一种拼接逆反射膜片和抬头显示装置的制作方法

本申请涉及显示，具体涉及一种拼接逆反射膜片和抬头显示装置。

背景技术：

1、车载显示技术随着显示技术的发展而快速发展。传统的车载显示屏镶嵌在车窗下方，驾驶员在查看驾驶信息或者油耗、车速等信息时需要低头，这会导致在极短的时间内驾驶员无法查看路面状况，在一些极端天气或者疲劳驾驶等情况下极易出现安全事故。而抬头显示(head up display，hud)技术可以让驾驶员在行驶的过程中不必低头，在查看驾驶信息的时候依然能够透过车窗看到外界情况，从而保证了行驶的安全。

2、当前，hud技术包括增强现实(augmented reality，ar)hud技术和车内hud技术。如图1所示，ar hud技术的原理如下：显示屏1发射的光依次经过第一反射镜2和第二反射镜3折返后到达挡风玻璃4，挡风玻璃4反射的光线进入驾驶员视觉观察区，ar hud虚像5形成在挡风玻璃4的外侧，从而人眼能够在看到车外的虚像显示画面的同时也能看到车外的环境。如图2所示，车内hud技术的原理如下：显示屏6发射的光线为线偏光或者圆偏光，而反射偏振片7的偏振透光方向和显示屏6出射光的偏振方向垂直，因此显示屏6发射的光无法直接通过反射偏振片7；故显示屏6发射的光线经反射偏振片7反射后通过1/4波片8，再通过逆反射膜片9反射后再次通过1/4波片8，此时的反射光线的偏振方向和反射偏振片7的偏振透光方向相同，因此，从1/4波片8射出的反射光穿过反射偏振片7和玻璃基板10后在空中形成显示屏6的实像12，且实像12的大小和显示屏6相同；驾驶员可以在车内观看显示屏6的信息同时可以通过挡风玻璃11看到车外的环境。

3、随着大尺寸显示需求的提升，车内副驾驶位置等区域也需要安装显示器，双连屏和三连屏等显示器应运而生，但这些还都仅限于常规的车载显示。通常，ar hud技术中会采用硅上液晶(liquid crystal on silicon，lcos)或者数字微镜元件(digitalmicromirror device，dmd)等显示设备，由于lcos、dmd等显示设备的尺寸很小且像素密度很高，需要通过复杂的光学系统将这些显示设备的显示画面放大后投影到挡风玻璃上。但是，这些光机结构导致ar hud产品结构复杂、成本高、且体积较大。同时，由于常规的ar hud方案需要用挡风玻璃作为反射界面，因此光效通常低于10％，通过提升显示屏的亮度来提升光效会间接产生显示功耗增加、显示模组温度提升等不利影响。

4、与ar hud技术相比，车内hud技术无需经过挡风玻璃，通常光效超过30％，能够有效降低显示屏的功耗，同时提升显示亮度。然而，车内hud技术需要用到逆反射膜片，而随着车载显示屏的尺寸越来越大，逆反射膜片的尺寸也要求越来越大，由于逆反射膜片特殊的结构导致无法直接加工大尺寸逆反射膜片，或者直接加工大尺寸逆反射膜片的成本较高，不利于量产应用。

5、因此，如何利用低成本的大尺寸lcd显示设备来实现大尺寸、高光效和低成本的hud显示是目前亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本申请提供一种拼接逆反射膜片和抬头显示装置，可以提供一种大尺寸、高光效和低成本的拼接逆反射膜片，从而有利于实现大尺寸、高光效和低成本的hud显示。

2、本申请提供一种拼接逆反射膜片，包括多个相互拼接设置的第一逆反射单元；任意相邻的两个所述第一逆反射单元之间形成有拼缝；所述拼接逆反射膜片还包括位于所述拼缝中且与所述第一逆反射单元相邻接的第二逆反射单元；

3、所述第一逆反射单元包括呈阵列分布且相互邻接的多个棱镜结构；所述第二逆反射单元包括单层设置且相互邻接的多个反射球，所述反射球呈圆球状；所述反射球包括相对设置的折射面和反射面；所述折射面为朝远离所述反射面的方向凸起的弧面，且所述反射面为朝远离所述折射面的方向凸起的弧面；所述反射球的所述折射面与所述棱镜结构的入光面位于所述拼接逆反射膜片的同一侧。

4、可选地，所述反射球为实心结构，且所述折射面的面积小于或等于反射面的面积。

5、可选地，所述第二逆反射单元还包括填充在多个所述反射球之间以及所述反射球和所述棱镜结构之间的黑色填充层；所述黑色填充层的厚度大于所述反射球的半径，且小于所述反射球的直径；

6、所述反射球的所述反射面被所述黑色填充层覆盖，且所述反射球的所述折射面未被所述黑色填充层覆盖。

7、可选地，所述黑色填充层的材料包括黑色粘合胶。

8、可选地，所述反射球的材料包括氧化硅或氮化硅；所述反射球的反射率的范围包括1.3至1.5。

9、可选地，所述第二逆反射单元还包括固定设置于所述反射球的所述反射面的金属反射层；

10、所述金属反射层与所述反射球的所述反射面远离所述折射面的一侧贴合设置，且所述金属反射层的面积与对应的所述反射球的总表面积的比值范围包括三分之一至二分之一。

11、可选地，所述第二逆反射单元还包括固定设置于所述金属反射层远离所述反射球一侧的磁性金属层、以及位于所述磁性金属层远离所述金属反射层一侧的磁性膜片；

12、所述磁性膜片至少对应整个所述拼缝设置，且所述磁性膜片的不同位置位于同一平面上；所述磁性金属层与所述金属反射层远离所述反射球的一侧完全贴合设置，且所述磁性金属层与所述磁性膜片之间通过磁吸附力相互连接。

13、可选地，所述磁性金属层的材料包括铁、钴和镍中的任意一种。

14、可选地，所述棱镜结构的形状包括倒金字塔形，且所述棱镜结构的任意一条边的长度范围包括0.3至0.5毫米；所述反射球的直径范围包括0.5至3毫米。

15、本申请还提供一种抬头显示装置，包括显示屏、反射偏振片、1/4波片、以及以上所述的拼接逆反射膜片；

16、其中，所述1/4波片完全覆盖于所述拼接逆反射膜片的入光侧；所述显示屏的一端靠近所述反射偏振片设置，且另一端靠近所述1/4波片和所述拼接逆反射膜片设置；所述显示屏的显示面朝向所述反射偏振片和所述1/4波片设置；所述显示屏与所述反射偏振片之间的夹角为锐角，且所述显示屏与所述1/4波片之间的夹角为锐角。

17、本申请提供的拼接逆反射膜片和抬头显示装置，通过在第一逆反射单元的拼缝位置设置反射球，形成具有逆反射效果的第二逆反射单元，由于反射球的制作难度较小且制作成本较低，可以在提升拼缝处的光效的同时降低拼缝处理的难度和成本。因此，本申请提供的拼接逆反射膜片具有大尺寸、高光效和低成本的优势。由于拼接逆反射膜片可以应用于车内hud显示装置，且车内hud显示装置与ar hud显示装置相比具有更高的光效，因此，本申请实施例所提供的拼接逆反射膜片有利于制作大尺寸、高光效和低成本的hud显示。

技术特征：

1.一种拼接逆反射膜片，其特征在于，包括多个相互拼接设置的第一逆反射单元；任意相邻的两个所述第一逆反射单元之间形成有拼缝；所述拼接逆反射膜片还包括位于所述拼缝中且与所述第一逆反射单元相邻接的第二逆反射单元；

2.根据权利要求1所述的拼接逆反射膜片，其特征在于，所述反射球为实心结构，且所述折射面的面积小于或等于反射面的面积。

3.根据权利要求2所述的拼接逆反射膜片，其特征在于，所述第二逆反射单元还包括填充在多个所述反射球之间以及所述反射球和所述棱镜结构之间的黑色填充层；所述黑色填充层的厚度大于所述反射球的半径，且小于所述反射球的直径；

4.根据权利要求3所述的拼接逆反射膜片，其特征在于，所述黑色填充层的材料包括黑色粘合胶。

5.根据权利要求2所述的拼接逆反射膜片，其特征在于，所述反射球的材料包括氧化硅或氮化硅；所述反射球的反射率的范围包括1.3至1.5。

6.根据权利要求2或3所述的拼接逆反射膜片，其特征在于，所述第二逆反射单元还包括固定设置于所述反射球的所述反射面的金属反射层；

7.根据权利要求6所述的拼接逆反射膜片，其特征在于，所述第二逆反射单元还包括固定设置于所述金属反射层远离所述反射球一侧的磁性金属层、以及位于所述磁性金属层远离所述金属反射层一侧的磁性膜片；

8.根据权利要求7所述的拼接逆反射膜片，其特征在于，所述磁性金属层的材料包括铁、钴和镍中的任意一种。

9.根据权利要求1所述的拼接逆反射膜片，其特征在于，所述棱镜结构的形状包括倒金字塔形，且所述棱镜结构的任意一条边的长度范围包括0.3至0.5毫米；所述反射球的直径范围包括0.5至3毫米。

10.一种抬头显示装置，其特征在于，包括显示屏、反射偏振片、1/4波片、以及如权利要求1至9任意一项所述的拼接逆反射膜片；

技术总结本申请公开了一种拼接逆反射膜片和抬头显示装置，包括多个相互拼接设置的第一逆反射单元；任意相邻的两个第一逆反射单元之间形成有拼缝；拼接逆反射膜片还包括位于拼缝中且与第一逆反射单元相邻接的第二逆反射单元；第一逆反射单元包括呈阵列分布且相互邻接的多个棱镜结构；第二逆反射单元包括单层设置且相互邻接的多个圆球状的反射球；反射球包括相对设置的折射面和反射面；折射面为朝远离反射面的方向凸起的弧面，且反射面为朝远离折射面的方向凸起的弧面；反射球的折射面与棱镜结构的入光面位于拼接逆反射膜片的同一侧。本申请提供了一种大尺寸、高光效和低成本的拼接逆反射膜片，从而有利于实现大尺寸、高光效和低成本的HUD显示。技术研发人员：张桂洋受保护的技术使用者：武汉华星光电技术有限公司技术研发日：20231108技术公布日：2024/6/2