نور شکلی از انرژی است که می تواند توسط اتم آزاد شود. نور از بسته های بسیار ریزی تشکیل شده است که انرژی و تکانه دارند اما جرم ندارند. این ذره های که فوتون نامیده می شوند واحدهای پایه تشکیل دهنده نور هستند.

فوتون ها در نتیجه حرکت الکترون ها آزاد می شوند. در یک اتم، الکترون ها در اوربیتال هایی در اطراف هسته حرکت می کنند. الکترون ها در اوربیتال های مختلف مقدار انرژی های متفاوتی دارند. الکترون های که در اوربیتال های دورتر از هسته حرکت می کنند انرژی بیشتری دارند.

برای آنکه الکترون بتواند از یک لایه به لایه دیگری که انرژی بالاتری دارد برود باید از جایی انرژی اش تامین شود. اما اگر از یک اوربیتال بالایی به یک اوربیتال پایین تر برود انرژی آزاد می کند. این انرژی به شکل فوتون آزاد می شود. هر چه تغییر انرژی بین لایه های اوربیتال بیشتر باشد، فوتون آزاد شده دارای انرژی بیشتری خواهد بود که با فرکانس بالاتر توصیف می شود.

همانطور که پیشتر دیدیم الکترون های آزادی که در دیود حرکت می کنند می توانند به داخل حفره ها بیفتند. این به معنی رفتن به یک اوربیتال پایینتر و در نتیجه آزاد کردن انرژی به شکل فوتون می باشد. این اتفاق در همه دیودها رخ می دهد اما فوتون ها فقط در برخی مواد و آلیاژهای خاص قابل دیدن هستند. به عنوان مثال اتم های دیود سیلیکونی استاندارد نوعی مرتب شده اند که الکترون در فاصله های کوتاهی حرکت می کند و درنتیجه فرکانس فوتون ها آنقدر کم است که با چشم قابل دیدن هستند. فرکانس آنها در قسمت مادون قرمز طیف نوری هستند و برای کنترل از راه دور ها بهترین گزینه اند.  ال ای دی hg

دیودهای نور افشان قابل دیدن (VLED) مانند آنهایی که در ساعت های دیجیتال وجود دارند از موادی ساخته می شوند که فاصله بین نوار رسانایی و اوربیتال های پایینی بزرگ تر است و از آن جایی که این فاصله با فرکانس فوتون نسبت مستقیم دارد در نتیجه فرکانس فوتون بیشتر می شود. به عبارت دیگر این فاصله رنگ نور تابیده شده از ال ای دی را تعیین می کند. بسته به ماده ای که در ساخت آنها به کار می رود رنگ ال ای دی ها از مادون قرمز تا ماورای بنفش تغییر می کند.