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發光的原理大抵包含電致發光（Electroluminescence，EL）、光致發光（Photoluminescence，PL）和化學發光（生物發光和燃燒發光可歸類在此），而如今被普遍使用，能產生高亮度、并且有效節能的方式，正是電致發光，早在愛迪生發明電燈時，就已打開電致發光的大門，光源之旅一路從始祖鎢絲燈，一路走到今日的LED固態照明。
而LED、OLED和量子點，都同屬于電致發光中的固態場效發光，電子從激發態（Excited State）以輻射的方式回到基態（Ground State），當材料是直接能隙半導體時，這個輻射就會以光的形式呈現，對無機物LED和量子點來說，激發態的能量位置稱之為傳導帶（Conduction Band，CB），基態的位置稱之為價帶（Valence Band，VB），而對有機物OLED而言，只要把CB和VB換成LUMO和HOMO就好了，道理大抵都是相通的。
激發態的能量較高，回到基態時是釋放能量的，對可發光的半導體材料來說，光就是這股被釋放的能量，激發態與基態間關鍵的能量差就叫做能隙（Energy Gap），能隙決定了光的能量，進而決定了光的頻率與波長，總結的說，材料的能隙就定義了光的色彩，是解開光譜奧秘的鑰匙，不同的發光材料（直接能隙半導體），理論上對應了不同的能隙。
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