في البداية، تم استخدام مصابيح LED كمؤشرات ضوئية في الأجهزة والعدادات. وفي وقت لاحق، تم استخدام مصابيح LED ذات الألوان المختلفة على نطاق واسع في إشارات المرور وشاشات العرض-الكبيرة، مما أدى إلى تحقيق فوائد اقتصادية واجتماعية كبيرة. على سبيل المثال، كانت إشارة المرور الحمراء مقاس 12-بوصة في الولايات المتحدة تستخدم في الأصل لمبة متوهجة طويلة-منخفضة الكفاءة بقدرة 140 وات كمصدر للضوء، مما ينتج عنه 2000 لومن من الضوء الأبيض. بعد المرور عبر مرشح أحمر، تم فقدان 90% من الضوء، ولم يتبق سوى 200 لومن من الضوء الأحمر. في الإضاءة المصممة حديثًا، تم استخدام 18 مصباح LED أحمر، تستهلك 14 واط فقط بما في ذلك خسائر الدائرة، لإنتاج نفس فعالية الإضاءة.
تعد مصابيح إشارة السيارات مجالًا مهمًا آخر لتطبيق مصادر إضاءة LED. في عام 1987، بدأت بلدي في تركيب مصابيح مكابح عالية-على المركبات. نظرًا لسرعة الاستجابة السريعة لمصابيح LED (مستوى النانو ثانية)، يمكن إعلام سائقي المركبات التالية بظروف القيادة مبكرًا، مما يقلل من الاصطدامات الخلفية-.
بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام مصابيح LED في شاشات العرض بالألوان الكاملة باللون الأحمر والأخضر والأزرق الخارجية-والمصابيح الكاشفة الصغيرة على شكل سلسلة المفاتيح-، وغيرها من المجالات.
مصابيح LED البيضاء: بالنسبة للإضاءة العامة، تعتبر مصادر الضوء الأبيض مرغوبة أكثر. تم تطوير مصابيح LED البيضاء بنجاح في عام 1998. ويتم تصنيع مصابيح LED هذه عن طريق تغليف شريحة GaN وعقيق ألومنيوم الإيتريوم (YAG) معًا.
تنبعث شريحة GaN من الضوء الأزرق (μp=465nm، Wd=30nm). ينبعث الفوسفور Ce3+- المحتوي على YAG، والمتكلس عند درجات حرارة عالية، ضوءًا أصفر عند إثارة هذا الضوء الأزرق، بطول موجة يبلغ ذروة 550 نانومتر. تم تركيب ركيزة LED الزرقاء في تجويف عاكس على شكل وعاء- ومغطاة بطبقة رقيقة من الراتنج الممزوج بـ YAG، يبلغ سمكها حوالي 200-500 نانومتر. يمتص الفوسفور جزءًا من الضوء الأزرق المنبعث من ركيزة LED، بينما يمتزج الضوء الأزرق المتبقي مع الضوء الأصفر المنبعث من الفوسفور لإنتاج الضوء الأبيض. بالنسبة لمصابيح InGaN/YAG البيضاء، فمن خلال تغيير التركيب الكيميائي لفوسفور YAG وضبط سمك طبقة الفوسفور، يمكن الحصول على ألوان مختلفة من الضوء الأبيض مع درجات حرارة لونية تتراوح بين 3500-10000 كلفن.
يسرد الجدول 1 أنواع مصابيح LED البيضاء المتوفرة حاليًا ومبادئ انبعاث الضوء الخاصة بها. يوضح الجدول أيضًا أن أنواعًا معينة من مصادر ضوء LED البيضاء تعتمد على أربعة فوسفورات: ثلاثة ألوان أساسية-نادرة-فوسفورات حمراء ترابية وأخضر وزرقاء-وفوسفور أصفر بتركيبة من العقيق. ثلاثة -من مصابيح LED ذات الطول الموجي، باستخدام رقائق الأشعة فوق البنفسجية غير العضوية مع فوسفورات RGB لتغليف مصابيح LED البيضاء، من المتوقع أن تحظى بفرصة للتسويق. ومع ذلك، فإن حجم الجسيمات ومتطلبات الاستقرار لهذه الفوسفورات الملونة الأساسية الثلاثة صغيرة نسبيًا، ولا تزال تطبيقاتها المحددة قيد الاستكشاف.
في الوقت الحالي، المنتج الأول المتوفر تجاريًا هو شريحة -LED زرقاء واحدة مع فوسفور أصفر YAG، مما يحقق أفضل كفاءة إضاءة تصل إلى 25 لومن/وات تقريبًا. يتم استيراد YAG في الغالب من شركة Nichia اليابانية، بسعر حوالي 2000 يوان/كجم. النوع الثاني هو مصابيح LED البيضاء التي طورتها شركة Sumitomo Electric Industries اليابانية باستخدام ZnSe كمادة، ولكن بكفاءة إضاءة أقل.
