顏料產品因對人體的安全性及環保問題，國際間對於其所含有的重金屬類、致癌物質的規範日趨嚴謹。為了克服這些問題，以安全的原料製作而成的替代產品是業界目前的課題。
大部分的染料及顏料的發色係吸收可視光的某部分後，散射或穿透其他波長的光線而呈現。這些顏料呈現的顏色，由原子、離子的電子排列、分子、結晶所構成的化學結合來決定。
名古屋大學開發出採用非結晶二氧化矽（Silica）的顏料，對環境造成負荷較少，對人體安全性佳。調整後的三色搭配組合，可呈現各種色彩。這次的研發中將粒徑大小相同的球狀二氧化矽微粒子，製作成球狀的膠體晶體（Colloidal Crystal），研究人員還發現，依構成的二氧化矽微粒尺寸，會呈現出特定的構造色，粒徑221nm為藍色，249nm為綠色，291nm為紅色，調色上使用的是光線的RGB三原色，而非傳統顏料調色時採用的CYM三原色（Cyan、Magenta、Yellow）。
另一方面，研究人員發現了完全不同原理的發色現象「構造色」，係透過光線波長尺寸的細微排序構造，特定波長的光線做出選擇性干涉，加強後呈現出特定顏色。由於不需要吸收特定波長光線的化合物，可利用的化合物選項更多，可以從安全且成本低廉的物質群當中做挑選。