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初LED用作儀器儀表的指示光源，后來各種光色的LED在交通信號燈和大面積顯示屏中得到了廣泛應用，產生了很好的經濟效益和社會效益。以12英寸的紅色交通信號燈為例，在美國本來是采用命，低光視效能的140瓦白熾燈作為光源，它產生2000流明的白光。經紅色濾光片后，光損失90%，只剩下200流明的紅光。而在新設計的燈中，Lumileds公司采用了18個紅色LED光源，包括電路損失在內，共耗電14瓦，即可產生同樣的光效。汽車信號燈也是LED光源應用的重要領域。
降低線路損耗，對電網。功率因數≥0.9，諧波失真≤20%，EMI符合全球指標，降低了供電線路的電能損耗和避免了對電網的高頻干擾污染。
壽命長：LED為固體冷光源，環氧樹脂封裝，抗震動，燈體內也沒有松動的部分，不存在燈絲發光易燒、熱沉積、光衰等缺點，使用壽命可達6萬~10萬小時，是傳統光源使用壽命的10倍以上。LED性能穩定，可在-30~+50°C環境下正常工作。
多變換：LED光源可利用紅、綠、藍三基色原理，在計算機技術控制下使三種顏色具有256級灰度并任意混合，即可產生256X256X256（即16777216）種顏色，形成不同光色的組合。LED組合的光色變化多端，可實現豐富多彩的動態變化效果及各種圖像。
一個典型的高光通量LED器件能夠產生幾流明到數十流明的光通量，更新的設計可以在一個器件中集成更多的LED，或者在單個組裝件中安裝多個器件，從而使輸出的流明數相當于小型白熾燈。例如，一個高功率的12芯片單色LED器件能夠輸出200lm的光能量，所消耗的功率在10~15W之間。
LED光源的應用非常靈活，可以做成點、線、面各種形式的輕薄短小產品；LED的控制極為，只要調整電流，就可以隨意調光；不同光色的組合變化多端，利用時序控制電路，更能達到豐富多彩的動態變化效果。LED已經被廣泛應用于各種照明設備中，如電池供電的閃光燈、微型聲控燈、安全照明燈、室外道路和室內樓梯照明燈以及建筑物與標記連續照明燈。
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