(57)【要約】【課題】本発明は、カーボンナノチューブ構造体を含む液晶表示装置に関する。【解決手段】本発明の液晶表示装置は、第一基板及び第二基板と、前記第一基板及び第二基板に挟まれた液晶層と、前記第一基板に設置された第一配向層及び前記第二基板に設置された第二配向層と、を含む。前記第一基板又は／及び前記第二基板に加熱構造体が設置されている。該加熱構造体がカーボンナノチューブ構造体を含む。前記カーボンナノチューブ構造体は、少なくとも一枚のカーボンナノチューブフィルムを含む。【選択図】図１
2010049260.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一基板及び第二基板と、前記第一基板及び第二基板に挟まれた液晶層と、前記第一基板に設置された第一配向層及び前記第二基板に設置された第二配向層と、を含み、
前記第一基板又は／及び前記第二基板に加熱構造体が設置され、
該加熱構造体がカーボンナノチューブ構造体を含むことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記第一基板に設置された第一配向層又は／及び前記第二基板に設置された第二配向層は、それぞれカーボンナノチューブ構造体を含むことを特徴とする、請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記カーボンナノチューブ構造体が、少なくとも一枚のカーボンナノチューブフィルムを含み、
単一の前記カーボンナノチューブフィルムにおけるカーボンナノチューブが、相互に平行に配列されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記カーボンナノチューブ構造体が、複数のカーボンナノチューブワイヤを含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
第一基板及び第二基板と、前記第一基板及び第二基板に挟まれた液晶層と、前記第一基板に設置された第一配向層及び前記第二基板に設置された第二配向層と、を含み、
前記第一基板及び第一配向層の間に、薄膜トランジスタアレイが設置され、
前記第一基板又は／及び前記第二基板に加熱構造体が設置され、
該加熱構造体がカーボンナノチューブ構造体を含むことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項６】
前記薄膜トランジスタアレイは、複数の平行なソース電極と、複数の平行なゲート電極と、複数の画素電極と、複数の薄膜トランジスタと、を含むことを特徴とする、請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記ゲート電極は前記ソース電極と垂直して、前記薄膜トランジスタアレイがある平面を複数の領域に分割し、
各々の前記領域に、一つの画素電極及び一つの薄膜トランジスタが設置されていることを特徴とする、請求項６に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に関し、特にカーボンナノチューブを利用した液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術として、液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ，ＬＣＤ）は、第一基板と、第二基板と、液晶層と、を含む。前記液晶層は、前記第一基板及び第二基板の間に設置されている。前記第一基板の前記第二基板に対向する表面に、第一透明電極層及び第一配向層が設置されている。前記第一基板の前記第一透明電極層が設置された表面と反対側の表面に、第一偏光板が設置されている。前記第二基板の前記第一基板に対向する表面に、第二透明電極層及び第二配向層が設置されている。前記第二基板の前記第二透明電極層が設置された表面と反対側の表面に、第二偏光板が設置されている。前記第一配向層の表面に平行に配列された複数の第一溝が形成されている。前記第二配向層の表面に平行に配列された複数の第二溝が形成されている。前記第一配向層の第一溝の配列方向は、前記第二配向層の第二溝の配列方向と垂直に設定されている。これにより、前記第一配向層及び前記第二配向層を利用して、前記液晶層における液晶分子を配向させることができる。
【０００３】
前記液晶表示装置に電圧を印加しない場合、光を透過することができる。前記液晶表示装置に電圧を印加する場合、光を透過することができない。従って、選択的に前記液晶表示装置に電圧を印加することにより、前記液晶表示装置に異なる画像を表示することができる（非特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Ｐ． Ｃｈａｕｄｈａｒｉ等、“Ａｔｏｍｉｃ−ｂｅａｍ ａｌｉｇｎｍｅｎｔ ｏｆ ｉｎｏｒｇａｎｉｃ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｆｏｒ ｌｉｑｕｉｄ−ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙｓ”, Ｎａｔｕｒｅ，２００１年、第４１１巻, ｐ５６
【非特許文献２】Ｋａｉｌｉ  Ｊｉａｎｇ、Ｑｕｎｑｉｎｇ  Ｌｉ、Ｓｈｏｕｓｈａｎ  Ｆａｎ、“Ｓｐｉｎｎｉｎｇ  ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  ｃａｒｂｏｎ  ｎａｎｏｔｕｂｅ  ｙａｒｎｓ”、Ｎａｔｕｒｅ、２００２年、第４１９巻、ｐ．８０１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、液晶表示装置の閾値電圧は液晶表示装置の動作温度と関係がある。即ち、動作温度が低くなるほど、液晶表示装置の閾値電圧は高くなる。この場合、液晶表示装置のコントラストは悪化するという課題がある。また、動作温度が低くなるほど、液晶表示装置の液晶分子の粘度が高くなるので、液晶分子状態が変化し難くなり、液晶表示装置の反応速度が遅くなるという課題もある。
【０００６】
前記課題を解決するために、従来技術として基板に加熱層を設置して液晶表示装置の温度を制御することが開示されている。前記加熱層はインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）の透明な導電材料からなる。しかし、ＩＴＯ導電材料の加熱効率が低く、また、ＩＴＯ透明な導電層が厚いので、液晶表示装置の寸法が大きくなるという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
従って、前記課題を解決するために、本発明は、低温で動作する液晶表示装置を提供する。
【０００８】
本発明の液晶表示装置は、第一基板及び第二基板と、前記第一基板及び第二基板に挟まれた液晶層と、前記第一基板に設置された第一配向層及び前記第二基板に設置された第二配向層と、を含む。前記第一基板又は／及び前記第二基板に加熱構造体が設置されている。該加熱構造体がカーボンナノチューブ構造体を含む。
【０００９】
前記第一基板に設置された第一配向層及び前記第二基板に設置された第二配向層に、それぞれ第一溝及び第二溝が形成されている。
【００１０】
前記第一基板に設置された第一配向層又は／及び前記第二基板に設置された第二配向層は、それぞれカーボンナノチューブ構造体を含む。
【００１１】
前記カーボンナノチューブ構造体が、少なくとも一枚のカーボンナノチューブフィルムを含む。単一の前記カーボンナノチューブフィルムにおけるカーボンナノチューブが、相互に平行に配列されている。
【００１２】
前記カーボンナノチューブ構造体が、複数のカーボンナノチューブワイヤを含む。
【００１３】
本発明の液晶表示装置は、第一基板及び第二基板と、前記第一基板及び第二基板に挟まれた液晶層と、前記第一基板に設置された第一配向層及び前記第二基板に設置された第二配向層と、を含む。前記第一基板及び第一配向層の間に、薄膜トランジスタアレイが設置されている。前記第一基板又は／及び前記第二基板に加熱構造体が設置されている。該加熱構造体がカーボンナノチューブ構造体を含む。
【００１４】
前記薄膜トランジスタアレイは、複数の平行なソース電極と、複数の平行なゲート電極と、複数の画素電極と、複数の薄膜トランジスタと、を含む。
【００１５】
前記ゲート電極は前記ソース電極と垂直して、前記薄膜トランジスタアレイがある平面を複数の領域に分割する。各々の前記領域に、一つの画素電極及び一つの薄膜トランジスタが設置されている。
【発明の効果】
【００１６】
従来の技術と比べて、本発明の液晶表示装置は次の優れた点がある。第一に、本発明に利用したカーボンナノチューブ構造体は加熱層として利用されるので、本発明の液晶表示装置は低い環境温度で正常に動作することができる。第二に、前記カーボンナノチューブ構造体は加熱層及び配向層として利用されるので、本発明の液晶表示装置の厚さを薄くすることができる。第三に、前記カーボンナノチューブ構造体は従来の透明電極層及び配向層の特性を有するので、本発明の液晶表示装置は、薄型であり、コストが低くなる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施例１の液晶表示装置の等角図である。
【図２】本発明の実施例１のカーボンナノチューブフィルムのＳＥＭ写真である。
【図３】カーボンナノチューブセグメントの構造を示す図である。
【図４】カーボンナノチューブが、長さが基本的に同じで、平行に配列されたカーボンナノチューブフィルムのＳＥＭ写真である。
【図５】カーボンナノチューブが等方的に配列されたカーボンナノチューブフィルムのＳＥＭ写真である。
【図６】カーボンナノチューブが同じ方向に沿って配列されたカーボンナノチューブフィルムのＳＥＭ写真である。
【図７】綿毛構造のカーボンナノチューブフィルムのＳＥＭ写真である。
【図８】ろ過された綿毛構造のカーボンナノチューブ構造体の写真である。
【図９】本発明のカーボンナノチューブフィルムのセグメントのＳＥＭ写真である
【図１０】本発明の実施例１のカーボンナノチューブワイヤのＳＥＭ写真である。
【図１１】本発明の実施例１のねじれたカーボンナノチューブワイヤのＳＥＭ写真である。
【図１２】本発明の実施例１の加熱構造体の上視図である。
【図１３】本発明の実施例１の温度制御システムの模式図である。
【図１４】本発明の実施例２の液晶表示装置の等角図である。
【図１５】図７の線ＩＸ−ＩＸに沿って見た本発明の実施例２の液晶表示装置の断面図である。
【図１６】図７の線Ｘ−Ｘに沿って見た本発明の実施例２の液晶表示装置の断面図である。
【図１７】本発明の実施例３の多画素液晶表示装置の断面図である。
【図１８】本発明の実施例３の多画素液晶表示装置における薄膜トランジスタアレイの模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【００１９】
（実施例１）
図１〜図３を参照すると、本実施形態の液晶表示装置２０は、第一素子２００と、第二素子２０１と、液晶層２３８と、を含む。前記第一素子２００は、第一基板２０２と、第一配向層２０４と、を備えている。前記第二素子２０１は、第二配向層２２４と、第二基板２２２と、を備えている。前記第一素子２００は、前記第二素子２０１と対向して設置されている。前記液晶層２３８は、第一素子２００及び第二素子２０１の間に挟まれている。前記液晶層２３８は、複数の棒状液晶分子を含む。前記第一配向層２０４は、前記第一基板２０２の、前記第二素子２０１に対向する表面に設置されており、前記第二配向層２２４は、前記第二基板２２２の、前記第一素子２００に対向する表面に設置されている。前記液晶層２３８に対向するように、前記第一配向層２０４に、相互に平行な第一溝２０８が形成されている。前記液晶層２３８に対向するように、前記第二配向層２２４に、相互に平行な第二溝２２８が形成されている。前記第一溝２０８の配列方向は、前記第二溝２２８の配列方向と直交するように設置されている。
【００２０】
前記第一基板２０２及び前記第二基板２２２の材料は、プラスチック、ガラス、ダイヤモンド及び石英のいずれか一種であってよい。また、前記第一基板２０２及び前記第二基板２２２は、例えば、三酢酸セルロース（Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ  Ｔｒｉａｃｅｔａｔｅ、ＣＴＡ）のような柔軟な材料からなることが好ましい。
【００２１】
前記第一配向層２０４及び第二配向層２２４は、透明な導電材料からなる。前記第一配向層２０４は第一導電部材２０４ａ及び第一配向部材２０４ｂを含む。前記第一導電部材２０４ａは、前記第一基板２０２及び前記第一配向部材２０４ｂの間に設置されている。前記第二配向層２２４は第二導電部材２２４ａ及び第二配向部材２２４ｂを含む。前記第二導電部材２２４ａは、前記第二基板２２２及び前記第二配向部材２２４ｂの間に設置されている。前記第一導電部材２０４ａ及び第二導電部材２２４ａは、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）からなる。前記第一配向部材２０４ｂ及び第二配向部材２２４ｂは、スチレン樹脂、ポリスチレン誘導体、ポリイミド、ポリビニル・アルコール、エポキシ樹脂、ポリアミン樹脂、ポリシロキサンのいずれか一種からなる。研磨方法、ＳｉＯｘの積層法、原子線の処理方法により、それぞれ前記第一配向部材２０４ｂ及び第二配向部材２２４ｂに第一溝２０８及び第二溝２２８を形成する。前記第一溝２０８及び第二溝２２８を利用して、液晶層２３８の液晶分子を配向させることができる。
【００２２】
前記液晶表示装置２０は少なくとも一つの透明な加熱構造体を含む。該透明な加熱構造体が、前記第一基板２０２又は／及び第二基板２２２の表面に設置されている。本実施例において、前記第一基板２０２の第二表面２０２ｂに第一加熱構造体２０７が設置されている。前記第一加熱構造体２０７は、加熱部（図示せず）と、少なくとも二つの電極（図示せず）と、を含む。前記加熱部は、図２を参照すると、カーボンナノチューブ構造体を含む。
【００２３】
前記カーボンナノチューブ構造体には、複数のカーボンナノチューブが均一に分散されている。該複数のカーボンナノチューブは分子間力で接続されている。前記カーボンナノチューブ構造体は、金属型カーボンナノチューブを含むことが好ましい。前記カーボンナノチューブ構造体に、前記複数のカーボンナノチューブが配向し又は配向せずに配置されている。前記複数のカーボンナノチューブの配列方式により、前記カーボンナノチューブ構造体は非配向型のカーボンナノチューブ構造体及び配向型のカーボンナノチューブ構造体の二種に分類される。本実施例における非配向型のカーボンナノチューブ構造体では、カーボンナノチューブが異なる方向に沿って配置され、又は絡み合っている。配向型のカーボンナノチューブ構造体では、前記複数のカーボンナノチューブが同じ方向に沿って配列している。又は、配向型のカーボンナノチューブ構造体において、配向型のカーボンナノチューブ構造体が二つ以上の領域に分割される場合、各々の領域における複数のカーボンナノチューブが同じ方向に沿って配列されている。この場合、異なる領域におけるカーボンナノチューブの配列方向は異なる。前記カーボンナノチューブは、単層カーボンナノチューブ、二層カーボンナノチューブ又は多層カーボンナノチューブである。前記カーボンナノチューブが単層カーボンナノチューブである場合、直径は０．５ｎｍ〜５０ｎｍに設定され、前記カーボンナノチューブが二層カーボンナノチューブである場合、直径は１ｎｍ〜５０ｎｍに設定され、前記カーボンナノチューブが多層カーボンナノチューブである場合、直径は１．５ｎｍ〜５０ｎｍに設定される。
【００２４】
前記カーボンナノチューブ構造体が平板型である場合、その厚さは０．５ｎｍ〜１ｍｍに設けられている。前記カーボンナノチューブ構造体が線形である場合、その直径は０．５ｎｍ〜１ｍｍに設けられている。
【００２５】
本発明のカーボンナノチューブ構造体としては、以下の（一）〜（六）のものが挙げられる。
【００２６】
（一）ドローン構造カーボンナノチューブフィルム
前記カーボンナノチューブ構造体は、図２に示す、少なくとも一枚のカーボンナノチューブフィルムを含む。このカーボンナノチューブフィルムはドローン構造カーボンナノチューブフィルム（ｄｒａｗｎ  ｃａｒｂｏｎ  ｎａｎｏｔｕｂｅ  ｆｉｌｍ）である。前記カーボンナノチューブフィルムは、超配列カーボンナノチューブアレイ（非特許文献２を参照）から引き出して得られたものである。単一の前記カーボンナノチューブフィルムにおいて、複数のカーボンナノチューブが同じ方向に沿って、端と端が接続されている。即ち、単一の前記カーボンナノチューブフィルムは、分子間力で長さ方向端部同士が接続された複数のカーボンナノチューブを含む。図３を参照すると、単一の前記カーボンナノチューブフィルムは、複数のカーボンナノチューブセグメント（図示せず）を含む。前記複数のカーボンナノチューブセグメントは、長さ方向に沿って分子間力で端と端が接続されている。それぞれのカーボンナノチューブセグメントは、相互に平行に、分子間力で結合された複数のカーボンナノチューブを含む。単一の前記カーボンナノチューブセグメントにおいて、前記複数のカーボンナノチューブの長さが同じである。前記カーボンナノチューブフィルムを有機溶剤に浸漬させることにより、前記カーボンナノチューブフィルムの強靭性及び機械強度を高めることができる。有機溶剤に浸漬された前記カーボンナノチューブフィルムの単位面積当たりの熱容量が低くなるので、その熱音響効果を高めることができる。前記カーボンナノチューブフィルムの幅は１００μｍ〜１０ｃｍに設けられ、厚さは０．５ｎｍ〜１００μｍに設けられる。
【００２７】
前記カーボンナノチューブ構造体は、積層された複数の前記カーボンナノチューブフィルムを含むことができる。この場合、隣接する前記カーボンナノチューブフィルムは、分子間力で結合されている。隣接する前記カーボンナノチューブフィルムにおけるカーボンナノチューブは、それぞれ０°〜９０°の角度で交差している。隣接する前記カーボンナノチューブフィルムにおけるカーボンナノチューブが０°以上の角度で交差する場合、前記カーボンナノチューブ構造体に複数の微孔が形成される。又は、前記複数のカーボンナノチューブフィルムは、隙間なく並列されることもできる。
【００２８】
前記カーボンナノチューブフィルムの製造方法は次のステップを含む。
【００２９】
第一ステップでは、カーボンナノチューブアレイを提供する。該カーボンナノチューブアレイは、超配列カーボンナノチューブアレイ（Ｓｕｐｅｒａｌｉｇｎｅｄ  ａｒｒａｙ  ｏｆ  ｃａｒｂｏｎ  ｎａｎｏｔｕｂｅｓ，非特許文献２を参照）であり、該超配列カーボンナノチューブアレイの製造方法は、化学気相堆積法を採用する。該製造方法は、次のステップを含む。ステップ（ａ）では、平らな基材を提供し、該基材はＰ型のシリコン基材、Ｎ型のシリコン基材及び酸化層が形成されたシリコン基材のいずれか一種である。本実施例において、４インチのシリコン基材を選択することが好ましい。ステップ（ｂ）では、前記基材の表面に、均一的に触媒層を形成する。該触媒層の材料は鉄、コバルト、ニッケル及びその２種以上の合金のいずれか一種である。ステップ（ｃ）では、前記触媒層が形成された基材を７００℃〜９００℃の空気で３０分〜９０分間アニーリングする。ステップ（ｄ）では、アニーリングされた基材を反応炉に置き、保護ガスで５００℃〜７４０℃の温度で加熱した後で、カーボンを含むガスを導入して、５分〜３０分間反応を行って、超配列カーボンナノチューブアレイ（Ｓｕｐｅｒａｌｉｇｎｅｄ  ａｒｒａｙ  ｏｆ  ｃａｒｂｏｎ  ｎａｎｏｔｕｂｅｓ，非特許文献２）を成長させることができる。該カーボンナノチューブアレイの高さは１００マイクロメートル以上である。該カーボンナノチューブアレイは、互いに平行し、基材に垂直するように生長する複数のカーボンナノチューブからなる。該カーボンナノチューブは、長さが長いため、部分的にカーボンナノチューブが互いに絡み合っている。生長の条件を制御することによって、前記カーボンナノチューブアレイは、例えば、アモルファスカーボン及び残存する触媒である金属粒子などの不純物を含まなくなる。
【００３０】
本実施例において、前記カーボンを含むガスとしては例えば、アセチレン、エチレン、メタンなどの活性な炭化水素が選択され、エチレンを選択することが好ましい。保護ガスは窒素ガスまたは不活性ガスであり、アルゴンガスが好ましい。
【００３１】
本実施例から提供されたカーボンナノチューブアレイは、前記の製造方法により製造されることに制限されず、アーク放電法またはレーザー蒸発法で製造してもいい。
【００３２】
第二ステップでは、前記カーボンナノチューブアレイから、少なくとも、一枚のカーボンナノチューブフィルムを引き伸ばす。まず、ピンセットなどの工具を利用して複数のカーボンナノチューブの端部を持つ。例えば、一定の幅を有するテープを利用して複数のカーボンナノチューブの端部を持つ。次に、所定の速度で前記複数のカーボンナノチューブを引き出し、複数のカーボンナノチューブセグメントからなる連続のカーボンナノチューブフィルムを形成する。
【００３３】
前記複数のカーボンナノチューブを引き出す工程において、前記複数のカーボンナノチューブがそれぞれ前記基材から脱離すると、分子間力で前記カーボンナノチューブセグメントが端と端で接合され、連続のカーボンナノチューブフィルムが形成される。
【００３４】
（二）超長構造カーボンナノチューブフィルム
前記カーボンナノチューブ構造体は、図４に示す、少なくとも一枚のカーボンナノチューブフィルムを含む。このカーボンナノチューブフィルムは超長構造カーボンナノチューブフィルム（ｕｌｔｒａ−ｌｏｎｇ  ｃａｒｂｏｎ  ｎａｎｏｔｕｂｅ  ｆｉｌｍ）である。単一の前記カーボンナノチューブフィルムは、ほぼ同じ長さを有する複数のカーボンナノチューブを含む。単一の前記カーボンナノチューブフィルムにおいて、前記複数のカーボンナノチューブは、同じ方向に沿って、均一に並列されている。単一の前記カーボンナノチューブフィルムの厚さは、１０ｎｍ〜１００μｍである。前記複数のカーボンナノチューブは、それぞれ前記複数のカーボンナノチューブフィルムの表面に平行に配列され、相互に平行に配列されている。隣接する前記カーボンナノチューブは所定の距離で分離して設置される。前記距離は０〜５μｍである。前記距離が０μｍである場合、隣接する前記カーボンナノチューブは分子間力で接続されている。前記カーボンナノチューブフィルムにおける各々の前記カーボンナノチューブの長さは、前記カーボンナノチューブフィルムの長さと同じである。単一の前記カーボンナノチューブの長さは、１ｃｍ以上であり、１ｃｍ〜３０ｃｍであることが好ましい。即ち、カーボンナノチューブの長さが超長である。さらに、各々の前記カーボンナノチューブ１４５に結節がない。本実施形態において、前記カーボンナノチューブフィルムの厚さは１０μｍである。単一の前記カーボンナノチューブ１４５の長さは１０ｃｍである。
【００３５】
前記カーボンナノチューブフィルムの製造方法は、反応容器を備える成長装置を提供する第一ステップと、一つの表面に触媒層を有する第二基板、及び第一基板を前記成長装置の反応容器の中に設置する第二ステップと、カーボンを含むガスを前記成長装置の中に導入して、前記第二基板にカーボンナノチューブを成長させる第三ステップと、前記カーボンを含むガスの導入を止めて、前記カーボンナノチューブの大部分を前記第一基板に付着させる第四ステップと、触媒を有する新たな第二基板を、前記カーボンナノチューブが成長された第二基板に替えて、前記成長装置の中に設置する第五ステップと、を含む。詳しい説明は、特願２００９−７００５号に掲載されている。
【００３６】
（三）プレシッド構造カーボンナノチューブフィルム
前記カーボンナノチューブ構造体は、少なくとも一枚のカーボンナノチューブフィルムを含む。このカーボンナノチューブフィルムは、プレシッド構造カーボンナノチューブフィルム（ｐｒｅｓｓｅｄ  ｃａｒｂｏｎ  ｎａｎｏｔｕｂｅ  ｆｉｌｍ）である。前記カーボンナノチューブフィルムは、図５又は図６に示される。単一の前記カーボンナノチューブフィルムにおける複数のカーボンナノチューブは、等方的に配列されているか、所定の方向に沿って配列されているか、または、異なる複数の方向に沿って配列されている。前記カーボンナノチューブフィルムは、押し器具を利用することにより、所定の圧力をかけて前記カーボンナノチューブアレイを押し、該カーボンナノチューブアレイを圧力で倒すことにより形成された、シート状の自立構造を有するものである。前記カーボンナノチューブフィルムにおけるカーボンナノチューブの配列方向は、前記押し器具の形状及び前記カーボンナノチューブアレイを押す方向により決められている。
【００３７】
単一の前記カーボンナノチューブフィルムにおけるカーボンナノチューブが配向せずに配置される。該カーボンナノチューブフィルムは、等方的に配列されている複数のカーボンナノチューブを含む。隣接するカーボンナノチューブが分子間力で相互に引き合い、接続する。該カーボンナノチューブ構造体が平面等方性を有する。該カーボンナノチューブフィルムは、平面を有する押し器具を利用して、カーボンナノチューブアレイが成長された基板に垂直な方向に沿って前記カーボンナノチューブアレイを押すことにより形成される。
【００３８】
単一の前記カーボンナノチューブフィルムにおけるカーボンナノチューブが配向して配列される。該カーボンナノチューブフィルムは、同じ方向に沿って配列された複数のカーボンナノチューブを含む。ローラー形状を有する押し器具を利用して、同じ方向に沿って前記カーボンナノチューブアレイを同時に押す場合、基本的に同じ方向に配列されるカーボンナノチューブを含むカーボンナノチューブフィルムが形成される。また、ローラー形状を有する押し器具を利用して、異なる方向に沿って、前記カーボンナノチューブアレイを同時に押す場合、前記異なる方向に沿って、選択的な方向に配列されるカーボンナノチューブを含むカーボンナノチューブフィルムが形成される。
【００３９】
前記カーボンナノチューブフィルムにおけるカーボンナノチューブの傾斜の程度は、前記カーボンナノチューブアレイにかけた圧力に関係する。前記カーボンナノチューブフィルムにおけるカーボンナノチューブと該カーボンナノチューブフィルムの表面とは、角度αを成し、該角度αは０°以上１５°以下である。好ましくは、前記カーボンナノチューブフィルムにおけるカーボンナノチューブが該カーボンナノチューブフィルムの表面に平行する。前記圧力が大きくなるほど、前記傾斜の程度が大きくなる。前記カーボンナノチューブフィルムの厚さは、前記カーボンナノチューブアレイの高さ及び該カーボンナノチューブアレイにかけた圧力に関係する。即ち、前記カーボンナノチューブアレイの高さが大きくなるほど、また、該カーボンナノチューブアレイにかけた圧力が小さくなるほど、前記カーボンナノチューブフィルムの厚さが大きくなる。これとは逆に、カーボンナノチューブアレイの高さが小さくなるほど、また、該カーボンナノチューブアレイにかけた圧力が大きくなるほど、前記カーボンナノチューブフィルムの厚さが小さくなる。
【００４０】
(四)綿毛構造カーボンナノチューブフィルム
前記カーボンナノチューブ構造体は、少なくとも一枚のカーボンナノチューブフィルムを含む。このカーボンナノチューブフィルムは綿毛構造カーボンナノチューブフィルム（ｆｌｏｃｃｕｌａｔｅｄ  ｃａｒｂｏｎ  ｎａｎｏｔｕｂｅ  ｆｉｌｍ）である。図７を参照すると、単一の前記カーボンナノチューブフィルムにおいて、複数のカーボンナノチューブは、絡み合い、等方的に配列されている。前記カーボンナノチューブ構造体においては、前記複数のカーボンナノチューブが均一に分布されている。複数のカーボンナノチューブは配向せずに配置されている。単一の前記カーボンナノチューブの長さは、１００ｎｍ以上であり、１００ｎｍ〜１０ｃｍであることが好ましい。前記カーボンナノチューブ構造体は、自立構造の薄膜の形状に形成されている。ここで、自立構造は、支持体材を利用せず、前記カーボンナノチューブ構造体を独立して利用することができるという形態である。前記複数のカーボンナノチューブは、分子間力で接近して、相互に絡み合って、カーボンナノチューブネット状に形成されている。前記複数のカーボンナノチューブは配向せずに配置されて、多くの微小な穴が形成されている。ここで、単一の前記微小な穴の直径が１０μｍ以下になる。前記カーボンナノチューブ構造体におけるカーボンナノチューブは、相互に絡み合って配置されるので、該カーボンナノチューブ構造体は柔軟性に優れ、任意の形状に湾曲して形成させることができる。用途に応じて、前記カーボンナノチューブ構造体の長さ及び幅を調整することができる。前記カーボンナノチューブ構造体の厚さは、０．５ｎｍ〜１ｍｍである。
【００４１】
前記カーボンナノチューブフィルムの製造方法は、下記のステップを含む。
【００４２】
第一ステップでは、カーボンナノチューブ原料（綿毛構造カーボンナノチューブフィルムの素になるカーボンナノチューブ）を提供する。
【００４３】
ナイフのような工具で前記カーボンナノチューブを前記基材から剥離し、カーボンナノチューブ原料が形成される。前記カーボンナノチューブは、ある程度互いに絡み合っている。前記カーボンナノチューブの原料においては、該カーボンナノチューブの長さは、１００マイクロメートル以上であり、１０マイクロメートル以上であることが好ましい。
【００４４】
第二ステップでは、前記カーボンナノチューブ原料を溶剤に浸漬し、該カーボンナノチューブ原料を処理して、綿毛構造のカーボンナノチューブ構造体を形成する。
【００４５】
前記カーボンナノチューブ原料を前記溶剤に浸漬した後、超音波式分散、又は高強度攪拌又は振動などの方法により、前記カーボンナノチューブを綿毛構造に形成させる。前記溶剤は水または揮発性有機溶剤である。超音波式分散方法により、カーボンナノチューブを含む溶剤に対して１０〜３０分間処理する。カーボンナノチューブは大きな比表面積を有し、カーボンナノチューブの間に大きな分子間力が生じるので、前記カーボンナノチューブはそれぞれもつれて、綿毛構造に形成されている。
【００４６】
第三ステップでは、前記綿毛構造のカーボンナノチューブ構造体を含む溶液をろ過して、最終的な綿毛構造のカーボンナノチューブ構造体を取り出す。
【００４７】
まず、濾紙が置かれたファネルを提供する。前記綿毛構造のカーボンナノチューブ構造体を含む溶剤を濾紙が置かれたファネルにつぎ、しばらく放置して、乾燥させると、綿毛構造のカーボンナノチューブ構造体が分離される。図８を参照すると、前記綿毛構造のカーボンナノチューブ構造体におけるカーボンナノチューブが互いに絡み合って、不規則的な綿毛構造となる。
【００４８】
分離された前記綿毛構造のカーボンナノチューブ構造体を容器に置き、前記綿毛構造のカーボンナノチューブ構造体を所定の形状に展開し、展開された前記綿毛構造のカーボンナノチューブ構造体に所定の圧力を加え、前記綿毛構造のカーボンナノチューブ構造体に残留した溶剤を加熱するか、或いは、該溶剤が自然に蒸発すると、図７に示す綿毛構造のカーボンナノチューブフィルムが形成される。
【００４９】
前記綿毛構造のカーボンナノチューブ構造体が展開される面積によって、綿毛構造のカーボンナノチューブフィルムの厚さと面密度を制御できる。即ち、一定の体積を有する前記綿毛構造のカーボンナノチューブ構造体は、展開される面積が大きくなるほど、綿毛構造のカーボンナノチューブフィルムの厚さと面密度が小さくなる。
【００５０】
また、微多孔膜とエアーポンプファネル（Ａｉｒ−ｐｕｍｐｉｎｇ  Ｆｕｎｎｅｌ）を利用して綿毛構造のカーボンナノチューブフィルムが形成される。具体的には、微多孔膜とエアーポンプファネルを提供し、前記綿毛構造のカーボンナノチューブ構造体を含む溶剤を、前記微多孔膜を通して前記エアーポンプファネルにつぎ、該エアーポンプファネルに抽気し、乾燥させると、綿毛構造のカーボンナノチューブフィルムが形成される。前記微多孔膜は、平滑な表面を有する。該微多孔膜において、単一の微小孔の直径は、０．２２マイクロメートルにされている。前記微多孔膜は平滑な表面を有するので、前記カーボンナノチューブフィルムは容易に前記微多孔膜から剥落することができる。さらに、前記エアーポンプを利用することにより、前記綿毛構造のカーボンナノチューブフィルムに空気圧をかけるので、均一な綿毛構造のカーボンナノチューブフィルムを形成させることができる。
【００５１】
前記カーボンナノチューブ構造体が、一枚の前記カーボンナノチューブフィルムだけを含む場合、該カーボンナノチューブフィルムにおけるカーボンナノチューブの両端は、それぞれ、前記第一電極及び前記第二電極に電気的に接続される。前記カーボンナノチューブ構造体が、少なくとも二枚の積層された複数のカーボンナノチューブフィルムを含む場合、隣接するカーボンナノチューブフィルム間におけるカーボンナノチューブ同士の成す角度αは、０°〜９０°である。少なくとも一枚の前記カーボンナノチューブフィルムにおけるカーボンナノチューブの両端は、それぞれ、前記第一電極及び前記第二電極に電気的に接続される。
【００５２】
（五）カーボンナノチューブフィルムセグメント
前記カーボンナノチューブ構造体は、図９に示すように、少なくとも一つのカーボンナノチューブフィルムセグメントを含む。前記カーボンナノチューブフィルムセグメントにおけるカーボンナノチューブは、相互に平行し、所定の方向に沿って配列されている。前記カーボンナノチューブフィルムセグメントにおいて、少なくとも一本のカーボンナノチューブの長さは、前記カーボンナノチューブフィルムセグメントの全長と同じである。従って、前記カーボンナノチューブフィルムセグメントの一つの寸法は、前記カーボンナノチューブの長さによって制限されている。前記カーボンナノチューブ構造体は、積層された複数の前記カーボンナノチューブフィルムセグメントを含むことができる。この場合、隣接する前記カーボンナノチューブフィルムセグメントは、分子間力で結合されている。前記カーボンナノチューブフィルムセグメントの厚さは、０．５ｎｍ〜１００μｍである。
【００５３】
前記カーボンナノチューブフィルムの製造方法は、基板を提供する第一ステップと、該基板に、少なくとも一つのストリップ状の触媒層を堆積させる第二ステップと、ＣＶＤ法により、前記基板に少なくとも一つのカーボンナノチューブアレイを成長させる第三ステップと、前記基板の表面に平行な方向に沿って前記カーボンナノチューブアレイを倒して、少なくとも一枚のカーボンナノチューブフィルムセグメントを形成する第四ステップと、を含む。詳しい説明は、特願２００９−１２８１４７に掲載されている。
【００５４】
（六）カーボンナノチューブワイヤ
前記カーボンナノチューブ構造体は少なくとも一本のカーボンナノチューブワイヤを含む。一本の前記カーボンナノチューブワイヤの直径は４．５ｎｍ〜１ｃｍである。図１０を参照すると、前記カーボンナノチューブワイヤは、分子間力で接続された複数のカーボンナノチューブからなる。この場合、一本のカーボンナノチューブワイヤ（非ねじれ状カーボンナノチューブワイヤ）は、端と端とが接続された複数のカーボンナノチューブセグメント（図示せず）を含む。前記カーボンナノチューブセグメントは、同じ長さ及び幅を有する。さらに、各々の前記カーボンナノチューブセグメントに、同じ長さの複数のカーボンナノチューブが平行に配列されている。前記複数のカーボンナノチューブはカーボンナノチューブワイヤの中心軸に平行に配列されている。この場合、一本の前記カーボンナノチューブワイヤの直径は、１μｍ〜１ｃｍである。図１１を参照すると、前記カーボンナノチューブワイヤをねじり、ねじれ状カーボンナノチューブワイヤを形成することができる。ここで、前記複数のカーボンナノチューブは前記カーボンナノチューブワイヤの中心軸を軸に、螺旋状に配列されている。この場合、一本の前記カーボンナノチューブワイヤの直径は、１μｍ〜１ｃｍである。前記カーボンナノチューブ構造体は、前記非ねじれ状カーボンナノチューブワイヤ、ねじれ状カーボンナノチューブワイヤ又はそれらの組み合わせのいずれか一種からなる。
【００５５】
前記カーボンナノチューブワイヤを形成する方法は、カーボンナノチューブアレイから引き出してなるカーボンナノチューブフィルムを利用する。前記カーボンナノチューブワイヤを形成する方法は、次の三種がある。第一種では、前記カーボンナノチューブフィルムにおけるカーボンナノチューブの長手方向に沿って、前記カーボンナノチューブフィルムを所定の幅で切断し、カーボンナノチューブワイヤを形成する。第二種では、前記カーボンナノチューブフィルムを有機溶剤に浸漬させて、前記カーボンナノチューブフィルムを収縮させてカーボンナノチューブワイヤを形成することができる。第三種では、前記カーボンナノチューブフィルムを機械加工（例えば、紡糸工程）してねじれたカーボンナノチューブワイヤを形成する。詳しく説明すれば、まず、前記カーボンナノチューブフィルムを紡糸装置に固定させる。次に、前記紡糸装置を動作させて前記カーボンナノチューブフィルムを回転させ、ねじれたカーボンナノチューブワイヤを形成する。
【００５６】
前記カーボンナノチューブ構造体は、前記カーボンナノチューブフィルム及び複数の前記カーボンナノチューブワイヤを組み合わせて形成したものである。この場合、前記複数のカーボンナノチューブワイヤが平行に配列されていることが好ましい。
【００５７】
図１２を参照すると、前記加熱構造体２０７は前記第一基板２０２の一つの表面を被覆し、方形波又は鋸歯状波状に設けられることができる。前記加熱構造体２０７は方形波である場合、所定のパターンにより前記カーボンナノチューブ構造体に対してレーザーを照射して、所定のパターンを有する加熱構造体２０７を形成することができる。
【００５８】
さらに、前記液晶表示装置２０の第二基板２２２に、第二加熱構造体２２７を設置することができる。前記第二加熱構造体２２７の材料及び形状は、第一加熱構造体２０７と同じである。
【００５９】
前記第一基板２０２及び第一配向層２０４の間に、第一絶縁層２３０が設置され、前記第二基板２２２及び第二配向層２２４の間に、第二絶縁層２３２が設置される。前記第一絶縁層２３０／第二絶縁層２３２は、二酸化ケイ素、ポリメチル・メタクリレート、スビンオンガラスのいずれか一種である。前記第一絶縁層２３０／第二絶縁層２３２の厚さは５ｎｍ〜１０μｍである。
【００６０】
さらに、前記液晶表示装置２０は、少なくとも一つの偏光板（図示せず）を含む。前記偏光板は、前記第一加熱構造体２０７及び／又は前記第二加熱構造体２２７の、前記液晶層２３８に対向する表面との反対側に設置されている。又は、前記偏光板は、第一基板２０２及び前記第一加熱構造体２０７の間及び／又は前記第二基２２２板及び前記第二加熱構造体２２７の間に設置されている。
【００６１】
さらに、前記液晶表示装置２０は、少なくとも一つの透明な保護層を含む。前記透明な保護層は前記第一加熱構造体２０７又は前記第二加熱構造体２２７を被覆するように設置されている。前記保護層を設置することにより、前記第一加熱構造体２０７又は前記第二加熱構造体２２７が外力により損傷することを防止することができる。前記保護層は、ダイヤモンド、窒化ケイ素、アモルファスシリコンの水素化物、シリコン炭素、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化スズ、酸化セリウム、チタン酸亜鉛、チタン酸化物のいずれか一種からなる。
【００６２】
前記第一配向層２０４及び第二配向層２２４の間に、液晶層２３８を設置する。前記液晶層２３８は、複数の液晶分子を含む。前記第一基板２０２及び前記第二基板２２２を液晶層２３８に隣接するように、前記第一配向層２０４及び第二配向層２２４を対向して設置する。さらに、前記第一配向層２０４及び第二配向層２２４を、例えばシリコン硫化物ゴムで密封させることができる。
【００６３】
前記第一加熱構造体２０７及び第二加熱構造体２２７は、温度制御システム（図示せず）により制御されることができる。図１３を参照すると、前記温度制御システムは、温度センサー１０と、信号処理装置８０と、遷移モジュール９０と、マイクロプロセッサ４０と、継電器５０と、電源（図示せず）と、を含む。前記温度センサー１０は前記液晶表示装置２０の内部に設置され、前記信号処理装置８０に電気的に接続されている。前記信号処理装置８０は前記遷移モジュール９０に電気的に接続されている。前記遷移モジュール９０は前記マイクロプロセッサ４０に電気的に接続されている。前記マイクロプロセッサ４０は前記継電器５０に電気的に接続されている。前記加熱構造体２０７、２２７はそれぞれ前記継電器５０に電気的に接続されている。前記遷移モジュール９０と、マイクロプロセッサ４０と、継電器５０と、は、それぞれ前記電源に電気的に接続されている。前記遷移モジュール３０に基準電圧７０を印加する。前記マイクロプロセッサ４０は、単一チップマイクロコンピュータである。
【００６４】
次に、前記加熱構造体２０７、２２７により前記液晶表示装置を加熱する工程について説明する。まず、前記温度センサー１０は温度信号を集めて、該温度信号を前記信号処理装置８０へ伝送する。前記温度信号を、前記信号処理装置８０で増幅してフィルターした後、前記遷移モジュール９０へ伝送する。次に、前記遷移モジュール９０により前記温度信号をデジタル信号に変換して、該デジタル信号を前記マイクロプロセッサ４０へ伝送する。次に、該マイクロプロセッサ４０により前記デジタル信号を処理して、パルス信号を前記継電器５０へ送る。前記継電器５０を閉じることにより、前記加熱構造体２０７、２２７が前記電源に電気的に接続されると、前記加熱構造体２０７、２２７が前記液晶表示装置２０を加熱する。最後に、前記液晶表示装置２０を所定の温度まで加熱すると、前記継電器５０を開けることにより、前記加熱構造体２０７、２２７に提供されていた電流が切断されることができる。これにより、前記液晶表示装置２０の温度が高すぎるという問題を防止することができる。
【００６５】
さらに、前記温度制御システムは、前記遷移モジュール９０に電気的接続された変圧器（図示せず）を含む。該変圧器を調整することにより、前記遷移モジュール９０に印加された基準電圧７０を制御することができる。従って、前記遷移モジュール９０に印加された基準電圧７０を制御することにより、前記加熱構造体２０７、２２７が生じた熱を制御することができる。
【００６６】
（実施例２）
図１４〜１６を参照すると、本実施例の液晶表示装置３００は、第一素子３００と、第二素子３０１と、液晶層２３８と、を含む。前記第一素子３００は、第一基板３０２と、第一配向層３０４と、を備えている。前記第二素子３０１は、第二配向層３２４と、第二基板３２２と、を備えている。前記第一基板３０２は、前記第二基板３２２と対向して設置されている。前記液晶層３３８は、前記第一基板３０２及び前記第二基板３２２の間に挟まれている。前記液晶層３３８は、複数の棒状液晶分子を含む。前記第一配向層３０４は、前記第一基板３０２の、前記第二素子３０１に対向する表面に設置されており、前記第二配向層３２４は、前記第二基板３２２の、前記第一素子３００に対向する表面に設置されている。前記液晶層３３８に対向するように、前記第一配向層３０４に、相互に平行な第一溝３０８が形成されている。前記液晶層２３８に対向するように、前記第二配向層３２４に、相互に平行な第二溝３２８が形成されている。前記第一溝３０８の配列方向は、前記第二溝３２８の配列方向と直交するように設置されている。
【００６７】
前記液晶表示装置３００は少なくとも一つの透明な加熱構造体を含む。該透明な加熱構造体が、前記第一基板３０２又は／及び第二基板３２２に設置されている。本実施例において、前記第一基板３０２に第一加熱構造体３３０が設置されており、前記第二基板３２２に第二加熱構造体３３２が設置されている。
【００６８】
本実施例が実施例１と異なる点は、本実施例の前記第一配向構造体３０４又は／及び第二配向構造体３２４がカーボンナノチューブ構造体（３０４ａ、３０４ｂ）を含むものである。該カーボンナノチューブ構造体は、実施例１のカーボンナノチューブ構造体と大体同じである。少なくとも二枚のカーボンナノチューブフィルムを含む場合、全てのカーボンナノチューブフィルムにおけるカーボンナノチューブは、同じ方向に沿って配列されているという一つの異なる点がある。
【００６９】
さらに、前記第一配向層３０４においては、前記第一カーボンナノチューブ構造体３０４ａの前記液晶層３３８に対する表面に、第一固定層３０４ｂを設置する。前記第二配向層３２４においては、第二カーボンナノチューブ構造体３２４ａの前記液晶層３３８に対する表面に、第二固定層３２４ｂを設置する。前記カーボンナノチューブ構造体は、複数の同じ方向に沿って配列されたカーボンナノチューブ又はカーボンナノチューブワイヤを含むので、前記第一カーボンナノチューブ構造体３０４ａ及び第二カーボンナノチューブ構造体３２４ａの表面に、複数の凹部が形成される。第一固定層３０４ｂは、第一カーボンナノチューブ構造体３０４ａに緊密に設置され、第二固定層３２４ｂは、第二カーボンナノチューブ構造体３２４ａに緊密に設置されるので、第一固定層３０４ｂの表面に複数の第一溝３０８が形成され、第二固定層３２４ｂの表面に複数の第二溝３２８が形成される。第一溝３０８及び第二溝３２８を利用して、前記液晶層３３８における液晶分子を配向させることができる。さらに、隣接する前記第一カーボンナノチューブ構造体３０４ａ／第二カーボンナノチューブ構造体３２４ａの間に溝が形成されるので、光を偏光させることができる。
【００７０】
本実施例において、前記第一配向層３０４の第一溝３０８と、前記第二配向層３２４の第二溝３２８とは、直交するように、前記第一配向層３０４及び前記第二配向層３２４を設置する。詳しく説明すれば、前記第一配向層３０４の第一溝３０８はＸ軸の方向に平行に配列されているが、前記第二配向層３２４の第二溝３２８はＺ軸の方向に平行に配列されている。前記第一配向層３０４／第二配向層３２４の厚さは、１μｍ〜５０μｍである。
【００７１】
前記第一固定層３０４ｂ／第二固定層３２４ｂは、それぞれダイヤモンド、窒化ケイ素、アモルファスシリコンの水素化物、シリコン炭素、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化スズ、酸化セリウム、チタン酸亜鉛、チタン酸化物のいずれか一種からなる。前記第一固定層３０４ｂ／第二固定層３２４ｂは、蒸着法、スパッタ法、プラズマ化学気相成長法のいずれか一種により形成されることができる。前記第一固定層３０４ｂ／第二固定層３２４ｂは、それぞれポリエチレンエタノール、ポリアミド、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネートのいずれか一種からなる。前記第一固定層３０４ｂ／第二固定層３２４ｂは、前記第一カーボンナノチューブ構造体３０４ａ／第二カーボンナノチューブ構造体３２４ａにスプレーされることができる。前記第一固定層３０４ｂ／第二固定層３２４ｂの厚さは、２０ｎｍ〜２μｍに設けられている。
【００７２】
カーボンナノチューブは、良好な導電特性及び熱伝導性、熱安定性、大きな比表面積を有するので、本発明のカーボンナノチューブ構造体は完璧な黒体として利用できる。本発明のカーボンナノチューブ構造体は１．７×１０−６  Ｊ／（ｃｍ２・Ｋ）の熱容量を有するので、熱応答速度が非常に速いという優れた点がある。例えば、厚さが１μｍ〜１ｍｍのカーボンナノチューブフィルム対しては、わずか１秒間でその表面温度が最大に達することができる。本実施例の、カーボンナノチューブアレイから引き出して成すカーボンナノチューブフィルムに対しては、わずか０．１ミリ秒間でその表面温度が最大に達することができる。
【００７３】
カーボンナノチューブは優れた導電特性を有するので、本実施例のカーボンナノチューブ構造体は従来の透明な導電層として利用できる。さらに、前記カーボンナノチューブ構造体は、配向層及び電極層として利用することもできる。従って、前記カーボンナノチューブ構造体を利用することにより、液晶表示装置の厚さを減少し、バックライトの利用効率を高めることができる。また、従来の機械加工（例えば、研磨処理）を利用せずに、複数の平行な溝を形成することができるので、従来の製造方法の問題を解決することができる。
【００７４】
さらに、カーボンナノチューブ構造体に固定層を被覆させることにより、前記カーボンナノチューブ構造体の脱離を防止することができる。従って、本実施例の液晶表示装置は良好な配向特性を保持することができる。前記カーボンナノチューブ構造体にカーボンナノチューブは平行に配列されているので、前記カーボンナノチューブ構造体は従来の偏光板として利用できる。本実施例の液晶表示装置は、単画素の液晶表示装置である。
【００７５】
（実施例３）
図１７を参照すると、本実施例は、多画素の液晶表示装置を提供する。本実施例の液晶表示装置は、第一素子４００と、第二素子４０１と、液晶層４３８と、を含む。前記第一素子４００は、第一基板４０２と、第一加熱構造体４０７と、第一絶縁層４３０と、第一薄膜トランジスタアレイ４０４と、第一配向層４０６と、を備えている。前記第二素子４０１は、第二基板４２２と、第二加熱構造体４２７と、第二絶縁層４３２と、第二配向層４２４と、を備えている。前記第一素子４００は、第二素子４０１と対向して設置されている。前記液晶層４３８は、前記第一素子４００は及び第二素子４０１の間に挟まれている。前記液晶層４３８は、複数の棒状液晶分子を含む。前記第一配向層４０６は、第一導電部材４０６ａ及び第一配向層４０６ｂを含むが、前記第二配向層４２４は、第二導電部材４２４ａ及び第二配向層４２４ｂを含む。
【００７６】
前記第一素子４００において、前記第一薄膜トランジスタアレイ４０４は、前記第一絶縁層４３０及び前記第一配向層４０６の間に挟まれている。前記第一絶縁層４３０により、前記第一加熱構造体４０７と前記第一薄膜トランジスタアレイ４０４とが絶縁的に設置されている。前記第一配向層４０６の第一導電部材４０６ａは、前記液晶層４３８に隣接して設置されている。
【００７７】
図１８を参照すると、前記第一薄膜トランジスタアレイ４０４は、複数の平行なソース電極１３０と、複数の平行なゲート電極１４０と、複数の画素電極１２０と、複数の薄膜トランジスタ１１０と、を含む。前記複数の平行なソース電極１３０と、複数の平行なゲート電極１４０と、複数の画素電極１２０と、複数の薄膜トランジスタ１１０と、は、一つの平面に設置されている。前記ゲート電極１４０は前記ソース電極１３０と垂直するので、前記平面を複数の領域に分割する。前記ゲート電極１４０と前記ソース電極１３０とは、絶縁して設置されている。各々の前記領域に、一つの画素電極１２０及び一つの薄膜トランジスタ１１０が設置されている。前記薄膜トランジスタ１１０は、電源１１５と、ドレーン１１６と、半導体層（図示せず）と、ゲート１１２と、を含む。前記電源１１５は、前記ソース電極１３０と電気的に接続されている。前記ドレーン１１６は前記画素電極１２０と電気的に接続されている。前記半導体層は前記ドレーン１１６と電気的に接続されている。前記ゲート１１２は前記ゲート電極１４０と電気的に接続されている。
【００７８】
前記第一配向層４０６は、カーボンナノチューブ構造体を含む場合、前記画素電極１２０に対応して、前記カーボンナノチューブ構造体は複数のカーボンナノチューブブロックに分割されている。前記複数のカーボンナノチューブブロックは、マトリックスの形状によって配列されている。各々の  前記のカーボンナノチューブブロックをそれぞれ絶縁して配列させるので、前記複数の画素電極１２０の短絡を防止することができる。前記第一配向層４０６に対応して、前記第二配向層４２６の第二配向層４２６ｂに複数のブロックが形成されている。
【符号の説明】
【００７９】
１０  温度センサー
１１０  薄膜トランジスタ
１１２  ゲート
１１５  電源
１１６  ドレーン
１２０  画素電極
１３０  ソース電極
１４０  ゲート電極  
２０  液晶表示装置
２００  第一素子
２０１  第二素子
２０２  第一基板
２０４  第一配向層
２０４ａ  第一導電部材
２０４ｂ  第一配向部材
２０７  第一加熱構造体
２０８  第一溝
２２２  第二基板
２２４  第二配向層
２２４ａ  第二導電部材
２２４ｂ  第二配向部材
２２７  第二加熱構造体
２２８  第二溝
２３０  第一絶縁層
２３２  第二絶縁層
２３８  液晶分子
３０  液晶表示装置
３０２  第一基板
３０４  第一配向層
３０４ａ  第一カーボンナノチューブ構造体
３０４ｂ  第一固定層
３０７  第一絶縁層
３０８  第一溝
３２２  第二基板
３２４  第二配向層
３２４ａ  第二カーボンナノチューブ構造体
３２４ｂ  第二固定層
３２７  第二絶縁層
３２８  第二溝
３３０  第一加熱構造体
３３２  第二加熱構造体
３３８  液晶分子
４０  マイクロプロセッサ
４０２  第一基板
４０４  薄膜トランジスタアレイ
４０６  第一配向層
４０６ａ  第一導電部材
４０６ｂ  第一配向部材
４０７  第一加熱構造体
４０８  第一溝
４２２  第二基板
４２４  第二配向層
４２４ａ  第二導電部材
４２４ｂ  第二配向部材
４２７  第二加熱構造体
４２８  第二溝
４３８  液晶分子
５０  継電器
６０  電源
７０  基準電圧
８０  信号処理装置
９０  遷移モジュール
【図１２】
2010049260.tif 000003
【図１３】
2010049260.tif 000004
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
2010049260.tif 000009
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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