在某些半導體材料的PN結(jié)中，注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復合時會把多余的能量以光的形式釋放出來，從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。PN結(jié)加反向電壓，少數(shù)載流子難以注入，故不發(fā)光。這種利用注入式電致發(fā)光原理制作的二極管叫發(fā)光二極管，通稱LED。
LED的發(fā)光顏色和發(fā)光效率與制作LED的材料和工藝有關(guān)，目前廣泛使用的有紅、綠、藍三種。由于LED工作電壓低（僅1.5-3V），能主動發(fā)光且有一定亮度，亮度又能用電壓（或電流）調(diào)節(jié)，本身又耐沖擊、抗振動、壽命長（10萬小時），所以在大型的顯示設(shè)備中，目前尚無其他的顯示方式與LED顯示方式匹敵。
把紅色和綠色的LED放在一起作為一個像素制作的顯示屏叫雙基色屏或偽彩色屏；把紅、綠、藍三種LED管放在一起作為一個像素的顯示屏叫三基色屏或全彩屏。制作室內(nèi)LED屏的像素尺寸一般是2-10毫米，常常采用把幾種能產(chǎn)生不同基色的LED管芯封裝成一體，室外LED屏的像素尺寸多為12-26毫米，每個像素由若干個各種單色LED組成，常見的成品稱像素筒或像素模塊。
LED顯示屏如果想要顯示圖象，則需要構(gòu)成像素的每個LED的發(fā)光亮度都必須能調(diào)節(jié)，其調(diào)節(jié)的精細程度就是顯示屏的灰度等級。灰度等級越高，顯示的圖像就越細膩，色彩也越豐富，相應(yīng)的顯示控制系統(tǒng)也越復雜。在當前的技術(shù)水平下，256級灰度的圖像，顏色過渡已十分柔和，圖像還原效果比較令人滿意。
資料顯示，LED光源比白熾燈節(jié)電87%、比熒光燈節(jié)電50%，而壽命比白熾燈長20~30倍、比熒光燈長10倍。LED光源因具有節(jié)能、環(huán)保、長壽命、安全、響應(yīng)快、體積小、色彩豐富、可控等系列獨特優(yōu)點，被認為是節(jié)電降能耗的最佳實現(xiàn)途徑。
