JPWO2014017005A1 - 発光モジュール - Google Patents

Abstract

実装領域（２０）内に２次元状に複数の発光素子（１２）が実装され、発光素子ブロック（２１〜３２）内で発光素子（１２）同士が直列接続されている。発光素子ブロック（２１〜３２）同士は、配線（１６，１７）によって並列に接続されている。中央部に位置する発光素子ブロック（２６，２７）では、発光素子（１２）はすべて青色の発光素子である。一方、発光素子ブロック（２６，２７）の上側に位置する発光素子ブロック（２１〜２５）及び下側に位置する発光素子ブロック（２８〜３２）の中には、青色の発光素子（１２Ｂ）だけでなく赤色の発光素子（１２Ｒ）が混ざった発光素子ブロックが存在している。

Description

本発明は、ＬＥＤ等の発光素子が基板上に２次元状に実装された発光モジュールに関する。

ＬＥＤを用いた発光モジュールは、長寿命であり小型で発光効率が良く、鮮やかな発光色を有するといった利点を持ち、照明装置や表示装置のバックライト等に広く利用されている。また、ダウンライトなど大容量の照明装置に用いる発光モジュールとして、一つの基板上に、多数のＬＥＤチップを２次元状に実装し、その上を封止材で覆って封止して発光モジュールも開発されている。

このように多数のＬＥＤチップを２次元状に実装した発光モジュールにおいて、例えば特許文献１に開示された発光装置は、各素子列において並列接続されるＬＥＤチップの数を同数にして、全体の回路構成のバランスを良くしている。

上記のように基板上に多数のＬＥＤチップを実装した発光モジュールにおいて、高輝度に発光させるため、通常、基板上の実装領域にＬＥＤチップが高密度に実装されている。

特開２０１２−９６２２号公報

しかし、ＬＥＤチップを高密度で実装した発光モジュールにおいては、ＬＥＤチップで発光に伴って発生する熱が実装領域に蓄積されて、特に発光領域の中央部付近で高温になりやすい。

ＬＥＤチップが高温になると、ＬＥＤ自身の劣化が生じたり、発光効率が低下したり、色調の変化が生じたりする。

本発明は、上記課題を鑑み、基板上に、複数の発光素子が直列接続されている発光素子ブロックが、複数ブロック並べて配置され、発光素子ブロック同士が並列に接続されてなる発光モジュールにおいて、中央部の温度上昇を低減することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の一態様にかかる発光モジュールは、基板上に、複数の発光素子が直列接続されている発光素子ブロックが複数ブロック並べられて半導体素子が２次元状に配置され、発光素子ブロック同士が並列に接続されてなる発光モジュールにおいて、基板上に配置された複数の発光素子ブロックには、中央部に位置する第１ブロック群に属する発光素子ブロックと、第１ブロック群の両側に位置する第２ブロック群に属する発光素子ブロックとがあり、第２ブロック群には、第１ブロック群に属する発光素子ブロックの消費電力よりも消費電力の大きい発光素子ブロックが含まれるようにした。

上記態様によれば、中央部に位置する第１ブロック群に属する発光素子ブロックの消費電力が、その両側に位置する第２ブロック群に属する発光素子ブロックの消費電力より小さいので、中央部とその両側とで温度分布が均一化され、中央部の温度上昇が低減される。

実施の形態に係る発光モジュール１０を用いた照明装置１を示す断面図である。 照明装置１におけるランプユニット６の斜視図である。 ランプユニット６の分解斜視図である。 発光モジュール１０の一例を示す平面図である。 発光モジュール１０の発光素子ブロック２１〜３２を示す平面図である。 （ａ）は、赤色の発光素子１２Ｒと青色の発光素子１２Ｂの電流ＶＩ−電圧ＶＦ特性を示す図、（ｂ）は、大サイズの発光素子１２と小サイズの発光素子１２の電流ＶＩ−電圧ＶＦ特性を示す図である。 （ａ）は、発光素子列ごとの消費電力を示すグラフ、（ｂ）は、各発光素子列の温度分布を示すグラフである。 実装領域の形状が四角状である発光モジュール１００を示す図である。 （ａ）は実施の形態２にかかる発光モジュール１１０を示す図、（ｂ）は実施の形態３にかかる発光モジュール１２０を示す図、（ｃ）は実施の形態４にかかる発光モジュール１３０を示す図である。 （ａ）〜（ｄ）は実施の形態１〜４にかかる発光モジュールを駆動するときの発光素子ブロックごとの電力などを示す表である。

＜本発明に到る経緯＞
本発明者は、基板上に、複数の発光素子が直列接続されてなる発光素子ブロックが、複数ブロック並べられて発光素子が２次元状に実装され、発光素子ブロック同士が並列に接続されてなる発光モジュールにおいて、温度上昇を低減する方法を検討した。

ここで、中央部に存在する発光素子ブロックに対して、その両側に存在する発光素子ブロックの消費電力を相対的に大きくすることによって、中央部とその両側との間で温度分布を均一化して、温度上昇を低減できることに着眼した。

そして、中央部とその両側の発光素子ブロックにおける消費電力を調整する具体的な形態を検討した。

その結果、各発光素子ブロックにおいて、発光素子の電流−電圧特性が異なるものを組み合わせて用いる形態、直列接続する複数の発光素子の一部に、発光素子を並列接続して付加する形態、直列接続する発光素子の数を変える形態などを見出し、本発明に到った。

＜発明の態様＞
本発明の一態様にかかる発光モジュールは、基板上に、複数の発光素子が直列接続されている発光素子ブロックが複数ブロック並べられて発光素子が２次元状に配置され、発光素子ブロック同士が並列に接続されてなる発光モジュールにおいて、基板上に配置された複数の発光素子ブロックには、中央部に位置する第１ブロック群に属する発光素子ブロックと、第１ブロック群の両側に位置する第２ブロック群に属する発光素子ブロックとがあり、第２ブロック群には、第１ブロック群に属する発光素子ブロックの消費電力よりも消費電力の大きい発光素子ブロックが含まれるようにした。

「中央部」は、発光素子が２次元状に配置されて形成される実装領域の中央部を指す。すなわち、実装領域には、発光素子ブロックが３ブロック以上並んでいて、その中で両端の発光素子ブロックを除く発光素子ブロックが存在する領域を指す。

ここで「第１ブロック群」及び「第２ブロック群」は、例えば以下のように分けられる。

基板上に発光素子ブロックが３ブロック存在するときは、中央部の１ブロックが第１ブロック群となり、残りの２ブロックが第２ブロック群となる。

基板上に発光素子ブロックが４ブロック存在するときは、中央部の２ブロックが第１ブロック群となり、残りの２ブロックが第２ブロック群となる。

あるいは、中央部の２ブロックのいずれかを第1ブロック群とし、残りの３ブロックを第２ブロック群とすることもできる。

基板上に発光素子ブロックが５ブロック以上存在するときは、中央部近傍の１ブロック〜３ブロックを第１ブロック群とし、残りを第２ブロック群とする。

あるいは中央部の１ブロックとその両隣のいずれか一方のブロックを第1ブロック群とし、残りの３ブロックを第２ブロック群とすることもできる。

すなわち、対称に配置されていなくてもよく、中央部付近に第１ブロックがあればよい。

この態様によれば、中央部に位置する第１ブロック群に属する発光素子ブロックの消費電力が、相対的に小さく設定されているので、中央部とその両側とで温度分布が均一化され、温度上昇が低減される。

上記態様において、第１ブロック群に属する各発光素子ブロックの消費電力は、発光モジュール全体における発光素子ブロックあたりの平均の消費電力に対して８５％以上９７％以下の範囲内とすれば、温度上昇低減する効果がよく得られ、且つ輝度むらも生じにくい。

上記温度上昇の低減効果を得る上で、第１ブロック群に属する発光素子ブロックの消費電力は、発光素子ブロックあたりの平均消費電力に対して９５％以下とすることが好ましい。

上記のように、第２ブロック群に属する発光素子ブロックと比べて、第１ブロック群に属する発光素子ブロックで、発光素子ブロックあたりの消費電力を小さくするための具体的な形態として、以下の形態を挙げることができる。

１．基板上に実装されている発光素子には、第１半導体発光素子と、当該第１半導体発光素子と比べて、低い動作電圧で同等の動作電流が流れる電流−電圧特性を有する第２半導体発光素子が含まれている。第２ブロック群に属する発光素子ブロックにおいては、第１ブロック群に属する発光素子ブロックよりも、第２半導体発光素子が多く含まれるようにする。

発光素子ブロックを並列接続すると各発光素子ブロックの両端に印加される電圧は等しくなる。発光素子ブロックにおける発光素子の直列数は基本的に同じとする。その場合、各発光素子ブロックへの印加電圧は等しいので、第１半導体発光素子よりも動作電圧が低くなる第２半導体発光素子が含まれる第２ブロック群では、動作電流が第１ブロック群よりも増加する。すなわち第２ブロック群の第２半導体発光素子が多く含まれるほど、第２ブロック群の動作電流が増える。一般に発光素子の動作電圧が高くなると動作電流が増える、あるいは動作電流が増えると動作電圧が高くなるからである。従って、第1ブロック群と第２ブロック群に印加される電圧は等しいので、第２ブロック群に比べて動作電流の少ない第１ブロック群の消費電力が相対的に小さくなる。

ここで、第１半導体発光素子として、発光波長が、第２半導体発光素子の発光波長よりも短波長であるものを選択してもよい。例えば、第１半導体発光素子として青色を発光する素子、第２半導体発光素子として赤色を発光する素子を用いることができる。

第２半導体発光素子として、第１半導体発光素子よりも素子サイズが大きい発光素子を用いてもよい。

２．第２ブロック群に属する発光素子ブロックにおいて、直列接続されている複数の発光素子の中の一部に発光素子を並列接続して付加する。

この場合も、発光素子ブロックにおける発光素子の直列数は基本的に同じとする。その場合、半導体発光素子を並列接続して付加する箇所を設けると、残りの半導体発光素子の動作電圧が高くなる。従って、第２ブロック群において付加的に発光素子を並列接続した発光素子ブロックでは、流れる電流が増え消費電力が大きくなる。第１ブロック群の発光素子ブロックでは相対的に消費電力が小さくなる。

３．第２ブロック群に属する発光素子ブロックにおいては、第１ブロック群に属する発光素子ブロックよりも、発光素子の直列接続数を少なく設定する。

この場合、発光素子の直列数が少ない発光素子ブロックにおいては、各発光素子の動作電圧が高くなる。従って、第２ブロック群における発光素子の直列数が少ない発光素子ブロックでは、動作電流が増えて消費電力が大きくなる。第１ブロック群の発光素子ブロックでは相対的に消費電力が小さくなる。

なお、第１ブロック群に属する発光素子ブロックに抵抗を接続することによっても、第１ブロック群に属する発光素子ブロックでの発光素子ブロックあたりの消費電力を小さくできる。ただし、抵抗を接続すると、その分、電力損失が生じる。

一般に、発光素子が実装された領域に、発光素子１個あたりが占める面積の平均が３．３ｍｍ²以下である発光モジュールにおいては、温度が高くなりやすいので、上記態様を適用することによって得られる効果も大きい。

発光素子が実装された領域における縦横の長さは共に２０ｍｍ以上５０ｍｍ以下である発光モジュール、あるいは、実装されている発光素子の総数が４０以上５２０以下である発光モジュールにおいては、特に、上記態様を適用することが有効である。

基板にセラミック材料からなる層が含まれている発光モジュールにおいては、一般的に熱が蓄積しやすいが、上記態様を適用することによって温度を低減できるので、得られる効果が大きい。

上記態様の発光モジュールにおいて、各発光素子ブロックに含まれる半導体発光素子同士は、導電ランドを介さずに直接ワイヤボンディングによって電気接続することもできる。

＜実施の形態＞
[実施の形態１]
実施の形態１に係る発光モジュール、ランプユニットおよび照明装置について、図面を参照しながら説明する。

＜照明装置１＞
図１は、実施の形態に係る発光モジュール１０が組み込まれた照明装置１を示す断面図である。

この照明装置１は、天井２に埋め込むように取り付けられるダウンライトであって、器具３、回路ユニット４、調光ユニット５、およびランプユニット６を備える。

器具３は、金属製であって、ランプ収容部３ａ、回路収容部３ｂおよび外鍔部３ｃを有する。ランプ収容部３ａは、有底円筒状であって、内部にランプユニット６が着脱自在に取り付けられる。回路収容部３ｂは、ランプ収容部３ａの底側に延設されており、内部に回路ユニット４が収容されている。外鍔部３ｃは、円環状であって、ランプ収容部３ａの開口部から外方へ向けて延設されている。

器具３は、ランプ収容部３ａおよび回路収容部３ｂが天井２に貫設された埋込穴２ａに埋め込まれて、外鍔部３ｃが天井２の下面２ｂにおける埋込穴２ａの周部に当接された状態で天井２に取り付けられる。

回路ユニット４は、ランプユニット６を点灯させる回路が組み込まれている。また、ランプユニット６と電気的に接続される電源線４ａを有している。電源線４ａの先端にはランプユニット６のリード線７１のコネクタ７２と着脱自在に接続されるコネクタ４ｂが取り付けられている。

なお、照明装置１では、ランプユニット６と回路ユニット４とが別々にユニット化されているが、回路ユニット４に相当する回路がランプユニットに内蔵された構成であっても良い。

＜ランプユニット６＞
図２は、ランプユニット６の斜視図であり、図３は、ランプユニット６の分解斜視図である。

ランプユニット６は、光源として発光モジュール１０を内蔵し、ベース８０、ホルダ３０、化粧カバー４０、カバー５０、カバー押え部材６０および配線部材７０等を備える。

ベース８０は、アルミダイキャスト製の円板状であって、上面側の中央に搭載部８１を有する。この搭載部８１に発光モジュール１０が搭載されている。ベース８０の上面側には、搭載部８１を挟んだ両側に、ホルダ３０固定用の組立ねじ３５を螺合するためのねじ孔８２が設けられている。ベース８０の周部には、挿通孔８３、ボス孔８４および切欠部８５が設けられている。

ホルダ３０は、有底円筒状であって、円板状の押え板部３１と、当該押え板部３１の周縁からベース８０側に延設された円筒状の周壁部３２とを有する。発光モジュール１０は押え板部３１で搭載部８１に押えつけられてベース８０に固定されている。

押え板部３１の中央には、発光モジュール１０からの光を通過させる窓孔３３が形成されている。また、窓孔３３と連通して開口部３４が形成され、発光モジュール１０に接続されたリード線７１がホルダ３０に干渉するのを防止している。さらに、ホルダ３０の押え板部３１の周部には、ベース８０のねじ孔８２に対応する位置に、組立ねじ３５を挿通する挿通孔３６が貫設されている。

ホルダ３０をベース８０に取り付ける際には、まず、ホルダ３０の窓孔３３から発光モジュール１０の封止部材１３等が露出する状態で、ベース８０とホルダ３０とで発光モジュール１０を挟持する。次に、組立ねじ３５を、ホルダ３０の押え板部３１の上方からねじ挿通孔３６に挿通し、ベース８０のねじ孔８２に螺合させることによって、ホルダ３０がベース８０に取り付けられる。

化粧カバー４０は、白色不透明の樹脂等の非透光性材料からなる円環状であって、ホルダ３０とカバー５０との間に配置されており、開口部３４から露出したリード線７１や組立ねじ３５等を覆い隠している。化粧カバー４０の中央にも窓孔４１が形成されている。

カバー５０は、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ガラス等の透光性材料により形成され、封止部材１３から出射された光はカバー５０を透過してランプユニット６の外部へ取り出される。このカバー５０はドーム状であって、レンズ機能を有する本体部５１と、当該本体部５１の周縁部から外方へ延設された外鍔部５２とを有し、外鍔部５２がベース８０に固定されている。

カバー押え部材６０は、アルミニウム等の金属や白色不透明の樹脂のような非透光性材料からなり、カバー５０の本体部５１から出射される光を妨げないように円環板状になっている。カバー５０の外鍔部５２は、カバー押え部材６０とベース８０とで挟持され固定されている。

カバー押え部材６０の下面側には、ベース８０側へ突出する円柱状のボス部６１が設けられ、カバー５０の外鍔部５２には、ボス部６１に対応する位置に半円状の切欠部５３が形成されている。さらに、ベース８０の周縁部には、ボス部６１に対応する位置にボス部６１を挿通させるボス孔８４が形成されている。

カバー押え部材６０をベース８０に固定する際は、カバー押え部材６０のボス部６１をベース８０のボス孔８４に挿通させ、ベース８０の下側からボス部６１の先端部にレーザ光を照射して、先端部をボス孔８４から抜けない形状に塑性変形させる。それによって、カバー押え部材６０はベース８０に固定される。

カバー５０の外鍔部５２及びカバー押え部材６０の周縁部には、ベース８０の挿通孔８３に対応する各位置に半円状の切欠部５４，６２が形成され、挿通孔８３に挿通させる取付ねじ（不図示）がカバー押え部材６０やカバー５０に当たらないようになっている。

配線部材７０は、発光モジュール１０と電気的に接続された一組のリード線７１を有している。リード線７１は、ベース８０の切欠部８５を介してランプユニット６の外部へ導出され、その端部にコネクタ７２が取り付けられている。

＜発光モジュール１０＞
図４は、発光モジュール１０の一例を示す平面図である。当図における紙面縦方向を縦方向、紙面横方向を横方向とする。

図４に示すように、発光モジュール１０は、基板１１、基板１１上に配列された複数の発光素子１２、列ごとに発光素子１２を覆う封止部材１３、端子部１４，１５、配線１６，１７などを備える。

図４に示すように、基板１１の上面の実装領域２０には、複数の発光素子１２が２次元状に実装されている。すなわち、実装領域２０には、複数の発光素子１２が横方向に一列に並んで発光素子列が形成され、その発光素子列が複数列、縦方向に平行に並べられている。実装領域が発光領域となる。

図４に示す発光モジュール１０では、第１列〜第１６列までの発光素子列が、縦方向に等間隔で１６列並んでいる。そして、中央部から上下に離れた位置（上下端部に近い位置）の発光素子列ほど、各発光素子列を構成する発光素子１２の数が少なくなり、列の長さも短くなっている。実装領域２０は破線の円で囲んだ領域であって円形状である。

実装領域２０には、総数２１６個の発光素子１２が配されている。

上半分の８列では、上端側の第１列から中央部の第８列にかけて、２，９，１２，１５，１６，１８，１８，１８個に設定されている。下半分の８列でも、下端側の第１６列から中央部側の第９列にかけて、上半分と同様の素子数に設定され、点対称（１８０°回転対称）に実装されている。

実装領域２０の径は２０ｍｍ〜５０ｍｍの範囲内にある。

基板１１：
基板１１は、セラミックあるいは熱伝導樹脂などの絶縁性材料からなる絶縁層を有している。基板１１は、全体が絶縁層であってもよいし、絶縁層と、アルミ板からなる金属層の多層構造を有していてもよい。

基板１１の形状は特に限定されないが、ここでは方形状の板である。

発光素子１２：
発光素子１２は、例えば、約４３０ｎｍ〜４７０ｎｍに主波長を有する青色光を出射するＧａＮ系のＬＥＤチップである。発光素子１２は、基板１１の上面にＣＯＢ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｂｏａｒｄ）技術を用いて実装されている。

発光素子１２のサイズは、例えば、３９０μｍ×５２０μｍ、３４６μｍ角などである。

なお、ここでは発光素子１２はＬＥＤであって、発光モジュール１０はＬＥＤモジュールであるが、発光素子１２は、ＬＤ（レーザダイオード）であっても良く、ＥＬ素子（エレクトリックルミネッセンス素子）であっても良い。

封止部材１３：
各発光素子列ごとに、複数の発光素子１２を覆うように、横方向に伸びるライン状の封止部材１３が設けられている。この封止部材１３は、波長変換材料が混入された透光性材料で形成され、発光素子１２から出射される光の一部を、別の波長の光に変換する。また、各発光素子１２は、封止部材１３によって封止される。

波長変換材料としては、蛍光体粒子を用いることができる。透光性材料としては、例えばシリコーン樹脂、フッソ樹脂、シリコーン・エポキシのハイブリッド樹脂、ユリア樹脂等を用いることができる。

発光素子１２から出射された約４３０ｎｍ〜４７０ｎｍに主波長を有する青色光の一部は、封止部材１３中の波長変換材料によって、例えば約５４０ｎｍ〜６４０ｎｍに主波長を有する光に変換される。その結果、変換後の波長帯の光と未変換の青色光との混色によって、白色光が出射される。

なお、封止部材１３に用いる蛍光体の発光色は、発光素子列ごとに緑色や黄色に変えてもよい。それによって、全体の白色光の色温度を例えば２７００〜６５００℃程度の範囲で調節することができる。

上記のように発光素子列ごとにライン状の封止部材１３で封止することで、各発光素子１２からの光取り出し効率を向上できるが、実装領域２０に実装された発光素子１２の全体を一括して封止部材で覆ってもよい。

端子部、配線、ランド：
端子部１４，１５および配線１６，１７は、基板１１の絶縁層上に形成された導体パターンである。端子部１４，１５は、発光素子１２への給電用であって、図４に示すように、基板１１の上面周縁部に形成されている。この端子部１４，１５は、図１〜３に示すリード線７１と電気接続されている。

また実装領域２０内において、基板１１上の各発光素子１２に隣接する位置に、ボンディング用のランド１９が配され、各発光素子１２とランド１９とはワイヤボンディングによって電気的に接続されている。各ランド１９によって横方向に隣接する発光素子１２は直接接続されている。さらに、実装領域２０内において、隣接する発光素子列にまたがって、配線１８ａ〜１８ｄが配置されている。

図５は、発光素子ブロック２１〜３２を示す図である。

このような配線１８ａ〜１８ｄ及びとランド１９によって、実装領域２０内に実装された複数の発光素子１２は、１２個の発光素子ブロック２１〜３２に分かれる。図５において、各発光素子ブロック２１〜３２は太線枠で示している。各発光素子ブロック２１〜３２の内で、１８個の発光素子１２が直列接続されている。

配線１６は、各発光素子ブロック２１〜３２の一端部と端子部１４とを電気的に接続している。配線１７は、各発光素子ブロック２１〜３２の他端部と端子部１５とを電気的に接続している。これらの発光素子ブロック２１〜３２同士は、配線１６，１７によって互いに並列に接続され、全体の発光素子１２は、１８直１２並で接続されている。

なお、本実施の形態においては、ランド１９を介して発光素子１２間をワイヤで電気接続しているが、ランド１９を介することなく発光素子１２の間をワイヤで直接電気接続することも可能である。その場合、ランド１９の位置の制約を受けずに発光素子１２を基板上に実装することが可能となる。また、ランド１９による光吸収損失が生じない。

回路ユニット４：
回路ユニット４は、ＡＣ／ＤＣコンバータを備える回路で構成され、外部の商用交流電源（不図示）と電気的に接続され、商用交流電源から入力される電力を、発光素子１２の素子列に適した直流電圧に変換して供給する。それによって、すべての発光素子１２は一括して点灯制御される。

（発光モジュール１０における特徴と効果）
上記のように、実装領域２０においては、複数（１８個）の発光素子１２が直列接続されてなる６つの発光素子ブロック２１〜３２が並べて配置されており、発光素子ブロック２１〜３２同士は、配線１６，１７によって並列に接続されている。

ここで、中央部に位置する発光素子ブロック２６，２７に含まれる発光素子１２はすべて青色の発光素子１２Ｂである。一方、発光素子ブロック２６，２７の上側に位置する発光素子ブロック２１〜２５及び下側に位置する２８〜３２の中には、青色の発光素子１２Ｂだけでなく赤色の発光素子１２Ｒが含まれている発光素子ブロックが存在している。上記発光素子ブロック２６，２７は、第１ブロック群に属し、それ以外の発光素子ブロック２１〜２５，２８〜３２は、第２ブロック群に属するものである。

一般に発光素子の動作電圧は、発光波長が短波長になるほど高くなる。発光波長は発光素子を構成する発光層のエネルギー準位に依存するからである。例えば、青色の発光素子の場合、動作電圧は３Ｖ程度、赤色の発光素子の場合、２Ｖ程度となる。すなわち、赤色の発光素子１２Ｒは、青色の発光素子１２Ｂと比べて、より低い動作電圧でも同等の動作電流が流れるＶF-ＩF 特性を有する。

並列接続された発光素子ブロック２１〜３２の両端に印加される電圧は等しくなる。発光素子ブロック２１〜３２における発光素子の直列数が同じである。青色の発光素子１２Ｂよりも動作電圧が低くなる赤色の発光素子１２Ｒが含まれる第２ブロック群である発光素子ブロック２１〜２５，２８〜３２の動作電流は、第１ブロック群である発光素子ブロック２６，２７よりも増加する。すなわち第２ブロック群に赤色の発光素子１２Ｒが多く含まれるほど、第２ブロック群の動作電流が増える。一般に発光素子の動作電圧が高くなると動作電流が増える、あるいは動作電流が増えると動作電圧が高くなるからである。従って、第1ブロック群と第２ブロック群に印加される電圧は等しいので、第２ブロック群に比べて動作電流の少ない第１ブロック群の消費電力が相対的に小さくなる。第1ブロック群、第２ブロック群に印加される電圧は等しいので、第２ブロック群である発光素子ブロック２１〜２５，２８〜３２に比べて動作電流の少ない第1ブロック群である発光素子ブロック２６，２７の消費電力は相対的に小さくなる。

それによって、温度低減効果が期待できる。一方、赤色の発光素子１２Ｒを多く混在させた発光素子ブロックでは、消費電力が増大して発光輝度が高くなり、発光むらの原因となり得る。

これらの点を考慮して、発光素子ブロック２６，２７の消費電力が、発光素子ブロックあたりの平均の消費電力に対して８５〜９７％の範囲内となるように、発光素子ブロック２１〜２５，２８〜３２の中に赤色の発光素子１２Ｒを混在させる個数を設定する。

また、第２ブロック群の中で、赤色の発光素子１２Ｒを分散した位置に実装することが好ましい。

なお、発光モジュール１０においては、赤色の発光素子１２Ｒが混在していることによって、青色の発光素子１２Ｂだけで構成されている場合と比べて、演色性も良好となる。

(実施例、比較試験）
以下、実施例及び比較例に基づいて具体的に説明する。

実施例を図５に示す。２１６個の発光素子１２の内、赤色の発光素子１２Ｒが１２個実装され、それ以外の発光素子１２はすべて青色の発光素子１２Ｂである。各発光素子１２の素子サイズ(チップサイズ）は一定である。

一方、比較例では、２１６個の発光素子のすべてに青色の発光素子１２Ｂを用いた発光モジュールを用いた。すべてが青色の発光素子であること以外は図5に示す実施例と同様である。

実施例では、実装領域２０の第２ブロック群において、複数の赤色の発光素子１２Ｒが、実装領域２０の中心に対して点対称（１８０°回転対称）に分散して実装されている。

中央部に位置する発光素子ブロック２６，２７では、青色の発光素子１２Ｂだけが直列接続されて実装されている。一方、その両側に位置する発光素子ブロック２２〜２５，２８〜３１においては、直列接続されている大部分の素子は青色の発光素子１２Ｂであるが、赤色の発光素子１２Ｒも混在されている。具体的には、発光素子ブロック２２，２５，２８，３１では、１ブロックの中に赤色の発光素子１２Ｒが１個づつ混在し、発光素子ブロック２３，２４，２９，３０では、１ブロックの中に赤色の発光素子１２Ｒが２個づつ混在している。

図６（ａ）に、赤色の発光素子１２Ｒと青色の発光素子１２Ｂの電流ＶＩ−電圧ＶＦ特性を示す。当図に示すように、赤色の発光素子１２Ｒは、青色の発光素子１２Ｂよりも低い動作電圧で同等の動作電流が流れるＶF-ＩF 特性を有している。

比較例は、すべての発光素子１２を青色の発光素子１２Ｂにしたものである。この場合、各発光素子ブロックにおける消費電力はいずれも同等であり、放熱しにくい中央部では温度が上昇しやすい。

これに対して、実施例の発光モジュール１０においては、以下に説明するように、中央部の発光モジュールの消費電力が相対的に小さいので、中央部では温度上昇が抑えられる。

比較試験：
実施例、比較例とも、総投入電力を３７．２Ｗで共通にして、温度を計測した。

実施例において、各発光素子ブロックに加わる電圧は６２Ｖであり、各ブロックを流れる平均電流は５０ｍＡである。

中央部にある発光素子ブロック２６，２７では、各発光素子１２Ｂにかかる電圧は３．４５Ｖである。発光素子ブロック２２，２５，２８，３１では、赤色の発光素子１２Ｒにかかる電圧は２．３５Ｖ、各青色の発光素子１２Ｂにかかる電圧は３．５１Ｖである。発光素子ブロック２３，２４，２９，３０では、各赤色の発光素子１２Ｒにかかる電圧は２．４０Ｖ、各青色の発光素子１２Ｂにかかる電圧は３．５７Ｖである。

各発光素子ブロックを流れる電流及び消費電力、消費電力比率は、図１０（ａ）に示すとおりである。

消費電力比率は、全体の１ブロックあたりの消費電力の平均値を基準にした各ブロックでの消費電力の比率である。例えば、消費電力の平均値が３．１Ｗ、発光素子ブロック２１の消費電力が２．７Ｗであるから、規格化したときの比率は８７％となる。

図７（ａ）は、発光素子列（第１列〜第１６例）ごとの消費電力を示すグラフである。図７（ｂ）は、各発光素子列（第１列〜第１６例）の温度分布を示すグラフであって、各発光素子列の横方向中央の温度を示している。

図７（ｂ）に示されるように、実施例、比較例ともに、中央部に近いところで温度が高い傾向はあるが、比較例では特に中央部の温度が高くなっているのに対して、実施例では、中央部における温度上昇が低減されている。すなわち、比較例では、実装領域の中央部と両側の部分とで温度差が大きいが、実施例では温度分布が平坦化されている。

温度分布が平坦化されることにより、基板１１の反りが抑制される。一般に基板が反ると破損の原因となったり、器具との密着が悪くなり、器具への放熱性が低下する。

このように実施例では温度分布が平坦化しているのは、比較例では、各発光素子ブロックの消費電力が同等であるのに対して、実施例では、中央部にある第１ブロック群の消費電力が、第２ブロック群の消費電力より小さいことによると考えられる。

（考察）
発光モジュール１０の効果に関して、さらに以下の考察を行った。

１．発光モジュール１０においては、基板１１にセラミック材料からなる層が含まれているので、発光素子１２で発せられる熱は、基板１１の面に沿った方向に分散されにくい。一般的には、そのような場合、熱が貯まりやすく高温になりやすいが、発光モジュール１０においては、温度上昇を抑えることができる。

従って、発光モジュール１０のように、基板１１にセラミック材料からなる層が含まれている場合には、特に有効である。

２．発光モジュールにおける発光素子の実装密度と温度上昇との関係を調べたところ、一般的に実装密度が低い場合（発光素子１個あたりが占める面積の平均が３．３ｍｍ²／素子より小さい場合）には、温度上昇が生じにくい。一方、実装密度が高い場合（発光素子１個あたりが占める面積の平均が３．３ｍｍ²／素子以下の場合）には温度上昇が生じやすいこともわかった。

従って、発光素子１個あたりが占める面積の平均が３．３ｍｍ²／素子以下の場合には、発光モジュール１０によって得られる温度低減効果が大きい。

３．発光モジュール１０において、実装領域２０に実装される発光素子１２の総数についても、４０〜５２０の範囲、実装領域２０に実装される発光素子列の本数が３本〜２５本、総投入電力が１０Ｗ〜１００Ｗであれば、同様に優れた温度低減効果が得られる。

４．発光モジュール１０においては、実装領域２０において、中央に位置する発光素子列よりも端部に位置する発光素子列の方が、各発光素子列に配列されている発光素子１２の個数が少なくなっていて、実装領域２０が円形状であった。しかし、実装領域２０の形状についても特に限定されることはない。例えば、下記に示すように実装領域２０が四角形状である場合も同様に実施でき、同様の効果が得られる。

（実装領域２０が四角形状の例）
図８は、実装領域の形状が四角状である発光モジュール１００を示す図である。

この発光モジュール１００は、発光モジュール１０と同様の構成であるが、実装領域２０が四角形状である。図８において、発光モジュール１０の構成要素と同様の構成要素には同じ符号を付している。

この発光モジュール１００では、実装領域２０において、略同じ長さの発光素子列が８本並んで実装されている。各発光素子列は発光素子ブロックに相当し、各発光素子ブロックは、直列に接続された複数（例えば３６個）の発光素子１２からなる。

すなわち、８つの発光素子ブロック２１〜２８が並列に接続され、３６直８並の接続形態となっている。

中央部の発光素子ブロック２４，２５（第１ブロック群に属する）においては、すべて青色の発光素子１２Ｇを用いる。一方、この第１ブロック群の両側に位置する発光素子ブロック２１〜２３、２６〜２８（第２ブロック群に属する）には、青色の発光素子１２Ｂに赤色の発光素子１２Ｒを混ぜて直列接続した発光素子ブロックが存在する。ここで、第１ブロック群のブロックあたりの消費電力を、平均消費電力に対して８５％〜９７％の範囲内に設定する点も発光モジュール１０で説明したのと同様である。

例えば、発光素子ブロック２２，２３及び発光素子ブロック２６，２７においては、発光素子１２を３６個直列接続する中に、赤色の発光素子１２Ｒを２個〜４個分散して実装し、残りを青色の発光素子１２Ｂとする。

これによって、上の発光モジュール１０で説明したのと同様に、中央部における発光素子ブロック２４，２５(第１ブロック群)の消費電力が、発光素子ブロック２１〜２３，２６〜２８（第２ブロック群）と比べて小さくなるので実装領域の中央部における温度上昇を低減できる。

（実施の形態１の変形例）
実施の形態１においては、第１ブロック群に属する発光素子ブロックは、青色の発光素子１２Ｂだけで構成したが、第１ブロック群に属する発光素子ブロックにも赤色の発光素子１２Ｒを混在させてもよい。その場合、第２ブロック群に属する発光素子ブロックには、第１ブロック群に属する発光素子ブロックよりも、赤色の発光素子１２Ｒを多く混在させて、その消費電力を大きくする。

発光素子の発光色の組み合わせは青色、赤色に限定されるものではない。発光波長の互いに異なる発光素子を組み合わせて用い、第２ブロック群に属する発光素子ブロックにおいて発光波長の長い発光素子の数を多くすることによって、同様に温度上昇を抑制することができる。また、紫外線や赤外線を発する発光素子でもよい。発光色も２種類に限定されるものではなく、３色以上の発光素子を組み合わせて用いることも可能である。

[実施の形態２]
本実施形態の発光モジュール１１０では、サイズの小さい発光素子とサイズの小さい発光素子とが用いられている。そして、中央部の両側にある第２ブロック群においては、中央部の第１ブロック群の発光素子ブロックと比べて、サイズの大きい発光素子が多く混在する発光素子ブロックが存在している。

これによって、上記実施の形態１と同様に、中央部にある第１ブロック群では、第２ブロック群よりも、１ブロックあたりの消費電力が小さくなっている。

第１ブロック群における発光素子ブロックあたりの消費電力を、全体における発光素子ブロックあたりの平均消費電力に対して８５％〜９７％の範囲内とする点も上記実施の形態１と同様である。

この発光モジュール１１０は、実施の形態１で説明したのと同様の理由で、温度上昇が低減される。

（実施例）
図９（ａ）は、発光モジュール１１０の実施例を示す図であって、発光モジュール１１０における実装領域を示している。

この発光モジュール１１０は、図８に示した発光モジュール１００と同様、８つの発光素子ブロック２１〜２８が並列に接続されている。ただし、各発光素子ブロックにおける発光素子１２の直列数は１５であって、１５直８並の接続形態となっている。

図９（ａ）に「大サイズ」と表示した４つの発光素子は大サイズの発光素子であり、それ以外の発光素子１２は小サイズの発光素子である。

中央部の発光素子ブロック２４，２５（第１ブロック群に属する）においては、すべて小サイズの発光素子１２を用いている。一方、その両側に位置する発光素子ブロック２１〜２３，２６〜２８（第２ブロック群に属する）の中で、発光素子ブロック２１，２３，２６，２８では、小サイズと大サイズの発光素子１２を混ぜて用いている。

小サイズの発光素子１２のサイズは、３４６μｍ角であり、大サイズの発光素子１２のサイズは、３９０μｍ×５２０μｍである。

図６（ｂ）に、大サイズの発光素子１２と小サイズの発光素子１２の電流ＶＩ−電圧ＶＦ特性を示す。当図に示すように、大サイズの発光素子１２は、小サイズの発光素子１２と比べると、低い動作電圧でも同じ動作電流が流れるＶF-ＩF 特性を有する。

発光素子ブロック２１〜２８は並列接続されているので、各発光素子ブロックに印加される電圧は等しくなる。各発光素子ブロックの発光素子の直列数は同じとする。

各発光素子ブロックへの印加電圧は等しいので、小サイズの発光素子よりも動作電圧が低くなる大サイズの発光素子を多く含むブロックでは動作電流が増加する。すなわち大サイズの発光素子が多く含まれるほど、そのブロックの動作電流が増える。一般に発光素子の動作電圧が高くなると動作電流が増える、あるいは動作電流が増えると動作電圧が高くなるからである。大サイズの発光素子を含む発光素子ブロックの消費電力も大きくなる。

小サイズのみの発光素子から構成される発光素子ブロック２４，２６（第１ブロック群に属する）の消費電力は、大サイズの発光素子を含む発光素子ブロック２１〜２３，２６〜２８（第２ブロック群に属する）に比べて相対的に小さくなる。

例えば、実施例にかかる発光モジュール１１０を、例えば電圧５２．１Ｖで駆動する。

その場合、発光素子ブロック２２，２４，２５，２７では、各発光素子１２にかかる電圧は３．４９Ｖである。発光素子ブロック２１，２３，２６，２８では、大サイズの発光素子１２にかかる電圧は２．８８Ｖ、小サイズの発光素子１２にかかる電圧は３．５３Ｖである。

各発光素子ブロックを流れる電流、消費電力、消費電力比率は、図１０（ｂ）に示すとおりである。各ブロックを流れる電流の平均は５０ｍＡである。

中央部に位置する発光素子ブロック２４，２５の消費電力の、全体の１ブロックあたりの消費電力の平均値を基準にした比率（消費電力比率）は、９４％となっている。

従って、発光モジュール１１０は、実施の形態１で説明した発光モジュール１００と同様に、温度上昇が低減される。

（実施の形態２の変形例）
実施の形態２においては、第１ブロック群に属する発光素子ブロックは、小サイズの発光素子１２だけで構成したが、第１ブロック群に属する発光素子ブロックにも大サイズの発光素子１２を混在させてもよい。その場合、第２ブロック群に属する発光素子ブロックには、第１ブロック群に属する発光素子ブロックよりも、大サイズの発光素子１２を多く混在させて、その消費電力を大きくする。

[実施の形態３]
本実施形態の発光モジュール１２０では、第２ブロック群に属する発光素子ブロックにおいて、直列接続された複数の発光素子１２の一部に、並列に分岐する発光素子を付加している。並列に分岐する発光素子を付加した箇所では、より低電圧で同等の電流が流れるので、その発光素子ブロックの消費電力が大きくなる。

それによって、発光モジュール１２０では、上記実施の形態１，２と同様に、中央部にある第１ブロック群では、その両側にある第２ブロック群よりも、１ブロックあたりの消費電力は小さくなっている。

発光モジュール１２０において、第１ブロック群における１ブロックあたりの消費電力を、１ブロックあたりの平均の消費電力に対して、８５％〜９７％の範囲内に規定する点も実施の形態１，２と同様である。

（実施例）
図９（ｂ）に、実施例にかかる発光モジュール１２０の実装領域を示す。この発光モジュール１２０は、上記発光モジュール１００と同様に、実装領域において、略同じ長さの発光素子列（発光素子ブロック２１〜２８）が配設されている。

各発光素子ブロック２１〜２８は、直列に接続された複数（１５個）の発光素子１２を有し、８つの発光素子ブロック２１〜２８が並列に接続されて、１５直８並の接続形態となっている。

そして、中央部にある発光素子ブロック２４，２５（第１ブロック群に属する）においては、単純に１５個の発光素子１２が直列に接続されている。

一方、その上下の第２ブロック群の中の発光素子ブロック２２，２３及び発光素子ブロック２６，２７では、１５個の発光素子１２が直列接続されているが、その一部の発光素子１２ａに対して並列に発光素子１２ｂが接続されている。

図９（ｂ）に示されているように、発光素子ブロック２２においては、１５個の発光素子１２の中、４個の発光素子１２ａに対して発光素子１２ｂが並列に接続されている。同様に、発光素子ブロック２７においても、４個の発光素子１２ａに発光素子１２ｂが並列に接続されている。従って、発光素子ブロック２２、２７では、１ブロック中の発光素子の総数は１９個である。

また、発光素子ブロック２３，２６においては、１５個の発光素子１２の中、３個の発光素子１２ａに対して発光素子１２ｂが並列に接続されている。従って、発光素子ブロック２３、２６では、１ブロック中の発光素子の総数は１８個である。

並列接続された発光素子ブロック２１〜２８の両端に印加される電圧は等しくなる。各発光素子ブロックの直列数は同じ１５である。２個の発光素子が並列接続されている箇所は電流が分岐されるので、１個の素子だけで直列接続されている箇所よりも発光素子１個当たりの動作電流が減り、並列接続されている発光素子の動作電圧も低くなる。各発光素子ブロックの両端に印加される電圧は等しいので、並列接続されている箇所が多い発光素子ブロックほど、多くの電流が流れることになる。すなわち、並列接続を含まない発光素子ブロック２１，２４，２５，２８は、並列接続を含む発光素子ブロック２２，２３，２６，２７に比べて、消費電力が相対的に小さくなる。

例えば、実施例の発光モジュール１２０に電圧５２．１Ｖを印加して駆動する。

このとき、発光素子ブロック２１，２４，２５，２８では、各発光素子１２にかかる電圧は３．４８Ｖである。

一方、発光素子ブロック２３，２６において、発光素子１２ａ，１２ｂが３箇所並列接続されており、並列接続されたところに印加される電圧は３．２６Ｖ、発光素子１２が単独のところに印加される電圧は３．５３Ｖである。また、発光素子ブロック２２，２７において、発光素子１２ａ，１２ｂが４箇所並列接続されており、並列接続されたところで印加される電圧は３．２７Ｖ、発光素子１２が単独のところでは印加される電圧は３．５５Ｖである。

各発光素子にブロックに流れる電流、消費電力、消費電力比率は、図１０（ｃ）に示す値である。各ブロックを流れる電流の平均は５０ｍＡである。

図１０（ｃ）に示されるように、発光モジュール１２０において、中央部にある発光素子ブロック２４，２５（第１ブロック群）は、発光素子ブロック２２，２３，２６，２７（第２ブロック群）と比べて、発光素子ブロックあたりに流れる電流が少なく、消費電力は小さい。従って、発光モジュール１２０は、中央部における温度上昇が抑えられる。

（実施の形態３の変形例）
実施の形態３においては、第１ブロック群に属する発光素子ブロックは、直列接続した発光素子１２だけで構成したが、第１ブロック群に属する発光素子ブロックにも発光素子１２ａに発光素子１２ｂを並列接続させた箇所を設けてもよい。

その場合、第２ブロック群に属する発光素子ブロックには、第１ブロック群に属する発光素子ブロックよりも、発光素子１２ａに発光素子１２ｂを並列接続させた箇所を多く混在させて、その消費電力を大きくする。

また、並列接続箇所の発光素子数も２個に限定されるものではない。並列接続箇所を含む発光素子ブロックの発光素子数が、並列接続箇所を含まない発光素子ブロックの発光素子数より多くなくても良く、等しく、あるいは少なくすることも可能である。

[実施の形態４]
本実施形態の発光モジュール１３０では、第１ブロック群に属する発光素子ブロックの直列接続数よりも、直列接続数の多い発光素子ブロックが第２ブロック群に含まれている。

それによって、発光モジュール１３０では、上記実施の形態１〜３と同様に、第１ブロック群の１ブロックあたりの消費電力が、第２ブロック群の１ブロックあたりの消費電力よりも小さくなる。

従って、発光モジュール１３０においても、中央部における温度上昇が抑えられる。

また、発光モジュール１３０において、第１ブロック群における１ブロックあたりの消費電力を、１ブロックあたりの平均の消費電力に対して８５％〜９７％の範囲内に設定している点も、上記実施の形態１〜３と同様である。

（実施例）
図９（ｃ）は、実施例にかかる発光モジュール１３０の実装領域を示す。

この発光モジュール１３０は、上記発光モジュール１００と同様に、実装領域において、略同じ長さの発光素子列（発光素子ブロック２１〜２８）が配設されている。

発光モジュール１３０において、中央部にある発光素子ブロック２４，２５（第１ブロック群）は、３６個の発光素子１２が直列に接続されている。また、第２ブロック群の中で、発光素子ブロック２１，２８も、３６個の発光素子１２が直列に接続されている。一方、第２ブロック群の中で、発光素子ブロック２２，２３、２６，２７においては、図９（ｃ）に示すように、素子が欠けている箇所が１か所づつあり、３５個の発光素子１２が直列接続されている。

並列接続された発光素子ブロック２１〜２８の両端に印加される電圧は等しくなる。発光素子ブロック２２，２３、２６，２７では、発光素子１２の直列接続数が少ないので、各発光素子１２の動作電圧が高くなる。この発光素子ブロックでは、動作電流が増加し、消費電力も大きくなる。従って、３６個の発光素子からなる発光素子ブロック２２，２４，２５，２７の消費電力は、３５個の発光素子からなる発光素子ブロック２１，２３、２６，２８よりも相対的に小さくなる。

例えば、実施例にかかる発光モジュール１３０を、電圧１２４．５Ｖで駆動する。

このとき、第１ブロック群の発光素子ブロック２４，２５と、第２ブロック群の発光素子ブロック２２，２７では、各発光素子１２には３．４６Ｖかかり、電流は４５ｍＡとなる。

一方、発光素子ブロック２１，２３，２６，２８においては、各発光素子１２に３．５６Ｖかかり、電流は５５ｍＡとなる。

各発光素子ブロックを流れる電流、消費電力、消費電力比率は、図１０（ｄ）に示す値である。発光素子ブロックを流れる電流の平均は５０ｍＡである。

図１０（ｄ）に示されるように、発光モジュール１３０において、中央部にある発光素子ブロック２４，２５（第１ブロック群）は、第２ブロック群の発光素子ブロック２１〜２３，２６〜２８よりも、発光素子ブロックあたりに流れる電流が少なく、消費電力は小さい。従って、発光モジュール１３０は、中央部における温度上昇が抑えられる。

[実施の形態１〜４の変形例など]
１．実施の形態１〜４では、第１ブロック群に含まれる発光素子ブロックの数が２個で、その両者が同じ消費電力であったが、第１ブロック群に含まれる発光素子ブロックの消費電力は同一でなく、異なっていてもよい。

また、第１ブロック群に属する発光素子ブロックの数は１個でもよいし、３個以上であってもよい。

例えば、図４に示すように１２個の発光素子ブロック２１〜３２がある場合、発光素子ブロック２６だけ、あるいは発光素子ブロック２７だけを第１ブロック群とし、残りの発光素子ブロックを第２ブロック群としてもよい。

また、発光素子ブロック２５〜２７、あるいは発光素子ブロック２４〜２６の３ブロックを第１ブロック群とし残りの発光素子ブロックを第２ブロック群としてもよい。また発光素子ブロック２５〜２８の４ブロックを第１ブロック群とし残りの発光素子ブロックを第２ブロック群としてもよい。

図８に示す８個の発光素子ブロック２１〜２８を有する場合においても、発光素子ブロック２４だけ、あるいは発光素子ブロック２５だけを第１ブロック群とし残りの発光素子ブロックを第２ブロック群としてもよい。また、発光素子ブロック２３〜２５または２４〜２６を第１ブロック群とし残りの発光素子ブロックを第２ブロック群とてもよい。また発光素子ブロック２３〜２５の４ブロックを第１ブロック群とし残りの発光素子ブロックを第２ブロック群としてもよい。

２．実施の形態１〜４では、封止材に波長変換材料として蛍光体を混在させて発光素子からの光を蛍光体で波長変換させる形態であったが、蛍光体は必ずしもなくてもよい。

例えば、ＲＧＢ３色のＬＥＤチップを組み合わせて実装した発光モジュールにおいても、上記実施の形態１〜４を適用することができる。そして、第２ブロック群に属する発光素子ブロックの消費電力を、第１ブロック群に属する発光素子ブロックの消費電力よりも大きくして、中央部の温度上昇を低減することができる。

３．実施の形態１〜４では発光素子を基板に直接実装する形態について説明したが、この他に、発光素子がそれぞれ１次封止されたもの、いわゆる表面実装デバイス（ＳＭＤ）を基板上に２次実装する場合においても、同様の効果が得られることも確認している。

４．実施の形態２〜４では、実装領域が４角形状の発光モジュールを実施例として挙げたが、実施の形態１で図４に示した実装領域が円形状の発光モジュールにも適用できる。

また、実施の形態１で行った発光モジュール１０の効果についての考察は、実施の形態２〜４においても適用できる。

５．実施の形態１〜４の中の２つ以上の形態を組み合わせて実施することもできる。

１０ 発光モジュール
１１ 基板
１２ 発光素子
１２Ｂ 青色の発光素子
１２Ｒ 赤色の発光素子
１２ａ，１２ｂ 発光素子
１３ 封止部材
１４，１５ 端子部
１６，１７ 配線
２０ 実装領域
２１〜３２ 発光素子ブロック
１００ 発光モジュール
１１０ 発光モジュール
１２０ 発光モジュール
１３０ 発光モジュール

Claims (12)

1. 基板上に、複数の半導体発光素子が直列接続されている発光素子ブロックが複数ブロック並べられて前記半導体素子が２次元状に配置され、前記発光素子ブロック同士が並列に接続されてなる発光モジュールにおいて、
   前記基板上に配置された複数の発光素子ブロックは、
   中央部に位置する第１ブロック群と、その両側に位置する第２ブロック群とに分けられ、
   第２ブロック群には、第１ブロック群に属する発光素子ブロックの消費電力よりも消費電力の大きい発光素子ブロックが含まれる、
   発光モジュール。
2. 前記第１ブロック群に属する各発光素子ブロックの消費電力は、
   発光モジュール全体における発光素子ブロックあたりの平均の消費電力に対して８５％以上９７％以下の範囲内である、
   請求項１記載の発光モジュール。
3. 前記基板上に配置されている半導体発光素子には、
   第１半導体発光素子と、第１半導体発光素子よりも低い電圧で同等の電流が流れる電流−電圧特性を有する第２半導体発光素子とが含まれ、
   第２ブロック群に属する消費電力の大きい発光素子ブロックは、
   第１ブロック群に属する各発光素子ブロックと比べて多くの第２半導体発光素子を有する、
   請求項１又は２記載の発光モジュール。
4. 前記第１半導体発光素子の発光波長は前記第２半導体発光素子の発光波長よりも短波長である、
   請求項３記載の発光モジュール。
5. 前記第１半導体発光素子は青色を発光する素子であり、
   前記第２半導体発光素子は赤色を発光する素子である、
   請求項４記載の発光モジュール。
6. 前記第２半導体発光素子は、第１半導体発光素子よりも素子サイズが大きい、
   請求項３記載の発光モジュール。
7. 前記第２ブロック群に属する消費電力の大きい発光素子ブロックにおいては、
   直列接続されている複数の半導体発光素子の一部に、半導体発光素子が並列接続されて付加されている、
   請求項１又は２記載の発光モジュール。
8. 前記第２ブロック群に属する消費電力の大きい発光素子ブロックにおいては、
   前記第１ブロック群に属する発光素子ブロックよりも、
   半導体発光素子の直列接続数が少ない、
   請求項１又は２記載の発光モジュール。
9. すべての半導体発光素子が配置された領域に、前記半導体発光素子１個あたりが占める面積の平均は３．３ｍｍ²以下である、
   請求項１〜８のいずれかに記載の発光モジュール。
10. 前記基板上に配置されている半導体発光素子の総数が４０以上５２０以下である、
    請求項１〜９のいずれか記載の発光モジュール。
11. 前記基板には、
    セラミックス材料からなる層が含まれている、
    請求項１〜１０のいずれかに記載の発光モジュール。
12. 前記各発光素子ブロックに含まれる半導体発光素子同士は、
    直接ワイヤボンディングによって電気接続されている、
    請求項１〜１１のいずれか記載の発光モジュール。

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