Najranije GaP i GaAsP homojunkcije crvene, žute i zelene LED diode niske svjetlosne efikasnosti iz 1970-ih su primijenjene na indikatorska svjetla, digitalne i tekstualne displeje. Od tada, LED je počeo da ulazi u različite oblasti primene, uključujući vazduhoplovstvo, avione, automobile, industrijske aplikacije, komunikacije, potrošačke proizvode, itd., pokrivajući različite sektore nacionalne ekonomije i hiljade domaćinstava. Do 1996. godine prodaja LED-a širom svijeta dostigla je milijarde dolara. Iako su LED diode bile ograničene bojom i svjetlosnom efikasnošću dugi niz godina, GaP i GaAsLEDs su favorizirani od strane korisnika zbog njihovog dugog vijeka trajanja, visoke pouzdanosti, niske radne struje, kompatibilnosti s TTL i CMOS digitalnim kolima i mnogih drugih prednosti.
U protekloj deceniji, visoka svjetlina i pune boje bile su najnovije teme u istraživanju LED materijala i tehnologije uređaja. Ultra visoka svjetlina (UHB) odnosi se na LED sa intenzitetom svjetlosti od 100mcd ili više, također poznat kao Candela (cd) LED nivo. Napredak u razvoju A1GaInP i InGaNFED visoke svjetline je vrlo brz i sada je dostigao nivo performansi koji konvencionalni materijali GaA1As, GaAsP i GaP ne mogu postići. Godine 1991. Toshiba iz Japana i HP iz Sjedinjenih Država razvili su InGaA1P620nm narandžasti LED ultra-visoke svjetline, a 1992. InGaA1P590nm žuti LED ultra-visoke svjetline stavljen je u praktičnu upotrebu. Iste godine, Toshiba je razvila InGaA1P573nm žuto zelenu LED ultra-visoke svjetline sa normalnim intenzitetom svjetlosti od 2cd. 1994. godine japanska Nichia Corporation razvila je InGaN450nm plavu (zelenu) LED ultra-visoku svjetlinu. U ovom trenutku, tri primarne boje potrebne za displej u boji, crvena, zelena, plava, kao i narandžasta i žuta LED dioda, sve su dostigle intenzitet svetlosti na nivou Candela, postižući ultra-visoku osvetljenost i prikaz u punoj boji, čineći spoljašnju potpunu osvetljenost. Prikaz u boji cijevi koje emituju svjetlost je stvarnost. Razvoj LED diode u našoj zemlji započeo je 1970-ih, a industrija se pojavila 1980-ih. U cijeloj zemlji postoji više od 100 preduzeća, od kojih se 95% proizvođača bavi proizvodnjom naknadne ambalaže, a gotovo sav potreban čips se uvozi iz inostranstva. Kroz nekoliko „petogodišnjih planova“ za tehnološku transformaciju, tehnološka otkrića, uvođenje napredne strane opreme i nekih ključnih tehnologija, kineska LED tehnologija je napravila korak naprijed.

1、 Performanse LED-a ultra-visoke svjetline:
U poređenju sa GaAsP GaPLED, crvena A1GaAsLED ultra visoke svetline ima veću svetlosnu efikasnost, a svetlosna efikasnost transparentnog niskog kontrasta (TS) A1GaAsLED (640nm) je blizu 10lm/w, što je 10 puta veće od one kod crvenog GaAsP GaPLED-a. InGaAlPLED ultra visoke svjetline pruža iste boje kao GaAsP GaPLED, uključujući: zeleno žutu (560 nm), svijetlo zeleno žutu (570 nm), žutu (585 nm), svijetlo žutu (590 nm), narandžastu (605 nm) i svijetlo crvenu (625 nm) , tamnocrvena (640nm)). Upoređujući svetlosnu efikasnost prozirne podloge A1GaInPLED sa drugim LED strukturama i užarenim izvorima svetlosti, svetlosna efikasnost InGaAlPLED apsorbujuće podloge (AS) je 101 m/w, a svetlosna efikasnost prozirne podloge (TS) je 201 m/w, što je 10 -20 puta veći od GaAsP GaPLED u opsegu talasnih dužina od 590-626nm; U opsegu talasnih dužina od 560-570, on je 2-4 puta veći od GaAsP GaPLED-a. InGaNFED ultra-visoke svjetline pruža plavo i zeleno svjetlo, s rasponom talasnih dužina od 450-480 nm za plavu, 500 nm za plavo-zelenu i 520 nm za zelenu; Njegova svetlosna efikasnost je 3-151m/w. Trenutna svjetlosna efikasnost LED dioda ultra-visoke svjetline nadmašila je onu žarulja sa žarnom niti sa filterima i može zamijeniti žarulje sa žarnom niti snage manje od 1 vat. Štaviše, LED nizovi mogu zamijeniti žarulje sa žarnom niti snage manje od 150 vati. Za mnoge primjene, žarulje sa žarnom niti koriste filtere za dobijanje crvene, narandžaste, zelene i plave boje, dok korištenjem LED dioda ultra-visoke svjetline može se postići ista boja. Posljednjih godina, LED diode ultra-visoke svjetline napravljene od AlGaInP i InGaN materijala kombinirale su više (crvenih, plavih, zelenih) LED čipova ultra-visoke svjetline zajedno, omogućavajući različite boje bez potrebe za filterima. Uključujući crvenu, narandžastu, žutu, zelenu i plavu, njihova svetlosna efikasnost je premašila efikasnost lampi sa žarnom niti i bliska je efikasnosti prednjih fluorescentnih lampi. Jačina svjetla je premašila 1000 mcd, što može zadovoljiti potrebe vanjskog ekrana u svim vremenskim uvjetima i u boji. Veliki LED ekran u boji može predstavljati nebo i okean, te postići 3D animaciju. Nova generacija crvenih, zelenih i plavih LED dioda ultra-visoke svjetline postigla je neviđeno

2、 Primjena LED ultra-visoke svjetline:
Indikator signala automobila: Indikatorska svjetla automobila na vanjskoj strani automobila su uglavnom svjetla smjera, zadnja svjetla i kočiona svjetla; Unutrašnjost automobila uglavnom služi kao osvetljenje i displej za razne instrumente. LED ultra visoke svjetline ima mnoge prednosti u odnosu na tradicionalne žarulje 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 je nekoliko redova veličine veći od radnog vijeka sijalica sa žarnom niti, daleko premašujući radni vijek samog automobila. Stoga se LED kočiona svjetla mogu pakirati kao cjelina bez razmatranja održavanja. Transparentna podloga Al GaAs i AlInGaPLED imaju značajno veću svjetlosnu efikasnost u poređenju sa sijalicama sa žarnom niti sa filterima, omogućavajući LED kočionim svjetlima i pokazivačima smjera da rade pri nižim strujama, obično samo 1/4 sijalica sa žarnom niti, čime se smanjuje udaljenost koju automobili mogu prijeći. Manja električna snaga takođe može smanjiti zapreminu i težinu unutrašnjeg sistema ožičenja automobila, dok takođe smanjuje porast unutrašnje temperature integrisanih LED signalnih svetala, omogućavajući upotrebu plastike sa nižom temperaturnom otpornošću za sočiva i kućišta. Vrijeme odziva LED kočionih svjetala je 100ns, što je kraće nego kod svjetala sa žarnom niti, ostavljajući više vremena reakcije za vozače i poboljšavajući sigurnost u vožnji. Osvetljenje i boja spoljašnjih indikatorskih lampica automobila su jasno definisane. Iako unutrašnje osvetljenje automobila nije kontrolisano od strane relevantnih vladinih službi kao što su eksterna signalna svetla, proizvođači automobila imaju zahteve za boju i osvetljenje LED dioda. GaPLED se već dugo koristi u automobilima, a AlGaInP i InGaNFED ultra visoke svjetline će zamijeniti više sijalica sa žarnom niti u automobilima zbog njihove sposobnosti da zadovolje zahtjeve proizvođača u pogledu boje i osvjetljenja. Iz cjenovne perspektive, iako su LED svjetla još uvijek relativno skupa u odnosu na svjetla sa žarnom niti, nema značajne razlike u cijeni između dva sistema u cjelini. Sa praktičnim razvojem TSAlGaAs i AlGaInP LED dioda ultra-visoke svjetline, cijene su posljednjih godina kontinuirano opadale, a veličina pada će biti još veća u budućnosti.

Indikacija saobraćajne signalizacije: Upotreba LED dioda ultra-visoke svjetline umjesto žarulja sa žarnom niti za semafore, svjetla upozorenja i signalna svjetla sada se proširila po cijelom svijetu, sa širokim tržištem i brzo rastućom potražnjom. Prema statistici američkog Ministarstva saobraćaja iz 1994. godine, u Sjedinjenim Državama je bilo 260.000 raskrsnica na kojima je postavljena saobraćajna signalizacija, a svaka raskrsnica mora imati najmanje 12 crvenih, žutih i plavo-zelenih saobraćajnih signala. Mnoge raskrsnice imaju i dodatne prelazne znakove i upozoravajuća svjetla za pješačke prelaze za prelazak ceste. Na taj način na svakoj raskrsnici može biti 20 semafora, koji moraju svijetliti istovremeno. Može se zaključiti da u Sjedinjenim Državama postoji oko 135 miliona semafora. Trenutno je korištenje LED dioda ultra-visoke svjetline za zamjenu tradicionalnih žarulja sa žarnom niti postiglo značajne rezultate u smanjenju gubitka energije. Japan troši oko milion kilovata električne energije godišnje na semaforima, a nakon zamjene sijalica sa žarnom niti LED diodama ultra-visoke svjetline, njegova potrošnja električne energije iznosi samo 12% originalne.
Nadležni organi svake zemlje moraju utvrditi odgovarajuće propise za semafore, specificirajući boju signala, minimalni intenzitet osvjetljenja, raspored prostorne distribucije snopa i zahtjeve za okruženje ugradnje. Iako se ovi zahtjevi zasnivaju na sijalicama sa žarnom niti, oni su općenito primjenjivi na trenutno korištene LED semafore ultra-visoke svjetline. U poređenju sa žaruljama sa žarnom niti, LED semafori imaju duži radni vek, uglavnom do 10 godina. S obzirom na uticaj oštre spoljašnje sredine, očekivani životni vek treba smanjiti na 5-6 godina. Trenutno su AlGaInP crvene, narandžaste i žute LED diode ultra-visoke svjetline industrijalizirane i relativno su jeftine. Ako se moduli sastavljeni od crvenih LED dioda ultra-visoke svjetline koriste za zamjenu tradicionalnih crvenih saobraćajnih signala sa žarnom niti, utjecaj na sigurnost uzrokovan iznenadnim kvarom crvenih žarulja sa žarnom niti može se minimizirati. Tipičan LED modul saobraćajne signalizacije sastoji se od nekoliko setova povezanih LED svjetala. Uzimajući 12-inčni crveni LED semaforski modul kao primjer, u 3-9 setova povezanih LED svjetala, broj povezanih LED svjetala u svakom setu je 70-75 (ukupno 210-675 LED svjetala). Kada jedno LED svjetlo pokvari, to će utjecati na samo jedan set signala, a preostali setovi će biti smanjeni na 2/3 (67%) ili 8/9 (89%) od originalnog, bez uzroka otkazivanja cijele signalne glave poput lampi sa žarnom niti.
Glavni problem sa LED modulima saobraćajne signalizacije je taj što su troškovi proizvodnje i dalje relativno visoki. Uzimajući 12-inčni TS AlGaAs crveni LED saobraćajni signalni modul kao primjer, prvi put je primijenjen 1994. po cijeni od 350 dolara. Do 1996., 12-inčni AlGaInP LED saobraćajni signalni modul sa boljim performansama koštao je 200 dolara.

Očekuje se da će u bliskoj budućnosti cijena InGaN plavo-zelenih LED modula saobraćajne signalizacije biti uporediva sa AlGaInP. Iako je cijena užarenih semaforskih glava niska, one troše mnogo električne energije. Potrošnja energije semaforske glave sa žarnom niti prečnika 12 inča je 150W, a potrošnja energije semafora koji prelazi cestu i trotoar je 67W. Prema proračunima, godišnja potrošnja energije signalnih svjetala sa žarnom niti na svakoj raskrsnici je 18133KWh, što je ekvivalent godišnjem računu za struju od 1450 USD; Međutim, moduli LED saobraćajne signalizacije su veoma energetski efikasni, sa svakim crvenim LED saobraćajnim signalnim modulom od 8-12 inča koji troši 15W odnosno 20W električne energije. LED znakovi na raskrsnicama mogu biti prikazani prekidačima sa strelicama, uz potrošnju energije od samo 9W. Prema proračunima, svaka raskrsnica može uštedjeti 9916KWh električne energije godišnje, što je ekvivalentno uštedi od 793$ na računima za struju godišnje. Na osnovu prosječne cijene od 200 USD po modulu LED saobraćajne signalizacije, crveni LED modul saobraćajne signalizacije može povratiti svoj početni trošak nakon 3 godine koristeći samo ušteđenu električnu energiju i početi primati kontinuirane ekonomske povrate. Stoga je trenutno korištenje AlGaInLED modula prometnih informacija, iako se cijena može činiti visokim, još uvijek isplativa na duge staze.