你知道嗎，顯示屏里的這層薄膜，剛剛拿下了國家科技進步二等獎

昨日，2025 國家科學(xué)技術(shù)獎勵大會在北京隆重舉行。京東方以 “面向智能顯示的先進氧化物技術(shù)研究及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用” 項目榮獲國家科學(xué)技術(shù)進步獎二等獎。

氧化物技術(shù)，聽上去很陌生的詞語組合，但一個 “面向智能顯示” 的定語，一下子就讓它變得熟悉了起來 —— 你的手機、電腦、顯示器、電視機，日常使用的顯示設(shè)備背后，都有著它的身影。

屏幕拆開，關(guān)鍵在最底下那層

一塊屏幕的核心由兩層功能結(jié)構(gòu)構(gòu)成，一層負責(zé)畫面呈現(xiàn)，LCD 依靠獨立的背光模組發(fā)光，通過液晶層調(diào)節(jié)光線透過率來成像；OLED 則靠有機材料自主發(fā)光。這一層決定了屏幕的色彩、對比度和可視角度，定義了畫質(zhì)的上限。另一層就是驅(qū)動層，也就是 TFT 背板，它直接控制著刷新率、拖影表現(xiàn)、功耗水平、可實現(xiàn)尺寸與制造成本，托住了用戶體驗的下限。

如果打個比方，畫面呈現(xiàn)層相當(dāng)于密密麻麻的燈泡陣列，驅(qū)動層則是控制每一盞燈明滅的開關(guān)矩陣。

一塊標準 4K 屏有 800 多萬個像素，每個像素包含紅、綠、藍三個子像素，對應(yīng)著數(shù)量對等的 TFT 開關(guān)，也就是說，你每點亮一次屏幕，背后就有兩千多萬個 TFT 晶體管在同時協(xié)同工作。

所以，發(fā)光層決定畫質(zhì)上限，驅(qū)動層托底體驗下限。

過去三十年，驅(qū)動層的核心材料主要走過兩代路線，非晶硅和低溫多晶硅。它們各有先天局限，卡在行業(yè)發(fā)展的路上很多年。

第一代非晶硅（a-Si），造價便宜但反應(yīng)遲鈍，電子遷移率只有 0.5–1 cm2/V?s，勉強能支撐 120Hz 刷新率，到 240Hz 就難以達標，無法滿足高端高刷顯示的需求。幾百塊的入門電視、顯示器基本都采用這種方案。

第二代低溫多晶硅（LTPS），響應(yīng)速度飛快但工藝嬌貴，通過激光退火能把遷移率拉到 50 cm2/V?s 以上，旗艦手機屏幾乎都用它。但它工藝復(fù)雜、良率偏低，做大尺寸屏幕成本會大幅攀升，同時產(chǎn)線投資動輒數(shù)百億，難以向全尺寸場景普及。

第三代就是氧化物半導(dǎo)體，代表材料叫銦鎵鋅氧化物（IGZO），2004 年由日本東京工業(yè)大學(xué)細野秀夫團隊提出。它不是每一項參數(shù)都做到了素質(zhì)頂尖，但是在速度、成本、漏電、尺寸四個核心維度上都能做到均衡無短板，正是這份綜合實力，讓它成為了新一代顯示驅(qū)動的主流技術(shù)。

比如它的關(guān)態(tài)電流比非晶硅低 2–3 個數(shù)量級，能讓屏幕在靜態(tài)顯示時把刷新率降到極低水平，大幅降低待機功耗，這也是手機息屏顯示能保持長續(xù)航的核心物理基礎(chǔ)。

同時它的電子遷移率能做到 10–50 cm2/V?s，足夠撐起 4K、240Hz 甚至 8K 等高規(guī)格顯示參數(shù)。更關(guān)鍵的是，這種技術(shù)可基于現(xiàn)有非晶硅產(chǎn)線進行改造升級，無需像新建 LTPS 產(chǎn)線那樣投入數(shù)百億資金，規(guī)模化落地的門檻更低。

比如它的關(guān)態(tài)電流比非晶硅低 2–3 個數(shù)量級，電子遷移率又能做到 10–50 cm2/V·s，足夠撐起 4K、240Hz 等高端參數(shù)。更關(guān)鍵的是，這種技術(shù)它省錢，可基于現(xiàn)有 a-Si 產(chǎn)線改造，不用再砸?guī)装賰|建新線。

量產(chǎn)三道坎：橫在實驗室與產(chǎn)業(yè)化之間的鴻溝

實驗室做出合格的樣品從來不難，真正的門檻在于大規(guī)模量產(chǎn)，要保證長期穩(wěn)定性、控制綜合成本，還要支撐設(shè)備十幾年的使用壽命，這三道關(guān)卡整整卡了行業(yè)十余年。

第一道坎來自材料本身的特性。氧化物半導(dǎo)體對光照、溫度、濕度與長期偏壓都十分敏感，工作中容易出現(xiàn)閾值漂移與圖像殘影問題，需要通過氮氧比例精準調(diào)控、界面鈍化層設(shè)計、驅(qū)動電路補償?shù)榷鄠€環(huán)節(jié)協(xié)同優(yōu)化才能解決。

第二道坎在于材料兼容性。高刷新率需要低電阻的銅布線來保障信號傳輸速度，但銅原子極易擴散進入氧化物層，污染有源區(qū)域，導(dǎo)致器件失效。必須在銅布線與氧化物層之間搭建致密的擴散阻擋層，才能解決這一問題。

最難的是第三道坎，大尺寸基板的良率控制。對量產(chǎn)線來說，90% 良率只是入門門檻，95% 才算優(yōu)秀，達到 98% 以上才能具備規(guī)模化的商業(yè)價值。這是覆蓋材料、工藝、全產(chǎn)業(yè)鏈的系統(tǒng)工程，也是京東方這項技術(shù)的核心突破所在。

在材料端，京東方通過優(yōu)化銦鎵鋅元素比例、設(shè)計疊層結(jié)構(gòu)、改進退火工藝，將氧化物遷移率提升至 30cm2/V?s 以上的高遷氧化物水準，同等性能下可以縮小 TFT 器件尺寸，讓屏幕擁有更高的通透度與亮度表現(xiàn)。

工藝端，京東方突破了銅擴散阻擋層與銅 / 氧化物界面工程難題，成為國內(nèi)最早實現(xiàn) “銅布線 + 氧化物背板” 大規(guī)模量產(chǎn)的廠商之一。

在量產(chǎn)落地層面，南京 G8.5 全氧化物 TFT-LCD 產(chǎn)線已實現(xiàn)月產(chǎn) 6 萬片玻璃基板的規(guī)模，公開數(shù)據(jù)顯示其產(chǎn)能占到全球 IPS 技術(shù)氧化物 LCD 產(chǎn)能的約 20%，是國內(nèi)氧化物 LCD 量產(chǎn)能力的核心標桿。

同時京東方也在 OLED 賽道同步布局。

旗艦手機常用的 LTPO 技術(shù)全稱為低溫多晶氧化物，核心是在 LTPS 驅(qū)動架構(gòu)中引入氧化物器件作為開關(guān)管，利用氧化物超低漏電的特性實現(xiàn) 1Hz 低頻刷新，技術(shù)名稱里的 “O” 正是指代氧化物。京東方已實現(xiàn) LTPO OLED 背板的量產(chǎn)出貨，完成了 LCD 與 OLED 雙賽道的技術(shù)覆蓋。

國內(nèi)產(chǎn)業(yè)矩陣：四條路線并行的集體突圍

京東方并非孤軍奮戰(zhàn)，國內(nèi)氧化物產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成了分工清晰的發(fā)展矩陣，四條技術(shù)路徑并行推進，各自錨定不同的主攻方向。

京東方走的是全尺寸全場景的平臺化路線，用氧化物技術(shù)實現(xiàn) LCD 的高端化升級，同時推動 OLED 背板的低功耗迭代。

TCL 華星聚焦 IT 賽道的性能突破，深耕高遷移率與低功耗技術(shù)，推出的分區(qū)分頻驅(qū)動方案能將靜態(tài)顯示區(qū)域的刷新率降至 1Hz 以下，讓辦公場景的功耗下降 50% 以上，相關(guān)技術(shù)已經(jīng)在榮耀平板等主流產(chǎn)品中落地。

惠科則主打大尺寸性價比路線，依托 8.6 代大尺寸產(chǎn)線將氧化物技術(shù)下放到主流顯示器與筆記本產(chǎn)品；深天馬則瞄準小尺寸高可靠場景，主攻車載、工控與醫(yī)療顯示領(lǐng)域，能適應(yīng)高溫暴曬、低溫冷啟動、常年不間斷運行的嚴苛環(huán)境，達到車規(guī)級標準，是國內(nèi)車載氧化物面板的核心供應(yīng)商之一。

根據(jù)公開數(shù)據(jù)估算，2024 到 2025 年，國內(nèi)主要氧化物產(chǎn)線的量產(chǎn)面積同比增速始終保持在雙位數(shù)水平，中國大陸已經(jīng)成為全球氧化物 LCD 產(chǎn)能的核心中心，全產(chǎn)業(yè)鏈基本實現(xiàn)自主可控。

全球坐標系，中韓各有優(yōu)勢的賽道分野

放在全球產(chǎn)業(yè)坐標系里看，中韓兩國在氧化物賽道上各有領(lǐng)先，形成了差異化的競爭格局。

韓國企業(yè)的優(yōu)勢集中在高端 OLED 領(lǐng)域。無論是 LG 的 WOLED 還是三星的 QD-OLED，氧化物背板都是其核心技術(shù)支撐。在器件可靠性的底層研究、大尺寸 OLED 的量產(chǎn)經(jīng)驗，以及上游材料設(shè)備的配套體系上，韓國企業(yè)比中國大陸早起步 5 到 10 年，這是歷史積累形成的客觀差距。

而中國廠商的領(lǐng)先，則體現(xiàn)在體量最大的主流賽道上。氧化物 LCD 的最大產(chǎn)能、最高良率與最快放量速度都集中在中國大陸，三星與 LG 已經(jīng)基本退出或是大幅收縮了大尺寸 LCD 氧化物業(yè)務(wù)；在筆記本、平板、顯示器組成的 IT 賽道，中國廠商更是氧化物技術(shù)滲透的絕對主力。

簡單來說，在 OLED 背板這條最高端的細分賽道上，韓國企業(yè)仍有深厚的技術(shù)積累；但在氧化物 LCD 與 IT 氧化物這個體量最大的主賽道上，中國已經(jīng)走到了世界第一。

更值得關(guān)注的是，這種領(lǐng)先并非單純依靠規(guī)模與成本優(yōu)勢。從材料配方、器件結(jié)構(gòu)到工藝路線、驅(qū)動方案，國內(nèi)廠商已經(jīng)實現(xiàn)了全鏈條的自主研發(fā)，上游的靶材、生產(chǎn)設(shè)備也在穩(wěn)步推進國產(chǎn)化。和十年前 “采購日韓設(shè)備 + 進口日韓材料 + 本土組裝” 的模式相比，早已是天差地別。

一場安靜的中國智造升級

對普通用戶來說，其實也可以通過產(chǎn)品定位，大致判斷自己手中的設(shè)備是否采用了氧化物背板。

目前中高端 120Hz 以上刷新率的筆記本與平板，基本都搭載了氧化物背板，2000 元以上的辦公顯示器與電競屏，也大多采用氧化物方案，中端高刷 LCD 手機中的主流機型也都使用了氧化物背板。

而所有旗艦 OLED 手機的 LTPO 自適應(yīng)刷新率技術(shù)，核心都離不開氧化物背板，1 到 120Hz 的動態(tài)調(diào)節(jié)正是依托它實現(xiàn)，所有 OLED 電視，背板都必須采用氧化物 TFT。只有入門級電視與入門顯示器，目前仍以傳統(tǒng)的非晶硅方案為主。

一個更簡單的判斷標準是，只要設(shè)備支持 120Hz 以上高刷新率，或是支持動態(tài)刷新率調(diào)節(jié)，又或是采用了 OLED 屏幕，其背板大概率就搭載了氧化物 TFT 技術(shù)。

從國家層面而言，國家科學(xué)技術(shù)進步獎表彰的從來不是實驗室里的發(fā)明，而是針對技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化能力。

氧化物半導(dǎo)體并非中國原創(chuàng)，但把這項技術(shù)打磨成能支撐大尺寸、高刷新率、低功耗、低成本量產(chǎn)的成熟方案，并且在全球體量最大的顯示賽道做到產(chǎn)能領(lǐng)先，是中國顯示產(chǎn)業(yè)深耕十幾年的成果。

它沒有芯片領(lǐng)域的驚心動魄，也沒有 AI 賽道的話題熱度，但它卻是一場典型的漸進式產(chǎn)業(yè)升級，它不顛覆 LCD 技術(shù)，卻讓傳統(tǒng) LCD 實現(xiàn)了高刷與低功耗兼得；它不替代 OLED 路線，卻讓 OLED 做到了低頻常亮與長續(xù)航共存；它沒有天花亂墜的概念，卻把 “成本可控的下一代顯示” 真正變成了觸手可及的產(chǎn)品。

京東方這次獲獎，與其說是某一家企業(yè)的勝利，不如說是中國顯示產(chǎn)業(yè)整體從追趕到并跑、在部分賽道實現(xiàn)領(lǐng)跑的一個階段性注腳。下次當(dāng)你拿起手邊的高刷手機、翻開輕薄的筆記本時，不妨留意一下屏幕的邊緣，那層幾乎看不見的氧化物薄膜里，真真實實藏著一場安靜卻扎實的中國智造的產(chǎn)業(yè)升級。