CN115668012A - 结构着色的物品及用于制造和使用结构着色的物品的方法 - Google Patents

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Abstract

如上文描述的，本公开内容的一个或更多个方面提供了具有结构颜色的物品，以及制造具有结构颜色的物品的方法。物品可以包括光学元件，该光学元件包括一个或更多个层。物品的表面可以包括具有赋予不同结构颜色的区域的光学元件。赋予的不同结构颜色至少部分地是由于光学元件在某些区域中的不同结构(例如，横向横截面结构)。

Description

结构着色的物品及用于制造和使用结构着色的物品的方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2020年5月29日提交的标题为“STRUCTURALLY-COLORED ARTICLESAND METHODS FOR MAKING AND USING STRUCTURALLY-COLORED ARTICLES”的美国临时申请序号63/032,052、和于2020年5月29日提交的标题为“STRUCTURALLY-COLORED ARTICLESAND METHODS FOR MAKING AND USING STRUCTURALLY-COLORED ARTICLES”的美国临时申请序号63/032,061、和于2020年5月29日提交的标题为“STRUCTURALLY-COLORED ARTICLESAND METHODS FOR MAKING AND USING STRUCTURALLY-COLORED ARTICLES”的美国临时申请序号63/032,064、和于2020年5月29日提交的标题为“STRUCTURALLY-COLORED ARTICLESAND METHODS FOR MAKING AND USING STRUCTURALLY-COLORED ARTICLES”的美国临时申请序号63/032,067、和于2020年5月29日提交的标题为“STRUCTURALLY-COLORED ARTICLESAND METHODS FOR MAKING AND USING STRUCTURALLY-COLORED ARTICLES”的美国临时申请序号63/032,076、和于2020年5月29日提交的标题为“STRUCTURALLY-COLORED ARTICLESAND METHODS FOR MAKING AND USING STRUCTURALLY-COLORED ARTICLES”的美国临时申请序号63/032,081、和于2020年5月29日提交的标题为“STRUCTURALLY-COLORED ARTICLESAND METHODS FOR MAKING AND USING STRUCTURALLY-COLORED ARTICLES”的美国临时申请序号63/032,084、和于2020年5月29日提交的标题为“STRUCTURALLY-COLORED ARTICLESAND METHODS FOR MAKING AND USING STRUCTURALLY-COLORED ARTICLES”的美国临时申请序号63/032,090、和于2020年7月15日提交的标题为“STRUCTURALLY-COLORED ARTICLESAND METHODS FOR MAKING AND USING STRUCTURALLY-COLORED ARTICLES”的美国临时申请序号63/052143、以及于2020年7月15日提交的标题为“STRUCTURALLY-COLORED ARTICLESAND METHODS FOR MAKING AND USING STRUCTURALLY-COLORED ARTICLES”的美国临时申请序号63/052135的权益和优先权。
背景
与由染料或颜料(该染料或颜料基于染料或颜料的化学性质吸收或反射特定波长的光)的存在而得到的颜色相比，结构颜色(structural color)是由光与表面和主体材料的微米特征或纳米特征的物理相互作用引起的。来自染料和颜料的颜色在许多方面中可能是有问题的。例如，用于制造和并入到成品中的染料和颜料及其相关化学物质可能不是环境友好的。
附图简述
当结合附图阅读下面描述的本公开内容的多种实施方案的详细描述时，将更容易地理解本公开内容的另外的实施方案。
图1A-图1M示出了包括根据本公开内容的底漆层的多种鞋类物品、服装物品、运动装备物品、容装物(container)物品、电子装备物品和视觉防护物(vision wear)物品，而图1N(a)-图1Q(e)图示出了关于不同类型的鞋类的另外的细节。
图2A和图2B分别是具有纹理化的表面和大体上平坦的表面的光学元件的横截面图示。
图3-图7图示出了包括光学元件的物品。
图8A至图8C图示出了掩蔽以形成光学元件诸如图7中描述的光学元件的工艺的横向横截面图示。
本文描述的附图仅用于说明目的，并且不意图以任何方式限制本公开内容的范围。
描述
本公开内容提供了通过使用具有一个或更多个层的光学元件而呈现出结构颜色的物品。结构颜色(“单色相”或“多色相”或“具有完全虹彩色的多色相”或“具有有限的虹彩多的多色相”)是至少部分地通过光学效应(例如，通过可见波长的光的散射、折射、反射、干涉和/或衍射)产生的可见颜色。产生的结构颜色可以基于如在单个观察角度确定的颜色的性质(例如，通过诸如其色相、明暗度、色度、颜色空间坐标、虹彩色类型(有限的或完全的)或其任何组合的一个或更多个颜色参数表征)以及颜色的性质是否随着观察角度的变换而变换来表征。本公开内容提供了单色相的结构颜色(随着观察角度的变化而不在色相之间变换的颜色)以及多色相的结构颜色(例如，多色相的结构颜色、具有有限的虹彩色的多色相的结构颜色和具有完全虹彩色的多色相的结构颜色)。结构颜色可以不呈现出虹彩色(例如，单色相的结构颜色)，或者结构颜色可以呈现出虹彩色并且是多色相的结构颜色(例如，看起来在色相之间变换)。多色相的结构颜色可以呈现出有限的虹彩色，或者当在不同的观察角度观察时，可以通过在可见光的全部或几乎全部色相之间变换而呈现出完全的虹彩色。本文描述的方法和光学元件可以用于赋予物品两种或更多种不同的颜色。两种或更多不同的颜色可以用于为物品提供图案化的设计或随机设计。与使用不同类型的着色剂和/或不同浓度的着色剂来赋予物品不同颜色的常规的基于颜料的方法或基于染料的方法不同，本文描述的光学元件可以使用单一工艺和单一的一组原材料来形成，同时产生具有层状结构的光学元件，该光学元件产生跨过物品的表面变化的结构颜色。光学元件的层状结构中的这种变化赋予物品的表面的不同区域多种不同的结构颜色。
物品包括包含一个或更多个层(例如，反射层、组成层及类似层)的光学元件(例如，单层反射体、单层滤光体、多层反射体或多层滤光体)。物品的表面可以包括具有赋予不同结构颜色的区域的光学元件。赋予的不同结构颜色至少部分地是由于光学元件在某些区域中的不同结构(例如，横向横截面结构)。例如，光学元件可以至少包括区域A、中间区域和区域B。中间区域在区域A和区域B之间。不同的区域是相同的光学元件的一部分(例如，每个层跨越区域A、中间区域和区域B中的每一个)并且每个区域可以赋予结构颜色。另外的区域还可以是光学元件的一部分。
中间区域赋予物品第一结构颜色。光学元件的区域A和区域B赋予物品第二结构颜色。当从相同的观察角度(例如，由具有20/20视敏度和正常色视觉的人在相同照明条件下从距物品约1米的距离处)观察时，第一结构颜色和第二结构颜色的颜色参数诸如色相、明暗度、色度、虹彩色类型(完全的或有限的)或者色相、明暗度和色度的任何组合是不同的。以这种方式，物品上的光学元件可以具有图案化的设计或随机设计，以便使用单一光学元件提供作为多种不同结构颜色的结果的美学上令人愉悦的和独特的外观。
光学元件包括至少一个层(例如，组成层、反射层)，其中至少一个层中的每一层跨越区域A、中间区域和区域B。光学元件的区域A、中间区域和区域B中的每一个中的一个或更多个层的总数量对应(例如，每个区域具有相同的层的数量)。光学元件的区域A、中间区域和区域B中的每个对应层基本上由相同的材料组成。竖直相邻的层可以由不同的材料制成。区域A和区域B在结构上不同于中间区域，特别地，区域A和区域B的横向横截面结构不同于中间区域的横向横截面结构。
中间区域具有堆叠的(如果多于一层的话)层结构，其中每一层独立地具有沿着层的长度和宽度的相同的或大体上相同的厚度。相比之下，区域A和区域B可以具有倾斜的设计、逐渐变细的设计或阶梯状的设计，使得从光学元件的顶表面，层向下趋向于物品的表面。在层向下趋向的部位处，层比该层终止于物品的表面或另一个层的部位处更厚。
在横向横截面图中，例如，中间区域可以表现为光学元件的在区域A和区域B之间的平台。例如，区域A的层中的至少一个层从区域A的第一过渡边缘到区域A的第一边界部位逐渐变细，使得该层在区域A的第一过渡边缘处的厚度大于在区域A中的第一边界部位处的厚度。类似地，区域B的层中的至少一个层从区域B的第二过渡边缘到区域B的第二边界部位逐渐变细，使得该层在区域B的第二过渡边缘处的厚度大于在区域B中的第二边界部位处的厚度。区域A的层从中间区域从一个侧面向下倾斜，而区域B的层从中间区域从另一个侧面(例如，与区域A相对的侧面)向下倾斜，使得中间区域在区域A和区域B之间。区域A的横向横截面和区域B的横向横截面是相同的或大体上相同的(例如，在结构上非常相似，使得区域A和区域B赋予相同的结构颜色(例如，第二结构颜色))。中间区域的至少一个层具有大于区域A中的对应层的平均厚度的平均厚度。类似地，中间区域的至少一个层具有大于区域B中的对应层的平均厚度的平均厚度。
另外，取决于设计，光学元件可以包括任选的纹理化的表面，其中光学元件被设置在物品的表面上，在光学元件和表面之间具有任选的纹理化的表面，或者其中纹理化的表面是光学元件的一部分。光学元件和任选的纹理化的表面的组合可以有助于赋予物品第一结构颜色和/或第二结构颜色，其中第一结构颜色和第二结构颜色中的一种或两者可以被设计成不同于光学元件的部件和/或下面的材料的颜色，任选地向物品施加颜料或染料或者不施加颜料或染料。以这种方式，结构颜色可以赋予物品以图案化的设计或随机设计的美学上有吸引力的颜色的阵列，而不需要使用油墨或颜料并且没有与它们的使用相关联的环境影响。
在将光学元件设置到物品上之后，该物品呈现出与物品的下表面不同的颜色，而无需向物品施加另外的颜料或染料。例如，基于诸如色相、亮度、虹彩色类型或其任何组合的颜色参数，结构颜色可以不同于物品的下表面的颜色。在特定的实例中，物品的结构颜色和下表面的颜色在色相和/或虹彩色类型上不同。
物品可以是最终的物品，诸如例如鞋类物品、服装物品或运动装备物品。物品可以是鞋类物品的部件、服装物品的部件或运动装备物品的部件，诸如例如，鞋类物品的鞋面或鞋底、服装物品的腰带或袖子或兜帽、帽子的帽沿、背包的一部分或英式足球的面板及类似部件。光学元件可以被设置在表面上，使得光学元件的层平行于表面或大体上平行于表面(例如，层的平面平行于物品的表面的平面)(还被称为“成直线(in-line)”或“成直线”构造)，或者使得该层垂直于表面或大体上垂直于表面(还被称为光学元件“在其侧面”放置，或“在其侧面”构造)。
光学元件可以被设置(例如，定位、附连、附接、粘附、结合、接合)在鞋类的一个或更多个部件的表面上，诸如被设置在鞋的鞋面和/或鞋底上。光学元件可以通过将其并入到缓冲元件诸如囊或泡沫中而被并入到鞋底中。鞋底和/或鞋面可以被设计成使得通过包括开口或覆盖结构着色的部件的透明部件及类似物使结构着色的部件的一个或更多个部分在最终的物品中可见。
在方面中，光学元件可以被设置在物品的聚合物层的表面上，其中聚合物层具有30百分比的最小百分比透光率，使得可以观察到来自面向聚合物层的侧面的结构颜色。以这种方式，光学元件可以用于通过聚合物层提供结构颜色。
本公开内容提供了一种物品，该物品包括：光学元件，其被设置在物品的表面上，其中光学元件至少包括区域A、中间区域和区域B，其中中间区域在区域A和区域B之间，其中中间区域赋予第一结构颜色，其中区域A和区域B中的每一个赋予第二结构颜色，其中当从相同的观察角度观察时，第一结构颜色和第二结构颜色彼此不同(例如，在至少一个颜色参数上不同，在色相、明暗度、色度、颜色空间坐标、虹彩色类型及其任何组合中的至少一种上不同，或者在色相、明暗度和色度中的至少一种上不同，或者在色相和/或虹彩色类型上不同)；并且其中光学元件包括至少一个层，其中光学元件的区域A、中间区域和区域B中的至少一个层的总数量对应，其中光学元件的区域A、中间区域和区域B中的每个对应层基本上由相同的材料组成，其中区域A的层中的至少一个层从第一过渡边缘到第一边界部位逐渐变细，使得该层在第一过渡边缘处的厚度大于在第一边界部位处的厚度，其中区域B的层中的至少一个层从第二过渡边缘到第二边界部位逐渐变细，使得该层在第二过渡边缘处的厚度大于在第二边界部位处的厚度(任选地，其中区域A的横向横截面和区域B的横向横截面是相同的)。
本公开内容提供了一种制造物品的方法，包括：掩蔽物品的表面的至少一部分(任选地，将掩蔽元件施加到物品的表面或从物品的表面偏移)，产生表面的包括相邻的掩蔽区域和未掩蔽区域的一部分，将物品的表面的至少一部分去掩蔽(任选地，将光学元件定位、施加或设置到该部分)，暴露结构着色的表面，该结构着色的表面至少包括第一结构颜色和第二结构颜色，其中当从相同的观察角度观察时，第一结构颜色和第二结构颜色的颜色参数彼此不同(例如，在至少一个颜色参数上不同，在色相、明暗度、色度、颜色空间坐标、虹彩色类型及其任何组合中的至少一种上不同，或者在色相、明暗度和色度中的至少一种上不同，或者在色相和/或虹彩色类型上不同)。在方面中，结构着色的表面包括光学元件，该光学元件具有包括如上文和本文描述的结构的结构。掩蔽元件可以包括膜、纤维、丝或纱线，并且可以在例如形成层之前被直接施加到物品的表面上。
在阅读下面编号的方面后将更好地理解本公开内容，这些方面不应与权利要求混淆。在一些情况下，下面编号的方面中的任何方面可以与在本公开内容中别处描述的方面组合，并且这样的组合意图形成本公开内容的一部分。
方面1.一种物品，包括：
光学元件，其被设置在物品的表面上，其中光学元件至少包括区域A、中间区域和区域B，其中中间区域在区域A和区域B之间，其中中间区域赋予第一结构颜色(例如，通过诸如第一色相、明暗度、色度、色系坐标、虹彩色类型或其任何组合的第一颜色参数表征)，其中区域A和区域B中的每一个赋予第二结构颜色(例如，通过诸如第二色相、明暗度、色度、色系坐标、虹彩色类型或其任何组合的第二颜色参数表征)，其中当从相同的观察角度观察时，例如，如由具有20/20视敏度和正常色视觉的人在相同的照明条件下在距物品约1米的距离处观察时，第一结构颜色和第二结构颜色彼此不同(例如，在至少一个颜色参数上不同，在色相、明暗度、色度、色系坐标、虹彩色类型或其任何组合中的至少一种上不同，或者在色相、明暗度和色度中的至少一种上不同，或者在色相上不同)；并且
其中光学元件包括至少一个层(任选地，其中光学元件包括多于一个层)，其中光学元件的区域A、中间区域和区域B中的至少一个层的总数量对应，其中光学元件的区域A、中间区域和区域B中的每个对应层基本上由相同的材料组成，其中区域A的层中的至少一个层从第一过渡边缘到第一边界部位逐渐变细，使得该层在第一过渡边缘处的厚度大于在第一边界部位处的厚度，其中区域B的层中的至少一个层从第二过渡边缘到第二边界部位逐渐变细，使得该层在第二过渡边缘处的厚度大于在第二边界部位处的厚度(任选地，其中区域A的横向横截面和区域B的横向横截面是相同的)。
方面2.根据方面1所述的物品，其中区域A的每一层从第一过渡边缘到第一边界部位逐渐变细，使得每一层在区域A的第一过渡边缘处的厚度大于在第一边界部位处的厚度(任选地，其中区域B的每一层从第二过渡边缘到第二边界部位逐渐变细，使得每一层在第二过渡边缘处的厚度大于在第二边界部位处的厚度)(任选地，其中第一边界部位是每一层的最薄厚度)(任选地，其中第二边界部位是每一层的最薄厚度)。
方面3.根据方面1所述的物品，其中区域A的层中的至少一个层从第一过渡边缘到第三边界部位逐渐变细，使得该层在第一过渡边缘处的厚度大于在第三边界部位处的厚度，其中第一边界部位和第三边界部位在不同的位置(任选地，其中区域B的层中的至少一个层从第二过渡边缘到第四边界部位逐渐变细，使得该层在第二过渡边缘处的厚度大于在第四边界部位处的厚度，其中第二边界部位和第四边界部位在不同的位置)。
方面4.根据方面1所述的物品，其中区域A的层中的至少一个层从第一过渡边缘到所述层的第一端部边界部位逐渐变细，使得第一端部边界部位在第一端部边界部位处具有区域A中每个层的最薄厚度(任选地，其中第一端部边界部位在该层终止于物品的表面的位置处；任选地，其中第一端部边界部位在层终止于区域A中的另一层上的位置处；任选地，其中第一端部边界部位在区域A中的层中的每个层终止的位置处)(任选地，其中区域B的层中的至少一个层从第二过渡边缘到所述层的第二端部边界部位逐渐变细，使得第二端部边界部位在第二端部边界部位处具有第二区域B中每个层的最薄厚度)(任选地，其中第二端部边界部位在层终止于物品的表面的位置处；任选地，其中第二端部边界部位在层终止于第二区域B中的另一层上的位置处；任选地，其中第二端部边界部位在区域B中的层中的每一层终止的位置处)。
方面5.根据方面1所述的物品，其中区域A的层中的至少一个层以阶梯状方式从区域A的第一过渡边缘到第一边界部位逐渐变细(任选地，其中区域B的层中的至少一个层以阶梯状方式从区域B的第二过渡边缘到第二边界部位逐渐变细)。
方面6.根据方面1所述的物品，其中区域A具有区域A的横向横截面，区域A的横向横截面是阶梯状横向横截面(任选地，其中区域B具有区域B的横向横截面，区域B的横向横截面是阶梯状横向横截面)。
方面7.根据方面5或6所述的物品，其中第一区域B的层中的至少一个层不从第三边界部位到第五边界部位逐渐变细，使得从第一区域B的第三边界部位到第五边界部位的厚度大体上相同(任选地，其中从第一区域B的第五边界部位到第一区域B的第七边界部位，层的厚度逐渐减小)。(其中第二区域B的层中的至少一个层不从第四边界部位到第六边界部位逐渐变细，使得从第一区域B的第四边界部位到第六边界部位的厚度大体上相同)(任选地，其中从第二区域B的第六边界部位到第二区域B的第八边界部位，层的厚度逐渐减小)。
方面8.根据任一前述方面所述的物品，其中区域A的层中的每个层不从第三边界部位到第五边界部位逐渐变细，使得每个单独层的从区域A的第三边界部位到第五边界部位的厚度大体上相同，其中每个单独层独立地具有与其他层的厚度相同或不同的厚度(任选地，其中从区域A的第五边界部位到第七边界部位，每一层的厚度逐渐减小)(其中，区域B的层中的每个层不从第四边界部位到第六边界部位逐渐变细，使得每个单独层的从区域B的第四边界部位到第六边界部位的厚度大体上相同，其中每个单独层独立地具有与其他层的厚度相同或不同的厚度)(任选地，其中从区域B的每一层的第六边界部位到区域B的每一层的第八边界部位，每一层的厚度逐渐减小)。
方面9.根据任一前述方面所述的物品，其中区域A的层中的至少一个层不从第三边界部位到第一边界部位逐渐变细，使得从区域A的第三边界部位到第一边界部位的厚度大体上相同(任选地，区域A具有区域A-基部边界部位A的高度)(任选地，其中区域B的层中的至少一个层不从第四边界部位到第二边界部位逐渐变细，使得从区域B的第四边界部位到第二边界部位的厚度大体上相同)(任选地，区域B具有区域B-基部边界部位B的高度)。
方面10.根据方面1所述的物品，其中区域A的至少一个层具有层区域A平均厚度，并且中间区域的至少一个层具有层中间区域平均厚度，其中层区域平均厚度为层中间区域平均厚度的厚度的约5％至90％(任选地，其中区域B的至少一个层具有层区域A平均厚度，并且中间区域的至少一个层具有层中间区域平均厚度，其中层区域B平均厚度为层中间区域平均厚度的厚度的约5％至90％)。
方面11.根据任一前述方面所述的物品，其中物品的表面是平坦的表面或大体上平坦的表面，或者其中物品的表面为非平坦的或不是大体上非平坦的。
方面12.一种制造物品的方法，包括：将根据方面1至11中任一项所述的光学元件设置到物品的表面上。
方面13.一种制造物品的方法，包括：
掩蔽物品的表面的至少一部分(任选地将掩蔽元件施加到物品的表面或从物品的表面偏移)，产生该表面的包括相邻的掩蔽区域和未掩蔽区域的一部分，
将光学元件设置、施加或定位到该部分，
将物品的表面的至少一部分去掩蔽(任选地从该部分中去除掩蔽元件)，暴露结构着色的表面，该结构着色的表面至少包括第一结构颜色(例如，通过诸如第一色相、明暗度、色度、色系坐标、虹彩色类型或其任何组合的第一颜色参数表征)和第二结构颜色(例如，通过诸如第二色相、明暗度、色度、色系坐标、虹彩色类型或其任何组合的第二颜色参数表征)，其中当从相同的观察角度观察时，例如，如由具有20/20视敏度和正常色视觉的人在相同的照明条件下在距物品约1米的距离处观察时，第一结构颜色和第二结构颜色彼此不同(例如，在至少一个颜色参数上不同，在色相、明暗度、色度、色系坐标、虹彩色类型或其任何组合中的至少一种上不同，在色相、明暗度和色度中的至少一种上不同，或者在色相上不同)。
方面14.根据方面13所述的方法，其中结构着色的表面包括光学元件，该光学元件具有包括在独立的物品方面1-11中描述的结构的结构。
方面15.根据方面13或14所述的方法，其中掩蔽元件包括膜、纤维、丝或纱线。
方面16.根据方面13至15中任一项所述的方法，其中所述掩蔽包括在所述设置期间使表面与掩蔽元件直接接触，并且将光学元件设置到掩蔽区域包括将至少一个层设置到掩蔽区域，并且去除掩蔽元件包括暴露光学元件的不含至少一个层的区域(任选地其中用粘合剂将掩蔽元件附连到物品的表面)。
方面17.根据方面13至15所述的方法，其中掩蔽包括将光学元件设置在距物品的表面一定距离处且在物品的表面与设置光学元件的源之间，使得在所述设置期间，掩蔽元件部分地遮挡物品的表面的一部分或将阴影投射到物品的表面的一部分上(任选地，其中掩蔽元件在所述设置期间被设置在远离物品的表面至少1毫米处；任选地，其中从物品的表面到掩蔽元件的距离在所述设置期间变化；任选地其中从物品的表面到掩蔽元件的距离在所述设置期间是大体上恒定的)。
方面18.一种物品，包括：根据方面12至17所述的方法中任一种的产品。
方面19.根据前述方面中任一项所述的物品或方法，其中当根据CIE1976颜色空间在给定的照明条件下在约-15度至180度或约-15度和+60度的第一观察角度测量时，光学元件具有按照从光学元件的中间区域测量的第一颜色测量值，该第一颜色测量值具有坐标L1*和a1*及b1*，并且光学元件具有按照从光学元件的区域A测量的第二颜色测量值，该第二颜色测量值具有坐标L2*和a2*及b2*，其中ΔE*ab＝[(L1*-L2*)2+(a1*–a2*)2+(b1*-b2*)2]1/2，其中第一颜色测量值和第二颜色测量值之间的ΔE*ab大于约2.2，或者任选地ΔE*ab大于约3、或者任选地大于4、或者任选地大于5，第一结构颜色和第二结构颜色彼此不同。
方面20.根据前述方面中任一项所述的物品或方法，其中当根据CIE1976颜色空间在给定的照明条件下在约-15度至180度或约-15度和+60度的第一观察角度测量时，光学元件具有按照从光学元件的区域A测量的第一颜色测量值，该第一颜色测量值具有坐标L1*和a1*及b1*，并且光学元件具有按照从光学元件的区域B测量的第二颜色测量值，该第二颜色测量值具有坐标L2*和a2*及b2*，其中第一颜色测量值和第二颜色测量值之间的ΔE*ab小于约3，其中ΔE*ab＝[(L1*-L2*)2+(a1*–a2*)2+(b1*-b2*)2]1/2，或者任选地ΔE*ab小于约2.2，第一结构颜色和第二结构颜色是相同的或大体上相同的。
方面21.根据前述方面中任一项所述的物品，其中当根据CIE 1976颜色空间在给定的照明条件下在约-15度至180度或约-15度和+60度的第一观察角度测量时，光学元件具有按照从光学元件的区域A测量的第一颜色测量值，该第一颜色测量值具有坐标L1*和a1*及b1*，并且光学元件具有按照从光学元件的中间区域测量的第二颜色测量值，该第二颜色测量值具有坐标L2*和a2*及b2*，其中当在L*a*b*系统中的测量值和分配值对于L*、a*或b*坐标中的至少一个相差至少5百分比、或者对于L*、a*或b*坐标中的至少一个相差至少10百分比时，第一结构颜色和第二结构颜色彼此不同(例如，在色相、明暗度、色度、色系坐标、虹彩色类型或其任何组合中的至少一种上不同，或者在色相、明暗度和色度中的至少一种上不同)。
方面22.根据方面中任一项所述的物品或方法，其中光学元件在物品的外表面上并且从物品的外表面可见，或者光学元件在物品的内表面上并且从物品的内表面可见。
方面23.根据前述方面中任一项所述的物品或方法，其中光学元件是单层反射体、单层滤光体、多层反射体或多层滤光体。
方面24.根据前述方面中任一项所述的物品或方法，其中光学元件包括至少一个层，任选地其中至少一个层包括至少一个组成层，任选地其中至少一个层包括至少一个反射层，任选地其中至少一个层包括至少一个组成层和至少一个反射层。
方面25.根据前述方面中任一项所述的物品或方法，其中光学元件是无机光学元件、有机光学元件或混合的无机光学元件/有机光学元件。
方面26.根据前述方面中任一项所述的物品或方法，其中有机光学元件具有由有机材料制成的至少一个层，任选地其中至少一个层由非金属材料或非金属氧化物材料制成，任选地其中至少一个层由聚合物材料(任选地合成聚合物材料)制成，任选地其中至少一个层由不包括金属或金属氧化物的有机材料制成，任选地其中至少一个层由不包括金属或金属氧化物的聚合物(任选地合成聚合物材料)制成。
方面27.根据前述方面中任一项所述的物品或方法，其中光学元件具有2个至20个组成层，并且其中任选地，每个组成层具有为待反射的波长的约四分之一波长的厚度。
方面28.根据前述方面中任一项所述的物品或方法，其中组成层中的每一个组成层具有不同的折射率。
方面29.根据前述方面中任一项所述的物品或方法，每个组成层具有至少10纳米的厚度(任选地至少30纳米、任选地至少40纳米、任选地至少50纳米、任选地至少60纳米的厚度，任选地从约10纳米至约100纳米、或从约30纳米至约80纳米、或从约40纳米至约60纳米的厚度)。
方面31.根据前述方面中任一项所述的物品或方法，其中光学元件具有约100纳米至约700纳米或约200纳米至约500纳米的厚度。
方面32.根据前述方面中任一项所述的物品或方法，其中至少一个组成层由选自金属或金属氧化物的材料制成。
方面33.根据方面中任一项所述的物品或方法，其中至少一个组成层由金属制成。
方面34.根据前述方面中任一项所述的物品或方法，其中金属选自由以下组成的组：钛、铝、银、锆、铬、镁、硅、金、铂及其组合。
方面35.根据前述方面中任一项所述的物品或方法，其中组成层中的至少一个组成层包括选自由钛、铝、银、锆、铬、镁、硅、金、铂、铌组成的组的金属，这些金属中的任何一种的氧化物，及其组合。
方面36.根据前述方面中任一项所述的物品或方法，其中组成层中的至少一个组成层由选自由以下组成的组的材料制成：二氧化硅、二氧化钛、硫化锌、氟化镁、五氧化二钽及其组合。
方面37.根据前述方面中任一项所述的方法和/或物品，其中物品的表面由选自以下材料的材料制成：热塑性聚合物、热固性聚合物、弹性体聚合物、硅氧烷聚合物、天然橡胶和合成橡胶；复合材料，包括用碳纤维和/或玻璃增强的聚合物；天然皮革；天然石材；瓷质材料；陶瓷材料、金属材料、玻璃材料及其组合。
方面39.根据前述方面中任一项所述的方法和/或物品，其中热塑性材料包括一种或更多种热塑性聚氨酯、热塑性聚醚、热塑性聚酯、热塑性聚酰胺、热塑性聚烯烃、其热塑性共聚物或其组合。
方面40.根据前述方面中任一项所述的方法和/或物品，其中至少一个组成层还包括纹理化的表面，并且纹理化的表面和光学元件赋予第一结构颜色、第二结构颜色或两者。
方面41.根据前述方面中任一项所述的方法和/或物品，其中物品的表面是纹理化的表面，其中至少一个组成层在纹理化的表面上，并且基底的纹理化的表面以及光学元件赋予第一结构颜色、第二结构颜色或两者。
方面42.根据前述方面中任一项所述的方法和/或物品，其中纹理化的表面包括多于一个轮廓特征和平坦的平面区(flat planar area)，其中轮廓特征在纹理化的表面的平坦区(flat area)上方延伸，任选地其中轮廓特征的尺寸、轮廓特征的形状、多于一个轮廓特征之间的间距与光学元件组合产生第一结构颜色、第二结构颜色或两者，任选地其中对于特定区，轮廓特征相对于彼此处于无规的位置中，任选地其中轮廓特征之间的间距被设定为减少轮廓特征关于物品的第一结构颜色、第二结构颜色或两者彼此干涉的失真效应，任选地其中轮廓特征和平坦区导致光学元件的至少一个层具有跨过纹理化的表面的波状样貌结构，其中在相邻的轮廓特征之间存在平面区域，该平面区域与纹理化的表面的平坦的平面区成平面，其中平面区域具有相对于轮廓特征的尺寸以赋予第一结构颜色、第二结构颜色或两者，任选地其中轮廓特征和平坦区导致光学元件的每一层具有跨过纹理化的表面的波状样貌结构。
方面43.根据前述方面中任一项所述的物品和/或方法，其中轮廓特征的高度为约50微米至250微米，任选地其中轮廓特征的长度和宽度中的至少一个小于250微米，或者轮廓特征的长度和宽度两者均小于250微米。
方面44.根据前述方面中任一项所述的物品和/或方法，其中轮廓特征的至少一个尺寸在纳米范围内，而至少一个其他尺寸在微米范围内。
方面45.根据前述方面中任一项所述的物品和/或方法，其中纳米范围为约10纳米至约1000纳米，而微米范围为约5微米至250微米。
方面46.根据前述方面中任一项所述的物品和/或方法，其中轮廓特征的长度和宽度中的至少一个在纳米范围内，而轮廓特征的长度和宽度中的另一个在微米范围内。
方面47.根据前述方面中任一项所述的物品和/或方法，其中轮廓特征的长度和宽度中的至少一个在纳米范围内，并且另一个在微米范围内，其中高度为约250纳米至250微米。
方面48.根据前述方面中任一项所述的物品和/或方法，其中轮廓特征的空间取向是周期性的。
方面49.根据前述方面中任一项所述的物品和/或方法，其中轮廓特征的空间取向是半随机图案或设定的图案。
方面50.根据前述方面中任一项所述的物品和/或方法，其中光学元件的层的表面是大体上三维平坦的平面表面或三维平坦的平面表面。
方面51.根据前述方面中任一项所述的方法和/或物品，其中当从间隔至少15度的不同视角观察时，第一结构颜色和第二结构颜色独立地呈现出单色相组或色相或者多种不同的色相组或色相。
方面52.根据前述方面中任一项所述的方法和/或物品，其中物品是纤维。
方面53.根据前述方面中任一项所述的方法和/或物品，其中物品是纱线，任选地单丝纱线。
方面54.根据前述方面中任一项所述的方法和/或物品，其中物品是轧件(rolledgood)。
方面55.根据前述方面中任一项所述的方法和/或物品，其中物品是纺织品。
方面56.根据前述方面中任一项所述的方法和/或物品，其中物品是针织纺织品。
方面57.根据前述方面中任一项所述的方法和/或物品，其中物品为非编织纺织品。
方面58.根据前述方面中任一项所述的方法和/或物品，其中物品是合成皮革。
方面59.根据前述方面中任一项所述的方法和/或物品，其中物品是膜。
方面60.根据前述方面中任一项所述的方法和/或物品，其中物品是鞋类物品、鞋类的部件、服装物品、服装的部件、运动装备物品或运动装备的部件。
方面61.根据前述方面中任一项所述的方法和/或物品，其中物品是鞋类物品。
方面62.根据前述方面中任一项所述的方法和/或物品，其中物品是鞋类物品的鞋底部件。
方面63.根据前述方面中任一项所述的方法和/或物品，其中物品是鞋类物品的泡沫鞋底夹层部件(foam midsole component)。
方面64.根据前述方面中任一项所述的方法和/或物品，其中物品是鞋类物品的鞋面部件。
方面65.根据前述方面中任一项所述的方法和/或物品，其中物品是鞋类物品的针织鞋面部件。
方面66.根据前述方面中任一项所述的方法和/或物品，其中物品是用于鞋类物品的非编织合成皮革鞋面。
方面67.根据前述方面中任一项所述的方法和/或物品，其中物品是包括一定体积的流体的囊，其中囊具有第一囊壁，第一囊壁具有第一囊壁厚度，其中第一囊壁对于20密耳的平均壁厚度具有对氮气的15cm3/m2·atm·天或更小的气体透过率。
方面68.根据前述方面中任一项所述的方法和/或物品，其中物品是囊，并且光学元件任选地在囊的内表面上，或者任选地光学元件在囊的外表面上。
方面69.根据任一前述方面所述的方法和/或物品，其中第一结构颜色、第二结构颜色、两者的任何组合独立地对于具有20/20视敏度和正常色视觉的观察者来说在距囊约1米的距离处是可见的。
方面70.根据任一前述方面所述的方法和/或物品，其中第一结构颜色和/或第二结构颜色是具有完全虹彩色的多色相的结构颜色。
方面71.根据任一前述方面所述的方法和/或物品，其中第一结构颜色和/或第二结构颜色具有具有有限的虹彩色的多色相的结构颜色。
方面72.根据前述方面所述的方法和/或物品，其中第一结构颜色和第二结构颜色是具有有限的虹彩色的多色相，使得当在相同角度赋予的结构颜色中的每一种的色相，或者其中每种颜色在每个可能的观察角度可见并且独立地被分配给选自由红黄蓝(RYB)色轮上的原色、二次色和三次色组成的组的单色相时，所有分配的色相都落入单色相组中，并且单色相组包括选自以下的两种色相：红色、红橙色、橙色、橙黄色、黄色、黄绿色、绿色、绿蓝色、蓝色、蓝紫色、紫色和紫红色。
方面73.根据方面72所述的方法和/或物品，其中，在单色相组中，第一结构颜色和第二结构颜色的色相在RYB色轮上直接相邻(色相是类似的色相)。
方面74.根据方面72所述的方法和/或物品，其中单色相组是以下中的一种：a)红色和红橙色；b)红橙色和橙色；c)橙色和橙黄色；d)橙黄色和黄色；e)黄色和黄绿色；f)黄绿色和绿色；g)绿色和绿蓝色；h)绿蓝色和蓝色；i)蓝色和蓝紫色；j)蓝紫色和紫色；k)紫色和紫红色；以及l)紫红色和红色。
方面75.根据方面72所述的方法和/或物品，其中，在单色相组中，第一结构颜色和第二结构颜色的色相在RYB色轮上彼此不直接相邻(色相是不类似的)。
方面76.根据方面72所述的方法和/或物品，其中单色相组是以下中的一种：a)红色和橙色；b)红橙色和橙黄色；c)黄色和绿色；d)黄绿色和绿蓝色；e)绿色和蓝色；f)绿蓝色和蓝紫色；g)蓝色和紫色；h)蓝紫色和紫红色；i)紫色和红色；以及j)紫红色和红橙色。
方面77.根据方面72所述的方法和/或物品，其中单色相组是以下中的一种：a)红色和橙黄色；b)红橙色和黄色；c)橙色和黄绿色；d)黄橙色和绿色；e)黄色和绿蓝色；f)黄绿色和蓝色；g)绿色和蓝紫色；h)绿蓝色和紫色；i)蓝色和紫红色；j)蓝紫色和红色；k)紫色和红橙色；以及l)紫红色和橙色。
方面78.根据方面72所述的方法和/或物品，其中单色相组是以下中的一种：a)红色和黄色；b)红橙色和黄绿色；c)橙色和绿色；d)橙黄色和绿蓝色；e)黄色和蓝色；f)黄绿色和蓝紫色；g)绿色和紫色；h)绿蓝色和紫红色；i)蓝色和红色；j)蓝紫色和红橙色；k)紫色和橙色；以及l)紫红色和橙黄色。
方面79.根据方面72所述的方法和/或物品，其中单色相组是以下中的一种：a)红色和黄绿色；b)红橙色和绿色；c)橙色和绿蓝色；d)橙黄色和蓝色；e)黄色和蓝紫色；f)黄绿色和紫色；g)绿色和紫红色；h)绿蓝色和红色；i)蓝色和红橙色；j)蓝紫色和橙色；k)紫色和橙黄色；以及l)紫红色和黄色。
方面80.根据方面72所述的方法和/或物品，其中单色相组是互补的一对色相，任选地其中互补的一对色相包括a)红色和绿色；b)红橙色和绿蓝色；c)橙色和蓝色；d)橙黄色和蓝紫色；e)黄色和紫色；以及f)黄绿色和紫红色。
方面81.根据前述方面所述的方法和/或物品，其中第一结构颜色和第二结构颜色中的至少一种为非彩色颜色，任选地其中非彩色颜色是黑色、灰色或白色。
现在已经大体上描述了本公开内容的实施方案，将更详细地描述关于实施方案的另外的论述。
本公开内容不限于所描述的特定实施方案，并且因此当然可以改变。本文使用的术语仅用于描述特定实施方案的目的，而不意图是限制性的，因为本公开内容的范围将仅由所附的权利要求限制。
当提供值的范围时，在该范围的上限和下限之间的每一个中间值(以下限单位的十分之一为单位，除非上下文另有明确指示)以及该陈述的范围中的任何其他陈述的值或中间值被包含在本公开内容中。这些较小范围的上限和下限可以独立地被包括在较小的范围中，并且还被包含在本公开内容中，受制于所陈述的范围中任何特定排除的限值。当所陈述的范围包括限值中的一个或两个时，排除那些包括的限值中的任一个或两个的范围也被包括在本公开内容中。
在阅读本公开内容时对本领域技术人员来说将明显的是，本文描述和示出的单独的实施方案中的每一个具有离散的部件和特征，这些部件和特征可以在不脱离本公开内容的范围或精神的情况下与其他若干实施方案中的任一个的特征容易地分离或组合。任何叙述的方法可以以所叙述的事件的顺序或以逻辑上可能的任何其他顺序来进行。
除非另有说明，否则本公开内容的实施方案将采用本领域技术范围内的材料科学技术、化学技术、纺织技术、聚合物化学技术及类似技术。这样的技术在文献中被充分解释。
除非另有定义，否则本文使用的所有技术术语和科学术语具有与材料科学、化学、纺织、聚合物化学及类似领域的领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。尽管与本文描述的方法和材料类似或等同的方法和材料可以用于本公开内容的实践或测试中，但是本文描述了合适的方法和材料。
如在说明书和所附的权利要求中使用的，单数形式“一(a)”、“一(an)”和“该(the)”可以包括复数指示物，除非上下文另有明确指示。因此，例如，提及“一个支撑物”包括多于一个支撑物。在本说明书和所附的权利要求中，将提及许多术语，这些术语应被定义为具有以下含义，除非相反的意图是明显的。
本公开内容提供了使用光学元件在物品的不同区域中呈现出不同结构颜色的物品(例如，结构着色的物品)，其中光学元件在这些区域中的至少两个区域中具有不同结构(例如，横向横截面结构)。光学元件(例如，单层反射体、单层滤光体、多层反射体或多层滤光体)被设置在物品上并且具有区域A、中间区域和区域B。中间区域被设置在区域A和区域B之间。区域A邻近中间层的一个侧面并且区域B邻近中间区域的另一个侧面。区域A和区域B具有相同的结构颜色(例如，第二结构颜色)，并且中间区域具有不同的结构颜色(例如，第一结构颜色)。每个对应的结构颜色是至少部分地通过光学效应诸如通过可见波长的光的散射、折射、反射、干涉和/或衍射而产生的可见颜色(例如，对于具有20/20视敏度和正常色视觉的人在相同照明条件下从距物品约1米的距离处)。来自每个区域的结构颜色可以是单色相的或多色相的(例如，完全虹彩色的、有限的虹彩色)。以这种方式，包括光学元件的物品可以提供可以是图案化的或随机的有吸引力的视觉颜色。光学元件可以被并入到物品的一个或更多个部件上，例如，当物品是鞋类物品时，被并入在鞋类物品的鞋面或鞋底上。
光学元件的每个区域包括至少一个层(例如，组成层、反射层)，其中每个区域中的层的数量相同。例如，光学元件的区域A具有十个层，并且光学元件的区域B包括十个层。此外，光学元件的中间区域具有十个层。区域A和区域B的对应层的平均厚度相同或大体上相同(例如，约90百分比、约95百分比、或约99百分比或更大)。区域A的横向横截面和区域B的横向横截面相同或大体上相同，但是不同于中间区域的横向横截面。中间区域以及区域A和区域B的不同尺寸可以有助于第一结构颜色和第二结构颜色的差异。
关于短语“对应层”，该短语指的是针对每个区域同时形成的层(例如，区域A的第一层和区域B的第一层是对应层；区域B的第三层和中间区域的第三层是对应层；等等)。区域A、区域B和中间层中的每个对应层是连续的，并且由相同的材料制成，但是至少两个不同区域中的平均厚度是不同的。短语“非对应层”指的是在不同时间和/或使用允许在光学元件的一个区域中而不在光学元件的另一个区域中形成层的技术(例如，掩蔽)而形成的一个或更多个层。虽然提及四个区域，但预期多于一个区域，并且可以包括10个至100个至1000个或更多个，这取决于物品和期望的效应，其中不同的区域可以存在于不同的横向横截面区处。
光学元件的区域A、中间区域和区域B中的每个对应层基本上由相同的材料组成或者是相同的材料。竖直相邻的层可以由不同的材料制成。材料可以是无机(例如，金属氧化物)材料、有机材料(例如，聚合物)或无机材料和有机材料的混合物。此外，竖直相邻的层可以由无机材料、有机材料或无机材料和有机材料的混合物制成(例如，第一层由金属氧化物制成，第二层由聚合物制成，并且第三层由金属氧化物制成，或类似的)。
如本文陈述的，光学元件的中间区域赋予物品第一结构颜色，并且光学元件的区域A和区域B赋予物品第二结构颜色。当从相同的观察角度观察时，第一结构颜色和第二结构颜色的色相、明暗度、色度或者色相、明暗度和色度的任何组合是不同的。
通常，中间区域的独立于存在的任何层(如果存在的话)的每个单独层跨过整个区域具有大约相同的厚度或大体上相同的厚度。在区域A和区域B中的独立于存在的任何层(如果存在的话)的每个单独层可以具有这样的厚度，该厚度在沿着层的长度的不同部位处分别从层的邻近中间区域的过渡边缘到第一边界部位或第二边界部位不同。在一些方面中，沿着区域A和区域B的一些长度，厚度是相同的，但在沿着该长度的部分(例如，阶梯状图案)处将改变。通常，更靠近中间区域的过渡边缘的厚度大于沿着分别朝向第一边界部位和第二边界部位移动的层的长度的厚度，但是在一些构造中，在沿着长度的一部位处的厚度可以更厚，尽管沿着整个长度的趋势更薄。在方面中，区域A和区域B可以具有从中间区域的过渡边缘的倾斜的设计、逐渐变细的设计或阶梯状的设计(例如横向横截面)，使得层向下趋向于物品的表面，并且厚度总体上减小。在层从中间区域向下趋向的部位处，该层比该层终止于表面上(或者终止于另一个层上，如果在一些方面中存在另一个层)的部位处更厚。
在横向横截面图中，例如，当层在区域A和区域B中朝向基底的表面向下倾斜时，中间区域可以表现为在区域A和区域B之间的平台。区域A的横向横截面和区域B的横向横截面相同或大体上相同(例如，结构上非常相似，使得区域A和区域B赋予相同的结构颜色)，其中中间区域被设置在它们之间。
通常，光学元件可以包括一个或更多个层(例如，组成层、反射层)。还如本文描述的，光学元件可以任选地包括纹理化的表面，诸如纹理化的层和/或纹理化的结构。任选地，光学元件可以包括一个或更多个层(例如，保护层及类似层)，以向光学元件提供一种或更多种特性(例如，更好的磨损特性、更好的粘附特性及类似特性)。
光学元件可以以多种方式被设置在表面上。例如，光学元件可以被设置在表面上，使得光学元件的层中的每一个层平行于表面或大体上平行于表面(例如，“成直线”设置)。换句话说，光学元件的层的长度和宽度界定平面，而层的厚度是最小的尺寸。在另一个实例中，光学元件的层中的每一个层垂直于表面或大体上垂直于表面。在任一构造中，光学元件可以产生美学上令人愉悦的外观。
在本公开内容的一种或更多种实施方案中，物品的表面包括光学元件，并且任选地是纹理化的表面，其中光学元件和任选的纹理化的表面两者有助于所赋予的结构颜色(例如，单色相的、多色相的、虹彩色类型)。换句话说，当相同的光学元件被设置在非纹理化的表面上时，非纹理化的表面的结构颜色与纹理化的表面的结构颜色在色相、明暗度、色度、颜色空间坐标和虹彩色类型中的至少一种上不同，或者结构颜色仅在虹彩色类型上不同。取决于设计，任选的纹理化的表面可以被设置在光学元件和表面之间，或者可以是光学元件的一部分。本文提供了另外的细节。
在实施方案中，结构颜色(例如，第一结构颜色、第二结构颜色)不与颜料和/或染料组合使用。在另一个方面中，结构颜色可以与颜料和/或染料组合使用，但是结构颜色不是与颜料和/或染料相同的颜色，这意味着单独的结构颜色以及与颜料和/或染料组合的结构颜色在至少一种颜色参数或特性(例如，色相、明暗度、色度、颜色空间坐标、虹彩色类型等)上彼此不同。在这点上，结构颜色是纹理化的表面、光学元件和/或颜料和/或染料的产物。在实施方案中，结构颜色可以与颜料和/或染料组合使用，以相对于颜料和/或染料的颜色增强颜料和/或染料的颜色，或者增强与颜料和/或染料相关联的色相、明暗度、色度或其他颜色性质。在方面中，结构颜色仅由光学元件的层而不是由颜料和/或染料赋予。在方面中，结构颜色仅由光学元件的层而不是由纹理化的表面赋予。在方面中，结构颜色仅由光学元件的层而不是由颜料和/或染料或纹理化的表面赋予。
物品可以是制造的物品或物品的部件。制造的物品可以包括鞋类、服装(例如，衬衫、运动衫、裤子、短裤、手套、眼镜、袜子、带沿帽、便帽、夹克、内衣)、容装物(例如，背包、包)和用于家具(例如，椅子、长沙发、车辆座椅)的装饰用品、床上用品(例如，床单、毛毯)、桌布、毛巾、旗臶、帐篷、帆以及降落伞、或这些物品中的任何一个的部件。另外，光学元件可以与纺织品或其他制品一起使用或者可以被设置在纺织品或其他制品上，这些纺织品或其他制品诸如击打设备(例如，球棒、球拍、棍棒、球棍、高尔夫球杆、桨等)、运动装备(例如，高尔夫球袋、棒球和足球手套、英式足球限制结构)、防护装备(例如，垫、头盔、防护件、帽舌、面罩、护目镜等)、机车装备(例如，自行车、摩托车、滑板、汽车、卡车、船、冲浪板、雪橇、滑雪板等)、用于多种运动的球或冰球、钓鱼或狩猎装备、家具、电子装备、建筑材料、眼睛防护物、钟表、珠宝及类似物。
物品的表面可以是平坦的表面或大体上平坦的表面(例如，可以包括小于约1毫米的样貌结构特征)。物品的表面可以为非平坦的或者不是大体上非平坦的(例如，包括大于约1毫米的对赋予光学颜色没有贡献的样貌结构特征(例如，随机的或图案化的))。
物品可以是鞋类物品。鞋类物品可以被设计为用于多种用途，诸如体育用途、运动用途、军事用途、工作相关用途、娱乐用途或休闲用途。主要地，鞋类物品意图在未铺砌的表面(部分或全部)上户外使用，诸如在包括草、草皮、砾石、沙子、尘土、粘土、泥浆、路面及类似物中的一种或更多种的地面上户外使用，无论是作为运动表演表面还是作为一般户外表面。然而，鞋类物品对于室内应用，诸如例如包括尘土比赛表面的室内运动(例如，带有尘土内场的室内棒球场)也可以是合意的。
特别地，鞋类物品可以被设计为用于室内体育活动或户外体育活动，诸如国际足球(football)/英式足球(soccer)、高尔夫、美式橄榄球、英式橄榄球、棒球、跑步、田径、自行车(例如，公路自行车和山地自行车)及类似体育活动。鞋类物品可以任选地包括附着摩擦力元件(traction element)(例如，凸耳、防滑件、鞋钉和钉子以及胎面图案)，以在柔软的表面和光滑的表面上提供附着摩擦力，其中本公开内容的部件可以在附着摩擦力元件之间或在附着摩擦力元件之中使用或应用，并且任选地在附着摩擦力元件的侧面上但是在附着摩擦力元件的接触地面或表面的表面上使用或应用。防滑件、鞋钉和钉子通常被包括在设计为用于运动(诸如国际足球/英式足球、高尔夫、美式橄榄球、英式橄榄球、棒球及类似运动)的鞋类中，这些运动经常在未铺砌的表面上进行。凸耳和/或增强的胎面图案通常被包括在鞋类(包括设计为用于在恶劣户外条件(诸如越野跑、徒步旅行和军事用途)下使用的靴子)中。
特别地，物品可以是服装物品(即，服装)。服装物品可以是为运动活动或休闲活动设计的服装物品。服装物品可以是被设计成提供保护免于因素(例如，风和/或雨)或免于冲击的服装物品。
特别地，物品可以是运动装备物品。运动装备物品可以被设计为用于室内体育活动或户外体育活动，诸如国际足球/英式足球、高尔夫、美式橄榄球、英式橄榄球、棒球、跑步、田径、自行车(例如，公路自行车和山地自行车)及类似体育活动。
图1A-图1M图示出了包括本公开内容的结构(例如，光学元件、任选地纹理化的表面)的鞋类、服装、运动装备、容装物、电子装备和视觉防护物。该结构可以包括呈“成直线”构造和/或“在其侧面”构造的光学元件。包括光学元件的结构由散列的区12A’/12M’-12A”/12M’表示。提供结构的位置仅仅是为了指示结构可以被定位的一个可能的区。此外，在一些图中图示出了两个位置并且在其他图中图示出了一个位置，但是这仅仅是为了说明的目的，因为制品可以包括一个或多于一个结构，其中大小和位置可以基于制品来确定。位于每个制品上的结构可以代表数字、字母、符号、设计、徽标、图形标记、图标、商标或类似物。
图1N(a)和图1N(b)图示出了包括鞋底结构104和鞋面102的鞋类物品100的透视图和侧视图。包括光学元件的结构由122a和122b表示。鞋底结构104被固定到鞋面102并且当穿着鞋类物品100时鞋底结构104在足部和地面之间延伸。鞋底结构104的主要元件是鞋底夹层114和鞋外底112。鞋底夹层114被固定到鞋面102的下部区，并且可以由聚合物泡沫或另一种合适的材料形成。在其他构造中，鞋底夹层114可以并入进一步减弱力、增强稳定性或影响足部的运动的流体填充室、板、调节器和/或其他元件。鞋外底112被固定到鞋底夹层114的下表面，并且可以由例如被纹理化以赋予附着摩擦力的耐磨的橡胶材料形成。鞋面102可以由多种元件(例如，鞋带、鞋舌、鞋领)形成，这些元件组合以提供用于牢固地且舒适地接收足部的结构。虽然鞋面102的构造可以显著地变化，但是多种元件通常界定鞋面102内用于相对于鞋底结构104接收足部并固定足部的空腔(void)。鞋面102内的空腔的表面被成形以容纳足部并且可以在足部的脚背区和脚趾区上、沿着足部的内侧面和外侧面、在足部下并且围绕足部的足跟区延伸。鞋面102可以由缝合或结合在一起的一种或更多种材料制成，所述材料诸如纺织品、聚合物泡沫、皮革、合成皮革及类似物。尽管鞋底结构104和鞋面102的这种构造提供了可以与鞋面结合使用的鞋底结构的实例，但是还可以利用鞋底结构104和/或鞋面102的多种其他常规的构造或非常规的构造。因此，鞋底结构104和/或鞋面102的构造和特征可以显著地变化。
图1O(a)和图1O(b)图示出了包括鞋底结构134和鞋面132的鞋类物品130的透视图和侧视图。包括光学元件的结构由136a和136b/136b'表示。鞋底结构134被固定到鞋面132并且当穿着鞋类物品130时鞋底结构134在足部和地面之间延伸。鞋面132可以由多种元件(例如，鞋带、鞋舌、鞋领)形成，这些元件组合以提供用于牢固地且舒适地接收足部的结构。虽然鞋面132的构造可以显著地变化，但是多种元件通常界定鞋面132内用于相对于鞋底结构134接收足部并固定足部的空腔。鞋面132内的空腔的表面被成形以容纳足部并且可以在足部的脚背区和脚趾区上、沿着足部的内侧面和外侧面、在足部下并且围绕足部的足跟区延伸。鞋面132可以由缝合或结合在一起的一种或更多种材料制成，所述材料诸如包括天然皮革和合成皮革的纺织品、模制的聚合物部件、聚合物泡沫及类似材料。
鞋底结构134的主要元件是鞋前部部件142、鞋跟部件144和鞋外底146。鞋前部部件142和鞋跟部件144中的每一个被直接地或间接地固定到鞋面132的下部区，并且由包封流体的聚合物材料形成，该流体可以是气体、液体或凝胶。例如，在行走和跑步期间，鞋前部部件142和鞋跟部件144在足部和地面之间压缩，从而减弱地面反作用力。也就是说，鞋前部部件142和鞋跟部件144被充注并且可以用流体加压以缓冲足部。鞋外底146被固定到鞋前部部件142和鞋跟部件144的下部区，并且可以由被纹理化以赋予附着摩擦力的耐磨的橡胶材料形成。鞋前部部件142可以由一种或更多种聚合物(例如，一个或更多个聚合物膜的层)制成，这些聚合物形成包含诸如气体的流体的多于一个室。多于一个室可以是独立的或流体互连的。类似地，鞋跟部件144可以由一种或更多种聚合物(例如，一个或更多个聚合物膜的层)制成，这些聚合物形成包含诸如气体的流体并且还可以是独立的或流体互连的多于一个室。在一些构造中，鞋底结构134可以包括泡沫层，例如，该泡沫层在鞋面132和鞋前部部件142和鞋跟部件144中的一个或两个之间延伸，或者泡沫元件可以位于鞋前部部件142和鞋跟部件144的下部区中的凹陷部(indentation)内。在其他构造中，鞋底结构132可以并入例如进一步减弱力、增强稳定性或影响足部的运动的板、调节器、鞋帮元件(lastingelement)或运动控制构件。尽管鞋底结构134和鞋面132的所描绘的构造提供了可以与鞋面结合使用的鞋底结构的实例，但是还可以利用鞋底结构134和/或鞋面132的多种其他常规的构造或非常规的构造。因此，鞋底结构134和/或鞋面132的构造和特征可以显著地变化。
图1O(c)是描绘鞋面132和鞋跟部件144的A-A的横截面图。光学元件136b可以被设置在鞋跟部件144的外壁上，或者可选择地或任选地光学元件136b’可以被设置在鞋跟部件144的内壁上。
图1P(a)和图1P(b)图示出了包括附着摩擦力元件168的鞋类物品160的透视图和侧视图。包括光学元件的结构由172a和172b表示。鞋类物品160包括鞋面162和鞋底结构164，其中鞋面162被固定到鞋底结构164。鞋底结构164可以包括鞋头板166a、中间板166b和鞋跟板166c中的一个或更多个。板可以包括一个或更多个附着摩擦力元件168，或者附着摩擦力元件可以被直接应用于鞋类物品的面向地面的表面。如图1P(a)和图1P(b)所示，附着摩擦力元件168是防滑件，但是附着摩擦力元件可以包括凸耳、防滑件、鞋钉和钉子以及胎面图案，以在柔软的表面和光滑的表面上提供附着摩擦力。通常，防滑件、鞋钉和钉子通常被包括在设计为用于运动(诸如国际足球/英式足球、高尔夫、美式橄榄球、英式橄榄球、棒球以及类似运动)的鞋类中，而凸耳和/或增强的胎面图案通常被包括在鞋类(未示出)(包括设计为用于在恶劣户外条件(诸如越野跑、徒步旅行和军事用途)下使用的靴子)中。鞋底结构164被固定到鞋面162并且当穿着鞋类物品160时鞋底结构164在足部和地面之间延伸。鞋面162可以由多种元件(例如，鞋带、鞋舌、鞋领)形成，这些元件组合以提供用于牢固地且舒适地接收足部的结构。虽然鞋面162的构造可以显著地变化，但是多种元件通常界定鞋面162内用于相对于鞋底结构164接收足部并固定足部的空腔。鞋面162内的空腔的表面被成形以容纳足部并且在足部的脚背区和脚趾区上、沿着足部的内侧面和外侧面、在足部下并且围绕足部的足跟区延伸。鞋面162可以由缝合或结合在一起的一种或更多种材料制成，所述一种或更多种材料诸如包括天然皮革和合成皮革的纺织品、模制的聚合物部件、聚合物泡沫及类似物。在未描绘的其他方面中，鞋底结构164可以并入进一步减弱力、增强稳定性或影响足部的运动的泡沫、一个或更多个流体填充室、板、调节器或其他元件。尽管鞋底结构164和鞋面162的所描绘的构造提供了可以与鞋面结合使用的鞋底结构的实例，但是还可以利用鞋底结构164和/或鞋面162的多种其他常规的构造或非常规的构造。因此，鞋底结构164和/或鞋面162的构造和特征可以显著地变化。
图1Q(a)-图1Q(e)图示出了包括鞋面176的多种构造的示例性运动鞋类物品的另外的视图。图1Q(a)是示例性运动鞋类物品的分解透视图，示出了鞋内底174、鞋面176、任选的鞋底夹层或任选的楦板177和鞋外底178，它们可以采取板的形式。包括光学元件的结构由175a-175d表示。图1Q(b)是示例性的运动鞋类物品的俯视图，其指示被构造成接收穿着者的足部的开口183以及可以包括光学元件182的踝部鞋领181。踝部鞋领被配置成在穿着期间围绕穿着者的踝部定位，并且任选地可以包括缓冲元件。还图示出了示例性运动鞋类物品的外侧面180和内侧面179。图1Q(c)是图1Q(b)中描绘的鞋类物品的后视图，示出了可以包括光学元件185的任选的鞋跟夹184。图1Q(d)示出了示例性运动鞋类物品的侧视图，该示例性运动鞋类物品任选地还可以包括鞋舌186、鞋带188、鞋包头189、鞋跟稳定器190、诸如徽标191的装饰元件和/或鞋带192的鞋眼以及鞋头区193a、鞋跟区193b和鞋面前片193c。在一些方面中，鞋跟稳定器190可以由一层针织的织物、编织的织物或非编织的织物、天然或合成皮革、膜或其他鞋的鞋面材料覆盖。在一些方面中，鞋眼192被形成为一个连续件；然而，它们还可以包括单独围绕单个孔眼或多于一个孔眼的若干单独的件或缆线。包括光学元件的结构由187a-187e表示。虽然未描绘，但是光学元件可以存在于鞋眼192和/或鞋带188上。在一些构造中，鞋底结构可以包括鞋底结构，诸如在部分或大体上所有的鞋底夹层中具有缓冲元件的鞋底夹层，并且光学元件可以被设置在鞋底结构的面向外的侧面上，包括鞋底夹层的面向外的侧面。图1Q(e)是另一种示例性运动鞋类物品的侧视图。在某些方面中，鞋面可以包括一个或更多个容纳元件194，诸如从在示例性运动鞋类物品的内侧面和外侧面的部分上的鞋带结构延伸至鞋底结构的顶部的线材、缆线或模制的聚合物部件，以提供将足部锁定到鞋底结构，其中容纳元件可以具有设置在其上面向外的侧面上的光学元件(未示出)。在一些构造中，延条(未示出)可以跨过咬合线195的一部分或全部存在。
现在已经大体上描述了本公开内容的实施方案，提供另外的细节。如本文已经描述的，结构颜色可以包括许多颜色中的一种。如由观察者感知的物品的“颜色”可以不同于物品的实际颜色，这是因为由观察者感知的颜色通过以下决定：由于光学元件的存在的物品的实际颜色(例如，离开物品的表面的光的颜色)，该光学元件可以吸收、折射、干涉或以其他方式改变由物品反射的光；观察者的视敏度；观察者检测到由物品反射的光的波长的能力；感知眼睛和大脑的特性；用于照明物品的光(例如，阳光、白炽灯、荧光及类似光)的强度和类型以及诸如物品的环境的色彩的其他因素。结果，如由观察者感知的物体的颜色可能不同于物品的实际颜色。
常规地，通过将有色材料诸如颜料或染料施加到物体来赋予人造物体非结构颜色。非结构着色的材料由分子(例如，发色团)组成，这些分子吸收除特定波长以外的所有波长的光，并且将未吸收的波长反射回，或者吸收并发射特定波长的光。在非结构颜色中，是未被吸收的和/或发射的波长的光赋予物品颜色。因为赋予颜色的性质是由于分子的化学结构引起，因此去除或消除颜色的唯一方式是去除分子或改变它们的化学结构。
虽然“结构颜色”在自然界中被发现，但最近，向人造物体赋予“结构颜色”的方法已经得到发展。结构颜色是至少部分地由微观结构化的表面(microscopicallystructured surface)产生的颜色，这些微观结构化的表面干涉接触表面的可见光。结构颜色是由产生光学现象的物理结构引起的颜色，光学现象包括光的散射、折射、反射、干涉和/或衍射。在一些方面中，结构颜色可以由这些光学现象中的一种或更多种组合吸收或发射而引起。例如，赋予结构颜色的光学现象可以包括多层干涉、薄膜干涉、折射、色散、光散射、包括米氏(Mie)散射和衍射，包括衍射光栅。由于结构颜色是由物理结构产生的，所以破坏或改变物理结构可以消除或改变所赋予的颜色。通过破坏物理结构诸如通过研磨物品或使物品熔融来消除颜色的能力可以促进有色材料的回收和再利用有色材料。在本文描述的多个方面中，当结构着色的区域被约30勒克斯的阳光、白炽灯或荧光照射时，赋予物品的外表面的区域的结构颜色对于具有20/20视敏度和正常色视觉的观察者来说在距物品约1米的距离处是可见的。在一些这样的方面中，结构着色的区域的尺寸为至少1平方厘米。
如本文描述的，与仅由颜料和/或染料产生的颜色不同，结构颜色至少部分地由光学元件产生。结构着色的物品的色彩可以仅由于结构颜色引起(即，物品、物品的着色部分、或物品的着色的外层可以大体上不含颜料和/或染料)。在另一个方面中，光学元件可以赋予“组合的颜色”，其中“组合的颜色”可以被描述为具有结构颜色分量和非结构颜色分量。例如，结构颜色可以与颜料和/或染料组合使用，以改变结构颜色的全部或一部分，形成组合的颜色。在组合的颜色中，当在没有非结构颜色分量的情况下观察时，结构颜色分量赋予具有第一颜色的结构颜色，并且当在没有结构颜色分量的情况下观察时，非结构颜色分量赋予第二颜色，其中第一颜色和第二颜色在诸如色相、明暗度、色度、颜色空间坐标、虹彩色类型等的颜色性质或特性中的至少一种上不同，或者在色相或色度上不同。此外，在此方面中，当一起观察时，第一颜色和第二颜色组合以形成第三组合的颜色，该第三组合的颜色在至少一种颜色性质或特性上不同，或者在色相和色度上不同于第一颜色或第二颜色，例如，通过变换光学元件的反射光谱。
在另一个方面中，光学元件可以赋予“修饰的颜色”，其中“修饰的颜色”可以被描述为具有结构颜色分量和修饰的分量。在修饰的颜色中，当在没有修饰的分量的情况下观察时，结构颜色分量赋予具有特定色相和/或色度的结构颜色，并且当在没有结构颜色分量的情况下观察时，修饰的分量不赋予任何颜色、色相或色度。此外，在此方面中，当一起观察时，修饰的分量可以扩大、缩小或变换由结构颜色分量反射的光的波长的范围。
在仍另一个方面中，光学元件可以赋予“修饰的组合的颜色”，其中“修饰的组合的颜色”可以被描述为具有具有第一颜色的结构颜色分量、具有第二颜色的非结构颜色分量、以及不赋予颜色而是用于扩大、缩小或变换由结构颜色分量和非结构颜色分量形成的组合的颜色所反射的光的波长的范围的修饰的分量。
在一个方面中，本文公开的结构颜色分量、组合的颜色分量或修饰的颜色分量是不透明的；也就是说，它阻止光穿过任何应用它们的物品。此外，在此方面中，大部分波长的光被结构颜色分量、组合的颜色分量或修饰的颜色分量的一层或更多层吸收，其中仅窄带的光反射到最大反射波长附近。
“色相”通常用于描述基于可见光的主波长可辨别的颜色的性质，并且通常使用诸如品红色、橙色、黄色、绿色、青色、蓝色、靛蓝色、紫罗兰色等的术语来描述，或者可以描述为与这些颜色中的一个相关(例如，相似或不相似)。颜色的色相通常被认为独立于颜色的强度或亮度。例如，在蒙塞尔色系中，颜色的性质包括色相、明暗度(亮度)以及色度(颜色纯度)。特定的色相通常与可见光谱中的特定的波长范围相关联：约750纳米至635纳米的范围与红色相关联，约635纳米至590纳米的范围与橙色相关联，约590纳米至560纳米的范围与黄色相关联，约560纳米至520纳米的范围与绿色相关联，约520纳米至490纳米的范围与青色相关联，约490纳米至450纳米的范围与蓝色相关联，并且约450纳米至400纳米的范围与紫罗兰色相关联。
在本文描述的多个方面中，当结构着色的区域被约30勒克斯的阳光、白炽灯或荧光照射时，赋予物品的外表面的区域的结构颜色的一种或更多种色相对于具有20/20视敏度和正常色视觉的观察者来说在距物品约1米的距离处是可见的。类似地，具有20/20视敏度和正常色视觉的观察者，当在这些条件下观察两个结构着色的区域时(其中两个区域在同一物品上，或者两个区域单独地在不同的物品上)，可以确定赋予两个区域的色相是相同还是不同。此外，具有20/20视敏度和正常色视觉的观察者，当在这些条件下但以两个不同视角观察一个结构着色的区域时，可以确定赋予该区域的色相是相同还是不同。
当在结构颜色的上下文中使用时，基于物品的结构着色的部分吸收和反射(例如，线性地和非线性地)的光的波长，人们可以表征结构着色的物品(即，已经通过将光学元件并入到物品中被结构着色的物品)的色相。虽然光学元件可以赋予第一结构颜色，但是任选的纹理化的表面和/或底漆层的存在可以改变结构颜色。诸如涂层或透明元件的其他因素可以进一步改变所感知的结构颜色。结构着色的物品的色相可以包括本文描述的色相中的任何一种以及任何其他色相或色相的组合。
结构颜色可以被称为“单色相”或“多色相”或“具有完全虹彩色的多色相”或“具有有限的虹彩色的多色相”。
如本文使用的，单色相的结构颜色指的是这样的结构颜色，其中当观察角度或照明角度在彼此间隔至少15度(诸如，从30度至45度、从45度至60度、从60度至75度，等等)的两个或更多个不同角度之间或之中变化时，结构颜色的色相不变化(例如，看起来不在色相之间变换)或者不显著地变化(例如，变化约10百分比或更少、或约5百分比或更少、或约1百分比或更少)。以这种方式，单色相的结构颜色的色相可以被描述为非角度依赖性的，并且单色相的颜色被理解为不是如本文描述的虹彩色或者不具有有限的虹彩色或完全的虹彩色。许多不同的颜色名称、色系和色轮可以用于描述色相。单色相的结构颜色的明暗度(亮度)或色度(色相的纯度)、或明暗度和色度两者可以是角度依赖性的，或者可以为非角度依赖性的。例如，结构颜色可以是单色相的非角度依赖性结构颜色，其中单色相的明暗度和色度不随着观察角度或照明角度变化而变化或不显著地变化。可选择地，结构颜色可以是单色相的非角度依赖性结构颜色，其中明暗度、色度或明暗度和色度两者随着观察角度或照明角度的变化而变化或显著地变化。
如本文使用的，多色相的结构颜色指的是这样的结构颜色，其中随着观察角度或照明角度在彼此间隔至少15度(诸如，从30度至45度、从45度至60度、从60度至75度，等等)的两个或更多个不同角度之间或之中变化，结构颜色的色相变化(例如，看起来在色相之间变换)或者显著地变化(例如，变化约90百分比、约95百分比、或约99百分比)。以这种方式，多色相的结构颜色可以被描述为角度依赖性的，并且多色相的结构颜色被理解为虹彩色或者具有有限的虹彩色或完全的虹彩色，如此处描述的。例如，多色相的结构颜色可以显示出不同的色相(例如，随着观察角度或照明角度的变化，所赋予的色相在2种、3种、4种、5种、6种或更多种不同色相之间/之中变化)。由多色相的结构颜色呈现的每种单独的色相可以是原色，诸如品红色、黄色或青色，或者红色、黄色或蓝色，或者可以是二次色相，诸如橙色、绿色或紫色，或者可以是三次色相，诸如红橙色或橙红色。由多色相的结构颜色呈现的单独的色相的明暗度、色度或明暗度和色度两者可以是角度依赖性的，这意味着单独的色相的明暗度、色度或明暗度和色度两者随着观察角度或照明角度的变化而变化。由多色相的结构颜色呈现的单独的色相的明暗度、色度或明暗度和色度两者可以为非角度依赖性的，这意味着单独的色相的明暗度、色度或明暗度和色度两者不随着观察角度或照明角度的变化而变化或者不显著地变化。
多色相的结构颜色可以基于它们显示的虹彩色类型来分类。多色相的结构颜色可以是具有完全虹彩色的多色相的结构颜色，这意味着随着观察角度或照明角度的变化，它看起来按照顺序(从最短波长到最长波长，或从最长波长到最短波长)显示所有或几乎所有可见光的色相，提供“彩虹”效应。如本文使用的，具有有限的虹彩色的多色相的结构颜色被理解为指的是随着观察角度或照明角度在彼此间隔至少15度的两个或更多个不同角度之间或之中变化，在有限数量的单独色相之间(在2种色相、3种色相或4种不同色相之间)变化的多色相的结构颜色。因此，具有有限的虹彩色的多色相的结构颜色不呈现出“彩虹”效应，而是仅呈现出少数几种色相，并且与具有完全虹彩色的多色相的结构颜色和单色相的结构颜色区分开。
由具有有限的虹彩色的多色相的结构颜色呈现的多种色相中的单独的色相可以在色轮上彼此相邻(例如，多种色相可以包括蓝色和蓝紫色，并且在蓝色和蓝紫色之间变化，或者在蓝绿色、蓝色和蓝紫色之中变化)。可选择地，由具有有限的虹彩色的多色相的结构颜色呈现的多种色相中的单独的色相可以包括在色轮上彼此不直接相邻的色相，使得与在色轮上的赋予的色相直接相邻的一些色相被省略或“跳过”(例如，多种赋予的色相可以包括橙红色和黄绿色，并且在橙红色和黄绿色之间变化，或者多种赋予的色相可以包括橙红色、橙色和黄绿色)。在具有有限的虹彩色的多色相的结构颜色中，有限数量的多种色相中的每种单独的色相可以仅在几个观察角度或照明角度(例如，约10度至90度或约10度至120度或约10度至60度)观察。例如，第一色相(例如，蓝色)可以在360度半径内的大部分(例如，约1度至300度或约1度至200度)观察角度或照明角度被呈现出，而第二色相(例如，蓝紫色)或第二色相和/或第三色相(例如，蓝绿色)可以在360度半径内的少数(例如，约10度至90度或约10度至120度或约10度至60度)观察角度或照明角度被呈现出。在度数半径小于360度的另一个实例中，第一色相(例如，蓝色)可以在特定度数半径内的大部分(例如，度数的约50百分比至90百分比(例如，当度数半径为180时，约90度至162度)，或度数的约50百分比至80百分比、或约50百分比至70百分比、或约60百分比至90百分比、或约70百分比至90百分比)观察角度或照明角度被呈现出，而第二色相(例如，蓝紫色)或第二色相和/或第三色相(例如，蓝绿色)可以在特定度数半径内的少数(例如，度数的约1百分比至49百分比、或度数的约10百分比至35百分比、或约10百分比至25百分比)观察角度或照明角度被呈现出。
当由具有有限的虹彩色的多色相的结构颜色赋予的多种色相包括在色轮上彼此不直接相邻的一种或更多种色相时，由于位于色轮上的在赋予的色相之间的色相被省略或“跳过”且不被赋予，随着观察角度或照明角度变化，结构颜色可以从第一色相突然变换到(例如，在观察角度的小变化(例如，小于15度、小于10度、小于5度)的情况下而迅速地变化)到第二色相。例如，对于呈现出橙红色和黄绿色的色相的具有有限的虹彩色的多色相的结构颜色，当观察角度或照明角度在360半径(或其他特定半径，例如180度)内变化时，不赋予橙红色和黄绿色之间的多于一种中间色相，诸如橙色、黄橙色和黄色，以及橙红色和黄绿色在任一侧上的色相，诸如红色、红橙色等(表示具有比橙红色短的波长的光的颜色的色相)和绿色、绿黄色、绿色、蓝色等(表示具有比黄绿色长的波长的光的颜色的色相)。
在方面中，当由具有有限的虹彩色的多色相的结构颜色赋予的多种色相包括在色轮上彼此直接相邻的一种或更多种色相时，随着观察角度或照明角度变化，结构颜色可以从第一色相突然变换(例如，在观察角度的小变化(例如，小于15度、小于10度、小于5度)的情况下而迅速地变化)到第二色相。在另一个方面中，当由具有有限的虹彩色的多色相的结构颜色赋予的多种色相包括在色轮上彼此直接相邻的一种或更多种色相时，随着观察角度或照明角度变化，结构颜色可以从第一色相逐渐变换(例如，在观察角度的长(例如，大于15度、大于20度、大于30度)的变化中变化)到第二色相。
类似地，结构颜色的其他性质，诸如颜色的亮度、颜色的饱和度以及颜色的纯度以及其他，可以大体上相同，而与观察角度或照明角度无关，或者可以根据观察角度或照明角度而变化。结构颜色可以具有无光泽的外观、有光泽的外观、或金属色外观、或其组合。
如上文论述的，结构着色的物品的颜色(包括色相)(例如，包括结构颜色的物品)可以根据观察或照明结构着色的物品的角度而变化。可以通过使用恒定的光照条件以多种角度观察物品或照明物品来确定物品的一种色相或更多种色相。如本文使用的，照明“角度”或观察“角度”是从正交于表面的轴线或平面测量的角度。观察角度或照明角度可以被设定在约0度和180度之间。观察角度或照明角度可以被设定为0度、15度、30度、45度、60度和-15度，并且颜色可以使用色度计或分光光度计(例如，由Konica,Minolta等制造的)来测量，该色度计或分光光度计聚焦于物品的特定区以测量颜色。观察角度或照明角度可以设置为0度、15度、30度、45度、60度、75度、90度、105度、120度、135度、150度、165度、180度、195度、210度、225度、240度、255度、270度、285度、300度、315度、330度和345度，并且颜色可以使用色度计或分光光度计来测量。在仅使用结构颜色着色的、可以呈现出具有有限的虹彩色的多色相的结构颜色的多色相的物品的特定实例中，当在0度、15度、30度、45度、60度以及-15度测量时，针对物品测量的色相由以下组成：以这些测量角度中的三个测量角度的“蓝色”、以这些测量角度中的两个测量角度的“蓝绿色”和以这些测量角度中的一个测量角度的“紫色”。
存在用于定义颜色坐标系和为颜色分配颜色空间坐标的多种方法学。一个实例是L*a*b*颜色空间，其中，对于给定的照明条件，L*是亮度值，并且a*和b*是基于CIE坐标的颜色对立维度的值(CIE 1976颜色空间或CIELAB)。在实施方案中，当在选自0度、15度、30度、45度、60度和-15度的所测量的观察角度或照明角度中的三个或更多个所测量的观察角度或照明角度针对物品测量的颜色的变化在L*a*b*数值范围(CIE 1976颜色空间)的a*或b*坐标的总数量值范围的约10％内或约5％内时，具有结构颜色的结构着色的物品可以被认为具有“单一”颜色。
两个颜色测量值之间的差异可以在CIELAB空间中基于两种颜色的颜色坐标之间的差异来进行数学描述。例如，第一测量值具有坐标L1*、a1*和b1*，并且第二测量值具有坐标L2*、a2*和b2*。在CIELAB数值范围上这两个测量值之间的总差异可以被表示为ΔE*ab，ΔE*ab被计算如下：ΔE*ab＝[(L1*-L2*)2+(a1*-a2*)2+(b1*-b2*)2]1/2。一般来说，如果两种颜色具有小于或等于1的ΔE*ab，则颜色的差异对于人眼而言是感知不到的，并且如果两种颜色具有大于100的ΔE*ab，则颜色被认为是对立的颜色，而约2-3或3或更大的ΔE*ab被认为是对于大多数人类可感知的颜色差异的阈值。
在方面中，如果第一结构颜色(例如，赋予第一区段或物品)和第二结构颜色(例如，赋予第二区段或物品)具有大于2.2、大于3、大于4、大于5或大于10的ΔE*ab，则它们可以被认为是不同的结构颜色。在另一个方面中，如果第一结构颜色(例如，赋予第一区段)和第二结构颜色(例如，赋予第二区段)具有小于约3或小于2.2的ΔE*ab，则它们可以被认为是相同的结构颜色。
在另一个方面中，当在跨过选自0度、15度、30度、45度、60度和-15度的所测量的观察或照明角度的三个或更多个所测量的观察角度或照明角度的测量值对之间的ΔE*ab小于3或小于2.2时，第一区段可以被认为具有“单一”颜色。在又一个方面中，当至少一对测量值之间的ΔE*ab大于2.2、大于3、大于4、大于5或大于10时，第一区段可以被认为是多色相的，其中测量值在选自0度、15度、30度、45度、60度和-15度的三个或更多个观察角度或照明角度中的每一个角度获取。在方面中，第一区段通过赋予2种不同的结构颜色可以是多色相的，通过赋予3种不同的结构颜色可以是多色相的，或者通过赋予4种不同的结构颜色可以是多色相的，每种结构颜色在不同的观察角度或照明角度(例如，间隔约15度或更大)。
在CIELAB空间中，基于ΔE*ab计算的可感知的颜色差异的阈值为约2-3，并且观察者对颜色的感知取决于观察者的生理、观察条件及类似因素，观察第一结构颜色和第二结构颜色的个体观察者可能无法检测到这两种结构颜色是不同的，而基于ΔE*ab计算，或者基于它们的a*坐标、它们的b*坐标或它们的a*坐标和b*坐标之间的差异，这两种结构颜色可以被认为是不同的。
类似地，通过根据CIE 1976颜色空间在给定的照明条件下测量，在两个不同角度的结构颜色可以被认为大体上彼此对应。照明条件可以是在垂直于光学元件的水平面(例如，平行于光学元件的层的平面)的约-15度至180度或约-15度和60度的单个观察角度。可以获得在380纳米至625纳米的波长范围内的在具有坐标L1*和a1*及b1*的第一观察角度的第一颜色测量值。另外，可以获得在第一波长值内的在具有坐标L2*和a2*及b2*的第一观察角度的第二颜色测量值。结构颜色可以以不同方式进行比较。在上文描述的一种方法中，ΔE*ab＝[(L1*-L2*)2+(a1*–a2*)2+(b1*-b2*)2]1/2可以用于比较第一颜色测量值和第二颜色测量值。当第一颜色测量值和第二颜色测量值之间的ΔE*ab可以小于或等于约3，或者任选地，第一颜色测量值和第二颜色测量值之间的ΔE*ab可以小于或等于约2.2时，第一结构颜色和第二结构颜色可以被认为是相同的或大体上不可区分的。如果ΔE*ab大于3，那么第一结构颜色和第二结构颜色是不同的。
在另一个方面中，波长范围、至少一个峰或一组峰的最小反射率百分比独立于光学元件上的入射光的角度。结构颜色独立于观察角度。可选择地，波长范围、至少一个峰或一组峰的最小反射率百分比取决于光学元件上的入射光的角度。结构颜色取决于观察角度。
结构颜色的观察角度的独立性或依赖性可以被确定。在第一观察角度，结构颜色是第一结构颜色，并且在第二观察角度，结构颜色是第二结构颜色。第一结构颜色和第二结构颜色可以相同或不同。在其相应的观察角度的第一结构颜色和第二结构颜色的相似性或差异可以根据CIE 1976颜色空间在给定的照明条件下在约-15度至180度或约-15度和+60度且彼此间隔至少15度的两个观察角度确定。可以获得在具有坐标L1 *和a1 *及b1 *的第一观察角度的第一颜色测量值。可以获得在具有坐标L2 *和a2 *及b2 *的第二观察角度的第二颜色测量值。ΔE*ab，如上文和此处描述的，ΔE*ab＝[(L1*-L2*)2+(a1*–a2*)2+(b1*-b2*)2]1/2，可以用于关联在其观察角度的第一结构颜色和第二结构颜色。当在第一颜色测量值和第二颜色测量值之间的ΔE*ab小于或等于约2.2，或者任选地在第一颜色测量值和第二颜色测量值之间的ΔE*ab小于或等于约3时，那么第一结构颜色和第二结构颜色对普通观察者来说是相同的或不可区分的。当在第一颜色测量值和第二颜色测量值之间的ΔE*ab大于3，或者任选地其中在第一颜色测量值和第二颜色测量值之间的ΔE*ab大于或等于约4或5或10时，第一结构颜色和第二结构颜色被认为是可区分的或不同的。
颜色数值范围的另一个实例是CIELCH颜色空间，其中，对于给定的照明条件，L*是亮度值，C*是色度值，并且h°表示作为角度测量值的色相。在方面中，当在选自0度、15度、30度、45度、60度和-15度的所测量的观察角度或照明角度中的三个或更多个所测量的观察角度或照明角度针对第一区段测量的色相与针对第二区段测量的色相在CIELCH颜色空间的h°角度坐标方面相差小于10度或相差小于5度时，第一结构颜色(例如，使用光学元件赋予第一区段或物品)和第二结构颜色(例如，使用光学元件赋予第二区段或物品)可以被认为具有相同的颜色或色相。在另外的方面中，当在选自0度、15度、30度、45度、60度和-15度的所测量的观察角度或照明角度中的三个或更多个所测量的观察角度或照明角度针对第一区段测量的色相与针对第二区段测量的色相在CIELCH颜色空间的h°角度坐标方面相差至少25度或至少45度时，第一结构颜色(例如，赋予第一区段或物品)和第二结构颜色(例如，赋予第二区段或物品)可以被认为具有不同的颜色或色相。在另一个方面中，当光学元件的所有区在如本文定义的CIELCH颜色空间中具有相同的颜色时，光学元件可以说是单色相的，或者当光学元件的至少两个区在CIELCH颜色空间中具有不同的颜色时，光学元件可以是多色相的或多色的。
用于表征颜色的另一个系统包括“PANTONE”匹配系统(Pantone LLC，Carlstadt，美国新泽西州)，该系统提供视觉颜色标准系统，以提供准确的方法用于选择、指定、散播和匹配穿过任何介质的颜色。在实例中，当在选自0度、15度、30度、45度、60度和75度的三个或更多个所测量的观察角度或照明角度针对每个光学元件测量的颜色在一定数量的邻近标准值内，例如在20个邻近PANTONE标准值内时，可以说第一光学元件和第二光学元件具有相同的颜色。在可选择的方面中，当在选自0度、15度、30度、45度、60度和75度的三个或更多个所测量的观察角度或照明角度针对每个光学元件测量的颜色在一定数量的邻近标准值之外，例如至少20个邻近PANTONE标准值或更远时，可以说第一光学元件和第二光学元件具有不同的颜色。在另一个方面中，当光学元件的所有区具有如本文定义的相同的PANTONE颜色时，可以说光学元件是单色相的，或者当光学元件的至少两个区具有不同的PANTONE颜色时，光学元件可以是多色相的或多色的。
颜色数值范围的另一个实例是Natural Color
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或NCS，它建立在人类生理视觉的原理上并且通过使用颜色相似关系来描述颜色。NCS基于这样的前提，即人类视觉系统由六种基本的色觉组成，或者是可能难以用其他颜色在感知上定义的颜色。这些颜色由以下三对组成：(i)黑色(S)和白色(W)的无彩色(achromatic color)，(ii)红色(R)和绿色(G)的相对原色对，以及(iii)黄色(Y)和蓝色(B)的相对原色对。在NCS中，由人眼可以感知到的任何颜色都可以类似于两种无彩色颜色和最多两种非对立的原色。因此，例如，感知的颜色可以与红色和蓝色具有相似性，但是与红色和绿色不具有相似性。对颜色的NCS描述对于属于材料的表面的颜色是有用的，只要表面不是荧光的、半透明的、发光的或类似的；NCS不包含表面的其他视觉性质，诸如例如光泽和纹理。
NCS颜色空间是由平坦的圆组成的三维模型，其中四种原色依次位于0度、90度、180度和270度。例如，如果黄色为0度，则红色为90度，蓝色为180度，并且绿色为270度。白色表示在圆的上方，并且黑色表示在下方，使得在黑/白(灰度)轴线和圆上的任何点之间形成色相三角形。
百分比“黑度”(s)在NCS中被定义为颜色与基本颜色黑色的相似性。百分比“色度”(c)表示与色相三角形中最饱和颜色的相似性。同时，NCS中的“色相”(φ)表示一种颜色与一种或至多两种非对立原色的相似性。黑度和色度相加达到的值小于或等于100百分比；任何剩余值被称为颜色的“白度”(w)。在一些情况下，NCS可以用于进一步描述“饱和度”(m)，即依据色度和白度确定的从0至1的值(例如，m＝c/(w+c))。NCS还可以用于描述“亮度”(v)，颜色是否包含更多的无彩色基本颜色黑色或白色的描述。纯黑色物品将具有0的亮度，并且纯白色物品将具有1的亮度。纯中性灰色(c＝0)具有由v＝(100-s)/100定义的亮度，而彩色首先与灰度的参考数值范围进行比较，并且然后计算灰色的亮度。
NCS符号采取通用形式sc-AφB，其中sc定义“细微差别(nuance)”，ss是百分比黑度，并且cc是指色度；A和B是与颜色相关的两种原色；并且φ是颜色落在A和B之间的量度。因此，具有相等量的黄色和红色的颜色(例如，橙色)可以被表示为使得AφB＝Y50R(例如，具有50百分比红色的黄色)，而具有相对多于黄色的红色的颜色被表示为使得AφB＝Y60R、Y70R、Y80R、Y90R或类似的。因此，具有相对低(10百分比)量的暗度和中等(50百分比)水平的色度的相等量的黄色和红色的颜色将被表示为1050-Y50R。在该系统中，没有原色组分的中性颜色由sc-N表示，其中sc以与非中性颜色相同的方式定义，并且N指示中性，而纯色将具有诸如例如3050-B的符号(对于具有30百分比暗度和50百分比色度的蓝色)。符号前面的大写字母“S”指示，值存在于NCS 1950标准中，这是一组简化的样品。截至2004年，NCS系统包含1950种标准颜色。
在ASTM E2970–15“通过自然颜色系统(NCS)指定颜色的标准实施规程(StandardPractice for Specifying Color by the Natural Colour System)”中对NCS进行了更全面描述。尽管NCS是基于人类感知的，并且其他颜色数值范围诸如CIELAB或CIELCH空间可以基于物体的物理性质，但NCS和CIE三色刺激值是可相互转换的。
在实例中，当在选自0度、15度、30度、45度、60度和-15度的三个或更多个所测量的观察角度或照明角度针对每个光学元件测量的颜色在一定数量的邻近标准值内，例如在20个邻近NCS值内时，由区域A和中间区域赋予的第一颜色可以被认为是相同的颜色。在另一个实例中，当在选自0度、15度、30度、45度、60度和-15度的三个或更多个所测量的观察角度或照明角度，两种颜色的测量值在一定数量的邻近标准值之外，例如，比至少20个邻近NCS值更远时，两种颜色可以被认为是不同的颜色。在另一个方面中，当两种颜色具有如本文定义的相同的NCS颜色时，两种颜色可以被认为是相同的，或者当两种颜色具有不同的NCS颜色时，两种颜色可以被认为是不同的。在仍另外的方面中，如果颜色在不同的所测量的观察角度或照明角度呈现出至少五种不同的如本文定义的NCS颜色，则可以说该颜色是完全虹彩色的。
在CIELAB空间中两个测量值和/或两种颜色(例如，由区域A和中间区域赋予的结构颜色或由区域A和区域B赋予的结构颜色)之间的颜色变化或差异可以用数学方法来确定。例如，第一测量值(例如，来自中间区域)具有坐标L1*、a1*和b1*，并且第二测量值(例如，来自区域A)具有坐标L2*、a2*和b2*。在CIELAB数值范围上这两个测量值之间的总差异可以被表示为ΔE*ab，ΔE*ab被计算如下：ΔE*ab＝[(L1*-L2*)2+(a1*-a2*)2+(b1*-b2*)2]1/2。一般来说，如果两种颜色(例如，由中间区域和区域A赋予的结构颜色)具有小于或等于1的ΔE*ab，则颜色的差异对于人眼而言是感知不到的，并且如果两种颜色(例如，来自中间区域和区域A的结构颜色)具有大于100的ΔE*ab，则颜色被认为是对立的颜色，而约2-3或者3或更大的ΔE*ab被认为是可感知的颜色差异的阈值。在某些实施方案中，当在选自0度、15度、30度、45度、60度和-15度的所测量的观察角度或照明角度的三个或更多个所测量的观察角度或照明角度之间的ΔE*ab小于2或小于3时，结构颜色(例如，第一结构颜色和/或第二结构颜色)可以被认为具有“单一”颜色。
关于结构颜色之间的可能差异，光学元件可以具有第一结构颜色和第二结构颜色。第一结构颜色和第二结构颜色可以不同。该差异可以在CIELAB空间中用数学方法确定。例如，第一测量值(例如，由光学元件的中间区域获得)具有坐标L1*、a1*和b1*，并且第二测量值(例如，由光学元件的区域A(不同结构颜色)或区域B(不同结构颜色)获得)具有坐标L2*、a2*和b2*。在CIELAB数值范围上这两个测量值之间的总差异可以被表示为ΔE*ab，ΔE*ab被计算如下：ΔE*ab＝[(L1*-L2*)2+(a1*-a2*)2+(b1*-b2*)2]1/2。一般来说，如果两种结构颜色具有小于或等于1的ΔE*ab，则颜色的差异对于人眼是感知不到的，并且如果两种结构颜色具有大于100的ΔE*ab，则颜色被认为是对立的颜色，而约2-3或大于3的ΔE*ab被认为是可感知的颜色差异的阈值，并且可以取决于感知结构颜色的人、照明条件以及类似物。第一结构颜色(例如，来自中间区域)和第二结构颜色(例如，来自区域A)可以不同，因为它们可以具有大于约2.2、大于约3、大于约4、大于约5或大于约10或更大的ΔE*ab。来自区域A和区域B的结构颜色可以相同或大体上相同，因为它们可以具有小于约3或小于约2的ΔE*ab。因为可感知的颜色差异的阈值为约2-3并且感知取决于感知的人、条件和类似物，所以第一结构颜色和第二结构颜色可以取决于情况在主观上相同或不同。
制造结构着色的物品的方法可以包括以“成直线”或“在其侧面”构造将光学元件设置(例如，定位、附连、附接、结合、紧固、接合、附加、连接、粘合)到物品(例如，鞋类物品、服装物品、运动装备物品等)上。物品包括部件，并且部件具有光学元件可以被设置在其上的表面。物品的表面可以由诸如热塑性材料或热固性材料的材料制成，如本文描述的。例如，物品具有包括热塑性材料(即，第一热塑性材料)的表面，例如部件的面向外的表面或部件的面向内的表面(例如，囊的面向外的表面或面向内的表面)。例如，光学元件可以被设置到热塑性材料上。光学元件被设置在其上的表面不是不透明的，并且对于从380纳米至740纳米中的光是半透明或透明的，例如，对于可见光谱中的光，该表面可以具有约30百分比或更大、约40百分比或更大或约50百分比或更大的最小百分比透光率。
在方面中，将包括热塑性材料的物品的第一表面的至少一部分的温度升高到处于或高于热塑性材料的蠕变松弛温度(Tcr)、维卡软化温度(Tvs)、热变形温度(Thd)和/或熔化温度(Tm)的温度，例如以使热塑性材料软化或熔化。温度可以被升高到处于或高于蠕变松弛温度的温度。温度可以被升高到处于或高于维卡软化温度的温度。温度可以被升高到处于或高于热变形温度的温度。温度可以升高到处于或高于熔化温度的温度。当物品的第一侧面的至少一部分的温度处于或高于升高的温度(例如，处于或高于热塑性材料的蠕变松弛温度、热变形温度、维卡软化温度或熔化温度)时，光学元件被附连到物品的第一侧面的至少一部分内的热塑性材料。在附连后，将热塑性材料的温度降低到低于其蠕变松弛温度的温度，以使热塑性材料至少部分地再固化。热塑性材料可以被主动地冷却(例如，去除升高温度的来源并且主动地冷却(例如，使较冷的气体邻近物品流动，降低热塑性材料的温度))或被动地冷却(例如，去除升高温度的来源并且允许热塑性层自身冷却)。
现在已经大体上描述了颜色和其他方面，提供了关于光学元件的另外的细节。如本文描述的，物品包括光学元件。图3图示出了具有设置在其上的光学元件410的物品400的横向横截面图(上)和俯视图(下)。俯视图(下图示)示出了物品的如由“G”和“R”表示的不同结构颜色(例如，第一结构颜色492和第二结构颜色494)的区。以“G”和“R”表示的区段对应于在图3的上部部分所示的横向横截面中的区段。区段“G”和“R”对应于分别由光学元件410的中间区域440以及区域A 420和区域B 450赋予的结构颜色，其中结构颜色的俯视图与正上方的横向横截面图中的物品的不同区一致(line-up)。
第二结构颜色494可以是不同结构颜色的共混物，第二结构颜色494可以是颜色的过渡区，或者第二结构颜色494可以是独立地可辨别的结构颜色。因此，当提及“第二结构颜色”时，它可能比单一结构颜色更复杂。区域A 420和区域B 450可以被设计成赋予期望的结构颜色。
图3中的每个区域420、440、450包括4个层。每个层可以独立地具有独立于其他层的厚度。每个层可以独立地由独立于其他层的材料制成。层的厚度和材料的组合至少部分地赋予第一结构颜色492(例如，中间区域440)或第二结构颜色494(例如，区域A 420和区域B 450)。
中间区域440、区域A 420和区域B 450具有对应层，因为层的数量是相同的，对应层的材料基本上由相同的材料组成(例如，它们是相同的材料，小于约1百分比、小于约2百分比、小于约3百分比或小于约5百分比的较少的污染物)或者是相同的材料(例如，约98百分比或更多或者约99百分比或更多)。竖直相邻的层可以具有相同或不同的厚度。
中间区域440具有堆叠的结构，其中每个对应层具有相同或相似的平均厚度(参见中间区域的横截面444)。取决于期望的设计，中间区域的长度442可以在微米范围到毫米范围到厘米范围或更大。通常，中间区域的长度442可以是约1000纳米至10000厘米、约1微米至1000厘米、约1微米至约10厘米。光学元件410的总体尺寸可以在微米到厘米范围内(例如，约1微米至10,000厘米或约1微米至约1000厘米或约1微米至约100厘米)。
关于区域A 420的结构，区域A 420的每一层从区域A 420的第一过渡边缘422到第一边界部位424逐渐变细，使得每一层在第一过渡边缘422处的厚度大于在第一边界部位424处的厚度。第一边界部位424是区域A 420中每一层的最薄厚度。类似地，区域B 450的每一层从区域B 450的第二过渡边缘452到第二边界部位454逐渐变细，使得每一层在第二过渡边缘452处的厚度大于在区域B 450中的第二边界部位454处的厚度。第二边界部位454是区域B 450中每一层的最薄厚度。从第一过渡边缘422或第二过渡边缘452分别到第一边界部位424或第二边界部位454的角度可以在不同的实施方案中变化，并且可以是陡急的(steep)或平缓的。第一边界部位524和第二边界部位454终止于物品的表面405。中间区域440是从第一过渡边缘422到第二过渡边缘452。
区域A 420和区域B 450中的对应层的材料基本上由相同的材料组成(例如，它们是相同的材料，小于约1百分比、小于约2百分比、小于约3百分比或小于约5百分比的较少的污染物)或者是相同的材料(例如，约98百分比或更多或者约99百分比或更多)，并且对应层的平均厚度相同或大体上相同(例如，约85百分比至99百分比或约90百分比至99百分比或约95百分比至99百分比相同)。取决于期望的设计，区域A的长度432和区域B的长度462可以在纳米到微米到微米到毫米的范围内或更大。通常，区域A的长度432和区域B的长度462可以是约100纳米至500毫米、约1微米至100毫米、约1微米至约100毫米。区域A的横截面434和区域B的横截面462相同或大体上相同(例如，在结构上相似以赋予相同的结构颜色或大体上相同(例如，约90百分比相同、约95百分比相同、约99百分比相同)的结构颜色)。
中间区域440的至少一个层具有层中间区域平均厚度，并且区域A 420的至少一个层具有层区域A平均厚度。层区域A平均厚度为层中间区域平均厚度的厚度的约5％至90％。类似地，区域B 450的至少一个层具有层区域B平均厚度。层中间区域平均厚度为层中间区域平均厚度的厚度的约5％至90％。
图4图示出了具有设置在其上的光学元件510的物品500的横向横截面图(上)和俯视图(下)。俯视图(下图示)示出了物品500的如由“G”和“R”表示的不同结构颜色(例如，第一结构颜色592和第二结构颜色594)的区。以“G”和“R”表示的区段对应于在图4的上部部分所示的横向横截面中的区段。区段“G”和“R”对应于分别由光学元件510的中间区域540以及区域A 520和区域B 540赋予的结构颜色，其中结构颜色的俯视图与正上方的横向横截面图中的物品的不同区一致。
第二结构颜色594可以是不同结构颜色的共混物，第二结构颜色594可以是颜色的过渡区，或者第二结构颜色594可以是独立地可辨别的结构颜色。因此，当提及“第二结构颜色”时，它可能比单一结构颜色更复杂。区域A 520和区域B 550可以被设计成赋予期望的结构颜色。
图4中的每个区域520、540、550包括3个层。每个层可以独立地具有独立于其他层的厚度。每个层可以独立地由独立于其他层的材料制成。层的厚度和材料的组合至少部分地赋予第一结构颜色592(例如，中间区域540)或第二结构颜色594(例如，区域A 520和区域B 540)。
中间区域540、区域A 520和区域B 550具有对应层，因为层的数量是相同的，对应层的材料基本上由相同的材料组成(例如，它们是相同的材料，小于约1百分比、小于约2百分比、小于约3百分比或小于约5百分比的较少的污染物)或者是相同的材料(例如，约98百分比或更多或者约99百分比或更多)。竖直相邻的层可以具有相同或不同的厚度。
中间区域540具有堆叠的结构，其中每个对应层具有相同或相似的平均厚度(参见中间区域的横截面544)。取决于期望的设计，中间区域的长度542可以在微米范围到毫米范围到厘米范围或更大。通常，中间区域的长度542可以是约1000纳米至10000厘米、约1微米至1000厘米、约1微米至约10厘米。光学元件510的总体尺寸可以在微米到厘米范围内(例如，约1微米至10,000厘米或约1微米至约1000厘米或约1微米至约100厘米)。
关于区域A 520的结构，区域A 520的每一层从区域A 520的第一过渡边缘522到第一边界部位524逐渐变细，使得每一层在第一过渡边缘522处的厚度大于在第一边界部位524处的厚度。第一边界部位524是区域A 520中每一层的最薄厚度。类似地，区域B 550的每一层从区域B 540的第二过渡边缘552到第二边界部位554逐渐变细，使得每一层在第二过渡边缘554处的厚度大于在区域B 540中的第二边界部位处的厚度。第二边界部位544是区域B 540中每一层的最薄厚度。从第一过渡边缘522或第二过渡边缘552分别到第一边界部位524或第二边界部位544的角度可以在不同的实施方案中变化，并且可以是陡急的或平缓的。第一边界部位524和第二边界部位544终止于物品的表面。中间区域540是从第一过渡边缘522到第二过渡边缘552。区域A的横截面534和区域B的横截面564相同或大体上相同(例如，在结构上相似以赋予相同的结构颜色或大体上相同(例如，约90百分比相同、约95百分比相同、约99百分比相同)的结构颜色)。
区域A 520和区域B 550中的对应层的材料基本上由相同的材料组成(例如，它们是相同的材料，小于约1百分比、小于约2百分比、小于约3百分比或小于约5百分比的较少的污染物)或者是相同的材料(例如，约98百分比或更多或者约99百分比或更多)，并且对应层的平均厚度相同或大体上相同(例如，约85百分比至99百分比或约90百分比至99百分比或约95百分比至99百分比相同)。取决于期望的设计，区域A的长度532和区域B的长度562可以在纳米到微米到微米到毫米的范围内或更大。通常，区域A的长度532和区域B的长度562可以是约100纳米至500毫米、约1微米至100毫米、约1微米至约100毫米。
中间区域540的至少一个层具有层中间区域平均厚度，并且区域A 520的至少一个层具有层区域A平均厚度。层区域A平均厚度为层中间区域平均厚度的厚度的约5％至90％。类似地，区域B 550的至少一个层具有层区域B平均厚度。层区域B平均厚度为层中间区域平均厚度的厚度的约5％至90％。
图5图示出了具有设置在其上的光学元件610的物品600的横向横截面图(上)和俯视图(下)。俯视图(下图示)示出了物品600的如由“G”和“R”表示的不同结构颜色(例如，第一结构颜色(G)692和第二结构颜色(R)694)的区。以“G”和“R”表示的区段对应于在图5的上部部分所示的横向横截面中的区段。区段“G”和“R”对应于分别由光学元件610的中间区域640以及区域A 620和区域B 650赋予的结构颜色，其中结构颜色的俯视图与正上方的横向横截面图中的物品的不同区一致。
第二结构颜色694可以是不同结构颜色的共混物，第二结构颜色694可以是颜色的过渡区，或者第二结构颜色694可以是独立地可辨别的结构颜色(例如，尽管这被称为“第二结构颜色”，但它可能比单一结构颜色更复杂)。区域A 620和区域B 650可以被设计成赋予期望的结构颜色。
图5中的每个区域620、640、650包括4个层。每个层独立地可以具有独立于其他层的厚度。每个层独立地可以由独立于其他层的材料制成。层的厚度和材料的组合至少部分地赋予第一结构颜色692(例如，中间区域620)或第二结构颜色694(例如，区域A 620和区域B 650)。
中间区域640、区域A 620和区域B 650具有对应层，因为层的数量是相同的，对应层的材料基本上由相同的材料组成(例如，它们是相同的材料，小于约1百分比、小于约2百分比、小于约3百分比或小于约5百分比的较少的污染物)或者是相同的材料(例如，约98百分比或更多或者约99百分比或更多)。
中间区域640具有堆叠的结构，其中每个对应层具有相同或相似的平均厚度(参见中间区域的横截面644)。竖直相邻的层可以具有相同或不同的厚度。取决于期望的设计，中间区域的长度642可以在微米范围到毫米范围到厘米范围或更大。通常，中间区域的长度可以是约1000纳米至10000厘米、约1微米至1000厘米、约1微米至约10厘米。光学元件610的总体尺寸可以在微米到厘米范围内(例如，约1微米至10,000厘米或约1微米至约1000厘米或约1微米至约100厘米)。
区域A 620具有区域A的横向横截面634，该区域A的横向横截面634是阶梯状横向横截面。类似地，区域B 640具有区域B的横向横截面664，该区域B的横向横截面664是阶梯状横向横截面。通常，区域A 620的层中的至少一个层以阶梯方式从区域A 620的第一过渡边缘622到第一边界部位624逐渐变细。区域A 620的层中的至少一个层不从第三边界部位626到第五边界部位628逐渐变细，使得从区域A 620的第三边界部位626到第五边界部位628的平均厚度大体上相同。从区域A 620的第五边界部位628到第七边界部位629，层的厚度逐渐变小。以这种方式，区域A 620具有阶梯状横向横截面。类似地，区域B 650的层中的至少一个层以阶梯方式从区域B 650的第二过渡边缘652到第二边界部位654逐渐变细。区域B 650的层中的至少一个层不从第四边界部位656到第六边界部位658逐渐变细，使得从区域B 650的第四边界部位656到第六边界部位658的平均厚度大体上相同。从区域B 650的第六边界部位658到第八边界部位659，层的厚度逐渐变小。
如图5中图示的，区域A 620的层中的每个层不从第三边界部位626到第五边界部位628逐渐变细，使得从区域A 620的第三边界部位626到第五边界部位628的每个单独层的平均厚度彼此独立地大体上相同。从区域A 620的每个层的第五边界部位628到区域A 620的每个层的第七边界部位629，每个层的厚度逐渐减小。类似地，区域B 650的层中的每个层不从第四边界部位656到第六边界部位658逐渐变细，使得从区域B 650的第四边界部位656到第六边界部位658的每个单独层的平均厚度彼此独立地大体上相同。从区域B 650的每个层的第六边界部位658到区域B 650的每个层的第八边界部位659，每个层的厚度逐渐减小。区域A的横截面634和区域B的横截面664相同或大体上相同(例如，在结构上相似以赋予相同的结构颜色或大体上相同(例如，约90百分比相同、约95百分比相同、约99百分比相同)的结构颜色)。
取决于期望的设计，区域A的长度632和区域B的长度662可以在纳米到微米到微米到毫米的范围内或更大。通常，区域A的长度632和区域B的长度662可以是约100纳米至500毫米、约1微米至100毫米、约1微米至约100毫米。
中间区域640的至少一个层具有层中间区域平均厚度，并且区域A 620的至少一个层具有层区域A平均厚度。层区域A平均厚度为层中间区域平均厚度的厚度的约5％至90％。类似地，区域B 650的至少一个层具有层区域B平均厚度。层区域B平均厚度为层中间区域平均厚度的厚度的约5％至90％。
图6图示出了具有设置在其上的光学元件710的物品700的横向横截面图(上)和俯视图(下)。俯视图(下图示)示出了物品700的如由“G”和“R”表示的不同结构颜色(例如，第一结构颜色(G)792和第二结构颜色(R)794)的区。以“G”和“R”表示的区段对应于在图6的上部部分所示的横向横截面中的区段。区段“G”和“R”对应于分别由光学元件710的中间区域740以及区域A 720和区域B 750赋予的结构颜色，其中结构颜色的俯视图与正上方的横向横截面图中的物品的不同区一致。
第二结构颜色792可以是不同结构颜色的共混物，第二结构颜色792可以是颜色的过渡区，或者第二结构颜色792可以是独立地可辨别的结构颜色(例如，尽管这被称为“第二结构颜色”，但它可能比单一结构颜色更复杂)。区域A 720和区域B 750可以被设计成赋予期望的结构颜色。
图6中的每个区域720、740、750包括4个层。每个层独立地可以具有独立于其他层的厚度。每个层独立地可以由独立于其他层的材料制成。层的厚度和材料的组合至少部分地赋予第一结构颜色(例如，中间区域)或第二结构颜色(例如，区域A和区域B)。
中间区域740、区域A 720和区域B 750具有对应层，因为层的数量是相同的，对应层的材料基本上由相同的材料组成(例如，它们是相同的材料，小于约1百分比、小于约2百分比、小于约3百分比或小于约5百分比的较少的污染物)或者是相同的材料(例如，约98百分比或更多或者约99百分比或更多)。
中间区域740具有堆叠的结构，其中每个对应层具有相同或相似的平均厚度(参见中间区域的横截面744)。竖直相邻的层可以具有相同或不同的厚度。取决于期望的设计，中间区域的长度742可以在微米范围到毫米范围到厘米范围或更大。通常，中间区域的长度742可以是约1000纳米至10000厘米、约1微米至1000厘米、约1微米至约10厘米。光学元件710的总体尺寸可以在微米到厘米范围内(例如，约1微米至10,000厘米或约1微米至约1000厘米或约1微米至约100厘米)。
区域A 720具有是单级阶梯状横向横截面的区域A的横向横截面734，因此，尽管其类似于图5中的结构，但存在差异。类似地，区域B 750具有区域B的横向横截面764，该区域B的横向横截面764是单级阶梯状横向横截面。通常，区域A 720的层中的至少一个层以阶梯方式从区域A 720的第一过渡边缘722到第一边界部位724逐渐变细。区域A 720的层中的至少一个层不从第三边界部位726到第一边界部位724逐渐变细，使得从区域A 720的第三边界部位726到第一边界部位724的平均厚度大体上相同。层的长度在第一边界部位724处停止，使得存在从物品700的层(除了邻近表面的层)到表面702的下降。区域A-基部部位A的高度729可以从物品700的顶层(或距物品700的表面最远的层)到表面705(基部部位A 728)测量(例如，该高度可以是约20纳米至500纳米或约20纳米至100纳米)。类似地，区域B 750的层中的至少一个层以单阶梯方式从区域B 750的第二过渡边缘752到第二边界部位754逐渐变细。区域B 750的层中的至少一个层不从第四边界部位756到第二边界部位754逐渐变细，使得从区域B 750的第四边界部位756到第二边界部位754的平均厚度大体上相同。
取决于期望的设计，区域A的长度732和区域B的长度762可以在纳米到微米到微米到毫米的范围内或更大。通常，区域A的长度732和区域B的长度762可以是约100纳米至500毫米、约1微米至100毫米、约1微米至约100毫米。
如图6中图示的，区域A 720的层中的每个层不从第三边界部位726到第一边界部位724逐渐变细，使得从区域A 720的第三边界部位726到第一边界部位724的每个单独层的平均厚度彼此独立地大体上相同。类似地，区域B 750的层中的每个层不从第四边界部位756到第二边界部位754逐渐变细，使得从区域B 750的第四边界部位756到第二边界部位754的每个单独层的平均厚度彼此独立地大体上相同。
中间区域740的至少一个层具有层中间区域平均厚度，并且区域A 720的至少一个层具有层区域A平均厚度。层区域A平均厚度为层中间区域平均厚度的厚度的约5％至90％。类似地，区域B 750的至少一个层具有层区域B平均厚度。层区域B平均厚度为层中间区域平均厚度的厚度的约5％至90％。
图7图示出了具有设置在其上的光学元件810的物品800的横向横截面图(上)和俯视图(下)。俯视图(下图示)示出了物品800的如由“G”和“R”表示的不同结构颜色(例如，第一结构颜色(G)892和第二结构颜色(R)894)的区。以“G”和“R”表示的区段对应于在图7的上部部分所示的横向横截面中的区段。区段“G”和“R”对应于分别由光学元件810的中间区域840以及区域A 820和区域B 850赋予的结构颜色，其中结构颜色的俯视图与正上方的横向横截面图中的物品的不同区一致。
第二结构颜色894可以是不同结构颜色的共混物，第二结构颜色894可以是颜色的过渡区，或者第二结构颜色894可以是独立地可辨别的结构颜色(例如，尽管这被称为“第二结构颜色”，但它可能比单一结构颜色更复杂)。区域A 820和区域B 850可以被设计成赋予期望的结构颜色。
图7中的每个区域820、840、850包括4个层。虽然区域A 820和区域B 850的每个层可以不延伸该区域的整个长度，但是区域A 820和区域B 850分别在第一过渡边缘822和第二过渡边缘852处具有四个层。每个层独立地可以具有独立于其他层的厚度。每个层独立地可以由独立于其他层的材料制成。层的厚度和材料的组合至少部分地赋予第一结构颜色892(例如，中间区域840)或第二结构颜色894(例如，区域A 820和区域B 850)。
中间区域840、区域A 820和区域B 850具有对应层，因为层的数量是相同的，对应层的材料基本上由相同的材料组成(例如，它们是相同的材料，小于约1百分比、小于约2百分比、小于约3百分比或小于约5百分比的较少的污染物)或者是相同的材料(例如，约98百分比或更多或者约99百分比或更多)。
中间区域840具有堆叠的结构，其中每个对应层具有相同或相似的平均厚度(参见中间区域的横截面844)。竖直相邻的层可以具有相同或不同的厚度。取决于期望的设计，中间区域的长度842可以在微米范围到毫米范围到厘米范围或更大。通常，中间区域的长度842可以是约1000纳米至10000厘米、约1微米至1000厘米、约1微米至约10厘米。光学元件810的总体尺寸可以在微米到厘米范围内(例如，约1微米至10,000厘米或约1微米至约1000厘米或约1微米至约100厘米)。
在图7中图示的区域A的横向横截面834和区域B的横向横截面864与参考图3描述的那些相似，主要区别在于层中的至少一个层的终止部位发生在不在物品的表面上的部位处。换句话说，一个层的终止部位(例如，层中的一个层上的第一端部)在另一个层上。参考图7，区域A 820的层中的至少一个层从第一过渡边缘822到所述层的第一边界部位824逐渐变细，使得第一端部824在第一边界部位824处具有区域A 820中每个层的最薄厚度，并且终止于表面805。一个或更多个其他层在该层终止于区域A 820中的另一个层上的位置处具有端部。类似地，区域B 850的层中的至少一个层从第二过渡边缘852到所述层的第二端部854逐渐变细，使得第二端部854在第二端部854处具有区域B 850中每个层的最薄厚度，并且终止于表面805。一个或更多个其他层在该层终止于区域B 850中的另一个层上的位置处具有端部。
在方面中，区域A 820的层中的至少一个层从区域A 820的第一过渡边缘822到第三边界部位(未示出)逐渐变细，使得该层在第一过渡边缘822处的厚度大于在区域A 820中的第三边界部位处的厚度。第一边界部位824和第三边界部位在不同的位置处。类似地，区域B 850的层中的至少一个层从区域B 850的第二过渡边缘852到第四边界部位(未示出)逐渐变细，使得该层在第二过渡边缘852处的厚度大于在区域B 850中的第四边界部位处的厚度，其中第二边界部位852和第四边界部位处于不同的位置。区域A的横截面834和区域B的横截面864相同或大体上相同(例如，在结构上相似以赋予相同的结构颜色或大体上相同(例如，约90百分比相同、约95百分比相同、约99百分比相同)的结构颜色)。
从第一过渡边缘822或第二过渡边缘852分别到第一边界部位824(或第一端部)或第二边界部位854(或第二端部)的角度在不同的实施方案中可以变化，并且可以是陡急的或平缓的。第一边界部位824和第二边界部位854终止于物品800的表面805。中间区域840是从第一过渡边缘822到第二过渡边缘852。取决于期望的设计，区域A的长度832和区域B的长度862可以在纳米到微米到微米到毫米的范围内或更大。通常，区域A的长度832和区域B的长度862可以是约100纳米至500毫米、约1微米至100毫米、约1微米至约100毫米。
中间区域840的至少一个层具有层中间区域平均厚度，并且区域A 820的至少一个层具有层区域A平均厚度。层区域A平均厚度为层中间区域平均厚度的厚度的约5％至90％。类似地，区域B 850的至少一个层具有层区域B平均厚度。层区域B平均厚度为层区域A平均厚度的厚度的约5％至90％。
如先前描述的，光学元件的中间区域(对于图3-图7中的每一个)赋予物品第一结构颜色，并且光学元件的区域A和区域B赋予物品第二结构颜色。当从相同的观察角度观察时，第一结构颜色(色相、明暗度或色度或其任何组合中的至少一种)和第二结构颜色(色相、明暗度或色度或其任何组合中的至少一种)各自彼此不同。这种不同可以至少部分地归因于不同区域的不同平均厚度。每个区域的横向横截面彼此不同，这可以至少部分地导致所赋予的结构颜色的不同。应当说明，虽然表示明确的分界，但在第一结构颜色和第二结构颜色之间可能存在过渡区。为了清楚和说明，示出了一组分界线。
对于图3-图7中的每一个，每个区段的相邻层的折射率是不同的。相邻层的折射率的差异可以是约0.0001百分比至50百分比、约0.1百分比至40百分比、约0.1百分比至30百分比、约0.1百分比至20百分比、约0.1百分比至10百分比(以及其间的其他范围(例如，该范围可以以0.0001百分比至5百分比为增量))。折射率至少部分地取决于层的材料，并且可以在从1.3至2.6的范围内。
可以比较由中间区域和区域A或区域B赋予的结构颜色。可以在相同的相对角度对中间区域和区域A中的每一个进行颜色测量(或者根据需要对其他区域进行比较)，其中颜色测量值的比较可以确定存在什么差异(如果有的话)。例如，在第一观察角度，可以对中间区域进行第一颜色测量，并且在第一观察角度，可以对区域A进行第二颜色测量。根据CIE1976颜色空间在给定的光照条件下，第一颜色测量值可以被获得并且具有坐标L1*和a1*及b1*，同时第二颜色测量值可以被获得并且具有坐标L2*和a2*及b2*。
当第一颜色测量值和第二颜色测量值之间的ΔE*ab小于或等于约2.2或者小于或等于约3时，与第一颜色测量值相关联的结构颜色和与第二颜色测量值相关联的结构颜色对于普通观察者来说是相同的或没有可感知地不同。当第一颜色测量值和第二颜色测量值之间的ΔE*ab大于3或者任选地大于约4或5时，与第一颜色测量值相关联的结构颜色和与第二颜色测量值相关联的第二结构颜色对于普通观察者来说是不同的或可感知地不同。例如，如果ΔE*ab小于或等于约2.2或者小于或等于约3，则与区域A相关联的第一颜色测量值和与区域B相关联的第二颜色测量值是相同的。在另一个实例中，当ΔE*ab大于3或者任选地大于约4或5时，与中间区域相关联的第一颜色测量值和与区域A相关联的第二颜色测量值是不同的。在又一个实例中，当ΔE*ab大于3或者任选地大于约4或5时，与中间区域相关联的第一颜色测量值和与区域B相关联的第二颜色测量值是不同的。
在另一种方法中，当值L1*和L2*、a1*和a2*以及b1*和b2*中的一个或更多个之间的百分比差异小于20百分比时，与第一颜色测量值相关联的结构颜色和与第二颜色测量值相关联的结构颜色对于普通观察者来说是相同的或没有可感知地不同。当值L1*和L2*、a1*和a2*以及b1*和b2*中的一个或更多个之间的百分比差异大于20百分比时，与第一颜色测量值相关联的结构颜色和与第二颜色测量值相关联的结构颜色对于普通观察者来说是不同的或可感知地不同。
光学元件可以是无机光学元件、有机光学元件或混合的无机光学元件/有机光学元件。有机光学元件具有至少一个层，并且该层由有机材料制成。有机材料可以包括聚合物，诸如本文描述的聚合物。有机材料由非金属材料或非金属氧化物材料制成。有机材料不包括金属或金属氧化物。有机材料由不包括金属或金属氧化物的聚合物材料制成。
无机光学元件具有至少一个层，并且该层由非有机材料制成。如本文详细描述的，非有机材料可以是金属或金属氧化物。非有机材料不包括任何有机材料。
光学元件可以是混合的无机光学元件/有机光学元件，这意味着一个或更多个层可以由无机材料制成，一个或更多个层可以由有机材料制成，和/或一个或更多个层可以由无机材料和有机材料的混合物(例如，包括金属或金属氧化物颗粒(例如，微米颗粒或纳米颗粒)的聚合物)的层制成。
光学元件包括至少一个层，该至少一个层可以是跨过区域A、中间区域和区域B的至少一个组成层和/或至少一个反射层(例如，中间反射层和/或非中间反射层)。光学元件可以是或者可以包括单层反射体、单层滤光体、或多层反射体或多层滤光体。光学元件可以用于修改入射(impinge)在其上的光，使得结构颜色被赋予物品。光学元件还可以任选地包括一个或更多个另外的层(例如，保护层、纹理化的层、聚合物层及类似层)。光学元件可以具有约100纳米至1,500纳米、约100纳米至1,200纳米、约100纳米至约700纳米或约200纳米至约500纳米的厚度。
光学元件或其层或部分(例如，反射层、组成层)可以使用已知的技术形成，这些已知的技术诸如物理气相沉积、电子束沉积、原子层沉积、分子束外延、阴极电弧沉积、脉冲激光沉积、溅射沉积(例如，射频、直流、反应性、非反应性)、化学气相沉积、等离子体增强化学气相沉积、低压化学气相沉积以及湿化学技术诸如逐层沉积、溶胶-凝胶沉积、Langmuirblodgett及类似技术，它们可以任选地使用技术(例如，掩蔽)来控制物品的表面的一个或更多个区中的层的厚度。可以使用形成光学元件的技术和/或调节温度的单独的系统来调节第一侧面的温度。
如本文陈述的，光学元件可以包括单层反射体或多层反射体(例如，反射层和组成层)。多层反射体可以被配置成在给定波长(或波长范围)的光具有一定的反射率，反射率至少部分地取决于多层反射体的层的材料选择、厚度和数量。换句话说，人们可以明智地选择多层反射体的层的材料、厚度和数量，以及任选地选择多层反射体与一个或更多个其他层的相互作用，使得多层反射体可以反射一定波长(或波长范围)的光，以产生期望的结构颜色。
光学元件可以包括2个至20个层、2个至15个层、2个至10个层、2个至6个层或2个至4个层，其中至少两个区段具有不同的层的数量。至少两个区段的层的数量可以相差至少1个、至少2个、至少3个、至少4个、至少5个、至少10个、至少15个、至少20个，等等。每个层可以具有这样的厚度，所述厚度为待反射的光的波长的约四分之一，以产生期望的结构颜色。每个层可以具有至少10纳米、任选地至少30纳米、至少40纳米、至少50纳米、至少60纳米、至少100纳米、至少150纳米的厚度，任选地从约10纳米至约500纳米、约10纳米至约250纳米、约10纳米至约200纳米、约10纳米至约150纳米、约10纳米至约100纳米、或从约30纳米至约80纳米、或从约40纳米至约60纳米的厚度。例如，层的厚度可以是约30纳米至200纳米或约30纳米至150纳米。
光学元件可以包括单层滤光体或多层滤光体。单层滤光体或多层滤光体相消地干涉入射在物品上的光，其中光的相消干涉以及任选地与光学元件的一个或更多个其他层或结构(例如，多层反射体、纹理化的结构)的相互作用赋予结构颜色。在这点上，单层滤光体的层或多层滤光体的层可以被设计成(例如，层的材料选择、厚度、数量以及类似物)使得单一波长的光或特定波长范围的光构成结构颜色。例如，光的波长范围可以被限制为在单个波长的正或负30百分比内、或者在单个波长的正或负20百分比内、或者在单个波长的正或负10百分比内、或者在单个波长的正或负5百分比内的范围。波长范围可以更宽，以产生更加虹彩色的结构颜色。
每个层可以独立地包括金属层或氧化物层。氧化物层可以是金属氧化物、掺杂的金属氧化物、其合金或其组合。金属层、金属氧化物或掺杂的金属氧化物可以包括以下：过渡金属、类金属、镧系元素和锕系元素，以及氮化物、氮氧化物、硫化物、硫酸盐、硒化物、碲化物、其合金以及这些的组合。金属层可以是钛、铝、银、锆、铬、镁、硅、金、铂及其组合。金属氧化物可以包括氧化钛、氧化银、氧化铝、二氧化硅、二氧化锡、氧化铬、氧化铁、氧化镍、氧化银、氧化钴、氧化锌、氧化铂、氧化钯、氧化钒、氧化钼、氧化铅及其组合以及各自的掺杂形式。在一些方面中，层可以基本上由金属氧化物组成。在一些方面中，层可以基本上由二氧化钛组成。金属氧化物可以掺杂有水、惰性气体(例如，氩气)、反应性气体(例如，氧气或氮气)、金属及其组合。在一些方面中，反射层可以基本上由掺杂的金属氧化物或掺杂的金属氮氧化物或两者组成。在方面中，反射层可以由Ti或TiTiOx(x＝1-2)制成。Ti层或TiOx层的密度可以为约3克/立方厘米至6克/立方厘米、约3克/立方厘米至5克/立方厘米、约4克/立方厘米至5克/立方厘米或4.5克/立方厘米。
此外，每个层可以由液晶制成。每个层可以由诸如二氧化硅、二氧化钛、硫化锌、氟化镁、五氧化二钽、氧化铝或其组合的材料制成。为了改善层之间的粘附，金属层与由相同金属形成的金属氧化物层相邻。例如，Ti和TiOx可以被定位成彼此相邻，以改善粘附。
层的材料可以基于待产生的期望的结构颜色来选择。选择的材料比其他波长更多地反射一些波长。以这种方式，可以基于期望的结构颜色来选择层的材料。光学元件可以由组成层和/或反射层的组合制成，使得赋予期望的结构颜色。包括反射层的光学元件对于以下波长范围中的一个或更多个可以具有最小百分比反射率：紫罗兰色380纳米至450纳米、蓝色450纳米至485纳米、青色485纳米至500纳米、绿色500纳米至565纳米、黄色564纳米至590纳米、橙色590纳米至625纳米或红色625纳米至740纳米。反射层在从380纳米至740纳米的范围内对于一个或更多个波长宽度(例如，约10纳米、约20纳米、约30纳米、约40纳米、约50纳米、约60纳米、约75纳米或约100纳米)可以具有最小百分比反射率。对于在特定构造中未选择的范围，最小反射率低于所选择的范围的最小反射率，例如，最小反射率比所选择的范围的最小反射率低约10百分比或更多、约20百分比或更多、约30百分比或更多、约40百分比或更多或约50百分比或更多。在方面中，反射层可以是Al或AlOx，其中结构颜色是虹彩色。在另一个实例中，反射层可以是Ti或TiOx，其中结构颜色可以是一种或更多种蓝色色相或一种或更多种绿色色相或其组合。
光学元件可以是物品的表面上的涂层。涂层可以被化学地结合(例如，共价结合、离子结合、氢键结合及类似结合)到物品的表面。已经发现涂层很好地结合到由聚合物材料制成的表面。在实例中，物品的表面可以由聚合物材料制成，所述聚合物材料诸如聚氨酯，包括热塑性聚氨酯(TPU)，如本文描述的那些。
光学元件可以是无色的(例如，没有颜料或染料被添加到结构或其层中)、有色的(例如，颜料和/或染料被添加到结构或其层中(例如，深色或黑色))。光学元件被设置在其上的部件的表面可以是无色的(例如，没有颜料或染料被添加到材料中)、有色的(例如，颜料和/或染料被添加到材料中(例如，深色或黑色))、反射的和/或透明的(例如，75百分比或更大的百分比透光率)。
层可以以逐层的方式形成，其中每个层具有不同的折射率。可以使用已知的技术诸如上文和本文描述的那些已知的技术来形成每个层。
如上文提及的，光学元件可以包括除了反射层和/或组成层之外的一个或更多个层。光学元件具有第一侧面和第二侧面，其中第一侧面或第二侧面与部件的表面相邻。光学元件的一个或更多个其他层可以在光学元件的第一侧面和/或第二侧面上。例如，光学元件可以包括保护层和/或聚合物层，诸如热塑性聚合物层，其中保护层和/或聚合物层可以在光学元件的第一侧面和第二侧面中的一个或两个上。任选的其他层中的一个或更多个可以包括纹理化的表面。可选择地或另外地，光学元件的一个或更多个反射层和/或一个或更多个组成层可以包括纹理化的表面。
保护层可以被设置在光学元件的第一侧面和/或第二侧面上、最外侧的层上以保护光学元件。保护层比其他层更耐用或更耐磨。保护层对可见光是光学透明的。保护层可以在光学元件的第一侧面和/或第二侧面上以保护相应的侧面上的其他层。保护层的全部或一部分可以包括染料或颜料，以便改变结构颜色的外观。保护层可以包括二氧化硅、玻璃、金属氧化物的组合或聚合物的混合物。保护层可以具有约3纳米至1毫米的厚度。
保护层可以使用物理气相沉积、化学气相沉积、脉冲激光沉积、蒸发沉积、溅射沉积(例如，射频、直流、反应性、非反应性)、等离子体增强化学气相沉积、电子束沉积、阴极电弧沉积、低压化学气相沉积以及湿化学技术诸如逐层沉积、溶胶-凝胶沉积、Langmuirblodgett及类似技术形成。可选择地或另外，保护层可以通过喷涂、浸涂、刷涂、旋涂、刮刀涂覆及类似方式来施加。
聚合物层可以被设置在光学元件的第一侧面和/或第二侧面上。聚合物层可以被用于将光学元件设置到物品上，诸如例如，当物品不包括粘附光学元件的热塑性材料时。聚合物层可以包括聚合物粘合剂材料，诸如热熔粘合剂。聚合物层可以是热塑性材料并且可以包括一个或更多个层。热塑性材料可以是本文描述的热塑性材料中的任何一种。聚合物层可以使用多种方法诸如旋涂、浸涂、刮刀涂覆等来施加。聚合物层可以具有约3纳米至1毫米的厚度。
如上文描述的，本公开内容的一种或更多种实施方案提供了在物品的部件的侧面上并入光学元件(例如，单个结构或多层结构)以赋予结构颜色的物品。光学元件可以被设置到物品的侧面的热塑性材料上，并且物品的该侧面可以包括纺织品，包括包含热塑性材料的纺织品。
已经描述了方面，现在将描述任选的纹理化的表面的另外的细节。如本文描述的，物品包括光学元件，并且光学元件任选地包括纹理化的表面。纹理化的表面可以是纹理化的结构或纹理化层的表面。纹理化的表面可以作为光学元件的一部分被提供。例如，光学元件可以包括包含纹理化的表面的纹理化的层或纹理化的结构。纹理化的表面可以作为物品的一部分被提供，光学元件被设置到该部分上。例如，光学元件可以被设置到物品的表面上，其中物品的表面是纹理化的表面，或者物品的表面包括附连到该表面的纹理化的结构或纹理化的层。
纹理化的表面(或包括纹理化的表面的纹理化的结构或纹理化的层)可以作为另一种介质诸如转移介质上的特征或另一种介质诸如转移介质的一部分被提供，并且被赋予光学元件的侧面或层或被赋予部件的表面。例如，纹理化的表面的镜像或浮凸部形式(relief form)可以被提供在转移介质的侧面上，并且转移介质以赋予光学元件或物品纹理化的表面的方式接触光学元件的侧面或部件的表面。虽然本文的多种实施方案可以相对于光学元件的纹理化的表面来描述，但是将理解的是，纹理化的表面或纹理化的结构或纹理化的层的特征可以以这些方式中的任何一种来赋予。
纹理化的表面可以有助于由光学元件产生的结构颜色。如本文描述的，至少部分地由于由物理现象引起的光学效应来赋予结构着色，这些物理现象诸如来自光学元件的光线的散射、衍射、反射、干涉或不均匀折射。纹理化的表面(或其镜像或浮凸部)可以包括多于一个轮廓特征和平坦区或平面区。包含在纹理化的表面中的多于一个轮廓特征(包括轮廓特征的大小、形状、取向、空间设置等)可以影响由光学元件产生的光散射、衍射、反射、干涉和/或折射。包含在纹理化的表面中的平坦区或平面区(包括该平坦区或平面区的大小、形状、取向、空间设置等)可以影响由光学元件产生的光散射、衍射、反射、干涉和/或折射。可以至少部分地通过调节纹理化的表面的轮廓特征和/或平坦区或平面区的性质中的一种或更多种来设计期望的结构颜色。
轮廓特征可以从平坦区的侧面延伸，以便在其中提供凸起和/或凹陷的外观。平坦区可以是平坦的平面区。轮廓特征可以包括凸起和凹陷的多种组合。例如，轮廓特征可以包括其中具有一个或更多个凹陷的凸起、其中具有一个或更多个凸起的凹陷、其上具有一个或更多个另外的凸起的凸起、其中具有一个或更多个另外的凹陷的凹陷以及类似特征。平坦区不必是完全平坦的，并且可以包括纹理、粗糙度及类似物。平坦区的纹理可能对所赋予的结构颜色没有太大贡献，如果有贡献的话。平坦区的纹理通常有助于所赋予的结构颜色。为了清楚起见，轮廓特征和平坦区参考在平坦区上方延伸的轮廓特征来描述，但是当轮廓特征是纹理化的表面中的凹陷时，相反的量度(例如，尺寸、形状以及类似量度)可以应用。
纹理化的表面可以包括热塑性材料。轮廓特征和平坦区可以使用热塑性材料形成。例如，当热塑性材料被加热到高于其软化温度时，纹理化的表面可以在热塑性材料中形成，诸如通过对热塑性材料进行模制、冲压、印刷、压缩、切割、蚀刻、真空成形等，以在热塑性材料中形成轮廓特征和平坦区。纹理化的表面可以被赋予在热塑性材料的侧面上。纹理化的表面可以被形成在热塑性材料的层中。轮廓特征和平坦区可以由相同的热塑性材料或不同的热塑性材料制成。
纹理化的表面通常具有沿着x轴线延伸的长度尺寸和沿着z轴线延伸的宽度尺寸以及沿着y轴线延伸的厚度尺寸。纹理化的表面具有在沿着x轴线和z轴线延伸的第一平面中延伸的大致平面的部分。轮廓特征可以从第一平面向外延伸，以便在平面x上方或下方延伸。轮廓特征可以大致正交于第一平面延伸，或者以与第一平面成大于或小于90度的角度延伸。
关于本文描述的轮廓特征(例如，长度、宽度、高度、直径及类似轮廓特征)的尺寸测量值指的是在光学元件中以1平方厘米的轮廓特征的平均尺寸测量值。
每个轮廓特征的尺寸(例如，长度、宽度、高度、直径，取决于轮廓特征的形状)可以在纳米到微米的范围内。纹理化的表面可以具有尺寸为约10纳米至约500微米的轮廓特征和/或平坦区。轮廓特征可以具有在纳米范围内的尺寸，例如从约10纳米至约1000纳米的尺寸。轮廓特征的所有尺寸(例如，长度、宽度、高度、直径，取决于几何形状)可以在纳米范围内，例如，从约10纳米至约1000纳米。纹理化的表面可以具有多于一个轮廓特征，该多于一个轮廓特征具有为1微米或更小的尺寸。在该上下文中，短语“多于一个轮廓特征”意指约50百分比或更多、约60百分比或更多、约70百分比或更多、约80百分比或更多、约90百分比或更多、或约99百分比或更多的轮廓特征具有在此范围内的尺寸。轮廓特征可以具有约1:2和1:100、或者1:5和1:50、或者1:5和1:10的宽度:高度尺寸比和/或长度:高度尺寸比。
纹理化的表面可以具有尺寸在微米尺寸范围内的轮廓特征和/或平坦区。纹理化的表面可以具有尺寸为约1微米至约500微米的轮廓特征和/或平坦区。轮廓特征的所有尺寸(例如，长度、宽度、高度、直径，取决于几何形状)可以在微米范围内，例如，从约1微米至约500微米。纹理化的表面可以具有多于一个轮廓特征，所述多于一个轮廓特征具有为从约1微米至约500微米的尺寸。在该上下文中，短语“多于一个轮廓特征”意指约50百分比或更多、约60百分比或更多、约70百分比或更多、约80百分比或更多、约90百分比或更多、或约99百分比或更多的轮廓特征具有在此范围内的尺寸。轮廓特征的高度(或者如果是凹陷的话，为深度)可以是约0.1微米和50微米、约1微米至5微米、或者2微米至3微米。轮廓特征可以具有约1:2和1:100、或者1:5和1:50、或者1:5和1:10的宽度:高度尺寸比和/或长度:高度尺寸比。
纹理化的表面可以具有多于一个轮廓特征，这些轮廓特征具有在纳米到微米范围内的尺寸大小的混合(例如，一部分轮廓特征在纳米级上，并且一部分轮廓特征在微米级上)。纹理化的表面可以具有带有尺寸比的混合的多于一个轮廓特征。纹理化的表面可以具有这样的轮廓特征，该轮廓特征在微米级凸起或凹陷上具有一个或更多个纳米级凸起或凹陷。
轮廓特征可以具有在彼此的三倍内(0.33w≤h≤3w，其中w是轮廓特征的宽度，并且h是轮廓特征的高度)的高度尺寸和宽度尺寸，和/或在彼此的三倍内(0.33I≤h≤3I，其中I是轮廓特征的长度，并且h是轮廓特征的高度)的高度尺寸和长度尺寸。轮廓特征可以具有从约1:3至约3:1、或约1:2至约2:1、或约1:1.5至约1.5:1、或约1:1.2至约1.2:1、或约1:1的长度:宽度的比。轮廓特征的宽度和长度可以大体上相同或不同。
在另一个方面中，纹理化的表面可以具有其中至少一个尺寸在中微米范围内和更高(例如，大于500微米)的轮廓特征和/或平坦区。轮廓特征可以具有大于500微米、大于600微米、大于700微米、大于800微米、大于900微米、大于1000微米、大于2毫米、大于10毫米或更大的至少一个尺寸(例如，最大尺寸，诸如长度、宽度、高度、直径及类似尺寸，取决于轮廓特征的几何形状或形状)。例如，轮廓特征的最大尺寸可以在从约600微米至约2000微米、或约650微米至约1500微米、或约700微米至约1000微米的范围内。轮廓特征的尺寸中的至少一个或更多个(例如，长度、宽度、高度、直径，取决于几何形状)可以在微米范围内，而一个或更多个其他尺寸可以在纳米到微米范围内(例如，小于500微米、小于100微米、小于10微米或小于1微米)。纹理化的表面可以具有多于一个轮廓特征，这些轮廓特征具有在中微米或更大范围(例如，500微米或更大)内的至少一个尺寸。在此上下文中，短语“多于一个轮廓特征”意指约50百分比或更多、约60百分比或更多、约70百分比或更多、约80百分比或更多、约90百分比或更多、或约99百分比或更多的轮廓特征具有大于500微米的至少一个尺寸。特别地，轮廓特征的长度和宽度中的至少一个大于500微米，或者轮廓特征的长度和宽度两者均大于500微米。在另一个实例中，轮廓特征的直径大于500微米。在另一个实例中，当轮廓特征是不规则形状时，最长尺寸大于500微米。
在方面中，轮廓特征的高度可以大于50微米。在该上下文中，短语“多于一个轮廓特征”意指约50百分比或更多、约60百分比或更多、约70百分比或更多、约80百分比或更多、约90百分比或更多、或约99百分比或更多的轮廓特征具有大于50微米的高度。轮廓特征的高度可以是50微米、约60微米、约70微米、约80微米、约90微米、或约100微米至约60微米、约70微米、约80微米、约90微米、约100微米、约150微米、约250微米、约500微米或更大。例如，该范围可以包括50微米至500微米、约60微米至250微米、约60微米至约150微米及类似范围。一个或更多个其他尺寸(例如，长度、宽度、直径或类似尺寸)可以在纳米到微米的范围内(例如，小于500微米、小于100微米、小于10微米或小于1微米)。特别地，轮廓特征的长度和宽度中的至少一个小于500微米，或者轮廓特征的长度和宽度两者均小于500微米，而高度大于50微米。一个或更多个其他尺寸(例如，长度、宽度、直径或类似尺寸)可以在微米到毫米的范围内(例如，大于500微米至10毫米)。
每个轮廓特征的尺寸(例如，长度、宽度、高度、直径，取决于轮廓特征的形状)可以在纳米到微米的范围内。纹理化的表面可以具有尺寸为约10纳米至约500微米或更大(例如，约1毫米、约2毫米、约5毫米或约10毫米)的轮廓特征和/或平坦区。轮廓特征的至少一个尺寸(例如，长度、宽度、高度、直径，取决于几何形状)可以在纳米范围内(例如，从约10纳米至约1000纳米)，而至少一个其他尺寸(例如，长度、宽度、高度、直径，取决于几何形状)可以在微米范围内(例如，5微米至500微米或更大(例如，约1毫米至10毫米))。纹理化的表面可以具有多于一个轮廓特征，这些轮廓特征具有在纳米范围(例如，约10纳米至1000纳米)中的至少一个尺寸和在微米范围(例如，5微米至500微米或更大)中的另一个尺寸。在该上下文中，短语“多于一个轮廓特征”意指约50百分比或更多、约60百分比或更多、约70百分比或更多、约80百分比或更多、约90百分比或更多、或约99百分比或更多的轮廓特征具有在纳米范围内的至少一个尺寸和在微米范围内的至少一个尺寸。特别地，轮廓特征的长度和宽度中的至少一个在纳米范围内，而轮廓特征的长度和宽度中的另一个在微米范围内。
在方面中，轮廓特征的高度可以大于250纳米。在该上下文中，短语“多于一个轮廓特征”意指约50百分比或更多、约60百分比或更多、约70百分比或更多、约80百分比或更多、约90百分比或更多、或约99百分比或更多的轮廓特征具有大于250纳米的高度。轮廓特征的高度可以是250纳米、约300纳米、约400纳米或约500纳米，至约300纳米、约400纳米、约500纳米或约1000纳米或更大。例如，该范围可以是250纳米至约1000纳米、约300纳米至500纳米、约400纳米至约1000纳米及类似范围。一个或更多个其他尺寸(例如，长度、宽度、直径或类似尺寸)可以在微米到毫米的范围内(例如，大于500微米至10毫米)。特别地，轮廓特征的长度和宽度中的至少一个在纳米范围内(例如，约10纳米至1000纳米)，并且另一个在微米范围内(例如，5微米至500微米或更大)，而高度大于250纳米。
轮廓特征可以具有一定的空间布置。轮廓特征的空间布置可以是均匀的，诸如均匀地间隔开的或形成图案。空间布置可以是无规的。相邻的轮廓特征可以间隔约10纳米至500纳米、间隔约100纳米至1000纳米、间隔约1微米至100微米或间隔约5微米至100微米。相邻的轮廓特征可以彼此重叠或彼此相邻，因此很少的平坦区域或没有平坦区域被定位在它们之间。期望的间距可以至少部分地取决于轮廓结构的大小和/或形状以及期望的结构颜色效应。
轮廓特征可以具有一定的横截面形状(相对于平行于第一平面的平面)。纹理化的表面可以具有带有相同或相似横截面形状的多于一个轮廓特征。纹理化的表面具有带有不同横截面形状的混合的多于一个轮廓特征。轮廓特征的横截面形状可以包括多边形(例如，正方形或三角形或矩形横截面)、圆形、半圆形、管状、椭圆形、无规的、高纵横比和低纵横比、重叠的轮廓特征以及类似形状。
轮廓特征(例如，约10纳米至500微米)可以包括上部平坦表面。轮廓特征(例如，约10纳米至500微米)可以包括上部凹弯曲表面。凹弯曲表面可以在最高部位的任一侧对称地延伸。凹弯曲表面可以跨过最高部位的仅50百分比对称地延伸。轮廓特征(例如，约10纳米至500微米)可以包括上部凸弯曲表面。弯曲表面可以在最高部位的任一侧对称地延伸。弯曲表面可以跨过最高部位的仅50百分比对称地延伸。
轮廓特征可以包括来自纹理化的表面的突出部。轮廓特征可以包括在纹理化的表面中形成的凹口(中空区)。轮廓特征可以具有平滑的弯曲的形状(例如，具有弯曲的拐角的多边形横截面)。
轮廓特征(无论是突出部还是凹陷)可以是近似圆锥形的或截头圆锥形的(即，凸起或凹口可以具有水平地或对角地平坦化的顶部)或者具有近似部分球形的表面(例如，分别具有大体上均匀的曲率半径的凸表面或凹表面)。
轮廓特征可以具有在与纹理化的表面的第一平面形成一定角度的方向上延伸的一个或更多个边(side)或边缘。第一平面与轮廓特征的边或边缘之间的角度为约45度或更小、约30度或更小、约25度或更小、或约20度或更小。一个或更多个边或边缘可以在线性取向或平面取向上延伸，或者可以是弯曲的，使得角度随着距第一平面的距离而变化。轮廓特征可以具有包括台阶和/或平坦侧面的一个或更多个侧面。轮廓特征可以具有一个或更多个侧面(或其部分)，该一个或更多个侧面可以正交于或垂直于纹理化的表面的第一平面，或者以与第一平面成约10度至89度的角度延伸(90度为垂直于或正交于第一平面)。轮廓特征可以具有带有台阶状构造的侧面，其中侧面的部分可以平行于纹理化的表面的第一平面或者具有约1度至179度的角度(0度为平行于第一平面)。
纹理化的表面可以具有带有变化的形状的轮廓特征(例如，轮廓特征可以在轮廓特征之中在形状、高度、宽度和长度上变化)或者带有大体上均匀的形状和/或尺寸的轮廓特征。由纹理化的表面产生的结构颜色可以至少部分地由轮廓特征的形状、尺寸、间距及类似参数来确定。
轮廓特征可以被成形为使得产生表面的一部分(例如，约25百分比至50百分比或更多)，当光垂直于纹理化的表面的第一平面入射时，该部分大约垂直于入射光。轮廓特征可以被成形为使得产生表面的一部分(例如，约25百分比至50百分比或更多)，当光与纹理化的表面的第一平面成高达45度的角度入射时，该部分大约垂直于入射光。
纹理化的表面上的轮廓特征的空间取向可以用于产生结构颜色，或者影响结构颜色在不同视角变换的程度。纹理化的表面上的轮廓特征的空间取向可以是随机图案、半随机图案或呈设定的图案。轮廓特征的设定的图案是在一定区(例如，取决于轮廓特征的尺寸，约50平方纳米至约10平方毫米(例如，包括约50纳米和约10毫米之间的任何增量))中轮廓特征的已知的设置或配置。轮廓特征的半随机图案是在一定区(例如，约50平方纳米至10平方毫米)中具有一些偏差(例如，与设定的图案偏差1％至15％)的轮廓特征的已知设置，而随机轮廓特征存在于该区中，但是轮廓特征的图案是可辨别的。区中轮廓特征的随机空间取向在一定区(例如，约50平方纳米至10平方毫米)中不产生可辨别的图案。
轮廓特征的空间取向可以是周期性的(例如，完全或部分)或非周期性的。轮廓特征的周期性空间取向是以一定间隔的重复图案。轮廓特征的周期性空间取向的周期性可以取决于轮廓特征的尺寸，但是通常是从约50纳米至100微米的周期性。例如，当轮廓特征的尺寸是亚微米时，轮廓特征的周期性空间取向的周期性可以在50纳米至500纳米的范围内或在100纳米至1000纳米的范围内。在另一个实例中，当轮廓特征的尺寸处于微米级时，轮廓特征的周期性空间取向的周期性可以在10微米至500微米的范围内或在10微米至1000微米的范围内。轮廓特征的全周期性图案指示整个图案呈现出周期性，而部分周期性指示不到全部的图案呈现出周期性(例如，约70百分比-99百分比的周期性被保留)。轮廓特征的非周期性空间取向不是周期性的，并且基于轮廓特征的尺寸不显示出周期性，特别地，在轮廓特征的尺寸为亚微米的情况下在50纳米至500纳米的范围或100纳米至1000纳米的范围内没有周期性，或者在轮廓特征的尺寸在微米范围内的情况下在10微米至500微米的范围或10微米至1000微米的范围内没有周期性。
在方面中，纹理化的表面上的轮廓特征的空间取向可以被设定为减少失真效应，例如由一个轮廓特征与另一个轮廓特征关于物品的结构颜色的干涉所产生的失真效应。由于轮廓特征的形状、尺寸、相对取向可以跨过纹理化的表面相当大地变化，因此可以适当地确定具有轮廓特征的特定区(例如，在微米范围内或约1平方微米至10平方微米内)的期望间距和/或相对定位。如本文所论述的，轮廓特征的形状、尺寸、相对取向影响反射层和/或组成层的外形，因此当设计纹理层的纹理化的侧面时，光学元件(例如，反射层和组成层)中的层的尺寸(例如，厚度)、折射率、数量被考虑。
轮廓特征跨过纹理化的表面的特定区(例如，在微米范围内或约1至10平方微米至平方厘米范围内或约0.5平方厘米至5平方厘米内，以及其中的所有范围增量)相对于彼此位于几乎无规的位置中，其中无规性不破坏产生结构颜色的目的。换句话说，无规性与轮廓特征的间距、形状、尺寸和相对取向；层(例如，反射层、组成层)的尺寸(例如，厚度)、折射率和数量等相一致，其中目的是实现结构颜色。
轮廓特征跨过纹理化的表面的特定区以设定的方式相对于彼此定位，以实现产生结构颜色的目的。轮廓特征的相对位置不一定遵循图案，但是可以遵循与期望的结构颜色一致的图案。如上文及本文所提到的，与轮廓特征、平坦区和反射层和/或组成层相关的多种参数可以用于使轮廓特征以设定的方式相对于彼此定位。
纹理化的表面可以包括可以形成光栅(例如，衍射光栅)、光子晶体结构、选择性反射镜结构(selective mirror structure)、晶体纤维结构、变形的矩阵结构、螺旋盘绕结构、表面光栅结构及其组合的微米级轮廓特征和/或纳米级轮廓特征。纹理化的表面可以包括微米级轮廓特征和/或纳米级轮廓特征，这些轮廓特征形成具有周期性设计结构或非周期性设计结构的光栅，以赋予结构颜色。微米级轮廓特征和/或纳米级轮廓特征可以具有轮廓特征的峰-谷图案和/或平坦区，以产生期望的结构颜色。光栅可以是小阶梯光栅。
光学元件中纹理化的表面的轮廓特征和平坦区可以表现为在每个层(例如，反射层和/或组成层)中的样貌结构起伏。例如，参考图2A，光学元件200包括具有多于一个轮廓特征222和平坦区224的纹理化的结构220。如本文描述的，轮廓特征222中的一个或更多个可以是来自纹理化的结构220的表面的凸起，和/或轮廓特征中的一个或更多个可以是纹理化的结构220的表面中的凹陷(未示出)。一个或更多个组成层240被设置在纹理化的结构220上，并且然后反射层230和一个或更多个组成层245被设置在前面的层上。相邻层(组成层和反射层)由不同类型的材料制成。在一些实施方案中，纹理化的结构220和一个或更多个组成层240和245以及反射层230的所得到的样貌结构不相同，而是一个或更多个组成层240和245以及反射层230可以具有凸起区域或凹陷区域242，凸起区域或凹陷区域242相对于平面区域244的高度凸起或凹陷并且大致对应于纹理化的结构220的轮廓特征222的位置。一个或更多个组成层240和245以及反射层230具有大致对应于纹理化的结构220的平坦区224的位置的平面区域244。由于凸起区域或凹陷区域242和平面区域244的存在，一个或更多个组成层240和245以及反射层230的所得到的整体样貌结构可以是具有波状结构或波浪形结构的样貌结构。轮廓特征的尺寸、形状和间距连同组成层的层的数量、反射层、每个层的厚度、每个层的折射率以及材料的类型可以用于产生导致特定结构颜色的光学元件。
虽然在一些实施方案中，纹理化的表面可以产生结构颜色或者可以影响结构颜色在不同视角变换的程度，但是在其他实施方案中，“纹理化的表面”或者具有纹理的表面可以不产生结构颜色，或者可以不影响结构颜色在不同视角变换的程度。结构颜色可以通过设计具有或没有纹理化的表面的光学元件来产生。结果，光学元件可以包括具有尺寸在纳米到毫米范围内的轮廓元件的纹理化的表面，但是结构颜色或结构颜色的变换不归因于纹理化的表面的存在或不存在。换句话说，无论纹理化的表面是否存在，光学元件都赋予相同的结构颜色。纹理化的表面的设计可以被配置成不影响由光学元件赋予的结构颜色，或者不影响由光学元件赋予的结构颜色的变换。可以选择轮廓特征的形状、形状的尺寸、轮廓特征相对于彼此的空间取向及类似参数，使得纹理化的表面不影响可归因于光学元件的结构颜色。
在另一种实施方案中，结构颜色可以由没有纹理化的表面的光学元件赋予。光学元件的层的表面在微米级(例如，约1微米至500微米)和/或纳米级(例如，约50纳米至500纳米)是大体上平坦的(或大体上三维平坦的)平面表面或平坦的(或三维平坦的)平面表面。关于大体上平坦的或大体上平面，表面可以包括一些微小的样貌结构特征(例如，纳米级和/或微米级)，诸如可能由于无意的缺陷、无意的轻微起伏、其他由所使用的设备和/或工艺等引起的无意地引入的样貌结构特征(例如，层的平面上方的延伸部或层的平面下方或层的平面内的凹陷)引起的那些样貌结构特征。样貌结构特征不类似于纹理化的表面的轮廓特征。此外，大体上平坦的(或大体上三维平坦的)平面表面或平坦的(或三维平坦的)平面表面可以包括随着光学元件的尺寸增加的曲率，例如约500微米或更大、约10毫米或更大、约10厘米或更大，这取决于光学元件的尺寸，只要表面是平坦的或大体上平坦的并且该表面仅包括一些微小的样貌结构特征。
图2B是大体上平坦的(或大体上三维平坦的)平面表面或平坦的(或三维平坦的)平面表面光学元件300的横向横截面图示。光学元件300包括设置在平坦的或三维平坦的平面表面结构320上的一个或更多个组成层340，并且然后反射层330和一个或更多个组成层345被设置在前面的层上。相邻层(组成层和反射层)由不同类型的材料制成。构成组成层和反射层的材料、组成层的层的数量、反射层、每个层的厚度、每个层的折射率及类似参数，可以产生导致特定结构颜色的光学元件。
提供了关于本文提及的聚合物材料的另外的细节，例如关于物品、物品的部件、结构、层、膜、囊、泡沫、涂层及类似物描述的聚合物。聚合物可以是热固性聚合物或热塑性聚合物。聚合物可以是弹性体聚合物，包括弹性体热固性聚合物或弹性体热塑性聚合物。聚合物可以选自：聚氨酯(包括弹性体聚氨酯、热塑性聚氨酯(TPU)和弹性体TPU)、聚酯、聚醚、聚酰胺、乙烯基聚合物(例如，乙烯醇、乙烯酯、乙烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯等的共聚物)、聚丙烯腈、聚苯醚、聚碳酸酯、聚脲、聚苯乙烯、其共聚物(包括聚酯-聚氨酯、聚醚-聚氨酯、聚碳酸酯-聚氨酯、聚醚嵌段聚酰胺(PEBA)和苯乙烯嵌段共聚物)及其任何组合，如本文描述的。聚合物可以包括选自由以下组成的组的一种或更多种聚合物：聚酯、聚醚、聚酰胺、聚氨酯、聚烯烃，每一种的共聚物及其组合。
术语“聚合物”指的是由多于一个被称为单体的重复结构单元形成的化合物。聚合物通常通过聚合反应形成，在聚合反应中，多于一个结构单元变成共价地结合在一起。当形成聚合物的单体单元全部具有相同的化学结构时，聚合物是均聚物。当聚合物包含两种或更多种具有不同化学结构的单体单元时，聚合物是共聚物。共聚物类型中的一个实例是三元共聚物，其包括三种不同类型的单体单元。共聚物可以包括两种或更多种无规地分布在聚合物中的不同单体(例如，无规共聚物)。可选择地，包含多于一个第一类型的单体的一个或更多个嵌段可以被结合至包含多于一个第二类型的单体的一个或更多个嵌段，形成嵌段共聚物。单个单体单元可以包括一个或更多个不同的化学官能团。
具有包括两种或更多种类型的化学官能团的重复单元的聚合物可以被称为具有两个或更多个链段。例如，具有相同化学结构的重复单元的聚合物可以被称为具有重复链段。基于链段的化学结构，链段通常被描述为相对较硬或较软，并且聚合物通常包括在单个单体单元中或在不同单体单元中彼此结合的相对较硬的链段和相对较软的链段。当聚合物包括重复链段时，物理相互作用或化学键可以存在于链段内或链段之间，或者存在于链段内和链段之间两者。通常被称为硬链段的链段的实例包含包括氨基甲酸酯键的链段，其可以由使异氰酸酯与多元醇反应以形成聚氨酯来形成。通常被称为软链段的链段的实例包含包括烷氧基官能团的链段，诸如包含醚官能团或酯官能团的链段，以及聚酯链段。可以基于链段中存在的官能团的名称(例如，聚醚链段、聚酯链段)以及基于发生反应以便形成链段的化学结构的名称(例如，多元醇衍生的链段、异氰酸酯衍生的链段)来提及链段。当提及特定官能团的链段或该链段衍生自的特定化学结构的链段时，应当理解，聚合物可以包含高达10摩尔百分比的其他官能团的链段或衍生自其他化学结构的链段。例如，如本文使用的，聚醚链段应被理解为包含高达10摩尔百分比的非聚醚链段。
如先前描述的，聚合物可以是热塑性聚合物。通常，热塑性聚合物当被加热时软化或熔融，并且当被冷却时返回至固态。当热塑性聚合物的温度被升高到处于或高于其软化温度的温度时，热塑性聚合物从固态转变为软化状态，并且当其温度被升高到处于或高于其熔融温度的温度时，热塑性聚合物转变为液态。当充分冷却时，热塑性聚合物从软化状态或液态转变为固态。这样，热塑性聚合物可以通过多次循环被软化或熔融、模制、冷却、再软化或再熔融、再模制和再次冷却。对于无定形热塑性聚合物，固态被理解为高于聚合物的玻璃化转变温度的“橡胶”态。当根据如本文下面描述的ASTM D3418-97测定时，热塑性聚合物可以具有从约90℃至约190℃的熔融温度，并且包括其中以1度的增量的所有子范围。当根据如本文下面描述的ASTM D3418-97测定时，热塑性聚合物可以具有从约93℃至约99℃的熔融温度。当根据如本文下面描述的ASTM D3418-97测定时，热塑性聚合物可以具有从约112℃至约118℃的熔融温度。
玻璃化转变温度是无定形聚合物从相对脆性的“玻璃”态转变为相对较柔性的“橡胶”态的温度。当根据如本文下面描述的ASTM D3418-97测定时，热塑性聚合物可以具有从约-20℃至约30℃的玻璃化转变温度。当根据如本文下面描述的ASTM D3418-97测定时，热塑性聚合物可以具有从约-13℃至约-7℃的玻璃化转变温度。当根据如本文下面描述的ASTM D3418-97测定时，热塑性聚合物可以具有从约17℃至约23℃的玻璃化转变温度。
当根据如本文下面描述的ASTM D1238-13在160℃使用2.16千克(kg)的重量进行测试时，热塑性聚合物可以具有从约10立方厘米/10分钟至约30立方厘米/10分钟(cm3/10min)的熔体流动指数。当根据如本文下面描述的ASTM D1238-13在160℃使用2.16kg的重量进行测试时，热塑性聚合物可以具有从约22cm3/10min至约28cm3/10min的熔体流动指数。
当根据如本文下面描述的冷鞋底物料屈折测试在热塑性聚合物的热成型基板上测试时，热塑性聚合物可以具有约120,000次至约180,000次循环的冷鞋底物料屈折测试结果而没有开裂或白化。当根据如本文下面描述的冷鞋底物料屈折测试在热塑性聚合物的热成型基板上测试时，热塑性聚合物可以具有约140,000次至约160,000次循环的冷鞋底物料屈折测试结果而没有开裂或白化。
当在本文下面描述的修改的情况下根据用于硫化橡胶和热塑性橡胶以及热塑性弹性体-拉伸(Vulcanized Rubber and Thermoplastic Rubbers and ThermoplasticElastomers-Tension)的ASTM D412-98标准测试方法在热成型基板上测定时，热塑性聚合物可以具有约5兆帕(MPa)至约100MPa的模量。当根据ASTM D412-98用于硫化橡胶和热塑性橡胶以及热塑性弹性体-拉伸的标准测试方法，在本文下面描述的修改的情况下在热成型基板上测定时，热塑性聚合物可以具有从约20MPa至约80MPa的模量。
聚合物可以是热固性聚合物。如本文使用的，“热固性聚合物”被理解为指的是不能被加热并熔融的聚合物，因为其熔融温度处于或高于其分解温度。“热固性材料”指的是包含至少一种热固性聚合物的材料。热固性聚合物和/或热固性材料可以使用热能和/或光化辐射(例如，紫外线辐射、可见光辐射、高能辐射、红外线辐射)由前体(例如，未固化或部分固化的聚合物或材料)来制备，以形成不再保持完全热塑性的部分固化的聚合物或材料或完全固化的聚合物或材料。在一些情况下，固化的聚合物或材料或部分固化的聚合物或材料可以保持热弹性性质，因为可以在升高的温度和/或压力部分地软化和模制聚合物或材料，但是不可能使聚合物或材料熔融。固化可以被促进，例如通过使用高压和/或催化剂来促进。在许多实例中，固化过程是不可逆的，因为其导致前体的交联反应和/或聚合反应。未固化的或部分固化的聚合物或材料在固化前可以是可延展的或液态的。在一些情况下，未固化的或部分固化的聚合物或材料可以被模制成它们的最终形状，或者被用作粘合剂。在硬化后，热固性聚合物或热固性材料不能再熔融以再成形。纹理化的表面可以通过使未固化的前体材料部分固化或完全固化来形成以锁定纹理化的表面。
聚氨酯
聚合物可以是聚氨酯，诸如热塑性聚氨酯(还被称为“TPU”)。可选择地，聚合物可以是热固性聚氨酯。另外，聚氨酯可以是弹性体聚氨酯，包括弹性体TPU或弹性体热固性聚氨酯。弹性体聚氨酯可以包括硬链段和软链段。硬链段可以包括氨基甲酸酯链段(例如，异氰酸酯衍生的链段)或者由氨基甲酸酯链段组成。软链段可以包括烷氧基链段(例如，包括聚醚链段、或聚酯链段或聚醚链段和聚酯链段的组合的多元醇衍生的链段)或者由烷氧基链段组成。聚氨酯可以包括具有重复硬链段和重复软链段的弹性体聚氨酯或者基本上由这样的弹性体聚氨酯组成。
聚氨酯中的一种或更多种可以通过使一种或更多种异氰酸酯与一种或更多种多元醇聚合以产生具有氨基甲酸酯键的聚合物链来产生。由衍生自异氰酸酯的链段形成的聚氨酯聚合物链的部分可以被称为硬链段，而衍生自多元醇的部分可以被称为软链段。任选地，异氰酸酯还可以用一种或更多种扩链剂来扩链，以桥接两种或更多种异氰酸酯，增加硬链段的长度。
用于产生聚氨酯聚合物链的合适的脂族二异氰酸酯的实例包括六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、亚丁基二异氰酸酯(BDI)、二异氰酸基环己基甲烷(HMDI)、2,2,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯(TMDI)、二异氰酸基甲基环己烷、二异氰酸基甲基三环癸烷、降冰片烷二异氰酸酯(NDI)、环己烷二异氰酸酯(CHDI)、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯(H12MDI)、二异氰酸基十二烷、赖氨酸二异氰酸酯及其组合。
异氰酸酯衍生的链段可以包括衍生自脂族二异氰酸酯的链段。大部分异氰酸酯衍生的链段可以包括衍生自脂族二异氰酸酯的链段。至少90％的异氰酸酯衍生的链段衍生自脂族二异氰酸酯。异氰酸酯衍生的链段可以基本上由衍生自脂族二异氰酸酯的链段组成。脂族二异氰酸酯衍生的链段可以大体上(例如，约50百分比或更多、约60百分比或更多、约70百分比或更多、约80百分比或更多、约90百分比或更多)衍生自直链的脂族二异氰酸酯。至少80％的脂族二异氰酸酯衍生的链段可以衍生自不含侧链的脂族二异氰酸酯。衍生自脂族二异氰酸酯的链段可以包括具有从2个至10个碳原子的直链的脂族二异氰酸酯。
用于产生聚氨酯聚合物链的合适的芳族二异氰酸酯的实例包括甲苯二异氰酸酯(TDI)、与三羟甲基丙烷(TMP)的TDI加合物、亚甲基二苯基二异氰酸酯(MDI)、二甲苯二异氰酸酯(XDI)、四甲基二甲苯基二异氰酸酯(TMXDI)、氢化的二甲苯基二异氰酸酯(HXDI)、萘1,5-二异氰酸酯(NDI)、1,5-四氢萘二异氰酸酯、对亚苯基二异氰酸酯(PPDI)、3,3'-二甲基二苯基-4,4'-二异氰酸酯(DDDI)、4,4'-二苄基二异氰酸酯(DBDI)、4-氯-1,3-亚苯基二异氰酸酯及其组合。聚合物链可以大体上不含芳族基团。
聚氨酯聚合物链可以由包括HMDI、TDI、MDI、H12脂族化合物及其组合的二异氰酸酯来产生。例如，聚氨酯可以包括一个或更多个由二异氰酸酯产生的聚氨酯聚合物链，所述二异氰酸酯包括HMDI、TDI、MDI、H12脂族化合物及其组合。
根据本公开内容，可以使用至少部分地交联的或可以交联的聚氨酯链。通过使多官能的异氰酸酯反应以形成聚氨酯，可以产生交联的聚氨酯链或可交联的聚氨酯链。用于产生聚氨酯链的合适的三异氰酸酯的实例包括与三羟甲基丙烷(TMP)的TDI、HDI和IPDI加合物、缩脲二酮(uretdione)(即二聚异氰酸酯)、聚合MDI及其组合。
聚酰胺
聚合物可以包括诸如热塑性聚酰胺或热固性聚酰胺的聚酰胺。聚酰胺可以是弹性体聚酰胺，包括弹性体热塑性聚酰胺或弹性体热固性聚酰胺。聚酰胺可以是具有相同化学结构的重复聚酰胺链段的聚酰胺均聚物。可选择地，聚酰胺可以包含许多具有不同聚酰胺化学结构的聚酰胺链段(例如，聚酰胺6链段、聚酰胺11链段、聚酰胺12链段、聚酰胺66链段等)。具有不同化学结构的聚酰胺链段可以被无规地排列，或者可以被排列为重复嵌段。
聚酰胺可以是共聚酰胺(即，包含聚酰胺链段和非聚酰胺链段的共聚物)。共聚酰胺的聚酰胺链段可以包括以下或者由以下组成：聚酰胺6链段、聚酰胺11链段、聚酰胺12链段、聚酰胺66链段或其任何组合。共聚酰胺的聚酰胺链段可以被无规地排列，或者可以被排列为重复链段。聚酰胺链段可以包括以下或者由以下组成：聚酰胺6链段、或聚酰胺12链段、或聚酰胺6链段和聚酰胺12链段两者。在共聚酰胺的聚酰胺链段包括聚酰胺6链段和聚酰胺12链段的实例中，链段可以被无规地排列。共聚酰胺的非聚酰胺链段可以包括以下或者由以下组成：聚醚链段、聚酯链段或聚醚链段和聚酯链段两者。共聚酰胺可以是嵌段共聚酰胺，或者可以是无规共聚酰胺。共聚酰胺可以由聚酰胺低聚物或预聚物与第二低聚物预聚物的缩聚以形成共聚酰胺(即包含聚酰胺链段的共聚物)来形成。任选地，第二预聚物可以是亲水性预聚物。
聚酰胺可以是含聚酰胺的嵌段共聚物。例如，嵌段共聚物可以具有重复的硬链段和重复的软链段。硬链段可以包括聚酰胺链段，并且软链段可以包括非聚酰胺链段。含聚酰胺的嵌段共聚物可以是弹性体共聚酰胺，该弹性体共聚酰胺包括具有重复的硬链段和重复的软链段的含聚酰胺的嵌段共聚物或者由具有重复的硬链段和重复的软链段的含聚酰胺的嵌段共聚物组成。在包括具有重复的硬链段和软链段的嵌段共聚物的嵌段共聚物中，物理交联可以存在于链段内或链段之间，或链段内和链段之间两者。
聚酰胺本身或含聚酰胺的嵌段共聚物的聚酰胺链段可以衍生自聚酰胺预聚物诸如内酰胺、氨基酸和/或二氨基化合物与二羧酸或其活化形式的缩合。所得到的聚酰胺链段包含酰胺键(-(CO)NH-)。术语“氨基酸”指的是具有至少一个氨基基团和至少一个羧基基团的分子。聚酰胺中的每个聚酰胺链段可以是相同的或不同的。
聚酰胺或含聚酰胺的嵌段共聚物的聚酰胺链段可以衍生自内酰胺和/或氨基酸的缩聚。
聚酰胺可以是热塑性聚酰胺，并且可以选择聚酰胺嵌段的成分和它们的比例，以便获得小于150℃的熔化温度，诸如从约90℃至约135℃的熔点。可以选择热塑性聚酰胺嵌段的多种成分和它们的比例，以便获得小于150℃的熔点，诸如从约90℃至约135℃的熔点。
示例性的可商购的共聚物包括但不限于以以下商标可获得的共聚物：“VESTAMID”(Evonik Industries,Essen,Germany)；“PLATAMID”(Arkema,Colombes,France)，例如，产品代码H2694；“PEBAX”(Arkema)，例如产品代码“PEBAX MH1657”和“PEBAX MV1074”；“PEBAXRNEW”(Arkema)；“GRILAMID”(EMS-Chemie AG,Domat-Ems,Switzerland)；或还有由其他各供应商生产的其他类似材料。
聚酰胺可以通过例如聚合物的聚酰胺基团之间的非极性或极性的相互作用被物理交联。在聚酰胺是共聚酰胺的实例中，共聚酰胺可以通过聚酰胺基团之间的相互作用以及任选地通过共聚物基团之间的相互作用被物理交联。当共聚酰胺通过聚酰胺基团之间的相互作用被物理交联时，聚酰胺链段可以形成被称为硬链段的聚合物的部分，并且共聚物链段可以形成被称为软链段的聚合物的部分。例如，当共聚酰胺是聚(醚-嵌段-酰胺)时，聚酰胺链段形成聚合物的硬链段，并且聚醚链段形成聚合物的软链段。因此，在一些实例中，聚合物可以包括物理交联的聚合物网络，该聚合物网络具有一个或更多个带有酰胺键的聚合物链。
共聚酰胺的聚酰胺链段可以包括聚酰胺-11或聚酰胺-12，并且聚醚链段可以是选自由以下组成的组的链段：聚环氧乙烷链段、聚环氧丙烷链段和聚四亚甲基氧醚链段及其组合。
聚酰胺可以部分或完全共价交联，如本文先前描述的。在一些情况下，聚酰胺中存在的交联度为使得，当其被热加工，例如以纱线或纤维的形式，以形成本公开内容的物品时，部分共价交联的热塑性聚酰胺保留足够的热塑性特征，使得部分共价交联的热塑性聚酰胺在加工期间熔融并且再固化。在其他情况下，交联的聚酰胺是热固性聚合物。
聚酯
聚合物可以包括聚酯。聚酯可以包括热塑性聚酯或热固性聚酯。此外，聚酯可以是弹性体聚酯，包括热塑性聚酯或热固性弹性体聚酯。聚酯可以通过一种或更多种羧酸或其成酯衍生物(ester-forming derivative)与一种或更多种二价或多价的脂族醇、脂环族醇、芳族醇或芳代脂族醇(araliphatic alcohol)或双酚的反应来形成。聚酯可以是具有相同化学结构的重复聚酯链段的聚酯均聚物。可选择地，聚酯可以包含许多具有不同聚酯化学结构的聚酯链段(例如，聚乙醇酸链段、聚乳酸链段、聚己内酯链段、聚羟基链烷酸酯链段(polyhydroxyalkanoate segment)、聚羟基丁酸酯链段等)。具有不同化学结构的聚酯链段可以被无规地排列，或者可以被排列为重复嵌段。
可以用于制备聚酯的示例性的羧酸包括但不限于己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、壬烷二甲酸、癸烷二甲酸、十一烷二甲酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、烷基取代的或卤化的对苯二甲酸、烷基取代的或卤化的间苯二甲酸、硝基-对苯二甲酸、4,4'-二苯醚二甲酸、4,4'-二苯硫醚二甲酸、4,4'-二苯砜-二甲酸、4,4'-二苯基亚烷基二甲酸、萘-2,6-二甲酸、环己烷-1,4-二甲酸和环己烷-1,3-二甲酸。适用于制备聚酯的示例性的二醇或酚包括但不限于乙二醇、二乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇、1,10-癸二醇、1,2-丙二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇、2,2,4-三甲基己二醇、对-二甲苯二醇、1,4-环己二醇、1,4-环己烷二甲醇和双酚A。
聚酯可以是聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸六亚甲基酯、聚对苯二甲酸-1,4-二甲基环己烷酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚间苯二甲酸乙二醇酯(PEI)、聚芳酯(PAR)、聚萘二甲酸丁二醇酯(PBN)、液晶聚酯，或前述中的两种或更多种的共混物或混合物。
聚酯可以是共聚酯(即，包含聚酯链段和非聚酯链段的共聚物)。共聚酯可以是脂族共聚酯(即，其中聚酯链段和非聚酯链段两者都是脂族的共聚酯)。可选择地，共聚酯可以包含芳族链段。共聚酯的聚酯链段可以包括以下或者基本上由以下组成：聚乙醇酸链段、聚乳酸链段、聚己内酯链段、聚羟基链烷酸酯链段、聚羟基丁酸酯链段或其任何组合。共聚酯的聚酯链段可以被无规地排列，或者可以被排列为重复嵌段。
例如，聚酯可以是嵌段共聚酯，该嵌段共聚酯具有是相对较硬的、相同化学结构的聚合物单元的重复嵌段(硬链段)以及是相对较软的、相同化学结构的重复嵌段(软链段)。在包括具有重复的硬链段和软链段的嵌段共聚酯的嵌段共聚酯中，物理交联可以存在于嵌段内或嵌段之间，或嵌段内和嵌段之间两者。聚合物可以包括具有重复嵌段的硬链段和重复嵌段的软链段的弹性体共聚酯或者基本上由这样的弹性体共聚酯组成。
共聚酯的非聚酯链段可以包括以下或者基本上由以下组成：聚醚链段、聚酰胺链段或聚醚链段和聚酰胺链段两者。共聚酯可以是嵌段共聚酯，或者可以是无规共聚酯。共聚酯可以由聚酯低聚物或预聚物与第二低聚物预聚物的缩聚以形成嵌段共聚酯来形成。任选地，第二预聚物可以是亲水性预聚物。例如，共聚酯可以由对苯二甲酸或萘二甲酸与乙二醇、1,4-丁二醇或1,3-丙二醇的缩聚反应来形成。共聚酯的实例包括聚己二酸乙二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基戊酸酯)、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯及其组合。共聚酰胺可以包括聚对苯二甲酸乙二醇酯或由聚对苯二甲酸乙二醇酯组成。
聚酯可以是包含以下中的一种或更多种的链段的嵌段共聚物：聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸六亚甲基酯、聚对苯二甲酸-1,4-二甲基环己烷酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚间苯二甲酸乙二醇酯(PEI)、聚芳酯(PAR)、聚萘二甲酸丁二醇酯(PBN)和液晶聚酯。例如，作为嵌段共聚物的合适的聚酯可以是PET/PEI共聚物、聚对苯二甲酸丁二醇酯/四乙二醇共聚物、聚氧化烯二酰亚胺二酸/聚对苯二甲酸丁二醇酯共聚物、或者前述中的任何共聚物的共混物或混合物。
聚烯烃
聚合物可以包括聚烯烃或者基本上由聚烯烃组成。聚烯烃可以是热塑性聚烯烃或热固性聚烯烃。此外，聚烯烃可以是弹性体聚烯烃，包括热塑性弹性体聚烯烃或热固性弹性体聚烯烃。示例性的聚烯烃可以包括聚乙烯、聚丙烯和烯烃弹性体(例如，乙烯与具有4至约8个碳原子的α-烯烃的茂金属催化的嵌段共聚物)。聚烯烃可以是包括以下的聚合物：聚乙烯、乙烯-α-烯烃共聚物、乙烯-丙烯橡胶(EPDM)、聚丁烯、聚异丁烯、聚-4-甲基戊-1-烯、聚异戊二烯、聚丁二烯、乙烯-甲基丙烯酸共聚物和烯烃弹性体，诸如从聚丙烯(PP)和乙烯-丙烯橡胶(EPDM)获得的动态交联聚合物(dynamically cross-linked polymer)，以及前述的共混物或混合物。另外的示例性的聚烯烃包括环烯烃诸如环戊烯或降冰片烯的聚合物。
应当理解，可以任选地交联的聚乙烯包括多种聚乙烯，包括低密度聚乙烯(LDPE)、线型低密度聚乙烯(LLDPE)、(VLDPE)和(ULDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、高密度和高分子量聚乙烯(HDPE-HMW)、高密度和超高分子量聚乙烯(HDPE-UHMW)，以及任何前述聚乙烯的共混物或混合物。聚乙烯还可以是衍生自单烯烃和二烯烃的单体的聚乙烯共聚物，单烯烃和二烯烃的单体与以下物质共聚：乙烯基、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸乙酯、乙烯醇和/或乙酸乙烯酯。包含乙酸乙烯酯衍生的单元的聚烯烃共聚物可以是高乙酸乙烯酯含量的共聚物，例如大于约50重量百分比的乙酸乙烯酯衍生的组成。
聚烯烃可以是聚烯烃的混合物，诸如本文上文公开的两种或更多种聚烯烃的混合物。例如，合适的聚烯烃混合物可以是聚丙烯与聚异丁烯的混合物、聚丙烯与聚乙烯的混合物(例如PP/HDPE、PP/LDPE)或不同类型的聚乙烯的混合物(例如LDPE/HDPE)。
聚烯烃可以是合适的单烯烃单体的共聚物或合适的单烯烃单体与乙烯基单体的共聚物。示例性的聚烯烃共聚物包括乙烯/丙烯共聚物、线型低密度聚乙烯(LLDPE)，及其与低密度聚乙烯(LDPE)、丙烯/丁-1-烯共聚物、丙烯/异丁烯共聚物、乙烯/丁-1-烯共聚物、乙烯/己烯共聚物、乙烯/甲基戊烯共聚物、乙烯/庚烯共聚物、乙烯/辛烯共聚物、丙烯/丁二烯共聚物、异丁烯/异戊二烯共聚物、乙烯/丙烯酸烷基酯共聚物、乙烯/甲基丙烯酸烷基酯共聚物、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物的混合物，及其与一氧化碳或乙烯/丙烯酸共聚物的共聚物，及其盐(离聚物)，以及乙烯与丙烯和诸如己二烯、二环戊二烯或亚乙基-降冰片烯的二烯的三元共聚物；以及这样的共聚物彼此之间以及与上文1)中提及的聚合物的混合物，例如聚丙烯/乙烯-丙烯共聚物、LDPE/乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、LDPE/乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)、LLDPE/EVA、LLDPE/EAA以及交替或无规的聚亚烷基/一氧化碳共聚物(alternatingor random polyalkylene/carbon monoxide copolymer)及其与其他聚合物例如聚酰胺的混合物。
聚烯烃可以是聚丙烯均聚物、聚丙烯共聚物、聚丙烯无规共聚物、聚丙烯嵌段共聚物、聚乙烯均聚物、聚乙烯无规共聚物、聚乙烯嵌段共聚物、低密度聚乙烯(LDPE)、线型低密度聚乙烯(LLDPE)、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯(HDPE)，或者前述聚合物中的一种或更多种的共混物或混合物。
聚烯烃可以是聚丙烯。如本文使用的，术语“聚丙烯”意图涵盖任何包含丙烯单体的聚合物组合物，所述丙烯单体是单独的或是与其他无规选择和定向的聚烯烃、二烯或其他单体(诸如，乙烯、丁烯及类似物)的混合物或共聚物。这样的术语还涵盖成分单体的任何不同的构型和排列(诸如，无规立构、间规立构、全同立构等)。因此，如应用于纤维的该术语意图涵盖拉制聚合物的实际的长线、带、缝线及类似物。聚丙烯可以具有任何标准熔体流动(通过测试)；然而，标准纤维级聚丙烯树脂具有在约1和1000之间的熔体流动指数范围。
聚烯烃可以是聚乙烯。如本文使用的，术语“聚乙烯”意图涵盖任何包含乙烯单体的聚合物组合物，所述乙烯单体是单独的或者是与其他无规选择和定向的聚烯烃、二烯或其他单体(诸如，丙烯、丁烯及类似物)的混合物或共聚物。这样的术语还涵盖成分单体的任何不同的构型和排列(诸如，无规立构、间规立构、全同立构等)。因此，如应用于纤维的该术语意图涵盖拉制聚合物的实际的长线、带、缝线及类似物。聚乙烯可以具有任何标准熔体流动(通过测试)；然而，标准纤维级聚乙烯树脂具有在约1和1000之间的熔体流动指数范围。
热塑性材料和/或热固性材料还可以包括一种或更多种加工助剂。加工助剂可以为非聚合物材料。这些加工助剂可以独立地选自包括但不限于以下的组：固化剂、引发剂、增塑剂、脱模剂、润滑剂、抗氧化剂、阻燃剂、染料、颜料、增强填料和非增强填料、纤维增强剂和光稳定剂。
在包括纺织品的物品中，光学元件可以被设置到纺织品上(例如，光学元件可能处于“在其侧面”构造中，除非纺织品是薄的或者光学元件的第一侧面可以被照明)。纺织品或纺织品的至少外层可以包括光学元件可以被设置到其上的热塑性材料。纺织品可以为非编织纺织品、合成皮革、针织纺织品或编织纺织品。纺织品可以包括第一纤维或第一纱线，其中第一纤维或第一纱线可以包括由第一热塑性材料形成的至少外层。光学元件被设置到其上的、结构的第一侧面或第二侧面的区域可以包括呈非丝状构造的第一纤维或第一纱线。光学元件可以被设置到纺织品上，或者纺织品可以被加工，使得光学元件可以被设置到纺织品上。纹理化的表面可以由纺织品表面制成或由纺织品表面形成。纺织品表面可以用于形成纹理化的表面，并且在此之前或之后，光学元件可以被施加到纺织品。
“纺织品”可以被定义为由通过柔性、细度和长度与厚度的高比率表征的纤维、丝或纱线制成的任何材料。纺织品通常落入两种类别。第一类别包括通过无规地互锁而由丝或纤维的网状物直接产生的纺织品，以构造非编织织物和毛毡。第二类别包括通过纱线的机械操作形成的纺织品，由此产生编织织物、针织织物、编结织物、钩编织物以及类似物。
如本文使用的术语“丝”、“纤维(fiber)”或“纤维(fibers)”指的是呈离散长形件的形式的材料，这些长形件明显长于它们的宽度。纤维可以包括天然纤维、人造纤维或合成纤维。纤维可以通过常规的技术诸如挤出、静电纺丝、界面聚合、拉伸以及类似技术生产。纤维可以包括碳纤维、硼纤维、碳化硅纤维、二氧化钛纤维、氧化铝纤维、石英纤维、玻璃纤维，诸如E、A、C、ECR、R、S、D和NE玻璃和石英或类似物。纤维可以是由能够形成纤维的合成聚合物形成的纤维，所述合成聚合物诸如聚(醚酮)、聚酰亚胺、聚苯并噁唑、聚(苯硫醚)、聚酯、聚烯烃(例如，聚乙烯、聚丙烯)、芳族聚酰胺(例如，芳族聚酰胺聚合物，诸如对位芳族聚酰胺纤维和间位芳族聚酰胺纤维)、芳族聚酰亚胺、聚苯并咪唑、聚醚酰亚胺、聚四氟乙烯、丙烯酸类、变性腈纶、聚(乙烯醇)、聚酰胺、聚氨酯和共聚物诸如聚醚-聚脲共聚物、聚酯-聚氨酯、聚醚嵌段酰胺共聚物或类似物。纤维可以是天然纤维(例如，丝、羊毛、羊绒、小羊驼绒、棉、亚麻、大麻、黄麻、剑麻)。纤维可以是来自再生的天然聚合物的人造纤维，诸如人造丝、莱赛尔纤维、乙酸酯、三乙酸酯、橡胶和聚(乳酸)。
纤维可以具有不确定的长度。例如，人造纤维和合成纤维通常以基本上连续的线挤出。可选择地，纤维可以是短纤维，诸如例如，棉纤维或挤出的合成聚合物纤维可以被切割以形成相对均匀长度的短纤维。短纤维可以具有约1毫米至100厘米或更长以及其中的任何增量(例如，1毫米增量)的长度。
纤维可以具有多种横截面形状中的任何一种。天然纤维可以具有天然横截面，或者可以具有修饰的横截面形状(例如，通过诸如丝光处理的工艺)。人造纤维或合成纤维可以被挤出以提供具有预定横截面形状的线。纤维的横截面形状可以影响其性质，诸如其柔软度、光泽和芯吸能力。纤维可以具有圆形的横截面或基本上圆形的横截面。可选择地，纤维可以具有非圆形的横截面，诸如扁平形、椭圆形、八角形、矩形、楔形、三角形、狗骨形、多叶形、多通道形、中空形、芯-壳形或其他形状。
纤维可以被加工。例如，纤维的性质可能至少部分地受到诸如将纤维拉制(拉伸)、使纤维退火(硬化)和/或使纤维卷曲或纹理化的工艺的影响。
在一些情况下，纤维可以是多组分纤维，诸如包括两种或更多种共挤出的聚合物材料的纤维。两种或更多种共挤出的聚合物材料可以以芯-鞘构造、海中岛构造、分段饼图构造、条状构造或并排构造被挤出。可以加工多组分纤维，以便例如通过去除牺牲材料由单根纤维形成多于一根较小的纤维(例如，微纤维)。
该纤维可以是由中国台湾高雄市的台湾塑胶工业股份有限公司生产的碳纤维诸如TARIFYL(例如，12,000、24,000和48,000束纤维束，特别是纤维类型TC-35和TC-35R)、由德国威斯巴登的SGL集团(SGL Group of Wiesbaden,Germany)生产的碳纤维(例如，50,000束纤维束)、由韩国首尔的兵颂(Hyosung of Seoul,South Korea)生产的碳纤维、由日本东京的东邦(Toho Tenax of Tokyo,Japan)生产的碳纤维、由中国浙江的巨石集团有限公司(Jushi Group Co.,LTD of Zhejiang,China)生产的玻璃纤维(例如，E6,318，硅烷基胶料，丝直径14微米、15微米、17微米、21微米和24微米)以及由德国本宁海姆的亚曼集团(AmannGroup of Bonningheim,Germany)生产的聚酯纤维(例如，SERAFILE 200/2非润滑的聚酯丝和SERAFILE COMPHIL 200/2润滑的聚酯丝)。
多于一根纤维包括2根至数百根或数千根或更多根纤维。多于一根纤维可以是呈被称为丝束的纤维的线的束的形式，或者是呈被称为纱条(sliver)和粗纱的相对对齐的短纤维的形式。单一类型的纤维可以单独使用，或者可以通过混合两种或更多种类型的纤维与一种或更多种不同类型的纤维组合使用。混合的纤维的实例包括具有棉纤维的聚酯纤维、具有碳纤维的玻璃纤维、具有芳族聚酰亚胺(芳族聚酰胺)纤维的碳纤维以及具有玻璃纤维的芳族聚酰亚胺纤维。
如本文所使用的，术语“纱线”指的是由一种或更多种纤维形成的组件，其中线具有相当长的长度和相对小的横截面，并且适合用于手工或通过机器生产纺织品，包括使用编织、针织、钩编、编结、缝制、刺绣或绳索制造技术制造的纺织品。缝线是一种通常用于缝制的纱线类型。
纱线可以使用由天然材料、人造材料和合成材料形成的纤维制成。合成纤维最常用于由短纤维和丝纱制成纺纱。纺纱通过将短纤维布置并扭绞在一起以制成粘结线来制成。由短纤维形成纱线的工艺通常包括梳理和拉制纤维以形成纱条，拔长并扭绞纱条以形成粗纱，以及纺制粗纱以形成线。可以将多根线绞合(扭绞在一起)，以制造更粗的纱线。短纤维和合股纱的扭绞方向可以影响纱线的最终性质。丝纱可以由单根长的、基本上连续的丝(其常规上被称为“单丝纱线”)形成，或者由组在一起的多于一根单独的丝形成。丝纱也可以由两根或更多根长的、基本上连续的丝形成，这些丝通过扭绞它们或缠结它们或扭绞并缠结它们来将这些丝成组而组在一起。如同短纱线一样，多根线可以被合股在一起以形成较粗的纱线。
一旦形成，纱线就可以经历另外的处理，诸如纹理化处理、热处理或机械处理，或者用诸如合成聚合物的材料包覆。在所公开的物品中使用的纤维、纱线或纺织品或它们的任何组合可以被上浆。上浆的纤维、纱线和/或纺织品在其表面的至少一部分上被包覆有上浆组合物，该上浆组合物被选择以改变吸收特性或磨耗特性，或者用于与其他材料的相容性。上浆组合物有助于涂层或树脂在表面上的浸透和湿透，并且有助于在最终物品中获得期望的物理性质。示例性的上浆组合物可以包括，例如，环氧聚合物、氨基甲酸酯改性的环氧聚合物、聚酯聚合物、苯酚聚合物、聚酰胺聚合物、聚氨酯聚合物、聚碳酸酯聚合物、聚醚酰亚胺聚合物、聚酰胺酰亚胺聚合物、聚苯乙烯基吡啶聚合物、聚酰亚胺聚合物双马来酰亚胺聚合物、聚砜聚合物、聚醚砜聚合物、环氧树脂改性的氨基甲酸酯聚合物、聚乙烯醇聚合物、聚乙烯吡咯烷酮聚合物及其混合物。
例如，可以将两种或更多种纱线组合以形成复合纱线，诸如单包覆纱线或双包覆纱线以及包芯纱线。因此，纱线可以具有大致上符合在本文中提供的描述的多种构造。
纱线可以包括至少一种热塑性材料(例如，一种或更多种纤维可以由热塑性材料制成)。纱线可以由热塑性材料制成。纱线可以包覆有一层材料，诸如热塑性材料。
纱线的每单位长度的线性质量密度或重量可以使用包括旦尼尔(D)和特克斯(tex)的多种单位来表示。旦尼尔是9000米纱线的以克计的质量。纤维的单丝的线性质量密度还可以使用每根丝的旦尼尔(DPF)来表示。特克斯是1000米纱线的以克计的质量。分特是线性质量的另一种量度，并且是10,000米纱线的以克计的质量。
如本文所使用的，韧度被理解为指的是将纱线断裂所需的力的量(以重量单位表示，例如：磅、克、百分牛顿或其他单位)(即，纱线的断裂力或断裂点)除以纱线的线性质量密度，该纱线的线性质量密度例如以(未应变的)旦尼尔、分特或每单位长度的一些其他重量量度表示。纱线的断裂力通过使纱线样品经历已知量的力来确定，例如，使用应变式称重传感器(strain gauge load cell)，诸如INSTRON品牌测试系统(Norwood,MA,USA)。纱线韧度和纱线断裂力不同于纺织品的破裂强度或抗破裂强度，破裂强度或抗破裂强度是在纺织品的表面破裂之前可以向该表面施加多少压力的量度。
通常，为了使纱线承受在工业针织机中施加的力，所需的最小韧度为约1.5克/旦尼尔。由商品聚合物材料形成的大多数纱线通常具有在约1.5克/旦尼尔至约4克/旦尼尔的范围内的韧度。例如，通常用于制造鞋类的针织鞋面的聚酯纱线具有在约2.5克/旦尼尔至约4克/旦尼尔的范围内的韧度。由被认为具有高韧度的商品聚合物材料形成的纱线通常具有在约5克/旦尼尔至约10克/旦尼尔的范围内的韧度。例如，来自国家纺纱厂(NationalSpinning(Washington,NC,USA))的可商购的包装染色聚对苯二甲酸乙二醇酯纱线具有约6克每旦尼尔的韧度，并且来自Far Eastern New Century(中国，台湾，台北)的可商购的溶液染色聚对苯二甲酸乙二醇酯纱线具有约7克每旦尼尔的韧度。由高性能聚合物材料形成的纱线通常具有约11克/旦尼尔或更大的韧度。例如，由芳族聚酰胺纤维形成的纱线通常具有约20克/旦尼尔的韧度，并且由超高分子量聚乙烯(UHMWPE)形成的具有大于30克/旦尼尔的韧度的纱线可从Dyneema(Stanley,NC,USA)和Spectra(Honeywell-Spectra,ColonialHeights,VA,USA)获得。
存在多种用于以机械方式操作纱线以形成纺织品的技术。这样的技术包括例如交织、缠结和扭绞，以及互锁。交织是两根纱线的交叉，所述两根纱线以垂直的角度彼此交叉和交织。用于交织的纱线常规地被称为“经纱”和“纬纱”。编织纺织品包括经纱和纬纱。经纱在第一方向上延伸，并且纬线在基本上垂直于第一方向的第二方向上延伸。缠结和扭绞涵盖多种程序，诸如编结和打结，其中纱线彼此缠结以形成纺织品。互锁涉及互相啮合的环的多于一个列的形成，其中针织是互锁的最常见方法。纺织品可以主要由一根或更多根纱线形成，这些纱线例如通过交织过程、缠结过程和扭绞过程和/或互锁过程进行机械操作，如上文提及的。
纺织品可以为非编织纺织品。通常，非编织纺织品或织物是由结合在一起的纤维和/或纱线制成的片或网结构。该结合部可以是化学结合部和/或机械结合部，并且可以使用热、溶剂、粘合剂或其组合来形成。示例性的非编织织物是直接由分离的纤维、熔融塑料和/或塑料膜制成的扁平的或簇状的多孔片。它们不是通过编织或针织制成的，并且不一定需要将纤维转化成纱线，尽管纱线可以用作纤维的来源。非编织纺织品通常通过以下来制造：将小纤维以片或网的形式(类似于造纸机上的纸)放在一起，并且然后用粘合剂或热(通过施加粘合剂(呈粉末、糊剂或聚合物熔体的形式)并且通过升高温度将粘合剂熔融到网上)将它们机械粘合(如在毛毡的情况下，通过利用锯齿状针或倒钩针使它们互锁，或通过水力缠结，使得纤维间摩擦产生较牢固的织物)。非编织纺织品可以由短纤维(例如，来自湿法成网、气流成网、梳理/交叠工艺)或挤出纤维(例如，来自熔喷或纺粘工艺或其组合)或其组合来制成。非编织纺织品中的纤维的结合可以利用热粘合(在有或没有压延的情况下)、水力缠结、超声波结合、针刺(针扎)、化学结合(例如，使用粘合剂诸如乳胶乳液或溶液聚合物或粘合剂纤维或粉末)、熔喷结合(例如，纤维在同时的纤维形成和网形成期间随着空气衰减纤维交缠而结合)来实现。
现在已经描述了本公开内容的多个方面，提供了关于何时将光学元件与囊结合使用的另外的论述。当光学元件被设置到囊上时，囊可以是未填充的、部分充注的或完全充注的。囊是能够包括一定体积的流体的囊。未填充的囊是可填充流体的囊，并且填充的囊已经在等于或大于大气压的压力用流体至少部分地充注。当设置到鞋类物品、服装物品或运动装备物品上或并入到鞋类物品、服装物品或运动装备物品中时，囊通常在那时是流体填充的囊。流体是气体或液体。气体可以包括空气、氮气(N2)或其他合适的气体。
囊可以具有对氮气的气体透过率，例如，其中给定厚度的囊壁具有对氮气的气体透过率，该气体透过率比具有与本文描述的囊的厚度大体上相同厚度的丁基橡胶层对氮气的气体透过率低至少约十倍。囊可以具有第一囊壁，该第一囊壁具有第一囊壁厚度(例如，约0.1密耳至40密耳)。囊可以具有第一囊壁，该第一囊壁对于20密耳的平均壁厚度可以具有对氮气的小于约15cm3/m2·atm·天、小于约10cm3/m2·atm·天、小于约5cm3/m2·atm·天、小于约1cm3/m2·atm·天(例如，从约0.001cm3/m2·atm·天至约1cm3/m2·atm·天、约0.01cm3/m2·atm·天至约1cm3/m2·atm·天或约0.1cm3/m2·atm·天至约1cm3/m2·atm·天)的气体透过率(GTR)。囊可以具有第一囊壁，该第一囊壁具有第一囊壁厚度，其中第一囊壁对于20密耳的平均壁厚度具有对氮气的15cm3/m2·atm·天或更小的气体透过率。
在方面中，囊具有囊壁，该囊壁具有面向内部的侧面和面向外部(或面向外)的侧面(exterior(or externally)-facing side)，其中面向内部(或面向内)的侧面(interior(or internally)-facing side)界定囊的内部区域的至少一部分。具有第一侧面和相对的第二侧面的光学元件可以被设置在囊的面向外部的侧面、囊的面向内部的侧面或两者上。光学元件可以成直线设置或设置在其侧面上。在光学元件被设置在其侧面上的情况下，光学元件以在其侧面构造被设置在面向内部的侧面或面向外部的侧面上，这与成直线构造相反。
囊的面向外部的侧面、囊的面向内部的侧面或两者可以任选地包括从囊壁的面向外部的侧面、囊的面向内部的侧面或两者延伸的多于一个样貌结构(或轮廓特征)，其中光学元件的第一侧面或第二侧面被设置在囊壁的面向外部的侧面上并且覆盖该多于一个样貌结构、被设置在囊壁的面向内部的侧面上并且覆盖该多于一个样貌结构，或两者，并且其中光学元件赋予囊壁结构颜色。
在特定方面中，囊可以包括被可操作地固定到鞋类鞋面的顶壁、与顶壁相对的底壁、以及在充注的囊的顶壁和底壁之间延伸的一个或更多个侧壁。顶壁、底壁和一个或更多个侧壁共同界定充注的囊的内部区域，并且其中一个或更多个侧壁各自包括面向外部的侧面。具有第一侧面和相对的第二侧面的光学元件可以被设置在囊的面向外部的侧面、囊的面向内部的侧面或两者上。任选地，囊的面向外部的侧面、囊的面向内部的侧面或两者可以包括从囊壁的面向外部的侧面、囊的面向内部的侧面或两者延伸的多于一个样貌结构，其中光学元件的第一侧面或第二侧面被设置在囊壁的面向外部的侧面上并且覆盖该多于一个样貌结构、被设置在囊壁的面向内部的侧面上并且覆盖该多于一个样貌结构，或两者，并且其中光学元件赋予囊壁结构颜色。
用于测量充注的囊的相对透过率、渗透率和扩散的公认方法是ASTM D-1434-82-V。参见例如美国专利第6,127,026号，该专利通过引用并入，如同完全在本文中阐述一样。根据ASTM D-1434-82-V，透过率、渗透率和扩散通过以下式测量：
透过率
(气体的量)/[(面积)x(时间)x(压差)]＝透过率(GTR)/(压差)＝cm3/m2·atm·天(即24小时)
渗透率
[(气体的量)x(膜厚度)][(面积)x(时间)x(压差)＝渗透率[(GTR)x(膜厚度)]/(压差)＝[(cm3)(密耳)]/m2·atm·天(即24小时)
在一个大气压时的扩散
(气体的量)/[(面积)x(时间)]＝GTR＝cm3/m2·天(即24小时)
囊可以包括囊壁，该囊壁包括包含至少一个聚合物层或至少两个或更多个聚合物层的膜。每个聚合物层的厚度可以是约0.1密耳至40密耳。
聚合物层可以由聚合物材料诸如如上文和本文描述的热塑性材料形成，并且可以是光学元件可以被设置在其上并且任选地纹理化的层可以被设置在其上的热塑性层，或者热塑性层可以用于形成纹理化的层及类似物。热塑性材料可以包括弹性体材料，诸如热塑性弹性体材料。热塑性材料可以包括热塑性聚氨酯(TPU)，诸如上文和本文描述的那些热塑性聚氨酯。热塑性材料可以包括基于聚酯的TPU、基于聚醚的TPU、基于聚己内酯的TPU、基于聚碳酸酯的TPU、基于聚硅氧烷的TPU或其组合。可以使用的热塑性材料的非限制性实例包括：“PELLETHANE”2355-85ATP和2355-95AE(Dow Chemical Company of Midland,MI.,USA)、“ELASTOLLAN”(BASF Corporation,Wyandotte,MI,USA)和“ESTANE”(Lubrizol,Brecksville,OH,USA)，所有这些是基于酯的或基于醚的。另外的热塑性材料可以包括在以下美国专利中描述的那些热塑性材料：第5,713,141号；第5,952,065号；第6,082,025号；第6,127,026号；第6,013,340号；第6,203,868号；以及第6,321,465号，这些美国专利通过引用并入本文。
聚合物层可以由以下中的一种或更多种形成：乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)、聚(氯乙烯)、聚偏二乙烯聚合物(polyvinylidene polymer)和共聚物(例如，聚偏二氯乙烯)、聚酰胺(例如，无定形聚酰胺)、丙烯腈聚合物(例如，丙烯腈-丙烯酸甲酯共聚物)、聚氨酯工程塑料、聚甲基戊烯树脂、乙烯-一氧化碳共聚物、液晶聚合物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚醚酰亚胺、聚丙烯酰亚胺和已知具有相对低的气体透过率的其他聚合物材料。还合适的是这些材料的共混物和合金以及与本文描述的TPU的共混物和合金，以及任选地包括聚酰亚胺和结晶聚合物的组合的共混物和合金。例如，聚酰亚胺和液晶聚合物的共混物、聚酰胺和聚对苯二甲酸乙二醇酯的共混物以及聚酰胺与苯乙烯类的共混物是合适的。
聚合物层的聚合物材料的具体实例可以包括丙烯腈共聚物，诸如从Ineos(Rolle,瑞士)可获得的“BAREX”树脂；聚氨酯工程塑料，诸如从Lubrizol(Brecksville,OH,USA)可获得的“ISPLAST”ETPU；由Kuraray(Houston,TX,USA)以商品名“EVAL”销售的、由NipponGohsei(Hull,England)以商品名“SOARNOL”销售的、和由DuPont(Wilmington,DE,USA)以商品名“SELAR OH”销售的乙烯-乙烯醇共聚物；从S.C.Johnson(Racine,WI,USA)以商品名“SARAN”和从Solvay(Brussels,比利时)以商品名“IXAN”可获得的聚偏二氯乙烯；液晶聚合物，诸如来自Celanese(Irving,TX,USA)的“VECTRA”和来自Solvay的“XYDAR”；“MDX6”尼龙，以及无定形尼龙，诸如来自Koninklijke DSM N.V(Heerlen,荷兰)的“NOVAMID”X21、来自DuPont的“SELAR PA”；由SABIC(Riyadh,沙特阿拉伯)以商品名“ULTEM”销售的聚醚酰亚胺；聚(乙烯醇)类；以及从Mitsui Chemicals(东京，日本)以商品名“TPX”可获得的聚甲基戊烯树脂。
膜的每个聚合物层可以由热塑性材料形成，该热塑性材料可以包括热塑性聚合物的组合。除了一种或更多种热塑性聚合物之外，热塑性材料还可以任选地包含着色剂、填料、加工助剂、自由基清除剂、紫外光吸收剂及类似物。膜的每个聚合物层可以由不同的热塑性材料制成，所述热塑性材料包括不同类型的热塑性聚合物。
囊可以通过对膜施加热量、压力和/或真空来制成。在这点上，光学元件和任选地纹理化的层及类似物可以在这些步骤之前、在这些步骤期间和/或在这些步骤之后被设置、由这些步骤形成或类似的。囊(例如，一个或更多个聚合物层)可以使用一种或更多种聚合物材料并且使用一种或更多种加工技术形成囊来形成，所述加工技术包括例如挤出、吹塑、注射模制、真空模制、旋转模制、传递模制、压力成型、热封、铸造、低压铸造、旋转铸造(spincasting)、反应注塑、射频(RF)焊接及类似技术。囊可以通过共挤出、随后热封或焊接来制成以产生可充注的囊，所述可充注的囊可以任选地包括允许囊被流体(例如气体)填充的一个或更多个阀(例如，单向阀)。
现在已经描述了光学元件，现在描述任选的纹理化的表面以及制造物品的方法。该方法可以包括掩蔽物品的表面的至少一部分，产生表面的包括相邻的掩蔽区域和未掩蔽区域的一部分。掩蔽可以包括将掩蔽元件设置、定位或施加到物品的表面上或距离物品表面一定距离(例如，基于期望的设计和目标，与表面偏移若干纳米、微米、毫米或厘米)。光学元件的层可以被设置、施加或定位到物品的表面的该部分上。随后，可以将物品的表面的至少一部分去掩蔽(例如，去除掩蔽元件)，暴露结构着色的表面，该结构着色的表面至少包括第一结构颜色、第二结构颜色和第三结构颜色，其中当从相同的观察角度观察时，第一结构颜色、第二结构颜色和第三结构颜色的色相、明暗度、色度或其任何组合是不同的。掩蔽元件可以包括传统的掩蔽元件，或者可以包括膜、纤维、丝或纱线。
在方面中，掩蔽步骤可以包括在设置期间使表面与掩蔽元件直接接触，其中将光学元件设置到掩蔽区域可以包括将至少一个层设置到掩蔽区域。随后，去除掩蔽元件包括暴露光学元件的不含该至少一个层的区域。例如，可以用粘合剂将掩蔽元件附连到物品的表面。
在另一个方面中，掩蔽可以包括将光学元件设置在距物品的表面一定距离处且在物品的表面与设置光学元件的源之间，使得在设置期间，掩蔽元件部分地遮挡物品的表面的一部分或将阴影投射到物品的表面的一部分上。掩蔽元件可以在光学元件层的设置期间被设置或定位在远离物品的表面至少1毫米处。任选地，从物品的表面到掩蔽元件的距离可以在设置期间变化；或者从物品的表面到掩蔽元件的距离在光学元件的层的设置期间可以是大体上恒定的。
图8A至图8C图示出了掩蔽以形成光学元件诸如图7中描述的光学元件的工艺的横向横截面图示。可以使用掩蔽元件的多种设计和构造来实现光学元件的期望的设计。图8A和图8B中示出的掩蔽元件912仅用于说明目的。图8A图示出了相对于基底914的表面定位的掩蔽元件912。一旦定位，光学元件916的层就可以设置在基底914的表面上，其中层以逐步工艺(未图示出)来形成。一旦形成光学元件916，就可以去除掩蔽元件912。
在方面中，该方法包括使用本文描述的一种或更多种技术形成层。在方面中，该方法包括以逐层方式在诸如纺织品、膜、纤维或单丝纱线的物品的表面上形成光学元件，其中表面可以任选地是纹理化的表面。本公开内容的另一种实施方案包括将光学元件设置在基底上。
该方法提供在纹理化的表面上形成的光学元件的层。可选择地，纹理化的表面可以被形成在邻近物品的表面的层中/被形成在邻近物品的表面的层上，并且然后其余的层被设置在其上。如本文描述的，光学元件可以以逐层的方式形成，其中每个层具有不同的折射率。随着每一层被形成，起伏和平坦区域被改变。任选的纹理化的表面(例如，轮廓元件的尺寸、形状和/或间距)和光学元件的层(例如，层的数量、层的厚度、层的材料)的组合以及所得到的起伏和平面区在暴露于可见光时赋予结构颜色。该方法包括任选地在光学元件上形成保护层以保护光学元件。光学元件的每个层可以依次形成，其中可以形成每个层，然后在适当的时间量、另外的加工、冷却或类似操作之后，可以形成光学元件的下一层。
使用Shimadzu UV-2600光谱仪(Shimadzu Corporation,日本)进行可见光透光率和可见光反射率的测量。在测量之前，使用标准物校准光谱仪。用于所有测量的入射角都为零。
可见光透光率是当在300纳米至800纳米的光谱范围内的可见光穿过材料时，透射穿过样品材料的可见光(或光能)的测量值。收集并记录在300纳米至800纳米的范围内的所有透光率的结果。对于每个样品，确定该范围的可见光透光率的最小值。
可见光反射率是当在300纳米至800纳米的光谱范围内的可见光穿过材料时，由样品材料反射的可见光(或光能)的测量值。收集并记录在300纳米至800纳米的范围内的所有反射率的结果。对于每个样品，确定该范围的可见光反射率的最小值。
应当强调，本公开内容的上文描述的方面仅仅是实施方式的可能的实例，并且仅仅为了清楚理解本公开内容的原理而阐述。在大体上不偏离本公开内容的精神和原理的情况下，可以对本公开内容的上文描述的方面进行许多变型和修改。所有这样的修改和变型在本文中意图被包括在本公开内容的范围内。
应当注意，比率、浓度、量和其他数值数据可以在本文中以范围格式表示。应当理解，这样的范围格式为了方便和简洁被使用，并且因此，应当以灵活的方式被解释为不仅包括明确叙述为范围极值的数值，而且还包括该范围内涵盖的所有单独的数值或子范围，如同每个数值和子范围被明确地叙述。为了说明，“约0.1百分比至约5百分比”的浓度范围应解释为不仅包括明确叙述的约0.1重量百分比至约5重量百分比的浓度，而且还包括指示范围内的各个浓度(例如1百分比、2百分比、3百分比和4百分比)和子范围(例如，0.5百分比、1.1百分比、2.2百分比、3.3百分比和4.4百分比)。术语“约”可以包括根据数值的有效数字的传统舍入。另外，短语“约‘x’至‘y’”包括“约‘x’至约‘y’”。
当在权利要求中叙述时，术语“提供”，诸如“提供物品”及类似术语，不意图要求所提供的物品的任何特定递送或接收。而是，出于清楚和易于阅读的目的，术语“提供”仅用于叙述将在权利要求的后续要素中提及的项目。
可以对上文描述的方面进行许多变型和修改。所有这样的修改和变型在本文中意图被包括在本公开内容的范围内，并且由所附的权利要求保护。

Claims (20)

1.一种物品，包括：
光学元件，其被设置在所述物品的表面上，其中所述光学元件至少包括区域A、中间区域和区域B，其中所述中间区域在所述区域A和所述区域B之间，其中所述中间区域赋予第一结构颜色，其中所述区域A和所述区域B中的每一个赋予第二结构颜色，其中当由具有20/20视敏度和正常色视觉的人在相同的照明条件下在距所述物品约1米的距离处从相同的观察角度观察时，所述第一结构颜色和所述第二结构颜色的颜色参数彼此不同；并且
其中所述光学元件包括至少一个层，其中所述光学元件的所述区域A、所述中间区域和所述区域B中的所述至少一个层的总数量对应，其中所述光学元件的所述区域A、所述中间区域和所述区域B中的每个对应层基本上由相同的材料组成，其中所述区域A的所述层中的至少一个层从第一过渡边缘到第一边界部位逐渐变细，使得所述层在所述第一过渡边缘处的厚度大于在所述第一边界部位处的厚度，其中所述区域B的所述层中的至少一个层从第二过渡边缘到第二边界部位逐渐变细，使得所述层在所述第二过渡边缘处的厚度大于在所述第二边界部位处的厚度。
2.根据权利要求1所述的物品，其中所述第一区域具有区域A的横向横截面，并且所述区域B具有区域B的横向横截面，其中所述区域A的横向横截面和所述区域B的横向横截面是相同的。
3.根据权利要求1或2所述的物品，其中所述区域A的每一层从第一过渡边缘到第一边界部位逐渐变细，使得每一层在所述区域A的所述第一过渡边缘处的厚度大于在所述第一边界部位处的厚度。
4.根据权利要求1所述的物品，其中所述区域A的所述层中的至少一个层从第一过渡边缘到第三边界部位逐渐变细，使得所述层在所述第一过渡边缘处的厚度大于在所述第三边界部位处的厚度，其中第一边界部位和所述第三边界部位处于不同的位置。
5.根据权利要求1所述的物品，其中所述区域A的所述层中的至少一个层从所述第一过渡边缘到第一端部边界部位逐渐变细，其中所述第一端部边界部位在所述层终止于所述区域A中的另一个层上的位置处。
6.根据权利要求1所述的物品，其中所述区域A的所述层中的至少一个层以阶梯方式从所述区域A的所述第一过渡边缘到所述第一边界部位逐渐变细。
7.根据权利要求1所述的物品，其中所述区域A具有区域A的横向横截面，所述区域A的横向横截面是阶梯状横向横截面。
8.根据权利要求1所述的物品，其中所述区域A的至少一个层具有层区域A平均厚度，并且所述中间区域的至少一个层具有层中间区域平均厚度，其中所述层区域平均厚度是所述层中间区域平均厚度的厚度的约5％至90％。
9.根据权利要求1-8所述的物品，其中所述物品的所述表面为非平坦的或不是大体上非平坦的。
10.根据权利要求1-9所述的物品，其中所述第一结构颜色或所述第二结构颜色中的一种是具有完全虹彩色的多色相的结构颜色。
11.根据权利要求1-9所述的物品，其中所述第一结构颜色、所述第二结构颜色或两者是单色相的结构颜色。
12.根据权利要求11所述的物品，其中所述单色相的结构颜色具有是角度依赖性的明暗度或色度。
13.根据权利要求1-9所述的物品，其中所述第一结构颜色、所述第二结构颜色或两者是具有有限的虹彩色的多色相的结构颜色。
14.一种制造物品的方法，包括：将根据权利要求1至13中任一项所述的光学元件设置到所述物品的表面上。
15.一种制造物品的方法，包括：
掩蔽所述物品的所述表面的至少一部分，产生所述表面的包括相邻的掩蔽区域和未掩蔽区域的一部分，
将光学元件设置、施加或定位到所述表面的所述部分，
将所述物品的所述表面的所述至少一部分去掩蔽，暴露结构着色的表面，所述结构着色的表面至少包括第一结构颜色和第二结构颜色，其中当由具有20/20视敏度和正常色视觉的人在相同的照明条件下在距所述物品约1米的距离处从相同的观察角度观察时，所述第一结构颜色和所述第二结构颜色的颜色参数彼此不同。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述结构着色的表面包括光学元件，所述光学元件具有包括在独立的物品权利要求1-11中描述的结构的结构。
17.根据权利要求15或16所述的方法，其中所述掩蔽元件包括膜、纤维、丝或纱线。
18.根据权利要求15至17所述的方法，其中所述掩蔽包括在所述设置期间使所述表面与所述掩蔽元件直接接触，并且将所述光学元件设置到所述掩蔽区域包括将至少一个层设置到所述掩蔽区域，并且去除所述掩蔽元件包括暴露所述光学元件的不含所述至少一个层的区域。
19.根据权利要求15至17所述的方法，其中掩蔽包括将所述光学元件设置在距所述物品的所述表面一定距离处且在所述物品的所述表面与设置所述光学元件的源之间，使得在所述设置期间，所述掩蔽元件部分地遮挡所述物品的所述表面的一部分或将阴影投射到所述物品的所述表面的一部分上。
20.一种物品，包括：根据权利要求15至19所述的方法中任一种的产品。
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