1970-yillardagi eng qadimgi GaP va GaAsP gomojunction qizil, sariq va yashil past yorug'lik samaradorligi LEDlar indikator chiroqlari, raqamli va matnli displeylarga qo'llanilgan. O'shandan beri LED milliy iqtisodiyotning turli tarmoqlarini va minglab uy xo'jaliklarini qamrab olgan aerokosmik, samolyotlar, avtomobillar, sanoat ilovalari, aloqa, iste'mol mahsulotlari va boshqalarni o'z ichiga olgan turli xil dastur sohalariga kira boshladi. 1996 yilga kelib, butun dunyo bo'ylab LED sotuvi milliardlab dollarga yetdi. Ko'p yillar davomida LEDlar rang va yorug'lik samaradorligi bilan cheklangan bo'lsa-da, GaP va GaAsLED'lar uzoq umr ko'rish muddati, yuqori ishonchliligi, past ish oqimi, TTL va CMOS raqamli sxemalari bilan mosligi va boshqa ko'plab afzalliklari tufayli foydalanuvchilar tomonidan ma'qullangan.
So'nggi o'n yil ichida yuqori yorqinlik va to'liq rangli LED materiallari va qurilma texnologiyasini tadqiq qilishda eng zamonaviy mavzular bo'ldi. Ultra yuqori yorqinlik (UHB) yorug'lik intensivligi 100 mcd yoki undan ko'p bo'lgan LEDni anglatadi, shuningdek, Candela (cd) darajasidagi LED sifatida ham tanilgan. Yuqori yorqinlikdagi A1GaInP va InGaNFED ning rivojlanishi juda tez va hozirda GaA1As, GaAsP va GaP an'anaviy materiallari erisha olmaydigan ishlash darajasiga yetdi. 1991 yilda Yaponiyaning Toshiba va Amerika Qo'shma Shtatlarining HP kompaniyalari InGaA1P620nm to'q sariq rangli ultra yuqori yorqinlikdagi LEDni ishlab chiqdi va 1992 yilda InGaA1P590nm sariq ultra yuqori yorqinlikdagi LED amaliy foydalanishga topshirildi. Xuddi shu yili Toshiba InGaA1P573nm sariq yashil ultra yuqori yorqinlikdagi LEDni normal yorug'lik intensivligi 2cd ni ishlab chiqdi. 1994 yilda Yaponiyaning Nichia korporatsiyasi InGaN450nm ko'k (yashil) ultra yuqori yorqinlikdagi LEDni ishlab chiqdi. Hozirgi vaqtda rangli displey uchun zarur bo'lgan uchta asosiy rang, qizil, yashil, ko'k, shuningdek, to'q sariq va sariq LEDlarning barchasi Candela darajasidagi yorug'lik intensivligiga etib, ultra yuqori yorqinlik va to'liq rangli displeyga erishib, tashqi makonni to'liq holga keltirdi. yorug'lik chiqaradigan quvurlarning rangli displeyi haqiqatdir. Mamlakatimizda LEDning rivojlanishi 1970-yillarda boshlangan va sanoat 1980-yillarda paydo bo'lgan. Mamlakat bo'ylab 100 dan ortiq korxona mavjud bo'lib, ishlab chiqaruvchilarning 95 foizi qadoqlashdan keyingi ishlab chiqarish bilan shug'ullanadi va deyarli barcha kerakli chiplar chet eldan import qilinadi. Texnologik transformatsiyalar, texnologik yutuqlar, ilg'or xorijiy uskunalar va ba'zi asosiy texnologiyalarni joriy etish bo'yicha bir nechta "Besh yillik rejalar" orqali Xitoyning LED ishlab chiqarish texnologiyasi oldinga qadam tashladi.

1, Ultra yuqori yorqinlikdagi LEDning ishlashi:
GaAsP GaPLED bilan solishtirganda, ultra yuqori yorqinlikdagi qizil A1GaAsLED yuqori yorug'lik samaradorligiga ega va shaffof past kontrastli (TS) A1GaAsLED (640nm) ning yorug'lik samaradorligi 10 lm/w ga yaqin, bu qizil GaAsP GaPLEDdan 10 baravar yuqori. Ultra yuqori yorqinligi InGaAlPLED GaAsP GaPLED bilan bir xil ranglarni taqdim etadi, jumladan: yashil sariq (560nm), och yashil sariq (570nm), sariq (585nm), och sariq (590nm), toʻq sariq (605nm) va och qizil (625nm) , quyuq qizil (640nm)). Shaffof substrat A1GaInPLEDning yorug'lik samaradorligini boshqa LED tuzilmalari va cho'g'lanma yorug'lik manbalari bilan solishtirganda, InGaAlPLED yutuvchi substratning (AS) yorug'lik samaradorligi 101 m/w, shaffof substratning (TS) yorug'lik samaradorligi 201 m/w, bu esa 10 ga teng. -to'lqin uzunligi diapazonida GaAsP GaPLED dan 20 baravar yuqori 590-626 nm; 560-570 to'lqin uzunligi oralig'ida u GaAsP GaPLED dan 2-4 baravar yuqori. Ultra yuqori nashrida InGaNFED ko'k va yashil yorug'likni ta'minlaydi, to'lqin uzunligi ko'k uchun 450-480 nm, ko'k-yashil uchun 500 nm va yashil uchun 520 nm; Uning yorug'lik samaradorligi 3-151 m/w ni tashkil qiladi. Ultra yuqori yorqinlikdagi LEDlarning hozirgi yorug'lik samaradorligi filtrli akkor lampalardan oshib ketdi va 1 vattdan kam quvvatli akkor lampalarni almashtirishi mumkin. Bundan tashqari, LED massivlari 150 vattdan kam quvvatli akkor lampalarni almashtirishi mumkin. Ko'pgina ilovalar uchun cho'g'lanma lampalar qizil, to'q sariq, yashil va ko'k ranglarni olish uchun filtrlardan foydalanadi, ultra yuqori yorqinlikdagi LEDlardan foydalanish esa bir xil rangga erishishi mumkin. So'nggi yillarda AlGaInP va InGaN materiallaridan tayyorlangan ultra yuqori yorqinlikdagi LEDlar bir nechta (qizil, ko'k, yashil) ultra yuqori yorqinlikdagi LED chiplarini birlashtirib, filtrlarga ehtiyoj sezmasdan turli xil ranglarni olish imkonini berdi. Qizil, to'q sariq, sariq, yashil va ko'kni o'z ichiga olgan holda, ularning yorug'lik samaradorligi akkor lampalarnikidan oshib ketdi va oldinga siljishli lampalarga yaqin. Yorug'lik yorqinligi 1000 mcd dan oshdi, bu ochiq havoda va to'liq rangli displey ehtiyojlarini qondira oladi. LED rangli katta ekran osmon va okeanni aks ettirishi va 3D animatsiyasiga erishishi mumkin. Qizil, yashil va ko'k rangli ultra yuqori yorqinlikdagi LEDlarning yangi avlodi misli ko'rilmagan natijaga erishdi

2, Ultra yuqori yorqinlikdagi LEDni qo'llash:
Avtomobil signalining ko'rsatkichi: Avtomobilning tashqi tomonidagi avtomobil ko'rsatkich chiroqlari asosan yo'nalish chiroqlari, orqa chiroqlar va tormoz chiroqlari; Avtomobilning ichki qismi asosan turli asboblar uchun yoritish va displey vazifasini bajaradi. Ultra yuqori yorqinlikdagi LED avtomobil indikatorlari uchun an'anaviy akkor lampalar bilan solishtirganda juda ko'p afzalliklarga ega va avtomobil sanoatida keng bozorga ega. LEDlar kuchli mexanik zarba va tebranishlarga bardosh bera oladi. LED tormoz chiroqlarining MTBF o'rtacha ishlash muddati cho'g'lanma lampalarnikiga qaraganda bir necha baravar yuqori, bu avtomobilning ishlash muddatidan ancha yuqori. Shuning uchun, LED tormoz chiroqlari texnik xizmat ko'rsatmasdan turib, bir butun sifatida paketlanishi mumkin. Shaffof substrat Al GaAs va AlInGaPLED filtrli cho'g'lanma lampalarga nisbatan sezilarli darajada yuqori yorug'lik samaradorligiga ega, bu esa LED tormoz chiroqlari va burilish signallarining pastroq harakatlanish oqimlarida, odatda cho'g'lanma lampalarning atigi 1/4 qismida ishlashiga imkon beradi va shu bilan avtomobillar bosib o'tadigan masofani qisqartiradi. Pastroq elektr quvvati, shuningdek, avtomobilning ichki simi tizimining hajmi va og'irligini kamaytirishi mumkin, shu bilan birga o'rnatilgan LED signal chiroqlarining ichki harorati ko'tarilishini kamaytiradi, bu esa linzalar va korpuslar uchun past haroratga chidamli plastmassalardan foydalanishga imkon beradi. LED tormoz chiroqlarining javob vaqti 100ns ni tashkil etadi, bu akkor chiroqlarga qaraganda qisqaroq, haydovchilar uchun ko'proq reaktsiya vaqtini qoldiradi va haydash xavfsizligini oshiradi. Avtomobilning tashqi ko'rsatkich chiroqlarining yoritilishi va rangi aniq belgilangan. Avtomobillarning ichki yoritish displeyi tashqi signal chiroqlari kabi tegishli davlat idoralari tomonidan nazorat qilinmasa-da, avtomobil ishlab chiqaruvchilari LEDlarning rangi va yoritilishi uchun talablarga ega. GaPLED avtomobillarda uzoq vaqtdan beri qo‘llanilgan va ultra yuqori yorqinlikdagi AlGaInP va InGaNFED ranglar va yoritish bo‘yicha ishlab chiqaruvchilarning talablariga javob bera olishi tufayli avtomobillardagi ko‘proq cho‘g‘lanma lampalar o‘rnini egallaydi. Narxlar nuqtai nazaridan, LED yoritgichlar hali ham akkor chiroqlarga nisbatan nisbatan qimmat bo'lsa-da, umuman olganda, ikkita tizim o'rtasida narxda sezilarli farq yo'q. Ultra yuqori yorqinlikdagi TSAlGaAs va AlGaInP LEDlarining amaliy rivojlanishi bilan so'nggi yillarda narxlar doimiy ravishda pasayib bormoqda va kelajakda pasayish hajmi yanada katta bo'ladi.

Yo'l harakati signali ko'rsatkichi: Svetofor chiroqlari, ogohlantirish chiroqlari va signal chiroqlari uchun cho'g'lanma lampalar o'rniga ultra yuqori yorqinlikdagi LEDlardan foydalanish keng bozor va tez o'sib borayotgan talab bilan butun dunyoga tarqaldi. 1994 yilda AQSh Transport vazirligining statistik ma'lumotlariga ko'ra, Qo'shma Shtatlarda svetoforlar o'rnatilgan 260 000 chorraha mavjud bo'lib, har bir chorraha kamida 12 ta qizil, sariq va ko'k-yashil svetoforlarga ega bo'lishi kerak. Ko'pgina chorrahalarda yo'lni kesib o'tish uchun qo'shimcha o'tish belgilari va piyodalar o'tish joyini ogohlantiruvchi chiroqlar ham mavjud. Shu tarzda, har bir chorrahada 20 ta svetofor bo'lishi mumkin va ular bir vaqtning o'zida yonishi kerak. Bundan xulosa qilish mumkinki, Qo'shma Shtatlarda taxminan 135 million svetofor mavjud. Hozirgi vaqtda an'anaviy cho'g'lanma lampalarni almashtirish uchun ultra yuqori yorqinlikdagi LEDlardan foydalanish quvvat yo'qotilishini kamaytirishda sezilarli natijalarga erishdi. Yaponiya svetoforlarda yiliga qariyb 1 million kilovatt elektr energiyasini iste'mol qiladi va cho'g'lanma lampalarni o'ta yuqori yorqinlikdagi LEDlar bilan almashtirgandan so'ng, uning elektr energiyasi iste'moli originalning atigi 12% ni tashkil qiladi.
Har bir davlatning vakolatli organlari signal rangini, yorug'likning minimal intensivligini, nurning fazoviy taqsimlanishini va o'rnatish muhitiga qo'yiladigan talablarni ko'rsatadigan svetofor chiroqlari uchun tegishli qoidalarni belgilashlari kerak. Ushbu talablar cho'g'lanma lampalarga asoslangan bo'lsa-da, ular odatda hozirda ishlatiladigan ultra yuqori yorqinlikdagi LED svetofor chiroqlariga qo'llaniladi. Akkor lampalar bilan taqqoslaganda, LED svetoforlari uzoqroq ishlash muddatiga ega, odatda 10 yilgacha. Qattiq tashqi muhitning ta'sirini hisobga olgan holda, kutilayotgan xizmat muddati 5-6 yilga qisqartirilishi kerak. Hozirgi vaqtda ultra yuqori yorqinlikdagi AlGaInP qizil, to'q sariq va sariq LEDlar sanoatlashtirilgan va nisbatan arzon. An'anaviy qizil cho'g'lanma svetofor boshlarini almashtirish uchun qizil ultra yuqori yorqinlikdagi LEDlardan tashkil topgan modullar ishlatilsa, qizil cho'g'lanma lampalarning to'satdan ishlamay qolishi natijasida xavfsizlikka ta'sirini kamaytirish mumkin. Oddiy LED trafik signali moduli bir nechta ulangan LED yoritgichlardan iborat. Misol tariqasida 12 dyuymli qizil LED transport signali modulini oladigan bo'lsak, ulangan LED yoritgichlarning 3-9 to'plamida har bir to'plamdagi ulangan LED yoritgichlar soni 70-75 ta (jami 210-675 LED chiroq). Bitta LED yoritgich ishlamay qolsa, u faqat bitta signal to'plamiga ta'sir qiladi va qolgan to'plamlar asl nusxaning 2/3 (67%) yoki 8/9 (89%) ga kamayadi, bu esa butun signal boshining ishlamay qolishiga olib keladi. cho'g'lanma lampalar kabi.
LED svetofor modullari bilan bog'liq asosiy muammo shundaki, ishlab chiqarish narxi hali ham nisbatan yuqori. Misol tariqasida 12 dyuymli TS AlGaAs qizil LED trafik signali modulini oladigan bo'lsak, u birinchi marta 1994 yilda 350 dollarga qo'llanilgan. 1996 yilga kelib, 12 dyuymli AlGaInP LED trafik signali moduli yaxshi ishlashi bilan 200 dollarga tushdi.

Yaqin kelajakda InGaN ko'k-yashil LED svetofor modullarining narxi AlGaInP bilan taqqoslanishi kutilmoqda. Svetoforning cho'g'lanma lampalarining narxi past bo'lsa-da, ular juda ko'p elektr energiyasini iste'mol qiladilar. 12 dyuymli diametrli cho'g'lanma svetofor boshining quvvat iste'moli 150 Vt, yo'l va piyodalar yo'lagini kesib o'tadigan svetoforning quvvat sarfi esa 67 Vt. Hisob-kitoblarga ko'ra, har bir chorrahada cho'g'lanma signal chiroqlarining yillik quvvat iste'moli 18133 KVt soatni tashkil etadi, bu 1450 dollarlik yillik elektr to'loviga teng; Biroq, LED svetofor modullari juda tejamkor bo'lib, har bir 8-12 dyuymli qizil LED yo'l signal moduli mos ravishda 15 Vt va 20 Vt elektr energiyasini iste'mol qiladi. Chorrahalardagi LED belgilari faqat 9 Vt quvvat sarfi bilan o'q tugmalari bilan ko'rsatilishi mumkin. Hisob-kitoblarga ko‘ra, har bir chorraha yiliga 9916 kVt/soat elektr energiyasini tejash imkonini beradi, bu esa yiliga 793 AQSh dollari miqdoridagi elektr energiyasini tejashga teng. Har bir LED svetofor moduli uchun o'rtacha 200 AQSh dollari qiymatiga asoslanib, qizil LED svetofor moduli faqat tejalgan elektr energiyasidan foydalangan holda 3 yildan so'ng o'zining boshlang'ich narxini tiklaydi va doimiy iqtisodiy daromad olishni boshlaydi. Shuning uchun, hozirda AlGaInLED trafik ma'lumot modullaridan foydalanish, garchi xarajat yuqori bo'lib tuyulishi mumkin bo'lsa-da, uzoq muddatda hali ham tejamkor.