白颜色LED(半导体荧光灯)是由蓝光PN结周围的荧光粉发出的白光，通常荧光灯是由灯管内的紫外线激发荧光粉发光的，在发光原理上它们完全一致，区别在于普通荧光灯的灯丝由蓝光PN结取代。图3(c)指示出它的工作原理。另外还有通过紫外线LED激发荧光粉产生白光的半导体荧光灯 。

LED和目前我们使用的白炽灯、气体放电灯的发光原理迥然不同。

LED的自发性发光是由于电子和空穴的复合而产生的，这种半导体P-N结的电致发光机理决定了它发出的是单色光，而不可能产生具有连续谱线的白光，用单只LED也不可能产生两种以上的高亮度单色光。如果需要LED产生白光，只可能先让LED发出蓝光，然后利用荧光粉间接产生宽带光谱，合成白光。

将某种形式的能量转化为光能的过程是一种量子转换过程遵守能量守衡定律。发光过程中的量子效率、量子提取率以及辐射光子的能谱决定了该过程的光效。白光光源运转时所经历的量子转换过程愈多、能量的损失愈大，光效必将降低。

LED发光时载流子复合过程的量子转换效率虽然很高。但是必需利用荧光粉进行第二次量子转换才能转化为白光LED，因而量子效率和量子提取率大为降低，使白光LED光效提高受到限制。