史上第一個led所使用的材料是砷(as)化鎵(ga) ，其正向pn結壓降(vf，可以理解為點亮或工作電壓)為1.424v，發(fā)出的光線為紅外光譜。另一種常用的led材料為磷(p)化鎵(ga)，其正向pn結壓降為2.261v，發(fā)出的光線為綠光。

　　基於這兩種材料，早期 led工業(yè)運用gaas1-xpx材枓結構，理論上可以生產(chǎn)從紅外光一直到綠光范圍內(nèi)任何波長的led，下標x代表磷元素取代砷元素的百分比。一般通過 pn結壓降可以確定led的波長顏色。其中典型的有gaas0.6p0.4 的紅光led，gaas0.35p0.65的橙光led，gaas0.14p0.86的黃光 led等。由於製造採用了鎵、砷、磷三種元素，所以俗稱這些led為三元素發(fā)光管。

　　而gan（氮化鎵）的藍光 led 、gap 的綠光 led和gaas紅外光led，被稱為二元素發(fā)光管。而目前最新的製程是用混合鋁(al)、鈣(ca) 、銦(in)和氮(n)四種元素的algainn 的四元素材料製造的四元素led，可以涵蓋所有可見光以及部份紫外光的光譜范圍。

　　發(fā)光強度：發(fā)光強度的衡量單位有照度單位（勒克司lux）、光通量單位（流明lumen）、發(fā)光強度單位（燭光　candle power） 1cd（燭光）指完全輻射的物體，在白金凝固點溫度下，每六十分之一平方公分面積的發(fā)光強度。（以前指直徑為2.2公分，品質(zhì)為75.5克的鯨油燭，每小時燃燒7.78克，火焰高度為4.5公分，沿水準方向的發(fā)光強度） 1l（流明）指1 cd燭光照射在距離為1公分，面積為1平方公分的平面上的光通量。

　　1lux （勒克司）指1l的光通量均勻地分佈在1平方公尺面積上的照度。一般主動發(fā)光體採用發(fā)光強度單位燭光　cd，如白熾燈、led等；反射或穿透型的物體採用光通量單位流明l，如lcd投影機等；而照度單位勒克司lux，一般用於攝影等領域。三種衡量單位在數(shù)值上是等效的，但需要從不同的角度去理解。比如：如果說一部lcd投影機的亮度（光通量）為1600流明，其投影到全反射螢幕的尺寸為60英寸（1平方公尺），則其照度為1600勒克司，假設其出光口距光源1公分，出光口面積為1平方公分，則出光口的發(fā)光強度為1600cd。而真正的lcd投影機由於光傳播的損耗、反射或透光膜的損耗和光線分佈不均勻，亮度將大打折扣，一般有50％的效率就很好了。

　　實際使用中，光強計算常常採用比較容易測繪的資料單位或變向使用。對於led螢幕這種主動發(fā)光體一般採用cd／平方公尺作為發(fā)光強度單位，并配合觀察角度為輔助參數(shù)，其等效於屏體表面的照度單位勒克司；將此數(shù)值與屏體有效顯示面積相乘，得到整個屏體的在最佳視角上的發(fā)光強度，假設屏體中每個圖元的發(fā)光強度在相應空間內(nèi)恒定，則此數(shù)值可被認為也是整個屏體的光通量。一般室外led螢幕須達到4000cd／平方公尺以上的亮度才可在日光下有比較理想的顯示效果。普通室內(nèi)led，最大亮度在700～2000 cd／平方公尺左右。

　　單個led的發(fā)光強度以cd為單位，同時配有視角參數(shù)，發(fā)光強度與led的色彩沒有關係。單管的發(fā)光強度從幾個mcd到5000mcd不等。led生產(chǎn)廠商所給出的發(fā)光強度指led在20ma電流下點亮，最佳視角上及中心位置上發(fā)光強度最大的點。封裝led時頂部透鏡的形狀和led晶片距頂部透鏡的位置決定了led視角和光強分佈。一般來說相同的led視角越大，最大發(fā)光強度越小，但在整個立體半球面上累計的光通量不變。當多個led較緊密規(guī)則排放，其發(fā)光球面相互疊加，導致整個發(fā)光平面發(fā)光強度分佈比較均勻。

　　在計算螢幕發(fā)光強度時，需根據(jù)led視角和led的排放密度，將廠商提供的最大點發(fā)光強度值乘以30％～90％不等，作為單管平均發(fā)光強度。一般led的發(fā)光壽命很長，生產(chǎn)廠家一般都標明為100，000小時以上，實際還應注意 led的亮度衰減週期，如大部分用於汽車尾燈的ur紅管點亮十幾至幾十小時后，亮度就只有原來的一半了。

　　亮度衰減週期與led生產(chǎn)的材料製程有很大關係，一般在經(jīng)濟條件許可的情況下應選用亮度衰減較緩慢的四元素led。配色、白平衡：白色是紅綠藍三色按亮度比例混合而成，當光線中綠色的亮度為69%，紅色的亮度為21％，藍色的亮度為10％時，混色后人眼感覺到的是純白色。但led紅綠藍三色的色品座標因製程過程等原因無法達到全色譜的效果，而控制原色包括有偏差的原色的亮度得到白色光，稱為配色。當為全彩色led螢幕進行配色前，為了達到最佳亮度和最低的成本，應儘量選擇三原色發(fā)光強度成大致為3:6:1比例的led器件組成圖素。

　　白平衡要求三種原色在相同的調(diào)灰值下合成的仍舊為純正的白色。原色、基色：原色指能合成各種顏色的基本顏色。色光中的原色為紅、綠、藍，下圖為光譜表，表中的三個頂點為理想的原