Най-ранните GaP и GaAsP хомопреходни червени, жълти и зелени светодиоди с ниска светлинна ефективност през 70-те години на миналия век са били приложени към светлинни индикатори, цифрови и текстови дисплеи. Оттогава нататък светодиодът започва да навлиза в различни области на приложение, включително космическото пространство, самолетите, автомобилите, промишлени приложения, комуникации, потребителски продукти и т.н., обхващайки различни сектори на националната икономика и хиляди домакинства. До 1996 г. продажбите на светодиоди в световен мащаб достигнаха милиарди долари. Въпреки че светодиодите са ограничени по цвят и светлинна ефективност в продължение на много години, GaP и GaAsLEDs са били предпочитани от потребителите поради дългия им живот, висока надеждност, нисък работен ток, съвместимост с TTL и CMOS цифрови схеми и много други предимства.
През последното десетилетие високата яркост и пълноцветността бяха авангардни теми в изследването на LED материали и технология на устройствата. Свръхвисоката яркост (UHB) се отнася до светодиоди със светлинен интензитет от 100mcd или повече, известен също като светодиод с ниво на кандела (cd). Напредъкът в развитието на A1GaInP и InGaNFED с висока яркост е много бърз и сега е достигнал ниво на производителност, което конвенционалните материали GaA1As, GaAsP и GaP не могат да постигнат. През 1991 г. Toshiba от Япония и HP от Съединените щати разработиха InGaA1P620nm оранжев LED с ултрависока яркост, а през 1992 г. InGaA1P590nm жълт LED с ултрависока яркост беше пуснат в практическа употреба. През същата година Toshiba разработи InGaA1P573nm жълто-зелен светодиод със свръхвисока яркост с нормален интензитет на светлината от 2cd. През 1994 г. японската корпорация Nichia разработи InGaN450nm син (зелен) светодиод със свръхвисока яркост. Към този момент трите основни цвята, необходими за цветен дисплей, червено, зелено, синьо, както и оранжеви и жълти светодиоди, всички са достигнали светлинен интензитет на ниво Candela, постигайки ултрависока яркост и пълноцветен дисплей, което прави външния пълноценен цветен дисплей на светлоизлъчващи тръби е реалност. Развитието на светодиодите у нас започва през 70-те години на миналия век, а индустрията възниква през 80-те години. Има повече от 100 предприятия в цялата страна, като 95% от производителите се занимават с производство на след опаковане и почти всички необходими чипове се внасят от чужбина. Чрез няколко „петгодишни плана“ за технологична трансформация, технологични пробиви, въвеждане на усъвършенствано чуждестранно оборудване и някои ключови технологии, технологията за производство на светодиоди в Китай направи крачка напред.

1、 Производителност на LED с ултрависока яркост:
В сравнение с GaAsP GaPLED, червеният A1GaAsLED с ултрависока яркост има по-висока светлинна ефективност, а светлинната ефективност на прозрачния A1GaAsLED с нисък контраст (TS) (640nm) е близо до 10lm/w, което е 10 пъти по-голямо от това на червения GaAsP GaPLED. InGaAlPLED с ултрависока яркост осигурява същите цветове като GaAsP GaPLED, включително: зелено жълто (560 nm), светло зелено жълто (570 nm), жълто (585 nm), светло жълто (590 nm), оранжево (605 nm) и светло червено (625 nm) , наситено червено (640nm)). Сравнявайки светлинната ефективност на прозрачния субстрат A1GaInPLED с други LED структури и източници на светлина с нажежаема жичка, светлинната ефективност на абсорбиращия субстрат InGaAlPLED (AS) е 101m/w, а светлинната ефективност на прозрачния субстрат (TS) е 201m/w, което е 10 -20 пъти по-висока от тази на GaAsP GaPLED в диапазона на дължината на вълната от 590-626 nm; В диапазона на дължината на вълната 560-570 е 2-4 пъти по-висок от GaAsP GaPLED. InGaNFED с ултрависока яркост осигурява синя и зелена светлина с диапазон на дължината на вълната от 450-480nm за синьо, 500nm за синьо-зелено и 520nm за зелено; Светлинната му ефективност е 3-151m/w. Сегашната светлинна ефективност на светодиодите с ултрависока яркост е надминала тази на лампите с нажежаема жичка с филтри и може да замени лампи с нажежаема жичка с мощност под 1 ват. Освен това светодиодните матрици могат да заменят лампи с нажежаема жичка с мощност под 150 вата. За много приложения крушките с нажежаема жичка използват филтри за получаване на червени, оранжеви, зелени и сини цветове, докато използването на светодиоди с ултрависока яркост може да постигне същия цвят. През последните години светодиодите с ултрависока яркост, изработени от материали AlGaInP и InGaN, комбинират множество (червени, сини, зелени) LED чипове с ултрависока яркост заедно, което позволява различни цветове без нужда от филтри. Включително червено, оранжево, жълто, зелено и синьо, тяхната светлинна ефективност е надвишила тази на лампите с нажежаема жичка и е близка до тази на предните флуоресцентни лампи. Яркостта на светлината е надхвърлила 1000mcd, което може да отговори на нуждите от външен и пълноцветен дисплей при всякакви метеорологични условия. Големият LED цветен екран може да изобрази небето и океана и да постигне 3D анимация. Новото поколение червени, зелени и сини светодиоди със свръхвисока яркост постигна безпрецедентни резултати

2、 Приложение на LED с ултрависока яркост:
Сигнална индикация на автомобила: Индикаторните светлини на автомобила от външната страна на автомобила са главно светлини за посока, задни светлини и стоп светлини; Интериорът на автомобила служи основно за осветление и дисплей за различни инструменти. Светодиодът със свръхвисока яркост има много предимства в сравнение с традиционните лампи с нажежаема жичка за автомобилни индикаторни светлини и има широк пазар в автомобилната индустрия. Светодиодите могат да издържат на силни механични удари и вибрации. Средният експлоатационен живот MTBF на LED спирачните светлини е с няколко порядъка по-висок от този на крушките с нажежаема жичка, което далеч надхвърля експлоатационния живот на самия автомобил. Следователно LED стоповете могат да бъдат пакетирани като цяло, без да се обмисля поддръжка. Прозрачният субстрат Al GaAs и AlInGaPLED имат значително по-висока светлинна ефективност в сравнение с крушките с нажежаема жичка с филтри, което позволява на LED спирачните светлини и мигачите да работят при по-ниски движещи токове, обикновено само 1/4 от крушките с нажежаема жичка, като по този начин се намалява разстоянието, което автомобилите могат да изминат. По-ниската електрическа мощност може също така да намали обема и теглото на вътрешната кабелна система на автомобила, като същевременно намали вътрешното повишаване на температурата на интегрираните LED сигнални светлини, което позволява използването на пластмаси с по-ниска температурна устойчивост за лещи и корпуси. Времето за реакция на LED спирачните светлини е 100 ns, което е по-кратко от това на лампите с нажежаема жичка, оставяйки повече време за реакция на водачите и подобрявайки безопасността при шофиране. Светенето и цвета на външните мигачи на автомобила са ясно дефинирани. Въпреки че вътрешното осветление на автомобилите не се контролира от съответните държавни служби като външните сигнални светлини, производителите на автомобили имат изисквания за цвета и осветяването на светодиодите. GaPLED отдавна се използва в автомобилите, а AlGaInP и InGaNFED с ултрависока яркост ще заменят повече крушки с нажежаема жичка в автомобилите поради способността им да отговарят на изискванията на производителите по отношение на цвят и осветеност. От гледна точка на цената, въпреки че LED светлините все още са относително скъпи в сравнение с лампите с нажежаема жичка, няма значителна разлика в цената между двете системи като цяло. С практическото развитие на светодиоди TSAlGaAs и AlGaInP с ултрависока яркост, цените непрекъснато намаляват през последните години и мащабът на намалението ще бъде още по-голям в бъдеще.

Индикация за пътни сигнали: Използването на светодиоди с ултрависока яркост вместо лампи с нажежаема жичка за светлини за светофари, предупредителни светлини и светлини за знаци вече се е разпространило по целия свят с широк пазар и бързо нарастващо търсене. Според статистиката на Министерството на транспорта на САЩ през 1994 г. е имало 260 000 кръстовища в Съединените щати, където са били монтирани пътни сигнали и всяко кръстовище трябва да има поне 12 червени, жълти и синьо-зелени светофари. Много кръстовища също имат допълнителни преходни знаци и предупредителни светлини за пресичане на пешеходци за пресичане на пътя. По този начин на всяко кръстовище може да има 20 светофара и те трябва да светят едновременно. Може да се заключи, че в Съединените щати има приблизително 135 милиона светофара. Понастоящем използването на светодиоди с ултрависока яркост за замяна на традиционните лампи с нажежаема жичка постигна значителни резултати в намаляването на загубата на мощност. Япония консумира около 1 милион киловата електроенергия годишно на светофарите, а след замяната на крушките с нажежаема жичка със светодиоди с ултрависока яркост потреблението на електроенергия е само 12% от първоначалното.
Компетентните органи на всяка страна трябва да установят съответните разпоредби за светлините на светофара, като определят цвета на сигнала, минималния интензитет на осветяване, модела на пространствено разпределение на лъча и изискванията за средата на инсталиране. Въпреки че тези изисквания се основават на крушки с нажежаема жичка, те обикновено са приложими за използваните понастоящем ултрависокоярки LED светлини за светофар. В сравнение с лампите с нажежаема жичка, LED светофарите имат по-дълъг експлоатационен живот, обикновено до 10 години. Като се има предвид въздействието на суровата външна среда, очакваният живот трябва да бъде намален до 5-6 години. Понастоящем червените, оранжевите и жълтите светодиоди AlGaInP с ултрависока яркост са индустриализирани и са сравнително евтини. Ако се използват модули, съставени от червени светодиоди с ултрависока яркост, за да заменят традиционните светофари с червена нажежаема жичка, въздействието върху безопасността, причинено от внезапна повреда на червените лампи с нажежаема жичка, може да бъде сведено до минимум. Типичният модул за LED светофари се състои от няколко комплекта свързани LED светлини. Като вземем за пример 12-инчов червен LED модул за пътна сигнализация, в 3-9 комплекта свързани LED светлини, броят на свързаните LED светлини във всеки комплект е 70-75 (общо 210-675 LED светлини). Когато една LED светлина се повреди, това ще засегне само един набор от сигнали, а останалите комплекти ще бъдат намалени до 2/3 (67%) или 8/9 (89%) от оригинала, без да причинява отказ на цялата сигнална глава като лампи с нажежаема жичка.
Основният проблем с модулите за LED светофари е, че производствените разходи все още са относително високи. Като вземем за пример 12-инчовия TS AlGaAs червен светодиоден модул за пътна сигнализация, той беше приложен за първи път през 1994 г. на цена от $350. До 1996 г. 12-инчовият AlGaInP LED модул за пътна сигнализация с по-добра производителност имаше цена от $200.

Очаква се в близко бъдеще цената на InGaN синьо-зелените светодиодни модули за пътна сигнализация да бъде сравнима с AlGaInP. Въпреки че цената на светофарните глави с нажежаема жичка е ниска, те консумират много електроенергия. Консумацията на енергия на светофарна глава с нажежаема жичка с диаметър 12 инча е 150 W, а консумацията на енергия на предупредителна светлина за трафик, пресичаща пътя и тротоара, е 67 W. Според изчисленията, годишната консумация на енергия от сигнални лампи с нажежаема жичка на всяко кръстовище е 18133KWh, което се равнява на годишна сметка за електричество от $1450; Светодиодните модули за пътна сигнализация обаче са много енергийно ефективни, като всеки 8-12 инчов червен LED модул за светофарна сигнализация консумира съответно 15W и 20W електроенергия. Светодиодните знаци на кръстовища могат да се показват с превключватели със стрелки, с консумация на енергия само 9W. Според изчисленията, всяко кръстовище може да спести 9916KWh електроенергия на година, което се равнява на спестяване на 793 долара от сметки за електроенергия на година. Въз основа на средна цена от $200 на модул за LED светофари, червеният LED модул за светофари може да възстанови първоначалната си цена след 3 години, използвайки само спестената електроенергия, и да започне да получава непрекъсната икономическа възвръщаемост. Следователно използването на модули за информация за трафика AlGaInLED в момента, въпреки че цената може да изглежда висока, все още е рентабилно в дългосрочен план.