淺談超窄顯示模塊冰箱的技術設計

圣 潔

（長虹美菱股份有限公司 合肥 230601）

引言

隨著社會的進步，人們生活水平的不斷提高，電冰箱的應用幾乎遍及生活的各個方面。

改革開放以后我國冰箱行業高速發展，這得益于改革開放以后中國經濟的持續高速增長。冰箱企業已從單純的引進和仿制為主轉向了依靠自主研發、注重創新為主；冰箱產品在品種、規格、技術、性能、質量等方面均取得長足進步與發展。但經過國家的各種惠民政策例如“家電下鄉補貼政策”、“家電以舊換新”和“冰箱新能效國家標準”的刺激下，冰箱市場提前透支太多，冰箱行業整體發展態勢更是不容樂觀[1]。

根據權威調查顯示，冰箱的外觀設計作為消費者購買主要因素之一的選擇率已經達到41.1 %，僅次于冰箱的產品功能。冰箱行業內普遍認為外觀是精細品質的一部分，隨著競爭的深入和成熟化，冰箱產品的功能與技術逐漸趨于同質化，而顯示模塊作為冰箱產品的“門面”才是冰箱品牌“差異化”的重點。

1 現有顯示模塊設計

現有的冰箱家電市場上，顯示模塊主要分為幾大類，如圖1所示：玻璃門冰箱采用門中顯示，顯示絲印印刷在玻璃面板上，用戶通過操作玻璃面板上的文字提示調節冰箱功能和溫度，此種顯示模塊工藝簡單，但是難以凸顯出顯示模塊的獨特之處。另一種彩板門的顯示模塊可位于門體的各個位置，采用在門殼上開設顯示窗口，顯示絲印印刷在塑料的顯示面板上，此種方案受限于門殼成型的模具工藝，顯示窗口通常設計的比較規整，難以開發各種時尚造型的顯示外觀，且塑料顯示面板需要與門殼進行裝配，因此顯示模塊不能過窄。

圖1 現有的門體顯示模塊

目前智能冰箱均需通過顯示板來控制冰箱的工作狀況，顯示模塊在冰箱中作用重大，不僅性能直接影響整個冰箱的可靠性，同時也直接影響冰箱外觀。而現有顯示模塊設計，立體感欠缺。也無法體現出顯示模塊的各種個性化設計。

2 新型顯示模塊設計

2.1 顯示模塊獨立

為改善傳統顯示模塊在外觀和尺寸上局限性，重點突出顯示模塊的獨特外觀，需要將顯示模塊從玻璃門中獨立出來，考慮到顯示模塊裝配后的牢固度，需要將顯示模塊的顯示腔在門體發泡之前裝入門框中，這樣經過門發泡的二次加固，能保證顯示模塊在用戶家的使用年限。設計師們經過頭腦風暴，工藝驗證后決定結合玻璃門和彩板門的顯示模塊的各自特點，設計既有彩板門顯示在顯示面板上的特點，又有玻璃門顯示模塊在門體發泡前裝配完成工藝的新型顯示模塊。如圖2所示，此顯示模塊中的顯示操作區域設在顯示面板上，位于玻璃左側（正視），帶有圓弧造型，圖案通過真空鍍及背面印刷的工藝來實現，而不是通常情況的印在玻璃上，顯示面板與玻璃之間設計段差，且顯示面板外形設有弧度，這將顯示區域在視覺效果上獨立出來，使得顯示模塊的造型更加立體化。

圖2 新型顯示模塊裝配圖

裝配工藝上，將玻璃門的門玻璃設計位于顯示模塊上部，顯示模塊有一部分結構裝配位于玻璃下方，這樣可以在門體預裝時將顯示模塊作為門框體的一部分，這樣保證在玻璃壓合之前將顯示模塊裝入門框，保證顯示模塊和玻璃之間經過壓合后的裝配牢固度。

2.2 超窄顯示模塊

傳統的顯示模塊，因大部分在門中顯示，且無法單獨凸顯，所以顯示區域通常做的較寬，以此來凸顯出顯示模塊，以便消費者能一眼鎖定住顯示區域，但較寬的顯示區域會使整個產品顯得較為笨重，不符合當下“瘦長的”視覺審美觀。為解決此問題，在顯示模塊獨立出來的前提下，可以減窄整個顯示模塊，顯示模塊獨立寬度僅為26 mm，顯示區域僅有20 mm。超窄的顯示區域要求此模塊的各個零件結構設計以及各零件之間的裝配結構要更加精細化。冰箱設計細節的設計能讓消費者認為它不僅是個產品，還是件藝術品。它的細節設計無處不在，不論是功能、外觀造型，還是技術。冰箱造型設計的細節凸顯了產品的檔次感和科技感，我們在產品設計，外觀設計過程中要充分考慮細節因素對產品整體風格的影響。

傳統的顯示盒座與玻璃面板或者顯示面板的裝配如圖3所示，玻璃門因玻璃面板結構平整，直接將顯示盒座用膠帶固定于玻璃面板上。彩板門先將顯示盒座粘貼于門殼上，門體發泡完成后將顯示面板通過卡扣卡入顯示盒座內。

本次新型的顯示模塊設計，因顯示模塊獨立，無法粘貼于玻璃面板上，也因為顯示面板與玻璃之間的縫隙要求嚴格，且玻璃工藝的局限性，無法將顯示面板卡入玻璃中。

在僅為26 mm的顯示模塊中，需要裝入顯示板，因電子元器件的成本及規格限制，顯示板的寬度（即顯示區域）最小只能做到20 mm，且顯示模塊具有圓弧斜面造型，因此塑料件的壁厚加上塑料件和鈑金件的裝配結構需要在剩下的不到6 mm空間內完成。如何在這不到6 mm的空間里布下三個零件的裝配結構（顯示面板，顯示盒座，鈑金飾條）且將裝配結構做到既能裝配工藝簡單，又能節省空間又能保證裝配牢固是最大的難題。

設計中將顯示面板和顯示盒座提前組裝形成顯示腔，顯示面板和顯示盒座之間采用了背面卡扣固定，可以不占用顯示區域里面空間，保證顯示板的裝配過程是一個平面滑動過程，保證車間裝配顯示板時無需辨別固定路徑及限位；顯示面板和顯示盒座之間側面迷宮加隱藏螺釘裝配方式（圖3），既可以節省固定螺釘的位置雙壁厚所占用的空間，又能增加塑料件顯示面板和顯示盒座之間的固定牢固度和穩定性。采用螺釘和卡扣的結合既保證了生產線的生產工藝，又保證了顯示腔的裝配精度，避免了顯示板安裝過程中裝不進去或者裝不到位情況。同時提前裝配可有效實現密封，在門框組裝后僅需要簡單使用防漏液海綿堵漏就可達到雙重防漏結構，有效避免在后續發泡過程中出現發泡漏液導致顯示板裝不進去或者門體報廢的現象。

圖3 普通顯示模塊裝配圖

裝配好的顯示腔，卡入側面飾條上，卡入時采用底面自然接觸限位，保證了易操作性和定位的穩定性。同時為保證側面顯示面板和飾條拼接縫的均勻性，顯示面板上設計有倒裝卡扣結構與側面飾條上的卡槽進行配合。最后飾條通過螺釘固定形成門框如圖4所示。利用恒溫壓合裝置將玻璃壓合在門框體上，同時壓合后玻璃也對顯示面板起到再固定的左右，保證了顯示面板的裝配穩定性。進入發泡房發泡時整個顯示模塊和玻璃之間再一次在發泡模具中進行壓合固定。經過多次壓合后的顯示門體在各零件裝配縫隙和零件位置的穩定性上都做到了質的提升。避免了獨立的顯示模塊在生產中裝配位置不到，縫隙不均勻等品質問題，如圖5。

圖4 新型顯示腔裝配細節圖

圖5 門框圖

3 總結

隨著生活品質的提高，用戶對冰箱不再是單一要求制冷保存食品，而是需要滿足各種差異化的需求，其中外觀的重要性越來越凸顯出來，冰箱產品裝飾作用不斷突出。另一方面冰箱技術跟隨智能化的大潮流逐漸向更智能更人性化方向發展。冰箱顯示模塊作為冰箱控制功能的可視化界面，既承擔可造作易操作的責任又肩負著產品外觀的重要責任。隨著市場需求的不斷細分及用戶對外觀品質要求的不斷提高，以后冰箱顯示模塊的設計研發將會越來越重要。

本文闡述了一種新型的顯示模塊的優化設計方案，從源頭上提升冰箱品質，從而提高產品市場的競爭力。