Najstaršie GaP a GaAsP homojunkčné červené, žlté a zelené LED diódy s nízkou svetelnou účinnosťou v 70. rokoch 20. storočia boli aplikované na indikátory, digitálne a textové displeje. Odvtedy sa LED začali dostávať do rôznych oblastí použitia, vrátane letectva, lietadiel, automobilov, priemyselných aplikácií, komunikácií, spotrebných produktov atď., ktoré pokrývajú rôzne sektory národného hospodárstva a tisíce domácností. Do roku 1996 dosiahol celosvetový predaj LED diód miliardy dolárov. Aj keď sú LED diódy dlhé roky obmedzené farbou a svetelnou účinnosťou, GaP a GaAsLED si užívatelia obľúbili pre ich dlhú životnosť, vysokú spoľahlivosť, nízky prevádzkový prúd, kompatibilitu s digitálnymi obvodmi TTL a CMOS a mnohé ďalšie výhody.
V poslednom desaťročí boli vysoký jas a plné farby špičkovými témami vo výskume materiálov LED a technológie zariadení. Ultra vysoký jas (UHB) označuje LED so svietivosťou 100 mcd alebo viac, tiež známu ako LED s úrovňou Candela (cd). Vývoj A1GaInP a InGaNFED s vysokým jasom je veľmi rýchly a teraz dosiahol úroveň výkonu, ktorú konvenčné materiály GaA1As, GaAsP a GaP nedokážu dosiahnuť. V roku 1991 Toshiba z Japonska a HP zo Spojených štátov amerických vyvinuli InGaA1P620nm oranžovú ultravysoko svietivú LED av roku 1992 InGaA1P590nm žltá ultravysoká svietivosť LED bola uvedená do praktického používania. V tom istom roku Toshiba vyvinula InGaA1P573nm žltozelenú LED s ultra vysokým jasom s normálnou intenzitou svetla 2 cd. V roku 1994 japonská Nichia Corporation vyvinula InGaN450nm modrú (zelenú) LED s ultra vysokým jasom. V tomto bode tri základné farby potrebné pre farebný displej, červená, zelená, modrá, ako aj oranžové a žlté LED diódy, všetky dosiahli intenzitu osvetlenia na úrovni Candela, čím dosiahli ultra vysoký jas a plnofarebný displej, vďaka čomu je vonkajší plnohodnotný farebné zobrazenie svetlo emitujúcich trubíc realitou. Vývoj LED v našej krajine začal v 70. rokoch 20. storočia a priemysel sa objavil v 80. rokoch 20. storočia. V celej krajine je viac ako 100 podnikov, pričom 95 % výrobcov sa zaoberá výrobou po balení a takmer všetky požadované čipy sa dovážajú zo zahraničia. Prostredníctvom niekoľkých „päťročných plánov“ technologickej transformácie, technologických prelomov, zavádzania pokročilých zahraničných zariadení a niektorých kľúčových technológií urobila čínska technológia výroby LED krok vpred.

1、 Výkon LED s ultra vysokým jasom:
V porovnaní s GaAsP GaPLED má ultra vysoký jas červenej A1GaAsLED vyššiu svetelnú účinnosť a svetelná účinnosť transparentného nízko kontrastného (TS) A1GaAsLED (640nm) sa blíži k 10 lm/w, čo je 10-krát viac ako u červeného GaAsP GaPLED. Ultra vysoký jas InGaAlPLED poskytuje rovnaké farby ako GaAsP GaPLED, vrátane: zelenožltej (560nm), svetlozelenožltej (570nm), žltej (585nm), svetložltej (590nm), oranžovej (605nm) a svetločervenej (625nm) , tmavočervená (640 nm)). Pri porovnaní svetelnej účinnosti priehľadného substrátu A1GaInPLED s inými LED štruktúrami a žiarovkovými svetelnými zdrojmi je svetelná účinnosť InGaAlPLED absorpčného substrátu (AS) 101 m/w a svetelná účinnosť priehľadného substrátu (TS) je 201 m/w, čo je 10 -20-krát vyššia ako u GaAsP GaPLED v rozsahu vlnových dĺžok 590-626nm; V rozsahu vlnových dĺžok 560-570 je 2-4 krát vyšší ako GaAsP GaPLED. Ultra vysoký jas InGaNFED poskytuje modré a zelené svetlo s rozsahom vlnových dĺžok 450-480 nm pre modré, 500 nm pre modro-zelené a 520 nm pre zelené; Jeho svetelná účinnosť je 3-151 m/w. Súčasná svetelná účinnosť LED diód s ultra vysokým jasom prekonala žiarovky s filtrami a môže nahradiť žiarovky s výkonom nižším ako 1 watt. Okrem toho LED polia môžu nahradiť žiarovky s výkonom nižším ako 150 wattov. V mnohých aplikáciách používajú žiarovky filtre na získanie červenej, oranžovej, zelenej a modrej farby, zatiaľ čo pomocou LED diód s ultra vysokým jasom možno dosiahnuť rovnakú farbu. V posledných rokoch LED diódy s ultra vysokým jasom vyrobené z materiálov AlGaInP a InGaN skombinovali viacero (červených, modrých, zelených) čipov LED s ultra vysokým jasom dohromady, čo umožňuje rôzne farby bez potreby filtrov. Vrátane červenej, oranžovej, žltej, zelenej a modrej, ich svetelná účinnosť prevyšuje účinnosť žiaroviek a je blízka účinnosti žiariviek. Svetelný jas presiahol 1000 mcd, čo môže uspokojiť potreby vonkajšieho displeja za každého počasia a plnofarebného displeja. Farebná LED veľká obrazovka môže predstavovať oblohu a oceán a dosiahnuť 3D animáciu. Nová generácia červených, zelených a modrých LED diód s ultra vysokým jasom dosiahla bezprecedentné výsledky

2、 Aplikácia LED s ultra vysokým jasom:
Indikácia signálu auta: Svetlá indikátorov auta na vonkajšej strane auta sú hlavne smerové svetlá, zadné svetlá a brzdové svetlá; Interiér auta slúži hlavne ako osvetlenie a displej pre rôzne prístroje. Ultra vysoký jas LED má mnoho výhod v porovnaní s tradičnými žiarovkami pre automobilové indikátory a má široký trh v automobilovom priemysle. LED diódy vydržia silné mechanické otrasy a vibrácie. Priemerná životnosť MTBF brzdových svetiel LED je o niekoľko rádov vyššia ako životnosť žiaroviek, čo ďaleko presahuje životnosť samotného auta. Preto je možné LED brzdové svetlá zabaliť ako celok bez uvažovania o údržbe. Transparentný substrát Al GaAs a AlInGaPLED majú výrazne vyššiu svetelnú účinnosť v porovnaní so žiarovkami s filtrami, čo umožňuje LED brzdovým svetlám a smerovým svetlám pracovať pri nižších jazdných prúdoch, zvyčajne iba pri 1/4 žiaroviek, čím sa znižuje vzdialenosť, ktorú môžu autá prejsť. Nižší elektrický výkon môže tiež znížiť objem a hmotnosť vnútorného elektroinštalačného systému automobilu a zároveň znížiť nárast vnútornej teploty integrovaných LED signálnych svetiel, čo umožňuje použitie plastov s nižšou teplotnou odolnosťou pre šošovky a kryty. Čas odozvy LED brzdových svetiel je 100 ns, čo je kratšia doba ako pri žiarovkách, takže vodičom zostáva dlhší reakčný čas a zvyšuje sa bezpečnosť jazdy. Osvetlenie a farba vonkajších smerových svetiel vozidla sú jasne definované. Aj keď displej vnútorného osvetlenia automobilov nie je riadený príslušnými vládnymi rezortmi ako externé signálne svetlá, výrobcovia automobilov majú požiadavky na farbu a osvetlenie LED. GaPLED sa v automobiloch používa už dlho a AlGaInP a InGaNFED s ultra vysokou svietivosťou nahradia viac žiaroviek v automobiloch vďaka svojej schopnosti splniť požiadavky výrobcov z hľadiska farby a osvetlenia. Z cenového hľadiska, aj keď sú LED svetlá v porovnaní so žiarovkami stále relatívne drahé, medzi oboma systémami ako celkom nie je významný rozdiel v cene. S praktickým vývojom LED TSAlGaAs a AlGaInP s ultravysokým jasom sa ceny v posledných rokoch neustále znižujú a rozsah poklesu bude v budúcnosti ešte väčší.

Indikácia dopravných signálov: Používanie LED diód s ultra vysokým jasom namiesto žiaroviek pre semafory, výstražné svetlá a svetlá sa teraz rozšírilo po celom svete so širokým trhom a rýchlo rastúcim dopytom. Podľa štatistík Ministerstva dopravy USA v roku 1994 bolo v Spojených štátoch 260 000 križovatiek, na ktorých bola inštalovaná dopravná signalizácia, a každá križovatka musí mať aspoň 12 červených, žltých a modrozelených semaforov. Mnohé križovatky majú aj doplnkové prechodové tabule a výstražné svetlá na prechode pre chodcov na prechádzanie cez cestu. Takto môže byť na každej križovatke 20 semaforov, ktoré musia svietiť súčasne. Dá sa usúdiť, že v Spojených štátoch je približne 135 miliónov semaforov. V súčasnosti sa použitím LED diód s ultra vysokým jasom, ktoré nahradia tradičné žiarovky, dosiahli významné výsledky pri znižovaní strát energie. Japonsko spotrebuje na semaforoch asi 1 milión kilowattov elektriny ročne a po výmene žiaroviek za LED diódy s ultra vysokým jasom je jeho spotreba elektriny len 12 % pôvodnej.
Príslušné orgány každej krajiny musia stanoviť zodpovedajúce predpisy pre semafory, špecifikujúce farbu signálu, minimálnu intenzitu osvetlenia, priestorový rozptyl lúča a požiadavky na prostredie inštalácie. Hoci sú tieto požiadavky založené na klasických žiarovkách, sú všeobecne aplikovateľné na v súčasnosti používané LED semafory s ultravysokým jasom. V porovnaní so žiarovkami majú LED semafory dlhšiu životnosť, zvyčajne až 10 rokov. Vzhľadom na vplyv drsného vonkajšieho prostredia by sa predpokladaná životnosť mala znížiť na 5-6 rokov. V súčasnosti sú červené, oranžové a žlté LED diódy AlGaInP s ultra vysokým jasom industrializované a sú relatívne lacné. Ak sa moduly zložené z červených LED diód s ultravysokým jasom použijú na nahradenie tradičných červených žiaroviek dopravných signálov, vplyv na bezpečnosť spôsobený náhlym zlyhaním červených žiaroviek sa môže minimalizovať. Typický modul LED dopravnej signalizácie pozostáva z niekoľkých sád spojených LED svetiel. Ak vezmeme ako príklad 12-palcový červený modul LED dopravnej signalizácie, v 3-9 súpravách pripojených LED svetiel je počet pripojených LED svetiel v každej súprave 70-75 (celkovo 210-675 LED svetiel). Keď jedno svetlo LED zlyhá, ovplyvní to iba jednu sadu signálov a zostávajúce sady sa znížia na 2/3 (67 %) alebo 8/9 (89 %) pôvodného, ​​bez toho, aby došlo k zlyhaniu celej signálnej hlavy. ako žiarovky.
Hlavným problémom modulov dopravných signálov LED je, že výrobné náklady sú stále relatívne vysoké. Ak si vezmeme ako príklad 12-palcový modul TS AlGaAs s červeným LED dopravným signálom, prvýkrát bol použitý v roku 1994 za cenu 350 USD. V roku 1996 stál 12-palcový modul dopravných signálov AlGaInP LED s lepším výkonom 200 USD.

Očakáva sa, že v blízkej budúcnosti bude cena modulov InGaN modro-zelenej LED dopravnej signalizácie porovnateľná s AlGaInP. Hoci sú náklady na žhaviace hlavy dopravných signálov nízke, spotrebujú veľa elektriny. Spotreba 12 palcovej žiarovkovej hlavice semaforu je 150 W a spotreba semaforu križujúceho cestu a chodník je 67 W. Podľa výpočtov je ročná spotreba energie žiarovkových signálnych svetiel na každej križovatke 18 133 kWh, čo zodpovedá ročnému účtu za elektrinu 1 450 USD; Moduly LED dopravnej signalizácie sú však veľmi energeticky účinné, pričom každý 8-12 palcový červený modul LED dopravnej signalizácie spotrebuje 15 W a 20 W elektrickej energie. LED značky na križovatkách je možné zobraziť šípkovými spínačmi so spotrebou iba 9W. Podľa výpočtov môže každá križovatka ušetriť 9916 kWh elektriny ročne, čo zodpovedá úspore 793 USD na účtoch za elektrinu ročne. Na základe priemernej ceny 200 USD za modul svetelnej signalizácie môže modul dopravnej signalizácie LED získať späť svoje počiatočné náklady po 3 rokoch s použitím iba ušetrenej elektriny a začať získavať nepretržitú ekonomickú návratnosť. Preto je v súčasnosti používanie modulov dopravných informácií AlGaInLED, aj keď sa náklady môžu zdať vysoké, z dlhodobého hľadiska stále nákladovo efektívne.