因應稀土短缺問題　磷光劑製造商「雙管齊下」

「稀土價格漲得不像話；」磷光劑(phosphor)供應商Intematix的營運總監Mike Pugh表示：「舉例來說，銪(europium)的價格在今年6月，出現三個星期內漲兩倍以上的情形。」目前包括美國、加拿大與澳洲，都在進行開發中國以外稀土礦藏的策略，包括俄羅斯與馬來西亞的新礦區；但是，這些新礦源恐怕在三年內都無法有效減輕稀土供應短缺的問題。

由於囤貨與價格飆漲現象猖獗，需要稀土的製造商們若不考慮將生產據點移往中國，就得想辦法尋找稀土的替代品。

稀土是玻璃、半導體晶圓片等各種需要進行機械研磨(mechanical planarization)的產品所需之研磨漿(slurries)的重要成分；晶片製造商正試圖以矽酸鹽(silicate)等其他礦物來取代稀土，但對於稀土供應短缺問題感受最深的，就是為日光燈(fluorescent bulbs)、白光 LED 等產品供應磷光劑的製造商們。

如Intematix目前正採取「雙管齊下」策略來因應系土短缺問題，該公司一方面將部分生產移往中國，同時也在美國開發磷光劑的替代品。「藉由在中國生產鋁酸鹽與石榴石(aluminate and garnet)磷光劑，我們就能在當地購買到稀土材料；」Pugh表示：「在美國，我們則進行氮化物與矽酸鹽磷光劑的生產，這類產品只需用到非常少量的稀土。」

Intematix 在中國生產鋁酸鹽(綠色)與石榴石(黃色)磷光劑，以避開中國稀土出口禁令；但稀土用量少的氮化物(紅色)與矽酸鹽(橘色、橘黃色)磷光劑則仍在美國生產

氮化物與矽酸鹽磷光劑可在傳統日光燈與白光LED應用中，替代稀土用量大的鋁酸鹽與石榴石磷光劑，也能避開稀土短缺問題，但代價卻很高；舉例來說，氮化物磷光劑價格是傳統鋁酸鹽與石榴石磷光劑的三倍以上，只不過後兩者都得大量摻雜稀土材料。「氮化物磷光劑的價格會讓人嚇一跳；」Pugh表示：「不過一旦你了解用量有多小，它們其實是非常經濟實惠。」

稀土供應短缺問題的一個樂觀面，是可望加速固態照明技術的推廣；因為與日光燈相較，LED所需用到的磷光劑量少得多，而且可以透過將綠色的矽酸鹽磷光劑與紅色、黃色的氮化物磷光劑混合灌入藍光LED中，以產出白光，這樣只需用到很少量的稀土。其中氮化物磷光劑又特別耐用，能被放置在接近藍光LED的半導體接面處，進一步減少產出白光所需材料。

編譯：Judith Cheng

(參考原文： Rare earths get rarer，by R. Colin Johnson)