以下、本発明を実施するための最良の形� ��を、図を参照して詳述する。図1は一実施の 形態に係るLED照明装置10の外観図、図2は図1� �平面図、図3は図2のIII-III線における矢視拡� �断面図、図4は図3の分解図である。LED照明装 置10は、略コイン型の扁平形状をなす筐体11(� ��えば、外径が約25mm、高さが約7mmのコイン型 )と、筐体11内部に収容される後述する照明構 成要素と、筐体11から引き出されたリード線1 2と、リード線12の端部に取付けられ、図示さ れない自動車のバッテリに接続可能なコネク タ端子13とで構成される。

 上記筐体11は、熱伝導性能に優れたプラ� �チック成形で形成された本体部14と、リング 部15とでなるが、アルミニウムなどの軽量金� ��の素材で形成してもよい。本体部14は、下� �を閉塞された底部14aを有する。リング部15の 外周面には外側段差部16が、また、リング部1 5の内周面には内側段差部17がそれぞれ形成さ れる。内側段差部17は、円板形状の回路基板1 8を着座できるようになっており、他方、外� �段差部16は本体部14に嵌合させることで係合� ��が形成され、この係合によって両者が一体� ��されて筐体11が形成される。上記係合部、� �なわち、筐体11の側部にはリード線12を貫通� ��せるための貫通孔19が切り欠いて設けられ� �これによりリード線12を側部から筐体内部へ 引き込まれるようになっている。

 次に、回路基板18に実装または電気接続� �れる照明構成要素を説明する。回路基板18は 表面(図3において上方側の面)にワンチップタ イプの平面四角形の立方体形状となるLED20が� ��数個(本一実施の形態では6個)、図2に示すよ うに相互に離間した態様で実装される。回路 基板18の裏面には、抵抗素子21が実装され、� �ード線12がはんだバンプ22に電気接続される� ��上記LED20とは、自体公知のいわゆる表面実� �型のLEDであり、発光色は白色、青、赤など� �宜の発光色のものである。LED20は、より具体 的には、例えば、耐熱性ポリマーで形成した パッケージ23と、該パッケージ23に収納され� �図示されないダイ・ヒートシンク(Die heat si nk)と、その底部にPN接合される発光部24と、� �イ・ヒートシンクないしは上記パッケージ23 とで形成されるすり鉢状の凹部に充填した光 透過性のシリコン樹脂25とからの構成体をい� ��。勿論、LED20はこれに限定されるものでは� �く、これ以外の内部構造を備えたLEDにも適� �可能である。シリコン樹脂25は発光部24を封� ��して保護するようになっており、こうして� ��シリコンタイプとしてのLED20が構成される� �ととなる。

 ここで、本実施の形態におけるLED20の放� �設計を考慮することが必要になる。放熱設� �を行うことで、ジャンクション温度Tjを効率 的に下げられ、LED20の寿命を長くできる設計� ��造によるLED照明装置が実現可能となる。こ� ��放熱設計は熱抵抗という概念を導入して放� ��特性が検討される。すなわち、PN接合部に� �けるジャンクション温度Tj(℃)が最大許容温� ��を超えないように設計する場合において、� ��のジャンクション温度Tj(℃)は、周辺温度を Ta(℃)、PN接合部から放熱部(例えば、回路基� �18)までの熱抵抗をRja(℃/W(電力))、LED20に投入 される電力をW(W)として表すとき、次の式で� �現される。

 Tj=Ta+Rja・W  ・・・式(1)

 式(1)によれば、ジャンクション温度Tjを� �げる方法として、周辺温度Taを下げるか、熱 抵抗Rjaを下げるか、あるいは投入電力Wを下� �るかの3つの選択肢がある。しかし、周辺温� ��Taを下げようとすると、空冷するための冷� �手段を使用しなければならず、LED照明装置10 単体を装着して使用する形態では現実的では ない。また、投入電力Wを下げる場合には、LE D20の照度(輝度)が低下し、照明装置本来の性� ��が低下し、これも実際的ではない。このた� ��、熱抵抗Rjaを如何に下げるかという選択肢� ��ついて放熱設計が検討されるのがよく、本� ��明者は係る観点の下で技術開発を行った。

 したがって、熱抵抗Rjaを下げる手法とし� ��、如何にLED20や回路基板18の熱を効率的に熱 伝達して外部へ放散するか、換言すると、筐 体11の内部に収納される照明構成要素をタイ� ��に配置して組み立てて熱伝達効率を上げる� ��とで、熱抵抗Rjaを下げることが可能である� ��の観点から研究開発を行った。LEDの放熱設� ��による得られた具体的な構成を説明する。

 すなわち、LED20および抵抗要素21が実装さ れ,リード線12を電気接続した回路基板18(なお 、これらLED20,抵抗要素21,回路基板18等は照明� ��成要素である)は、リング部15の内側段差部1 7に係合してセットする。各LED20の側面を包囲 するようにLED用の四角形の穴をくり抜いたプ ラスチック製のスペーサ26(照明構成要素)が� �路基板18に嵌め込まれる。このとき、図3で� �LED20とスペーサ26との間には微少間隙が存す� ��ような態様で設けられるが、隙間の存しな� ��タイトな寸法精度に形成してもよい。また� ��スペーサ26の高さと、LED20の高さはほぼ同じ 高さに設定しているが、若干の高低差があっ てもよいものである。そして、LED20およびス� ��ーサ26の上から光透過性の、例えば、アク� �ル樹脂といった透明樹脂材27(照明構成要素)� ��充填する。

 透明樹脂材27を充填するとき、スペーサ26 とLED20との間の隙間に至るまで、くまなく透� ��樹脂材が流動して回り込ませ、空気が入り� ��まないようにする。より具体的には、LED20� �スペーサ26、および透明樹脂材27の相互間に� ��隙間、空気だまり、隙間などが存在しない� ��様で透明樹脂材72が充填される。なお、充� �に際しては、真空吸引を利用することで、� �り充填を効果的に行える。この結果、LED20、 スペーサ26、回路基板18等は透明樹脂材27によ り外部から完全に密閉される。このとき、透 明樹脂材27の表面はほぼ平坦で硬化した面を� ��すように成形される。この場合、透明樹脂� ��27の表面を研磨して平坦にすることが好ま� �い。なお、スペーサ26の表面に、鏡面仕上げ された光の反射面を設けることもが好ましい 。例えば、反射面としては、ホログラムフィ ルム、様々な模様パターンでデザイン処理を 施したフィルム等を貼り付けてもよい。これ により、デザイン処理された反射面が透明樹 脂材27を通して視認することができ、外観体� ��をよくしている。

 他方、回路基板18の裏面における筐体11に は、シリコンゴムの如き合成樹脂ゴム28が充� ��されていて、抵抗素子21とリード線12とが、 回路基板18に一体に封止される。これにより� ��LED照明装置10を防水構造に形成することが� �きる。このとき、リード線12は貫通孔19を通� ��れて外部に引き出されるが、貫通孔19には� �記シリコンゴム28が充填され、外部との水密 性を確保できるようにしている。もっとも、 シリコンゴム18の代わりに、本体部14とリン� �部15との係合(嵌合)時に使用する接着剤で代� ��することも可能である。

 本実施の形態では、上記した放熱設計に� ��づいて、回路基板18と透明樹脂材27との間に おけるLED20の周囲に、スペーサ27を配置して� �要な空間を埋め、透明樹脂材27の充填時に極 力隙間(隙間)が存在しないように配慮した。� ��れにより、短時間で効率的な樹脂封止が可� ��となる。そして、LED20は回路基板18および透 明樹脂材27を介して外部に接するように構成� ��ることで、熱伝達経路が形成される。また� ��回路基板18はスペーサ26、透明樹脂材27,シリ コンゴム28、および筐体11を介して外部に接� �るように構成することで、熱伝達経路が形� �される。さらに、筐体11は放熱面が大きくな るように、扁平状の薄型構造に形成している 。また、回路基板18に実装されるLED20は、互� �に所定間隔を開けて配置しているので、全� �として十分な光量を確保しながらも、これ� �より熱の分散効率が高められるようにして� �る。

 こうして、本実施の形態のLED照明装置10� �、LED20を透明樹脂材27により空気が入らない� ��態にして筐体11に密閉して収納するととも� �、完全防水を施している。また、LED20を実装 する回路基板18の組み付けに際しては、放熱� ��計を考慮した外部への熱伝達効率に優れた� ��造になっている。

 上記したように、本実施の形態に係るLED� ��明装置10によれば、筐体11内部へ水が浸入す るのを確実に阻止でき、電気短絡を未然に回 避できる。また、上記従来装置において生じ ていた空気内の水分による曇り現象が一切生 じることがないので、LED20の輝度を確保でき� ��。また、放熱設計から複数個のLED20は回路� �板18に相互に離間して実装し、かつ、筐体11� ��外形形状を扁平状の薄型に形成したため、� ��の放散効率に有利となる。さらに、その筐� ��11には、LED20を実装した回路基板18を放散設� ��に基づいて組み込んだ構造としているので� ��外部へ放熱を効率的に行え、このため、LED2 0のPN接合部におけるジャンクション温度Tjaを 使用可能な最大ジャンクション温度よりも低 い温度に設定することが可能となり、その結 果、LED20の輝度を確保した、寿命の長いLED照� ��装置10を実現できる利点がある。

 また、実施の形態において、LED20を囲む� �うにスペーサ26を配置したので、LED20周囲の� ��駄な空間が少なくなり、透明樹脂材27で埋� �るに際して空気が透明樹脂材27や、LED20周囲� ��入り込んだりするのを抑制できる利点があ� ��。

 また、筐体11を本体部14とリング部15とに� ��る二分割の構造としたので、予めシリコン� ��ム28をリング部15側に充填することが可能で あり、これを本体部14に係合(嵌合)するだけ� �、LED照明装置10を製作できるので、製作コス トを安価にできる。

 また、リード線12は筐体11の側部から外部 へ引き出す構造であるので、取付場所を選ば ない使用勝手のよいLED照明装置10を得ること� ��できる。例えば、上記LED照明装置10を、図5� ��示すフロントバンパ30、図6に示すリアバン� ��31、ハッチバックドア32の外面に装着し、コ ネクタ端子13をバッテリに接続することで(装 着は両面テープ等の適宜の接着手段で行われ る),LED照明装置10は発光させることができる� �これにより、車両の安全走行を確保でき、� �ア33の内側、サイドステップ34の下部、図7に 示すグローブボックスの内壁35、センタコン� ��ール前方側面36などに装着することにより� �装着部位をライトアップできるので、乗降� �、車室内居住性を得ることができる。

 なお、ドアやグローブボックスなどの開� ��装置に装着する場合には、開閉装置の開閉� ��連動してLED20が駆動するようにすると都合� �よい。

 また、LED20の発光部24は透光性のシリコン 樹脂15を充填して保護しているので、輝度を� ��好に確保できる。

 以上、本発明を一実施の形態により詳述� ��てきたが、具体的な構成はこの一実施の形� ��に限られるものでなく、本発明の要旨を逸� ��しない範囲の設計変更等があっても本発明� ��範囲に含まれるものである。

 例えば、上記実施の形態では、透明樹脂� ��27をLED20とスペーサ26の上に均一な厚みで被� ��したが、この代わりに、図8に示すように、 LED20とその周囲のスペーサ26を含む領域を覆� �凸形状の透明樹脂材27aで形成した変形例に� �てもよい。係る変形例によれば、透明樹脂� �27aがレンズ機能を有するので、LED20から照射 された発光が透明樹脂材27aを透過することで 外部を効率よく照射できるようになる。

 また、上記一実施の形態および上記変形� ��の筐体11は、本体部14とリング部15との2部品 構成としたが、この代わりに、筐体11を一体� ��成の形態とすることも可能である。これに� ��り、筐体の構造が簡素化され、防水機能を� ��めるのにより好都合となる。

 また、図9に示すように、筐体11を一体構� ��に形成し、上記スペーサ26を省き、LED20周囲 を透明樹脂材27bだけで覆う形態にすることも できる。これにより、LED20からの発光は透明� ��脂材27bを透過して外部へ照射されることと� ��る。この別の変形例によれば、上記のよう� ��スペーサ26が存在しない分だけ、照度が高� �られる。

 更に図10に示されるように、回路基板10に 、LED20の一部を収容するための収容用開口を� ��成することも好ましい。このようにすると� ��回路基板10に対するLED20の突出寸法が小さく て済むので、スペーサ26を薄くしたり、省略� ��たりすることが容易になる。また、透明樹� ��27の充填量を少なくしながらも、確実に封� �することが可能になる。なお、この場合は� �回路基板10からLED20の背面側に回り込むよう� ��導電性の延長配線を施すことが好ましい。

 また、上記の各LED照明装置10の筐体11の外 形形状をコイン型に形成したが、星、四角形 、楕円、三角形などの形状でもよいことは勿 論である。

 また、上記LED照明装置は自動車に搭載に� ��用した場合について説明したが、装着する� ��位はこれに限定されるものではない。

 また、LED20の駆動電圧は、自動車用バッ� �リの電圧24ボルトであったが、LEDの仕様に応 じてこれ以外の電圧で駆動するLEDであっても よい。