上游外延片生長爲LED 的關鍵技術，附加值也最大。單晶片是襯底，目前使用較多的是藍寶石。利用不同材料可以在襯底基板上成長不同材料層的外延晶片，現有的規格大小是2 寸及3 寸的外延晶片，厚度很薄就像平面金屬一般，之後供中游使用。
中游廠商根據LED 元件結構的需要，先進行金屬蒸鍍，然後在外延晶片上光罩蝕刻及熱處理而製作LED 兩端的金屬電極，接着將襯底磨薄、拋光後切割爲細小的LED 芯片 。由於襯底較脆且機械加工性差，芯片切割過程的成品率爲中游製作階段的重點。中游的最後一步是測試分選。
下游把從中游來的芯片粘貼並焊接導線架，經由測試、封膠，然後封裝 成各種不同的產品。原則上芯片越小、封裝的技術難度越高。但相對於上游而言，技術含量仍然比較低。所以製作重點除了封裝能力的多樣化外，還有在於如何增加封裝難度高的大功率LED 產品以提升利潤與競爭力。
由於中游芯片製作質量的好壞主要由上游的外延片決定，兩者相關性非常密切。一般而言，上游廠商同時會進行芯片製作流程，中游廠商爲了控制質量，也會向上遊延伸。所以往往上游外延片生長和中游芯片製造是一體的，兩者合計佔整個LED 產業產值的70%以上。
LED生產流程
除這三者外，更加寬泛的LED 產業鏈還包括襯底(基板)的製造和芯片封裝後LED 應用的開發，前者也可歸於材料行業，後者可以歸入各個應用領域。
LED 的外延片生長主要有LPE(液相外延)、VPE(氣相外延)和MOCVD(有機金屬氣相外延)技術，前兩者主要用來生產傳統LED，後者用於生產高亮度LED。隨着高亮度LED 越來越成爲LED 的主流，目前新購置的外延片生長設備均是MOCVD。
LED主要外延片生長技術
不同的基板材料，和不同的發光層材料，對應不同的波長，也對應不同的顏色。由於藍綠光和白光是未來的發展方向，也是現在的主流產品，藍寶石作爲基板目前使用最多。
LED外延片材料分類
LED 產品封裝結構通常分爲點光源、面光源和發光顯示器三類，單個管芯一般構成點光源，多個管芯組裝一般可構成面光源和線光源，作資訊、狀態指示及顯示用，發光顯示器也是用多個管芯串聯和並聯組合而成的。
LED主要封裝技術
目前全球LED 主要廠商爲日亞化學、豐田合成、CREE、GELCORE、LUMILEDS 和OSRAM 等，這些國際大公司主要分佈在歐美日，擁有LED 技術的主要專利，也是LED 前沿技術的主要開發力量。