Das optische Kernprinzip hinter dem Lichtdiffusionseffekt von LED-Lampenschirmen besteht darin, dass Licht, wenn es durch eine Diffusionsschicht aus Substraten wie PC/PMMA/PS dringt, auf ein Medium (diffundierende Partikel) mit einem anderen Brechungsindex trifft, was zu Brechung, Reflexion und Streuung in mehreren Winkeln und mehreren Richtungen führt und so eine Punktlichtquelle in eine gleichmäßige Oberflächenlichtquelle umwandelt. Seine optische Grundlage folgt den Gesetzen der Reflexion (der Einfallswinkel ist gleich dem Reflexionswinkel) und der Brechung (das Verhältnis des Sinus des Einfallswinkels zum Sinus des Brechungswinkels ist eine Konstante).
Die Entwicklung von LED-Lampenschirmen ist eng mit der Weiterentwicklung der Materialien verbunden. In den frühen Stadien der LED-Beleuchtungsentwicklung wurde Glas verwendet, das jedoch zerbrechlich war und eine schlechte Lichtstreuung aufwies. Anschließend wurde transparentes Harz verwendet, das zwar eine hohe Durchlässigkeit aufwies, jedoch unbefriedigende Streueffekte und eine unbefriedigende Verschleierung der Lichtquelle aufwies. Whiteboard-Harz hatte das Problem einer übermäßig geringen Lichtdurchlässigkeit. Letztlich setzten sich Verbundwerkstoffe mit spezifischen Lichtstreuungsfunktionen durch, die den Anforderungen einer hohen Lichtdurchlässigkeit und einer guten Verschleierung der Lichtquelle gerecht wurden.