Le principe optique de base derrière l'effet de diffusion de la lumière des abat-jour LED est que lorsque la lumière traverse une couche de diffusion constituée de substrats tels que PC/PMMA/PS, elle rencontre un milieu (particules diffusantes) avec un indice de réfraction différent, ce qui entraîne une réfraction, une réflexion et une diffusion multi-angle et multi-directionnelle, transformant ainsi une source de lumière ponctuelle en une source de lumière de surface uniforme. Sa base optique suit les lois de la réflexion (l'angle d'incidence est égal à l'angle de réflexion) et de la réfraction (le rapport du sinus de l'angle d'incidence au sinus de l'angle de réfraction est une constante).
Le développement des abat-jour LED est étroitement lié aux progrès des matériaux. Au début du développement de l’éclairage LED, le verre était utilisé, mais il était fragile et diffusait mal la lumière. Une résine transparente a ensuite été utilisée, qui, tout en ayant une transmission élevée, avait des effets de diffusion et une dissimulation de la source lumineuse insatisfaisants. La résine pour tableau blanc présentait le problème d’une transmission trop faible. Finalement, les matériaux composites dotés de fonctions spécifiques de diffusion de la lumière sont devenus courants, équilibrant les exigences d'une transmission élevée et d'une bonne dissimulation de la source lumineuse.