CN109906145B

CN109906145B - 改进抗穿刺性的堆叠结构

Info

Publication number: CN109906145B
Application number: CN201780067668.XA
Authority: CN
Inventors: P·W·储; T·M·格罗斯; L·小马托斯; T·P·史密斯
Original assignee: Corning Inc
Current assignee: Corning Inc
Priority date: 2016-10-27
Filing date: 2017-10-24
Publication date: 2022-10-21
Anticipated expiration: 2037-10-24
Also published as: JP7169271B2; CN109906145A; EP3532283A1; KR102326963B1; KR20190077455A; TW201815591A; EP3532283B1; TWI739939B; JP2019534183A; US20190275767A1; WO2018081080A1

Abstract

一种堆叠组件，其包括具有小于或等于200微米厚度的玻璃元件以及支撑所述玻璃元件的第一层。当所述玻璃元件与实心铝台直接相邻时，所述玻璃元件具有第一笔落高度值。第一层的刚度是9x10⁵N/m至2.0x10⁶N/m。当玻璃元件被置于铝台上的第一层支撑时，所述玻璃元件具有第二笔落高度值，所述第二笔落高度值大于所述第一笔落高度值。

Description

改进抗穿刺性的堆叠结构

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119要求2016年10月27日提交的美国临时申请序列第62/413647号的优先权，本申请以其内容为基础，并通过参考将其全文纳入本文。

技术领域

本公开一般涉及薄玻璃堆叠结构，并且更具体地涉及设置于装置的面向用户侧上的薄玻璃堆叠结构。

背景技术

目前，设置于装置的面向用户侧上的薄玻璃在低穿刺测试力下失效，这是由于与薄玻璃撞击时由测试工具所产生的局部双轴弯曲所致。一种解决方案是使用更加抗击局部双轴弯曲的较厚玻璃，但是，在诸如指纹传感器的一些应用中，该功能对玻璃厚度非常敏感。因此，较厚的玻璃是不利的。另一种解决方案是在薄玻璃的外表面上放置一层或多层聚合物材料以改善抗穿刺性。但是，该解决方案具有负面结果，即该装置的面向用户的表面不再具有玻璃表面的硬度(包括耐刮擦性和耐化学性)和美观性(观感和触感)。因此需要一种薄玻璃结构，该薄玻璃结构可设置在装置的面向用户侧上并且具有改进的抗穿刺性。

发明内容

本发明提出了玻璃堆叠体结构，其显著改善了薄玻璃元件的抗穿刺性，通过笔落测试破坏高度的增加加以证明。该堆叠体结构包括设置在薄玻璃元件的一侧上的多个层。第一层具有高刚度，并且通过例如粘合剂薄层(例如压敏粘合剂)将其与薄玻璃元件的一侧联接。第一层的高刚度降低了冲击事件期间(例如在穿刺测试期间)薄玻璃元件中的局部双轴弯曲。低刚度的第二层在薄玻璃元件的同一侧与高刚度的第一层联接。低刚度的第二层在撞击事件期间分配和吸收能量。玻璃堆叠体可用于各种应用中，特别是受益于抗穿刺性的情况下，以及需要玻璃的外观和其他性质(例如气密性、耐刮擦性)的情况下。例如，玻璃堆叠体可用在指纹传感器中、设备外壳的面向用户的部分中，例如用在电子设备外壳中、后挡板中或白板中。

包括的附图提供了对所述原理的进一步理解，附图并入本说明书中并构成说明书的一部分。附图例示了一个或多个实施方式，并与说明书一起通过示例的方式用以解释这些实施方式的原理和操作。应理解，在本说明书和附图中所公开的各种特征可以任意组合和所有组合的方式使用。作为非限制性实例，各种特征可以如下述实施方式中所阐述的那样彼此组合：

实施方式1：一种堆叠组件，其包括：

玻璃元件，其厚度小于或等于200微米，当所述玻璃元件与实心铝台直接相邻时，所述玻璃元件具有第一笔落高度值；和

第一层，其与所述玻璃元件相邻，具有9×10⁵N/m～2.0×10⁶N/m的刚度；

其中，当所述玻璃元件与所述第一层直接相邻，而所述第一层又与所述实心铝台直接相邻时，所述玻璃元件具有第二笔落高度值，并且所述第二笔落高度值大于所述第一笔落高度值。

实施方式2：一种堆叠组件，其包括：

玻璃元件，其厚度小于或等于200微米；

支撑层，其与所述玻璃元件相邻，包括第一层和第二层，所述第一层具有第一刚度，所述第二层具有第二刚度，所述第一刚度大于所述第二刚度；

其中，当所述玻璃元件设置于所述第一层的顶部上，而所述第一层又与实心铝台直接相邻时，所述玻璃元件具有第一笔落高度值；和

其中，当所述玻璃元件设置于所述第一层的顶部上，所述第一层又设置于所述第二层的顶部上，而所述第二层又与所述实心铝台直接相邻时，所述玻璃元件具有第二笔落高度值；所述第二笔落高度值大于所述第一笔落高度值的两倍。

实施方式3：实施方式2的堆叠组件，其中，所述第一刚度为9×10⁵N/m～2.0×10⁶N/m。

实施方式4：实施方式1的堆叠组件，还包括具有第二刚度的第二层，所述第一层设置于所述玻璃元件和所述第二层之间。

实施方式5：实施方式2～4中任一项的堆叠组件，其中，所述第二刚度为1×10⁵N/m～3×10⁵N/m。

实施方式6：一种堆叠组件，其包括：

玻璃元件，其厚度小于或等于200微米；和

支撑层，其与所述玻璃元件相邻，包含第一层和第二层；

其中，所述第一层具有9×10⁵N/m～2.0×10⁶N/M的第一刚度，所述第二层具有1×10⁵N/m～3×10⁵N/m的第二刚度。

实施方式7：实施方式2～6中任一项的堆叠组件，其中，所述第一刚度大于或等于所述第二刚度的两倍。

实施方式8：前述实施方式中任一项的堆叠组件，其中，所述第一层包含第一材料和粘合材料，所述粘合材料将所述第一材料与所述玻璃元件连接。

实施方式9：实施方式8所述的堆叠组件，其中，所述粘合材料的厚度为约25微米～约50微米。

以上实施方式及这些实施方式的特征是示例性的，并且可单独或与本文提供的其他实施方式的任意一个或多个特征以任意形式组合来提供而不会偏离本公开的范围。另外，应当理解的是，前面的一般性描述和以下的具体实施方式都呈现了本公开的实施方式，且都旨在提供用于理解所描述和所要求保护的实施方式的性质和特性的总体评述或框架。包括的附图提供了对实施方式的进一步理解，附图结合于本说明书中并构成说明书的一部分。附图例示了本公开的各个实施方式，并与说明书一起用来解释本公开的原理和操作。

附图说明

图1是一些实施方式的对比堆叠结构的示意性侧视图。

图2是一些实施方式的堆叠结构的示意性侧视图。

图3是一些实施方式的堆叠支撑结构的示意性俯视图。

图4是图3的一些实施方式的堆叠支撑结构的示意性底视图。

图5是沿图4线5-5截取的图3的一些实施方式的堆叠支撑结构(和堆叠结构)的示意性侧视图。

图6是不同材料的载荷(Y轴上以牛顿(N)为单位)与位移(X轴上以毫米(mm)为单位)的曲线图，以用于确定刚度。

具体实施方式

在下面的详细说明中，为了解释说明而非限制的目的，将阐述披露具体细节的示例实施方式以便完整地理解各种原理和实施方式。但是，本领域的普通技术人员在借鉴了本文所揭示的内容之后，对他们来说显而易见的是，可以不偏离本文所揭示具体细节的其它实施方式来实践本发明。此外，省略对已知装置、方法和材料的描述以使本文所述各种原理的描述清楚。最后，尽可能用相同的附图标记来标示相同的构件。

此后将参照示出本公开示例实施方式的附图更完整地描述堆叠结构。在全部附图中尽可能地使用相同的附图标记表示相同或相似的部件。但是本公开可实施成许多不同形式，而不应理解成限于这里所述的实施方式。在一些实施方式中，堆叠结构可用在例如电子器件之类的装置中，例如具有传感器的装置，其中薄玻璃板用作传感器的盖子。本公开的堆叠结构极大地改善了抗穿刺性或吸收冲击能的能力而不发生失效，这些可通过例如设置于装置的用户界面的薄玻璃元件的笔落测试来测得。

笔落测试。

这是用于评估包含薄玻璃元件的堆叠结构的抗穿刺性的测试，其包括将笔从提升的高度下落到堆叠结构上直到玻璃破裂。该测试用于测量本文所公开的笔落高度并如下进行：通过向堆叠结构的具有薄玻璃元件的一侧提供载荷，而堆叠结构的另一相反侧由抛光铝板(9.5mm厚，6061等级)支撑来对样品进行测试。不使用胶带而将堆叠结构简单地放置在铝板上并与铝板联接。使用管子将笔引导到样品上，而管子位于样品的顶部表面上，以使管子的纵轴线与样品的顶部表面基本垂直。该管的外径为2.54厘米(cm)(1英寸)，内径为1.4厘米(十六分之九英寸)。在每次下落后，将管相对于样品重新定位以将笔引导至样品的不同冲击位置。所有下落都实施于样品中央区域附近，没有下落是在样品边缘进行。该笔是BIC公司制造的易滑化且纤细的笔，带有直径为0.7mm的球点，重量为5.75克。落笔时，将笔盖连接到后端，使得球点可以与测试样品相互作用。笔首先从10厘米的高度落下，每次下落高度都增高5厘米，直至该笔的下落导致薄玻璃元件破裂。然后记录导致破裂的下落高度。最大下落高度为75厘米，因此，笔落高度为75厘米表明薄玻璃元件在该测试期间没有破裂。每5次下落后将笔更换为新笔，并对每个新样品进行测试。

尽管上面描述的笔落测试是动态加载的例子，但人们通常会定向性(directionally)地期待，给定了堆叠组件中材料的特性和厚度，而该测试表明了在不发生失效的情况下堆叠结构吸收能量的能力。也就是说，堆叠组件的能承受较另一堆叠组件更高的动态加载的能力也通常表示该堆叠组件能承受更高的静态加载，例如其他抗穿刺性测试的静态加载，例如用不锈钢钢尖或碳化钨球对堆叠组件进行按压。

对比的堆叠结构

对比堆叠体2的结构示于图1中。对比堆叠体2包含薄玻璃元件30，它是通过粘合剂15与第一层10联接的。在对比堆叠体2的所有实施方式中，薄玻璃元件30都为100微米(下文称微米和/或μm)厚度的玻璃基板，其根据美国专利9,321,677中所述的方法制备(可从纽约州康宁镇的康宁股份有限公司购得)。

比较例1：在对比堆叠体2的这个例子中，第一层10是1.1mm厚的铝硅酸盐玻璃，其刚度为1.6×10⁶牛顿/米(N/m)；粘合剂15是50微米厚的压敏粘合剂(PSA)片，购自于3M公司(St.Paul，MN)，编号为8212。该堆叠体具有34cm(+/-8cm)的平均笔落失效高度。

比较例2：在对比堆叠体2的这个例子中，第一层10是1.1mm厚的铝硅酸盐玻璃，其刚度为1.6×10⁶N/m；粘合剂15是25微米厚的PSA片，购自于3M公司(St.Paul，MN)，编号为8212。该堆叠体具有28cm(+/-3cm)的平均笔落失效高度。

比较例3：在对比堆叠体2的这个例子中，第一层10是4.8mm厚的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)片，作为商品名

商品购自于Kydex有限公司(Bloomsburg,PA)，具有刚度为9.4×10⁵N/m，该材料的该刚度与厚度无关；粘合剂15是50微米厚的PSA。该对比堆叠体具有10cm+/-0的平均笔落失效高度。

比较例4：在对比堆叠体2的这个例子中，第一层10是4.8mm厚的ABS片，商品名为

T，其刚度为9.4×10⁵N/m，该材料的该刚度与厚度无关；粘合剂15是25微米厚的PSA。该对比堆叠体具有10cm+/-0的平均笔落失效高度。

将比较例1与比较例2比较，同时将比较例3与比较例4比较，可以看出不管粘合剂15的厚度是50微米还是25微米，对比堆叠体2的吸收冲击能的能力大致相同。

通常，人们普遍认为在堆叠体中包含低刚度的材料将导致堆叠体更大的吸收能量的能力，并因此导致更高的笔落高度。然而，将比较例3与比较例1(或比较例4与比较例2)对比，可以看出使用比较例3的低刚度的材料(9.4×10⁵N/m的刚度小于比较例1的1.6×10⁶N/m的刚度)实际上具有相反的效果，即笔落高度从约30cm急剧下降到10cm。

发明人从比较例1～4的研究中发现：简单地使用更柔软(即，刚度较小)的材料来支撑薄玻璃元件不足以提高薄玻璃元件的抗穿刺性。相反，在(例如用笔)撞击之后，低刚度材料使玻璃元件双轴弯曲，致使失效增加。因此，需要以不同形式构造支撑薄玻璃元件的材料以提高堆叠体抵抗穿刺的能力，即，增加吸收能量的能力而不发生失效。

发明人发现，使用彼此适当配置的两层结构使堆叠体经受更高的笔落高度，即，这样的堆叠体在不破坏薄玻璃元件的情况下能吸收更多的负荷能量。在一些实施方式中，堆叠体包括第一层，该第一层配置于薄玻璃元件远离用户那侧上，并与该薄玻璃元件联接。第一层可通过粘合剂(例如PSA)与薄玻璃元件联接，PSA的厚度例如为25～50微米。如果粘合剂变得太厚或太柔软，则存在薄玻璃元件受到双轴弯曲且不能吸收更多冲击能的风险。然后第一层由刚度小于第一层的第二层支撑。

第一层应该是硬的。第一层的刚度应该是高的，以增加对薄玻璃元件的双轴弯曲的抵抗力。双轴弯曲是在诸如笔落测试之类的穿刺事件期间所观察到的薄玻璃元件的失效模式。当单独对这些材料进行笔落测试时，1.1毫米厚的铝硅酸盐玻璃(刚度为1.6×10⁶N/m)优于低刚度(9.4×10⁵N/m)的ABS。因此，(支撑了薄玻璃元件的)第一层的较高刚度使薄玻璃元件局部弯曲的能力下降，因此降低了双轴弯曲应力。

在刚性的第一层下方可设置具有低刚度的第二层以吸收能量。此外，第一层和第二层组合的复合刚度低的情况是有利的。

图2示出了一些实施方式的堆叠体。更具体地说，堆叠体4包含薄玻璃元件30，该薄玻璃元件30通过粘合剂15与第一层10联接。第一层10又由第二层20支撑。在堆叠体4的所有实施方式中，薄玻璃元件30是100微米厚的根据美国专利9,321,677中所述方法所制得的玻璃基材(可从纽约州康宁镇的康宁股份有限公司购得)。

实施例1：在堆叠体4的这个例子中，第一层10是1.1mm厚的铝硅酸盐玻璃片，其刚度为1.6×10⁶N/m；粘合剂15是50微米厚的PSA；第二层20是0.8mm厚的泡沫聚乙烯片，其中第一层10和第二层20的组合刚度为2.9×10⁵N/m。薄玻璃元件30的厚度为100微米。该堆叠体的平均笔落失效高度为66厘米+/-8。

实施例2：在堆叠体4的这个例子中，第一层10是1.1mm厚的铝硅酸盐玻璃片，其刚度为1.6×10⁶N/m；粘合剂15是25微米厚的PSA；第二层20是0.8mm厚的泡沫聚乙烯片，第一层10和第二层20的组合刚度为2.9×10⁵N/m。薄玻璃元件30的厚度为100微米。该堆叠体的平均笔落失效高度为49厘米+/-15。

如前述对比较例1和比较例2比较所见那样，比较实施例1和实施例2，再次看出：PSA的厚度在25微米～50微米的范围内，在笔落结果上没有太明显的统计学影响。因此，将第一层与薄玻璃元件联接的粘合剂可以是50微米或更小。

此外，分别将实施例1和2与比较例1和2比较，看出：在笔落高度上前者远远优于后者，表明在冲击后吸收能量的能力增强。也就是说，即使当第一层刚度相同时，第一层下方的第二层(刚性更小且更柔软)使堆叠体在薄玻璃元件失效之前吸收更多的冲击能。此外，分别将实施例1和2与比较例3和4比较，当双层堆叠体中的第一层由更柔软的第二层支撑时，第一层可由比预期认为可行的情况更硬的材料制成。更具体地说，实施例1和2中的第一层具有1.6×10⁶N/m的刚度，其高于比较例3和4中的第一层的刚度(9.4×10⁵N/m)，但实施例1和2中的堆叠体与比较例3和4相比，提高了笔落高度，因此表明有利地提高了吸收冲击能的能力。

图3～5示出了一些实施方式的堆叠体6，其中第二层20可由流体制成，例如空气(或任何其他合适的气体，或在一些实施方式中是抽空的空间，并在其他实施方式中为液体)，该第二层20设置在第一层下方。更具体地说，支撑件50提供了一个如何将由气体制成的第二层20设置在第一层10下方的例子。支撑件50可包括帽52和周边支撑件54。帽52可具有持有第一尺寸61和第二尺寸63的大致矩形的形状。在一些实施方式中，第一尺寸61和第二尺寸63可彼此相等，但不必一定如此，因为在其他实施方式中它们可彼此不相等。周边支撑件54可以是具有外壁57和在其中央处的腔56的相框形状，其中腔56由周边壁58限定。腔56可具有第一尺寸65和第二尺寸67。在一些实施方式中，第一尺寸65和第二尺寸67可彼此相等，但不必一定如此，因为在其他实施方式中它们可彼此不相等。帽52的中央部分59可设置在腔56上。支撑件50具有总厚度60，而帽52具有厚度62(也是中央部分59的厚度)，以及周边壁54具有厚度64，该厚度也对应于腔56的厚度。因此，具有厚度62的第一层10由中央部分59形成，而厚度为64的第二层20由腔56内的气体(或其他流体)形成。根据一些实施方式，帽52可具有约12.7mm的第一尺寸61和约10.1mm的第二尺寸63；腔56可具有约7.2mm的第一尺寸65和约为7.2mm的第二个尺寸67；厚度60可约为4.8mm。厚度62可约为1.8mm，厚度64可约为3mm。

如虚线所示，薄玻璃元件30可设置在帽52的中央部分59上，从而形成由薄玻璃元件30、第一层10(由帽52的中央部分59形成)和第二层20(由腔56内的空气形成)的堆叠体6。

实施例3：在堆叠体6的这个例子中，第一层10是1.8mm厚的ABS片(由帽52的中央部分59形成)，其刚度为9.4×10⁵N/M；第二层20是空气(设置在空腔56内)，其中第一层10和第二层20的组合刚度为1.0×10⁵N/m。薄玻璃元件30的厚度为100微米。该堆叠体的平均笔落失效高度为75厘米+/-0。

将实施例3与比较例3和4中的一个或两个进行比较，当双层堆叠体的第一层由更柔软的第二层支撑时，第一层可由比预期认为可行的情况更硬的材料制成。更具体地说，实施例3中的第一层具有9.4×10⁵N/m的刚度，其与比较例3和4中的第一层的刚度(9.4×10⁵N/m)相同，但与比较例3和4的相比，实施例3中的堆叠体提升了笔落高度，因此表明实施例3有利地提高了吸收冲击能的能力。

此外，将实施例3与实施例1和2中的一个或两个进行比较，具有空腔的ABS(具有1×10⁵N/m的复合刚度)优于具有PE泡沫下层的铝硅酸盐(具有2.9×10⁵N/m的更高的复合刚度)。因此，具有较低复合刚度(源自第一层和第二层的组合刚度)的堆叠体能更好地吸收冲击能(由更高的笔落高度证明)，从而减少薄玻璃元件的失效。

堆叠体构造对增加玻璃元件的抗穿刺性的效果很大程度上与样品的面积无关。也就是说，撞击事件周围受影响的区域至多为毫米级，所以只要该局部区域存在刚度，样品的该区域就可获得提高抗穿刺性的效果。经测试的部件大约为100mm×150mm和150mm×200mm。

薄玻璃元件30：

虽然上文结合比较例1-4和实施例1-3描述了薄玻璃元件30是100微米厚的玻璃片，其根据美国专利9,321,677中所述的方法制得的美国专利玻璃基板的原理加工而成(可从纽约州康宁镇的康宁股份有限公司购得)，但不一定如此。本文描述的概念可与具有不同组成和制造方式的其他薄玻璃元件混合使用。例如，薄玻璃元件可以是不含碱金属的或者含碱金属的硅铝酸盐、硼硅酸盐、硼铝硅酸盐、或者硅酸盐的玻璃组合物，玻璃元件可被强化(例如热强化或化学强化，例如离子交换)，但是不必如此，可以是玻璃、玻璃陶瓷、陶瓷材料或其复合物。另外，薄玻璃元件不一定是100微米厚。通常，本文描述的概念可与厚度小于或等于200微米的玻璃元件混合使用。也就是说，通常随着玻璃元件变厚，它自身就越来越能抵抗穿刺动作，因此，本文所述概念在改善该特定玻璃元件的抗穿刺性上的优势越来越少。例如，玻璃元件例如可具有200微米、190微米、180微米、175微米、170微米、160微米、150微米、140微米、130微米、125微米、120微米、110微米、100微米、90微米、80微米、75微米、70微米、60微米、50微米、40微米、30微米、25微米、20微米或10微米的厚度，或任何前述所列厚度之间的任何子范围。

第一层10：

第一层10可由不同材料制成，只要该材料具有足够的刚度(当与可能存在的任何粘合剂层15结合时)来阻止薄玻璃元件30的过度双轴弯曲。例如第一层的刚度可以在9×10⁵N/m～2.0×10⁶N/m的范围内，该刚度由下述“刚度测量”的关于铝硅酸盐玻璃和ABS材料测得。在一些实施方式中，用于层10的材料比用于层20的材料要硬至少约两倍。对第一层10的厚度没有特别限制，因为在阻止过度双轴弯曲上刚度比厚度更重要，因此，只要载荷保持沿特定材料的载荷-位移曲线的线性部分(参见图6)，限制双轴弯曲的效果将与材料的厚度无关。因此，可根据特定堆叠体应用的要求来选择其厚度。用于第一层10的材料的例子可包括铝硅酸盐玻璃和ABS。

第二层20：

第二层20可以由不同材料制成，只要它们具有足够的吸收能量的能力以容许第一层作为整体的一些移动或偏转，即，不使第一层以太窄半径发生局部弯曲，这会允许薄玻璃元件的双轴弯曲。也就是说，如图3～5中所述实施方式的更易预见到的情形那样，第一层10的中央可弯曲，以大曲率半径(大到足以避免薄玻璃元件30的双轴弯曲)来进行弯曲，但不是作为完全平面的物体上下移动。例如，第二层20的刚度可以最高达到第一层10的刚度的一半。用于第二层20的材料例子包括：泡沫聚乙烯、流体、气体、空气、抽空空间、液体、凝胶。由于第二层的刚度低，第二层的材料不是直接通过球撞击到该材料中进行测量的，而是作为堆叠体的一部分如下述“刚度测量”的关于泡沫聚乙烯的测量那样，对第二层材料的刚度进行测量。当如下所述进行测量时，第二层20的刚度可以是1×10⁵N/m～3×10⁵N/m。对第二层20的厚度没有特别限制，类似于第一层10的厚度，因为在吸收能量的能力上刚度比厚度更重要。因此，只要载荷保持沿特定材料的载荷-位移曲线的线性部分(参见图6)，限制双轴弯曲的效果将与材料的厚度无关。因此，可根据特定堆叠体应用的要求来选择其厚度。

刚度测量

堆叠体中所用的材料的刚度如下确定：将16mm直径的碳化钨球压入待测元件的一层或多层的表面。测量位移并绘制在图6中以作为0～140N的载荷的函数。从曲线20～140N的斜率(载荷变化/位移变化)来进行刚度测量。如图6所示那样，线610是1.1mm厚的铝硅酸盐玻璃片的曲线，其刚度为1.6×10⁶N/m；线620是ABS材料片(商品名

T)的曲线，其刚度为9.4×10⁵N/m，该材料的刚度与厚度无关；线630是带有0.8mm厚的泡沫聚乙烯(PE)层的1.1mm厚的铝硅酸盐玻璃片的曲线，该泡沫聚乙烯(PE)层支撑铝硅酸盐玻璃(即，该泡沫聚乙烯(PE)层设置在玻璃和测试台之间，以使碳化钨球压在样品的玻璃一侧)，其中这个两层结构的刚度为2.9×10⁵N/m；线640是ABS材料片(商品名

T)的曲线，其厚度为1.8mm并且围绕其边缘得到支撑(结合图3～5所述)，以便设置在厚度为3毫米的空气腔上，其中央(空气腔上方)的刚度为1.0×10⁵N/m。

如本文所用，术语“约”指量、尺寸、公式、参数和其他数量和特征不是精确的且无需精确的，而是根据需要可以为大致的和/或更大或者更小，从而反映出公差、换算因数、四舍五入、测量误差等，以及本领域技术人员所知的其他因数。当使用术语“约”来描述范围的值或端点时，应理解本公开包括所参考的具体值或者端点。无论本说明书中的范围的数值或端点是否使用”约”，范围的数值或端点包括两种实施方式：一种用”约”修饰，另一种未用”约”修饰。还应理解的是，每个范围的端点值在与另一个端点值相关以及独立于另一个端点值的情况下都是有意义的。

本文所用的方向术语，例如上、下、右、左、前、后、顶、底，仅仅是参照绘制的附图而言，并不用来表示绝对的取向。

本文中所用的术语“该”、“一个”或者“一种”表示“至少一个(一种)”并且不应局限为“仅一个(一种)”，除非有明确相反的说明。因此，例如，提到的“一个部件”包括具有两个或更多个这类部件的实施方式，除非上下文有另外明确的表示。

本文所用的术语“基本”、“基本上”及其变化形式旨在表示所述的特征等于或近似等于一数值或描述。例如，“基本上平面的”表面旨在表示平面的或大致平面的表面。此外，如上文所定义，“基本上相似”旨在表示两个值相等或近似相等。在一些实施方式中，“基本上相似”可以表示彼此相差在约10％以内的值，例如彼此相差在约5％以内，或彼此相差在约2％以内的值。

对本领域的技术人员而言，显而易见的是，可以对本公开进行各种修改和变动而不偏离本公开的范围和精神。因此，本发明旨在覆盖对本公开的各种修改和变动，前提是这些修改和变动在所附权利要求及其等同方案的范围之内。

例如，虽然第一层10仅显示为一层，但它本身可以是多于一层的复合物，其呈现源自这些层所制得的厚度和刚度的组合厚度和复合刚度。类似地，虽然第二层20仅显示为一层，但它本身可以是多于一层的复合物，其呈现源自这些层所制得的厚度和刚度的组合厚度和复合刚度。更进一步，尽管粘合剂15仅显示为一层，但它本身可以是多于一层的复合物，其呈现这些层所制得的刚度。

此外，例如虽然将第二层20描述为具有与第一层10相同的总体形状，但不必如此。为了提供各种吸收能量的能力，第二层20可以具有与第一层10不同的形状，例如将图2～5实施方式的结构进行组合。更具体地说，第二层20可由刚度低于第一材料10的材料制得(如图2的实施方式)，但也具有框架型构造(如图3-5的周边支撑54一样)，因此提供了两种不同的刚度，每种刚度都小于第一层10的刚度。

此外，例如，虽然将支撑件50(以及每个帽52和周边支撑件54)描述为矩形，但是也可能是其他形状，例如椭圆形、三角形、多边形。另外，虽然将帽52描述为具有与周边支撑件54和腔56中的一个或两个形状相似的形状，但不必如此；在一些实施方式中，它们可以具有不同的形状(包括腔56，其形状与周边支撑54的外壁57的形状不相似，例如，腔周边壁不与周边支撑54的外壁57平行)。此外，虽然帽52和支撑件54都被描述为两个单独的部件，但不必如此，可将它们形成一个整体；或者将它们形成为彼此粘合的两个单独的部件。

例如，虽然这些层被描述为片，但它们不必是片。相反，这些层可以是不确定长度的网，并且这些产品被卷起以便储存和分派。

例如，一个或多个层10、15和/或20可包括装饰元件，该元件可透过堆叠体的一个或多个侧面看到，特别是透过玻璃元件30看到。

例如，虽然在第一层10和第二层20之间不存在粘合剂，但可以存在粘合剂。在第一层10和第二层20之间存在粘合剂的情况下，只要粘合剂的刚度足够小，以使第二层20的刚度主导了冲击动作的负荷，堆叠体构造(所有其他条件都相同)仍能提高玻璃元件的抗穿刺性。也就是说，类似于对层10支撑玻璃元件以抵抗双轴弯曲的能力几乎没有影响的粘合剂15，可以对层10和20之间的粘合剂进行选择，从而对层20吸收冲击能的能力几乎没有影响。

Claims

1.一种堆叠组件，其包括：

玻璃元件，其包括小于或等于200微米的厚度；和

支撑层，其与所述玻璃元件相邻，包含第一层和第二层以及周边支撑件；

其中，所述第一层包括9×10⁵N/m～2.0×10⁶N/m的第一刚度，所述第二层包括1×10⁵N/m～3×10⁵N/m的第二刚度，所述周边支撑件包括相框，所述相框包含围绕了腔的外壁，以及所述第二层位于所述腔内。

2.一种堆叠组件，其包括：

玻璃元件，其包括小于或等于200微米的厚度，当所述玻璃元件与实心铝台直接相邻时，所述玻璃元件包括第一笔落高度值；

周边支撑件，其与所述第一层相邻，所述周边支撑件包括相框，所述相框包含围绕了腔的外壁，以及所述周边支撑件所包含的刚度小于所述第一层的刚度；和

包含第二刚度的第二层，

其中，所述第一层设置于所述玻璃元件和所述周边支撑件之间；

其中，当所述玻璃元件与所述第一层直接相邻，而所述第一层又与所述实心铝台直接相邻时，所述玻璃元件包括第二笔落高度值，并且所述第二笔落高度值大于所述第一笔落高度值。

3.一种堆叠组件，其包括：

玻璃元件，其包括小于或等于200微米的厚度；

支撑层，其与所述玻璃元件相邻，包括第一层和第二层以及周边支撑件，所述周边支撑件包括相框，所述相框包含围绕了腔的外壁，所述第二层位于所述腔内，所述第一层具有第一刚度，所述第二层具有第二刚度，所述第一刚度大于所述第二刚度，以及所述周边支撑件所包含的刚度小于所述第一刚度；

其中，当所述玻璃元件设置于所述第一层的顶部，而所述第一层又与实心铝台直接相邻时，所述玻璃元件包括第一笔落高度值；和

其中，当所述玻璃元件设置于所述第一层的顶部，而所述第一层又设置于所述第二层的顶部，所述第二层又与所述实心铝台直接相邻时，所述玻璃元件包括第二笔落高度值；所述第二笔落高度值大于所述第一笔落高度值的两倍。

4.如权利要求3所述的堆叠组件，其中，所述第一刚度为9×10⁵N/m～2.0×10⁶N/m。

5.如权利要求3～4中任一项所述的堆叠组件，其中，所述第二刚度为1×10⁵N/m～3×10⁵N/m。

6.如权利要求1～4中任一项所述的堆叠组件，其中，所述第一刚度大于或等于所述第二刚度的两倍。

7.如权利要求1～4中任一项所述的堆叠组件，其中，所述第一层包含第一材料和粘合材料，所述粘合材料将所述第一材料与所述玻璃元件连接。

8.如权利要求7所述的堆叠组件，其中，所述粘合材料包括25微米～50微米的厚度。