陳鴻耀　張恒毅

摘 要：本文章主要探討稀土發(fā)光材料技術(shù)現(xiàn)狀及未來(lái)展望，主要分析國(guó)家的技術(shù)研發(fā)趨勢(shì)，合理研究企業(yè)的專利技術(shù)布局和市場(chǎng)強(qiáng)度。如果從微觀層面預(yù)測(cè)稀土發(fā)光材料未來(lái)的技術(shù)走向的話，分析結(jié)果表明，中國(guó)目前在稀土發(fā)光材料領(lǐng)域申請(qǐng)專利的數(shù)據(jù)量已經(jīng)成為全球第一，美國(guó)在專利質(zhì)量方面占有一定的優(yōu)勢(shì)。因此中國(guó)企業(yè)應(yīng)當(dāng)充分利用節(jié)能照明工程方面的優(yōu)勢(shì)，重視該領(lǐng)域的高技術(shù)水平發(fā)展，同時(shí)還應(yīng)當(dāng)不斷發(fā)揮稀土礦的優(yōu)勢(shì)。

關(guān)鍵詞：稀土發(fā)光材料;技術(shù)現(xiàn)狀;未來(lái)展望

前 言

對(duì)于稀土材料來(lái)說(shuō)，稀土發(fā)光材料屬于稀土功能材料中的一種，在照明產(chǎn)業(yè)、節(jié)能產(chǎn)業(yè)、信息產(chǎn)業(yè)中都有著非常廣泛的運(yùn)用。我國(guó)國(guó)內(nèi)外中的學(xué)者針對(duì)稀土專利技術(shù)已經(jīng)開(kāi)展了相應(yīng)的分析研究，對(duì)具體的稀土發(fā)光材料這項(xiàng)專利技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及未來(lái)展望也進(jìn)行了研究。在專利方面，國(guó)內(nèi)外學(xué)者通過(guò)研究五大專利組織的專利文獻(xiàn)，分析了大多數(shù)國(guó)家稀土專利技術(shù)研發(fā)的方向，對(duì)具有前景的技術(shù)方向進(jìn)行了預(yù)測(cè)。由于相關(guān)稀土專利的分析研究具有非常大的數(shù)據(jù)收集范圍，因此對(duì)稀土相關(guān)行業(yè)的發(fā)展有著較大的借鑒作用。

一、稀土發(fā)光材料技術(shù)正在不斷的升級(jí)換代

稀土發(fā)光材料可以說(shuō)是稀土中一個(gè)非常重要的運(yùn)用領(lǐng)域，按照稀土發(fā)光材料不同的用途，因此分為三大類。在照明領(lǐng)域，我國(guó)已經(jīng)是世界上稀土發(fā)光材料的主要產(chǎn)地，稀土燈用熒光粉產(chǎn)能位居全球前列，其中大部分的電視機(jī)都出自我國(guó)，其次，全球很多實(shí)用稀土發(fā)光材料的終端產(chǎn)品，大多數(shù)都在我國(guó)進(jìn)行生產(chǎn)?，F(xiàn)如今隨著半導(dǎo)體照明的崛起，白光LED逐漸取代了稀土三基色節(jié)能燈，已經(jīng)成為當(dāng)前照明的主流技術(shù)之一，因此燈用稀土熒光粉的產(chǎn)量正在逐年下降，但是由于人們對(duì)照明質(zhì)量的需求，因此現(xiàn)在稀土三基色節(jié)能燈仍然保持一定程度的使用，因此我國(guó)相應(yīng)發(fā)光材料也在進(jìn)行一定量的生產(chǎn)。

在顯示領(lǐng)域中，CRT曾經(jīng)是稀土熒光粉最大的運(yùn)用領(lǐng)域，可是現(xiàn)在已經(jīng)慢慢的退出了顯示平臺(tái)。作為平板顯示領(lǐng)域的佼佼者，等離子電視顯示質(zhì)量較高、圖像中的層次感強(qiáng)，曾經(jīng)一度是彩電市場(chǎng)中非常搶手的存在。但是等離子電視內(nèi)在結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，耗能較高，因此在2005年前后，很多國(guó)家都退出了等離子電視產(chǎn)業(yè)。從那時(shí)之后，其它國(guó)家漸漸應(yīng)用液晶顯示，因此我國(guó)PDP產(chǎn)業(yè)的發(fā)展受到了一定的阻礙。

對(duì)于液晶分子來(lái)說(shuō)，液晶分子本身無(wú)法發(fā)光，液晶顯示中需要運(yùn)用背光源進(jìn)行發(fā)光。由于背光源因?yàn)楣?jié)能、環(huán)保等方面的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)逐漸取代了傳統(tǒng)的冷陰極熒光燈?，F(xiàn)階段已經(jīng)成為了液晶顯示首選背光源之一。LED背光源液晶顯示則在液晶背光源的基礎(chǔ)上進(jìn)行了優(yōu)化，已經(jīng)逐漸成為彩色電視的主流，我國(guó)LED顯示中的關(guān)鍵技術(shù)可以和國(guó)際中同行業(yè)的先進(jìn)水平達(dá)到一致。對(duì)于稀土發(fā)光材料技術(shù)中的OLED來(lái)說(shuō)，OLED具有光強(qiáng)較大、厚度薄、成本低等較多優(yōu)勢(shì)，國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者在稀土配合物方面已經(jīng)做了大量的研究，OLED已經(jīng)成為稀土中一塊重要的運(yùn)用領(lǐng)域。全球中的OLED產(chǎn)業(yè)仍然處在產(chǎn)業(yè)化初期，因此雖然我國(guó)具有一定的OLED基礎(chǔ)，但是相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈并沒(méi)有及時(shí)完善，我國(guó)自主研發(fā)的上游產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力較弱。市場(chǎng)中的上游產(chǎn)品主要掌握在外國(guó)廠商手中。

激光顯示現(xiàn)如今已經(jīng)成為新時(shí)代的顯示技術(shù)，其中主要顯示性能的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)引起了生產(chǎn)領(lǐng)域較大的關(guān)注度，但是仍然存在安全性較低、成本較高的缺點(diǎn)，因此激光顯示并沒(méi)有達(dá)到可以全面廣泛運(yùn)用的標(biāo)準(zhǔn)。激光顯示主要運(yùn)用熒光色輪產(chǎn)生其他光纖，最終經(jīng)過(guò)混合得到光源。此種技術(shù)不僅僅能夠有效解決激光消散問(wèn)題，在使用壽命、安全性上都能夠繼承傳統(tǒng)半導(dǎo)體光源的優(yōu)勢(shì)，并可以及時(shí)降低激光光源的成本。因此我國(guó)正在進(jìn)一步改進(jìn)激光技術(shù)，使激光技術(shù)可以得到廣泛的運(yùn)用。

因?yàn)橄⊥岭x子有著非常特殊的物理性能，因此稀土發(fā)光材料還廣泛的運(yùn)用在除了顯示和照明之外的場(chǎng)合中。比如保健、探測(cè)和特種領(lǐng)域等等。雖然稀土長(zhǎng)余輝熒光粉顏色具有單一化的缺點(diǎn)，初始亮度也需要有一定的提升，但是我國(guó)現(xiàn)如今已經(jīng)形成了非常完整的產(chǎn)業(yè)鏈，相關(guān)的研究也在逐漸深入。近幾年我國(guó)稀土長(zhǎng)余輝熒光粉的市場(chǎng)比重正在不斷提升，由于X射線稀土發(fā)光材料發(fā)展的較早，其本身存在的缺陷不容易克服，因此隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷更新，X射線稀土發(fā)光材料已經(jīng)漸漸退出市場(chǎng)。自身具有多種顏色的稀土長(zhǎng)余輝熒光粉可以用于探測(cè)領(lǐng)域和太陽(yáng)能電池增效的發(fā)光材料，也可以有效促進(jìn)動(dòng)植物生產(chǎn)。稀土長(zhǎng)余輝熒光粉運(yùn)用領(lǐng)域較為廣泛，因此非常有可能成為大量、面積廣的特種稀土發(fā)光材料。

二、稀土發(fā)光材料的市場(chǎng)需求

現(xiàn)如今照明的主流技術(shù)已經(jīng)變成白光LED，因此作為照明市場(chǎng)的主要需求，新型白光LED中需要運(yùn)用更高性能的熒光粉。我國(guó)相關(guān)人員考慮到現(xiàn)階段大功率白光LED仍然存在一定的技術(shù)瓶頸，因此研究方向開(kāi)始轉(zhuǎn)向發(fā)光玻璃和配套的新型封裝技術(shù)，這也是因?yàn)槠涓舆m合照明市場(chǎng)的發(fā)展趨勢(shì)。目前顯示技術(shù)主要是以LED為背光源的液晶顯示，因此摻雜進(jìn)稀土的液晶顯示LED背光源成為顯示領(lǐng)域發(fā)光材料的主要研究目的。對(duì)于特種發(fā)光材料來(lái)說(shuō)，其中用途最為廣泛的多種顏色的高性能稀土長(zhǎng)余輝仍然保持一定程度的市場(chǎng)容量，而且近年來(lái)還在不斷提升，高性能稀土在醫(yī)療行業(yè)中也具有一定的運(yùn)用。在新能源領(lǐng)域，太陽(yáng)能電池中相關(guān)的稀土發(fā)光材料已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的重點(diǎn)。在探測(cè)領(lǐng)域，我國(guó)閃爍體材料現(xiàn)在已經(jīng)取得了非常長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展，會(huì)飛速成為探測(cè)技術(shù)所需要的熱門材料。

三、稀土發(fā)光材料未來(lái)的展望

稀土發(fā)光材料主要具有色彩鮮艷、光吸收能力強(qiáng)、熒光使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)?？梢哉f(shuō)稀土發(fā)光材料有著其他發(fā)光材料無(wú)法比較的特點(diǎn)，因此稀土發(fā)光材料已經(jīng)逐漸成為高新技術(shù)材料的重要研究對(duì)象。目前我國(guó)稀土發(fā)光材料已經(jīng)廣泛運(yùn)用在照明、顯示、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中。已經(jīng)逐漸形成了較大的工業(yè)生產(chǎn)及消費(fèi)市場(chǎng)中的規(guī)模，并正在逐步向其他新興技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展。稀土發(fā)光材料已經(jīng)成為未來(lái)一種不可或缺的材料，業(yè)內(nèi)也正在對(duì)具有極大應(yīng)用前景的稀土發(fā)光材料作為主要的研究對(duì)象，建造具有國(guó)際水平的制造技術(shù)中試基地。這也在不斷推動(dòng)我國(guó)稀土發(fā)光材料技術(shù)的充分提升，進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)從稀土發(fā)光材料的大國(guó)向強(qiáng)國(guó)進(jìn)行轉(zhuǎn)變。我國(guó)應(yīng)當(dāng)充分加強(qiáng)發(fā)光材料在下游運(yùn)用領(lǐng)域的良好開(kāi)發(fā)，在LED照明、OLED、激光顯示器等多方面進(jìn)行開(kāi)發(fā)，不斷形成具有中國(guó)核心知識(shí)產(chǎn)權(quán)的民族重要品牌，不斷提升我國(guó)的相關(guān)產(chǎn)品在國(guó)際中的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

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