CN102224451A - 取向膜和具有取向膜的液晶显示装置以及取向膜的形成方法 - Google Patents

取向膜和具有取向膜的液晶显示装置以及取向膜的形成方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供取向膜和具有取向膜的液晶显示装置以及取向膜的形成方法。本发明的取向膜(100)包括：含有第一聚酰亚胺(p1)的第一取向层(102)；和含有多官能单体聚合而得到的聚合物(po)和第二聚酰亚胺(p2)的第二取向层(104)。多官能单体由通式(1)P1-A1-(Z1-A2)n-P2表示，在通式(1)中，P1和P2各自独立地为丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、乙烯基、乙烯氧基或环氧基，A1和A2各自独立地表示1，4-亚苯基、1，4-环己烷、2，5-噻吩或萘-2，6-二基，Z1为-COO-、-OCO-、-O-、-CONH-基或单键，n为0、1或2。

Description

取向膜和具有取向膜的液晶显示装置以及取向膜的形成方法
技术领域
本发明涉及取向膜和具有上述取向膜的液晶显示装置以及取向膜的形成方法。
背景技术
液晶显示装置不仅作为便携式电话的显示部等小型的显示装置使用也作为大型电视机使用。以往经常使用的TN(Twisted Nematic：扭转向列)模式的液晶显示装置具有比较狭窄的视野角，但近年制作出了IPS(In-Plane-Switching：面内开关)模式和VA(Vertical Alignment：垂直取向)模式这些广视野角的液晶显示装置。在这样的广视野角模式中，VA模式能够实现高对比度比，因此在很多液晶显示装置中被采用。
液晶显示装置具有规定其附近的液晶分子的取向方向的取向膜，在VA模式的液晶显示装置中，取向膜使液晶分子与其主面大致垂直地取向。一般的取向膜，由在耐热性、耐溶剂性和吸湿性等方面具有优点的聚酰亚胺形成。
作为VA模式的一种，已知有在1个像素区域形成多个液晶畴的MVA(Multi-domain Vertical Alignment：多畴垂直取向)模式。在MVA模式的液晶显示装置中，在夹着垂直取向型液晶层相对的一对基板中的至少一个的液晶层一侧设置有取向限制构造。取向限制构造例如为设置在电极的线状的狭缝(开口部)或肋(突起构造)。通过取向限制构造，从液晶层的一方或两侧施加取向限制力，形成取向方向不同的多个液晶畴(典型地为4个液晶畴)，实现了视野角特性的改善。
另外，作为VA模式的另一种，已知有CPA(Continuous Pinwheel Alignment：连续焰火状排列)模式。一般的CPA模式的液晶显示装置中，设置有具有对称性高的形状的像素电极，并且与液晶畴的中心对应地在相对电极设置有突起物。该突起物也被称为铆钉。当施加电压时，根据由相对电极和对称性高的像素电极形成的倾斜电场，液晶分子呈放射状倾斜取向。另外，通过铆钉的倾斜侧面的取向限制力，液晶分子的倾斜取向被稳定化。这样，通过1个像素内的液晶分子呈放射状取向，进行视野角特性的改善。
与通过取向膜规定液晶分子的预倾方向的TN模式的液晶显示装置不同，在MVA模式的液晶显示装置中，通过线状的狭缝或肋对液晶分子赋予取向限制力，因此，对像素区域内的液晶分子的取向限制力根据离狭缝或肋的距离而不同，像素内的液晶分子的响应速度会产生差异。同样，在CPA模式中像素内的液晶分子的响应速度也会产生差异，另外，像素电极的尺寸越大，响应速度的差异越显著。另外，在VA模式的液晶显示装置中，设置有狭缝、肋或铆钉的区域的光的透过率低，因此难以实现高亮度。
为了避免上述问题，已知有对于VA模式的液晶显示装置，也使用按照在不施加电压时从取向膜的主面的法线方向倾斜的方式对液晶分子赋予取向限制力的取向膜(例如，参照专利文献1、2)。
在专利文献1公开的液晶显示装置中，对取向膜进行了摩擦等取向处理，由取向膜规定液晶分子，使得液晶分子在不施加电压时也从其主面的法线方向倾斜地取向，由此，实现响应速度的提高。另外，取向膜按照1个像素内的液晶分子对称地取向的方式规定液晶分子的预倾方位，由此进行视野角特性的改善。在专利文献1公开的液晶显示装置中，在液晶层，根据第一取向膜的2个取向区域和第二取向膜的2个取向区域的组合形成有4个液晶畴，由此，实现了广视野角化。
另外，在专利文献2中公开的取向膜由具有光反应性官能基的感光性材料形成，通过从倾斜方向对该取向膜照射光，对该取向膜赋予预倾斜使得在不施加电压的状态下液晶分子从取向膜的主面的法线方向倾斜。通过这样的光取向处理被赋予预倾斜的取向膜也被称为光取向膜。在专利文献2中公开的光取向膜，通过使用含有光反应性官能基的键结构的取向膜材料，预倾角的偏差被控制在1°以下。
在使用1种聚合物形成的取向膜中，有时得不到充分的特性。因此，研究了由2种不同的聚合物形成取向膜(参照专利文献3和非专利文献1)。
专利文献3所公开的取向膜具有：由分子量和/或极性大的第一聚合物形成的主体层；和由分子量和/或极性小的第二聚合物形成的表面层。作为第一聚合物，使用含有几乎不产生内部DC偏置电压的芳香族的材料(例如，日产化学工业株式会社制造的SE7690)。另外，第二聚合物为相对于紫外线照射预倾角的变化大的材料，是环丁烷类的聚合物的材料。在专利文献3中，使用日产化学工业株式会社制造的SE7210作为第二聚合物。
另外，在非专利文献1中公开了一种取向膜，该取向膜包括以聚酰胺酸作为主要成分的下侧层、和以聚酰亚胺作为主要成分的上侧层。在非专利文献1中，通过适当设定预烘焙的温度和时间，进行上侧层和下侧层的二层分离。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平11-352486号公报
专利文献2：国际公开第2006/121220号小册子
专利文献3：日本特开平8-334771号公报
非专利文献
非专利文献1：Mu-Sun Kwak等，TFT-LCD中的混合型取向膜的观测(Observation of Hybrid Type Alignment Film in TFT-LCD)，2007年日本液晶学会讨论会演讲预稿集，2007年9月，PA03，p138
发明内容
发明要解决的课题
通常，在液晶显示装置中，当长时间持续显示同一图案时，即使切换显示，前面的图案也会残留。这样的现象也被称为影像残留。例如，在画面的一部分区域长时间显示白色，在其它区域长时间显示黑色之后，当在液晶面板整体显示相同的中间灰度时，之前显示白色的区域比之前显示黑色的区域看起来稍微明亮。
这样的影像残留的原因之一是由于电荷的蓄积。在显示黑色的区域蓄积的电荷量，与在显示白色的区域蓄积的电荷量不同，由于液晶中的杂质离子在取向膜与液晶层的界面蓄积而产生电场。因此，将整体切换为相同的灰度等级时，显示过白色和黑色的区域各自的液晶层被施加不同的电压而被识别为影像残留。
此外，这样的由电荷的蓄积引起的影像残留，通过在各像素施加极性反转的电压，能够在某种程度上抑制。因此，由电荷的蓄积引起的影像残留也被称为DC影像残留。另外，为了抑制DC影像残留而施加极性反转的电压的驱动也被称为极性反转驱动。此外，实际上，即使进行极性反转驱动，也难以施加极性完全对称的电压，产生的影像残留有时也被识别为闪烁。
另外，即使预倾角微小地变化也会产生影像残留。当预倾角变化时会对V-T特性产生影响，因此，即使施加相同电压，透过率也会变化。白显示时的施加电压与黑显示时的施加电压不同，因此，预倾角的变化量根据施加电压而不同，之后，将整体切换为相同的灰度等级时，有由于预倾角的变化而识别到影像残留的情况。这样的影像残留即使进行极性反转驱动也不能抑制，也被称为AC影像残留。
本发明鉴于上述课题而做出，其目的是提供抑制由预倾角的变化引起的影像残留的取向膜、和具有上述取向膜的液晶显示装置、以及取向膜的形成方法。
用于解决课题的手段
本发明的取向膜包括第一取向层和第二取向层，上述第一取向层含有第一聚酰亚胺，上述第二取向层含有与上述第一聚酰亚胺不同的第二聚酰亚胺和多官能单体聚合而得到的聚合物，上述多官能单体由通式(1)P1-A1-(Z1-A2)n-P2表示，在通式(1)中，P1和P2各自独立地为丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、乙烯基、乙烯氧基或环氧基，A1和A2各自独立地表示1，4-亚苯基、1，4-环己烷、2，5-噻吩或萘-2，6-二基，Z1为-COO-、-OCO-、-O-、-CONH-基或单键，n为0、1或2。
在某一实施方式中，上述多官能单体包括二甲基丙烯酸酯单体、二丙烯酸酯单体、二甲基丙烯酰胺单体和二丙烯酰胺单体中的至少1种单体。
在某一实施方式中，在上述多官能单体中，P1和P2为丙烯酸酯基，Z1为单键，n为0或1。
在某一实施方式中，在上述多官能单体中，P1和P2为甲基丙烯酸酯基，Z1为单键，n为0或1。
在某一实施方式中，在上述多官能单体中，P1和P2为丙烯酰胺基，Z1为单键，n为0或1。
在某一实施方式中，在上述多官能单体中，P1和P2为甲基丙烯酰胺基，Z1为单键，n为0或1。
在某一实施方式中，上述第一聚酰亚胺的前体的侧链不具有垂直取向性基。
在某一实施方式中，上述第一聚酰亚胺由通式(2x)表示：
Figure BPA00001374044200061
在某一实施方式中，上述第一聚酰亚胺的前体的侧链具有垂直取向性基。
在某一实施方式中，上述第一聚酰亚胺由通式(2y)表示：
R为碳原子数3到18的饱和烷基或不饱和烷基。
在某一实施方式中，上述第二聚酰亚胺由通式(3)表示：
Figure BPA00001374044200081
在某一实施方式中，上述第二聚酰亚胺具有由通式(4)表示的侧链：
Figure BPA00001374044200082
A表示根据情况被选自氟、氯、氰基中的基取代或者被C1-18环式、直链状或支链状的烷基残基取代的嘧啶-2，5-二基、吡啶-2，5-二基、2，5-亚噻吩基、2，5-亚呋喃基、1，4-或2，6-亚萘基或亚苯基，上述烷基残基根据情况被1个氰基或1个以上的卤素原子取代，并且，根据情况，烷基的不相邻的1个以上的-CH2-基被基Q置换，
B是未被取代、被氰基或卤素单取代、或者被卤素多取代的具有3～18个碳原子的直链状或支链状的烷基残基，在该烷基残基中，不相邻的1个以上的CH2基可以独立地被基Q置换，
C1和C2相互独立地表示芳香族或脂环式基，该芳香族或脂环式基未被取代、或者被氟、氯、氰基或环式、直链状或支链状的烷基残基取代，该烷基残基未被取代、或被氰基或卤素单取代、或者被卤素多取代，具有1～18个碳原子，不相邻的1个以上的CH2基可以独立地被基Q置换，
D表示氧原子或-NR1-，在此，R1表示氢原子或低级烷基，
S1和S2相互独立地表示共价单键或间隔基单位，
S3表示间隔基单位，
Q表示选自-O-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-Si(CH3)2-O-Si(CH3)2-、-NR1-、-NR1-CO-、-CO-NR1-、-NR1-CO-O-、-O-CO-NR1-、-NR1-CO-NR1-、-CH＝CH-、-C≡C-和-O-CO-O-中的基，在此，R1表示氢原子或低级烷基，
E、F相互独立地表示氢、氟、氯、氰基、根据情况被氟取代的具有1～12个碳原子的烷基，在该烷基中，根据情况，不相邻的1个以上的CH2基被-O-、-CO-O-、-O-CO-和/或-CH＝CH-置换。
在某一实施方式中，上述第二聚酰亚胺具有氟基。
在某一实施方式中，上述第二聚酰亚胺具有光反应性官能基。
在某一实施方式中，上述光反应性官能基为选自肉桂酸酯基、查耳酮基、二苯乙炔基、香豆素基和偶氮苯基中的任一个。
在某一实施方式中，上述第二聚酰亚胺的侧链具有垂直取向性基。
本发明的液晶显示装置包括：具有像素电极的有源矩阵基板；具有相对电极的相对基板；和设置在上述有源矩阵基板与上述相对基板之间的垂直取向型的液晶层，上述有源矩阵基板和上述相对基板中的至少一个还在上述液晶层一侧具有取向膜，上述取向膜具有第一取向层和第二取向层，上述第一取向层含有第一聚酰亚胺，上述第二取向层含有与上述第一聚酰亚胺不同的第二聚酰亚胺、和多官能单体聚合而得到的聚合物，上述多官能单体由通式(1)P1-A1-(Z1-A2)n-P2表示，在通式(1)中，P1和P2各自独立地为丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、乙烯基、乙烯氧基或环氧基，A1和A2各自独立地表示1，4-亚苯基、1，4-环己烷、2，5-噻吩或萘-2，6-二基，Z1为-COO-、-OCO-、-O-、-CONH-基或单键，n为0、1或2。
在某一实施方式中，上述取向膜按照在不施加电压时上述液晶层的液晶分子从上述取向膜的主面的法线方向倾斜的方式规定上述液晶分子。
在某一实施方式中，上述液晶显示装置具有多个像素，上述液晶层，对上述多个像素的各个，具有基准取向方位相互不同的多个液晶畴。
在某一实施方式中，上述多个液晶畴为4个液晶畴。
本发明的取向膜的形成方法包含：形成含有第一聚酰亚胺的第一取向层的工序；和形成第二取向层的工序，该第二取向层含有与上述第一聚酰亚胺不同的第二聚酰亚胺、和多官能单体聚合而得到的聚合物。
在某一实施方式中，形成上述第一取向层的工序包括：准备含有上述第一聚酰亚胺的前体的第一取向层材料的工序；涂敷上述第一取向层材料的工序；和使上述第一聚酰亚胺的前体酰亚胺化形成上述第一聚酰亚胺的工序。
在某一实施方式中，形成上述第一聚酰亚胺的工序包括以下工序：在赋予上述第一取向层材料后，进行预烘焙，之后，在比上述预烘焙的温度高的温度进行后烘焙。
在某一实施方式中，形成上述第二取向层的工序包括：准备第二取向层材料的工序，该第二取向层材料含有上述第二聚酰亚胺的前体和多官能单体；在上述第一取向层上涂敷上述第二取向层材料的工序；和形成使上述第二聚酰亚胺的前体酰亚胺化而得到的上述第二聚酰亚胺，并且形成使上述多官能单体聚合而得到的聚合物的工序。
在某一实施方式中，在准备上述第二取向层材料的工序中，上述多官能单体由通式(1)P1-A1-(Z1-A2)n-P2表示，在通式(1)中，P1和P2各自独立地为丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、乙烯基、乙烯氧基或环氧基，A1和A2各自独立地表示1，4-亚苯基、1，4-环己烷、2，5-噻吩或萘-2，6-二基，Z1为-COO-、-OCO-、-O-、-CONH-基或单键，n为0、1或2。
在某一实施方式中，在准备上述第二取向层材料的工序中，上述多官能单体相对于上述第二取向层材料的浓度为2wt％以上20wt％以下。
发明效果
根据本发明，能够抑制由预倾角的变化引起的影像残留。
附图说明
图1是本发明的取向膜的实施方式的示意性截面图。
图2(a)是本发明的液晶显示装置的实施方式的示意图，(b)是本实施方式的液晶显示装置中的液晶面板的示意图。
图3(a)～(c)分别是用于对本实施方式的液晶显示装置的制造方法进行说明的示意图。
图4(d)～(f)分别是用于对本实施方式的液晶显示装置的制造方法进行说明的示意图。
图5(a)是本实施方式的液晶显示装置中的取向膜的示意图，(b)是取向膜的示意图，(c)是表示液晶畴的中央的液晶分子的取向方向的示意图。
图6(a)是表示实施例1-1的液晶显示装置中的液晶分子的取向状态的示意图，(b)是表示从观察者一侧看到的第一、第二取向膜的取向处理方向的示意图。
图7(a)～(d)是用于对比较例的液晶显示装置中的取向膜的形成方法进行说明的示意图。
图8是表示在实施例4的液晶显示装置中，从观察者一侧看到的第一、第二取向膜的取向处理方向的示意图。
图9是表示在实施例5的液晶显示装置中，从观察者一侧看到的第一、第二取向膜的取向处理方向的示意图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的取向膜和具有上述取向膜的液晶显示装置的实施方式进行说明。
图1表示本实施方式的取向膜100的示意图。取向膜100具有：含有第一聚酰亚胺p1的第一取向层102；和含有第二聚酰亚胺p2和聚合物po的第二取向层104。第二取向层104与第一取向层102相比位于上侧。在取向膜100中，第一、第二聚酰亚胺p1、p2的主链大致在一个方向排列。
第一聚酰亚胺p1是施加电压后的电特性的变动小的聚酰亚胺，第一取向层102在降低残留DC电压方面有效地起作用。第一聚酰亚胺p1可以是所谓的水平取向膜成分的聚酰亚胺，或者也可以是所谓的垂直取向膜成分的聚酰亚胺。
另外，第二聚酰亚胺p2是相对于取向处理液晶分子的预倾角的变化大的聚酰亚胺，第二取向层104在液晶分子的取向控制方面有效地起作用。第二聚酰亚胺p2可以是在侧链具有垂直取向性基的聚酰亚胺。或者，第二聚酰亚胺p2可以在侧链或主链具有光反应性官能基。光反应性官能基例如为肉桂酸酯基、查耳酮基、二苯乙炔基、香豆素基和偶氮苯基。
此外，从降低残留DC电压的观点出发，第一取向层102越厚越优选。第一取向层102的厚度例如优选为50nm以上。但是，当第一取向层102过厚时，烧制所需要的时间过长，因此第一取向层102的厚度优选为120nm以下。另外，从液晶分子的取向控制的观点出发，优选第二取向层102薄。第二取向层102的厚度例如为10nm以上30nm以下。
例如，第一、第二聚酰亚胺p1、p2通过不同的前体的酰亚胺化(聚合)形成。此外，从降低残留DC电压的观点出发，优选第一聚酰亚胺p1的酰亚胺化率比第二聚酰亚胺p2的酰亚胺化率低。例如，第二聚酰亚胺p2的酰亚胺化率为50％以上，第一聚酰亚胺p1的酰亚胺化率为50％以下。
本实施方式的取向膜100具有含有聚合物po的第二取向层104，聚合物po也存在于取向膜100的表面。聚合物po通过多官能单体的聚合形成。聚合通过对多官能单体赋予热或光来进行。
取向膜100如以下那样形成。首先，准备取向膜材料。在本实施方式中，取向膜材料中，用于形成第一取向层102的材料与用于形成第二取向层104的材料不同。在以下的说明中，将用于形成第一取向层102的材料称为第一取向层材料，将用于形成第二取向层104的材料称为第二取向层材料。第一取向层材料是将第一聚酰亚胺p1的前体溶解在溶剂中而得到的材料。另外，第二取向层材料是将第二聚酰亚胺p2的前体溶解在溶剂中，并进一步混合多官能单体而得到的材料。多官能单体相对于第二取向层材料的浓度为2wt％以上20wt％以下。
涂敷第一取向层材料。第一取向层材料的涂敷，用印刷法、喷墨法或旋涂法进行。接着，将取向层材料的溶剂除去。例如，通过进行加热处理，进行溶剂的除去。另外，通过加热处理，第一聚酰亚胺p1的前体酰亚胺化为第一聚酰亚胺p1，形成第一取向层102。
这样形成第一取向层102后，在第一取向层102上涂敷第二取向层材料。第二取向层材料的涂敷，用印刷法、喷墨法或旋涂法进行。接着，将取向层材料的溶剂除去。例如，通过进行加热处理，进行溶剂的除去。另外，通过加热处理，形成第二取向层104，该第二取向层104含有第二聚酰亚胺p2的前体酰亚胺化而得到的第二聚酰亚胺p2、和多官能单体聚合而得到的聚合物po。聚合物po也存在于取向膜100的表面，由此，液晶分子的预倾角的变化被抑制。
通过多官能单体的聚合形成的聚合物po具有3维的网眼结构。另外，该多官能单体可以在多个官能基之间具有2个以上的直接结合的环结构或1个以上的缩环结构，在该情况下，对变形的自由度低，聚合物po对于应力难以变形。通过含有这样的聚合物po，取向膜100在结构上被稳定化，取向特性的变动被抑制。例如，多官能单体包括具有多个乙烯基的二甲基丙烯酸酯、二丙烯酸酯、二丙烯酰胺和二甲基丙烯酰胺中的至少1种单体。
以下，参照图2，说明具有本实施方式的取向膜110、120的液晶显示装置200。图2(a)表示液晶显示装置200的示意图。液晶显示装置200包括液晶面板300、驱动液晶面板300的驱动电路350和控制驱动电路350的控制电路360。另外，虽然没有图示，但液晶显示装置200根据需要可以包括背光源。
如图2(b)所示，液晶面板300包括：具有第一取向膜110的有源矩阵基板220；具有第二取向膜120的相对基板240；和设置在有源矩阵基板220与相对基板240之间的液晶层260。有源矩阵基板220还具有第一绝缘基板222和像素电极224，第一取向膜110覆盖像素电极224。另外，相对基板240还具有第二绝缘基板242和相对电极244，第二取向膜120覆盖相对电极244。液晶层260被夹在有源矩阵基板220与相对基板240之间。例如，第一、第二绝缘基板222、242为透明的玻璃基板。
在液晶显示装置200，设置有沿着多行和多列的矩阵状的像素。在有源矩阵基板220，对各像素设置有至少1个开关元件(例如，薄膜晶体管(Thin Film Transistor：TFT))(在此没有图示)，有源矩阵基板220也被称为TFT基板。在本说明书中，“像素”是指在显示中表现特定的灰度等级的最小单位，在彩色显示中，例如，对应于表现R、G和B各自的灰度等级的单位，也被称为点。R像素、G像素和B像素的组合构成1个彩色显示像素。“像素区域”是指与显示的“像素”对应的液晶面板300的区域。
此外，虽然没有图示，但在有源矩阵基板220和相对基板240分别设置有偏光板。因此，2个偏光板配置成隔着液晶层260相互相对。2个偏光板的透过轴(偏光轴)配置成相互正交，配置成一个沿着水平方向(行方向)、另一个沿着垂直方向(列方向)。
第一取向膜110具有：含有第一聚酰亚胺p1的第一取向层112；和含有第二聚酰亚胺p2和聚合物po的第二取向层114。第二取向层114比第一取向层112更靠液晶层260一侧。同样，第二取向膜120具有：含有第一聚酰亚胺p1的第一取向层122；和含有第二聚酰亚胺p2和聚合物po的第二取向层124。第二取向层124比第一取向层122更靠液晶层260一侧。
第一聚酰亚胺p1通过使其前体酰亚胺化形成。另外，第二聚酰亚胺p2也通过使其前体酰亚胺化形成。聚合物po通过多官能单体的聚合形成。聚合通过对多官能单体赋予热或光来进行。
第一取向膜110由2种不同的取向层材料形成。第一取向层材料为将第一聚酰亚胺p1的前体溶解在溶剂中而得到的材料。例如，在像素电极224上涂敷第一取向层材料后，进行加热处理，进行溶剂的蒸发和酰亚胺化，由此形成含有第一聚酰亚胺p1的第一取向层112。加热处理例如在不同温度进行2次。
另一方面，第二取向层材料为将第二聚酰亚胺p2的前体和多官能单体溶解在溶剂中形成的材料。例如，在第一取向层112上涂敷第二取向层材料后，进行加热处理，进行溶剂的蒸发和酰亚胺化·聚合，由此形成含有第二聚酰亚胺p2和聚合物po的第二取向层114。加热处理例如在不同温度进行2次。通过像以上那样形成第一取向膜110。
同样，在相对电极244上涂敷第一取向层材料后，进行加热处理，进行溶剂的蒸发和酰亚胺化，由此形成含有第一聚酰亚胺p1的第一取向层122。之后，在第一取向层122上涂敷第二取向层材料后，进行加热处理，进行溶剂的蒸发和酰亚胺化·聚合，由此形成含有第二聚酰亚胺p2和聚合物po的第二取向层124。通过这样形成第二取向膜120。
液晶层260含有具有负的介电常数各向异性的向列型液晶材料(液晶分子262)。第一取向膜110和第二取向膜120分别被处理成：相对于垂直取向膜的表面，液晶分子262的预倾角小于90°。液晶分子262的预倾角为第一取向膜110和第二取向膜120的主面与被规定在预倾方向的液晶分子262的长轴所成的角度。
液晶层260虽然为垂直取向型，但是通过含有第二聚酰亚胺p2的第二取向层114、124，其附近的液晶分子262从第一、第二取向膜110、120的主面的法线方向稍微倾斜。预倾角例如在85°到89.7°的范围内。预倾角例如通过晶体旋转法测定。另外，液晶分子262的预倾方向被第二聚酰亚胺p2的侧链规定。在以下的说明中，有时将该成分也称为预倾角表现成分。
此外，由第一取向膜110产生的液晶分子262的预倾方位与由第二取向膜120产生的液晶分子262的预倾方位不同。例如，由第一取向膜110产生的液晶分子262的预倾方位与由第二取向膜120产生的液晶分子262的预倾方位90°交叉。此外，在此，在液晶层260中未添加手性剂，当向液晶层260施加电压时，液晶层260内的液晶分子按照第一、第二取向膜110、120的取向限制力取得扭转取向。但是，根据需要也可以在液晶层260中添加手性剂。液晶层260与正交尼科耳配置的偏光板组合进行常黑模式的显示。
另外，第一、第二取向膜110、120各自可以在每个像素具有多个取向区域。例如，将第一取向膜110的一部分遮蔽，从某个方向对第一取向膜110的规定区域照射光后，从不同的方向对没有照射光的其它区域照射光。另外，第二取向膜120也同样地形成。通过这样，能够在第一、第二取向膜110、120各自形成赋予不同的取向限制力的区域。
例如，第一聚酰亚胺p1由通式(2x)表示。
Figure BPA00001374044200171
由通式(2x)表示的第一聚酰亚胺p1有时也作为所谓的水平取向膜的成分使用。更具体而言，第一聚酰亚胺p1由结构式(2xa)表示。
Figure BPA00001374044200181
或者，第一聚酰亚胺p1由通式(2y)表示。
Figure BPA00001374044200191
在此，侧链(Side Chain)的R为碳原子数3到18的饱和烷基或不饱和烷基。此外，由通式(2y)表示的第一聚酰亚胺p1有时也作为所谓的垂直取向膜的成分使用。
另外，例如，第二聚酰亚胺p2由通式(3)表示。
Figure BPA00001374044200201
此外，第二聚酰亚胺p2的侧链可以含有光反应性官能基。在该情况下，通过光照射，在侧链形成二聚化位点。含有这样的第二聚酰亚胺p2的第二取向层114、124也被称为光取向层。例如，第二聚酰亚胺(Polyimide：PI)p2的侧链由通式(4)表示。
Figure BPA00001374044200202
在此，A表示根据情况被选自氟、氯、氰基中的基取代或者被C1-18环式、直链状或支链状的烷基残基取代的嘧啶-2，5-二基、吡啶-2，5-二基、2，5-亚噻吩基、2，5-亚呋喃基、1，4-或2，6-亚萘基或亚苯基，上述烷基残基根据情况被1个氰基或1个以上的卤素原子取代，并且，根据情况，烷基的不相邻的1个以上的-CH2-基被基Q置换。
另外，B是未被取代、被氰基或卤素单取代、或者被卤素多取代的具有3～18个碳原子的直链状或支链状的烷基残基，在该烷基残基中，不相邻的1个以上的CH2基可以独立地被基Q置换。
另外，C1和C2相互独立地表示芳香族或脂环式基，该芳香族或脂环式基未被取代、或者被氟、氯、氰基或环式、直链状或支链状的烷基残基取代，该烷基残基未被取代、或被氰基或卤素单取代、或者被卤素多取代，具有1～18个碳原子，不相邻的1个以上的CH2基可以独立地被基Q置换。另外，D表示氧原子或NR1-，在此，R1表示氢原子或低级烷基。
S1和S2相互独立地表示共价单键或间隔基单位。另外，S3表示间隔基单位。
另外，Q表示选自-O-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-Si(CH3)2-O-Si(CH3)2-、-NR1-、-NR1-CO-、-CO-NR1-、-NR1-CO-O-、-O-CO-NR1-、-NR1-CO-NR1-、-CH＝CH-、-C≡C-和-O-CO-O-中的基，在此，R1表示氢原子或低级烷基。E、F相互独立地表示氢、氟、氯、氰基、根据情况被氟取代的具有1～12个碳原子的烷基，在该烷基中，根据情况，不相邻的1个以上的CH2基被-O-、-CO-O-、-O-CO-和/或-CH＝CH-置换。
此外，优选A中有芳香族化合物，B中有碳化氟，D中有至少1个以上的烃基，E、F中有氢原子。
另外，该侧链可以含有氟原子。通过侧链含有氟原子，上述的影像残留被某种程度地抑制。
第二聚酰亚胺p2具体地说由结构式(3a)表示。
Figure BPA00001374044200221
在该情况下，通过对第一、第二取向膜110、120从其主面的法线方向的倾斜方向照射光，对第二聚酰亚胺p2赋予取向限制力，使得在不施加电压时液晶分子262从第一、第二取向膜110、120的主面的法线方向倾斜地取向。由结构式(3a)表示的第二聚酰亚胺p2也被称为光取向性聚酰亚胺，这样的处理也被称为光取向处理。光取向处理以非接触方式进行，因此不会像摩擦处理那样产生由摩擦引起的静电，能够提高成品率。
另外，在上述的说明中，第二聚酰亚胺p2具有光反应性官能基，作为取向处理进行光取向处理，但本发明并不限定于此。也可以第二聚酰亚胺p2在侧链具有垂直取向性基，作为取向处理进行摩擦处理或离子束照射。作为第二聚酰亚胺p2的前体，可以使用JSR株式会社制造的AL60101。在侧链含有垂直取向性基的第二聚酰亚胺p2也被称为垂直取向性聚酰亚胺。在第一、第二取向膜110、120形成后，通过对第一、第二取向膜110、120进行摩擦处理或离子束照射，能够对液晶分子262赋予预倾斜。
聚合物po为使多官能单体聚合而得到的聚合物。多官能单体由通式(1)表示。
P1-A1-(Z1-A2)n-P2  (1)
此外，在通式(1)中，P1和P2各自独立地为丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、乙烯基、乙烯氧基或环氧基，A1和A2各自独立地表示1，4-亚苯基、1，4-环己烷、2，5-噻吩或萘-2，6-二基，Z1为-COO-、-OCO-、-O-、-CONH-基或单键，n为0、1或2。例如，多官能单体的主链具有2个环状结构，多官能单体为联苯基二甲基丙烯酸酯、联苯基二丙烯酸酯、联苯基二甲基丙烯酰胺或联苯基二丙烯酰胺。
此外，在第二取向层114，存在第二聚酰亚胺p2和聚合物po，另一方面，在第一取向层112，存在第一聚酰亚胺p1但不存在聚合物po。同样，在第二取向层124内，存在聚酰亚胺p2和聚合物po两者，另一方面，在第一取向层122，存在聚酰亚胺p1但不存在聚合物po。
聚合物po也存在于第一、第二取向膜110、120的表面，由此，第一、第二取向膜110、120在结构上被稳定化，取向功能的变化被抑制，液晶层260的液晶分子262的预倾角被维持。此外，当单体是单官能单体时，作为聚合物形成的细长的直链状的聚合物容易变形，因此不能充分抑制取向功能的变化，但由于单体为多官能单体，其聚合物能够充分抑制取向功能的变化。此外，取向膜110、120不仅含有聚合物po还含有第一、第二聚酰亚胺p1、p2，取向膜110、120的耐热性、耐溶剂性和吸湿性等特性，与仅由聚酰亚胺形成的一般的取向膜相比，实质上没有降低。
第一、第二取向膜110、120的表面的聚合物po的浓度，与第一、第二取向膜110、120的内部相比极高。聚合物po的浓度，例如用飞行时间型二次离子质谱法(Time Of Flight-Secondary Ion Mass Spectrometry：TOF-SIMS)或者X射线光电子能谱法(X-ray Photoelectron Spectroscopy：XPS)测定。此外，在XPS中，例如能够使用Ulvac-Phi公司制造的装置一边用C60进行蚀刻一边分析深度方向的原子。
如上所述，聚合物po存在于第二取向层114、124的表面。这样，聚合物po存在于第一、第二取向膜110、120的表面，由此能够高效率地抑制液晶分子262的预倾角的变化。
此外，在上述的说明中，通过对第一取向层材料中含有的第一聚酰亚胺p1的前体进行加热处理，来进行第一聚酰亚胺p1的酰亚胺化，但本发明并不限定于此。第一取向层材料可以含有通过化学酰亚胺化具有一定的酰亚胺化率的第一聚酰亚胺p1。
另外，作为用于抑制由预倾角的变化引起的影像残留的其它技术，已知有Polymer Sustained Alignment Technology(聚合物稳定取向技术，以下称为“PSA技术”)。在PSA技术中，通过在对混合有少量的聚合性化合物(例如光聚合性单体)的液晶层施加电压的状态下，对聚合性化合物照射活性能量射线(例如紫外光)而生成的聚合物来控制液晶分子的预倾方向。
在此，对在一般的PSA技术中形成的取向维持层与本实施方式的液晶显示装置200的取向膜110、120中的聚合物po的不同进行说明。
在PSA技术中，取向维持层存在于取向膜上，当将液晶面板分解并用TOF-SIMS或XPS对有源矩阵基板或相对基板表面进行分析时，从基板的最表面检测出来自聚合成分的离子或原子。与此相对，在本实施方式的显示装置200中，聚合物po含有在取向膜110、120中，当将液晶面板分解并同样地对有源矩阵基板220或相对基板240的表面进行分析时，不仅检测出来自聚合物po的离子或原子还检测出来自第二取向层114、124的第二聚酰亚胺p2的离子或原子。由此可知，在有源矩阵基板220的表面存在第二聚酰亚胺p2和聚合物po，同样，在相对基板240表面存在第二聚酰亚胺p2和聚合物po。
另外，在PSA技术中，在制作出包括取向膜的液晶面板之后，通过照射光形成聚合物，但在本实施方式的液晶显示装置200中，第一、第二取向膜110、120含有聚合物po，在将有源矩阵基板220和相对基板240贴合之前已形成聚合物po。因此，即使在将有源矩阵基板220和相对基板240贴合的场所与制作出有源矩阵基板220或相对基板240的场所不同的情况下，也可以不在进行贴合的场所进行聚合物的形成，能够简便地制造液晶显示装置200。
另外，在PSA技术中，当在液晶层中残存未反应的单体时，电压保持率降低。因此，在PSA技术中，为了使残存单体减少，需要长时间照射紫外线。与此相对，在本实施方式的液晶显示装置200中，在取向膜中形成有抑制预倾角的变化的聚合物，因此，能够抑制电压保持率的降低、并且省略紫外线的长时间照射。
在本实施方式的液晶显示装置200中，如上所述，取向膜110、120含有聚合物po，由此，液晶分子262的预倾方向被固定化。这可认为是由于：预倾角表现成分的变形被聚合物po抑制，其结果，由第二聚酰亚胺p2产生的液晶分子262的取向方向，被维持在相对于取向膜110、120的主面大致垂直的方向。另外，由取向处理时的损伤产生的杂质等被聚合物po固定，杂质离子的产生被抑制，影像残留的发生被抑制。
在本实施方式的液晶显示装置200中，在第二取向层材料中导入由上述通式(1)表示的多官能单体，用通常的方法成膜，由此，通过多官能单体的聚合形成的聚合物po位于第一、第二取向膜110、120的液晶层260一侧。因此，能够使液晶分子262的预倾角稳定化，电压保持率高，而且残留DC被维持得很低，因此可防止影像残留。另外，与PSA技术不同，不需要在赋予液晶材料后进行光聚合，因此能够用简便的工序制造，也不会产生由在液晶材料中残存的单体导致的电压保持率降低的问题。
以下，参照图3和图4，说明液晶显示装置200的制造方法。
首先，如图3(a)所示，在第一绝缘基板222上形成像素电极224。此外，虽然在图3(a)中没有图示，在第一绝缘基板222与像素电极224之间，设置有TFT和与其连接的配线等。
接着，形成覆盖像素电极224的第一取向膜110。第一取向膜110的形成如以下那样进行。首先，准备2种取向层材料。第一取向层材料为将第一聚酰亚胺p1的前体溶解在溶剂中而得到的材料(混合物)。
例如，第一聚酰亚胺p1的前体(聚酰胺酸)由通式(2x’)表示。
由通式(2x’)表示的第一聚酰亚胺p1的前体有时也作为所谓的水平取向膜的材料使用。更具体地说，第一聚酰亚胺p1的前体由结构式(2xa’)表示。
或者，作为第一聚酰亚胺p1的前体(聚酰胺酸)，可以使用由通式(2y’)表示的化合物。
Figure BPA00001374044200281
在此，R为碳原子数3到18的饱和烷基或不饱和烷基。此外，由通式(2y’)表示的第一聚酰亚胺p1的前体有时也作为所谓的垂直取向膜的材料使用。
另外，第二取向层材料为将第二聚酰亚胺p2的前体和多官能单体溶解在溶剂中而得到的材料(混合物)。例如，第二聚酰亚胺p2的前体(聚酰胺酸)由通式(3’)表示。
Figure BPA00001374044200291
更具体地说，第二聚酰亚胺p2的前体由结构式(3a’)表示。
Figure BPA00001374044200301
另外，第二聚酰亚胺p2的前体(Polyamic Acid(聚酰胺酸)：PAA)的侧链由通式(4)表示。
Figure BPA00001374044200302
A表示根据情况被选自氟、氯、氰基中的基取代或者被C1-18环式、直链状或支链状的烷基残基取代的嘧啶-2，5-二基、吡啶-2，5-二基、2，5-亚噻吩基、2，5-亚呋喃基、1，4-或2，6-亚萘基或亚苯基，上述烷基残基根据情况被1个氰基或1个以上的卤素原子取代，并且，根据情况，烷基的不相邻的1个以上的-CH2-基被基Q置换。
另外，B是未被取代、被氰基或卤素单取代、或者被卤素多取代的具有3～18个碳原子的直链状或支链状的烷基残基，在该烷基残基中，不相邻的1个以上的CH2基可以独立地被基Q置换。
另外，C1和C2相互独立地表示芳香族或脂环式基，该芳香族或脂环式基未被取代、或者被氟、氯、氰基或环式、直链状或支链状的烷基残基取代，该烷基残基未被取代、或被氰基或卤素单取代、或者被卤素多取代，具有1～18个碳原子，不相邻的1个以上的CH2基可以独立地被基Q置换。另外，D表示氧原子或-NR1-，在此，R1表示氢原子或低级烷基。
S1和S2相互独立地表示共价单键或间隔基单位。另外，S3表示间隔基单位。
另外，Q表示选自-O-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-Si(CH3)2-O-Si(CH3)2-、-NR1-、-NR1-CO-、-CO-NR1-、-NR1-CO-O-、-O-CO-NR1-、-NR1-CO-NR1-、-CH＝CH-、-C≡C-和-O-CO-O-中的基，在此，R1表示氢原子或低级烷基。E、F相互独立地表示氢、氟、氯、氰基、根据情况被氟取代的具有1～12个碳原子的烷基，在该烷基中，根据情况，不相邻的1个以上的CH2基被-O-、-CO-O-、-O-CO-和/或-CH＝CH-置换。
在此，优选A中有芳香族化合物，B中有碳化氟，D中有至少1个以上的烃基，E、F中有氢原子。
另外，第二聚酰亚胺p2的侧链可以含有氟原子。通过第二聚酰亚胺p2的侧链含有氟原子，上述的影像残留被某种程度地抑制。
另外，第二聚酰亚胺p2可以具有含有作为光反应性官能基的肉桂酸酯基的侧链。在该情况下，通过光照射，在侧链形成二聚化位点。具体地说，第二聚酰亚胺p2由式(3a)表示。
Figure BPA00001374044200321
另外，该前体由式(3a’)表示。
Figure BPA00001374044200331
此外，多官能单体不与第二聚酰亚胺p2的前体形成共价键。
这样，第一取向层材料含有第一聚酰亚胺p1的前体(聚酰胺酸)，第二取向层材料含有第二聚酰亚胺p2及其前体(聚酰胺酸)。此外，在此，第二聚酰亚胺及其前体如结构式(3a)、(3a’)所示，在侧链具有光反应性官能基，而第一聚酰亚胺p1的前体如结构式(2xa’)所示在侧链不具有光反应性官能基。
或者，第二聚酰亚胺p2可以在侧链具有垂直取向性基，作为其前体可以使用JSR株式会社制造的AL60101。
在本实施方式中，如上所述，第二取向层材料含有多官能单体。多官能单体，例如，可以具有2个以上的直接结合的环结构或1个以上的缩环结构。例如，作为多官能单体，使用甲基丙烯酸酯类单体、丙烯酸酯类单体、甲基丙烯酰胺类单体或丙烯酰胺类单体。
多官能单体由通式(1)P1-A1-(Z1-A2)n-P2表示，在通式(1)中，P1和P2各自独立地为丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、乙烯基、乙烯氧基或环氧基，A1和A2各自独立地表示1，4-亚苯基、1，4-环己烷、2，5-噻吩或萘-2，6-二基，Z1为-COO-、-OCO-、-O-、-CONH-基或单键，n为0、1或2。
另外，溶剂例如含有γ-丁内酯和N-甲基吡咯烷酮(N-methylpyrrolidone：NMP)。多官能单体相对于第二取向层材料的浓度例如为2wt％以上20wt％以下。通过这样使第二取向层材料以低浓度含有多官能单体，能够用少量的多官能单体控制液晶分子262的取向。另外，当多官能单体的浓度高时，液晶显示装置的透过率有时会降低，但是多官能单体只要低浓度即可，因此能够抑制透过率的降低。
接着，涂敷第一取向层材料，进行加热处理。作为加热处理，例如，可以在不同温度进行2次加热处理。具体地说，在进行第一加热处理后，在比第一加热处理的温度高的温度进行第二加热处理。通过第一加热处理，溶剂的大部分被除去。此外，在以下的说明中，溶剂实质上被除去后的物质也称为取向膜。另外，通过之后的第二加热处理，酰亚胺化进行，取向层稳定化。第一加热处理也被称为临时烧制或预烘焙，第二加热处理也被称为正式烧制或后烘焙。通过加热处理，聚酰胺酸酰亚胺化形成第一聚酰亚胺p1。通过这样形成图3(b)所示的第一取向层112。
接着，如图3(c)所示，从喷嘴涂敷第二取向层材料，进行加热处理，由此形成第二取向层114。作为加热处理，例如，可以在不同温度进行2次加热处理。具体地说，在进行第一加热处理后，在比第一加热处理的温度高的温度进行第二加热处理。通过第一加热处理(预烘焙)，溶剂的大部分被除去。另外，通过之后的第二加热处理(后烘焙)，酰亚胺化进行，取向层稳定化。通过加热处理，聚酰胺酸酰亚胺化形成第二聚酰亚胺p2。此外，对于第一取向层材料和第二取向层材料各自，后烘焙的时间根据取向膜的种类、厚度和作为目标的酰亚胺化率来调整。酰亚胺化率，例如，能够通过加热温度来调整。第二取向层114的后烘焙温度可以与第一取向层112的后烘焙温度相同，或者也可以不同。另外，例如，后烘焙的时间优选为10分钟以上，更优选为40分钟左右。另外，通过加热处理，多官能单体聚合形成聚合物po，聚合物po也存在于第一取向膜110的表面。此外，聚合物po不与第二聚酰亚胺p2形成共价键。通过这样形成第二取向层114。
接着，对第一取向膜110进行取向处理。取向处理可以在形成第二取向层114时的第一加热处理后进行，也可以在第二加热处理后进行。取向处理，例如通过对第一取向膜110照射光来进行。例如，以20mJ/cm2以上200mJ/cm2以下的照射量，从相对于第一取向膜110的主面的法线方向倾斜的方向对第一取向膜110照射波长250nm以上400nm以下的范围内的光。此外，当照射量大于200mJ/cm2时，有取向膜劣化、电压保持率等降低的情况。另外，光的照射角度只要在从第一取向膜110的主面的法线方向倾斜5°以上85°以下的范围即可，另外，优选为40°以上60°以下。此外，当照射角度小时，难以赋予预倾角，当照射角度过大时，赋予相同的预倾斜很耗费时间。另外，光可以是非偏振光，也可以是直线偏振光、椭圆偏振光或圆偏振光。但是，在使用肉桂酸酯基作为光反应性官能基的情况下，使用直线偏振光。或者，作为取向处理，可以对第一取向膜110进行摩擦处理或离子束照射。通过像以上那样，形成图4(d)所示的有源矩阵基板220。
如图4(e)所示，在第二绝缘基板242上形成相对电极244。接着，在相对电极244上形成第二取向膜120。第二取向膜120与参照图3(a)～图3(c)说明的第一取向膜110同样地形成。
首先，准备取向层材料。例如，该取向层材料为与第一取向膜110的取向层材料同样的材料。接着，涂敷第一取向层材料，进行加热处理，由此形成第一取向层122。通过第一加热处理，溶剂的大部分被除去。通过之后的第二加热处理，酰亚胺化进行，取向层稳定化。聚酰胺酸酰亚胺化形成第一聚酰亚胺p1。
接着，涂敷第二取向层材料，进行加热处理，由此形成第二取向层124。通过第一加热处理，溶剂的大部分被除去。另外，通过之后的第二加热处理，酰亚胺化进行，取向层稳定化。通过加热处理，聚酰胺酸酰亚胺化形成第二聚酰亚胺p2。另外，通过加热处理，多官能单体聚合形成聚合物po，聚合物po也存在于第二取向膜120的表面。这样形成的第二取向膜120形成。之后，对第二取向膜120进行取向处理。取向处理与第一取向膜110的取向处理同样地进行。通过像以上那样形成相对基板240。
接着，如图4(f)所示，按照第一取向膜110和第二取向膜120相对的方式将有源矩阵基板220和相对基板240贴合。在本说明书中，将在形成液晶层之前，贴合有源矩阵基板和相对基板而形成的部件也称为“空面板”。
接着，准备液晶材料，在空面板的第一取向膜110与第二取向膜120之间赋予液晶材料，形成液晶层260。如上所述，对第一、第二取向膜110、120进行了取向处理，液晶分子262在不施加电压时也按照从第一、第二取向膜110、120的主面的法线方向倾斜的方式取向。另外，聚合物po维持液晶分子262的取向，作为结果，影像残留被抑制。通过这样形成液晶面板300。之后，在液晶面板300上安装图2(a)所示的驱动电路350、控制电路360，制作液晶显示装置200。
此外，在上述的PSA技术中，在施加电压的状态下形成聚合物。在这样一边施加电压一边照射用于形成聚合物的紫外线的情况下，需要对液晶面板施加电压的器件和照射紫外光的器件一体化的复杂的制造装置。另外，为了得到规定的取向，在对液晶面板长时间施加电压后照射紫外光，因此需要长时间使用该制造装置。另外，在通过滴下液晶材料形成液晶面板的液晶层的情况下，通常，在使用大型的母玻璃基板同时制作出多个液晶面板之后，分割大型的母玻璃基板取出各个液晶面板。在这样同时制作多个液晶面板的情况下，为了对多个液晶面板同时施加电压，需要设计成在母玻璃基板上形成特殊的配线。
另外，在制作尺寸特别大的液晶面板的情况下，难以对各像素的液晶层均匀地施加电压，当在施加不均匀电压的状态下进行紫外光的照射时，预倾角会有偏差。
另外，当在聚合物形成时施加电压的情况下，为了进行视野角特性的改善，需要在像素电极和相对电极设置肋、狭缝或铆钉，其结果，工序数目增加，并且实质的开口率降低。
与此相对，在本实施方式中在聚合物po形成时不施加电压。因此，即使不使用复杂的制造装置也能够容易地制造液晶显示装置200。另外，即使在滴下液晶材料形成液晶层260的情况下也能够容易地制作液晶面板。另外，在聚合物po形成时，可以不对所有的像素的液晶层260施加电压，因此，能够抑制液晶分子262的预倾角的变化。另外，能够不在像素电极224和相对电极244设置肋、狭缝或铆钉而进行视野角的改善，能够抑制工序的增加。
但是，可以在像素电极224和相对电极244设置狭缝、肋和/或铆钉。或者，可以不在像素电极224和相对电极244设置狭缝、肋和/或铆钉，可以根据由相对电极244和对称性高的像素电极224形成的倾斜电场使液晶分子262取向。由此，能够使施加电压时的液晶分子262的取向限制力进一步增大。
此外，在上述的说明中，第一、第二取向膜110、120由相同的取向层材料形成，但本发明并不限定于此。第一、第二取向膜110、120也可以由不同的取向层材料形成。例如，第一取向膜110的第一、第二聚酰亚胺p1、p2和聚合物po中的至少1个，可以与第二取向膜120的第一、第二聚酰亚胺p1、p2和聚合物po中的至少1个不同。
另外，在上述的说明中，第一、第二取向膜110、120分别含有聚合物po，但本发明并不限定于此。也可以第一、第二取向膜110、120的仅一个含有对应的聚合物po。
另外，在上述的说明中，有源矩阵基板220和相对基板240分别具有第一、第二取向膜110、120，但本发明并不限定于此。也可以有源矩阵基板220和相对基板240的仅一个具有对应的第一、第二取向膜110、120。
此外，在上述的说明中，聚合物po通过加热处理形成，但本发明并不限定于此。聚合物po也可以通过光的照射形成。例如，在该光照射中，优选使用主要射出波长365nm的紫外光(i线)的光源。照射时间例如为约500秒，光的照射强度为约20mW/cm2。在照射光进行聚合的情况下，即使光的照射强度在10mW/cm2以下，多官能单体也会充分聚合。光的波长优选在250nm以上400nm以下的范围内，波长更优选在300nm以上400nm以下的范围内。然而，即使用比400nm大的波长的光，聚合也充分地进行。另外，即使用波长300nm以下的光也能够进行聚合，但是当照射波长200nm附近的远紫外线时会发生有机物的分解，因此优选尽可能减少照射量。
另外，液晶显示装置200可以是4D-RTN(4 Domain-Reverse Twisted Nematic：4畴反转扭转向列)模式。以下，参照图5说明4D-RTN模式的液晶显示装置。
在图5(a)中，表示了被有源矩阵基板220的取向膜110规定的液晶分子的预倾方向PA1和PA2，在图5(b)中，表示了被相对基板240的取向膜120规定的液晶分子的预倾方向PB1和PB2。在图5(c)中，表示了在施加电压的状态下液晶畴A～D的中央的液晶分子的取向方向、和由于取向紊乱而看起来发暗的区域(畴线)DL1～DL4。此外，畴线DL1～DL4不是所谓的向错线。
在图5(a)～图5(c)中，示意性地表示了从观察者一侧观看时的液晶分子的取向方向。在图5(a)～图5(c)中，表示了按照圆柱状的液晶分子的端部(大致圆形部分)朝向观察者的方式倾斜。
如图5(a)所示，第一取向膜110具有第一取向区域OR1和第二取向区域OR2。被第一取向区域OR1规定的液晶分子，从第一取向膜110的主面的法线方向向-y方向倾斜，被第一取向膜110的第二取向区域OR2规定的液晶分子，从第一取向膜110的主面的法线方向向+y方向倾斜。另外，第一取向区域OR1与第二取向区域OR2的边界线，在列方向(y方向)延伸，并位于像素的行方向(x方向)的大致中心。这样，在第一取向膜110，设置有预倾方位不同的第一、第二取向区域OR1、OR2。
另外，如图5(b)所示，第二取向膜120具有第三取向区域OR3和第四取向区域OR4。被第三取向区域OR3规定的液晶分子从第二取向膜120的主面的法线方向向+x方向倾斜，该液晶分子的-x方向的端部朝向前面侧。另外，被第二取向膜120的第四取向区域OR4规定的液晶分子从第二取向膜120的主面的法线方向向-x方向倾斜，该液晶分子的+x方向的端部朝向前面侧。这样，在第二取向膜120，设置有预倾方位不同的第三、第四取向区域OR3、OR4。
取向处理方向，与将沿着液晶分子的长轴朝向取向区域的方向投影在该取向区域而得到的方位角成分对应。将第一、第二、第三和第四取向区域的取向处理方向也分别称为第一、第二、第三和第四取向处理方向。
在第一取向膜110的第一取向区域OR1，在第一取向处理方向PD1进行了取向处理，在第二取向区域OR2，在与第一取向处理方向PD1不同的第二取向处理方向PD2进行了取向处理。第一取向处理方向PD1与第二取向处理方向PD2大致反平行。另外，在第二取向膜120的第三取向区域OR3，在第三取向处理方向PD3进行了取向处理，在第四取向区域OR4，在与第三取向处理方向PD3不同的第四取向处理方向PD4进行了取向处理。第三取向处理方向PD3与第四取向处理方向PD4大致反平行。
如图5(c)所示，在像素的液晶层形成4个液晶畴A、B、C和D。液晶层260中，被第一取向膜110的第一取向区域OR1和第二取向膜120的第三取向区域OR3夹着的部分成为液晶畴A，被第一取向膜110的第一取向区域OR1和第二取向膜120的第四取向区域OR4夹着的部分成为液晶畴B，被第一取向膜110的第二取向区域OR2和第二取向膜120的第四取向区域OR4夹着的部分成为液晶畴C，被第一取向膜110的第二取向区域OR2和第二取向膜120的第三取向区域OR3夹着的部分成为液晶畴D。此外，第一、第二取向处理方向PD1、PD2与第三、第四取向处理方向PD3、PD4所成的角度大致为90°，各液晶畴A、B、C、D中的扭转角大致为90°。
液晶畴A～D的中央的液晶分子的取向方向，成为由第一取向膜110产生的液晶分子的预倾方向和由第二取向膜120产生的液晶分子的预倾方向的中间的方向。在本说明书中，将液晶畴的中央的液晶分子的取向方向称为基准取向方向，将基准取向方向中沿着液晶分子的长轴从背面向前面的方向的方位角成分(即，将基准取向方向投影在第一取向膜110或第二取向膜120的主面而得到的方位角成分)称为基准取向方位。基准取向方位使对应的液晶畴具有特征，对各液晶畴的视野角特性施加支配性的影响。在此，当将显示画面(纸面)的水平方向(左右方向)作为方位角方向的基准，取逆时针旋转为正(当将显示面比作钟表的表盘时，将3点钟方向作为方位角0°，以反时针旋转为正)时，4个液晶畴A～D的基准取向方向按照成为任意2个方向的差大致等于90°的整数倍的4个方向的方式设定。具体地说，液晶畴A、B、C、D的基准取向方位分别为225°、315°、45°、135°。
如图5(c)所示，在液晶畴A、B、C、D分别形成畴线DL1～DL4。与像素电极224的边缘部EG1的一部分平行地产生畴线DL1，与边缘部EG2的一部分平行地形成畴线DL2。另外，与像素电极224的边缘部EG3的一部分平行地形成畴线DL3，与边缘部EG4的一部分平行地形成畴线DL4。另外，在液晶畴A～D各自与其它液晶畴相邻的边界区域，观察到由虚线表示的向错线CL。向错线CL为上述的中央部的暗线。向错线CL与畴线DL1～DL4连续，产生了逆卍状的暗线。此外，在此，暗线为逆卍状，但暗线也可以为8字状。
另外，上述的液晶显示装置为4D-RTN模式，但本发明并不限定于此。液晶显示装置也可以为CPA模式。
另外，在上述的说明中，取向膜具有2层取向层，但本发明并不限定于此。取向膜也可以具有3层以上的取向层。
以下，说明本实施例的取向膜和液晶显示装置。
[实施例1]
(实施例1-1)
以下，参照图2、图3、图4和图6，说明实施例1-1的取向膜和液晶显示装置。实施例1-1的液晶显示装置也以RTN模式动作。
首先，在第一绝缘基板222的主面上，虽然没有图示，形成TFT和与TFT连接的配线和绝缘层等，在它们上形成像素电极224。同样，在第二绝缘基板242的主面上，虽然没有图示，形成具有彩色滤光片的着色层和绝缘层等，在它们上形成相对电极244。
接着，准备2种取向层材料。第一取向层材料是将由结构式(2xa’)表示的第一聚酰亚胺p1的前体(聚酰胺酸)溶解在溶剂中而得到的材料。第二取向层材料是将由结构式(3a’)表示的第二聚酰亚胺p2的前体(聚酰胺酸)溶解在溶剂中后，进一步溶解多官能单体而得到的材料。第二聚酰亚胺p2的前体在侧链具有肉桂酸酯基。另外，多官能单体是联苯基二甲基丙烯酸酯。多官能单体相对于第二取向层材料的浓度为10wt％。
在像素电极224上涂敷第一取向层材料。第一取向层材料的涂敷用印刷法、喷墨法或旋涂法进行。作为第一加热处理(预烘焙)，在90℃加热1分钟，某种程度地除去溶剂，进一步，作为第二加热处理(后烘焙)，在200℃加热40分钟。通过这样的加热处理，聚酰胺酸酰亚胺化，形成含有第一聚酰亚胺p1的第一取向层112。
接着，从喷嘴向第一取向层112上涂敷第二取向层材料。第二取向层材料的涂敷用印刷法、喷墨法或旋涂法进行。作为第一加热处理(预烘焙)，在90℃加热1分钟，某种程度地除去溶剂，进一步，作为第二加热处理(后烘焙)，在200℃加热40分钟。通过这样的加热处理，形成第二取向层114，该第二取向层114含有聚酰胺酸酰亚胺化而得到的第二聚酰亚胺p2、和多官能单体聚合而得到的聚合物po。通过这样，在像素电极224上形成第一取向膜110。
之后，通过从相对于第一取向膜110的主面的法线方向倾斜40°的方向以50mJ/cm2照射峰值波长330nm的P偏振光，进行光取向处理。同样，涂敷上述的2种取向层材料，在相对电极244上形成包括第一取向层122和第二取向层124的第二取向膜120，并进行光取向处理。此外，对第一、第二取向膜110、120进行分析时，联苯基二甲基丙烯酸酯聚合而得到的聚合物po仅存在于第二取向层114、124内，在第一取向层112、122内不存在。
接着，按照第一取向膜110和第二取向膜120相互相对、并且第一取向膜的取向处理方向与第二取向膜的取向处理方向所成的角度成为90°的方式将有源矩阵基板220和相对基板240贴合，并按照有源矩阵基板220与相对基板240的间隔成为4μm左右的方式固定。
接着，准备具有负的介电常数各向异性的向列型液晶材料，并将该向列型液晶材料赋予到有源矩阵基板220与相对基板240之间。液晶材料的介电常数各向异性Δε为-3，双折射率Δn为0.085。液晶分子262的预倾角为86.8°。
图6(a)表示实施例1-1的液晶显示装置中的液晶分子262的取向状态。如图6(b)所示，按照第一取向膜110的取向处理方向PD1与第二取向膜120的取向处理方向PD3所成的角度成为90°的方式将有源矩阵基板220和相对基板240贴合，液晶分子262的扭转角为90°。此外，在此，有源矩阵基板220的偏光板的偏光轴与第一取向膜110的取向处理方向平行，相对基板240的偏光板的偏光轴与第二取向膜120的取向处理方向平行。通过这样制作出液晶面板。
接着，对制作出的液晶面板，在室温进行持续50小时施加电压±10V的通电试验后，测定倾斜角变化量，结果预倾角变化量为0.02°。此外，通电试验结束后测定的电压保持率为99.5％以上，由此确认充分进行了通电。另外，将该液晶面板在70℃的烘箱中保管1000h后测定的电压保持率为99.5％以上。残留DC电压为50mV以下，充分低。这样制造出的液晶面板不发生影像残留。
(实施例1-2)
以下，参照图2、图3、图4和图6，说明实施例1-2的取向膜和液晶显示装置。实施例1-2的液晶显示装置也以RTN模式动作。
首先，在第一绝缘基板222的主面上，虽然没有图示，形成TFT和与TFT连接的配线和绝缘层等，在它们上形成像素电极224。同样，在第二绝缘基板242的主面上，虽然没有图示，形成具有彩色滤光片的着色层和绝缘层等，在它们上形成相对电极244。
接着，准备2种取向层材料。第一取向层材料是将由结构式(2xa’)表示的第一聚酰亚胺p1的前体(聚酰胺酸)溶解在溶剂中而得到的材料。第二取向层材料是将由结构式(3a’)表示的第二聚酰亚胺p2的前体(聚酰胺酸)溶解在溶剂中后，进一步溶解多官能单体而得到的材料。第二聚酰亚胺p2的前体在侧链具有肉桂酸酯基。另外，多官能单体是联苯基二甲基丙烯酸酯。多官能单体相对于第二取向层材料的浓度为10wt％。
在像素电极224上涂敷第一取向层材料。第一取向层材料的涂敷用印刷法、喷墨法或旋涂法进行。作为第一加热处理(预烘焙)，在90℃加热1分钟，某种程度地除去溶剂，进一步，作为第二加热处理(后烘焙)，在200℃加热40分钟。通过这样的加热处理，聚酰胺酸酰亚胺化，形成含有第一聚酰亚胺p1的第一取向层112。
接着，在第一取向层112上涂敷第二取向层材料。第二取向层材料的涂敷用印刷法、喷墨法或旋涂法进行。作为第一加热处理(预烘焙)，在90℃加热1分钟，某种程度地除去溶剂。之后，通过从相对于第一取向膜110的主面的法线方向倾斜40°的方向以50mJ/cm2照射峰值波长330nm的P偏振光，进行光取向处理。进一步，作为第二加热处理(后烘焙)，在150℃加热40分钟。通过这样的加热处理，形成第二取向层114，该第二取向层114含有聚酰胺酸酰亚胺化而得到的第二聚酰亚胺p2、和多官能单体聚合而得到的聚合物po。通过这样，在像素电极224上形成第一取向膜110。
同样，涂敷上述的2种取向层材料，在相对电极244上形成包括第一取向层122和第二取向层124的第二取向膜120，并且进行光取向处理。此外，对第一、第二取向膜110、120进行分析时，联苯基二甲基丙烯酸酯聚合而得到的聚合物po仅存在于第二取向层114、124内，在第一取向层112、122内不存在。
接着，按照第一取向膜110和第二取向膜120相互相对、并且第一取向膜的取向处理方向与第二取向膜的取向处理方向所成的角度成为90°的方式将有源矩阵基板220和相对基板240贴合，并按照有源矩阵基板220与相对基板240的间隔成为4μm左右的方式固定。
接着，准备具有负的介电常数各向异性的向列型液晶材料，并将该向列型液晶材料赋予到有源矩阵基板220与相对基板240之间。液晶材料的介电常数各向异性Δε为-3，双折射率Δn为0.085。液晶分子262的预倾角为87.5°。
有源矩阵基板220和相对基板240按照第一取向膜110的取向处理方向PD1与第二取向膜120的取向处理方向PD3所成的角度成为90°的方式被贴合，液晶分子262的扭转角为90°。此外，在此，有源矩阵基板220的偏光板的偏光轴与第一取向膜110的取向处理方向平行，相对基板240的偏光板的偏光轴与第二取向膜120的取向处理方向平行。通过这样制作出液晶面板。
接着，对制作出的液晶面板，在室温进行持续50小时施加电压±10V的通电试验后，测定倾斜角变化量，结果预倾角变化量为0.02°。此外，通电试验结束后测定的电压保持率为99.5％以上，由此确认充分进行了通电。另外，将该液晶面板在70℃的烘箱中保管1000h后测定的电压保持率为99.5％以上。残留DC电压为50mV以下，充分低。这样制造出的液晶面板没有发生影像残留。
(比较例1-1)
以下，说明比较例1-1的取向膜和液晶显示装置。比较例1-1的液晶显示装置也以RTN模式动作。在此，参照图7对比较例1-1的液晶显示装置中的有源矩阵基板的形成方法进行说明。
首先，在图7(a)所示的第一绝缘基板822的主面上，虽然图7中没有图示，形成TFT和与TFT连接的配线和绝缘层等，在它们上形成像素电极。同样，虽然图7中没有图示，在第二绝缘基板的主面上，形成具有彩色滤光片的着色层和绝缘层等，在它们上形成相对电极。
接着，准备2种取向层材料。第一取向层材料是将由结构式(2xa’)表示的第一聚酰亚胺的前体(聚酰胺酸)溶解在溶剂中而得到的材料。第二取向层材料是将由结构式(3a’)表示的第二聚酰亚胺的前体(聚酰胺酸)溶解在溶剂中后，进一步溶解多官能单体而得到的材料。第二聚酰亚胺的前体在侧链具有肉桂酸酯基。另外，多官能单体是联苯基二甲基丙烯酸酯。多官能单体相对于第二取向层材料的浓度为10wt％。
在像素电极上涂敷第一取向层材料。第一取向层材料的涂敷用印刷法、喷墨法或旋涂法进行。作为第一加热处理(预烘焙)，在90℃加热1分钟，某种程度地除去溶剂，形成图7(b)所示的第一取向层702。
接着，如图7(c)所示，从喷嘴向第一取向层702上涂敷第二取向层材料。第二取向层材料的涂敷用印刷法、喷墨法或旋涂法进行。作为第一加热处理(预烘焙)，在90℃加热1分钟，某种程度地除去溶剂，进一步，作为第二加热处理(后烘焙)，在200℃加热40分钟。通过这样的加热处理，如图7(d)所示形成混合层705，该混合层705由第一聚酰亚胺、聚酰胺酸酰亚胺化而得到的第二聚酰亚胺、和多官能单体聚合而得到的聚合物混合而成。通过这样，在像素电极上形成第一取向膜。之后，通过从相对于第一取向膜110的主面的法线方向倾斜40°的方向以50mJ/cm2照射峰值波长330nm的P偏振光，进行光取向处理。
同样，涂敷上述的2种取向层材料，在相对电极上形成第二取向膜，并且进行光取向处理。此外，对第一、第二取向膜进行分析时，均是第一取向层材料和第二取向层材料混合成为1个层状，联苯基二甲基丙烯酸酯聚合而得到的聚合物存在于取向膜整体。
接着，按照第一取向膜和第二取向膜相互相对、并且第一取向膜的取向处理方向与第二取向膜的取向处理方向所成的角度成为90°的方式将有源矩阵基板和相对基板贴合，并按照有源矩阵基板与相对基板的间隔成为4μm左右的方式固定。
接着，准备具有负的介电常数各向异性的向列型液晶材料，并将该向列型液晶材料赋予到有源矩阵基板与相对基板之间。液晶材料的介电常数各向异性Δε为-3，双折射率Δn为0.085。液晶分子的预倾角为88.2°。
有源矩阵基板和相对基板按照第一取向膜的取向处理方向与第二取向膜的取向处理方向所成的角度成为90°的方式被贴合，液晶分子的扭转角为90°。此外，在此，有源矩阵基板的偏光板的偏光轴与第一取向膜的取向处理方向平行，相对基板的偏光板的偏光轴与第二取向膜的取向处理方向平行。通过这样制作出液晶面板。
接着，对制作出的液晶面板，在室温进行持续50小时施加电压±10V的通电试验后，测定倾斜角变化量，结果预倾角变化量为0.16°。此外，通电试验结束后测定的电压保持率为99.5％以上，由此确认充分进行了通电。另外，将该液晶面板在70℃的烘箱中保管1000h后测定的电压保持率为99.5％以上。残留DC电压为50mV以下，充分低。这样制造出的液晶面板发生了影像残留。
可认为：在比较例1-1中，在形成第一取向层后没有进行后烘焙，因此没有发生酰亚胺化，通过涂敷第二取向层材料，第一取向层溶化，没有形成双层结构的取向膜。另外，第二取向层材料的溶液中含有的联苯基二甲基丙烯酸酯单体，也在第二取向层材料与第一取向层混合时，进入到第一取向层的内部，聚合物的表面分布密度降低。
(比较例1-2)
以下，说明比较例1-2的取向膜和液晶显示装置。在此，也参照图7进行说明。比较例1-2的液晶显示装置也以RTN模式动作。
首先，在图7(a)所示的第一绝缘基板822的主面上，虽然图7中没有图示，形成TFT和与TFT连接的配线和绝缘层等，在它们上形成像素电极。同样，在第二绝缘基板的主面上，虽然没有图示，形成具有彩色滤光片的着色层和绝缘层等，在它们上形成相对电极。
接着，准备2种取向层材料。第一取向层材料是将由结构式(2xa’)表示的第一聚酰亚胺的前体(聚酰胺酸)溶解在溶剂中而得到的材料。第二取向层材料是将由结构式(3a’)表示的第二聚酰亚胺的前体(聚酰胺酸)溶解在溶剂中后，进一步溶解多官能单体而得到的材料。第二聚酰亚胺的前体在侧链具有肉桂酸酯基。另外，多官能单体是联苯基二甲基丙烯酸酯。多官能单体相对于第二取向层材料的浓度为10wt％。
在像素电极上涂敷第一取向层材料。第一取向层材料的涂敷用印刷法、喷墨法或旋涂法进行。作为第一加热处理(预烘焙)，在90℃加热1分钟，某种程度地除去溶剂，形成图7(b)所示的第一取向层702。
接着，如图7(c)所示，从喷嘴向第一取向层702上涂敷第二取向层材料。第二取向层材料的涂敷用印刷法、喷墨法或旋涂法进行。作为第一加热处理(预烘焙)，在90℃加热1分钟，某种程度地除去溶剂。之后，通过从相对于第一取向膜的主面的法线方向倾斜40°的方向以50mJ/cm2照射峰值波长330nm的P偏振光，进行光取向处理。进一步，作为第二加热处理(后烘焙)，在150℃加热40分钟。通过这样的加热处理，如图7(d)所示形成混合层705，该混合层705由第一聚酰亚胺、聚酰胺酸酰亚胺化而得到的第二聚酰亚胺、和多官能单体聚合而得到的聚合物混合而成。通过这样，形成第一取向膜。
同样，涂敷上述的2种取向层材料，在相对电极上形成第二取向膜，并且进行光取向处理。此外，对第一、第二取向膜进行分析时，均是第一取向层材料和第二取向层材料混合成为1个层状，联苯基二甲基丙烯酸酯聚合而得到的聚合物存在于取向膜整体。
接着，按照第一取向膜和第二取向膜相互相对、并且第一取向膜的取向处理方向与第二取向膜的取向处理方向所成的角度成为90°的方式将有源矩阵基板和相对基板贴合，并按照有源矩阵基板与相对基板的间隔成为4μm左右的方式固定。
接着，准备具有负的介电常数各向异性的向列型液晶材料，并将该向列型液晶材料赋予到有源矩阵基板与相对基板之间。液晶材料的介电常数各向异性Δε为-3，双折射率Δn为0.085。液晶分子的预倾角为88.5°。
有源矩阵基板和相对基板按照第一取向膜的取向处理方向与第二取向膜的取向处理方向所成的角度成为90°的方式被贴合，液晶分子的扭转角为90°。此外，在此，有源矩阵基板的偏光板的偏光轴与第一取向膜的取向处理方向平行，相对基板的偏光板的偏光轴与第二取向膜的取向处理方向平行。通过这样制作出液晶面板。
接着，对制作出的液晶面板，在室温进行持续50小时施加电压±10V的通电试验后，测定倾斜角变化量，结果预倾角变化量为0.16°。此外，通电试验结束后测定的电压保持率为99.5％以上，由此确认充分进行了通电。另外，将该液晶面板在70℃的烘箱中保管1000h后测定的电压保持率为99.5％以上。残留DC电压为50mV以下，充分低。这样制造出的液晶面板发生了影像残留。
可认为：与比较例1-1同样，没有发生第一取向层的热酰亚胺化，因此，在涂敷第二取向层材料时，第一取向层溶化，没有形成双层结构的取向膜。另外，第二取向层材料的溶液中含有的联苯基二甲基丙烯酸酯单体，也在第二取向层材料与第一取向层混合时，进入到第一取向层的内部，聚合物的表面分布密度降低。
(比较例1-3)
以下，说明比较例1-3的取向膜和液晶显示装置。比较例1-3的液晶显示装置也以RTN模式动作。
首先，在第一绝缘基板的主面上，虽然没有图示，形成TFT和与TFT连接的配线和绝缘层等，在它们上形成像素电极。同样，在第二绝缘基板的主面上，虽然没有图示，形成具有彩色滤光片的着色层和绝缘层等，在它们上形成相对电极。
在此，准备1种取向层材料。取向层材料为将由结构式(2xa’)表示的第一聚酰亚胺的前体(聚酰胺酸)和由结构式(3a’)表示的第二聚酰亚胺的前体(聚酰胺酸)溶解在溶剂中而得到的材料，在取向层材料中没有混合多官能单体。
在像素电极上涂敷取向层材料。取向层材料的涂敷用印刷法、喷墨法或旋涂法进行。作为第一加热处理(预烘焙)，在90℃加热1分钟，某种程度地除去溶剂，进一步，作为第二加热处理(后烘焙)，在200℃加热40分钟。通过这样的加热处理，形成含有聚酰胺酸酰亚胺化而得到的聚酰亚胺的取向膜。之后，通过从相对于第一取向膜的主面的法线方向倾斜40°的方向以50mJ/cm2照射峰值波长330nm的P偏振光，进行光取向处理。
同样，涂敷上述的取向层材料，在相对电极上形成第二取向膜，并且进行光取向处理。
接着，按照第一取向膜和第二取向膜相互相对、并且第一取向膜的取向处理方向与第二取向膜的取向处理方向所成的角度成为90°的方式将有源矩阵基板和相对基板贴合，并按照有源矩阵基板与相对基板的间隔成为4μm左右的方式固定。
接着，在具有负的介电常数各向异性的向列型液晶材料中混合联苯基二甲基丙烯酸酯，并将混合物赋予到有源矩阵基板与相对基板之间。液晶材料的介电常数各向异性Δε为-3，双折射率Δn为0.085。液晶分子的预倾角为88.5°。
接着，通过以强度15mW/cm2照射4个小时峰值波长365nm的紫外光，进行联苯基二甲基丙烯酸酯的聚合。
有源矩阵基板和相对基板按照第一取向膜的取向处理方向与第二取向膜的取向处理方向所成的角度成为90°的方式被贴合，液晶分子的扭转角为90°。此外，在此，有源矩阵基板的偏光板的偏光轴与第一取向膜的取向处理方向平行，相对基板的偏光板的偏光轴与第二取向膜的取向处理方向平行。通过这样制作出液晶面板。
接着，对制作出的液晶面板，在室温进行持续50小时施加电压±10V的通电试验后，测定倾斜角变化量，结果预倾角变化量为0.03°。此外，通电试验结束后测定的电压保持率为98.5％以上，由此确认充分进行了通电。另外，将该液晶面板在70℃的烘箱中保管1000h后测定的电压保持率降低到96.0％，残留DC电压增加到100mV。可认为电压保持率的降低和残留DC电压的增加，是由未聚合的残留单体引起的。另外，这样制造出的液晶面板发生了影像残留。可认为这是由于电压保持率低，残留DC电压大的缘故。
(比较例1-4)
以下，说明比较例1-4的取向膜和液晶显示装置。比较例1-4的液晶显示装置也以RTN模式动作。在比较例1-4中，在取向层材料中混合有2，6-萘基二甲基丙烯酸酯作为多官能单体，除了这一点外，与上述的比较1-3同样。制作出的液晶面板的预倾角为88.6°。
接着，对制作出的液晶面板，在室温进行持续50小时施加电压±10V的通电试验后，测定倾斜角变化量，结果预倾角变化量为0.04°。此外，通电试验结束后测定的电压保持率为98.5％以上，由此确认充分进行了通电。另外，将该液晶面板在70℃的烘箱中保管1000h后测定的电压保持率降低到96.0％，残留DC电压增加到100mV。可认为电压保持率的降低和残留DC电压的增加，是由未聚合的残留单体引起的。另外，这样制造出的液晶面板发生了影像残留。这可认为是由于电压保持率低，残留DC电压大的缘故。
(比较例1-5)
以下，说明比较例1-5的取向膜和液晶显示装置。比较例1-5的液晶显示装置也以RTN模式动作。
首先，在第一绝缘基板的主面上，虽然没有图示，形成TFT和与TFT连接的配线和绝缘层等，在它们上形成像素电极。同样，在第二绝缘基板的主面上，虽然没有图示，形成具有彩色滤光片的着色层和绝缘层等，在它们上形成相对电极。
在此，准备1种取向层材料。取向层材料是在将由结构式(2xa’)表示的第一聚酰亚胺的前体(聚酰胺酸)和由结构式(3a’)表示的第二聚酰亚胺的前体(聚酰胺酸)溶解在溶剂中而形成的材料中，进一步混合作为多官能单体的联苯基二甲基丙烯酸酯而得到的材料。联苯基二甲基丙烯酸酯相对于取向层材料的浓度为10wt％。
在像素电极上涂敷取向层材料。取向层材料的涂敷用印刷法、喷墨法或旋涂法进行。作为第一加热处理(预烘焙)，在90℃加热1分钟，某种程度地除去溶剂，进一步，作为第二加热处理(后烘焙)，在200℃加热40分钟。通过这样的加热处理，形成取向膜，该取向膜含有聚酰胺酸酰亚胺化而得到的聚酰亚胺、和联苯基二甲基丙烯酸酯聚合而得到的聚合物。
之后，通过从相对于第一取向膜110的主面的法线方向倾斜40°的方向以50mJ/cm2照射峰值波长330nm的P偏振光，进行光取向处理。
同样，涂敷上述的取向层材料，在相对电极上形成第二取向膜，并且进行光取向处理。此外，对第一、第二取向膜进行分析时，第一取向层与第二取向层混合成为1个层状，联苯基二甲基丙烯酸酯聚合而得到的聚合物存在于取向膜整体。
接着，按照第一取向膜和第二取向膜相互相对、并且第一取向膜的取向处理方向与第二取向膜的取向处理方向所成的角度成为90°的方式将有源矩阵基板和相对基板贴合，并按照有源矩阵基板与相对基板的间隔成为4μm左右的方式固定。
接着，在具有负的介电常数各向异性的向列型液晶材料中混合联苯基二甲基丙烯酸酯，并将混合物赋予到有源矩阵基板与相对基板之间。液晶材料的介电常数各向异性Δε为-3，双折射率Δn为0.085。液晶分子的预倾角为88.4°。
有源矩阵基板和相对基板按照第一取向膜的取向处理方向与第二取向膜的取向处理方向所成的角度成为90°的方式被贴合，液晶分子的扭转角为90°。此外，在此，有源矩阵基板的偏光板的偏光轴与第一取向膜的取向处理方向平行，相对基板的偏光板的偏光轴与第二取向膜的取向处理方向平行。通过这样制作出液晶面板。
接着，对制作出的液晶面板，在室温进行持续50小时施加电压±10V的通电试验后，测定倾斜角变化量，结果预倾角变化量为0.17°。此外，通电试验结束后测定的电压保持率为99.5％以上，由此确认充分进行了通电。另外，将该液晶面板在70℃的烘箱中保管1000h后测定的电压保持率为99.5％以上。残留DC电压为50mV以上，充分低。
这样制造出的液晶面板发生了影像残留。这可认为是由于：取向膜没有成为2层结构，取向膜的表面存在的聚合物的浓度低，预倾角变化了0.1°以上。
[实施例2]
以下，参照图2、图3、图4和图6，说明实施例2的取向膜和液晶显示装置。实施例2的液晶显示装置也以RTN模式动作。
首先，在第一绝缘基板222的主面上，虽然没有图示，形成TFT和与TFT连接的配线和绝缘层等，在它们上形成像素电极224。同样，在第二绝缘基板242的主面上，虽然没有图示，形成具有彩色滤光片的着色层和绝缘层等，在它们上形成相对电极244。
接着，准备2种取向层材料。第一取向层材料是将由结构式(2xa’)表示的第一聚酰亚胺p1的前体(聚酰胺酸)溶解在溶剂中而得到的材料。第二取向层材料是将第二聚酰亚胺p2的前体(聚酰胺酸)溶解在溶剂中后，进一步溶解多官能单体而得到的材料。第二聚酰亚胺p2的前体是在侧链具有垂直取向性基的聚酰胺酸(JSR株式会社制造的AL60101)。另外，多官能单体是联苯基二甲基丙烯酸酯。多官能单体相对于第二取向层材料的浓度为10wt％。
在像素电极224上涂敷第一取向层材料。第一取向层材料的涂敷用印刷法、喷墨法或旋涂法进行。作为第一加热处理(预烘焙)，在90℃加热1分钟，某种程度地除去溶剂，进一步，作为第二加热处理(后烘焙)，在200℃加热40分钟。通过这样的加热处理，聚酰胺酸酰亚胺化，形成含有第一聚酰亚胺p1的第一取向层112。
接着，在第一取向层112上涂敷第二取向层材料。第二取向层材料的涂敷用印刷法、喷墨法或旋涂法进行。作为第一加热处理(预烘焙)，在90℃加热1分钟，某种程度地除去溶剂，进一步，作为第二加热处理(后烘焙)，在200℃加热40分钟。通过这样的加热处理，形成第二取向层114，第二取向层114含有聚酰胺酸酰亚胺化而得到的第二聚酰亚胺p2、和多官能单体聚合而得到的聚合物po。通过这样，在像素电极224上形成第一取向膜110。之后，通过从相对于第一取向膜110的主面的法线方向倾斜40°的方向照射离子束，进行取向处理。
同样，涂敷上述的2种取向层材料，在相对电极244上形成包括第一取向层122和第二取向层124的第二取向膜120，并通过离子束照射进行取向处理。此外，对第一、第二取向膜110、120进行分析时，联苯基二甲基丙烯酸酯聚合而得到的聚合物po仅存在于第二取向层114、124内，在第一取向层112、122内不存在。
接着，按照第一取向膜110和第二取向膜120相互相对、并且第一取向膜的取向处理方向与第二取向膜的取向处理方向所成的角度成为90°的方式将有源矩阵基板220和相对基板240贴合，并按照有源矩阵基板220与相对基板240的间隔成为4μm左右的方式固定。
接着，准备具有负的介电常数各向异性的向列型液晶材料，并将该向列型液晶材料赋予到有源矩阵基板220与相对基板240之间。液晶材料的介电常数各向异性Δε为-3，双折射率Δn为0.085。液晶分子262的预倾角为86.0°。
有源矩阵基板220和相对基板240按照第一取向膜110的取向处理方向PD1与第二取向膜120的取向处理方向PD3所成的角度成为90°的方式被贴合，液晶分子262的扭转角为90°。此外，在此，有源矩阵基板220的偏光板的偏光轴与第一取向膜110的取向处理方向平行，相对基板240的偏光板的偏光轴与第二取向膜120的取向处理方向平行。通过这样制作出液晶面板。
接着，对制作出的液晶面板，在室温进行持续50小时施加电压±10V的通电试验后，测定倾斜角变化量，结果预倾角变化量为0.03°。此外，通电试验结束后测定的电压保持率为99.5％以上，由此确认充分进行了通电。另外，将该液晶面板在70℃的烘箱中保管1000h后测定的电压保持率为99.5％以上。残留DC电压为50mV以下，充分低。这样制造出的液晶面板没有发生影像残留。
(比较例2)
以下，说明比较例2的取向膜和液晶显示装置。比较例2的液晶显示装置也以RTN模式动作。
首先，在第一绝缘基板的主面上，虽然没有图示，形成TFT和与TFT连接的配线和绝缘层等，在它们上形成像素电极。同样，在第二绝缘基板的主面上，虽然没有图示，形成具有彩色滤光片的着色层和绝缘层等，在它们上形成相对电极。
接着，准备2种取向层材料。第一取向层材料是将由结构式(2xa’)表示的第一聚酰亚胺的前体(聚酰胺酸)溶解在溶剂中而得到的材料。第二取向层材料是将第二聚酰亚胺的前体(聚酰胺酸)溶解在溶剂中后，进一步溶解多官能单体而得到的材料。第二聚酰亚胺的前体为在侧链具有垂直取向性基的物质(JSR株式会社制造的AL60101)。另外，多官能单体为联苯基二甲基丙烯酸酯。多官能单体相对于第二取向层材料的浓度为10wt％。
在像素电极上涂敷第一取向层材料。第一取向层材料的涂敷用印刷法、喷墨法或旋涂法进行。作为第一加热处理(预烘焙)，在90℃加热1分钟，某种程度地除去溶剂，形成第一取向层。
接着，在第一取向层上涂敷第二取向层材料。第二取向层材料的涂敷用印刷法、喷墨法或旋涂法进行。作为第一加热处理(预烘焙)，在90℃加热1分钟，某种程度地除去溶剂，进一步，作为第二加热处理(后烘焙)，在200℃加热40分钟。通过这样的加热处理，形成第二取向层，该第二取向层含有聚酰胺酸酰亚胺化而得到的第二聚酰亚胺、和多官能单体聚合而得到的聚合物。通过这样，在像素电极上形成第一取向膜。之后，通过从相对于第一取向膜的主面的法线方向倾斜40°的方向照射离子束，进行光取向处理。
同样，涂敷上述的2种取向层材料，在相对电极上形成包括第一取向层和第二取向层的第二取向膜，并且利用离子束进行取向处理。此外，对第一、第二取向膜进行分析时，第一聚酰亚胺与第二聚酰亚胺混合成为1个层状，联苯基二甲基丙烯酸酯聚合而得到的聚合物存在于取向膜整体。
接着，按照第一取向膜和第二取向膜相互相对、并且第一取向膜的取向处理方向与第二取向膜的取向处理方向所成的角度成为90°的方式将有源矩阵基板和相对基板贴合，并按照有源矩阵基板与相对基板的间隔成为4μm左右的方式固定。
接着，准备具有负的介电常数各向异性的向列型液晶材料，并将该向列型液晶材料赋予到有源矩阵基板与相对基板之间。液晶材料的介电常数各向异性Δε为-3，双折射率Δn为0.085。液晶分子的预倾角为86.2°。
有源矩阵基板和相对基板按照第一取向膜的取向处理方向与第二取向膜的取向处理方向所成的角度成为90°的方式被贴合，液晶分子的扭转角为90°。此外，在此，有源矩阵基板的偏光板的偏光轴与第一取向膜的取向处理方向平行，相对基板的偏光板的偏光轴与第二取向膜的取向处理方向平行。通过这样制作出液晶面板。
接着，对制作出的液晶面板，在室温进行持续50小时施加电压±10V的通电试验后，测定倾斜角变化量，结果预倾角变化量为0.19°。此外，通电试验结束后测定的电压保持率为99.5％以上，由此确认充分进行了通电。另外，将该液晶面板在70℃的烘箱中保管1000h后测定的电压保持率为99.5％以上。残留DC电压为50mV以下，充分低。这样制造出的液晶面板发生了影像残留。
可认为：与比较例1-1、1-2同样，在形成第一取向层后没有进行后烘焙，因此没有发生酰亚胺化，通过涂敷第二取向层材料，第一取向层溶化，没有形成双层结构的取向膜。另外，第二取向层材料的溶液中含有的联苯基二甲基丙烯酸酯单体，也在第二取向层材料与第一取向层混合时，进入到第一取向层的内部，聚合物的表面分布密度降低。
[实施例3]
以下，参照图2、图3、图4和图6，说明实施例3的取向膜和液晶显示装置。实施例3的液晶显示装置也以RTN模式动作。
首先，在第一绝缘基板222的主面上，虽然没有图示，形成TFT和与TFT连接的配线和绝缘层等，在它们上形成像素电极224。同样，在第二绝缘基板242的主面上，虽然没有图示，形成具有彩色滤光片的着色层和绝缘层等，在它们上形成相对电极244。
接着，准备2种取向层材料。第一取向层材料是将由结构式(2xa’)表示的第一聚酰亚胺p1的前体(聚酰胺酸)溶解在溶剂中而得到的材料。第二取向层材料是将第二聚酰亚胺p2的前体(聚酰胺酸)溶解在溶剂中后，进一步溶解多官能单体而得到的材料。第二聚酰亚胺p2的前体是在侧链具有垂直取向性基的聚酰胺酸(JSR株式会社制造的AL60101)。另外，多官能单体是联苯基二甲基丙烯酸酯。多官能单体相对于第二取向层材料的浓度为10wt％。
在像素电极224上涂敷第一取向层材料。第一取向层材料的涂敷用印刷法、喷墨法或旋涂法进行。作为第一加热处理(预烘焙)，在90℃加热1分钟，某种程度地除去溶剂，进一步，作为第二加热处理(后烘焙)，在200℃加热40分钟。通过这样的加热处理，聚酰胺酸酰亚胺化，形成含有第一聚酰亚胺p1的第一取向层112。
接着，在第一取向层112上涂敷第二取向层材料。第二取向层材料的涂敷用印刷法、喷墨法或旋涂法进行。作为第一加热处理(预烘焙)，在90℃加热1分钟，某种程度地除去溶剂，进一步，作为第二加热处理(后烘焙)，在200℃加热40分钟。通过这样的加热处理，形成第二取向层114，该第二取向层114含有聚酰胺酸酰亚胺化而得到的第二聚酰亚胺p2、和多官能单体聚合而得到的聚合物po。通过这样，在像素电极224上形成第一取向膜110。之后，对第一取向膜110的主面进行摩擦处理。
同样，涂敷上述的2种取向层材料，在相对电极244上形成包括第一取向层122和第二取向层124的第二取向膜120，并进行摩擦处理。此外，对第一、第二取向膜110、120进行分析时，联苯基二甲基丙烯酸酯聚合而得到的聚合物po仅存在于第二取向层114、124内，在第一取向层112、122内不存在。
接着，按照第一取向膜110和第二取向膜120相互相对、并且第一取向膜的取向处理方向与第二取向膜的取向处理方向所成的角度成为90°的方式将有源矩阵基板220和相对基板240贴合，并按照有源矩阵基板220与相对基板240的间隔成为4μm左右的方式固定。
接着，准备具有负的介电常数各向异性的向列型液晶材料，并将该向列型液晶材料赋予到有源矩阵基板220与相对基板240之间。液晶材料的介电常数各向异性Δε为-3，双折射率Δn为0.085。液晶分子262的预倾角为85.9°。
有源矩阵基板220和相对基板240按照第一取向膜110的取向处理方向PD1与第二取向膜120的取向处理方向PD3所成的角度成为90°的方式被贴合，液晶分子262的扭转角为90°。此外，在此，有源矩阵基板220的偏光板的偏光轴与第一取向膜110的取向处理方向平行，相对基板240的偏光板的偏光轴与第二取向膜120的取向处理方向平行。通过这样制作出液晶面板。
接着，对制作出的液晶面板，在室温进行持续50小时施加电压±10V的通电试验后，测定倾斜角变化量，结果预倾角变化量为0.03°。此外，通电试验结束后测定的电压保持率为99.5％以上，由此确认充分进行了通电。另外，将该液晶面板在70℃的烘箱中保管1000h后测定的电压保持率为99.5％以上。残留DC电压为50mV以下，充分低。这样制造出的液晶面板没有发生影像残留。
(比较例3)
以下，说明比较例3的取向膜和液晶显示装置。比较例3的液晶显示装置也以RTN模式动作。
首先，在第一绝缘基板的主面上，虽然没有图示，形成TFT和与TFT连接的配线和绝缘层等，在它们上形成像素电极。同样，在第二绝缘基板的主面上，虽然没有图示，形成具有彩色滤光片的着色层和绝缘层等，在它们上形成相对电极。
接着，准备2种取向层材料。第一取向层材料是将由结构式(2xa’)表示的第一聚酰亚胺的前体(聚酰胺酸)溶解在溶剂中而得到的材料。第二取向层材料是将第二聚酰亚胺的前体(聚酰胺酸)溶解在溶剂中后，进一步溶解多官能单体而得到的材料。第二聚酰亚胺的前体为在侧链具有垂直取向性基的物质(JSR株式会社制造的AL60101)。另外，多官能单体为联苯基二甲基丙烯酸酯。多官能单体相对于第二取向层材料的浓度为10wt％。
在像素电极上涂敷第一取向层材料。第一取向层材料的涂敷用印刷法、喷墨法或旋涂法进行。作为第一加热处理(预烘焙)，在90℃加热1分钟，某种程度地除去溶剂，形成第一取向层。
接着，在第一取向层上涂敷第二取向层材料。第二取向层材料的涂敷用印刷法、喷墨法或旋涂法进行。作为第一加热处理(预烘焙)，在90℃加热1分钟，某种程度地除去溶剂，进一步，作为第二加热处理(后烘焙)，在200℃加热40分钟。通过这样的加热处理，形成第二取向层，该第二取向层含有聚酰胺酸酰亚胺化而得到的第二聚酰亚胺、和多官能单体聚合而得到的聚合物。通过这样，在像素电极上形成第一取向膜。之后，对第一取向膜的主面进行摩擦处理。
同样，涂敷上述的2种取向层材料，在相对电极上形成包括第一取向层和第二取向层的第二取向膜，并且进行摩擦处理。此外，对第一、第二取向膜进行分析时，第一聚酰亚胺与第二聚酰亚胺混合成为1个层状，联苯基二甲基丙烯酸酯聚合而得到的聚合物存在于取向膜整体。
接着，按照第一取向膜和第二取向膜相互相对、并且第一取向膜的取向处理方向与第二取向膜的取向处理方向所成的角度成为90°的方式将有源矩阵基板和相对基板贴合，并按照有源矩阵基板与相对基板的间隔成为4μm左右的方式固定。
接着，准备具有负的介电常数各向异性的向列型液晶材料，并将该向列型液晶材料赋予到有源矩阵基板与相对基板之间。液晶材料的介电常数各向异性Δε为-3，双折射率Δn为0.085。液晶分子的预倾角为86.0°。
有源矩阵基板和相对基板按照第一取向膜的取向处理方向与第二取向膜的取向处理方向所成的角度成为90°的方式被贴合，液晶分子的扭转角为90°。此外，在此，有源矩阵基板的偏光板的偏光轴与第一取向膜的取向处理方向平行，相对基板的偏光板的偏光轴与第二取向膜的取向处理方向平行。通过这样制作出液晶面板。
接着，对制作出的液晶面板，在室温进行持续50小时施加电压±10V的通电试验后，测定倾斜角变化量，结果预倾角变化量为0.17°。此外，通电试验结束后测定的电压保持率为99.5％以上，由此确认充分进行了通电。另外，将该液晶面板在70℃的烘箱中保管1000h后测定的电压保持率为99.5％以上。残留DC电压为50mV以下，充分低。这样制造出的液晶面板发生了影像残留。
可认为：与比较例1-1、比较例1-2、比较例2同样，在形成第一取向层后没有进行后烘焙，因此没有发生酰亚胺化，通过涂敷第二取向层材料，第一取向层溶化，没有形成双层结构的取向膜。另外，第二取向层材料的溶液中含有的联苯基二甲基丙烯酸酯单体，也在第二取向层材料与第一取向层混合时，进入到第一取向层的内部，聚合物的表面分布密度降低。
[实施例4]
以下，参照图2、图3、图4和图8，说明实施例4的取向膜和液晶显示装置。实施例4的液晶显示装置也以RTN模式动作。
首先，在第一绝缘基板222的主面上，虽然没有图示，形成TFT和与TFT连接的配线和绝缘层等，在它们上形成像素电极224。同样，在第二绝缘基板242的主面上，虽然没有图示，形成具有彩色滤光片的着色层和绝缘层等，在它们上形成相对电极244。
接着，准备2种取向层材料。第一取向层材料是将由结构式(2xa’)表示的第一聚酰亚胺p1的前体(聚酰胺酸)溶解在溶剂中而得到的材料。第二取向层材料是将由结构式(3a’)表示的第二聚酰亚胺p2的前体(聚酰胺酸)溶解在溶剂中后，进一步溶解多官能单体而得到的材料。第二聚酰亚胺p2的前体在侧链具有肉桂酸酯基。另外，多官能单体是联苯基二甲基丙烯酸酯。多官能单体相对于第二取向层材料的浓度为10wt％。
在像素电极224上涂敷第一取向层材料。第一取向层材料的涂敷用印刷法、喷墨法或旋涂法进行。作为第一加热处理(预烘焙)，在90℃加热1分钟，某种程度地除去溶剂，进一步，作为第二加热处理(后烘焙)，在200℃加热40分钟。通过这样的加热处理，聚酰胺酸酰亚胺化，形成含有第一聚酰亚胺p1的第一取向层112。
接着，在第一取向层112上涂敷第二取向层材料。第二取向层材料的涂敷用印刷法、喷墨法或旋涂法进行。作为第一加热处理(预烘焙)，在90℃加热1分钟，某种程度地除去溶剂，进一步，作为第二加热处理(后烘焙)，在200℃加热40分钟。通过这样的加热处理，形成第二取向层114，该第二取向层114含有聚酰胺酸酰亚胺化而得到的第二聚酰亚胺p2、和多官能单体聚合而得到的聚合物po。通过这样，在像素电极224上形成第一取向膜110。
之后，对第一取向膜110中与各像素的一半对应的区域，从方位角0°和相对于第一取向膜110的主面的法线方向倾斜40°的方向，以50mJ/cm2照射峰值波长330nm的P偏振光。当进行光照射时，肉桂酸酯基发生二聚化反应，形成二聚化位点。接着，对第一取向膜110的与各像素的另一半对应区域，从方位角180°和相对于第一取向膜110的主面的法线方向倾斜40°的方向，以50mJ/cm2照射峰值波长330nm的P偏振光。通过这样进行光取向处理，形成取向处理方向不同的区域。
另外，同样，在相对电极244上依次涂敷上述的2种取向层材料，对各个取向层材料，在90℃加热1分钟，某种程度地除去溶剂，进一步在200℃加热40分钟。形成第一、第二聚酰亚胺p1、p2，并且二甲基丙烯酸酯聚合形成聚合物po。通过这样，在相对电极244上形成第二取向膜120。之后，对第二取向膜120的各像素，从相对于第二取向膜120的主面的法线方向倾斜40°的方向，以50mJ/cm2照射峰值波长330nm的P偏振光。通过这样进行光取向处理。此外，对第一、第二取向膜110、120进行分析时，联苯基二甲基丙烯酸酯聚合而得到的聚合物po仅存在于第二取向层114、124内，在第一取向层112、122内不存在。
接着，按照第一取向膜110和第二取向膜120相互相对、并且第一取向膜的取向处理方向与第二取向膜的取向处理方向所成的角度成为90°的方式将有源矩阵基板220和相对基板240贴合，并按照有源矩阵基板220与相对基板240的间隔成为4μm左右的方式固定。
接着，准备具有负的介电常数各向异性的向列型液晶材料，并将该向列型液晶材料赋予到有源矩阵基板220与相对基板240之间。液晶材料的介电常数各向异性Δε为-3，双折射率Δn为0.085。
图8表示实施例4的第一、第二取向膜110、120的取向处理方向。如上所述，按照第一取向膜110的取向处理方向PD1、PD2与第二取向膜120的取向处理方向PD3所成的角度成为90°的方式将有源矩阵基板220和相对基板240贴合，液晶分子262的扭转角为90°。此外，通电试验结束后测定的电压保持率为99.5％以上，由此确认充分进行了通电。这样制造出的液晶面板没有发生影像残留。
[实施例5]
以下，参照图2、图3、图4和图9，说明实施例5的取向膜和液晶显示装置。实施例5的液晶显示装置也以RTN模式动作。
首先，在第一绝缘基板222的主面上，虽然没有图示，形成TFT和与TFT连接的配线和绝缘层等，在它们上形成像素电极224。同样，在第二绝缘基板242的主面上，虽然没有图示，形成具有彩色滤光片的着色层和绝缘层等，在它们上形成相对电极244。
接着，准备2种取向层材料。第一取向层材料是将由结构式(2xa’)表示的第一聚酰亚胺p1的前体(聚酰胺酸)溶解在溶剂中而得到的材料。第二取向层材料是将由结构式(3a’)表示的第二聚酰亚胺p2的前体(聚酰胺酸)溶解在溶剂中后，进一步溶解多官能单体而得到的材料。第二聚酰亚胺p2的前体在侧链具有肉桂酸酯基。另外，多官能单体是联苯基二甲基丙烯酸酯。多官能单体相对于第二取向层材料的浓度为10wt％。
在像素电极224上涂敷第一取向层材料。第一取向层材料的涂敷用印刷法、喷墨法或旋涂法进行。作为第一加热处理(预烘焙)，在90℃加热1分钟，某种程度地除去溶剂，进一步，作为第二加热处理(后烘焙)，在200℃加热40分钟。通过这样的加热处理，聚酰胺酸酰亚胺化，形成含有第一聚酰亚胺p1的第一取向层112。
接着，在第一取向层112上涂敷第二取向层材料。第二取向层材料的涂敷用印刷法、喷墨法或旋涂法进行。作为第一加热处理(预烘焙)，在90℃加热1分钟，某种程度地除去溶剂，进一步，作为第二加热处理(后烘焙)，在200℃加热40分钟。通过这样的加热处理，形成第二取向层114，该第二取向层114含有聚酰胺酸酰亚胺化而得到的第二聚酰亚胺p2、和多官能单体聚合而得到的聚合物po。通过这样，在像素电极224上形成第一取向膜110。
之后，对第一取向膜110中与各像素的一半对应的区域，从方位角0°和相对于第一取向膜110的主面的法线方向倾斜40°的方向，以50mJ/cm2照射峰值波长330nm的P偏振光。当进行光照射时，肉桂酸酯基发生二聚化反应，形成二聚化位点。接着，对第一取向膜110的与各像素的另一半对应的区域，从方位角180°和相对于第一取向膜110的主面的法线方向倾斜40°的方向，以50mJ/cm2照射峰值波长330nm的P偏振光。通过这样进行光取向处理，形成取向处理方向不同的区域。
另外，与第一取向膜110同样，在相对电极244上涂敷上述的第一取向层材料，在90℃加热1分钟，某种程度地除去溶剂，进一步在200℃加热40分钟后，进一步，涂敷第二取向层材料，同样，在90℃加热1分钟，某种程度地除去溶剂，进一步在200℃加热40分钟。由此，聚酰胺酸酰亚胺化，形成含有第一聚酰亚胺p1的第一取向层122和含有第二聚酰亚胺p2的第二取向层124。通过这样，在相对电极244上形成第二取向膜120。
之后，对第二取向膜120中与各像素的一半对应的区域，从方位角90°和相对于第二取向膜120的主面的法线方向倾斜40°的方向，以50mJ/cm2照射峰值波长330nm的P偏振光。当进行光照射时，肉桂酸酯基发生二聚化反应，形成二聚化位点。接着，对第二取向膜120中与各像素的另一半对应的区域，从方位角270°和相对于第二取向膜120的主面的法线方向倾斜40°的方向，以50mJ/cm2照射峰值波长330nm的P偏振光。通过这样进行光取向处理，形成取向处理方向不同的区域。此外，对第一、第二取向膜110、120进行分析时，二甲基丙烯酸酯己聚合，在取向膜表面也存在聚合物po。
接着，按照第一取向膜110和第二取向膜120相互相对、并且第一取向膜的取向处理方向与第二取向膜的取向处理方向所成的角度成为90°的方式将有源矩阵基板220和相对基板240贴合，并按照有源矩阵基板220与相对基板240的间隔成为4μm左右的方式固定。
接着，准备具有负的介电常数各向异性的向列型液晶材料，并将该向列型液晶材料赋予到有源矩阵基板220与相对基板240之间。液晶材料的介电常数各向异性Δε为-3，双折射率Δn为0.085。
图9表示实施例5的第一、第二取向膜110、120的取向处理方向。如上所述，按照第一取向膜110的取向处理方向PD1、PD2与第二取向膜120的取向处理方向PD3、PD4所成的角度成为90°的方式将有源矩阵基板220和相对基板240贴合，液晶分子262的扭转角为90°。此外，通电试验结束后测定的电压保持率为99.5％以上，由此确认充分进行了通电。这样制造出的液晶面板没有发生影像残留。
此外，为了参考，在本说明书中援用作为本申请的基础申请的特愿2008-303231号的公开内容。
产业上的可利用性
本发明的取向膜能够抑制由预倾角的变化引起的影像残留。另外，本发明的液晶显示装置能够简便地制造。例如，不需要在将有源矩阵基板和相对基板贴合后进行聚合，能够增大制造上的自由度。
符号说明
100 取向膜
p1  第一聚酰亚胺
p2  第二聚酰亚胺
po  聚合物
102 第一取向层
104 第二取向层
110 第一取向膜
112  第一取向层
114  第二取向层
120  第二取向膜
122  第一取向层
124  第二取向层
200  液晶显示装置
220  有源矩阵基板
222  第一绝缘基板
224  像素电极
240  相对基板
242  第二绝缘基板
244  相对电极
260  液晶层
262  液晶分子
300  液晶面板

Claims (26)

1.一种取向膜，其特征在于：
包括第一取向层和第二取向层，
所述第一取向层含有第一聚酰亚胺，
所述第二取向层含有：与所述第一聚酰亚胺不同的第二聚酰亚胺；和多官能单体聚合而得到的聚合物，
所述多官能单体由通式(1)P1-A1-(Z1-A2)n-P2表示，
在通式(1)中，P1和P2各自独立地为丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、乙烯基、乙烯氧基或环氧基，A1和A2各自独立地表示1，4-亚苯基、1，4-环己烷、2，5-噻吩或萘-2，6-二基，Z1为-COO-、-OCO-、-O-、-CONH-基或单键，n为0、1或2。
2.如权利要求1所述的取向膜，其特征在于：
所述多官能单体包括二甲基丙烯酸酯单体、二丙烯酸酯单体、二甲基丙烯酰胺单体和二丙烯酰胺单体中的至少1种单体。
3.如权利要求1或2所述的取向膜，其特征在于：
在所述多官能单体中，P1和P2为丙烯酸酯基，Z1为单键，n为0或1。
4.如权利要求1或2所述的取向膜，其特征在于：
在所述多官能单体中，P1和P2为甲基丙烯酸酯基，Z1为单键，n为0或1。
5.如权利要求1或2所述的取向膜，其特征在于：
在所述多官能单体中，P1和P2为丙烯酰胺基，Z1为单键，n为0或1。
6.如权利要求1或2所述的取向膜，其特征在于：
在所述多官能单体中，P1和P2为甲基丙烯酰胺基，Z1为单键，n为0或1。
7.如权利要求1～6中任一项所述的取向膜，其特征在于：
所述第一聚酰亚胺的前体的侧链不具有垂直取向性基。
8.如权利要求7所述的取向膜，其特征在于：
所述第一聚酰亚胺由通式(2x)表示：
9.如权利要求1～6中任一项所述的取向膜，其特征在于：
所述第一聚酰亚胺的前体的侧链具有垂直取向性基。
10.如权利要求9所述的取向膜，其特征在于：
所述第一聚酰亚胺由通式(2y)表示：
Figure FPA00001374044100031
R为碳原子数3到18的饱和烷基或不饱和烷基。
11.如权利要求1～10中任一项所述的取向膜，其特征在于：
所述第二聚酰亚胺由通式(3)表示：
Figure FPA00001374044100041
12.如权利要求1～11中任一项所述的取向膜，其特征在于：
所述第二聚酰亚胺具有由通式(4)表示的侧链：
Figure FPA00001374044100051
A表示根据情况被选自氟、氯、氰基中的基取代或者被C1-18环式、直链状或支链状的烷基残基取代的嘧啶-2，5-二基、吡啶-2，5-二基、2，5-亚噻吩基、2，5-亚呋喃基、1，4-或2，6-亚萘基或亚苯基，所述烷基残基根据情况被1个氰基或1个以上的卤素原子取代，并且，根据情况，烷基的不相邻的1个以上的-CH2-基被基Q置换，
B是未被取代、被氰基或卤素单取代、或者被卤素多取代的具有3～18个碳原子的直链状或支链状的烷基残基，在该烷基残基中，不相邻的1个以上的CH2基可以独立地被基Q置换，
C1和C2相互独立地表示芳香族或脂环式基，该芳香族或脂环式基未被取代、或者被氟、氯、氰基或环式、直链状或支链状的烷基残基取代，该烷基残基未被取代、或被氰基或卤素单取代、或者被卤素多取代，具有1～18个碳原子，不相邻的1个以上的CH2基可以独立地被基Q置换，
D表示氧原子或-NR1-，在此，R1表示氢原子或低级烷基，
S1和S2相互独立地表示共价单键或间隔基单位，
S3表示间隔基单位，
Q表示选自-O-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-Si(CH3)2-O-Si(CH3)2-、-NR1-、-NR1-CO-、-CO-NR1-、-NR1-CO-O-、-O-CO-NR1-、-NR1-CO-NR1-、-CH＝CH-、-C≡C-和-O-CO-O-中的基，在此，R1表示氢原子或低级烷基，
E、F相互独立地表示氢、氟、氯、氰基、根据情况被氟取代的具有1～12个碳原子的烷基，在该烷基中，根据情况，不相邻的1个以上的CH2基被-O-、-CO-O-、-O-CO-和/或-CH＝CH-置换。
13.如权利要求1～12中任一项所述的取向膜，其特征在于：
所述第二聚酰亚胺具有氟基。
14.如权利要求1～13中任一项所述的取向膜，其特征在于：
所述第二聚酰亚胺具有光反应性官能基。
15.如权利要求14所述的取向膜，其特征在于：
所述光反应性官能基为选自肉桂酸酯基、查耳酮基、二苯乙炔基、香豆素基和偶氮苯基中的任一个。
16.如权利要求1～13中任一项所述的取向膜，其特征在于：
所述第二聚酰亚胺的侧链具有垂直取向性基。
17.一种液晶显示装置，其特征在于，包括：
具有像素电极的有源矩阵基板；
具有相对电极的相对基板；和
设置在所述有源矩阵基板与所述相对基板之间的垂直取向型的液晶层，
所述有源矩阵基板和所述相对基板中的至少一个还在所述液晶层一侧具有取向膜，
所述取向膜具有第一取向层和第二取向层，
所述第一取向层含有第一聚酰亚胺，
所述第二取向层含有：与所述第一聚酰亚胺不同的第二聚酰亚胺；和多官能单体聚合而得到的聚合物，
所述多官能单体由通式(1)P1-A1-(Z1-A2)n-P2表示，在通式(1)中，P1和P2各自独立地为丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、乙烯基、乙烯氧基或环氧基，A1和A2各自独立地表示1，4-亚苯基、1，4-环己烷、2，5-噻吩或萘-2，6-二基，Z1为-COO-、-OCO-、-O-、-CONH-基或单键，n为0、1或2。
18.如权利要求17所述的液晶显示装置，其特征在于：
所述取向膜按照在不施加电压时所述液晶层的液晶分子从所述取向膜的主面的法线方向倾斜的方式规定所述液晶分子。
19.如权利要求17或18所述的液晶显示装置，其特征在于：
所述液晶显示装置具有多个像素，
所述液晶层，对所述多个像素的各个，具有基准取向方位相互不同的多个液晶畴。
20.如权利要求17～19中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于：
所述多个液晶畴为4个液晶畴。
21.一种取向膜的形成方法，其特征在于，包含：
形成含有第一聚酰亚胺的第一取向层的工序；和
形成第二取向层的工序，该第二取向层含有与所述第一聚酰亚胺不同的第二聚酰亚胺、和多官能单体聚合而得到的聚合物。
22.如权利要求21所述的取向膜的形成方法，其特征在于：
形成所述第一取向层的工序包括：
准备含有所述第一聚酰亚胺的前体的第一取向层材料的工序；
涂敷所述第一取向层材料的工序；和
使所述第一聚酰亚胺的前体酰亚胺化形成所述第一聚酰亚胺的工序。
23.如权利要求22所述的取向膜的形成方法，其特征在于：
形成所述第一聚酰亚胺的工序包括以下工序：在赋予所述第一取向层材料后，进行预烘焙，之后，在比所述预烘焙的温度高的温度进行后烘焙。
24.如权利要求21～23中任一项所述的取向膜的形成方法，其特征在于：
形成所述第二取向层的工序包括：
准备第二取向层材料的工序，该第二取向层材料含有所述第二聚酰亚胺的前体和多官能单体；
在所述第一取向层上涂敷所述第二取向层材料的工序；和
形成使所述第二聚酰亚胺的前体酰亚胺化而得到的所述第二聚酰亚胺，并且形成使所述多官能单体聚合而得到的聚合物的工序。
25.如权利要求24所述的取向膜的形成方法，其特征在于：
在准备所述第二取向层材料的工序中，所述多官能单体由通式(1)P1-A1-(Z1-A2)n-P2表示，在通式(1)中，P1和P2各自独立地为丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、乙烯基、乙烯氧基或环氧基，A1和A2各自独立地表示1，4-亚苯基、1，4-环己烷、2，5-噻吩或萘-2，6-二基，Z1为-COO-、-OCO-、-O-、-CONH-基或单键，n为0、1或2。
26.如权利要求24或25所述的取向膜的形成方法，其特征在于：
在准备所述第二取向层材料的工序中，所述多官能单体相对于所述第二取向层材料的浓度为2wt％以上20wt％以下。
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