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CN112783264A - 包括纹理化陶瓷盖的生物识别按键 - Google Patents

包括纹理化陶瓷盖的生物识别按键 Download PDF

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CN112783264A CN202010562682.0A CN202010562682A CN112783264A CN 112783264 A CN112783264 A CN 112783264A CN 202010562682 A CN202010562682 A CN 202010562682A CN 112783264 A CN112783264 A CN 112783264A
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Abstract

本公开涉及包括纹理化陶瓷盖的生物识别按键。本公开提供了一种电子设备，该电子设备具有包括生物识别输入设备的键盘。该生物识别输入设备可以是生物识别按键或按钮。生物识别按键或按钮的帽盖可包括纹理化陶瓷盖，诸如纹理化蓝宝石盖。帽盖还可包括设置在纹理化陶瓷盖上或上方的后部装饰涂层和前部抗反射涂层。帽盖可具有与键盘的相邻按键的视觉和/或触觉特性类似的一个或多个视觉和/或触觉特性。

Description

包括纹理化陶瓷盖的生物识别按键
相关申请的交叉引用
本专利申请为2019年11月11日提交的名称为“Biometric Key Including aTextured Ceramic Cover”的美国专利申请62/933,839的专利申请并要求其权益，该临时专利申请的公开内容全文以引用方式并入本文。
技术领域
所述实施方案整体涉及包括生物识别输入设备(诸如生物识别按键或按钮)的电子设备。更具体地，本实施方案涉及具有生物识别输入部件的电子设备，该生物识别输入部件被提供作为键盘的一部分并且包括纹理化陶瓷盖。
背景技术
电子设备可包括一个或多个输入部件。例如，输入部件可具有按钮或按键的形式，该按钮或按键可被按压以激活电子设备的一个或多个功能或操作。在一些情况下，按钮或按键可包括生物识别传感器，该生物识别传感器可限制对电子设备的相关联功能或操作的控制(和/或访问)。
发明内容
本文公开了包括纹理化陶瓷盖的生物识别按键和按钮。生物识别按键或按钮可以是电子设备的键盘的一部分，并且通常包括可用于控制和/或限制一个或多个授权用户对电子设备的功能或操作进行访问的生物识别传感器。例如，生物识别传感器可以是指纹传感器，并且生物识别按钮可以是电源按钮或按键。键盘通常还包括不包括生物识别传感器的按键。本文还公开了包括生物识别按键或按钮的电子设备。
生物识别按键或按钮可包括帽盖，该帽盖限定输入表面并且包括纹理化陶瓷盖。键盘的其他按键可具有聚合物键帽，该聚合物键帽在一些情况下可为塑料键帽。在一些实施方案中，生物识别按键或按钮的帽盖被配置为具有与聚合物键帽的视觉和/或触觉特性类似的视觉和/或触觉特性。例如，陶瓷盖可如本文所述被纹理化和涂覆以获得期望的视觉和/或触觉特性。在一些情况下，帽盖的前表面可具有与相邻聚合物键帽的颜色、光泽度、反射雾度和/或反射率类似的颜色、光泽度、反射雾度和/或反射率。帽盖和纹理化陶瓷盖可各自被配置为向生物识别按键或按钮提供期望的视觉和/或触觉特性，而基本上不降低生物识别传感器的性能。
在一些实施方案中，陶瓷盖的一个或多个纹理可被配置为向帽盖提供哑光外观和/或相对低的光泽度水平。例如，帽盖的光泽度水平可低于抛光陶瓷盖的光泽度水平。纹理化陶瓷盖通常为透光性的并且可为基本上透明的。在一些情况下，纹理化陶瓷盖可由诸如单晶氧化铝的单晶体(例如，蓝宝石)形成。在一些情况下，纹理化陶瓷盖限定前表面、侧表面以及从前表面延伸至侧表面的弯曲表面(另选地，弯曲边缘)。
帽盖还可以包括在纹理化陶瓷盖的一个或多个表面上或其上方的一个或多个涂层。在一些实施方案中，帽盖可包括在纹理化陶瓷盖的后表面上或其上方的涂层，该涂层对帽盖的期望颜色和/或不透明度有贡献。当纹理化陶瓷盖基本上透光和/或透明时，帽盖的后表面上的涂层可被配置为吸收一个或多个波长的可见光，从而有助于向帽盖提供期望的颜色。例如，后表面上的涂层可有助于向帽盖提供深色。
在一些实施方案中，帽盖可包括在纹理化陶瓷盖的前表面上或其上方的一个或多个涂层。例如，帽盖的前表面上的涂层可被配置为减少从帽盖反射的光的量，从而充当抗反射涂层。在一些情况下，抗反射涂层还可对帽盖的感知颜色有贡献。
本公开提供了一种计算设备，该计算设备包括上部部分和下部部分，该上部部分包括上部壳体和定位在上部壳体中的显示器，该下部部分包括通过铰链耦接到上部部分的下部壳体，该下部部分包括键盘。键盘包括按键阵列，按键阵列中的每个按键具有塑料键帽；以及邻近按键阵列中的一个或多个按键定位的生物识别电源按钮。生物识别电源按钮包括蓝宝石盖、设置在蓝宝石盖的后表面上的无机多层涂层、定位在蓝宝石盖下方的生物识别传感器、以及定位在生物识别传感器下方的开关。蓝宝石盖限定纹理化前表面和从纹理化前表面延伸到侧表面的倒圆边缘。
本公开还公开了一种计算设备，该计算设备包括上部部分和下部部分，该上部部分包括上部壳体和定位在上部壳体内的显示器，该下部部分包括键盘和可旋转地耦接到上部壳体的下部壳体。键盘包括按键组，该按键组中的每个按键包括生物识别输入按键和由聚合物材料形成的键帽。生物识别输入按键包括纹理化帽盖，该纹理化帽盖包括由氧化铝形成的透明盖、定位在透明盖下方的生物识别传感器，以及机电开关，该机电开关被定位在生物识别传感器下方并被配置为响应于生物识别输入按键上的按压而致动。透明盖限定前表面，该前表面包括：表面特征部组，该表面特征部组被配置为漫反射来自前表面的光；侧表面；以及在前表面和侧表面之间延伸的弯曲表面。纹理化帽盖还包括第一涂层，该第一涂层覆盖前表面并包括多个无机介电层，多个无机介电层被配置为引起从第一涂层反射的光与从透明盖的前表面反射的光之间的相消干涉；以及覆盖透明盖的后表面并被配置为吸收可见光的第二涂层。
此外，本公开提供了一种包括键盘的计算设备，该键盘包括生物识别按钮和按键组。生物识别按钮包括具有蓝宝石盖的帽盖、设置在蓝宝石盖的前表面上方并且包括多个无机介电层的抗反射涂层，以及设置在蓝宝石盖的后表面上方并且包括多个无机介电层和多个金属层的光学致密涂层。生物识别按钮还包括定位在帽盖下方并耦接到帽盖的导电支撑件、定位在帽盖下方的生物识别传感器和定位在生物识别传感器下方的开关。蓝宝石盖限定具有被配置为提供第一哑光外观的第一纹理的前表面；侧表面；以及在前表面和侧表面之间的弯曲边缘，该弯曲边缘具有第二纹理。按键组中的每个按键包括具有第二哑光外观的聚合物键帽。
附图说明
本公开通过下面结合附图的具体描述将更易于理解，其中类似的附图标记表示类似的元件。
图1A示出了包括生物识别输入部件的示例性电子设备。
图1B示出了图1A的生物识别输入部件的局部图。
图1C示出了包括生物识别输入部件的电子设备的另一个示例。
图1D示出了图1C的生物识别输入部件的局部图。
图2A示出了包括弹簧板的生物识别输入部件的分解图。
图2B示出了包括剪刀机构的生物识别输入部件的分解图。
图3示出了生物识别输入部件的横截面视图。
图4A示出了生物识别输入部件的另一横截面视图。
图4B示出了图4A的生物识别输入部件响应于向下的力而发生的移动。
图5A示出了用于生物识别输入部件的帽盖的顶视图。
图5B示出了用于生物识别输入部件的帽盖的侧视图。
图6A示出了用于生物识别输入部件的帽盖的部分横截面视图。
图6B示出了图6A的帽盖的局部图。
图7A示出了图6A的帽盖的局部横截面视图。
图7B示出了图7A的帽盖的局部横截面视图。
图8示出了图6A的帽盖的另一个局部横截面视图。
图9示出了用于制造生物识别输入部件的纹理化帽盖的过程的流程图。
图10示出了可以结合具有纹理化帽盖的生物识别输入部件的样本电子设备的框图。
附图中的交叉影线或阴影的用途通常被提供以阐明相邻元件之间的边界并还有利于附图的易读性。因此，存在或不存在无交叉影线或阴影均不表示或指示对特定材料、材料属性、元件比例、元件尺寸、类似图示元件的共同性或在附图中所示的任何元件的任何其他特性、性质、或属性的任何偏好或要求。
此外，应当理解，各个特征部和元件(以及其集合和分组)的比例和尺寸(相对的或绝对的)以及其间呈现的界限、间距和位置关系在附图中被提供，以仅用于促进对本文所述的各个实施方案的理解，并因此可不必要地被呈现或示出以进行缩放并且并非旨在指示对所示的实施方案的任何偏好或要求，以排除结合其所述的实施方案。
具体实施方式
现在将具体地参考在附图中示出的代表性实施方案。应当理解，以下描述并非旨在将实施方案限制于一个优选的具体实施。相反，所述实施方案旨在涵盖可被包括在本公开以及由所附权利要求限定的实质和范围内的替代形式、修改形式和等同形式。
以下公开涉及包括生物识别输入部件(诸如生物识别按键或按钮)的电子设备。生物识别输入部件可包括帽盖，该帽盖限定生物识别输入部件的输入表面并且包括纹理化陶瓷盖。在一些情况下，生物识别输入部件的帽盖可被配置为具有与主要由不同材料(例如，聚合物材料)形成的相邻键帽的视觉和/或触觉特性类似的视觉和/或触觉特性。例如，帽盖的前表面可具有与相邻键帽的颜色、光泽度、反射雾度和/或反射率类似的颜色、光泽度、反射雾度和/或反射率。陶瓷盖可如本文所述被纹理化和涂覆以获得期望的视觉和/或触觉特性。
帽盖和纹理化陶瓷盖中的每一者可被定位在生物识别传感器上方。此外，帽盖和纹理化陶瓷盖中的每一者可被配置为使得它们基本上不干扰生物识别传感器的操作。例如，陶瓷盖的纹理以及涂覆到纹理化陶瓷盖的任何涂层的组合物和厚度可被配置为使得它们基本上不干扰生物识别传感器的操作。帽盖通常具有纹理，这至少部分地归因于陶瓷盖的纹理以及涂覆在纹理化陶瓷盖的前表面上或其上方的任何涂层的纹理。因此，帽盖在本文中可称为纹理化帽盖。
在一些实施方案中，陶瓷盖的一个或多个纹理可被配置为向帽盖提供哑光外观和/或相对低的光泽度水平。通常，帽盖的光泽度水平低于抛光陶瓷盖的光泽度水平。例如，纹理化陶瓷盖的前表面可限定纹理，该纹理被配置为提供与相邻键帽的光泽度水平类似的光泽度水平。此外，从陶瓷盖的前表面延伸到侧表面的弯曲表面可限定纹理，该纹理被配置为提供与前表面的光泽度水平类似的光泽度水平。陶瓷盖的至少一个表面可被配置为提供指定水平的反射雾度或漫反射程度。
在一些情况下，陶瓷盖的前表面的纹理被配置为漫反射入射光。表面特征部可限定可漫射或散射入射光的一系列形状或构型中的任一种。相对于图6A至图8进一步详细描述了表面纹理、表面特征部和粗糙度参数，并且该描述一般性地适用于本文。
在一些情况下，陶瓷盖的前表面限定第一纹理，并且弯曲表面限定第二纹理。第一纹理可包括第一表面特征部组，并且第二纹理可包括第二表面特征部组。在一些情况下，前表面和弯曲表面可通过不同的方法进行纹理化，因此第一纹理和第二纹理无需相同。然而，第一纹理和第二纹理可足够相似以提供与纹理化帽盖类似的视觉和/或触觉特性。例如，第一表面特征部组和第二表面特征部组中的每一者可被配置为漫反射入射光。此外，可控制第一纹理和/或第二纹理，使得前表面和/或弯曲表面不过度粗糙。
在一些实施方案中，帽盖包括在纹理化陶瓷盖的后表面上或其上方的涂层，该涂层对帽盖的期望颜色和/或不透明度有贡献。当陶瓷盖基本上透光和/或透明时，后表面上的涂层可被配置为吸收一个或多个波长的可见光，从而有助于向帽盖提供期望的颜色。帽盖的颜色可类似于相邻键帽的颜色。涂层还可以被配置为使得其基本上不干扰下面的生物识别传感器的性能。在一些实施方案中，后表面上的涂层是无机多层涂层，而不是常规的油漆涂层或其他基于聚合物的装饰层。相对于图6A至图6B进一步详细描述了无机多层涂层，并且该描述一般性地适用于本文。
在一些实施方案中，帽盖可包括在纹理化陶瓷盖的前表面上或其上方的一个或多个涂层。例如，帽盖的前表面上的涂层可被配置为减少从帽盖反射的光的量，从而充当抗反射涂层。在一些情况下，抗反射涂层还可对帽盖的感知颜色有贡献。纹理化陶瓷盖的前表面上方的一个或多个涂层可被配置为具有适合在生物识别输入部件的输入表面上使用的耐久性。
在一些实施方案中，防污涂层可涂覆在抗反射涂层上。相对于图7B进一步详细描述了抗反射涂层和防污涂层，并且该描述一般性地适用于本文。通常，帽盖包括在纹理化前表面上或其上方的一个或多个涂层与在陶瓷盖的后表面上或其上方的一个或多个涂层的组合。
除了纹理化帽盖和生物识别传感器之外，生物识别输入部件通常还包括其他部件。例如，生物识别输入部件可包括开关，诸如机电开关。相对于图1A至图4和图10进一步详细描述了生物识别输入部件的典型部件，并且该描述一般性地适用于本文。
以下参考图1A至图10讨论这些实施方案和其他实施方案。然而，本领域的技术人员将容易地理解，本文相对于这些附图所给出的详细描述仅出于说明性目的，而不应被理解为是限制性的。
图1A示出了包括生物识别输入部件146的示例性电子设备100，生物识别输入部件包括纹理化陶瓷盖。生物识别输入部件可为生物识别电源按钮或按键。另选地，生物识别输入部件可为控制电子设备的另一功能的生物识别按钮或按键。
如图1A所示，电子设备100是笔记本计算设备(另选地，笔记本电脑)或膝上型计算设备(另选地，膝上型电脑)。在附加实施方案中，电子设备100可以是移动电话(另选地，行动电话)、平板计算设备(或者，平板计算机)、具有键盘的平板计算设备、便携式媒体播放器、可穿戴设备或另一种类型的便携式电子设备。
图1A示出了处于打开构型的电子设备100。如图1A所示，电子设备100包括第一部分或上部部分102和第二部分或下部部分104。通常，第一部分102与第二部分104耦接。如图1A所示，电子设备可包括耦接部分106。在一些情况下，第一部分102和第二部分104可以诸如通过耦接部分106内的铰链可旋转地或可枢转地耦接。第一部分102和第二部分104的可旋转耦接允许第一部分102朝向第二部分104旋转以将电子设备100置于闭合构型中。然而，在另外的实施方案中，第二部分104可通过不同的方式耦接到第一部分102和/或可相对于第一部分102被移除。
电子设备100还包括第一壳体或上部壳体112和第二壳体或下部壳体114。第一壳体112是第一部分102的一部分，第二壳体114是第二部分104的一部分。第一壳体112至少部分地包封显示器122。显示器122可以是用于电子设备的主显示器。显示器可为液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)显示器、LED背光LCD显示器、有机发光二极管(OLED)显示器、有源层有机发光二极管(AMOLED)显示器等。显示器可由透明盖覆盖，该透明盖可包括一个或多个玻璃层、陶瓷层或聚合物层。
下部部分104包括键盘132。如图1A所示，键盘132包括生物识别输入部件146和按键组142。如前所述，生物识别输入部件可具有帽盖(例如，图1B的帽盖156)，该帽盖被配置为具有与相邻键帽(例如，图1B的键帽152)的视觉和/或触觉特性类似的一个或多个视觉和/或触觉特性。例如，帽盖156的前表面可被配置为具有与相邻键帽152的颜色、光泽度、反射雾度和/或反射率类似的颜色、光泽度、反射雾度和/或反射率。
通常，键帽152为聚合物键帽，并且帽盖156的陶瓷盖被纹理化和涂覆以获得与聚合物键帽152的视觉和/或触觉特性类似的一个或多个视觉和/或触觉特性。例如，键帽152可为半透明的或不透明的，并且可被纹理化以提供低光泽度外观。此外，键帽152的主体(例如，支撑或围绕设置在键帽上的符号或字形的结构)可具有由键帽的聚合物材料中的染料或颜料赋予的颜色。在一些情况下，键帽152可具有深色，该深色具有约20至约40、约20至约35、或约20至约30的L*值。
如本文所提及的，聚合物键帽可基本上包括聚合物材料，但也可包括染料、颜料、金属或涂覆到键帽的输入表面以在键帽上形成标记诸如符号或字形的其他标记材料。聚合物键帽可基本上由聚合物材料形成。聚合物材料包括聚合物，但也可包括添加剂诸如着色剂(例如，分散在键帽主体内的染料或颜料)和/或其他添加剂，以有利于键帽的制造和/或产生键帽的期望特性。聚合物材料可为热塑性聚合物材料(在本文中也称为塑料)，因此聚合物键帽可称为塑料键帽。例如，键帽的聚合物材料可包括丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚甲醛(POM)等。
生物识别输入部件146可为生物识别电源按钮或按键或者另一种类型的生物识别按钮或按键。生物识别按键在本文中也可被称为生物识别输入按键。在图1A的示例中，生物识别输入部件146被定位在按键组142和耦接部分106之间，但是应当理解，生物识别输入部件146可位于第二部分104的另一位置，诸如在按键组142之间。按键组142可限定按键的阵列和/或多个行。按键142中的每个按键都可以是可按压的。按键142中的每个按键还可具有键帽152(图1B中所示)。键盘132还可包括定位在按键组142和耦接部分106之间的按键144。键盘132可定位在第二壳体114的凹陷部分116中。在一些情况下，电子设备100的用户可使用键盘132来与至少部分地呈现在显示器122上的用户界面进行交互。
生物识别输入部件146可包括生物识别传感器(图2和图3中所示)，其可用于，诸如通过向生物识别输入部件146的帽盖156(图1B中所示)施加力来认证与生物识别输入部件146交互的用户的身份。生物识别传感器可用于限制一个或多个已认证用户对与生物识别输入部件146相关联的电子设备特征或操作的访问。因此，生物识别输入部件146也可被称为“访问受限”按钮或按键。需要用户认证的功能或操作可被称为“受限功能”或“受限操作”。在一些情况下，与生物识别输入部件146相关联的一个或多个功能可为受限功能，而生物识别输入部件146的其他功能可为不受限功能(其不限于已认证用户)。
在一些实施方案中，生物识别输入部件146可用作电源按钮或按键。在一些情况下，生物识别输入部件146可用作多模态电源按钮或按键。例如，多模态电源按钮或按键可被配置为改变电子设备100的功率状态和/或键盘132的功率状态。
当生物识别输入部件146用作访问受限按钮时，与生物识别输入部件146相关联的一个或多个功能可为仅可由被授权用户执行的受限功能。例如，打开或关闭电子设备可以是仅可由被授权用户或用户组执行的受限功能。在一些情况下，当生物识别输入部件146被按压时，指纹的图像可被获取并与有限一组的被授权用户的先前获取的指纹图像进行比较。如果确定所获取的图像与有限一组的被授权用户的先前所获取的指纹图像中的一个指纹图像匹配，则电子设备可执行与生物识别输入部件146相关联的操作(例如，打开、关闭、进入待机状态等)。另选地，如果确定所获取的图像与有限一组的被授权用户的先前所获取的指纹图像中的一个指纹图像不匹配，则电子设备可不执行与生物识别输入部件146相关联的操作。在一些情况下，电子设备可通知用户访问被拒绝。在其他情况下，电子设备可以不以任何方式响应。
在一些实施方案中，当用户按压生物识别输入部件146时，键盘132可向电子设备100发送表明按钮(或按键)被按压的信号。响应于此，电子设备100可转换到不同的功率状态，诸如但不限于：接通功率状态、断开功率状态、待机功率状态、低功率状态或任何其他合适的功率状态。生物识别输入部件146的一个或多个功能可为受限功能，而生物识别输入部件146的其他功能可为不受限功能。更具体地，在该示例中由电子设备100执行的在各种功率状态之间转换的操作可以是受限动作或者可以是不受限动作。在一个示例中，从断开功率状态到接通功率状态的转换可以是不受限动作，而从接通功率状态到断开功率状态的转换可以是受限动作。在另一种非限制性表述中，电子设备100可允许任何用户打开电子设备100或另一个相关联的电子设备，同时仅允许某些用户关闭电子设备100。
当用户按压生物识别输入部件146时，电子设备100可首先确定电子设备100或键盘132尝试执行的动作或功能是受限动作还是不受限动作。如果动作为受限动作，则生物识别输入部件146的指纹传感器可获取指纹的图像。然后可将所获取的指纹图像与一组先前所获取的指纹图像(或模板)中的每个指纹图像(或模板)进行比较，以确定按压生物识别输入部件146的用户是否被授权执行所请求的功能。在一些情况下，电子设备可以利用指纹数据(诸如图像)作为多个因素中的一个因素来认证用户。另选地，如果动作为不受限动作，则电子设备100可执行动作而无需首先获取指纹图像。
在另外的实施方案中，生物识别输入部件146可被配置为以不同的方式操作。例如，生物识别输入部件146可被配置为记录和/或记载触摸生物识别输入部件146的最后一个用户的身份和/或与由生物识别输入部件146获取的未识别指纹相关的信息。
在一些情况下，获取指纹图像并将指纹与一组已知图像进行比较的操作可由电子设备100执行。在一些示例中，该操作可在生物识别输入部件146内执行，诸如由设置在生物识别输入部件146内的处理器或电路来执行。在另外的示例中，该操作可至少部分地由耦接到生物识别输入部件146的处理器或电路执行。
在由生物识别输入部件146的指纹传感器获取的指纹被识别之后，可由电子设备100、键盘132或生物识别输入部件146来执行各种操作中的一种操作。例如，在一个实施方案中，在由生物识别输入部件146的指纹传感器获取的指纹图像被识别之后，键盘132可以向电子设备100发送指示电子设备100执行所请求动作的信号。在另一个实施方案中，在由生物识别输入部件146的指纹传感器获取的指纹图像被识别之后，键盘132可向电子设备100发送加密信号、安全证书、密码或其他信息，从而通知电子设备100键盘132已识别用户。电子设备100可分析所接收的信息以确定用户是否被授权执行所请求的任务。
在其他实施方案中，电子设备100和/或键盘132可独立于包含传感器的按钮而利用指纹传感器。例如，可在不按压包含指纹传感器的按钮的情况下，从电子设备100的用户获取指纹图像数据。在其他情况下，指纹传感器可被配置为独立于相应按钮或相关联动作的激活而对用户的指纹进行成像。更具体地，按钮可具有可由电子设备100执行的默认功能，该默认功能可仅在稍后识别出指纹图像之后被改变、更新、强化或增强。例如，在这些实施方案中，可在按钮被完全按压之后拍摄指纹图像。如本文所提及的，指纹“图像”不需要是指纹的视觉表示，而可以是提供与指纹对应的签名的传感器值阵列，诸如提供与指纹对应的签名的传感器值二维阵列。
在许多情况下，电子设备100和/或键盘132可能需要完全按钮按压和认证指纹两者以便执行任务。例如，如果生物识别输入部件146是电源按钮(或按键)，则可能需要已认证用户对帽盖的完全按压以打开电子设备100或键盘132。这样，需要两种不同类型的输入来对电子设备供电。
在其他实施方案中，电子设备100和/或键盘132可以与生物识别输入部件146的各种功能和/或操作解除关联的方式利用生物识别输入部件146内的指纹传感器。例如，电子设备100可周期性地请求电子设备100或键盘132的用户通过将用户的指尖放置在生物识别输入部件146上来认证用户的身份。电子设备100可请求电子设备100的用户认证其身份，以便但不限于：授予对由电子设备100执行的应用程序或程序的访问权限，授予对由电子设备100执行的应用程序或程序的特征的访问权限，完成电子购买，访问存储在电子设备100上或以其他方式电子设备100可访问的机密信息和/或私有信息，访问存储在电子设备100上或以其他方式可由电子设备100访问的系统级文件和/或目录，批准或拒绝在电子设备100与另一本地电子设备或远程电子设备之间建立通信链路，将与特定用户相关联的设置应用于电子设备100或在该电子设备上操作的应用程序或程序等。
如图1A所示，电子设备100还包括输入设备148。该输入设备148可以包括触敏显示器。在一些情况下，触敏显示器可用于呈现与可由电子设备100的用户选择的一组命令或功能对应的一组标记。该输入设备148可对用户触摸进行响应，从而允许用户选择一组命令或功能中的一个或多个命令或功能。触敏显示器在形式上可为大致直线的，并且可具有前表面158(图1B中所示)。该输入设备148可以定位在键盘132的最顶部按键组上方，取代常规键盘上的传统功能行。在一些情况下，输入设备148可用于执行与传统功能行相同的功能，并且用于执行如本文所述的扩展的和多样性的命令和功能集。
包括显示器的输入设备148可被配置为显示与电子设备100的键盘132的输入模式对应的一组视觉标记。例如，输入设备148可以被配置为显示一组虚拟按键。显示器上的标记可对应于以下各项中的一者或多者：用于控制键盘132或电子设备100的一个或多个器件或硬件元件的硬件相关输入模式；用于控制正在电子设备100上执行的软件程序的一个或多个方面的软件相关输入模式；可由电子设备100或键盘132的用户配置的用户定义模式；以及本文所述的其他输入模式示例。输入设备148的显示器可用于呈现一组静态标记、一个或多个动画标记、或静态标记和动画标记的组合。
输入设备148的显示器可与被配置为检测输入设备148的前表面158上的用户触摸和力输入的各种组合的一个或多个触摸传感器和/或力传感器成一体。该触摸传感器和/或力传感器可提供被配置为检测触摸的位置、所施加力的大小和/或方向，和/或触摸沿输入设备148的移动的触敏表面。触摸传感器和/或力传感器可单独或组合使用以解释各种用户输入，诸如但不限于：基于触摸的手势、基于力的手势、触摸图案、轻击图案、单指手势、多指手势、多力手势等。
如图1A所示，电子设备100还包括也用作输入部件的力和/或触敏触控板138。电子设备通常包括一个或多个附加部件，诸如存储器、处理器、控制电路、电池、输出设备、通信端口、附件(诸如相机)和附加传感器。这些附加部件中的一个或多个附加部件可与生物识别输入部件146直接或间接地对接或互操作。相对于图10提供的电子设备部件的描述一般性地适用于本文，为简明起见，此处不再重复。
图1B示出了图1A的生物识别输入部件146的局部图(例如，图1A中的区域A-A的局部图)。如图1B所示，生物识别输入部件146包括限定生物识别输入部件146的输入表面的帽盖156。此外，按键142包括键帽152，该键帽限定按键142的输入表面。
生物识别输入部件146的帽盖156可包括陶瓷盖。用于生物识别输入部件的帽盖(诸如帽盖156)在本文中也可统称为盖组件。在一些示例中，陶瓷盖可大体上或基本上由单晶氧化铝，例如单晶α氧化铝或蓝宝石构成。帽盖156可至少部分地由于陶瓷盖的纹理而具有纹理，并且因此可被称为纹理化帽盖。在图6A至图8的横截面视图中示出了陶瓷盖的示例。相对于图6A至图8提供的陶瓷盖的描述一般性地适用于本文，并且为简明起见，此处不再重复。
生物识别输入部件146的帽盖156可被纹理化以帮助向帽盖提供期望的视觉和/或触觉特性。在一些实施方案中，帽盖156包括涂覆到纹理化陶瓷盖的正面的一个或多个涂层和涂覆到纹理化陶瓷盖的背面的一个或多个涂层。这些前涂层和后涂层也可对帽盖的期望视觉和/或触觉特性中的一个或多个视觉和/或触觉特性有贡献。相对于图6A至图8提供的陶瓷盖的前涂层和后涂层的描述一般性地适用于本文，并且为简明起见，此处不再重复。
在一些实施方案中，帽盖156可被配置为具有与另一个输入部件(诸如按键142、按键144和/或输入设备148)的输入表面的视觉特性类似的一个或多个视觉特性。在一些情况下，帽盖156的前表面可被配置为具有与键帽152的前表面的视觉特性类似的一个或多个视觉特性。例如，帽盖156的前表面可具有与另一输入部件的前表面(诸如键帽152的前表面)的颜色、光泽度、反射雾度和/或反射率类似的颜色、光泽度、反射雾度和/或反射率。纹理化陶瓷盖可具有与常规抛光陶瓷盖的视觉和/或触觉特性不同的视觉和/或触觉特性。相对于图6A至图8更详细地讨论帽盖156的纹理和视觉特性。相对于图6A至图8提供的描述一般性地适用于本文，并且为简明起见，此处不再重复。
在一些情况下，帽盖156的前表面可以与另一个输入部件的前表面对准并且基本上共面。例如，帽盖156的前表面可与键帽152的前表面对准并且基本上共面。在一些情况下，帽盖156的前表面可以定位在第二壳体114的前表面118下方，使得该前表面相对于前表面118凹陷。然而，帽盖156的前表面通常相对于凹陷部116的底部升高。帽盖156的前表面在本文中也可被称为外部表面，因为其背离电子设备的第二部分104的内部。
在一些情况下，生物识别输入部件146的帽盖156与相邻按键142的帽盖152间隔开。例如，帽盖156和相邻按键142的帽盖152之间的间距或间隙G可为约0.5mm至约5mm或约1mm至约5mm。此外，生物识别输入部件146的帽盖156可与输入设备148的前表面158间隔开，并且该间距或间隙可为约0.5mm至约5mm或约1mm至约5mm。
图1C示出了包括生物识别输入部件146的电子设备101的另一个示例，该生物识别输入部件可以是生物识别按钮或按键。如先前相对于图1A至图1B所述，生物识别输入部件146的帽盖156包括纹理化陶瓷盖，并且可被配置为具有与电子设备的相邻键帽的视觉和/或触觉特性类似的视觉和/或触觉特性。
电子设备101不包括电子设备100的输入设备148，相反，键盘133包括附加按键144。按键144中的至少一些按键可以是与电子设备101的一个或多个功能相关联的“功能键”。第一部分102、第二部分105、耦接部分106、第一壳体112、第二壳体115、凹陷部117、前表面119、显示器122、键盘133、力敏触控板和/或触敏触控板138、按键142和144以及生物识别输入部件146中的每个都可以类似于先前针对电子设备100所述的相应元件102、104、106、112、114、116、118、122、132、138、142、144和146，并且为简明起见，此处不再重复该描述。
图1D示出了图1C的生物识别输入部件146(例如，图1C中的区域D-D)的局部图。如先前相对于图1A和图1B所述，生物识别输入部件146的帽盖156可被配置为具有与按键142的键帽152的视觉特性类似的一个或多个视觉特性。除此之外或另选地，帽盖156可被配置为具有与按键144的键帽154的视觉特性类似的一个或多个视觉特性。
在一些情况下，生物识别输入部件146的帽盖156与相邻按键144的帽盖154间隔开。帽盖156和相邻按键144的键帽154之间的间距可类似于先前相对于图1B所述的帽盖156和相邻按键142之间的间距。
图2A示出了包括生物识别传感器254的生物识别输入部件246的元件和包括纹理化陶瓷盖的帽盖256的分解图。生物识别输入部件246可为生物识别按钮或按键。生物识别输入部件246的帽盖256可被配置为具有与电子设备的相邻键帽的视觉和/或触觉特性类似的视觉和/或触觉特性。如图2A所示，生物识别输入部件246包括帽盖256、支撑件255、生物识别传感器254、电路层253、开关252和按键组件251。按键组件251限定弹簧板。帽盖256、支撑件255、生物识别传感器254、电路层253、开关252、按键组件251以及紧固件273和274可统称为“按钮组件”或“按键组件”。生物识别输入按键246可以是生物识别输入按键146或本文所述的任何其他生物识别输入按键的示例。
图2A还示出了第二壳体214的一部分。第二壳体214限定顶表面218、第一凹陷部216、第二凹陷部226和孔224。按钮组件可被配置为耦接到第二壳体214，使得按钮(或按键)组件的至少一些元件被接纳在凹陷部226内。如图2A所示，帽盖256、生物识别传感器254、电路层253和开关252定位在壳体214的外侧上，而按键组件251定位在壳体214的内侧上。支撑件255的突起部分266可穿过孔224并且可由紧固件274紧固到按键组件251。紧固件273可将按键组件251紧固到第二壳体214。紧固件273可穿过按键组件251中的孔263，而紧固件274可穿过按键组件251中的孔264。
生物识别输入部件246包括帽盖256。如先前相对于图1A至图1B所述，帽盖256可包括陶瓷盖(诸如蓝宝石盖)、涂覆到盖的正面的一个或多个涂层以及涂覆到盖的背面的一个或多个涂层。帽盖256可可被配置为提供一个或多个期望的视觉和/或触觉特性。相对于图1B和图5至图8提供的陶瓷盖和帽盖的描述一般性地适用于本文，并且为简明起见，此处不再重复。
如图2A所示，生物识别输入部件246还包括支撑件255。帽盖256通常耦接到支撑件255，如图3所示。例如，帽盖256可通过粘合剂直接耦接到支撑件255。包括在帽盖256中的纹理化陶瓷盖通常还耦接到支撑件255。在其他实施方案中，支撑件255可具有不同的形式或可被省略。
如图2A所示，支撑件255可包括框架部分265和耦接到框架部分265的多个突起特征部(例如，凸台)266。框架部分265可限定中心开口267，并且帽盖256可跨越中心开口267。在图2和图3的示例中，框架部分265的整体定位在帽盖256下方。在一些情况下，框架部分265和突起特征部266可形成为一体件。支撑件255可由诸如金属(包括金属合金)的导电材料形成。
如前所述，生物识别输入部件246包括生物识别传感器254。生物识别传感器254可至少部分地定位在由框架部分265限定的中心开口267内。生物识别传感器254可诸如通过粘合剂直接耦接到帽盖256。
生物识别传感器254可被配置为获取一种或多种形式的生物识别数据。在一些实施方案中，生物识别传感器254可捕获一个或多个指纹图像，并且因此在本文中可被称为“指纹传感器”。如本文所用，术语“图像”涵盖指纹(或其部分)的实际图形图像以及表示指纹的某些方面的数据集，诸如从用户指纹的各方面导出的数学构造。生物识别传感器254单独地或与处理电路组合地可产生指纹的二维表示，该二维表示可为指纹的一部分的二维表示。
指纹传感器可用任何合适的指纹成像或检测技术来实现，包括但不限于电容感测、光学感测、电阻抗感测、声阻抗感测等。在一些实施方案中，指纹传感器可包括电极阵列，诸如电容式传感器、电阻抗传感器、超声波传感器等。例如，指纹传感器可为基于电容的，并且生物识别输入部件可被配置为使得一个或多个电容式传感器/电极可通过帽盖256电容地耦合至用户的手指。例如，帽盖256的陶瓷盖可适当地较薄，诸如100微米至750微米、100微米至400微米，或200微米至500微米。在另外的实施方案中，生物识别数据可另选地或除此之外包括心率、血氧合、呼吸速率、动脉内压、皮肤电反应、静脉特征等。生物识别传感器254的描述一般性地适用于本文所述的生物识别传感器。
如图2A所示，生物识别输入部件246还包括电路层253。电路层253可诸如通过粘合剂耦接到生物识别传感器254。电路层253可包括柔性电路。此外，电路层253可被配置为向生物识别传感器发送信号和/或从生物识别传感器接收信号。在一些情况下，电路层253可包括处理电路。例如，处理电路可向或从生物识别传感器传输信号，可被配置为处理来自生物识别传感器的信号，或者可将生物识别传感器254连接到附加处理电路。在一些情况下，电路层与指纹传感器电连通并且被配置为产生指纹特征的二维表示(指纹的“图像”)。在一些情况下，电源可耦接到电路层和/或生物识别传感器254。
生物识别输入部件246还包括开关252。在一些情况下，开关252可以是机电开关，诸如触觉开关(轻触开关)。机电开关可包括顺应性部件和/或偏置部件，诸如可压缩圆顶、弹簧、梁或其他结构。例如，机电开关可为包括一个或多个可压缩圆顶结构的圆顶开关。在一些情况下，顺应性部件和/或偏置部件(例如，图3所示的顺应性部件363)可以设置在开关252的下侧，面向壳体216。当偏置部件塌缩时，其可使电路完整，从而产生致动信号。
更一般地，生物识别输入部件246可用力传感器替换开关252。此类力传感器可提供电响应，该电响应指示施加到力传感器和/或帽盖256的力的大小。力传感器可通过电容力感测、超声波力感测、应变仪技术、光学技术、电阻技术或压电技术来检测力的大小。在一些情况下，力传感器可被配置为将所施加的力的大小与多个阈值水平进行比较并相应地提供输出信号。
如图2A所示，生物识别输入部件246还包括有助于控制帽盖256的向下位移的按键机构251。按键机构251还可向帽盖256提供向上的偏置力。如图2A所示，按键机构251限定弹簧板。按键机构251可被配置为向帽盖256提供向上的偏置力，如下文进一步详细所述的。图2A的按键机构251可与顺应性部件和/或偏置部件(例如，可塌缩的圆顶)配合以控制帽盖256的移动。此类顺应性部件和/或偏置部件可作为开关252的一部分提供。图2A的示例不是限制性的，并且在附加示例中，按键机构可包括剪刀机构(如图2B所示)、蝶形机构、顺应性膜、可塌缩圆顶、弹簧或这些的组合。此外，在一些实施方案中，生物识别输入部件可被配置为对帽盖上的按压作出响应，而不需要帽盖的显著行进。
按键机构251可由适用于提供偏置力的金属(包括金属合金)、塑料或类似材料形成。例如，按键组件251可由钢(包括回火钢)形成。如图2A所示，按键组件251可形成为具有形成两个独立“舌状部”的两个相反取向的切口部分的板。然而，图2A所示的按键组件251的具体几何形状仅仅是示例，并且按键组件251的其他构型也可以是合适的。
如图2A所示，按键组件251的一个部分可耦接到壳体214的内部表面，并且按键组件251的另一部分可耦接到帽盖256。如图2A所示，按键组件251的中心部分261可使用紧固件273附接到壳体214。紧固件273可穿过按键组件251中的开口265。按键组件251的周边部分262可使用紧固件274附接到支撑件255的突起部分266。紧固件274可穿过按键组件251中的开口266。当力被施加到帽盖256时，按键组件的耦接到突起部分266的周边部分262可远离壳体214的内部表面偏转(如图4B所示)。在一些情况下，当力被施加到帽盖256时，突起部分266可从孔224突起(如图4B所示)。当力被从帽盖256移除时(例如，当用户不再向帽盖施加力时)，按键组件251可提供向上的偏置力以使帽盖256返回到其初始位置。
图2B示出了包括生物识别传感器254的生物识别输入部件247的元件和包括纹理化陶瓷盖的帽盖256的分解图。生物识别输入部件247可为生物识别按钮或按键。生物识别输入部件247的帽盖256可被配置为具有与电子设备的相邻键帽的视觉和/或触觉特性类似的视觉和/或触觉特性。如图2B所示，生物识别输入部件247包括帽盖256、支撑件257、生物识别传感器254、电路层253、按键机构258和开关259。帽盖256、支撑件257、生物识别传感器254、电路层253、开关259、按键机构258以及支撑板279可统称为“按钮组件”或“按键组件”。生物识别输入按键247可以是生物识别输入按键146或本文所述的任何其他生物识别输入按键的示例。帽盖256、生物识别传感器254、电路层253和开关259中的每个都可以类似于先前针对生物识别输入部件246所述的相应元件256、254、253和252，并且为简明起见，此处不再重复该描述。
如图2B所示，按键机构258限定剪刀机构。按键机构258还可与顺应性部件和/或偏置部件(例如，可塌缩圆顶283)配合以控制帽盖256的移动。顺应性部件和/或偏置部件可作为开关259的一部分提供。图2B的示例不是限制性的，并且在附加示例中，按键机构可包括弹簧板(如图2A所示)、蝶形机构、顺应性膜、可塌缩圆顶、弹簧或这些的组合。此外，在一些实施方案中，生物识别输入部件可被配置为对帽盖上的按压作出响应，而不需要帽盖的显著行进。
如图2B所示，按键机构258包括外部剪刀构件265和内部剪刀构件266。外部剪刀构件265可包括保持特征部(例如，保持特征部291和294)，并且内部剪刀构件266可包括允许剪刀构件265和266耦接到框架部分268和支撑板279的保持特征部(例如，保持特征部292和295)，如下文更详细所述。内部剪刀构件266还可限定与外部剪刀构件265接合的一个或多个接合特征部，以允许内部剪刀构件266相对于外部剪刀构件265旋转。外部剪刀构件265可包括对应的接合特征部，该接合特征部可以是被配置为接纳接合特征部的凹口或狭槽。内部剪刀构件266相对于外部剪刀构件265的旋转可改变剪刀机构258所跨越的高度。
内部剪刀构件266可限定开口276。开口276可被配置为接纳开关259的顺应性部件283(例如，类似于图3所示顺应性部件363的顺应性部件)。剪刀机构258设置在帽盖256下方，并且被配置为在帽盖256行进期间支撑帽盖256和支撑件257。例如，由剪刀机构258跨越的高度减小，以允许帽盖256被向下按压，随着帽盖256返回到其静止位置(例如，通过顺应性部件的作用)，剪刀机构所跨越的高度增加。图2B所示的外部剪刀构件265和内部剪刀构件266的示例不是限制性的，并且外部剪刀构件265和内部剪刀构件266中的每个可具有不同于图2B所示的形状和/或尺寸。
如图2B所示，支撑件257可包括框架部分268。框架部分268可限定中心开口269，并且帽盖256可定位在中心开口269内并且基本上填充中心开口269。框架部分268可被配置为与外部剪刀构件265和内部剪刀构件266对接。例如，框架部分268可包括一个或多个保持部件或特征部(例如，保持特征部281)，该保持部件或特征部被配置为与外部剪刀构件265和内部剪刀构件266协作。例如，框架部分268的下侧可包括保持特征部281，该保持特征部被配置为将外部剪刀构件265和内部剪刀构件266中的一个的第一部分可枢转地耦接到框架部分268。框架部分268的下侧也可被配置为允许外部剪刀构件265和内部剪刀构件266中的另一个的第二部分滑动移动。在图2B的示例中，框架部分268的整体定位在帽盖256下方。支撑件257可由诸如金属(包括金属合金)的导电材料形成。
在一些情况下，外部剪刀构件265和内部剪刀构件266中的一个可枢转地耦接到支撑板279，并且外部剪刀构件265和内部剪刀构件266中的另一个可滑动地耦接到支撑板279。例如，支撑板279可包括被配置为允许枢转运动的一个或多个保持特征部284和被配置为允许滑动移动的一个或多个保持特征部285。在一些情况下，开关259可耦接到支撑板279以及设置在开关259的面向帽盖256的上侧上的顺应性部件。在附加示例中，开关259可耦接到支撑件279，并且顺应性部件可设置在开关259的面向第三壳体215的下侧上。支撑板279可定位在第三壳体215的凹陷部217下方。
图2B还示出了第三壳体215的一部分。第三壳体215限定顶部表面219和凹陷部217。按钮组件可被配置为耦接到第三壳体215，使得按钮(或按键)组件的至少一些元件被容纳在凹陷部217内。
图3示出了包括生物识别传感器354的生物识别输入部件346和包括纹理化陶瓷盖的帽盖356的横截面视图。生物识别输入部件346可为生物识别按钮或按键。生物识别输入部件346的帽盖356可被配置为具有与电子设备的相邻键帽的视觉和/或触觉特性类似的视觉和/或触觉特性。生物识别输入部件可为生物识别电源按钮或按键或者另一种类型的生物识别输入部件。图3可以示出图1A至图1B的电子设备100和生物识别输入部件146的示例，其中横截面是沿B-B截取的。生物识别输入部件346耦接到壳体314。相对于图1A至图1D和图2提供的生物识别输入部件和生物识别传感器的描述一般性地适用于本文，并且为简明起见，此处不再重复。
如图3所示，帽盖356耦接到支撑件355的正面，并且开关352耦接到支撑件355的背面。生物识别传感器354耦接到帽盖356，并且电路层353耦接在生物识别传感器354和开关352之间。在一些情况下，可利用粘合剂来实现耦接。
在图3的示例中，开关是包括顺应性部件363的机电开关。在一些情况下，机电开关可包括多个顺应性部件。在图3的示例中，顺应性部件363是圆顶形的并且接触定位在壳体314的凹陷部326内的突起部315。
按键组件351利用紧固件358附接到壳体314的内部表面。支撑件355可包括类似于凸台266的凸台，并且类似于紧固件257的附加紧固件可将支撑件355耦接到按键组件351(以类似于图4A至图4B所示的方式)。帽盖356、支撑件355、生物识别传感器354、电路层353、开关352和按键组件351可类似于帽盖256、支撑件255、生物识别传感器254、电路层253、开关252和按键组件251，并且为简明起见，此处不再重复该描述。
如图3所示，帽盖356可限定前表面372、侧表面374以及在前表面372和侧表面374之间延伸的倒圆表面或弯曲表面376。在一些实施方案中，倒圆表面或弯曲表面376可被称为倒圆边缘或倒圆拐角。在图3的示例中，帽盖354的侧面与支撑件355的侧面378大致对准(也与其齐平)。然而，在一些情况下，帽盖356的侧向尺寸(例如，图5B的L)可大于支撑件355的侧向尺寸，使得帽盖356的侧面374突起(交替地延伸)超过支撑件355的侧面378。
通常，帽盖356的前表面372是纹理化的。倒圆表面376也可以是纹理化的。在一些情况下，前表面372的纹理可类似于倒圆表面376的纹理。相对于图6A至图8的局部图提供的前表面和倒圆表面的纹理的描述一般性地适用于本文，并且为简明起见，此处不再重复。
如图3所示，支撑件355定位在帽盖356下方，使得帽盖356将定位在支撑件355和用户的手指之间。如前所述，支撑件355可由导电材料形成。例如，指纹传感器可为基于电容的，并且生物识别输入部件可被配置为使得支撑件355也可通过帽盖356电容地耦合至用户的手指。例如，帽盖的纹理化陶瓷盖可适当地较薄，诸如100微米至750微米、100微米至400微米，或200微米至500微米。在一些情况下，支撑件355可耦接到电路接地部。在其他情况下，可在支撑件355和电路接地部之间施加电压。电压可以是直流(DC)电压或交流(AC)电压。施加在支撑件355和电路接地部之间的电压可具有与施加在生物识别传感器的电容式传感器/电极和电路接地部之间的电压不同的量值、符号和/或相位。
图4A示出了包括生物识别传感器的生物识别输入部件446和包括纹理化陶瓷盖的帽盖456的另一横截面视图。生物识别输入部件446的帽盖456可被配置为具有与电子设备的相邻键帽的视觉和/或触觉特性类似的视觉和/或触觉特性。图4A可以示出图1A的电子设备100和生物识别输入部件146的示例，其中横截面是沿C-C截取的。生物识别输入部件446可为生物识别电源按钮或按键或者另一种类型的生物识别输入部件。生物识别输入部件446耦接到第二壳体414并且至少部分地定位在该壳体的凹陷部426内。
图4A的横截面视图穿过支撑件455的突起部分(凸台)466以及框架部分465。因此，图2至图3中示出的按钮或按键组件的一些部件在图4A的横截面视图中不可见，因为它们被框架部分465隐藏。出于例示的目的，以虚线示出了开关的顺应性构件(例如，圆顶)463和从凹陷部426的底部的突起部415。
以与先前相对于图2A所述类似的方式，按键组件451的中心部分461可使用紧固件458附接到壳体414。按键组件451的周边部分462可使用紧固件457附接到支撑件455的突起部分466(凸台)。
图4B示出了图4A的生物识别输入部件446响应于向下的力490而发生的移动。当向下的力490被施加到帽盖456时，顺应性部件463可至少部分地抵靠突起部415塌缩，从而允许帽盖456向下移动。此外，耦接到突起部分(凸台)466的按键组件的周边部分462可远离壳体414的内部表面偏转。在一些情况下，当向下的力490被施加到帽盖456时，突起部分(凸台)466可以从孔422突起。当向下的力490被从帽盖456移除时(例如，当用户不再向帽盖施加力时)，按键组件451可提供向上的偏置力以使帽盖456返回到其初始位置。更一般地，生物识别输入部件可不包括按键组件，但可包括允许压下帽盖的另一类型的机构，诸如剪刀机构或蝶形机构。
图5A示出了用于生物识别输入部件诸如生物识别按钮或按键的帽盖556的顶视图。帽盖556包括陶瓷盖580。生物识别输入部件的帽盖556可被配置为具有与电子设备的相邻键帽的视觉和/或触觉特性类似的视觉和/或触觉特性。帽盖556可以是帽盖156或本文所述的任何其他生物识别输入按键的帽盖的示例。相对于图6A至图8更详细地描述了陶瓷盖，并且相对于图6A至图8提供的描述一般性地适用于本文。如图6A至图8的横截面视图中更详细所示，帽盖556还可包括涂覆到陶瓷盖的前表面的一个或多个涂层，以及涂覆到陶瓷盖的后表面的一个或多个涂层。相对于图6A至图8提供的这些涂层的描述一般性地适用于本文，并且为简明起见，此处不再重复。
在图5A的示例中，帽盖556的前表面572的形状通常为具有倒圆拐角的正方形形状。然而，应当理解，图5A的示例不是限制性的，并且帽盖556的前表面可具有另一种形状，诸如矩形(具有或不具有圆角)、圆形、椭圆形、长方形、多边形(具有或不具有圆角)等。在一些情况下，帽盖556的前表面的形状可类似于键盘的相邻按键的形状。
图5B示出了图5A的帽盖556的侧视图的示例。如图5B所示，帽盖556具有厚度T和侧向尺寸L(例如，图5A的正方形形状的宽度或长度)。例如，厚度T可为100微米至750微米、100微米至400微米，或200微米至500微米。例如，侧向尺寸可为约0.5cm至约5cm或约0.5cm至2cm。图5B的帽盖556包括前表面572、侧表面574，以及在前表面572和侧表面574之间延伸的弯曲表面576。在一些情况下，帽盖的侧表面(诸如侧表面574)在本文中可简单地称为帽盖的侧面。在一些实施方案中，倒圆表面或弯曲表面576可被称为倒圆边缘或倒圆拐角。倒圆表面576可通过曲率半径来表征，如相对于图6A的局部图进一步详细解释的那样，并且相对于图6A提供的倒圆表面的描述一般性地适用于本文。
图6A示出了用于生物识别输入部件诸如生物识别按钮或按键的帽盖656的部分横截面视图。例如，横截面可沿着图5A的区域F-F中的E-E。帽盖656包括陶瓷盖680，并可被配置为具有与电子设备的相邻键帽的视觉和/或触觉特性类似的视觉和/或触觉特性。如图6A示意性地示出，陶瓷盖680的前表面682和弯曲表面686是纹理化的。设置在生物识别输入部件上方的盖(诸如陶瓷盖680)在本文中也可统称为覆盖构件、帽盖构件或简称为构件。帽盖656可以是帽盖156或本文所述的任何其他生物识别输入按键的帽盖的示例。
陶瓷盖680的弯曲表面686可限定曲率半径R。在一些实施方案中，曲率半径为约0.05mm至约0.3mm、约0.05mm至约0.2mm、或约0.1mm至约0.2mm。在一些情况下，平均曲率半径为约0.05mm至约0.3mm、约0.05mm至约0.2mm、约0.1mm至约0.25mm、或约0.1mm至约0.2mm。曲率半径R可至少部分地由于弯曲表面686的纹理而变化。在一些情况下，曲率半径沿着弯曲表面的变化被控制在目标曲率半径或平均曲率半径的5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％或40％内。例如，弯曲边缘的曲率半径的公差可为目标曲率半径的0％至5％、0％至10％、0％至15％、0％至20％、0％至25％、0％至30％、0％至35％，或0％至40％。沿着弯曲表面控制曲率半径可有助于为帽盖656提供均匀的视觉外观。弯曲表面686在前表面682和侧表面684之间延伸。
陶瓷盖680包含陶瓷材料并且可大体上或基本上由陶瓷材料构成。陶瓷材料可以是电介质和电绝缘材料。陶瓷材料通常透射可见光(为透光的)，并且在一些情况下可在可见光谱中具有至少75％、80％或85％的透射率。陶瓷材料在抛光时、纹理化时或者受到这两种处理时，也可以是透明的或基本上透明的。陶瓷材料通常为晶体并且可大体上或基本上由单晶构成。在一些情况下，陶瓷材料可大体上或基本上由单晶氧化铝(例如，单晶α氧化铝或蓝宝石)构成。相对于图9提供的单晶蓝宝石的晶体取向的描述一般性地适用于本文，为简明起见，此处不再重复。蓝宝石可看起来为基本上透明的和无色的，或者可包含掺杂物以提供期望的偏色或着色(例如，红色、橙色、黄色、绿色、蓝色、紫色或紫红色)。
如图6A所示，后涂层692设置在陶瓷盖680的后表面688上方。后涂层692可覆盖后表面688。在一些实施方案中，后涂层692被配置为赋予帽盖656一个或多个视觉特性并且可被称为装饰性涂层或装饰涂层。后涂层692可被配置为吸收一个或多个波长的可见光，从而对帽盖656的感知颜色有贡献。例如，后涂层692可在可见光谱的宽谱带上吸收并且可具有深色外观。
在一些情况下，后涂层692可为光学致密的。例如，后涂层692的光密度可通过OD＝log10(初始强度/透射强度)来描述并且可大于或等于1，大于或等于2，或者大于或等于3，从约2至约5，从约3至约5或从约3至约4。在一些情况下，后涂层692的厚度可为0.5微米至2.5微米、0.5微米至2微米、1微米至2微米、或0.5微米至1.5微米。相对于图6A和图6B提供的描述一般性地适用于本文。
后涂层692可为包括多个层的多层涂层，如图6B的局部图所示。例如，后涂层可为无机多层涂层。在一些情况下，无机多层涂层包括多个介电层和多个金属层，并且可称为金属介电涂层。相对于图6B提供了后涂层的附加描述，并且为简明起见，此处不再重复。
帽盖656还包括设置在陶瓷盖680的前表面682上方的前涂层694。前涂层694可覆盖前表面682。在一些情况下，前涂层694包括抗反射涂层或由抗反射涂层组成。例如，抗反射涂层可被配置为产生从涂层反射的光和从陶瓷盖680反射的光的相消干涉，并且可以从而提供抗反射效果。
包括在前涂层694中的抗反射涂层可包含无机介电材料。例如，前涂层694可包含氧化物(例如，金属氧化物，诸如氧化铝或氧化硅)或氮化物(例如，金属或氮化硅)。前涂层694可为多层涂层，诸如无机多层涂层。例如，多层抗反射涂层可具有两层、三层、四层、五层、六层或更多层。在一些实施方案中，抗反射涂层包括包含第一无机介电材料的第一层和包含第二无机介电材料的第二层。第一无机介电材料的折射率可小于陶瓷盖的折射率，而第二无机介电材料的折射率可大于陶瓷盖的折射率。在一些情况下，抗反射层还可包括与第一无机介电材料和第二无机介电材料不同的第三无机介电材料。例如，第三无机介电材料的折射率可基本上类似于陶瓷盖的折射率。相对于图9提供的介电材料的附加描述一般性地适用于本文，并且为简明起见，此处不再重复。
在一些情况下，抗反射涂层可具有约50nm至约200nm、约75nm至约150nm、约50nm至约125nm、或约25nm至约100nm的厚度。抗反射涂层的每个层可为薄的，诸如1nm至200nm、5nm至150nm、或10nm至75nm。包括在前涂层694中的抗反射涂层可具有小于限定陶瓷盖680的纹理的表面特征部的算术平均高度(或均方根高度)的厚度。例如，抗反射涂层的厚度可为表面特征部的算术平均高度(或均方根高度)的约0.1至约0.5倍或约0.2至约0.5倍。
在一些情况下，前涂层694还包括防污涂层。图7B的局部图示出了设置在抗反射涂层上方的防污涂层的示例。在一些情况下，防污涂层可包括氟化材料诸如氟化低聚物或聚合物，以赋予疏油性和/或疏水性特性。例如，涂层上的油的接触角可大于或等于约65度或约70度。又如，涂层上的水的接触角可大于或等于90度。氟化材料可包含直链(非支链)氟化分子，诸如直链氟化低聚物或直链氟化聚合物。
如图6A所示，陶瓷盖680的前表面682包括限定陶瓷盖的第一纹理的多个表面特征部683。类似地，陶瓷盖680的弯曲表面686包括限定陶瓷盖的第二纹理的多个表面特征部687。在一些实施方案中，表面特征部683和687不是可逐个视觉感知的。图7A至图7B示出了前表面682上的表面特征部的局部图的示例，并且图8示出了陶瓷盖680的弯曲表面686上的表面特征部的示例性局部图。相对于图7A至图8提供的表面特征部的描述一般性地适用于本文，并且为简明起见，此处不再重复。
表面特征部683和687可被配置为向陶瓷盖680的一个或多个表面提供特定的光学特性，并且对帽盖656的一个或多个光学特性有贡献。例如，表面特征部683和687可被配置为向陶瓷盖680提供特定值的此类光学特性诸如光泽度。在一些情况下，由陶瓷盖680的表面限定的纹理可以使得陶瓷盖680看起来半透明而不是透明。陶瓷盖的半透明表面可更接近地类似于另一个按键的键帽的表面。此外，前涂层694和/或后涂层692，与陶瓷盖680的纹理化表面结合，可被配置为向帽盖656提供特定值的此类光学特性(诸如光泽度、反射雾度、反射率、颜色以及它们的组合)。
在一些情况下，表面特征部683和687可被配置为漫反射入射光。表面特征部683和687可限定可漫射或散射入射光的一系列形状或构型中的任一种。例如，表面特征部683和/或687可限定突起部和/或凹陷部。表面特征部683和/或687还可限定多组山部和谷部。由表面特征部683限定的第一纹理和由表面特征部687限定的第二纹理也可被配置为漫反射入射光。
陶瓷盖680的表面的纹理，诸如前表面682的第一纹理和/或弯曲表面686的第二纹理，可被配置为向表面提供指定的光泽度水平。在一些实施方案中，陶瓷盖680的纹理化表面可具有约5至约20或约10至约20的光泽度值(在盖680上不存在后涂层并且不存在前涂层的情况下)。另外，帽盖656的纹理化前表面672的光泽度(在如本文所述存在后涂层和前涂层的情况下)可小于陶瓷盖680的纹理化表面的光泽度。在一些情况下，帽盖656的纹理化前表面672的光泽度可为约1至约10或约2至约8。在一些情况下，光泽度可使用可商购获得的设备并且根据ASTM或ISO标准测试方法来测量。光泽度测量可参考特定角度，诸如85度、60度或45度。角度测量结果可指入射光和表面的垂线之间的角度。
陶瓷盖680的纹理化表面，诸如前表面682和/或弯曲表面686，可被配置为向陶瓷盖的对应部分提供指定水平的反射雾度或漫反射程度(也称为漫反射率)。在一些情况下，纹理化表面(例如陶瓷盖的前表面682或帽盖656的前表面672)的反射雾度可使用可商购获得的设备并且根据ASTM或ISO标准测试方法进行测量。测量可使用CIE标准照明体A或标准照明体C。帽盖656的前表面672(例如，具有后涂层和前涂层)的反射雾度可为约30至约70、约35至约60、或约35至约55。作为非限制性示例，反射雾度或漫反射程度可使用购自DM&S(Display-Messtechnik&Systeme)的SMS-1000来测量。还可以测量陶瓷盖680的纹理化表面的透射雾度(在涂覆不透明后涂层之前)。
帽盖656的表面诸如前表面672的抗反射特性可由其在指定波长范围上的反射光谱确定，诸如光的可见光谱(例如，从约380nm至约780nm)，也称为可见光谱。帽盖656的表面(例如帽盖656的前表面672)在整个可见光谱上的反射率可小于约15％、从大于或等于5％至小于约15％、小于约12％、从约1％至约15％、或从约5％至约12％。相比之下，抛光陶瓷盖的反射率可大于帽盖的表面的反射率，诸如比帽盖的反射率大至少25％、至少50％、至少100％、至少200％、从25％至500％、或从50％至500％。反射率可使用可商购获得的设备测量。
此外，CIEL*a*b*(CIELAB)颜色空间中的坐标可用于表征帽盖656的表面(诸如前表面672)的颜色。在CIEL*a*b*(CIELAB)色彩空间中，L*表示亮度，a*表示红色/品红色和绿色之间的位置，并且b*表示黄色和蓝色之间的位置。可使用宽谱带照明体或半宽谱带照明体来确定表面的颜色。例如，可使用CIE照明体或其它参照照明体。表面的颜色可由以特定视角(例如，与入射光的方向大致对准或成角度的视角)反射的光确定。
在一些情况下，帽盖656(或盖组件)具有由第一L*值描述的第一颜色；按键阵列中的至少一个键帽具有由第二L*值描述的第二颜色；并且第一L*值和第二L*值之间的差值小于20、小于10、小于或等于5，或者小于或等于3、小于或等于2，或者小于或等于1。类似地，a*、b*和/或ΔE的差值可小于20、小于10、小于或等于5、小于或等于3、小于或等于2、或者小于或等于1。例如，ΔE可为L*、a*和b*差值的平方和的平方根。L*、a*和b*的差值中的每一个可在上文给出的范围中的一个范围内。在一些情况下，a*的差值可小于L*和b*的差值。
陶瓷盖680的纹理化表面(诸如前表面682和/或弯曲表面686)也可被配置为提供指定水平的可清洁性。例如，纹理还可被配置为使得任何凹陷表面特征部的尺寸足够大以有利于清洁。
表面纹理参数包括平面表面纹理参数，诸如幅值参数、空间参数和混合参数。表面过滤可用于在确定表面纹理参数之前排除表面噪波和/或表面波度。此外，分割技术可用于确定特征部参数，诸如最大直径、最小直径、面积和周长。这些参数可根据投影到参考表面(例如，参考平面)上的特征部形状来计算。可为给定类别的表面特征部(例如，山部或谷部)确定平均值。表面纹理参数和用于确定这些参数的方法(包括过滤和分割)更详细描述于国际标准化组织(ISO)标准25178(产品几何技术规范(GPS)—表面纹理：平面)中。这些表面纹理参数可使用可商购获得的装备来测量。
例如，陶瓷盖680的一个或多个表面的表面特征部(例如，683和/或687)可部分地通过表面特征部的高度来表征。该高度可相对于参考表面(由图7A中的线730示意性示出)诸如该表面的算术平均值来测量。表面特征部(例如，683和/或687)的高度可能不均匀，使得表面特征部具有高度的分布。表面特征部(683,687)的高度的量值可落在零至约1微米的范围内。表面特征部683、687可通过表面的均方根高度Sq或算术平均高度Sa来表征(也称为算数平均高度)。表面特征部683、687的算术平均高度可大于约100nm并且小于或等于约700nm、从约150nm至约600nm、从约200nm至约500nm、或从约300nm至约700nm。
图6B示出了图6A的帽盖的局部图。如图6B所示，后涂层692设置在陶瓷盖680的后表面688上。在图6B的示例中，后涂层692包括多个层。为了简化说明，图6B示意性地示出了盖680的后表面688附近的第一组层(例如，层692a、692b、692c)、涂层的内部表面附近的第二组层(例如，层692n和692n+1)，以及第一组层与第二组层之间的间隙。然而，更一般地，后涂层692可具有比图6B所示更少或更多数量的涂层。例如，后涂层692可包括1层至100层、10层至75层、或20层至50层。每个涂层可为薄的，诸如1nm至200nm、1nm至150nm、1nm至100nm、1nm至10nm、1nm至5nm、5nm至50nm、10nm至75nm、或50nm至150nm。
在一些实施方案中，涂层中的至少一些可在组合物上变化。例如，后涂层692可包括一层或多层第一材料和一层或多层不同于第一材料的第二材料。在一些情况下，第一材料是无机介电材料，而第二材料是金属。介电材料可以是氧化物材料(例如，金属氧化物或氧化硅)或氮化物材料(例如，金属氮化物或氮化硅)。金属层的金属可包括或基本上由铝、铬、钴、金、钼、镍、银、锡等以及它们的合金和其组合构成。介电层可以比金属层厚。此外，后涂层692可包括具有与第一组合物和第二组合物不同的第三组合物的一个或多个层。在一些情况下，金属层中的至少一些与后涂层692中的介电层交替。例如，每个金属层可“夹置”在介电层之间(例如，氧化硅、氮化硅或其组合的层之间)。
图7A示出了图6A的帽盖的局部横截面视图。帽盖756包括陶瓷盖780，并可被配置为具有与电子设备的相邻键帽的视觉和/或触觉特性类似的视觉和/或触觉特性。图7A可为图6A的区域H-H的局部图。帽盖756可以是帽盖156或本文所述的任何其他帽盖的示例。如图7A所示，陶瓷盖780的前表面782限定表面特征部组783。前涂层794设置在表面特征部组783上方。
如图7A所示，前涂层794可相对于陶瓷盖780的表面特征部783较薄。前涂层794可包括抗反射涂层。相对于图6A提供的抗反射涂层的描述一般性地适用于本文，并且为简明起见，此处不再重复。在一些情况下，前涂层794中包括的抗反射涂层可具有50nm至约200nm、约75nm至约150nm、约50nm至约125nm、或约25nm至约100nm的厚度。此外，抗反射涂层可具有基本上均匀的厚度。陶瓷盖780可为陶瓷盖680或本文所述的任何其他陶瓷盖的示例。类似地，前涂层794可以是前涂层694或本文所述的任何前涂层的示例。这些陶瓷盖和前涂层的局部适用于陶瓷盖780和前涂层794，并且为简明起见，此处将不再重复。
如图7A所示，表面特征部783可限定一个或多个凹陷部，诸如表面特征部734。凹陷部可限定最低点。表面特征部783还可限定一个或多个突起部，诸如表面特征部732。突起部可限定最高点。如图7A示意性所示，表面特征部783可限定一组最低点和一组最高点。该组最高点也可称为一组峰部。表面特征部783可限定一组凹陷部，每个凹陷部定位在该一组峰部的相邻峰部之间。峰部和谷部的形状不限于图7A示意性所示的那些形状。
在一些实施方案中，表面特征部783限定一组山部和谷部。山部和谷部可使用如先前相对于图6A所述的平面纹理分析技术来限定。表面特征部732可大体对应于山特征部，并且表面特征部734可大体对应于谷特征部。在一些实施方案中，一组山部和谷部在山特征部、谷特征部或它们的组合之间具有基本上均匀的间距。在另外的实施方案中，一组谷部可在山特征部和/或谷特征部之间具有不均匀或不规则的间距。
表面特征部783的高度可相对于参考表面730来测量。例如，山部的高度可根据最高点来确定，并且谷部的高度可根据最低点来确定。在一些情况下，参考表面为表面的算术平均值。
图7A的横截面视图中提供的表面特征部783的示例不是限制性的，并且一般来讲，表面特征部783可限定一系列形状或构型中的任一种。表面特征部783可具有多种形状，诸如圆形特征部或角特征部。例如，表面特征部783可限定圆形、椭圆形、多边形、矩形或不规则表面轮廓。此外，表面特征部783可限定突起部、凹陷部或它们的组合，并且可具有任何合适的形状，可为金字塔形、锥形、圆柱形、拱形，且具有弯曲的上部表面或截头形状诸如圆锥等。
图7B示出了图7A的帽盖的局部横截面视图。图7B可以是图7A的区域J-J的局部图。如图7B所示，陶瓷盖780的前表面782限定表面特征部732和734。前涂层794包括设置在表面特征部732和734上方的抗反射涂层795。防污涂层796设置在抗反射涂层795上方。
如图7B所示，防污涂层796可相对于抗反射涂层795和表面特征部732、734的厚度较薄。在实施方案中，防污料层796包括约5nm至约20nm厚或约10nm至约50nm厚的氟化材料层。在一些情况下，氟化材料层直接粘结到抗反射层上。相对于图6A提供的防污涂层和抗反射涂层的描述一般性地适用于本文，并且为简明起见，此处不再重复。
图8示出了图6A的帽盖的另一个局部横截面视图。帽盖856包括陶瓷盖880，并可被配置为具有与电子设备的相邻键帽的视觉和/或触觉特性类似的视觉和/或触觉特性。图8可为图6A的区域I-I的局部图。帽盖856可以是帽盖156或本文所述的任何其他帽盖的示例。如图8所示，陶瓷盖880的弯曲表面886限定表面特征部组887。前涂层894设置在表面特征部组887上方。
在图8和图7A的示例中，弯曲表面886的表面特征部887与前表面782的表面特征部783不同。例如，弯曲表面886的表面特征部887可在形状和/或一个或多个粗糙度参数上不同于前表面782的表面特征部783。在一些情况下，弯曲表面886的表面特征部887和前表面782的表面特征部783之间的差异可由用于在弯曲表面886和前表面782上形成纹理的方法的差异引起，如相对于图9更详细地解释的。
陶瓷盖880可为陶瓷盖680或本文所述的任何其他陶瓷盖的示例。类似地，前涂层894可以是前涂层694或本文所述的任何前涂层的示例。这些陶瓷盖和前涂层的局部适用于陶瓷盖880和前涂层894，并且为简明起见，此处将不再重复。
图9示出了用于制造生物识别输入部件的纹理化帽盖的示例性过程900的流程图。生物识别输入部件可为生物识别按钮或按键。纹理化帽盖包括纹理化陶瓷盖，并可被配置为具有与电子设备的相邻键帽的视觉和/或触觉特性类似的视觉和/或触觉特性。纹理化帽盖可包括纹理化陶瓷盖、涂覆到陶瓷盖的后表面的一个或多个涂层，以及涂覆到陶瓷盖的纹理化前表面的一个或多个涂层。尽管图9的示例描述了蓝宝石盖的纹理化，但过程900的操作也可应用于由蓝宝石之外的陶瓷材料形成的盖的纹理化。
如图9所示，过程900包括在蓝宝石晶片上形成纹理的操作902。蓝宝石晶片可具有比要形成的个体蓝宝石盖更大的侧向尺寸。通常，多个蓝宝石盖由单个蓝宝石晶片形成。在操作902之前，蓝宝石晶片可具有与抛光表面的表面粗糙度对应的表面粗糙度，诸如小于约1nm或小于约5nm的Sa。蓝宝石晶片的正面和/或背面可具有特定的晶体取向，诸如C平面取向、A平面取向、R平面取向、M平面取向，或与这些取向之一成指定角度的取向。在一些情况下，蓝宝石晶片的正面和背面可具有公共的晶体取向。晶片可为薄的，诸如从100微米至750微米、从100微米至400微米、或从200微米至500微米。相对于图6A提供的蓝宝石材料的描述一般性地适用于本文，并且为简明起见，此处不再重复。
在一些情况下，纹理可形成于蓝宝石晶片的主面中的仅一个面上。例如，纹理可形成于蓝宝石晶片的主面上，该主面将变成蓝宝石盖的前表面；该面在本文中被称为蓝宝石晶片的正面。纹理可在蓝宝石晶片的基本上整个前表面上形成。
在一些实施方案中，操作902可包括向蓝宝石晶片施加研磨处理，在本文中也称为喷砂。研磨处理可包括在蓝宝石晶片处引导磨料颗粒流。当纹理要形成在蓝宝石晶片的正面而不是背面上时，可使用掩模来屏蔽晶片的另一个背面(和任选地侧表面)。研磨处理可为湿式喷砂处理工艺或干式喷砂处理工艺。这些磨料颗粒可包括具有在约10微米至约75微米范围内的平均尺寸的陶瓷颗粒。陶瓷颗粒可具有大于氧化铝的硬度(例如，金刚石颗粒或碳化硅颗粒)。在研磨处理之后，可沿蓝宝石晶片的外部表面形成小坑、小裂缝或其他此类特征部。通常在研磨处理之后洗涤蓝宝石晶片。蓝宝石晶片也可在研磨处理之后退火。退火温度可小于蓝宝石晶片的熔融温度，诸如从约1000℃至约1500℃。蓝宝石晶片可在氧化条件下退火，诸如在空气大气环境或包含氧气与气体诸如氮气、氩气等的混合物的大气环境中，或在惰性条件下退火。
过程900还包括在蓝宝石晶片上形成附加纹理的操作904。在一些实施方案中，操作904通过除研磨处理之外的方法形成附加纹理。例如，操作904可包括激光纹理化蓝宝石晶片的正面。操作904可包括将激光脉冲序列导向到蓝宝石晶片的前表面上。激光脉冲可由第一激光器形成。
第一激光器可在第一组激光条件下操作。例如，第一激光器可产生红外线范围内的波长(例如，具有约1μm至约5μm的波长)。第一激光器可产生持续时间在皮秒范围(诸如约1ps至约50ps)内的脉冲。第一激光器的平均功率可从约20W至约70W。第一激光器的重复率可从约100kHz至约750kHz。扫描速度可根据需要变化，并且在一些实施方案中可从约250mm/s至约1250mm/s。光斑尺寸可从约10微米至约30微米。
在一些情况下，激光束的每个脉冲可将能量传送到蓝宝石晶片，包括蓝宝石晶片表面上的曝光区域和在激光束的聚焦区域内的蓝宝石晶片区域。为了蚀刻蓝宝石晶片的表面，将足量的能量沿曝光区域传递到蓝宝石晶片以引起蓝宝石晶片的烧蚀。蓝宝石晶片可具有可根据激光器的通量(J/cm2)来描述的烧蚀阈值。
蓝宝石的烧蚀可沿蓝宝石晶片的表面形成烧蚀特征部。沿蓝宝石晶片的相对平坦表面形成的烧蚀特征部可包括陶瓷盖的表面中的凹陷(或凹坑)。随着蓝宝石晶片的表面变得更粗糙(例如，先前表面烧蚀的结果)，烧蚀特征部的形状可能变得不太规则。在一些情况下，操作904也可形成蓝宝石盖的弯曲表面(或倒圆边缘)。在其他实施方案中，可使用独立操作诸如独立激光烧蚀操作来形成蓝宝石盖的弯曲表面。
过程900还包括将蓝宝石晶片切割(也称为分离)成多个部分以形成一个或多个盖的操作906。操作906也可(例如，沿着晶片的侧面)形成蓝宝石晶片的一个或多个剩余部分。操作906可包括在蓝宝石晶片的一个或多个指定区域(例如，两个部分之间的分离区域)中切割或切断蓝宝石晶片。尽管图9示出了操作906在操作904之后，但该示例不是限制性的，并且在一些情况下，操作904可在操作906之后。此外，在一些情况下，操作906也可形成蓝宝石盖的弯曲表面(或倒圆边缘)。
在一些实施方案中，操作906可包括一个或多个激光处理步骤。操作906可包括将来自第二激光器的光束引导到蓝宝石晶片的分离区域上的操作。例如，第二激光器可被配置为烧蚀分离区域中的蓝宝石材料(例如，烧蚀切割)，或者可被配置为通过非线性光学效应在分离区域中产生细丝/孔洞。在后一种情况下，可通过机械方式或通过施加热能(诸如来自第三激光器)来分离各部分。
第二激光器可在第二组激光条件下操作。例如，第二激光器可产生红外线范围内的波长(例如，具有约1μm至约5μm的波长)。第二激光器可产生持续时间在皮秒范围(诸如约1ps至约50ps)内的脉冲。第二激光器的平均功率可从约5W至约20W。第一激光器的重复率可从约10kHz至约75kHz。扫描速度可根据需要变化，并且在一些实施方案中可从约25mm/s至约125mm/s。光斑尺寸可从约2微米至约10微米。第三激光器可在第三组激光条件下操作。例如，第三激光器可以是可产生红外线范围内的波长(例如，具有约9μm至约11μm的波长)的二氧化碳激光器。在一些实施方案中，第三激光器以连续模式而不是脉冲模式操作。
过程900还包括施加涂层至蓝宝石盖的后表面的操作908。该涂层也可称为后涂层。在一些实施方案中，后涂层被配置为赋予纹理化蓝宝石盖一个或多个视觉特性并且可被称为装饰性涂层或装饰涂层。如相对于图6A至图6B所述，后涂层可被配置为吸收一种或多种波长的可见光，从而对纹理化蓝宝石盖的感知颜色有贡献。相对于图6A至图6B提供的后涂层的描述一般性地适用于本文，并且为简明起见，此处不再重复。
在实施方案中，可使用物理气相沉积(PVD)技术将涂层涂覆到蓝宝石盖的后表面。物理气相沉积技术包括，但不限于溅镀和蒸镀技术。物理气相沉积可用于沉积不同组分的层。这些层可为基本上致密的(例如，基本上无孔的)。在一些情况下，后涂层的厚度可为0.5微米至2.5微米、0.5微米至2微米、或1微米至2微米。
在一些情况下，后涂层可包括多个层，如图6B的示例中所示。例如，后涂层可包括1层至100层、10层至75层、或20层至50层。每个涂层可为薄的，诸如1nm至200nm、1nm至150nm、1nm至100nm、1nm至10nm、1nm至5nm、5nm至50nm、10nm至75nm、或50nm至150nm。
在一些实施方案中，后涂层的涂层中的至少一些可在组合物上变化。例如，后涂层可包括一层或多层第一材料和一层或多层不同于第一材料的第二材料。在一些情况下，第一材料是无机介电材料，而第二材料是金属。介电材料可以是氧化物材料(例如，金属氧化物或氧化硅)或氮化物材料(例如，金属氮化物或氮化硅)。金属层的金属可包括或基本上由铝、铬、钴、金、钼、镍、银、锡等以及它们的合金和其组合构成。介电层可以比金属层厚。此外，后涂层可包括具有与第一组合物和第二组合物不同的第三组合物的一个或多个层。例如，后涂层可包括第三材料的一个或多个层，该第三材料是与第一材料不同的介电材料。第三材料的层数可小于第一材料和第二材料的层数。在一些情况下，介电材料层中的至少一些可与金属材料层交替，如先前相对于图6B所述。介电组合物的附加描述在下文相对于操作910提供，并且为简明起见，此处不再重复。
过程900还包括施加涂层至蓝宝石盖的前表面的操作910。例如，操作910可包括将抗反射涂层设置在盖的前表面上方。在一些情况下，可在将抗反射涂层设置在前表面上之前将粘附层涂覆到盖的前表面。另外，操作910通常包括将防污涂层设置在盖的前表面上方。例如，防污涂层可涂覆在抗反射涂层上方。尽管图9示出了操作910在操作908之后，但该示例不是限制性的，并且在一些情况下，操作908可在操作910之后或者可介于操作910的两个步骤之间(例如，介于涂覆抗反射涂层的步骤和涂覆防污涂层的步骤之间)。
在一些实施方案中，可使用物理气相沉积(PVD)技术将抗反射涂层和/或粘附层涂覆到蓝宝石盖的前表面。物理气相沉积技术包括，但不限于溅镀和蒸镀技术。物理气相沉积可用于沉积不同组分的层。
抗反射涂层可包括无机介电材料。例如，抗反射涂层可包含氧化物(例如，金属氧化物或氧化硅)或氮化物(例如，金属氮化物或氮化硅)。该抗反射涂层可以是多层涂层。例如，多层抗反射涂层可具有两层、三层、四层、五层、六层或更多层。在一些实施方案中，抗反射涂层包括包含第一无机介电材料的第一层和包含第二无机介电材料的第二层。第一无机介电材料的折射率可小于陶瓷盖的折射率，而第二无机介电材料的折射率可大于陶瓷盖的折射率。在一些情况下，抗反射层还可包括与第一无机介电材料和第二无机介电材料不同的第三无机介电材料。
抗反射涂层可具有约50nm至约200nm、约75nm至约150nm、约50nm至约125nm、或约25nm至约100nm的厚度。每个涂层可为薄的，诸如1nm至200nm、5nm至150nm、5nm至100nm、5nm至75nm、或5nm至50nm。这些层可为基本上致密的(例如，基本上无孔的)。
合适的氧化物包括，但不限于氧化硅(例如SiOx，其中x可约为2)、氧化铝(Al2O3)、氧化铌(例如Nb2O5)、氧化钛(例如TiO2)、氧化钽(例如Ta2O5)、氧化锆(例如ZrO2)、氧化镁(例如MgO)等。合适的氮化物包括但不限于氮化硅(SiNx，其中可大于零且小于或等于约1.3，SixNy，其中x可约为3且y可约为4)、氮氧化硅(例如，SiOxNy，其组分可在SiO2和Si3N4之间变化)等。无机介电材料层对可见光可以是基本上透明的。本文提供的关于硅和金属氧化物、氮化物和氮氧化物的描述一般性地适用于本文所述的介电层，包括设置在陶瓷盖的后表面上方的涂层中包括的那些介电层。
在一些实施方案中，将粘附层涂覆到蓝宝石盖的前表面以增强蓝宝石盖和抗反射涂层之间的粘附性。粘附层可为薄的，诸如约1nm至约25nm、约5nm至约15nm、或约5nm至约10nm。粘附层可为金属氧化物层，并且例如可包含氧化铝(Al2O3)、二氧化硅(SiO2)或混合氧化物诸如(AlOx-SiOy)。
通常，防污涂层涂覆在抗反射层上方。如先前相对于图6B所述，防污涂层可具有疏水性和/或疏油性特性。防污涂层还可包含氟化材料。可通过湿化学方法或气相沉积方法来形成氟化材料层。
图10示出了可以结合具有纹理化帽盖的生物识别输入部件的样本电子设备的框图。纹理化帽盖包括纹理化陶瓷盖，并可被配置为具有与电子设备的相邻键帽的视觉和/或触觉特性类似的视觉和/或触觉特性。生物识别输入部件可为生物识别按钮或按键。图10中描绘的示意图可对应于如上所述的图1A至图9中所描绘的设备的部件。然而，图10还可更一般地表示具有如本文所述的帽盖组件的其他类型的电子设备。
在实施方案中，电子设备1000可包括传感器1020以提供关于电子设备的配置和/或取向的信息，以便控制显示器的输出。例如，当显示器1008的可视区域的全部或部分被阻挡或大体上遮掩时，显示器1008的一部分可被关闭、禁用或置于低能量状态。又如，显示器1008被适配为响应于设备1000的旋转使图形输出的显示基于设备1000的取向变化(例如，100度或180度)而旋转。
电子设备1000还包括与计算机可读存储器1002可操作地连接的处理器1006。处理器1006可经由电子总线或电桥可操作地连接到存储器1002。处理器1006可被实现为一个或多个计算机处理器或微控制器，该一个或多个计算机处理器或微控制器被配置为响应于计算机可读指令来执行操作。处理器1006可包括设备1000的中央处理单元(CPU)。除此之外或另选地，处理器1006可包括位于设备1000内的其他电子电路，该电子电路包括专用集成芯片(ASIC)和其他微控制器设备。处理器1006可被配置为执行上述示例中描述的功能。
存储器1002可包括多种类型的非暂态计算机可读存储介质，包括例如读取存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程存储器(例如，EPROM和EEPROM)、或闪存存储器。存储器1002被配置为存储计算机可读指令、传感器值和其他持久性软件元素。
电子设备1000可包括控制电路1010。该控制电路1010可在单个控制单元中实现，并且不必被实现为不同的电路元件。如本文所用，“控制单元”将与“控制电路”同义使用。控制电路1010可接收来自处理器1006或来自电子设备1000的其他元件的信号。
如图10所示，电子设备1000包括电池1014，该电池被配置为向电子设备1000的部件提供电力。电池1014可包括联接在一起以提供内部电力供应的一个或多个电力存储单元。可将电池1014可操作地耦接到电力管理电路，该电力管理电路被配置为针对电子设备1000内的各个部件或部件的组提供适当的电压和功率电平。电池1014可经由电力管理电路而被配置为从外部电源诸如交流电源插座接收电力。电池1014可存储所接收到的电力，使得电子设备1000可在没有连接到外部电源的情况下运行延长的时间段，这段时间可在若干个小时到若干天的范围内。
在一些实施方案中，电子设备1000包括一个或多个输入设备1018。该输入设备1018为被配置为接收来自用户或环境的输入的设备。例如，输入设备1018可包括例如下压按钮、触摸激活按钮、电容式触摸传感器、触摸屏(例如，触敏显示器或力敏显示器)、电容式触摸按钮、拨号盘、冠部等。在一些实施方案中，输入设备1018可提供专用或主要功能，包括例如电源按钮、音量按钮、home按钮、滚轮和相机按钮。
设备1000还可包括一个或多个传感器1020，诸如力传感器、电容传感器、加速度计、气压计、陀螺仪、接近传感器、光传感器等。传感器1020可操作地耦接到处理电路。在一些实施方案中，传感器1020可检测电子设备的变形和/或构型的变化并且可操作地耦接到基于传感器信号控制显示器的处理电路。在一些具体实施中，来自传感器1020的输出用于将显示输出重新配置为与设备的取向或折叠/展开构型或状态对应。用于该目的的示例性传感器1020包括加速度计、陀螺仪、磁力仪和其他类似类型的定位/取向感测设备。此外，传感器1020可包括麦克风、声学传感器、光传感器、光学面部识别传感器或其他类型的感测设备。
在一些实施方案中，电子设备1000包括一个或多个输出设备1004，该一个或多个输出设备被配置为向用户提供输出。输出设备1004可包括显示器1008，该显示器呈现由处理器1006生成的视觉信息。输出设备1004还可包括一个或多个扬声器以提供音频输出。输出设备1004还可包括被配置为沿着设备1000的外部表面产生触觉或触知输出的一个或多个触觉设备。
显示器1008可包括液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)显示器、LED背光LCD显示器、有机发光二极管(OLED)显示器、有源层有机发光二极管(AMOLED)显示器、有机电致发光(EL)显示器、电泳油墨显示器等。如果显示器1008为液晶显示器或电泳油墨显示器，则显示器1008还可包括可受控以提供可变显示器亮度水平的背光部件。如果显示器1008为有机发光二极管或有机电致发光型显示器，则可通过修改被提供至显示元件的电信号来控制显示器1008的亮度。此外，关于电子设备的配置和/或取向的信息可用于控制显示器的输出，如相对于输入设备1018所述。在一些情况下，显示器与触摸传感器和/或力传感器集成在一起，以便检测沿设备1000的外部表面所施加的触摸和/或力。
电子设备1000还可包括通信端口1012，该通信端口1012被配置为发射和/或接收来自外部设备或单独设备的信号或电通信。通信端口1012可被配置为经由电缆、适配器或其他类型的电连接器而耦接到外部设备。在一些实施方案中，通信端口1012可用于将电子设备1000耦接到主机计算机。
电子设备1000还可包括至少一个附件1016，诸如相机、用于相机的闪光灯或其他此类设备。相机可为可连接到电子设备1000的其他部分(诸如，控制电路1010)的相机组件的一部分。
如本文所用，术语“约”、“大约”、“基本上”、“类似”等用于解释相对小的变化，诸如+/-10％、+/-5％、+/-2％、或+/-1％的变化。此外，可使用关于范围端点的术语“约”表示端点值的+/-10％、+/-5％、+/-2％、或+/-1％的变化。此外，公开其中至少一个端点被描述为“约”特定值的范围包括公开其中端点等于特定值的范围。
以下论述适用于本文所述的电子设备，其范围在于这些设备可用于获取个人可识别信息数据。众所周知，使用个人可识别信息应遵循公认为满足或超过维护用户隐私的行业或政府要求的隐私政策和做法。具体地，应管理和处理个人可识别信息数据，以使无意或未经授权的访问或使用的风险最小化，并应当向用户明确说明授权使用的性质。
为了说明的目的，前述描述使用具体命名以提供对所述实施方案的透彻理解。然而，对于本领域的技术人员而言将显而易见的是，不需要具体细节即可实践所述实施方案。因此，出于例示和描述的目的，呈现了对本文所述的具体实施方案的前述描述。它们并非旨在是穷举性的或将实施方案限制为所公开的精确形式。对于本领域的普通技术人员而言将显而易见的是，鉴于上面的教导内容，许多修改和变型是可行的。

Claims (20)

1.一种计算设备，包括：
上部部分，所述上部部分包括上部壳体和定位在所述上部壳体中的显示器；和
下部部分，所述下部部分包括通过铰链耦接到所述上部部分的下部壳体，所述下部部分包括键盘，所述键盘包括：
按键阵列，所述按键阵列中的每个按键具有塑料键帽；和
生物识别电源按钮，所述生物识别电源按钮定位成邻近于所述按键阵列中的一个或多个按键，并且所述生物识别电源按钮包括：
蓝宝石盖，所述蓝宝石盖限定：
纹理化前表面；和
倒圆边缘，所述倒圆边缘从所述纹理化前表面延伸到侧表面；
无机多层涂层，所述无机多层涂层设置在所述蓝宝石盖的后表面上；
生物识别传感器，所述生物识别传感器定位在所述蓝宝石盖下方；和
开关，所述开关定位在所述生物识别传感器下方。
2.根据权利要求1所述的计算设备，其中，
所述生物识别电源按钮还包括抗反射涂层，所述抗反射涂层设置在所述蓝宝石盖的所述纹理化前表面上方并且具有约75纳米至约150纳米的厚度，
所述纹理化前表面限定具有约300纳米至约700纳米的算术平均高度(Sa)的表面粗糙度，以及
设置在所述蓝宝石盖的所述后表面上的所述无机多层涂层具有约1微米至约2微米的厚度并且包括多个介电层和多个金属层。
3.根据权利要求2所述的计算设备，其中，设置在所述蓝宝石盖的后表面上的所述无机多层涂层具有至少为3的光密度。
4.根据权利要求2所述的计算设备，其中，所述生物识别传感器为指纹传感器。
5.根据权利要求4所述的计算设备，其中，所述生物识别电源按钮还包括电路层，所述电路层与所述指纹传感器电通信，并且所述电路层被配置为产生与指纹对应的签名。
6.根据权利要求2所述的计算设备，其中，
所述计算设备的所述下部部分还包括触敏显示器，所述触敏显示器被配置为显示虚拟按键组，以及
所述触敏显示器与所述生物识别电源按钮间隔开。
7.一种计算设备，包括：
上部部分，所述上部部分包括上部壳体和定位在所述上部壳体内的显示器；以及
下部部分，所述下部部分包括键盘和能够旋转地耦接到所述上部壳体的下部壳体，所述键盘包括：
按键组，所述按键组中的每个按键包括由聚合物材料形成的键帽；和
生物识别输入按键，所述生物识别输入按键包括：
纹理化帽盖，所述纹理化帽盖包括：
透明盖，所述透明盖由氧化铝形成，并且所述透明盖限定：
前表面，所述前表面包括表面特征部组，所述表面特征部组被配置为漫反射来自所述前表面的光；
侧表面；和
弯曲表面，所述弯曲表面在所述前表面和所述侧表面之间延伸；
第一涂层，所述第一涂层覆盖所述前表面并且包括多个无机介电层，所述多个无机介电层被配置为引起从所述第一涂层反射的光与从所述透明盖的所述前表面反射的光之间的相消干涉；和
第二涂层，所述第二涂层覆盖所述透明盖的后表面并且被配置为吸收可见光；
生物识别传感器，所述生物识别传感器定位在所述透明盖下方；和
机电开关，所述机电开关定位在所述生物识别传感器下方并且被配置为响应于所述生物识别输入按键上的按压而致动。
8.根据权利要求7所述的计算设备，其中，所述纹理化帽盖在可见光谱上具有小于15％的反射率。
9.根据权利要求7所述的计算设备，其中，所述纹理化帽盖具有约30至约70的反射雾度。
10.根据权利要求7所述的计算设备，其中，
所述表面特征部组为第一表面特征部组，
所述弯曲表面包括第二表面特征部组，所述第二表面特征部组被配置为漫反射来自所述弯曲表面的光，以及
所述第一涂层覆盖所述弯曲表面。
11.根据权利要求7所述的计算设备，其中，所述弯曲表面限定约0.05毫米至约0.25毫米的曲率半径。
12.根据权利要求7所述的计算设备，其中，
所述生物识别传感器是基于电容的指纹传感器，以及
所述生物识别输入按键还包括定位在所述纹理化帽盖下方并且耦接到所述纹理化帽盖的金属支撑件。
13.根据权利要求7所述的计算设备，其中，
所述纹理化帽盖具有由第一L*值描述的第一颜色，
由所述聚合物材料形成的所述键帽具有由第二L*值描述的第二颜色，以及
所述第一L*值和所述第二L*值之间的差值小于5。
14.根据权利要求7所述的计算设备，其中，所述生物识别输入按键还包括限定弹簧板的按键机构。
15.一种计算设备，包括：
键盘，所述键盘包括：
生物识别按钮，所述生物识别按钮包括：
帽盖，所述帽盖包括：
蓝宝石盖，所述蓝宝石盖限定：
前表面，所述前表面具有被配置为提供第一哑光外观的第一纹理；
侧表面；和
在所述前表面和所述侧表面之间的弯曲边缘，
所述弯曲边缘具有第二纹理；
抗反射涂层，所述抗反射涂层设置在所述蓝宝石盖的所述前表面上并且包括多个第一无机介电层；和
光学致密涂层，所述光学致密涂层设置在所述蓝宝石盖的后表面上并且包括多个第二无机介电层和多个金属层；
导电支撑件，所述导电支撑件定位在所述帽盖下方并且耦接到所述帽盖；
生物识别传感器，所述生物识别传感器定位在所述帽盖下方；和
开关，所述开关定位在所述生物识别传感器下方；和
按键组，所述按键组中的每个按键包括具有第二哑光外观的聚合物键帽。
16.根据权利要求15所述的计算设备，其中，所述帽盖和所述聚合物键帽中的每个都具有约2至约8的光泽度值。
17.根据权利要求15所述的计算设备，其中，所述帽盖和所述聚合物键帽中的每个具有约20至约30的L*值。
18.根据权利要求15所述的计算设备，其中，所述帽盖的侧面与所述导电支撑件的侧面齐平，或所述帽盖的侧面延伸超过所述导电支撑件的侧面。
19.根据权利要求15所述的计算设备，其中，所述弯曲边缘的曲率半径的公差为目标曲率半径的0％至35％。
20.根据权利要求15所述的计算设备，其中，
所述第二纹理是激光形成的，以及
所述第二纹理被配置为向所述蓝宝石盖的所述弯曲边缘提供第三哑光外观。
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