Çok renkli bir LED, birden fazla renkten ışık yayan diyotlar içeren bir elektronik cihazdır. Her bir ışık yayan diyot, yarı iletkenden elektrik geçirerek farklı bir ışık rengi üretir ve daha sonra istenen son rengi elde etmek için farklı renkler bir araya getirilir. İnsan gözüyle algılanabilecek çoğu renk bu şekilde üretilebilir. Tasarımlarına bağlı olarak, çok renkli LED'ler iki, üç veya dört ana rengi birleştirerek ışık üretebilir; bu konfigürasyonlara sırasıyla dikromatik, trikromatik ve tetrakromatik denir. Video görüntüleme teknolojisinde çok renkli LED'ler kullanılmaktadır.
Tüm ışık yayan diyotlarda olduğu gibi, çok renkli bir LED, elektrominesans adı verilen bir olguda ışık üretir. Işık yayan bir diyot açıldığında, elektrik akımı bir yarı iletken boyunca akmaya başlar. Yarı iletken malzemenin iletim bandından akan yüksek enerjili elektronlar malzemenin düşük enerjili toprak durumuna geçtikçe, kaybedecekleri enerji fotonlar olarak yayılır. Bu fotonların enerji seviyesi ve dalga boyu yarı iletkenin yapıldığı malzemeye ve sonuçta ortaya çıkan ışığın rengi dalga boyuna bağlıdır.
Çok renkli LED'ler, bir kişinin gözüne aynı kaynaktan gelen birden çok dalga boyu ışık çarptığında, bu kişinin onu farklı dalga boylarına karşılık gelen renkleri ayrı ayrı algılamak yerine tek bir harmanlanmış renk olarak deneyimlemesi gerçeğinden faydalanır. Örneğin, insan gözü 620 ila 750 nanometre dalga boyuna sahip ışığı kırmızı olarak algılar ve 495 ila 570 nanometre dalga boyuna sahip ışığı yeşil olarak algılar. Her iki dalga boyu eşzamanlı olarak bir kişinin sarı görmesine neden olur, bu normalde 570 ila 590 nanometre aralığında ışıkla üretilir. Bu, çok renkli LED'lerin geniş bir renk dizisinin görünümünü oluşturmasını mümkün kılar.
Genellikle RGB denilen en yaygın çok renkli LED yapılandırması, kırmızı, yeşil ve mavi diyotlarla trikromatiktir. Bunlar, insan gözündeki üç farklı koni hücresi tipinin en duyarlı olduğu farklı dalga boylarını yansıtan normal insan görüşünün ana renkleri olarak kabul edilir. Bir RGB LED ekranın her pikseli, bu üç renkten her birinin bir diyotunu içerir; bunlar çok küçük ve birbirine sıkıca sarılıdır, insan gözü onları farklı ışık kaynakları olarak algılayamaz. Her pikseldeki diyotlar, izleyicinin gördüğü tüm renkleri üretmek için gerektiğinde farklı kombinasyonlarda açılır ve kapanır.
Çok renkli LED ekranlar genellikle spor stadyumlarındaki reklam panoları ve video ekranları gibi çok büyük video ekranları oluşturmak için kullanılır. Çok renkli LED teknolojisini kullanarak ev görüntülemeye uygun daha küçük televizyon ekranları mevcuttur, ancak çoğu zaman plazma ve sıvı kristal ekran TV'ler gibi formatların gerisinde kalmaktadır. Sık sık LED ekranlar veya monitörler olarak adlandırılan, aslında arkadan aydınlatma için LED kullanan sıvı kristal ekranlar olan LED arkadan aydınlatmalı LCD ekranlarla karıştırılmamalıdır.
