Els primers LED de baixa eficiència lluminosa GaP i GaAsP de la dècada de 1970 s'han aplicat als llums indicadors, a les pantalles digitals i de text. A partir d'aleshores, el LED va començar a entrar en diversos camps d'aplicació, com ara aeroespacial, aeronaus, automòbils, aplicacions industrials, comunicacions, productes de consum, etc., abastant diversos sectors de l'economia nacional i milers de llars. El 1996, les vendes de LED a tot el món havien arribat als milers de milions de dòlars. Tot i que els LED han estat limitats pel color i l'eficiència lluminosa durant molts anys, els usuaris GaP i GaAsLED han estat afavorits per la seva llarga vida útil, alta fiabilitat, baix corrent de funcionament, compatibilitat amb circuits digitals TTL i CMOS i molts altres avantatges.
Durant l'última dècada, l'alta brillantor i el color han estat temes d'avantguarda en la recerca de materials LED i tecnologia de dispositius. La brillantor ultra alta (UHB) fa referència a LED amb una intensitat lluminosa de 100 mcd o més, també conegut com a LED de nivell Candela (cd). El progrés del desenvolupament d'A1GaInP i InGaNFED d'alta brillantor és molt ràpid i ara ha assolit un nivell de rendiment que els materials convencionals GaA1As, GaAsP i GaP no poden assolir. El 1991, Toshiba del Japó i HP dels Estats Units van desenvolupar InGaA1P620nm LED taronja de brillantor ultra alta, i el 1992, el LED groc de brillantor ultra alta InGaA1P590nm es va posar en pràctica. El mateix any, Toshiba va desenvolupar InGaA1P573nm LED groc verd de brillantor ultra alta amb una intensitat de llum normal de 2cd. El 1994, la Nichia Corporation del Japó va desenvolupar un LED blau (verd) d'ultra-alta brillantor InGaN450nm. En aquest punt, els tres colors primaris necessaris per a la pantalla en color, vermell, verd, blau, així com els LED taronja i groc, han assolit la intensitat lluminosa del nivell de Candela, aconseguint una brillantor ultra alta i una pantalla a tot color, fent que l'exterior sigui complet. pantalla en color de tubs emissors de llum una realitat. El desenvolupament del LED al nostre país va començar a la dècada de 1970 i la indústria va sorgir a la dècada de 1980. Hi ha més de 100 empreses a tot el país, amb el 95% dels fabricants dedicats a la producció posterior a l'envasat i gairebé tots els xips necessaris s'importen de l'estranger. A través de diversos "Plans de cinc anys" per a la transformació tecnològica, els avenços tecnològics, la introducció d'equips estrangers avançats i algunes tecnologies clau, la tecnologia de producció LED de la Xina ha fet un pas endavant.

1、 Rendiment del LED de brillantor ultra alta:
En comparació amb GaAsP GaPLED, l'A1GaAsLED vermell de brillantor ultra alta té una eficiència lluminosa més alta i l'eficiència lluminosa de l'A1GaAsLED transparent de baix contrast (640nm) és propera a 10lm/w, que és 10 vegades més gran que la de GaAsP GaPLED vermell. La brillantor ultra alta InGaAlPLED proporciona els mateixos colors que GaAsP GaPLED, incloent: verd groc (560nm), verd clar groc (570nm), groc (585nm), groc clar (590nm), taronja (605nm) i vermell clar (625nm). , vermell intens (640 nm)). Comparant l'eficiència lluminosa del substrat transparent A1GaInPLED amb altres estructures LED i fonts de llum incandescent, l'eficiència lluminosa del substrat absorbent InGaAlPLED (AS) és de 101 m/w i l'eficiència lluminosa del substrat transparent (TS) és de 201 m/w, que és 10. -20 vegades superior a la de GaAsP GaPLED en el rang de longitud d'ona de 590-626 nm; En el rang de longitud d'ona de 560-570, és 2-4 vegades més gran que GaAsP GaPLED. La brillantor ultra alta InGaNFED proporciona llum blava i verda, amb un rang de longitud d'ona de 450-480 nm per al blau, 500 nm per al blau-verd i 520 nm per al verd; La seva eficiència lluminosa és de 3-151 m/w. L'eficiència lluminosa actual dels LED d'ultra-alta brillantor ha superat la de les làmpades incandescents amb filtres, i poden substituir les làmpades incandescents amb una potència inferior a 1 watt. A més, les matrius LED poden substituir les làmpades incandescents amb una potència inferior a 150 watts. Per a moltes aplicacions, les bombetes incandescents utilitzen filtres per obtenir colors vermell, taronja, verd i blau, mentre que amb LED de brillantor ultra alta poden aconseguir el mateix color. En els darrers anys, els LED de lluminositat ultra alta fets amb materials AlGaInP i InGaN han combinat múltiples xips LED de brillantor ultra alta (vermell, blau, verd) junts, permetent diversos colors sense necessitat de filtres. Incloent vermell, taronja, groc, verd i blau, la seva eficiència lluminosa ha superat la de les làmpades incandescents i s'aproxima a la de les làmpades fluorescents avançades. La brillantor lluminosa ha superat els 1000 mcd, cosa que pot satisfer les necessitats de la pantalla a tot color ia tot el temps a l'aire lliure. La pantalla gran de color LED pot representar el cel i l'oceà i aconseguir animació en 3D. La nova generació de LED de brillantor ultra alta vermella, verda i blava ha aconseguit un nivell sense precedents

2、 Aplicació de LED de brillantor ultra alta:
Indicació del senyal del cotxe: els llums indicadors del cotxe a l'exterior del cotxe són principalment llums de direcció, llums posteriors i llums de fre; L'interior del cotxe serveix principalment com a il·luminació i pantalla per a diversos instruments. El LED de brillantor ultra alta té molts avantatges en comparació amb les làmpades incandescents tradicionals per a llums indicadores d'automòbils i té un ampli mercat a la indústria de l'automòbil. Els LED poden suportar forts cops i vibracions mecàniques. La vida útil mitjana MTBF dels llums de fre LED és diversos ordres de magnitud superior a la de les bombetes incandescents, superant amb escreix la vida útil del propi cotxe. Per tant, els llums de fre LED es poden empaquetar com un tot sense tenir en compte el manteniment. El substrat transparent Al GaAs i AlInGaPLED tenen una eficiència lluminosa significativament més alta en comparació amb les bombetes incandescents amb filtres, la qual cosa permet que les llums de fre LED i els intermitents funcionin amb corrents de conducció més baixes, normalment només 1/4 de les bombetes incandescents, reduint així la distància que poden recórrer els cotxes. Una potència elèctrica més baixa també pot reduir el volum i el pes del sistema de cablejat intern del cotxe, alhora que redueix l'augment de la temperatura interna dels llums de senyal LED integrats, permetent l'ús de plàstics amb menor resistència a la temperatura per a lents i carcasses. El temps de resposta de les llums de fre LED és de 100 ns, que és més curt que el de les llums incandescents, deixant més temps de reacció per als conductors i millorant la seguretat de la conducció. La il·luminació i el color dels llums indicadors externs del cotxe estan clarament definits. Tot i que la visualització de la il·luminació interna dels cotxes no està controlada pels departaments governamentals rellevants, com ara els llums de senyal externs, els fabricants d'automòbils tenen requisits per al color i la il·luminació dels LED. GaPLED s'ha utilitzat durant molt de temps als cotxes, i AlGaInP i InGaNFED de brillantor ultra alta substituiran més bombetes incandescents als cotxes a causa de la seva capacitat per satisfer els requisits dels fabricants en termes de color i il·luminació. Des del punt de vista del preu, tot i que les llums LED encara són relativament cares en comparació amb les llums incandescents, no hi ha una diferència significativa de preu entre els dos sistemes en conjunt. Amb el desenvolupament pràctic de LED TSAlGaAs i AlGaInP de brillantor ultra alta, els preus han anat disminuint contínuament en els últims anys i la magnitud de la disminució serà encara més gran en el futur.

Indicació de senyals de trànsit: l'ús de LED de brillantor ultra alta en lloc de làmpades incandescents per als semàfors de trànsit, llums d'advertència i llums de senyal s'ha estès per tot el món, amb un mercat ampli i una demanda en ràpid creixement. Segons les estadístiques del Departament de Transport dels EUA l'any 1994, hi havia 260.000 interseccions als Estats Units on es van instal·lar senyals de trànsit, i cada intersecció ha de tenir almenys 12 senyals de trànsit vermelles, grogues i blau-verdes. Moltes interseccions també tenen senyals de transició addicionals i llums d'advertència de pas de vianants per creuar la carretera. D'aquesta manera, a cada cruïlla hi poden haver 20 semàfors, i s'han d'encendre simultàniament. Es pot deduir que hi ha aproximadament 135 milions de semàfors als Estats Units. En l'actualitat, l'ús de LEDs de brillantor ultra alta per substituir les làmpades incandescents tradicionals ha aconseguit resultats significatius en la reducció de la pèrdua d'energia. El Japó consumeix al voltant d'1 milió de quilowatts d'electricitat a l'any als semàfors i, després de substituir les bombetes incandescents per LEDs de brillantor ultra alta, el seu consum d'electricitat és només del 12% de l'original.
Les autoritats competents de cada país han d'establir la normativa corresponent per als semàfors, especificant el color del senyal, la intensitat mínima d'il·luminació, el patró de distribució espacial del feix i els requisits de l'entorn d'instal·lació. Tot i que aquests requisits es basen en bombetes incandescents, generalment són aplicables als semàfors de senyal de trànsit LED de brillantor ultra alta que s'utilitzen actualment. En comparació amb les làmpades incandescents, els semàfors LED tenen una vida útil més llarga, generalment fins a 10 anys. Tenint en compte l'impacte dels entorns exteriors durs, la vida útil prevista s'hauria de reduir a 5-6 anys. Actualment, els LED vermells, taronges i grocs d'AlGaInP de brillantor ultra alta s'han industrialitzat i són relativament econòmics. Si s'utilitzen mòduls compostos per LED vermells de brillantor ultra alta per substituir els capçals de senyals de trànsit vermells tradicionals, es pot minimitzar l'impacte sobre la seguretat causat per la fallada sobtada de les làmpades incandescents vermelles. Un mòdul típic de senyals de trànsit LED consta de diversos jocs de llums LED connectades. Prenent com a exemple un mòdul de senyal de trànsit LED vermell de 12 polzades, en 3-9 jocs de llums LED connectades, el nombre de llums LED connectades a cada conjunt és de 70-75 (un total de 210-675 llums LED). Quan falla una llum LED, només afectarà un conjunt de senyals, i els conjunts restants es reduiran a 2/3 (67%) o 8/9 (89%) de l'original, sense provocar que el capçal de senyal complet falli. com les làmpades incandescents.
El principal problema dels mòduls de senyals de trànsit LED és que el cost de fabricació encara és relativament elevat. Prenent com a exemple el mòdul de senyal de trànsit LED vermell TS AlGaAs de 12 polzades, es va aplicar per primera vegada el 1994 amb un cost de 350 dòlars. El 1996, el mòdul de senyals de trànsit LED AlGaInP de 12 polzades amb un millor rendiment tenia un cost de 200 dòlars.

S'espera que en un futur proper, el preu dels mòduls de senyal de trànsit LED blau-verd InGaN sigui comparable a AlGaInP. Tot i que el cost dels capçals de senyals de trànsit incandescents és baix, consumeixen molta electricitat. El consum d'energia d'un capçal de senyal de trànsit incandescent de 12 polzades de diàmetre és de 150 W i el consum d'energia d'un semàfor de trànsit que creua la carretera i la vorera és de 67 W. Segons els càlculs, el consum anual d'energia dels llums de senyal incandescents a cada intersecció és de 18133KWh, equivalent a una factura anual d'electricitat de 1450 $; Tanmateix, els mòduls de senyal de trànsit LED són molt eficients energèticament, amb cada mòdul de senyal de trànsit LED vermell de 8-12 polzades que consumeix 15 W i 20 W d'electricitat respectivament. Els senyals LED a les interseccions es poden mostrar amb interruptors de fletxa, amb un consum d'energia de només 9 W. Segons els càlculs, cada intersecció pot estalviar 9.916 KWh d'electricitat a l'any, equivalent a un estalvi de 793 dòlars anuals en factures d'electricitat. A partir d'un cost mitjà de 200 dòlars per mòdul de senyal de trànsit LED, el mòdul de senyal de trànsit LED vermell pot recuperar el seu cost inicial després de 3 anys utilitzant només l'electricitat estalviada i començar a rebre rendiments econòmics continus. Per tant, l'ús de mòduls d'informació de trànsit AlGaInLED actualment, encara que el cost pugui semblar elevat, segueix sent rendible a llarg termini.