隨著二極管制與半導(dǎo)體的結(jié)合其生產(chǎn)材質(zhì)與制作工藝逐步升級(jí)，突破了原有光亮、顏色的限制，大量應(yīng)用藍(lán)色二極管、發(fā)光二極管，提升了顯示光亮度。進(jìn)而提升了LED顯示屏幕在室外環(huán)境中的優(yōu)勢(shì)，可適應(yīng)不同顯示要求，提升LED在不同環(huán)境中的有效價(jià)值。對(duì)于LED顯示屏性能的評(píng)價(jià)是綜合考量的結(jié)果，因其相關(guān)性能指標(biāo)都是密切相關(guān)的，亮度、視角、分辨率等指標(biāo)相互影響。當(dāng)前在高密度、全彩色室內(nèi)顯示屏中利用表貼LED器件提升顯示屏獲的視角、亮度性能。

LED顯示屏的灰色等級(jí)主要是用來(lái)對(duì)其色彩現(xiàn)實(shí)程度進(jìn)行評(píng)價(jià)，通過(guò)對(duì)暗單基色亮度到亮之間進(jìn)行亮度等級(jí)判斷，以灰度等級(jí)為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行顯示屏顯示色彩的評(píng)估。當(dāng)灰度等級(jí)較高時(shí)，其顯示測(cè)菜豐富艷麗；當(dāng)其灰度等級(jí)較低時(shí)，顏色變化單一。因此，對(duì)灰度等級(jí)的提升，有利于增加圖像的色彩顯示層次，有助于色彩深度的提升。

顯示屏幕的對(duì)比度影響著視覺(jué)成像效果，高對(duì)比度，提升畫(huà)面清晰度、顏色鮮亮，并有效地提升圖像畫(huà)質(zhì)的細(xì)節(jié)質(zhì)感、清晰程度、灰度等級(jí)。此外，對(duì)比度還對(duì)動(dòng)態(tài)視頻的分辨轉(zhuǎn)換帶來(lái)一定影響，高對(duì)比度可使肉眼更易于分辨動(dòng)態(tài)圖中的明暗轉(zhuǎn)換過(guò)程。

發(fā)光二極管的核心部分是由p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體組成的晶片，在p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體之間有一個(gè)過(guò)渡層，稱(chēng)為p-n結(jié)。在某些半導(dǎo)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(fù)合時(shí)會(huì)把多余的能量以光的形式釋放出來(lái)，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(chēng)LED。當(dāng)它處于正向工作狀態(tài)時(shí)（即兩端加上正向電壓），電流從LED陽(yáng)極流向陰極時(shí)，半導(dǎo)體晶體就發(fā)出從紫外到紅外不同顏色的光線(xiàn)，光的強(qiáng)弱與電流有關(guān)。

改變電流可以變色，發(fā)光二極管方便地通過(guò)化學(xué)修飾方法，調(diào)整材料的能帶結(jié)構(gòu)和帶隙，實(shí)現(xiàn)紅黃綠藍(lán)橙多色發(fā)光。如小電流時(shí)為紅色的LED，隨著電流的增加，可以依次變?yōu)槌壬S色，后為綠色。

早應(yīng)用半導(dǎo)體P-N結(jié)發(fā)光原理制成的LED光源問(wèn)世于20世紀(jì)60年代初。當(dāng)時(shí)所用的材料是GaAsP，發(fā)紅光（λp=650nm），在驅(qū)動(dòng)電流為20 毫安時(shí)，光通量只有千分之幾個(gè)流明，相應(yīng)的發(fā)光效率約0.1流明/瓦。 70年代中期，引入元素In和N，使LED產(chǎn)生綠光（λp=555nm），黃光（λp=590nm）和橙光（λp=610nm），光效也提高到1流明/瓦。 到了80年代初，出現(xiàn)了GaAlAs的LED光源，使得紅色LED的光效達(dá)到10流明/瓦。 90年代初，發(fā)紅光、黃光的GaAlInP和發(fā)綠、藍(lán)光的GaInN兩種新材料的開(kāi)發(fā)成功，使LED的光效得到大幅度的提高。在2000年，前者做成的LED在紅、橙區(qū)（λp=615nm）的光效達(dá)到100流明/瓦，而后者制成的LED在綠色區(qū)域（λp=530nm）的光效可以達(dá)到50流明/瓦。

初LED用作儀器儀表的指示光源，后來(lái)各種光色的LED在交通信號(hào)燈和大面積顯示屏中得到了廣泛應(yīng)用，產(chǎn)生了很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。以12英寸的紅色交通信號(hào)燈為例，在美國(guó)本來(lái)是采用命，低光效的140瓦白熾燈作為光源，它產(chǎn)生2000流明的白光。經(jīng)紅色濾光片后，光損失90%，只剩下200流明的紅光。而在新設(shè)計(jì)的燈中，Lumileds公司采用了18個(gè)紅色LED光源，包括電路損失在內(nèi)，共耗電14瓦，即可產(chǎn)生同樣的光效。

目前已商品化的種產(chǎn)品為藍(lán)光單晶片加上YAG黃色熒光粉，其好的發(fā)光效率約為25流明/瓦， YAG多為日本日亞公司的進(jìn)口，價(jià)格在2000元/公斤；第二種是日本住友電工亦開(kāi)發(fā)出以ZnSe為材料的白光LED，不過(guò)發(fā)光效率較差。

GaN芯片發(fā)藍(lán)光（λp=465nm，Wd=30nm），高溫?zé)Y(jié)制成的含Ce3+的YAG熒光粉受此藍(lán)光激發(fā)后發(fā)出黃色光發(fā)射，峰值550nm。藍(lán)光 LED基片安裝在碗形反射腔中，覆蓋以混有YAG的樹(shù)脂薄層，約200-500nm。 LED基片發(fā)出的藍(lán)光部分被熒光粉吸收，另一部分藍(lán)光與熒光粉發(fā)出的黃光混合，可以得到得白光。現(xiàn)在，對(duì)于InGaN/YAG白色LED，通過(guò)改變YAG 熒光粉的化學(xué)組成和調(diào)節(jié)熒光粉層的厚度，可以獲得色溫3500-10000K的各色白光。