半導體晶片由兩部分組成，一部分是P型半導體，在它里面空穴占主導地位，另一端是N型半導體，在這邊主要是電子。但這兩種半導體連接起來(lái)的時(shí)候，它們之間就形成一個(gè)P-N結。當電流通過(guò)導線(xiàn)作用于這個(gè)晶片的時(shí)候，電子就會(huì )被推向P區，在P區里電子跟空穴復合，然后就會(huì )以光子的形式發(fā)出能量，這就是LED燈發(fā)光的原理。而光的波長(cháng)也就是光的顏色，是由形成P-N結的材料決定的。

藍光光子的能量高，可以激發(fā)熒光。一般用藍光LED的藍光打在熒光粉上產(chǎn)生黃光，黃光被藍光激發(fā)出后，它們一起從LED里射出來(lái)，我們感覺(jué)是看到了白光，其實(shí)這只是藍與黃兩種顏色混合在一起的復合光。

初LED用作儀器儀表的指示光源，后來(lái)各種光色的LED在交通信號燈和大面積顯示屏中得到了廣泛應用，產(chǎn)生了很好的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。以12英寸的紅色交通信號燈為例，在美國本來(lái)是采用命，低光視效能的140瓦白熾燈作為光源，它產(chǎn)生2000流明的白光。經(jīng)紅色濾光片后，光損失90%，只剩下200流明的紅光。而在新設計的燈中，Lumileds公司采用了18個(gè)紅色LED光源，包括電路損失在內，共耗電14瓦，即可產(chǎn)生同樣的光效。汽車(chē)信號燈也是LED光源應用的重要領(lǐng)域。

對于一般照明而言，人們更需要白色的光源。1998年發(fā)白光的LED開(kāi)發(fā)成功。這種LED是將GaN芯片和釔鋁石榴石（YAG）封裝在一起做成。GaN芯片發(fā)藍光（λp=465nm，Wd=30nm），高溫燒結制成的含Ce3+的YAG熒光粉受此藍光激發(fā)后發(fā)出黃色光射，峰值550nLED燈m。藍光LED基片安裝在碗形反射腔中，覆蓋以混有YAG的樹(shù)脂薄層，約200-500nm。LED基片發(fā)出的藍光部分被熒光粉吸收，另一部分藍光與熒光粉發(fā)出的黃光混合，可以得到白光。

傳統型熒光燈即低壓汞燈，是利用低氣壓的汞蒸氣在通電后釋放紫外線(xiàn)，從而使熒光粉發(fā)出可見(jiàn)光的原理發(fā)光，因此它屬于低氣壓弧光放電光源。
20世紀50年代以后，熒光燈大都采用鹵磷酸鈣，俗稱(chēng)鹵粉。鹵粉價(jià)格便宜，但發(fā)光效率不夠高，熱穩定性差，光衰較大，光通維持率低，因此，它不適用于細管徑緊湊型熒光燈中。