1970'lerde en eski GaP ve GaAsP homojunction kırmızı, sarı ve yeşil düşük ışık verimliliğine sahip LED'ler gösterge ışıklarına, dijital ve metin ekranlarına uygulandı. O andan itibaren LED, ulusal ekonominin çeşitli sektörlerini ve binlerce haneyi kapsayan havacılık, uçak, otomobil, endüstriyel uygulamalar, iletişim, tüketici ürünleri vb. gibi çeşitli uygulama alanlarına girmeye başladı. 1996 yılına gelindiğinde dünya çapında LED satışları milyarlarca dolara ulaştı. Her ne kadar LED'ler uzun yıllardır renk ve ışık verimliliği açısından sınırlı olsa da GaP ve GaAsLED'ler uzun ömürleri, yüksek güvenilirlikleri, düşük çalışma akımları, TTL ve CMOS dijital devrelerle uyumlulukları ve daha birçok avantajlarından dolayı kullanıcılar tarafından tercih edilmektedir.
Geçtiğimiz on yılda, yüksek parlaklık ve tam renk, LED malzemeleri ve cihaz teknolojisi araştırmalarında en ileri konular olmuştur. Ultra yüksek parlaklık (UHB), Candela (cd) düzeyindeki LED olarak da bilinen, 100 mcd veya daha fazla ışık yoğunluğuna sahip LED'i ifade eder. Yüksek parlaklıktaki A1GaInP ve InGaNFED'in gelişim süreci çok hızlı olup, artık geleneksel GaA1As, GaAsP ve GaP malzemelerinin ulaşamayacağı bir performans seviyesine ulaştı. 1991 yılında Japonya'dan Toshiba ve ABD'den HP, InGaA1P620nm turuncu ultra yüksek parlaklıkta LED'i geliştirdi ve 1992'de InGaA1P590nm sarı ultra yüksek parlaklıkta LED pratik kullanıma sunuldu. Aynı yıl Toshiba, 2cd normal ışık yoğunluğuna sahip InGaA1P573nm sarı yeşil ultra yüksek parlaklıkta LED'i geliştirdi. 1994 yılında Japonya'nın Nichia Corporation, InGaN450nm mavi (yeşil) ultra yüksek parlaklıkta LED'i geliştirdi. Bu noktada, renkli ekran için gereken üç ana renk olan kırmızı, yeşil, mavi ile turuncu ve sarı LED'ler Candela düzeyindeki ışık yoğunluğuna ulaşarak ultra yüksek parlaklık ve tam renkli ekran elde ederek dış mekanın tam anlamıyla aydınlık olmasını sağlar. ışık yayan tüplerin renkli gösterimi bir gerçekliktir. Ülkemizde LED'in gelişimi 1970'li yıllarda başlamış, sektör ise 1980'li yıllarda ortaya çıkmıştır. Ülke genelinde 100'den fazla işletme bulunuyor ve üreticilerin %95'i ambalajlama sonrası üretim yapıyor ve ihtiyaç duyulan çiplerin neredeyse tamamı yurt dışından ithal ediliyor. Teknolojik dönüşüm, teknolojik atılımlar, gelişmiş yabancı ekipmanların tanıtılması ve bazı önemli teknolojilere yönelik çeşitli “Beş Yıllık Planlar” aracılığıyla Çin'in LED üretim teknolojisi ileri bir adım attı.

1、 Ultra yüksek parlaklıktaki LED'in performansı:
GaAsP GaPLED ile karşılaştırıldığında, ultra yüksek parlaklıktaki kırmızı A1GaAsLED daha yüksek ışık verimliliğine sahiptir ve şeffaf düşük kontrastlı (TS) A1GaAsLED'in (640nm) ışık verimliliği, kırmızı GaAsP GaPLED'inkinden 10 kat daha fazla olan 10lm/w'ye yakındır. Ultra yüksek parlaklıktaki InGaAlPLED, GaAsP GaPLED ile aynı renkleri sağlar; bunlar arasında yeşil sarı (560 nm), açık yeşil sarı (570 nm), sarı (585 nm), açık sarı (590 nm), turuncu (605 nm) ve açık kırmızı (625 nm) bulunur. , koyu kırmızı (640 nm)). A1GaInPLED şeffaf alt katmanın ışık verimliliği diğer LED yapıları ve akkor ışık kaynaklarıyla karşılaştırıldığında, InGaAlPLED emici alt katmanın (AS) ışık verimliliği 101 m/w ve şeffaf alt katmanın (TS) ışık verimliliği 201 m/w, yani 10'dur. -590-626 nm dalga boyu aralığında GaAsP GaPLED'inkinden 20 kat daha yüksek; 560-570 dalga boyu aralığında GaAsP GaPLED'e göre 2-4 kat daha yüksektir. Ultra yüksek parlaklıktaki InGaNFED, mavi için 450-480 nm, mavi-yeşil için 500 nm ve yeşil için 520 nm dalga boyu aralığıyla mavi ve yeşil ışık sağlar; Işık verimliliği 3-151 m/w'dir. Ultra yüksek parlaklıktaki LED'lerin mevcut ışık verimliliği, filtreli akkor lambalarınkini geçmiştir ve 1 watt'tan daha düşük güce sahip akkor lambaların yerini alabilir. Üstelik LED dizileri, gücü 150 watt'ın altında olan akkor lambaların yerini alabilir. Birçok uygulama için akkor ampuller kırmızı, turuncu, yeşil ve mavi renkleri elde etmek için filtreler kullanırken, ultra yüksek parlaklıktaki LED'ler kullanıldığında aynı rengi elde etmek mümkündür. Son yıllarda, AlGaInP ve InGaN malzemelerinden yapılan ultra yüksek parlaklıktaki LED'ler, birden fazla (kırmızı, mavi, yeşil) ultra yüksek parlaklıktaki LED çipini bir araya getirerek, filtrelere ihtiyaç duymadan çeşitli renklerin elde edilmesine olanak sağladı. Kırmızı, turuncu, sarı, yeşil ve mavi dahil olmak üzere bunların ışık verimliliği akkor lambalarınkini aşmış ve ön floresan lambalarınkine yakındır. Işık parlaklığı 1000mcd'yi aştı ve bu, tüm hava koşullarında dış mekan ve tam renkli ekranın ihtiyaçlarını karşılayabilir. LED renkli geniş ekran, gökyüzünü ve okyanusu temsil edebilir ve 3D animasyon elde edebilir. Yeni nesil kırmızı, yeşil ve mavi ultra yüksek parlaklıktaki LED'ler benzeri görülmemiş bir başarıya ulaştı

2、 Ultra yüksek parlaklıkta LED uygulaması:
Araç sinyal göstergesi: Aracın dışındaki araç gösterge ışıkları esas olarak yönlendirme ışıkları, arka lambalar ve fren lambalarıdır; Otomobilin iç kısmı esas olarak çeşitli göstergeler için aydınlatma ve ekran görevi görüyor. Ultra yüksek parlaklıktaki LED, otomotiv gösterge ışıkları için geleneksel akkor lambalara kıyasla birçok avantaja sahiptir ve otomotiv endüstrisinde geniş bir pazara sahiptir. LED'ler güçlü mekanik şoklara ve titreşimlere dayanabilir. LED fren lambalarının ortalama çalışma ömrü MTBF, akkor ampullerinkinden birkaç kat daha yüksektir, bu da aracın çalışma ömrünü çok aşar. Bu nedenle LED fren lambaları bakım gerektirmeden bir bütün olarak paketlenebilir. Şeffaf alt tabaka Al GaAs ve AlInGaPLED, filtreli akkor ampullere kıyasla önemli ölçüde daha yüksek ışık verimliliğine sahip olup, LED fren lambalarının ve dönüş sinyallerinin daha düşük sürüş akımlarında, genellikle akkor ampullerin yalnızca 1/4'ünde çalışmasına olanak tanır ve böylece arabaların gidebileceği mesafeyi azaltır. Daha düşük elektrik gücü aynı zamanda otomobilin dahili kablolama sisteminin hacmini ve ağırlığını da azaltabilir, aynı zamanda entegre LED sinyal lambalarının dahili sıcaklık artışını da azaltarak lensler ve muhafazalar için daha düşük sıcaklık direncine sahip plastiklerin kullanılmasına olanak tanır. LED fren lambalarının tepki süresi 100ns'dir, bu da akkor lambalardan daha kısadır, sürücülere daha fazla tepki süresi bırakır ve sürüş güvenliğini artırır. Aracın dış gösterge ışıklarının aydınlatması ve rengi açıkça tanımlanmıştır. Arabaların iç aydınlatma ekranı, harici sinyal ışıkları gibi ilgili devlet daireleri tarafından kontrol edilmese de, araba üreticilerinin LED'lerin rengi ve aydınlatması için gereksinimleri vardır. GaPLED uzun süredir otomobillerde kullanılıyor ve ultra yüksek parlaklıktaki AlGaInP ve InGaNFED, renk ve aydınlatma açısından üreticilerin gereksinimlerini karşılama yetenekleri nedeniyle otomobillerdeki daha fazla akkor ampulün yerini alacak. Fiyat açısından bakıldığında, LED ışıklar akkor ışıklara kıyasla hala nispeten pahalı olsa da, bir bütün olarak iki sistem arasında fiyat açısından önemli bir fark yok. Ultra yüksek parlaklıktaki TSAlGaAs ve AlGaInP LED'lerin pratik olarak geliştirilmesiyle birlikte fiyatlar son yıllarda sürekli düşüyor ve bu düşüşün boyutu gelecekte daha da büyük olacak.

Trafik sinyali göstergesi: Trafik sinyal lambaları, uyarı lambaları ve sinyal lambaları için akkor lambalar yerine ultra yüksek parlaklıktaki LED'lerin kullanılması, geniş bir pazar ve hızla artan taleple birlikte artık tüm dünyaya yayıldı. ABD Ulaştırma Bakanlığı'nın 1994 yılındaki istatistiklerine göre, Amerika Birleşik Devletleri'nde trafik sinyallerinin yerleştirildiği 260.000 kavşak vardı ve her kavşakta en az 12 kırmızı, sarı ve mavi-yeşil trafik sinyali olması gerekiyor. Birçok kavşakta ayrıca yolun karşı tarafına geçmek için ek geçiş işaretleri ve yaya geçidi uyarı ışıkları bulunur. Bu sayede her kavşakta 20 adet trafik ışığı bulunabiliyor ve bunların aynı anda yanması gerekiyor. Amerika Birleşik Devletleri'nde yaklaşık 135 milyon trafik ışığının olduğu sonucuna varılabilir. Şu anda, geleneksel akkor lambaların yerine ultra yüksek parlaklıktaki LED'lerin kullanılması, güç kaybının azaltılmasında önemli sonuçlar elde etmiştir. Japonya, trafik ışıklarında yılda yaklaşık 1 milyon kilowatt elektrik tüketiyor ve akkor ampulleri ultra yüksek parlaklıktaki LED'lerle değiştirdikten sonra elektrik tüketimi orijinalinin yalnızca %12'si oluyor.
Her ülkenin yetkili makamları, trafik sinyal ışıkları için, sinyalin rengini, minimum aydınlatma yoğunluğunu, ışının mekansal dağılım modelini ve kurulum ortamının gerekliliklerini belirten ilgili düzenlemeleri oluşturmalıdır. Her ne kadar bu gereksinimler akkor ampullere dayalı olsa da, genel olarak şu anda kullanılan ultra yüksek parlaklıktaki LED trafik sinyal lambalarına da uygulanabilir. Akkor lambalarla karşılaştırıldığında LED trafik ışıkları, genellikle 10 yıla kadar daha uzun bir çalışma ömrüne sahiptir. Zorlu dış ortamların etkisi göz önüne alındığında beklenen kullanım ömrünün 5-6 yıla düşürülmesi gerekmektedir. Şu anda, ultra yüksek parlaklıktaki AlGaInP kırmızı, turuncu ve sarı LED'ler sanayileşmiştir ve nispeten ucuzdur. Geleneksel kırmızı akkor trafik sinyal başlıklarının yerine kırmızı ultra yüksek parlaklıktaki LED'lerden oluşan modüller kullanılırsa, kırmızı akkor lambaların ani arızalanmasının güvenlik üzerindeki etkisi en aza indirilebilir. Tipik bir LED trafik sinyal modülü, birkaç set bağlı LED ışıktan oluşur. Örnek olarak 12 inç kırmızı LED trafik sinyal modülünü ele alırsak, 3-9 takım bağlı LED ışıkta, her setteki bağlı LED ışık sayısı 70-75'tir (toplam 210-675 LED ışık). Bir LED ışığı arızalandığında, yalnızca bir sinyal kümesini etkileyecektir ve kalan kümeler, tüm sinyal kafasının arızalanmasına neden olmadan orijinalin 2/3'üne (%67) veya 8/9'una (%89) azaltılacaktır. akkor lambalar gibi.
LED trafik sinyal modülleriyle ilgili temel sorun, üretim maliyetinin hala nispeten yüksek olmasıdır. 12 inçlik TS AlGaAs kırmızı LED trafik sinyal modülünü örnek alırsak, ilk kez 1994 yılında 350$ maliyetle uygulanmıştır. 1996 yılına gelindiğinde, daha iyi performansa sahip 12 inç AlGaInP LED trafik sinyal modülünün maliyeti 200 dolardı.

Yakın gelecekte InGaN mavi-yeşil LED trafik sinyal modüllerinin fiyatının AlGaInP ile karşılaştırılabilir olması bekleniyor. Akkor trafik sinyal başlıklarının maliyeti düşük olmasına rağmen çok fazla elektrik tüketirler. 12 inç çapında akkor trafik sinyal kafasının güç tüketimi 150W, yol ve kaldırımdan geçen trafik uyarı ışığının güç tüketimi ise 67W'tır. Hesaplamalara göre her kavşaktaki akkor sinyal ışıklarının yıllık enerji tüketimi 18133KWh olup, bu da yıllık 1450 dolarlık elektrik faturasına eşdeğerdir; Bununla birlikte, LED trafik sinyal modülleri, her biri 8-12 inç kırmızı LED trafik sinyal modülü sırasıyla 15W ve 20W elektrik tüketen, enerji açısından oldukça verimlidir. Sadece 9W güç tüketimi ile kavşaklardaki LED tabelalar ok tuşlarıyla görüntülenebilmektedir. Hesaplamalara göre, her bir kavşak yılda 9916KWh elektrik tasarrufu sağlayabilecek, bu da yılda 793$ elektrik faturası tasarrufuna eşdeğer olacaktır. LED trafik sinyal modülü başına ortalama 200 ABD doları tutarındaki maliyet esas alındığında, kırmızı LED trafik sinyal modülü, yalnızca tasarruf edilen elektriği kullanarak 3 yıl sonra ilk maliyetini geri kazanabilir ve sürekli ekonomik getiri almaya başlar. Bu nedenle şu anda AlGaInLED trafik bilgi modüllerini kullanmak, her ne kadar maliyeti yüksek gibi görünse de uzun vadede hala uygun maliyetlidir.