半导体材料有一个非常有趣的特性，就是所谓的载子；载子分为两类：一类为电子，带负电；另一类为电洞，带正电。LCD的发光原理是利用两种载子在某些条件下可以结合，释放出的能量以光子的形式释出而发光。

也因此，依据材料的不同，电子和电洞所佔有的能阶不同，也就是说电子和电洞的相对能阶高度差即是决定两载子所结合发出能量的高低，便可以产生具有不同能量的光子，藉此可以控制LED所发出光的波长，也就是光谱或顏色。

大部分的应用，LED都以直流电的方式超作，它具有以下几点的特性：

顺偏特性：当直流电有了足够的正电压的时候，LED的电流就快速的上升，而这个通入的电流就称为「顺偏电流」，而LED两端的电压就被称为「顺偏电压」。若电压的范围忽高忽低即表示品质异常，而通常波长越短的LED其电压会越高。

逆偏特性：顾名思义就是给予LED负的电压，也称为「漏电压」，一般而言，不同的LED材料会各自有其合理的电压值，而造成逆电压特性不良的原因是静电放电，这个特性也可以用来评估此LED的品质。