DE112013003504T5

DE112013003504T5 - Licht emittierendes Modul

Info

Publication number: DE112013003504T5
Application number: DE112013003504.9T
Authority: DE
Inventors: c/o Panasonic Corporation Wada Yasufumi; c/o Panasonic Corporation Ogata Toshifumi; c/o Panasonic Corporation Sugiura Kenji; c/o Panasonic Corporation Abe Masumi
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2012-07-12
Filing date: 2013-05-23
Publication date: 2015-05-07
Also published as: JPWO2014010161A1; WO2014010161A1; JP5453580B1

Abstract

In einem Montagebereich 20 einer oberen Fläche eines Substrats 11 ist eine Mehrzahl von Lichtemissionselementen 12 angeordnet, um Lichtemissionselement-Reihen 21, 22 zu bilden, die sich in Querrichtung erstrecken. Eine Mehrzahl der Lichtemissionselement-Reihen 21, 22 ist derart angeordnet, dass sie in Längsrichtung parallel sind. Jede Lichtemissionselement-Reihe 21 enthält Lichtemissionselemente 12, die mit einem Abstand innerhalb eines ersten Bereichs angeordnet sind, und jede Lichtemissionselement-Reihe 22 enthält Lichtemissionselemente, die mit einem Abstand innerhalb eines zweiten Bereichs angeordnet sind. Ein Minimalwert des zweiten Bereichs ist größer als ein Maximalwert des ersten Bereichs. Nicht mehr als zwei der Lichtemissionselement-Reihen 21 sind kontinuierlich benachbart zueinander angeordnet.

Description

[Technisches Gebiet]
Die vorliegende Beschreibung betrifft ein Lichtemissionsmodul enthaltend ein Substrat und Halbleiter-Lichtemissionselemente, wie beispielsweise LED-Chips, die zweidimensional auf dem Substrat angeordnet sind.
[Hintergrund der Erfindung]
LEDs haben verschiedene Vorteile, darunter eine lange Betriebslebensdauer, eine geringe Größe, eine hervorragende Lichtemissionsleistung und eine brillante Lichtemissionsfarbe, und finden daher verbreitet Verwendung als Beleuchtungsvorrichtungen sowie als Hintergrundbeleuchtungen in Anzeigegeräten. Ferner befinden sich in Verbindung mit LEDs Lichtemissionsmodule für Beleuchtungsvorrichtungen mit großer Kapazität, wie beispielsweise Punktstrahler bzw. Downlights, in der Entwicklung. Typischerweise enthält ein derartiges Lichtemissionsmodul ein Substrat, eine Mehrzahl von LED Chips, die derart angeordnet sind, dass sie auf dem Substrat Reihen bzw. Linien bilden, sowie ein Dichtmaterial, das die LED-Chips bedeckt und dadurch abdichtet.
Als ein Beispiel eines derartigen Lichtemissionsmoduls beschreibt Patentliteratur 1 eine Lichtemissionsvorrichtung mit Elementreihen, die jeweils die gleiche Anzahl parallel geschalteter LED-Chips enthalten. Dadurch, dass jede Element-Reihe mit der gleichen Anzahl parallel geschalteter LED-Chips ausgestattet ist, ist für eine gutes Gesamtgleichgewicht des Schaltkreises gesorgt und ferner für den Ausgleich der Stärke des durch die LED-Chips fließenden Stroms, wodurch ermöglicht ist, dass die LED-Chips Licht gleichmäßig und mit einer gleichen Lichtstärke emittieren.
Zwischenzeitlich können LED-Chips mit einem Dichtmaterial abgedichtet werden, indem beispielsweise ein Dichtstoff über einen gesamten Teil eines Montagebereichs gegossen wird. Alternativ können LED-Chips mit einem Dichtmaterial abgedichtet werden durch Anwenden eines so genannten Linienprozesses [line process], bei dem hinsichtlich jeder Elementreihe ein Dichtstoff aufgetragen wird, wodurch Reihen bzw. Linien aus Dichtmaterial geformt werden. Ein derartiges Abdichten sorgt für eine Verbesserung der Effizienz, mit welcher Licht von den LED-Chips über die Schicht des Dichtmaterials hinweg nach außen geführt wird.
Zwischenzeitlich sind in einem typischen Lichtemissionsmodul, das die oben beschriebene Struktur aufweist und bei dem mehrere LED-Chips derart angeordnet sind, dass sie Reihen auf einem Substrat bilden, die LED-Chips im Montagebereich dicht angeordnet, um die Lichtemissions-Luminanz zu erhöhen.
[Liste der Entgegenhaltungen]
[Patentliteratur]
[Patentliteratur 1]

Offenlegung der Japanischen Patentanmeldung Nr. 2012-009622

[Zusammenfassung]
[Technisches Problem]
Bei einem Lichtemissionsmodul, bei dem LED-Chips in großer Dichte im Montagebereich angeordnet sind, akkumuliert jedoch im Montagebereich die Hitze, die erzeugt wird, wenn die LED-Chips Licht emittieren und es ist wahrscheinlich, dass die Temperatur im Lichtemissionsmodul im mittleren Abschnitt des Montagebereichs zunimmt.
LED-Chips, die mit hoher Temperatur arbeiten, können Schaden nehmen, die Lichtemissions-Effizienz kann sinken und/oder der Farbton des emittierten Lichts kann sich verändern.
In Anbetracht derartiger Probleme zielt die vorliegende Offenlegung darauf ab, eine Technologie zur Verfügung zu stellen, mittels der es möglich ist, den Anstieg der Temperatur im Montagebereich in einem Lichtemissionsmodul umfassend mehrere Lichtemissionselemente, die derart angeordnet sind, dass sie in einem Montagebereich auf einem Substrat Reihen ausbilden, zu unterdrücken.
[Lösung des Problems]
Um die oben genannte Aufgabe zu erfüllen, ist ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung ein Lichtemissionsmodul umfassend: ein Substrat; mehrere Halbleiter-Lichtemissionselemente, die auf dem Substrat angeordnet sind, um zwei oder mehrere Lichtemissionselement-Reihen bzw. -Linien zu bilden; und Reihen bzw. Linien eines Dichtmaterials, die jeweils eine der Lichtemissionselement-Reihen abdichten. Hinsichtlich eines Aspekts der vorliegenden Offenbarung bestehen die Lichtemissionselement-Reihen aus einer oder mehreren ersten Element-Reihen und einer oder mehreren zweiten Element-Reihen, wobei jede der ersten Element-Reihen eine Lichtemissionselement-Reihe ist, bei der Halbleiter-Lichtemissionselemente mit einem Abstand innerhalb eines ersten Bereichs angeordnet sind, und wobei jede der zweiten Element-Reihen eine Lichtemissionselement-Reihe ist, bei der Halbleiter-Lichtemissionselemente mit einem Abstand innerhalb eines zweiten Bereichs angeordnet sind, wobei ein Minimalwert des zweiten Bereichs größer ist als ein Maximalwert des ersten Bereichs; und wobei nicht mehr als zwei der ersten Element-Reihen kontinuierlich benachbart zueinander bzw. aneinander angrenzend angeordnet sind.
[Vorteilhafte Auswirkungen]
Wenn das Lichtemissionsmodul gemäß eines Aspekts der vorliegenden Offenbarung und ein anderes Lichtemissionsmodul, bei dem die Lichtemissionselemente mit einem gleichen Abstand in allen Abschnitten angeordnet sind, unter ähnlichen Bedingungen betrieben werden, ist die maximale Innentemperatur im Lichtemissionsmodul gemäß eines Aspekts der vorliegenden Offenbarung geringer als in dem anderen Lichtemissionsmodul.
[Kurze Beschreibung der Zeichnungen]
1 ist eine Querschnittdarstellung, die eine Beleuchtungsvorrichtung 1 umfassend ein Lichtemissionsmodul 10 gemäß Ausführungsbeispiel 1 zeigt.
2 ist eine perspektivische Darstellung, die eine Lampeneinheit 6 in der Beleuchtungsvorrichtung 1 zeigt.
3 ist eine perspektivische Eplosionsdarstellung, die eine Lampeneinheit 6 zeigt.
4 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel eines Lichtemissionsmoduls 10 zeigt.
5A ist eine Tabelle, welche den Abstand P1 der Lichtemissionselement-Reihen sowie die Temperatur im mittleren Abschnitt und im Endabschnitt des Lichtemissionsmoduls 10 für jedes der Implementierungsbeispiele A und B sowie für das Vergleichsbeispiel C zeigt.
6A ist eine Querschnittdarstellung in Querrichtung, welche die Lichtemissionselement-Reihe 21 zeigt und 6B ist eine Querschnittdarstellung in Längsrichtung, welche die Lichtemissionselement-Reihen 21, 22 zeigt.
7A zeigt ein Beispiel eines Lichtemissionsmoduls 100 gemäß Ausführungsbeispiel 2 und 7B ist eine teilweise vergrößerte Ansicht der Verdrahtung im Lichtemissionsmodul 100.
Jede der 8A bis 8E ist eine schematische Darstellung der Anordnung der Lichtemissionselement-Reihen 21, 22 in Beispielen zur Ausführung des Lichtemissionsmoduls.
[Ausführungsbeispiele]
<Wie die Erfinder zur Technologie der vorliegenden Offenbarung gelangten>
Im Hinblick auf ein Lichtemissionsmodul enthaltend eine Mehrzahl von Lichtemissionselementen, die in einem Montagebereich auf einem Substrat angeordnet sind, liegt eine mögliche Maßnahme, den Anstieg der Temperatur an einem mittleren Abschnitt des Montagebereichs auf wirksame Weise zu unterdrücken, darin, die Lichtemissionselemente am mittleren Abschnitt in geringerer Dichte als an Endabschnitten des Montagebereichs anzuordnen. Dies kann jedoch zuweilen schwierig sein, da es in einem Lichtemissionsmodul, das Reihen eines Dichtmaterials aufweist, die jeweils eine Lichtemissionselement-Reihe abdichten, nötig ist, die Lichtemissionselemente in jeder Lichtemissionselement-Reihe derart anzuordnen, dass sie eine gerade Linie ausbilden.
In Anbetracht dessen wurde von den Erfindern der vorliegenden Erfindung in Betracht gezogen, den Anstieg der Temperatur in einem Lichtemissionsmodul mit Reihen eines Dichtmaterials, die jeweils eine Lichtemissionselement-Reihe abdichten, durch ein Verändern der Anordnung der darin befindlichen Lichtemissionselemente zu unterdrücken.
Aufgrund dieser Betrachtungen fanden die Erfinder der vorliegenden Erfindung heraus, dass der Anstieg der Temperatur in einem derartigen Lichtemissionsmodul unterdrückt werden kann, indem die Lichtemissionselemente derart angeordnet werden, dass eine Mehrzahl von Lichtemissionselement-Reihen gebildet wird und der Abstand, mit dem die Lichtemissionselemente zwischen verschiedenen Lichtemissionselement-Reihen angeordnet sind, verändert (vergrößert/verkleinert) wird, sodass die Lichtemissionselement-Reihen sich abwechseln zwischen ersten Lichtemissionselement-Reihen, in denen die Lichtemissionselemente mit relativ geringen Abständen angeordnet sind, und zweiten Lichtemissionselement-Reihen, in denen die Lichtemissionselemente mit relativ großen Abständen angeordnet sind (d. h. derart, dass die Lichtemissionselement-Reihen sich zwischen Reihen mit Lichtemissionselementen, die in geringer Anzahl angeordnet sind, und Reihen mit Lichtemissionselementen, die in dichter Anzahl angeordnet sind, abwechseln).
<Aspekte der vorliegenden Offenbarung>
Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Lichtemissionsmodul enthaltend: ein Substrat; eine Mehrzahl von Halbleiter-Lichtemissionselementen, die auf dem Substrat angeordnet sind, um zwei oder mehrere Lichtemissionselement-Reihen zu bilden; und Reihen eines Dichtmaterials, die jeweils eine der Lichtemissionselement-Reihen abdichten. Im Lichtemissionsmodul gemäß eines Aspekts der vorliegenden Offenbarung bestehen die Lichtemissionselement-Reihen aus einer oder mehreren ersten Element-Reihen und einer oder mehreren zweiten Element-Reihen, wobei jede der ersten Element-Reihen eine Lichtemissionselement-Reihe ist, bei der Halbleiter-Lichtemissionselemente mit einem Abstand innerhalb eines ersten Bereichs angeordnet sind, und wobei jede der zweiten Element-Reihen eine Lichtemissionselement-Reihe ist, bei der Halbleiter-Lichtemissionselemente mit einem Abstand innerhalb eines zweiten Bereichs angeordnet sind, wobei ein Minimalwert des zweiten Bereichs größer ist als ein Maximalwert des ersten Bereichs; und wobei nicht mehr als zwei der ersten Element-Reihen kontinuierlich benachbart zueinander angeordnet sind.
Beim Vergleich des Lichtemissionsmoduls gemäß eines Aspekts der vorliegenden Offenbarung mit einem anderen Lichtemissionsmodul, bei dem die Lichtemissionselemente mit einem gleichen Abstand in allen Bereichen angeordnet sind, ist die maximale Innentemperatur im Lichtemissionsmodul gemäß eines Aspekts der vorliegenden Offenbarung geringer als in dem anderen Lichtemissionsmodul.
Hinzu kommt, dass aufgrund des verringerten Temperaturunterschieds im Lichtemissionsmodul, ein Verziehen des Substrats unterdrückt ist. Das Verziehen des Substrats kann zu Problemen wie zur Beschädigung des Substrats und zu einem Anstieg der Temperatur im Lichtemissionsmodul führen. Insbesondere kann das Verziehen des Substrats zu einem Anstieg der Temperatur im Lichtemissionsmodul führen, da sich beim Verziehen des Substrats zwischen dem Lichtemissionsmodul und einer Komponente, auf die das Lichtemissionsmodul montiert ist (Halterung einer Lampeneinheit), ein Spalt ausbildet. Wenn sich ein derartiger Spalt ausbildet, ist die Abgabe von Hitze vom Lichtemissionsmodul an die Halterung blockiert, wodurch die Temperatur im Lichtemissionsmodul ansteigt.
Des Weiteren ist die Effizienz, mit der Licht von den Lichtemissionselementen nach außen geleitet wird, aufgrund der Reihen des Dichtmaterials, die jeweils eine Lichtemissionselement-Reihe abdichten, hoch.
Zudem kann das Lichtemissionsmodul gemäß eines Aspekts der vorliegenden Offenbarung ausgehend von einem herkömmlichen Lichtemissionsmodul mühelos ausgeführt werden durch einfaches bis zu einem bestimmten Maß erfolgendes Erhöhen/Verringern des Abstands zwischen den Lichtemissionselementen in den Lichtemissionselement-Reihen.
Im Lichtemissionsmodul gemäß eines Aspekts der vorliegenden Offenbarung kann eine Gesamtanzahl der Lichtemissionselement-Reihen mindestens fünf betragen, und erste Element-Reihen-Gruppen und zweite Element-Reihen-Gruppen können alternierend angeordnet sein, wobei jede der ersten Element-Reihen-Gruppen eine Gruppe aus einer oder zwei der ersten Element-Reihen ist und jede der zweiten Element-Reihen-Gruppen eine Gruppe aus einer oder mehreren der zweiten Element-Reihen ist.
Demgemäß kann, selbst wenn eine relativ große Anzahl von Lichtemissionselement-Reihen im Montagebereich angeordnet werden soll, ein Anstieg der Temperatur im Lichtemissionsmodul unterdrückt werden, indem die Lichtemissionselemente im Montagebereich einfach derart angeordnet werden, dass sich der Abstand zwischen Lichtemissionselementen abwechselt zwischen dem innerhalb des ersten Bereichs und dem innerhalb des zweiten Bereichs.
Im Lichtemissionsmodul gemäß eines Aspekts der vorliegenden Offenbarung neigt die Hitze dazu, im mittleren Abschnitt des Montagebereichs zu akkumulieren. In Anbetracht dessen ist es plausibel, eine der zweiten Element-Reihen-Gruppen am mittleren Abschnitt des Montagebereichs anzuordnen, um einen Anstieg der Temperatur zu unterdrücken.
Es ist wahrscheinlich, dass die Temperatur in einem Lichtemissionsmodul ansteigt, in dem die Lichtemissionselemente im Montagebereich derart angeordnet sind, dass ein durchschnittlicher Oberflächenbereich, der von den Halbleiter-Lichtemissionselementen eingenommen wird, nicht größer ist als 3,3 mm². Sind jedoch die Lichtemissionselemente wie oben beschrieben im Lichtemissionsmodul gemäß eines Aspekts der vorliegenden Offenbarung angeordnet, wird ein derartiger Anstieg der Temperatur unterdrückt, selbst wenn die Lichtemissionselemente dicht angeordnet sind, wodurch eine große Wirkung erzielt ist.
Die oben beschriebene Anordnung von Lichtemissionselementen im Lichtemissionsmodul gemäß eines Aspekts der vorliegenden Offenbarung ist besonders effektiv, wenn der Montagebereich jeweils in einer ersten und einer zweiten Richtung eine Länge hat, die nicht kürzer als 20 mm und nicht länger als 50 mm ist, wobei die erste Richtung eine Richtung ist, in der sich die Lichtemissionselement-Reihen erstrecken, und wobei die zweite Richtung senkrecht zur ersten Richtung ist. Des Weiteren ist die oben beschriebene Anordnung von Lichtemissionselementen im Lichtemissionsmodul gemäß eines Aspekts der vorliegenden Offenbarung besonders effektiv, wenn die Gesamtanzahl der Mehrzahl von Halbleiter-Lichtemissionselementen, die im Montagebereich angeordnet sind, nicht weniger als 40 und nicht mehr als 520 beträgt.
Typischerweise ist es wahrscheinlich, dass Hitze in einem Lichtemissionsmodul akkumuliert, in dem das Substrat eine Schicht eines Keramikmaterials enthält. Werden jedoch die Lichtemissionselemente wie oben beschrieben im Lichtemissionsmodul gemäß eines Aspekts der vorliegenden Offenbarung angeordnet, wird ein Anstieg der Temperatur unterdrückt, selbst wenn das Substrat eine Schicht eines Keramikmaterials enthält, wodurch eine große Wirkung erzielt ist.
Im Lichtemissionsmodul gemäß eines Aspekts der vorliegenden Offenbarung können die Lichtemissionselemente derart angeordnet sein, dass unter den Lichtemissionselement-Reihen eine Lichtemissionselement-Reihe, die sich näher an einem Endabschnitt eines Montagebereichs befindet, eine geringere Anzahl von Halbleiter-Lichtemissionselementen enthält als eine Lichtemissionselement-Reihe, die sich näher an einem mittleren Abschnitt des Montagebereichs befindet.
Im Lichtemissionsmodul gemäß eines Aspekts der vorliegenden Offenbarung können die Halbleiter-Lichtemissionselemente, die in jeder der Lichtemissionselement-Reihen enthalten sind, direkt drahtgebondet sein, um elektrisch verbunden zu sein, ohne dass zwischen diesen Leitungsstege vorhanden sind.
<Ausführungsbeispiele>
[Ausführungsbeispiel 1]
Im Folgenden sind ein Lichtemissionsmodul, eine Lampeneinheit und eine Beleuchtungsvorrichtung beschrieben, die sich unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen allesamt auf Ausführungsbeispiel 1 beziehen.
<Beleuchtungsvorrichtung 1>
1 ist eine Querschnittdarstellung, die eine Beleuchtungsvorrichtung 1 zeigt, die ein Lichtemissionsmodul 10 gemäß Ausführungsbeispiel 1 umfasst.
Die Beleuchtungsvorrichtung 1 ist ein Downlight, das in eingebetteter Form an einer Wand 2 befestigt ist. Die Beleuchtungsvorrichtung 1 enthält eine Befestigungsvorrichtung 3, eine Schaltungseinheit 4, eine Dimmereinheit 5 und eine Lampeneinheit 6.
Die Befestigungsvorrichtung 3 ist aus Metall hergestellt und enthält ein Lampengehäuse 3a, ein Schaltungsgehäuse 3b und einen äußeren Flansch 3c. Das Lampengehäuse 3a hat eine zylindrische Form mit Boden und nimmt die Lampeneinheit 6 auf. Die Lampeneinheit 6 ist in abnehmbarem Zustand an der Innenseite des Lampengehäuses 3a befestigt. Das Schaltungsgehäuse 3b erstreckt sich ausgehend vom Boden des Lampengehäuses 3a und umgibt die Schaltungseinheit 4. Der äußere Flansch 3c ist ringförmig und erstreckt sich von einer im Lampengehäuse 3a vorgesehenen Öffnung ausgehend nach außen.
Die Befestigungsvorrichtung 3 ist derart an der Wand 2 befestigt dass: das Lampengehäuse 3a und das Schaltungsgehäuse 3b in ein Loch 2a eingebettet sind, das in die Wand 2 hineinragt, und der äußere Flansch 3c mit einem das Loch 2a umgebenden Teil einer unteren Fläche bzw. Oberfläche 2b der Wand 2 in Kontakt ist.
Die Schaltungseinheit 4 enthält einen Schaltkreis zum Beleuchten der Lampeneinheit 6. Die Schaltungseinheit 4 weist einen Leistungsdraht 4a auf. Der Leistungsdraht 4a ist elektrisch mit der Lampeneinheit 6 verbunden. Die Spitze des Leistungsdrahts 4a weist einen mit diesem verbundenen Verbinder 4b auf. Der Verbinder 4b ist abnehmbar mit einem Verbinder 72 verbunden, der an Bleidrähten 71 befestigt ist, die sich von der Lampeneinheit 6 ausgehend erstrecken.
Aus der oben vorgenommenen Beschreibung geht hervor, dass die Beleuchtungsvorrichtung 1 die Lampeneinheit 6 und die Schaltungseinheit 4 in Form von separaten Einheiten enthält. Alternativ kann in der Beleuchtungsvorrichtung 1 ein Schaltkreis entsprechend der Schaltungseinheit 4 in der Lampeneinheit 6 integriert sein.
<Lampeneinheit 6>
2 ist eine perspektivische Darstellung der Lampeneinheit 6 und 3 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung der Lampeneinheit 6.
Die Lampeneinheit 6 enthält das Lichtemissionsmodul 10, das die Lichtquelle ist, und enthält ferner eine Basis 80, eine Haltevorrichtung 30, eine dekorative Abdeckung 40, eine Abdeckung 50, ein Abdeck-Pressglied 60 und ein Drahtglied 70.
Die Basis 80 ist aus Aluminiumdruckguss hergestellt und weist eine scheibenähnliche Form auf. Die Basis 80 weist in der Mitte ihrer oberen Fläche einen Montageabschnitt 81 auf. Das Lichtemissionsmodul 10 ist an den Montageabschnitt 81 montiert. In der oberen Fläche der Basis 80 sind Schraubenlöcher 82 derart vorgesehen, dass diese auf beiden Seiten des Montageabschnitts 81 vorliegen. Die Schraubenlöcher 82 nehmen zum Fixieren der Haltevorrichtung 30 Montageschrauben 35 auf. In einem peripheren Abschnitt der Basis 80 sind Durchgangslöcher 83, Stiftlöcher 84 und eine Aussparung 85 gebildet.
Die Haltevorrichtung 30 weist eine zylindrische Form mit Boden auf. Die Haltevorrichtung 30 hat eine scheibenförmige Press- bzw. Druckplatte 31 und eine zylindrische periphere Wand 32, die sich von einem peripheren Abschnitt der Pressplatte 31 in Richtung der Basis 80 erstreckt. Das Lichtemissionsmodul 10 ist an der Basis befestigt, indem es durch die Pressplatte 31 gegen den Montageabschnitt 81 gedrückt ist.
Die Pressplatte 31 hat in einer Mitte derselben ein Fensterloch 33, das ermöglicht, dass Licht, das vom Lichtemissionsmodul 10 abgegeben wird, passieren kann. Ferner weist die Pressplatte 31 Öffnungen 34 auf, die mit dem Fensterloch 33 zusammenwirken. Die Öffnungen 34 sind dazu vorgesehen, zu verhindern, dass die Bleidrähte 71, die mit dem Lichtemissionsmodul 10 verbunden sind, sich mit der Haltevorrichtung 30 überlagern. In einem peripheren Abschnitt der Pressplatte 31 der Haltevorrichtung 30 sind an Positionen, die den jeweiligen Schraubenlöchern 82 in der Basis 80 entsprechen, Durchgangslöcher 36 ausgebildet, die das Einführen der Montageschrauben 35 ermöglichen.
Wenn die Haltevorrichtung 30 an der Basis befestigt wird, wird zuerst das Lichtemissionsmodul 10 in der Art einer Sandwich-Schicht zwischen der Basis 80 und der Haltevorrichtung 30 angeordnet, wobei ein Dichtglied 13 und dergleichen des Lichtemissionsmoduls 10 vom Fensterloch 33 in der Haltevorrichtung 30 freigegeben ist. Sodann werden die Montageschrauben 35 von oberhalb der Pressplatte 31 der Haltevorrichtung 30 durch die entsprechenden Durchgangslöcher 36 eingeführt. Ferner wird die Haltevorrichtung 30 durch das Einschrauben der Montageschrauben 35 in die entsprechenden Schraubenlöcher 82 an der Basis 80 befestigt.
Die dekorative Abdeckung 40 enthält nicht-lichtübertragendes Material, wie beispielsweise lichtundurchlässiges weißes Harz, und ist ringförmig. Die dekorative Abdeckung 40 wird zwischen der Haltevorrichtung 30 und der Abdeckung 50 angebracht, um die Bleidrähte 71, die von den Öffnungen 34 freigegeben sind, die Montageschrauben 35 und dergleichen, abzudecken und zu verstecken. Die dekorative Abdeckung 40 weist in ihrer Mitte ein Fensterloch 41 auf.
Die Abdeckung 50 enthält lichtübertragendes Material, wie beispielsweise Silikonharz, Akrylharz oder Glas. Das vom Dichtglied 13 emittierte Licht passiert die Abdeckung 50 und gelangt zur Außenseite der Lampeneinheit 6. Die Abdeckung 50 weist eine kuppelartige Form auf. Die Abdeckung 50 hat einen Körper 51, der als Linse fungiert, sowie einen äußeren Flansch 52, der sich ausgehend von einem peripheren Abschnitt des Körpers 51 nach außen erstreckt und an der Basis 80 befestigt ist.
Das Abdeck-Pressglied 60 enthält nicht-lichtübertragendes Material, wie beispielsweise Metall (z. B. Aluminium) oder lichtundurchlässiges weißes Harz. Das Abdeck-Pressglied 60 ist mit einer ringförmigen scheibenartigen Form versehen, um Licht, das vom Körper 51 der Abdeckung 50 emittiert wird, nicht zu blockieren. Der äußere Flansch 52 der Abdeckung 50 wird in der Art einer Sandwich-Schicht vom Abdeck-Pressglied 60 und der Basis 80 umgeben und gesichert.
An einer unteren Fläche des Abdeck-Pressglieds 60 sind säulenförmige Stifte 61 angeordnet, die in Richtung der Basis 80 hervorstehen. Im äußeren Flansch 52 der Abdeckung 50 sind halbkreisförmige Aussparungen 53 an den Stiften 61 entsprechenden Positionen ausgebildet. Im peripheren Abschnitt der Basis 80 sind die Stiftlöcher 84, die das Einführen der entsprechenden Stifte 61 ermöglichen, an Positionen, die den jeweiligen Stiften 61 entsprechen, ausgebildet.
Wenn das Abdeck-Pressglied 60 an der Basis 80 befestigt wird, werden die Stifte 61 des Abdeck-Pressglieds 60 in die Stiftlöcher 84 in der Basis 80 eingeführt und die Spitzen der Stifte 61 werden einer plastischen Deformation unterzogen, indem sie von der unteren Fläche der Basis 80 mit einem Laser bestrahlt werden. Auf diese Weise werden die Spitzen der Stifte 61 mit einer Form versehen, die verhindert, dass die Stifte 61 aus den Stiftlöchern 84 herausfallen. Somit ist das Abdeck-Pressglied 60 an der Basis 80 fixiert.
In einem peripheren Abschnitt des äußeren Flanschs 52 der Abdeckung 50 und in einem peripheren Abschnitt des Abdeck-Pressglieds 60 sind an Positionen, die jeweils den Durchgangslöchern 83 in der Basis entsprechen, halbkreisförmige Aussparungen 54 und halbkreisförmige Aussparungen 62 ausgebildet. Die Aussparungen 54 und 62 sind ausgebildet, um zu verhindern, dass die (nicht dargestellten) Befestigungsschrauben, welche durch die Durchgangslöcher 83 hindurch verlaufen, mit dem Abeck-Pressglied 60 und der Abdeckung 50 in Kontakt kommen.
Das Drahtglied 70 weist ein Paar von Bleidrähten 71 auf, die elektrisch mit dem Lichtemissionsmodul 10 verbunden sind. Die Bleidrähte 71 sind über die Aussparungen 85 in der Basis 80 zur Außenseite der Lampeneinheit 6 geführt und an jeweiligen Enden mit dem Verbinder 72 verbunden.
<Lichtemissionsmodul 10>
4 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel des Lichtemissionsmoduls 10 zeigt. Es sei darauf hingewiesen, dass in der folgenden Beschreibung mit den Ausdrücken ”Längsrichtung” und ”Querrichtung” gearbeitet wird. Der Ausdruck Längsrichtung wird verwendet, um eine Richtung zu bezeichnen, die der Längsrichtung der 4 entspricht, und der Ausdruck Querrichtung wird verwendet, um eine Richtung zu bezeichnen, die der Querrichtung der 4 entspricht.
Wie im Beispiel, das in 4 dargestellt ist, gezeigt ist, enthält das Lichtemissionsmodul 10 ein Substrat 11, eine Mehrzahl von Lichtemissionselementen 12, die derart angeordnet sind, dass sie auf dem Substrat Reihen ausbilden, ein Dichtglied 13, das in Form von Reihen bzw. Linien vorliegt, von denen jede eine Reihe der Lichtemissionselemente 12 bedeckt, Anschlüsse 14 und 15, sowie Drähte 16 und 17.
Wie im Beispiel, das in 4 dargestellt ist, gezeigt ist, sind die Lichtemissionselemente 12 in einer zweidimensionalen Anordnung angeordnet, um in einem Montagebereich 20 einer oberen Fläche des Substrats 11 Lichtemissionselement-Reihen auszubilden. Insbesondere sind im Montagebereich 20 Lichtemissionselement-Reihen 21 und 22 ausgebildet. Die Lichtemissionselement-Reihen 21 und 22 enthalten jeweils eine Mehrzahl von Lichtemissionselementen 12, die in einer Linie mit der Querrichtung angeordnet sind. Ferner liegen die Lichtemissionselement-Reihen 21 und 22 jeweils in Mehrzahl vor und eine Lichtemissionselement-Reihe ist in Längsrichtung parallel zur einer weiteren Lichtemissionselement-Reihe angeordnet.
In dem in 4 dargestellten Beispiel beträgt die Gesamtanzahl der Lichtemissionselement-Reihen 21, 22 zwölf und die Lichtemissionselement-Reihen sind in Längsrichtung mit einem gleichen Abstand angeordnet. Ferner nimmt im in 4 dargestellten Beispiel die Anzahl der Lichtemissionselemente 12, die in den Lichtemissionselement-Reihen enthalten sind, und somit die Länge der Lichtemissionselement-Reihen ab, während der Abstand in Längsrichtung ausgehend von einem mittleren Abschnitt des Montagebereichs 20 zunimmt (während eines Annäherns an die oberen und unteren Endabschnitte des Montagebereichs 20). Es sei darauf hingewiesen, dass der Montagebereich 20, der kreisförmig ist, in 4 von der unterbrochenen Linie umgeben ist.
In dem in 4 dargestellten Beispiel beträgt die Gesamtanzahl der Lichtemissionselemente 12, die im Montagebereich 20 angeordnet sind, einhundertzwanzig. Ferner zeigt 4 im spezifischen Beispiel die Anzahl von Lichtemissionselementen 12, die in jeder Lichtemissionselement-Reihe angeordnet sind.
Substrat 11:
Das Substrat 11 enthält eine isolierende Schicht, die ein isolierendes Material, wie beispielsweise Keramikmaterial oder wärmeleitendes Harz, enthält. Die isolierende Schicht kann das komplette Substrat 11 bilden. Alternativ kann das Substrat 11 eine mehrschichtige Struktur aufweisen, welche die isolierende Schicht und eine Metallschicht, die aus einer Aluminiumplatte gebildet ist, enthält.
Im in der 4 gezeigten Beispiel hat das Substrat 11 die Form einer rechteckigen Platte. Alternativ kann das Substrat 11 jede Form aufweisen.
Lichtemissionselement 12:
Beispielsweise ist jedes Lichtemissionselement 12 ein LED-Chip des Typs GaN, der blaues Licht emittiert, dessen Hauptwellenlänge sich in einem Wellenlängenbereich von rund 430 nm bis 470 nm bewegt. Die Lichtemissionselemente 12 sind durch Anwenden von Chip-on-Bord(COB)-Technologie auf der oberen Fläche des Substrats 11 angeordnet.
Jedes der Lichtemissionselemente 12 hat eine Elementgröße (Chipgröße) von beispielsweise 390 μm × 520 μm oder 346 μm × 346 μm.
In Ausführungsbeispiel 1 sind die Lichtemissionselemente 12 LED-Chips und somit ist das Lichtemissionsmodul 10 ein LED-Modul. Alternativ können die Lichtemissionselemente 12 Laserdioden (LDs) oder Elektrolumineszenz(EL)-Elemente sein.
Dichtglied 13:
Das Dichtglied 13 ist in Form von in Querrichtung verlaufenden Reihen vorgesehen, die jeweils die in einer Lichtemissionselement-Reihe enthaltenen Lichtemissionselemente 12 bedecken. Das Dichtglied 13 enthält ein lichtübertragendes Material, in das ein Wellenlängenkonvertierungsmaterial eingemischt ist. Dementsprechend konvertiert das Dichtglied 13 einen Teil des vom Lichtemissionselement 12 emittierten Lichts in ein Licht mit abweichender Wellenlänge. Ferner dichtet das Dichtglied 13 die Lichtemissionselemente 12 ab.
Das Wellenlängenkonvertierungsmaterial kann beispielsweise aus Phosphorpartikel bestehen. Das lichtübertragende Material kann beispielsweise Silikonharz, Fluorkunststoff, Silikon-Epoxid-Hybridharz oder Harnstoffharz sein.
Insbesondere konvertiert das Wellenlängenkonvertierungsmaterial, das in dem Dichtglied 13 enthalten ist, einen Teil des von den Lichtemissionselementen 12 emittierten blauen Lichts, dessen Wellenlänge innerhalb des Wellenlängenbereichs von rund 430 nm bis 470 nm liegt, in einen Wellenlängenbereich von etwa 540 nm bis 640 nm. Hieraus resultiert, dass das vom Lichtemissionsmodul 10 emittierte Licht, das eine Mischung ist aus dem wellenlängenkonvertierten Licht und dem nicht-konvertierten blauen Licht, eine weiße Farbe hat.
Ferner kann die Lichtemissionsfarbe von Phosphor im Dichtglied 13 für eine Lichtemissionselement-Reihe von der von Phosphor für eine andere Lichtemissionselement-Reihe abweichen. Beispielsweise kann Phosphor für eine Lichtemissionselement-Reihe der Lichtemissionsfarbe grün entsprechen, wohingegen Phosphor für eine andere Lichtemissionselement-Reihe der Lichtemissionsfarbe gelb entsprechen kann. Durch eine derartige Modifikation kann die Farbtemperatur von weißem Licht, das vom Lichtemissionsmodul 10 emittiert wird, angepasst werden, um innerhalb eines Farbtemperaturbereichs von rund 2700°C bis 6500°C zu liegen.
6A ist eine Querschnittdarstellung in Querrichtung, welche eine Lichtemissionselement-Reihe 21 im Lichtemissionsmodul 10 zeigt und 6B ist eine Querschnittdarstellung in Längsrichtung, welche die Lichtemissionselement-Reihen 21, 22 zeigt, die benachbart zueinander angeordnet sind. Das Referenzsymbol P1 in 6A zeigt den Abstand zwischen benachbarten Lichtemissionselementen 12 in den Lichtemissionselement-Reihen 21 an. Das Referenzsymbol P2 in 6B zeigt den Abstand (d. h. den Abstand in Längsrichtung) zwischen den Lichtemissionselement-Reihen 21, 22 an.
Wie in 6B dargestellt, sind die Lichtemissionselemente 12 in einer Lichtemissionselement-Reihe mit einer Reihe bzw. Linie des Dichtglieds 13 abgedichtet, die sich von einer Reihe des Dichtglieds 13 unterscheidet, welche die Lichtemissionselemente 12 in einer anderen Lichtemissionselement-Reihe abdichtet. Ferner weist ein Querschnitt des Dichtglieds 13 in Längsrichtung eine kuppelartige Form auf. Aus diesem Grund leitet das Dichtglied 13 Licht, das von den Lichtemissionselementen 12 nach außen emittiert wird, auf effiziente Weise und so ist die Effizienz, mit der das Licht von den Lichtemissionselementen 12 nach außen geleitet wird, hoch.
Anschlüsse, Drähte, Stege:
Die Anschlüsse 14 und 15 und die Drähte 16 und 17 sind leitfähige Muster, die auf der isolierenden Schicht des Substrats 11 ausgebildet sind. Die Anschlüsse 14 und 15 sind dazu vorgesehen, die Lichtemissionselemente 12 mit Strom zu versorgen und an einem peripheren Abschnitt der oberen Fläche des Substrats 11, wie in 4 zu sehen, ausgebildet. Die Anschlüsse 14 und 15 sind elektrisch mit den Bleidrähten 71, die in den 1 bis 3 dargestellt sind, verbunden.
Der Draht 16 stellt eine elektrische Verbindung zwischen ersten Enden der Lichtemissionselement-Reihen 21, 22 und dem Anschluss 14 her. Der Draht 17 stellt eine elektrische Verbindung zwischen zweiten Enden der Lichtemissionselement-Reihen 21, 22 und dem Anschluss 15 her.
Im Montagebereich 20 ist ein Steg 19 zum Verbinden bzw. Bonden auf dem Substrat 11 benachbart zu jedem Lichtemissionselement 12 angeordnet. Die Lichtemissionselemente 12 sind durch Drahtbonden elektrisch mit einem entsprechenden der Stege 19 verbunden. Jeder Steg 19 sorgt für eine Reihenschaltung zwischen zwei Lichtemissionselementen 12, die in Querrichtung benachbart zueinander angeordnet sind. Weiterhin sind im Montagebereich 20 Drähte 18a–18d über benachbarte Reihen von Lichtemissionselementen vorgesehen.
Aufgrund des Vorliegens einer derartigen Verdrahtung sind die im Montagebereich 20 angeordneten Lichtemissionselemente 12 verbunden, um acht parallel geschaltete Einheiten auszubilden, die jeweils fünfzehn in Reihe geschaltete Lichtemissionselemente 12 enthalten.
Es sei darauf hingewiesen, dass die im Montagebereich 20 angeordneten Lichtemissionselemente auf jede Weise, inklusive der oben beschriebenen, verbunden sein können, solange die im Montagebereich 20 angeordneten Lichtemissionselemente 12 gleichmäßig mit Strom versorgt werden können.
Ferner sind die Lichtemissionselemente im vorliegenden Ausführungsbeispiel über die Stege 19 mit Drähten verbunden. Alternativ können die Stege 19 nicht vorhanden sein und Lichtemissionselemente können direkt drahtgebondet und so direkt elektrisch miteinander verbunden sein. Aufgrund einer derartigen Modifikation ist es möglich, Lichtemissionselemente auf dem Substrat anzuordnen ohne eine positionelle Einschränkung aufgrund der Position der Stege 19 in Kauf nehmen zu müssen. Ferner kann durch eine derartige Modifikation ein Verlust aufgrund von Lichtabsorption durch die Stege 19 eliminiert werden.
Schaltungseinheit 4:
Die Schaltungseinheit 4 enthält einen Schaltkreis mit einem Wechselstrom/Gleichstrom-Wandler. Die Schaltungseinheit 4 ist elektrisch mit einer externen handelsüblichen Wechselstromquelle (nicht dargestellt) verbunden. Die Schaltungseinheit 4 konvertiert eine Eingangsleistung aus der handelsüblichen Wechselstromquelle in eine Gleichspannung, die für die Element-Reihen mit den Lichtemissionselementen 12 geeignet ist, und stellt die resultierende Spannung bereit. Auf diese Weise können alle Lichtemissionselemente 12 kollektiv gesteuert und beleuchtet werden.
(Abstand zwischen Lichtemissionselementen 12 im Lichtemissionsmodul 10 und entsprechende Auswirkungen)
Wie im Beispiel, das in 4 dargestellt ist, gezeigt, sind die Lichtemissionselement-Reihen 21, 22 im Montagebereich 20 des Lichtemissionsmoduls 10 in Längsrichtung benachbart zueinander angeordnet.
In Querrichtung hat der Abstand P1 die gleiche Länge, oder, in anderen Worten ausgedrückt, sind die Lichtemissionselemente 12 in einer Lichtemissionselement-Reihe mit einem gleichen Abstand angeordnet (es sei darauf hingewiesen, dass ein gleicher Abstand, mit dem die Lichtemissionselemente 12 in einer bestimmten Lichtemissionselement-Reihe angeordnet sind, als ”Abstand P1 der Lichtemissionselement-Reihe” bezeichnet wird). Die Abstände P1 mancher Lichtemissionselement-Reihen sind jedoch relativ groß, wohingegen die Abstände P1 anderer Lichtemissionselement-Reihen relativ klein sind. Insbesondere liegen die Abstände P1 der Lichtemissionselement-Reihen 21 innerhalb eines ersten Bereichs und sind daher relativ klein, während die Abstände P1 der Lichtemissionselement-Reihen 22 innerhalb eines zweiten Bereichs liegen und daher relativ groß sind. Abstände im ersten Bereich sind kleiner als Abstände im zweiten Bereich, da der Minimalwert des zweiten Bereichs größer ist als der Maximalwert des zweiten Bereichs.
Insbesondere ist der Durchschnitt der Abstände P1 der Lichtemissionselement-Reihen, die im gesamten Montagebereich 20 angeordnet sind, errechnet durch Summieren der Abstände aller Lichtemissionselement-Reihen und durch Dividieren der Summe durch die Gesamtanzahl der Lichtemissionselement-Reihen. Der so errechnete Durchschnitt der Abstände P1 im Montagebereich 20 wird als Referenzwert verwendet und als Maximalwert des ersten Bereichs festgelegt. Abstände P1 der Lichtemissionselement-Reihen 21 sind nicht größer als der Maximalwert des ersten Bereichs und Abstände P1 der Lichtemissionselement-Reihen 22 sind größer als der Maximalwert des ersten Bereichs. Indessen ist der Abstand P2, welcher der Abstand zwischen den Lichtemissionselement-Reihen in Längsrichtung ist, über den gesamten Montagebereich 20 gleich.
Es sei darauf hingewiesen, dass das Lichtemissionsmodul 10 auf der Basis eines Lichtemissionsmoduls implementiert sein kann, in dem der Abstand P1 aller Lichtemissionselement-Reihen gleich ist, indem der Abstand P1 mancher Lichtemissionselement-Reihen ein wenig verringert wird, um die Lichtemissionselement-Reihen 21 zu erhalten, und indem der Abstand P1 anderer Lichtemissionselement-Reihen ein wenig erhöht wird, um die Lichtemissionselement-Reihen 22 zu erhalten. So ist das Lichtemissionsmodul 10 auf der Basis eines derartigen herkömmlichen Lichtemissionsmoduls einfach zu implementieren, indem einfach die Abstände der Lichtemissionselement-Reihen erhöht/verringert werden.
Im Folgenden ist die Anordnung der Lichtemissionselemente 12 im Montagebereich 20 auf der Basis von Implementierungsbeispielen erläutert.
Das in 4 gezeigte Beispiel des Lichtemissionsmoduls 10 ist als Implementierungsbeispiel A bezeichnet. Implementierungsbeispiel A enthält insgesamt zwölf Lichtemissionselement-Reihen. Insbesondere enthält jeweils die obere Hälfte und die untere Hälfte sechs Lichtemissionselement-Reihen. Die sechs Lichtemissionselement-Reihen in der oberen Hälfte enthalten in einer Reihenfolge ausgehend von der am nächsten zum mittleren Abschnitt des Montagebereichs 20 gelegenen Reihe bis zur am nächsten zum oberen Endabschnitt des Montagebereichs 20 gelegenen Reihe jeweils dreizehn, dreizehn, zwölf, zehn, acht und vier Lichtemissionselemente 12. Auf ähnliche Weise enthalten die sechs Lichtemissionselement-Reihen in der unteren Hälfte in einer Reihenfolge ausgehend von der am nächsten zum mittleren Abschnitt gelegenen Reihe bis zur am nächsten zum unteren Endabschnitt gelegenen Reihe jeweils dreizehn, dreizehn, zwölf, zehn, acht und vier Lichtemissionselemente 12. Somit sind im Implementierungsbeispiel A die sechs oberen Lichtemissionselement-Reihen und die sechs unteren Lichtemissionselement-Reihen punktsymmetrisch.
Implementierungsbeispiel B nimmt Bezug auf ein Lichtemissionsmodul mit der gleichen Grundstruktur wie Implementierungsbeispiel A, unterscheidet sich jedoch vom Implementierungsbeispiel A im Hinblick auf die Anordnung und die Abstände P1 der Lichtemissionselement-Reihen 21, 22.
Die Tabelle in 5A und die graphische Darstellung in 5B zeigen die Abstände P1 der Lichtemissionselement-Reihen in den Implementierungsbeispielen A und B.
Im Implementierungsbeispiel A liegen die Abstände P1 der Lichtemissionselement-Reihen innerhalb eines Bereichs von 1,40 bis 1,53 mm. Im Implementierungsbeispiel B liegen die Abstände P1 der Lichtemissionselement-Reihen innerhalb eines Bereichs von 1,40 bis 1,48 mm. Ferner beträgt in Implementierungsbeispiel A die Summe der Abstände P1 der ersten bis sechsten der Lichtemissionselement-Reihen 8,72 mm. Somit liegt im Implementierungsbeispiel A der Durchschnitt der Abstände P1 der Lichtemissionselement-Reihen, welcher durch Dividieren von 8,72 mm durch sechs errechnet werden kann, bei 1,45 mm. Hingegen beträgt im Implementierungsbeispiel B die Summe der Abstände P1 der ersten bis sechsten Lichtemissionselement-Reihen 8,70 mm. Somit liegt im Implementierungsbeispiel B der Durchschnitt der Abstände P1 der Lichtemissionselement-Reihen bei 1,45 mm. Dementsprechend beträgt sowohl in Implementierungsbeispiel A als auch in Implementierungsbeispiel B der Durchschnitt der Abstände P1 der Lichtemissionselement-Reihen 1,45 mm. Daher ist in den Implementierungsbeispielen A und B der erste Bereich ein Bereich von Abständen, die nicht größer sind als 1,45 mm (der Maximalwert der Abstände P1 der Lichtemissionselement-Reihen 21 ist 1,45 mm), und der zweite Bereich ist ein Bereich von Abständen, die größer sind als 1,45 mm.
Somit ist in den Implementierungsbeispielen A und B unter den Lichtemissionselement-Reihen im Montagebereich 20 jede Lichtemissionselement-Reihe, deren Abstand P1 nicht größer ist als 1,45 mm, eine Lichtemissionselement-Reihe 21 und jede Lichtemissionselement-Reihe, deren Abstand P1 größer ist als 1,45 mm, eine Lichtemissionselement-Reihe 22.
8A und 8B zeigen die Anordnungen der Lichtemissionselement-Reihen in den entsprechenden Implementierungsbeispielen A und B. Im Implementierungsbeispiel A ist jedes Paar der Reihen 2, 3 und jedes Paar der Reihen 5, 6 ein Paar kontinuierlich benachbarter Lichtemissionselement-Reihen 21. Insofern sind in Implementierungsbeispiel A nicht mehr als zwei Lichtemissionselement-Reihen 21 kontinuierlich benachbart zueinander angeordnet. Indessen ist in Implementierungsbeispiel B jede der Reihen 3 und 5 eine Lichtemissionselement-Reihe 21. Insofern sind in Implementierungsbeispiel B keine der Lichtemissionselement-Reihen 21 kontinuierlich benachbart zueinander angeordnet. Ferner ist in Implementierungsbeispiel B jede der übrigen Reihen, d. h. der Reihen 1, 2, 4 und 6, eine Lichtemissionselement-Reihe 22.
Wenn ferner jede Gruppe der einen oder zwei benachbarten Lichtemissionselement-Reihen 21, deren Abstände P1 relativ klein sind, klassifiziert wird, um eine erste Element-Reihen-Gruppe zusammenzustellen, und jede Gruppe der einen oder mehreren benachbarten Lichtemissionselement-Reihen 22, deren Abstände P1 relativ groß sind, klassifiziert wird, um eine zweite Element-Reihen-Gruppe zusammenzustellen, so sind in beiden Implementierungsbeispielen A und B die ersten Element-Reihen-Gruppen und die zweiten Element-Reihen-Gruppen im Montagebereich 20 alternierend angeordnet.
In den Implementierungsbeispielen A und B ist der Maximalwert der Abstände P1 der Lichtemissionselement-Reihen (jeweils 1,53 mm und 1,48 mm) 3% bis 10% größer als der Durchschnitt der Abstände P1 der Lichtemissionselement-Reihen (1,45 mm). Hingegen ist der Minimalwert der Abstände P1 der Lichtemissionselement-Reihen (1,40 mm in beiden Implementierungsbeispielen A und B) 3% bis 10% kleiner als der Durchschnitt der Abstände P1 der Lichtemissionselement-Reihen (1,45 mm).
Es sei an dieser Stelle erwähnt, dass es weniger wahrscheinlich ist, dass die oben beschriebene Wirkung des Unterdrückens des Anstiegs der Temperatur im Lichtemissionsmodul bei einem Lichtemissionsmodul erzielt wird, bei dem die Differenz zwischen dem Maximalwert und dem Minimalwert der Abstände P1 der Lichtemissionselement-Reihen zu gering ist. Andererseits wäre bei einem Lichtemissionsmodul, bei dem die Differenz zwischen dem Maximalwert und dem Minimalwert der Abstände P1 der Lichtemissionselement-Reihen zu groß ist, zwischen den Lichtemissionselement-Reihen 21 und den Lichtemissionselement-Reihen 22 eine großer Unterschied vorhanden hinsichtlich der Anzahl der darin enthaltenen Elemente, was zu Schwierigkeiten bei der ordnungsgemäßen Anordnung der Lichtemissionselemente 12 in jeder Lichtemissionselement-Reihe 21 führen kann. Unter Berücksichtigung derartiger Faktoren sind die Abstände P1 der Lichtemissionselement-Reihen im Lichtemissionsmodul 10 so festgelegt, dass sie im Implementierungsbeispiel A innerhalb des Bereichs von 1,40–1,53 mm und im Implementierungsbeispiel B innerhalb des Bereichs von 1,40–1,48 mm liegen. Anders ausgedrückt, es ist plausibel, dass der Minimalwert der Abstände P1 der Lichtemissionselement-Reihen 21 (d. h. der Minimalwert des ersten Bereichs) 3% bis 10% kleiner ist als der Durchschnitt der Abstände P1 der Lichtemissionselement-Reihen, und dass der Maximalwert der Abstände P1 der Lichtemissionselement-Reihen 22 (d. h. der Maximalwert des zweiten Bereichs) 3% bis 10% größer ist als der Durchschnitt der Abstände P1 der Lichtemissionselement-Reihen.
Es wurde ein im Folgenden beschriebener Test durchgeführt, um nachzuweisen, dass der Anstieg der Temperatur im Montagebereich im Lichtemissionsmodul 10 unterdrückt wird.
(Vergleichstest)
Unter Verwendung der Implementierungsbeispiele A und B sowie eines zusätzlichen Vergleichsbeispiels C wurde ein Test zum Vergleich der Temperaturen in Lichtemissionsmodulen während des Betriebs durchgeführt. Das Vergleichsbeispiel C ist ein Lichtemissionsmodul, das im Wesentlichen die gleiche Struktur wie die Implementierungsbeispiele A und B aufweist, unterscheidet sich jedoch darin von den Implementierungsbeispielen A und B, dass der Abstand P1 aller Lichtemissionselement-Reihen den gleichen Wert 1,45 mm hat.
Da alle im Test verwendeten Beispiele einen Montagebereich hatten, der im Wesentlichen die gleiche Größe aufweist (mit einem Durchmesser von 22 mm und einem Oberflächenbereich von 380 mm) und in dem die gleiche Anzahl von Lichtemissionselementen 12 im Montagebereich angeordnet ist (einhundertzwanzig), wurden die Lichtemissionselemente 12 im Wesentlichen mit der gleichen Dichte in den Beispielen angeordnet. Im konkreten Fall wird die Dichte der Lichtemissionselemente 12 in den Beispielen, die dem durchschnittlichen Oberflächenbereich, der von den Lichtemissionselementen 12 besetzt wird, entspricht, wie folgt errechnet: 380 ÷ 120 = 3,17 mm². Des Weiteren hatte der Abstand P2 in Längsrichtung zwischen den Lichtemissionselement-Reihen in den Beispielen den gleichen Wert von 1,8 mm.
Ferner wurde jedes der beispielhaften Lichtemissionsmodule derart gestaltet, dass es einen Nennstrom (IF) von 700 mA und eine Nennspannung (VF) von 43,9 V hat.
Die Tabelle in 5A zeigt die Temperaturen am mittleren Abschnitt und am unteren Endabschnitt des Montagebereichs 20 in den Beispielen A, B, C, wenn diese durch Anlegen der gleichen Leistung (Nennleistung 30,7 W) zum Leuchten gebracht werden. Es sei darauf hingewiesen, dass die Temperatur am mittleren Abschnitt des Montagebereichs 20 bei jedem der Beispiele am höchsten war. Die Temperatur am mittleren Abschnitt lag bei 101,4 Grad Celsius in Beispiel C, wohingegen die Temperatur in Beispiel A am mittleren Abschnitt bei 77,0 Grad Celsius (24,4 Grad Celsius geringer als in Beispiel C) lag und in Beispiel B bei 87,8 Grad Celsius (13,6 Grad Celsius geringer als in Beispiel C). Ferner betrug der Temperaturunterschied zwischen dem mittleren Abschnitt und dem unteren Endabschnitt in Beispiel C 29,2 Grad Celsius, wohingegen der Temperaturunterschied in den Beispielen A und B jeweils bei 12,8 Grad Celsius und bei 12,4 Grad Celsius lag und somit geringer war als die Hälfte des Unterschieds im Beispiel C.
Somit war in den Beispielen A und B (d. h. bei Lichtemissionsmodulen, bei denen erste Element-Reihen-Gruppen mit Abständen P1, die nicht größer als der Referenzwert sind, und zweite Element-Reihen-Gruppen mit Abständen P1, die größer als der Referenzwert sind, alternierend angeordnet sind) nicht nur die maximale Temperatur geringer als beim Vergleichsbeispiel C (d. h. beim Lichtemissionsmodul, bei dem die Abstände P1 der Lichtemissionselement-Reihen gleich sind), sondern auch die Gesamttemperatur war geringer als beim Vergleichsbeispiel C.
Zudem war nicht nur die maximale Temperatur im Lichtemissionsmodul der Implementierungsbeispiele A und B geringer als beim Vergleichsbeispiel C, sondern auch der Temperaturunterschied zwischen dem mittleren Abschnitt und den Endabschnitten war in den Implementierungsbeispielen A und B geringer als im Vergleichsbeispiel C.
Da der Temperaturunterschied zwischen dem mittleren Abschnitt und den Endabschnitten im Lichtemissionsmodul 10 der vorliegenden Ausführungsform relativ gering ist, wird ein Verziehen des Substrats 11 im Lichtemissionsmodul 10 unterdrückt. Das Verziehen des Substrats kann zu Problemen wie der Beschädigung des Substrats und dem Anstieg der Temperatur im Lichtemissionsmodul führen. Das Verziehen des Substrats kann zu einem Temperaturanstieg im Lichtemissionsmodul führen, da sich beim Verziehen des Substrats zwischen dem Lichtemissionsmodul und einer Komponente, auf die das Lichtemissionsmodul montiert ist (Halterung einer Lampeneinheit), ein Spalt ausbildet. Wenn sich ein derartiger Spalt ausbildet, ist die Abgabe von Hitze vom Lichtemissionsmodul an die Halterung blockiert, wodurch die Temperatur im Lichtemissionsmodul ansteigt.
Es sei darauf hingewiesen, dass derartige Wirkungen nicht nur erzielt werden, wenn eine zweite Element-Reihen-Gruppe am mittleren Abschnitt des Montagebereichs 20 angeordnet ist, sondern auch dann, wenn eine erste Element-Reihen-Gruppe am mittleren Abschnitt angeordnet ist.
(Betrachtungen)
Weiterhin wurden die im Folgenden beschriebenen Betrachtungen angestellt.

1. Im Lichtemissionsmodul 10 enthält das Substrat 11 eine Schicht, die Keramikmaterial enthält. Somit wird Hitze, die von den Lichtemissionselementen 12 generiert wird, nicht einfach in eine Richtung entlang der Oberfläche des Substrats 11 abgeführt. Typischerweise führt dies zur Akkumulation von Hitze und folglich zu einem Anstieg der Temperatur des Lichtemissionsmoduls. Da jedoch das Lichtemissionsmodul 10 die oben beschriebene Struktur aufweist, ist ein derartiger Temperaturanstieg unterdrückt.

Demzufolge ist die Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung besonders effektiv, wenn diese auf ein Lichtemissionsmodul, wie das Lichtemissionsmodul 10, angewendet wird, das ein Substrat mit einer ein Keramikmaterial enthaltenden Schicht enthält.

2. Durch Untersuchung eines Zusammenhangs zwischen der Dichte, mit welcher Lichtemissionselemente in Lichtemissionsmodulen angeordnet sind, und dem Anstieg der Temperatur in Lichtemissionsmodulen hat man herausgefunden, dass es im Allgemeinen weniger wahrscheinlich ist, dass ein derartiger Anstieg der Temperatur auftritt, wenn die Lichtemissionselemente mit geringer Dichte angeordnet sind (wenn der durchschnittliche Oberflächenbereich, der von den Lichtemissionselementen eingenommen wird, größer ist als 3,3 mm²). Währenddessen wurde ebenso festgestellt, dass es wahrscheinlich ist, dass ein derartiger Anstieg der Temperatur auftritt, wenn die Lichtemissionselemente mit einer hohen Dichte angeordnet sind (wenn der durchschnittliche Oberflächenbereich, der von den Lichtemissionselementen eingenommen wird, nicht größer ist als 3,3 mm²).

Demgemäß ist, wenn die Lichtemissionselemente 12 derart angeordnet sind, dass der durchschnittliche Oberflächenbereich, der von Lichtemissionselementen 12 eingenommen ist, im Lichtemissionsmodul 10 nicht größer ist als 3,3 mm², der Effekt des Unterdrückens eines Anstiegs der Temperatur besonders groß.

3. In den Implementierungsbeispielen A und B, die Beispiele des Lichtemissionsmoduls 10 sind, hat der Montagebereich 20 einen Durchmesser von 22 mm. Ein Anstieg der Temperatur im Lichtemissionsmodul 10 wird jedoch auf ähnliche Weise auf einem hervorragenden Niveau erreicht, solange die Länge des Montagebereichs 20 sowohl in Quer- als auch in Längsrichtung nicht kürzer ist als 20 mm und nicht länger ist als 50 mm.
4. Oben erfolgte die spezifische Beschreibung von Eigenschaften des Lichtemissionsmoduls 10, wie (i) die Gesamtanzahl der Lichtemissionselemente 12, die im Montagebereich 20 angeordnet sind, (ii) die Gesamtanzahl der Lichtemissionsreihen, die im Montagebereich 20 angeordnet sind, und (iii) die Gesamt-Eingangsleistung. Der Anstieg der Temperatur kann jedoch auf ähnliche Weise auf einem hervorragenden Niveau unterdrückt werden, solange (i) die Gesamtanzahl der Lichtemissionselemente 12, die im Montagebereich 20 angeordnet sind, 40–520 beträgt, (ii) die Gesamtanzahl der Lichtemissionsreihen, die im Montagebereich 20 angeordnet sind, 5–25 beträgt, und (iii) die Gesamt-Eingangsleistung bei 10 W–100 W liegt.
5. Im Lichtemissionsmodul 10 ist der Montagebereich 20 kreisförmig und somit enthalten die Lichtemissionselement-Reihen, die näher an den Endabschnitten des Montagebereichs 20 liegen, eine geringere Anzahl von Lichtemissionselementen 12 als Lichtemissionselement-Reihen, die näher am mittleren Abschnitt des Montagebereichs 20 liegen. Es kann jedoch auf ähnliche Weise ein Lichtemissionsmodul 10 implementiert und der Anstieg der Temperatur im Lichtemissionsmodul 10 auf ähnliche Weise unterdrückt sein, wenn der Montagebereich 20 nicht kreisförmig ist und beispielsweise, wie in Ausführungsbeispiel 2 beschrieben, eine rechteckige Form aufweist.

[Ausführungsbeispiel 2]
7A zeigt ein Beispiel eines Lichtemissionsmoduls 100 gemäß Ausführungsbeispiel 2.
Das Lichtemissionsmodul 100 hat im Wesentlichen eine Struktur, die der Struktur des Lichtemissionsmoduls 10 ähnlich ist, unterscheidet sich jedoch darin vom Lichtemissionsmodul 10, dass der Montagebereich 20 eine rechteckige Form aufweist. Es sei darauf hingewiesen, dass in den 7A und 7B Komponenten, die den Komponenten des Lichtemissionsmoduls 10 ähnlich sind, mit dem gleichen Bezugszeichen versehen sind.
Das Lichtemissionsmodul 100 enthält acht Lichtemissionselement-Reihen, die jeweils annähernd die gleiche Länge haben und benachbart zueinander im Montagebereich 20 angeordnet sind. Insbesondere bestehen die acht Lichtemissionselement-Reihen aus Lichtemissionselement-Reihen 21 und Lichtemissionselement-Reihen 22, die alternierend angeordnet sind.
Es besteht die gleiche, wie zuvor in Ausführungsbeispiel 1 beschriebene Relation zwischen Abständen P1 der Lichtemissionselement-Reihen 21 und Abständen P1 der Lichtemissionselement-Reihen 22. Dies bedeutet, dass die Abstände P1 der Lichtemissionselement-Reihen 21 innerhalb des ersten Bereichs liegen und daher relativ kurz sind, und dass jede Gruppe aus einer oder zwei benachbarten Lichtemissionselement-Reihen 21 eine erste Element-Reihen-Gruppe bildet. Hingegen liegen die Abstände P1 der Lichtemissionselemente 22 innerhalb des zweiten Bereichs und sind daher relativ lang, und jede Gruppe aus einer oder mehreren benachbarten Lichtemissionselement-Reihen 22 bildet eine zweite Element-Reihen-Gruppe.
8C bis 8E zeigen jeweils ein Beispiel der Anordnung der Lichtemissionselement-Reihen 21, 22 im Montagebereich 20 im Lichtemissionsmodul 100.
8C zeigt eine Anordnung, bei der die Lichtemissionselement-Reihen 21 und die Lichtemissionselement-Reihen 22 alternierend, eine neben der anderen, angeordnet sind.
8D zeigt eine Anordnung, bei der zwei Lichtemissionselement-Reihen 22 am mittleren Abschnitt angeordnet sind und die Lichtemissionselement-Reihen 21 und die Lichtemissionselement-Reihen 22 alternierend, eine neben der anderen, auf beiden Seiten der beiden am mittleren Abschnitt angeordneten Lichtemissionselement-Reihen 22 angeordnet sind.
8E zeigt eine Anordnung, bei der zwei Lichtemissionselement-Reihen 22 am mittleren Abschnitt angeordnet sind, wobei Paare aus zwei benachbarten Lichtemissionselement-Reihen 21 auf beiden Seiten der beiden Lichtemissionselement-Reihen 22 angeordnet sind, und wobei eine Lichtemissionselement-Reihe 22 neben jedem Paar aus zwei benachbarten Lichtemissionselement-Reihen 21 auf einer dem mittleren Abschnitt gegenüberliegenden bzw. entgegengesetzten Seite angeordnet ist.
Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass bei jeder dieser Anordnungen erste Element-Reihen-Gruppen und zweite Element-Reihen-Gruppen alternierend angeordnet sind. Somit unterdrücken derartige Anordnungen den Anstieg der Temperatur im Lichtemissionsmodul 100 wie in Ausführungsbeispiel 1 beschrieben.
(Anzahl der Lichtemissionselemente 12 in den Lichtemissionselement-Reihen 21, 22)
Eine Anordnung kann derart sein, dass die Lichtemissionselement-Reihen 21 und die Lichtemissionselement-Reihen 22 die gleiche Anzahl von in Reihe geschalteten Lichtemissionselementen 12 enthalten. Beispielsweise kann sowohl jede Lichtemissionselement-Reihe 21 als auch jede Lichtemissionselement-Reihe 22 sechsunddreißig in Reihe geschaltete Lichtemissionselemente 12 enthalten. Es sei darauf hingewiesen, dass bei einer derartigen Anordnung jedoch aufgrund des Unterschieds in den Abständen der Lichtemissionselement-Reihen 21 und 22 jede Lichtemissionselement-Reihe 22 eine längere Länge hätte als jede Lichtemissionselement-Reihe 21.
In Anbetracht dessen kann, um dafür zu sorgen, dass die Lichtemissionselement-Reihen 21 und die Lichtemissionselement-Reihen 22 im Wesentlichen die gleiche Länge haben, eine Anordnung derart vorgenommen sein, dass die Lichtemissionselement-Reihen 21 eine größere Anzahl von Lichtemissionselementen 12 als die Lichtemissionselement-Reihen 22 aufweisen. Beispielsweise kann eine Anordnung derart vorgenommen sein, dass jede der Lichtemissionselement-Reihen 21, deren Abstände P1 relativ klein sind, achtunddreißig Lichtemissionselemente 12 hat, wohingegen jede der Lichtemissionselement-Reihen 22, deren Abstände P1 relativ groß sind, vierunddreißig Lichtemissionselemente 12 hat.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Lichtemissionselement-Reihen 21 und die Lichtemissionselement-Reihen 22 bei einer derartigen Anordnung jedoch eine unterschiedliche Anzahl von in Reihe geschalteten Lichtemissionselementen 12 enthalten würden, wenn die Lichtemissionselemente 12 einfach in Reihe geschaltet sind.
In Anbetracht dessen kann, um die Anzahl der Lichtemissionselement-Reihen 12, die in den Lichtemissionselement-Reihen 21 und 22 in Reihe geschaltet sind, auszugleichen (d. h. derart, dass die Anzahl der in Reihe geschalteten Lichtemissionselemente 12 im oben genannten Beispiel immer sechsunddreißig ist) und dabei sicherzustellen, dass die gleiche Leistungsmenge an jedes Lichtemissionselement 12 im Montagebereich 20 abgegeben wird, eine Anordnung vorgenommen sein, die mit in 7B dargestellten Zweigdrähten 16a und Drähten 18 versehen ist. Jeder Zweigdraht 16a ist eine Verzweigung des Drahtes 16, die sich mit der Lichtemissionselement-Reihe 21 an einem Punkt zwischen Enden der Lichtemissionselement-Reihe 21 verbindet. Jeder Draht 18 verbindet ein benachbartes Paar einer Lichtemissionselement-Reihe 21 und einer Lichtemissionselement-Reihe 22.
[Modifikationen, etc.,]
In den Lichtemissionsmodulen 10 und 100 gemäß Ausführungsbeispielen 1 bzw. 2 sind erste Element-Reihen-Gruppen, und zweite Element-Reihen-Gruppen alternieren im Montagebereich 20 angeordnet.
Es ist plausibel, dass erste Element-Reihen-Gruppen und zweite Element-Reihen-Gruppen alternierend angeordnet sind, insbesondere wenn fünf oder mehrere Lichtemissionselement-Reihen im Montagebereich 20 angeordnet werden sollen.
Hingegen müssen, wenn eine relativ kleine Anzahl von Lichtemissionselement-Reihen im Montagebereich 20 angeordnet werden soll, die ersten Element-Reihen-Gruppen und die zweiten Element-Reihen-Gruppen nicht alternierend angeordnet sein. Das bedeutet, dass, wenn eine relativ kleine Anzahl von Lichtemissionselement-Reihen im Montagebereich 20 angeordnet werden soll, der Anstieg der Temperatur im Lichtemissionsmodul beim Lichtemissionsmodul gemäß der vorliegenden Offenbarung in einem höheren Maße unterdrückt werden kann als vergleichsweise in einem herkömmlichen Lichtemissionsmodul, in dem Abstände der Lichtemissionselement-Reihen gleich sind, wenn das Lichtemissionsmodul gemäß der vorliegenden Offenbarung mindestens jeweils eine der Lichtemissionselement-Reihen 21, 22 enthält und nicht mehr als zwei Lichtemissionselement-Reihen 21 kontinuierlich benachbart zueinander angeordnet sind.
Beispielsweise können, wenn eine Gesamtanzahl von vier Lichtemissionselement-Reihen im Montagebereich angeordnet ist, zwei Lichtemissionselement-Reihen 21 kontinuierlich benachbart zueinander und zwei Lichtemissionselement-Reihen 22 kontinuierlich benachbart zueinander angeordnet sein.
Die oben vorgenommene Beschreibung bezieht sich auf Lichtemissionsmodule, deren Dichtglieder Phosphor enthalten, sodass das von den Lichtemissionselementen emittierte Licht durch das Phosphor wellenlängenkonvertiert ist Die Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung kann jedoch auch auf andere Arten von Lichtemissionsmodulen angewendet werden.
Das bedeutet, es konnte nachgewiesen werden, dass die maximale Temperatur und der maximale Temperaturunterschied in einem Lichtemissionsmodul auch dann unterdrückt werden kann, wenn das Lichtemissionsmodul gemäß der vorliegenden Offenbarung keine Phosphor-Partikel enthält. Beispielsweise können die gleichen Wirkungen, die oben beschrieben sind, erzielt werden, indem die in den Ausführungsbeispielen beschriebene Technologie auf ein Lichtemissionsmodul angewendet wird, das eine Kombination aus Lichtemissionsmodulen enthält, die Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen emittieren, wie beispielsweise rotes Licht, grünes Licht und blaues Licht.
Aus der oben vorgenommenen Beschreibung geht hervor, dass die Lichtemissionselemente in einer Lichtemissionselement-Reihe mit einer Dichtung versehen sind, die separat ist von einer Dichtung, mit welcher die Lichtemissionselemente in einer anderen Lichtemissionselement-Reihe versehen sind. Die oben beschriebenen Wirkungen können jedoch ebenso erzielt werden, wenn die in den Ausführungsbeispielen beschriebene Technologie auf ein Lichtemissionsmodul angewendet wird, bei dem die Dichtung beispielsweise derart vorgenommen ist, dass: (i) jedes Lichtemissionselement separat abgedichtet ist; (ii) eine Mehrzahl von Lichtemissionselementen zusammen, jedoch nicht als Einheiten von Lichtemissionselement-Reihen abgedichtet ist; (iii) eine Mehrzahl von Lichtemissionselement-Reihen zusammen abgedichtet ist; oder (iv) alle Lichtemissionselemente zusammen abgedichtet sind.
Aus der oben vorgenommenen Beschreibung geht hervor, dass der Abstand P2 zwischen Lichtemissionselement-Reihen die gleiche Länge hat. Die oben beschriebenen Wirkungen können jedoch ebenso erzielt werden, wenn der Abstand P2 zwischen Lichtemissionselement-Reihen sich ändert.
Aus der oben vorgenommenen Beschreibung geht hervor, dass Lichtemissionsmodule mit Lichtemissionselementen direkt auf einem Substrat angeordnet sind. Es hat sich jedoch bestätigt, dass die oben beschriebenen Wirkungen ebenso erzielt werden können, wenn jedes Lichtemissionselement ein bereits abgedichtetes Lichtemissionselement (d. h. ein SMD (surface mounted device bzw. ein oberflächenmontiertes Bauelement)) ist und derartige SMDs auf einem Substrat angeordnet sind.
Bezugszeichenliste

1: Beleuchtungsvorrichtung
10: Lichtemissionsmodul
11: Substrat
12: Lichtemissionselement
13: Dichtungsglied
14, 15: Anschluss
16, 17: Draht
18: Verdrahtung
20: Montagebereich
21, 22: Lichtemissionselement-Reihe
100: Lichtemissionsmodul

Claims

Lichtemissionsmodul umfassend: ein Substrat; eine Mehrzahl von Halbleiter-Lichtemissionselementen, die auf dem Substrat angeordnet sind, um zwei oder mehrere Lichtemissionselement-Reihen zu bilden; und Reihen eines Dichtmaterials, die jeweils eine der Lichtemissionselement-Reihen abdichten; wobei die Lichtemissionselement-Reihen aus einer oder mehreren ersten Element-Reihen und einer oder mehreren zweiten Element-Reihen bestehen, wobei jede der ersten Element-Reihen eine Lichtemissionselement-Reihe ist, bei der Halbleiter-Lichtemissionselemente mit einem Abstand innerhalb eines ersten Bereichs angeordnet sind, und wobei jede der zweiten Element-Reihen eine Lichtemissionselement-Reihe ist, bei der Halbleiter-Lichtemissionselemente mit einem Abstand innerhalb eines zweiten Bereichs angeordnet sind, wobei ein Minimalwert des zweiten Bereichs größer ist als ein Maximalwert des ersten Bereich, und nicht mehr als zwei der ersten Element-Reihen kontinuierlich benachbart zueinander angeordnet sind.
Lichtemissionsmodul nach Anspruch 1, wobei eine Gesamtanzahl der Lichtemissionselement-Reihen mindestens fünf beträgt, und erste Element-Reihen-Gruppen und zweite Element-Reihen-Gruppen alternierend angeordnet sind, wobei jede der ersten Element-Reihen-Gruppen eine Gruppe aus einer oder zwei der ersten Element-Reihen ist und jede der zweiten Element-Reihen-Gruppen eine Gruppe aus einer oder mehreren der zweiten Element-Reihen ist.
Lichtemissionsmodul nach Anspruch 2, wobei eine der zweiten Element-Reihen-Gruppen an einem mittleren Abschnitt eines Montagebereichs angeordnet ist, der ein Bereich ist, in dem die Mehrzahl der Halbleiter-Lichtemissionselemente angeordnet ist.
Lichtemissionsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein durchschnittlicher Oberflächenbereich, der von der Mehrzahl der Halbleiter-Lichtemissionselemente besetzt ist, nicht größer ist als 3,3 mm² in einem Montagebereich, der ein Bereich ist, in dem die Mehrzahl der Halbleiter-Lichtemissionselemente angeordnet ist.
Lichtemissionsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein Montagebereich, der ein Bereich ist, in dem die Mehrzahl der Halbleiter-Lichtemissionselemente angeordnet ist, eine Länge hat, die nicht kürzer ist als 20 mm und nicht länger als 50 mm in jeweils einer ersten Richtung und einer zweiten Richtung, wobei die erste Richtung eine Richtung ist, in der sich die Lichtemissionselement-Reihen erstrecken, und wobei die zweite Richtung senkrecht zur ersten Richtung ist.
Lichtemissionsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei eine Gesamtanzahl der Mehrzahl der Halbleiter-Lichtemissionselemente, die in einem Montagebereich angeordnet sind, der ein Bereich ist, in dem die Mehrzahl der Halbleiter-Lichtemissionselemente angeordnet ist, nicht weniger als 40 und nicht mehr als 520 beträgt.
Lichtemissionsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Substrat eine Schicht eines Keramikmaterials enthält.
Lichtemissionsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei unter den Lichtemissionselement-Reihen eine Lichtemissionselement-Reihe, die näher an einem Endabschnitt eines Montagebereichs liegt, eine kleinere Anzahl an Halbleiter-Lichtemissionselementen enthält als eine Lichtemissionselement-Reihe, die näher an einem mittleren Abschnitt des Montagebereichs liegt, wobei der Montagebereich ein Bereich ist, in dem die Mehrzahl der Halbleiter-Lichtemissionselemente angeordnet ist.
Lichtemissionsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Halbleiter-Lichtemissionselemente, die in jeder der Lichtemissionselement-Reihen enthalten sind, direkt drahtgebondet sind, um elektrisch verbunden zu sein.