Die kapazitive Touchscreen-Technologie basiert auf dem Prinzip der Kapazität. Dabei handelt es sich um die Fähigkeit zweier leitfähiger Materialien, die durch einen Isolator (Dielektrikum) getrennt sind, elektrische Ladung zu speichern. So funktioniert das:
Innerhalb des Bildschirms ist ein Gitter aus transparenten Elektroden sowohl in X- als auch Y-Richtung platziert. Diese Elektroden bestehen üblicherweise aus Indiumzinnoxid (ITO), einem transparenten Leiter. Der gesamte Bildschirm ist mit einer dünnen Isolierschicht, typischerweise Glas, bedeckt, die als Dielektrikum fungiert. Wenn ein Finger (oder ein leitfähiger Stift) den Bildschirm berührt, entsteht eine kapazitive Kopplung zwischen dem Finger und den Elektroden unter dem Bildschirm.
Das Prinzip der kapazitiven Berührung beruht auf der Tatsache, dass der menschliche Körper leitend ist. Wenn der Finger den Bildschirm berührt, wird das von den Elektroden erzeugte elektrostatische Feld unterbrochen. Diese Kapazitätsänderung wird vom Touchscreen-Controller erkannt, der den Ort der Berührung anhand der Kapazitätsänderungen entlang der X- und Y-Achse des Rasters interpretiert. Der Controller sendet diese Informationen dann an den Prozessor des Geräts, der die entsprechende Aktion bestimmt (z. B. Registrieren einer Tipp-, Wisch- oder Pinch-Geste).
Ein kapazitiver Touchscreen unterscheidet anhand der elektrischen Signale, die er von den Berührungspunkten empfängt, zwischen verschiedenen Arten von Berührungen (z. B. Tippen, Wischen, Kneifen). Diese Fähigkeit wird durch hochentwickelte Algorithmen im Touchscreen-Controller ermöglicht, die die Änderungen in den Kapazitätsmustern analysieren, um die Position und Bewegung der Berührung genau zu bestimmen.
Im Vergleich zu resistiven Touchscreens bieten kapazitive Touchscreens mehrere Vorteile. Sie bieten im Allgemeinen eine bessere Berührungsempfindlichkeit und Reaktionsfähigkeit, da sie nicht auf physischen Druck angewiesen sind, um Berührungen zu registrieren. Kapazitive Touchscreens sind zudem langlebiger, da sie über weniger bewegliche Teile verfügen und weniger anfällig für mechanische Abnutzung sind. Darüber hinaus unterstützen sie Multi-Touch-Gesten effektiver und ermöglichen Funktionen wie Pinch-to-Zoom und Mehrfinger-Gesten in Anwendungen wie Smartphones und Tablets.
Die Theorie hinter der kapazitiven Touchscreen-Technologie besteht darin, zu verstehen, wie Kapazitätsänderungen zur Erkennung und Interpretation von Berührungseingaben genutzt werden. Durch die Nutzung der leitfähigen Eigenschaften des menschlichen Körpers und der Prinzipien der Kapazität bieten kapazitive Touchscreens intuitive und effiziente Interaktionsmethoden für eine Vielzahl elektronischer Geräte, von Mobiltelefonen und Tablets bis hin zu industriellen Bedienfeldern und interaktiven Kiosken.