玻璃减薄技术
我国平板显示器光电玻璃减薄现状及趋势
0 引 言随着信息技术发展和消费者消费需求的升级，人们对移动终端轻薄化要求日益提高，也是未来平板显示产品的发展趋势。
轻薄化的TFT-LCD、OLED或其它平板显示技术的各类终端消费电子产品，具有诸多优点，对于零售商来说，轻薄的设备等同于更少的包装材料和运输浪费；对于终端市场消费者来说，更为轻薄的设备意味着更好的便携性和多功能性。
所以普遍采用减薄平板显示器（FPD）光电玻璃，来实现平板显示产品轻薄化的目的，成为目前业界主要的核心竞争要素。
1 平板显示器光电玻璃薄化的技术途径及分析1.1 光电玻璃薄化的技术途径目前，平板显示器光电玻璃薄化的主要技术途径有两个：一是采用不同的玻璃制备方法直接制成超薄玻璃或极超薄玻璃；二是在TFT与彩色滤光片制程完成后，通过化学刻蚀或物理方法进行研磨等方式进行玻璃基板减薄。
1.2 光电玻璃薄化的技术途径分析（1）直接使用超薄玻璃，影响生产成本目前，平板显示器制造商如直接使用超薄玻璃生产平板显示器光电玻璃，虽然可以消减由蚀刻时间和化学蚀刻剂的节省带来的潜在成本，但由于较薄的玻璃基板价格较高，反而会影响平板显示器制造商的盈利能力。
（2）平板显示器生产设备受生产良率及成本制约，很难加工更薄的玻璃基板一方面，由于平板显示器世代线投资规模较大，其生产平板显示器面板时使用的超薄玻璃一般为0.5mm或0.4mm的标准尺寸，虽然对生产线进行改造使其能加工更薄的超薄玻璃，但是设备的改造成本很高。
另一方面，大片轻薄玻璃在传送过程中容易出现漂浮效应，同时，受玻璃自身重量等方面的影响，当白玻璃厚度小于0.3mm条件下，平板显示器高世代线使用机械手对大片白玻璃加工时，玻璃会发生弯曲变形，两块玻璃难以准确贴合，会影响产品良率，提高成本。
（3）平板显示器生产设备改进，增加生产成本如果直接使用超薄玻璃基板，面板生产商为了防止玻璃基板的漂浮效应，需要使用载板搭载超薄玻璃基板进行传送，对平板显示器生产设备改进的相关投资、时间成本，以及直接采购超薄玻璃基板增加的原材料成本，远超过使用常规白玻璃（0.4mm或0.5mm）生产平板显示器光电玻璃后再进行薄化的成本。
玻璃的减薄技术及不良影响(研究运用)
2.蚀刻溶液依 靠重力下流， 蚀刻玻璃基材 表面 。
专业应用
5
技术一：蚀刻 减薄流程
清Te洗xt in here
蚀刻
Slimming
清洗
6
专业应用
减薄设备
Loader 单元
预清洗单 元
蚀刻单元
清洗单元
干燥单元
Unloader 单元
其余组件： 供酸装置 HF酸浓度计 温度控制器 洗气装置
专业应用
7
专业应用
21
技术二：真空激光减薄
所谓真空激光减薄技术, 是指利用激光器发 出的脉冲激光束聚焦成直径很小的光斑, 并 调节到适当的能量密度,对于处在真空环境 中的待减薄膜层进行高速扫描,使膜层汽化, 从而达到减薄膜层的目的。
专业应用
8
技术二：真空激光减薄
系统原理： 激光束经过聚焦、偏转后, 经
由石英窗口, 照射放置在真空度为 10- 3 Pa 高真空环境中的待加工 晶片, 以实现对晶片表面银电极层 的激光减薄。 系统工作原理图如图。
专业应用
13
减薄工艺自身不良
1.不可擦拭脏污
2.薄化不匀
专业应用
14
减薄工艺自身不良
玻璃本身
玻璃被蚀刻时 局部蚀刻不一致
玻璃本身含 有杂质.
玻璃表面
1. 除胶未干 净，有残留 2. PT等未清 洗干净
工艺设备
专业应用
15
Slimming后划伤
Human eye invisible
Slimming前发生 轻微Scratch
专业应用
9
技术二：真空激光减薄
优点：( 1) 可以实现对膜层的精确减薄, 且减薄后的膜层不存在性能漂移现象; ( 2) 工作在真空环境下,膜层减薄过程 中不会出现对膜层污染、氧化等问题, 加之激光加工为非接触加工, 不会对膜 层产生机械损伤; ( 3) 利用激光移动灵活的特点, 可以实 现快速的多片薄膜大面积的薄膜减薄。
高铝玻璃减薄优化工艺研究
高铝玻璃减薄优化工艺研究摘要：以化学蚀刻薄化技术为基础，对高铝玻璃进行减薄优化研究．主要讨论最佳减薄溶液下，不同温度，不同减薄溶液的pH值，不同时间对玻璃减薄速率的影响．对减薄后的玻璃基板表面通过SME、EDX检测品质分析．在光刻胶和边框的保护下，配制出最优减薄溶液，选择的工艺条件为pH＝2，温度55℃，减薄时间45min。
结果表明：在最佳条件下，玻璃基板减薄速率明显提高，表面的粗糙度得到有效的降低，并减少了表面白色附着物的沉淀。
这为平板玻璃、显示屏等行业的制造，提供了一条可行性方案。
关键词：高铝玻璃；减薄；优化工艺一、实验部分1、实验仪器与试剂（1）实验仪器：S－4800型环境扫描电子显微镜，日本日立公司；TD分析天平，姚市金诺天平仪器有限公司；Ｘ射线能谱仪，美国FORMATJEOL公司；紫外－分光光度计，上海谱元仪器有限公司；101－1干燥箱，上海市仪器有限公司；85－2数控恒温磁力搅拌器，上海浦东物理光学仪器厂；0－25螺旋测微仪，河北京城实验仪器科技有限公司。
（2）实验试剂：氟化铵（AR），天津华达化有限公司；乙二胺四乙酸二钠（AR），天津市河东区红岩试剂有限公司；四硼酸钠（AR），天津市科密欧化学试剂有限公司；98%浓硫酸（AR），国药集团化学试剂有限公司；去离子水等。
2、实验材料实验所用高铝玻璃由深圳金鸿桦烨电子有限公司提供，厚度为0.5mm，其玻璃基片组成为：Sio2，Al203，Mgo，Na2o，K2o，Cao＋Bao等。
将此平板玻璃裁成300mm×300mm的实验片。
3、实验预处理3.1玻璃基板表面预处理对玻璃基板，先用丙酮、乙醇各清洗5min，去除玻璃表面的油污，再用去离子水冲洗并浸泡10min，之后放入100℃的烘箱烘30min，以增强玻璃基板表面的活性。
3.2玻璃面板涂保护层为防止减薄液渗进玻璃内部，在玻璃侧面涂布边框胶，当烘箱加热至100℃时，放入烘箱中，烘30min，使边框胶固化。
玻璃减薄技术.
玻璃液的拉薄
施。实践证明，温度范围883～769℃，有利于 玻璃带的拉薄，同时，玻璃带在拉薄区内获得了 展薄。为了得到并维持玻璃带在拉薄区内所获得 的宽度，在拉薄区玻璃带的两边，可根据工艺要 求安置若干个拉边机。
7
影响成型质量的因素
影响成型质量的因素 浮法玻璃成型需要多方面的配合，任何一方面出 现问题均会造成玻璃质量的下降，严重者可导致 停产，其中影响成型质量的因素主要包括 锡槽温 度制度、气氛制度、压力制度等项。
优点： 1.表面最光滑，甚 至可以不用抛光
15
减薄流程
清洗 Text in here
蚀刻
Slimming
清洗
16
减薄设备
Loader 单元 其余组件： 供酸装置 HF酸浓度计 预清洗单 元
蚀刻单元
清洗单元
干燥单元
Unloader 单元
温度控制器
洗气装置
17
减薄工艺参数
1.反应时间与玻璃质量损失的关系
SEM对TFT端子部的表面和断面的观 察分析
31
End
谢谢！
32
图1.反应时间与玻璃质量损失之间的关系
18
减薄工艺参数
2.反应速率与反应温度的关系
图2.玻璃在HF酸中反应速率与反应温度之间的关系
19
减薄工艺参数
3.反应速率与HF酸浓度的关系
图3.玻璃在HF酸中反应速率与HF酸浓度之 间的关系
说明： (HF)2是HF酸溶液中的最主 要活性成分，因为以氢键形式存在 的H－F键比HF分子中的H－F键更 脆弱，与SiO2反应时更容易断裂。
LOGO
玻璃减薄 技术
材科112 贺文杰 201101524215
TFT_LCD面板玻璃减薄工艺流程与不良简介
玻璃本身含有杂质.
玻璃表面
1. 除胶未干净，有残留 2. PT等未清洗干净
工艺设备
1. 设备故障（Conveyer） 2.瀑布流分叉（瀑布流蚀刻方式） 3.Nozzle堵塞（喷淋式蚀刻方式）
17
Slimming后划伤
Human eye invisible Slimming前发生轻微Scratch
Slimming
13
减薄清洗单元（后）
DI浸泡 碱浸泡 酸浸泡 DI浸泡
a. DI水 b. 常温 C. 5min
a. 5-10% NaOH b. 45℃鼓泡 C. 10min
a. 3% HCl b. 或常温 C. 1min
a. DI水 b. 常温 C. 5min
清洗
14
研磨
Reject
外观检查
Item
Picture
适应产品 可修复不良
CAPA
Polishing
自动研磨
清洗
外观检查
手动研磨
无破损产品 不良率高发，严重不良 Q-panel抛光，效率高
所有产品 不良率较低的轻微不良 针对单点不良修复，效率低
15
减薄工艺自身不良
1.不可擦拭脏污
2.薄化不匀
16
减薄工艺自身不良
玻璃本身
玻璃被蚀刻 时局部蚀刻不一 致
Slimming后Scratch程度加重
18
Slimming后划伤
1. Lift Pin 凹点
19
Slimming后划伤
2.Robot吸盘凹点
20
Slimming后划伤
3.轮印
21
造成B-ITO不良
1.水渍酸印 现象： ADS产品做完B-ITO后，产品与BOX接触的位置ITO被严重 腐蚀 ，类似产品表面水干燥后残留的印记。 原因： BOX在Slimming车间长期周转，slimming车间内酸气长期在 BOX表面附着，从而使BOX表面呈现酸性
玻璃减薄技术.[文字可编辑]
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玻璃减薄 技术
?浮法减薄技术 ?TFT-LCD面板玻璃减薄工艺流程及
不良简介
2
浮法减薄技术
1
浮法玻璃成型的定义
2
浮法玻璃成型原理
3
玻璃液的拉薄
4
影响成型质量的因素
3
浮法玻璃成型的定义
? 浮法玻璃成型的定义 浮法玻璃成型工艺过程为熔化、澄清、冷却的优 质玻璃液在调节闸板的控制下经流道平稳连续地 流入锡槽，在锡槽中漂浮在熔融锡液表面，在自 身重力的作用下摊平、在表面张力作用下抛光、 在主传动拉引力作用下向前漂浮，通过挡边轮控 制玻璃带的中心偏移，在拉边机的作用下实现玻 璃带的展薄或积厚并冷却、固型等过程，成为优 于磨光玻璃的高质量的平板玻璃。
玻璃本身含有杂质.
玻璃表面
1. 除胶未干净，有残留 2. PT等未清洗干净
工艺设备
123...瀑N设o布备zz流故le分堵障叉塞（（ （Co瀑喷n布淋ve流式ye蚀蚀r）刻刻方方式式））
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Slimming后划伤
Human eye invisible Slimming 前发生轻微Scratch
Slimming
获得光亮、平整的 表面。止强酸破坏 Cell封框胶以及进入 Cell 内部
1. 加盖遮光垫
一般在这之前 还会进行检查。
2.涂胶
涂胶后静置 1min。
3.擦胶
清除多的UV胶。
4. UV固化
UV固化后检查
破坏构TFT结
12
封胶
加盖遮光垫
GLS
边框胶
涂胶
灯 UV
UV 固化
涂胶后检查
8
TFT-LCD面板 玻璃减薄
1
减薄的作用
玻璃的减薄技术及不良影响
出的脉冲激光束聚焦成直径很小的光斑, 并
调节到适当的能量密度,对于处在真空环境 中的待减薄膜层进行高速扫描,使膜层汽化,
从而达到减薄膜层的目的。
8
技术二：真空激光减薄
系统原理：
激光束经过聚焦、偏转后, 经
由石英窗口, 照射放置在真空度为
10- 3 Pa 高真空环境中的待加工
晶片, 以实现对晶片表面银电极层
的激光减薄。
系统工作原理图如图。
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技术二：真空激光减薄
优点：( 1) 可以实现对膜层的精确减薄, 且减薄后的膜层不存在性能漂移现象; ( 2) 工作在真空环境下,膜层减薄过程
中不会出现对膜层污染、氧化等问题,
加之激光加工为非接触加工, 不会对膜 层产生机械损伤; ( 3) 利用激光移动灵活的特点, 可以实 现快速的多片薄膜大面积的薄膜减薄。
合理配置好
纵向和横向
控制好锡液 流动
控制好玻璃
拉边机进行 双向拉薄
液的温度
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技术五：逐级渐开拉薄法
1、是在试验的基础上建立起来的； 2、是在超薄浮法玻璃的实际生产当中, 通过参照普通浮法玻璃的拉薄方法, 对 原有的拉薄方法( 强冷重热拉薄法、徐 冷拉薄法和双向展薄法) 进行了试验探索； 3、其整板厚度、厚薄差、微观波纹度均能满
2.蚀刻溶液依 靠重力下流， 蚀刻玻璃基材 表面 。
5
技术一：蚀刻 减薄流程
清洗 Text in here
蚀刻
Slimming
清洗
6
减薄设备
Loader 单元 其余组件： 供酸装置 HF酸浓度计 预清洗单 元
蚀刻单元
清洗单元
干燥单元
玻璃减薄技术
TFT-LCD面板 玻璃减薄
1
减薄的作用
2
减薄工艺简介
3
常见的减薄不良
9
减薄的作用
1.减少占有的空间 2.使Glass达到一定的柔性
10
减薄工艺简介
封胶
减薄
研磨
防止酸碱溶液从边 缘处进入液晶盒内 ，破坏封框胶，进 入Cell内部，影响 产品性能。
用酸碱对Glass进 行刻蚀，从而达到 减薄的目的。
29
其它不良
1.电阻超标 原因： 酸残留
30
ห้องสมุดไป่ตู้
与减薄有关的性耐性
▪ 对LCM进行冲击和跌落。 ▪ 对LCM进行显示检查和外观检查
牢固度确认
玻璃基板表面蚀刻状况确认
▪ 将其放入冷热交替的冷热槽中 ▪ 对LCM进行显示检查和显微镜
Glass外观检查
TFT端子部腐蚀状况的确认
▪ 高温高湿的老化槽内进行的持续老化。 ▪ SEM对TFT端子部的表面和断面的观
获得光亮、平整的 表面。
11
封胶
UV胶
封胶工艺
防止强酸破坏Cell封框胶以及进入Cell内部
1. 加盖遮光垫
一般在这之前 还会进行检查。
2.涂胶
涂胶后静置 1min。
3.擦胶
清除多的UV胶。
4. UV固化
UV固化后检查
破坏TFT结 构
12
封胶
加盖遮光垫
GLS
边框胶 涂胶
UV灯 UV固化
涂胶后检查
察分析
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End
谢谢！
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图1.反应时间与玻璃质量损失之间的关系
18
减薄工艺参数
2.反应速率与反应温度的关系
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减薄清洗单元（后）
a. DI水 b. 常温 C. 5min
DI浸泡
碱浸泡
a. 5-10% NaOH b. 45℃鼓泡 C. 10min
酸浸泡
a. 3% HCl b. 或常温 C. 1min
DI浸泡
a. DI水 b. 常温 C. 5min
清洗
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研磨
Reject
外观检查
Polishing
清洗
外观检查
图1.反应时间与玻璃质量损失之间的关系
18
减薄工艺参数
2.反应速率与反应温度的关系
图2.玻璃在HF酸中反应速率与反应温度之间的关系
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减薄工艺参数
3.反应速率与HF酸浓度的关系
图3.玻璃在HF酸中反应速率与HF酸浓度之 间的关系
说明： (HF)2是HF酸溶液中的最主 要活性成分，因为以氢键形式存在 的H－F键比HF分子中的H－F键更 脆弱，与SiO2反应时更容易断裂。
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玻璃减薄 技术
材科112 贺文杰 201101524215
浮法减薄技术 TFT-LCD面板玻璃减薄工艺流程及 不良简介
2
浮法减薄技术
1 2 3 4 浮法玻璃成型的定义 浮法玻璃成型原理 玻璃液的拉薄 影响成型质量的因素
3
浮法玻璃成型的定义
浮法玻璃成型的定义 浮法玻璃成型工艺过程为熔化、澄清、冷却的优 质玻璃液在调节闸板的控制下经流道平稳连续地 流入锡槽，在锡槽中漂浮在熔融锡液表面，在自 身重力的作用下摊平、在表面张力作用下抛光、 在主传动拉引力作用下向前漂浮，通过挡边轮控 制玻璃带的中心偏移，在拉边机的作用下实现玻 璃带的展薄或积厚并冷却、固型等过程，成为优 于磨光玻璃的高质量的平板玻璃。
减薄原理及方式
6HF+SiO2->H2SiF6+2H2O
1
液体+固体（玻璃）->液体
2
原理及方式
4
3
14
三种方式优缺点
瀑布流 单片直立喷洒 多片直立浸泡
优点： 1.可以同时间处理 多片玻璃。 缺点： 1.装置大型。 2.外围产生沉淀物, 白色粉沫，容易粘 附在Glass上。
优点： 1.可以满足两面不 同蚀刻要求。多片 缺点： 1.蚀刻表面易产生 凹点。
优点： 1.表面最光滑，甚 至可以不用抛光
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减薄流程
清洗 Text in here
蚀刻
Slimming
清洗
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减薄设备
Loader 单元 其余组件： 供酸装置 HF酸浓度计 预清洗单 元
蚀刻单元
清洗单元
干燥单元
Unloader 单元
温度控制器
洗气装置
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减薄工艺参数
1.反应时间与玻璃质量损失的关系
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其它不良
1.电阻超标 原因： 酸残留
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与减薄有关的性耐性
牢固度确认
对LCM进行冲击和跌落。 对LCM进行显示检查和外观检查
玻璃基板表面蚀刻状况确认
将其放入冷热交替的冷热槽中
对LCM进行显示检查和显微镜 Glass外观检查
TFT端子部腐蚀状况的确认
高温高湿的老化槽内进行的持续老化。
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TFT-LCD面板 玻璃减薄
1 2 3 减薄的作用 减薄工艺简介 常见的减薄不良
9
减薄的作用
1.减少占有的空间 2.使Glass达到一定的柔性
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减薄工艺简介
封胶
内 ，破坏封框胶，进 入Cell内部，影响 产品性能。
用酸碱对Glass进 行刻蚀，从而达到 减薄的目的。
Item
Picture
自动研磨
手动研磨
适应产品 可修复不良
无破损产品 不良率高发，严重不良
所有产品 不良率较低的轻微不良
CAPA
Q-panel抛光，效率高
针对单点不良修复，效率低
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减薄工艺自身不良
1.不可擦拭脏污 2.薄化不匀
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减薄工艺自身不良
玻璃本身
玻璃本身含有杂质.
玻璃被蚀刻 时局部蚀刻不一 致
SEM对TFT端子部的表面和断面的观 察分析
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End
谢谢！
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获得光亮、平整的 表面。
11
封胶
UV胶
封胶工艺
防止强酸破坏Cell封框胶以及进入Cell内部
1. 加盖遮光垫
一般在这之前 还会进行检查。
2.涂胶
涂胶后静置 1min。
3.擦胶
清除多的UV胶。
4. UV固化
UV固化后检查
破坏TFT结 构
12
封胶
GLS
UV灯
边框胶
加盖遮光垫
涂胶
UV固化
涂胶后检查
13
玻璃表面
1. 除胶未干净，有残留 2. PT等未清洗干净
工艺设备
1. 设备故障（Conveyer） 2.瀑布流分叉（瀑布流蚀刻方式） 3.Nozzle堵塞（喷淋式蚀刻方式）
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Slimming后划伤
Human eye invisible
Slimming
Slimming前发生轻微Scratch
Slimming后Scratch程度加重
6
玻璃液的拉薄
施。实践证明，温度范围883～769℃，有利于 玻璃带的拉薄，同时，玻璃带在拉薄区内获得了 展薄。为了得到并维持玻璃带在拉薄区内所获得 的宽度，在拉薄区玻璃带的两边，可根据工艺要 求安置若干个拉边机。
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影响成型质量的因素
影响成型质量的因素 浮法玻璃成型需要多方面的配合，任何一方面出 现问题均会造成玻璃质量的下降，严重者可导致 停产，其中影响成型质量的因素主要包括 锡槽温 度制度、气氛制度、压力制度等项。
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Slimming后划伤
1. Lift Pin 凹点
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Slimming后划伤
2.Robot吸盘凹点
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Slimming后划伤
3.轮印
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造成B-ITO不良
1.水渍酸印 现象： ADS产品做完B-ITO后，产品与BOX接触的位置ITO被严重 腐蚀 ，类似产品表面水干燥后残留的印记。 原因： BOX在Slimming车间长期周转，slimming车间内酸气长期在 BOX表面附着，从而使BOX表面呈现酸性
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浮法玻璃成型原理
浮法玻璃成型原理 浮法玻璃的成型过程原理主要是描述玻璃液在锡 液面上的摊开过程、平衡厚度、抛光时间、玻璃 液的拉薄或增厚。
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玻璃液的拉薄
玻璃液的拉薄 浮玻璃液在重力和表面张力平衡时，在锡液面上 形成自然厚度约7mm 的玻璃带。拉引厚度小于 自然厚度的玻璃时，必须对玻璃带施加一定的拉 力。但是当增加拉引速度时，随着拉引力的增加 ，玻璃宽度和厚度就成比例地减小，因为在玻璃 带被拉薄的同时，表面张力的作用使得玻璃带增 厚或使带宽有所收缩，因此要使拉薄过程有效地 、顺利地进行，必须选择适宜的温度范围、采用 合理的工艺参数和拉薄措