大阪大学大学院工学研究科の市川修平准教授らの研究グループは、立命館大学総合科学技術研究機構の藤原康文教授と協力し、希土類元素のテルビウム（Tb）を添加した窒化アルミニウムガリウム（AlGaN）を用いて、室温で動作する多色発光LED（青・緑・黄・赤）の実証に成功しました。
GaN系LEDは、各色を集積することで、次世代のマイクロLEDディスプレイを実現可能なことから、近年高い注目を集めています。一方で、電流注入量により発光色が変化してしまうことが大きな課題でした。また従来の半導体LEDでは、一つの発光層からは一つの色のみしか実現できないことから、フルカラーディスプレイを実現するために、複数の発光層を積層（あるいは横方向に配置）する必要がありました。
本研究で実現したLEDは、これら双方の課題を打破できる新たな種類の可視光LEDです。このLEDは、電流量を変えても各発光色が全く変化しない極めて高い波長安定性があることを示しました。また、Tb添加AlGaN LEDにおいて、アルミニウム（Al）の組成割合を増加させることでTbイオンへのエネルギー輸送が円滑になり、発光効率が劇的に向上するメカニズムがあることも明らかにしました。
Tb添加AlGaNは、単一材料で安定な可視多色発光を実現できることから、今後LED成膜後に光共振器などを利用して各色の発光比率を自在に制御できれば、複数の発光層の集積が必須だった従来手法とは異なる道筋でのフルカラーモノリシック集積が可能になります。
これらの理由から本成果は、次世代マイクロLEDディスプレイ実現に向けて重要な技術進展と言えます。
本研究成果は、米国科学誌「Applied Physics Letters」に、2026年7月1日（水）に公開され、編集者が選ぶ注目論文「Editor’s Pick」にも選出されました。