LEDより高性能？ 高輝度/小型の3原色レーザー光源：産学連携組織がガイドラインも策定（2/2 ページ）

大阪大学と島津製作所は、高輝度と小型の3原色レーザー光源モジュールを開発したと発表した。国内セットメーカー9社に同モジュールを配布して検証したところ、LEDと比較して小型化／省エネ性能／色再現性の優位性を実証できたという。実用化に向けて産学連携組織がガイドラインも策定した。

[庄司智昭，EE Times Japan]

「将来的には、究極の効率を」

　可視光半導体レーザーは、光半導体から出た光同士を共振させ、位相のそろった光が出射するようにしたものである。材料の組成で波長（色）が変わり、一方向に広がらずに伝搬する特性がある。LEDなどと比較して、指向性が良く必要な部分にだけ投射が可能なため、光利用効率が高くなり省エネ性能が約2倍向上する。また、デバイス自体が小型で高輝度であるため、搭載機器は小型で十分な明るさが得られるとする。

レーザーは指向性が良く、プロジェクタでピント合わせが必要ない （クリックで拡大）

　デバイスの利用効率（内部量子効率×取り出し効率）でみると、LEDや有機ELは、内部量子効率は80〜90％と高いが、外部への取り出し効率が現状45％（将来的にも55〜65％）となっている。可視光半導体レーザーは取り出し効率100％で、内部量子効率が現状41％。「現状はLEDのデバイス効率が良いが、将来的には内部量子効率を100％まで上げることで、究極の効率を目指したい」（島津製作所）としている。

　近年は、半導体デバイスの性能向上により、光の3原色である赤、緑、青の可視光半導体レーザーは実用的なものが展開されている。それぞれの光を混合し、1つのファイバーから取り出せるようにモジュール化したのが、今回発表した3原色レーザー光源モジュールだ。実装技術には、島津製作所が開発した複数の半導体レーザーを1本の細径ファイバーに集約する「BLUE IMPACT」テクノロジーを活用したという。

小型のRGBモジュール （クリックで拡大）

　なお、同研究開発は、NEDOのプロジェクト「グリーンデバイス社会実装推進事業／最先端可光半導体レーザーデバイス応用に係る基盤整備」（事業期間：2014年8月〜2016年6月、予算総額：4億2000万円）で、実施されている。