De tidligste GaP og GaAsP homojunction røde, gule og grønne LED'er med lav lyseffektivitet i 1970'erne er blevet anvendt til indikatorlys, digitale og tekstdisplays. Fra da af begyndte LED at komme ind på forskellige anvendelsesområder, herunder rumfart, fly, biler, industrielle applikationer, kommunikation, forbrugerprodukter osv., der dækker forskellige sektorer af den nationale økonomi og tusindvis af husstande. I 1996 havde LED-salget på verdensplan nået milliarder af dollars. Selvom LED'er har været begrænset af farve og lyseffektivitet i mange år, er GaP og GaAsLED'er blevet favoriseret af brugere på grund af deres lange levetid, høje pålidelighed, lave driftsstrøm, kompatibilitet med TTL og CMOS digitale kredsløb og mange andre fordele.
I det sidste årti har høj lysstyrke og fuldfarve været banebrydende emner inden for forskning i LED-materialer og enhedsteknologi. Ultrahøj lysstyrke (UHB) refererer til LED med en lysstyrke på 100 mcd eller mere, også kendt som Candela (cd) niveau LED. Udviklingen af ​​høj lysstyrke A1GaInP og InGaNFED er meget hurtig og har nu nået et ydeevneniveau, som konventionelle materialer GaA1As, GaAsP og GaP ikke kan opnå. I 1991 udviklede Toshiba fra Japan og HP i USA InGaA1P620nm orange LED med ultrahøj lysstyrke, og i 1992 blev InGaA1P590nm gul LED med ultrahøj lysstyrke taget i brug. Samme år udviklede Toshiba InGaA1P573nm gulgrøn LED med ultrahøj lysstyrke med en normal lysintensitet på 2cd. I 1994 udviklede Japans Nichia Corporation InGaN450nm blå (grøn) LED med ultrahøj lysstyrke. På dette tidspunkt har de tre primære farver, der kræves til farvedisplay, rød, grøn, blå samt orange og gule LED'er, alle nået lysstyrken på Candela-niveau, hvilket har opnået ultrahøj lysstyrke og fuldfarvedisplay, hvilket gør udendørs fuld- farvevisning af lysemitterende rør en realitet. Udviklingen af ​​LED i vores land startede i 1970'erne, og industrien opstod i 1980'erne. Der er mere end 100 virksomheder på landsplan, hvor 95% af producenterne er beskæftiget med efterpakningsproduktion, og næsten alle de nødvendige chips importeres fra udlandet. Gennem flere "Femårsplaner" for teknologisk transformation, teknologiske gennembrud, introduktion af avanceret udenlandsk udstyr og nogle nøgleteknologier har Kinas LED-produktionsteknologi taget et skridt fremad.

1、 Ydeevne af LED med ultrahøj lysstyrke:
Sammenlignet med GaAsP GaPLED har rød A1GaAsLED med ultrahøj lysstyrke højere lyseffektivitet, og lyseffektiviteten af ​​transparent lavkontrast (TS) A1GaAsLED (640nm) er tæt på 10lm/w, hvilket er 10 gange større end rød GaAsP GaPLED. Den ultra-høje lysstyrke InGaAlPLED giver de samme farver som GaAsP GaPLED, herunder: grøn gul (560 nm), lysegrøn gul (570 nm), gul (585 nm), lysegul (590 nm), orange (605 nm) og lys rød (625 nm) , dyb rød (640 nm)). Sammenligning af lyseffektiviteten af ​​transparent substrat A1GaInPLED med andre LED-strukturer og glødelyskilder, er lyseffektiviteten af ​​InGaAlPLED absorberende substrat (AS) 101m/w, og lyseffektiviteten af ​​transparent substrat (TS) er 201m/w, hvilket er 10 -20 gange højere end for GaAsP GaPLED i bølgelængdeområdet på 590-626 nm; I bølgelængdeområdet 560-570 er det 2-4 gange højere end GaAsP GaPLED. Den ultrahøje lysstyrke InGaNFED giver blåt og grønt lys med et bølgelængdeområde på 450-480nm for blå, 500nm for blågrønt og 520nm for grønt; Dens lysudbytte er 3-151m/w. Den nuværende lyseffektivitet for LED'er med ultrahøj lysstyrke har overgået glødelamper med filtre og kan erstatte glødelamper med en effekt på mindre end 1 watt. Desuden kan LED-arrays erstatte glødelamper med en effekt på mindre end 150 watt. Til mange applikationer bruger glødepærer filtre til at opnå røde, orange, grønne og blå farver, mens brug af LED'er med ultrahøj lysstyrke kan opnå den samme farve. I de seneste år har LED'er med ultrahøj lysstyrke lavet af AlGaInP og InGaN materialer kombineret flere (røde, blå, grønne) LED-chips med ultrahøj lysstyrke sammen, hvilket giver mulighed for forskellige farver uden behov for filtre. Inklusive rød, orange, gul, grøn og blå, har deres lyseffektivitet overskredet glødelampernes og er tæt på den for fremadgående lysstofrør. Den lysende lysstyrke har oversteget 1000mcd, hvilket kan opfylde behovene for udendørs al slags vejr og fuldfarveskærm. LED-farveskærmen kan repræsentere himlen og havet og opnå 3D-animation. Den nye generation af røde, grønne og blå LED'er med ultrahøj lysstyrke har opnået hidtil uset

2、 Anvendelse af LED med ultrahøj lysstyrke:
Bilsignalindikation: Bilens indikatorlys på ydersiden af ​​bilen er hovedsageligt retningslys, baglygter og bremselys; Det indre af bilen tjener hovedsageligt som belysning og display til forskellige instrumenter. LED med ultrahøj lysstyrke har mange fordele sammenlignet med traditionelle glødelamper til bilindikatorlys og har et bredt marked i bilindustrien. LED'er kan modstå kraftige mekaniske stød og vibrationer. Den gennemsnitlige MTBF-levetid for LED-bremselys er flere størrelsesordener højere end for glødepærer, hvilket langt overstiger bilens levetid. Derfor kan LED-bremselys pakkes som en helhed uden at overveje vedligeholdelse. Gennemsigtigt substrat Al GaAs og AlInGaPLED har betydeligt højere lyseffektivitet sammenlignet med glødepærer med filtre, hvilket gør det muligt for LED-bremselys og blinklys at fungere ved lavere kørestrømme, typisk kun 1/4 af glødepærer, og derved reducere den afstand, som biler kan køre. Lavere elektrisk effekt kan også reducere volumen og vægten af ​​bilens interne ledningssystem, samtidig med at den indvendige temperaturstigning af integrerede LED-signallys reduceres, hvilket tillader brugen af ​​plast med lavere temperaturmodstand til linser og huse. Responstiden for LED-bremselys er 100 ns, hvilket er kortere end for glødelamper, hvilket giver mere reaktionstid for chauffører og forbedrer køresikkerheden. Belysningen og farven på bilens eksterne indikatorlys er klart defineret. Selvom den interne belysningsvisning af biler ikke kontrolleres af relevante regeringsafdelinger som eksterne signallys, har bilfabrikanter krav til farve og belysning af LED'er. GaPLED har længe været brugt i biler, og ultrahøj lysstyrke AlGaInP og InGaNFED vil erstatte flere glødepærer i biler på grund af deres evne til at opfylde fabrikanternes krav med hensyn til farve og belysning. Set fra et prismæssigt perspektiv er der, selvom LED-lys stadig er relativt dyre sammenlignet med glødelamper, ingen væsentlig forskel i prisen mellem de to systemer som helhed. Med den praktiske udvikling af TSAlGaAs og AlGaInP LED'er med ultrahøj lysstyrke har priserne været konstant faldende i de seneste år, og omfanget af faldet vil være endnu større i fremtiden.

Trafiksignalindikation: Brug af LED'er med ultrahøj lysstyrke i stedet for glødelamper til trafiksignallys, advarselslys og skiltelys har nu spredt sig over hele verden med et bredt marked og hurtigt voksende efterspørgsel. Ifølge statistikker fra det amerikanske transportministerium i 1994 var der 260.000 vejkryds i USA, hvor der blev installeret trafiksignaler, og hvert vejkryds skal have mindst 12 røde, gule og blågrønne trafiksignaler. Mange kryds har også ekstra overgangstavler og advarselslys for fodgængerfelter til at krydse vejen. På den måde kan der være 20 lyskryds i hvert kryds, og de skal lyse samtidigt. Det kan udledes, at der er cirka 135 millioner trafiklys i USA. På nuværende tidspunkt har brugen af ​​LED'er med ultrahøj lysstyrke til at erstatte traditionelle glødelamper opnået betydelige resultater med at reducere strømtab. Japan bruger omkring 1 million kilowatt elektricitet om året på trafiklys, og efter at have udskiftet glødepærer med LED'er med ultrahøj lysstyrke, er dets elforbrug kun 12% af det oprindelige.
De kompetente myndigheder i hvert land skal udarbejde tilsvarende forskrifter for trafiksignallys, som specificerer signalets farve, minimumsbelysningsstyrke, lysstrålens rumlige fordelingsmønster og krav til installationsmiljøet. Selvom disse krav er baseret på glødepærer, gælder de generelt for de aktuelt anvendte LED-trafiksignallys med ultrahøj lysstyrke. Sammenlignet med glødelamper har LED trafiklys en længere levetid, generelt op til 10 år. I betragtning af påvirkningen fra barske udendørsmiljøer bør den forventede levetid reduceres til 5-6 år. På nuværende tidspunkt er AlGaInP røde, orange og gule lysdioder med ultrahøj lysstyrke blevet industrialiseret og er relativt billige. Hvis moduler sammensat af røde LED'er med ultrahøj lysstyrke bruges til at erstatte traditionelle røde glødelamper til trafiksignaler, kan indvirkningen på sikkerheden forårsaget af pludselige fejl i røde glødelamper minimeres. Et typisk LED-trafiksignalmodul består af flere sæt tilsluttede LED-lys. Tager man et 12 tommer rødt LED-trafiksignalmodul som eksempel, i 3-9 sæt tilsluttede LED-lys er antallet af tilsluttede LED-lys i hvert sæt 70-75 (i alt 210-675 LED-lys). Når et LED-lys svigter, vil det kun påvirke ét sæt signaler, og de resterende sæt vil blive reduceret til 2/3 (67 %) eller 8/9 (89 %) af originalen uden at få hele signalhovedet til at svigte som glødelamper.
Hovedproblemet med LED-trafiksignalmoduler er, at fremstillingsomkostningerne stadig er relativt høje. Tager man det 12 tommer TS AlGaAs røde LED trafiksignalmodul som et eksempel, blev det først anvendt i 1994 til en pris af $350. I 1996 havde det 12 tommer AlGaInP LED trafiksignalmodul med bedre ydeevne en pris på $200.

Det forventes, at prisen på InGaN blågrønne LED trafiksignalmoduler i den nærmeste fremtid vil være sammenlignelig med AlGaInP. Selvom prisen på glødende trafiksignalhoveder er lave, bruger de meget elektricitet. Strømforbruget for et glødende trafiksignalhoved med en diameter på 12 tommer er 150W, og strømforbruget for et trafikadvarselslys, der krydser vejen og fortovet, er 67W. Ifølge beregninger er det årlige strømforbrug for glødelamper ved hvert vejkryds 18133KWh, svarende til en årlig elregning på 1450 $; LED-trafiksignalmoduler er dog meget energieffektive, hvor hvert 8-12 tommer rødt LED-trafiksignalmodul forbruger henholdsvis 15W og 20W elektricitet. LED-skiltene ved kryds kan vises med pilekontakter, med et strømforbrug på kun 9W. Ifølge beregninger kan hvert kryds spare 9916KWh elektricitet om året, svarende til at spare 793 dollars i elregninger om året. Baseret på en gennemsnitlig pris på 200 USD pr. LED-trafiksignalmodul kan det røde LED-trafiksignalmodul gendanne sine oprindelige omkostninger efter 3 år ved kun at bruge den sparede elektricitet og begynde at modtage kontinuerlige økonomiske afkast. Derfor er brugen af ​​AlGaInLED trafikinformationsmoduler, selvom omkostningerne kan synes høje, stadig omkostningseffektive i det lange løb.