白色発光ダイオード
白色LEDの定義
白色LEDとは、様々な方法を使用してLEDから白色光を生成する照明技術であり、現在では多くの照明用途で広く使用されています。
白色発光ダイオード（白色LED）は、照明技術に革命をもたらしました。当初、LEDはインジケータ、ディスプレイ、非常用照明などに限られていましたが、現在では室内照明から街路灯、投光器まで、ほぼすべての照明用途で使用され、その普及は広範囲に及んでいます。
LEDは自然には白色光を発生させることができませんが、特定の技術によりそれを可能にしています。LEDで白色光を生成する主な方法は、波長変換、色混合、およびホモエピタキシャルZnSe技術です。
波長変換
波長変換は、LEDの放射を白色光に変換する方法です。具体的には、黄色蛍光体を使用した青色LED、複数の蛍光体、RGB蛍光体を使用した紫外線LED、または量子ドットを使用した青色LEDなどの方法があります。
青色LEDと黄色蛍光体
この波長変換方法では、青色光を放射するLEDを使用して黄色蛍光体（イットリウムアルミニウムガーネット）を励起します。これにより、黄色と青色の光が発生し、これらの光の混合によって白色光が得られます。これは白色光を生成する最も安価な方法です。
青色LEDと複数の蛍光体
この波長変換方法では、青色LEDと共に複数の蛍光体を使用します。それぞれの蛍光体は、青色LEDからの放射を受けたときに異なる色の光を放出します。これらの異なる色の光が元の青色光と組み合わさることで白色光が生成されます。複数の蛍光体を使用することで、黄色蛍光体のみを使用するよりも幅広い波長スペクトルと優れた色品質（CRIとCCT）を持つ白色光が生成できますが、コストは高くなります。
紫外線LEDとRGB蛍光体
第三の波長変換方法は、赤、緑、青（RGB）蛍光体と共に紫外線を放射するLEDを使用するものです。LEDは人間の目には見えない紫外線を放射し、これが赤、緑、青の蛍光体に当たり、それらを励起します。これらのRGB蛍光体が励起されると、放射された光が混ざり合って白色光が生成されます。この白色光は、これまでに説明した技術よりもさらに広い波長スペクトルを持ちます。
青色LEDと量子ドット
この方法では、青色LEDを使用して量子ドットを活性化します。量子ドットは、2〜10nmの非常に小さな半導体結晶で、直径が10〜50原子相当です。青色LEDと量子ドットを使用すると、カドミウムまたはセレンを含むナノクリスタル粒子の薄層がLEDの上にコーティングされます。青色LEDから放射される光が量子ドットを励起し、これにより生成される白色光は、紫外線LEDとRGB蛍光体を使用して生成された白色光とほぼ同じ波長スペクトルを持ちます。
色混合
複数のLED（通常は赤、青、緑の一次色を放射する）をランプ内に配置し、各LEDの強度を調整して白色光を得る方法です。これが色混合技術の基本的な考え方です。色混合技術では、少なくとも2つのLEDが必要で、青と黄色の光を放射するLEDの強度を調整して白色光を生成します。また、RED、BLUE、GREEN、YELLOWの4つのLEDを使用して色混合を行うこともあります。蛍光体を使用しないため、変換過程でのエネルギー損失がなく、色混合技術は波長変換技術よりも効率的です。
ホモエピタキシャルZnSe
住友電工株式会社（大阪、日本）とプロコンプ情報株式会社（台北、台湾）が共同出資で設立したスーパーオプト株式会社は、新しい技術を開発し商業化しました。この新しい技術は、ホモエピタキシャルZnSe技術と呼ばれています。
この技術では、亜鉛セレン（ZnSe）基板上にエピタキシャル青色LED層を成長させることで白色光を生成します。これにより、アクティブ領域から青色光が、基板から黄色光が同時に放出されます。LEDのエピタキシャル層は483 nmの青緑色光を放出し、ZnSe基板は同時に595 nmの橙色光を放出します。この483 nmの青緑色光と595 nmの橙色光の組み合わせにより白色光が生成され、相関色温度（CCT）が3000 K以上の白色LEDが得られます。この白色LEDの平均寿命は約8000時間です。
現在、このLEDは照明、インジケータ、液晶ディスプレイのバックライトなどの用途で使用されています。しかし、その平均寿命が増加すれば、追加の照明用途にも適するようになります。
