Najranije GaP i GaAsP homospojne crvene, žute i zelene LED diode niske svjetlosne učinkovitosti 1970-ih primijenjene su na svjetlosni indikator, digitalne i tekstualne zaslone. Od tada pa nadalje, LED je počeo ulaziti u različita područja primjene, uključujući zrakoplovstvo, zrakoplove, automobile, industrijske primjene, komunikacije, potrošačke proizvode itd., pokrivajući različite sektore nacionalnog gospodarstva i tisuće kućanstava. Do 1996. godine prodaja LED dioda diljem svijeta dosegla je milijarde dolara. Iako su LED diode godinama bile ograničene bojom i svjetlosnom učinkovitošću, korisnici su favorizirali GaP i GaAsLED zbog dugog vijeka trajanja, visoke pouzdanosti, niske radne struje, kompatibilnosti s TTL i CMOS digitalnim sklopovima i mnogih drugih prednosti.
U proteklom desetljeću, visoka svjetlina i puna boja bile su vrhunske teme u istraživanju LED materijala i tehnologije uređaja. Ultra visoka svjetlina (UHB) odnosi se na LED sa svjetlosnim intenzitetom od 100 mcd ili više, također poznat kao LED na razini Candela (cd). Napredak razvoja visokosvjetlih A1GaInP i InGaNFED vrlo je brz i sada je dosegao razinu performansi koju konvencionalni materijali GaA1As, GaAsP i GaP ne mogu postići. Godine 1991. Toshiba iz Japana i HP iz Sjedinjenih Država razvili su InGaA1P620nm narančasti LED ultravisoke svjetline, a 1992. InGaA1P590nm žuti LED ultravisoke svjetline stavljen je u praktičnu upotrebu. Iste godine Toshiba je razvila InGaA1P573nm žutozelenu LED ultravisoke svjetline s normalnim intenzitetom svjetla od 2 cd. Godine 1994. japanska korporacija Nichia razvila je InGaN450nm plavu (zelenu) LED ultravisoke svjetline. U ovom trenutku, tri primarne boje potrebne za prikaz u boji, crvena, zelena, plava, kao i narančasta i žuta LED dioda, sve su postigle intenzitet svjetla na razini Candela, postižući ultravisoku svjetlinu i prikaz u boji, čineći otvoreni punim prikaz u boji svjetlosnih cijevi stvarnost. Razvoj LED-a u našoj zemlji započeo je 1970-ih, a industrija se pojavila 1980-ih. Postoji više od 100 poduzeća diljem zemlje, s 95% proizvođača koji se bave proizvodnjom naknadnog pakiranja, a gotovo sav potreban čips uvozi se iz inozemstva. Kroz nekoliko “petogodišnjih planova” za tehnološku transformaciju, tehnološka otkrića, uvođenje napredne strane opreme i nekih ključnih tehnologija, kineska tehnologija proizvodnje LED-a napravila je korak naprijed.

1、 Performanse LED-a ultravisoke svjetline:
U usporedbi s GaAsP GaPLED, crveni A1GaAsLED ultravisoke svjetline ima veću svjetlosnu učinkovitost, a svjetlosna učinkovitost prozirnog niskog kontrasta (TS) A1GaAsLED (640nm) blizu je 10 lm/w, što je 10 puta više od one crvenog GaAsP GaPLED-a. InGaAlPLED ultra visoke svjetline pruža iste boje kao GaAsP GaPLED, uključujući: zeleno žutu (560nm), svijetlozelenu žutu (570nm), žutu (585nm), svijetložutu (590nm), narančastu (605nm) i svijetlocrvenu (625nm) , tamno crvena (640 nm)). Uspoređujući svjetlosnu učinkovitost prozirnog supstrata A1GaInPLED s drugim LED strukturama i izvorima svjetlosti sa žarnom niti, svjetlosna učinkovitost InGaAlPLED apsorbirajućeg supstrata (AS) je 101 m/w, a svjetlosna učinkovitost prozirnog supstrata (TS) je 201 m/w, što je 10 -20 puta veći od GaAsP GaPLED u rasponu valnih duljina od 590-626 nm; U rasponu valnih duljina od 560-570, to je 2-4 puta više od GaAsP GaPLED. InGaNFED ultravisoke svjetline daje plavo i zeleno svjetlo, s rasponom valnih duljina od 450-480 nm za plavo, 500 nm za plavo-zeleno i 520 nm za zeleno; Njegova svjetlosna učinkovitost je 3-151 m/w. Trenutna svjetlosna učinkovitost LED dioda ultravisoke svjetline nadmašila je učinkovitost žarulja sa žarnom niti sa filtrima i može zamijeniti žarulje sa žarnom niti snage manje od 1 vata. Štoviše, LED nizovi mogu zamijeniti žarulje sa žarnom niti snage manje od 150 vata. U mnogim primjenama žarulje sa žarnom niti koriste filtre za dobivanje crvene, narančaste, zelene i plave boje, dok LED diode ultravisoke svjetline mogu postići istu boju. Posljednjih godina LED diode ultravisoke svjetline izrađene od materijala AlGaInP i InGaN kombinirale su višestruke (crvene, plave, zelene) LED čipove ultravisoke svjetline zajedno, omogućujući različite boje bez potrebe za filterima. Uključujući crvenu, narančastu, žutu, zelenu i plavu, njihova je svjetlosna učinkovitost premašila učinkovitost žarulja sa žarnom niti i blizu je učinkovitosti prednjih fluorescentnih svjetiljki. Svjetlina svjetla premašila je 1000mcd, što može zadovoljiti potrebe vanjskog prikaza u svim vremenskim uvjetima i prikaza u boji. Veliki LED zaslon u boji može prikazati nebo i ocean i postići 3D animaciju. Nova generacija crvenih, zelenih i plavih LED dioda ultravisoke svjetline postigla je rezultate bez presedana

2、 Primjena LED-a ultravisoke svjetline:
Indikator signala automobila: Svjetla pokazivača automobila s vanjske strane automobila uglavnom su svjetla smjera, stražnja svjetla i svjetla kočnica; Unutrašnjost automobila uglavnom služi kao rasvjeta i zaslon za razne instrumente. LED ultra visoke svjetline ima mnoge prednosti u usporedbi s tradicionalnim žaruljama sa žarnom niti za automobilska indikatorska svjetla i ima široko tržište u automobilskoj industriji. LED diode mogu izdržati jake mehaničke udare i vibracije. Prosječni radni vijek MTBF LED kočionih svjetala nekoliko je redova veličine veći od onog žarulja sa žarnom niti, što daleko premašuje radni vijek samog automobila. Stoga se LED kočiona svjetla mogu pakirati kao cjelina bez potrebe za održavanjem. Prozirni supstrat Al GaAs i AlInGaPLED imaju znatno veću svjetlosnu učinkovitost u usporedbi sa žaruljama sa žarnom niti sa filtrima, omogućujući LED stop svjetlima i pokazivačima smjera da rade pri nižim pogonskim strujama, obično samo 1/4 žarulja sa žarnom niti, čime se smanjuje udaljenost koju automobili mogu prijeći. Niža električna snaga također može smanjiti volumen i težinu unutarnjeg sustava ožičenja automobila, a istovremeno smanjuje porast unutarnje temperature integriranih LED signalnih svjetala, dopuštajući upotrebu plastike s nižom temperaturnom otpornošću za leće i kućišta. Vrijeme odziva LED kočionih svjetala je 100 ns, što je kraće od vremena odziva svjetala sa žarnom niti, ostavljajući više vremena za reakciju vozača i poboljšavajući sigurnost vožnje. Osvjetljenje i boja vanjskih indikatorskih svjetala automobila jasno su definirani. Iako zaslon unutarnjeg osvjetljenja automobila ne kontroliraju relevantni državni odjeli poput vanjskih signalnih svjetala, proizvođači automobila imaju zahtjeve za boju i osvjetljenje LED dioda. GaPLED se dugo koristi u automobilima, a AlGaInP i InGaNFED ultravisoke svjetline zamijenit će više žarulja sa žarnom niti u automobilima zbog svoje sposobnosti da zadovolje zahtjeve proizvođača u pogledu boje i osvjetljenja. S cjenovne perspektive, iako su LED svjetla još uvijek relativno skupa u usporedbi sa žaruljama sa žarnom niti, nema značajne razlike u cijeni između dvaju sustava u cjelini. Praktičnim razvojem TSAlGaAs i AlGaInP LED dioda ultravisoke svjetline, cijene su se posljednjih godina kontinuirano smanjivale, a veličina pada bit će još veća u budućnosti.

Indikacija prometnih signala: Korištenje LED dioda ultravisoke svjetline umjesto žarulja sa žarnom niti za semafore, svjetla upozorenja i znakove sada se proširilo po cijelom svijetu, sa širokim tržištem i brzo rastućom potražnjom. Prema statistici američkog Ministarstva prometa iz 1994. godine, u Sjedinjenim Državama bilo je 260 000 raskrižja na kojima je postavljena prometna signalizacija, a svako raskrižje mora imati najmanje 12 crvenih, žutih i plavo-zelenih prometnih signala. Mnoga raskrižja također imaju dodatne znakove prijelaza i svjetla upozorenja na pješački prijelaz za prelazak ceste. Na taj način na svakom raskrižju može biti 20 semafora koji moraju svijetliti istovremeno. Može se zaključiti da u Sjedinjenim Državama postoji otprilike 135 milijuna semafora. Trenutačno je upotreba LED dioda ultravisoke svjetline za zamjenu tradicionalnih žarulja sa žarnom niti postigla značajne rezultate u smanjenju gubitka energije. Japan troši oko milijun kilovata električne energije godišnje na semaforima, a nakon zamjene žarulja sa žarnom niti LED diodama ultravisoke svjetline njegova potrošnja električne energije iznosi samo 12% od izvorne.
Nadležna tijela svake zemlje moraju uspostaviti odgovarajuće propise za prometna signalna svjetla, specificirajući boju signala, minimalni intenzitet osvjetljenja, raspored prostorne distribucije snopa i zahtjeve za okruženje instalacije. Iako se ovi zahtjevi temelje na žaruljama sa žarnom niti, oni su općenito primjenjivi na LED semafore ultravisoke svjetline koji se trenutno koriste. U usporedbi sa žaruljama sa žarnom niti, LED semafori imaju duži vijek trajanja, uglavnom do 10 godina. Uzimajući u obzir utjecaj oštrih vanjskih okruženja, očekivani životni vijek trebao bi se smanjiti na 5-6 godina. Trenutačno su AlGaInP crvene, narančaste i žute LED diode ultravisoke svjetline industrijalizirane i relativno su jeftine. Ako se moduli sastavljeni od crvenih LED dioda ultra-visoke svjetline koriste za zamjenu tradicionalnih crvenih semafora sa žarnom niti, utjecaj na sigurnost uzrokovan iznenadnim kvarom crvenih žarulja sa žarnom niti može se svesti na minimum. Tipični modul LED prometne signalizacije sastoji se od nekoliko setova povezanih LED svjetala. Uzimajući 12 inčni crveni LED prometni signalni modul kao primjer, u 3-9 kompleta povezanih LED svjetala, broj povezanih LED svjetala u svakom setu je 70-75 (ukupno 210-675 LED svjetla). Kada jedno LED svjetlo prestane raditi, to će utjecati samo na jedan skup signala, a preostali setovi će se smanjiti na 2/3 (67%) ili 8/9 (89%) originala, bez uzroka kvara cijele signalne glave poput žarulja sa žarnom niti.
Glavni problem s modulima LED prometne signalizacije je što su troškovi proizvodnje još uvijek relativno visoki. Uzimajući 12 inčni TS AlGaAs crveni LED prometni signalni modul kao primjer, prvi put je primijenjen 1994. godine po cijeni od 350 USD. Do 1996., 12 inčni AlGaInP LED modul prometne signalizacije s boljim performansama imao je cijenu od 200 USD.

Očekuje se da će u bliskoj budućnosti cijena InGaN plavo-zelenih LED modula prometne signalizacije biti usporediva s AlGaInP. Iako je cijena prometnih signalnih glava sa žarnom niti niska, one troše puno električne energije. Potrošnja energije glave prometne signalizacije sa žarnom niti promjera 12 inča je 150 W, a potrošnja energije semafora koji prelazi cestu i nogostup je 67 W. Prema izračunima, godišnja potrošnja električne energije signalnih svjetala sa žarnom niti na svakom raskrižju je 18133KWh, što je ekvivalent godišnjem računu za struju od 1450 USD; Međutim, moduli LED prometnih signala vrlo su energetski učinkoviti, pri čemu svaki modul crvenih LED prometnih signala od 8-12 inča troši 15 W odnosno 20 W električne energije. LED znakovi na raskrižjima mogu se prikazati pomoću prekidača sa strelicama, uz potrošnju energije od samo 9W. Prema izračunima, svako raskrižje može uštedjeti 9916KWh električne energije godišnje, što je jednako uštedi od 793 USD na računima za struju godišnje. Na temelju prosječne cijene od 200 USD po modulu LED prometne signalizacije, crveni LED modul prometne signalizacije može povratiti svoju početnu cijenu nakon 3 godine koristeći samo ušteđenu električnu energiju i početi primati stalan ekonomski povrat. Stoga je trenutno korištenje AlGaInLED modula prometnih informacija, iako se cijena može činiti visokom, dugoročno još uvijek isplativo.