สีของฟิล์มตกแต่ง

ฟิล์มจะสะท้อนหรือดูดซับแสงตกกระทบอย่างเลือกสรร และสีของฟิล์มจะเกิดจากคุณสมบัติทางแสงของฟิล์ม สีของฟิล์มบางเกิดจากแสงที่สะท้อน ดังนั้นจึงต้องพิจารณาสองประเด็น คือ สีที่แท้จริงที่เกิดจากลักษณะการดูดซับของวัสดุฟิล์มบางที่ไม่โปร่งใสสำหรับสเปกตรัมแสงที่มองเห็นได้ และสีรบกวนที่เกิดจากแสงสะท้อนหลายครั้งของวัสดุฟิล์มบางโปร่งใสหรือดูดซับแสงได้เล็กน้อย

1.สีที่แท้จริง

ลักษณะการดูดกลืนของวัสดุฟิล์มบางทึบแสงต่อสเปกตรัมแสงที่มองเห็นได้ทำให้เกิดสีที่แท้จริง และกระบวนการที่สำคัญที่สุดคือการเปลี่ยนผ่านพลังงานโฟตอนที่อิเล็กตรอนดูดซับ สำหรับวัสดุตัวนำ อิเล็กตรอนจะดูดกลืนพลังงานโฟตอนในแถบวาเลนซ์ที่เติมบางส่วนเพื่อเปลี่ยนผ่านไปสู่สถานะพลังงานสูงที่ไม่มีการเติมเหนือระดับแฟร์มี ซึ่งเรียกว่าการเปลี่ยนผ่านในแถบ สำหรับเซมิคอนดักเตอร์หรือวัสดุฉนวน จะมีช่องว่างพลังงานระหว่างแถบวาเลนซ์และแถบการนำ อิเล็กตรอนที่มีพลังงานดูดกลืนมากกว่าความกว้างของช่องว่างพลังงานเท่านั้นที่จะข้ามช่องว่างและเปลี่ยนผ่านจากแถบวาเลนซ์ไปยังแถบการนำ ซึ่งเรียกว่าการเปลี่ยนผ่านระหว่างแถบ ไม่ว่าจะเปลี่ยนผ่านประเภทใด ก็จะทำให้เกิดความไม่สอดคล้องกันระหว่างแสงที่สะท้อนและแสงที่ดูดซับ ซึ่งทำให้วัสดุแสดงสีที่แท้จริง วัสดุที่มีความกว้างของแถบวาเลนซ์มากกว่าขีดจำกัดของรังสีอัลตราไวโอเลตที่มองเห็นได้ เช่น มากกว่า 3.5eV จะโปร่งใสต่อสายตาของมนุษย์ ความกว้างของแบนด์แก๊ปของวัสดุแบนด์แก๊ปแคบนั้นน้อยกว่าขีดจำกัดอินฟราเรดของสเปกตรัมที่มองเห็นได้ และหากน้อยกว่า 1.7eV ก็จะปรากฎเป็นสีดำ วัสดุที่มีแบนด์วิดท์ในพื้นที่ตรงกลางอาจแสดงสีเฉพาะตัว การเจือปนสารสามารถทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงระหว่างแบนด์ในวัสดุที่มีช่องว่างพลังงานกว้าง องค์ประกอบการเจือปนสารจะสร้างระดับพลังงานระหว่างช่องว่างพลังงาน โดยแบ่งช่องว่างพลังงานออกเป็นช่วงพลังงานที่เล็กกว่าสองช่วง อิเล็กตรอนที่ดูดซับพลังงานต่ำกว่าอาจเกิดการเปลี่ยนแปลงเช่นกัน ส่งผลให้วัสดุโปร่งใสดั้งเดิมแสดงสี

1.สีรบกวน

วัสดุฟิล์มบางโปร่งใสหรือดูดซับแสงได้เล็กน้อยจะแสดงสีของการรบกวนเนื่องจากการสะท้อนแสงหลายครั้ง การรบกวนคือการเปลี่ยนแปลงของแอมพลิจูดที่เกิดขึ้นหลังจากการซ้อนทับของคลื่น ในชีวิต หากมีฟิล์มน้ำมันบนพื้นผิวของแอ่งน้ำ จะสังเกตได้ว่าฟิล์มน้ำมันนั้นมีสีรุ้ง ซึ่งเป็นสีที่เกิดจากการซ้อนทับของฟิล์มโดยทั่วไป การเคลือบฟิล์มออกไซด์โปร่งใสเป็นชั้นบางๆ บนพื้นผิวโลหะสามารถสร้างสีใหม่ๆ ได้มากมายผ่านการรบกวน หากแสงที่มีความยาวคลื่นเดียวตกกระทบจากชั้นบรรยากาศไปยังพื้นผิวของชั้นโปร่งใส แสงบางส่วนจะสะท้อนบนพื้นผิวของฟิล์มบางและสะท้อนกลับสู่ชั้นบรรยากาศโดยตรง ส่วนอีกส่วนหนึ่งจะหักเหผ่านฟิล์มโปร่งใสและสะท้อนกลับที่อินเทอร์เฟซของฟิล์ม จากนั้นจึงส่งฟิล์มโปร่งใสต่อไปและหักเหกลับที่อินเทอร์เฟซระหว่างฟิล์มและชั้นบรรยากาศก่อนจะสะท้อนกลับสู่ชั้นบรรยากาศ ทั้งสองอย่างจะส่งผลให้เกิดความแตกต่างของเส้นทางแสงและการรบกวนซ้อนทับ