樹脂体形成方法、発光体製造方法、樹脂体形成装置及び発光体製造装置
【課題】基板等に実装された光源の周囲に形状の均一な樹脂体の形成方法を提供する。
【解決手段】リフレクタ用ディスペンサ３１のヘッド３２には、環状の吐出口３９が形成されている。基板１２にリフレクタ２２を形成する際には、まず、基板１２との位置合わせを行う。そして、ヘッド３２の吐出口３９に所定量のリフレクタ樹脂４１が突出するように、リフレクタ樹脂４１を充填する。このとき、ヘッド３２の吐出口３９には、円環状のリフレクタ樹脂４１が形成された状態となる。そして、ヘッド３２を基板１２側へと移動（下降）させ、その後ヘッド３２を引き上げる（上昇）。以上のようにして、基板１２上のＬＥＤチップ２１を囲うように円環状のリフレクタ樹脂４１が形成される。
【解決手段】リフレクタ用ディスペンサ３１のヘッド３２には、環状の吐出口３９が形成されている。基板１２にリフレクタ２２を形成する際には、まず、基板１２との位置合わせを行う。そして、ヘッド３２の吐出口３９に所定量のリフレクタ樹脂４１が突出するように、リフレクタ樹脂４１を充填する。このとき、ヘッド３２の吐出口３９には、円環状のリフレクタ樹脂４１が形成された状態となる。そして、ヘッド３２を基板１２側へと移動（下降）させ、その後ヘッド３２を引き上げる（上昇）。以上のようにして、基板１２上のＬＥＤチップ２１を囲うように円環状のリフレクタ樹脂４１が形成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂体形成方法及び発光体製造方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、発光ダイオード(ＬＥＤ：Light Emitting Diode)等の固体発光素子を光源として用いた発光装置が種々実用化されてきている。このような発光装置は、照明装置や、液晶表示装置等における液晶パネルのバックライト等として広く利用されている。
この種の発光装置において、ＬＥＤからの発光光を所望とする方向に効率良く照射するために、ＬＥＤの周囲にリフレクタ（反射部材）が設けられる場合がある。この種の発光装置に使用される発光体として、凹部の底にＬＥＤを配置した所謂パッケージ型が知られている。さらに、板状の基板等にＬＥＤを直接実装し、ＬＥＤの周囲にリフレクタを設けた発光体も存在する。
【０００３】
また、例えばＬＥＤの保護のためや、ＬＥＤから出射される光の光路を所望とする方向に屈折させるために、可視領域に対して透明な樹脂（以下、封止樹脂と呼ぶ）にて構成される封止部材によってＬＥＤを封止する場合がある。パッケージ型の発光体では、凹部に封止部材を注入することによってＬＥＤを封止している。一方、基板等にＬＥＤを直接実装したタイプの発光体では、基板上のＬＥＤに封止部材を滴下等しても、封止部材が広がってしまいＬＥＤを封止することが難しい。
【０００４】
例えば特許文献１では、基板に実装されるＬＥＤの周囲に反射体（リフレクタ）を形成し、さらにＬＥＤを封止する技術が記載されている。ここで、特許文献１では、反射体を構成する樹脂を射出するディスペンサを用い、基板上のＬＥＤを囲うようにディスペンサを一周させることで反射体を形成している。その後、透明で絶縁性を有する樹脂（封止樹脂）を反射体の内側に充填することでＬＥＤを封止している。
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−４１２９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図８は、従来技術を説明するための図である。
図８（ａ）に示す従来技術のように、基板１１０上に実装されるＬＥＤ１２０に対して、樹脂を射出するディスペンサ１００を用い、ＬＥＤ１２０を囲うようにディスペンサ１００を一周させて樹脂体を形成すると、樹脂体１３０の形状が不均一となる場合がある。
例えば、図８（ｂ）に示すように、ディスペンサ１００による樹脂の射出開始部分と、一周して開始部分へと戻ってきた終点部分との間に継ぎ目が生じる場合がある。このような継ぎ目では、隙間等が生じる可能性が高い。従って、ＬＥＤ１２０を封止する際に、樹脂体１３０に生じた隙間から、封止部材を構成する樹脂が漏れ出してしまう畏れがある。
【０００７】
また、ディスペンスの終点部分においては、ディスペンサ１００は基板１１０から遠ざかる方向に引き上げられる。このとき、図８（ｃ）に示すように、ディスペンサ１００の先端によって樹脂体１３０側の樹脂が引っ張られて尖り（凸部）が生じる場合がある。そうすると、樹脂体１３０における尖り（凸部）によってＬＥＤ１２０から照射された光が局所的に遮られ（反射され）、発光体としての配光が乱れてしまう。
【０００８】
なお、樹脂体１３０に継ぎ目や尖り等が生じないように樹脂体１３０を構成する樹脂の粘性を低下させるという対策も考えられる。しかしながら、樹脂体１３０を構成する樹脂の粘性を低下させると、基板１１０上に樹脂体１３０を形成した後、樹脂体１３０が広がって（潰れて）しまい、硬化前の封止部材の広がりを堰き止めるという機能が保てなくなる。
【０００９】
本発明は、基板等に実装された光源の周囲に形状の均一な樹脂体を形成することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
かかる目的のもと、本発明は、固体発光素子が実装される基板に、樹脂体を形成する樹脂体形成方法であって、環状の吐出口を有するディスペンサのヘッドの吐出口に樹脂を充填する充填工程と、ヘッドの吐出口に充填されることで環状に形成された樹脂を、基板の固体発光素子が実装される位置を囲うように付着させる付着工程とを備えることを特徴とする樹脂体形成方法である。
【００１１】
このような樹脂体形成方法において、充填工程では、ヘッドの吐出口から突出するように樹脂を充填し、付着工程では、吐出口に突出した環状の樹脂の表面を基板に付着させることを特徴とすることができる。また、ヘッドと基板とを相対的に近づける移動工程をさらに備え、充填工程では、ヘッドの吐出口を基板に接触させた状態にて、吐出口に樹脂を充填することを特徴とすることができる。さらに、環状の樹脂は、円環形状を有していることを特徴とすることができる。
【００１２】
また、他の観点から捉えると、本発明は、基板に固体発光素子を実装する実装工程と、環状の吐出口を有するディスペンサのヘッドの吐出口に樹脂を充填する充填工程と、ヘッドの吐出口に充填されることで環状に形成された樹脂を、基板に実装された固体発光素子、あるいは基板の固体発光素子が実装される位置を囲うように付着させる付着工程とを備えることを特徴とする発光体製造方法である。
【００１３】
このような発光体製造方法において、基板に形成された環状の樹脂の内側に、固体発光素子を封止する封止樹脂を注入する注入工程をさらに備えることを特徴とすることができる。ここで、環状の樹脂は、固体発光素子から照射される光を反射することを特徴とすることができる。
【００１４】
さらにまた、他の観点から捉えると、本発明は、固体発光素子が実装される基板に、樹脂体を形成する樹脂体形成装置であって、樹脂を環状に形成するための環状の吐出口を有するヘッドと、樹脂供給部から供給される樹脂を吐出口に向けて供給する供給経路とを備えていることを特徴とする樹脂体形成装置である。
【００１５】
ここで、ヘッドは、筒状の第１の部材と、第１の部材の内径と比較して小さく第１の部材の内側に設けられる第２の部材とを備え、第１の部材の内周と、第２の部材の外周との間の隙間によって、供給経路が形成されることを特徴とすることができる。また、ヘッドの吐出口には、基板に形成すべき樹脂体の外形に対応する溝が形成されていることを特徴とすることができる。
【００１６】
さらに、他の観点から捉えると、本発明は、基板に固体発光素子が実装される発光体を製造する発光体製造装置であって、樹脂を環状に形成するための環状の吐出口を有するヘッドと、ヘッドの吐出口に環状に形成された樹脂によって、基板の固体発光素子を囲めるように、ヘッドと基板との相対的な位置を調整する位置調整部と、ヘッドと基板とを相対的に近づける駆動部とを備えていることを特徴とする発光体製造装置である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、基板等に実装された光源の周囲に形状の均一な樹脂体を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
＜実施形態１＞
図１は、本実施形態の発光体１０の全体構成を示す一例の図である。
図１（ａ）に示すように、発光体１０は、複数（本実施形態では８個）の発光部１１と、発光部１１が取り付けられる基板１２、各発光部１１に電力を供給するコネクタ１３とを備えている。また、図１（ｂ）に示すように、発光部１１は、固体発光素子の一例としてのＬＥＤチップ２１と、ＬＥＤチップ２１からの照射される光を反射するリフレクタ２２と、ＬＥＤチップ２１を封止する封止部材２３とを備えている。
【００１９】
基板１２には、発光部１１におけるＬＥＤチップ２１が実装される。基板１２には配線パターン（不図示）が形成されており、各ＬＥＤチップ２１はボンディングワイヤ等により配線パターンと電気的に接続している。また、配線パターンは、コネクタ１３に接続している。コネクタ１３は、発光体１０が適用される照明装置等に電気的に接続され、照明装置本体から電力供給を受けるものである。そして、発光部１１における各ＬＥＤチップ２１は、コネクタ１３、配線パターンを介して電力供給を受けて各々発光する。
【００２０】
図１（ｂ）に示すように、樹脂体の一例としてのリフレクタ２２は、ＬＥＤチップ２１を囲うように基板１２上に設けられる。そして、リフレクタ２２は、ＬＥＤチップ２１から照射された光のうち側方（例えば基板１２面に沿った方向）に進行する光を、基板１２とは反対側へと反射する部材である。本実施形態のリフレクタ２２には、例えば酸化チタン等の白色顔料が添加された白色樹脂を用いることができる。
封止部材２３は、ＬＥＤチップ２１を被覆する部材である。封止部材２３は、ＬＥＤチップ２１を被覆することで、ＬＥＤチップ２１を例えば湿気から保護する等の機能を有している。本実施形態の封止部材２３の材料には、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂等の可視領域において透明な樹脂を用いることができる。
なお、リフレクタ２２は後述するリフレクタ樹脂４１によって構成され、封止部材２３は後述する封止樹脂５１によって構成されている。
【００２１】
図２は、本実施形態の発光体１０を製造する製造装置３０について説明するための一例の図である。
図２に示すように、製造装置３０は、基板１２にリフレクタ２２を形成するものである。製造装置３０は、リフレクタ２２の材料となるリフレクタ樹脂４１を吐出するリフレクタ用ディスペンサ３１と、リフレクタ樹脂４１をリフレクタ用ディスペンサ３１へと供給する樹脂供給部３３とを備える。また、製造装置３０は、本実施形態では基板１２が載せられる台座３４と、各部の動作を制御する制御部３５とを有している。
【００２２】
リフレクタ用ディスペンサ３１は、図２に実線（上昇時）および破線（下降時）で示すように、台座３４に対して進退可能に構成されている。このリフレクタ用ディスペンサ３１の進退動作の動力源としては、図２に示すように、駆動部の一つとして機能するモータＭ１等を用いることができる。
また、リフレクタ用ディスペンサ３１の台座３４側には、ヘッド３２が設けられている。ヘッド３２は、樹脂供給部３３から供給されたリフレクタ樹脂４１を吐出する部分である。そして、製造装置３０では、リフレクタ用ディスペンサ３１を基板１２側へと移動させ、ヘッド３２から吐出されたリフレクタ樹脂４１を基板１２へと付着させることで基板１２にリフレクタ２２を形成している。なお、このヘッド３２については後に詳しく説明する。
【００２３】
樹脂供給部３３は、リフレクタ樹脂４１を貯留するタンクと、リフレクタ樹脂４１をリフレクタ用ディスペンサ３１に供給するポンプとを備えている。また、樹脂供給部３３とリフレクタ用ディスペンサ３１とは、リフレクタ樹脂４１の搬送経路となる供給管３３ａによって接続されている。そして、樹脂供給部３３は、供給管３３ａを介して、リフレクタ樹脂４１をリフレクタ用ディスペンサ３１へと供給する。
【００２４】
リフレクタ樹脂４１は、図１に示すリフレクタ２２の材料となる樹脂である。本実施形態のリフレクタ樹脂４１は、例えばシリコーン樹脂等に白色顔料を含めたものである。さらに、本実施形態では、リフレクタ樹脂４１のチクソ性を高めるために、シリカを５ｗｔ．％程度添加している。なお、チクソ性を高める材料であるチクソ材としては、例えば東ソー・シリカ社製のＬ−３００を用いることができる。このように、リフレクタ樹脂４１にチクソ材を添加しているため、リフレクタ樹脂４１は、例えば攪拌時や管内にて流動する時など力が加えられた状態では粘度が低く、静止状態におかれると粘度が高くなるという性質を有する。
【００２５】
台座３４は、基板１２を載せ置く台である。本実施形態の台座３４は、略水平面を移動可能に構成されている。図２に示す製造装置３０では、台座３４は、紙面左右方向及び紙面手前、奧側に移動することができる。この台座３４の移動動作の動力源としては、図２に示すように、位置調整部の一つとして機能するモータＭ２等を用いることができる。これにより、台座３４に載せられた基板１２と、リフレクタ用ディスペンサ３１とを相対的に移動させることができる。
なお、リフレクタ用ディスペンサ３１を略水平面を移動可能に構成することで、台座３４に載せられた基板１２とリフレクタ用ディスペンサ３１とを相対的に移動させるように製造装置３０を構成しても良い。また、台座３４を図２に示す例では上下方向に移動可能にすることで、台座３４とリフレクタ用ディスペンサ３１とを相対的に進退可能に構成しても構わない。
【００２６】
位置調整部及び駆動部の一つとして機能する制御部３５は、リフレクタ用ディスペンサ３１の移動、樹脂供給部３３におけるリフレクタ樹脂４１の供給、台座３４の移動等、各部の動作を制御する。例えば、制御部３５は、予め入力されたリフレクタ用ディスペンサ３１と台座３４に載せられた基板１２との距離に基づいて、リフレクタ用ディスペンサ３１を所定のタイミングにて移動させる。また、制御部３５は、基板１２におけるＬＥＤチップ２１の配置（あるいはＬＥＤチップ２１が配置されるべき位置）等のデータに基づいて、台座３４を所定のタイミングで移動させる。なお、制御部３５における上記の機能は、プログラムにより制御されたＣＰＵ、メモリ等によって実現される。
【００２７】
図３は、リフレクタ用ディスペンサ３１のヘッド３２を説明するための一例の図である。
図３（ａ）はヘッド３２の内部構造を示す図であり、図３（ｂ）は同図（ａ）に示すＢ−Ｂ線における断面図であり、図３（ｃ）はヘッド３２を同図（ａ）に示す矢印Ｃ方向から見た図である。
図３（ａ）に示すように、ヘッド３２は、外側部材３６ａと内側部材３６ｂとを備えている。外側部材３６ａの内側には、供給管３３ａ（図２参照）からの供給されるリフレクタ樹脂４１の経路となる空洞が形成されている。即ち、外側部材３６ａは筒形状を有している。そして、外側部材３６ａにおける空洞部分は、供給管３３ａと接続する側が狭く、ヘッド３２の台座３４（図２参照）と対向する端部（以下、ヘッド先端部３２ａと呼ぶ）が広くなるように形成されている。また、図３（ｂ）に示すように、外側部材３６ａのヘッド先端部３２ａ側の内周は略円形状となっている。
【００２８】
そして、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、ヘッド３２のヘッド先端部３２ａの内側には、２つの支持体３７によって外側部材３６ａに支持される内側部材３６ｂが収容される。内側部材３６ｂの外周は、略円形状となっている。さらに、内側部材３６ｂの外径は、外側部材３６ａの内径と比較して小さく設定されている。このため、外側部材３６ａの内周面と内側部材３６ｂの外周面との間には隙間が生じ、この隙間によりリフレクタ樹脂４１の経路３８（供給経路）が形成される。
なお、後述するようにＬＥＤチップ２１を囲うようにリフレクタ２２を形成するため、内側部材３６ｂの外径は、少なくともＬＥＤチップ２１のサイズより大きく設定される。
【００２９】
以上のように、ヘッド３２のヘッド先端部３２ａには、外側部材３６ａと内側部材３６ｂとによって経路３８が形成される。さらに、経路３８を構成する外側部材３６ａの内周と内側部材３６ｂの外周とは、それぞれ略円形状となっている。従って、図３（ｃ）に示すように、ヘッド３２においてリフレクタ樹脂４１を吐出する部位（以下、吐出口３９と呼ぶ）は円環形状となる。
そして、ヘッド３２において、供給管３３ａを介してリフレクタ樹脂４１が供給されると、リフレクタ樹脂４１は経路３８を流れて吐出口３９に達する。ヘッド３２の吐出口３９が円環形状を有しているため、吐出口３９に充填されるリフレクタ樹脂４１も円環形状となる。
【００３０】
ここで、本実施形態では、上記のとおりヘッド３２の吐出口３９に充填されるリフレクタ樹脂４１が円環形状となるように構成している。ここで、所望とするリフレクタ２２の形状が例えば環状の楕円形あるいは多角形等である場合、それら形状に対応させて、ヘッド３２の吐出口３９に充填されるリフレクタ樹脂４１が所望となる形状になるようにヘッド３２の吐出口３９の形状を設定すれば良い。即ち、「環状」とは、円い形状のみに限定するものではなく、直線あるいは曲線等で閉じられた形状を意味するものである。
なお、図１に示す例では、基板１２における複数のリフレクタ２２は、各々離れて形成されているが、個々のリフレクタ２２が環状に形成されていれば、複数のリフレクタ２２がつながっていても構わない。
【００３１】
図４は、製造装置３０によって、基板１２にリフレクタ２２を形成する方法について説明するための一例の図である。
図４（ａ）に示すように、ＬＥＤチップ２１が実装された基板１２を台座３４にセットする。そして、台座３４を移動させて、リフレクタ用ディスペンサ３１と、基板１２上のＬＥＤチップ２１との位置合わせを行う。このとき、後述する円環状のリフレクタ樹脂４１がＬＥＤチップ２１を囲うことができるように位置調整を行う。
そして、図４（ｂ）に示すように、ヘッド３２の吐出口３９に所定量のリフレクタ樹脂４１が突出するように、リフレクタ樹脂４１を充填する。このとき、ヘッド３２の吐出口３９には、円環状のリフレクタ樹脂４１が形成された状態となっている。
【００３２】
次に、図４（ｃ）に示すように、吐出口３９に充填されるリフレクタ樹脂４１の先端側が基板１２に接触する程度まで、リフレクタ用ディスペンサ３１を基板１２側へと移動（下降）させる。そして、吐出口３９における円環状のリフレクタ樹脂４１が基板１２に付着する。
その後、図４（ｄ）に示すように、リフレクタ用ディスペンサ３１を基板１２から離れる方向に移動（上昇）させる。そうすると、基板１２側に付着したリフレクタ樹脂４１と、ヘッド３２側のリフレクタ樹脂４１とが引き離される。そして、基板１２においては、ＬＥＤチップ２１を囲うように円環状のリフレクタ樹脂４１が形成される。この円環状のリフレクタ樹脂４１は、熱処理等を行うことにより硬化してリフレクタ２２となる。なお、リフレクタ樹脂４１の硬化工程では、例えば常温下で放置する等の自然硬化であっても構わない。
【００３３】
なお、本実施形態のように基板１２に実装されるＬＥＤチップ２１が８個である等、複数のＬＥＤチップ２１が基板１２に実装されている場合には、台座３４を移動させて各ＬＥＤチップ２１に対して円環状のリフレクタ樹脂４１（リフレクタ２２）を順次形成することとなる。
【００３４】
以上のように、本実施形態では、リフレクタ用ディスペンサ３１の基板１２に対する１回の進退動作によって、環状のリフレクタ樹脂４１を基板１２に形成することができる。即ち、リフレクタ用ディスペンサ３１によってスタンプを押すかのようにして環状のリフレクタ樹脂４１（リフレクタ２２）を基板１２上に形成できるため、効率的にリフレクタ２２の形成を行うことが可能となる。
【００３５】
また、上記の例では、予めＬＥＤチップ２１が実装された基板１２に対して、リフレクタ２２を形成している。ここで、ＬＥＤチップ２１が実装されていない基板１２に対してリフレクタ２２を形成しても構わない。この場合には、基板１２においてＬＥＤチップ２１が実装されるべき位置を基準に、円環状のリフレクタ樹脂４１（リフレクタ２２）を基板１２に形成すれば良い。即ち、基板１２にＬＥＤチップ２１が実装されている、未だ実装されていない、にかかわらず実装される位置を囲うように円環状のリフレクタ樹脂４１（リフレクタ２２）を形成すれば良い。
【００３６】
図５は、発光部１１の封止部材２３を形成する方法について説明するための一例の図である。
封止部材２３を形成するには、封止部材２３を構成する封止樹脂５１を射出する封止用ディスペンサ５０を用いる。なお、本実施形態の封止樹脂５１には、例えばシリコーン樹脂を用いることができる。また、封止用ディスペンサ５０は封止樹脂５１を射出できれば良いので、その射出口（先端）はどのような形状でもよく、従来からの形状を用いても構わない。
【００３７】
図５（ａ）に示すように、リフレクタ２２が形成された基板１２を準備する。そして、少なくともリフレクタ２２の内側に封止用ディスペンサ５０の射出口が位置するように、基板１２と封止用ディスペンサ５０との位置合わせを行う。
図５（ｂ）に示すように、封止用ディスペンサ５０を用いて、封止樹脂５１をリフレクタ２２の内側に滴下（ポッティング）する。このとき、リフレクタ２２が液状の封止樹脂５１を堰き止める機能を果たすため、リフレクタ２２が形成されていない場合と比して、滴下された封止樹脂５１が基板１２上に広がることはない。さらに、本実施形態では、円環状のリフレクタ樹脂４１をヘッド先端部３２ａ（図３参照）に形成し、その円環状のリフレクタ樹脂４１を一気に基板１２に移すことでリフレクタ２２を形成している。そのため、リフレクタ２２では、継ぎ目等の隙間（図８（ａ）参照）が生じにくくなっている。従って、本実施形態においては、リフレクタ２２から封止樹脂５１が漏れ出すことを抑制できる。
【００３８】
そして、リフレクタ２２の内側に所定量の封止樹脂５１を注入し終えたら、封止用ディスペンサ５０による封止樹脂５１の射出を止める。そして、封止樹脂５１が硬化すると、図５（ｃ）に示すように封止部材２３が形成される。このようにして、図１に示すように、本実施形態の発光部１１を基板１２上に形成することができる。
【００３９】
次に、本実施形態の発光体１０の発光動作について説明する。
図示しない電源により、発光体１０のコネクタ１３（図１参照）を介して発光体１０に電圧がかけられる。すると、各発光部１１における各ＬＥＤチップ２１に電流が流れる。そして、発光体１０における各ＬＥＤチップ２１が発光する。このとき、各発光部１１のＬＥＤチップ２１から発せられた光は放射状に進行する。そして、ＬＥＤチップ２１から発せられた光のうちリフレクタ２２へと進行する光は、リフレクタ２２で反射して基板１２とは反対側へと進行する。
【００４０】
ここで、本実施形態のリフレクタ２２は、上述したように円環状のリフレクタ樹脂４１を吐出口３９に形成したうえで、その円環状のリフレクタ樹脂４１を基板１２に一括して転写している。従って、形成されるリフレクタ２２において、尖り等の局所的な凸部（図８参照）が生じる可能性が低い。逆に言えば、円環状のリフレクタ２２は、周方向に対して形状（高さ）が均一になっている。このようにリフレクタ２２の形状が均一であるために、ＬＥＤチップ２１から照射された光は、リフレクタ２２のどの位置においても一様に反射される。従って、各発光部１１における配光の乱れを抑制することが可能となる。
【００４１】
＜実施形態２＞
実施形態２が適用されるリフレクタ用ディスペンサ３１のヘッド６２と、発光体１０の製造方法について説明する。なお、実施形態１において説明した部材等と同様なものについては、同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
図６は、実施形態２のリフレクタ用ディスペンサ３１のヘッド６２を説明するための一例の図である。なお、図６（ａ）はヘッド６２の内部構造を示す図であり、図６（ｂ）は同図（ａ）に示す矢印Ｄ方向からヘッド６２を見た図である。
【００４２】
図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、実施形態２のリフレクタ用ディスペンサ３１は、ヘッド６２の台座３４と対向する側（以下、ヘッド先端部６２ａと呼ぶ）に設けられる、リフレクタ樹脂４１の吐出部位（以下、吐出口６９と呼ぶ）の形状が実施形態１とは異なるものである。
実施形態２における吐出口６９は、ヘッド先端部６２ａ側に向かうに従って、外側部材３６ａの内周面と内側部材３６ｂの外周面との幅が次第に大きくなるように構成された径大部３８ａを有している。この径大部３８ａは、基板１２に形成すべきリフレクタ２２の外形に対応した形状を有する溝となっている。また、本実施形態では、径大部３８ａの表面に対して、吐出する樹脂（本実施形態ではリフレクタ樹脂４１）の接着性を低下させる処理を施している。
また、図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、ヘッド先端部６２ａには、凹部６６が設けられている。実施形態２では、後述するように、ヘッド先端部６２ａが基板１２と接するようにしてリフレクタ２２を形成する。従って、基板１２にＬＥＤチップ２１が実装されている場合に、ヘッド６２によってＬＥＤチップ２１が潰れないようにする必要がある。そこで、ヘッド先端部６２ａにおいてＬＥＤチップ２１と対向する位置に、ＬＥＤチップ２１が退避できるように凹部６６を設けている。
【００４３】
図７は、実施形態１の製造装置３０によって、発光部１１におけるリフレクタ２２を形成する方法について説明するための一例の図である。
まず、ＬＥＤチップ２１が実装された基板１２を台座３４にセットする。そして、台座３４を移動させ、リフレクタ用ディスペンサ３１とＬＥＤチップ２１との位置合わせを行う。
図７（ａ）に示すように、ヘッド先端部６２ａが基板１２に接触するように、リフレクタ用ディスペンサ３１を基板１２側へと移動（下降）させる。
図７（ｂ）に示すように、ヘッド先端部６２ａにおける吐出口６９にリフレクタ樹脂４１を供給する。このときのリフレクタ樹脂４１の供給量は、径大部３８ａと基板１２の表面とによって形成される空間がリフレクタ樹脂４１で満たされる程度とする。
【００４４】
そして、図７（ｃ）に示すように、リフレクタ用ディスペンサ３１を基板１２から離れる方向に移動（上昇）させる。このとき、径大部３８ａの表面にはリフレクタ樹脂４１との接着性を低下させる処理が施されているため、リフレクタ樹脂４１の接着は径大部３８ａ（吐出口６９）よりも基板１２の方が高くなる。従って、ヘッド６２が上昇すると、基板１２側のリフレクタ樹脂４１と、ヘッド６２側のリフレクタ樹脂４１とは引き離される。
そして、基板１２上のＬＥＤチップ２１を囲うように円環状のリフレクタ樹脂４１が形成される。その後、円環状のリフレクタ樹脂４１に熱処理等を行うことにより、リフレクタ樹脂４１が硬化して、基板１２にリフレクタ２２が形成される。
【００４５】
以上のように基板１２上に形成されたリフレクタ２２に対して、図５を参照しながら説明したように、封止用ディスペンサ５０によって封止樹脂５１をリフレクタ２２の内側に注入する。そして、図１に示すようにリフレクタ２２及び封止部材２３を備えた発光部１１を形成することができる。なお、実施形態２においても、封止樹脂５１をリフレクタ２２の内側に注入する際、リフレクタ２２が封止樹脂５１を堰き止める機能を果たすため、封止樹脂５１の広がりを押さえながら、ＬＥＤチップ２１を封止することができる。
また、実施形態２においても、円環状に形成されるリフレクタ２２の周方向に亘って、その形状（基板１２からの高さ等）を均一に形成できるため、ＬＥＤチップ２１から照射される光を局所的に遮る（反射する）部分が生じにくく、発光部１１としての配光の均一化を図ることができる。
【００４６】
なお、リフレクタ２２の内側に配置されるＬＥＤチップ２１は、複数であっても良い。また、環状の吐出口３９から可視光に対して透明な樹脂を吐出するように構成することで、可視光に対して透明な樹脂体を形成しても構わない。さらに、樹脂体を構成する透明な樹脂にＬＥＤチップ２１から照射される光の波長を変換する蛍光体を添加しても良い。
また、封止部材２３にＬＥＤチップ２１から照射された光の波長を変換する蛍光体を添加しても構わない。封止部材２３の形状については、凹形状にしても良く、逆に凸形状にすることでレンズとしての機能を持たせても良い。
【００４７】
上記の実施形態１及び２においては、板状の基板１２にリフレクタ２２を形成する例について説明したが、リフレクタ２２を形成する対象が板状の基板に限定されるものではない。例えば、金属等を打ち抜き加工等して構成されるリードフレームをリフレクタ２２の形成対象の基板として用いることもできる。
【００４８】
また、製造装置３０に複数のリフレクタ用ディスペンサ３１を備えるように構成しても良い。例えば、製造装置３０に８本のリフレクタ用ディスペンサ３１を設けた場合、リフレクタ用ディスペンサ３１の基板１２に対する１回の進退動作によって、８個のＬＥＤチップ２１を各々囲うようにリフレクタ２２を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本実施形態の発光体の全体構成を示す一例の図である。
【図２】本実施形態の発光体を製造する製造装置について説明するための一例の図である。
【図３】リフレクタ用ディスペンサのヘッドを説明するための一例の図である。
【図４】製造装置によって、基板にリフレクタを形成する方法について説明するための一例の図である。
【図５】発光部の封止部材を形成する方法について説明するための一例の図である。
【図６】実施形態２のリフレクタ用ディスペンサのヘッドを説明するための一例の図である。
【図７】実施形態１の製造装置によって、発光部におけるリフレクタを形成する方法について説明するための一例の図である。
【図８】従来技術を説明するための一例の図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０…発光体、１１…発光部、１２…基板、２１…ＬＥＤチップ、２２…リフレクタ、２３…封止部材、３０…製造装置、３１…リフレクタ用ディスペンサ、３２…ヘッド、４１…リフレクタ樹脂
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂体形成方法及び発光体製造方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、発光ダイオード(ＬＥＤ：Light Emitting Diode)等の固体発光素子を光源として用いた発光装置が種々実用化されてきている。このような発光装置は、照明装置や、液晶表示装置等における液晶パネルのバックライト等として広く利用されている。
この種の発光装置において、ＬＥＤからの発光光を所望とする方向に効率良く照射するために、ＬＥＤの周囲にリフレクタ（反射部材）が設けられる場合がある。この種の発光装置に使用される発光体として、凹部の底にＬＥＤを配置した所謂パッケージ型が知られている。さらに、板状の基板等にＬＥＤを直接実装し、ＬＥＤの周囲にリフレクタを設けた発光体も存在する。
【０００３】
また、例えばＬＥＤの保護のためや、ＬＥＤから出射される光の光路を所望とする方向に屈折させるために、可視領域に対して透明な樹脂（以下、封止樹脂と呼ぶ）にて構成される封止部材によってＬＥＤを封止する場合がある。パッケージ型の発光体では、凹部に封止部材を注入することによってＬＥＤを封止している。一方、基板等にＬＥＤを直接実装したタイプの発光体では、基板上のＬＥＤに封止部材を滴下等しても、封止部材が広がってしまいＬＥＤを封止することが難しい。
【０００４】
例えば特許文献１では、基板に実装されるＬＥＤの周囲に反射体（リフレクタ）を形成し、さらにＬＥＤを封止する技術が記載されている。ここで、特許文献１では、反射体を構成する樹脂を射出するディスペンサを用い、基板上のＬＥＤを囲うようにディスペンサを一周させることで反射体を形成している。その後、透明で絶縁性を有する樹脂（封止樹脂）を反射体の内側に充填することでＬＥＤを封止している。
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−４１２９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図８は、従来技術を説明するための図である。
図８（ａ）に示す従来技術のように、基板１１０上に実装されるＬＥＤ１２０に対して、樹脂を射出するディスペンサ１００を用い、ＬＥＤ１２０を囲うようにディスペンサ１００を一周させて樹脂体を形成すると、樹脂体１３０の形状が不均一となる場合がある。
例えば、図８（ｂ）に示すように、ディスペンサ１００による樹脂の射出開始部分と、一周して開始部分へと戻ってきた終点部分との間に継ぎ目が生じる場合がある。このような継ぎ目では、隙間等が生じる可能性が高い。従って、ＬＥＤ１２０を封止する際に、樹脂体１３０に生じた隙間から、封止部材を構成する樹脂が漏れ出してしまう畏れがある。
【０００７】
また、ディスペンスの終点部分においては、ディスペンサ１００は基板１１０から遠ざかる方向に引き上げられる。このとき、図８（ｃ）に示すように、ディスペンサ１００の先端によって樹脂体１３０側の樹脂が引っ張られて尖り（凸部）が生じる場合がある。そうすると、樹脂体１３０における尖り（凸部）によってＬＥＤ１２０から照射された光が局所的に遮られ（反射され）、発光体としての配光が乱れてしまう。
【０００８】
なお、樹脂体１３０に継ぎ目や尖り等が生じないように樹脂体１３０を構成する樹脂の粘性を低下させるという対策も考えられる。しかしながら、樹脂体１３０を構成する樹脂の粘性を低下させると、基板１１０上に樹脂体１３０を形成した後、樹脂体１３０が広がって（潰れて）しまい、硬化前の封止部材の広がりを堰き止めるという機能が保てなくなる。
【０００９】
本発明は、基板等に実装された光源の周囲に形状の均一な樹脂体を形成することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
かかる目的のもと、本発明は、固体発光素子が実装される基板に、樹脂体を形成する樹脂体形成方法であって、環状の吐出口を有するディスペンサのヘッドの吐出口に樹脂を充填する充填工程と、ヘッドの吐出口に充填されることで環状に形成された樹脂を、基板の固体発光素子が実装される位置を囲うように付着させる付着工程とを備えることを特徴とする樹脂体形成方法である。
【００１１】
このような樹脂体形成方法において、充填工程では、ヘッドの吐出口から突出するように樹脂を充填し、付着工程では、吐出口に突出した環状の樹脂の表面を基板に付着させることを特徴とすることができる。また、ヘッドと基板とを相対的に近づける移動工程をさらに備え、充填工程では、ヘッドの吐出口を基板に接触させた状態にて、吐出口に樹脂を充填することを特徴とすることができる。さらに、環状の樹脂は、円環形状を有していることを特徴とすることができる。
【００１２】
また、他の観点から捉えると、本発明は、基板に固体発光素子を実装する実装工程と、環状の吐出口を有するディスペンサのヘッドの吐出口に樹脂を充填する充填工程と、ヘッドの吐出口に充填されることで環状に形成された樹脂を、基板に実装された固体発光素子、あるいは基板の固体発光素子が実装される位置を囲うように付着させる付着工程とを備えることを特徴とする発光体製造方法である。
【００１３】
このような発光体製造方法において、基板に形成された環状の樹脂の内側に、固体発光素子を封止する封止樹脂を注入する注入工程をさらに備えることを特徴とすることができる。ここで、環状の樹脂は、固体発光素子から照射される光を反射することを特徴とすることができる。
【００１４】
さらにまた、他の観点から捉えると、本発明は、固体発光素子が実装される基板に、樹脂体を形成する樹脂体形成装置であって、樹脂を環状に形成するための環状の吐出口を有するヘッドと、樹脂供給部から供給される樹脂を吐出口に向けて供給する供給経路とを備えていることを特徴とする樹脂体形成装置である。
【００１５】
ここで、ヘッドは、筒状の第１の部材と、第１の部材の内径と比較して小さく第１の部材の内側に設けられる第２の部材とを備え、第１の部材の内周と、第２の部材の外周との間の隙間によって、供給経路が形成されることを特徴とすることができる。また、ヘッドの吐出口には、基板に形成すべき樹脂体の外形に対応する溝が形成されていることを特徴とすることができる。
【００１６】
さらに、他の観点から捉えると、本発明は、基板に固体発光素子が実装される発光体を製造する発光体製造装置であって、樹脂を環状に形成するための環状の吐出口を有するヘッドと、ヘッドの吐出口に環状に形成された樹脂によって、基板の固体発光素子を囲めるように、ヘッドと基板との相対的な位置を調整する位置調整部と、ヘッドと基板とを相対的に近づける駆動部とを備えていることを特徴とする発光体製造装置である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、基板等に実装された光源の周囲に形状の均一な樹脂体を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
＜実施形態１＞
図１は、本実施形態の発光体１０の全体構成を示す一例の図である。
図１（ａ）に示すように、発光体１０は、複数（本実施形態では８個）の発光部１１と、発光部１１が取り付けられる基板１２、各発光部１１に電力を供給するコネクタ１３とを備えている。また、図１（ｂ）に示すように、発光部１１は、固体発光素子の一例としてのＬＥＤチップ２１と、ＬＥＤチップ２１からの照射される光を反射するリフレクタ２２と、ＬＥＤチップ２１を封止する封止部材２３とを備えている。
【００１９】
基板１２には、発光部１１におけるＬＥＤチップ２１が実装される。基板１２には配線パターン（不図示）が形成されており、各ＬＥＤチップ２１はボンディングワイヤ等により配線パターンと電気的に接続している。また、配線パターンは、コネクタ１３に接続している。コネクタ１３は、発光体１０が適用される照明装置等に電気的に接続され、照明装置本体から電力供給を受けるものである。そして、発光部１１における各ＬＥＤチップ２１は、コネクタ１３、配線パターンを介して電力供給を受けて各々発光する。
【００２０】
図１（ｂ）に示すように、樹脂体の一例としてのリフレクタ２２は、ＬＥＤチップ２１を囲うように基板１２上に設けられる。そして、リフレクタ２２は、ＬＥＤチップ２１から照射された光のうち側方（例えば基板１２面に沿った方向）に進行する光を、基板１２とは反対側へと反射する部材である。本実施形態のリフレクタ２２には、例えば酸化チタン等の白色顔料が添加された白色樹脂を用いることができる。
封止部材２３は、ＬＥＤチップ２１を被覆する部材である。封止部材２３は、ＬＥＤチップ２１を被覆することで、ＬＥＤチップ２１を例えば湿気から保護する等の機能を有している。本実施形態の封止部材２３の材料には、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂等の可視領域において透明な樹脂を用いることができる。
なお、リフレクタ２２は後述するリフレクタ樹脂４１によって構成され、封止部材２３は後述する封止樹脂５１によって構成されている。
【００２１】
図２は、本実施形態の発光体１０を製造する製造装置３０について説明するための一例の図である。
図２に示すように、製造装置３０は、基板１２にリフレクタ２２を形成するものである。製造装置３０は、リフレクタ２２の材料となるリフレクタ樹脂４１を吐出するリフレクタ用ディスペンサ３１と、リフレクタ樹脂４１をリフレクタ用ディスペンサ３１へと供給する樹脂供給部３３とを備える。また、製造装置３０は、本実施形態では基板１２が載せられる台座３４と、各部の動作を制御する制御部３５とを有している。
【００２２】
リフレクタ用ディスペンサ３１は、図２に実線（上昇時）および破線（下降時）で示すように、台座３４に対して進退可能に構成されている。このリフレクタ用ディスペンサ３１の進退動作の動力源としては、図２に示すように、駆動部の一つとして機能するモータＭ１等を用いることができる。
また、リフレクタ用ディスペンサ３１の台座３４側には、ヘッド３２が設けられている。ヘッド３２は、樹脂供給部３３から供給されたリフレクタ樹脂４１を吐出する部分である。そして、製造装置３０では、リフレクタ用ディスペンサ３１を基板１２側へと移動させ、ヘッド３２から吐出されたリフレクタ樹脂４１を基板１２へと付着させることで基板１２にリフレクタ２２を形成している。なお、このヘッド３２については後に詳しく説明する。
【００２３】
樹脂供給部３３は、リフレクタ樹脂４１を貯留するタンクと、リフレクタ樹脂４１をリフレクタ用ディスペンサ３１に供給するポンプとを備えている。また、樹脂供給部３３とリフレクタ用ディスペンサ３１とは、リフレクタ樹脂４１の搬送経路となる供給管３３ａによって接続されている。そして、樹脂供給部３３は、供給管３３ａを介して、リフレクタ樹脂４１をリフレクタ用ディスペンサ３１へと供給する。
【００２４】
リフレクタ樹脂４１は、図１に示すリフレクタ２２の材料となる樹脂である。本実施形態のリフレクタ樹脂４１は、例えばシリコーン樹脂等に白色顔料を含めたものである。さらに、本実施形態では、リフレクタ樹脂４１のチクソ性を高めるために、シリカを５ｗｔ．％程度添加している。なお、チクソ性を高める材料であるチクソ材としては、例えば東ソー・シリカ社製のＬ−３００を用いることができる。このように、リフレクタ樹脂４１にチクソ材を添加しているため、リフレクタ樹脂４１は、例えば攪拌時や管内にて流動する時など力が加えられた状態では粘度が低く、静止状態におかれると粘度が高くなるという性質を有する。
【００２５】
台座３４は、基板１２を載せ置く台である。本実施形態の台座３４は、略水平面を移動可能に構成されている。図２に示す製造装置３０では、台座３４は、紙面左右方向及び紙面手前、奧側に移動することができる。この台座３４の移動動作の動力源としては、図２に示すように、位置調整部の一つとして機能するモータＭ２等を用いることができる。これにより、台座３４に載せられた基板１２と、リフレクタ用ディスペンサ３１とを相対的に移動させることができる。
なお、リフレクタ用ディスペンサ３１を略水平面を移動可能に構成することで、台座３４に載せられた基板１２とリフレクタ用ディスペンサ３１とを相対的に移動させるように製造装置３０を構成しても良い。また、台座３４を図２に示す例では上下方向に移動可能にすることで、台座３４とリフレクタ用ディスペンサ３１とを相対的に進退可能に構成しても構わない。
【００２６】
位置調整部及び駆動部の一つとして機能する制御部３５は、リフレクタ用ディスペンサ３１の移動、樹脂供給部３３におけるリフレクタ樹脂４１の供給、台座３４の移動等、各部の動作を制御する。例えば、制御部３５は、予め入力されたリフレクタ用ディスペンサ３１と台座３４に載せられた基板１２との距離に基づいて、リフレクタ用ディスペンサ３１を所定のタイミングにて移動させる。また、制御部３５は、基板１２におけるＬＥＤチップ２１の配置（あるいはＬＥＤチップ２１が配置されるべき位置）等のデータに基づいて、台座３４を所定のタイミングで移動させる。なお、制御部３５における上記の機能は、プログラムにより制御されたＣＰＵ、メモリ等によって実現される。
【００２７】
図３は、リフレクタ用ディスペンサ３１のヘッド３２を説明するための一例の図である。
図３（ａ）はヘッド３２の内部構造を示す図であり、図３（ｂ）は同図（ａ）に示すＢ−Ｂ線における断面図であり、図３（ｃ）はヘッド３２を同図（ａ）に示す矢印Ｃ方向から見た図である。
図３（ａ）に示すように、ヘッド３２は、外側部材３６ａと内側部材３６ｂとを備えている。外側部材３６ａの内側には、供給管３３ａ（図２参照）からの供給されるリフレクタ樹脂４１の経路となる空洞が形成されている。即ち、外側部材３６ａは筒形状を有している。そして、外側部材３６ａにおける空洞部分は、供給管３３ａと接続する側が狭く、ヘッド３２の台座３４（図２参照）と対向する端部（以下、ヘッド先端部３２ａと呼ぶ）が広くなるように形成されている。また、図３（ｂ）に示すように、外側部材３６ａのヘッド先端部３２ａ側の内周は略円形状となっている。
【００２８】
そして、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、ヘッド３２のヘッド先端部３２ａの内側には、２つの支持体３７によって外側部材３６ａに支持される内側部材３６ｂが収容される。内側部材３６ｂの外周は、略円形状となっている。さらに、内側部材３６ｂの外径は、外側部材３６ａの内径と比較して小さく設定されている。このため、外側部材３６ａの内周面と内側部材３６ｂの外周面との間には隙間が生じ、この隙間によりリフレクタ樹脂４１の経路３８（供給経路）が形成される。
なお、後述するようにＬＥＤチップ２１を囲うようにリフレクタ２２を形成するため、内側部材３６ｂの外径は、少なくともＬＥＤチップ２１のサイズより大きく設定される。
【００２９】
以上のように、ヘッド３２のヘッド先端部３２ａには、外側部材３６ａと内側部材３６ｂとによって経路３８が形成される。さらに、経路３８を構成する外側部材３６ａの内周と内側部材３６ｂの外周とは、それぞれ略円形状となっている。従って、図３（ｃ）に示すように、ヘッド３２においてリフレクタ樹脂４１を吐出する部位（以下、吐出口３９と呼ぶ）は円環形状となる。
そして、ヘッド３２において、供給管３３ａを介してリフレクタ樹脂４１が供給されると、リフレクタ樹脂４１は経路３８を流れて吐出口３９に達する。ヘッド３２の吐出口３９が円環形状を有しているため、吐出口３９に充填されるリフレクタ樹脂４１も円環形状となる。
【００３０】
ここで、本実施形態では、上記のとおりヘッド３２の吐出口３９に充填されるリフレクタ樹脂４１が円環形状となるように構成している。ここで、所望とするリフレクタ２２の形状が例えば環状の楕円形あるいは多角形等である場合、それら形状に対応させて、ヘッド３２の吐出口３９に充填されるリフレクタ樹脂４１が所望となる形状になるようにヘッド３２の吐出口３９の形状を設定すれば良い。即ち、「環状」とは、円い形状のみに限定するものではなく、直線あるいは曲線等で閉じられた形状を意味するものである。
なお、図１に示す例では、基板１２における複数のリフレクタ２２は、各々離れて形成されているが、個々のリフレクタ２２が環状に形成されていれば、複数のリフレクタ２２がつながっていても構わない。
【００３１】
図４は、製造装置３０によって、基板１２にリフレクタ２２を形成する方法について説明するための一例の図である。
図４（ａ）に示すように、ＬＥＤチップ２１が実装された基板１２を台座３４にセットする。そして、台座３４を移動させて、リフレクタ用ディスペンサ３１と、基板１２上のＬＥＤチップ２１との位置合わせを行う。このとき、後述する円環状のリフレクタ樹脂４１がＬＥＤチップ２１を囲うことができるように位置調整を行う。
そして、図４（ｂ）に示すように、ヘッド３２の吐出口３９に所定量のリフレクタ樹脂４１が突出するように、リフレクタ樹脂４１を充填する。このとき、ヘッド３２の吐出口３９には、円環状のリフレクタ樹脂４１が形成された状態となっている。
【００３２】
次に、図４（ｃ）に示すように、吐出口３９に充填されるリフレクタ樹脂４１の先端側が基板１２に接触する程度まで、リフレクタ用ディスペンサ３１を基板１２側へと移動（下降）させる。そして、吐出口３９における円環状のリフレクタ樹脂４１が基板１２に付着する。
その後、図４（ｄ）に示すように、リフレクタ用ディスペンサ３１を基板１２から離れる方向に移動（上昇）させる。そうすると、基板１２側に付着したリフレクタ樹脂４１と、ヘッド３２側のリフレクタ樹脂４１とが引き離される。そして、基板１２においては、ＬＥＤチップ２１を囲うように円環状のリフレクタ樹脂４１が形成される。この円環状のリフレクタ樹脂４１は、熱処理等を行うことにより硬化してリフレクタ２２となる。なお、リフレクタ樹脂４１の硬化工程では、例えば常温下で放置する等の自然硬化であっても構わない。
【００３３】
なお、本実施形態のように基板１２に実装されるＬＥＤチップ２１が８個である等、複数のＬＥＤチップ２１が基板１２に実装されている場合には、台座３４を移動させて各ＬＥＤチップ２１に対して円環状のリフレクタ樹脂４１（リフレクタ２２）を順次形成することとなる。
【００３４】
以上のように、本実施形態では、リフレクタ用ディスペンサ３１の基板１２に対する１回の進退動作によって、環状のリフレクタ樹脂４１を基板１２に形成することができる。即ち、リフレクタ用ディスペンサ３１によってスタンプを押すかのようにして環状のリフレクタ樹脂４１（リフレクタ２２）を基板１２上に形成できるため、効率的にリフレクタ２２の形成を行うことが可能となる。
【００３５】
また、上記の例では、予めＬＥＤチップ２１が実装された基板１２に対して、リフレクタ２２を形成している。ここで、ＬＥＤチップ２１が実装されていない基板１２に対してリフレクタ２２を形成しても構わない。この場合には、基板１２においてＬＥＤチップ２１が実装されるべき位置を基準に、円環状のリフレクタ樹脂４１（リフレクタ２２）を基板１２に形成すれば良い。即ち、基板１２にＬＥＤチップ２１が実装されている、未だ実装されていない、にかかわらず実装される位置を囲うように円環状のリフレクタ樹脂４１（リフレクタ２２）を形成すれば良い。
【００３６】
図５は、発光部１１の封止部材２３を形成する方法について説明するための一例の図である。
封止部材２３を形成するには、封止部材２３を構成する封止樹脂５１を射出する封止用ディスペンサ５０を用いる。なお、本実施形態の封止樹脂５１には、例えばシリコーン樹脂を用いることができる。また、封止用ディスペンサ５０は封止樹脂５１を射出できれば良いので、その射出口（先端）はどのような形状でもよく、従来からの形状を用いても構わない。
【００３７】
図５（ａ）に示すように、リフレクタ２２が形成された基板１２を準備する。そして、少なくともリフレクタ２２の内側に封止用ディスペンサ５０の射出口が位置するように、基板１２と封止用ディスペンサ５０との位置合わせを行う。
図５（ｂ）に示すように、封止用ディスペンサ５０を用いて、封止樹脂５１をリフレクタ２２の内側に滴下（ポッティング）する。このとき、リフレクタ２２が液状の封止樹脂５１を堰き止める機能を果たすため、リフレクタ２２が形成されていない場合と比して、滴下された封止樹脂５１が基板１２上に広がることはない。さらに、本実施形態では、円環状のリフレクタ樹脂４１をヘッド先端部３２ａ（図３参照）に形成し、その円環状のリフレクタ樹脂４１を一気に基板１２に移すことでリフレクタ２２を形成している。そのため、リフレクタ２２では、継ぎ目等の隙間（図８（ａ）参照）が生じにくくなっている。従って、本実施形態においては、リフレクタ２２から封止樹脂５１が漏れ出すことを抑制できる。
【００３８】
そして、リフレクタ２２の内側に所定量の封止樹脂５１を注入し終えたら、封止用ディスペンサ５０による封止樹脂５１の射出を止める。そして、封止樹脂５１が硬化すると、図５（ｃ）に示すように封止部材２３が形成される。このようにして、図１に示すように、本実施形態の発光部１１を基板１２上に形成することができる。
【００３９】
次に、本実施形態の発光体１０の発光動作について説明する。
図示しない電源により、発光体１０のコネクタ１３（図１参照）を介して発光体１０に電圧がかけられる。すると、各発光部１１における各ＬＥＤチップ２１に電流が流れる。そして、発光体１０における各ＬＥＤチップ２１が発光する。このとき、各発光部１１のＬＥＤチップ２１から発せられた光は放射状に進行する。そして、ＬＥＤチップ２１から発せられた光のうちリフレクタ２２へと進行する光は、リフレクタ２２で反射して基板１２とは反対側へと進行する。
【００４０】
ここで、本実施形態のリフレクタ２２は、上述したように円環状のリフレクタ樹脂４１を吐出口３９に形成したうえで、その円環状のリフレクタ樹脂４１を基板１２に一括して転写している。従って、形成されるリフレクタ２２において、尖り等の局所的な凸部（図８参照）が生じる可能性が低い。逆に言えば、円環状のリフレクタ２２は、周方向に対して形状（高さ）が均一になっている。このようにリフレクタ２２の形状が均一であるために、ＬＥＤチップ２１から照射された光は、リフレクタ２２のどの位置においても一様に反射される。従って、各発光部１１における配光の乱れを抑制することが可能となる。
【００４１】
＜実施形態２＞
実施形態２が適用されるリフレクタ用ディスペンサ３１のヘッド６２と、発光体１０の製造方法について説明する。なお、実施形態１において説明した部材等と同様なものについては、同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
図６は、実施形態２のリフレクタ用ディスペンサ３１のヘッド６２を説明するための一例の図である。なお、図６（ａ）はヘッド６２の内部構造を示す図であり、図６（ｂ）は同図（ａ）に示す矢印Ｄ方向からヘッド６２を見た図である。
【００４２】
図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、実施形態２のリフレクタ用ディスペンサ３１は、ヘッド６２の台座３４と対向する側（以下、ヘッド先端部６２ａと呼ぶ）に設けられる、リフレクタ樹脂４１の吐出部位（以下、吐出口６９と呼ぶ）の形状が実施形態１とは異なるものである。
実施形態２における吐出口６９は、ヘッド先端部６２ａ側に向かうに従って、外側部材３６ａの内周面と内側部材３６ｂの外周面との幅が次第に大きくなるように構成された径大部３８ａを有している。この径大部３８ａは、基板１２に形成すべきリフレクタ２２の外形に対応した形状を有する溝となっている。また、本実施形態では、径大部３８ａの表面に対して、吐出する樹脂（本実施形態ではリフレクタ樹脂４１）の接着性を低下させる処理を施している。
また、図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、ヘッド先端部６２ａには、凹部６６が設けられている。実施形態２では、後述するように、ヘッド先端部６２ａが基板１２と接するようにしてリフレクタ２２を形成する。従って、基板１２にＬＥＤチップ２１が実装されている場合に、ヘッド６２によってＬＥＤチップ２１が潰れないようにする必要がある。そこで、ヘッド先端部６２ａにおいてＬＥＤチップ２１と対向する位置に、ＬＥＤチップ２１が退避できるように凹部６６を設けている。
【００４３】
図７は、実施形態１の製造装置３０によって、発光部１１におけるリフレクタ２２を形成する方法について説明するための一例の図である。
まず、ＬＥＤチップ２１が実装された基板１２を台座３４にセットする。そして、台座３４を移動させ、リフレクタ用ディスペンサ３１とＬＥＤチップ２１との位置合わせを行う。
図７（ａ）に示すように、ヘッド先端部６２ａが基板１２に接触するように、リフレクタ用ディスペンサ３１を基板１２側へと移動（下降）させる。
図７（ｂ）に示すように、ヘッド先端部６２ａにおける吐出口６９にリフレクタ樹脂４１を供給する。このときのリフレクタ樹脂４１の供給量は、径大部３８ａと基板１２の表面とによって形成される空間がリフレクタ樹脂４１で満たされる程度とする。
【００４４】
そして、図７（ｃ）に示すように、リフレクタ用ディスペンサ３１を基板１２から離れる方向に移動（上昇）させる。このとき、径大部３８ａの表面にはリフレクタ樹脂４１との接着性を低下させる処理が施されているため、リフレクタ樹脂４１の接着は径大部３８ａ（吐出口６９）よりも基板１２の方が高くなる。従って、ヘッド６２が上昇すると、基板１２側のリフレクタ樹脂４１と、ヘッド６２側のリフレクタ樹脂４１とは引き離される。
そして、基板１２上のＬＥＤチップ２１を囲うように円環状のリフレクタ樹脂４１が形成される。その後、円環状のリフレクタ樹脂４１に熱処理等を行うことにより、リフレクタ樹脂４１が硬化して、基板１２にリフレクタ２２が形成される。
【００４５】
以上のように基板１２上に形成されたリフレクタ２２に対して、図５を参照しながら説明したように、封止用ディスペンサ５０によって封止樹脂５１をリフレクタ２２の内側に注入する。そして、図１に示すようにリフレクタ２２及び封止部材２３を備えた発光部１１を形成することができる。なお、実施形態２においても、封止樹脂５１をリフレクタ２２の内側に注入する際、リフレクタ２２が封止樹脂５１を堰き止める機能を果たすため、封止樹脂５１の広がりを押さえながら、ＬＥＤチップ２１を封止することができる。
また、実施形態２においても、円環状に形成されるリフレクタ２２の周方向に亘って、その形状（基板１２からの高さ等）を均一に形成できるため、ＬＥＤチップ２１から照射される光を局所的に遮る（反射する）部分が生じにくく、発光部１１としての配光の均一化を図ることができる。
【００４６】
なお、リフレクタ２２の内側に配置されるＬＥＤチップ２１は、複数であっても良い。また、環状の吐出口３９から可視光に対して透明な樹脂を吐出するように構成することで、可視光に対して透明な樹脂体を形成しても構わない。さらに、樹脂体を構成する透明な樹脂にＬＥＤチップ２１から照射される光の波長を変換する蛍光体を添加しても良い。
また、封止部材２３にＬＥＤチップ２１から照射された光の波長を変換する蛍光体を添加しても構わない。封止部材２３の形状については、凹形状にしても良く、逆に凸形状にすることでレンズとしての機能を持たせても良い。
【００４７】
上記の実施形態１及び２においては、板状の基板１２にリフレクタ２２を形成する例について説明したが、リフレクタ２２を形成する対象が板状の基板に限定されるものではない。例えば、金属等を打ち抜き加工等して構成されるリードフレームをリフレクタ２２の形成対象の基板として用いることもできる。
【００４８】
また、製造装置３０に複数のリフレクタ用ディスペンサ３１を備えるように構成しても良い。例えば、製造装置３０に８本のリフレクタ用ディスペンサ３１を設けた場合、リフレクタ用ディスペンサ３１の基板１２に対する１回の進退動作によって、８個のＬＥＤチップ２１を各々囲うようにリフレクタ２２を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本実施形態の発光体の全体構成を示す一例の図である。
【図２】本実施形態の発光体を製造する製造装置について説明するための一例の図である。
【図３】リフレクタ用ディスペンサのヘッドを説明するための一例の図である。
【図４】製造装置によって、基板にリフレクタを形成する方法について説明するための一例の図である。
【図５】発光部の封止部材を形成する方法について説明するための一例の図である。
【図６】実施形態２のリフレクタ用ディスペンサのヘッドを説明するための一例の図である。
【図７】実施形態１の製造装置によって、発光部におけるリフレクタを形成する方法について説明するための一例の図である。
【図８】従来技術を説明するための一例の図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０…発光体、１１…発光部、１２…基板、２１…ＬＥＤチップ、２２…リフレクタ、２３…封止部材、３０…製造装置、３１…リフレクタ用ディスペンサ、３２…ヘッド、４１…リフレクタ樹脂
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体発光素子が実装される基板に、樹脂体を形成する樹脂体形成方法であって、
環状の吐出口を有するディスペンサのヘッドの当該吐出口に樹脂を充填する充填工程と、
前記ヘッドの前記吐出口に充填されることで環状に形成された前記樹脂を、前記基板の前記固体発光素子が実装される位置を囲うように付着させる付着工程と
を備えることを特徴とする樹脂体形成方法。
【請求項２】
前記充填工程では、前記ヘッドの前記吐出口から突出するように前記樹脂を充填し、
前記付着工程では、前記吐出口に突出した環状の前記樹脂の表面を前記基板に付着させることを特徴とする請求項１に記載の樹脂体形成方法。
【請求項３】
前記ヘッドと前記基板とを相対的に近づける移動工程をさらに備え、
前記充填工程では、前記ヘッドの前記吐出口を前記基板に接触させた状態にて、当該吐出口に前記樹脂を充填することを特徴とする請求項１に記載の樹脂体形成方法。
【請求項４】
環状の前記樹脂は、円環形状を有していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の樹脂体形成方法。
【請求項５】
基板に固体発光素子を実装する実装工程と、
環状の吐出口を有するディスペンサのヘッドの当該吐出口に樹脂を充填する充填工程と、
前記ヘッドの前記吐出口に充填されることで環状に形成された前記樹脂を、前記基板に実装された前記固体発光素子、あるいは前記基板の前記固体発光素子が実装される位置を囲うように付着させる付着工程と
を備えることを特徴とする発光体製造方法。
【請求項６】
前記基板に形成された環状の前記樹脂の内側に、前記固体発光素子を封止する封止樹脂を注入する注入工程をさらに備えることを特徴とする請求項５に記載の発光体製造方法。
【請求項７】
環状の前記樹脂は、前記固体発光素子から照射される光を反射することを特徴とする請求項５又は６に記載の発光体製造方法。
【請求項８】
固体発光素子が実装される基板に、樹脂体を形成する樹脂体形成装置であって、
樹脂を環状に形成するための環状の吐出口を有するヘッドと、
樹脂供給部から供給される樹脂を前記吐出口に向けて供給する供給経路と
を備えていることを特徴とする樹脂体形成装置。
【請求項９】
前記ヘッドは、筒状の第１の部材と、当該第１の部材の内径と比較して小さく当該第１の部材の内側に設けられる第２の部材とを備え、
前記第１の部材の内周と、前記第２の部材の外周との間の隙間によって、前記供給経路が形成されることを特徴とする請求項８に記載の樹脂体形成装置。
【請求項１０】
前記ヘッドの前記吐出口には、前記基板に形成すべき前記樹脂体の外形に対応する溝が形成されていることを特徴とする請求項８又は９に記載の樹脂体形成装置。
【請求項１１】
基板に固体発光素子が実装される発光体を製造する発光体製造装置であって、
樹脂を環状に形成するための環状の吐出口を有するヘッドと、
前記ヘッドの前記吐出口に環状に形成された前記樹脂によって、前記基板の前記固体発光素子を囲めるように、当該ヘッドと当該基板との相対的な位置を調整する位置調整部と、
前記ヘッドと前記基板とを相対的に近づける駆動部と
を備えていることを特徴とする発光体製造装置。
【請求項１】
固体発光素子が実装される基板に、樹脂体を形成する樹脂体形成方法であって、
環状の吐出口を有するディスペンサのヘッドの当該吐出口に樹脂を充填する充填工程と、
前記ヘッドの前記吐出口に充填されることで環状に形成された前記樹脂を、前記基板の前記固体発光素子が実装される位置を囲うように付着させる付着工程と
を備えることを特徴とする樹脂体形成方法。
【請求項２】
前記充填工程では、前記ヘッドの前記吐出口から突出するように前記樹脂を充填し、
前記付着工程では、前記吐出口に突出した環状の前記樹脂の表面を前記基板に付着させることを特徴とする請求項１に記載の樹脂体形成方法。
【請求項３】
前記ヘッドと前記基板とを相対的に近づける移動工程をさらに備え、
前記充填工程では、前記ヘッドの前記吐出口を前記基板に接触させた状態にて、当該吐出口に前記樹脂を充填することを特徴とする請求項１に記載の樹脂体形成方法。
【請求項４】
環状の前記樹脂は、円環形状を有していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の樹脂体形成方法。
【請求項５】
基板に固体発光素子を実装する実装工程と、
環状の吐出口を有するディスペンサのヘッドの当該吐出口に樹脂を充填する充填工程と、
前記ヘッドの前記吐出口に充填されることで環状に形成された前記樹脂を、前記基板に実装された前記固体発光素子、あるいは前記基板の前記固体発光素子が実装される位置を囲うように付着させる付着工程と
を備えることを特徴とする発光体製造方法。
【請求項６】
前記基板に形成された環状の前記樹脂の内側に、前記固体発光素子を封止する封止樹脂を注入する注入工程をさらに備えることを特徴とする請求項５に記載の発光体製造方法。
【請求項７】
環状の前記樹脂は、前記固体発光素子から照射される光を反射することを特徴とする請求項５又は６に記載の発光体製造方法。
【請求項８】
固体発光素子が実装される基板に、樹脂体を形成する樹脂体形成装置であって、
樹脂を環状に形成するための環状の吐出口を有するヘッドと、
樹脂供給部から供給される樹脂を前記吐出口に向けて供給する供給経路と
を備えていることを特徴とする樹脂体形成装置。
【請求項９】
前記ヘッドは、筒状の第１の部材と、当該第１の部材の内径と比較して小さく当該第１の部材の内側に設けられる第２の部材とを備え、
前記第１の部材の内周と、前記第２の部材の外周との間の隙間によって、前記供給経路が形成されることを特徴とする請求項８に記載の樹脂体形成装置。
【請求項１０】
前記ヘッドの前記吐出口には、前記基板に形成すべき前記樹脂体の外形に対応する溝が形成されていることを特徴とする請求項８又は９に記載の樹脂体形成装置。
【請求項１１】
基板に固体発光素子が実装される発光体を製造する発光体製造装置であって、
樹脂を環状に形成するための環状の吐出口を有するヘッドと、
前記ヘッドの前記吐出口に環状に形成された前記樹脂によって、前記基板の前記固体発光素子を囲めるように、当該ヘッドと当該基板との相対的な位置を調整する位置調整部と、
前記ヘッドと前記基板とを相対的に近づける駆動部と
を備えていることを特徴とする発光体製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−２４５１２８（Ｐ２０１０−２４５１２８Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−８９５３１（Ｐ２００９−８９５３１）
【出願日】平成２１年４月１日（２００９．４．１）
【出願人】（０００００２００４）昭和電工株式会社 (3,251)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月１日（２００９．４．１）
【出願人】（０００００２００４）昭和電工株式会社 (3,251)
【Ｆターム（参考）】
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