Det optiske kjerneprinsippet bak lysdiffusjonseffekten til LED-lampeskjermer er at når lys passerer gjennom et diffusjonslag laget av substrater som PC/PMMA/PS, møter det et medium (diffuserende partikler) med en annen brytningsindeks, noe som resulterer i multi-vinkler og multi-refraksjon, refleksjon, og transformerer dermed en overflatelyskilde til en jevn lyskilde. Dens optiske basis følger lovene for refleksjon (innfallsvinkelen er lik refleksjonsvinkelen) og brytning (forholdet mellom sinusen til innfallsvinkelen og sinusen til brytningsvinkelen er en konstant).
Utviklingen av LED-lampeskjermer er nært knyttet til materielle fremskritt. I de tidlige stadiene av LED-belysningsutviklingen ble det brukt glass, men det var skjørt og hadde dårlig lysspredning. Deretter ble det brukt transparent harpiks, som selv om den hadde høy transmittans, hadde utilfredsstillende spredningseffekter og skjult lyskilde. White board harpiks hadde problemet med for lav transmittans. Til syvende og sist ble komposittmaterialer med spesifikke lysdiffusjonsfunksjoner hovedstrømmen, og balanserte kravene til høy transmittans og god lyskildeskjul.