3. 柔性基板材料：聚合物基板（PI, PET, PEN）、金属箔、超薄玻璃的特性与选择

做柔性显示这么多年，我经常被问到同一个问题：“到底用什么基板最靠谱？”

说实话，没有标准答案。每种材料都有自己的脾气。今天我就把三种主流基板——聚合物、金属箔、超薄玻璃——掰开揉碎了讲清楚。

3.1 聚合物基板：PI、PET、PEN

聚合物基板是目前最常用的柔性基底。它们轻、薄、可弯折，而且成本相对可控。但三种材料差别很大，我一个个说。

3.1.1 聚酰亚胺（PI）

PI 是柔性显示领域的“老大哥”。它的耐温性极好，能扛住 400°C 以上的制程温度。这意味着什么？意味着你可以直接在它上面做高温沉积、退火等工艺，不用像 PET 那样畏手畏脚。

我个人习惯在需要高可靠性的产品里优先选 PI。比如折叠屏手机的基板，几乎清一色是 PI 或改性 PI。它的热膨胀系数（CTE）也低，跟无机功能层匹配得不错。

3.1.2 聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）

PET 便宜，真的便宜。一卷 PET 薄膜的价格可能只有 PI 的十分之一。但它有个致命伤：耐温差。Tg 只有 70-80°C，制程温度稍高就变形。

所以 PET 只适合做低端、短寿命的柔性产品。比如电子纸、一次性传感器。你想想看，如果要在上面做 ITO 溅射，温度一高 PET 就缩了，根本没法用。

3.1.3 聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）

PEN 是 PET 的升级版。它的 Tg 约 120°C，耐温性比 PET 好不少，但还达不到 PI 的水平。PEN 的机械强度和尺寸稳定性都比 PET 强，而且透光率也不错。

我记得有个项目，客户想用 PEN 替代 PI 来降低成本。我们试了试，发现 PEN 在 150°C 以上就开始明显收缩。所以它适合中温制程，比如 OLED 的低温封装。

材料	Tg (°C)	CTE (ppm/K)	透光率	成本
PI	>350	~20	低（黄色）/ 高（无色）	高
PET	70-80	50-70	高	低
PEN	~120	~30	高	中

3.2 金属箔基板

金属箔，比如不锈钢箔（SUS）或钛箔，是另一种选择。它的最大优势是耐高温、不透水氧。你可以在上面做高温工艺，而且封装要求可以降低。

但金属箔有个硬伤：不透明。这意味着它只能用于底发射或顶发射结构，而且表面粗糙度需要处理。我记得有一次用不锈钢箔做基板，表面 Ra 值高达几百纳米，根本没法直接镀膜。后来我们做了化学机械抛光（CMP），才把 Ra 降到 10 nm 以下。

3.3 超薄玻璃

超薄玻璃（比如 Schott 的 AF 32 eco 或 Corning 的 Willow Glass）是近年来的热门。它的厚度可以做到 50 μm 甚至更薄，同时保持玻璃的优异性能：高透光、低 CTE、表面光滑、阻水氧性能极佳。

说白了，超薄玻璃兼具了玻璃和柔性的优点。但它也有个问题：脆。虽然可以弯折，但弯折半径有限，而且边缘容易产生微裂纹。我有个同事曾经在搬运时不小心把一片超薄玻璃磕了一下，结果整片裂了，损失不小。

3.4 如何选择？一张图看懂

下面这张图是我自己总结的选型逻辑。说白了，就是根据你的制程温度、光学要求、成本预算来定。

3.5 我的选型建议

说了这么多，我总结几条实战经验：

• 如果做高端折叠屏：首选无色 PI。耐温、透光、可弯折，目前没有更好的替代。
• 如果做低成本、短寿命产品：PET 够用。别在它上面花太多心思在高温工艺上。
• 如果做高温、高可靠性器件：金属箔或 PI。金属箔的阻水氧性能是天然优势。
• 如果追求极致光学性能：超薄玻璃。但要做好边缘保护和搬运工艺。