Touchscreen

Kapazitiv und resistiv

Alle aktuellen Smartphones und Tablets nutzen kapazitive Touchscreens. Deshalb funktionieren normale Handschuhe nicht, spezielle Touch-Handschuhe oder ein leitfähiger Eingabestift dagegen schon.

Wie ist ein Touchscreen aufgebaut?

Ganz oben liegt das Schutzglas. Darunter sitzt ein feines Gitter aus durchsichtigen Leiterbahnen. Berührst du das Glas, verändert dein Finger an dieser Stelle das elektrische Feld. Ein kleiner Chip, der Touch-Controller, misst die Veränderung viele Male pro Sekunde und berechnet die Position.

Bei den meisten Handys ist die Sensorschicht fest mit dem Display verbunden oder sogar darin integriert, wie bei In-Cell oder Super AMOLED.

Typische Fehler

Das kannst du selbst prüfen

1. Neu starten. Ein Neustart behebt kurzfristige Software-Fehler.
2. Folie und Hülle abnehmen. Blasen, Schmutz oder drückende Hüllen stören den Touch.
3. Display reinigen. Fett und Feuchtigkeit auf dem Glas führen zu Fehleingaben.
4. Zeichentest. Öffne eine Notiz-App und zieh langsam Linien über den ganzen Bildschirm. Wo die Linie abreißt, liegt eine tote Zone.

Bleibt der Fehler, ist meist das Display beschädigt und wird getauscht. Liegt der Fehler am Touch-Controller auf der Platine, kann er oft per Mikrolöten repariert werden.

Kurze Geschichte des Touchscreens

Resistive Touchscreens waren lange Standard, etwa bei frühen PDAs und vielen Navigationsgeräten. Man bediente sie mit einem Stift oder festem Fingerdruck. Mit dem ersten iPhone 2007 setzte sich der kapazitive Touchscreen bei Handys durch. Er reagiert auf leichte Berührung und erkennt mehrere Finger gleichzeitig, was Gesten wie Zoomen mit zwei Fingern erst möglich machte.

Touchscreen und Eingabestifte

Viele Tablets und einige Handys unterstützen aktive Stifte wie den Apple Pencil oder den S Pen von Samsung. Diese Stifte werden über eine zusätzliche Sensorschicht oder ein eigenes Signal erkannt und können Druck und Neigung messen. Fällt nur der Stift aus, während der Finger-Touch noch geht, liegt der Fehler oft am Stift selbst, an seiner Verbindung oder an dieser zusätzlichen Sensorschicht.

Touchscreens bei Laptops

Viele Windows-Laptops und 2-in-1 Geräte haben einen Touchscreen. Fällt er aus, lohnt sich zuerst ein Blick in den Geräte-Manager, ob der Touch-Treiber noch aktiv ist. Bei einem Hardware-Schaden wird meist die komplette Displayeinheit getauscht, weil Glas, Touch und Panel verklebt sind. MacBooks haben übrigens keinen Touchscreen.

Wie ein kapazitiver Touchscreen eine Berührung erkennt

Ein kapazitiver Touchscreen besteht aus einem feinen Gitter aus durchsichtigen Leiterbahnen. Zwischen den Leiterbahnen entsteht ein schwaches elektrisches Feld. Dein Finger ist leitfähig und verändert dieses Feld an der Stelle, an der du das Display berührst. Ein Touch-Controller misst diese Veränderung viele Male pro Sekunde und berechnet daraus die genaue Position.

Es gibt zwei Messverfahren. Bei der Eigenkapazität misst der Controller jede Leiterbahn einzeln gegen Masse. Bei der Gegenkapazität misst er die Kopplung zwischen zwei sich kreuzenden Leiterbahnen. Die Gegenkapazität erlaubt es, viele Finger gleichzeitig genau zu erkennen. Deshalb nutzen moderne Smartphones meist dieses Verfahren für Multitouch.

Weil der Touchscreen auf die elektrischen Eigenschaften deines Fingers reagiert, funktioniert er nicht mit normalen Handschuhen oder einem Holzstift. Spezielle Touch-Handschuhe haben leitfähige Fäden in den Fingerkuppen, die die Berührung weitergeben.

Abtastrate und Reaktionszeit

Die Abtastrate gibt an, wie oft pro Sekunde der Touchscreen nach Berührungen sucht. Viele Smartphones tasten mit 120 bis 240 Hertz ab, Gaming-Smartphones auch deutlich höher. Je höher die Abtastrate, desto schneller reagiert das Gerät auf eine Berührung. Das ist besonders bei schnellen Spielen spürbar.

Die Abtastrate ist nicht dasselbe wie die Bildwiederholrate des Displays. Ein Display mit 60 Hertz kann trotzdem einen Touchscreen mit 120 Hertz haben. Die schnellere Abtastung sorgt dann dafür, dass deine Eingaben früher erkannt werden, auch wenn das Bild nicht schneller aktualisiert wird.

Wie schnell sich ein Touchscreen anfühlt, hängt außerdem von der Software ab. Animationen, die Verarbeitung im System und die jeweilige App tragen zur Gesamtverzögerung bei. Deshalb kann sich dasselbe Display in verschiedenen Apps unterschiedlich direkt anfühlen.

Der Touch-Controller

Hinter jedem Touchscreen arbeitet ein eigener Chip, der Touch-Controller. Er wertet die Messsignale aus, filtert Störungen heraus und meldet dem Prozessor die Position der Berührungen. Bei vielen Geräten sitzt er auf dem Flexkabel des Displays, bei anderen auf der Hauptplatine.

Sitzt der Controller auf der Hauptplatine, kann ein Sturz oder eine Biegung der Platine seine Lötverbindungen beschädigen. Dann fällt der Touchscreen ganz oder teilweise aus, obwohl das Display selbst in Ordnung ist. Ein bekanntes Beispiel war ein Problem bei älteren iPhone-Plus-Modellen, bei dem sich die Touch-Chips durch Verbiegen der Platine lösten. In solchen Fällen hilft kein neues Display, sondern nur eine Platinenreparatur.

Störungen durch Ladegeräte und Wasser

Touchscreens reagieren empfindlich auf elektrische Störungen. Billige Ladegeräte erzeugen manchmal Störsignale, die der Touch-Controller fälschlich als Berührung interpretiert. Das Display reagiert dann während des Ladens ungenau oder löst von selbst Eingaben aus. Mit einem anderen Ladegerät verschwindet das Problem.

Auch Wassertropfen auf dem Display können als Berührung erkannt werden, weil Wasser leitfähig ist. Moderne Controller unterscheiden Wasser zwar meist von Fingern, aber nicht immer zuverlässig. Bei Regen oder mit nassen Händen kann die Bedienung deshalb schwieriger werden.

Schutzgläser und Touch-Empfindlichkeit

Ein Schutzglas oder eine Schutzfolie liegt zwischen Finger und Touchscreen. Ist sie zu dick oder liegt sie nicht vollständig auf, kann die Empfindlichkeit sinken. Manche Geräte haben deshalb eine Einstellung für erhöhte Touch-Empfindlichkeit, die du bei Verwendung einer Schutzfolie aktivieren kannst.

Luftblasen unter einem Schutzglas sind ebenfalls ein Problem. An diesen Stellen reagiert der Touchscreen manchmal schlechter oder gar nicht. Ein sauber aufgebrachtes, gut passendes Schutzglas beeinträchtigt die Bedienung dagegen kaum.

Auch ein verschmutztes Display kann die Erkennung stören. Hautfett und Schmutz verändern die Oberfläche, und der Finger gleitet schlechter. Ein regelmäßig mit einem Mikrofasertuch gereinigtes Display reagiert zuverlässiger.

Wann der Touchscreen getauscht werden muss

Bei den meisten modernen Smartphones sind Touchscreen und Display fest miteinander verbunden. Ein defekter Touchscreen bedeutet deshalb in der Regel den Tausch der kompletten Displayeinheit. Nur bei einigen älteren oder günstigen Geräten lassen sich Glas und Touch separat ersetzen.

Vor dem Tausch wird geprüft, ob der Fehler wirklich im Display liegt. Ein Test mit einem anderen Display zeigt schnell, ob der Touch-Controller auf der Platine oder das Display selbst betroffen ist. So vermeidest du, dass ein neues Display eingebaut wird und das Problem trotzdem bleibt.

Gesten und Multitouch

Moderne Touchscreens erkennen mehrere Finger gleichzeitig. Darauf bauen viele Gesten auf: Zwei Finger zoomen in Fotos, drei Finger kopieren bei manchen Geräten Text, und Wischgesten vom Rand ersetzen die früheren Tasten. Das System unterscheidet dabei zwischen Tippen, langem Drücken, Wischen und Ziehen.

Fällt der Touchscreen nur in bestimmten Bereichen aus, funktionieren manche Gesten nicht mehr. Typisch ist, dass Wischgesten vom unteren Rand nicht reagieren, weil genau dieser Streifen defekt ist. Ein Malprogramm oder ein Testmenü zeigt schnell, welche Bereiche betroffen sind.

Zusammengefasst ist der Touchscreen das wichtigste Bedienelement deines Smartphones. Die meisten Probleme haben einfache Ursachen wie Schutzfolien, Schmutz oder störende Ladegeräte. Liegt ein echter Defekt vor, entscheidet eine genaue Diagnose, ob das Display oder der Touch-Controller auf der Platine getauscht werden muss.

Häufige Fragen