一、镜面反射、慢反射和回归性定向反射
当一束平行光线从某一角度照射到一个光滑表面时，一部分光线即发生反射。反射光以法线为基准，入射角与反射角相等，这是镜面反射的基本原理（见图一）。
图一 镜面反射
当一束平行光线从某一角度照射到一个粗糙表面时，光线的反射方向是杂乱的，它不按反射定律进行反射，这就是漫反射（见图二）
图二 漫反射
当一束平行光线从一定的角度照射在具有特殊结构的表面上时，相当大的一部分光线呈锥形光束向光源的入射方向反射，而且这种锥形光速的锥轴与入射光束是平行的。因此，人们在光源附近就会看到极光亮的反光表面。这种现象就叫做回归性定向反射，简称为“定向反射”（见图三）。我们所需要的，就是据这种反射性能的反光材料。
图三 回归性定向反射
二、定向反光材料的结构
定向反光材料的主要结构，是一种只有数十微米直径的玻璃珠。由于玻璃与空气的折射率不同，光线通过玻璃珠聚焦于珠后一点，如果在焦点处贴上一层反光面，就可以将射入的光束沿入射方向反射出来。利用这个原理制成的反光膜称之为“透镜型反光材料”（见图四、图五）
图四 光线通过玻璃微珠在背面聚焦
图五 在背面贴反射面，光线向入射方向反射
国外反光材料的反光层一般是采用玻璃微珠镀银，或者先做好表面保护层后在真空度铝，其折射率为2.25-2.50，目前，国产玻璃微珠由于生产设备和工艺水平较差，其折射率只有1.90-2.00，而且分散角度大，有待改进和提高。
其次，粘结剂也是反光材料的重要成分，这里所讲的粘结剂，是指玻璃微珠与反射面相粘结的原料，国外粘结剂多用聚氨脂类。目前国内生产的聚氨脂在日晒雨淋条件下很容易变色和发脆，是反光材料使用两年左右就会变色失效。最近试用上海振华造漆厂生产的M-64丙烯酸脂压敏胶，其寿命可达三年。
再者，焦点数脂和表面保护层材料的性能也决定反光膜的质量，必须具有透明度高、抗油性好、耐紫外线照射以及柔韧耐折等特性。
三、国产反光材料的类型
1.透镜型定向反光膜
这种反光材料是在双面真空镀铝的聚酯膜上涂丙烯酸脂类压敏胶，将折射率为1.9的玻璃微珠粘上，干后喷上一薄层聚乙烯醇缩丁醛树脂作保护层，其结构如图六所示。
图六 透镜型定向反光膜结构图
这种反光材料的优点是：（1）因玻璃微珠未受遮盖，反光强度较大；（2）玻璃微珠直径不受严格限制，成本较低；（3）工艺简单，易于掌握。其缺点是：（1）雨水膜（折射率1.33）将表面玻璃珠慢平时，反光能力降低；（2）反光层反光角度较小；（3）表面粗糙，附着尘土后失去反光作用；（4）玻璃珠易脱落，较难擦拭。
2.平顶型定向反光膜
平顶型反光模是将玻璃微珠与反光层之间加上一层透光焦点数脂（间隔层），使光射在反光层的折光途径有所改变，入射光能在光层表面聚焦后折回（见图七）。
