目录
选择 LCD 显示器不仅仅是选择屏幕尺寸。
工程师和产品设计师还必须考虑显示分辨率、宽高比、像素密度、观看距离、接口兼容性和机械安装要求。这些因素直接影响图像质量、用户体验、系统性能和产品成本。
对于工业应用，选择合适的显示器更为重要。机器控制面板、医疗设备、手持终端或户外设备可能都需要不同的屏幕尺寸、分辨率和宽高比组合，以实现性能和可靠性之间的最佳平衡。
本指南解释了 LCD 屏幕尺寸、显示分辨率和宽高比之间的关系，比较了最常见的显示格式，并提供了选择 工业 LCD 显示器的实用建议.
LCD 屏幕尺寸是指显示器有效观看区域的对角线测量值。通常以英寸表示，例如 5"、7"、10.1" 或 15.6"。
然而，屏幕尺寸本身并不能描述显示器的实际尺寸。
例如，两个 10.1 英寸 LCD 面板如果使用不同的宽高比，则可能具有不同的宽度和高度。
屏幕尺寸 | 纵横比 | 显示形状 |
|---|---|---|
10.1" | 16:9 | Wider |
10.1" | 16:10 | 稍微高一点 |
10.1" | 4:3 | 更多方形 |
这是因为对角线长度保持不变，而宽度与高度的关系发生变化。
因此，工程师应始终验证以下规格，而不是仅依赖屏幕尺寸：
活动区域 (AA)
外形尺寸（外径）
观看面积（弗吉尼亚州）
机械安装空间
这些尺寸决定了显示器是否可以安装到产品外壳中。
显示分辨率描述了屏幕上排列的像素数量。
通常表示为：
水平像素 × 垂直像素
示例包括：
解决 | 通用名 |
|---|---|
800×480 | 宽VGA |
1024×768 | XGA |
1280×800 | 世界XGA |
1920×1080 | |
2560×1440 | 秦皇岛 |
3840×2160 | 4K超高清 |
更高的分辨率意味着显示屏包含更多像素，从而能够呈现更精细的细节和更流畅的图像。
然而， 更高的分辨率并不总是意味着更好的图像质量.
感知的清晰度还取决于显示器的物理尺寸。
例如，以下两个显示器具有相同的全高清分辨率：
7英寸1920×1080
15.6英寸1920×1080
尽管它们包含相同数量的像素，但较小的显示器将这些像素打包到更小的区域中，从而产生更高的像素密度。
像素密度通常以 每英寸像素 (PPI)来衡量，描述了显示器上像素的排列紧密程度。
一般来说：
较高的 PPI 会产生更清晰的文本和更精细的图像细节。
较低的 PPI 使单个像素更加明显，尤其是在近距离观看时。
对于工业应用，并不总是需要选择最高的 PPI。
例如：
从短距离观看的手持医疗设备可能受益于更高的像素密度。
从一米外观看的工厂 HMI 可能不需要极高分辨率的显示器。
工程师不应追求最高分辨率，而应选择与观看距离和应用要求相匹配的像素密度。
宽高比描述了显示器的宽度和高度之间的比例关系。
与屏幕尺寸不同，长宽比并不表示物理尺寸或像素数。相反，它定义了显示器的整体形状。
一些常见的长宽比包括：
纵横比 | 典型分辨率 | 常见应用 |
|---|---|---|
4:3 | 1024×768 | 传统工业系统、医疗设备 |
5:4 | 1280×1024 | 工控设备 |
16:9 | 1920×1080、3840×2160 | 通用显示器 |
16:10 | 1280×800、1920×1200 | 工业HMI、专业设备 |
21:9 | 3440×1440 | 监控和可视化 |
32:9 | 5120×1440 | 控制中心和全景显示器 |
每种长宽比都有其自身的优点和权衡。最佳选择取决于应用程序，而不是简单地选择最宽或最高分辨率的显示器。
这三个术语经常被混淆，但它们描述了显示器的不同特征。
规格 | 描述 | 例子 |
|---|---|---|
屏幕尺寸 | 物理对角线尺寸 | 10.1" |
解决 | 像素数 | 1920×1200 |
纵横比 | 显示器的形状 | 16:10 |
理解它们之间关系的一个有用方法是：
屏幕尺寸 决定了显示器的物理尺寸。
分辨率 决定了可以显示多少图像信息。
宽高比 决定了显示器的形状并影响用户界面布局。
所有三个因素共同作用。更改一项规格通常会影响其他规格，这就是为什么显示器选择应始终考虑完整的系统设计而不是单个参数。
屏幕尺寸、分辨率和宽高比通常作为单独的规格进行讨论，但实际上它们共同决定了 LCD 显示器的整体性能。
在为工业应用选择显示器时，关注单一规格很容易导致设计不平衡。更大的屏幕并不会自动提高可用性，更高的分辨率并不总是能带来更好的用户体验，更宽的长宽比并不适合所有应用程序。
相反，应该根据产品的操作环境、用户界面、硬件功能和机械约束来一起评估这些规范。
这种关系可以总结如下。
规格 | 决定 | 典型的设计问题 |
|---|---|---|
屏幕尺寸 | 物理尺寸和观看距离 | 显示器适合外壳吗？用户能否舒适地阅读屏幕？ |
解决 | 图像细节和像素密度 | 图像足够清晰吗？该应用程序是否需要精美的图形或文本？ |
纵横比 | 显示形状和界面布局 | 界面是否针对水平仪表板或垂直信息进行了优化？ |
尽管这些规范是独立的，但更改其中一项通常会影响其他规范。
例如：
在保持相同屏幕尺寸的同时然而，它也增加了图形处理要求和系统成本。 提高 分辨率可以提高像素密度，使文本和图形看起来更清晰。
在不改变分辨率的情况下 增加 屏幕尺寸会使图标和文本在物理上更大，但会降低像素密度和图像清晰度。
更改 纵横比 会影响信息的排列方式，而不是其显示的清晰度。更宽的显示屏提供了更多的水平工作空间，而更高的显示屏则为菜单和参数列表提供了额外的空间。
工程师不应最大化一种规格，而应根据应用程序的功能要求平衡所有三种规格。
以下示例说明了显示选择如何根据应用而变化，而不是简单地选择最高规格。
应用 | 典型配置 | 为什么此配置有效 |
|---|---|---|
基础工业人机界面 | 7 英寸 / 1024 × 600 / 17:10 | 足以满足简单的控制接口，同时最大限度地降低硬件成本和功耗。 |
通用工业设备 | 10.1 英寸 / 1280 × 800 / 16:10 | 平衡可读性、接口空间、性能和成本。工业 HMI 系统最常见的选择之一。 |
医疗或高端可视化 | 10.1 英寸或 15.6 英寸 / 1920 × 1200 / 16:10 | 更高分辨率支持详细的图形、诊断图像和复杂的用户界面。 |
户外装备 | 中等分辨率 + 高亮度（800–1500+ 尼特） | 在明亮的环境中，显示亮度通常比单独提高分辨率对可读性的影响更大。 |
这些示例表明，显示选择始终是应用程序驱动的。
例如，如果界面仅包含大按钮和状态指示灯，则工厂操作员从一米外观看控制面板可能无法从全高清显示屏中获得什么好处。在这种情况下，较低分辨率的显示器可以降低硬件要求和总体系统成本，而不会影响可用性。
相比之下，医学成像设备或工业检查系统可能需要显示精细图形、详细图表或高分辨率图像。更高分辨率的面板变得很有价值，因为它可以提高图像清晰度并允许同时显示更多信息。
同样，只有当用户界面设计为利用额外的水平空间时，宽纵横比显示器才有用。否则，额外的屏幕区域可能会保持未使用状态，同时增加材料成本。
选择液晶显示器时，优化整个系统通常比追求每个类别的最高规格更有效。
设计优先 | 推荐 |
|---|---|
降低系统成本 | 选择满足而不是超出应用程序要求的分辨率。 |
提高图像清晰度 | 仅当用户需要查看精细图形或详细文本时才提高分辨率。 |
显示更多垂直信息 | 考虑使用 16:10 或 4:3 的宽高比，而不是简单地增加屏幕尺寸。 |
显示更多横向信息 | 宽高比显示屏（例如 21:9）可以改善仪表板布局。 |
提高 户外可读性 | 在提高分辨率之前 优先考虑高亮度和 光学粘合。 |
简化集成 | 尽可能选择具有长期面板可用性的标准屏幕尺寸和分辨率。 |
最终，最好的 LCD 显示器并不是由最大的屏幕、最高分辨率或最宽的纵横比来定义的。该显示器在图像质量、可用性、系统性能、机械集成和长期可靠性之间实现了适当的平衡。
解决 | 纵横比 | 标准名称 |
|---|---|---|
800×480 | 5:3 | 宽VGA |
1024×600 | 17:10 | WSVGA |
1024×768 | 4:3 | XGA |
1280×720 | 16:9 | 高清 |
1280×800 | 16:10 | 世界XGA |
1280×1024 | 5:4 | SXGA |
1920×1080 | 16:9 | 全高清 |
1920×1200 | 16:10 | WUXGA |
2560×1440 | 16:9 | 秦皇岛 |
2560×1600 | 16:10 | WQXGA |
3440×1440 | 21:9 | 超宽 QHD |
3840×2160 | 16:9 | 4K超高清 |
4096×2160 | 256:135 (~17:9) | DCI 4K |
5120×1440 | 32:9 | 双QHD |
对于每个 LCD 显示器，不存在普遍的“最佳”宽高比。
每种显示格式都旨在平衡查看区域、信息布局、机械集成和制造可用性。选择正确的宽高比取决于应用程序的功能要求，而不是简单地选择最宽或最高分辨率的显示器。
以下是中最常见的宽高比 工业 LCD应用 。
4:3 显示屏比现代宽屏格式提供更多的垂直空间，非常适合传统工业系统、医疗设备和显示长参数列表的应用。尽管如今推出的新面板较少，但在升级现有设备或维护为此格式设计的软件时，4:3 仍然是一个实用的选择。
常见以 1280×1024（SXGA）为代表，5:4的宽高比广泛应用于工业自动化和工厂控制系统中。它提供比 4:3 稍高的显示屏，并继续用于需要与传统工业计算机和控制平台兼容的应用中。
16:9 的长宽比是最广泛使用的 LCD 格式，提供最多的面板选择、广泛的软件兼容性和具有竞争力的价格。它适用于大多数工业显示器，但需要额外垂直工作空间的应用可能会受益于 16:10 显示器。
16:10 显示屏提供额外的垂直空间，同时保持宽屏布局。这一额外的高度提高了工业 HMI 界面、参数列表和工程软件的可用性，使其成为工业和医疗设备的流行选择。
21:9 显示屏扩展了水平工作空间，使其适用于仪表板、监控系统和可视化平台。为了最大限度地发挥其优势，用户界面应专门针对超宽布局进行设计；否则，额外的屏幕宽度可能没有什么实际价值。
32:9 显示器提供极宽的观看区域，通常用于控制中心、模拟系统和全景监控等专业应用。与标准格式相比，它通常需要更多的图形处理能力，并且标准面板选项较少。
与标准宽高比不同，拉伸 LCD 显示屏采用定制的长而窄的格式来适应空间受限的产品。它通常用于传统显示器无法有效利用可用安装空间的运输系统、货架边缘显示器、自动售货机和工业设备。
选择纵横比通常是界面设计、机械约束和系统成本之间的权衡。
以下建议可作为一般参考。
要求 | 推荐纵横比 |
|---|---|
最大垂直信息 | 4:3 或 5:4 |
平衡的通用应用程序 | 16:9 |
工作空间更大，但不会变得超宽 | 16:10 |
多窗口监控 | 21:9 |
全景可视化 | 32:9 |
安装空间狭窄 | 拉伸液晶屏 |
然而，永远不应该孤立地选择纵横比。
成功的工业显示器设计还应考虑：
机械尺寸
解决
像素密度
观看距离
亮度
显示界面
触控技术
环境条件
面板长期可用
选择合适的 LCD 显示器不仅仅需要比较规格。
在最终确定显示解决方案之前，工程师应评估以下问题：
显示器是否适合可用的安装空间？
宽高比是否适合用户界面？
分辨率是否提供足够的图像细节？
亮度是否适合操作环境？
显示接口与主机系统兼容吗？
该面板在整个产品生命周期中是否保持可用？
标准面板就足够了，还是需要定制显示器？
在许多工业项目中，不存在单一的完美规范。最佳解决方案通常是平衡性能、可靠性、可制造性和总拥有成本的解决方案。
标准 LCD 面板可满足许多应用的需求，但某些产品需要定制显示解决方案才能实现所需的机械设计或用户体验。
FANNAL为工业应用提供定制化液晶显示和触摸解决方案，包括：
无论您需要标准宽屏 LCD 还是完全定制的显示解决方案，选择合适的屏幕尺寸、分辨率和宽高比是成功产品设计的基础。
未必。
图像质量取决于多种因素，包括屏幕尺寸、像素密度 (PPI)、观看距离、显示技术、亮度和光学性能。仅当与应用程序的查看条件相匹配时，较高的分辨率才能改善图像细节。
许多工业控制系统最初都是围绕这些格式设计的。此外，具有大量垂直信息的界面可能会受益于更高的显示器，而不是更宽的显示器。
不。
2560 × 1440 使用 16:9 的宽高比，通常称为 QHD。典型的超宽分辨率为 3440 × 1440，采用 21:9 的宽高比。
不。
最常见的 4K UHD 分辨率 (3840 × 2160) 使用 16:9 宽高比，而 DCI 4K (4096 × 2160) 使用更宽的 17:9 格式。分辨率和宽高比是相关但不相同的概念。
是的。
对于工业应用，定制 LCD 解决方案可以设计为具有不同的屏幕尺寸、分辨率、宽高比、触摸技术、亮度水平、接口和光学粘合配置，以满足特定的产品要求。
