液晶分子的結構具有異方性(Anisotropic)，所以所引起的光電效應就會因為方向不同而有所差異，簡單的說也就是液晶分子在介電系數(shù)及折射系數(shù)等等光電特性都具有異方性，因而我們可以利用這些性質來改變入射光的強度，以便形成灰階，來應用于顯示器組件上。液晶的光電特性,大約有以下幾項:

　　1.折射系數(shù)(refractiveindex):

　　由于液晶分子大多由棒狀或是碟狀分子所形成，因此跟分子長軸平行或垂直方向上的物理特性會有一些差異，所以液晶分子也被稱做是異方性晶體。與介電系數(shù)一樣,折射系數(shù)也依照跟指向矢垂直與平行的方向,分成兩個方向的向量.分別為n//與n⊥.

　　此外對單光軸(uniaxial)的晶體來說,原本就有兩個不同折射系數(shù)的定義.一個為no,它是指對于尋常光(ordinaryray)的折射系數(shù),所以才簡寫成no.而尋常光(ordinaryray)是指其光波的電場分量是垂直于光軸的.另一個則是ne,它是指對于非常光(extraordinaryray)的折射系數(shù),而非常光(extraordinaryray)是指其光波的電場分量是平行于光軸的。同時也定義了雙折射率(birefrigence)n=ne-no為上述的兩個折射率的差值.

　　依照上面所述,對層狀液晶、線狀液晶及膽固醇液晶而言，由于其液晶分子的長的像棒狀，所以其指向矢的方向與分子長軸平行。再參照單光軸晶體的折射系數(shù)定義，它會有兩個折射率，分別為垂直于液晶長軸方向n⊥(=ne)及平行液晶長軸方向n//(=no)兩種，所以當光入射液晶時，便會受到兩個折射率的影響，造成在垂直液晶長軸與平行液晶長軸方向上的光速會有所不同。

　　日本ATAGO(愛拓)DR-M4(1550)是測量液晶材料雙折射樣品最適宜的型號，被廣泛的應用于液晶材料的檢測中，可提供波長范圍450nm至1550nm，折射率1.3278至1.9220范圍內的檢測。

　　若光的行進方向與分子長軸平行時的速度，小于垂直于分子長軸方向的速度時，這意味著平行分子長軸方向的折射率大于垂直方向的折射率(因為折射率與光速成反比)，也就是ne-no>0。所以雙折射率n>0,我們把它稱做是光學正型的液晶，而層狀液晶與線狀液晶幾乎都是屬于光學正型的液晶。倘使光的行進方向平行于長軸時的速度較快的話，代表平行長軸方向的折射率小于垂直方向的折射率，所以雙折射率n<0.我們稱它做是光學負型的液晶.而膽固醇液晶多為光學負型的液晶.

　　2.介電系數(shù)(dielectricpermittivity):

　　我們可以將介電系數(shù)分開成兩個方向的分量，分別是//(與指向矢平行的分量)與⊥(與指向矢垂直的分量)。當//>⊥便稱之為介電系數(shù)異方性為正型的液晶，可以用在平行配位。而//<⊥則稱之為介電系數(shù)異方性為負型的液晶，只可用在垂直配位才能有所需要的光電效應。

　　當有外加電場時，液晶分子會因介電系數(shù)異方性為正或是負值，來決定液晶分子的轉向是平行或是垂直于電場，來決定光的穿透與否?，F(xiàn)在TFTLCD上常用的TN型液晶大多是屬于介電系數(shù)正型的液晶。當介電系數(shù)異方性(=//-⊥)越大的時候,則液晶的臨界電壓(thresholdvoltage)就會越小。這樣一來液晶便可以在較低的電壓操作.

　　3.其它特性:

　　對于液晶的光電特性來說,除了上述的兩個重要特性之外,還有許多不同的特性.

　　比如說像彈性常數(shù)(elasticconstant:11,22,33),它包含了三個主要的常數(shù),分別是,11指的是斜展(splay)的彈性常數(shù),22指的是扭曲(twist)的彈性常數(shù),33指的是彎曲(bend)的彈性常數(shù).另外像黏性系數(shù)(viscositycoefficients,),則會影響液晶分子的轉動速度與反應時間(responsetime),其值越小越好.但是此特性受溫度的影響最大.另外還有磁化率(magneticsusceptibility),也因為液晶的異方性關系,分成c//與c⊥.而磁化率異方性則定義成c=c//-c⊥.

　　此外還有電導系數(shù)(conductivity)等等光電特性.

　　液晶特性中最重要的就是液晶的介電系數(shù)與折射系數(shù)。介電系數(shù)是液晶受電場的影響決定液晶分子轉向的特性,而折射系數(shù)則是光線穿透液晶時影響光線行進路線的重要參數(shù)。而液晶顯示器就是利用液晶本身的這些特性，適當?shù)睦秒妷?，來控制液晶分子的轉動，進而影響光線的行進方向,來形成不同的灰階，作為顯示影像的工具。當然啦，單靠液晶本身是無法當作顯示器的，還需要其它的材料來幫忙。