1、LED 发光机理：PN 结的端电压构成一定势垒，当加正向偏置电压时势垒下降，P 区和 N 区的多数载流子向对方扩散。由于电子迁移率比空穴迁移率大得多，所以会出现大量电子向 P 区扩散、构成对 P 区少数载流子的注入，这些电子与价带上的空穴复合，复合时得到的能量以光能的形式释放出去，这就是 PN 结发光的原理。

2、LED 发光效率：一般称为组件的外部量子效率，其为组件的内部量子效率与组件的取出效率的乘积。所谓组件的内部量子效率，其实就是组件本身的电光转换效率，主要与组件本身的特性（如组件材料的能带、缺陷、杂质）、组件的磊晶组成及结构等相关；而组件的取出效率则指的是组件内部产生的光子，在经过组件本身的吸收、折射、反射后，实际在组件外部可测量到的光子数目。早期组件发展集中在提高其内部量子效率，通过提高磊晶的质量及改变磊晶的结构，使电能不易转换成热能，可获得 70% 左右的理论内部量子效率，但这样的内部量子效率几乎已经接近理论上的极限。在这样的状况下，提高组件的取出效率便成为重要的研究课题，目前的方法主要是晶粒外型的改变——TIP 结构、表面粗化技术。

3、LED 电气特性：LED 是电流控制型器件，负载特性类似 PN 结的 UI 曲线，正向导通电压的极小变化会引起正向电流的很大变化（指数级别），反向漏电流很小、有反向击穿电压。LED 正向电压随温度升高而变小、具有负温度系数。LED 消耗功率一部分转化为光能、剩下的转化为热能、使结温升高。

4、LED 光学特性：LED 提供的是半宽度很大的单色光，由于半导体的能隙随温度的上升而减小，因此它所发射的峰值波长随温度的上升而增长、即光谱红移，温度系数为 +2～3 Å/℃。LED 发光亮度 L 与正向电流近似成比例，电流增大发光亮度也近似增大；另外发光亮度也与环境温度有关，环境温度高时复合效率下降、发光强度减小。

5、LED 热学特性：小电流下 LED 温升不明显，若环境温度较高，LED 的主波长就会红移、亮度会下降、发光均匀性一致性变差，尤其点阵、大显示屏的温升对 LED 的可靠性、稳定性影响更为显著，所以散热设计很关键。

6、LED 寿命：LED 的长时间工作会因光衰引起老化，尤其对大功率 LED 来说光衰问题更加严重。在衡量 LED 的寿命时，应该以 LED 的光衰减百分比来规定 LED 的寿命，比如衰减 35%，这样更有意义。

7、大功率 LED 封装：主要考虑散热和出光。散热方面用铜基热衬再连接到铝基散热器上，晶粒与热衬之间以锡片焊作为连接，这种散热方式效果较好、性价比较高；出光方面采用芯片倒装技术，并在底面和侧面增加反射面反射出浪费的光能，这样可以获得更多的有效出光。

8、白光 LED：类自然光谱白光 LED 主要有三种：第一种是比较成熟且已商业化的蓝光芯片+黄色荧光粉来获得白光，这种白光成本最低，但是蓝光晶粒发光波长的偏移、强度的变化及荧光粉涂布厚度的改变均会影响白光的均匀度，而且光谱呈带状较窄、色彩不全、色温偏高、显色性偏低。第二种是紫外光或紫光芯片+红、蓝、绿三基色荧光粉来获得白光，发光原理类似于日光灯，该方法显色性更好，而且 UV-LED 不参与白光的配色，但同样存在所用荧光粉有效转化效率低、尤其是红色荧光粉的效率需要大幅度提高的问题。第三种是利用三基色原理将 RGB 三种超高亮度 LED 混合成白光，该方法的优点是不需经过荧光粉的转换而直接配出白光、可避免荧光粉转换的损失得到较佳的发光效率，更可以分开控制红、绿、蓝光 LED 的发光强度、达成全彩的变色效果，但这种办法的问题是绿光的转换效率低、混光困难、驱动电路设计复杂，且由于三种光色都是热源、散热问题更大。偏振 LED 和三波长全彩化的白光 LED 将是未来的发展方向。