?光變油墨是一種具有光學(xué)變色特性的特殊功能油墨，其顏色會隨觀察角度或光線入射角度的變化而發(fā)生顯著改變，呈現(xiàn)出彩虹般的光澤或色彩漸變效果。這種油墨技術(shù)因難以復(fù)制和模仿，被廣泛應(yīng)用于防偽領(lǐng)域，同時(shí)也在高端印刷、裝飾等領(lǐng)域展現(xiàn)獨(dú)特視覺效果。
那么，光變油墨的顏色變化主要與以下因素密切相關(guān)，這些因素通過影響光線的反射、干涉、衍射或散射等物理過程，最終呈現(xiàn)出動態(tài)的色彩效果：
一、油墨內(nèi)部的微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
光變油墨的核心是其微結(jié)構(gòu)顏料，這些納米級或微米級的結(jié)構(gòu)直接決定了光學(xué)特性。
1. 顏料類型與組成
干涉型顏料：由多層透明介質(zhì)（如二氧化鈦、氧化鋁）和金屬薄膜交替堆疊而成，通過不同層間的光干涉產(chǎn)生顏色。
例：兩層薄膜的厚度差決定了干涉光的波長（如厚度差為 200nm 時(shí)反射綠光，300nm 時(shí)反射紅光）。
衍射型顏料：表面刻有精密光柵結(jié)構(gòu)（如周期性條紋），光線通過時(shí)發(fā)生衍射，形成彩虹般的色散效果。
散射型顏料：包含不規(guī)則微顆粒，通過散射不同波長的光產(chǎn)生漫反射顏色變化。
2. 微結(jié)構(gòu)尺寸與排列
尺寸效應(yīng)：微結(jié)構(gòu)的幾何尺寸（如薄膜厚度、光柵間距）需與光的波長（400~700nm）匹配，才能有效引發(fā)光學(xué)現(xiàn)象。
例：光柵間距為 500nm 時(shí)，對可見光的衍射效果最明顯。
排列方向：顏料顆粒的取向一致性會影響光的反射角度。若顆粒隨機(jī)排列，顏色變化可能雜亂；若定向排列（如通過印刷壓力定向），則顏色變化更規(guī)律。
二、光線入射角度與觀察角度
光變油墨的變色效果本質(zhì)上是角度依賴型光學(xué)現(xiàn)象，角度變化會直接改變光的傳播路徑。
1. 入射光角度
當(dāng)光線以不同角度照射油墨表面時(shí)，微結(jié)構(gòu)對光的反射 / 折射路徑會改變，導(dǎo)致干涉或衍射的光程差變化，從而呈現(xiàn)不同顏色。
例：垂直入射時(shí)看到藍(lán)色，傾斜入射時(shí)可能因光程差增加而呈現(xiàn)紅色。
2. 觀察角度
人眼或設(shè)備從不同角度接收反射光時(shí)，參與干涉或衍射的光分量不同，顏色隨之變化。
對比：從正上方觀察時(shí)顏色偏冷（如紫色），從側(cè)面觀察時(shí)顏色偏暖（如金色）。
三、光的波長與強(qiáng)度
1. 光源類型（光譜成分）
不同光源（如日光、白熾燈、LED 燈）的光譜分布不同，會影響光變油墨的顯色效果。
例：含紫外線的日光可能激發(fā)某些光致變色油墨（如熒光型），使其顏色更鮮艷；而白熾燈下顏色可能偏暖。
單色光 vs 復(fù)合光：單色光（如激光）照射時(shí)，油墨僅呈現(xiàn)單一反射色；復(fù)合光（如白光）則因色散產(chǎn)生多彩效果。
2. 光強(qiáng)度
強(qiáng)光下，油墨的顏色可能更明亮或飽和；弱光下顏色可能偏暗或接近基色。
部分光變油墨（如光致變色型）對光強(qiáng)敏感，強(qiáng)光照射下會觸發(fā)化學(xué)結(jié)構(gòu)變化（如分子異構(gòu)化），導(dǎo)致顏色可逆轉(zhuǎn)換。
四、承印物特性
油墨附著的基底材料會間接影響光變效果。
1. 表面粗糙度
光滑表面（如塑料薄膜、金屬箔）能使光線定向反射，顏色變化更銳利；粗糙表面（如普通紙張）會散射光線，導(dǎo)致顏色變化模糊。
2. 底色匹配
承印物的底色（如白色、黑色）會影響光變油墨的視覺效果。
例：同樣的光變油墨印在黑色底上，顏色對比更強(qiáng)烈；印在淺色底上，顏色可能更淡雅。
3. 材料透明度
透明或半透明基底（如玻璃、亞克力）可能允許光線穿透油墨后二次反射，產(chǎn)生疊加的顏色效果。
五、環(huán)境與外部條件
1. 溫度（溫致光變油墨）
溫致光變油墨內(nèi)含熱敏感材料（如液晶、有機(jī)顏料），溫度變化會導(dǎo)致分子排列或晶體結(jié)構(gòu)改變，進(jìn)而影響光的反射 / 吸收。
例：低溫時(shí)分子緊密排列呈現(xiàn)藍(lán)色，高溫時(shí)分子松散排列呈現(xiàn)黃色。
2. 濕度與化學(xué)物質(zhì)
潮濕環(huán)境可能導(dǎo)致油墨微結(jié)構(gòu)膨脹或顏料分解，影響光學(xué)性能；某些化學(xué)溶劑（如酒精、酸堿性液體）可能腐蝕顏料，導(dǎo)致顏色永久改變。
3. 機(jī)械磨損
長期摩擦或刮擦可能破壞油墨表面的微結(jié)構(gòu)，使其顏色變化減弱或消失（如紙幣流通過程中光變區(qū)域磨損）。
六、印刷工藝與油墨配方
1. 印刷厚度
油墨層過薄可能導(dǎo)致微結(jié)構(gòu)暴露不充分，顏色變化不明顯；過厚則可能因重力堆積破壞微結(jié)構(gòu)排列，影響光學(xué)一致性。
2. 干燥條件
干燥溫度和時(shí)間會影響顏料顆粒的固化狀態(tài)。例如，高溫快速干燥可能導(dǎo)致顆粒收縮聚集，改變光散射路徑。
3. 助劑添加
油墨中添加的分散劑、黏合劑等助劑可能改變顏料的取向或間距。例如，分散劑不足會導(dǎo)致顆粒團(tuán)聚，破壞光學(xué)均勻性。