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在某些半導體材料的PN結中，注入的少數載流子與多數載流子復合時會把多余的能量以光的形式釋放出來，從而把電能直接轉換為光能。PN結加反向電壓，少數載流子難以注入，故不發光。這種利用注入式電致發光原理制作的二極管叫發光二極管，通稱LED。LED發光二極管（lightemittingdiode）LED發光二極管的英文縮寫LED的發光顏色和發光效率與制作LED的材料和工藝有關，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），能主動發光且有一定亮度，亮度又能用電壓（或電流）調節，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（pseudo-colorLEDpanel）；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（all-colorLEDpanel）。制作室內LED屏的像素尺寸一般是2-10毫米，常常采用把幾種能產生不同基色的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，則需要構成像素的每個LED的發光亮度都必須能調節，其調節的精細程度便是顯示屏的灰度等級。灰度等級越高，顯示的圖像便越細膩，色彩也越豐富，相應的顯示控制系統也越復雜。在當前的技術水平下，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。