2020年稀土發光材料研究現狀分析

稀土發光材料科研分析

1908年，法國科學家J. Becquerel在研究礦石時獲得了一條尖銳的光譜線。這些礦石是由稀土元素和過渡元素組成的，但由於當時科技條件和對光譜認知水平的限制，這一現象並未引起科學家的關注。1921年新罕布夏州立大學的Horace L. Howes獲得了存在於氧化鈣中的氧化釤的熱釋光譜。伴隨著稀土分離技術的突破，1964年和1968年發明了YVO4:Eu、Y2O3:Eu、Y2O2S:Eu紅色螢光粉，並很快地應用在CRT彩色電視中，60年代的發文量有一定增長，到80年代，全球年發文量在100篇上下浮動，從總體發展態勢來看，此時稀土光功能材料的研究仍處於漫長的積累和萌芽期。進入90年代論文產出快速增長，2003年全球稀土光功能領域年發文量達到1347篇，2017年進一步增長到達到4202篇。

發文趨勢

中國發文量佔全球的28%，位居第一。印度、日本、法國、俄羅斯分別位列第3至第6位。2000年以前，美國的年發文量最高。自1995年起，中國趕超法國、日本、俄羅斯，2001年發文量首次超過美國，並在以後的近20年中一直保持絕對的領先優勢，2017年中國的發文量佔世界的43.0%，成為全球稀土光功能材料領域論文產出最多的國家。

稀土發光材料專利分析

1919年即開始有稀土光功能材料相關專利技術的申請，主要申請領域有弧光燈用含鈰電極、含鈰元素白熾燈罩子等。從申請趨勢總體看，稀土光功能材料相關專利申請大體經歷了四個階段：

（1）技術萌芽期（1919年～1961年），該時期持續時間長，且年度專利量均在30件以內；

（2）第一增長期（1962年～1993年）：該時期年度專利量從1962年的57件增長到了1993年的1000件以上，年均增長率為7.32%；

（3）第二增長期（1994年～2005年）：該時期專利量增長呈加快趨勢，年均增長率為13.47%；

（4）波動增長期（2006年至今）：此時期專利量呈現出波動增長的趨勢，2016年專利量最多，2018年專利量亦在4000件以上。

專利申請趨勢

中國、美國、歐洲、日本和韓國等是全球專利權機構重點布局保護的國家/地區，其中，在中國布局的專利數量最多，為23057件；美國位居第二，為18441件；歐洲位居第三位，為8056件，日本為7489件。同時，各專利權機構正積極通過世界智慧財產權組織在全球進行布局。

2018年專利全球市場布局

稀土光功能材料的研發活動始於20世紀初，60年代伴隨著稀土分離技術的突破、光譜學等理論研究的深入，稀土光功能材料的研發迎來一次增長，1990年後進入快速發展階段。稀土光功能材料研究集中在中國、日本和美國等國。中國雖然涉足該領域的時間相對滯後，但進入21世紀以來增長迅速，已成為驅動全球學術論文、專利數量增長的主要因素。

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目前稀土光功能材料的研究發展趨勢主要集中在

▶ 不斷提高材料的發光亮度、均勻度、穩定性、效率、壽命等性能指標；

▶ 大力研發納米技術、金屬有機框架、量子點、自組裝等新興領域技術；

▶ 繼續研發生物檢測、醫學成像、玻璃陶瓷、雷射器及應用以及新能源領域的太陽能電池、燃料電池等領域的應用。