CN204577466U - 发光模块 - Google Patents

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Abstract

一种发光模块，多个半导体发光元件以1个以上的列状安装在基板上，并且在列内以相邻的半导体发光元件通过金属线并联连接的状态被线状的封固材封固，所述半导体发光元件在呈四边形状的上表面上具有极性不同的一对连接部，并且所述一对连接部位于所述四边形状的1个对角线上或对角线附近；所述列内的多个半导体发光元件分别以所述对角线与所述多个半导体发光元件所排列的列方向交叉、并且所述多个半导体发光元件的相同极性的连接部位于与所述列方向平行或大致平行的假想线上的状态安装在所述基板上；在从与所述基板的所述半导体发光元件的安装面正交的方向观察所述半导体发光元件时，所述金属线以将所述半导体发光元件的上表面的夹着所述对角线上的角的两个边横穿的状态，将所述相邻的半导体发光元件彼此连接。能够改善光的取出效率。

Description

发光模块
技术领域
本实用新型涉及多个半导体发光元件以列状安装在基板上的发光模块。
背景技术
LED拥有长寿命、小型且发光效率良好、有鲜艳的发光色等优点，被广泛利用于照明装置及显示装置的背灯等中。此外，作为在下照灯等大容量的照明装置中使用的发光模块，开发了在一个基板上将许多LED芯片安装为多列状、在其上以各列单位用封固部件覆盖而封固的结构。
作为这样的发光模块，提出了将安装为列状的LED芯片利用金属线(接合线：bonding wire)并联连接的结构(例如专利文献1)。
此外，近年来提出了将相邻的LED芯片彼此用金属线直接连接的技术(例如专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特开2012－9622号公报
专利文献2：特开2011－9298号公报
实用新型内容
实用新型要解决的问题
但是，如果用金属线进行相邻的LED芯片的电连接，则有光的取出效率下降的问题。
即，通常LED芯片呈俯视四边形状，在将对置的两边的中点连结的中心线上具有极性不同的一对连接部。并且，以中心线与列方向正交的方式将LED芯片安装到基板上，金属线将相邻的LED芯片的连接部彼此在列方向上连接。
在此情况下，金属线必定横穿LED芯片的上表面，从LED芯片发出的光的取出效率变差。
本实用新型鉴于上述问题，目的是在相邻的半导体发光元件彼此的电连接中使用金属线、将多个半导体发光元件并联连接而成的发光模块中，改善光的取出效率。
用于解决问题的手段
为了达到上述目的，在本实用新型的一技术方案中，一种发光模块，多个半导体发光元件以1个以上的列状安装在基板上，并且在列内以相邻的半导体发光元件通过金属线并联连接的状态被线状的封固材封固，所述半导体发光元件在呈四边形状的上表面上具有极性不同的一对连接部，并且所述一对连接部位于所述四边形状的1个对角线上或对角线附近；所述列内的多个半导体发光元件分别以所述对角线与所述多个半导体发光元件所排列的列方向交叉、并且所述多个半导体发光元件的相同极性的连接部位于与所述列方向平行或大致平行的假想线上的状态安装在所述基板上；在从与所述基板的所述半导体发光元件的安装面正交的方向观察所述半导体发光元件时，所述金属线以将所述半导体发光元件的上表面的夹着所述对角线上的角的两个边横穿的状态，将所述相邻的半导体发光元件彼此连接。
为了达到上述目的，在本实用新型的一技术方案中，一种发光模块，多个半导体发光元件以1个以上的列状安装在基板上，并且在列内以相邻的半导体发光元件彼此通过金属线并联连接的状态被线状的封固材封固，所述半导体发光元件在呈四边形状的上表面具有极性不同的一对连接部；所述列内的多个半导体发光元件分别以所述对角线与所述多个半导体发光元件所排列的列方向交叉、并且所述多个半导体发光元件的相同极性的连接部位于与所述列方向平行或大致平行的假想线上的状态安装在所述基板上；在从与所述基板的所述半导体发光元件的安装面正交的方向观察时，所述金属线以将所述半导体发光元件的上表面的夹着所述对角线上的角的边横穿的状态，将所述相邻的半导体发光元件彼此连接；所述半导体发光元件的上表面形状是边的长度为a、b且4个角是直角的四边形状；所述连接部存在于由下述假想线和夹着所述对角线上的与该连接部最近的角的两边包围而成的区域内，该假想线是穿过使所述最近的角到该连接部的中心的距离为x的位置、并且与所述对角线正交的假想线；所述距离x满足x<a2b/(a2+b2)。
实用新型效果
根据上述技术方案的发光模块，与多个半导体发光元件使中心线相对于列方向正交、将在列方向上相邻的半导体发光元件彼此利用在列方向上延伸的金属线连接而成的发光模块相比，能够缩短金属线横穿半导体发光元件的上表面的长度。由此，能够改善光的取出效率。
附图说明
图1是表示使用有关实施方式的发光模块10的照明装置1的剖视图。
图2是照明装置1中的灯单元6的立体图。
图3是灯单元6的分解立体图。
图4是表示发光模块10的一例的平面图。
图5是将发光模块10的封固部件去掉后的平面图。
图6是用于说明发光元件12的安装、连接状态的立体图，是表示用金属线连接前的发光元件12的安装状态的图。
图7是用于说明发光元件12的安装、连接状态的立体图，是表示用金属线19连接后的连接状态的图。
图8是说明光的取出效率的图，是有关实施方式的发光模块的部分平面图。
图9是说明光的取出效率的图，是有关以往技术的发光模块的部分平面图。
图10是说明俯视形状呈长方形状的半导体发光元件101的安装、连接状态的图。
图11是说明使第一接头和第二接头不重叠的例子的图。
图12是说明使第一接头和第二接头不重叠的例子的图。
具体实施方式
<本实用新型的一技术方案的概要>
有关本实用新型的一技术方案的发光模块，多个半导体发光元件以1个以上的列状安装在基板上，并且在列内以相邻的半导体发光元件通过金属线并联连接的状态被线状的封固材封固，所述半导体发光元件在呈四边形状的上表面上具有极性不同的一对连接部，并且所述一对连接部位于所述四边形状的1个对角线上或对角线附近；所述列内的多个半导体发光元件分别以所述对角线与所述多个半导体发光元件所排列的列方向交叉、并且所述多个半导体发光元件的相同极性的连接部位于与所述列方向平行或大致平行的假想线上的状态安装在所述基板上；在从与所述基板的所述半导体发光元件的安装面正交的方向观察所述半导体发光元件时，所述金属线以将所述半导体发光元件的上表面的夹着所述对角线上的角的两个边横穿的状态，将所述相邻的半导体发光元件彼此连接。
此外，所述半导体发光元件的上表面形状是正方形状；设所述半导体发光元件的上表面的一边的长度为a，所述连接部的中心与所述对角线上的最近的角的距离为x时，x<a/2的关系成立。由此，能够缩短金属线将半导体发光元件的上表面横穿的长度。
或者，所述列内的多个半导体发光元件中的没有位于所述列的端部的半导体发光元件的至少1个通过两条金属线连接于与该至少1个半导体发光元件相邻的其他两个半导体发光元件的相同极性的连接部；在将所述至少1个半导体发光元件从上方观察时，一方的金属线的第二接头与另一方的金属线的第一接头重叠。由此，当从上方观察半导体发光元件时能够减小连接部的面积。另外，这里所述的“重叠”，既可以是第一接头与第二接头完全重叠(第一接头为与第二接头大致相同的大小或较小，位于第二接头上)，也可以是一部分重叠。
此外，所述列内的多个半导体发光元件中的没有位于所述列的端部的半导体发光元件的至少1个通过两条金属线连接于与该至少1个半导体发光元件相邻的其他两个半导体发光元件的相同极性的连接部；在将所述至少1个半导体发光元件从上方观察时，一方的金属线的第二接头与另一方的金属线的第一接头不重叠。由此，能够将金属线与连接部直接连接。
或者，所述半导体发光元件的上表面形状是长方形状；在设所述半导体发光元件的上表面的边的长度为a、b，所述连接部的中心与所述对角线上的最近的角的距离为x，所述列内的多个半导体发光元件以长度b的边彼此对置的状态相邻的情况下，x<a2b/(a2+b2)的关系成立。由此，能够缩短金属线将半导体发光元件的上表面横穿的长度。
此外，所述列内的多个半导体发光元件中的没有位于所述列的端部的半导体发光元件的至少1个通过两条金属线连接于与该至少1个半导体发光元件相邻的其他两个半导体发光元件的相同极性的连接部；在将所述至少1个半导体发光元件从上方观察时，一方的金属线的第二接头与另一方的金属线的第一接头重叠。由此，当从上方观察半导体发光元件时能够减小连接部的面积。另外，这里所述的“重叠”，既可以是第一接头与第二接头完全重叠(第一接头为与第二接头大致相同的大小或较小，位于第二接头上)，也可以是一部分重叠。
或者，所述列内的多个半导体发光元件中的没有位于所述列的端部的半导体发光元件的至少1个通过两条金属线连接于与该至少1个半导体发光元件相邻的其他两个半导体发光元件的相同极性的连接部；在将所述至少1个半导体发光元件从上方观察时，一方的金属线的第二接头与另一方的金属线的第一接头不重叠。由此，能够将金属线与连接部直接连接。
有关本实用新型的一技术方案的发光模块，多个半导体发光元件以1个以上的列状安装在基板上，并且在列内以相邻的半导体发光元件通过金属线彼此并联连接的状态被线状的封固材封固，所述半导体发光元件在呈四边形状的上表面具有极性不同的一对连接部；所述列内的多个半导体发光元件分别以所述对角线与所述多个半导体发光元件所排列的列方向交叉、并且所述多个半导体发光元件的相同极性的连接部位于与所述列方向平行或大致平行的假想线上的状态安装在所述基板上；在从与所述基板的所述半导体发光元件的安装面正交的方向观察时，所述金属线以将所述半导体发光元件的上表面的夹着所述对角线上的角的边横穿的状态，将所述相邻的半导体发光元件彼此连接；所述半导体发光元件的上表面形状是边的长度为a、b且4个角是直角的四边形状；所述连接部存在于由下述假想线和夹着所述对角线上的与该连接部最近的角的两边包围而成的区域内，该假想线是穿过使所述最近的角到该连接部的中心的距离为x的位置、并且与所述对角线正交的假想线；所述距离x满足x<a2b/(a2+b2)。
此外，上述列内的多个半导体发光元件的相同极性的连接部彼此通过1条以上的金属线连接。由此，能够容易地进行连接部彼此的连接。或者，上述列有多个，在各列中，列内的半导体发光元件的间隔不同。由此，在通过金属线将接近的半导体发光元件连接的情况下，不需要在基板上设置配线，能够提高半导体发光元件的安装自由度。
此外，上述多个列被串联连接。由此，亮度的确保变容易。
<实施方式>
参照附图对有关实施方式的发光模块、具备该发光模块的灯单元及照明装置进行说明。
图1是表示装入了有关实施方式的发光模块10的照明装置1的剖视图。
该照明装置1是以埋入在顶棚2中的方式安装的所谓下照灯。照明装置1具备器具3、电路单元4及灯单元6。
1.器具3
器具3是金属制，具有灯收容部3a、电路收容部3b及外凸边部3c。灯收容部3a是有底圆筒状，在内部(底部)拆装自如地安装灯单元6。电路收容部3b在灯收容部3a的底侧延伸设置，在内部收容有电路单元4。外凸边部3c是圆环状，从灯收容部3a的开口部朝向外方延伸设置。
即，器具3呈在相对于顶棚2正交的方向的中央部分具有分隔壁3d的筒状。并且，在器具3的从分隔壁3d到距顶棚2较近一侧的端部(下端部)的内部空间中收容灯单元6，在从分隔壁3d到距顶棚2较远一侧的端部(上端部)的内部空间中收容电路单元4。
器具3以灯收容部3a及电路收容部3b埋入到在顶棚2贯通设置的埋入孔2a中、外凸边部3c抵接在顶棚2的下表面2b上的埋入孔2a的周部的状态安装于顶棚2。
2.电路单元4
电路单元4装入有使灯单元6点灯的电路。此外，电路单元4具有与灯单元6电连接的电源线4a。在电源线4a的前端安装有与灯单元6的导线71的连接器72拆装自如地连接的连接器4b。
电路由具备AC/DC变换器的电路构成，与外部的商用交流电源(未图示)电连接，将从商用交流电源输入的电力变换为适合于发光元件12的直流电压(直流电流)并向灯单元6供给。由此，将全部的发光元件12总括起来进行点灯控制。
另外，在照明装置1中，灯单元6和电路单元4分别被单元化，但也可以是在灯单元中内置有相当于电路单元4的电路的结构。此外，电路单元4收容在器具3内，但也可以配置在器具外。
3.灯单元6
图2是灯单元6的立体图，图3是灯单元6的分解立体图。
灯单元6内置有作为光源的发光模块10。灯单元6除了发光模块10以外，还具备基座80、保持器30、装饰罩40、罩50、罩推压部件60及配线部件70等。
(1)基座80
基座80例如使用热传导性较高的材料。作为这样的材料，例如有铝等的金属材料。基座80是铝压铸制的圆盘状，在上表面侧的中央具有搭载部81。在该搭载部81上搭载有发光模块10。
在基座80的上表面侧，设有用于将保持器30固定的固定机构。这里的固定机构利用螺合构造。具体而言，由保持器30固定用的组装螺钉35和用于与该组装螺钉35螺合的螺孔82构成。螺孔82设在隔着搭载部81的两侧。
在基座80的周部设有插通孔83、凸台孔84及缺口部85。插通孔83用于将灯单元6安装在器具3侧。凸台孔84是在罩推压部件60的固定时使用的固定机构(详细后述)。缺口部85用于穿通配线部件70的配线。
(2)保持器30
保持器30例如由树脂材料构成。保持器30是有底圆筒状，具备圆板状的推压板部31、以及从该推压板部31的周缘向基座80侧延伸设置的圆筒状的周壁部32。发光模块10被推压板部31向搭载部81推压而固定在基座80上。
在推压板部31的中央，形成有使来自发光模块10的光穿过的窗孔33。窗孔33呈与发光模块10的安装着发光元件12的安装区域20对应的形状。这里，俯视下为圆形状。
在推压板部31上，与窗孔33连续而形成有开口部34。通过该开口部34，防止与发光模块10连接的导线71对保持器30干扰。
在保持器30的推压板部31的周部，在与基座80的螺孔82对应的位置，贯通设置有用于使组装螺钉35插通的插通孔36。
在将保持器30安装到基座80上时，首先，以发光模块10的封固部件13等从保持器30的窗孔33露出的状态，通过基座80和保持器30将发光模块10(的除了封固部件13等以外的部分)夹持。接着，将组装螺钉35从保持器30的推压板部31的上方插通到螺钉插通孔36中，使其与基座80的螺孔82螺合。由此，将保持器30安装到基座80上。
(3)装饰罩40
装饰罩40例如由白色不透明的树脂等的非透光性材料构成，呈圆环状。装饰罩40配置在保持器30与罩50之间，将从组装螺钉35及保持器30的开口部34露出的导线71等覆盖遮挡。在装饰罩40的中央也形成有窗孔41。该窗孔41也用于使来自发光模块10的光穿过。
(4)罩50
罩50由硅树脂、丙烯酸树脂、玻璃等的透光性材料形成。即，从发光模块10的封固部件13射出的光透过罩50而取出至灯单元6的外部。该罩50作为整体的形状而呈圆顶状。罩50具备：具有后述的光学功能的主体部51、和从该主体部51的周缘部向外方延伸设置的外凸边部52。主体部51具有将来自发光模块10的光扩散的功能。具体而言，在构成主体部51的透光性材料中混入了扩散材料。外凸边部52在将罩50向基座80固定时使用。
(5)罩推压部件60
罩推压部件60由铝等的金属或白色不透明的树脂那样的非透光性材料构成。罩推压部件60为圆环板状，以便不妨碍从罩50的主体部51射出的光。罩50的外凸边部52被罩推压部件60和基座80夹持。由此，将罩50固定到基座80上。
在罩推压部件60的下面侧，设有向基座80侧突出的圆柱状的凸台部61。对应于该凸台部61，分别在罩50的外凸边部52形成有半圆状的缺口部53、在基座80的周缘部形成有凸台孔84。
当将罩推压部件60向基座80固定时，使罩推压部件60的凸台部61插通到基座80的凸台孔84中，从基座80的下侧对凸台部61的前端部照射激光，使前端部塑性变形为不从凸台孔84拔出的形状。由此，将罩推压部件60固定到基座80上，作为1个单元完成。
在罩50的外凸边部52及罩推压部件60的周缘部，在与基座80的插通孔83对应的各位置处形成有半圆状的缺口部54、62，以免插通到插通孔83中的安装螺钉(未图示)碰到罩推压部件60或罩50。
另外，通过使该安装螺钉螺合到在器具3的分隔壁3d形成的螺孔(图示省略)中，将灯单元6拆装自如地装接到器具3的灯收容部3a。
(6)配线部件70
配线部件70具有与发光模块10电连接的一组导线71。导线71经由基座80的缺口部85导出至灯单元6的外部，在其端部安装有连接器72。
另外，导线71的与连接器72相反侧的端部例如通过焊料接合在发光模块10的端子部14、15上。
(7)发光模块10
图4是表示发光模块10的一例的平面图。图5是将发光模块10的封固部件13去掉后的平面图。将这些图中的纸面纵向设为纵向，将纸面横向设为横向。
如图4及图5所示，发光模块10具备基板11、在基板11上以多列状配设的多个发光元件12、按各列将发光元件12覆盖的封固部件13、端子部14、15、配线16、17、18等。
如图4及图5所示，在基板11的上表面的安装区域20(用图5的双点划线表示)中，以多列状安装着发光元件12。即，在安装区域20中，多个发光元件12在横向上排列为一列而形成发光元件列21、22、23，该发光元件列21、22、23在纵向上平行地排列。
发光元件列21在横向上配设12个发光元件而成，发光元件列22在横向上配设8个发光元件而成，发光元件列23在横向上配设4个发光元件而成。将构成各发光元件列21、22、23的多个发光元件12被配设的方向也称作列方向。该列方向在这里与横向一致。
发光元件列21有8列，发光元件列22有2列，发光元件列23有2列。发光元件列21中，从安装区域20的中央部向上下越远离的位置(与上下端部越近的位置)的发光元件列，如图5所示，12个发光元件12的间隔越窄(如图4所示，封固部件13的横向的长度越短)。
发光元件列22、23由配设在发光元件列21的纵向的两端外侧的发光元件12构成，其横向的长度(即将元件列覆盖的封固部件的横向的长度)比发光元件列21短。
通过这样调整发光元件列21、22、23的横向的长度，能够得到整体上呈圆形状的安装区域20。
各发光元件列21并联连接着构成该元件列的多个(12个)发光元件，与在纵向上相邻的其他发光元件列21(也包括发光元件列22)串联连接。
发光元件列22和发光元件列23将构成这些元件列的全部的发光元件12(合计12个)并联连接，串联连接于与发光元件列22相邻的发光元件列21。因此，安装在安装区域20上的多个(120个)发光元件12成为12并联10串联的连接形态。
(7－1)基板11
基板11具有由陶瓷或热传导树脂等的绝缘性材料构成的绝缘层。基板11既可以是整体为绝缘层，也可以具有绝缘层和由铝板构成的金属层的双层构造。
基板11的形状没有被特别限定，这里是长方形状的板状。
在上述绝缘层上形成有端子部14、15及配线16、17、18。端子部14、15形成在表层的绝缘层的表面。配线16、17将端子部14、15和位于12并联10串联的电连接中的两端的发光元件列23连接。配线18连接各发光元件列21、22、23之间。
配线16、17、18只有与发光元件12连接的部分(在图5中用实线表示)呈现在表面上，其以外的部分(在图5中用虚线表示)形成在绝缘层内。
(7－2)发光元件12
发光元件12例如是射出在约430nm～470nm具有主波长的蓝色光的GaN类的LED芯片。发光元件12使用COB(Chip on Board)技术安装在基板11的上表面上。
各发光元件12俯视形状呈正方形或长方形。这里的发光元件12呈正方形状。
另外，这里发光元件12是上述LED芯片，发光模块10是LED模块，但发光元件12也可以是LD(激光二极管)，也可以是EL元件(电致发光元件)。
图6是用于说明发光元件12的安装、连接状态的立体图，是表示用金属线19连接前的发光元件12的安装状态的图。图7是用于说明发光元件12的安装、连接状态的立体图，是表示用金属线19连接后的连接状态的图。
发光元件12如图6所示，在上表面具有极性不同的一对连接部12a、12b。该连接部12a、12b电连接在夹着发光元件12内的发光层的P型电极及N型电极。
连接部12a、12b在俯视中位于作为发光元件12的外观形状的正方形的两个对角线的一个对角线T1上。另外，这里所述的“连接部位于对角线上”，只要在俯视中对角线T1和连接部12a、12b重叠就可以，不需要连接部的中心位于对角线上。
发光元件12如图5所示，以连接部12a、12b所处的对角线T1(参照图8)相对于列方向(横向)正交的状态安装在基板11上。
构成发光元件列21、22、23的多个发光元件12(除了位于元件列的两端的发光元件以外)如图7所示，对于在该元件列21、22、23内相邻的其他的发光元件12，不经由连接焊盘(形成在绝缘层上的配线的一种，在本实施方式的绝缘层上没有形成)而通过金属线19电连接。
发光元件列21、22、23中的不位于该列的端部的发光元件(以下也称作“中央侧的发光元件”)12通过两条金属线19、19连接于在列方向上与该中央侧的发光元件12相邻的其他两个发光元件12的相同极性的各连接部12a、12b。即，中央侧的发光元件12通过4条金属线19与相邻的两个发光元件12连接。
对中央侧的发光元件12的各连接部12a、12b的两条金属线19而言，当将作为对象的发光元件12从上方观察时，一方的金属线19的第二接头19b和另一方的金属线19的第一接头19a以重叠的方式接合在各连接部12a、12b。
另外，将相邻的发光元件12彼此通过金属线19连接的技术可以使用将发光元件12和配线16、17、18通过金属线19连接的接合技术。
构成发光元件列21、22、23的多个发光元件12中的位于元件列的两端的发光元件12的两个连接部12a、12b中的某一方如图7所示通过金属线19连接在与位于该端的发光元件12相邻的配线16、17、18上。
(7－3)封固部件13
在发光元件列21、22、23，按每个发光元件列，以将多个发光元件12覆盖的方式设有沿横向延伸的线(line)状的封固部件13(参照图4)。另外，通过将封固部件13设置为列状，从发光元件12射出的光在封固部件13内穿过的光路长被均匀化，能够抑制颜色不匀等。
该封固部件13由混入了波长变换材料的透光性材料形成，将从发光元件12射出的光的一部分变换为其他波长的光。此外，各发光元件12被封固部件13封固。
作为波长变换材料，可以使用荧光体粒子。作为透光性材料，可以使用例如硅树脂、氟树脂、硅－环氧的混合树脂、尿素树脂等。
从发光元件12射出的在约430nm～470nm具有主波长的蓝色光的一部分被封固部件13中的波长变换材料变换为例如在约540nm～640nm具有主波长的光。结果，通过变换后的波段的光和未变换的蓝色光的混色而射出白色光。
4.光取出效率
图8是说明光的取出效率的图，是有关实施方式的发光模块的部分平面图。图9是说明光的取出效率的图，是有关以往技术的发光模块的部分平面图。另外，连接部与金属线的连接在图8、图9中都是第一接头和第二接头重叠。
这里，设有关以往技术的发光元件的标号为“912”，设金属线的标号为“919”，进而，设发光元件912的连接部的标号为“912a”、“912b”。另外，图8及图9是将封固部件13去掉以便知道将在列方向上相邻的发光元件12、912连接的金属线19、919的状况的状态的图。
在列方向上相邻的发光元件12、912如图8及图9所示，通过金属线19、919连接。
有关实施方式的发光元件12如图8所示，俯视形状呈正方形状。发光元件12的连接部12a、12b位于两个对角线中的一个对角线T1上。
这里，如果设作为发光元件12的俯视形状的正方形状的一边为a，设连接部12a、12b与对角线T1上的最近的角的距离为x，则有
x<a/2···(1式)
的关系。
此外，有关以往技术的发光元件912如图9所示，俯视形状是正方形，其一边的长度也是“a”。
如图8所示，金属线19横穿发光元件12的上表面而将相邻的发光元件12的连接部12a、12b彼此连接。
同样，如图9所示，金属线919横穿发光元件912的上表面而将相邻的发光元件912的连接部912a、912b彼此连接。
因此，从发光元件12、912的上表面射出的光被金属线19、919妨碍，相应地光取出效率下降。不言而喻，对于光取出效率而言，在俯视中横穿发光元件的金属线的长度越短，光取出效率的下降越少。
如果将有关本实施方式的发光模块(参照图8)与有关以往技术的发光模块(参照图9)比较，则有关本实施方式的发光模块中，横穿发光元件12的上表面的金属线19的长度较短。
有关实施方式的发光模块以发光元件12的连接部12a、12b位于发光元件12的上表面且对角线T1上、该对角线T1与发光元件列的列方向正交(交叉)的状态安装在基板11上，满足上述1式的关系。
因此，金属线19将发光元件12的上表面的角部(换言之，是夹着位于对角线T1上的角的两边)横穿，其横穿的长度如图8所示那样为“L1”。由于发光元件12的上表面呈正方形状，所以该“L1”为“2x”。根据1式，作为“2x”的“L1”比“a”短。
另一方面，有关以往技术的发光模块以发光元件912的连接部912a、912b位于发光元件912的上表面且中心线T2上、该中心线T2与发光元件列的列方向正交的状态安装在基板上。另外，中心线T2是将与列方向正交且对置的两边的各自的中点连结的线。
因此，金属线919将发光元件912的上表面以横跨对置的边的方式横穿，其横穿的长度如图9所示那样为“L2”。该“L2”与作为是发光元件912的俯视形状的正方形状的一边的“a”相等。
这样，在有关实施方式的发光模块10中，金属线19将发光元件12的上表面横穿的长度为“L1”，在有关以往技术的发光模块中，金属线919将发光元件919的上表面横穿的长度为“L2”，长度L1比长度L2短。由此，有关本实施方式的发光模块10能够得到比有关以往技术的发光模块高的光取出效率。
<变形例>
以上，基于实施方式说明了本实用新型的结构，但本实用新型并不限于上述实施方式。例如，也可以是将在实施方式中说明的结构及在下述变形例中说明的结构适当组合而成的发光模块。进而，可以在不脱离本实用新型的技术思想范围的范围内对发光模块的结构适当加以变更。
1.发光模块
(1)整体的形状
有关上述实施方式的发光模块10的俯视的整体形状呈长方形状，但也可以是其他形状。作为其他形状，例如也可以是正方形状、三角形或五边形状等多边形状、圆形状、椭圆形状、长圆形状。
(2)连接形态等
在有关上述实施方式的发光模块10中，以10串联12并联的连接形态具有多个(120个)发光元件12，但也可以以其他连接形态具有。发光元件12的个数也并不限定于120个，也可以是其他个数。
此外，发光元件列由改变了一列中包含的发光元件的个数的3种构成，但也可以是发光元件列中的发光元件的个数全部相等的1种列，也可以是发光元件的个数不同的两种列，还可以是4种以上的列。
但是，构成发光元件列的发光元件的个数需要有多个，需要将发光元件列内的多个发光元件用金属线并联连接。
(3)安装区域
安装区域20如图5所示，使用3种发光元件列21、22、23，并使得在俯视中使整体的外观形状为圆形，但也可以使用1种发光元件列，使整体的外观形状为正方形状、长方形状等四边形、六边形等多边形。
但是，各发光元件列需要通过1个封固部件封固，以使将相邻的发光元件并联连接的一对金属线不露出(不接触到大气)。
(4)基板、封固部件
用于构成在实施方式中说明的基板11及封固部件13的材料是一例，也可以使用其以外的其他材料。
例如，也可以作为基板而使用陶瓷板(为一层)，在其表面上形成配线后，仅使与发光元件接合的部分露出而将其他部分通过绝缘树脂材料覆盖(包覆)。
封固材料在不需要对来自发光元件的光的波长进行变换的情况下，也可以不包含波长变换部件。此外，作为封固材料的主材料即透光性材料，也可以利用陶瓷等。
2.半导体发光元件
(1)形状
实施方式中的半导体发光元件12的俯视形状是正方形，但也可以是其他形状。作为其他形状的一例，有长方形状。
图10是说明俯视形状呈长方形状的半导体发光元件101的安装、连接状态的图。另外，在图10中，连接部与金属线的连接中，第一接头和第二接头重合。
半导体发光元件101如该图所示，呈短边的长度为“a”、长边的长度为“b”的长方形状。这里，在半导体发光元件101的长边(是长度b的边)彼此对置的状态下，多个半导体发光元件101在横向上排列。该横向也是列方向。
半导体发光元件101在上表面且一个对角线T3上的位置上具有一对连接部101a、101b。半导体发光元件101以上述一个对角线T3相对于列方向大致正交的状态安装在基板上。另外，这里，连接部101a、101b也只要在俯视中与对角线T3重合就可以，连接部的中心不需要位于对角线T3上。
这里，如果设半导体发光元件101的连接部101a、101b与对角线T3上的最近的角的距离为x，则
x<a2b/(a2+b2)···(2式)
的关系成立。
在列方向上相邻的半导体发光元件101彼此如图10所示通过沿列方向延伸的金属线103电连接(并联连接)。半导体发光元件101的上表面如图8所示被金属线103横穿，其长度L3为
L3＝(b/a+a/b)*x，
由于“x”满足2式，所以“L3”比“a”短。
(2)对角线
在实施方式及上述例中，半导体发光元件的俯视中的形状呈四边形状，存在对角线。例如，在四边形中角变圆那样的形状中，虽然不存在对角线，但在这样的情况下，只要将使相邻的边延长而交叉的点作为假想的角就可以。
(3)排列状态
在将长方形状的半导体发光元件配置为列状的情况下，作为半导体发光元件向基板的安装的形态，如图10所示，有半导体发光元件的长边彼此在列方向上对置的情况、和短边彼此在列方向上对置的情况。
在长边彼此对置的情况下，如图10所示，能够使将相邻的半导体发光元件彼此连接的金属线变短。由此，能够减少金属线断线那样的情况。此外，随着金属线变短，也相应地减少将从相邻的半导体发光元件发出的光及从其他半导体发光元件发出的光遮断的情况，能够整体上减少由金属线带来的光的吸收损失。
另一方面，在短边彼此对置的情况下，从半导体发光元件向侧方发出的光难以被与该半导体发光元件相邻的其他半导体发光元件吸收，能够减少光的再吸收损失。即，在短边彼此对置的情况下，半导体发光元件和与该半导体发光元件相邻的其他半导体发光元件的对置面积变小。从半导体发光元件向侧方以放射状发出的光原样向被发出的方向行进。相邻的其他半导体发光元件的侧面(对置的面)越小，该行进的光越难以被吸收。
这样，即使在以短边彼此在列方向上对置的方式安装了连接部位于一个对角线上的半导体发光元件的情况下，也与以短边与列方向正交的方式安装半导体发光元件、金属线横穿对置的两个短边的情况相比，光取出效率变好。
(4)连接部的位置
发光元件12、101的连接部12a、12b、101a、101b位于对角线T1、T3上，但连接部也可以不位于对角线上，也可以是对角线附近，或者也可以是对角附近。
在使半导体发光元件的上表面形状为4个角是直角的四边形(正方形状或长方形状)、使夹着角的两边的长度为a、b的情况下，对角线附近或对角附近的范围只要在由穿过距对角线上的最近的角的距离为x的位置并且与对角线正交的假想线和夹着最近的角的两边a、b包围的区域内、并且在距离x满足
x<a2b/(a2+b2)
的区域R内就可以。
另外，这里的半导体发光元件以长度为b的边与在列方向上相邻的其他半导体发光元件的长度为b的边对置的状态安装在基板上。
在边的长度a、b相等的情况下，半导体发光元件的上表面形状为正方形状。在此情况下，区域R为图8所示的阴影部分R1(为了图中的方便，仅对右端的半导体发光元件12加以阴影)。另一方面，在长度a、b不同的情况下，半导体发光元件的上表面形状为长方形状。在此情况下，区域R为图10所示的阴影部分R2(为了图中的方便，仅对中央的半导体发光元件101加以阴影)。
(5)元件的姿势
实施方式中的发光元件12及变形例中的发光元件101以其对角线T1、T3相对于列方向大致正交的状态安装在基板上，但即使不正交，也有能够得到改善光取出效率的效果的情况。
即，半导体发光元件只要对角线相对于与列方向正交的方向倾斜以满足规定的条件就可以。规定的条件是：下述假想线的长度(在图8中是“L1”，在图10中是“L3”)比与在列方向上相邻的其他半导体发光元件对置的边与列方向正交的状态的半导体发光元件中的与列方向平行的边的长度(图9的“L2”或“a”，图10的“a”)短。所述假想线为穿过连接部、且与列方向平行地延伸、且穿过夹着上述对角线上的角的两边(上表面形状为夹着四边形的上述角而相邻的两边)的假想线，并且是位于半导体发光元件上的假想线。
3.金属线
(1)条数
在实施方式中，将发光元件列21、22、23内的中央侧的半导体发光元件12、和在该中央侧的半导体发光元件12的两侧相邻的其他两个半导体发光元件12的相同极性彼此进行电连接的两条金属线19，以使一方的金属线19的第一接头19a与另一方的金属线19的第二接头重叠的方式被接合。
但是，在连接部中，例如也可以是，当将半导体发光元件从上方观察时，第1条金属线的第一接头和第2条金属线的第二接头以不重叠的方式被接合。
图11及图12是说明使得第一接头和第二接头不重叠的例子的图。
半导体发光元件151如图11所示，俯视形状呈正方形状，在一个对角线T4上有连接部153、155。这里，仅表示了1个半导体发光元件151，但多个半导体发光元件151在图11的左右方向上配设为一列状。即，左右方向是列方向。
多个半导体发光元件151以对角线T4与列方向大致正交的状态安装在基板(图示省略)上。发光元件列内的中央侧的半导体发光元件151通过两条金属线157、159与相邻的其他两个半导体发光元件151的相同极性的连接部153、155连接。
这里，连接部153、155呈在与对角线T4正交的方向上较长的形状(横长状)。具体而言，呈以与对角线T4正交的方向为长轴的长圆形状。因此，当将作为对象的半导体发光元件151从上方观察时，两条金属线157、159以一方的金属线157、159的第二接头157b、159b和另一方的金属线157、159的第一接头157a、159a不重叠而左右(在与对角线T4正交的方向上)排列的方式接合在各连接部153、155上。
换言之，中央侧的半导体发光元件151的各连接部153、155在左右具有离开的与相邻的两个半导体发光元件151连接的金属线157、159用的第一接合区域和第二接合区域。
半导体发光元件201如图12所示，俯视形状呈正方形状，在一个对角线T5上具有连接部203、205。这里仅表示了1个半导体发光元件201，但多个半导体发光元件201在图12中的左右方向上配设为一列状。即，左右方向是列方向。
多个半导体发光元件201以对角线T5与列方向大致正交的状态安装在基板(图示省略)上。发光元件列的中央侧的半导体发光元件201通过两条金属线207、209与相邻的其他两个半导体发光元件201的相同极性的连接部203、205连接。
这里，连接部203、205呈在对角线T5所延伸的方向上较长的形状(纵长形状)。具体而言，呈以对角线T5为长轴的长圆形状。因此，当将作为对象的半导体发光元件201从上方观察时，两条金属线207、209以一方的金属线207、209的第二接头207b、209b和另一方的金属线207、209的第一接头207a、209a不重叠而上下(在对角线T5所延伸的方向上)排列的方式接合在各连接部203、205上。
换言之，中央侧的半导体发光元件201的各连接部203、205在上下具有离开的具有与相邻的两个半导体发光元件201连接的金属线207、209用的第一接合区域和第二接合区域。
如上述那样，半导体发光元件151的连接部153、155的第一接合区域和第二接合区域相互离开，所以金属线157、159彼此不重叠而连接在连接部153、155上，所以能够提高半导体发光元件151的电连接的可靠性。
此外，半导体发光元件151具备：具有两条金属线157、159用的连接区域(接合区域)的连接部153、155，所以与例如在用金属线157、159连接后、在其连接部分连接其他金属线157、159那样的情况(在第二接合上重叠第一接合的情况)相比，能够更牢固地连接。
另外，半导体发光元件201的连接部203、205也同样具有第一接合区域和第二接合区域，所以能够牢固地进行与金属线207、209的连接，能够提高与金属线207、209的电连接的可靠性。
在实施方式或本例中，将1个半导体发光元件的两个连接部以同样的形态与金属线连接，但也可以将两个连接部以不同的形态与金属线连接。例如，可以将一个连接部以在实施方式中说明的形态与金属线连接，将另一个连接部以在本例中说明的某个形态与金属线连接。进而，也可以将连接部中的一方以在实施方式或本例中说明的形态与金属线连接。
(2)中继点
在实施方式的变形例中，将发光元件列内的多个半导体发光元件12、151、201的全部通过金属线19连接，但例如也可以仅将多个半导体发光元件的单方的极性通过金属线连接。
进而，在列方向上相邻的半导体发光元件的安装间距较大的情况下，例如也可以在基板上在相邻的半导体发光元件之间设置中继焊接区(land)(中继焊盘(pad))，将半导体发光元件彼此经由存在于其之间的中继焊接区(中继焊盘)通过金属线连接。
标号说明
1  照明装置
10  发光模块
11  基板
12  发光元件
13  封固部件
14、15  端子部
16、17、18  配线
19  金属线
20  安装区域
21、22、23  发光元件列

Claims (11)

1.一种发光模块，多个半导体发光元件以1个以上的列状安装在基板上，并且在列内以相邻的半导体发光元件通过金属线并联连接的状态被线状的封固材封固，该发光模块的特征在于，
所述半导体发光元件在呈四边形状的上表面上具有极性不同的一对连接部，并且所述一对连接部位于所述四边形状的1个对角线上或对角线附近；
所述列内的多个半导体发光元件分别以所述对角线与所述多个半导体发光元件所排列的列方向交叉、并且所述多个半导体发光元件的相同极性的连接部位于与所述列方向平行或大致平行的假想线上的状态安装在所述基板上；
在从与所述基板的所述半导体发光元件的安装面正交的方向观察所述半导体发光元件时，所述金属线以将所述半导体发光元件的上表面的夹着所述对角线上的角的两个边横穿的状态，将所述相邻的半导体发光元件彼此连接。
2.如权利要求1所述的发光模块，其特征在于，
所述半导体发光元件的上表面形状是正方形状；
设所述半导体发光元件的上表面的一边的长度为a，所述连接部的中心与所述对角线上的最近的角的距离为x时，x<a/2的关系成立。
3.如权利要求2所述的发光模块，其特征在于，
所述列内的多个半导体发光元件中的没有位于所述列的端部的半导体发光元件的至少1个通过两条金属线连接于与该至少1个半导体发光元件相邻的其他两个半导体发光元件的相同极性的连接部；
在将所述至少1个半导体发光元件从上方观察时，一方的金属线的第二接头与另一方的金属线的第一接头重叠。
4.如权利要求2所述的发光模块，其特征在于，
所述列内的多个半导体发光元件中的没有位于所述列的端部的半导体发光元件的至少1个通过两条金属线连接于与该至少1个半导体发光元件相邻的其他两个半导体发光元件的相同极性的连接部；
在将所述至少1个半导体发光元件从上方观察时，一方的金属线的第二接头与另一方的金属线的第一接头不重叠。
5.如权利要求1所述的发光模块，其特征在于，
所述半导体发光元件的上表面形状是长方形状；
在设所述半导体发光元件的上表面的边的长度为a、b，所述连接部的中心与所述对角线上的最近的角的距离为x，所述列内的多个半导体发光元件以长度b的边彼此对置的状态相邻的情况下，x<a2b/(a2+b2)的关系成立。
6.如权利要求5所述的发光模块，其特征在于，
所述列内的多个半导体发光元件中的没有位于所述列的端部的半导体发光元件的至少1个通过两条金属线连接于与该至少1个半导体发光元件相邻的其他两个半导体发光元件的相同极性的连接部；
在将所述至少1个半导体发光元件从上方观察时，一方的金属线的第二接头与另一方的金属线的第一接头重叠。
7.如权利要求5所述的发光模块，其特征在于，
所述列内的多个半导体发光元件中的没有位于所述列的端部的半导体发光元件的至少1个通过两条金属线连接于与该至少1个半导体发光元件相邻的其他两个半导体发光元件的相同极性的连接部；
在将所述至少1个半导体发光元件从上方观察时，一方的金属线的第二接头与另一方的金属线的第一接头不重叠。
8.一种发光模块，多个半导体发光元件以1个以上的列状安装在基板上，并且在列内以相邻的半导体发光元件彼此通过金属线并联连接的状态被线状的封固材封固，该发光模块的特征在于，
所述半导体发光元件在呈四边形状的上表面具有极性不同的一对连接部；
所述列内的多个半导体发光元件分别以所述四边形状的一个对角线与所述多个半导体发光元件所排列的列方向交叉、并且所述多个半导体发光元件的相同极性的连接部位于与所述列方向平行或大致平行的假想线上的状态安装在所述基板上；
在从与所述基板的所述半导体发光元件的安装面正交的方向观察时，所述金属线以将所述半导体发光元件的上表面的夹着所述对角线上的角的边横穿的状态，将所述相邻的半导体发光元件彼此连接；
所述半导体发光元件的上表面形状是边的长度为a、b且4个角是直角的四边形状；
所述连接部存在于由下述假想线和夹着所述对角线上的与该连接部最近的角的两边包围而成的区域内，该假想线是穿过使所述最近的角到该连接部的中心的距离为x的位置、并且与所述对角线正交的假想线；
所述距离x满足x<a2b/(a2+b2)。
9.如权利要求8所述的发光模块，其特征在于，
所述列内的多个半导体发光元件的相同极性的连接部彼此通过1条以上的金属线连接。
10.如权利要求1～9中任一项所述的发光模块，其特征在于，
有多个所述列；
在各列中，列内的半导体发光元件的间隔不同。
11.如权利要求10所述的发光模块，其特征在于，
所述多个列被串联连接。
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