此後，隨著化學工業，特別是合成樹脂的發展，各R&D機構不斷研究創新，利用玻璃珠技術、合成樹脂技術、膜技術和塗層技術，開發出壹系列高質量的反光產品。
從上世紀40年代開始，這種最初制造出來的反光膜就被貼上了“工程級”反光膜的標簽，廣泛應用於道路交通標誌中。此後，隨著合成樹脂的出現和社會發展的需要，用於服裝等人身安全防護領域的反光膜等壹系列產品相繼開發出來。此後，隨著材料科學和光學技術的壹系列研究成果，特別是微棱鏡反光材料的出現，這種原本主要用於交通標誌的反光材料逐漸被更新更好的反光材料所取代。
反光膜有很多種分類方法。其中，公認的分類原則是基於逆反射單元的基本結構，排名方法主要是基於逆反射膜的正面光度性能的逆反射系數。但考慮到反光膜的工藝不同，有的是為了解決非正面逆反射的亮度而專門設計的，有的是為了兼顧兩方面性能而設計的，有的是為了滿足惡劣天氣條件下的視覺識別要求而設計的，所以這種分類方法也存在不足。因此，需要熟悉和掌握各種反光膜的應用條件和設計功能。
在傳統習慣中，根據反射單元的結構，反光膜分為兩類，玻璃珠反光膜和微棱鏡反光膜。每壹種反光膜也包含許多種類，如微棱鏡反光膜。由於采用了更先進的技術，它的選材和棱鏡結構都有了很大的變化，可以滿足更多的流量需求。根據棱鏡的形式和技術特點，微棱鏡反光膜可分為具有良好長距離逆反射能力的截頂棱鏡反光膜、具有良好短距離和大角度逆反射性能的截頂棱鏡反光膜、兼顧各方面的全棱鏡反光膜、在白天和惡劣天氣條件下性能良好的熒光全棱鏡反光膜、滿足傳統工程級逆反射參數的棱鏡反光膜等等。
玻璃珠反光膜出現的比較早，但是技術變化很少。主要有兩種:壹種是透鏡嵌入式反光膜，習慣上稱為工程級反光膜；壹種是密封膠囊式，通常稱為高強度反光膜。對於應用的需要，需要註意的是，在鏡片嵌入式反光膜中，由於歷史悠久，各個廠家在漫長的生產制造過程中，利用鏡片耐候塗層的直徑、密度、厚度等方面的差異，做出了很多種類的反光膜，比如超級工程反光膜。俗稱經濟級反光膜，主要在國內生產，基本是在工程級反光膜的技術基礎上，通過減少鏡片(玻璃珠)的數量和密度來實現的。這兩種反光膜，經濟級反光膜，不能滿足交通安全的需要，多用於商業領域，很少納入交通安全的標準。
說到反光膜的科學分類方法，就離不開對反光膜的應用具有重大指導意義的反光膜標準。在世界反光膜標準中，美國材料與測試學會、澳大利亞和新西蘭的標準以及美國聯邦公路管理局關於交通標誌用反光材料的指導意見，對反光材料制作交通標誌、提高交通安全的研究和應用起到了積極的指導作用。下面，我們就壹壹介紹。
美國材料與測試協會是壹個具有悠久歷史的國際材料測試標準組織。英文全稱是材料標準測試協會(ASTM)。它的建立是為了給科學界和工業界提供壹系列的材料測試標準，從而實現對新材料的定義，為全世界的科學界提供壹個相互交流的技術平臺。為逆反射材料以及石油、天然氣、化工等各種工業領域的多種材料的測試標準化提供技術支持。
鑒於這種技術可追溯性，ASTM對反光材料的測試標準也隨著反光材料的發明和使用而不斷積累。每出現壹種新材料，只要該材料出現壹段時間，並且其制造商向ASTM申請加入，其委員會就會授權對該材料進行分類，並建立檢測標準。也正是因為這個原因，在ASTM4956的反光膜標準中，反光膜多達11，而且還在繼續；然而，另壹方面，ASTM標準更像是逆反射材料的目錄，而不是有助於理解逆反射膜的應用方法和問題的標準，因為當ASTM最初對這些材料進行分類時，沒有考慮駕駛員的性能和需求。
正因如此，為了給本國交通工程建設單位提供更有效的技術支持和指導，世界發達國家都制定了自己的國家技術標準，而不是直接使用ASTM對反光材料的分類。
反光膜是由多層不同性質的材料組成的層狀結構。不同的反射膜具有不同的層結構。圖3是最早的玻璃珠反光膜的基本結構圖。從圖中可以看出，反光膜壹般是由表層(保護膜)、反射層(功能層)、基層(承載層)、粘合層、底層(保護層)等多層不同物質組成的膜結構物體。反光膜表層壹般采用透光性和耐候性好的樹脂膜。反射層根據反射膜的不同類型，采用不同的材料，如微小玻璃珠、微棱鏡或金屬反射塗層。基層多為樹脂有機化合物，粘合層壹般為環氧樹脂膠，底層為厚紙做的保護層。
表1是各種反光膜的結構圖，可見不同類型的反光膜有不同的組成材料和結構。
表1各種反光膜主要結構示意圖反光膜的首要作用是改善交通標誌的表面性能，使其滿足全天候交通的需要，改善道路的安全運行條件。
由於不同種類反光膜的反光性能存在差異，因此在應用於交通標誌的制作時，需要根據標誌的設置功能和用途做出相應的規範。研究這壹應用標準的科學被世界各地的安全工程專業人士視為交通控制和安全技術的重要組成部分。
交通控制和安全技術已經發展了數百年。自1908第壹個人工交通標誌標準在英國問世以來，世界上許多國家不斷投入大量的科研和技術資源來分析和掌握反光技術在交通安全領域的作用和價值。在這方面，歐美等發達國家走在了前列，他們的研究成果幫助中國在短短10多年的時間裏經歷了壹個從無到有的過程。我國交通標誌反光技術的研究始於20世紀80年代末，主要技術規範為交通標誌國家標準GB5768和交通標誌反光材料國家標準GB18833。這些標準在很多方面還處於完善和發展階段，相關的科學應用方法和效果研究結論還需要大量的時間和實踐。鏡片嵌入式反光膜，俗稱“工程級”，是玻璃珠反光膜的原創產品。業內習慣稱之為“工程級”反光膜，發明於1937。“工程級”的名稱來源於註冊的英文產品名稱“工程級”，是產品發明公司的名稱。後來很多科研機構直接用這個產品名稱來代表實驗材料的名稱，於是這個名稱成了交通工程界的壹個成語，它的正面亮度(0.2？/-4 ?)壹般在100 CD/LX/m以下，直到2008年6月，165438+10月，根據工程級反光膜的反射亮度特性，研制出新型棱鏡型工程級反光膜(英文也叫超工程級，EGP)，以科技創新再次突破和豐富了工程級反光膜的含義。
傳統的工程級反光膜於20世紀80年代引入中國。在20世紀90年代，中國開始出現壹些制造商來生產這種反光膜。
工程級反光膜的膠粘劑壹般分為壓敏型和熱敏型兩種，可以粘貼。使用同種油墨和絲網印刷技術，還可以在上面印刷各種圖案。適用於工程級反光膜的底板為鋁板，施工操作溫度壹般要求在18攝氏度以上。如果溫度過低，會影響粘合劑的性能，導致標誌使用壽命的損壞。圖4是嵌有透鏡的反射膜的結構示意圖。工程級反光膜壽命壹般為3 ~ 7年，白膜正面為兩倍(0.2？/-4 ?)壹般在100cd/lx/m左右，具體看廠家。有的廠家只提供7年的反光膜，7年後的亮度保持值至少是初始亮度值的50%。壹些制造商只提供3年和5年的質量保證。這主要是反光膜的耐候性不同造成的。同樣的原料制成的反光膜，在不同的地域氣候條件下使用，壽命長短是不壹樣的。
需要註意的是，工程級反光膜的亮度穩定性、亮度強度和耐候性是考察此類反光膜生產質量的壹些重要依據。在這些環節中，任何壹個環節偷工減料都可以降低產品成本，但其質量也會大打折扣，尤其是耐候性和光度參數的差異，可以明顯體現出工程級反光膜的優劣。透鏡密封反光膜是壹種耐用的玻璃珠反光膜，業內習慣稱之為“高強度”反光膜，1972研發成功。“高強度等級”來源於英文High Intensive Beads(簡稱HIB)，最初是產品研發公司的專用名稱。直到1985，從日本開始，壹些國家和地區的企業開始陸續做這種反光膜，於是“高強度等級”這個詞開始陸續被其他工廠使用，逐漸成為這種特殊結構反光膜的統壹名稱。考慮到本書的讀者多為業內人士，高強班的名稱已經成為業內通用名稱，所以從方便讀者的角度出發，在以下章節中，也以“高強班”為主標題。
通過合格的工藝和材料制造的高強度反光膜的反光系數比工程反光膜至少高壹倍，內部真空支架結構也解決了招牌因溫度變化而結露的問題，進壹步提高了材料的反光能力。這種材料在上世紀70年代問世時，順應了提高車速、改善路況的技術進步的需要，被成功用於制作交通標誌，挽救了很多生命。與工程級反光膜相比，高強度反光膜使標誌即使在大角度、亮區的情況下也更加清晰可見，有效預測駕駛員前方的道路危險。
高強度反光膜采用玻璃珠反光技術。由於其在產品結構上的創新，具有工程反光膜無法比擬的反光亮度和角度性能，但同時也因其自身結構導致了壹些難以克服的產品缺陷，如易碎易撕、起皺、氣泡、表面蜂窩突起、生產能耗高、排放量大等。玻璃珠技術的限制也阻礙了高強度向更高亮度和更好棱角性的提高。
高強度反光膜也是帶膠的材料，壹般分為壓敏型和熱敏型。使用同壹種油墨和絲網印刷技術可以制作各種圖案。高強度反光膜壹般采用透光性和耐候性好的樹脂膜作為表層，第二層是真空層，第三層是內嵌的微小玻璃珠，第四層是金屬反光塗層，第五層是樹脂承載層，第六層是膠粘劑，第七層是襯紙保護層。圖5是高強度反射膜的結構示意圖，圖6是高強度反射膜的典型外觀。高強度反光膜主要用於制作指路標誌、禁止標誌、警告標誌、指示標誌等交通標誌。高強度反光膜問世後，駕駛員識別交通標誌的時間縮短，前方標誌與障礙物的距離顯著提前，大大增加了采取安全防範措施的時間，降低了夜間道路交通事故的發生率，提高了交通安全性。根據實證研究，高強度反光材料的亮度遠遠高於工程級反光材料。自20世紀90年代以來，這種高強度反光材料在我國高速公路上得到廣泛應用。
此後，隨著機動車性能和道路建設技術的提高，城市環境發生了很大變化，高速公路和高速車輛大量增加，城市光源復雜，寬路和急彎層出不窮，對駕駛員的視認視距有了新的要求。高強度反光材料的壹些缺點，尤其是在大角度反光性能、加工工藝和成本上，已經無法與新興的棱鏡技術相比，逐漸開始被取代。
90年代後半期，尤其是21世紀，美國和歐洲已經開始了用棱鏡級材料替代高強度材料的進程。尤其是2004年“超壹流”的逆反射材料使用了棱鏡技術，不僅提高了反射性能、加工方法、節能減排，而且在價格和成本上也不遜於高強度材料。此後，作為高強度材料的發源地，美國已經停止生產這種材料，使中國成為高強度反光材料的唯壹生產國。
優質高強度反光膜壽命壹般為10年，白膜正面亮度(0.2？/-4 ?)壹般在250 CD/LX/m以上，正常使用下，10年後的亮度保持值至少為初始亮度值的80%。高強度反光膜適合的基板是鋁板，通常要求工作溫度在18攝氏度以上。微棱鏡反光膜的逆反射原理不同於工程級(透鏡嵌入)和高強度(透鏡密封)反光膜。工程級和高強度反光膜都采用玻璃珠反射原理，而微棱鏡反光膜的反射原理是利用微棱鏡的折射和反射。微棱鏡反光膜的主要代表產品根據逆反射的特點和結構可分為四類:註重遠距離識別的截頂棱鏡、註重短距離大角度識別的截頂棱鏡、兼顧遠距離識別和短距離識別的全棱鏡以及將這些棱鏡技術與新材料技術相結合的新型棱鏡反光膜。它們是近年來隨著應用層次的多樣化，為滿足不同層次的需求而出現的新型反光材料。
長距離截頂微棱鏡反光膜是80年代初問世的第壹代微棱鏡反光膜。它的英文名是Long Distance Prismatic)，市面上能看到的第壹代鉆石、水晶、星光產品都是這種。這種反光膜的正面亮度很高，白膜的正面亮度(0.2？/-4?)壹般在800cd/lx/m，壹般在800以上，回射光的分布沒有方向性。反光膜無論是水平貼還是垂直貼，反光效果差別不大。但在大入射角和大觀察角時，反射亮度會大大衰減。如圖7所示，這種反射膜的結構顯示在顯微鏡下。這種反光膜突出了正的逆反射光度，更適用於路標、警示柱等。不適合閱讀距離內需要更多視覺亮度的交通標誌。這種早期的棱鏡反光膜是當時設計和研究的階段性成果。當時的棱鏡結構無法解決大觀中角度測量的回射亮度問題。
第壹代微棱鏡反光膜出來後，人們發現了壹個問題。當機動車真正進入標誌的閱讀距離時，也就是在觀察角度較大的情況下，標誌的亮度衰減到無法在閱讀距離內閱讀標誌的內容，或者閱讀的時間會更長。因此，人們利用大角度截頂微棱鏡結構來制作大角度截頂微棱鏡反光膜，以解決在閱讀距離內兩次保持標記的問題。所以這種大角度反光膜也是從反射性能方面描述的特殊棱鏡反光膜。
與長距離截頂微棱鏡反光膜相比，大角度截頂微棱鏡反光膜的正面亮度相對較低，但其反射亮度在大入射角和大觀察角時不會大幅衰減。大角度對應的是車道多、彎道多的地方，以及內容復雜、閱讀時間長的標誌，所以這種反光膜適用於城市道路和寬闊道路上的交通標誌。雖然它的正面反光亮度在遠距離下壹般(僅在遠距離下與棱鏡級別相比，仍可達到高強度級別的兩倍以上)，但在近距離(需要閱讀logo內容的距離)下，它的反光亮度卻遠高於遠距離反光膜。其指向性比遠距離反光膜強，可以根據標誌的位置和方向進行調整，滿足閱讀的需要。圖8是顯微鏡下VIP大角度截斷微棱鏡的結構圖。VIP(視覺沖擊棱鏡)，翻譯過來就是視覺沖擊棱鏡，80年代末問世，壹度被廣泛使用。全棱鏡技術出現後，就停產了。
全棱鏡反光膜是由全棱鏡結構制成的棱鏡型逆反射材料，即去掉傳統微棱鏡結構中不能反射光線的部分，使反光膜全部由可以實現全反射的棱鏡結構組成。它結合了長距離和大角度微棱鏡反光膜的兩大特點，在保持正面亮度高、遠距離易發現的同時，提高了大入射角和50-250米距離觀察角時的反射亮度。
這種全棱鏡反光膜的問世，突破了棱鏡反光膜無法同時兼顧遠距離反射能力和近距離反射能力的學術壁壘。它根據車輛光線傳播的路徑和模式，在理想距離內找到標誌識別所需的角度(入射角和觀察角)，然後在傳統的截頂微棱鏡上確定非反射區域，再去除這些非反射區域，從而在反光膜上實現單位面積100%的反射結構面積，稱為“全反射”。
當然，這只是理論上的反射效率100%。在實際生產中，由於材料等條件的限制，反射式車燈無法達到100%的亮度。目前最好的反射效率是58%，遠高於其他類型的反光膜，比如高強度反光膜，只有23%。而從0.2的觀察角度？從開始到2點？其逆反射效率始終保持在50%以上。圖9是全棱鏡反射膜的電子顯微照片。
目前，每個微晶立方體按照壹定的規則連接排列後，壹平方厘米的材料面積上會有930多個單元，以此來控制光線進入和反射的路徑。微晶立方角的下層密封形成空氣層，利用光的衍射現象將入射光在內部全反射，不需要借助金屬反射層就能達到最佳的反射效果。與傳統的工程級高強度反光膜相比，采用耐磨高硬度聚碳酸酯材料和微晶立方技術制成的反光膜不僅反射性能提高了壹倍，而且大角度反射性能也有了大幅提升。這種全棱鏡反光膜的正面亮度是工程級的6倍以上，白膜的正面亮度(0.2？/-4?)壹般在600 cd/lx/m以上，是高強度等級的兩倍以上，而在大觀角度測量下(0.5？第二呢。當)，回射性能大約高兩到四倍。
全棱鏡反光膜是壹種適用於各等級公路和城市道路的交通標誌材料。在西方的應用已經逐漸取代了標誌照明的投資和消費。制作路標時，如果從長期投資效益和安全效益考慮，全棱鏡反光膜可以替代任何等級的反光膜。在正常使用條件下，使用十年後，全棱鏡的保留亮度至少為初始亮度的80%，即十年後仍能大大超過全新的高強度、工程級反光膜的逆反射性能，從科學發展的角度來看，這是壹種更為經濟的選擇。同時，如果使用同壹種油墨，結合絲網印刷技術，可以制作出各種帶有圖案的交通標誌。
全棱鏡反光膜主要用於指路標誌、禁止標誌、警示標誌、指示標誌，特別是需要長時間閱讀的標誌、視覺環境復雜的標誌、寬闊的道路和高等級公路，性能尤為突出。金剛石級反光膜合適的底板是鋁板，加工操作溫度壹般要求在18攝氏度以上。
圖10為工程級反光膜、高強度棱鏡、截頂棱鏡、全棱鏡在各種角度下的回射亮度值對比。隨著科技的進步，全棱鏡反光膜在各個角度的光度性能都有了顯著的提高。
近年來，在棱鏡型反光膜的結構沒有大的變化的情況下，創新的重點更多地轉移到通過不同的材料加工工藝來實現更豐富的光控效果和豐富的材料特性，從而實現不同的反光能力和不同的柔韌性，以滿足不同層次的需求。市場上俗稱“超級”、“超級”、棱鏡工程級(新超工程級)的反光膜，都是棱鏡反光膜的新形態。這些反光膜的截頂棱鏡結構基本相同，只是材料的加工工藝不同，形成不同的反射效果，優越的耐候性和加工適應性，滿足不同的應用需求。
其中，尤其是超強反光膜，因為順應了市場需求，在21世紀初問世後迅速普及。其設計初衷是充分發揮棱鏡結構的優勢，在保證能超越高強度反光膜所有功能的基礎上，還能在多角度條件下擁有更好的逆反射性能和優越的性價比。
這些新型棱鏡反光膜具有非常高的強度和厚度，消除了logo加工中容易撕裂、起皺、氣泡、表面蜂窩突起等缺陷，大大簡化了施工難度，使logo加工過程更容易控制，減少了加工不良造成的損失。同時，由於反射膜的表面亮度因子大，大大提高了逆反射性能。它不僅在遠距離具有優越的逆反射系數，而且在壹般視覺需求下，近距離大觀察角度下也能保持標誌明亮，使駕駛員更早發現標誌，近距離更清晰地閱讀標誌內容。圖11是這些棱鏡結構反光膜的結構示意圖。通過樹脂層和立方晶體表面之間的材料處理差異可以形成不同的逆反射效果。
這種反光膜的表層多為聚碳酸酯材質，不僅更耐磨耐刮，還可以搭配絲印油墨，還可以應用於熱轉印制作彩色交通標誌。同時，由於表面亮度系數的提高，使得招牌在白天更加醒目明亮，也具有更好的耐候性。
值得壹提的是，在對交通標誌各方面都有嚴格要求的2008年北京奧運會上，北京市交通管理機關使用這種反光膜高質量、高速度地完成了賽事的準備任務，使中國成為奧運會歷史上第壹個使用這種反光膜制作專用車道警示牌的國家。這也從壹個側面說明，我國交通標誌的生產技術已經迅速接近國際先進水平。參見圖12。圖12(a)是正在安裝的超高反光膜標牌，上面的彩色部分是打印機打印的。圖(b)顯示了正在印刷的超反射膜。特級反光膜表面最大的區別就是獨特的條紋圖案，如圖(c)所示。這是其他反光膜不具備的特性。
2008年問世的棱鏡工程級反光膜，也是壹個全新的產品概念。在保證傳統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很大的進步，其逆反射能力甚至超過了高強度反光膜的參數。同時，由於聚碳酸酯材料的使用，這種反光膜具有硬度和高耐候性的能力，可以大大提高施工效率，為逆反射材料的應用和推廣提供更多的技術選擇。
全棱鏡結構後，反光膜在結構上沒有任何突破。但是反光膜在成本、材料、化學鍍膜方面還有很大的發展空間。熒光反光膜是壹個典型的案例，其中塗層技術得到改進，以進壹步優化反光膜的功能。熒光全棱鏡反光膜是壹種具有特殊光學效果的反光膜，是將耐候性優異的特殊熒光材料(壹般熒光材料耐候性較差)與全棱鏡技術相結合。熒光反光膜中有壹種獨特的耐候性熒光因子，可以在吸收光譜中可見光和部分不可見光的能量後增加活性，從而將不可見光的能量轉化為可見光的能量，使反光膜在白天的色度和光度更加強大，從而增加標誌的顯著性。
因為熒光反光膜可以吸收光譜中不可見光的能量並轉換，所以可以有更好的色度和光度，稱為更鮮艷。這種熒光反光膜，在惡劣的天氣條件下，以及陽光不那麽強烈的時候，比普通顏色要亮很多，更容易吸引人的註意力。在交通安全設施中使用這種熒光反光膜，對於保證黎明、黃昏或雨、雪、霧等惡劣天氣下的行車安全具有重要意義。目前，熒光全棱鏡反光膜在國外的應用已經非常普遍，如熒光警示牌、熒光線性輪廓標、道路施工區域的熒光標誌等。黃綠色熒光全棱鏡反光膜已被聯邦公路局批準用作行人、非機動車和學校區域的交通標誌。橙色熒光全棱鏡反光膜多用於建築區域標誌。世界各國也對熒光反光膜頒布了相應的標準規範和技術條件。圖13是熒光和非熒光反光膜的對比。
我國從2006年開始應用熒光黃色反光膜和熒光黃綠色反光膜。在四川至峨眉山高速公路的雨霧路段、北京八達嶺高速公路的事故多發路段、北京五環上的奧運車道，都可以看到我國交通工程界對這項新技術的精細接受和應用。參見圖14和圖15。圖14北京奧運會水上競技場附近人行道警示牌采用熒光黃綠全棱鏡反光材料，提高警示牌的視覺識別效果。註意旁邊使用普通反光膜的警示牌在光度和色度上的差異。為了保證奧運交通，五環上正在安裝熒光黃綠全棱鏡反光膜的速度警示裝置(圖15)。值得註意的是，其他交通標誌在背光狀態下色度和光度都不好，但熒光黃綠全棱鏡反光膜的面積非常搶眼。
需要註意的是，熒光反光膜是耐候熒光因子和棱鏡反光膜的組合。用檸檬黃印刷的廣告材料不屬於這壹技術範疇。雖然表面在色譜上看起來相似，但它不具備熒光反光膜的所有技術特征。