1970-аад оны хамгийн анхны GaP ба GaAsP хосолсон улаан, шар, ногоон бага гэрлийн үр ашигтай LED-уудыг заагч гэрэл, дижитал болон текст дэлгэцэнд хэрэглэж байжээ. Үүнээс хойш LED нь сансар огторгуй, нисэх онгоц, автомашин, аж үйлдвэрийн хэрэглээ, харилцаа холбоо, өргөн хэрэглээний бүтээгдэхүүн гэх мэт олон төрлийн хэрэглээний салбарт нэвтэрч, үндэсний эдийн засгийн янз бүрийн салбар, олон мянган өрхийг хамарч эхэлсэн. 1996 он гэхэд дэлхий даяар LED борлуулалт тэрбум долларт хүрсэн. Хэдийгээр олон жилийн турш LED нь өнгө, гэрлийн үр ашгаар хязгаарлагдаж байсан ч GaP болон GaAsLED нь урт наслалт, найдвартай байдал, ажиллах гүйдэл бага, TTL болон CMOS дижитал хэлхээнд нийцэх чадвар болон бусад олон давуу талуудтай тул хэрэглэгчдийн таашаалд нийцсэн.
Сүүлийн 10 жилд өндөр тод, бүрэн өнгө нь LED материал, төхөөрөмжийн технологийн судалгаанд хамгийн сүүлийн үеийн сэдэв байсаар ирсэн. Хэт өндөр тод (UHB) нь 100 мкд ба түүнээс дээш гэрэлтэх эрч хүч бүхий LED-ийг хэлдэг бөгөөд үүнийг Candela (cd) түвшний LED гэж нэрлэдэг. Өндөр тод A1GaInP болон InGaNFED-ийн хөгжлийн явц маш хурдацтай явагдаж байгаа бөгөөд одоо GaA1As, GaAsP, GaP зэрэг уламжлалт материалуудын хүрч чадахгүй гүйцэтгэлийн түвшинд хүрсэн байна. 1991 онд Японы Toshiba, АНУ-ын HP нар InGaA1P620nm улбар шар өнгийн хэт өндөр тод LED-ийг бүтээж, 1992 онд InGaA1P590nm шар өнгийн хэт өндөр тод LED-ийг практикт ашиглаж эхэлсэн. Мөн онд Toshiba InGaA1P573nm шар ногоон хэт өндөр гэрэлтэй LED-ийг ердийн гэрлийн эрч хүч нь 2cd боловсруулсан. 1994 онд Японы Nichia корпораци InGaN450nm цэнхэр (ногоон) хэт өндөр тод LED-ийг бүтээжээ. Энэ үед өнгөт дэлгэцэнд шаардлагатай гурван үндсэн өнгө болох улаан, ногоон, цэнхэр, улбар шар, шар өнгийн LED нь бүгд Candela түвшний гэрлийн эрчмэд хүрч, хэт өндөр гэрэл гэгээтэй, бүрэн өнгөт дэлгэцтэй болж, гаднах талбайг бүрэн дүүрэн болгодог. гэрэл ялгаруулах хоолойн өнгөт дэлгэц нь бодит байдал юм. Манай улсад LED гэрлийн хөгжил 1970-аад оноос эхэлж, 1980-аад оноос салбар үүсчээ. Улсын хэмжээнд 100 гаруй аж ахуйн нэгж байдгаас үйлдвэрлэгчдийн 95 хувь нь шуудангийн савлагааны үйлдвэрлэл эрхэлдэг бөгөөд шаардлагатай бараг бүх чипийг гаднаас импортолдог. Технологийн өөрчлөлт, технологийн ололт амжилт, гадаадын дэвшилтэт тоног төхөөрөмж, зарим гол технологийг нэвтрүүлэх хэд хэдэн "Таван жилийн төлөвлөгөө"-өөр дамжуулан Хятадын LED үйлдвэрлэлийн технологи нэг алхам урагшиллаа.

1、 Хэт өндөр тод LED-ийн гүйцэтгэл:
GaAsP GaPLED-тэй харьцуулахад хэт өндөр тод улаан A1GaAsLED нь илүү өндөр гэрэлтүүлгийн үр ашигтай, тунгалаг бага тодосгогч (TS) A1GaAsLED (640нм)-ийн гэрэлтүүлгийн үр ашиг нь 10 лм/w-д ойрхон байгаа нь улаан GaAsP GaPLED-ээс 10 дахин их байна. Хэт өндөр гэрэлтэй InGaAlPLED нь GaAsP GaPLED-тэй ижил өнгийг өгдөг бөгөөд үүнд: ногоон шар (560нм), цайвар ногоон шар (570нм), шар (585нм), цайвар шар (590нм), улбар шар (605нм), цайвар улаан (625нм) , гүн улаан (640нм)). Ил тод субстратын A1GaInPLED-ийн гэрэлтүүлгийн үр ашгийг бусад LED бүтэц, улайсдаг гэрлийн эх үүсвэртэй харьцуулбал InGaAlPLED шингээгч субстратын (AS) гэрэлтүүлгийн үр ашиг 101 м/в, тунгалаг субстратын (TS) гэрэлтүүлгийн үр ашиг 201 м/в буюу 10 байна. -Долгионы уртын мужид GaAsP GaPLED-ээс 20 дахин их 590-626 нм; 560-570 долгионы уртын мужид энэ нь GaAsP GaPLED-ээс 2-4 дахин их байна. Хэт өндөр тод InGaNFED нь цэнхэр, ногоон гэрлээр хангадаг бөгөөд долгионы урт нь хөх 450-480 нм, хөх-ногоон 500 нм, ногоон нь 520 нм; Түүний гэрлийн үр ашиг нь 3-151 м/вт байна. Хэт өндөр гэрэлтэй LED-ийн одоогийн гэрэлтүүлгийн үр ашиг нь шүүлтүүртэй улайсдаг чийдэнгээс давж, 1 ваттаас бага хүчин чадалтай улайсдаг чийдэнг сольж чаддаг. Түүнчлэн, LED массив нь 150 ваттаас бага чадалтай улайсдаг чийдэнг сольж чаддаг. Олон тооны хэрэглээний хувьд улайсдаг чийдэн нь улаан, улбар шар, ногоон, цэнхэр өнгийг олж авахын тулд шүүлтүүр ашигладаг бол хэт өндөр тод LED нь ижил өнгөтэй болно. Сүүлийн жилүүдэд AlGaInP болон InGaN материалаар хийгдсэн хэт өндөр тод LED нь олон (улаан, цэнхэр, ногоон) хэт өндөр тод LED чипүүдийг нэгтгэж, шүүлтүүр шаардлагагүйгээр янз бүрийн өнгийг гаргах боломжтой болсон. Улаан, улбар шар, шар, ногоон, цэнхэр зэрэг гэрэлтүүлгийн үр ашиг улайсгасан чийдэнгээс давж, урагш флюресцент чийдэнтэй ойролцоо байна. Гэрэлтүүлэг нь 1000 мкд-ээс хэтэрсэн бөгөөд энэ нь бүх цаг агаарын болон өнгөт дэлгэцийн хэрэгцээг хангаж чадна. LED өнгөт том дэлгэц нь тэнгэр, далайг дүрсэлж, 3D хөдөлгөөнт дүрсийг бүтээх боломжтой. Шинэ үеийн улаан, ногоон, цэнхэр өнгийн хэт өндөр тод LED нь урьд өмнө байгаагүй өндөр амжилтад хүрсэн

2、 Хэт өндөр тод LED-ийн хэрэглээ:
Машины дохионы заалт: Машины гадна талын машины заагч гэрэл нь голчлон чиглэлийн гэрэл, арын гэрэл, тоормосны гэрэл; Машины дотоод засал нь ихэвчлэн янз бүрийн багаж хэрэгслийн гэрэлтүүлэг, дэлгэцийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Хэт өндөр тод LED нь автомашины заагч гэрлийн уламжлалт улайсгасан чийдэнтэй харьцуулахад олон давуу талтай бөгөөд автомашины салбарт өргөн зах зээлтэй. LED нь хүчтэй механик цохилт, чичиргээг тэсвэрлэх чадвартай. LED тоормосны гэрлийн MTBF дундаж ашиглалтын хугацаа нь улайсдаг чийдэнгийнхээс хэд хэдэн дахин өндөр бөгөөд энэ нь машины ашиглалтын хугацаанаас хамаагүй өндөр юм. Тиймээс LED тоормосны гэрлийг засвар үйлчилгээ хийхгүйгээр бүхэлд нь багцалж болно. Ил тод субстрат Al GaAs ба AlInGaPLED нь шүүлтүүртэй улайсдаг чийдэнтэй харьцуулахад гэрлийн үр ашиг нь мэдэгдэхүйц өндөр бөгөөд LED тоормосны гэрэл болон эргэх дохиог жолоодлогын бага гүйдлээр, ихэвчлэн улайсдаг чийдэнгийн 1/4-тэй тэнцэх гүйдлээр ажиллах боломжийг олгодог бөгөөд ингэснээр автомашины явах зайг багасгадаг. Бага цахилгаан эрчим хүч нь машины дотоод утаснуудын жин, эзэлхүүнийг багасгахын зэрэгцээ нэгдсэн LED дохионы гэрлийн дотоод температурын өсөлтийг бууруулж, линз, орон сууцанд бага температурт тэсвэртэй хуванцар ашиглах боломжийг олгодог. LED тоормосны гэрлийн хариу өгөх хугацаа нь 100 ns ба энэ нь улайсдаг гэрлээс богино бөгөөд жолооч нарт хариу үйлдэл үзүүлэх хугацаа ихэсч, жолоодлогын аюулгүй байдлыг сайжруулдаг. Машины гаднах заагч гэрлийн гэрэлтүүлэг, өнгө нь тодорхой тодорхойлогддог. Автомашины дотоод гэрэлтүүлгийн дэлгэцийг гадаад дохионы гэрэл гэх мэт төрийн холбогдох байгууллагууд хянадаггүй ч автомашин үйлдвэрлэгчид LED-ийн өнгө, гэрэлтүүлгийн шаардлагыг тавьдаг. GaPLED нь автомашинд удаан хугацаагаар ашиглагдаж ирсэн бөгөөд хэт өндөр гэрэлтэй AlGaInP болон InGaNFED нь өнгө, гэрэлтүүлгийн хувьд үйлдвэрлэгчдийн шаардлагыг хангах чадвартай тул автомашинд илүү улайсдаг чийдэнг орлуулах болно. Үнийн үүднээс авч үзвэл LED гэрлүүд нь улайсдаг гэрлүүдтэй харьцуулахад харьцангуй үнэтэй хэвээр байгаа ч хоёр системийн хооронд үнийн хувьд мэдэгдэхүйц ялгаа байхгүй байна. Хэт өндөр гэрэлтэй TSAlGaAs болон AlGaInP LED-ийн практик боловсруулалтын ачаар үнэ сүүлийн жилүүдэд тасралтгүй буурч байгаа бөгөөд бууралтын хэмжээ цаашид улам их байх болно.

Замын хөдөлгөөний дохионы заалт: Гэрлэн дохио, анхааруулах гэрэл, дохионы гэрлэн дохионы улайсдаг гэрлийн оронд хэт өндөр тод LED ашиглах нь дэлхий даяар тархаж, зах зээл өргөн, эрэлт хэрэгцээ хурдацтай өсч байна. 1994 онд АНУ-ын Тээврийн яамнаас гаргасан статистик мэдээгээр АНУ-д гэрлэн дохио суурилуулсан 260 000 уулзвар байдаг ба уулзвар бүр дор хаяж 12 улаан, шар, цэнхэр-ногоон гэрлэн дохиотой байх ёстой. Мөн олон уулзварууд зам хөндлөн гарахад зориулсан шилжилтийн нэмэлт тэмдэг, явган хүний ​​гарцыг анхааруулах гэрэлтэй байдаг. Энэ мэтчилэн уулзвар бүрт 20 гэрлэн дохио байх боломжтой бөгөөд нэгэн зэрэг асдаг байх ёстой. АНУ-д ойролцоогоор 135 сая гэрлэн дохио байдаг гэж дүгнэж болно. Одоогийн байдлаар уламжлалт улайсгасан чийдэнг солихын тулд хэт өндөр тод LED-ийг ашигласнаар эрчим хүчний алдагдлыг бууруулахад ихээхэн үр дүнд хүрч байна. Япон улс гэрлэн дохион дээр жилд 1 сая орчим киловатт цахилгаан хэрэглэдэг бөгөөд улайсдаг чийдэнг хэт өндөр гэрэлтэй LED-ээр сольсны дараа цахилгааны хэрэглээ нь анхныхаасаа дөнгөж 12% л байна.
Улс бүрийн эрх бүхий байгууллага гэрлэн дохионы өнгө, гэрэлтүүлгийн хамгийн бага эрчим, гэрлийн орон зайн тархалтын загвар, суурилуулах орчинд тавигдах шаардлагыг тусгасан гэрлэн дохионы холбогдох зохицуулалтыг бий болгох ёстой. Эдгээр шаардлагууд нь улайсдаг чийдэн дээр суурилж байгаа хэдий ч ерөнхийдөө одоогоор ашиглагдаж байгаа хэт өндөр гэрэлтэй LED гэрлэн дохионы гэрлэн дохионы гэрлэн дохионы гэрлэн дохионы гэрлэн дохионы гэрлүүдэд хэрэглэгдэх боломжтой. Улайсдаг гэрлүүдтэй харьцуулахад LED гэрлэн дохио нь илүү урт, ерөнхийдөө 10 жил хүртэл ажилладаг. Гадаа хатуу ширүүн орчны нөлөөллийг харгалзан үзэхэд хүлээгдэж буй ашиглалтын хугацааг 5-6 жил болгон багасгах хэрэгтэй. Одоогийн байдлаар хэт өндөр гэрэлтэй AlGaInP улаан, улбар шар, шар өнгийн LED-үүдийг үйлдвэржүүлсэн бөгөөд харьцангуй хямд байна. Уламжлалт улаан улайсдаг гэрлийн дохионы толгойг солихын тулд улаан хэт өндөр гэрэлтэй LED-ээс бүрдсэн модулиудыг ашиглавал улаан улайсгасан чийдэнгийн гэнэтийн эвдрэлээс үүсэх аюулгүй байдалд үзүүлэх нөлөөллийг багасгах боломжтой. Ердийн LED замын дохионы модуль нь хэд хэдэн багц холбогдсон LED гэрлээс бүрдэнэ. 12 инчийн улаан LED гэрлэн дохионы модулийг жишээ болгон авч үзвэл 3-9 ширхэг холбогдсон LED гэрлийн багц тус бүрт холбогдсон LED гэрлийн тоо 70-75 (нийт 210-675 LED гэрэл) байна. Нэг LED гэрэл ажиллахаа больсон тохиолдолд энэ нь зөвхөн нэг багц дохионд нөлөөлөх бөгөөд үлдсэн багц нь дохионы толгойг бүхэлд нь доголдуулахгүйгээр анхныхаас 2/3 (67%) эсвэл 8/9 (89%) болж буурах болно. улайсдаг чийдэн шиг.
LED замын дохионы модулиудын гол асуудал бол үйлдвэрлэлийн өртөг харьцангуй өндөр хэвээр байгаа явдал юм. 12 инчийн TS AlGaAs улаан LED замын хөдөлгөөний дохионы модулийг жишээ болгон авч үзвэл, 1994 онд анх 350 долларын өртөгтэй хэрэглэж байжээ. 1996 он гэхэд илүү сайн гүйцэтгэлтэй 12 инчийн AlGaInP LED замын дохионы модуль нь 200 долларын үнэтэй байв.

Ойрын ирээдүйд InGaN цэнхэр-ногоон LED гэрлийн дохионы модулиудын үнэ AlGaInP-тэй дүйцэхүйц байх төлөвтэй байна. Хэдийгээр улайсдаг гэрлэн дохионы толгойн өртөг бага боловч цахилгаан эрчим хүч их зарцуулдаг. 12 инчийн диаметртэй улайсдаг гэрлэн дохионы толгойн цахилгаан зарцуулалт 150 Вт, зам болон явган хүний ​​зам хөндлөн гарах гэрлэн дохионы цахилгаан зарцуулалт 67 Вт байна. Тооцооллын дагуу уулзвар тус бүрийн улайсдаг дохионы гэрлийн жилийн эрчим хүчний хэрэглээ нь 18133 кВт цаг бөгөөд жилийн цахилгааны төлбөр 1450 доллартай тэнцэж байна; Гэсэн хэдий ч LED гэрлийн дохионы модулиуд нь эрчим хүчний хэмнэлттэй бөгөөд 8-12 инчийн улаан LED гэрлийн дохионы модуль тус бүр нь 15 Вт, 20 Вт цахилгаан зарцуулдаг. Уулзвар дээрх LED тэмдгүүдийг сумтай унтраалгаар харуулах боломжтой бөгөөд зөвхөн 9 Вт-ын эрчим хүчний зарцуулалттай. Тооцооллын дагуу уулзвар бүр жилд 9916 кВт.цаг цахилгаан хэмнэх боломжтой бөгөөд энэ нь жилд 793 ам.долларын цахилгааны төлбөр хэмнэж байгаатай тэнцэх юм. Нэг LED гэрлийн дохионы модулийн дундаж зардал 200 ам.долларт үндэслэн улаан LED гэрлийн дохионы модуль нь зөвхөн хэмнэсэн цахилгааныг ашиглан 3 жилийн дараа анхны зардлаа нөхөж, эдийн засгийн тасралтгүй өгөөжийг авч эхэлдэг. Тиймээс одоогоор AlGaInLED замын хөдөлгөөний мэдээллийн модулиудыг ашиглах нь өртөг өндөр мэт санагдаж болох ч урт хугацаанд үр ашигтай хэвээр байна.