含纳米聚合物网络的液晶显示器及其制造方法.pdf

本发明公开了一种含纳米聚合物网络的液晶显示器的结构及其制造方法，它是由内表面有透明导电薄膜的液晶盒、充于液晶盒中的胆甾型液晶、覆盖于透明导电薄膜上的以相分离方法制造的聚合物膜以及液晶中的聚合物网络所构成。该显示器在零电场下有无色透明态和白色反射态两个稳定状态。当在显示器的背后置一黑屏的时候，就可以显示白底黑字或者黑底白字的图形。该显示器具有制作工艺简单、显示的底色明亮、对比度高等特点。

1、  一种含纳米聚合物网络的液晶显示器，它包括：内表面镀有透明导电薄膜的液晶盒、液晶盒内表面(即透明导电薄膜表面)、胆甾型液晶，所述胆甾型液晶的光学螺距的大小在可见光波长范围内，其特征在于它还包括：相分离过程中形成的聚合物膜(1)和聚合物网络(2)，所述的聚合物膜(1)覆盖于液晶盒内表面，所述的聚合物网络(2)位于胆甾型液晶中，所述聚合物膜(1)与所述聚合物网络(2)为一个整体。

2、  根据权利要求1所述的一种含纳米聚合物网络的液晶显示器，其特征是所述的聚合物膜(1)和聚合物网络(2)可以采用分子结构中不含有苯核的丙烯酸酯类化合物聚合构成，所述不含有苯核的丙烯酸酯类化合物可以是二甲基丙烯酸乙二醇酯；也可以采用不含有苯核的两种以上丙烯酸酯类单体的共聚物所构成，若采用两种以上丙烯酸酯类单体共同聚合来获得上述聚合物膜(1)和聚合物网络(2)，则至少有一种单体的化学结构为具有两个以上的丙烯基的结构，所述的两种以上丙烯酸酯类单体的共聚物可以是二甲基丙烯酸乙二醇酯和甲基丙烯酸甲酯共聚而成的聚合物。

3、  根据权利要求1所述的一种含纳米聚合物网络的液晶显示器，其特征是所述聚合物网络(2)骨架的直径在500纳米以下，一般在20纳米至100纳米之间。

4、  根据权利要求1所述的一种含纳米聚合物网络的液晶显示器的制备方法，其特征是采用如下步骤：
步骤1  在胆甾型液晶中加入总重量5％至15％的二甲基丙烯酸乙二醇酯，或加入总重量5％至15％二甲基丙烯酸乙二醇酯与其他含丙烯基的化合物的混合物，混合均匀，形成液晶-单体混合物；
步骤2  把步骤1制备的液晶-单体混合物充入液晶盒中；
步骤3  将充有液晶-单体混合物的液晶盒置紫外光下曝光，直至单体聚合。

含纳米聚合物网络的液晶显示器及其制备方法
技术领域
本发明属于光电子技术中的平板显示领域，它特别涉及利用聚合物与液晶的复合物作为显示介质所制造的显示器的结构。
背景技术
由液晶和聚合物的复合物所制造的显示器主要有“聚合物弥散液晶”(PDLC：PolymerDispersed Liquid Crystal)、“聚合物网络液晶”(PNLC：Polymer Network Liquid Crystal)。上述液晶与聚合物所组成复合物的结构与制造方法已在许多的国内和国外的文献上发表，均已经被人公知。
PDLC的结构特征为聚合物包裹起来的液晶微滴，微滴的尺寸一般小于10微米。无外电场情况下，不同微滴内液晶的指向矢的指向是随机的，因而复合物呈现出对光线的强烈散射作用，复合物呈乳白色的散射状态。若施加的电场强度比较强，足以使所有微滴内液晶指向矢都与电场平行时，因液晶的寻常光折射率与聚合物折射率一致，所以复合物呈现出透明的特性。
PNLC的结构特征为液晶中存在聚合物网络，网络的网孔大小一般在微米量级，网络的径向尺寸在1微米以下。PNLC的工作原理与PDLC类似。在无电场存在的时候，液晶由于聚合物网络的存在，每一网格内部液晶指向矢的指向为确定地，不同网络内指向矢的指向是不同的，因而不同网格内液晶的取向为随机相异，复合物呈乳白色的散射状态。若施加的电场强度比较强，足以使所有网络内液晶指向矢都与电场平行时，因液晶的寻常光折射率与聚合物折射率一致，所以复合物呈现出透明的特性。
作为PDLC和PNLC内的液晶，常见的有如下几种类型：1.向列型液晶；2.手性液晶以及胆甾型液晶。手性液晶和胆甾型液晶中都可以添加向列型液晶和非液晶化合物的成分，作为一种分子排列的方式，添加向列型液晶和少量(20％以下)非液晶化合物的成分后，它们仍然是手性液晶或胆甾型液晶。由于手性液晶或胆甾型液晶在本发明用途中并没有区别，以下遵从行业的习惯，把手性液晶或胆甾型液晶都叫做胆甾型液晶。
普通的胆甾型液晶显示器采用胆甾型液晶为显示介质，其螺距为一固定值。若选择较低的电压脉冲，外加电场将液晶置于焦锥状态，则显示器为透明的。只要在显示器的背部放置黑色的背板，从正面看起来就是黑色的。通常选择黑色为显示器的字符的颜色。相反，若选择较高的电压脉冲，则外加电场将液晶置于平面状态，光线进入这种折射率呈周期变化的介质中会发生布拉格反射，与液晶的光学螺距相同的光波就被反射回去，从正面看，显示器显示出与该光波长一致的颜色。由于只有单一波长的光能够被反射，因此显示器呈现出单一颜色，比如显示为绿色。通常选择绿色为显示器的底色。胆甾型液晶显示器无论是在平面态还是在焦锥态，当不存在外电场的时候都为稳定状态，所以，用胆甾型液晶制造的显示器又称为零场双稳态显示器。该种显示器在信息写入以后就不需要外电场维持显示的状态，耗电特别省。
电子书所要求的显示屏为胆甾型液晶显示器。这种显示屏的结构为液晶盒中充满胆甾型液晶的结构。该结构能够在适当的外电场下实现胆甾型液晶从平面态(螺旋轴与表面正交)到焦锥态(螺旋轴与表面平行)的相互转换，信息写入以后就不需要外电场维持显示的状态，所以很省电。一般地，两节5号电池在正常阅读下可以使用3个月左右，比起使用STN的液晶显示器的电子书只能使用5个小时、使用TFT液晶显示器的电子书只能使用3个小时来，其优点是非常显著的。
然而，人们所习惯阅读的书籍应该为白底黑字，而不是绿底黑字，针对上述问题，人们正在积极改进这种显示器的性能，使之能获得白色背底下显示黑字的效果。
中国专利92103952.2公开了一种以两片带有ITO(氧化铟锡，一种透明导电膜)的玻璃之间夹一层含有聚合物网络的胆甾型液晶，这种液晶显示器里因其存在聚合物网络而使胆甾型液晶的螺距受到微扰，在各个显示器的不同位置的胆甾型液晶的螺距不同，布拉格反射的波长也不一样，从而增宽了液晶显示器的反射光谱的波长范围。由于该专利采用联苯和苯基酯作为中央桥键、以丙烯酸酯为末端基的单体通过聚合而实现聚合物网络的，这种单体与ITO没有亲和力，所以在ITO上不能形成薄膜，只能在胆甾型液晶的体内形成聚合物网络。这样的结构(胆甾型液晶的体内所制造的聚合物网络)虽然可以展宽反射光的频谱范围，但是由于聚合物网络对胆甾型液晶螺距的调节范围有限，频谱范围不够宽。
进一步地，为了降低平面态和焦锥态的转化电压，美国专利6,133,975号还介绍了构成液晶盒的两个电极的表面还沉积了一层平整的聚酰亚胺后再制造液晶盒，然后向液晶盒内灌注液晶，制造聚合物网络的方案。但因聚酰亚胺膜表面平整光滑且对液晶有较强的锚定作用，所以对展宽反射光的频谱没有帮助，只能增加电光特性中电滞回线的宽度。
上述资料中所包括的参考文献详细介绍了胆甾型液晶中添加聚合物网络的方法、原理和效果，下述的说明假定本领域的普通技术人员已经阅读并完全理解了上述内容、本专利所引用的专利和这些专利所引用的背景资料、以及本专利申请日之前已经公开发表的相关文献。
中国专利00812435.3公开了一种以相分离方法在玻璃基板上制造聚合物薄膜的方法，薄膜的表面平滑，以实现液晶在表面取向。但是在液晶体内没有能制造出聚合物网络。
发明内容
本发明的目的是提供一种含纳米聚合物网络的液晶显示器及其制备方法，采用本发明的方法制备的含纳米聚合物网络的液晶显示器，具有使光在整个可见光谱频段内实现均匀的布拉格反射、从而实现白底上显示黑字的效果的特点。
术语定义：
1.纳米聚合物网络：网络骨架的径向尺寸在500纳米以下的聚合物网络，以下简称聚合物网络。
2.聚合物膜和聚合物网络：为了解释聚合物膜和聚合物网络的作用，本说明书中将液晶盒内的聚合物分为聚合物膜和聚合物网络两部分，其中径向尺寸在0.5微米以上部分算为聚合物膜，0.5微米以下部分算为聚合物网络，这并不意味着他们之间有界面。
3.锚定、取向、校准、对准：4个词同义，在不同的书籍资料中描述同样的意思，即在固体表面进行的物理或化学处理，从而固体的表面具有使液晶分子确定地平行于、或确定地垂直于、或确定地倾斜于表面排列。
4.相分离：液晶材料与可聚合单体的均一相混合物(液晶相或各向同性液相)在热或光的作用下，可聚合单体发生聚合成为固体或凝胶析出的过程。
5.平面态：液晶盒内的胆甾型液晶的螺旋轴朝向一致并垂直于液晶盒表面的状态。
本发明提供的一种含纳米聚合物网络的液晶显示器，它包括：内表面镀有透明导电薄膜的液晶盒、液晶盒内表面(即透明导电薄膜表面)、胆甾型液晶，所述胆甾型液晶的光学螺距的大小在可见光波长范围内，其特征在于它还包括：相分离过程中形成的聚合物膜1和聚合物网络2，所述的聚合物膜1覆盖于液晶盒内表面，所述的聚合物网络2位于胆甾型液晶中，所述聚合物膜1与所述聚合物网络2为一个整体。
此外，上述聚合物膜1和聚合物网络2由分子结构中不含有苯核的丙烯酸酯类化合物(如二甲基丙烯酸乙二醇酯)聚合而构成，或由不含有苯核的两种以上丙烯酸酯类单体的共聚物所构成。这些单体不含苯基团，其聚合物与液晶作用力较小，且与ITO有比较好的亲和力。另外，若采用两种以上丙烯酸酯类单体共同聚合来获得上述聚合物膜1和聚合物网络2，则至少有一种单体的化学结构为具有两个以上的丙烯基的结构，如由二甲基丙烯酸乙二醇酯和甲基丙烯酸甲酯共聚而成的聚合物。
还有，上述聚合物网络2骨架的直径在500纳米以下，最好在20纳米至100纳米之间，以便对液晶有较强的锚定作用。
液晶盒是由上透明基板5和下透明基板6的透明电极4相向而置、周围以边框胶密封的结构，其结构和制造工艺早就已经为液晶业内所公知。本发明所要求的液晶盒是：上透明基板5和下透明基板6均带透明导电薄膜图案，两者的距离最好在6微米至12微米之间，透明导电薄膜的电极引出液晶盒密封边框之外，以便外电路驱动。
本发明的含纳米聚合物网络的液晶显示器的工作原理分析：
我们在实验中发现，平面态胆甾型液晶显示器反射光的波长与观看的方向有关，随着观看角度从0度到60度改变，平面态胆甾型液晶显示器的颜色连续地从橘红色到兰绿色变化。这就提示我们：除了在液晶中制备聚合物网络以外，若再在液晶盒内表面以相分离的方法沉积一层聚合物膜，消除液晶盒内表面对液晶的锚定或取向作用，而让聚合物网络来锚定液晶分子，这样胆甾型液晶的螺旋轴在不同的位置就只与聚合物网络有关了。因聚合物网络随机朝向，所以锚定于聚合物网络上的胆甾型液晶的螺旋轴就不一定垂直于液晶盒的表面。这样，强电压脉冲之后，胆甾型液晶就没有平面态，只能取接近于平面态的状态，以下把这种状态称为“伪平面态”。从微观上看，显示器各处胆甾型液晶的螺旋轴方向不同，均偏离垂直于液晶盒表面的方向，因此这些位置的布拉格反射光的波长也就不同；从宏观上看，显示的颜色为多种波长光的混合，于是反射光频谱得到了展宽。事实上，采用本发明方案能够实现白光的反射。类似地，弱电压脉冲后的焦锥状态是“伪焦锥态”，实验证明，伪焦锥态与焦锥态相比，显示效果没有明显的差异。
由于本发明要求聚合物膜不要对液晶取向，所以选择适当的聚合物和选择制备聚合物的适当方法就是本发明的关键。原理上，本发明基于如下两个方面的研究结果：
一方面，吴葆刚等人根据PDLC中微滴的尺寸与阈值电压的关系推测，适当的单体材料在聚合而相分离过程中所形成的固体-液晶的界面对液晶的锚定作用较小。基于此，导出了PDLC的阈值电压与液晶微滴的椭圆度的关系，这一关系以被学术界承认并大量应用(Baogang WU，et.，al.：Response time and voltages for PDLC light shutters，Liquid Crystals，1989，Vol.5，No.5，pp1453-1469)。这一公式表明，如果微滴是球形的，则阈值电压为0。这就更加深了这样的概念，即适当的可聚合单体通过聚合相分离中所形成的固体-液晶的界面对液晶的基本没有锚定作用。因此，本发明采用相分离过程制备聚合物膜。
另一方面，根据文献的报道，相分离制备的聚合物网络对液晶却有明显的取向作用(王庆兵等，用聚合物网络控制液晶分子取向，吉林大学自然科学学报，1996年04期，pp51-54)。
本发明就是上述两方面研究结果的应用。
由于相分离过程制备的聚合物膜覆盖了液晶盒内表面的透明电极，所以，在液晶盒内表面预先进行任何影响液晶取向的处理都没有意义。
本发明的实质是：在含纳米聚合物网络的液晶显示器的两个电极面上以相分离方法制造了没有取向作用的聚合物膜1，该聚合物膜1与胆甾型液晶中所制造的聚合物网络2形成一体。含纳米聚合物网络的液晶显示器在零电场下靠聚合物网络对液晶的取向稳定作用，有伪平面态和伪焦锥态两个稳定的显示状态，其显示的颜色在无色透明态和白色反射态之间切换。若在含纳米聚合物网络的液晶显示器的背后置一黑屏的时候，就可以显示白底黑字或者黑底白字的文字、图形、图像。
液晶盒的结构和制造方法已经为人公知。一般地，它至少包含：两张平行放置的、内表面镀有透明导电薄膜(透明导电薄膜可以刻成任何平面图形)的透明基片5、6，例如玻璃基片；基片四周的起密封及粘合作用的树脂。因本发明结构中的聚合物膜覆盖了液晶盒的内表面，所以对玻璃基片表面的任何预先的处理均没有意义。基于此，本发明不要求对玻璃基片表面进行处理。为了灌注液晶，在粘结两张透明基片5、6的时候，四周起密封及粘合作用的的树脂要留出至少一个灌注口，等把液晶灌完以后再用树脂密封该灌注口。通常两张透明基片相隔3到20微米。为了保证基片5、6之间平行，通常在两张基片之间还有放置一些间隔子，间隔子通常为球形，其直径与基片之间的间距一致。显然，为了制造的方便、成品率和其他原因，还可以在上述结构中添加其他元件。
本发明提供的一种含纳米聚合物网络的液晶显示器的制备方法，其特征是采用如下步骤：
步骤1在胆甾型液晶中加入总重量2％至15％的二甲基丙烯酸乙二醇酯，或加入总重量2％至15％二甲基丙烯酸乙二醇酯与其他含有丙烯基的化合物的混合物，混合均匀，形成液晶-单体混合物；
步骤2把步骤1制备的液晶-单体混合物充入液晶盒中；
步骤3将充有液晶-单体混合物的液晶盒置紫外光下曝光，直至单体聚合。
经过以上步骤后，就可以得到本发明的含纳米聚合物网络的液晶显示器。
本发明提供的含纳米聚合物网络的液晶显示器的制备方法的工作原理：
因二甲基丙烯酸乙二醇酯与ITO的亲和力比液晶与ITO的亲和力好，ITO与液晶界面在紫外光下容易引发游离自由基，所以紫外光引发的相分离首先发生在玻璃基片的ITO上，液晶盒内表面的的ITO层首先被淀积了一层没有取向作用的聚合物膜。随聚合时间的增加，聚合过程向液晶体内延伸，液晶体内的二甲基丙烯酸乙二醇酯或二甲基丙烯酸乙二醇酯与其他含有丙烯基的化合物的混合物也开始聚合，聚合物膜向液晶内部延伸形成聚合物网络。于是在透明导电薄膜表面，也就是液晶盒的内表面的聚合物膜就会与胆甾型液晶中的聚合物网络形成一个整体。与文献上公开的、仅仅在胆甾型液晶中制造聚合物网络的方法相比，本发明需要的含丙烯基的化合物多一些，这是因为除了在液晶中的聚合物网络需消耗丙烯基类化合物外，在液晶盒内表面覆盖的聚合物膜也要消耗很多丙烯基类化合物。
本发明的优点在于：与中国专利申请92103952号相比，一方面，除了利用了聚合物网络对胆甾型液晶螺距的调节，使反射光的光谱范围得到增加以外，还加上了胆甾型液晶的螺旋轴在液晶盒内聚合物网络的取向作用下的随机取向的性质，使光在整个可见光谱频段内实现均匀的布拉格反射；另一方面，液晶盒的内表面在封盒和灌注液晶前后均无需处理，简化了制备步骤；液晶盒内表面的缺陷靠随后光引发聚合所淀积的聚合物膜而覆盖。
附图说明
图1为本发明的结构示意图
其中1为聚合物膜，2为聚合物网络，3为胆甾型液晶，4为透明电极，5和6分别为上透明基板和下透明基板；
图2为本发明的聚合物网络对液晶的取向作用的示意图
其中1为聚合物膜，2为聚合物网络，3为胆甾型液晶，4为透明电极，5和6分别为上透明基板和下透明基板；
图3为本发明的展宽布拉格反射光谱的原理示意图
其中1为聚合物膜，2为聚合物网络，3为胆甾型液晶，4为透明电极，5和6分别为上透明基板和下透明基板，7为入射光，8为反射光，a所表示的位置代表入射光与胆甾型液晶螺旋轴接近平行，b所表示的位置代表入射光与胆甾型液晶螺旋轴接近垂直；
图4为本发明结构把上透明基板5去掉，再将液晶清除以后所留下的聚合物膜和网络的扫描电镜显微照片
其中1为聚合物膜，2为聚合物网络；
图5为本发明结构把液晶清除以后所留下的聚合物膜和网络横截面的扫描电镜照片
其中1为聚合物膜，2为聚合物网络，6为下透明基板。
下面对照附图详细介绍本发明。
如附图1所示，上透明基板5和下透明基板6的透明电极4相向而置，按公知的制造方法封成液晶盒，胆甾型液晶3充于其中，聚合物网络2在胆甾型液晶3之中向四面八方延伸，与连接在上述两个透明基板5、6上的透明电极4上的聚合物膜1上成为一个整体。
如附图2虚线左边部分所示，高电压脉冲之后，胆甾型液晶3的螺旋轴3a倾向于垂直于上透明基板5或下透明基板6。但是由于聚合物网络2的存在，胆甾型液晶3沿聚合物网络2近似平行于上透明基板5或下透明基板6的方向的一段网络取向，所以胆甾型液晶3的螺旋轴3a近似垂直于上透明基板5或下透明基板6的方向。由于各处螺旋轴3a的指向各异，总体来看，这不是平面态，而是一种伪平面态。
如附图2虚线右边部分所示，低电压脉冲之后，胆甾型液晶3的螺旋轴3a倾向于平行于上透明基板5或下透明基板6。但是由于聚合物网络2的存在，胆甾型液晶3沿聚合物网络2近似垂直于上透明基板5或下透明基板6的方向的一段网络取向，所以胆甾型液晶3的螺旋轴3a近似平行于上透明基板5或下透明基板6的方向。由于各处螺旋轴3a的指向各异，总体来看，这不是焦锥态，而是一种伪焦锥态。
如附图3所示，入射光7通过上透明基板5、透明电极4、聚合物膜1进入胆甾型液晶3，在胆甾型液晶3中发生布拉格反射：在靠近上透明基板5的地方a，因液晶锚定于聚合物网络上，其螺旋轴与入射光7平行，所以发生布拉格反射的波长较长；如果其中的聚合物网络2对该处液晶螺距的调节作用使液晶的螺距比较长，则布拉格反射的波长就更长。而在靠近上透明基板5的地方b，因液晶锚定于另一聚合物网络上，其螺旋轴与入射光7成较大的角度，布拉格反射的波长较短；如果其中的聚合物网络2对螺距的调节作用使该处液晶的螺距比较短，则布拉格反射的波长就更短。这两处布拉格反射所形成的反射光8中代表了反射光中的最短波长与反射光中的最长波长。
实际情况是：液晶的螺旋轴锚定于指向随机的聚合物网络上，与透明基片5或6表面的方向也是随机的。同时，聚合物网络对液晶的螺距的影响可能让螺距增加，也可能让螺距减小，其作用又是随机的。上述因素叠加的结果就是反射光中包含了各种波长的光波，从而实现白光的反射。
如附图4给出了本发明按实施例制作的样品，而后将样品的上透明基片5以公知的技术(液氮冷却法)剥离、移开、再把样品中的液晶用溶剂(正己烷)浸泡、清除溶剂及液晶以后所留下的聚合物膜1和聚合物网络2的扫描电镜显微照片(见主照片)。因溶剂挥发使聚合物膜1干燥收缩，可见到照片上聚合物膜1裂开，从裂开的缝可以看到聚合物网络2。照片显示出聚合物膜1和聚合物网络2之间为一个整体，聚合物网络2被聚合物膜1覆盖起来。附图4右上角的小照片为聚合物网络2局部的放大。
如附图5给出了本发明按实施例制作的样品，而后将样品以公知的技术(需液氮冷却)作一横切，再把样品中的液晶用溶剂(正己烷)浸泡、清除溶剂及液晶以后所留下的聚合物膜1和聚合物网络2结构的扫描电镜照片。照片显示出聚合物膜1和聚合物网络2之间完全是一个整体。
具体实施方式
实施例1：
在牌号为YM8(烟台万润精细化工有限公司)中加入总重量39％的CB15(E.Merck)，这样的混合液晶为胆甾型液晶，其光学螺距为580纳米左右，对应于可见光中橙黄色光的波长。然后加入总重量5％至15％的二甲基丙烯酸乙二醇酯，例如加入10％的二甲基丙烯酸乙二醇酯。最好加入2～5％二苯甲酮作为光引发剂。将上述混合物搅匀得到液晶-单体混合物。取两片干净的、带有ITO(氧化铟锡)透明导电膜材料的玻璃，按常规工艺制液晶盒(在透明导电膜上不用涂取向剂，也不作其他任何处理。)，控制盒厚在10微米左右，按公知的技术使上下玻璃板上的电极引出。把上述液晶-单体混合物按公知的方法充入液晶盒。然后将充有液晶-单体混合物的液晶盒置于2mW/cm²峰值波长为460nm的紫外光下曝光0.5小时。因二甲基丙烯酸乙二醇酯与ITO的亲和力比液晶与ITO的亲和力好，ITO与液晶界面在紫外光下容易而引发游离自由基，所以紫外光引发的相分离首先发生在玻璃基片附近，使玻璃基片上的ITO层被淀积了一层聚合物膜。随时间的推移，聚合向液晶体内延伸。当液晶体内的二甲基丙烯酸乙二醇酯也开始聚合时，从聚合物膜上向液晶体内延伸的分枝就在深入到液晶内部，形成液晶内部的聚合物网络。这样，覆盖在透明导电薄膜表面的聚合物膜与胆甾型液晶中的聚合物网络就成为一个整体。
实施例2：
在牌号为YM8(烟台万润精细化工有限公司)中加入总重量39％的CB15(E.Merck)，这样的混合液晶为胆甾型液晶，其光学螺距为520纳米左右，对应于可见光中绿色光的波长。然后加入总重量(y-x)％的二甲基丙烯酸乙二醇酯、x％的丙烯基类化合物，例如甲基丙烯酸甲酯，其中y的取值范围为5至15，x取值范围为(0～0.8)y。例如6％的二甲基丙烯酸乙二醇酯、6％的甲基丙烯酸丁酯。最好再加入2～5％二苯甲酮作为光引发剂。将上述混合物搅匀得到液晶-单体混合物。取两片干净的、带有ITO(氧化铟锡)透明导电膜材料的玻璃，按常规工艺制液晶盒(在透明导电膜上不用涂取向剂，也不作其他任何处理。)，控制盒厚在10微米左右，按公知的方案将上下玻璃板上的电极引出。把上述液晶-单体混合物按公知的方法充入液晶盒。然后将充有液晶-单体混合物的液晶盒置于2mW/cm²峰值波长为460nm的紫外光下曝光1小时。因二甲基丙烯酸乙二醇酯的混合物与ITO的亲和力比液晶与ITO的亲和力好，玻璃与液晶界面在紫外光下所引起的游离自由基，所以紫外光引发的相分离首先发生在玻璃基片附近，使玻璃基片上的ITO层上淀积一层没有取向作用的聚合物膜。随时间的推移，聚合向液晶体内延伸。当液晶体内的二甲基丙烯酸乙二醇酯也开始聚合时，从聚合物膜上向液晶体内延伸的分枝就在深入到液晶内部，形成液晶内部的聚合物网络。这样，覆盖在透明导电薄膜表面的聚合物膜与胆甾型液晶中的聚合物网络就成为一个整体。
根据这里叙述的的方法，本领域的普通技术人员就能够制造出本发明结构的液晶显示器。