1. שבב LED כחול + סוג זרחן צהוב-ירוק כולל סוג נגזרת זרחן רב-צבעוני

 שכבת הזרחן הצהובה-ירוקה סופגת חלק מהאור כחולשל שבב ה-LED לייצר פוטולומינסנציה, והחלק השני של האור הכחול משבב ה-LED מועבר אל מחוץ לשכבת הזרחן ומתמזג עם האור הצהוב-ירוק הנפלט מהזרחן בנקודות שונות בחלל, והאור האדום, הירוק והכחול מתערבבים ליצירת אור לבן; בדרך זו, הערך התיאורטי הגבוה ביותר של יעילות המרת פוטולומינסנציה של זרחן, שהיא אחת היעילות הקוונטית החיצונית, לא יעלה על 75%; ושיעור הפקת האור הגבוה ביותר מהשבב יכול להגיע רק לכ-70%, כך שבתיאוריה, יעילות האור הגבוהה ביותר של אור כחול לבן של LED לא תעלה על 340 Lm/W, ו-CREE הגיע ל-303Lm/W בשנים האחרונות. אם תוצאות הבדיקה מדויקות, ראוי לחגוג.

2. השילוב של אדום, ירוק וכחולRGB LEDהסוג כולל סוג RGBW-LED וכו'.

 שלוש דיודות פולטות האור R-LED (אדום) + G-LED (ירוק) + B-LED (כחול) משולבות יחד, ושלושת צבעי היסוד אדום, ירוק וכחול מעורבבים ישירות בחלל ליצירת אור לבן. על מנת לייצר אור לבן יעיל במיוחד בדרך זו, ראשית, נורות LED בצבעים שונים, במיוחד נורות LED ירוקות, חייבות להיות מקורות אור יעילים במיוחד, כפי שניתן לראות מ"אור לבן שווה אנרגיה" שבו אור ירוק מהווה כ-69%. כיום, יעילות האור של נורות LED כחולות ואדומות גבוהה מאוד, עם יעילות קוונטית פנימית העולה על 90% ו-95% בהתאמה, אך יעילות הקוונטית הפנימית של נורות LED ירוקות מפגרת בהרבה. תופעה זו של יעילות אור ירוק נמוכה של נורות LED מבוססות GaN נקראת "פער האור הירוק". הסיבה העיקרית לכך היא שנורות LED ירוקות לא מצאו חומרים אפיטקסיאליים משלהן. חומרים קיימים מסדרת ארסן ניטריד זרחן בעלי יעילות נמוכה בספקטרום הצהוב-ירוק. חומרים אפיטקסיאליים אדומים או כחולים משמשים לייצור נורות LED ירוקות. בתנאי צפיפות זרם נמוכה יותר, מכיוון שאין אובדן המרת זרחן, ל-LED ירוק יעילות האור גבוהה יותר מאשר אור ירוק מסוג כחול + זרחן. דווח כי יעילות האור שלו מגיעה ל-291Lm/W בתנאי זרם של 1mA. עם זאת, הירידה ביעילות האור של האור הירוק הנגרמת על ידי אפקט ה-Droop בזרם גדול יותר היא משמעותית. כאשר צפיפות הזרם עולה, יעילות האור יורדת במהירות. בזרם של 350mA, יעילות האור היא 108Lm/W. בתנאי זרם של 1A, יעילות האור יורדת ל-66Lm/W.

עבור פוספינים מסוג III, פליטת האור לפס הירוק הפכה למכשול מהותי למערכת החומרים. שינוי הרכב ה-AlInGaP כך שיפלוט אור ירוק במקום אדום, כתום או צהוב - הגורם למגבלת נושאי מטען לא מספקת - נובע מפער אנרגיה נמוך יחסית של מערכת החומר, שאינו מאפשר רקומבינציה יעילה של קרינה.

לכן, הדרך לשיפור יעילות האור של נורות LED ירוקות היא: מצד אחד, ללמוד כיצד להפחית את אפקט ה-Droop בתנאים של חומרים אפיטקסיאליים קיימים כדי לשפר את יעילות האור; מצד שני, להשתמש בהמרת פוטולומינסנציה של נורות LED כחולות וזרחן ירוק כדי לפלוט אור ירוק. שיטה זו יכולה להשיג אור ירוק בעל יעילות הארה גבוהה, שיכול תיאורטית להשיג יעילות הארה גבוהה יותר מאשר האור הלבן הנוכחי. זה שייך לאור ירוק לא ספונטני. אין בעיה עם תאורה. אפקט האור הירוק המתקבל בשיטה זו עשוי להיות גדול מ-340 Lm/W, אך הוא עדיין לא יעלה על 340 Lm/W לאחר שילוב האור הלבן; שלישית, להמשיך לחקור ולמצוא חומר אפיטקסיאלי משלך, רק בדרך זו, יש ניצוץ של תקווה שלאחר קבלת אור ירוק גבוה בהרבה מ-340 Lm/W, האור הלבן המשולב על ידי שלושת הצבעים העיקריים של נורות LED אדומות, ירוקות וכחולות עשוי להיות גבוה ממגבלת יעילות האור של נורות LED לבנות של שבב כחול של 340 Lm/W.

3. לד אולטרה סגולשבב + שלושה זרחנים בצבעי יסוד פולטים אור 

הפגם הטבוע העיקרי בשני סוגי נורות הלד הלבנות הנ"ל הוא פיזור מרחבי לא אחיד של עוצמת האור והצבעוניות. האור האולטרה סגול אינו ניתן לזיהוי על ידי העין האנושית. לכן, לאחר שאור האולטרה סגול יוצא מהשבב, הוא נספג על ידי שלושת הזרחנים בצבעי היסוד של שכבת הקפסולציה, מומר לאור לבן על ידי פוטולומינסנציה של הזרחן, ואז נפלט לחלל. זהו היתרון הגדול ביותר שלו, בדומה למנורות פלורסנט מסורתיות, אין לו אי אחידות בצבעי היסוד. עם זאת, יעילות האור התיאורטית של נורת הלד הלבנה מסוג שבב אולטרה סגול אינה יכולה להיות גבוהה מהערך התיאורטי של אור לבן מסוג שבב כחול, שלא לדבר על הערך התיאורטי של אור לבן מסוג RGB. עם זאת, רק באמצעות פיתוח של שלושה זרחנים ראשוניים בעלי יעילות גבוהה המתאימים לעירור אור אולטרה סגול ניתן להשיג נורות לד לבנות אולטרה סגולות הקרובות או אף גבוהות משתי נורות הלד הלבנות הנ"ל בשלב זה. ככל שהנורה קרובה יותר לנורת הלד האולטרה סגולה הכחולה, כך הסיכוי גדול יותר של נורת הלד הלבנה מסוג גל בינוני וקצר גלים אינו אפשרי.