無論用LED制作單色、雙色或三色屏，欲顯示圖象需要構成像素的每個LED的發光亮度都必須能調節，其調節的精細程度就是顯示屏的灰度等級。灰度等級越高，顯示的圖像就越細膩，色彩也越豐富，相應的顯示控制系統也越復雜。一般 256 級灰度的圖像，顏色過渡已十分柔和，而16級灰度的彩色圖像，顏色過渡界線十分明顯。所以，彩色LED屏當前都要求做成256級到4096級灰度的。
LED的色彩與工藝制造LED的材料不同，可以產生具有不同能量的光子，借此可以控制LED所發出光的波長，也就是光譜或顏色。
1．歷史上個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，發出的光線為紅外光譜。
2．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，發出的光線為綠光。
按顏色分為單色，雙基色，三基色( 全彩 )
單色是指顯示屏只有一種顏色的發光材料，多為單紅色， 在某些特殊場合也可用黃綠色 ( 例如殯儀館 ) 。
雙基色LED顯示屏由紅色和綠色LED燈組成，256級灰度的雙基色顯示屏可顯示65,536種顏色（雙色屏可顯示紅、綠、黃3種顏色）。
全彩色LED顯示屏由紅色、綠色和藍色LED燈組成，可顯示白平衡和16,777,216種顏色。
大屏幕顯示是超高亮度LED應用的另一巨大市場，包括：圖形、文字、數字的單色、雙色和全色顯示。在表2中列出了LED顯示的各種用途。傳統的大屏幕有源顯示一般采用白熾燈、光纖、陰極射線管等；無源顯示一般采用翻牌的方法。表3列出了幾種顯示的性能比較。LED顯示曾一直受到LED本身性能和顏色的限制。如今，超高亮度AlGaInP、TS-AlGaAs、InGaN LED已能夠提供明亮的紅、黃、綠、藍各種顏色，可完全滿足實現全色大屏幕顯示的要求。LED顯示屏可按像素尺寸裝配成各種結構，小像素直徑一般小于5mm，單色顯示的每個像素用一個T-1(3/4)的LED燈，雙色顯示的每個像素為雙色的T-1(3/4)的LED燈，全色顯示則需要3個T-1紅、綠、藍色燈，或者裝配一個多芯片的T-1(3/4)的LED燈作為一個像素。大像素則是通過把許多T-1(3/4)紅、綠、藍色LED燈組合在一起構成的。用InGaN(480nm)藍、InGaN(515nm)綠和ALGaAs(637nm)紅LED燈作為LED顯示的三基色，可以提供逼真的全色性能，而且具有較大的顏色范圍包括：藍綠、綠紅等，與國際電視系統委員會(NTSC)規定的電視顏色范圍基本相符。