Heutzutage ist es für uns völlig normal, unser Smartphone, Tablet oder auch das Navigationsgerät mit dem Finger zu bedienen. Wir schreiben Nachrichten, geben die gewünschte Adresse ein oder scrollen durch Webseiten. Man kann sich gar nicht mehr vorstellen, wie kompliziert die Bedienung der Geräte ohne Touch, nur mit Tasten und Joystick war. Doch Dank der Touch-Technik, wurde es mit der Zeit immer einfacher.

 

Was ist der Touchscreen?

Bei einem Touchscreen handelt es sich in der Regel um einen berührungsempfindlichen Bildschirm. Dieser wird mit verschiedenen Techniken als Ein- und Ausgabegerät genutzt:

 

• Resistiver Touchscreen funktioniert mit Druck

Bei einem Resistiven Touchscreen, besteht der Bildschirm aus zwei Schichten.

Die obere Schicht, welche aus Polyester besteht sowie der unteren Glasschicht. Eine dieser Schichten wird unter Gleichspannung gesetzt. Wird der Touchscreen nun mit einem Finger, dem Fingernagel oder einem Stift gedrückt, berühren sich an diesem Punkt beide Schichten. An den Rändern kann nun diese Spannung gemessen und anhand eines Rasters der Druckpunkt bestimmt werden.

 

• Oberflächen-Kapazitiver Touchscreen funktioniert mit Berührung

Anders als bei der Resistiven Methode, besteht der Kapazitive Touchscreen nur aus einer Glasschicht, auf der eine durchsichtige, leitfähige Folie aufgebracht wurde. Nun wird mit Wechselstrom ein elektrisches Feld aufgebaut, welches auf Berührungen reagiert. Bei jeder Berührung des Displays gibt es nun einen Ladungstransport, welcher an den Ecken des Displays gemessen wird.

 

• Projiziert-Kapazitive Touchscreens

Diese Technik nutzt zwei voneinander isolierte Ebenen, bei der jede Ebene mit einem leitfähigen Muster überzogen ist. Eine der beiden Ebenen dient als Sensor, während die andere als Treiber fungiert. Befindet sich der Finger an einem Streifen-Kreuzpunkt, ändert sich die Kapazitäten des Kondensators, sodass ein größeres Signal am Empfänger-Streifen ankommt. Die Sensoren sind hier auf der Rückseite des Deckglases angebracht, daher wird die Erkennung durch das Glas hindurch projiziert, wodurch es zu keinem Verschleiß kommt. Diese Technik unterstützt den Multitouch, mit dem es möglich ist mit zwei Fingern und der entsprechenden Geste ein Bild heran zu zoomen. Nachteil dieser Technik ist, dass diese nur mit speziellen Stiften und Handschuhen bedient werden kann. Eine Benutzung mit Prothesen ist so zum Beispiel nicht möglich.

 

• Induktiver Touchscreen

Induktive Touchscreens können nur mit einem speziellen Stift verwendet werden. In diesem ist eine kleine Spule verbaut, an welche - vereinfacht ausgedrückt - eine Spannung angelegt wird. Dieses erzeugt ein magnetisches Feld, welches auf dem Bildschirm eine Spannung induziert. Mithilfe dieser Spannung und durch horizontal sowie vertikal ausgerichtete Antennen am Gerät, welche dieses Signal erfassen und bearbeiten, wird die genaue Position des Stiftes ermittelt. Hierbei muss der Stift noch nicht einmal den Bildschirm berühren, sondern kann Millimeter über diesem schweben. Nachteil dieser Technik: Sie kann nur mit dem Stift bedient werden, nicht jedoch mit einem Finger.

 

• Hybride Systeme

Manche Systeme verwenden mehrere Techniken, um Nachteile der einzelnen Techniken auszugleichen. Zum Beispiel benutzt das Samsung Galaxy Note und deren Nachfolger zusätzlich zur Kapazitiven Technik für die Fingereingabe auch die Induktive für den S-Pen. Hierbei hat die Induktive Technik erhöhte Priorität, sodass die Geräte zum Beispiel mit aufliegenden Handballen und gleichzeitiger S-Pen Benutzung keine Probleme haben. 

 

• Optischer Touchscreen

Jeder kennt beispielsweise die Bildschirme an Geld- oder Fahrkartenautomaten. Diese werden im normalen Alltag stark beansprucht und brauchen daher eine Touchscreen- Technik, welche unempfindlich gegen Schmutz, Feuchtigkeit oder mechanische Einflüsse ist. An diesen Geräten kommt daher oft ein Optischen Touchscreen Einsatz. Dieser Arbeitet mit mehreren Infrarot LEDs und lichtempfindlichen Sensoren oder Kameras, welche normalerweise im Rahmen des Gerätes untergebracht sind. Sie bilden ein enges Raster aus Infrarot-Lichtstrahlen knapp über der Bildschirmoberfläche. Wird dieses Raster durch einen Finger oder Gegenstand an einer Stelle unterbrochen, ermittelt der Touchscreen-Controller den Berührungspunkt.

Da das Display hierbei nicht Teil der Sensorik ist, können robustere Glasoberflächen eingesetzt werden, die besser gegen mechanische oder chemische Beschädigungen schützen.