액정의 개념과 역사, 종류(네마틱, 콜레스테릭, 스멕틱)

소개

액정의 개념과 역사, 종류(네마틱, 콜레스테릭, 스멕틱)에 대해서 쓴 리포트입니다.

목차

1. 액정이란?
2. 액정의 역사
3. 액정의 종류
1) 네마틱(nematic) 액정
2) 콜레스테릭(cholesteric) 액정
3) 스멕틱(smectic) 액정

본문내용

액정(liquid crystal)이란?
대부분의 물질은 고체 상태에서 규칙적인 입자 배열을 이루며 액체로 되면서 입자의 배열이 불규칙 해진다. 그러나 어떤 물질들은 분자의 배열이 규칙적인데도 액체처럼 유동적인 것이 있다. 이러한 물질을 액정(liquid crystal)이라고 부른다
물질의 이러한 상을 액정상 또는 중간상 이라고 한다. 따라서 액정은 일반 적으로 그 상태가 액체처럼 유동하지만 방향에 따라서 광학적 성질을 달리하고 결정체를 닮은 성질을 가진다.
액정의 분자구조는 가늘고 긴 형상이라는 것이 특징 외부로부터 전계, 자계, 열 등의 극히 약한 자극에 의해 그 배열 방향을 변하거나 분자의 움직임에 흐트러짐이 생긴다. 이러한 특성에 의해서 광학적 성질을 용이하게 변화시킬 수 있다.
액정(liquid crystal)이란?
녹는점(Melting Point)을 기준으로 왼쪽으로 고체가 있고,녹는점 이후로 스메틱과 네마틱이 있게 되는데, 스메틱의 경우에는 상이 고체와 거의 비슷하기 때문에 이동이 자유롭지 못한다. 하지만 네마틱의 경우에는 상호간의 작용에 의해서 방향성을 가지게 된다. 이러한 특징은 투명점(Clearing Point)를 넘어가면서 완전히 액체의 성질로 바뀌게 된다.
액정의 역사
액정의 연구는 1854년 버챠우에 의해 미에린(넓은 의미의 라이오트로픽 액정)의 발견 및 라이니쳐와 레만에 의한 1888-1889년 열변성(thermotrophic)액정의 발견에 의해 시작되었다.
그의 실험에서 고체시료의 온도를 올리면 결정(crystal)이 액체 상태로 변해가는 것을 보았다. 온도를 더 증가시키자 그 물질은 깨끗하고 투명한 액체로 변했다. 이것으로 액정의 연구가 시작되었다.
액정의 종류
액정은 그 분자 배열에 따라서 나뉘게 된다.
액정의 종류
네마틱(nematic)
분자 위치에 규칙성이 없지만 분자축을 전제로 한 방향으로 향한 질서를 가지고 있다.
분자의 방향은 위, 아래가 거의 동등하기 때문에 분극이 상쇄되어 일반적으로 강유전성을 나타내지 않는다.
액정의 종류
콜레스테릭(cholesteric)
콜레스테릭 상태는 스메틱 상태와 마찬가지로 층상 구조를 가지는데, 각 층에 서의 분자 배열은 네마틱 상태와 비슷하다. 각 분자 층은 매우 얇으며, 층내에서의 분자 배열은 장축 방향이고 층의 면은 평행이다. 그림과 같이 각 층내 분자의 장축 방향은 인접하는 층 분자의 장축 방향과 조금 어긋나 있으며 전 체적으로는 나선 구조를 이루고 있다.
분자축이 비틀어진(거울에 비친 분자의 상이 원래의 상과 다를 때 카이랄(chiral)한 분자라고 한다) 경우 또는 네마틱 액정에 카이랄 한 분자를 혼 합하면 네마틱 액정의 디렉터 n이 비틀어진 상태가 된다.

참고자료

· 없음