一、LED光源的发光机理
与白炽灯或者气体放电灯的发光原理迥然不同。LED自发性的发光是由于电子与空穴的复合而产生的。
LED是由P型半导体形成的P层和N型半导体形成的N层，以及中间的由双异质结构成的有源层组成。有源层是发光区，利用外电源向PN结注入电子，在正向偏压作用下，N区的电子将向正方向扩散，进入有源层，P区的空穴也将向负方向扩散，进入有源层，电子与空穴复合时，将产生自发辐射光，见图1。LED因其使用的材料不同，其二极管内中电子、空穴所占的能阶也有所不同，能阶的高低差影响结合后光子的能量而产生不同波长光，也就是不同颜色的光，如红、橙光、黄、绿、蓝或不可见光等。
二、白光LED
白光LED的出现为越来越多的室内室外照明工程提供了白光LED半导体照明。白光LED的光效等都有了长足的进步，白光LED甚至已经开始挑战传统光源的地位。
目前获得白光LED主要有两个途径：第一个是通过荧光粉转换得到白光；第二个是把不同颜色的LED芯片封装到一起，多芯片混合发出白光。对于上述两种途径，根据参与混合白光的基色光源的数目，又可分为二基色体系和多基色体系。
荧光粉转换白光LED
(1)二基色荧光粉转换白光LED
二基色白光LED是利用蓝光LED芯片和YAG荧光粉制成的。一般使用的蓝光芯片是InGaN芯片，另外也可以使用AlInGaN芯片。蓝光芯片LED配YAG荧光粉方法的优点是：结构简单，成本较低，制作工艺相对简单，不过该方法也存在若干缺点，比如蓝光LED效率不够高，致使白光LED效率较低；荧光粉自身存在能量损耗；荧光粉与封装材料随着时间老化，导致色温漂移和寿命缩短等。
(2)三基色荧光粉转换LED
三基色荧光粉LED能在较高发光效率前提下有效提升LED的显色性。得到三基色白光LED的最常用办法是，利用紫外光LED激发一组可被紫外辐射有效激发的三基色荧光粉。
相对于蓝光LED+YAG荧光粉获取白光的方法，采用紫外LED+三基色荧光粉的方法更易于获得颜色一致的白光，这是因为LED的光色仅仅由荧光粉的配比决定。另外，这种类型的白光LED具有高显色性，光色和色温可调，使用高转换效率的荧光粉可以提高LED的光效。
不过，紫外LED+三基色荧光粉的方法还存在一定的缺陷，比如荧光粉在转换紫外辐射时效率较低；粉体混合较为困难；封装材料在紫外光照射下容易老化，寿命较短等。而且目前转换效率较高的红色和绿色荧光粉多为硫化物体系，这类荧光粉发光稳定性差、光衰较大。