサーを混ぜて分散させる。
　ここで、スペーサーの種類としては、具体的には例えば、粒状の樹脂スペーサー、粒状のガラススペーサーが挙げられる。
　そして、スペーサーを分散させた本発明の重合性組成物を、一方の基板の配向膜上に塗布する。
　次に、本発明の重合性組成物が塗布された基板に、他方の基板を貼り合わせる（ラミネート）。このとき、配向膜同士が対向するようにして両基板を貼り合わせる。
　さらに、本発明の重合性組成物に紫外線を照射する。
　ここで、照射する紫外線の強度は、１ｍＷ／ｃｍ２～２００ｍＷ／ｃｍ２、好ましくは１０ｍＷ／ｃｍ２～３０ｍＷ／ｃｍ２である。また、照射する紫外線の波長は３００～４００ｎｍである。また、紫外線の照射時間は、５～３００秒、好ましくは、２５～６０秒である。
　紫外線が照射されている間、本発明の重合性組成物の複数のモノマーが共重合して高分子化し、液晶材料と高分子材料とが薄膜（液晶層）を形成する。
　以上のような手順により、高分子／液晶複合材料が基板の間に挟持された本発明の液晶表示素子が得られる。
　また、高分子／液晶複合材料の膜厚は１～１００μｍの間で調整するが、液晶材料の配向維持、散乱性および駆動電圧を考慮して、１～２０μｍであることが好ましい。
　また、その他の方法として、例えば、真空注入装置内において、電極付きの２枚の基板の間に、本発明の重合性組成物を真空注入法によって充填し、その後、本発明の重合性組成物に紫外線を照射する方法が挙げられる。
　図１は、電圧が印加されていない状態の本発明を適用した液晶表示素子の一例を示す概略図である。
　また、図２は、電圧が印加された状態の本発明を適用した液晶表示素子の一例を示す概略図である。
　図１および図２に示す本発明の液晶表示素子１は、ＩＴＯで構成された第１のＩＴＯ電極（第１の電極の一例である。）４が一方の面に形成された第１のフィルム基板（第１の基板の一例である。）２を備える。
　また、本発明の液晶表示素子１は、第１のフィルム基板２と対向して配置され、ＩＴＯで構成された第２のＩＴＯ電極（第２の電極の一例である。）５が一方の面に形成された第２のフィルム基板（第２の基板の一例である。）３を備える。
　また、本発明の液晶表示素子１は、第１のＩＴＯ電極４に形成された第１の配向膜６を備える。
　また、本発明の液晶表示素子１は、第２のＩＴＯ電極５に形成された第２の配向膜７を備える。
　また、図１および図２に示すように、第１のフィルム基板２と、第２のフィルム基板３とは、互いに配向膜（第１の配向膜６と第２の配向膜７）を対向させて配置されている。そして、第１のフィルム基板２と第２のフィルム基板３との間に、高分子８Ｂ中に液晶材料８Ａが分散した高分子／液晶複合材料８が挟持されている。
　また、図１に示すように、本発明の液晶表示素子１に電圧が印加されていない場合、高分子／液晶複合材料８の液晶材料８Ａは、第１のフィルム基板２および第２のフィルム基板３に対して略垂直に配向する。
　また、図２に示すように、本発明の液晶表示素子１に電圧が印加された場合、高分子／液晶複合材料８の液晶材料８Ａは、不規則に配向する。
　すなわち、図１に示す本発明の液晶表示素子１は、電圧非印加時において透過状態であり、図２に示す本発明の液晶表示素子１は、電圧印加時において不透過状態である。
　従って、本発明の液晶表示素子１は、リバースモード（リバース方式）の液晶表示素子である。
［実施例］
　液体全量基準で、脂肪族ウレタンアクリレート３８質量％、イソボルニルアクリレート３６質量％、アクリレートエステル９質量％、ヒドロキシエチルメタクリレート９質量％、光開始剤５質量％、および有機リン酸化合物３質量％を含む液体（商品名：ロックタイト３７３６、ヘンケル社製）と、１，９－ノナンジオール－ジメタクリレートとを、質量比が１：１となるように混合した。
　そして、得られた混合液と、液晶材料とを、混合液：液晶材料の質量比が３５：６５となるように混合して、重合性組成物を調製した。
　次に、得られた重合性組成物に、厚さ５μｍの樹脂スペーサー（商品名：ＥＸ－００５２－ＡＣ４、積水化学工業株式会社製）を、重合性組成物１００質量部に対して１質量部混ぜ合わせて、樹脂スペーサーを重合性組成物中に充分に分散させた。
　一方、２枚のフィルム基板それぞれの片面に、スパッタリング法でＩＴＯから成るＩＴＯ導電膜を成膜した。
　次に、ＩＴＯ導電膜を２５０℃で１時間焼成して第１のＩＴＯ電極と第２のＩＴＯ電極を形成した。
　さらに、ＩＴＯ電極にポリイミド系垂直配向剤を塗布し、塗布されたポリイミド系垂直配向剤を２８０℃で１時間加熱して硬化させ、第１の配向膜と第２の配向膜を形成した。
　このようにして、第１の配向膜と第１のＩＴＯ電極が形成された第１のフィルム基板、および第２の配向膜と第２のＩＴＯ電極が形成された第２のフィルム基板を得た。
　そして、樹脂スペーサーが分散した重合性組成物を、第１のフィルム基板の第１の配向膜に塗布した。
　次に、第１のフィルム基板と第２のフィルム基板とを貼り合わせた（ラミネート）。このとき、第１の配向膜と第２の配向膜が互いに対向するようにして貼り合わせた。
　これにより、重合性組成物が均一な膜面を有することになる。
　次に、重合性組成物に、強度２０ｍＷ／ｃｍ２、波長３６０ｎｍの紫外線を３０秒間照射し、光重合反応を行なった。これにより、重合性組成物は、重合体である高分子／液晶複合材料となり、液晶表示素子が得られた。
　得られた液晶表示素子は、重合体である高分子／液晶複合材料が、フィルム基板に充分に密着したものであり、強固であった。
　また、得られた液晶表示素子に様々な交流電圧を印加し、印加電圧と高分子／液晶複合材料の濁度との関係を調べた。結果を図３に示す。
　図３から明らかなように、本発明の液晶表示素子は、電圧が印加されていない状態では濁度が２０％以下であり、透明性を有していたが、１０Ｖ以上の電圧が印加された状態では、急激に濁度が上昇し、２０Ｖ以上の電圧が印加された状態では、濁度が９０％を超え、不透明であった。
　すなわち、本発明の液晶表示素子は、リバースモードの液晶表示素子であることが実証された。
　ここで、配向膜を備える液晶表示素子を説明したが、本発明の液晶表示素子が、第１の電極が形成された第１の基板と、第１の基板と対向して配置され、第２の電極が形成された第２の基板と、第１の基板と第２の基板との間に挟持され、硬化性樹脂と、ヒドロキシル基、カルボキシル基およびリン酸基から選ばれる少なくとも１つの極性基を有するモノマーと、二官能モノマーとを含み、残部が液晶材料である重合性組成物の重合体である高分子／液晶複合材料とを備えるのであれば、必ずしも配向膜を備えていなくてもよい。
　以上のように、本発明の重合性組成物は、ヒドロキシル基、カルボキシル基およびリン酸基から選ばれる少なくとも１つの極性基を有するモノマーという密着性物質を含んでいるので、重合性組成物の重合体は、液晶表示素子の基板との密着性が向上する。
　よって、本発明に係る重合性組成物は、基板間に挟持された状態で強固な重合体となることができる。
　また、このような重合性組成物を基板の間に挟持した本発明に係る液晶表示素子は、強固で破損しにくい。
　　　１　　液晶表示素子
　　　２　　第１のフィルム基板
　　　３　　第２のフィルム基板
　　　４　　第１のＩＴＯ電極
　　　５　　第２のＩＴＯ電極
　　　６　　第１の配向膜
　　　７　　第２の配向膜
　　　８　　高分子／液晶複合材料
　　　８Ａ　液晶材料
　　　８Ｂ　高分子

Claims (7)

  1. 　硬化性樹脂と、
    　ヒドロキシル基、カルボキシル基およびリン酸基から選ばれる少なくとも１つの極性基を有するモノマーと、
    　二官能モノマーとを含み、
    　残部が液晶材料である
    　重合性組成物。
  2. 　前記ヒドロキシル基、カルボキシル基およびリン酸基から選ばれる少なくとも１つの極性基を有するモノマーは、有機リン酸化合物である
    　請求項１に記載の重合性組成物。
  3. 　前記硬化性樹脂は、
    　脂肪族ウレタンアクリレートと、
    　イソボルニルアクリレートと、
    　アクリレートエステルと、
    　ヒドロキシエチルメタクリレートと、
    　重合開始剤とを有する
    　請求項２に記載の重合性組成物。
  4. 　前記硬化性樹脂と前記有機リン酸化合物との混合物の全量基準で、同混合物は、
    　脂肪族ウレタンアクリレート３０～４０質量％と、
    　イソボルニルアクリレート３０～４０質量％と、
    　アクリレートエステル１～１０質量％と、
    　ヒドロキシエチルメタクリレート１～１０質量％と、
    　重合開始剤１～１０質量％と、
    　有機リン酸化合物１～３質量％とを含む
    　請求項３に記載の重合性組成物。
  5. 　前記混合物：前記二官能モノマーの質量比は、１０：９０～９０：１０である
    　請求項４に記載の重合性組成物。
  6. 　前記硬化性樹脂と、前記有機リン酸化合物と、前記二官能モノマーとの混合物：前記液晶材料の質量比は、１０：９０～９０：１０である
    　請求項４に記載の重合性組成物。
  7. 　第１の電極が形成された第１の基板と、
    　該第１の基板と対向して配置され、第２の電極が形成された第２の基板と、
    　前記第１の基板と前記第２の基板との間に挟持され、硬化性樹脂と、ヒドロキシル基、カルボキシル基およびリン酸基から選ばれる少なくとも１つの極性基を有するモノマーと、二官能モノマーとを含み、残部が液晶材料である重合性組成物の重合体である高分子／液晶複合材料とを備える
    　液晶表示素子。
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