Touchscreen

Als Touchscreen (engl. für Berührungsbildschirm) wird eine Kombination aus Touchpad und Bildschirm bezeichnet, mit der Programme und Betriebssysteme direkt ohne weitere Eingabegeräte wie Maus oder Tastatur gesteuert werden. Die scheinbar unsichtbare Eingabe und Umsetzung der Befehle erzeugt beim Benutzer den Eindruck einer unmittelbaren, direkten Steuerung; Mauszeiger oder andere Hilfsmittel können bei der Touchscreen-Steuerung entfallen. Touchscreens finden vor allem bei Smartphones, Tablets und Computern Anwendung, sind aber ebenso bei Spielkonsolen und öffentlich zugänglichen Geräten wie Bank- oder Fahrkartenautomaten vertreten. Der Monitor des Touchscreens befindet sich sehr oft direkt unter einer berührungsempfindlichen Fläche. Im Folgenden werden drei verbreitete Touchscreen-Technologien erklärt.

Resistive Touchscreens basieren auf zwei übereinander liegenden Glas- oder Polyesterscheiben, deren zueinander gewandte Seiten mit lichtdurchlässigem Halbleitermaterial beschichtet sind. Kleine Abstandshalter schaffen im Normalzustand einen Raum zwischen den Schichten. Drückt nun der Benutzer auf den Touchscreen und verbindet damit die beiden Schichten miteinander, ändert sich die angelegte Spannung und der Widerstand der Schichten. Ein Controller wertet die Änderung aus und berechnet die Position der Eingabe. Resistive Touchscreens unterliegen dem Verschleiß: Jede Benutung beansprucht die obere Schicht mechanisch und verschlechtert so die Genauigkeit mit der Zeit, bis der Touchscreen schließlich vollständig ausfällt. Diese Touchscreen-Technik kann mit nahezu jedem Instrument bedient werden, da physikalischer Druck bereits als Eingabe ausreicht. Viele ältere Touchscreen-Handys und auch der Nintendo DS setzen auf die günstigen resistiven Touchscreens.

Ein kapazitiver Touchscreen besteht aus Glassubstrat, das mit durchsichtigem Metalloxid beschichtet wurde. Die Metalloxidschicht ist elektrisch leitfähig. Bei jeder Berührung entsteht ein geringer Ladungstransport, der durch an den Ecken anliegende Wechselspannung gemessen und ausgewertet wird. Eine andere Bauart kapazitiver Touchscreens setzt auf zwei Ebenen mit leitfähigen Streifen. Diese sind rechtwinklig aufgetragen und voneinander isoliert. An den Kreuzungspunkten entsteht durch Berührung eine Ladungsänderung, die wiederum ausgewertet und zugeordnet wird. Beiden Arten gemeinsam ist, dass sie nur mit dem bloßen Finger oder speziellen Eingabestiften bedient werden können. Ein normaler Eingabestift oder andere Hilfsmittel führen zu keiner Ladungsänderung im Touchscreen und werden folglich nicht erkannt. Kapazitive Touchscreens arbeiten nahezu verschleißfrei und funktionieren auch nach längerer Benutzung noch sehr genau. Nahezu alle aktuellen Smartphones und Tablets setzen auf kapazitive Touchscreens, auch die Playstation Vita verfügt auf Vorder- und Rückseite über kapazitive Touchscreens.

Induktive Touchscreens können nur mit dem dazu passenden Eingabestift bedient werden. Der Touchscreen erzeugt ein Magnetfeld, dass von einer Spule im Eingabestift aufgenommen wird und den Eingabestift zum Sender macht. Dessen Signale werden von Sensoren empfangen, ausgewertet und anschließend die Position berechnet. Zusätzlich überträgt der Stift neben der Position noch weitere Signale wie etwaige Tasteneingaben oder auch die Druckintensität. Da der Stift über Induktion gespeist wird, benötigt er keine externe Stromversorgung durch Batterien oder Kabel. Vorteil dieser Technik ist, dass tatsächlich nur der Stift und keine anderen Objekte oder Finger erkannt werden. Für handschriftliche Eingaben oder Zeichnungen ist diese Technik besonders geeignet. Induktive Touchscreens finden bei manchen Smartphones und Tablets (z.B. Samsung Galaxy Note) aber auch bei Stift-Displays wie Wacoms Cintiq Anwendung.