สีของฟิล์มตกแต่ง

ฟิล์มนั้นสามารถสะท้อนหรือดูดซับแสงที่ตกกระทบได้อย่างเลือกสรร และสีของฟิล์มเป็นผลมาจากคุณสมบัติทางแสงของฟิล์ม สีของฟิล์มบางเกิดจากแสงสะท้อน ดังนั้นจึงต้องพิจารณาสองด้าน คือ สีที่แท้จริงซึ่งเกิดจากลักษณะการดูดซับของวัสดุฟิล์มบางที่ไม่โปร่งใสสำหรับสเปกตรัมแสงที่มองเห็นได้ และสีที่เกิดจากการแทรกสอดซึ่งเกิดจากการสะท้อนหลายครั้งของวัสดุฟิล์มบางที่โปร่งใสหรือดูดซับแสงได้เล็กน้อย

1.สีที่แท้จริง

คุณสมบัติการดูดกลืนแสงของวัสดุฟิล์มบางทึบแสงในช่วงสเปกตรัมแสงที่มองเห็นได้ นำไปสู่การปรากฏของสีที่แท้จริง และกระบวนการที่สำคัญที่สุดคือการเปลี่ยนถ่ายพลังงานโฟตอนที่ถูกดูดกลืนโดยอิเล็กตรอน สำหรับวัสดุตัวนำ อิเล็กตรอนจะดูดกลืนพลังงานโฟตอนในแถบวาเลนซ์ที่บรรจุไม่เต็มเพื่อเปลี่ยนถ่ายไปยังสถานะพลังงานสูงที่ว่างอยู่เหนือระดับเฟอร์มิ ซึ่งเรียกว่าการเปลี่ยนถ่ายภายในแถบ สำหรับสารกึ่งตัวนำหรือวัสดุฉนวน จะมีช่องว่างพลังงานระหว่างแถบวาเลนซ์และแถบนำไฟฟ้า เฉพาะอิเล็กตรอนที่มีพลังงานที่ถูกดูดกลืนมากกว่าความกว้างของช่องว่างพลังงานเท่านั้นที่สามารถข้ามช่องว่างและเปลี่ยนถ่ายจากแถบวาเลนซ์ไปยังแถบนำไฟฟ้า ซึ่งเรียกว่าการเปลี่ยนถ่ายระหว่างแถบ ไม่ว่าจะเป็นการเปลี่ยนถ่ายแบบใดก็ตาม จะทำให้เกิดความไม่สอดคล้องกันระหว่างแสงสะท้อนและแสงที่ถูกดูดกลืน ซึ่งทำให้วัสดุแสดงสีที่แท้จริง วัสดุที่มีความกว้างของช่องว่างพลังงานมากกว่าขีดจำกัดอัลตราไวโอเลตที่มองเห็นได้ เช่น วัสดุที่มีความกว้างมากกว่า 3.5 eV จะโปร่งใสต่อสายตาของมนุษย์ ความกว้างของช่องว่างพลังงานของวัสดุที่มีช่องว่างพลังงานแคบนั้นน้อยกว่าขีดจำกัดอินฟราเรดของสเปกตรัมแสงที่มองเห็นได้ และหากน้อยกว่า 1.7 eV จะปรากฏเป็นสีดำ วัสดุที่มีความกว้างของช่องว่างพลังงานอยู่ในช่วงกลางๆ สามารถแสดงสีที่เป็นเอกลักษณ์ได้ การเติมสารเจือปนสามารถทำให้เกิดการเปลี่ยนผ่านระหว่างแถบพลังงานในวัสดุที่มีช่องว่างพลังงานกว้าง ธาตุเจือปนจะสร้างระดับพลังงานระหว่างช่องว่างพลังงาน แบ่งช่องว่างพลังงานออกเป็นสองช่วงพลังงานที่เล็กลง อิเล็กตรอนที่ดูดซับพลังงานต่ำกว่าอาจเกิดการเปลี่ยนผ่านได้เช่นกัน ส่งผลให้วัสดุโปร่งใสเดิมแสดงสีออกมา

1. สีแทรกซ้อน

วัสดุฟิล์มบางโปร่งใสหรือดูดซับแสงได้เล็กน้อยจะแสดงสีแทรกสอดเนื่องจากการสะท้อนแสงหลายครั้ง การแทรกสอดคือการเปลี่ยนแปลงของแอมพลิจูดที่เกิดขึ้นหลังจากการซ้อนทับของคลื่น ในชีวิตจริง หากมีฟิล์มน้ำมันอยู่บนผิวน้ำในแอ่งน้ำ จะสังเกตได้ว่าฟิล์มน้ำมันนั้นมีสีรุ้ง ซึ่งเป็นสีที่เกิดจากการแทรกสอดของฟิล์มทั่วไป การเคลือบฟิล์มออกไซด์บางๆ โปร่งใสบนพื้นผิวโลหะสามารถสร้างสีใหม่ๆ ได้มากมายผ่านการแทรกสอด หากแสงที่มีความยาวคลื่นเดียวตกกระทบจากบรรยากาศลงบนพื้นผิวของชั้นโปร่งใส ส่วนหนึ่งของแสงจะสะท้อนบนพื้นผิวของฟิล์มบางและกลับสู่บรรยากาศโดยตรง อีกส่วนหนึ่งจะหักเหผ่านฟิล์มโปร่งใสและสะท้อนที่ส่วนต่อประสานระหว่างฟิล์มกับพื้นผิว จากนั้นจะทะลุผ่านฟิล์มโปร่งใสและหักเหที่ส่วนต่อประสานระหว่างฟิล์มกับบรรยากาศก่อนที่จะกลับสู่บรรยากาศ ทั้งสองส่วนนี้จะส่งผลให้เกิดความแตกต่างของเส้นทางแสงและการแทรกสอดแบบซ้อนทับกัน