発光ダイオード（LED）中のレアメタル分析 : 株式会社島津テクノリサーチ

　省エネ照明器具として近年急速に普及が進む発光ダイオード（LED）は、ガリウム（Ga）やインジウム（In）などのレアメタルを用いた半導体で出来ています（表１）。

　主な原料であるGaは産出国が限られているため、資源確保が課題となっており、使用済み製品をレアメタル資源として活用できないか、調査が進められています。
　そこで今回は、LED中のGaをはじめとするレアメタルを、ICP質量分析法で測定した結果を報告します。

表1　LED材料の例

省エネ照明器具として近年急速に普及が進む発光ダイオード（LED）は、ガリウム（Ga）やインジウム（In）などのレアメタルを用いた半導体で出来ています（表１）。

　主な原料であるGaは産出国が限られているため、資源確保が国家的課題となっており、使用済み製品をレアメタル資源として活用できないか、調査が進められています。
　そこで今回は、LED中のGaをはじめとするレアメタルを、ICP質量分析法で測定した結果を報告します。

表1　LED材料の例

　レアメタルの分析では、多くの無機元素を同時に精密定量できる、ICP発光分光分析装置およびICP質量分析装置を、濃度によって使い分けています。
　溶液化の方法としては、できるだけ多くの元素を回収するために、酸分解とアルカリ融解を併用しています（図1）

図1　LEDの溶液化方法

　市販LED製品（図2）のレアメタル分析結果を表2に示します。半導体材料以外の部分を含むため、GaやInの他、Au、Yなどが多量に検出されました。

図2　市販LED製品の一例

表2　LED製品のレアメタル分析結果

元素	製品含有量（μg/g）	元素	製品含有量（μg/g）	元素	製品含有量（μg/g）
Sc	< 1	Pd	46	Dy	< 1
V	40	Ag	2000	Ho	< 1
Cr	19	Cd	< 1	Er	< 1
Mn	< 1	In	2.0	Tm	< 1
Co	< 1	Sb	< 1	Yb	< 1
Ni	< 1	La	22	Lu	< 1
Cu	290	Ce	130	Ta	< 1
Ga	1200	Pr	6.9	W	12
Sr	22	Nd	21	Pt	11
Y	3700	Sm	< 1	Au	7600
Zr	< 1	Eu	< 1	Pb	6.6
Nb	< 1	Gd	380	As	11
Mo	2.2	Tb	< 1	-	-

元素	製品含有量（μg/g）	元素	製品含有量（μg/g）
Sc	< 1	Ce	130
V	40	Pr	6.9
Cr	19	Nd	21
Mn	< 1	Sm	< 1
Co	< 1	Eu	< 1
Ni	< 1	Gd	380
Cu	290	Tb	< 1
Ga	1200	Dy	< 1
Sr	22	Ho	< 1
Y	3700	Er	< 1
Zr	< 1	Tm	< 1
Nb	< 1	Yb	< 1
Mo	2.2	Lu	< 1
Pd	46	Ta	< 1
Ag	2000	W	12
Cd	< 1	Pt	11
In	2.0	Au	7600
Sb	< 1	Pb	6.6
La	22	As	11

元素・組成分析

2012年01月24日

発光ダイオード（LED）中のレアメタル分析