深紫外線LEDの量産に向けた最大の課題は、いかに“高出力な光”を実現するかでした。UV-LED事業でチップの開発をしている松倉勇介が「深紫外線LEDは通常のLEDとは違うので、深紫外線に合ったチップの構造を作ることが必要でした」と言うように、通常LEDはN型層とp型層を突き合わせたPN接合を作り、そこに電流を流して発光させますが、深紫外線LEDは主にAlGaNという材料を使用して結晶成長させ、チップを作製しています。

「AlGaNはp型化※が非常に困難なため、p型層には青色LEDでも使用されているGaNを使用しました。青色LEDの場合はP型層にGaNを使用しても発光した光が吸収されないので、効率よく光を取り出すことができます。しかし、深紫外線LEDの場合はp型層にGaNを使用すると発生した光がGaN層に吸収されてしまうので、高出力なLEDを作製するためにはチップ構造とウエハ構造の両方を変える必要がありました」（松倉）

実験のなかでは「ものすごく、よく光るウエハ」（松倉）ができたこともあったものの、その後、同じようなレシピで作成してもウエハは光らず、約半年間、試作と分析を繰り返しました。「原因が特定できないまま数カ月が経ちましたが、ふと当社が新たに導入したある材料の影響じゃないかと気付いて、いろいろ条件を変えてウエハを作ってみました」（松倉）結果、“ものすごく、よく光るウエハ”が再現できました。こうして“高出力の深紫外線LED”の開発が一歩進みました。

※AlGaNのp型化とは、AlGaN中にp型の働きをする不純物を添加してp型半導体を作製すること

3.5mmの深紫外線LEDのパッケージは多くのお客様から非常に高い評価をいただきました。そんな時に、あるお客様から「水銀ランプの代替として、浄水場に深紫外線LEDを応用できないか」という相談が寄せられました。これに対応したのが、モジュール開発チームの木内裕紀たちでした。水銀ランプは人体などに悪影響を及ぼすおそれがあると言われ、2013年には「水銀に関する水俣条約」という国際条約が結ばれています。「『水銀レス』が求められる分野をターゲットにしていましたから、当然、水の殺菌に応用するというのは計画に入っていました。ただ、浄水場のように大量の水の場合は、確実に効率良く水を殺菌できる方法を考えなくてはなりませんでした」（木内）

すでに家庭の飲料水などに応用できる「毎分2ℓ／分」の水殺菌モジュールは開発の最終段階を迎えていましたが、浄水場となるとさらにたくさんの水を処理する50〜100ℓ／分の実力が必要です。そのため、木内らは複数の深紫外線LEDをアレイ化して殺菌能力を高めるとともに、パッケージの構造によって光の利用効率を向上させていきました。その結果、毎分120ℓ以上の殺菌能力を確認することができました。

「壊れた時にどうするのか、修理している間はどうすればいいのか…など、まだまだ対策を考えなくてはいけないことが山ほどあります。もっと安心して長く使っていただけるソリューションをめざしていきます」（木内）