LED顯示屏芯片材料內存在的缺陷在較高溫度時會快速增殖、繁衍，直至侵入發光區，形成大量的非輻射復合中心，嚴重降低LED顯示屏的發光效率。另外，在高溫條件下，材料內的微缺陷及來自界面與電板的快擴雜質也會引入發光區，形成大量的深能級，同樣會加速LED顯示屏器件的光衰。
高溫時透明環氧樹脂會變性、發黃，影響其透光性能，工作溫度越高這種過程將進行得越快，這是LED顯示屏光衰的又一個主要原因。LED顯示屏熒光粉的光衰也是影響LED顯示屏光衰的一個主要原因，因為熒光粉在高溫下的衰減十分嚴重。
溫度升高會降低LED顯示屏的發光效率，溫度影響LED顯示屏光效的原因包括以下幾個方面：溫度升高，電子與空穴的濃度會增加，禁帶寬度會減小，電子遷移率將減小。溫度升高，勢阱中電子與空穴的輻射復合幾率降低，造成非輻射復合（產生熱量），從而降低LED顯示屏的內量子效率。溫度升高導致芯片的藍光波峰向長波方向偏移，使芯片的發射波長和熒光粉的激發波長不匹配，也會造成白光LED顯示屏外部光提取效率的降低。
隨著溫度上升，熒光粉量子效率降低，出光減少，LED顯示屏的外部光提取效率降低。硅膠性能受環境溫度影響較大。隨著溫度升高，硅膠內部的熱應力加大，導致硅膠的折射率降低，從而影響LED顯示屏光效。
