Eine mehrfarbige LED ist ein elektronisches Gerät, das Leuchtdioden von mehr als einer Farbe enthält. Jede Leuchtdiode erzeugt eine andere Lichtfarbe, indem Strom durch einen Halbleiter geleitet wird, und die verschiedenen Farben werden dann miteinander vermischt, um die gewünschte endgültige Farbe zu erzeugen. Die meisten vom menschlichen Auge wahrnehmbaren Farben können auf diese Weise erzeugt werden. Je nach Design können mehrfarbige LEDs Licht durch die Kombination von zwei, drei oder vier Primärfarben erzeugen; diese Konfigurationen werden jeweils dichromatisch, trichromatisch und tetrachromatisch genannt. Mehrfarbige LEDs werden in der Videoanzeigetechnologie verwendet.
Wie alle Leuchtdioden erzeugt eine mehrfarbige LED Licht durch ein Phänomen namens Elektrolumineszenz. Beim Einschalten einer Leuchtdiode beginnt elektrischer Strom durch einen Halbleiter zu fließen. Wenn die hochenergetischen Elektronen, die durch das Leitungsband des Halbleitermaterials fließen, in den energieärmeren Grundzustand des Materials übergehen, wird die Energie, die sie verlieren, als Photonen emittiert. Das Energieniveau und die Wellenlänge dieser Photonen hängt vom Material des Halbleiters ab, und die Farbe des resultierenden Lichts hängt von seiner Wellenlänge ab.
Mehrfarbige LEDs nutzen die Tatsache, dass das Auge einer Person, wenn es von mehreren Wellenlängen des Lichts aus derselben Quelle getroffen wird, diese als eine einzige Mischfarbe wahrnimmt, anstatt die Farben, die den verschiedenen Wellenlängen entsprechen, separat wahrzunehmen. Beispielsweise nimmt das menschliche Auge Licht mit einer Wellenlänge von 620 bis 750 Nanometer als rot und Licht mit einer Wellenlänge von 495 bis 570 Nanometer als grün wahr. Beide Wellenlängen gleichzeitig bewirken, dass eine Person Gelb sieht, das normalerweise durch Licht im Bereich von 570 bis 590 Nanometern erzeugt wird. Dadurch können mehrfarbige LEDs das Erscheinungsbild einer Vielzahl von Farben erzeugen.
Die gebräuchlichste mehrfarbige LED-Konfiguration, oft als RGB bezeichnet, ist trichromatisch mit roten, grünen und blauen Dioden. Diese gelten als die Grundfarben des normalen menschlichen Sehens und spiegeln die verschiedenen Wellenlängen wider, für die die drei verschiedenen Arten von Zapfen im menschlichen Auge am empfindlichsten sind. Jedes Pixel eines RGB-LED-Displays enthält je eine Diode von drei dieser Farben, die so klein und dicht beieinander liegen, dass das menschliche Auge sie nicht als eigenständige Lichtquellen wahrnehmen kann. Die Dioden in jedem Pixel schalten sich je nach Bedarf in verschiedenen Kombinationen ein und aus, um alle vom Betrachter gesehenen Farben zu erzeugen.
Mehrfarbige LED-Displays werden häufig verwendet, um sehr große Videodisplays zu erstellen, wie beispielsweise Werbetafeln und Videobildschirme in Sportstadien. Es gibt kleinere Fernsehbildschirme, die sich für das Heimkino mit Mehrfarben-LED-Technologie eignen, aber in den meisten Punkten hinter Formaten wie Plasma- und Flüssigkristalldisplay-Fernsehern zurückbleiben. Sie sollten nicht mit LCD-Bildschirmen mit LED-Hintergrundbeleuchtung verwechselt werden, die oft als LED-Bildschirme oder -Monitore bezeichnet werden, aber in Wirklichkeit Flüssigkristallanzeigen sind, die eine LED zur Hintergrundbeleuchtung verwenden.