Wie funktioniert ein Touchscreen?

In der heutigen Zeit funktionieren die meisten Bildschirme nicht mehr wie früher über mechanische Tasten, sondern reagieren auf Bewegungen oder Berührungen. Die Benutzung läuft mithilfe der Finger auf einem berührungsempfindlichen Bildschirm ab – dem Touchscreen. Dieser ist nicht nur auf Smartphones oder Tablets wiederzufinden, sondern beispielsweise auch an Fahrkartenautomaten oder anderen öffentlichen Terminals. Auf die Frage „Wie funktioniert ein Touchscreen?“ kann es mehrere Antworten geben, da es mehrere Arten davon gibt. Aber keine Sorge, wir stellen Ihnen diese vor und geben Ihnen alles Wissenswerte rund um das Thema Touchscreen mit.

Inhalt:

1. Was ist ein Touchscreen?
2. Wie funktioniert ein Touchscreen?
3. Was bedeutet Touchscreen mit Multi-Touch?
4. Seit wann gibt es Touch-Handys?

Touchscreens funktionieren in erster Linie durch Berührung. Ihre genaue Funktionsweise kann in fünf Touchscreen-Arten unterteilt werden:

1. Kapazitiver Touchscreen

Technische Geräte mit kapazitiven Displays sind am häufigsten im Alltag zu finden. Auf diese Weise funktionieren zum Beispiel Handys und Tablets. Kapazitive Touchscreens bestehen aus zwei Glasschichten. Zwischen diesen beiden Glasplatten befinden sich Schichten eines halbleitenden Metalloxids namens Indiumzinnoxid (ITO). Diese Schichten sind so angeordnet, dass eine Art Raster entsteht, durch welches Wechselstrom fließt. An den vier äußeren Ecken ist ebenfalls eine elektrische Spannung angelegt, sodass die Oberfläche elektrisch geladen ist.

Wird nun zum Beispiel das Handy mit seinem kapazitiven Touchscreen mit dem Finger berührt, wird an der entsprechenden Stelle die Spannung des Rasters beeinflusst. Dies ist darin zu erklären, da der Finger durch die Berührung der unter Spannung gesetzten Oberfläche einen Teil davon aufnimmt (was allerdings nicht gefährlich ist). Die Veränderung der Spannung nehmen die vier Sensoren an den Ecken wahr. Der interne Rechner kann die entsprechende Position blitzschnell errechnen. Diese Touchscreen-Funktionsweise nennt sich übrigens „kapazitiv“, da die Kapazität des Rasters durch die Berührung erhöht wird.

Übrigens: Ist es Ihnen schon mal passiert, dass Sie im Winter mit den Handschuhen nicht das Handy-Display bedienen können? Das liegt daran, dass Handschuhe nicht leitfähig sind und somit die Spannung zwischen den Glasschichten nicht beeinflusst werden kann.

2. Resistiver Touchscreen

Diese Art von Touchscreen funktioniert ebenfalls durch Berührung – und Druck. Bei einem resistiven Touchscreen sind meist zwei elektrisch leitende Platten in einem winzigen Abstand übereinander montiert. Wird das Display nun mit dem Finger oder einem entsprechenden Stift für den Touchscreen berührt, wird die oberste Platte leicht nach unten gedrückt. So kommt es zum Kontakt zwischen den beiden Platten und der Strom kann fließen. So weiß der interne Rechner, an welcher Stelle die entsprechende Funktion ausgelöst werden muss. Als Beispiel für einen resistiven Touchscreen kennen Sie bestimmt den Fahrkartenautomaten oder das Signaturfeld bei der Paketübergabe.

3. Infrarot-Touchscreen

Wie funktioniert ein Touchscreen mit Infrarot? Ähnlich wie beim kapazitiven Touchscreen wird auch hier eine Art Raster oder Netz gebildet – nur eben aus Infrarotstrahlen. Bei einer Berührung des Infrarot-Touchscreens wird die Unterbrechung der Strahlen registriert. Das Signal wird weitergeleitet und der interne Rechner wandelt dies in eine Anwendung um. Ein großer Nachteil von Infrarot-Touchscreens ist ihre Empfindlichkeit. Bei direkter Sonneneinstrahlung können die Infrarotstrahlen unterbrochen werden. Der Touchscreen des Handys würde also eine Berührung registrieren, obwohl keine vorhanden ist. Infrarot-Touchscreens finden sich zum Beispiel in LCD-Displays.

4. Surface Acoustic Wave Touchscreen

Auch wenn sich der Name kompliziert anhört, so ist die Funktionsweise des Surface Acoustic Wave Touchscreens (SAW) nicht schwieriger zu verstehen als die anderen drei davor. Auf diesem Touchscreen werden Schallwellen erzeugt, die bei Berührung absorbiert werden, was die Bedienung ermöglicht. Denn beim Surface Acoustic Wave Touchscreen geht es um die Unterbrechung der Schallwellen. Dort wo die Schallwellen gedämpft bzw. unterbrochen werden, wird ein Signal und somit eine Berührung ausgelöst. Das Gute? Da keine Spannung aufgebaut werden muss, kann dieser Touchscreen auch mit Handschuhen bedient werden. SAW-Touchscreens werden beispielsweise in Büroumgebungen, Banken und Museen eingesetzt.

5. Induktiver Touchscreen

Die Funktionsweise eines induktiven Touchscreen ist anders als die vier bereits genannten Touchscreen-Arten. Denn ein induktiver Touchscreen kann nicht mit dem Finger bedient werden. Hierfür benötigen Sie Touch-Stifte für Ihr Handy. In diesem Touch-Stift, auch Touchscreenstift, befindet sich eine kleine Spule, an die eine Spannung gelegt ist. Dadurch wird ein magnetisches Feld erzeugt, welches wiederum eine Spannung auf dem Bildschirm erzeugt. So kann der induktive Touchscreen sehr genau die Position des Stiftes erkennen. Aufgrund dieser Genauigkeit wird die Technik vor allem in professionellen Grafik-Tablets eingebaut.

Befasst man sich ausführlicher mit der Frage „Wie funktioniert ein Touchscreen?“, fällt häufiger der Begriff „Multi-Touch“. Dies bedeutet in der Praxis, dass der berührungsempfindliche Bildschirm mehrere Berührungen wahrnehmen und in seiner Benutzeroberfläche umsetzen kann. In der Anwendung bedeutet dies zum Beispiel das Heran- und Herauszoomen von Fotos. So sind unter anderem kapazitative Touchscreens auch Multi-Touch-Displays. Eine populäre Anwendung findet die Technik auch in interaktiven Museen. Bei einem Besuch im Klimahaus Bremerhaven oder auch im Auswandererhaus Bremerhaven achten Sie gerne einmal auf die interaktiven Anwendungen. Sie werden garantiert begeistert sein!