实际上，白光LED的施加电力持续超过1W以上时，光束的亮度反而会下降，发光效率则相对降低20%~30%。换言之，白光LED的亮度如果要比传统LED大数倍，电力消耗特性希望超越越荧光灯的话，就必须完成抑制温升、确保使用寿命、改善发光效率以及发光特性均等化四大课题。
有关温升问题，具体解决方法是降低封装的热阻；维持LED使用寿命的具体方法是改善芯片外形，彩小型芯片；改善LED发光效率的具体方法是改善芯片结构，采用小型芯片；发光特性均匀化的具体方法是改善LED的封装方法，这些技术正在陆续被开发。
由于啬电力反而会造成封装的热阻急剧降至10K/W以下，因此，国外业者曾经开发出耐高温白光LED，试图借此解决上述问题。大功率LED的发热量比小功率LED高数十倍，而且温升还会使其发光效率大幅下跌，即便是封装技术允许高热量，实验证明，LED芯片的接合温度却有可能超过允许值。业者最终领悟到，解决封装的散热才是根本方法。
改用矽质封装材料与陶瓷封装材料，能使LED的使用寿命延长数倍，但是白光LED的发光频谱中含有波长小于450nm的短小组长光线，而传统环氧树脂封装材料极易被短波长光线破坏，因此，大功率白光LED的高光量加速了封装材料的劣化。有关测试结果显示，边疆点灯不到1万小时，大功率白光LED的亮度已经降低一半以上，根本无法满足照明光源长寿命的基本要求。
在LED的发光效率方面，改善芯片结构与封装结构，都可以达到与小功率白光LED相同的水平，主要原因是电流密度提高2倍以上时，不但不容易从大型芯片上取出光线，结果反而会造成发光效率不如小功率白光LED的窘境，如果改善芯片的电极构造，理论上就可以解决上述取光问题。
2．设法减小热阻抗，改善散热问题
有关发光特性均匀性，一般认为只要改善白光LED荧光体材料浓度的均匀性与荧光体的制作技术，应该可以克服以上述困扰。如上所述，在提高施加电力的同时，必须设法减小热阻，改善散热条件。其具体内容分别是：降低芯片到封装的热阴，抑制封装至印制电路基板的热阻，提高芯片的散热顺畅性。
为了降低热阻，许多国外LED厂商将LED芯片设在用铜与陶瓷材料制成的散热鳍片（Heat Sink）表面，再用焊接方式将印制电路板上的散热用导线连接到利用冷却风扇强制空冷的散热鳍片上。实验结果证实，上述结构的LED芯片焊接点的热阻可以降低9℃/W，大约是传统LED的1/6，封装后的LED施加2W的电力时，LED芯片的接合温度比焊接点高18℃，即使印制电路板的温度上升到500℃，接合温度也只有700℃左右。换句话说，降低LED芯片到焊接点的热阻，可有效减轻LED芯片降温作业的负担。为此一些公司开发出印制电路板与封装一体化技术，将1mm2的蓝光LED以倒装芯片方式封装在陶瓷基板上，再将陶瓷基板粘贴在铜质印制电路板表面。包含印制电路板在内的模块整体热阻大约是15℃/W。 |