액정(Liquid Crystal, LC)은 액체 결정으로 액체와 고체 결정 사이의 특성을 지니는 물질의 상태입니다. 액체 상태에서는 원자나 분자들의 위치, 방향 모두 장거리 질서가 없는데 반하여 결정 상태에서는 장거리 질서가 존재합니다. 이와 같이 액체와 결정의 중간 상태(mesophase) 물질로는 유연성 결정(plastic crystal)이라는 물질도 있죠.
액정은 크게 온도전이형 액정(Thermotropic LC)과 농도전이형 액정(Lyotropic LC)으로 구분합니다. 온도전이형 액정은 열에 의해서만 분자 구조가 바뀌고, 농도전이형의 경우에는 임계 농도치 이상으로 용해되었을 때, 여러 영향에 의해 변하게 되죠. 온도전이형 액정은 일반적으로 막대 모양을 가지는데, 위치 질서의 정도에 따라 네마틱(nematic)상과 스멕틱(smectic) 상으로 구분되며, 분자의 chirality에 따라 카이랄(chiral) 액정과 비카이랄(achiral) 액정으로 나뉩니다. 카이랄 네마틱 액정은 콜레스테릭(cholesteric) 액정으로도 부르는데, 이는 처음 발견된 액정인 콜레스테롤이 카이랄 네마틱 액정이었기 때문입니다. 네마틱 상은 단지 방향 질서만을 가지고 있는 액정상이며 스멕틱 상은 방향 질서와 함께 1차원 또는 2차원의 위치 질서를 가지고 있는 상입니다.
액정 상태에서 분자들은 특수한 배열을 하고 있습니다. 자연상태의 액정은 약 3,000여종 이상이 있으나, LCD에 이용되는 것은 주로 온도전이형 액정에 속합니다. 전압이나 자력, 기타 외부의 힘에 의해서 분자의 배열 방향이 쉽게 제어되는 성질을 가지고 있기 때문이죠. LCD용 액정은 배열 구조의 차이에 따라 세 종류, 즉, 콜레스테릭(cholesteric), 네마틱(nematic), 그리고 스멕틱(smectic)으로 분류할 수 있습니다.
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# 더! 생각해보기
a. 합성어인 '액정'을 '액체'와 '결정'으로 각각 묘사해보자. 각각의 특징들을 바탕으로 하여서
b. 온도전이형 액정(Thermotropic LC)과 농도전이형 액정(Lyotropic LC)을 좀 더 깊게 구분하여보자
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