Il livello di energia del semiconduttore puro del display a LED, quando la temperatura è zero assoluto, gli elettroni nella banda intera non hanno energia sufficiente per attraversare la banda proibita ed entrare nella banda di conduzione, quindi è in uno stato isolante. All'aumentare della temperatura, generalmente a temperatura ambiente, alcuni elettroni hanno l'energia per attraversare la banda proibita e raggiungere la banda di conduzione, lasciando uno spazio vuoto per formare dei buchi, mostrando così una debole conducibilità, cioè conducibilità intrinseca.
Dopo che le impurità sono state drogate nel materiale semiconduttore del display a LED, il livello di energia dell'impurità del donatore è vicino alla banda di conduzione e il livello di energia dell'impurità dell'accettore è vicino alla banda completa. Gli elettroni nelle impurità del donatore possono facilmente entrare nella banda di conduzione e le impurità dell'accettore possono facilmente ottenere elettroni dall'intera banda per ottenere elettroni dall'intera banda per formare buchi. Quando viene applicata una tensione diretta alla giunzione PN, a causa dell'abbassamento della barriera di giunzione, gli elettroni entrano nel semiconduttore di tipo P-dal semiconduttore di tipo N- e le lacune entrano in N{{2 }}tipo semiconduttore dal semiconduttore di tipo P-, formando così l'iniezione di portatori minoritari. .
Con la ricombinazione di portatori minoritari iniettati nel LED, anche la sua energia ritorna da un livello di energia elevato a un livello di energia basso e l'energia rilasciata può essere convertita in varie forme, la più comune è quella rilasciata sotto forma di energia termica. Da un punto di vista circuitale, l'energia rilasciata è uguale al prodotto della corrente diretta e della tensione diretta della giunzione PN moltiplicato per il tempo. Alcuni materiali semiconduttori rilasciano energia sotto forma di luce quando i portatori minoritari vengono iniettati per ricombinarsi, con conseguente luminescenza del semiconduttore.
La luminescenza del semiconduttore del display a LED può essere ulteriormente suddivisa in due tipi, uno è che gli elettroni passano direttamente dalla banda di conduzione alla banda completa e si ricombinano con i fori per emettere luce, e l'altro è la ricombinazione a livello di impurità e gli elettroni nella conduzione prima la transizione della banda. Al livello di impurità del donatore, si parla di emissione indiretta. I dispositivi di visualizzazione a LED sono per lo più realizzati con materiali conduttori{0}}che emettono luce indiretta.
