GaP dan GaAsP homojunction merah, kuning dan hijau LED kecekapan rendah bercahaya rendah yang terawal pada tahun 1970-an telah digunakan pada lampu penunjuk, paparan digital dan teks. Sejak itu, LED mula memasuki pelbagai bidang aplikasi, termasuk aeroangkasa, pesawat, kereta, aplikasi perindustrian, komunikasi, produk pengguna, dll., meliputi pelbagai sektor ekonomi negara dan beribu-ribu isi rumah. Menjelang tahun 1996, jualan LED di seluruh dunia telah mencecah berbilion dolar. Walaupun LED telah dihadkan oleh warna dan kecekapan bercahaya selama bertahun-tahun, GaP dan GaAsLED telah digemari oleh pengguna kerana jangka hayatnya yang panjang, kebolehpercayaan yang tinggi, arus operasi yang rendah, keserasian dengan litar digital TTL dan CMOS, dan banyak kelebihan lain.
Dalam dekad yang lalu, kecerahan tinggi dan warna penuh telah menjadi topik canggih dalam penyelidikan bahan LED dan teknologi peranti. Kecerahan ultra tinggi (UHB) merujuk kepada LED dengan keamatan bercahaya 100mcd atau lebih, juga dikenali sebagai LED tahap Candela (cd). Kemajuan pembangunan A1GaInP dan InGaNFED kecerahan tinggi adalah sangat pesat, dan kini telah mencapai tahap prestasi yang tidak dapat dicapai oleh bahan konvensional GaA1As, GaAsP dan GaP. Pada tahun 1991, Toshiba dari Jepun dan HP dari Amerika Syarikat membangunkan LED kecerahan ultra-tinggi oren InGaA1P620nm, dan pada tahun 1992, LED kecerahan ultra-tinggi kuning InGaA1P590nm telah digunakan secara praktikal. Pada tahun yang sama, Toshiba membangunkan InGaA1P573nm kuning hijau kecerahan ultra-tinggi LED dengan keamatan cahaya biasa 2cd. Pada tahun 1994, Nichia Corporation Jepun membangunkan LED kecerahan ultra tinggi biru (hijau) InGaN450nm. Pada ketika ini, tiga warna utama yang diperlukan untuk paparan warna, merah, hijau, biru, serta LED oren dan kuning, semuanya telah mencapai keamatan cahaya tahap Candela, mencapai kecerahan ultra tinggi dan paparan warna penuh, menjadikan luaran penuh- paparan warna tiub pemancar cahaya menjadi realiti. Pembangunan LED di negara kita bermula pada tahun 1970-an, dan industri ini muncul pada tahun 1980-an. Terdapat lebih daripada 100 perusahaan di seluruh negara, dengan 95% pengilang terlibat dalam pengeluaran pos pembungkusan, dan hampir semua cip yang diperlukan diimport dari luar negara. Melalui beberapa "Rancangan Lima Tahun" untuk transformasi teknologi, penemuan teknologi, pengenalan peralatan asing termaju dan beberapa teknologi utama, teknologi pengeluaran LED China telah mengorak langkah ke hadapan.

1、 Prestasi LED kecerahan ultra tinggi:
Berbanding dengan GaAsP GaPLED, kecerahan ultra tinggi merah A1GaAsLED mempunyai kecekapan bercahaya yang lebih tinggi, dan kecekapan bercahaya kontras rendah telus (TS) A1GaAsLED (640nm) adalah hampir kepada 10lm/w, iaitu 10 kali lebih besar daripada GaPLED GaAsP merah. InGaAlPLED kecerahan ultra tinggi memberikan warna yang sama seperti GaAsP GaPLED, termasuk: kuning hijau (560nm), kuning hijau muda (570nm), kuning (585nm), kuning muda (590nm), oren (605nm) dan merah muda (625nm). , merah pekat (640nm)). Membandingkan kecekapan bercahaya substrat lutsinar A1GaInPLED dengan struktur LED lain dan sumber cahaya pijar, kecekapan bercahaya substrat menyerap (AS) InGaAlPLED ialah 101m/w, dan kecekapan bercahaya substrat lutsinar (TS) ialah 201m/w, iaitu 10 -20 kali lebih tinggi daripada GaAsP GaPLED dalam julat panjang gelombang 590-626nm; Dalam julat panjang gelombang 560-570, ia adalah 2-4 kali lebih tinggi daripada GaAsP GaPLED. InGaNFED kecerahan ultra tinggi memberikan cahaya biru dan hijau, dengan julat panjang gelombang 450-480nm untuk biru, 500nm untuk biru-hijau, dan 520nm untuk hijau; Kecekapan bercahayanya ialah 3-151m/w. Kecekapan bercahaya semasa LED kecerahan ultra tinggi telah mengatasi lampu pijar dengan penapis, dan boleh menggantikan lampu pijar dengan kuasa kurang daripada 1 watt. Selain itu, tatasusunan LED boleh menggantikan lampu pijar dengan kuasa kurang daripada 150 watt. Untuk kebanyakan aplikasi, mentol pijar menggunakan penapis untuk mendapatkan warna merah, oren, hijau dan biru, manakala menggunakan LED kecerahan ultra tinggi boleh mencapai warna yang sama. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, LED kecerahan ultra tinggi yang diperbuat daripada bahan AlGaInP dan InGaN telah menggabungkan berbilang cip LED kecerahan ultra tinggi (merah, biru, hijau) bersama-sama, membolehkan pelbagai warna tanpa memerlukan penapis. Termasuk merah, oren, kuning, hijau dan biru, kecekapan bercahaya mereka telah melebihi daripada lampu pijar dan hampir dengan lampu pendarfluor hadapan. Kecerahan bercahaya telah melebihi 1000mcd, yang boleh memenuhi keperluan paparan luar semua cuaca dan warna penuh. Skrin besar warna LED boleh mewakili langit dan lautan, dan mencapai animasi 3D. Generasi baharu LED kecerahan ultra tinggi merah, hijau dan biru telah mencapai pencapaian yang tidak pernah berlaku sebelum ini

2、 Penggunaan LED kecerahan ultra tinggi:
Petunjuk isyarat kereta: Lampu penunjuk kereta di bahagian luar kereta adalah terutamanya lampu arah, lampu belakang dan lampu brek; Bahagian dalam kereta terutamanya berfungsi sebagai pencahayaan dan paparan untuk pelbagai instrumen. LED kecerahan ultra tinggi mempunyai banyak kelebihan berbanding lampu pijar tradisional untuk lampu penunjuk automotif, dan mempunyai pasaran yang luas dalam industri automotif. LED boleh menahan kejutan mekanikal dan getaran yang kuat. Purata hayat kerja MTBF lampu brek LED adalah beberapa urutan magnitud lebih tinggi daripada mentol pijar, jauh melebihi hayat kerja kereta itu sendiri. Oleh itu, lampu brek LED boleh dibungkus secara keseluruhan tanpa mengambil kira penyelenggaraan. Substrat lutsinar Al GaAs dan AlInGaPLED mempunyai kecekapan bercahaya yang jauh lebih tinggi berbanding mentol pijar dengan penapis, membolehkan lampu brek LED dan isyarat belok beroperasi pada arus pemanduan yang lebih rendah, biasanya hanya 1/4 daripada mentol pijar, dengan itu mengurangkan jarak yang boleh dilalui oleh kereta. Kuasa elektrik yang lebih rendah juga boleh mengurangkan kelantangan dan berat sistem pendawaian dalaman kereta, sementara juga mengurangkan kenaikan suhu dalaman lampu isyarat LED bersepadu, membolehkan penggunaan plastik dengan rintangan suhu yang lebih rendah untuk kanta dan perumah. Masa tindak balas lampu brek LED ialah 100ns, yang lebih pendek daripada lampu pijar, meninggalkan lebih banyak masa tindak balas untuk pemandu dan meningkatkan keselamatan pemanduan. Pencahayaan dan warna lampu penunjuk luaran kereta ditakrifkan dengan jelas. Walaupun paparan lampu dalaman kereta tidak dikawal oleh jabatan kerajaan yang berkaitan seperti lampu isyarat luaran, pengeluar kereta mempunyai keperluan untuk warna dan pencahayaan LED. GaPLED telah lama digunakan dalam kereta, dan kecerahan ultra tinggi AlGaInP dan InGaNFED akan menggantikan lebih banyak mentol pijar dalam kereta kerana keupayaannya untuk memenuhi keperluan pengeluar dari segi warna dan pencahayaan. Dari perspektif harga, walaupun lampu LED masih agak mahal berbanding lampu pijar, tidak terdapat perbezaan harga yang ketara antara kedua-dua sistem secara keseluruhan. Dengan pembangunan praktikal TSAlGaAs kecerahan ultra tinggi dan LED AlGaInP, harga telah terus menurun sejak beberapa tahun kebelakangan ini, dan magnitud penurunan akan menjadi lebih besar pada masa hadapan.

Petunjuk isyarat trafik: Menggunakan LED kecerahan ultra tinggi dan bukannya lampu pijar untuk lampu isyarat isyarat, lampu amaran dan lampu tanda kini telah tersebar ke seluruh dunia, dengan pasaran yang luas dan permintaan yang semakin meningkat. Menurut statistik daripada Jabatan Pengangkutan AS pada tahun 1994, terdapat 260000 persimpangan di Amerika Syarikat di mana isyarat lalu lintas dipasang, dan setiap persimpangan mesti mempunyai sekurang-kurangnya 12 isyarat lalu lintas merah, kuning dan biru-hijau. Banyak persimpangan juga mempunyai tanda peralihan tambahan dan lampu amaran lintasan pejalan kaki untuk melintas jalan. Dengan cara ini, terdapat 20 lampu isyarat di setiap persimpangan, dan ia mesti menyala serentak. Ia boleh disimpulkan bahawa terdapat kira-kira 135 juta lampu isyarat di Amerika Syarikat. Pada masa ini, penggunaan LED kecerahan ultra tinggi untuk menggantikan lampu pijar tradisional telah mencapai hasil yang ketara dalam mengurangkan kehilangan kuasa. Jepun menggunakan kira-kira 1 juta kilowatt elektrik setahun pada lampu isyarat, dan selepas menggantikan mentol pijar dengan LED kecerahan ultra tinggi, penggunaan elektriknya hanya 12% daripada yang asal.
Pihak berkuasa yang berwibawa bagi setiap negara mesti menetapkan peraturan yang sepadan untuk lampu isyarat trafik, menyatakan warna isyarat, keamatan pencahayaan minimum, corak pengedaran spatial rasuk, dan keperluan untuk persekitaran pemasangan. Walaupun keperluan ini adalah berdasarkan mentol pijar, ia biasanya digunakan pada lampu isyarat isyarat LED kecerahan ultra tinggi yang digunakan pada masa ini. Berbanding dengan lampu pijar, lampu isyarat LED mempunyai hayat kerja yang lebih lama, secara amnya sehingga 10 tahun. Memandangkan kesan persekitaran luar yang keras, jangka hayat yang dijangka harus dikurangkan kepada 5-6 tahun. Pada masa ini, kecerahan ultra tinggi AlGaInP merah, oren dan LED kuning telah diindustrikan dan agak murah. Jika modul yang terdiri daripada LED kecerahan ultra-tinggi merah digunakan untuk menggantikan kepala isyarat trafik pijar merah tradisional, kesan ke atas keselamatan yang disebabkan oleh kegagalan lampu pijar merah secara tiba-tiba boleh diminimumkan. Modul isyarat trafik LED biasa terdiri daripada beberapa set lampu LED yang disambungkan. Mengambil modul isyarat trafik LED merah 12 inci sebagai contoh, dalam 3-9 set lampu LED yang disambungkan, bilangan lampu LED yang disambungkan dalam setiap set ialah 70-75 (jumlah 210-675 lampu LED). Apabila satu lampu LED gagal, ia hanya akan menjejaskan satu set isyarat, dan set selebihnya akan dikurangkan kepada 2/3 (67%) atau 8/9 (89%) daripada yang asal, tanpa menyebabkan keseluruhan kepala isyarat gagal. seperti lampu pijar.
Masalah utama dengan modul isyarat trafik LED ialah kos pembuatan masih agak tinggi. Mengambil contoh modul isyarat trafik LED merah TS AlGaAs 12 inci, ia mula digunakan pada tahun 1994 dengan kos $350. Menjelang tahun 1996, modul isyarat trafik LED AlGaInP 12 inci dengan prestasi yang lebih baik mempunyai kos sebanyak $200.

Dijangkakan dalam masa terdekat, harga modul isyarat trafik LED biru-hijau InGaN akan setanding dengan AlGaInP. Walaupun kos kepala isyarat lalu lintas pijar adalah rendah, ia menggunakan banyak tenaga elektrik. Penggunaan kuasa kepala isyarat trafik pijar berdiameter 12 inci ialah 150W, dan penggunaan kuasa lampu amaran trafik yang melintasi jalan dan kaki lima ialah 67W. Mengikut pengiraan, penggunaan kuasa tahunan lampu isyarat pijar di setiap persimpangan ialah 18133KWh, bersamaan dengan bil elektrik tahunan sebanyak $1450; Walau bagaimanapun, modul isyarat trafik LED adalah sangat cekap tenaga, dengan setiap modul isyarat trafik LED merah 8-12 inci menggunakan 15W dan 20W elektrik masing-masing. Tanda-tanda LED di persimpangan boleh dipaparkan dengan suis anak panah, dengan penggunaan kuasa hanya 9W. Mengikut pengiraan, setiap persimpangan boleh menjimatkan 9916KWh elektrik setahun, bersamaan dengan menjimatkan $793 dalam bil elektrik setahun. Berdasarkan kos purata $200 bagi setiap modul isyarat trafik LED, modul isyarat trafik LED merah boleh memulihkan kos awalnya selepas 3 tahun hanya menggunakan tenaga elektrik yang dijimatkan, dan mula menerima pulangan ekonomi yang berterusan. Oleh itu, pada masa ini menggunakan modul maklumat trafik AlGaInLED, walaupun kosnya mungkin kelihatan tinggi, masih kos efektif dalam jangka masa panjang.