稀土发光材料应用_稀土发光材料定义_稀土发光材料论文(6)

近年来，我国稀土铝酸盐长余辉发光材料及其各种涂料制品开发相当活跃。此外，有关单位正在研制性能更优良的新型红色长余辉发光材料，以取代传统的碱土金属硫化物。

8 白光发光二极管用稀土发光材料

白光发光二极管是一种新型的固体照明光源，具有体积小、重量轻、节能、寿命长等优点。1993年日本日亚开发成功了蓝色氮化镓发光二极管芯片，在封装材料中添加钇铝石榴石黄色荧光粉，还有一种是在发紫光芯片上涂敷稀土三基色荧光粉，从而使发白光成为现实。长春物理研究所从事钇铝石榴石荧光粉的研究已有20多年的历史，并于20世纪末研制成功了白光发光二极管。

近年来，白光发光二极管光效大大提高，而价格又在不断降低，估计这种新颖的固体光源在照明方面的广泛应用为时不会太远。

9 X射线增感屏用稀土荧光粉

传统的X射线用荧光粉是钨酸钙。20世纪70～80年代，国外开发成功了增感屏用稀土荧光粉，如铽激活的硫氧化镧、铽激活的溴氧化镧（绿屏用），铽激活的硫氧化钇、二价铕激活的氟氯化钡及铥激活的溴氧化镧。与钨酸钙相比，上述稀土荧光粉可使患者受X射线照射的时间减少80%，还能提高X光片的分辨率，延长X射线管的寿命，并降低能耗。

我国武汉大学等单位研制成功了X射线增感屏用稀土荧光粉。但由于价格昂贵，未获得普遍采用。

10 新的合成方法的发展

目前工业生产荧光粉的方法均为传统的高温固相合成法，主要优点是微晶的晶体质量优良，表面缺陷少、发光效率高，缺点是合成清晰度高，颗粒尺寸大且分布不均匀，难以获得球形颗粒。20世纪80年代以来，发展了一系列新的合成方法，如溶胶－凝胶法、燃烧法、水热法。这些方法的共同优点是合成温度大大降低，产物物相纯度高，可以得到较小的颗粒，缺点是发光效率低，荧光粉结晶质量欠佳，晶体形状难以控制。此外，还发展了微波辐射加热法和等离子体加热法等物理合成方法。微波辐射法的优点是合成速度快、能耗小，操作简便，产品物相纯度高。这些新的合成方法成本一般较高，大规模生产中用的不多。

11 纳米稀土荧光粉的发展

1994年国外首次报道了锰激活的硫化锌纳米发光材料，引起了人们对此的广泛研究。同时，稀土纳米发光材料也受到关注。如北京大学稀土实验室、长春物理研究所等都用燃烧法合成了纳米级稀土红粉，中山大学用溶胶－凝胶法合成了亚纳米级稀土绿粉。纳米稀土荧光粉显示出许多独特性能，极有希望成为一类新型发光材料。由于纳米发光材料研究起步较晚，种类不多，目前研究的所有纳米荧光粉的发光强度均比商用体材料低。今后的研究方向是增加新品种，发展先进的合成方法，提高荧光粉的发光效率；研究纳米复合材料等。

12 稀土发光材料终端应用市场

12.1 信息显示

信息显示是稀土荧光粉的主要应用领域之一。按显示方式可分为传统CRT（阴极射线管，下同）显示与平面显示两大类，平面显示主要包括液晶显示与等离子体显示，按终端产品划分，主要包括彩电与计算机显示器两大类。

信息显示所用稀土荧光粉可分为CRT红粉、投影粉、等离子显示粉及液晶显示背光灯用稀土荧光粉。每只CRT需红粉平均为10～12克，屏幕越大，用量越大；每台42英寸等离子彩电用稀土荧光约100克；液晶显示背光灯中消耗稀土荧光粉极少，据统计，2002年全球用量仅70吨。

(1)阴极射线管

阴极射线管（包括彩色显像管和彩色显示管）技术是传统的显示技术，经过长期的不断改进、完善，在图像清晰度、亮度、对比度、寿命等方面已达到极其完善的程度，其性能价格比也非常好，市场占有率占各种显示器的首位。

我国彩管工业起步于20世纪70年代末。80年代后期，随着彩电市场的蓬勃发展，带动了为之配套的彩管工业的迅猛发展，表51列出了1989年以来我国彩管产量变化状况。目前，我国有彩管企业10余家，主要是咸阳彩虹、上海永新、福地科技、深圳赛格、LG曙光、三星电管、北京松下、南京华飞。近年来，由于日本、韩国及等国家和地区纷纷向我国转移彩管生产线，我国已成为全球彩管生产、供给中心。经过2001年的调整之后，2002年我国生产彩管7600万只，较2001年增长了40%以上。按每只彩管消耗10克红粉计算，估计2002年我国彩管工业消费红色荧光粉760吨。