Najwcześniejsze czerwone, żółte i zielone diody LED z homozłączem GaP i GaAsP o niskiej skuteczności świetlnej z lat 70. XX wieku zostały zastosowane w lampkach kontrolnych, wyświetlaczach cyfrowych i tekstowych. Od tego czasu diody LED zaczęły pojawiać się w różnych obszarach zastosowań, w tym w lotnictwie, samolotach, samochodach, zastosowaniach przemysłowych, komunikacji, produktach konsumenckich itp., obejmując różne sektory gospodarki narodowej i tysiące gospodarstw domowych. Do 1996 roku sprzedaż diod LED na całym świecie osiągnęła miliardy dolarów. Chociaż diody LED były przez wiele lat ograniczane pod względem koloru i skuteczności świetlnej, użytkownicy preferują diody GaP i GaAsLED ze względu na ich długą żywotność, wysoką niezawodność, niski prąd roboczy, kompatybilność z obwodami cyfrowymi TTL i CMOS oraz wiele innych zalet.
W ostatniej dekadzie wysoka jasność i pełny kolor stały się najnowocześniejszymi tematami w badaniach nad materiałami LED i technologią urządzeń. Ultrawysoka jasność (UHB) odnosi się do diod LED o natężeniu światła 100 mcd lub więcej, znanych również jako diody LED na poziomie Candela (cd). Postęp w rozwoju wysokiej jasności A1GaInP i InGaNFED jest bardzo szybki i obecnie osiągnął poziom wydajności, którego nie mogą osiągnąć konwencjonalne materiały GaA1As, GaAsP i GaP. W 1991 roku japońska firma Toshiba i HP ze Stanów Zjednoczonych opracowały pomarańczową diodę LED o bardzo wysokiej jasności InGaA1P620nm, a w 1992 roku wprowadzono do praktycznego użytku żółtą diodę LED InGaA1P590nm o ultrawysokiej jasności. W tym samym roku firma Toshiba opracowała żółto-zieloną diodę LED InGaA1P573nm o bardzo wysokiej jasności i normalnym natężeniu światła 2 cd. W 1994 roku japońska firma Nichia Corporation opracowała niebieską (zieloną) diodę LED InGaN450nm o ultrawysokiej jasności. W tym momencie trzy podstawowe kolory wymagane do wyświetlania kolorowego – czerwona, zielona, ​​niebieska, a także pomarańczowa i żółta dioda LED – osiągnęły natężenie światła na poziomie Candeli, osiągając ultrawysoką jasność i pełnokolorowy wyświetlacz, dzięki czemu na zewnątrz jest w pełni kolorowy wyświetlacz lamp elektroluminescencyjnych stał się rzeczywistością. Rozwój diod LED w naszym kraju rozpoczął się w latach 70. XX wieku, a przemysł pojawił się w latach 80. XX wieku. W całym kraju działa ponad 100 przedsiębiorstw, z czego 95% producentów zajmuje się produkcją opakowań końcowych, a prawie wszystkie wymagane chipy są importowane z zagranicy. Dzięki kilku „planom pięcioletnim” transformacji technologicznej, przełomom technologicznym, wprowadzeniu zaawansowanego sprzętu zagranicznego i niektórym kluczowym technologiom, chińska technologia produkcji diod LED zrobiła krok naprzód.

1. Wydajność diody LED o bardzo wysokiej jasności:
W porównaniu z GaAsP GaPLED, czerwona A1GaAsLED o ultrawysokiej jasności ma wyższą skuteczność świetlną, a skuteczność świetlna przezroczystej A1GaAsLED o niskim kontraście (TS) o niskim kontraście (640nm) jest bliska 10lm/w, czyli 10 razy większa niż czerwona GaAsP GaPLED. Ultrawysoka jasność InGaAlPLED zapewnia te same kolory co GaAsP GaPLED, w tym: zielony żółty (560 nm), jasnozielony żółty (570 nm), żółty (585 nm), jasnożółty (590 nm), pomarańczowy (605 nm) i jasnoczerwony (625 nm) , głęboka czerwień (640nm)). Porównując skuteczność świetlną podłoża przezroczystego A1GaInPLED z innymi strukturami LED i żarowymi źródłami światła, skuteczność świetlna podłoża pochłaniającego (AS) InGaAlPLED wynosi 101m/w, a skuteczność świetlna podłoża przezroczystego (TS) wynosi 201m/w, co stanowi 10 -20 razy większa niż GaAsP GaPLED w zakresie długości fal 590-626nm; W zakresie długości fal 560-570 jest 2-4 razy większa niż GaAsP GaPLED. Ultrawysoka jasność InGaNFED zapewnia światło niebieskie i zielone o zakresie długości fal 450–480 nm dla koloru niebieskiego, 500 nm dla niebiesko-zielonego i 520 nm dla koloru zielonego; Jej skuteczność świetlna wynosi 3-151m/w. Obecna skuteczność świetlna diod LED o ultrawysokiej jasności przewyższa skuteczność żarówek z filtrami i może zastąpić żarówki o mocy mniejszej niż 1 wat. Ponadto tablice LED mogą zastąpić lampy żarowe o mocy mniejszej niż 150 watów. W wielu zastosowaniach żarówki żarowe wykorzystują filtry w celu uzyskania kolorów czerwonego, pomarańczowego, zielonego i niebieskiego, podczas gdy diody LED o ultrawysokiej jasności pozwalają uzyskać ten sam kolor. W ostatnich latach diody LED o ultrawysokiej jasności wykonane z materiałów AlGaInP i InGaN połączyły ze sobą wiele (czerwony, niebieski, zielony) chipów LED o ultrawysokiej jasności, umożliwiając uzyskanie różnych kolorów bez konieczności stosowania filtrów. Uwzględniając kolor czerwony, pomarańczowy, żółty, zielony i niebieski, ich skuteczność świetlna przekracza skuteczność lamp żarowych i jest zbliżona do przednich lamp fluorescencyjnych. Jasność świetlna przekroczyła 1000 mcd, co może zaspokoić potrzeby pełnokolorowego wyświetlacza zewnętrznego na każdą pogodę. Duży kolorowy ekran LED może przedstawiać niebo i ocean oraz osiągać animację 3D. Nowa generacja czerwonych, zielonych i niebieskich diod LED o ultrawysokiej jasności osiągnęła niespotykane dotąd osiągnięcie

2. Zastosowanie diody LED o bardzo wysokiej jasności:
Wskazanie sygnału samochodowego: Kontrolki samochodowe na zewnątrz samochodu to głównie światła kierunkowskazów, światła tylne i światła hamowania; Wnętrze samochodu służy głównie jako oświetlenie i wyświetlacz różnych instrumentów. Dioda LED o ultrawysokiej jasności ma wiele zalet w porównaniu z tradycyjnymi żarówkami do kierunkowskazów samochodowych i ma szeroki rynek w przemyśle motoryzacyjnym. Diody LED są odporne na silne wstrząsy mechaniczne i wibracje. Średni czas użytkowania MTBF świateł stopu LED jest o kilka rzędów wielkości wyższy niż w przypadku żarówek, znacznie przekraczając żywotność samego samochodu. Dlatego światła stopu LED można pakować jako całość bez konieczności konserwacji. Przezroczyste podłoże Al GaAs i AlInGaPLED mają znacznie wyższą skuteczność świetlną w porównaniu do żarówek z filtrami, dzięki czemu diodowe światła stopu i kierunkowskazy działają przy niższych prądach jazdy, zwykle tylko 1/4 żarówek, zmniejszając w ten sposób odległość, jaką mogą pokonać samochody. Niższa moc elektryczna może również zmniejszyć objętość i wagę wewnętrznego układu okablowania samochodu, a jednocześnie zmniejszyć wzrost temperatury wewnętrznej zintegrowanych świateł sygnalizacyjnych LED, umożliwiając zastosowanie tworzyw sztucznych o niższej odporności temperaturowej w soczewkach i obudowach. Czas reakcji świateł stopu LED wynosi 100 ns, czyli jest krótszy niż w przypadku świateł żarowych, co zapewnia kierowcy dłuższy czas reakcji i poprawia bezpieczeństwo jazdy. Jasność i kolor zewnętrznych kierunkowskazów samochodu są wyraźnie określone. Chociaż wewnętrzne oświetlenie samochodów nie jest kontrolowane przez odpowiednie departamenty rządowe, podobnie jak zewnętrzne światła sygnalizacyjne, producenci samochodów mają wymagania dotyczące koloru i oświetlenia diod LED. GaPLED jest od dawna stosowany w samochodach, a AlGaInP i InGaNFED o ultrawysokiej jasności zastąpią coraz więcej żarówek w samochodach ze względu na ich zdolność do spełnienia wymagań producentów w zakresie koloru i oświetlenia. Z punktu widzenia ceny, chociaż lampy LED są nadal stosunkowo drogie w porównaniu do żarówek, nie ma znaczącej różnicy w cenie pomiędzy obydwoma systemami jako całością. Wraz z praktycznym rozwojem diod LED TSAlGaA i AlGaInP o ultrawysokiej jasności, ceny w ostatnich latach stale spadają, a skala spadku będzie jeszcze większa w przyszłości.

Wskazanie sygnalizacji świetlnej: Stosowanie diod LED o bardzo wysokiej jasności zamiast żarówek w sygnalizacji świetlnej, światłach ostrzegawczych i znakach świetlnych jest obecnie rozpowszechnione na całym świecie, z szerokim rynkiem i szybko rosnącym popytem. Według statystyk Departamentu Transportu Stanów Zjednoczonych z 1994 r. w Stanach Zjednoczonych było 260 000 skrzyżowań, na których zainstalowano sygnalizację świetlną, a na każdym skrzyżowaniu musi znajdować się co najmniej 12 czerwonych, żółtych i niebiesko-zielonych sygnałów drogowych. Na wielu skrzyżowaniach znajdują się również dodatkowe znaki przejścia i światła ostrzegawcze na przejściach dla pieszych, umożliwiające przejście przez jezdnię. W ten sposób na każdym skrzyżowaniu może znajdować się 20 sygnalizacji świetlnych, które muszą świecić jednocześnie. Można wywnioskować, że w Stanach Zjednoczonych jest około 135 milionów sygnalizacji świetlnych. Obecnie zastosowanie diod LED o ultrawysokiej jasności w celu zastąpienia tradycyjnych lamp żarowych pozwoliło osiągnąć znaczące wyniki w zakresie ograniczenia strat mocy. Japonia zużywa na sygnalizacji świetlnej około 1 miliona kilowatów energii elektrycznej rocznie, a po wymianie żarówek na diody LED o ultrawysokiej jasności jej zużycie energii elektrycznej wynosi zaledwie 12% pierwotnego zużycia.
Właściwe władze każdego kraju muszą ustanowić odpowiednie przepisy dotyczące sygnalizacji świetlnej, określając kolor sygnału, minimalne natężenie oświetlenia, rozkład przestrzenny wiązki oraz wymagania dotyczące środowiska instalacji. Chociaż wymagania te dotyczą żarówek, mają one ogólne zastosowanie do obecnie stosowanych świateł sygnalizacyjnych LED o bardzo wysokiej jasności. W porównaniu z żarówkami, sygnalizacja świetlna LED ma dłuższą żywotność, zwykle do 10 lat. Biorąc pod uwagę wpływ trudnych warunków zewnętrznych, oczekiwaną żywotność należy skrócić do 5-6 lat. Obecnie czerwone, pomarańczowe i żółte diody LED AlGaInP o bardzo wysokiej jasności zostały uprzemysłowione i są stosunkowo niedrogie. Jeśli zamiast tradycyjnych głowic sygnalizacyjnych z czerwonymi żarówkami zostaną użyte moduły składające się z czerwonych diod LED o bardzo wysokiej jasności, można zminimalizować wpływ na bezpieczeństwo spowodowany nagłą awarią czerwonych żarówek. Typowy moduł sygnalizacji świetlnej LED składa się z kilku zestawów połączonych ze sobą świateł LED. Biorąc za przykład 12-calowy moduł czerwonej sygnalizacji świetlnej LED, w 3-9 zestawach podłączonych świateł LED liczba podłączonych świateł LED w każdym zestawie wynosi 70-75 (w sumie 210-675 świateł LED). Kiedy jedna dioda LED ulegnie awarii, wpłynie to tylko na jeden zestaw sygnałów, a pozostałe zestawy zostaną zredukowane do 2/3 (67%) lub 8/9 (89%) oryginału, bez powodowania awarii całej głowicy sygnalizacyjnej jak żarówki.
Głównym problemem związanym z modułami sygnalizacji świetlnej LED jest to, że koszt produkcji jest nadal stosunkowo wysoki. Biorąc za przykład 12-calowy moduł sygnalizacji świetlnej z czerwoną diodą LED TS AlGaAs, zastosowano go po raz pierwszy w 1994 r., a jego koszt wyniósł 350 dolarów. Do 1996 roku 12-calowy moduł sygnalizacji świetlnej LED AlGaInP o lepszej wydajności kosztował 200 dolarów.

Oczekuje się, że w najbliższej przyszłości cena modułów sygnalizacji świetlnej LED niebiesko-zielonych InGaN będzie porównywalna z ceną AlGaInP. Chociaż koszt żarowych sygnalizatorów drogowych jest niski, zużywają one dużo energii elektrycznej. Pobór mocy żarówki sygnalizacyjnej o średnicy 12 cali wynosi 150 W, a pobór mocy światła ostrzegawczego przechodzącego przez ulicę i chodnik wynosi 67 W. Według obliczeń roczne zużycie energii przez żarówki sygnalizacyjne na każdym skrzyżowaniu wynosi 18133 kWh, co odpowiada rocznemu rachunkowi za prąd w wysokości 1450 dolarów; Jednakże moduły sygnalizacji świetlnej LED są bardzo energooszczędne, a każdy 8-12-calowy moduł czerwonej sygnalizacji świetlnej LED zużywa odpowiednio 15 W i 20 W energii elektrycznej. Znaki LED na skrzyżowaniach można wyświetlać za pomocą przełączników ze strzałkami, przy poborze mocy zaledwie 9W. Według obliczeń każde skrzyżowanie może zaoszczędzić 9916 kWh energii elektrycznej rocznie, co odpowiada oszczędności 793 dolarów na rachunkach za energię elektryczną rocznie. Przyjmując, że średni koszt modułu sygnalizacji świetlnej LED wynosi 200 USD, moduł sygnalizacji świetlnej LED w kolorze czerwonym może zwrócić początkowy koszt po 3 latach, wykorzystując wyłącznie zaoszczędzoną energię elektryczną, i zacznie przynosić ciągłe zyski ekonomiczne. Dlatego też obecnie stosowane moduły informacji o ruchu drogowym AlGaInLED, choć koszt może wydawać się wysoki, w dłuższej perspektywie nadal są opłacalne.