稀土发光材料技术现状及展望

陈鸿耀　张恒毅

摘 要：本文章主要探讨稀土发光材料技术现状及未来展望，主要分析国家的技术研发趋势，合理研究企业的专利技术布局和市场强度。如果从微观层面预测稀土发光材料未来的技术走向的话，分析结果表明，中国目前在稀土发光材料领域申请专利的数据量已经成为全球第一，美国在专利质量方面占有一定的优势。因此中国企业应当充分利用节能照明工程方面的优势，重视该领域的高技术水平发展，同时还应当不断发挥稀土矿的优势。

关键词：稀土发光材料;技术现状;未来展望

前 言

对于稀土材料来说，稀土发光材料属于稀土功能材料中的一种，在照明产业、节能产业、信息产业中都有着非常广泛的运用。我国国内外中的学者针对稀土专利技术已经开展了相应的分析研究，对具体的稀土发光材料这项专利技术发展现状及未来展望也进行了研究。在专利方面，国内外学者通过研究五大专利组织的专利文献，分析了大多数国家稀土专利技术研发的方向，对具有前景的技术方向进行了预测。由于相关稀土专利的分析研究具有非常大的数据收集范围，因此对稀土相关行业的发展有着较大的借鉴作用。

一、稀土发光材料技术正在不断的升级换代

稀土发光材料可以说是稀土中一个非常重要的运用领域，按照稀土发光材料不同的用途，因此分为三大类。在照明领域，我国已经是世界上稀土发光材料的主要产地，稀土灯用荧光粉产能位居全球前列，其中大部分的电视机都出自我国，其次，全球很多实用稀土发光材料的终端产品，大多数都在我国进行生产。现如今随着半导体照明的崛起，白光LED逐渐取代了稀土三基色节能灯，已经成为当前照明的主流技术之一，因此灯用稀土荧光粉的产量正在逐年下降，但是由于人们对照明质量的需求，因此现在稀土三基色节能灯仍然保持一定程度的使用，因此我国相应发光材料也在进行一定量的生产。

在显示领域中，CRT曾经是稀土荧光粉最大的运用领域，可是现在已经慢慢的退出了显示平台。作为平板显示领域的佼佼者，等离子电视显示质量较高、图像中的层次感强，曾经一度是彩电市场中非常抢手的存在。但是等离子电视内在结构较为复杂，耗能较高，因此在2005年前后，很多国家都退出了等离子电视产业。从那时之后，其它国家渐渐应用液晶显示，因此我国PDP产业的发展受到了一定的阻碍。

对于液晶分子来说，液晶分子本身无法发光，液晶显示中需要运用背光源进行发光。由于背光源因为节能、环保等方面的优势已经逐渐取代了传统的冷阴极荧光灯。现阶段已经成为了液晶显示首选背光源之一。LED背光源液晶显示则在液晶背光源的基础上进行了优化，已经逐渐成为彩色电视的主流，我国LED显示中的关键技术可以和国际中同行业的先进水平达到一致。对于稀土发光材料技术中的OLED来说，OLED具有光强较大、厚度薄、成本低等较多優势，国内外研究学者在稀土配合物方面已经做了大量的研究，OLED已经成为稀土中一块重要的运用领域。全球中的OLED产业仍然处在产业化初期，因此虽然我国具有一定的OLED基础，但是相关产业链并没有及时完善，我国自主研发的上游产品竞争力较弱。市场中的上游产品主要掌握在外国厂商手中。

激光显示现如今已经成为新时代的显示技术，其中主要显示性能的优势已经引起了生产领域较大的关注度，但是仍然存在安全性较低、成本较高的缺点，因此激光显示并没有达到可以全面广泛运用的标准。激光显示主要运用荧光色轮产生其他光纤，最终经过混合得到光源。此种技术不仅仅能够有效解决激光消散问题，在使用寿命、安全性上都能够继承传统半导体光源的优势，并可以及时降低激光光源的成本。因此我国正在进一步改进激光技术，使激光技术可以得到广泛的运用。

因为稀土离子有着非常特殊的物理性能，因此稀土发光材料还广泛的运用在除了显示和照明之外的场合中。比如保健、探测和特种领域等等。虽然稀土长余辉荧光粉颜色具有单一化的缺点，初始亮度也需要有一定的提升，但是我国现如今已经形成了非常完整的产业链，相关的研究也在逐渐深入。近几年我国稀土长余辉荧光粉的市场比重正在不断提升，由于X射线稀土发光材料发展的较早，其本身存在的缺陷不容易克服，因此随着计算机技术的不断更新，X射线稀土发光材料已经渐渐退出市场。自身具有多种颜色的稀土长余辉荧光粉可以用于探测领域和太阳能电池增效的发光材料，也可以有效促进动植物生产。稀土长余辉荧光粉运用领域较为广泛，因此非常有可能成为大量、面积广的特种稀土发光材料。

二、稀土发光材料的市场需求

现如今照明的主流技术已经变成白光LED，因此作为照明市场的主要需求，新型白光LED中需要运用更高性能的荧光粉。我国相关人员考虑到现阶段大功率白光LED仍然存在一定的技术瓶颈，因此研究方向开始转向发光玻璃和配套的新型封装技术，这也是因为其更加适合照明市场的发展趋势。目前显示技术主要是以LED为背光源的液晶显示，因此掺杂进稀土的液晶显示LED背光源成为显示领域发光材料的主要研究目的。对于特种发光材料来说，其中用途最为广泛的多种颜色的高性能稀土长余辉仍然保持一定程度的市场容量，而且近年来还在不断提升，高性能稀土在医疗行业中也具有一定的运用。在新能源领域，太阳能电池中相关的稀土发光材料已经成为国内外学者研究的重点。在探测领域，我国闪烁体材料现在已经取得了非常长远的发展，会飞速成为探测技术所需要的热门材料。

三、稀土发光材料未来的展望

稀土发光材料主要具有色彩鲜艳、光吸收能力强、荧光使用寿命长等特点。可以说稀土发光材料有着其他发光材料无法比较的特点，因此稀土发光材料已经逐渐成为高新技术材料的重要研究对象。目前我国稀土发光材料已经广泛运用在照明、显示、医学领域中。已经逐渐形成了较大的工业生产及消费市场中的规模，并正在逐步向其他新兴技术领域发展。稀土发光材料已经成为未来一种不可或缺的材料，业内也正在对具有极大应用前景的稀土发光材料作为主要的研究对象，建造具有国际水平的制造技术中试基地。这也在不断推动我国稀土发光材料技术的充分提升，进一步促进我国从稀土发光材料的大国向强国进行转变。我国应当充分加强发光材料在下游运用领域的良好开发，在LED照明、OLED、激光显示器等多方面进行开发，不断形成具有中国核心知识产权的民族重要品牌，不断提升我国的相关产品在国际中的市场竞争力。

参考文献

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