在日常生活中成色方式大都分為兩種為染料成色與結構色彩。結構色彩是因為光和結構之間的作用而導致能量部分被吸收而產生，和使用染料而造成的光反射不同。結構色彩相對於傳統的染料成色技術具有低汙染、高化學穩定性、不易褪色等優點，而且結構色彩的色彩是能透過結構尺度調整的，不像傳統的化學染料必須按照不同顏色調配不同的化學物質。而鋁在酸性溶液中進行陽極氧化後會形成奈米孔洞之氧化層(陽極氧化鋁(Anodic Aluminum Oxide AAO) )，生活上常見的鋁合金成色方式大都是用將染料填充並進行封孔來達到染色的目的，但染料的使用有環保和色彩隨時間及光照射而退色的問題，然而AAO的特殊孔洞結構透過光線在介質表面及底部反射的光會產生干涉，可用布拉格繞射來解釋結構色彩的成像原理，但是傳統的陽極氧化製程通常使用昂貴的高純度鋁，在低溫下(0~10℃)長時間兩階段的陽極氧化(2-20 hr)來達成，不但成本非常貴，而且也不容易大量製作，在實用性上也受到限制。 故本研究探討於軟硬鋁金屬基板於室溫在0 3M草酸中進行一階段短時間的陽極氧化處理，利用不同的陽極氧化電位、不同陽極時間製備奈米多孔型陽極氧化鋁模板製備，觀察其AAO結構形貌以及產生的結構色彩趨勢並探討未來應用與發展，達到低成本、高效率、高飽和度的AAO結構色彩。 透過改變氧化電位、氧化時間及擴孔處理時間探討在軟硬金屬基板下其陽極氧化成長速率及孔洞結構，並研究藉由不同控制參數對陽極氧化鋁結構色彩的影響，透過複合式脈衝陽極氧化(Hybrid Pulse Anodization HPA)製程技術，將工業上製備AAO的基板，從傳統上使用高純度鋁改變至鋁合金AA1050，抑或是為了進一步增加陽極氧化鋁結構色彩的實用性，我們利用純度更低的軟性基板，也能達到相同甚至更好的色彩效果。並利用布拉格繞射公式驗證AAO的成色原理，且應用到反推主色色彩，利於未來AAO圖案化的色彩選定。 並透過布拉格繞射公式反推的參數進行色彩的搭配，成?的製備具有與傳統上來說更佳解析度的AAO圖案，並且透過調整孔隙率的方式，使液體能進入AAO孔洞，並製作出加入液體才會顯像的AAO的防偽隱形圖案，取代傳統複雜的防偽技術，且其擁有即刻辨識的效果。最後利用3D列印模具將軟硬基板製備的AAO結構色彩結合至穿戴式裝置，並置備具有液態感測或物聯網科技的穿戴式手環應用。
A study on fabrication and application of the porous material on soft and rigid substrates
沁柔, 郭. (Author). 2020
學生論文: Doctoral Thesis