Las pantallas de cristal líquido funcionan con cristales líquidos en los que la dirección de alineación de las moléculas en un plano gira al pasar de una capa a otra. Suele hacerse con nemático retorcido cristales, sin embargo LC colestéricas también se pueden utilizar para conseguir efectos similares (no creo que las LC esmécticas sean útiles en este caso, ya que no se alinean).
Para crear una célula de cristal líquido, se rellena cristal líquido nemático retorcido entre dos polarizadores cruzados 1 y se envía una luz de fondo. Lo importante de los cristales líquidos es que la rotación específica es fácil de controlar variando la diferencia de potencial (a más diferencia de potencial, más desorden anisótropo).
Ahora, si haces una cuadrícula de estos y les pones filtros de color, obtenemos una pantalla LCD RGB.
¿Qué ocurre cuando las presionas? Cambias la concentración/longitud del cristal líquido, además de hacer que sobresalga ligeramente. 2. . Esto cambia la rotación óptica que induce, haciendo que la cantidad de luz que sale cambie (ya que la cantidad de luz depende de lo alineada que esté la luz rotada con el segundo polarizador)
No estoy muy seguro de las razones exactas de los fenómenos que enumeras, pero puedo hacer conjeturas:
En primer lugar, los cambios de color se deben a que cada tipo de célula cristalina se ve afectada de forma diferente por la presión. Creo que hay una diferencia de concentración entre las distintas células de color para adaptarse mejor a los ojos humanos. Cuando lo hago con pantallas LCD accesibles para mí, sólo obtengo un oscurecimiento, no un cambio de color, por lo que parece que no es una característica universal de las pantallas LCD. Si la rotación de cada célula de color se ve afectada de forma diferente por la presión, entonces la presión puede causar fácilmente distorsiones del color, ya que cada color no se oscurecerá en la misma medida.
Creo que las ondulaciones son causadas por la alta presión en la que cambia la rotación óptica de las células internas (los más cercanos a su dedo) tanto que van a través de un por lo menos un 360 completa o rotación, dando lugar a regiones de luz brillante y oscura.
La persistencia se debe a que los cristales líquidos son viscosos; tienen que serlo, ya que están formados por moléculas largas. Parecen alinearse rápidamente a las diferencias de potencial (las diferencias de potencial alinean las moléculas sin mover el líquido), pero cuando añadimos presión (donde el propio líquido se deforma) creo que tarda algún tiempo en rebotar. Las ondulaciones se mueven debido a esta misma persistencia.
1. Si alguna vez ves una película en 3D, mira la pantalla de tu móvil con las gafas polarizadas 3D puestas. ¡Queda muy chulo!
2. Si esto no ocurriera, entonces la rotación se mantendría igual que $\theta\propto lc$ y $lc$ no cambia si no hay protuberancia.
