CN108700781A - 液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能够在高温环境下长时间维持良好的VHR的同时，能够将残留DC抑制得低，能够抑制残影、斑点等显示不均的液晶显示装置。本发明的液晶显示为具备：包含像素电极的第一基板、与所述第一基板相对的第二基板、夹持于所述第一基板以及所述第二基板之间的液晶层、设置于所述第一基板、以及所述第二基板的至少一个上的芳香族聚酰亚胺系取向膜以及利用光照射能够供给所述液晶层自由基的自由基产生源，所述液晶层包含具有烯基的液晶化合物，所述芳香族聚酰亚胺系取向膜包含聚酰亚胺以及聚酰胺酸的至少一种的聚合物，且设为不接触所述像素电极，所述至少一种聚合物具有芳香族四羧酸二酐单体单元。

Description

液晶显示装置
技术背景
本发明涉及液晶显示装置。更详细地，特别涉及适用于FFS模式的液晶显示装置的液晶显示装置。
背景技术
近年来，液晶显示装置迅速普及，不仅在电视机用途，而且在电子书、相框、工业设备(IndustrialAppliance)、个人计算机(PC)、平板PC、智能手机用途等中被广泛采用。在这些用途中，要求各种性能，开发了各种液晶显示模式。
作为液晶显示模式，可以列举面内开关(In-PlaneSwitching)模式和边缘场开关(Fringe Field Switching)模式等使液晶分子在没有电压施加时在相对于基板的主面大致水平的方向上取向的模式(以下，也称为水平取向模式。)。或者，也可以列举VA(VerticalAlignment，垂直取向)模式等使液晶分子在没有电压施加时在相对于基板的主面大致垂直的方向上取向的模式(以下，也称为垂直取向模式。)。
在FFS模式中，公开了缩小具有狭缝状开口的公共电极的电阻值，减少闪烁、串扰的液晶显示面板(例如，参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特开2014-197238号公报
发明内容
发明要解决的问题
用于车载用途等中的液晶材料，追求至少在-30℃～90℃的范围内为液晶相，且具有高速响应性。为了扩大液晶相的温度范围，有必要导入特别是在高温下表现为液晶相的液晶化合物，但在高温下表现为液晶相的液晶化合物在25℃以及-30℃下粘度变大，因此，会使液晶材料的响应性能下降。因此，为了改善响应性能有必要降低液晶材料的粘性，必须向液晶材料中导入具有烯基的液晶化合物。
但是，当使用具有烯基的液晶化合物时，会与来源于自由基聚合引发剂等自由基产生源的自由基发生反应，如下述式1那样，自由基向具有烯基的液晶化合物中转移，自由基在液晶层中稳定存在。转移至液晶化合物的自由基最终离子化，由此，可靠性下降，更具体地，发生VHR(Voltage Holding Ratio：电压保持率)下降、残留DC的产生而导致的残影、斑点等显示不均。
[化1]
图7是本申请发明者们进行了研究，通过ODF工序制作的液晶显示装置的俯视示意图。特别是在使用光自由基聚合引发剂的ODF(One Drop Fill：液晶滴下)工序和，具有烯基的液晶化合物的组合中，如图7所示，用于ODF的密封部件80中的光自由基聚合引发剂向通过ODF工序被注入的液晶层30溶出，在密封部件80的周边部分容易产生残影、斑点等显示不均30a。
即使在通过真空注入制造液晶面板的情况下，同样地也容易产生显示不均。图8是本申请发明者们进行了研究，通过真空注入工序制作的液晶显示装置的俯视示意图。用于真空注入的密封部件82不包含光自由基聚合引发剂。但是进行真空注入时，由于有必要在短时间内进行液晶注入口的密封，使用包含光自由基聚合引发剂的用于液晶注入口的密封材料来进行硬化。这种情况下，将密封材料涂布在注入口之后，未硬化状态的密封材料立刻与液晶材料接触，密封材料中的光自由基聚合引发剂向液晶层30溶出。其结果，自由基向具有烯基的液晶化合物转移，如图8所示，在用于液晶注入口的密封材料81的周边部分，产生残影、斑点等显示不均30a。此外，由于用于真空注入的密封部件82不包含光自由基聚合引发剂，在用于真空注入的密封部件82的周边部分不会产生残影、斑点等显示不均。
即使在使用了作为控制液晶化合物取向的技术而被公知的PSA(PSA：PolymerSustained Alignment，聚合物支撑取向技术)的情况下，从液晶层中的残存单体等自由基产生源产生的自由基转移至具有烯基的液晶化合物，由此，发生VHR下降、残留DC的产生而导致的残影、斑点等显示不均。此外，所谓PSA技术，是指聚合物支撑取向技术，通过在一对基板之间封入含有聚合性单体的液晶组成物，之后使聚合性单体聚合，在取向膜表面形成聚合体(聚合物)，通过该聚合体使液晶化合物的初始取向状态固定化。
另外，在高温环境下放置液晶显示装置的情况下，由于自由基容易向液晶层溶出，容易发生VHR下降以及残留DC的产生而导致的残影、斑点。
此外，专利文献1记载的发明应该解决的问题与以下问题并不相同：提供通过降低公共电极的电阻值来降低闪烁、串扰的FFS模式的液晶显示面板，且液晶显示装置的长期使用时的残影、斑点的产生之类的问题。
本发明，鉴于上述现状而成，其目的在于提供能够在高温环境下长时间维持良好的VHR的同时，能够将残留DC抑制得低，能够抑制残影、斑点等显示不均的液晶显示装置。
解决问题的方法
本申请发明者们着眼于，在使用了具有烯基的液晶化合物的液晶显示装置中，由于来源于光自由基聚合引发剂之类的自由基产生源的自由基在液晶层中稳定地存在，而引起VHR的下降以及残留DC的产生。因此，本申请发明者们锐意检讨的结果，想到通过使用包含具有芳香族四羧酸二酐单体单元的聚酰亚胺和/或聚酰胺酸的芳香族聚酰亚胺系取向膜，且将该芳香族聚酰亚胺系取向膜设为不接触像素电极，能够成功解决上述问题，达到本发明。
即，本发明的一方式，为具备：包含像素电极的第一基板、与所述第一基板相对的第二基板、夹持于所述第一基板以及所述第二基板之间的液晶层、设置于所述第一基板、以及所述第二基板的至少一个上的芳香族聚酰亚胺系取向膜以及利用光照射能够供给所述液晶层自由基的自由基产生源的液晶显示装置，所述液晶层包含具有烯基的液晶化合物，所述芳香族聚酰亚胺系取向膜包含聚酰亚胺以及聚酰胺酸的至少一种的聚合物，且设为不接触所述像素电极，所述至少一种聚合物具有芳香族四羧酸二酐单体单元。
所述自由基产生源可以利用紫外线或者可见光的照射产生自由基。
所述液晶显示装置还包括包含所述自由基产生源，并密封所述液晶层的密封部件，所述密封部件可以设置于所述液晶层的整个周围或者仅设置于所述液晶层的周围的一部分。
所述自由基产生源可以被包含于所述液晶层。
所述液晶层在-30℃至90℃的范围内表现为液晶相。
所述第一基板还包含绝缘膜，所述芳香族聚酰亚胺系取向膜至少设置于所述第一基板上，所述绝缘膜覆盖所述像素电极，且可以不含有具有芳香族四羧酸二酐单体单元的聚合物。
所述液晶显示装置为边缘场开关(FFS)模式液晶显示装置，所述第一基板还包括相对电极，所述芳香族聚酰亚胺系取向膜、所述相对电极、所述绝缘膜以及所述像素电极可以从所述液晶层侧按照此顺序配置。
所述第一基板或所述第二基板包括相对电极，所述芳香族聚酰亚胺系取向膜、所述绝缘膜以及所述像素电极可以从所述液晶层侧按照此顺序配置，所述相对电极也可以配置于所述芳香族聚酰亚胺系取向膜以及所述绝缘膜之间以外的位置。
所述绝缘膜可以包含无机材料。
所述无机材料可以包含SiNx以及SiOx(x相同或者不同，且为1≤x≤3的范围的实数)的至少一个。
还包括设置于所述第一基板上的第二取向膜，所述芳香族聚酰亚胺系取向膜可以不设置于所述第一基板，而设置于所述第二基板上，所述第二取向膜可以不包含具有芳香族四羧酸二酐单体单元的聚合物。
所述液晶层，作为具有所述烯基的液晶化合物，可以含有从由以下述化学式(D-1)～(D-4)所示的液晶化合物构成的群组中选择的至少一种液晶化合物。
[化2]
(式中，m以及n相同或不同，为1～6的整数。)
包含于所述芳香族聚酰亚胺系取向膜中的所述至少一种聚合物也可以是具有所述芳香族四羧酸二酐单体单元的同时具有脂肪族四羧酸二酐单体单元的共聚体。
在所述共聚体中，所述芳香族四羧酸二酐单体单元可以相对于酸酐单体单元整体以20摩尔％以上导入。
包含于所述芳香族聚酰亚胺系取向膜中的所述至少一种聚合物也可以，在所述芳香族四羧酸二酐单体单元中，包含从由下述化学式(X-1)～(X-6)所示的化学构造构成的群组中选择的至少一种化学构造。
[化3]
(式中，氢官能团的至少一个可以被卤素基、甲基或者乙基取代。)
所述第二取向膜包含聚酰亚胺以及聚酰胺酸的至少一种的聚合物，包含于所述第二取向膜中的所述至少一种聚合物可以具有脂肪族酸酐单体单元。
以上所示的本发明的各形态，可以在不脱离本发明的主旨的范围内适当组合。
发明效果
本发明的液晶显示装置能够在高温环境下长时间、维持良好的VHR的同时，能够将残留DC抑制得低，能够抑制残影、斑点等显示不均。
附图的简单说明
图1是实施方式一的液晶显示装置的剖面示意图。
图2是实施方式一的液晶显示装置的俯视示意图，表示通过ODF工序制作的情况。
图3是实施方式一的液晶显示装置的俯视示意图，表示通过真空注入工序制作的情况。
图4为适应性地示出实施方式一中，由像素电极以及相对电极施加的电压的波形。
图5是实施方式一的变形例1的液晶显示装置的剖面示意图。
图6是实施方式一的变形例2的液晶显示装置的剖面示意图。
图7是本申请发明者们进行了研究的通过ODF工序制作的液晶显示装置的俯视示意图。
图8是本申请发明者们进行了研究的通过真空注入工序制作的液晶显示装置的俯视示意图。
图9是对比例2的液晶显示装置的剖面示意图。
发明的实施形态
以下揭示实施方式，参照附图更详细地说明本发明，但是，本发明并不仅限定于这些实施方式。另外，各实施形态的构成，可以在不脱离本发明的主旨的范围内适当组合、变更。
本发明能适用于水平取向模式以及垂直取向模式的任意一个，但特别适用于水平取向模式。
[实施方式一]
图1是实施方式一的液晶显示装置的剖面示意图。如图1所示，本实施方式的液晶显示装置包括：第一基板10、与第一基板10相对的第二基板20、夹持于第一基板10与第二基板20之间的液晶层30；设置于各基板10、20上的芳香族聚酰亚胺系取向膜40以及能够利用光照射供给液晶层30自由基的自由基产生源(未图示)。第一基板10上对应各像素设置有像素电极50，液晶层30包含具有烯基的液晶化合物，芳香族聚酰亚胺系取向膜40包含聚酰亚胺以及聚酰胺酸的至少一种的聚合物(以下也称为，芳香族聚酰亚胺系聚合物。)并且，设为不接触像素电极50，芳香族聚酰亚胺系聚合物具有芳香族四羧酸二酐单体单元(以下，也称为芳香族酸酐单体单元。)。本实施方式的液晶显示装置在第一基板10以及第二基板20后方还具备背光源(未图示)。
本实施方式的液晶显示装置，具备能够利用光照射供给液晶层30自由基的自由基产生源，液晶层30包含具有烯基的液晶化合物。因此，如上述那样，存在由最终转移至具有烯基的液晶化合物的自由基而引起VHR的下降、残留DC的产生的可能。但是，在本实施方式中，芳香族聚酰亚胺系取向膜40包含芳香族聚酰亚胺系聚合物，芳香族聚酰亚胺系聚合物具有芳香族酸酐单体单元。通过使用这样的芳香族酸酐单体单元，即使例如，从自由基产生源产生自由基，自由基向具有烯基的液晶化合物转移从而存在于液晶层30中，如下述式2或3所示，能够将自由基吸入芳香族酸酐单体单元中。其结果，抑制液晶层30中的自由基的浮游，能够实现高VHR的同时，能够有效抑制残留DC的产生。另外，即使在例如高温环境下长时间保管本实施方式的液晶显示装置，也能够在维持良好的VHR的同时，抑制残留DC的产生以及增加。进一步，能够抑制VHR下降、残留DC的产生而导致的残影、斑点的产生。
[化4]
[化5]
此外，在含有聚酰亚胺以及聚酰胺酸的至少一种的聚合物的一般的取向膜中，该聚酰亚胺以及聚酰胺酸由四羧酸二酐单体单元以及二胺单体单元的重复构造构成，作为四羧酸二酐单体单元，通常使用脂肪族四羧酸二酐单体单元。这是因为，作为四羧酸二酐单体单元使用了芳香族酸酐单体单元的情况下，由于芳香族官能团与羰基之间的电荷移动，在像素电极与取向膜的界面发生下述式4或式5所示的氧化还原反应，形成离子(阴离子)，带来VHR的降低。另一方面，使用了脂肪族四羧酸二酐单体单元的情况下，这样的氧化还原反应不会发生，VHR的下降也不会发生。
[化6]
[化7]
在本实施方式中，如上述那样，包含于芳香族聚酰亚胺系取向膜40中的芳香族聚酰亚胺系聚合物具有芳香族酸酐单体单元。但是，由于芳香族聚酰亚胺系取向膜40设为不接触像素电极50，能够防止伴随着芳香族聚酰亚胺系取向膜40与像素电极50之间的上述氧化还原反应的离子的产生和由该离子所引起的VHR的降低。
另一方面，专利文献1针对这样的本实施方式的构成与效果的关系既没有公开也没有启示。
<基板>
作为第一基板10，有源矩阵基板(TFT基板)是适合的。作为有源矩阵基板，能够使用液晶显示装置领域中通常使用的有源矩阵基板。作为俯视观察有源矩阵基板时的结构，可列举在玻璃基板等透明基板11上设有：多根平行的栅极信号线(未图示)；在相对于栅极信号线正交的方向上延伸且相互平行地形成的多根源极信号线(未图示)；和与栅极信号线与源极信号线的交点对应配置的薄膜晶体管(TFT)等有源元件(未图示)；在由栅极信号线和源极信号线划分而成的区域中呈矩阵状配置的像素电极50等的构成。如图1所示，在水平取向模式的情况下，还设置有公共布线(未图示)；连接于公共布线、对多个像素(也可以是所有像素)施加公共电压的相对电极60；以及像素电极50以及相对电极60之间的层间绝缘膜70等。
TFT适宜使用通过非晶硅、多晶硅、或作为氧化物半导体的IGZO(铟-镓-锌-氧)形成沟道的TFT。特别由于氧化物半导体的截止泄漏电流小，所以有利于液晶显示装置的低频驱动，但在VHR低的情况下，无法实施低频驱动。由于能够利用本实施方式提高VHR，因此，能够实现低频驱动。即，可以说氧化物半导体与本实施方式的组合特别优选。
此外，在有源矩阵型的显示方式中，通常在设置于各像素的TFT导通时，通过TFT对像素电极50施加信号电压，此时在TFT断开的期间内，保持充进像素的电荷。表示在1帧期间(例如16.7ms)中保持被充电的电荷的比例的是电压保持率(VHR：Voltage Holding Ratio)。即，VHR低是指，施加于液晶层30的电压容易随着时间而衰减，在有源矩阵型的显示方式中，要求提高VHR。
作为第二基板20，可以为彩色滤光片基板。作为彩色滤光片基板，能够使用在液晶显示装置的领域中通常使用的彩色滤光片基板。作为彩色滤光片基板的结构，可列举出在透明基板21上设置有形成为格子状的黑矩阵(未图示)、形成在格子的内侧(各像素内)的彩色滤光片等的构成。
此外，彩色滤光片也可以是不形成于第二基板20而形成于第一基板10的彩色滤光片。
<液晶层>
液晶层30通常由含有具有烯基的液晶化合物的同时，含有具有烯基的液晶化合物之外的一种以上的液晶化合物的液晶材料(液晶组成物)形成。通过使用具有烯基的液晶化合物，能够降低液晶材料的粘性的同时，能够改善液晶材料的响应特性(即提高液晶显示装置的响应性能)。因此，可以向液晶材料中导入高温下表现为液晶相，另一方面，低温下粘度大的液晶化合物，其结果，能够使用具有高速响应性、且在广的温度范围内表现为液晶相的液晶材料。具体地，优选液晶层30在-30℃至90℃范围内表现为液晶相(通常为向列液晶相)。由此，本实施方式的液晶显示装置能够作为适用于车载用途、船舶用途、航空用途等中的液晶显示装置。此外，表现为液晶相的温度的上限以及下限，能够由液晶材料的向列相-各向同性相相变点决定。在本说明书中，液晶材料的向列相-各向同性相相变点通过差示扫描量热法(DSC)或者在毛细管中填充液晶材料，直接观测温度变化引起的相变的方法来测定。
包含于液晶层30中的具有烯基的液晶化合物可以是由下述化学式(C-1)或(C-2)所示的官能团与介晶基团直接键合的化合物。
[化8]
(式中，p表示0～6的整数。)
[化9]
(式中，q表示1～6的整数。)
此处所谓介晶基团是指，表现出液晶性的化合物中所需的刚性的取向性高的官能团，优选直接或通过连接官能团连接两个以上的环构造的官能团，更优选直接或者通过连接官能团连接两个以上来源于苯和/或环己烷的官能团的官能团。此处，所谓来源于苯的官能团是指从苯或者苯衍生物除去芳香环上至少一个氢原子而构成的官能团。此处，所谓来源于环己烷的官能团是指从环己烷或者环己烷衍生物除去脂环上至少一个氢原子而构成的官能团。作为连接官能团，能够列举醚基、酯基等。
液晶层30作为具有上述烯基的液晶化合物，优选含有从由下述化学式(D-1)～(D-4)所示的液晶化合物构成的群组中选择的至少一种液晶化合物。
[化10]
(式中、m以及n相同或不同，为1～6的整数。)
作为以上述化学式(D-1)所示的液晶化合物的具体例，例如能够列举以下述化学式(D-1-1)所示的液晶化合物。
[化11]
液晶层30的具有烯基的液晶化合物的含量没有特别限定，能够根据本实施方式的液晶显示装置的用途适当设定，也可以是该用途中的一般的含量。
各液晶化合物，可以是以下述式(L)所定义的介电常数各向异性(Δε)具有负值的液晶化合物，也可以是具有正值的液晶化合物。即，各液晶化合物，可以是具有负的介电常数各向异性的液晶化合物，也可以具有正的介电常数各向异性。作为具有负的介电常数各向异性的液晶化合物，例如能够使用Δε为-1～-20的液晶化合物。作为具有正的介电常数各向异性的液晶化合物，例如能够使用Δε为1～20的液晶化合物。进一步，液晶层30可以含有不具有极性，即，Δε实质为0的液晶化合物(中性液晶化合物)。作为中性液晶化合物能够列举具有烯以及烯构造的液晶化合物。
Δε＝(长轴方向的介电常数)-(短轴方向的介电常数)(L)
此外，在以往的液晶显示装置中，使用了具有负的介电常数各向异性的液晶化合物时，与使用了具有正的介电常数各向异性的液晶化合物时相比，存在残影和斑点的不良更加明显显现的倾向。推测这是因为具有负的介电常数各向异性的液晶化合物中短轴方向上存在大的极化，离子化时的VHR的下降的影响变大。即，本实施方式的液晶显示装置，在使用了具有负的介电常数各向异性的液晶化合物时，与使用了具有正的介电常数各向异性的液晶化合物时相比发挥更大的效果。另一方面，在高温下表现为液晶相的液晶材料的设计中，具有正的介电常数各向异性的液晶化合物比具有负的介电常数各向异性的液晶化合物有利。
<取向膜>
芳香族聚酰亚胺系取向膜40、后述的第二取向膜等取向膜具有控制液晶层30中的液晶化合物的取向的功能，对液晶层30的施加电压不足阈值电压(包含没有电压施加)时，主要是通过上述取向膜的动作控制液晶层30中的液晶化合物的取向。在这种状况(以下，也称为初始取向状态。)下，液晶化合物的长轴相对于各基板10、20的表面形成的角度被称为“预倾角”。此外，在本说明书中，所谓“预倾角”表示液晶化合物相对于与基板面平行的方向的倾斜的角度，与基板面平行的角度为0°，基板面的法线的角度为90°。
在本实施方式中，由上述取向膜所赋予的液晶化合物的预倾角的大小没有特别限定，上述取向膜可以是使液晶层30中的液晶化合物大致水平地取向的取向膜(水平取向膜)，也可以是使液晶层30中的液晶化合物大致垂直地取向的取向膜(垂直取向膜)。水平取向膜以及水平取向模式的情况下，所谓大致水平优选预倾角为0°以上且5°以下。此外，在显示模式为IPS模式或FFS模式的情况下，从视角特性的观点来看，也优选预倾角为0°，但，在显示模式为TN模式的情况下，由于作为模式的制约，预倾角被设定为例如约2°。垂直取向膜以及垂直取向模式的情况下，所谓大致垂直优选预倾角为85°以上且90°以下。这样一来，本实施方式能适用于水平取向模式以及垂直取向模式的任意一个，但特别优选使用于水平取向模式。
上述取向膜的膜厚没有特别限定，能够适当设定，但优选为50nm以上且200nm以下，更优选为60nm以上且150nm以下。取向膜的膜厚为不足50nm时，存在不能使取向膜在基板整面均匀地成膜的可能性。另外，当取向膜的膜厚超过200nm时，则存在取向膜的表面容易产生凹凸，液晶化合物的预倾角发生偏差，引起显示不均匀的可能。
<芳香族聚酰亚胺系取向膜>
芳香族聚酰亚胺系取向膜40包含聚酰亚胺以及聚酰胺酸的至少一种的聚合物(芳香族聚酰亚胺系聚合物)。此外，能够包含于芳香族聚酰亚胺系取向膜40的聚酰亚胺可以为聚酰胺酸部分地亚胺化的聚酰亚胺，即，部分地包含聚酰胺酸构造的聚酰亚胺，也可以是聚酰胺酸完全亚胺化的聚酰亚胺，即完全不含有聚酰胺酸构造的聚酰亚胺。
芳香族聚酰亚胺系取向膜40设为不接触像素电极50。这样一来，如上所述，能够防止芳香族聚酰亚胺系取向膜40与像素电极50之间的氧化还原反应的发生。关于其具体的构造将在后面叙述。
芳香族聚酰亚胺系聚合物为具有四羧酸二酐单体单元与二胺单体单元的重复构造的聚合物，使至少一种四羧酸二酐与至少一种二胺聚合而成的聚合物。并且，至少一种芳香族四羧酸二酐作为必须的四羧酸二酐成分使用，芳香族聚酰亚胺系聚合物作为四羧酸二酐单体单元，包含芳香族四羧酸二酐单体单元(芳香族酸酐单体单元)。另一方面，二胺成分没有特别限定，可以是一般的用于聚酰亚胺系取向膜的二胺。
此外，所谓芳香族四羧酸二酐单体单元是指，来源于构成聚合物的单体的构成单体中，具有来源于芳香族四羧酸二酐的构造的构成单元。更具体的，芳香族四羧酸二酐单体单元为以下述化学式(M-1)或下述化学式(M-2)所示的构造，芳香族聚酰亚胺系聚合物包含以下述化学式(P-1)所示聚酰胺酸构造和/或以下述化学式(P-2)所示的聚酰亚胺构造。
[化12]
(式中，X1表示四价芳香族官能团。)
[化13]
(式中，X1表示四价芳香族官能团。)
[化14]
(式中，X1表示四价芳香族官能团，Y1表示三价芳香族官能团或脂肪族官能团，R1表示一价有机官能团或氢原子。)
[化15]
(式中，X1表示四价芳香族官能团，Y1表示三价芳香族官能团或脂肪族官能团，R1表示一价有机官能团或氢原子。)
在上述化学式(M-1)、(M-2)、(P-1)以及(P-2)中，X1表示四价芳香族官能团，优选为碳数6～20的四价芳香族官能团，更优选为碳数6～15的四价芳香族官能团。另外，X1优选包含1～3个碳数6的芳香环(来源于苯的环构造)，包含两个以上芳香环的情况下，它们可以直接或通过连接官能团键合，也可以缩聚。作为连接官能团，能够列举醚基、碳数1～5的烃基等。
作为X1的具体例，能够列举以下述化学式(X-1)～(X-6)所示的化学构造等。包含于各构造中的至少一个氢原子可以被卤素、甲基或者乙基取代。此外，下述化学式(X-1)～(X-6)中各键与羰基键合。
[化16]
在上述化学式(P-1)以及(P-2)中，Y1表示三价芳香族官能团或脂肪族官能团，优选为碳数6～20的三价芳香族官能团或脂肪族官能团，更优选为碳数6～15的三价芳香族官能团或脂肪族官能团。另外，Y1优选包含1～3个碳数6的芳香环(来源于苯的环构造)，包含两个以上芳香环的情况下，它们可以直接或通过连接官能团键合，也可以缩聚。作为连接官能团，能够列举醚基、碳数1～5的烃基等。
作为Y1的具体例，能够列举以下述化学式(Y-1)～(Y-16)等。包含于各构造中的至少一个氢原子可以被卤素、甲基或者乙基取代。此外，化学式(Y-1)～(Y-16)中的各键中，*与R1，除此之外与酰胺基或亚胺基键合。
[化17]
上述化学式(P-1)以及(P-2)中的R1表示一价有机官能团或氢原子。作为一价有机官能团能够列举碳数1～10的烷基、以-COO-Z所示的官能团等，但其中优选以-COO-Z所示的官能团。以-COO-Z所示的官能团中，Z表示以下述化学式(Z-1)～(Z-8)的任意一个所示的构造，包含于各构造中的至少一个氢原子可以被卤素、甲基或者乙基取代。此外，下述化学式(Z-1)～(Z-8)中各键与酯基键合。此外，在下述化学式(Z-7)～(Z-8)中，甲基可以与环构造中的任意碳原子键合。
[化18]
芳香族聚酰亚胺系聚合物的一分子中，X1、Y1以及R1可以为一类，也可以是两种以上。
芳香族聚酰亚胺系聚合物优选包含以下述化学式(Q-1)所示的聚酰胺酸构造和/或以下述化学式(Q-2)所示的聚酰亚胺构造。
[化19]
(式中，X表示四价芳香族官能团，Y表示三价芳香族官能团或脂肪族官能团，Z表示一价有机官能团或氢原子。)
[化20]
(式中，X表示四价芳香族官能团，Y表示三价芳香族官能团或脂肪族官能团，Z表示一价有机官能团或氢原子。)
上述化学式(Q-1)以及(Q-2)的X表示以上述化学式(X-1)～(X-6)的任意一个所示的构造，包含于各构造中的至少一个氢原子可以被卤素、甲基或者乙基取代。此外，上述化学式(X-1)～(X-6)中各键与羰基键合。
上述化学式(Q-1)以及(Q-2)的Y表示以上述化学式(Y-1)～(Y-16)的任意一个所示的构造，包含于各构造中的至少一个氢原子可以被卤素、甲基或者乙基取代。此外，化学式(Y-1)～(Y-16)中的各键中，*与酯基，除此之外与酰胺基或亚胺基键合。
上述化学式(Q-1)以及(Q-2)的Z表示以上述化学式(Z-1)～(Z-8)的任意一个所示的构造，包含于各构造中的至少一个氢原子可以被卤素、甲基或者乙基取代。此外，下述化学式(Z-1)～(Z-8)中各键与酯基键合。此外，在下述化学式(Z-7)～(Z-8)中，甲基可以与环构造中的任意碳原子键合。
芳香族聚酰亚胺系聚合物的一分子中，X、Y以及Z可以为一类，也可以是两种以上。
芳香族聚酰亚胺系聚合物的一分子中，所谓四羧酸二酐单体单元与二胺单体单元可以为一类，也可以是两种以上。作为包含两种以上的四羧酸二酐单体单元的例子，具体地，优选芳香族聚酰亚胺系聚合物为具有上述芳香族酸酐单体单元的同时，还具有脂肪族酸酐单体单元的共聚体，这种情况下，在上述共聚体中，相对于四羧酸二酐单体单元整体，优选导入20摩尔％以上(更优选为25％以上，不足100％)芳香族酸酐单体单元。由此，在高温环境下长时间，能够更有效地抑制由VHR以及残留DC导致的残影以及斑点的产生。更具体地，上述共聚体更优选，以下述化学式(S-1)和/或(S-2)所示的共聚体。
[化21]
(式中，X1表示四价芳香族官能团，X2表示四价脂肪族官能团，Y1及Y2分别独自表示三价芳香族官能团或脂肪族官能团，R1和R2分别独自表示一价有机官能团或氢原子。)
[化22]
(式中，X1表示四价芳香族官能团，X2表示四价脂肪族官能团，Y1及Y2分别独自表示三价芳香族官能团或脂肪族官能团，R1和R3分别独自表示一价有机官能团或氢原子。)
在上述化学式(S-1)以及(S-2)中，X2表示四价脂肪族官能团，优选为碳数6～20的四价脂肪族官能团，更优选为碳数6～15的四价脂肪族官能团。另外，X2优选包含1～3个碳数4～6的脂环构造，包含两个以上脂环构造的情况下，它们可以直接或通过连接官能团键合，也可以缩聚。作为连接官能团，能够列举醚基、碳数1～5的烃基等。
作为X2的具体例，能够列举以下述化学式(X-7)～(X-13)所示的化学构造等。包含于各构造中的至少一个氢原子可以被卤素、甲基或者乙基取代。此外，上述化学式(X-7)～(X-13)中的各键与羰基键合。
[化23]
在上述化学式(S-1)以及(S-2)中，Y2表示三价芳香族官能团或脂肪族官能团，优选为碳数6～20的三价芳香族官能团或脂肪族官能团，更优选为碳数6～15的三价芳香族官能团或脂肪族官能团。另外，Y2优选包含1～3个碳数6的芳香环(来源于苯的环构造)，包含两个以上芳香环的情况下，它们可以直接或通过连接官能团键合，也可以缩聚。作为连接官能团，能够列举醚基、碳数1～5的烃基等。
作为Y2的具体例，能够列举以上述化学式(Y-1)～(Y-16)等。包含于各构造中的至少一个氢原子可以被卤素、甲基或者乙基取代。此外，化学式(Y-1)～(Y-16)中的各键中，*与R2，除此之外与酰胺基或亚胺基键合。
上述化学式(S-1)以及(S-2)中的R2表示一价有机官能团或氢原子。作为一价有机官能团，能够列举碳数1～10的烷基、以-COO-Z所示的官能团等，其中优选以-COO-Z所示的官能团。以-COO-Z所示的官能团中，Z表示以上述化学式(Z-1)～(Z-8)的任意一个所示的构造，包含于各构造中的至少一个氢原子可以被卤素、甲基或者乙基取代。此外，下述化学式(Z-1)～(Z-8)中各键与酯基键合。此外，在上述化学式(Z-7)以及(Z-8)中，甲基可以与环构造中的任意碳原子键合。
上述化学式(S-1)以及(S-2)中的X1、Y1以及R1与上述化学式(P-1)以及(P-2)中的X1、Y1以及R1是同样的。
芳香族聚酰亚胺系聚合物的一分子中，X1、X2、Y1、Y2、R1以及R2可以为一类，也可以为两种以上。
上述化学式(S-1)以及(S-2)中，m表示0<m<1的范围的实数，优选0.2≦m<1，更优选0.25≦m<1。通过将m设为该范围内，在高温环境下长时间，能够更有效地抑制，由VHR以及残留DC导致的残影以及斑点的产生。
此外，芳香族聚酰亚胺系取向膜40可以仅含有一种芳香族聚酰亚胺系聚合物，也可以含有两种以上芳香族聚酰亚胺系聚合物。
芳香族聚酰亚胺系聚合物的重均分子量优选为2500以上，且优选为1000000以下。当重均分子量超过1000000时，存在液晶取向剂的粘度增大至不能成膜的程度的可能。此外，重均分子量能够通过GPC(凝胶渗透色谱)确定。
芳香族聚酰亚胺系取向膜40的取向处理方法没有特别限定，例如能够列举摩擦处理、光取向处理等。
<自由基产生源>
本发明的液晶显示装置，具备能够利用光照射供给液晶层30自由基的自由基产生源。自由基产生源可以是光自由基聚合引发剂，也可以是产生自由基的聚合性单体等。液晶显示装置中的自由基产生源的具体存在位置没有特别限定，但自由基产生源通常存在于液晶层30中和/或与液晶层30相邻的部件中。前者的情况下，当照射来自背光源、外界光的光时，自由基产生源能够在液晶层30中变化为自由基。后者的情况下，当照射来自背光源、外界光的光时，自由基产生源能够从与液晶层30相邻的部件向液晶层30溶出之后变化为自由基，或者在与液晶层30相邻的部件中变化为自由基之后溶出至液晶层30。自由基产生源优选利用紫外线或者可见光的照射产生自由基。此外，在本说明书中，所谓“紫外线”是指波长200nm以上，不足380nm的光(电磁波)，所谓“可见光”是指波长380nm以上，不足800nm的光(电磁波)。
自由基产生源也可以被包含于液晶层30。液晶层30中的自由基产生源，可以是从后述密封部件溶出至液晶层30的光自由基聚合引发剂，在使用了PSA技术的情况等，可以是与聚合性单体同时添加至液晶材料的光自由基聚合引发剂。即，在本实施方式中，可以在各芳香族聚酰亚胺系取向膜40的表面设置聚合物层，聚合物层也可以包括聚合性单体由于光自由基聚合引发剂而发生聚合的聚合物。另外，作为聚合性单体，可以使用利用光照射而产生自由基的聚合性单体，这种情况下，利用光照射而产生自由基的聚合性单体作为自由基产生源发挥作用。在采用PSA技术的情况下，本实施方式对于由液晶层30中的残存单体产生的自由基是特别有效的。
自由基产生源的含量没有特别限定，能够根据含有自由基产生源的部件的用途适当设定，也可以是该用途中的一般的含量。在采用PSA技术的情况下，液晶材料中，光自由基聚合引发剂优选包含0.05wt％以下。
<封装部件>
图2表示实施方式一的液晶显示装置的俯视示意图，表示通过ODF工序制作的情况，图3表示实施方式一的液晶显示装置的俯视示意图，表示通过真空注入工序制作的情况。
如图2以及3所示，本实施方式的液晶显示装置，还可以包括包含自由基产生源，且密封液晶层30的密封部件80或81。
如图2所示，密封部件80设置于液晶层30的周围整体，如图3所示，密封部件81仅设置于液晶层30的周围的一部分(液晶注入口)。作为密封部件80设置于液晶层30的周围整体的方式的优选例子，能够列举通过ODF工序制作的液晶面板等。作为密封部件81仅设置于液晶层30的周围一部分的方式的优选例子，能够列举通过真空注入制作的液晶面板等。密封部件80以及81为含有光自由基聚合引发剂和聚合性单体的光硬化型树脂组合物(ODF用密封材料或者注入口密封材料)的硬化物，通过对光硬化型树脂组成物照射光(优选紫外线)而形成。此外，采用真空注入的情况下，本实施方式的液晶显示装置，通常包括如图3所示，设置于液晶层30周围的大部分(除液晶层30周围的液晶注入口的部分)的密封部件82。密封部件82通常为含有环氧系单体和环氧硬化剂的热硬化型树脂组成物(热硬化型密封材料)的硬化物，通过加热热硬化型树脂组成物而形成。因此，密封部件82通常不包含自由基聚合引发剂。
<绝缘膜>
如图1所示，本实施方式的液晶显示装置还可以包括绝缘膜70，绝缘膜70覆盖像素电极50且可以不包含具有芳香族酸酐单体单元的聚合物。由此，如上述那样，即使在芳香族聚酰亚胺系取向膜40设置于第一基板10的情况下，也能够使芳香族聚酰亚胺系取向膜40不接触像素电极50变得容易。
绝缘膜70优选包含无机材料。由此，能够有效地防止像素电极50与绝缘膜70之间的电荷相互作用(电子授受)的产生。详细的在后面叙述。作为这样的无机材料，优选氮化硅物以及氧化硅物，包含于绝缘膜70中的无机材料优选包含SiNx以及SiOx(x为相同或者不同，1≤x≤3的范围的实数)的至少一个。
<液晶显示装置>
本实施方式的液晶显示装置的取向模式(显示模式)虽没有特别限定，但优选扭转向列(TN)模式，电控双折射(ECB)模式，面内开关(IPS)模式，边缘场开关(FFS)模式，垂直取向(VA)模式或者扭转向列垂直取向(VATN)模式。
其中，本实施方式的液晶显示装置优选为FFS模式液晶显示装置，如图1所示，第一基板10还包含相对电极60，芳香族聚酰亚胺系取向膜40、相对电极60、绝缘膜70以及像素电极50可以从液晶相30一侧按照此顺序配置。由此，在FFS模式中，能够使芳香族聚酰亚胺系取向膜40不接触像素电极50变得容易。此外，芳香族聚酰亚胺系取向膜40虽然与相对电极60接触，但与接触像素电极50的情况不同，不会产生离子(阴离子)，或者不易产生。以下，进行详细叙述。
图4为示意性地示出实施方式一中，由像素电极以及相对电极所施加的电压的波形。
通常，从像素电极50施加如图4所示的与频率和分辨率相对应的矩形波电压(脉冲电压)，该施加电压是可变的。刷新率为60Hz下分辨率为全高清的情况下，1脉冲的电压施加时间短到大约15μs。另外，一般地，像素电极和电介质接触的情况下，施加电压值发生变化的一瞬间，构成电介质的分子中的自由电子、π共轭系物质与像素电极之间一瞬间发生电荷的相互作用。因此，当包含具有芳香族酸酐单体单元的聚合物的芳香族聚酰亚胺系取向膜40与像素电极50接触时，电压值变动的一瞬间，电子从像素电极50向芳香族官能团中流动，或者从芳香族官能团中向像素电极50流动(参照上述式4以及5)。当这种电子的交换(氧化还原反应)在液晶显示装置的驱动期间持续地进行时，最终从芳向族酸酐单体单元的芳香族官能团形成离子，引起液晶显示装置的VHR下降等电特性劣化。另一方面，接触像素电极50的电介质，即，绝缘膜70由难以引起无机材料等的电荷相互作用的材料构成的情况下，即使施加电压变动，像素电极50与无机材料之间也不发生电荷相互作用(电子授受)，不发生离子化。
通常从相对(公共)电极60仅插入一定的电压。如此仅发生插入一定电压的情况下，由于不存在随着时间的推移的施加电压变动，电极与电介质之间马上进入平衡状态，不发生上述式4等所示的电极与电介质之间的电荷相互作用，其结果不发生氧化还原反应。因此，即使相对电极60与包含芳香族酸酐单体单元的聚合物的芳香族聚酰亚胺系取向膜40接触，也不发生离子化或者非常难以发生。
如图1所示，FFS模式的情况下，优选由像素电极50与覆盖像素电极50的绝缘膜70(作为层间绝缘膜发挥作用)、绝缘膜70上的相对电极60构成FFS电极构造，由此，电压施加时，液晶层30中形成倾斜电场(边缘电场)。另外，这种情况下，相对电极60为狭缝电极，作为狭缝电极，例如，可以使用：包括其全周由电极包围的线状的开口部作为狭缝的电极；具有多个梳齿部并且在梳齿部之间配置的线状的切口构成狭缝的梳型形状的电极。另一方面，像素电极50可以是以占据各像素区域地形成的面状电极，也可以是如图1所示，设置有狭缝的狭缝电极。但是，后者的情况，像素电极50的狭缝以像素电极50与相对电极60的所有狭缝重叠的方式设置。
采用了IPS模式的情况下，第一基板10以及第二基板20的至少一个设置有一对梳形电极，液晶层30中形成有横向电场。作为一对梳形电极，例如分别能够使用具有多个梳齿部，且梳齿部相互啮合配置的电极对。这种情况下，一对梳形电极的一个作为像素电极50发挥作用，一对梳形电极的另一个作为相对电极60发挥作用。
第一基板10以及第二基板20的与液晶层30的相反侧可以分别配置偏振片(线性偏振器)。作为偏振片，典型地，能够列举在聚乙烯醇(PVA)薄膜吸附取向具有二色性的碘络合物等异方向性材料而得到的偏振片。通常，在PVA薄膜的两面上将三醋酸纤维素薄膜等的保护膜作为叠层以供实用。另外，各偏光板与第一基板10或者第二基板20之间可以配置有相位差薄膜等光学薄膜。
在本实施方式的液晶显示装置中，背光源配置于液晶面板的背面侧。具有这种构成的液晶显示装置一般被称为透射型液晶显示装置。作为背光源，只要是发射包含可见光的光的背光源就没有特别限定，可以是发射仅包含可见光的光的背光源，也可以是发射包含可见光以及紫外线二者的光的背光源。为了使液晶显示装置的彩色显示成为可能，背光源优选发射白色光。作为背光源的光源，例如适用发光二极管(LED)。
本实施方式的液晶显示装置为，由除了液晶面板以及背光源之外，TCP(带载封装)、PCB(印刷电路板)等外部电路；视角扩大膜、亮度增强膜等光学薄膜；边框(框架)等多个部件构成的液晶显示装置，也可以通过部件嵌入其他部件。对于已经说明了的部件以外的部件没有特别限定，由于能够使用在液晶显示装置的领域中通常使用的部件，因此省略说明。
[实施方式一的变形例1]
图5是实施方式一的变形例1的液晶显示装置的剖面示意图。
如图5所示，在本实施方式中，第一基板10或者第二基板20包含相对电极60，也可以是芳香族聚酰亚胺系取向膜40、绝缘膜70以及像素电极50从液晶相30一侧按照此顺序配置，相对电极60配置于芳香族聚酰亚胺系取向膜40以及绝缘膜70之间以外的位置。由此，也能够使芳香族聚酰亚胺系取向膜40不接触像素电极50变得容易。
此外，相对电极60的具体配置位置没有特别限定，能够根据取向模式等适当确定。采用FFS模式的情况，例如，如图5所示，可以在像素电极50的下层介于层间绝缘膜70配置相对电极60。这种情况，与图1所示的情况相反，像素电极50为狭缝电极，相对电极60为面状电极或狭缝电极。另外，采用IPS模式的情况下，例如，可以在与像素电极50相同的层配置相对电极60，在采用TN模式或者垂直取向模式的情况下，例如，可以在第二基板20配置相对电极60。
[实施方式一的变形例2]
图6是实施方式一的变形例2的液晶显示装置的剖面示意图。
如图6所示，上述芳香族聚酰亚胺系取向膜40可以不设置于第一基板10，而设置于第二基板20上，本实施方式的液晶显示装置还包括设置于第一基板10上的第二取向膜90，第二取向膜90也可以是不包含具有芳香族酸酐单体单元的聚合物的第二取向膜。即使在本变形例中，能够利用第二基板20上的芳香族聚酰亚胺系取向膜40吸收来自自由基产生源的自由基。另外，第二取向膜90由于不含有具有芳香族酸酐单体单元的聚合物，例如，即使接触像素电极50，第二取向膜90与像素电极50之间也不发生上述氧化还原反应。
第二取向膜90的材料只要是具有芳香族酸酐单体单元的聚合物之外的话就没有特别限定，能够使用一般的取向膜材料。例如，第二取向膜90包含聚酰亚胺以及聚酰胺酸的至少一种的聚合物，包含于第二取向膜90中的至少一种聚合物可以具有脂肪族酸酐单体单元。
另外，在图6中，虽然图示出了采用了设置有FFS电极构造的FFS模式的情况，但是本变形例能够采用一切取向模式。
以上，虽然关于本发明的实施方式进行了说明，但说明了的每个事项全部能够适用于本发明整体。
以下揭示实施例以及对比例，更详细地说明本发明，但是，本发明并不仅限定于这些实施例。
<实施例1>
通过以下方法制作FFS模式的液晶单元。
首先，准备TFT基板和不具备电极的相对基板。TFT基板侧的电极配置是如图1所示的电极配置，绝缘膜(层间绝缘膜)70由SiO形成，像素电极50以及相对电极60由ITO形成。接下来，将含有具有下述化学式(A-1-1)所示的芳香族酸酐单体单元的聚酰胺酸(重均分子量10000～150000)的溶剂涂布在各基板上，进行80℃、2分钟临时烧制，接下来进行230℃、40分的正式烧制。通过进行烧制处理形成含有下述化学式(A-1)所示的聚酰亚胺的芳香族聚酰亚胺系取向膜(膜厚60～100nm)。
[化24]
[化25]
接下来，对各芳香族聚酰亚胺系取向膜实施摩擦处理之后，在一个基板上涂布热硬化型密封材料，在100℃进行临时硬化之后，贴合两基板，在150℃进行40分钟正式硬化。接下来利用真空注入法，通过液晶注入口注入Tni(液晶材料的向列相-各向同性相的相变点)为95℃以上且小于96℃(低温侧即使为-30℃也表现为液晶相)的液晶材料。液晶材料中具有有烯基的液晶化合物。
接下来，在液晶注入口涂含有丙烯单体和光自由基聚合引发剂的注入口密封材料，接下来，通过对注入口密封材料照射200mJ/cm2的紫外线从而使其硬化。进一步接下来在130℃加热40分钟，进行液晶材料的再取向处理，之后冷却至室温获得FFS模式的液晶单元。
<对比例1>
除了使用与实施例1不同的取向膜材料之外，与实施例1同样地，制作对比例1的FFS模式的液晶单元。在本对比例中，代替实施例1的上述化学式(A-1-1)所示的聚酰胺酸，使用具有下述化学式(A-2-1)所示的脂肪族酸酐单体单元的聚酰胺酸(重均分子量10000～150000)，在各基板上形成包含下述化学式(A-2)所示的取向膜(膜厚60～110nm)。
[化26]
[化27]
<背光源上高温试验>
为了评价通过实施例1以及对比例1制作的FFS模式的液晶单元的残影，在90℃恒温槽内，在点亮的背光源上配置液晶单元，进行1000小时放置试验。在放置前后进行了电压保持率(VHR)以及残留DC(rDC)的测定的结果在下述表1中示出。此外，VHR使用东阳技术公司制造的6254型VHR测定系统，在1V、70℃条件下测定。残留DC通过闪烁消除法，确定DC2V在两小时施加后的残留DC。
[表1]
如上述表1所示，根据实施例1的结果，通过使用包含具有以上述化学式(A-1)所示的芳香族酸酐单体单元的聚酰亚胺的芳香族聚酰亚胺系取向膜，与对比例1相比，1000小时放置后的VHR变高，rDC变为小的值。这认为是由于，因具有烯基的液晶化合物与从注入口密封材料溶出的未反应光自由基聚合引发剂的反应而形成的稳定的自由基被包含以上述化学式(A-1)所示的聚酰亚胺的芳香族聚酰亚胺系取向膜的表面有效捕捉。
<实施例2>
通过以下方法制作FFS模式的液晶单元。
首先，准备TFT基板和不具备电极的相对基板。TFT基板侧的电极配置是如图1所示的电极配置，绝缘膜(层间绝缘膜)70由SiN形成，像素电极50以及相对电极60由ITO形成。接下来，将含有具有上述化学式(A-1-1)所示的芳香族酸酐单体单元的聚酰胺酸(重均分子量10000～15000)的溶剂涂布在各基板上，进行80℃、2分钟临时烧制，接下来进行230℃、40分钟的正式烧制。通过进行烧制处理形成含有上述化学式(A-1)所示的聚酰亚胺的芳香族聚酰亚胺系取向膜(膜厚60～100nm)。
接下来，对各芳香族聚酰亚胺系取向膜实施摩擦处理之后，在一个基板上涂布含有光自由基聚合引发剂的ODF用密封材料，在另一个基板上滴下Tni为97℃以上且小于98℃(低温侧即使为-30℃也表现为液晶相)的液晶材料，在贴合两基板之后，对ODF用密封材料照射1000mJ/cm2的紫外线。液晶材料中具有有烯基的液晶化合物。
接下来在130℃加热40分钟，进行液晶材料的再取向处理，之后冷却至室温获得FFS模式的液晶单元。
<对比例2>
除了TFT基板侧的电极配置不同之外，与实施例2同样地，制作对比例2的FFS模式的液晶单元。图9是对比例2的液晶显示装置的剖面示意图。
作为对比例2，代替实施例2的像素电极50与相对电极60的配置，制作图9所示的芳香族聚酰亚胺系取向膜40与像素电极50直接接触的FFS模式的液晶单元。
此外，即使在本对比例2中，绝缘膜(层间绝缘膜)70也由SiN形成，像素电极50以及相对电极60也由ITO形成。
<背光源上的高温试验>
关于在实施例2以及对比例2中制作的FFS模式的液晶单元，在下述表2中示出进行了与实施例1等相同的评价试验的结果。
[表2]
使用ODF工序制作的FFS模式的液晶单元中，设为图9所示的对比例2的电极构造时，由于进行电压施加的像素电极与取向膜直接接触，像素电极与取向膜之间发生电荷授受，如上述式5所示的那样，由于苯环与羰基之间电荷移动而发生氧化还原反应。其结果，在取向膜内部产生二价阴离子，其结果，与图1所示的电极构造相比产生大的VHR低下和rDC。另一方面，在图1所示的实施例2的电极构造中，由于进行电压施加的像素电极与取向膜不直接接触，不发生取向膜与像素电极之间的氧化还原反应，1000小时放置后的VHR变高，rDC变为小的值。
<实施例3-1～3-4>
除对注入口密封材料照射的紫外线的照射量作为0mJ/cm2(即，没有紫外线照射)、50mJ/cm2、100mJ/cm2、或200mJ/cm2，且由SiN形成绝缘膜(层间绝缘膜)70之外与实施例1同样地，制作实施例3-1～3-4的FFS模式单元的液晶单元。
<背光源上的高温试验>
关于在实施例3-1～3-4制作的FFS模式的液晶单元，在下述表3中示出进行了与实施例1等相同的评价试验的结果。
[表3]
如表3所示，当使向注入口密封材料的紫外线照射量发生变化时，初始(0小时)以及1000小时后的VHR以及rDC中发现不同。紫外线照射量越少，VHR降低，rDC增加。根据该结果，表明注入口密封材料中的未硬化的成分向液晶层溶出，获得VHR的下降以及rDC的增加。被认为是特别是未反应的光自由基聚合引发剂向液晶层溶出时，与液晶材料中的具有烯基的液晶化合物反应，液晶层中形成稳定的自由基，引起VHR的下降和rDC的增加。但是，这被认为是即使紫外线照射量为0mJ/cm2，VHR也比较高，rDC也小，因而自由基被包含上述化学式(A-1)所示的聚酰胺酸的芳香族聚酰亚胺系取向膜的表面有效地捕捉。
<实施例4-1～4-4以及对比例3>
除了变更以下部分之外，与实施例1同样地，制作实施例4-1～4-4以及对比例3的FFS模式的液晶单元。将实施例1中所使用的上述化学式(A-1-1)所示的聚酰胺酸，变更为具有下述化学式(A-3-1)所示的聚酰胺酸(重均分子量10000～150000)，在各基板上形成包含下述化学式(A-3)所示的聚酰亚胺的芳香族聚酰亚胺系取向膜。将下述化学式(A-3)的聚酰亚胺中的m变更为0、0.25、0.50、0.75、1.0，制作实施例4-1～4-4以及对比例3的FFS模式的液晶单元。另外，使用了Tni为95℃以上(低温侧即使为-30℃也表现为液晶相)的液晶材料。进一步，使用了含有甲基丙烯酸单体和光自由基聚合引发剂的注入口密封材料。绝缘膜中使用了SiN。
[化28]
[化29]
<背光源上的高温试验>
关于在实施例4-1～4-4以及对比例3制作的FFS模式的液晶单元，在下述表4中示出进行了与实施例1等相同的评价试验的结果。
[表4]
根据表4所示的结果，认为芳香族酸酐单体单元如果相对于酸酐单体单元整体为20摩尔％以上(优选为25摩尔％以上)的话，能够在高温环境下长时间，有效地抑制VHR的下降以及rDC的产生，有效地抑制残影以及斑点的产生。
备注
本发明的一方式，可以为具备：包含像素电极的第一基板、与所述第一基板相对的第二基板、夹持于所述第一基板以及所述第二基板之间的液晶层、设置于所述第一基板以及所述第二基板的至少一个上的芳香族聚酰亚胺系取向膜、以及能够利用光照射供给所述液晶层自由基的自由基产生源的液晶显示装置，所述液晶层包含具有烯基的液晶化合物，所述芳香族聚酰亚胺系取向膜包含聚酰亚胺以及聚酰胺酸的至少一种的聚合物，且设为不接触所述像素电极，所述至少一种聚合物具有芳香族四羧酸二酐单体单元。
所述方式的液晶显示装置，在使用具有烯基的液晶化合物的时候，通过使包含具有芳香族酸酐单体单元的聚合物的芳香族聚酰亚胺系取向膜与像素电极相互绝缘，能够一边抑制二者间的氧化还原反应，一边通过芳香族聚酰亚胺系取向膜上的芳香族官能团捕捉具有烯基的液晶化合物的自由基。其结果，能够在高温环境下长时间、维持良好的VHR的同时，能够将残留DC抑制得低。
所述自由基产生源可以利用紫外线或者可见光的照射产生自由基。
所述方式的液晶显示装置还包括包含所述自由基产生源，且密封所述液晶层的密封部件，所述密封部件可以设置于所述液晶层的整个周围或者仅设置于所述液晶层的周围的一部分。该方式的液晶显示装置适用于通过ODF工序、真空注入制作液晶显示装置之际。
所述自由基产生源也可以被包含于所述液晶层。该方式的液晶显示装置适用于利用PSA技术来制作液晶显示装置之际。
所述液晶层在-30℃至90℃的范围内表现为液晶相。该方式对于有必要在广温度范围内表现为液晶相的车载用途中是适宜的。
可以是所述第一基板还包含绝缘膜，所述芳香族聚酰亚胺系取向膜至少设置于所述第一基板上，所述绝缘膜覆盖所述像素电极，且可以不含有具有芳香族四羧酸二酐单体单元的聚合物的方式。根据该方式，能够容易使芳香族聚酰亚胺系取向膜与像素电极绝缘。
所述液晶显示装置为边缘场开关(FFS)模式液晶显示装置，所述第一基板还包括相对电极，所述芳香族聚酰亚胺系取向膜、所述相对电极、所述绝缘膜以及所述像素电极可以从所述液晶层侧按照该顺序配置。根据该方式，在FFS模式中，能够容易使芳香族聚酰亚胺系取向膜与像素电极绝缘。
所述第一基板或所述第二基板可以包括相对电极，所述芳香族聚酰亚胺系取向膜、所述绝缘膜以及所述像素电极可以从所述液晶层侧按照该顺序配置，所述相对电极也可以配置于所述芳香族聚酰亚胺系取向膜以及所述绝缘膜之间以外的位置。根据该方式，在各种取向模式中，能够容易使芳香族聚酰亚胺系取向膜与像素电极绝缘。
所述绝缘膜可以包含无机材料。根据该方式，能够有效防止由像素电极与绝缘膜之间的电荷相互作用(电子授受)引起的电气特性的劣化。
所述无机材料可以包含SiNx以及SiOx(x为相同或者不同，
1≤x≤3的范围的实数)的至少一个。
还可以是所述方式的液晶显示装置包括设置于所述第一基板上的第二取向膜，所述芳香族聚酰亚胺系取向膜可以不设置于所述第一基板，而设置于所述第二基板上，所述第二取向膜可以不包含具有芳香族四羧酸二酐单体单元的聚合物的方式。根据该方式，能够采用所有取向模式。
所述液晶层，作为所述具有烯基的液晶化合物，可以含有从由以所述化学式(D-1)～(D-4)所示的液晶化合物构成的群组中选择的至少一种液晶化合物。
包含于所述芳香族聚酰亚胺系取向膜中的所述至少一种聚合物也可以具有所述芳香族四羧酸二酐单体单元的同时具有脂肪族四羧酸二酐单体单元的共聚物。
在所述共聚体中，所述芳香族四羧酸二酐单体单元相对于酸酐单体单元整体可以以20摩尔％以上导入。
包含于所述芳香族聚酰亚胺系取向膜中的所述至少一种聚合物也可以，在所述芳香族四羧酸二酐单体单元中，包含从由以所述化学式(X-1)～(X-6)所示的化学构造构成的群组中选择的至少一种化学构造。所述化学式(X-1)～(X-6)中，氢官能团的至少一个可以被卤素基、甲基或者乙基取代。
所述第二取向膜包含聚酰亚胺以及聚酰胺酸的至少一种的聚合物，包含于所述第二取向膜中的所述至少一种聚合物可以具有脂肪族酸酐单体单元。
以上所示的本发明的各形态，可以在不脱离本发明的主旨的范围内适当组合。
附图标记说明
10：第1基板
20：第二基板
11、21：透明基板
30：液晶层
30a：显示不均
40：芳香族聚酰亚胺系配向膜
50：像素电极
60：相对电极
70：绝缘膜
80：ODF用密封部件
81：液晶注入口用密封部件
82：真空注入用密封部件
90：第二取向膜

Claims (15)

1.一种液晶显示装置，其特征在于，具备：
包含像素电极的第一基板、
与所述第一基板相对的第二基板、
夹持于所述第一基板以及所述第二基板之间的液晶层、
设置于所述第一基板以及所述第二基板的至少一个上的芳香族聚酰亚胺系取向膜、以及
利用光照射能够供给所述液晶层自由基的自由基产生源，
所述液晶层包含具有烯基的液晶化合物，
所述芳香族聚酰亚胺系取向膜包含聚酰亚胺以及聚酰胺酸的至少一种的聚合物，且设为不接触所述像素电极，
所述至少一种聚合物具有芳香族四羧酸二酐单体单元。
2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述自由基产生源利用紫外线或者可见光的照射产生自由基。
3.如权利要求1或2所述的液晶显示装置，其特征在于，
进一步包括包含所述自由基产生源，并密封所述液晶层的密封部件，
所述密封部件设置于所述液晶层的整个周围或者仅设置于所述液晶层的周围的一部分。
4.如权利要求1或2所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述自由基产生源被包含于所述液晶层。
5.如权利要求1～4任意一项所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述液晶层在-30℃至90℃的范围内表现为液晶相。
6.如权利要求1～5任意一项所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述第一基板还包含绝缘膜，
所述芳香族聚酰亚胺系取向膜至少设置于所述第一基板上，
所述绝缘膜覆盖所述像素电极，且不含有具有芳香族四羧酸二酐单体单元的聚合物。
7.如权利要求6所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述液晶显示装置为边缘场开关(FFS)模式液晶显示装置，
所述第一基板还包括相对电极，
所述芳香族聚酰亚胺系取向膜、所述相对电极、所述绝缘膜以及所述像素电极从所述液晶层侧按照此顺序配置。
8.如权利要求6所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述第一基板或所述第二基板包括相对电极，
所述芳香族聚酰亚胺系取向膜、所述绝缘膜以及所述像素电极从所述液晶层侧按照此顺序配置，
所述相对电极配置于所述芳香族聚酰亚胺系取向膜以及所述绝缘膜之间以外的位置。
9.如权利要求6～8任意一项所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述绝缘膜包含无机材料。
10.如权利要求9所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述无机材料包含SiNx以及SiOx(x相同或者不同，且为1≤x≤3的范围的实数)的至少一个。
11.如权利要求1～5任意一项所述的液晶显示装置，其特征在于，
还包括设置于所述第一基板上的第二取向膜，
所述芳香族聚酰亚胺系取向膜不设置于所述第一基板，而设置于所述第二基板上，所述第二取向膜不包含具有芳香族四羧酸二酐单体单元的聚合物。
12.如权利要求1～11任意一项所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述液晶层作为具有所述烯基的液晶化合物，含有从由以下述化学式(D-1)～(D-4)所示的液晶化合物构成的群组中选择的至少一种液晶化合物。
[化1]
(式中，m以及n相同或不同，为1～6的整数。)
13.如权利要求1～12任意一项所述的液晶显示装置，其特征在于，
包含于所述芳香族聚酰亚胺系取向膜中的所述至少一种聚合物是具有所述芳香族四羧酸二酐单体单元的同时具有脂肪族四羧酸二酐单体单元的共聚体。
14.如权利要求13所述的液晶显示装置，其特征在于，
在所述共聚体中，所述芳香族四羧酸二酐单体单元相对于酸酐单体单元整体以20摩尔％以上导入。
15.如权利要求1～14任意一项所述的液晶显示装置，其特征在于，
包含于所述芳香族聚酰亚胺系取向膜中的所述至少一种聚合物在所述芳香族四羧酸二酐单体单元中，包含从由下述化学式(X-1)～(X-6)所示的化学构造构成的群组中选择的至少一种化学构造。
[化2]
(式中，氢官能团的至少一个可以被卤素基、甲基或者乙基取代。)
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