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，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，可適應(yīng)不同顯示要求，提升LED在不同環(huán)境中的有效價值。對于LED顯示屏性能的評價是綜合考量的結(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顯示屏的灰色等級主要是用來對其色彩現(xiàn)實(shí)程度進(jìn)行評價，通過對暗單基色亮度到亮之間進(jìn)行亮度等級判斷，以灰度等級為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行顯示屏顯示色彩的評估。當(dāng)灰度等級較高時，其顯示測菜豐富艷麗；當(dāng)其灰度等級較低時，顏色變化單一。因此，對灰度等級的提升，有利于增加圖像的色彩顯示層次，有助于色彩深度的提升。

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)體之間有一個過渡層，稱為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。當(dāng)它處于正向工作狀態(tài)時（即兩端加上正向電壓），電流從LED陽極流向陰極時，半導(dǎo)體晶體就發(fā)出從紫外到紅外不同顏色的光線，光的強(qiáng)弱與電流有關(guān)。

LED使用低壓電源，供電電壓在6-24V之間，根據(jù)產(chǎn)品不同而異，所以它是一個比使用高壓電源更安全的電源，特別適用于公共場所。

LED的價格比較昂貴，較之于白熾燈，一只LED的價格就可以與幾只白熾燈的價格相當(dāng)，而通常每組信號燈需由上300～500只二極管構(gòu)成。

早應(yīng)用半導(dǎo)體P-N結(jié)發(fā)光原理制成的LED光源問世于20世紀(jì)60年代初。當(dāng)時所用的材料是GaAsP，發(fā)紅光（λp=650nm），在驅(qū)動電流為20 毫安時，光通量只有千分之幾個流明，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。