液晶
液晶(Liquid crystal, LC)是一種介於液體與晶體之間的物質相態。顧名思義，液晶同時具有液體的流動性以及晶體的規則排列特性。在光學上，液晶分子在不同的方向上具有不同的折射率(雙折射性)與介電性(介電異向性)。由於光電性質的非等向性，液晶分子的排列可由電場控制，進而對光做不同的調變。因此液晶非常適合作為以電來控制光學特性的主要媒介，其應用領域非常廣泛。
1. 在液晶顯示器中，液晶分子隨著施加電壓而改變穿透光的偏振態，搭配偏振片的配置來控制顯示畫素的亮暗程度。另外液晶也可以調控光的相位，透過電腦設計相位分布，產生全像投影。
2. 液晶分子與聚合物混合後，會形成微小的液晶球散佈在聚合物中，當光經過這些隨機分佈的小球後會被散射，因此看起來是霧的狀態。當施加電壓使液晶球的折射率與聚合物相同，光的散射現象消失，這時候聚合物就變成透明的狀態。藉由這樣的操作可以應用在電控毛玻璃或是投影幕上。
3. 使用經過設計的電極，使液晶排列產生折射率的梯度變化。這樣的折射率分佈可將光聚焦或散焦，形成一種可電控變焦的透鏡。電控變焦液晶透鏡除了可用在傳統的影像系統中，還可以解決近視老花的視力問題，以及擴增實境/虛擬實境影像系統(AR/VR)中視覺輻輳調節衝突的問題
4. 利用液晶調製光相位的特性來調整光束的行進方向，可實現電控光束轉向器。可應用於自駕車的光達系統或AR顯示光機中的影像校正元件
5. 膽固醇行液晶分子的排列容易受到溫度或壓力的影響，進而影響其反射光的頻譜，這樣的特性可應用於各類感測器，例如溫度計。
6. 液晶對於光的調製與光波長相關，因此可設計液晶元件來實現可電控濾光片，應用於顯示或光療上。
