
作者刘干,寒康交安品牌创始人,主动发光交通标志之父,交通安全狂热者,共出版了四部专业著作,其中包括《主动发光交通标志的研究与应用》。
近年来,主动发光标志在道路交通安全工程中发挥了巨大的作用,应用需求量和市场普及率逐年递增,也引发越来越多的交通安全设施制造商的兴趣。也由于主动发光标志仍然从属于交通标志的
“身份”,既应严格执行强制性国家标准的技术要求,又应在质量的稳定性和可靠性方面提高标准,才能够真正意义发挥其功能作用。本文着重谈一谈主动发光标志的不同工艺技术与质量。
一是作为交通标志“身份”的必要条件,必须使用反光膜材料制作主动发光标志的面板,并且必须对应不同等级的道路使用中采用相应国家标准规定的反光膜类别。除非道路交通标志的设计者和管理者充分考虑了应用场景的特殊性,允许可变信息标志或者主动发光标志的可变信息内容采用LED像素显示屏(没有反光膜),否则,主动发光标志的反光膜面板是确保偶发断电状态下、全天候无时不刻具有基础性视认功能的必不可少要素。因此,不具有反光膜材料制作的“发出亮光”的标志,不可以被称作是主动发光标志
二是
“点阵式”主动发光标志,光学性能的不同会产生极大的视觉效果差异性。LED发光二极管镶嵌在标志的表面,以连续的多个点连成线,形成文字笔画或图形轮廓,是为“点阵式”。因于LED不同颜色光源的波长、色温、角度的限制性因素,要想实现交通标志的道路环境中让快速运动的车辆驾驶人在最大视认距离到0米始终保持高清晰度的可视可读,则需要对裸露于标志表面的LED进行技术处理。通常会针对性开发菲涅耳透镜(英语:Fresnel lens),别称螺纹透镜,是由法国物理学家奥古斯丁·菲涅耳所发明的一种透镜。专业的制造商会非常重视菲涅耳透镜这个工艺,在材料的选择上考究硬度、透明度、耐候性等,还会考虑到更换LED灯珠的便利和自洁等功能。另外,点阵式发光标志的电路、电流、电压的适配性,也是高品质和延长使用寿命的关键点。随着SMT(Surface Mount Technology)贴片技术的日趋完善,传统的“LED线串”有望被一种新型的“反光贴片LED光源板”完全替代,大幅度提高点阵式发光标志的合格率,同时实现长寿命、无故障的稳定可靠。
三是“半透式”主动发光标志,底色、文字、图形之间较大的亮度对比度能够表现出极为醒目且重要的信息内容,被指路标志广泛设计采用。“半透式”主动发光标志的制造工艺极其复杂,主要有两种:一种是金属板材雕刻文字图形,镂空状“阴刻”,再用透明板材填充镂空部分,然后粘贴反光膜;二种是使用大规格透明板材,把不需要透光的部分进行“遮光”处理,然后粘贴反光膜。金属板材镂空再填充工艺,对填充板材的硬度、平整度、牢固度有着极高的要求,同时对填充板材与金属板材边缘之间的缝隙也有极为严苛的处理要求,否则反光膜的使用品质容易出现问题。透明板材遮光工艺,不只是要考虑大规格板材的硬度、强度、伸缩率、抗变形度等指标,更要考虑遮光材料与透明板材、与反光膜之间的多种物理性能匹配度,否则难免多个小问题相互影响而成大故障。“半透式”主动发光标志亮度和视觉效果的优异性,还取决于LED光源板的混光、冷光、光强、防水等技术指标,透光部分整铺LED光源板是最佳方案,而非所谓的“侧面安装LED灯条”的捷径可以替代。





四是“全透式”主动发光标志,底色、文字、图形都要发出光亮,这就对不同信息内容之间的亮度对比度提出了更为苛刻的要求。除了“半透式”必要的同理同类相关技术指标之外,光衰、阴影、色度、亮度对比度都成为克服问题障碍的研发重点。高速运动状态下的车辆驾驶人在不同环境空间照度的情况下,从远及近视认不同高度、角度的“全透式”主动发光标志,极容易显现出不同视觉效果的差异,这就要求标志的本身要去考究各项因素之间的关联性、融合性。根据严格的实验和分析数据,LED光源板、箱体连接结构、透明板材、反光膜加工制作,相互之间的选材选型影响着相互匹配。市场上出现的建筑、温室、户内等行业在用的通用常用透明板材还没有被发现可以良好应用于发光标志,反光膜的“数码打印、电刻”等工艺技术普遍会降低亮度对比度、老化性能等使用品质。尽管技术条件极为苛刻、高难度,“全透式”主动发光标志很显然属于相对完美的极品,无论是白天、夜间、低能见度环境,都可以表现出几乎一致的色彩鲜明,是为理想的未来交通标志普及趋势。
“点阵式”对反光膜材料几乎没有特殊的技术指标要求,而“半透式、全透式”需要让LED点状光源近距离(通常≤3cm)透过反光膜发出亮光,则对反光膜的晶体结构、透光率、逆反射性能、色彩显示性能都提出了具体的要求,不再是市场上通用的反光膜可以直接采用,却又必须满足反光膜类别的对应国家标准技术指标。还有,市场上早些年就有的“蓄光膜、冷光片、钢板涂层发光、导光板、广告灯箱”等其它领域技术,都已经被实验和应用证明,不可以应用于交通标志技术领域。
另外,主动发光标志作为一种户外的、大型的、多种极端环境的、高速运动视觉需求的、稳定可靠长寿命需求的产品,几乎是仅次于交通工具的一种多学科、多技术集成的高难度高新技术产品。除前述各项技术工艺的细节之外,电器、防水、通信、化学等性能指标都需要专项研究开发,做出“无故障超长寿命”的好产品,做出相较于传统反光标志更加“经济适用”的好产品,任重而道远。但是,相较于道路、铁路、水运等交通领域的生命财产安全和新型交通工具匹配适用的重大需要,相较于新兴产业技术的突破和引领,虽远必达。

