اولین ال‌ای‌دی‌های LED با راندمان کم نور قرمز، زرد و سبز همجنس GaP و GaAsP در دهه 1970 برای چراغ‌های نشانگر، نمایشگرهای دیجیتال و متن استفاده شده‌اند. از آن زمان به بعد، LED شروع به ورود به حوزه های مختلف کاربردی از جمله هوافضا، هواپیما، خودرو، کاربردهای صنعتی، ارتباطات، محصولات مصرفی و غیره کرد و بخش های مختلف اقتصاد ملی و هزاران خانوار را پوشش داد. تا سال 1996، فروش LED در سراسر جهان به میلیاردها دلار رسید. اگرچه LED ها برای سال ها به دلیل رنگ و بازده نوری محدود شده اند، GaP و GaAsLED ها به دلیل طول عمر طولانی، قابلیت اطمینان بالا، جریان عملیاتی کم، سازگاری با مدارهای دیجیتال TTL و CMOS و بسیاری مزایای دیگر مورد علاقه کاربران قرار گرفته اند.
در دهه گذشته، روشنایی بالا و رنگ کامل موضوعات پیشرو در تحقیقات مواد LED و فناوری دستگاه بوده است. روشنایی فوق العاده بالا (UHB) به LED با شدت نور 100 mcd یا بیشتر اشاره دارد که به عنوان LED سطح Candela (cd) نیز شناخته می شود. پیشرفت توسعه روشنایی بالا A1GaInP و InGaNFED بسیار سریع است و اکنون به سطح عملکردی رسیده است که مواد معمولی GaA1As، GaAsP و GaP نمی توانند به آن دست یابند. در سال 1991، توشیبا ژاپن و اچ پی از ایالات متحده، InGaA1P620nm نارنجی LED با روشنایی فوق العاده بالا را توسعه دادند و در سال 1992، InGaA1P590nm LED با روشنایی فوق العاده بالا زرد رنگ مورد استفاده عملی قرار گرفت. در همان سال، توشیبا InGaA1P573nm LED با روشنایی فوق العاده بالا سبز زرد با شدت نور معمولی 2cd را توسعه داد. در سال 1994، شرکت Nichia ژاپن InGaN450nm آبی (سبز) LED با روشنایی فوق العاده بالا را توسعه داد. در این مرحله، سه رنگ اصلی مورد نیاز برای نمایش رنگی، قرمز، سبز، آبی، و همچنین LED های نارنجی و زرد، همگی به شدت درخشندگی سطح Candela رسیده اند و به روشنایی فوق العاده بالا و نمایش تمام رنگی دست یافته اند و فضای باز را کامل می کنند. نمایش رنگی لوله های ساطع کننده نور یک واقعیت است. توسعه LED در کشور ما از دهه 1970 شروع شد و این صنعت در دهه 1980 ظهور کرد. بیش از 100 شرکت در سراسر کشور وجود دارد که 95 درصد از تولیدکنندگان در تولید بسته بندی پست فعالیت می کنند و تقریباً تمام تراشه های مورد نیاز از خارج وارد می شود. از طریق چندین "برنامه پنج ساله" برای دگرگونی فناوری، پیشرفت های تکنولوژیکی، معرفی تجهیزات پیشرفته خارجی و برخی فناوری های کلیدی، فناوری تولید LED چین گامی رو به جلو برداشته است.

1، عملکرد LED روشنایی فوق العاده بالا:
در مقایسه با GaAsP GaPLED، A1GaAsLED قرمز با روشنایی فوق‌العاده بازده نوری بالاتری دارد و راندمان نوری A1GaAsLED شفاف با کنتراست کم (TS) (640 نانومتر) نزدیک به 10lm/w است که 10 برابر بیشتر از GaAsP GaED قرمز است. روشنایی فوق العاده بالا InGaAlPLED رنگ های مشابه GaAsP GaPLED را ارائه می دهد، از جمله: زرد سبز (560 نانومتر)، زرد سبز روشن (570 نانومتر)، زرد (585 نانومتر)، زرد روشن (590 نانومتر)، نارنجی (605 نانومتر) و قرمز روشن (625 نانومتر). ، قرمز تیره (640 نانومتر)). در مقایسه بازده نوری زیرلایه شفاف A1GaInPLED با سایر ساختارهای LED و منابع نور رشته ای، راندمان نوری بستر جذب کننده InGaAlPLED (AS) 101 متر بر وزن است و راندمان نوری بستر شفاف (TS) 201 متر بر وات است که -20 برابر بیشتر از GaAsP GaPLED در محدوده طول موج 590-626 نانومتر. در محدوده طول موج 560-570، 2-4 برابر بیشتر از GaAsP GaPLED است. روشنایی بسیار بالا InGaNFED نور آبی و سبز را با محدوده طول موج 450-480 نانومتر برای آبی، 500 نانومتر برای آبی-سبز و 520 نانومتر برای سبز ارائه می دهد. بازده نورانی آن 3-151 متر بر وات است. راندمان نوری فعلی LED های با روشنایی فوق العاده بالا از لامپ های رشته ای با فیلتر پیشی گرفته است و می توانند جایگزین لامپ های رشته ای با توان کمتر از 1 وات شوند. علاوه بر این، آرایه های LED می توانند جایگزین لامپ های رشته ای با توان کمتر از 150 وات شوند. برای بسیاری از کاربردها، لامپ های رشته ای از فیلترها برای به دست آوردن رنگ های قرمز، نارنجی، سبز و آبی استفاده می کنند، در حالی که با استفاده از LED های با روشنایی فوق العاده بالا می توان به همان رنگ دست یافت. در سال های اخیر، LED های با روشنایی فوق العاده بالا ساخته شده از مواد AlGaInP و InGaN، چندین تراشه LED با روشنایی فوق العاده بالا (قرمز، آبی، سبز) را با هم ترکیب کرده اند که امکان رنگ های مختلف را بدون نیاز به فیلتر فراهم می کند. از جمله قرمز، نارنجی، زرد، سبز و آبی، بازده نوری آنها از لامپ های رشته ای فراتر رفته و نزدیک به لامپ های فلورسنت جلویی است. روشنایی نور از 1000 mcd فراتر رفته است که می تواند نیازهای نمایشگر تمام آب و هوا و تمام رنگی در فضای باز را برآورده کند. صفحه نمایش بزرگ LED رنگی می تواند آسمان و اقیانوس را نشان دهد و به انیمیشن سه بعدی دست یابد. نسل جدید LED های قرمز، سبز و آبی با روشنایی فوق العاده بالا به دستاوردهای بی سابقه ای دست یافته است

2، استفاده از LED روشنایی فوق العاده بالا:
نشانگر سیگنال خودرو: چراغ‌های نشانگر خودرو در قسمت بیرونی خودرو عمدتاً چراغ‌های جهت، چراغ‌های عقب و چراغ‌های ترمز هستند. فضای داخلی خودرو عمدتاً به عنوان نورپردازی و نمایشگر ابزارهای مختلف عمل می کند. LED با روشنایی فوق العاده بالا در مقایسه با لامپ های رشته ای سنتی برای چراغ های نشانگر خودرو مزایای زیادی دارد و بازار گسترده ای در صنعت خودرو دارد. LED ها می توانند ضربه های مکانیکی و لرزش های قوی را تحمل کنند. میانگین عمر کاری MTBF چراغ‌های ترمز LED چندین مرتبه بیشتر از لامپ‌های رشته‌ای است که بسیار بیشتر از عمر کاری خود خودرو است. بنابراین، چراغ های ترمز LED را می توان به طور کلی بدون در نظر گرفتن تعمیر و نگهداری بسته بندی کرد. زیرلایه شفاف Al GaAs و AlInGaPLED در مقایسه با لامپ های رشته ای دارای فیلتر دارای راندمان نوری بسیار بالاتری هستند که به چراغ های ترمز LED و چراغ های راهنما اجازه می دهد در جریان های رانندگی کمتری کار کنند، معمولاً فقط 1/4 لامپ های رشته ای، در نتیجه مسافتی را که خودروها می توانند طی کنند کاهش می دهد. توان الکتریکی کمتر همچنین می‌تواند حجم و وزن سیستم سیم‌کشی داخلی خودرو را کاهش دهد، در حالی که افزایش دمای داخلی چراغ‌های سیگنال LED یکپارچه را کاهش می‌دهد و امکان استفاده از پلاستیک‌هایی با مقاومت دمایی پایین‌تر را برای لنزها و محفظه‌ها فراهم می‌کند. زمان پاسخگویی چراغ‌های ترمز LED 100 ثانیه است که نسبت به چراغ‌های رشته‌ای کوتاه‌تر است و زمان واکنش بیشتری را برای رانندگان باقی می‌گذارد و ایمنی رانندگی را بهبود می‌بخشد. روشنایی و رنگ چراغ های نشانگر خارجی خودرو به وضوح مشخص شده است. اگرچه نمایش روشنایی داخلی خودروها توسط ادارات دولتی مربوطه مانند چراغ های سیگنال خارجی کنترل نمی شود، تولیدکنندگان خودرو الزاماتی برای رنگ و روشنایی LED ها دارند. GaPLED مدت‌هاست که در خودروها استفاده می‌شود و AlGaInP و InGaNFED با روشنایی فوق‌العاده به دلیل توانایی آنها در برآورده کردن نیازهای تولیدکنندگان از نظر رنگ و روشنایی، جایگزین لامپ‌های رشته‌ای بیشتری در خودروها خواهند شد. از منظر قیمت، اگرچه چراغ های LED در مقایسه با لامپ های رشته ای هنوز نسبتاً گران هستند، تفاوت قابل توجهی در قیمت بین دو سیستم به طور کلی وجود ندارد. با توسعه عملی TSAlGaAs با روشنایی فوق العاده بالا و LED های AlGaInP، قیمت ها در سال های اخیر به طور مداوم در حال کاهش بوده است و میزان کاهش در آینده حتی بیشتر خواهد شد.

نشانگر سیگنال راهنمایی و رانندگی: استفاده از ال‌ای‌دی‌های با روشنایی فوق‌العاده بالا به جای لامپ‌های رشته‌ای برای چراغ‌های راهنمایی و رانندگی، چراغ‌های هشداردهنده و چراغ‌های علامت در حال حاضر با بازار گسترده و تقاضای رو به رشد در سراسر جهان گسترش یافته است. طبق آمار وزارت حمل و نقل ایالات متحده در سال 1994، 260000 تقاطع در ایالات متحده وجود دارد که علائم راهنمایی و رانندگی در آنها نصب شده است و هر تقاطع باید حداقل دارای 12 علامت راهنمایی و رانندگی قرمز، زرد و آبی-سبز باشد. بسیاری از تقاطع ها همچنین دارای علائم انتقال اضافی و چراغ های هشدار عبور عابر پیاده برای عبور از جاده هستند. به این ترتیب در هر تقاطع 20 چراغ راهنمایی وجود دارد که باید همزمان روشن شوند. می توان استنباط کرد که تقریباً 135 میلیون چراغ راهنمایی در ایالات متحده وجود دارد. در حال حاضر استفاده از ال ای دی های با روشنایی فوق العاده بالا برای جایگزینی لامپ های رشته ای سنتی نتایج قابل توجهی در کاهش تلفات برق به دست آورده است. ژاپن حدود 1 میلیون کیلووات برق در سال در چراغ های راهنمایی مصرف می کند و پس از جایگزینی لامپ های رشته ای با LED های با روشنایی فوق العاده بالا، مصرف برق آن تنها 12 درصد از برق اصلی است.
مقامات ذیصلاح هر کشور باید مقررات مربوطه را برای چراغ های راهنمایی و رانندگی تعیین کنند که رنگ سیگنال، حداقل شدت روشنایی، الگوی توزیع فضایی پرتو و الزامات محیط نصب را مشخص کند. اگرچه این الزامات مبتنی بر لامپ‌های رشته‌ای هستند، اما عموماً برای چراغ‌های سیگنال راهنمایی LED با روشنایی فوق‌العاده استفاده می‌شوند. در مقایسه با لامپ های رشته ای، چراغ های راهنمایی LED طول عمر بیشتری دارند، معمولا تا 10 سال. با توجه به تاثیر محیط های خشن در فضای باز، طول عمر مورد انتظار باید به 5-6 سال کاهش یابد. در حال حاضر، ال ای دی های قرمز، نارنجی و زرد AlGaInP با روشنایی فوق العاده بالا صنعتی شده اند و نسبتاً ارزان هستند. اگر ماژول‌های متشکل از LEDهای قرمز با روشنایی فوق‌العاده بالا برای جایگزینی سر سیگنال‌های ترافیکی رشته‌ای قرمز سنتی استفاده شوند، تأثیر بر ایمنی ناشی از خرابی ناگهانی لامپ‌های رشته‌ای قرمز را می‌توان به حداقل رساند. یک ماژول سیگنال ترافیک LED معمولی شامل چندین مجموعه چراغ LED متصل است. با در نظر گرفتن یک ماژول سیگنال ترافیک LED قرمز 12 اینچی به عنوان مثال، در 3-9 مجموعه چراغ LED متصل، تعداد چراغ های LED متصل در هر مجموعه 70-75 (مجموعا 210-675 چراغ LED) است. هنگامی که یک چراغ LED از کار بیفتد، تنها بر یک مجموعه از سیگنال‌ها تأثیر می‌گذارد و مجموعه‌های باقی‌مانده به 2/3 (67%) یا 8/9 (89%) از نور اصلی کاهش می‌یابد، بدون اینکه باعث از کار افتادن کل هد سیگنال شود. مثل لامپ های رشته ای
مشکل اصلی ماژول های سیگنال ترافیک LED این است که هزینه ساخت هنوز نسبتاً بالا است. با در نظر گرفتن ماژول سیگنال ترافیک LED قرمز 12 اینچی TS AlGaAs، برای اولین بار در سال 1994 با هزینه 350 دلار استفاده شد. تا سال 1996، ماژول سیگنال ترافیک LED 12 اینچی AlGaInP با عملکرد بهتر، 200 دلار هزینه داشت.

پیش بینی می شود در آینده نزدیک قیمت ماژول های سیگنال ترافیک LED آبی سبز InGaN با AlGaInP قابل مقایسه باشد. اگرچه هزینه هدهای چراغ راهنمایی راهنمایی کم است، اما مصرف برق زیادی دارند. توان مصرفی یک هد چراغ راهنمایی رشته ای با قطر 12 اینچ 150 وات و برق مصرفی چراغ هشدار ترافیک عبوری از جاده و پیاده رو 67 وات است. بر اساس محاسبات، مصرف برق سالانه چراغ های سیگنال رشته ای در هر تقاطع 18133 کیلووات ساعت، معادل قبض برق سالانه 1450 دلار است. با این حال، ماژول های سیگنال ترافیک LED بسیار کارآمد هستند، به طوری که هر ماژول سیگنال ترافیک LED قرمز 8 تا 12 اینچی به ترتیب 15 وات و 20 وات برق مصرف می کند. علائم LED در تقاطع ها را می توان با سوئیچ های جهت دار با مصرف برق تنها 9 وات نمایش داد. طبق محاسبات، هر تقاطع می تواند 9916 کیلووات ساعت برق در سال صرفه جویی کند که معادل 793 دلار صرفه جویی در قبض برق در سال است. بر اساس هزینه متوسط ​​200 دلار برای هر ماژول سیگنال ترافیک LED، ماژول سیگنال ترافیک LED قرمز می تواند هزینه اولیه خود را پس از 3 سال فقط با استفاده از برق ذخیره شده بازیابی کند و شروع به دریافت بازده اقتصادی مداوم کند. بنابراین، در حال حاضر استفاده از ماژول های اطلاعات ترافیک AlGaInLED، اگرچه ممکن است هزینه آن بالا به نظر برسد، اما همچنان در دراز مدت مقرون به صرفه است.