反光膜綜述

反光膜是一種已制成薄膜可直接應用的逆反射材料，也是應用最為廣泛的一種逆反射材料。 1937年，世界上第一塊反光膜在美國的一家實驗室誕生。是交通標志大規(guī)模應用反光膜歷史的起點。1939年，在美國明尼蘇達州的公路邊，第一次在露天條件下使用了一塊用反光膜制作的標志牌，從此，揭開了一系列反光產(chǎn)品用于交通標志的新時期，開創(chuàng)了一個全新的交通安全行業(yè)。這一年，美國交通標志國家標準中(1939年版美國《統(tǒng)一交通控制設施手冊》，Manual of United Traffic Control Devices, 1939)正式規(guī)定，要使用反光膜制造交通標志。

此后，隨著化學工業(yè)、特別是合成樹脂的發(fā)展，各個研發(fā)機構不斷研究創(chuàng)新，利用玻璃珠技術，合成樹脂技術，薄膜技術和涂敷技術，相繼開發(fā)了一系列高質(zhì)量逆反射產(chǎn)品。

20世紀40年代開始，這種最初制造的反光膜，被冠以"工程級"反光薄膜，廣泛開始用于道路交通標志。 此后，用于衣物等個人安全防護領域的反光膜等一系列產(chǎn)品，也伴隨著合成樹脂的問世，社會發(fā)展的需要，陸續(xù)被開發(fā)出來。此后，伴隨著一系列材料科技和光學技術的研究成果，特別是微棱鏡反光材料的出現(xiàn)，使這種最初主要用于交通標志的反光材料，開始逐步被更新、更好的反光材料所代替。

反光膜的分類方法有很多。其中比較普遍接受的分類原則，是以逆反射單元的基本結構為基礎，根據(jù)反光膜正面光度性能的逆反射系數(shù)高低為主的排序方法。但考慮到反光膜的不同工藝，有些是專門為解決非正面逆反射亮度的，有些是兼顧兩方面性能的，還有些是針對惡劣氣候條件下的視認需求的，所以這種分類方法，也存在不足之處。因此，熟悉和掌握各種不同的反光膜的應用條件和設計功能，就顯得十分必要。

在傳統(tǒng)習慣里，根據(jù)反光膜反光單元的結構，將反光膜劃分為兩大類別，玻璃珠型反光膜和微棱鏡型反光膜。每類反光膜都還包含很多種類，如微棱鏡型反光膜，由于采用了更先進的技術工藝，其材料選擇和棱鏡結構上，都有了很多變化，可以應對更多的交通需求。根據(jù)棱鏡的形式和技術特點，微棱鏡型反光膜又可分為遠距離逆反射能力好的截角型棱鏡反光膜，近距離大角度逆反射性能好的截角型棱鏡反光膜，以及兼顧各方面需求的全棱鏡反光膜，白天和惡劣氣候條件性能都好的熒光型全棱鏡反光膜，符合傳統(tǒng)工程級逆反射參數(shù)的棱鏡型反光膜等等。玻璃珠型反光膜較早出現(xiàn)，但其工藝變化比較少，主要有兩種類型，一種為透鏡埋入型反光膜，習慣上稱為工程級反光膜;一種為密封膠囊型，通常稱為高強級反光膜。在透鏡埋入型反光膜里，由于其出現(xiàn)歷史悠久，各個不同的廠家，在漫長的生產(chǎn)制造過程中，利用透鏡的直徑、密度、耐侯涂層的厚度的不同，制作了很多種反光膜，比如超工程級反光膜，主要是在工程級反光膜的基礎上，用更高質(zhì)量的玻璃珠，并把玻璃珠的密度加大，以提高一些亮度;俗稱經(jīng)濟級的反光膜，主要在中國生產(chǎn)，基本上是在工程級反光膜的技術基礎上，通過減少透鏡(玻璃珠)數(shù)量與密度的方式實現(xiàn)的，這兩種反光膜，經(jīng)濟級反光膜，其反射能力無法滿足交通安全的需要，更多的是用在商業(yè)領域，在國際上很少有將其列入交通安全向光的標準之中。

按照反光膜的背膠種類，反光膜可以分為熱敏膠反光膜、壓敏膠反光膜和無背膠反光膜。傳統(tǒng)的應用于交通設施領域的反光膜以壓敏膠為主。壓力敏感型背膠，無需加熱、溶劑或其他準備工作可粘附在光滑、清潔表面，交通標志一般粘貼在鋁板或鋁合金板面上。熱敏膠的粘性在對材料加熱并施加壓力的情況下才會被激發(fā)。無背膠反光膜，通常用于交通錐反光帶、臨時卷疊警告標志及設施柱反光帶等自帶支撐的材料制造而成。

談到反光膜的科學分類方法，就不能離開對應用反光膜有很大指導意義的反光膜標準。在世界各國的反光膜標準中，中國的反光膜標準、美國材料與測試協(xié)會標準、澳大利亞和新西蘭標準、美國聯(lián)邦公路管理署交通標志逆反射材料指導意見等，對世界各國的研究和應用逆反射材料制作交通標志，改善交通安全，起到了積極的指導作用。下面，我們逐一進行介紹。

中國反光膜標準是GB/T 18833-2012，《道路交通反光膜》。 反光膜按照其光度性結構和用途，分為7種類型。

I類，通常為透鏡埋入式玻璃珠型結構，稱工程級反光膜，使用壽命一般為7年，可用于永久性交通標志和作業(yè)區(qū)設施。

II類，通常為透鏡埋入式玻璃珠型結構，稱超工程級反光膜，使用壽命一般為10年，可用于耐久性交通標志惡化作業(yè)區(qū)設施。

III類，通常的密封膠囊式玻璃珠型結構，稱高強級反光膜，使用壽命一般為10年，可用于永久性交通標志和作業(yè)區(qū)設施。

IV類，通常為微棱鏡結構，稱超強級反光膜，使用壽命一般為10年，可用于永久性交通標志、作業(yè)區(qū)設施和輪廓標。

V類，通常為微棱鏡結構，稱大角度反光膜，使用壽命一般為10年，可用于永久性交通標志、作業(yè)區(qū)設施和輪廓標。

VI類，通常為微棱鏡結構，有金屬鍍層，使用壽命一般為3年，可用于輪廓標和交通柱，無金屬鍍層時也可用于作業(yè)區(qū)設施和字符較少的交通標志。

VII類，通常為微棱鏡結構，柔性材質(zhì)、使用壽命一般為3年，可用于臨時性交通標志和作業(yè)區(qū)設施。

美國的材料與測試協(xié)會是一家歷史悠久的材料測試標準國際組織，英文全稱是Association of Standard Testing of Materials，簡稱ASTM，它的成立，就是為了向科學界和產(chǎn)業(yè)界，提供一系列的材料檢測標準，以實現(xiàn)對新生材料的定義，為全世界的科學界，提供一個能共同交流的技術平臺。為逆反射材料，以及石油、天然氣、化工等各種產(chǎn)業(yè)領域里的很多材料，提供檢測標準化的技術支持。

有鑒于這樣的技術溯求，ASTM對逆反射材料的檢測標準，也是隨著逆反射材料的發(fā)明和使用，不斷累加進行的，每出現(xiàn)一種新材料，只要這種材料出現(xiàn)一段時間并由其生產(chǎn)廠家向ASTM提出加入申請，它的委員會就會授權對這種材料進行類別界定，建立檢測標準。也正是由于這樣的原因，在ASTM4956的反光膜標準里，反光膜種類多達11個，而且還在不斷延續(xù);然而另一方面，ASTM標準更象是一個關于逆反射材料的產(chǎn)品目錄，而不是一個能夠幫助了解反光膜應用方法和問題的標準，因為在ASTM對這些材料進行最初的分類時，并沒有考慮駕駛員的表現(xiàn)和需求。

由于這樣的原因，世界各發(fā)達國家，為了能對自己的交通工程建設單位提供更有效的技術支持和指導，都專門設立了自己國家的技術標準，而不是直接沿用ASTM對反光材料的分類。

如下1，2二個分類方法是美國聯(lián)邦公路管理署在ASTM的基礎上，制定的供給交通工程實施單位使用的關于逆反射材料的使用建議分類方法，其亮點是結合玻璃珠和棱鏡型逆反射材料的結構特點，明確區(qū)分了交通標志和非交通標志的逆反射材料應用類別。

1 美國聯(lián)邦公路管理署逆反射材料分類方法--2005年9月(交通標志用反光膜)

2 美國聯(lián)邦公路管理署逆反射材料分類方法--2005年9月(交通錐、交通柱等用反光膜)

與美國的聯(lián)邦公路管理署提供的指導意見相比，澳大利亞和新西蘭的道路交通標志逆反射材料標準具備更簡潔、更清晰的指導意義。目前，包括中國在內(nèi)的很多國家的標準，特別是歐洲很多國家，都受到這個標準不同程度的影響。

表3 澳大利亞/新西蘭的交通標志反光膜標準(AS/NZS1906.1:2007)

在這版2007年最新的澳新標準里，有一些亮點，非常值得關注。這個標準，是建立在國際交通安全工程界近15年研究成果的基礎上的，集中體現(xiàn)了全新的安全需求，也體現(xiàn)了英國、瑞典、荷蘭、西班牙等一批發(fā)達國家交通標志逆反射技術標準的最新趨勢，其中包括:

1. 用1W(wide angularity，大觀測角)取代了傳統(tǒng)1A(只注重正面亮度)在交通標志上的位置，1A轉作輪廓標用反光膜;

2. 在前言中大篇幅的介紹大角度反光性能優(yōu)越的反光膜(1W級別)在交通標志應用中的優(yōu)勢，重點論述了大觀測角性能在駕駛者閱讀標志牌過程中的重要性

3. 在所有級別的反光膜性能要求上都增加了1度觀察角的反光亮度

4. 在標準的附錄B中專門介紹了反光膜的選擇和使用

1) 講到選擇反光膜應該綜合考慮性能，耐候性和價錢等多方面因素，并明確提出選擇耐候性能更好的產(chǎn)品，從長遠來說是更經(jīng)濟的。

2) 介紹了各級別反光膜適用的位置和道路

3) 介紹了駕駛者在閱讀標志牌的過程中觀測角的變化，并指出隨著觀測角的增大，交通標志的亮度應該保持相對穩(wěn)定，而前后亮度相差太大的反光膜不適合用于制作交通標志，同時也指出，即使駕駛不同類型的車輛，也應該保持穩(wěn)定的反光亮度

反光膜是由多層不同性能材料組成的層結構，不同的反光膜，其組成的層結構也是不同的。

圖1是最早出現(xiàn)的玻璃珠反光膜的基本結構圖，由圖中可以看出，反光膜一般都是由表層(保護膜)、反射層(功能層)、基層(承載層)、膠粘層和底層(保護層)等多層不同物質(zhì)組成的膜結構物體。反光膜的表層一般是由是透光性和耐候性能良好的樹脂薄膜，反射層根據(jù)不同類型的反光膜其組成材料也各不相同，有微小玻璃珠、微棱鏡或金屬反光鍍層等，基層多為樹脂有機化合物制成的薄膜，膠粘層一般是環(huán)氧樹脂膠，底層是厚紙做的保護層。

表4是各種反光膜的結構圖，由此可見反光膜的種類不同，它的組成材料和結構也是各不相同。

反光膜的首要作用，就是改善交通標志的表面性能，使之能適應全天候狀態(tài)的交通需要，提高道路安全運行條件。

由于不同種類的反光膜的反光性能存在差異，所以在具體應用到交通標志的制作時，就需要根據(jù)標志的設置功能和目的，進行相應的規(guī)范。研究這種應用規(guī)范的科學，被世界各國通安全工程專業(yè)人士，看作是交通控制與安全技術的重要組成部分。

交通控制與安全技術，已經(jīng)發(fā)展了上百年。從人類第一部交通標志標準在1908年問世于英國以來，世界上很多國家都持續(xù)投入了大量的科研技術資源，來分析和掌握逆反射技術在交通安全領域的作用和價值。在這方面，走在最前列的，是歐美等發(fā)達國家，他們的研究成果，在很多方面，幫助中國在短短的10多年時間里，走過了從無到有的過程--中國的交通標志反光技術研究起步于20世紀80年代末，以交通標志國家標準GB5768和交通標志用反光材料國家標準GB18833為主要技術規(guī)范。在很多方面，這些標準還處在大量完善和發(fā)展的階段，相關的科學應用方法和效果研究結論等，需要大量的時間和實踐。

俗稱"工程級"的透鏡埋入式反光膜，是玻璃珠型反光膜的最初一類產(chǎn)品，業(yè)內(nèi)習慣稱為"工程級"系列反光膜，1937年發(fā)明。

傳統(tǒng)意義的工程級反光膜在20世紀80年代引進到中國，20世紀90年代，中國境內(nèi)開始陸續(xù)出現(xiàn)了一批生產(chǎn)廠家，制造這種反光膜。

自從20世紀40年代以來，該材料一直被成功地用來制作交通標志。 該產(chǎn)品的問世，第一次在公路上，讓夜間行駛的駕駛員們，可以更早地發(fā)現(xiàn)在他們的行駛路線前方的標牌和反光物體。由于這種材料的問世，在不同程度上，解決了以下當時一直困擾道路交通安全管理界的難題:

1. 道路標識在夜間無法進行遠距離識認;

2. 主動光源消耗資源大，有些道路不具備提供電力照明的條件;

3. 主動光源有可能干擾司機的視線，讓他看到不用甚至不該看的內(nèi)容;

4. 一種能基本滿足中低車速和窄道交通(20世紀40年代前后的常規(guī)車速)需求的反光指示牌。

至今，在很多國外偏遠地區(qū)和鄉(xiāng)村道路，和一些幾乎沒有其他光源干擾的低速道路環(huán)境里，這種反光膜仍然在廣泛應用。

20世紀70年代，工業(yè)水平出現(xiàn)大幅度提高，筑路技術提升，車速加快，在很多地方，工程級材料已經(jīng)不能滿足需求。目前，在交通流量小、機動車低速行駛、沒有環(huán)境干擾光源的地區(qū)，以及很多經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)，特別是非安全提示類標志上，工程級反光膜仍然有著一定的應用。

工程級反光膜在問世后，一度被主要用于制作指路標志，禁止標志，警告標志和指示標志以及普通廣告使用的標志。伴隨著逆反射技術的進步和新材料的不斷出現(xiàn)，工程級反光材料的亮度，逐漸被認為無法滿足安全需要。在發(fā)達地區(qū)，逐漸不再被用于制作警告類和禁止類標志。大型指路標志和高等級道路上，也很難再找到它的蹤影了。在美國2008年的國家交通安全標準里，認為該種反光膜(ASTM中的I類膜)在很多情況下，最低亮度不能滿足安全需要。

工程級反光膜的背膠，一般分為壓敏型和熱敏型兩種，都可以完成粘貼。采用同類別的油墨使用絲網(wǎng)印刷技術，也可以在上面印制各類圖案。工程級反光膜適用的底板為鋁板, 施工操作溫度一般要求在18攝氏度以上。溫度過低，會影響粘膠性能，導致標志壽命受損。圖2是透鏡埋入式反光膜的結構示意圖。

工程級反光膜的壽命一般為3~7年，白色膜正面兩度(0.2o/-4 o)一般在100cd/lx/m左右，根據(jù)生產(chǎn)廠家的不同。有些廠家只提供7年的反光膜，7年后的亮度保留值至少為初始亮度值的50%。有些廠家則只提供3年和5年的質(zhì)量擔保。這主要是反光膜的耐侯性不同造成的，同樣的原材料制成的反光膜，在不同地域氣候條件下使用時，其壽命長度是不同的。

需要多注意的一點是，工程級反光膜的亮度穩(wěn)定性、亮度強度和耐侯性，都是一些考察這類反光膜生產(chǎn)質(zhì)量的一些重要依據(jù)。在這些環(huán)節(jié)上，任何一個環(huán)節(jié)上的偷工減料，雖然都能減少產(chǎn)品成本，但是其質(zhì)量，也會大打折扣的，特別是耐侯性和光度參數(shù)上的差距，能明顯體現(xiàn)工程級反光膜的優(yōu)劣。

透鏡密封式反光膜是一種耐久的玻璃珠型反光膜，業(yè)內(nèi)習慣稱為"高強級"反光膜，于1972年研發(fā)成功。

經(jīng)過合格工藝和材料制造的這種高強級反光膜，至少比工程級反光膜的反光系數(shù)高兩倍，其內(nèi)部真空支架結構還解決了由于溫度變化導致標志牌上凝結露水的問題，從而進一步提高了材料的反光能力。該 材料問世的20世紀70年代，順應了當時車速提高，道路條件變好的技術進步的需要，被成功地用來制作交通標志，拯救了大量生命。與工程級反光膜相比，即使標志在較大角度情況以及光亮地區(qū)，高強級反光膜都使標志更加清晰可見，有效地預告駕駛員前方道路危險情況。

高強級反光膜采用的是玻璃珠反光技術，由于它在產(chǎn)品結構上的創(chuàng)新，擁有了比工程級反光膜無可比擬的反光亮度和角度性能，但同時，也是由于高強級自身結構導致了一些難以克服的產(chǎn)品缺陷，如產(chǎn)品脆而易撕裂，起皺、氣泡、表面蜂窩突 起、生產(chǎn)能耗高、排放大等。玻璃珠技術的局限，也阻礙了高強級向更高亮度和更好的角度性的改進。

高強級反光膜也是帶有背膠的材料，一般分為壓敏型和熱敏型兩種。采用同類別的油墨使用絲網(wǎng)印刷技術可以制作各類圖案。高強級反光膜一般是由透光性和耐候性能良好的樹脂薄膜作為表層，第二層是真空層，第三層是嵌入式微小玻璃珠，第四層為金屬反光鍍層，第五層為樹脂承載層，第六層是膠粘劑，第七層背紙保護層。圖3是高強級反光膜的結構示意圖，圖4是高強級反光膜的典型外觀。

高強級反光膜主要用來制作指路標志、禁止標志、警告標志和指示標志等交通主要標志。高強級反光膜問世后，駕駛員識別交通標志的時間縮短，發(fā)現(xiàn)前方標牌和障礙的距離顯著提前，大大地增加了采取安全防范措施的時間，降低了夜間公路交通事故發(fā)生率，提高了交通安全性。根據(jù)實證研究，高強級逆反射材料的亮度，比工程級逆反射材料的亮度，大幅度提高。從20世紀90年代開始，在中國高速公路上就已經(jīng)大量使用了這種高強級逆反射材料。

此后，隨著機動車性能和道路建設技術的提升，城市環(huán)境的巨大變化，高速公路和高速車輛大幅度增加，城市光源紛繁復雜，寬路急彎層出不窮，對駕駛員的預見識認視距，有了新的要求。高強級反光材料的一些缺點，特別是在大角度反光性能和加工工藝與成本上，已經(jīng)無法和新出現(xiàn)的棱鏡技術想比擬，逐漸開始被取代。

進入90年代后半期，特別是21世紀，美國和歐洲地區(qū)，已經(jīng)全面啟動了用棱鏡級級材料取代高強級材料的進程。特別是2004年問世的"超強級"逆反射材料，使用了棱鏡技術，不僅從反光性能、加工方式、節(jié)能減排上，都比高強級有了質(zhì)的提升，價格成本上，也不輸于高強級材料，從此，作為高強級材料的發(fā)源地美國，已經(jīng)不再出產(chǎn)這種材料，使中國成為高強級反光材料唯一生產(chǎn)地。

優(yōu)質(zhì)的高強級反光膜壽命一般為10年，白色膜正面亮度(0.2o/-4 o)一般在250cd/lx/m以上，在正常使用狀況下，10年后的亮度保留值至少為初始亮度值的80%，高強級反光膜適用的基材為鋁板，操作溫度通常要求在18攝氏度以上。

微棱鏡反光膜的逆反射原理與工程級(透鏡埋入式)和高強級(透鏡密封型)反光膜不同，工程級和高強級反光膜均采用玻璃珠反射原理，而微棱鏡反光膜的反射原理是運用微棱鏡的折射與反射。微棱鏡反光膜的主要代表性產(chǎn)品，從逆反射特點和結構上，主要可以分為四類:注重遠距離識別性的截角棱鏡、注重近距離大角度識讀性的截角棱鏡、兼顧遠距離識別性能和近距離識讀性能的全棱鏡，和這些棱鏡技術與新型材料技術相結合的新型棱鏡型反光膜。他們是順應應用層次的多元化，而在近些年涌現(xiàn)出來的應對不同層次需求的新型反光材料。

遠距離型截角微棱鏡反光膜是第一代的微棱鏡反光膜，問世于20世紀80年代早期，英文名稱是Long Distance Prismatic(LDP)，市場能見到的第一代鉆石級、水晶級、星光級，都是這類產(chǎn)品。這類反光膜的正面亮度非常高，白色膜正面亮度(0.2o/-4o)一般在800cd/lx/m一般在800以上，而且逆反射光的 分布沒有方向性，反光膜無論是水平或者垂直貼膜，在反光效果上的差別不大。但在大的入射角和觀測角下，反光亮度會有很大的衰減。如圖5所示是該類反光膜的顯微鏡下結構圖。這種突出正面逆反射光度的反光膜，更多的適合用來做輪廓標，警示柱等，不適合用來做在識讀距離內(nèi)需要更多視認亮度的交通標志。這種早期的棱鏡反光膜，是當時設計和研發(fā)的一個階段性的成果，那時候的棱鏡結構，還沒有能解決大觀測角的逆反射亮度問題。

在第一代微棱鏡反光膜問世后，人們發(fā)現(xiàn)了一個問題，當機動車真正駛入標志的識讀距離時，也就是在大觀測角度情況下，標志的亮度衰減太大了，以至于在識讀距離內(nèi)，無法閱讀標志內(nèi)容，或是要花更長的時間來閱讀。由此，人們又利用大角度截角微棱鏡結構，制造了大角度截角微棱鏡反光膜(見第二章內(nèi)容)，以解決在識讀距離內(nèi)，保持標志兩度的問題。所以，這種大角度反光膜，同樣是從反光性能方面來描述的一種特殊的棱鏡型反光膜。

相對于遠距離截角微棱鏡反光膜，大角度截角微棱鏡反光膜的正面亮度比較低，但在大的入射角和觀測角時，它的反光亮度不會有很大的衰減。而大角度對應的是多車道和彎道多的地點，以及標志內(nèi)容復雜，需要較長閱讀時間的標志，所以這種反光膜適合于城市道路和寬闊道路的交通標志。雖然它在遠距離的 正面反光亮度一般(僅相對于遠距離棱鏡級，與高強級的正面亮度相比，仍然能高出一倍多)，但在近距離時(需要進行標志內(nèi)容識讀的距離)，其反光亮度比遠距離反光膜要高很多。其方向性要比遠距離反光膜要強，可以根據(jù)標志設置的位置和方向，進行調(diào)整，來適應識讀的需要。圖6所示是VIP大角度截角微棱鏡在顯微鏡下的結構圖。VIP(Visual Impact Prismatic)，翻譯為視覺影響型棱鏡，20世紀80年代晚期問世，曾經(jīng)一度廣泛使用，全棱鏡技術出現(xiàn)后停產(chǎn)。

全棱鏡反光膜是使用全棱鏡結構完成的棱鏡型逆反射材料，其特點第二章里已經(jīng)有所介紹，簡單說，就是去除了傳統(tǒng)微棱鏡結構中不能反光的部分，使反光膜全部由可以實現(xiàn)全反光的棱鏡結構組合而成。它結合了遠距離和大角度微棱鏡反光膜的兩種特點，在保持正面亮度大、遠距離容易發(fā)現(xiàn)的同時，提高了在50-250米距離時的大入射角和觀測角下的反光亮度。

這種全棱鏡反光膜的問世，突破了棱鏡型反光膜不能同時兼顧遠距離反光能力和近距離反光能力 的學術屏障。它根據(jù)車燈光傳播的路徑和方式，找到了在理想距離內(nèi)的標志視認需要的角度(入射角和觀測角)，再確定了傳統(tǒng)截角微棱鏡上的不反光區(qū)域，然后將這些不反光區(qū)域去掉，從而實現(xiàn)了單位面積反光膜上的反光結構面積100%，也就是所謂的"全反光"。

當然，從實際的反光效果看，這只是理論反光效率100%。在實際制作中，由于材料等條件的限制，反射車燈亮度的100%還不能實現(xiàn)，目前，最好的反射效率是58%，這已經(jīng)大大高于其他類型的反光膜，比如高強級的反射效率，只有23%。而且從觀測角0.2o開始一直到2o，w其逆反射效率可以始終保持在50%以上。圖7是全棱鏡反光膜的電子顯微照片。

現(xiàn)在的全棱鏡反光膜上，通過每一微晶立方體聯(lián)結并按一定規(guī)律排列后，在一個平方厘米的材料面積上會有930個以上的單元，以控制光線射入和反射出的路徑。微晶立方角體下層經(jīng)密封后形成一空氣層，利用光的衍射現(xiàn)象，使入射光線形成內(nèi)部全反射，從而不需借助金屬反射層即可達到最優(yōu)越的反光效果。使用耐磨高硬度的聚碳酸脂材料和微晶立方體技術制成的這種反光膜與傳統(tǒng)的工程級和高強度級反光膜比較，其反光性能不僅成倍增加，而且大角度反光性能亦有很大提高。這種全棱鏡反光膜的正面亮度為工程級的六倍以上，白色膜正面亮度(0.2o/-4o)一般在600 cd/lx/m以上，是高強級的兩倍以上，而大觀測角下(0.5o和2o時)的逆反射性能，則要高出大約二到四倍以上。

全棱鏡反光膜是一種適用于所有等級公路和城市道路的交通標志材料。在西方的應用，開始逐漸替代了標志照明的投資和消耗。在制作道路標志時，如果從長期的投資效益和安全效益出發(fā)，全棱鏡反光膜可以代替任何等級的反光膜。在正常使用狀況下，使用十年后的全棱鏡反光亮度保留值，至少為初始亮度值的 80%，也就是十年后，它仍然能大大超過全新的高強級和工程級反光膜的逆反射性能，是一種從科學發(fā)展的角度考察，更節(jié)約的選擇。同時，如果采用同類別的油墨，結合絲網(wǎng)印刷技術，可以制作各類帶有圖案的交通標志。

全棱鏡反光膜主要用在指路標志，禁止標志，警告標志和指示標志等，特別是需要較長時間閱讀的標志，視覺環(huán)境復雜的標志，以及寬闊路面和高等級公路上，其性能表現(xiàn)尤為突出。鉆石級反光膜適用的底板是鋁板，加工操作溫度一般要求在18攝氏度以上進行。

圖8是工程級反光膜、高強級、截角棱鏡和全棱鏡在各個角度的逆反射亮度值比較。隨著科技的進步，全棱鏡反光膜各個角度的光度性能有顯著的提升。

近年來，棱鏡型反光膜，在結構沒有大的變化的情況下，將創(chuàng)新的重點，更多地轉向了通過不同的材料處理技術，實現(xiàn)更豐富的光控制效果和豐富的材料特性上來，以完成不同的逆反射能力，不同的柔韌性，以便適應不同層面的需要。在市場上俗稱為"超強級"、"特強級"、棱鏡型工程級(新超工程級)的反光膜，都是棱鏡型反光膜的新形式。這些反光膜的截角棱鏡結構基本一樣，但是材料加工工藝有所區(qū)別，形成了不同的反光效果、優(yōu)越的耐候能力和加工適應性，以應對不同的應用需求。

其中，尤其是超強級反光膜，由于順應了市場的需求，在21世紀初問世后，迅速普及開來。其設計初衷，就是發(fā)揮棱鏡結構的優(yōu)勢，在確保能夠超越高強級反光膜所有功能的基礎之上，又能在多角度條件下，具有更好的逆反射性能，更優(yōu)越的性價比。

這些新型棱鏡反光膜具有非常高的強度和厚度，消除了反光膜在標志加工中易撕裂，起皺、氣泡、表面蜂窩突起等缺陷，大大簡化了施工時的難度，使標志加工過程更加容易控制，減少了加工不良帶來的損失。 同時，由于反光膜的表面亮度因子大，逆反射性能大大改善。它不僅具備了長距離下的優(yōu)越逆反射系數(shù)，在一般的視認需求下，近距離的大觀測角度依然能使標志保持較好的亮度，使駕駛者能更早的發(fā)現(xiàn)標志牌，并在近距離更加清楚的閱讀標志牌的內(nèi)容。圖9是這些棱鏡結構反光膜的結構示意圖。通過樹脂層、立方晶體表面的材料加工差異，就能形成不同的逆反射效果。

這類反光膜的表層大多采用聚碳酸酯材料，不僅更加耐磨損，耐刮擦，而且可以配套絲印油墨，還可以應用到熱轉印打印，制作彩色的交通標志。同時，由于表面亮度因子的提高，使標志牌在白天更加醒目，鮮艷，也具備了更好的耐候性。

值得一提的是，在各方面都對交通標志有著嚴格要求的2008年北京奧運會上，北京市交通管理機關就使用了這種反光膜高質(zhì)高速地完成了賽事準備任務，使中國成為奧運會歷史上第一個使用這種反光膜制作專用車道提示標志的國家。這也從一個側面，展現(xiàn)了中國交通標志制作工藝，已經(jīng)迅速地和國際先進水平接近。見圖10。

圖10(a)是正在安裝的超強級反光膜標志，上面的彩色部分，是由打印機打印完成的。圖(b)為正在打印的超強級反光膜。超強級反光膜表面最大的與眾不同點，是圖(c)這種獨特的條紋圖案。這是其他反光膜所不具備的特征。

2008年才問世的棱鏡型工程級反光膜，也是一個全新的產(chǎn)品概念。它在保證了傳統(tǒng)工程級反光膜正面亮度性能的同時，在大角度反光性能上，有了長足的進步，逆反射能力甚至超越了高強級反光膜的參數(shù)，同時，由于聚碳酸脂材料的使用，使這種反光膜具備了堅硬和高耐侯的能力，可以大大提高施工效率，為逆反射材料的應用和推廣，提供了更多技術選擇空間。

在全棱鏡結構以后的反光膜，還沒有在結構上再有所突破。但在反光膜的成本、材質(zhì)和化學涂層上，還有很多發(fā)展的空間。熒光反光膜就是其中改善涂層技術，以進一步優(yōu)化反光膜功能的一個典型案例。熒光全棱鏡反光膜，是把耐侯性優(yōu)異的特殊熒光材料(一般熒光材料耐候性很差)，和全棱鏡技術結合以后的具有特 殊光學效果的反光膜。熒光反光膜里有一種獨特的耐候性熒光因子，能夠在吸收光譜內(nèi)的可見光和部分不可見光的能量后，增加活躍程度，從而將不可見光的能量轉化為可見光的能量，使反光膜的色度和光度在白天發(fā)揮得更加強大，從而增加標志的顯著性。

由于熒光反光膜能夠吸收光譜內(nèi)的不可見光的能量并加以轉化，這就使其能具有更加好的色度和光度，也就是所謂的更加鮮艷。這種熒光反光膜，在惡劣天氣條件下，和當太陽光不那么強烈時，要比普通顏色鮮艷得多，更容易引起人們的注意。將這種熒光反光膜用于交通安全設施產(chǎn)品中，對確保黎明、黃昏或雨、雪、霧等惡劣天氣的行車安全具有重大意義。目前熒光全棱鏡反光膜在國外的應用已經(jīng)很普遍，如熒光警示標志、熒光線形輪廓標、道路施工區(qū)熒光標志等。黃綠色熒光全棱鏡反光膜已經(jīng)被美國聯(lián)邦公路局批準用于行人、非機動車和學校區(qū)域的交通標志;橙色熒光全棱鏡反光膜多應用于施工區(qū)域標志。世界各國針對熒光反光膜也出臺了相應的標準規(guī)范和技術條件。圖11是熒光和非熒光反光膜的對比。

在中國，從2006年開始，熒光黃反光膜和熒光黃綠反光膜等都已經(jīng)開始有了一些應用。在四川通往峨眉山的高速公路的多雨霧 路段，北京八達嶺高速公路上的事故多發(fā)路段，以及北京五環(huán)路上的奧運專 用車道上，都能看到中國交通工程界對這種新型技術的細納和應用發(fā)揮。見圖12和圖13。圖3-14北京奧運水上賽場附近的人行道提示標志，使用了熒光黃綠全棱鏡型反光材料提高警告標志的視認效果。注意觀察旁邊使用普通反光膜的警告標志的光度和色度差距。為確保奧運交通，五環(huán)路上正在安裝帶有熒光黃綠全棱鏡型反光膜的車速提示設備(圖13)，值得注意的是，逆光狀態(tài)下，其他的交通標志色度和光度都不好，但熒光黃綠全棱鏡反光膜區(qū)域，非常醒目。

需要注意的是，熒光反光膜是耐侯型熒光因子和棱鏡型反光膜結合產(chǎn)物，那種使用檸檬黃印刷的廣告材料，不屬于這個技術范疇，盡管表面看起來色譜接近，但并沒有熒光反光膜的所有技術特性。

產(chǎn)業(yè)用反光材料主要是指六個級別的各種反光膜，鉆石級反光膜、超強級反光膜、高強級反光膜、工程級反光膜、廣告級反光膜及車牌級反光膜等。主要用于制作的各種反光標志標牌、車輛號牌、安全設施等，在白天以其鮮艷的色彩起到明顯的警示作用，在夜間或光線不足的情況下，其明亮的反光效果可以有效地增強人的識別能力，看清目標，引起警覺，從而避免事故發(fā)生，減少人員傷亡，降低經(jīng)濟損失，成為道路交通不可缺少的安全衛(wèi)士，有著明顯的的社會效益。

回歸反光膜是由高折射率透明陶瓷微珠、反射層材料、耐候性的高分子樹脂及高強度粘合劑等組成的復合型薄膜材料?；貧w反光膜的制造工藝是技術密集型的高科技技術。由于回歸反光膜具有回歸反光的特性和由此而產(chǎn)生的極強的回歸光反射效應，無需外加電源，使它可以明顯地提高使用者的安全可靠性，從而產(chǎn)生巨大的社會經(jīng)濟效益。

回歸反光膜可以廣泛地用于公路、鐵路、港口、海洋運輸、坑道、消防、城建等領域作為各類標志、標牌、車輛牌照、各類安全服裝、救生用品等。

①、直粘式反光膜與傳統(tǒng)反光膜最大的優(yōu)勢是:直粘式反光膜不需要鋁板或其它任何底材，即可制作成各種標識和標志牌。

②、可直接在直粘式反光膜上進行寫真、噴繪后制成各種標志、標識牌。安裝時僅需撕開背面隔離紙即可在各種材質(zhì)的墻面上直接粘貼。使用快捷、方便，不破壞墻面。

③、綜合考慮鋁板等底材價格，直粘式反光膜成本相對較低。④經(jīng)過特殊處理，與傳統(tǒng)的反光膜相比，具有良好的抗拉伸性。