Toughening bath carrier and method for chemical toughening of glass articles

The toughening bath carrier with an absorbent material addresses the issue of residual bath residues in chemical toughening of thin and ultra-thin glass, reducing optical inhomogeneity and enhancing mechanical strength for improved surface quality in electronic devices.

WO2025123293A1PCT designated stage expired Publication Date: 2025-06-19SCHOTT GLASS TECH (SUZHOU) CO LTD
View PDF 7 Cites 0 Cited by

Patent Information

Application Number
PCT/CN2023/138842
Authority / Receiving Office
WO · WO
Patent Type
Applications
Current Assignee / Owner
Filing Date
2023-12-14
Publication Date
2025-06-19

AI Technical Summary

Technical Problem

The challenge in chemical toughening of thin and ultra-thin glass articles is the removal of residual bath residues, which leads to optical inhomogeneity and mechanical imperfections, particularly noticeable under reflective conditions.

Method used

A toughening bath carrier with an absorbent material in its bottom support structure is designed to absorb and dissipate residual chemical toughening bath residues from the glass articles, especially from edges and corners, thereby reducing optical inhomogeneity and enhancing mechanical uniformity.

Benefits of technology

The use of the toughening bath carrier effectively reduces optical inhomogeneity and improves the mechanical strength of glass articles, ensuring smoother, defect-free surfaces and enhanced reflective properties, particularly beneficial for electronic device applications.

✦ Generated by Eureka AI based on patent content.

Smart Images

  • Figure CN2023138842_19062025_PF_FP_ABST
    Figure CN2023138842_19062025_PF_FP_ABST
Patent Text Reader

Abstract

A toughening bath carrier (100) for carrying glass articles (10) during chemical toughening of the glass articles (10) in a chemical toughening bath, wherein the toughening bath carrier (100) comprises a bottom support structure (200) for supporting the glass articles (10) from below, wherein the bottom support structure (200) comprises an absorbent material adapted to absorb residues of the chemical toughening bath from the glass articles (10) after lifting them out of the chemical toughening bath.
Need to check novelty before this filing date? Find Prior Art

Description

Toughening bath carrier and method for chemical toughening of glass articles

[0001] The invention relates to a toughening bath carrier for carrying glass articles during chemical toughening of the glass articles in a chemical toughening bath and to a method of chemical toughening of glass articles.

[0002] Chemical toughening is a process used in glass industry for increasing the strength of glass articles. The process involves the immersion of a glass article into a chemical toughening bath comprising molten salt regulated at a specific temperature, for a predetermined duration. During the chemical toughening process, ion exchange takes place at the surface of the glass articles, wherein smaller cations, particularly monovalent ones, are substituted by cations having a larger radius. This exchange results in a gradient of compressive and tensile stresses between surface and center of the glass, establishing a state of surface compression. The surface compressive stresses (CS) may range, for example, from 100 and 1,000 MPa. Further, it is noteworthy that the depth of the ion-exchange layer (DoL) may vary based on the glass thickness.

[0003] During completion of the toughening process, glass articles are lifted out of the chemical toughening bath and undergo a cleaning procedure to eliminate remaining residues of the bath adhering to its surface.

[0004] When dealing with thinner glass, especially in the case of ultra-thin glass (UTG) , the challenges associated with  cleaning become increasingly intricate. Issues arise, for example, due to typically shorter immersion period in the toughening process and shallower depth of the ion-exchange layer (DoL) . The cause lies in the residues left on the glass surface after lifting the glass articles out of the chemical toughening bath. These residues perpetuate the toughening process leading to undesired alterations on the glass surface that can no longer be considered negligible.

[0005] These undesired alterations, which may be referred to as optical inhomogeneity, become apparent when the glass surface is illuminated and its reflection is scrutinized. Optical inhomogeneity is an undesired effect as it can disturb the optical appearance of electronic devices utilizing glass articles with this surface effect. Under reflective conditions or even during visual inspection without specialized equipment, the surface of the glass article seems to exhibit small irregularities reminiscent of dents and bumps akin to the peel of an orange fruit. This effect may in particular be noticeable when the glass articles are thin, for example equal or less than 0.07 mm, and is examined under reflection light.

[0006] Generally, when working with thinner glass, particularly in the case of ultra-thin glass (UTG) , challenges of handling such glass become increasingly difficult, for example due to defects like cracks and chippings at the glass edges, which may result in breakage. Additionally, the overall mechanical strength, reflected in parameters such as bending strength or impact strength, is reduced in thinner glass. Thus, despite the aforementioned problems, the  toughening process is particularly crucial for thin glass and UTG.

[0007] The object of the invention is to provide devices and / or methods for producing toughened glass articles which have improved optical surface properties, in particular when the glass article is inspected under reflection light. An aspect of the invention is to provide devices and / or methods for assisting chemical toughening and to reduce the optical inhomogeneity of the toughened glass articles, in particular over the entire surface of the glass articles.

[0008] To solve this problem, the invention discloses a carrier for carrying glass articles, preferably glass sheets. The carrier is preferably designed for toughening of glass articles and will thus be referred to as toughening bath carrier in the following. However, it shall not be excluded that the carrier may be suitable for other purposes, e.g. for etching processes or other processes. The carrier hereinafter referred to as toughening bath carrier may thus also be simply referred to as article carrier, for example.

[0009] The toughening bath carrier is designed for being immersed together with the glass articles in a chemical toughening bath and / or for being lifted together with the glass articles out of the chemical toughening bath.

[0010] The toughening bath carrier preferably comprises a bottom support structure for supporting the glass articles from below, preferably for supporting an edge or corner of the glass sheets.

[0011] The toughening bath carrier comprises an absorbent material. Preferably the bottom support structure of the toughening bath carrier comprises or consists of an absorbent material. The absorbent material is adapted to absorb residues of the chemical toughening bath from the glass articles, preferably from edges or corners of the glass sheets, in particular after the toughening bath carrier is lifted out of the chemical toughening bath.

[0012] The toughening bath carrier is thus specifically designed to assist removing and dissipating residues of the chemical toughening bath, such as residual salt, that attaches to the surface of the glass when drawn out of the chemical toughening bath, such as a molten salt bath. In other words, the carrier is specifically designed for improving removal of chemical toughening bath residues on the glass article. This helps to reduce or eliminate potential surface irregularities and improves the glass article in particular when viewed under reflective conditions.

[0013] By assisting preventing the continuation of the toughening process caused by lingering residues, the desired toughening depth of layer can be controlled more precisely. Besides improving the optical surface properties, this also enhances homogeneous mechanical strengthening of the glass articles. Glass articles, which may be used in electronic devices, can thus be designed with smoother, defect-free surfaces and / or surface reflection properties. This increases the usability in various industries.

[0014] In a preferred embodiment, the bottom support structure of the toughening bath carrier comprises at least one support  area defining a two-dimensionally extending area for supporting one or more glass articles, wherein the support area comprises or consists of the absorbent material.

[0015] When referring to the support area as two-dimensional, it signifies more than just a linear extension along one dimension, such as a thin wire. Instead, it encompasses some extension in two perpendicular directions. The support area thus provides a supportive base for the glass articles offering absorbing properties at the same time.

[0016] Preferably, at least one support area is formed as an elongated piece of the absorbent material, such as a strip, a string, a lace, or a tube of the absorbent material.

[0017] The toughening bath carrier may define an operating orientation in which it is immersed and / or lifted. For example, in the operating orientation, one principal axis of the carrier may be perpendicular to the ground.

[0018] Preferably, at least one support area runs parallel to the ground when the toughening bath carrier is in its operating orientation, and / or at least one support area runs inclined to the ground when the toughening bath carrier is in its operating orientation, wherein the inclination is at least 2 degrees, preferably at least 10 degrees, preferably at least 20 degrees.

[0019] In general, the toughening bath carrier is designed to carry at least one glass article. Preferably, however, the carrier is designed to carry at least two or a plurality of glass articles at the same time.

[0020] According to an embodiment of the invention, the bottom support structure comprises two or a plurality of support areas each comprising or consisting of the absorbent material.

[0021] Each of the support areas may be designed to support one glass article, preferably an edge or a corner of a glass sheet, from below. However, it is not excluded that a different arrangement of the glass articles on the multiple support areas is foreseen.

[0022] The two or plurality of support areas may preferably be formed as adjacent elongated sections comprising or consisting of the absorbent material, preferably running parallel to each other.

[0023] Preferably, the bottom support structure is shaped according to a regular pattern, such as a grate or a grid forming the plurality of support areas.

[0024] Free spaces or other material may be provided between the support areas.

[0025] Preferably, the bottom support structure may comprise through-flow openings for unhindered through-flow of the chemical toughening bath fluid.

[0026] It may also be preferred that inter-connecting webs are provided between adjacent support areas, preferably comprising or consisting of the absorbent material. Such inter-connecting webs may stabilize the structure.

[0027] According to one embodiment, parallel support areas with inter-connecting webs may be formed from one piece, wherein through-flow openings are inserted into the material.

[0028] According to another embodiment, adjacent support areas are connected to each other by inter-connecting webs which are subsequently attached to the support areas and may be made from a different material.

[0029] The toughening bath carrier may be used, for example, for carrying glass sheets that are used as display glasses for electronic devices such as smartwatches, smartphones, laptops or similar devices. Accordingly, some size specifications are now discussed. However, these dimensions are merely preferred specifications and may also be different, in particular for other applications of the carrier.

[0030] According to an embodiment of the invention, at least one support area may have a size of at least 10 square millimeters, preferably at least 100 square millimeters, preferably at least 3500 square millimeters.

[0031] According to an embodiment of the invention, the at least one support area may have a length along its elongated extension of at least 30 millimeters, preferably at least 200 millimeters, and / or at most 1000 millimeters, preferably at most 700 millimeters.

[0032] According to an embodiment of the invention, the at least one support area may have a width or diameter perpendicular to its elongated extension of at least 2 millimeters,  preferably at least 5 millimeters, and / or at most 15 millimeters, preferably at most 10 millimeters.

[0033] According to an embodiment of the invention, the two or plurality of support areas may be spaced apart from each other by at least 5 millimeters, preferably at least 10 millimeters, and / or at most 50 millimeters, preferably at most 30 millimeters.

[0034] According to an embodiment of the invention, through-flow openings may have a size of at least 100 square millimeters, preferably at least 500 square millimeters.

[0035] According to an embodiment of the invention, inter-connecting webs may have a size of at least 50 square millimeters, preferably at least 100 square millimeters.

[0036] As described, the toughening bath carrier comprises absorbent material, which is preferably part of the bottom support structure, for supporting the glass articles from below, preferably by supporting an edge or corner of the glass articles. However, depending on the type of glass articles, further support may be useful. For glass sheets for example, it may be useful to support them also from the side in addition to the bottom support.

[0037] The toughening bath carrier may further comprise a side support structure for supporting the glass articles on one or more sides, preferably for supporting one or more edges or corners of the glass sheets.

[0038] Preferably, the side support structure is formed such as to support multiple glass sheets to be placed along a lineup direction side by side and spaced apart from each other onto the bottom support structure.

[0039] In an embodiment, the side support structure and / or the lineup direction may run transversely, in particular perpendicular, to an elongated extension direction of at least one support area.

[0040] A glass article may, for example, rest with the full lower edge on a support area of the bottom support structure and may further be supported by the side support structure at one or both lateral edges.

[0041] In another embodiment, the side support structure and / or the lineup direction may run parallel to an elongated extension direction of at least one support area.

[0042] A glass article may, for example, rest only partially with its lower edge or with a corner on a support area of the bottom support structure and may further be supported by the side support structure at one or both lateral edges.

[0043] The side support structure may comprise or consist of wires, crossed wires, rods, and / or slotted rods.

[0044] Optionally, the side support structure may comprises or consist of an absorbent material adapted to absorb residues of the chemical toughening bath from the glass articles after the toughening bath carrier is lifted out of the chemical toughening bath.

[0045] In one specific, exemplary embodiment, the side support structure may comprise a rod which is spirally wound with absorbent material, leaving spaces between the spiral winding to insert and support glass edges therein.

[0046] The absorbent material of the toughening bath carrier is configured for absorbing the toughening bath fluid, which may have a certain viscosity.

[0047] Preferably, the absorbent material has a material structure comprising both at least one base material and cavities for absorbing the chemical toughening bath fluid.

[0048] The absorbent material thus preferably has an inhomogeneous structure formed from both the base material and free spaces in between the base material into which the fluid of the toughening bath can penetrate so as to extract it from the glass article.

[0049] The cavities may have dimensions between 1 nm and 1 mm, preferably between 10 nm and 500 μm, preferably between 10 μm and 100 μm, wherein such dimension may, for example, be understood as the wall-to-wall distance.

[0050] Preferably, the absorbent material is temperature resistant at least up to 600 degrees Celsius, preferably at least up to 700 degrees Celsius.

[0051] In an embodiment of the invention, the absorbent material may comprise fibers as a base material. The fibers may be arranged in a disordered manner with the cavities in  between, such as metal wool. Alternatively or additionally, the fibers may be arranged in an ordered manner with the cavities in between, such as metal mesh or woven metal.

[0052] Furthermore the fibers may be arranged in the form of strands or a yarn, wherein, preferably, the strand or yarn may contain 10 to 1000 individual fibers.

[0053] Preferably, the fibers have a thickness between 100 nm and 1 mm, preferably between 5 μm and 200 μm.

[0054] The base material may, for example, be selected from the group consisting of: metal, titanium, steel, gold, silver, nitinol, stainless steel, nickel, aluminum, copper, brass.

[0055] In an embodiment of the invention, the absorbent material may comprise a base material having a porous structure with pores forming the cavities.

[0056] Preferably, the pores have a dimension between 1 nm and 1 mm, preferably between 10 nm and 500 μm, preferably between 10 nm to 10 μm.

[0057] The base material may, for example, be selected from the group consisting of: ceramic, porous metal, refractories, porous silica.

[0058] The toughening bath carrier may define three principal axes (x, y and z) . The principal axes may be given, for example, by the normals of the planes corresponding to the sides and / or the bottom of the toughening bath carrier. The principal axes may also be given, for example, by the three  principal axes of the (imaginary) smallest envelope cuboid for the toughening bath carrier.

[0059] In an embodiment of the invention, the toughening bath carrier may be configured for being immersed together with the glass articles in a chemical toughening bath in an inclined orientation relative to its principal axes.

[0060] In an embodiment of the invention, the toughening bath carrier may be configured for being lifted together with the glass articles out of the chemical toughening bath in an inclined orientation relative to its principal axes.

[0061] In an embodiment of the invention, the toughening bath carrier may be configured for being tilted together with the glass articles into an inclined orientation relative to its principal axes, while or after the toughening bath carrier is lifted out of the chemical toughening bath.

[0062] In the aforementioned embodiments, the inclination may, for example, be at least 2 degrees, preferably at least 10 degrees, preferably at least 20 degrees.

[0063] In the aforementioned embodiments, the toughening bath carrier may possess an operating orientation in which one principal axis of the carrier may run inclined to the normal of the ground.

[0064] The invention further discloses a method for chemical toughening of glass articles, preferably of glass sheets.

[0065] The method for chemical toughening of glass articles may preferably comprise a step of immersing the glass article in a chemical toughening bath.

[0066] The method for chemical toughening of glass articles may comprise a step of lifting the glass article out of a chemical toughening bath.

[0067] According to the invention, the method for chemical toughening of glass articles comprises a step of absorbing residues of the chemical toughening bath from the glass article, preferably from an edge or a corner of a glass sheet, in particular after lifting the glass article out of the chemical toughening bath.

[0068] The method for chemical toughening of glass articles enhances the elimination of residues from the toughening bath, thereby reducing or eliminating possible surface imperfections. This improvement is particularly noticeable when the glass article is viewed under reflective conditions.

[0069] By effectively preventing toughening bath residues on the glass from prolonging the toughening process, more precise control over the desired toughening depth of layer is achieved. This not only enhances the optical surface characteristics but also ensures uniform strengthening of the glass articles. This in turn allows for the design of glass articles, particularly for use in electronic devices, with more smooth, flawless surfaces and / or improved reflective properties. Glass articles processed by such method have increased usability in various industries.

[0070] The method according to the invention can be carried out, for example, by means of a toughening bath carrier according to the invention.

[0071] The glass articles may thus be carried by a toughening bath carrier, preferably as described above, during at least one of the steps of: immersing the glass articles in the chemical toughening bath, lifting the glass articles out of the chemical toughening bath, and / or absorbing residues of the chemical toughening bath from the glass articles.

[0072] If a method step is comprised of immersing the glass articles, this may be accomplished by immersing the toughening bath carrier together with the glass articles in the chemical toughening bath.

[0073] If a method step is comprised of lifting the glass articles, this may be accomplished by lifting the toughening bath carrier together with the glass articles out of the chemical toughening bath.

[0074] The method step of absorbing residues of the chemical toughening bath may be accomplished by the toughening bath carrier comprising an absorbent material adapted to absorb residues of the chemical toughening bath.

[0075] During one or more of the aforementioned steps, the glass articles may be carried by the toughening bath carrier such that the glass articles contact the at least one support area of the toughening bath carrier over a major part of  the lower edge of the glass article or only at a corner of the glass article.

[0076] Irrespective of whether the glass articles are held in a toughening bath carrier or not, they can be processed by the method according to the invention in various orientations relative to the floor.

[0077] In an embodiment of the method, the glass articles may be immersed in an orientation such that a lower edge of the glass articles runs parallel to the floor.

[0078] In an embodiment of the method, the glass articles may be immersed in an inclined orientation, preferably such that a lower edge of the glass articles runs inclined to the floor.

[0079] In an embodiment of the method, the glass articles may be lifted in an inclined orientation, preferably such that a lower edge of the glass articles runs inclined to the floor.

[0080] In an embodiment of the method, the glass articles may be tilted into an inclined orientation, preferably such that a lower edge of the glass articles runs inclined to the floor, while or after the glass article is lifted out of the chemical toughening bath.

[0081] During one or more of the aforementioned steps, the glass articles may be carried by the toughening bath carrier as described before.

[0082] In the following, preferred embodiments are described in which the method comprises an additional dwelling step and / or the lifting speed is regulated specifically.

[0083] In an embodiment of the method, after lifting the glass articles out of the chemical toughening bath, the method may further comprise dwelling the glass articles for a certain dwelling time at a dwelling temperature of >350℃, preferably >360℃, preferably >370℃, preferably >380℃, preferably >390℃, preferably >400℃, preferably >410℃, preferably >420℃.

[0084] Preferably, the dwelling time is >1min, preferably >2min.

[0085] Preferably, the dwelling time is <120min, preferably <80min, preferably <40min, preferably <20min, preferably <10min, preferably ≤5 min.

[0086] During lifting the toughened glass article out of the toughening bath the temperature of the space above the toughening bath may be kept at a high temperature being higher than the melting point of the toughening bath.

[0087] Preferably, the space temperature corresponds to or is near at the dwelling temperature of the subsequent post-toughening dwelling step. In an advantageous variant, the sections of the toughened glass emerging from the toughening melt during the lifting process are not allowed to cool down below the defined dwelling temperature. In a preferred embodiment, the post-toughening dwelling process occurs directly above the toughening bath. Alternatively, the lifted toughened glass article is transported to the dwelling place wherein the lifted glass article is kept at  the high temperature, preferably corresponding to or being near at the defined dwelling temperature.

[0088] The post-toughening dwelling step is preferably performed using a heating furnace wherein the dwelling temperature can be set. The glass article may be kept at the dwelling temperature directly after leaving the toughening bath for a certain dwelling time prior to cooling down and cleaning it. Because of the higher dwelling temperature (compared to procedures in which the toughened glass article can directly cool down after having left the toughening bath) the viscosity of the toughening bath residues sticking to the surfaces of the toughened glass articles is kept at a lower level so that the toughening bath residues move under the influence of gravity and a thin, preferably uniform, layer of toughening bath residue is formed on the surfaces of the toughened glass article.

[0089] The lifting time may be the time required to lift the glass article completely out of the toughening bath. Lifting time may start when the upper edge of the glass article is emerging from the toughening bath and may end when the lower bottom edge has just left the toughening bath. The post-toughening dwelling time may start after the lifting time, i.e. when the lower edge of the glass article has emerged out of the salt bath. The dwelling process may be a treatment step which may affect the whole glass article after having left the chemical toughening bath. During the dwelling time (which may also be called holding time) preferably the whole glass article is kept at a temperature which is higher than the melting point of the toughening bath.

[0090] The dwelling time may end when the glass article is finally allowed to cool down below a temperature corresponding to the melting point of the toughening bath.

[0091] In an embodiment of the method, the lifting of the glass articles and / or of the toughening bath carrier may be performed with a lifting speed which is >0.001m / min, preferably >0.005m / min, preferably >0.01m / min, preferably >0.03m / min, preferably >0.05m / min.

[0092] The lifting of the glass articles and / or of the toughening bath carrier may be performed with a lifting speed which is <10m / min, preferably <5m / min, preferably <1m / min, preferably <0.8m / min, preferably <0.6m / min, preferably <0.5m / min.

[0093] If a reduced lifting speed is applied there is sufficient time for the toughening bath residues sticking to the surfaces of the toughened glass article to flow off the surface under the influence of gravity and surface tension of the toughening bath and the glass. A small lifting speed helps to form a thinner layer of toughening bath residues on the surfaces of the toughened glass article. It can be advisable to modify the lifting settings during the lifetime of a used toughening bath because increasing impurities in the toughening bath (e.g. exchanged ions which originates from the glass composition) may change the rheology (e.g. viscosity) of the toughening bath. If the viscosity raises, a smaller lifting speed may be applied in order to decrease unwanted toughening bath residues on the surfaces of the toughened glass article.

[0094] The lifting speed is preferably given as an average speed. It may be advantageous for the result if the glass article is lifted with an essentially constant lifting speed, i.e. the lifting speed is essentially not varied during the lifting process.

[0095] The invention further discloses a chemically toughened glass article, preferably glass sheet having a thickness of at most 100 μm and / or a size of at least 10 mm x 10 mm, preferably at least 30 mm x 30 mm.

[0096] The chemically toughened glass article has an edge region (ER) having an optical inhomogeneity (OIER) of less than 10%.

[0097] The edge region (ER) is a region within 5 mm from all edges of the glass article.

[0098] Furthermore, the optical inhomogeneity (OI) is a grey level variation, defined as StdDev / Mean x 100%, when the glass article is inspected under reflection light using a white light source.

[0099] StdDev / Mean x 100%may be determined using an image processing program, for example “ImageJ” .

[0100] For evaluation, e.g. via “ImageJ” , a reflection image of the glass article may be created. A photograph of the reflection image may be taken wherein the photo preferably has a resolution of at least 500 pixels per inch of the sample. The photo may be cropped so that only the  reflection from the relevant glass are is within the region of interest. Without further adjustments, the photo may have a mean grey value of 80-100 (measured e.g. by ImageJ) .

[0101] Then the standard deviation (StdDev) of the grey value of the photo may be determined. The StdDev may be calculated from all individual pixels in the photo. The grey level variation may be calculated as StdDev / mean multiplied by 100%.

[0102] The aforementioned reflection image may be obtained as follows: a strong white light source is used, for example the white light source of a striae inspection system. For example, a 500W Xenon Lamp (CHF-XM-500W) may be used. The sample of the glass article to be inspected may be orientated in relation to the light source in such a way that it acts as a mirror, and the light reflected by the glass article is projected on an inspection surface (for example a screen, level and plane wall etc. ) . The distance between the glass article and the inspection surface may preferably be about 10cm. Optical and geometrical distortion of the glass article (e.g. warp, deformation, optical effects such as OOS) will become visible in a largely magnified way by this examination method.

[0103] The chemically toughened glass article according to the invention may preferably have a center region (CR) having an optical inhomogeneity (OICR) , preferably of less than 10%.

[0104] The center region (CR) may be a region spaced apart 5 mm from all edges of the glass article.

[0105] The ratio (OICR / OIER) of the optical inhomogeneity (OICR) of the center region (CR) to the optical inhomogeneity (OIER) of the edge region (ER) may preferably be within 1: 0, 6 to 1: 1, 4.

[0106] The chemically toughened glass article may preferably be a rectangular glass sheet having four edges (E1, E2, E3, E4) which are numbered clockwise.

[0107] The chemically toughened glass article may preferably have four edge regions (ER1, ER2, ER3, ER4) , each having an optical inhomogeneity (OIER1, OIER2, OIER3, OIER4) , preferably each of less than 10%.

[0108] Each edge region (ER1, ER2, ER3, ER4) may preferably be a region within 5 mm from the respective edge (E1, E2, E3, E4) of the glass article.

[0109] The variation between each pair of optical inhomogeneity of all four edge regions (OIER1, OIER2, OIER3, OIER4) may preferably be at most 1.4: 1.

[0110] In accordance with a specific embodiment, the chemically toughened glass article may be a locally slimmed glass.

[0111] The glass article may, for example, be a glass sheet having two sections with a thickness of at most 150μm separated by a thinner section of 30μm to 50μm.

[0112] Preferably, the glass article may have a mean warpage of less than 1mm per 100mm measured length.

[0113] The invention is described in more detail below with reference to the figures. They show:

[0114] FIG. 1: a toughening bath carrier with a bottom support structure comprising rods in (a) side view and (b) top view,

[0115] FIG. 2: a first embodiment of a toughening bath carrier with a bottom support structure comprising an absorbent material in (a) side view and (b) top view,

[0116] FIG. 3: a second embodiment of a toughening bath carrier with a bottom support structure comprising an absorbent material in (a) side view and (b) top view,

[0117] FIG. 4: a third embodiment of a toughening bath carrier with a bottom support structure comprising an absorbent material in (a) side view and (b) top view,

[0118] FIG. 5: a fourth embodiment of a toughening bath carrier with a bottom support structure comprising an absorbent material in (a) side view and (b) top view,

[0119] FIG. 6: (a) a bottom support structure comprising an elongated support area for multiple glass sheets, (b) a bottom support structure comprising  multiple elongated support areas for multiple glass sheets,

[0120] FIG. 7: a toughening bath carrier with a bottom support structure comprising an absorbent material carrying multiple locally slimmed glass sheets,

[0121] FIG. 8: a toughening bath carrier with a bottom support structure comprising an absorbent material and a side support structure comprising an absorbent material,

[0122] FIG. 9: an absorbent material comprising woven metallic fibers in (a) detailed view and (b) a general view,

[0123] FIG. 10: a toughened glass article having an edge region (ER) and a center region (CR) .

[0124] During chemical toughening, glasses may be carried in a toughening bath carrier which is a special holder basket for holding one or multiple glass articles or glass sheets in order to submerge them into a molten salt bath without glass sheets sticking to each other, collapsing or drifting around. In one example, the glasses may rest, standing upright, in dedicated grooves at the bottom and / or sides of the carrier. In another example, the glasses may stand on wires fastened across the bottom of the carrier and are grabbed at the side edges, for example by aforementioned grooves or clamps or are held in place by wires running across the carrier from one edge to the other, separating individual glass sheets.

[0125] FIG. 1 illustrates a toughening bath carrier 100 carrying a glass article 10. The toughening bath carrier 100 comprises a side support structure 300 and a bottom support structure 200 having sturdy rods running oblique, in this case perpendicular, to the adjacent edge of the glass sheet 10. In this example, the bottom support structure 200 comprises two rods and the glass 10 thus only rests on the bottom support structure 200 on two small areas. Most of the lower edge 10e does not rest on the bottom support structure 200, but is free.

[0126] When the toughening bath carrier 100 together with the glass article 10 is lifted out of the toughening salt bath, residues of the bath may remain on the surface of the glass 10 and may lead to an unwanted continuation of the toughening process leading to undesired alterations on the glass surface, which may be referred to as optical inhomogeneity. In particular, toughening bath residues may accumulate on a lower edge 10e or a lower corner 10c of a glass article 10. Thus, it may happen, for example, that optical inhomogeneity appears at the bottom edge and / or corner of a glass article, even if measures are taken to reduce the overall undesired effect. A reason for this is due to a thicker residue crust that may be trapped at the lower edge and / or corner of the glass, for example at the bottom support of a carrier with groove-type bottom edge supports or wire type carriers.

[0127] In the case of thinner glass, for example for ultra-thin glass (UTG) , the aforementioned problems become even more intricate due to typically shorter immersion time of the  glass in the toughening bath and / or a shallower depth of ion-exchange layer (DoL) .

[0128] FIG. 2 illustrates a toughening bath carrier 100 compri sing a bottom support structure 200, wherein the bottom support structure 200 comprises an absorbent material. In this case, the glass article 10 is supported over the entire or at least major part of the lower edge 10e. The absorbent material of the bottom support 200 is adapted to absorb residues of the chemical toughening bath from the glass articles 10, in this case from the lower edge 10e, after the toughening bath carrier 100 is lifted out of the chemical toughening bath.

[0129] In other words, the absorbent material with its increased surface area works like a sponge and may soak up the molten salt solution and dissipates it over its surface away from the bottom edge of the glass sheet. The bottom support 200 of the toughening bath carrier 100 thus assists dissipating the salt from the glass substrates.

[0130] This may lead to glass articles, in particular thin or ultra-thin glass sheets, having improved optical surface properties. When such glass articles are inspected under reflection light, optical inhomogeneity of the toughened glass may thus effectively be reduced over the entire surface of the glass articles, even at edges or corners.

[0131] FIGS. 3-5 show further exemplary embodiments of toughening bath carriers 100 having a bottom support structure 200 comprising an absorbent material, wherein the glass article 10 is carried in an inclined orientation. By that, the  toughening bath residues, i.e. molten salt, may flow down a bottom edge of the glass article 10 to one of the corners. This may further reduce salt build up at the bottom edge and result in even less optical inhomogeneity at the edge region.

[0132] According to one example, as seen in FIG. 3, the support structure 200, 300 of the carrier 100 can be arranged such, that the glass articles 10 are held in an inclined or tilted position. For example, the bottom support structure 200 may be mounted in an inclined configuration and / or the glass sheets 10 may be rested on only on bottom edge 10c. For example, the side support structure 300 may be configured such as to hold the glass article in an inclined position.

[0133] According to a further example, as seen in FIGS. 4, 5, the entire carrier 100 may be tilted. In both cases, i.e. the glass being carried in an inclined orientation and / or the entire holder being tilted, the glass may be supported, for example, by the absorbent material over the entire or at least major part of the lower edge 10e or at one corner 10c.

[0134] Tilting of glass substrates may, for example, be realized by having a bottom support structure running aligned with a bottom edge of a glass and one attachment of the support being raised in relation to the other.

[0135] A bottom support structure or area may run orthogonal to the glass sheets with two strings at either edge of the glasses, wherein one of said stings may be attached at a  raised position in relation to the other, or by having only one single bottom support and having the glass substrates resting on said bottom support with only one bottom edge.

[0136] Further, side support structure, as described above, may be attached such that they support the glass substrates in a tilted position.

[0137] FIG. 6 shows that the toughening bath carrier 100 and / or the bottom support structure 200 may be configured for carrying a plurality of glass articles 10.

[0138] In one example, as seen in FIG. 6a, the bottom support structure 200 may be formed as an elongated support area 210 running oblique, for example, perpendicular, to the plane of the glass articles 10, such that each glass article 10 is supported at an edge 10e or corner 10c over an length corresponding to the width of the support area 210. As outlined above, in this case, the glass articles may be carried in an inclined orientation.

[0139] In another example, as seen in FIG. 6b, the bottom support structure 200 may comprise a plurality of support areas 210 formed as adjacent elongated sections comprising or consisting of the absorbent material. The adjacent support areas 210 may be running parallel to each other and may be connected by inter-connecting webs 230 for increasing the strength of the overall bottom support structure 200. For unhindered through-flow of the chemical toughening bath fluid, through-flow openings 220 may be inserted in the bottom support structure 200. The glass articles may be supported over the entire or at least major part of the  lower edge 10e in this case. The glass articles may or may not be in an inclined orientation.

[0140] FIG. 7 shows an example of a toughening bath carrier 100 for carrying a plurality of glass sheets 10, in this case locally slimmed glass (LSG) sheets having two sections 10a with a thicker thickness separated by a thinner section 10b. The bottom support structure 200, as seen in top view in FIG. 7b comprises adjacent support areas 210 separated by through-flow openings 220 and stabilized by inter-connecting webs 230.

[0141] FIG. 8 shows an example of a toughening bath carrier 100 with a bottom support structure 200 and a side support structure 300, wherein the side support structure for supporting side edges of the glass article 10 comprises absorbent material. However, this is an optional feature.

[0142] Generally, the side support structure 300 of the chemical toughening carrier 100 may comprise crossed wires or groove like recesses to hold the glass substrates. The latter may comprise stainless steel, ceramics or platinum or may be coated with temperature (of about 400 ℃) and chemical resistant metal materials, carbon composites or ceramics. The material may further be coated with coating layers having temperature resistance and hydrophobicity, such as Teflon, molybdenum, and other. Groove-type edge supports may also comprise clamping bars. Alternatively the carrier may also forego edge supports and comprise wires that run across the main surface areas from one edge to the edge of the carrier, and the glass sheets, respectively. Such wires may be made, for example, from stainless steel or titanium  or platinum and may run straight from edge to edge or be crossed diagonally over surface, for example. Wires may also be arranged such that they form a rhombus shape crossing pattern (when viewed from above) , so that they form a “groove” at the edges of the glass sheets.

[0143] FIG. 9 shows an example of an absorbent material with a material structure comprising a base material and cavities for absorbing the chemical toughening bath fluid. The base material, which may be a metal fiber, in this case is woven to form a wire mesh string. The absorbent material can for example be formed as a string of stainless steel wire mesh (SUS fabric, e.g. SUS fiber 314 or 316) , for example in the form of laces or tubes.

[0144] By tensioning the absorbent material from one attachment point to another one, the structure may be pulled flat and may create a more or less flat resting surface for glass sheets. This may also provide large surface area to absorb and dissipate residual molten salt solution. Preferably, a support is not too narrow, for example a min. width of 5 to 10 mm may be preferred, so that the risk of the glass substrates from falling down from the support is limited.

[0145] FIG. 10 shows a chemically toughened glass article 10 having an edge region ER (the region within 5 mm from all edges of the glass article) , wherein the optical inhomogeneity in the edge region is less than 10%, wherein the optical inhomogeneity is a grey level variation defined as StdDev / Mean x 100%, when the glass article is inspected under reflection light using a white light source as described above.

[0146] The glass article 10 further has a center region CR (the region spaced apart 5 mm from all edges of the glass article) , wherein the optical inhomogeneity in the center region is less than 10%, wherein the optical inhomogeneity is a grey level variation defined as StdDev / Mean x 100%, when the glass article is inspected under reflection light using a white light source as described above.

[0147] The glass substrates within the context of this application may be glass substrates with parallel main surface areas. The thickness of the glass sheets may be <2mm or <1mm or <700μm or preferably <200μm, more preferably <100μm, even more preferably <70μm or as thin as <50μm, such as ~30μm or ~20μm.

[0148] The glass substrates may also be glasses having a thickness profile with a constant gradient in thickness, wherein the sheets have a thickness at one edge of ~10 to 50 μm and a thickness at the opposite edge of ~70 to 100 μm.

[0149] The glasses may also be glasses with a strip-like thinned section wedged between two thicker section with mostly parallel main surfaces. The thinned section in said glasses can resemble a folding area with a thinner overall glass thickness to improve bending performance. In such glasses the so called “non-folding” sections can have thicknesses of ~70 to >200 μm, whereas the folding area can have a thickness of ~10 to 50 μm. The transition areas from the thicker sections to the thinned section can have abrupt thickness changes with either a stepwise change in thickness or a very steep slope of transition, or they can  have gradual thickness changes with shallower ramps.

[0150] Alternatively to locally slimmed glasses, foldable glasses may also comprise a folding area with a structured area that can either be in the form of groove (or furrows) running across the glass (along the fold line) from one edge to the other or be in the form of locally removed sections of the glass, usually in the form of elongated holes that result in a bar-interconnector pattern along the fold line. Such “locally slimmed” or “locally structured” glasses may preferably be held in the toughening carrier with the thinned or structured folding section spanning from top to bottom (in a vertical orientation) . In the above case it is preferred if the bottom edge is fully resting on the bottom support structure, such as stainless steel mesh bottom support. Hereby breakage and potentially also deformation of the glass substrates during toughening may be reduced. For such “locally slimmed” or “locally structured” glasses if held in such a position, it may be beneficial to have the added dissipation of the residual molten salt, as a build-up of salt at the one edge of the glasses would lead to unequal strengthening of the two edges of the folding region, leading to added unwanted tension in the glasses.

[0151] Optical inhomogeneity is an optical effect which may be caused by inhomogeneity in ion-exchange which may result in certain refractive index gradient inhomogeneity. To analyze the optical (in) homogeneity within an edge region OIER of the glasses are preferably analyzed according to the method as described.

[0152] Briefly, the glass article may be examined using a strong  white light source, for example the white light source of a striae inspection system. A 500W Xenon Lamp (CHF-XM-500W) may be used. The sample of the glass article to be inspected may be orientated in relation to the light source in such a way that it acts as a mirror, and the light reflected by the glass article is projected on an inspection surface (for example a screen, level and plane wall etc. ) . The distance between the glass article and the inspection surface should preferably be about 10 cm. Optical and geometrical distortion of the glass article (e.g. warp, deformation, optical effects such as OOS or OHE) may become visible in a largely magnified way by this examination method. The projected image may be visually inspected and documented by taking pictures of the reflection image. In addition, the reflection image pictures may be further evaluated using a computer based image evaluation system (e.g. evaluating different grey levels and / or brightness variations) . A suitable image evaluation program may be "ImageJ” .

[0153] No OIER means that reflection image of the toughened glass article has a low grey level variation or low brightness variation. The toughened glass article, for example, has an optical (in) homogeneity within an edge region, defined as STDEV of grey value  / mean grey value of the area *100%, of less then 1.0%. The grey level variation is a measure of the degree of OIER. For evaluation, e.g. via “ImageJ” , a reflection image of the glass article is created using the method as described above. A photograph of the reflection image may be taken wherein the photo may have a resolution of at least 500 pixels per inch of the sample. The photo may be cropped so that only the reflection from the glass  is within the region of interest, i.e. fingerprints, reflection from other objects may have to be excluded. Without further adjustments, the photo may have a mean grey value of 80-100 (measured by ImageJ) .

[0154] Then the standard deviation (STDEV) of the grey value of the photo is determined. The STDEV is calculated from all individual pixels in the photo. The grey level variation is calculated as STDEV / mean multiplied by 100%.

[0155] Within the scope of this application, a glass article 10 may be, for example, an aluminosilicate (AS) , lithium aluminosilicate (LAS) , borosilicate or soda-lime glass, which may be usable as a cover glass for display applications, for example, and may have thickness below 0.4mm, for example.

[0156] In recent years new functionalities and broader application fields developed with the appearances of ultrathin glasses (UTG) . Typically, <0.4 mm thick flat ultrathin glasses can be produced by direct hot-forming methods such as down draw, overflow fusion or special float procedures. Redraw methods are also possible. Compared with post-treated thin glass by chemical or physical method (e.g. produced via etch-slimming, grinding and polishing) , the direct hot-formed thin glass may have much better surface uniformity and surface roughness because the surfaces are cooled down from high temperature melting state to room temperature. Down-drawn method could be used to produce glass thinner than 0.3 mm or even 0.07 mm, such as aluminosilicate glasses, lithium aluminosilicate glasses, alkali borosilicate glasses, soda lime glasses or alkaline free aluminoborosilicate glasses.

[0157] Due to their flexibility, UTG may be used as cover glasses in foldable display applications and can reach very narrow bending radii without breakage. In these applications, the glasses usually will be chemically toughened to achieve a high mechanical strength, as determined by special tests, e.g. 2-point bending (2PB) , ball drop, pen drop, sharp impact resistance, sharp contact resistance anti-scratch and others.

[0158] Within the scope of this application, a glass article 10 may be immersed in a chemical toughening bath (such as a salt bath) , and lifted out of the chemical toughening bath again, for example while being carried in a toughening bath carrier 100.

[0159] Optionally, a dwelling step may be included in the chemical toughening method to keep residual salt, that is still attached to the glass substrate when lifted out of the molten salt bath, in the liquid state and have it flow down to the bottom edge of the glass.

[0160] In this step the temperature of the oven's dome may be kept above 350 ℃ or at a temperature similar to the salt tank and the glass substrates may be left inside the oven for additional 2 to 12 min post-toughening.

[0161] Salt for chemical toughening may be Na+-contained or K+-contained melted salt or mixture of them. The salt may be, for example, NaNO3, KNO3, NaCl, KCl, K2SO4, Na2SO4, Na2CO3, and K2CO3. Additives like NaOH, KOH and other sodium salt or potassium salt may also be used for better controlling  the speed of ion-exchange, CS and DoL during chemical toughening.

[0162] Optionally water vapor can be sprayed onto the glass substrates to further improve salt removal.

[0163] The chemical toughening procedure for UTG substrates may further includes a pre-heating step of, for example, 5 to 30 min at 250 to 450 ℃, submerging the glass sheets inside the toughening holder into a molten salt solution of Na+-contained or K+-contained melted salt or mixture of them.

[0164] For example, the toughening temperature of the toughening bath is in the range of 340℃ to 460℃. Further, the toughening time may be, for example, in the range of 1 min to 600 min. Toughening time, toughening temperature and kind of used molten salt bath may be selected considering the glass type of the article to be toughened and intended toughening results. Preferably the toughened glass article may have a CS in the range 100 MPa to 2000 MPa. Preferably the toughened glass article has a DoL which is between 1 μm and t / 3 μm, preferably between 2 μm and t / 4 μm, preferably between 3 μm and t / 5 μm, wherein t is the thickness of the toughened glass article given in μm.

[0165] In an advantageous variant of the method, the toughened glass article is lifted from the salt bath with a lifting speed which is <10 m / min, preferably <5 m / min, more preferably <1 m / min, preferably <0.8 m / min, more preferably <0.6 m / min, also preferably <0.5 m / min. If a reduced lifting speed is applied there is sufficient time for the residual salt sticking to the surfaces of the toughened glass article to flow off the surface under the influence  of gravity and surface tension of the salt bath and the glass. This is particularly beneficial if the glasses are held at a tilted angle within the toughening holder. This way the interplay of temperature, tilt angle and lifting speed can optimize the flow of the molten salt to one edge of the glass.

[0166] Additionally, a small lifting speed may help to form a thinner layer of residual salt on the surfaces of the toughened glass article. It can be advisable to modify the lifting settings during the lifetime of a used salt bath because increasing impurities in the salt bath (e.g. exchanged ions which originates from the glass composition) change the rheology (e.g. viscosity) of the salt bath. If the viscosity raises, a smaller lifting speed shall be applied in order to decrease unwanted residual salt on the surfaces of the toughened glass article.

[0167] The lifting speed may be given as an average speed. It may be advantageous for the result if the glass article is lifted with an essentially constant lifting speed, i.e. the lifting speed is essential not varied during the lifting process.

[0168] In advantageous variant the lifting speed is >0.001 m / min, preferably >0.005 m / min, preferably >0.01 m / min, preferably >0.03 m / min, preferably >0.05 m / min.

[0169] For providing a toughened glass article having no visible optical (in) homogeneity it is advantageous when the difference between the post-toughening dwelling temperature and the toughening temperature is <200 ℃, preferably <100 ℃. The difference can also be selected to be <70 ℃ or <55  ℃ or <40 ℃ or <20 ℃ or <10 ℃, wherein the given difference values are absolute values, i.e. the dwelling temperature can be higher or lower than the toughening temperature It can be advisable to modify the applied temperature difference during lifetime of a used salt bath because impurities in the salt bath (e.g. exchanged ions which originates from the glass composition) change the rheology (e.g. viscosity) of the salt bath. If the viscosity raises, a higher temperature difference (absolute value) can be applied in order to reduce unwanted residual salt on the surfaces of the toughened glass article.

[0170] In an advantageous variant of the invention, the post-toughening dwelling temperature is >350 ℃, preferably >360 ℃, preferably >370 ℃, preferably >380 ℃, preferably >390 ℃, preferably >400 ℃, preferably >410 ℃, preferably >420 ℃.The dwelling temperature is chosen to be significantly higher than the melting point of the salt. The inventors have found that dwelling temperatures close to the melting point of the used salt of the toughening bath can lead to toughened glass articles having visible optical (in) homogeneity.

[0171] For providing a toughened glass article having no visible optical (in) homogeneity in an edge region it is further advantageous when the post-toughening dwelling time is <120 min, preferably <80 min, preferably <40 min, preferably <20 min, preferably <10 min, preferably 5 min. If the dwelling time is too long, this can lead to a decrease of CS due to relaxation. It can be advisable to modify the applied dwelling time during lifetime of a used salt bath because impurities in the salt bath (e.g. exchanged ions which originates from the glass composition) change the rheology  (e.g. viscosity) of the salt bath. If the viscosity raises, a longer dwelling time can be applied in order to reduce unwanted residual salt on the surfaces of the toughened glass article.

Claims

1.Toughening bath carrier (100) for carrying glass articles (10) , preferably glass sheets, and for being immersed together with the glass articles (10) in a chemical toughening bath and / or for being lifted together with the glass articles out of the chemical toughening bath, wherein the toughening bath carrier (100) comprises:a bottom support structure (200) for supporting the glass articles (10) from below, preferably for supporting an edge or corner of the glass sheets,wherein the bottom support structure (200) comprises or consists of an absorbent material adapted to absorb residues of the chemical toughening bath from the glass articles (10) , preferably from edges or corners of the glass sheets, after the toughening bath carrier (100) is lifted out of the chemical toughening bath.2.Toughening bath carrier (100) according to the preceding claim,wherein the bottom support structure (200) comprises at least one support area (210) defining a two-dimensionally extending area for supporting one or more glass articles (10) , wherein the support area (210) comprises or consists of the absorbent material,wherein, preferably, at least one support area (210) is formed as an elongated piece of the absorbent material, such as a strip, a string, a lace, or a tube of the absorbent material, for example comprising strands and / or a yarn consisting of multiple fibers,wherein, preferably, the toughening bath carrier (100) defines an operating orientation in which it is immersed and / or lifted, and at least one support area (210) runs parallel to the ground when the toughening bath carrier (100) is in its operating orientation, and / orwherein at least one support area (210) runs inclined to the ground when the toughening bath carrier (100) is in its operating orientation, wherein the inclination is at least 2 degrees, preferably at least 10 degrees, preferably at least 20 degrees.3.Toughening bath carrier (100) according to any one of the preceding claims,wherein the bottom support structure (200) comprises two or a plurality of support areas (210) each comprising or consisting of the absorbent material, preferably formed as adjacent elongated sections comprising or consisting of the absorbent material, preferably running parallel to each other,wherein, preferably, the bottom support structure is shaped (200) according to a regular pattern, such as a grate or a grid forming the plurality of support areas (210) ,wherein, preferably, the bottom support structure (200) comprises through-flow openings (220) for unhindered through-flow of the chemical toughening bath fluid,wherein, preferably, the bottom support structure (200) comprises inter-connecting webs (230) between adjacent support areas (210) , preferably comprising or consisting of the absorbent material.4.Toughening bath carrier (100) according to any one of the preceding claims,wherein the at least one support area (210) has a size of at least 10 square millimeters, preferably at least 100 square millimeters, preferably at least 3500 square millimeters,wherein, preferably, the at least one support area (210) has a length along its elongated extens ion of at least 30 millimeters, preferably at least 200 millimeters, and / or at most 1000 millimeters, preferably at most 700 millimeters,wherein, preferably, the at least one support area (210) has a width or diameter perpendicular to its elongated extension of at least 2 millimeters, preferably at least 5 millimeters, and / or at most 15 millimeters, preferably at most 10 millimeters,wherein, preferably, the two or plurality of support areas (210) are spaced apart from each other by at least 5 millimeters, preferably at least 10 millimeters, and / or at most 50 millimeters, preferably at most 30 millimeters,wherein, preferably, the through-flow openings (220) each have a size of at least 100 square millimeters, preferably at least 500 square millimeters,wherein, preferably, the inter-connecting webs (230) each have a size of at least 50 square millimeters, preferably at least 100 square millimeters.5.Toughening bath carrier (100) according to any one of the preceding claims,further comprising a side support structure (300) for supporting the glass articles (10) on one or more sides, preferably for supporting one or more edges or corners of the glass sheets,wherein, preferably, the side support structure (300) is formed such as to support multiple glass sheets to be placed along a lineup direction side by side and spaced apart from each other onto the bottom support structure,wherein, preferably, the side support structure and / or the lineup direction runs transversely, in particular perpendicular, to the elongated extension direction of the at least one support area, or wherein, preferably, the side support structure and / or the lineup direction runs parallel to the elongated extension direction of the at least one support area (210) ,wherein, preferably, the side support structure (300) comprises or consists of wires, crossed wires, rods, and / or slotted rods,wherein, optionally, the side support structure comprises or consists of an absorbent material adapted to absorb residues of the chemical toughening bath from the glass articles after the toughening bath carrier (100) is lifted out of the chemical toughening bath.6.Toughening bath carrier (100) according to any one of the preceding claims,wherein the absorbent material has a material structure comprising both at least one base material and cavities for absorbing the chemical toughening bath fluid, wherein, preferably, the cavities have dimensions between 1 nm and 1 mm, preferably between 10 nm and 500 μm, preferably between 10 μm and 100 μm, and / orwherein the absorbent material is temperature resistant at least up to 600 degrees Celsius, preferably at least up to 700 degrees Celsius,wherein the absorbent material comprises fibers as a base material, wherein, preferably, the fibers have a thickness between 100 nm and 1 mm, preferably between 5 μm and 200 μm, wherein the fibers are preferably arranged in a disordered manner with the cavities in between, such as metal wool, and / or in a ordered manner with the cavities in between, such as metal mesh or woven metal, and / or in the form of strands or a yarn comprising of multiple fibers,wherein, preferably, the base material is selected from the group consisting of: metal, titanium, steel, gold, silver, nitinol, stainless steel, nickel, aluminum, copper, brass and / orwherein the absorbent material comprises a base material having a porous structure with pores forming the cavities, wherein, preferably, the pores have a dimension between 1 nm and 1 mm, preferably between 10 nm and 500 μm, preferably between 10 nm to 10 μm,wherein, preferably, the base material is selected from the group consisting of: ceramic, porous metal, refractories, porous silica.7.Toughening bath carrier (100) according to any one of the preceding claims,wherein the toughening bath carrier (100) is configured for being immersed together with the glass articles (10) in a chemical toughening bath in an inclined orientation relative to its principal axes, and / orwherein the toughening bath carrier (100) is configured for being lifted together with the glass articles (10) out of the chemical toughening bath in an inclined orientation relative to its principal axes, and / orwherein the toughening bath carrier (100) is configured for being tilted together with the glass articles (10) into an inclined orientation relative to its principal axes, while or after the toughening bath carrier (100) is lifted out of the chemical toughening bath,wherein, preferably, the inclination is at least 2 degrees, preferably at least 10 degrees, preferably at least 20 degrees.8.Method for chemical toughening of glass articles (10) , preferably of glass sheets, comprising the following steps:preferably immersing the glass articles (10) in a chemical toughening bath,lifting the glass articles (10) out of the chemical toughening bath,absorbing residues of the chemical toughening bath from the glass articles (10) , preferably from edges or corners of the glass sheets, after lifting the glass articles (10) out of the chemical toughening bath.9.Method according to the preceding claim,wherein the glass articles (10) are carried by a toughening bath carrier (100) , preferably according to any one of claims 1 to 7, during at least one of the steps of immersing the glass articles (10) in the chemical toughening bath, lifting the glass articles (10) out of the chemical toughening bath, and / or absorbing residues of the chemical toughening bath from the glass articles (10) , and / orwherein the step of immersing the glass articles (10) is accomplished by immersing the toughening bath carrier (100) together with the glass articles (10) in the chemical toughening bath, and / orwherein the step of lifting the glass articles (10) is accomplished by lifting the toughening bath carrier (100) together with the glass articles (10) out of the chemical toughening bath, and / orwherein the step of absorbing residues of the chemical toughening bath is accomplished by the toughening bath carrier (100) comprising an absorbent material adapted to absorb residues of the chemical toughening bath and / orwherein the glass articles (10) are carried by the toughening bath carrier (100) such that the glass articles (10) contact the at least one support area (210) of the toughening bath carrier (100) over a maj or part of the lower edge of the glass article (10) or only at a corner of the glass article (10) .10.Method according to any one of the preceding claims,wherein the glass articles (10) are immersed in an orientation such that a lower edge of the glass articles (10) runs parallel to the floor, and / orwherein the glass articles (10) are immersed in an inclined orientation, preferably such that a lower edge of the glass articles (10) runs inclined to the floor, and / orwherein the glass articles (10) are lifted in an inclined orientation, preferably such that a lower edge of the glass articles (10) runs inclined to the floor, and / orwherein the glass articles (10) are tilted into an inclined orientation, preferably such that a lower edge of the glass articles (10) runs inclined to the floor, while or after the glass article is lifted out of the chemical toughening bath,wherein, preferably, the glass articles (10) are carried by a toughening bath carrier (100) according to claim 7, during at least one of the aforementioned steps.11.Method according to any one of the preceding claims,wherein, after lifting the glass articles (10) out of the chemical toughening bath, the method further comprises dwelling the glass articles (10) for a certain dwelling time at a dwelling temperature of >350℃, preferably >360℃, preferably >370℃, preferably >380℃, preferably >390℃, preferably >400℃, preferably >410℃, preferably >420℃,wherein, preferably, the dwelling time is >1min, preferably >2min, and,wherein, preferably, the dwelling time is <120min, preferably <80min, preferably <40min, preferably <20min, preferably <10min, preferably ≤5 min.12.Method according to any one of the preceding claims,wherein the lifting of the glass articles (10) and / or of the toughening bath carrier (100) is performed with a lifting speed which is >0.001m / min, preferably >0.005m / min, preferably >0.01m / min, preferably >0.03m / min, preferably >0.05m / min, and / orwherein the lifting of the glass articles (10) and / or of the toughening bath carrier (100) is performed with a lifting speed which is <10m / min, preferably <5m / min, preferably <1m / min, preferably <0.8m / min, preferably <0.6m / min, preferably <0.5m / min.13.Chemically toughened glass article (10) , preferably glass sheet having a thickness of at most 100 μm and / or a size of at least 10 mm x 10 mm, preferably at least 30 mm x 30 mm,wherein the chemically toughened glass article (10) has an edge region (ER) having an optical inhomogeneity (OIER) of less than 10%,wherein the edge region (ER) is a region within 5 mm from all edges of the glass article, andwherein the optical inhomogeneity (OI) is a grey level variation, defined as StdDev / Mean x 100%, when the glass article is inspected under reflection light using a white light source.14.Chemically toughened glass article (10) according to the preceding claim,wherein the chemically toughened glass article (10) has a center region (CR) having an optical inhomogeneity (OICR) , preferably of less than 10%,wherein the center region (CR) is a region spaced apart 5 mm from all edges of the glass article, andwherein the ratio (OICR / OIER) of the optical inhomogeneity (OICR) of the center region (CR) to the optical inhomogeneity (OIER) of the edge region (ER) is within 1: 0, 6 to 1: 1, 4.15.Chemically toughened glass article (10) according to any one of the preceding claims,wherein the chemically toughened glass article is a rectangular glass sheet having four edges (E1, E2, E3, E4) which are numbered clockwise, andwherein the chemically toughened glass article (10) has four edge regions (ER1, ER2, ER3, ER4) each having an optical inhomogeneity (OIER1, OIER2, OIER3, OIER4) , preferably each of less than 10%, andwherein each edge region (ER1, ER2, ER3, ER4) is a region within 5 mm from the respective edge (E1, E2, E3, E4) of the glass article, andwherein the variation between each pair of optical inhomogeneity of all four edge regions (OIER1, OIER2, OIER3, OIER4) is at most 1.4: 1.16.Chemically toughened glass article (10) according to any one of the preceding claims,wherein the glass article is a glass sheet having two sections (10a) with a thickness of at most 150μm separated by a thinner section (10b) of 30μm to 50μm, andwherein, preferably, the glass article has a mean warpage of less than 1mm per 100mm measured length.

Citation Information

Patent Citations

  • Process for producing cover glass for electronic appliance, and holder for glass substrate for cover glass for electronic appliance

    CN103502172A

  • Chemically-enhancing loading device for ultra-thin glass

    CN107902921A

  • Glass tempering frame

    CN109455914A

  • Ultrathin glass loading jig

    CN115783525A

  • Tool is reinforceed to glass cleaning and chemistry

    CN205170655U