浅谈超窄显示模块冰箱的技术设计

圣 洁

（长虹美菱股份有限公司 合肥 230601）

引言

随着社会的进步，人们生活水平的不断提高，电冰箱的应用几乎遍及生活的各个方面。

改革开放以后我国冰箱行业高速发展，这得益于改革开放以后中国经济的持续高速增长。冰箱企业已从单纯的引进和仿制为主转向了依靠自主研发、注重创新为主；冰箱产品在品种、规格、技术、性能、质量等方面均取得长足进步与发展。但经过国家的各种惠民政策例如“家电下乡补贴政策”、“家电以旧换新”和“冰箱新能效国家标准”的刺激下，冰箱市场提前透支太多，冰箱行业整体发展态势更是不容乐观[1]。

根据权威调查显示，冰箱的外观设计作为消费者购买主要因素之一的选择率已经达到41.1 %，仅次于冰箱的产品功能。冰箱行业内普遍认为外观是精细品质的一部分，随着竞争的深入和成熟化，冰箱产品的功能与技术逐渐趋于同质化，而显示模块作为冰箱产品的“门面”才是冰箱品牌“差异化”的重点。

1 现有显示模块设计

现有的冰箱家电市场上，显示模块主要分为几大类，如图1所示：玻璃门冰箱采用门中显示，显示丝印印刷在玻璃面板上，用户通过操作玻璃面板上的文字提示调节冰箱功能和温度，此种显示模块工艺简单，但是难以凸显出显示模块的独特之处。另一种彩板门的显示模块可位于门体的各个位置，采用在门壳上开设显示窗口，显示丝印印刷在塑料的显示面板上，此种方案受限于门壳成型的模具工艺，显示窗口通常设计的比较规整，难以开发各种时尚造型的显示外观，且塑料显示面板需要与门壳进行装配，因此显示模块不能过窄。

图1 现有的门体显示模块

目前智能冰箱均需通过显示板来控制冰箱的工作状况，显示模块在冰箱中作用重大，不仅性能直接影响整个冰箱的可靠性，同时也直接影响冰箱外观。而现有显示模块设计，立体感欠缺。也无法体现出显示模块的各种个性化设计。

2 新型显示模块设计

2.1 显示模块独立

为改善传统显示模块在外观和尺寸上局限性，重点突出显示模块的独特外观，需要将显示模块从玻璃门中独立出来，考虑到显示模块装配后的牢固度，需要将显示模块的显示腔在门体发泡之前装入门框中，这样经过门发泡的二次加固，能保证显示模块在用户家的使用年限。设计师们经过头脑风暴，工艺验证后决定结合玻璃门和彩板门的显示模块的各自特点，设计既有彩板门显示在显示面板上的特点，又有玻璃门显示模块在门体发泡前装配完成工艺的新型显示模块。如图2所示，此显示模块中的显示操作区域设在显示面板上，位于玻璃左侧（正视），带有圆弧造型，图案通过真空镀及背面印刷的工艺来实现，而不是通常情况的印在玻璃上，显示面板与玻璃之间设计段差，且显示面板外形设有弧度，这将显示区域在视觉效果上独立出来，使得显示模块的造型更加立体化。

图2 新型显示模块装配图

装配工艺上，将玻璃门的门玻璃设计位于显示模块上部，显示模块有一部分结构装配位于玻璃下方，这样可以在门体预装时将显示模块作为门框体的一部分，这样保证在玻璃压合之前将显示模块装入门框，保证显示模块和玻璃之间经过压合后的装配牢固度。

2.2 超窄显示模块

传统的显示模块，因大部分在门中显示，且无法单独凸显，所以显示区域通常做的较宽，以此来凸显出显示模块，以便消费者能一眼锁定住显示区域，但较宽的显示区域会使整个产品显得较为笨重，不符合当下“瘦长的”视觉审美观。为解决此问题，在显示模块独立出来的前提下，可以减窄整个显示模块，显示模块独立宽度仅为26 mm，显示区域仅有20 mm。超窄的显示区域要求此模块的各个零件结构设计以及各零件之间的装配结构要更加精细化。冰箱设计细节的设计能让消费者认为它不仅是个产品，还是件艺术品。它的细节设计无处不在，不论是功能、外观造型，还是技术。冰箱造型设计的细节凸显了产品的档次感和科技感，我们在产品设计，外观设计过程中要充分考虑细节因素对产品整体风格的影响。

传统的显示盒座与玻璃面板或者显示面板的装配如图3所示，玻璃门因玻璃面板结构平整，直接将显示盒座用胶带固定于玻璃面板上。彩板门先将显示盒座粘贴于门壳上，门体发泡完成后将显示面板通过卡扣卡入显示盒座内。

本次新型的显示模块设计，因显示模块独立，无法粘贴于玻璃面板上，也因为显示面板与玻璃之间的缝隙要求严格，且玻璃工艺的局限性，无法将显示面板卡入玻璃中。

在仅为26 mm的显示模块中，需要装入显示板，因电子元器件的成本及规格限制，显示板的宽度（即显示区域）最小只能做到20 mm，且显示模块具有圆弧斜面造型，因此塑料件的壁厚加上塑料件和钣金件的装配结构需要在剩下的不到6 mm空间内完成。如何在这不到6 mm的空间里布下三个零件的装配结构（显示面板，显示盒座，钣金饰条）且将装配结构做到既能装配工艺简单，又能节省空间又能保证装配牢固是最大的难题。

设计中将显示面板和显示盒座提前组装形成显示腔，显示面板和显示盒座之间采用了背面卡扣固定，可以不占用显示区域里面空间，保证显示板的装配过程是一个平面滑动过程，保证车间装配显示板时无需辨别固定路径及限位；显示面板和显示盒座之间侧面迷宫加隐藏螺钉装配方式（图3），既可以节省固定螺钉的位置双壁厚所占用的空间，又能增加塑料件显示面板和显示盒座之间的固定牢固度和稳定性。采用螺钉和卡扣的结合既保证了生产线的生产工艺，又保证了显示腔的装配精度，避免了显示板安装过程中装不进去或者装不到位情况。同时提前装配可有效实现密封，在门框组装后仅需要简单使用防漏液海绵堵漏就可达到双重防漏结构，有效避免在后续发泡过程中出现发泡漏液导致显示板装不进去或者门体报废的现象。

图3 普通显示模块装配图

装配好的显示腔，卡入侧面饰条上，卡入时采用底面自然接触限位，保证了易操作性和定位的稳定性。同时为保证侧面显示面板和饰条拼接缝的均匀性，显示面板上设计有倒装卡扣结构与侧面饰条上的卡槽进行配合。最后饰条通过螺钉固定形成门框如图4所示。利用恒温压合装置将玻璃压合在门框体上，同时压合后玻璃也对显示面板起到再固定的左右，保证了显示面板的装配稳定性。进入发泡房发泡时整个显示模块和玻璃之间再一次在发泡模具中进行压合固定。经过多次压合后的显示门体在各零件装配缝隙和零件位置的稳定性上都做到了质的提升。避免了独立的显示模块在生产中装配位置不到，缝隙不均匀等品质问题，如图5。

图4 新型显示腔装配细节图

图5 门框图

3 总结

随着生活品质的提高，用户对冰箱不再是单一要求制冷保存食品，而是需要满足各种差异化的需求，其中外观的重要性越来越凸显出来，冰箱产品装饰作用不断突出。另一方面冰箱技术跟随智能化的大潮流逐渐向更智能更人性化方向发展。冰箱显示模块作为冰箱控制功能的可视化界面，既承担可造作易操作的责任又肩负着产品外观的重要责任。随着市场需求的不断细分及用户对外观品质要求的不断提高，以后冰箱显示模块的设计研发将会越来越重要。

本文阐述了一种新型的显示模块的优化设计方案，从源头上提升冰箱品质，从而提高产品市场的竞争力。