Wie funktioniert ein Touchscreen-Display am Smartphone

Smartphones haben die Welt eindeutig revolutioniert und für den Menschen einfacher gemacht. Telefonie, WhatsApp und andere wichtige Apps begleiten den Menschen täglich durch seinen Alltag und nehmen ihm einige Arbeiten ab. Ein wichtiger Baustein, der kaum mehr aus modernen Geräten wegzudenken ist, ist der sogenannte Touchscreen – doch wie genau erkennt der Bildschirm die Bewegungen und das Tippen der Finger?

Die Funktionsweise eines Touch-Bildschirmes

Grundsätzlich sind Touchpads immer nach einem sehr ähnlichen Prinzip aufgebaut: zuerst kommt eine berührungsempfindliche Oberfläche, in der Regel ein Bildschirm, auf welchen Daten angezeigt werden und welcher auch berührt werden kann. Hinter dem Bildschirm befindet sich ein Controller, welcher die Berührungen an das Betriebssystem weitergibt – das Betriebssystem kann dann diese Information zur Berührung in eine bestimmte Aktion am Gerät umwandeln.

Es gibt zwei verschiedene Prinzipen, nach welchen Touchpads arbeiten können: das resistive Prinzip und das kapazitive Prinzip.
Resistive Touchpads arbeiten dabei mit einem Druckprinzip, d. h. sie reagieren hauptsächlich auf den Druck, welchen ein Nutzer auf den Bildschirm ausübt. Die Oberfläche des Bildschirmes ist dabei aus zwei Schichten aus Indiumzinnoxid aufgebaut, die durch einen kleinen Abstand getrennt sind. Wird nun ein Druck auf den Bildschirm ausgeübt, berühren sich die beiden Schichten und es fließt ein Strom. Durch den Stromfluss kann der Controller eine Berührung auf dem Bildschirm feststellen und diese Information dann an das Betriebssystem weiterleiten. Die Information selbst wird dadurch erkannt, dass an der jeweiligen Stelle kurzzeitig eine andere Spannung abfällt, da ein Strom zwischen den beiden Schichten fließt.

Solche Bildschirme werden als Vorreiter zu den modernen Touchbildschirmen bezeichnet – sie lassen sich im Vergleich zu modernen Geräten nicht mit zwei oder mehr Fingern bedienen. Weiterhin muss ein relativ starker Druck auf den Bildschirm ausgeübt werden, es reicht nicht aus, den Bildschirm einfach nur zu berühren. Diese Bildschirme werden vor allem in der Industrie und in der Medizin eingesetzt und sind relativ widerstandsfähig.

Moderne Touchpads arbeiten nach dem sogenannten kapazitiven Prinzip. Der Bildschirm ist aus einem Netz aus Elektroden aufgebaut – unter diesen Elektroden befindet sich ein Schaltkreis, welcher dauerhaft die Kapazität der Elektroden misst. Berührt nun der Nutzer den Bildschirm mit seinen Fingern, so fließt eine geringe Ladung am Finger durch den Körper in die Erde ab. Der Nutzer bemerkt diesen Ladefluss natürlich nicht, da er extrem gering ist, der Ladungsunterschied ist jedoch durch den Schaltkreis deutlich messbar, da die Kapazität sich verändert. Diese Änderung wird dann wieder an das Betriebssystem weitergeleitet. Wichtig bei diesem Touchscreen ist, dass nur leitende Gegenstände verwendet werden können. Das ist auch der Grund dafür, dass z. B. einfache Handschuhe die Bedienung eines solchen Bildschirmes deutlich erschweren, da sie keinen Strom leiten. Solche Touchpads erlauben auch die gleichzeitige Bedienung mit mehreren Fingern.

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