特許 6202414 透明太陽電池による自家発電照明器具。

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6202414

(24)【登録日】2017年9月8日

(45)【発行日】2017年9月27日

(54)【発明の名称】透明太陽電池による自家発電照明器具。

(51)【国際特許分類】

   F21S 9/03 20060101AFI20170914BHJP

   F21V 9/16 20060101ALI20170914BHJP

   F21V 9/08 20060101ALI20170914BHJP

   F21S 9/04 20060101ALI20170914BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20170914BHJP

   F21Y 115/15 20160101ALN20170914BHJP

【ＦＩ】

   F21S9/03

   F21V9/16 100

   F21V9/08 200

   F21S9/04

   F21Y115:10 500

   F21Y115:15

【請求項の数】10

【全頁数】26

(21)【出願番号】特願2016-171257(P2016-171257)

(22)【出願日】2016年8月17日

【審査請求日】2016年9月14日

【権利譲渡・実施許諾】特許権者において、権利譲渡・実施許諾の用意がある。

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】599139615

【氏名又は名称】新山 兵治

(72)【発明者】

【氏名】新山 兵治

【審査官】 鈴木 重幸

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−２７００８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１４０９３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０８８２７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 再公表特許第２０１０／１２２９０５（ＪＰ，Ａ１）

【文献】 特開２０１０−２６３０３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２７７８６０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２１Ｓ ２／００−１９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

商業用電力（交流）を交流直流変換器で変換された直流電力と、後述する透明太陽電池類からの起電力の供給を受けて光エネルギーを発光する表面実装型ＬＥＤパッケージ内に実装された紫色ＬＥＤ素子と、または近紫外光ＬＥＤ素子と、或いは青色ＬＥＤ素子と、もしくは近赤外光ＬＥＤ素子等の前記ＬＥＤ素子類と、
前記ＬＥＤ素子類は、同時加法混色用のＲ（赤色）Ｇ（緑色）Ｂ（青色）蛍光体と、または黄色蛍光体等の前記蛍光体類を含有した樹脂系の封止材に前記ＬＥＤパッケージ内に封止され、
前記蛍光体類は、前記ＬＥＤ素子類が発光した光エネルギーに励起されると当該光と異なる波長の白色光を発する発光層を形成し、
前記ＬＥＤパッケージが複数連接されたＬＥＤモジュールが発光した光エネルギーを吸収し光起電力効果で起電力を自家発電する、前述した透明な有機薄膜透明太陽電池、または透明な色素増感太陽電池等の有機系太陽電池類と、若しくは透明な革新型太陽電池類と、又は透明な化合物系太陽電池類と、或いは透明な薄膜太陽電池類と、それとも前記透明太陽電池類の複数の組み合わせと、
前記透明太陽電池類は、前記ＬＥＤ素子類が実装されるキャピティ上部に形成し、または前記ＬＥＤモジュールを囲いながら覆うように形成されたガラス又は樹脂系のランプカバーの内側に形成され、前記ＬＥＤパッケージ、または前記ＬＥＤモジュールから発光された光エネルギーを吸収し光起電力効果で発電された起電力は前記ＬＥＤモジュールに供給させる機能と、を備え、
前記ＬＥＤモジュールは、光エネルギーを発光するための商業用電力は必要最小の電力でよく、必要最小の電力供給で発光された光エネルギーを前記太陽電池類が吸収し発電された起電力の供給を受け、増加された起電力での光エネルルギーの発光が加わり、必要最小の商業用電力と前記太陽電池類が発電した起電力との、合算された電力供給で光エネルギーを発光するので、与えられた必要最小の商業用電力での発光能力をはるかに上回る光エネルギーを発光照射する能力を発揮し、
商業用電力の供給を受けて光エネルギーを発光する前記表面実装型ＬＥＤパッケージを複数連接したＬＥＤモジュールが設置されるＬＥＤ照明器具と、
前記ＬＥＤ照明器具内に設置され、前記ＬＥＤモジュールとは連接されず、商業用電力を必要としない、前記表面実装型ＬＥＤパッケージが複数連接された独立したＬＥＤモジュールと、
前記ＬＥＤ照明器具を囲いながら覆うように形成されたガラス又は樹脂系のランプカバーの内側に形成される前記透明太陽電池類と、
前記透明太陽電池類は、前記ＬＥＤモジュールから発光された光エネルギーを吸収し、光起電力効果で発電した起電力は前記独立したＬＥＤモジュールに供給させる機能と、
前記独立したＬＥＤモジュールは、前記透明太陽電池類から起電力の供給を受けて前記ＬＥＤモジュールから独立して自らも光エネルギーを発光し、発光した光エネルギーを前記太陽電池類に供給する機能と、を備え、
前記ＬＥＤモジュールは、光エネルギーを発光するための商業用電力は必要最小の電力でよく、必要最小の電力供給で発光された光エネルギーを前記透明太陽電池類が吸収発電し発電された起電力を前記独立したＬＥＤモジュールに供給し、前記独立したＬＥＤモジュールは、供給された起電力で前記ＬＥＤモジュールから独立して自らも光エネルギーを発光するので、前記ＬＥＤモジュールと前記独立したＬＥＤモジュール両方からの、合算された光エネルギーを発光する前記ＬＥＤ照明器具は、与えられた必要最小の商業用電力で発光する能力をはるかに上回る光エネルギーを発光照射する能力を発揮することを特徴とする前記透明太陽電池類による自家発電照明器具。

【請求項2】

商業用電力の供給を受けて光エネルギーを発光する前記表面実装型ＬＥＤパッケージを複数連接したＬＥＤモジュールと、
前記ＬＥＤモジュールを囲いながら覆うように形成されたガラスあるいは樹脂系のランプカバーの内側に形成された前記透明太陽電池類と、
前記ＬＥＤモジュールとは連接されず、商業用電力の供給を受けず、紫外線と紫外光エネルギーを発光放射する表面実装型紫外光ＬＥＤパッケージが複数連接された紫外光ＬＥＤモジュールと、
前記透明太陽電池類は、前記ＬＥＤモジュールから発光された光エネルギーを吸収し起電力を発電し前記紫外光ＬＥＤモジュールに供給する機能と、
前記紫外光ＬＥＤモジュールを囲いながら覆うように形成されたガラス又は樹脂系の紫外光ランプカバー外側に、酸化チタンがアパタイト結晶構造中にイオン交換によって形成された酸化チタンアパタイトを塗布、または貼付する酸化チタンアパタイト層と、
前記紫外光ＬＥＤパッケージが複数連接される前記紫外光ＬＥＤモジュールは、ＬＥＤ基板を挟んで前記ＬＥＤパッケージが複数連接された前記ＬＥＤモジュールが設置される位置とは反対側（裏側）に設置され、前記ＬＥＤモジュールが発光する側とは反対側（裏側）に紫外光を発光放射する構成とすることで、前記ＬＥＤモジュールが発光する側に存在する人間や動植物に前記紫外光ＬＥＤモジュールからの紫外線と紫外光が放射される悪影響を防止する発光放射方法と、を含み、
さらに前記紫外光ＬＥＤモジュールは、前記ＬＥＤモジュールから発光された光エネルギーを前記透明太陽電池類が吸収し光起電力効果で発電された起電力を供給され、自らも紫外線と紫外光を発光放射する機能と、を備え、
前記酸化チタンアパタイト層は、前記紫外光ＬＥＤモジュールから発光放射された紫外線と紫外光に励起されると消臭効果、抗菌効果、殺菌効果等を発揮する光触媒機能を特徴とする請求項１に記載する前記透明太陽電池類による自家発電照明器具。

【請求項3】

商業用電力（交流）を交流直流変換器で変換された直流電力と前記透明太陽電池類からの起電力の供給を受けて蓄電する二次リチウムイオン蓄電池と、または二次鉛蓄電池と、あるいは二次ニッケル水素蓄電池等の前記蓄電池類と、
前記蓄電池類から電力の供給を受けて光エネルギーを発光する表面実装型ＬＥＤパッケージが複数連接されたＬＥＤモジュールと、
前記ＬＥＤモジュールから発光された光エネルギーを吸収し光起電力効果で起電力を自家発電する前記透明太陽電池類と、
前記透明太陽電池類は、前記ＬＥＤモジュールを囲いながら覆うように形成されたガラス又は樹脂系のランプカバー内側に形成し、前記ＬＥＤモジュールから発光された光エネルギーを吸収し光起電力効果で発電された起電力は前記蓄電池類に蓄電させる機能と、
前記蓄電池類は、前記ＬＥＤモジュール内に、または前記ＬＥＤモジュール周辺に設置され、商業用電力と前記透明太陽電池類で自家発電された起電力を供給され蓄電しながら蓄電量が満充電状態になると過充電防止機能が働き、商業用電力と前記透明太陽電池類からの起電力の供給を自ら停止する機能を有し、
さらに前記蓄電池類は、過充電防止機能が働き商業用電力と前記透明太陽電池類からの起電力の供給停止後、満充電状態から電力が消費され蓄電可能になった瞬間から前記透明太陽電池類からの起電力の供給を受け蓄電しながらも、予め設定された残蓄電量まで蓄電量が減少した時点で自ら商業用電力の供給を再開する機能と、を含み、
前記ＬＥＤモジュールは、電源スイッチのオン（通電）、オフ（遮断）機能の他に、前記蓄電池類が商業用電力と前記透明太陽電池類からの起電力の供給停止と、停電を感知する機能を有し、商業用電力と前記透明太陽電池類からの起電力の供給停止と、または停電を感知した場合、常時オン（通電）状態になり前記蓄電池類から引き続き電力の供給を受け続ける機能と、を備え、
前記ＬＥＤモジュールは、前記蓄電池類が商業用電力と前記透明太陽電池類からの起電力の供給停止と、または停電を感知すると、常時オン状態となり前記蓄電池類から引き続き電力の供給を受けて光エネルギーを発光し続け、発光した光エネルギーを前記透明太陽電池類が吸収発電し、発電された起電力は前記蓄電池類に蓄電し、蓄電された電力を前記ＬＥＤモジュールに再供給するエンドレス機能、つまり前記ＬＥＤモジュールが点灯中に停電が発生しても光エネルギーの発光と吸収発電を繰り返して自家発電し前記蓄電池類に再蓄電することで、前記蓄電池類の放電能力時間の長寿命化を達成する特徴とともに、電源スイッチをオフにしない限り前記蓄電池類の蓄電量が０になるまで光エネルギーを発光し、長時間にわたる非常用停電対応型照明器具としての役目と、商業用電力の供給停止中の節電機能も併せ持つことを特徴とする請求項１乃至２のいずれかに記載の前記透明太陽電池類による自家発電照明器具。

【請求項4】

照射対象看板の表面、または看板の周囲壁面などの工作物表面に、前記透明太陽電池類を平面状に形成し、
また前記照射対象看板、または看板の周囲壁面などの工作物周辺に、商業用電力と前記透明太陽電池類で発電された起電力の供給を受けて蓄電する前記蓄電池類を配置し、
さらに前記照射対象看板の表面、または看板の周囲壁面などの工作物表面の一端に照射対象の看板や工作物側に斜めに傾けて設置され、前記蓄電池類から電力の供給を受けて光エネルギーを発光する前記ＬＥＤモジュールと、
前記斜めに傾けたＬＥＤモジュールから発光された光エネルギーを吸収し発電された起電力を前記蓄電池類に蓄電させる機能の他に、昼間の太陽光の光エネルギーを吸収し光起電力効果で起電力を発電し前記蓄電池類に蓄電させる前記透明太陽電池類と、
前記蓄電池類は、商業用電力と前記透明太陽電池類からの起電力の供給を受け蓄電しながら蓄電量が満充電状態になると過充電防止機能が働き、商業用電力と前記太陽電池類で発電された起電力の供給を自ら停止する機能を有し、
さらに前記蓄電池類は、商業用電力と前記透明太陽電池類からの起電力の供給停止後、満充電状態から電力が消費され蓄電可能になった瞬間から前記透明太陽電池類からの起電力の供給を受け蓄電しながらも、予め設定された残蓄電量まで蓄電量が減少した時点で商業用電力の供給を自ら再開する機能と、を含み、
前記斜めに傾けたＬＥＤモジュールは、電源スイッチのオン、オフ機能のほかに前記蓄電池類が商業用電力と前記透明太陽電池類からの起電力の供給停止と、停電を感知する機能を有し、商業用電力と前記透明太陽電池類からの起電力の供給停止と、または停電を感知した場合、常時オン状態になり引き続き前記蓄電池類より電力の供給を受け続ける機能と、を備え、
前記斜めに傾けたＬＥＤモジュールは、前記蓄電池類が商業用電力と前記透明太陽電池類からの供給停止と、または停電を感知すると、前記蓄電池類から引き続き電力の供給を受けて光エネルギーを発光し、発光した光エネルギーを前記透明太陽電池類が吸収発電し発電された起電力は前記蓄電池類に蓄電し、蓄電された電力を再び前記ＬＥＤモジュールに供給するエンドレス機能、つまり、前記斜めに傾けたＬＥＤモジュールが点灯中に停電が発生しても光エネルギーの発光と吸収発電を繰り返して自家発電し前記蓄電池類に蓄電し、また昼間は前記透明太陽電池類が太陽光の光エネルギーを吸収し発電された起電力は前記蓄電池類に蓄電することで、前記蓄電池類の放電能力時間の長寿命化を達成する特徴とともに、電源スイッチをオフにしない限り前記蓄電池類の蓄電量が０になるまで光エネルギーを発光し、長時間にわたる非常用停電対応型照明器具としての役目と、商業用電力の供給停止中の節電機能も併せ持つことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載する前記透明太陽電池類による自家発電照明器具。

【請求項5】

商業用電力と前記透明太陽電池類からの起電力の供給を受けて蓄電する前記蓄電池類と、
前記蓄電池類から電力の供給を受けて光エネルギーを発光する照明用有機ＥＬパネルと、
前記照明用有機ＥＬパネルから発光された光エネルギーを吸収し光起電力効果で起電力を発電する前記透明太陽電池類と、
前記透明太陽電池類は、前記照明用有機ＥＬパネルの透明基板外側に形成され、前記照明用有機ＥＬパネル内の有機発光層から発光された光エネルギーを吸収し光起電力効果で自家発電した起電力を前記蓄電池類に蓄電する機能と、
前記蓄電池類は、商業用電力と前記透明太陽電池類からの起電力の供給を受け蓄電しながら蓄電量が満充電状態になると過充電防止機能が働き、商業用電力と前記透明太陽電池類からの起電力の供給を自ら停止する機能を有し、
さらに前記蓄電池類は、商業用電力と前記透明太陽電池類からの起電力の供給停止後、満充電状態から電力が消費され蓄電可能になった瞬間から前記透明太陽電池類からの起電力の供給を受け蓄電しながらも、予め設定された残蓄電量まで蓄電量が減少した時点で商業用電力の供給を自ら再開する機能と、を含み、
前記照明用有機ＥＬパネルは、電源スイッチのオン（通電）オフ（遮断）機能の他に、前記蓄電池類が商業用電力と前記透明太陽電池類からの起電力の供給停止と、停電を感知する機能を有し、商業用電力と前記透明太陽電池類からの起電力の供給停止と、または停電を感知した場合、常時オン状態になり前記蓄電池類より引き続き電力の供給を受け続ける機能と、を備え、
前記照明用有機ＥＬパネルは、前記蓄電池類が商業用電力と前記透明太陽電池類からの起電力の供給停止と、または停電を感知すると、前記蓄電池類から引き続き電力の供給を受け続けて光エネルギーを発光し、発光された光エネルギーを前記透明太陽電池類が吸収発電し発電された起電力を前記蓄電池類に蓄電し、蓄電された電力を再び前記照明用有機ＥＬパネルに供給するエンドレス機能、つまり前記照明用有機ＥＬパネルが点灯中に停電が発生しても、光エネルギーの発光と吸収発電を繰り返して自家発電し前記蓄電池類に蓄電することで、前記蓄電池類の放電能力時間の長寿命化を達成する特徴とともに、電源スイッチをオフにしない限り前記蓄電池類の蓄電量が０になるまで光エネルギーを発光し、長時間にわたる非常用停電対応型照明器具としての役目と、商業用電力の供給停止中の節電機能を併せ持つことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載する前記透明太陽電池類による自家発電照明器具。

【請求項6】

商業用電力の供給を受けて光エネルギーを発光する表面実装型ＬＥＤパッケージを複数連接したＬＥＤモジュールが設置されるＬＥＤ照明器具と、
前記ＬＥＤ照明器具内に設置され、前記ＬＥＤモジュールとは連接されず、商業用電力を必要としない、表面実装型ＬＥＤパッケージが複数連接された独立したＬＥＤモジュールと、
前記ＬＥＤ照明器具を囲いながら覆うように形成されたガラス又は樹脂系のランプカバーの内側に形成される透明太陽電池類と、
前記透明太陽電池類は、前記ＬＥＤモジュールから発光された光エネルギーを吸収し、光起電力効果で発電した起電力は前記独立したＬＥＤモジュールに供給させる機能と、
前記独立したＬＥＤモジュールは、前記透明太陽電池類から起電力の供給を受けて前記ＬＥＤモジュールから独立して自らも光エネルギーを発光し、発光した光エネルギーを前記太陽電池類に供給する機能と、を備え、
前記ＬＥＤモジュールは、光エネルギーを発光するための商業用電力は必要最小の電力でよく、必要最小の電力供給で発光された光エネルギーを前記透明太陽電池類が吸収発電し発電された起電力を前記独立したＬＥＤモジュールに供給し、前記独立したＬＥＤモジュールは、供給された起電力で前記ＬＥＤモジュールから独立して自らも光エネルギーを発光するので、前記ＬＥＤモジュールと前記独立したＬＥＤモジュール両方からの、合算された光エネルギーを発光する前記ＬＥＤ照明器具は、与えられた必要最小の商業用電力で発光する能力をはるかに上回る光エネルギーを発光照射する能力を発揮することを特徴とする前記透明太陽電池類による自家発電照明器具。

【請求項7】

商業用電力の供給を受けて光エネルギーを発光する表面実装型ＬＥＤパッケージを複数連接したＬＥＤモジュールと、
前記ＬＥＤモジュールを囲いながら覆うように形成されたガラスあるいは樹脂系のランプカバーの内側に形成された透明太陽電池類と、
前記ＬＥＤモジュールとは連接されず、商業用電力の供給を受けず、紫外線と紫外光エネルギーを発光放射する表面実装型紫外光ＬＥＤパッケージが複数連接された紫外光ＬＥＤモジュールと、
前記透明太陽電池類は、前記ＬＥＤモジュールから発光された光エネルギーを吸収し起電力を発電し前記紫外光ＬＥＤモジュールに供給する機能と、
前記紫外光ＬＥＤモジュールを囲いながら覆うように形成されたガラス又は樹脂系の紫外光ランプカバー外側に、酸化チタンがアパタイト結晶構造中にイオン交換によって形成された酸化チタンアパタイトを塗布、または貼付する酸化チタンアパタイト層と、
前記紫外光ＬＥＤパッケージが複数連接される前記紫外光ＬＥＤモジュールは、ＬＥＤ基板を挟んで前記ＬＥＤパッケージが複数連接された前記ＬＥＤモジュールが設置される位置とは反対側（裏側）に設置され、前記ＬＥＤモジュールが発光する側とは反対側（裏側）に紫外光を発光放射する構成とすることで、前記ＬＥＤモジュールが発光する側に存在する人間や動植物に前記紫外光ＬＥＤモジュールからの紫外線と紫外光が放射される悪影響を防止する発光放射方法と、を含み、
さらに前記紫外光ＬＥＤモジュールは、前記ＬＥＤモジュールから発光された光エネルギーを前記透明太陽電池類が吸収し光起電力効果で発電された起電力を供給され、自らも紫外線と紫外光を発光放射する機能と、を備え、
前記酸化チタンアパタイト層は、前記紫外光ＬＥＤモジュールから発光放射された紫外線と紫外光に励起されると消臭効果、抗菌効果、殺菌効果等を発揮する光触媒機能を特徴とする前記透明太陽電池類による自家発電照明器具。

【請求項8】

商業用電力（交流）を交流直流変換器で変換された直流電力と透明太陽電池類からの起電力の供給を受けて蓄電する二次リチウムイオン蓄電池と、または二次鉛蓄電池と、あるいは二次ニッケル水素蓄電池等の蓄電池類と、
前記蓄電池類から電力の供給を受けて光エネルギーを発光する表面実装型ＬＥＤパッケージが複数連接されたＬＥＤモジュールと、
前記ＬＥＤモジュールから発光された光エネルギーを吸収し光起電力効果で起電力を自家発電する前記透明太陽電池類と、
前記透明太陽電池類は、前記ＬＥＤモジュールを囲いながら覆うように形成されたガラス又は樹脂系のランプカバー内側に形成し、前記ＬＥＤモジュールから発光された光エネルギーを吸収し光起電力効果で発電された起電力は前記蓄電池類に蓄電させる機能と、
前記蓄電池類は、前記ＬＥＤモジュール内に、または前記ＬＥＤモジュール周辺に設置され、商業用電力と前記透明太陽電池類で自家発電された起電力を供給され蓄電しながら蓄電量が満充電状態になると過充電防止機能が働き、商業用電力と前記透明太陽電池類からの起電力の供給を自ら停止する機能を有し、
さらに前記蓄電池類は、過充電防止機能が働き商業用電力と前記透明太陽電池類からの起電力の供給停止後、満充電状態から電力が消費され蓄電可能になった瞬間から前記透明太陽電池類からの起電力の供給を受け蓄電しながらも、予め設定された残蓄電量まで蓄電量が減少した時点で自ら商業用電力の供給を再開する機能と、を含み、
前記ＬＥＤモジュールは、電源スイッチのオン（通電）、オフ（遮断）機能の他に、前記蓄電池類が商業用電力と前記透明太陽電池類からの起電力の供給停止と、停電を感知する機能を有し、商業用電力と前記透明太陽電池類からの起電力の供給停止と、または停電を感知した場合、常時オン（通電）状態になり前記蓄電池類から引き続き電力の供給を受け続ける機能と、を備え、
前記ＬＥＤモジュールは、前記蓄電池類が商業用電力と前記透明太陽電池類からの起電力の供給停止と、または停電を感知すると、常時オン状態となり前記蓄電池類から引き続き電力の供給を受けて光エネルギーを発光し続け、発光した光エネルギーを前記透明太陽電池類が吸収発電し、発電された起電力は前記蓄電池類に蓄電し、蓄電された電力を前記ＬＥＤモジュールに再供給するエンドレス機能、つまり前記ＬＥＤモジュールが点灯中に停電が発生しても光エネルギーの発光と吸収発電を繰り返して自家発電し前記蓄電池類に再蓄電することで、前記蓄電池類の放電能力時間の長寿命化を達成する特徴とともに、電源スイッチをオフにしない限り前記蓄電池類の蓄電量が０になるまで光エネルギーを発光し、長時間にわたる非常用停電対応型照明器具としての役目と、商業用電力の供給停止中の節電機能も併せ持つことを特徴とする前記透明太陽電池類による自家発電照明器具。

【請求項9】

照射対象看板の表面、または看板の周囲壁面などの工作物表面に、透明太陽電池類を平面状に形成し、
また前記照射対象看板、または看板の周囲壁面などの工作物周辺に、商業用電力と前記透明太陽電池類で発電された起電力の供給を受けて蓄電する蓄電池類を配置し、
さらに前記照射対象看板の表面、または看板の周囲壁面などの工作物表面の一端に照射対象の看板や工作物側に斜めに傾けて設置され、前記蓄電池類から電力の供給を受けて光エネルギーを発光するＬＥＤモジュールと、
前記斜めに傾けたＬＥＤモジュールから発光された光エネルギーを吸収し発電された起電力を前記蓄電池類に蓄電させる機能の他に、昼間の太陽光の光エネルギーを吸収し光起電力効果で起電力を発電し前記蓄電池類に蓄電させる前記透明太陽電池類と、
前記蓄電池類は、商業用電力と前記透明太陽電池類からの起電力の供給を受け蓄電しながら蓄電量が満充電状態になると過充電防止機能が働き、商業用電力と前記太陽電池類で発電された起電力の供給を自ら停止する機能を有し、
さらに前記蓄電池類は、商業用電力と前記透明太陽電池類からの起電力の供給停止後、満充電状態から電力が消費され蓄電可能になった瞬間から前記透明太陽電池類からの起電力の供給を受け蓄電しながらも、予め設定された残蓄電量まで蓄電量が減少した時点で商業用電力の供給を自ら再開する機能と、を含み、
前記斜めに傾けたＬＥＤモジュールは、電源スイッチのオン、オフ機能のほかに前記蓄電池類が商業用電力と前記透明太陽電池類からの起電力の供給停止と、停電を感知する機能を有し、商業用電力と前記透明太陽電池類からの起電力の供給停止と、または停電を感知した場合、常時オン状態になり引き続き前記蓄電池類より電力の供給を受け続ける機能と、を備え、
前記斜めに傾けたＬＥＤモジュールは、前記蓄電池類が商業用電力と前記透明太陽電池類からの供給停止と、または停電を感知すると、前記蓄電池類から引き続き電力の供給を受けて光エネルギーを発光し、発光した光エネルギーを前記透明太陽電池類が吸収発電し発電された起電力は前記蓄電池類に蓄電し、蓄電された電力を再び前記ＬＥＤモジュールに供給するエンドレス機能、つまり、前記斜めに傾けたＬＥＤモジュールが点灯中に停電が発生しても光エネルギーの発光と吸収発電を繰り返して自家発電し前記蓄電池類に蓄電し、また昼間は前記透明太陽電池類が太陽光の光エネルギーを吸収し発電された起電力は前記蓄電池類に蓄電することで、前記蓄電池類の放電能力時間の長寿命化を達成する特徴とともに、電源スイッチをオフにしない限り前記蓄電池類の蓄電量が０になるまで光エネルギーを発光し、長時間にわたる非常用停電対応型照明器具としての役目と、商業用電力の供給停止中の節電機能も併せ持つことを特徴とする前記透明太陽電池類による自家発電照明器具。

【請求項10】

商業用電力と透明太陽電池類からの起電力の供給を受けて蓄電する蓄電池類と、
前記蓄電池類から電力の供給を受けて光エネルギーを発光する照明用有機ＥＬパネルと、
前記照明用有機ＥＬパネルから発光された光エネルギーを吸収し光起電力効果で起電力を発電する前記透明太陽電池類と、
前記透明太陽電池類は、前記照明用有機ＥＬパネルの透明基板外側に形成され、前記照明用有機ＥＬパネル内の有機発光層から発光された光エネルギーを吸収し光起電力効果で自家発電した起電力を前記蓄電池類に蓄電する機能と、
前記蓄電池類は、商業用電力と前記透明太陽電池類からの起電力の供給を受け蓄電しながら蓄電量が満充電状態になると過充電防止機能が働き、商業用電力と前記透明太陽電池類からの起電力の供給を自ら停止する機能を有し、
さらに前記蓄電池類は、商業用電力と前記透明太陽電池類からの起電力の供給停止後、満充電状態から電力が消費され蓄電可能になった瞬間から前記透明太陽電池類からの起電力の供給を受け蓄電しながらも、予め設定された残蓄電量まで蓄電量が減少した時点で商業用電力の供給を自ら再開する機能と、を含み、
前記照明用有機ＥＬパネルは、電源スイッチのオン（通電）オフ（遮断）機能の他に、前記蓄電池類が商業用電力と前記透明太陽電池類からの起電力の供給停止と、停電を感知する機能を有し、商業用電力と前記透明太陽電池類からの起電力の供給停止と、または停電を感知した場合、常時オン状態になり前記蓄電池類より引き続き電力の供給を受け続ける機能と、を備え、
前記照明用有機ＥＬパネルは、前記蓄電池類が商業用電力と前記透明太陽電池類からの起電力の供給停止と、または停電を感知すると、前記蓄電池類から引き続き電力の供給を受け続けて光エネルギーを発光し、発光された光エネルギーを前記透明太陽電池類が吸収発電し発電された起電力を前記蓄電池類に蓄電し、蓄電された電力を再び前記照明用有機ＥＬパネルに供給するエンドレス機能、つまり前記照明用有機ＥＬパネルが点灯中に停電が発生しても、光エネルギーの発光と吸収発電を繰り返して自家発電し前記蓄電池類に蓄電することで、前記蓄電池類の放電能力時間の長寿命化を達成する特徴とともに、電源スイッチをオフにしない限り前記蓄電池類の蓄電量が０になるまで光エネルギーを発光し、長時間にわたる非常用停電対応型照明器具としての役目と、商業用電力の供給停止中の節電機能を併せ持つことを特徴とする前記透明太陽電池類による自家発電照明器具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、照明用光源から発光される光エネルギーを透明太陽電池で吸収し、光起電力効果で起電力を自家発電する照明器具に関する。

【背景技術】

【0002】

これまで、太陽光発電といえばその名の通り、昼間の太陽光の紫外線と光エネルギーを吸収し光起電力効果で起電力を自家発電する装置であり、太陽光ではなく照明用光源の発光した光エネルギーを再利用する発電に関してはほとんど関心がなかった。

【0003】

近年では、看板照明は蛍光灯や水銀灯ではなく、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）光源を用いた看板用照明装置が、本願発明者によって開示されている（特許文献１参照）。

【0004】

また昼間の太陽光を利用した透明太陽電池も開示されている（特許文献２、３、４参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第５１８９２１７号公報

【特許文献2】特開２００５−１２９９８７号公報

【特許文献3】特開２００９−２２９９７５号公報

【特許文献4】特開２０１１−１１９４５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

これまで、照明用光源は消費電力の削減に努力しているが、照明用光源が自ら発光照射する光エネルギーを有効利用することは放置されてきた。

【0007】

また特許文献１に記載の看板用照明装置では消費電力の削減に努力しているがＬＥＤ光源が発光した光エネルギーの再利用には触れていない。

【0008】

特許文献２に記載の躯体を透明太陽電池とした携帯電話機では、太陽光の光エネルギーを光源として利用しているので天候により発電にバラツキが出るという問題がある。
また、特許文献３に記載の電気掲示器では、やはり太陽光の光エネルギーを光源として利用するので雨天時などの場合は極端に発電量が少なくなるという問題がある。
また、特許文献４に記載される太陽電池を備えた有機ＥＬ装置では、昼間の太陽光の光エネルギーを吸収し発電するため、天候による発電能力のバラツキがあり安定した発電が期待できないという問題がある。

【0009】

本発明の目的は、福島原発事故による長期間の停電と、その後の電気料金の高騰と節電意識を鑑み、照明用光源から発光された光エネルギーを再利用して自家発電し、更なる節電方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

前記課題を解決するために、本願の請求項１にかかる発明の透明太陽電池類による自家発電照明器具は、商業用電力（交流）を交流直流変換器で変換された直流電力と、後述する透明太陽電池類からの起電力の供給を受けて光エネルギーを発光する表面実装型ＬＥＤパッケージ内に実装された紫色ＬＥＤ素子と、または近紫外光ＬＥＤ素子と、或いは青色ＬＥＤ素子と、もしくは近赤外光ＬＥＤ素子等の前記ＬＥＤ素子類と、前記ＬＥＤ素子類は、同時加法混色用のＲ（赤色）Ｇ（緑色）Ｂ（青色）蛍光体と、または黄色蛍光体等の前記蛍光体類を含有した樹脂系の封止材に前記ＬＥＤパッケージ内に封止され、前記蛍光体類は、前記ＬＥＤ素子類が発光した光エネルギーに励起されると当該光と異なる波長の白色光を発する発光層を形成し、前記ＬＥＤパッケージが複数連接されたＬＥＤモジュールが発光した光エネルギーを吸収し光起電力効果で起電力を自家発電する、前述した透明な有機薄膜透明太陽電池、または透明な色素増感太陽電池等の有機系太陽電池類と、若しくは透明な革新型太陽電池類と、又は透明な化合物系太陽電池類と、或いは透明な薄膜太陽電池類と、それとも前記透明太陽電池類の複数の組み合わせと、前記透明太陽電池類は、前記ＬＥＤ素子類が実装されるキャピティ上部に形成し、または前記ＬＥＤモジュールを囲いながら覆うように形成されたガラス又は樹脂系のランプカバーの内側に形成され、前記ＬＥＤパッケージ、または前記ＬＥＤモジュールから発光された光エネルギーを吸収し光起電力効果で発電された起電力は前記ＬＥＤモジュールに供給させる機能と、を備え、
前記ＬＥＤモジュールは、光エネルギーを発光するための商業用電力は必要最小の電力でよく、必要最小の電力供給で発光された光エネルギーを前記太陽電池類が吸収し発電された起電力の供給を受け、増加された起電力での光エネルルギーの発光が加わり、必要最小の商業用電力と前記太陽電池類が発電した起電力との、合算された電力供給で光エネルギーを発光するので、与えられた必要最小の商業用電力での発光能力をはるかに上回る光エネルギーを発光照射する能力を発揮することを特徴とする。

【0011】

また本願の請求項２にかかる発明の透明太陽電池類による自家発電照明器具は、商業用電力の供給を受けて光エネルギーを発光する前記表面実装型ＬＥＤパッケージを複数連接したＬＥＤモジュールが設置されるＬＥＤ照明器具と、前記ＬＥＤ照明器具内に設置され、前記ＬＥＤモジュールとは連接されず、商業用電力を必要としない、前記表面実装型ＬＥＤパッケージが複数連接された独立したＬＥＤモジュールと、前記ＬＥＤ照明器具を囲いながら覆うように形成されたガラス又は樹脂系のランプカバーの内側に形成される前記透明太陽電池類と、前記透明太陽電池類は、前記ＬＥＤモジュールから発光された光エネルギーを吸収し、光起電力効果で発電した起電力は前記独立したＬＥＤモジュールに供給させる機能と、前記独立したＬＥＤモジュールは、前記透明太陽電池類から起電力の供給を受けて前記ＬＥＤモジュールから独立して自らも光エネルギーを発光し、発光した光エネルギーを前記太陽電池類に供給する機能と、を備え、
前記ＬＥＤモジュールは、光エネルギーを発光するための商業用電力は必要最小の電力でよく、必要最小の電力供給で発光された光エネルギーを前記透明太陽電池類が吸収発電し発電された起電力を前記独立したＬＥＤモジュールに供給し、前記独立したＬＥＤモジュールは、供給された起電力で前記ＬＥＤモジュールから独立して自らも光エネルギーを発光するので、前記ＬＥＤモジュールと前記独立したＬＥＤモジュール両方からの、合算された光エネルギーを発光する前記ＬＥＤ照明器具は、与えられた必要最小の商業用電力で発光する能力をはるかに上回る光エネルギーを発光照射する能力を発揮することを特徴とする。

【0012】

また、請求項３の発明にかかる透明太陽電池類による自家発電照明器具は、商業用電力の供給を受けて光エネルギーを発光する前記表面実装型ＬＥＤパッケージを複数連接したＬＥＤモジュールと、前記ＬＥＤモジュールを囲いながら覆うように形成されたガラスあるいは樹脂系のランプカバーの内側に形成された前記透明太陽電池類と、前記ＬＥＤモジュールとは連接されず、商業用電力の供給を受けず、紫外線と紫外光エネルギーを発光放射する表面実装型紫外光ＬＥＤパッケージが複数連接された紫外光ＬＥＤモジュールと、前記透明太陽電池類は、前記ＬＥＤモジュールから発光された光エネルギーを吸収し起電力を発電し前記紫外光ＬＥＤモジュールに供給する機能と、前記紫外光ＬＥＤモジュールを囲いながら覆うように形成されたガラス又は樹脂系の紫外光ランプカバー外側に、酸化チタンがアパタイト結晶構造中にイオン交換によって形成された酸化チタンアパタイトを塗布、または貼付する酸化チタンアパタイト層と、前記紫外光ＬＥＤパッケージが複数連接される前記紫外光ＬＥＤモジュールは、ＬＥＤ基板を挟んで前記ＬＥＤパッケージが複数連接された前記ＬＥＤモジュールが設置される位置とは反対側（裏側）に設置され、前記ＬＥＤモジュールが発光する側とは反対側（裏側）に紫外光を発光放射する構成とすることで、前記ＬＥＤモジュールが発光する側に存在する人間や動植物に前記紫外光ＬＥＤモジュールからの紫外線と紫外光が放射される悪影響を防止する発光放射方法と、を含み、さらに前記紫外光ＬＥＤモジュールは、前記ＬＥＤモジュールから発光された光エネルギーを前記透明太陽電池類が吸収し光起電力効果で発電された起電力を供給され、自らも紫外線と紫外光を発光放射する機能と、を備え、
前記酸化チタンアパタイト層は、前記紫外光ＬＥＤモジュールから発光放射された紫外線と紫外光に励起されると消臭効果、抗菌効果、殺菌効果等を発揮する光触媒機能を特徴とする。

【0013】

また、請求項４の発明にかかる透明太陽電池類による自家発電照明器具は、商業用電力（交流）を交流直流変換器で変換された直流電力と前記透明太陽電池類からの起電力の供給を受けて蓄電する二次リチウムイオン蓄電池と、または二次鉛蓄電池と、あるいは二次ニッケル水素蓄電池等の前記蓄電池類と、前記蓄電池類から電力の供給を受けて光エネルギーを発光する表面実装型ＬＥＤパッケージが複数連接されたＬＥＤモジュールと、前記ＬＥＤモジュールから発光された光エネルギーを吸収し光起電力効果で起電力を自家発電する前記透明太陽電池類と、前記透明太陽電池類は、前記ＬＥＤモジュールを囲いながら覆うように形成されたガラス又は樹脂系のランプカバー内側に形成し、前記ＬＥＤモジュールから発光された光エネルギーを吸収し光起電力効果で発電された起電力は前記蓄電池類に蓄電させる機能と、前記蓄電池類は、前記ＬＥＤモジュール内に、または前記ＬＥＤモジュール周辺に設置され、商業用電力と前記透明太陽電池類で自家発電された起電力を供給され蓄電しながら蓄電量が満充電状態になると過充電防止機能が働き、商業用電力と前記透明太陽電池類からの起電力の供給を自ら停止する機能を有し、さらに前記蓄電池類は、過充電防止機能が働き商業用電力と前記透明太陽電池類からの起電力の供給停止後、満充電状態から電力が消費され蓄電可能になった瞬間から前記透明太陽電池類からの起電力の供給を受け蓄電しながらも、予め設定された残蓄電量まで蓄電量が減少した時点で自ら商業用電力の供給を再開する機能と、を含み、前記ＬＥＤモジュールは、電源スイッチのオン（通電）、オフ（遮断）機能の他に、前記蓄電池類が商業用電力と前記透明太陽電池類からの起電力の供給停止と、停電を感知する機能を有し、商業用電力と前記透明太陽電池類からの起電力の供給停止と、または停電を感知した場合、常時オン（通電）状態になり前記蓄電池類から引き続き電力の供給を受け続ける機能と、を備え、
前記ＬＥＤモジュールは、前記蓄電池類が商業用電力と前記透明太陽電池類からの起電力の供給停止と、または停電を感知すると、常時オン状態となり前記蓄電池類から引き続き電力の供給を受けて光エネルギーを発光し続け、発光した光エネルギーを前記透明太陽電池類が吸収発電し、発電された起電力は前記蓄電池類に蓄電し、蓄電された電力を前記ＬＥＤモジュールに再供給するエンドレス機能、つまり前記ＬＥＤモジュールが点灯中に停電が発生しても光エネルギーの発光と吸収発電を繰り返して自家発電し前記蓄電池類に再蓄電することで、前記蓄電池類の放電能力時間の長寿命化を達成する特徴とともに、電源スイッチをオフにしない限り前記蓄電池類の蓄電量が０になるまで光エネルギーを発光して、長時間にわたる非常用停電対応型照明器具としての役目と、商業用電力の供給停止中の節電機能も併せ持つことを特徴とする。

【0014】

また、請求項５の発明にかかる透明太陽電池類による自家発電照明器具は、照射対象看板の表面、または看板の周囲壁面などの工作物表面に、前記透明太陽電池類を平面状に形成し、また前記照射対象看板、または看板の周囲壁面などの工作物周辺に、商業用電力と前記透明太陽電池類で発電された起電力の供給を受けて蓄電する前記蓄電池類を配置し、さらに前記照射対象看板の表面、または看板の周囲壁面などの工作物表面の一端に照射対象の看板や工作物側に斜めに傾けて設置され、前記蓄電池類から電力の供給を受けて光エネルギーを発光する前記ＬＥＤモジュールと、前記斜めに傾けたＬＥＤモジュールから発光された光エネルギーを吸収し発電された起電力を前記蓄電池類に蓄電させる機能の他に、昼間の太陽光の光エネルギーを吸収し光起電力効果で起電力を発電し前記蓄電池類に蓄電させる前記透明太陽電池類と、前記蓄電池類は、商業用電力と前記透明太陽電池類からの起電力の供給を受け蓄電しながら蓄電量が満充電状態になると過充電防止機能が働き、商業用電力と前記太陽電池類で発電された起電力の供給を自ら停止する機能を有し、さらに前記蓄電池類は、商業用電力と前記透明太陽電池類からの起電力の供給停止後、満充電状態から電力が消費され蓄電可能になった瞬間から前記透明太陽電池類からの起電力の供給を受け蓄電しながらも、予め設定された残蓄電量まで蓄電量が減少した時点で商業用電力の供給を自ら再開する機能と、を含み、前記斜めに傾けたＬＥＤモジュールは、電源スイッチのオン、オフ機能のほかに前記蓄電池類が商業用電力と前記透明太陽電池類からの起電力の供給停止と、停電を感知する機能を有し、商業用電力と前記透明太陽電池類からの起電力の供給停止と、または停電を感知した場合、常時オン状態になり引き続き前記蓄電池類より電力の供給を受け続ける機能と、を備え、
前記斜めに傾けたＬＥＤモジュールは、前記蓄電池類が商業用電力と前記透明太陽電池類からの供給停止と、または停電を感知すると、前記蓄電池類から引き続き電力の供給を受けて光エネルギーを発光し、発光した光エネルギーを前記透明太陽電池類が吸収発電し発電された起電力は前記蓄電池類に蓄電し、蓄電された電力を再び前記ＬＥＤモジュールに供給するエンドレス機能、つまり、前記斜めに傾けたＬＥＤモジュールが点灯中に停電が発生しても光エネルギーの発光と吸収発電を繰り返して自家発電し前記蓄電池類に蓄電し、また昼間は前記透明太陽電池類が太陽光の光エネルギーを吸収し発電された起電力は前記蓄電池類に蓄電することで、前記蓄電池類の放電能力時間の長寿命化を達成する特徴とともに、電源スイッチをオフにしない限り前記蓄電池類の蓄電量が０になるまで光エネルギーを発光し、長時間にわたる非常用停電対応型照明器具としての役目と、商業用電力の供給停止中の節電機能も併せ持つことを特徴とする。

【0015】

また、請求項６の発明にかかる透明太陽電池類による自家発電照明器具は、商業用電力と前記透明太陽電池類からの起電力の供給を受けて蓄電する前記蓄電池類と、前記蓄電池類から電力の供給を受けて光エネルギーを発光する照明用有機ＥＬパネルと、前記照明用有機ＥＬパネルから発光された光エネルギーを吸収し光起電力効果で起電力を発電する前記透明太陽電池類と、前記透明太陽電池類は、前記照明用有機ＥＬパネルの透明基板外側に形成され、前記照明用有機ＥＬパネル内の有機発光層から発光された光エネルギーを吸収し光起電力効果で自家発電した起電力を前記蓄電池類に蓄電する機能と、前記蓄電池類は、商業用電力と前記透明太陽電池類からの起電力の供給を受け蓄電しながら蓄電量が満充電状態になると過充電防止機能が働き、商業用電力と前記透明太陽電池類からの起電力の供給を自ら停止する機能を有し、さらに前記蓄電池類は、商業用電力と前記透明太陽電池類からの起電力の供給停止後、満充電状態から電力が消費され蓄電可能になった瞬間から前記透明太陽電池類からの起電力の供給を受け蓄電しながらも、予め設定された残蓄電量まで蓄電量が減少した時点で商業用電力の供給を自ら再開する機能と、を含み、前記照明用有機ＥＬパネルは、電源スイッチのオン（通電）オフ（遮断）機能の他に、前記蓄電池類が商業用電力と前記透明太陽電池類からの起電力の供給停止と、停電を感知する機能を有し、商業用電力と前記透明太陽電池類からの起電力の供給停止と、または停電を感知した場合、常時オン状態になり前記蓄電池類より引き続き電力の供給を受け続ける機能と、を備え、
前記照明用有機ＥＬパネルは、前記蓄電池類が商業用電力と前記透明太陽電池類からの起電力の供給停止と、または停電を感知すると、前記蓄電池類から引き続き電力の供給を受け続けて光エネルギーを発光し、発光された光エネルギーを前記透明太陽電池類が吸収発電し発電された起電力を前記蓄電池類に蓄電し、蓄電された電力を再び前記照明用有機ＥＬパネルに供給するエンドレス機能、つまり前記照明用有機ＥＬパネルが点灯中に停電が発生しても、光エネルギーの発光と吸収発電を繰り返して自家発電し前記蓄電池類に蓄電することで、前記蓄電池類の放電能力時間の長寿命化を達成する特徴とともに、電源スイッチをオフにしない限り前記蓄電池類の蓄電量が０になるまで光エネルギーを発光し、長時間にわたる非常用停電対応型照明器具としての役目と、商業用電力の供給停止中の節電機能を併せ持つことを特徴とする。

【発明の効果】

【0016】

請求項１の発明にかかる前記透明太陽電池類による自家発電照明器具によれば、前記ＬＥＤモジュールは、光エネルギーを発光するための商業用電力は必要最小の電力でよく、必要最小の電力供給で発光された光エネルギーを前記太陽電池類が吸収し発電された起電力の供給を受け、増加された起電力での光エネルルギーの発光が加わり、必要最小の商業用電力と前記太陽電池類が発電した起電力との、合算された電力供給で光エネルギーを発光するので、与えられた必要最小の商業用電力での発光能力をはるかに上回る光エネルギーを発光照射する能力を発揮することを特徴とする前記透明太陽電池類による自家発電照明器具が提供される。

【0017】

請求項２の発明にかかる前記透明太陽電池類による自家発電照明器具によれば、前記ＬＥＤモジュールは、光エネルギーを発光するための商業用電力は必要最小の電力でよく、必要最小の電力供給で発光された光エネルギーを前記透明太陽電池類が吸収発電し発電された起電力を前記独立したＬＥＤモジュールに供給し、前記独立したＬＥＤモジュールは、供給された起電力で前記ＬＥＤモジュールから独立して自らも光エネルギーを発光するので、前記ＬＥＤモジュールと前記独立したＬＥＤモジュール両方からの、合算された光エネルギーを発光する前記ＬＥＤ照明器具は、与えられた必要最小の商業用電力で発光する能力をはるかに上回る光エネルギーを発光照射する能力を発揮することを特徴とする前記透明太陽電池類による自家発電照明器具が提供される。

【0018】

請求項３の発明にかかる前記透明太陽電池類による自家発電照明器具によれば、前記酸化チタンアパタイト層は、前記紫外光ＬＥＤモジュールから発光放射された紫外線と紫外光に励起されると消臭効果、抗菌効果、殺菌効果等を発揮する光触媒機能を特徴とする前記透明太陽電池類による自家発電照明器具が提供される。

【0019】

請求項４の発明にかかる前記透明太陽電池類による自家発電照明器具によれば、前記ＬＥＤモジュールは、前記蓄電池類が商業用電力と前記透明太陽電池類からの起電力の供給停止と、または停電を感知すると、常時オン状態となり前記蓄電池類から引き続き電力の供給を受けて光エネルギーを発光し、発光した光エネルギーを前記透明太陽電池類が吸収発電し、発電された起電力は前記蓄電池類に蓄電し、蓄電された電力を前記ＬＥＤモジュールに再供給するエンドレス機能、つまり前記ＬＥＤモジュールが点灯中に停電が発生しても光エネルギーの発光と吸収発電を繰り返して自家発電し前記蓄電池類に再蓄電することで、前記蓄電池類の放電能力時間の長寿命化を達成する特徴とともに、電源スイッチをオフにしない限り前記蓄電池類の蓄電量が０になるまで光エネルギーを発光し、長時間にわたる非常用停電対応型照明器具としての役目と、商業用電力の供給停止中の節電機能も併せ持つことを特徴とする前記透明太陽電池類による自家発電照明器具が提供される。

【0020】

請求項５の発明にかかる前記透明太陽電池類による自家発電照明器具によれば、前記斜めに傾けたＬＥＤモジュールは、前記蓄電池類が商業用電力と前記透明太陽電池類からの供給停止と、または停電を感知すると、前記蓄電池類から引き続き電力の供給を受けて光エネルギーを発光し、発光した光エネルギーを前記透明太陽電池類が吸収発電し発電された起電力は前記蓄電池類に蓄電し、蓄電された電力を再び前記ＬＥＤモジュールに供給するエンドレス機能、つまり、前記斜めに傾けたＬＥＤモジュールが点灯中に停電が発生しても光エネルギーの発光と吸収発電を繰り返して自家発電し前記蓄電池類に蓄電し、また昼間は前記透明太陽電池類が太陽光の光エネルギーを吸収し発電された起電力は前記蓄電池類に蓄電することで、前記蓄電池類の放電能力時間の長寿命化を達成する特徴とともに、電源スイッチをオフにしない限り前記蓄電池類の蓄電量が０になるまで光エネルギーを発光し、長時間にわたる非常用停電対応型照明器具としての役目と、商業用電力の供給停止中の節電機能も併せ持つことを特徴とする前記太陽電池類による自家発電照明器具が提供される。

【0021】

請求項６の発明にかかる前記透明太陽電池類による自家発電照明器具によれば、前記照明用有機ＥＬパネルは、前記蓄電池類が商業用電力と前記透明太陽電池類からの起電力の供給停止と、または停電を感知すると、前記蓄電池類から引き続き電力の供給を受け続けて光エネルギーを発光し、発光された光エネルギーを前記透明太陽電池類が吸収発電し発電された起電力を前記蓄電池類に蓄電し、蓄電された電力を再び前記照明用有機ＥＬパネルに供給するエンドレス機能、つまり前記照明用有機ＥＬパネルが点灯中に停電が発生しても、光エネルギーの発光と吸収発電を繰り返して自家発電し前記蓄電池類に蓄電することで、前記蓄電池類の放電能力時間の長寿命化を達成する特徴とともに、電源スイッチをオフにしない限り前記蓄電池類の蓄電量が０になるまで光エネルギーを発光し、長時間にわたる非常用停電対応型照明器具としての役目と、商業用電力の供給停止中の節電機能を併せ持つことを特徴とする前記透明太陽電池類による自家発電照明器具が提供される。

【0022】

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明の実施の形態１に係る表面実装型紫色ＬＥＤパッケージの平面斜視図である。

【図1-A】その平面斜視図のＡ−Ａ矢視断面図である。

【図1-B】その他のＬＥＤパッケージの平面斜視図のＡ−Ａ矢視断面図である。

【図2】 本発明の透明ＵＶカットフィルムと有機薄膜透明太陽電池と光源の重合積層図である。

【図3】本発明の節電型ＬＥＤ照明器具の躯体斜視図である。

【図3-A】その躯体斜視図のＡ−Ａ矢視断面図である。

【図3-B】その電気回路の斜視図である。

【図4】本発明の節電型複数列ＬＥＤ照明器具の躯体斜視図である。

【図4-A】その躯体斜視図のＡ−Ａ矢視断面図である。

【図4-B】その躯体斜視図のＢ−Ｂ矢視断面図である。

【図4-C】その電気回路の斜視図である。

【図5】本発明の光触媒ＬＥＤランプの躯体斜視図である。

【図5-A】その躯体斜視図のＡ−Ａ矢視断面図である。

【図5-B】その電気回路の斜視図である。

【図6】本発明の停電対応型青色ＬＥＤランプの躯体斜視図である。

【図6-A】その躯体斜視図のＡ−Ａ矢視断面図である。

【図6-B】その電気回路の斜視図である。

【図7】本発明の停電対応型外照式看板の躯体斜視図である。

【図7-A】その躯体斜視図のＡ−Ａ矢視断面図である。

【図7-B】その電気回路の斜視図である。

【図8】本発明の停電対応型照明用有機ＥＬパネルの躯体斜視図である。

【図8-A】その躯体斜視図のＡ−Ａ矢視断面図である。

【図8-B】その電気回路の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、本発明を実施するための最良の形態を実施例に基づき図面を参照して詳細に説明する。

【実施例】

【0025】

（ＬＥＤパッケージの構成）
図１、図１−Ａ、図１−Ｂは、ＬＥＤパッケージの構成を示す模式図である。図１は表面実装型紫色ＬＥＤパッケージの構成を示す平面斜視図であり、図１−Ａは、その平面斜視図のＡ−Ａ矢視断面図、図１−Ｂは、その他のＬＥＤ素子の表面実装型ＬＥＤパッケージの構成を示すＡ−Ａ矢視断面図である。

【0026】

本実施の形態では、図１、図１−Ａに示すように、ＬＥＤパッケージは表面実装型ＬＥＤパッケージ１である。表面実装型紫色ＬＥＤパッケージ１はセラミックや樹脂で成形されたキャピティ１２と、キャピティ１２に実装された紫色ＬＥＤ素子１０と、キャピティ１２の内側の面に形成され、紫色ＬＥＤ素子１０が発光した紫色光エネルルギー７４を前面に反射するリフレクタ１４と、キャピティ１２内を充填しＲ（赤色）Ｇ（緑色）Ｂ（青色）蛍光体含有のシリコン樹脂からなる封止材１５と、ＲＧＢ蛍光体との同時加法混色により白色光エネルギー６８の発光とともに、紫外線６９も放射する紫色ＬＥＤパッケージ１と、キャピティ１２の上部に形成され、紫色ＬＥＤ素子１０とＲＧＢ蛍光体の組み合わせで同時加法混色されて発光放射された白色光エネルギー６８及び紫外線６９を吸収し、光起電力効果で起電力を発電する有機薄膜透明太陽電池１００と、紫色ＬＥＤ素子１０から見て、有機薄膜透明太陽電池１００のすぐ外側に形成され、有機薄膜透明太陽電池１００で吸収しきれずに有機薄膜透明太陽電池類１００を透過した紫外線６９を吸収消滅し、紫外線６９を含まない白色光エネルギー６８はそのまま透過させる透明ＵＶカット材料１０４と、を備える。尚、本実施形態では、紫色ＬＥＤパッケージ１と透明の有機薄膜太陽電池１００を用いたが、青色ＬＥＤパッケージと色素増感太陽電池でも、他のＬＥＤパッケージと他の透明太陽電池類の組み合わせでもよい。又、本実施形態でいう透明とは、可視光線を１００％透過する完全な透明ではなく、可視光線をある程度、例えば、６０％以上透過させる程度の透明度を示すものである。また、上記パッケージ上のアノード電極、カソード電極、それらと紫色ＬＥＤ素子１０とを接続する金属ワイヤなどの図示は省略している。

【0027】

またＬＥＤ素子は、紫色ＬＥＤ素子１０であり、紫色ＬＥＤ素子１０が発光した紫色光エネルギー７４を、封止材１５に含有されるＲ、Ｇ、Ｂ蛍光体に当てて光の三原色を応用した同時加法混色で、可視光全域を蛍光体発光で得る白色の光エネルギー６８を実現するので、これまで主流であった青色ＬＥＤ素子と黄色蛍光体の組み合わせで疑似白色光を発光照射させる方法と比べ、はるかに色再現度を高められ、ＲＧＢそれぞれの蛍光体の増減の調整でＲａ（平均演色評価数）１００に近づけることが容易であるし、また、ＲＧＢそれぞれの蛍光体の増減の調整で白色光以外の、例えば、赤色系、緑色系、青色系、黄色系、等の光エネルギー６８の発光照射も容易であることは公知のことである。また、紫色ＬＥＤ素子１０が発光する紫色の光エネルギー７４は、ＲＧＢ蛍光体との同時加法混色により白色光または同時加法混色で発光可能な色の光エネルギー６８の発光とともに紫外線６９（紫外線光エネルギー７３）も放射することも公知のことである。尚、本実施形態では、紫色ＬＥＤ素子を採用したが、近紫外光ＬＥＤ素子、或いは青色ＬＥＤ素子、若しくは近赤外光ＬＥＤ素子を採用してもよい。

【0028】

また、キャピティ１２に実装される紫色ＬＥＤ素子１０は、フェイスアップタイプを採用したが、フェイスダウンタイプでもよい。

【0029】

また、図１−Ａ及び図１−Ｂに示すように、紫色ＬＥＤ素子１０は、１つであっても複数であってもよいし、集光レンズ１６が取り付けられた構造であってもよい。またＬＥＤ素子封止材１５は、同時加法混色用ＲＧＢ蛍光体を分散させた耐紫外性、耐熱性を有するシリコン樹脂を用いることが好ましい。

【0030】

（透明太陽電池の構成）
図２は、透明ＵＶカットフィルム１０４と有機薄膜透明太陽電池１００とＬＥＤモジュール２０の重合積層ブロック図である。

【0031】

図２に示すように有機薄膜透明太陽電池１００は、第１透明電極層１０１と透明光電変換層１０２と第２透明電極層１０３で構成されこの順番に積層される。本実施の形態で使用される表面実装型紫色ＬＥＤパッケージ１を複数連接した紫色ＬＥＤモジュール２０も同時加法混色で白色の光エネルルギー６８と一緒に紫外線６９（紫外線光エネルギー７３）も放射する。ＲＧＢそれぞれの蛍光体の増減で紫外線量を調整することにより、高い起電力を発電する有機薄膜透明太陽電池１００は、紫色ＬＥＤモジュール２０から発光放射される紫外線光エネルギー７３を吸収し、光起電力効果で自家発電した起電力は図示しない直流制御器１１１を経由して紫色ＬＥＤモジュール２０に供給するか、または図示しない二次リチウムイオン蓄電池１２０に蓄電する。尚、有機薄膜透明太陽電池１００が自家発電した起電力の発生電圧は、紫外線光エネルギー７３の入射光量に左右されるのでそのままの電圧を使用することはできない。そこで有機薄膜透明太陽電池１００で発電した発生電圧を、供給予定先の例えば、紫色ＬＥＤモジュール２０、または二次リチウムイオン蓄電池１２０等の供給先に適合するように制御する直流制御器１１１を設け、有機薄膜透明太陽電池１００からの発生電圧をこの直流制御器１１１で制御した後、紫色ＬＥＤモジュール２０に供給するか、または二次リチウムイオン蓄電池１２０に蓄電する。また、有機薄膜透明太陽電池１００から紫色ＬＥＤモジュール２０やリチウムイオン蓄電池１２０に供給するための配線などの図示は省略している。

【0032】

（透明のＵＶカットフィルムの構成）
また、図２に示すように透明ＵＶカットフィルム１０４は、紫色ＬＥＤモジュール２０から見て、有機薄膜透明太陽電池１００のすぐ外側に形成され、有機薄膜透明太陽電池１００で吸収され起電力を発電した後の、有機薄膜透明太陽電池１００で吸収しきれなかった紫外線６９を吸収消滅させ、紫外線６９を含まない光エネルギー６８はそのまま透過させることで透明ＵＶカットフィルム１０４から先に存在するランプカバー１０５や人体に紫外線６９を放射する悪影響を防止する。尚、本実施の形態では、透明ＵＶカットフィルムを採用したが、透明で紫外線６９を吸収消滅させる材料なら他の材料でも良い。また有機薄膜透明太陽電池１００である程度紫外線を吸収し、有機薄膜透明太陽電池１００の外側に存在するランプカバー１０５や人体に紫外線を放射する影響が少なければ、透明ＵＶカットフィルム１０４は形成しなくともよい。

【0033】

〈実施の形態１〉
（自家発電照明器具の構成）
本発明の実施の形態１について説明する。図３、図３−Ａは、有機薄膜透明太陽電池による節電型ＬＥＤ照明器具の本実施の形態を示す模式図である。図３は、節電型ＬＥＤ照明器具の躯体斜視図、図３−Ａはその躯体斜視図のＡ−Ａ矢視断面図であり、図３−Ｂは電気回路の斜視図である。

【0034】

図３、図３−Ａ及び図３−Ｂによると、商業用電力（交流）を交流直流変換器１１０で直流に変換された電力の供給を受けて紫外線光エネルギー７３を発光放射する表面実装型紫色ＬＥＤパッケージ１を複数連接した紫色ＬＥＤモジュール２０と、紫色ＬＥＤモジュール２０から発光放射された紫外線光エネルギー７３を吸収し光起電力効果で起電力を自家発電する有機薄膜透明太陽電池１００と、表面実装型紫色ＬＥＤパッケージ１から見て、有機薄膜透明太陽電池１００のすぐ外側に形成され、有機薄膜透明太陽電池１００を透過した紫外線６９を吸収消滅させる透明ＵＶカットフィルム１０４と、ランプカバー１０５で構成される。有機薄膜透明太陽電池１００は、紫色ＬＥＤモジュール２０を四角状に囲いながら覆うように形成されたランプカバー１０５の内側最前列に形成される。透明ＵＶカットフィルム１０４は、有機薄膜透明太陽電池１００で吸収され起電力を発電した後の、残りの紫外線６９を吸収消滅し、紫外線６９を含まない光エネルギー６８はそのまま透過させ、ＵＶカットフィルム１０４から先に存在するランプカバー１０５や人体に紫外線６９を放射する悪影響を防止する。有機薄膜透明太陽電池１００は、紫色ＬＥＤモジュール２０から発光放射された紫外線光エネルギー７３を吸収し光起電力効果で発電された起電力は紫色ＬＥＤモジュール２０に供給させる。紫色ＬＥＤモジュール２０は、紫外線光エネルギー７３を発光するための商業用電力は必要最小の電力でよく、必要最小の電力供給で発光された紫外線光エネルギー７３を有機薄膜透明太陽電池１００が吸収発電し発電された起電力が加わり、商業用電力での紫外線光エネルギー７３の発光放射と、有機薄膜透明太陽電池１００で発電された起電力での紫外線光エネルギー７３の発光放射の、両方の合算された紫外線光エネルギー７３を発光するので、紫色ＬＥＤモジュール２０は、与えられた商業用電力での発光放射能力をはるかに上回る光エネルギー６８を発光照射する能力を発揮する。

【0035】

（電気回路）
図３−Ｂは、電気回路の斜視図である。商業用電力（交流）の供給を受け交流直流変換器１１０で変換された直流電力を紫色ＬＥＤモジュール２０に供給し点灯させる。点灯された紫色ＬＥＤモジュール２０から発光放射された紫外線光エネルギー７３を吸収する有機薄膜透明太陽電池１００は、発光放射された紫外線光エネルギー７３を吸収し光起電力効果で発電した起電力は直流制御器１１１を経由して紫色ＬＥＤモジュール２０に供給する。

【0036】

〈実施の形態２〉
（節電型複数列ＬＥＤ照明器具の構成）
本実施の形態２について説明する。図４および図４−Ａ、図４−Ｂは、本実施の形態を示す模式図である。図４は節電型複数列ＬＥＤ照明器具の躯体斜視図であり、図４−Ａは、その躯体斜視図のＡ−Ａ矢視断面図であり、図４−Ｂは、そのＢ−Ｂ矢視平面断面図である。また図４−Ｃはその電気回路の斜視図である。

【0037】

本実施の形態は、紫色ＬＥＤモジュールの他に、独立した紫色ＬＥＤモジュールを使用することが実施の形態１とは異なる。以下、実施の形態１とは異なる要素について説明し、実施の形態１で説明した要素と実質的に同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。

【0038】

図４、図４−Ａ、図４−Ｂ及び図４−Ｃによると、ＬＥＤ照明器具４１内には、商業用電力の供給を受けて紫外線光エネルギー７３を発光放射する表面実装型紫色ＬＥＤパッケージ１が複数連接された紫色ＬＥＤモジュール２０と、商業用電力の供給を受けず紫色ＬＥＤモジュール２０とは連接されない、表面実装型紫色ＬＥＤパッケージ１が複数連接された独立した紫色ＬＥＤモジュール２１と、紫色ＬＥＤモジュール２０から商業用電力で発光放射された紫外線光エネルギー７３を吸収し光起電力効果で起電力を自家発電する有機薄膜透明太陽電池１００と、表面実装型紫色ＬＥＤパッケージ１から見て、有機薄膜透明太陽電池１００のすぐ外側に形成され、有機薄膜透明太陽電池１００を透過した紫外線６９を吸収消滅させる透明のＵＶカットフィルム１０４と、を備え、有機薄膜透明太陽電池１００は、ＬＥＤ照明器具４１を囲いながら覆うように形成されたランプカバー１０５の内側最前列に形成され、紫色ＬＥＤモジュール２０から発光放射された紫外線光エネルギー７３を吸収し光起電力効果で発電した起電力は独立した紫色ＬＥＤモジュール２１に供給させる。独立した紫色ＬＥＤモジュール２１は、有機薄膜透明太陽電池１００から起電力の供給を受けて、紫色ＬＥＤモジュール２０から独立して自らも紫外線光エネルギー７３を発光放射し、発光放射した紫外線光エネルギー７３を有機薄膜透明太陽電池１００に供給する。透明ＵＶカットフィルム１０４は、有機薄膜透明太陽電池１００で吸収され起電力を発電した後の残された紫外線６９を吸収消滅し、紫外線６９を含まない光エネルギー６８はそのまま透過させ、ＵＶカットフィルム１０４から先に存在するランプカバー１０５や人体に紫外線６９を放射する悪影響を防止する。紫色ＬＥＤモジュール２０が紫外線光エネルギー７３を発光放射するための商業用電力は必要最小の電力でよく、必要最小の電力供給で発光放射された紫外線光エネルギー７３を有機薄膜透明太陽電池１００が吸収発電し発電された起電力は独立した紫色ＬＥＤモジュール２１に供給し、独立した紫色ＬＥＤモジュール２１は、供給された起電力で紫色ＬＥＤモジュール２０から独立して、自らも紫外線光エネルギー７３を発光するので、紫色ＬＥＤモジュール２０と独立した紫色ＬＥＤモジュール２１両方の、合算された紫外線光エネルギー７３を発光放射するＬＥＤ照明器具４１は、与えられた商業用電力での発光照射能力をはるかに上回る光エネルギー６８を発光照射する能力を発揮する。尚、有機薄膜透明太陽電池１００と、紫色ＬＥＤモジュール２０と独立した紫色ＬＥＤモジュール２１とを結ぶ配線図は省略している。

【0039】

（電気回路）
図４−Ｃは電気回路の斜視図である。商業用電力（交流）の供給を受け交流直流変換器１１０で直流に変換された電力を紫色ＬＥＤモジュール２０に供給し、発光放射された紫外線光エネルギー７３を吸収する有機薄膜透明太陽電池１００は、紫色ＬＥＤモジュール２０の発光放射した紫外線光エネルギー７３を吸収し光起電力効果で発電した起電力は直流制御器１１１を経由して独立した紫色ＬＥＤモジュール２１に供給し、独立した紫色ＬＥＤモジュール２１は、紫色ＬＥＤモジュール２０から独立して紫外線光エネルギー７３を発光する。紫色ＬＥＤモジュール２０と独立した紫色ＬＥＤモジュール２１両方から発光放射された紫外線光エネルギー７３を吸収する有機薄膜透明太陽電池１００は、さらに発電能力を高め発電した起電力は直流制御器１１１を経由して再び前記独立した紫色ＬＥＤモジュール２１に供給する。

【0040】

〈実施の形態３〉
（光触媒ＬＥＤ照明器具の構成）
本実施形態３について説明する。図５および図５−Ａは、有機薄膜透明太陽電池による光触媒ＬＥＤランプの実施例の模式図である。図５は光触媒ＬＥＤランプ７０の躯体斜視図であり、図５−Ａは、その躯体斜視図のＡ−Ａ矢視断面図であり、図５−Ｂは電気回路の斜視図である。

【0041】

本実施の形態は、紫色ＬＥＤモジュールの他に、紫外光ＬＥＤモジュールを使用することが実施の形態１とは異なる。以下、実施の形態１とは異なる要素について説明し、実施の形態１で説明した要素と実質的に同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。

【0042】

図５、図５−Ａ及び図５−Ｃによれば、長尺状に形成された光触媒ＬＥＤランプ７０は、表面実装型紫色ＬＥＤパッケージ１を長手方向に複数連接した紫色ＬＥＤモジュール２０と、紫色ＬＥＤモジュール２０から発光放射された紫外線光エネルギー７３を吸収し光起電力効果で起電力を自家発電する有機薄膜透明太陽電池１００と、表面実装型紫色ＬＥＤパッケージ１から見て、有機薄膜透明太陽電池１００の外側に形成され、有機薄膜透明太陽電池１００を透過した紫外線６９を吸収消滅させる透明のＵＶカットフィルム１０４と、紫色ＬＥＤモジュール２０とは連接されず、商業用電力の供給を受けない、紫外光ＬＥＤパッケージ３が複数連接された紫外光ＬＥＤモジュール２３と、紫外光ＬＥＤモジュール２３からの紫外光エネルギー７１に励起されると光触媒機能を発揮する酸化チタンアパタイト層２５と、を備え、紫色ＬＥＤモジュール２０は、商業用電力の供給を受けて紫外線光エネルルギー７３を発光放射し有機薄膜透明太陽電池１００に供給する。有機薄膜透明太陽電池１００は、表面実装型紫色ＬＥＤパッケージ１からみて、ＬＥＤランプ７０のランプカバー１０５の内側最前列に形成され、紫色ＬＥＤモジュール２０から発光放射された紫外線光エネルルギー７３を吸収し光起電力効果で発電した起電力は、紫外光ＬＥＤモジュール２３に供給する。透明ＵＶカットフィルム１０４は、有機薄膜透明太陽電池１００で吸収され起電力を発電した後の残りの紫外線６９を吸収消滅し、紫外線６９を含まない光エネルギー６８はそのまま透過させＵＶカットフィルム１０４から先に存在するランプカバー１０５や人体に紫外線６９を放射する悪影響を防止する。紫外光ＬＥＤモジュール２３は、ＬＥＤ基板１７を挟んで、紫色ＬＥＤモジュール２０が設置される反対側（裏側）に設置し、紫色ＬＥＤモジュール２０が発光照射する側とは反対側（裏側）に紫外光エネルギー７１を発光放射し、紫色ＬＥＤモジュール２０が発光放射する側に存在する人間や動植物に紫外光エネルギー７１が発光照射される悪影響を防止する。また、紫外光ＬＥＤモジュール２３を囲いながら覆うように形成された樹脂系のランプカバー２６の外側に形成された酸化チタンアパタイト層２５は、酸化チタンがアパタイト結晶構造中にイオン交換によって形成された酸化チタンアパタイト２５を塗布または貼付し形成される。紫外光ＬＥＤモジュール２３が紫外光エネルギー７１を発光放射し、酸化チタンアパタイト層２５を励起すると、酸化チタンアパタイト層２５は、消臭効果、抗菌効果、殺菌効果などの光触媒機能を発揮する。尚、本実施の形態では長尺状ＬＥＤランプ７０を採用したが、サークライン型でもダウンライト型でもよいし投光器型でもよい。

【0043】

（電気回路）
図５−Ｂは、商業用電力（交流）の供給を受け交流直流変換器１１０で直流に変換された電力を紫色ＬＥＤモジュール２０に供給し点灯させる。透明太陽電池１００は、発光放射された紫外線光エネルギー７３を吸収し発電された起電力は直流制御器１１１を経由して紫外光ＬＥＤモジュール２３に供給し点灯させる。

【0044】

〈実施の形態４〉
（停電対応型ＬＥＤ照明器具の構成）
図６、図６−Ａは有機薄膜透明太陽電池による停電対応型ＬＥＤ照明器具の実施の形態を示す模式図である。図６は、停電対応型ＬＥＤ照明器具の躯体斜視図であり、図６−Ａは、その躯体斜視図のＡ−Ａ矢視断面図であり、図６−Ｂは、その電気回路の斜視図である。

【0045】

本実施の形態では、二次リチウムイオン蓄電池を使用することが実施の形態１とは異なる。以下、実施の形態１とは異なる要素について説明し、実施の形態１で説明した要素と実質的に同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。

【0046】

図６、図６−Ａ及び図６−Ｂによれば、青色ＬＥＤモジュール１９は長尺状である。本実施の形態では、商業用電力（交流）を交流直流変換器１１０で直流に変換された電力の供給を受けて図示しないリチウムイオン蓄電池１２０に電力を蓄電する。表面実装型青色ＬＥＤ素子１１は、黄色蛍光体を含有した樹脂系の封止材１８で封止される。表面実装型青色ＬＥＤパッケージ２が複数連接される青色ＬＥＤモジュール１９は、リチウムイオン蓄電池１２０から電力の供給を受けて光エネルギー６８を発光する。発光された光エネルギー６８を吸収し光起電力効果で起電力を発電する色素増感透明太陽電池９５は、青色ＬＥＤモジュール１９を四角状に囲いながら覆うように形成されたランプカバー１０５の内側最前列に形成される構成とし、光源（青色ＬＥＤモジュール１９）のすぐ近くに色素増感透明太陽電池９５を配置することで、青色ＬＥＤパッケージ２が発光した白色光エネルギー６８が、大きく減衰する前に吸収発電することで高い起電力を発電できる。さらに色素増感透明太陽電池９５は、青色ＬＥＤモジュール１９から発光された光エネルギー６８を吸収し発電された起電力はリチウムイオン蓄電池１２０に蓄電させる。リチウムイオン蓄電池１２０は、商業用電力と色素増感透明太陽電池９５から起電力の供給を受け蓄電しながら蓄電量が満充電状態になると過充電防止機能が働き、商業用電力と色素増感透明太陽電池９５からの起電力の供給を自ら停止する機能を有し、さらにリチウムイオン蓄電池１２０は、過充電防止機能が働き商業用電力の供給停止後、満充電状態から電力が消費され蓄電可能になった瞬間から、色素増感透明太陽電池９５からの起電力の供給を受け蓄電しながらも、予め設定された残蓄電量、例えば、蓄電量が３０％から５０％付近まで減少した時点で商業用電力の供給を自ら再開する機能と、を有する。青色ＬＥＤモジュール１９は、電源スイッチのオン（通電）、オフ（遮断）機能のほかに、リチウムイオン蓄電池１２０が商業用電力と色素増感透明太陽電池９５からの起電力の供給停止と、停電を感知する機能と、を有し、商業用電力と色素増感透明太陽電池９５からの起電力の供給停止と、または停電を感知した場合、常時オン（通電）状態となり引き続きリチウムイオン蓄電池１２０から電力の供給を受け続ける機能と、を備える。青色ＬＥＤモジュール１９は、商業用電力と色素増感透明太陽電池９５からの起電力の供給停止と、または停電を感知すると同時にリチウムイオン蓄電池１２０から引き続き電力の供給を受けて光エネルギー６８を発光し続け、発光された光エネルギー６８を色素増感透明太陽電池９５が吸収発電し発電された起電力はリチウムイオン蓄電池１２０に蓄電し、蓄電された電力を青色ＬＥＤモジュール１９に再供給するエンドレス機能、つまり青色ＬＥＤモジュール１９が点灯中に停電が発生しても引き続きリチウムイオン蓄電池１２０から電力の供給を受け光エネルギー６８の発光と吸収発電を繰り返して自家発電しリチウムイオン蓄電池１２０に蓄電することで、リチウムイオン蓄電池１２０の放電能力時間の長寿命化を達成するとともに、電源スイッチをオフ（遮断）にしない限りリチウムイオン蓄電池１２０の蓄電量が０になるまで光エネルギー６８を発光し、長時間にわたる非常用停電対応型照明器具としての役目と、商業用電力の供給停止中の節電機能も併せ持つことができる。尚、本実施の形態でリチウムイオン蓄電池１２０の残蓄電量を３０％から５０％と幅を持たせたのは、停電後復旧までに要する時間は、市街地では比較的早く復旧するので３０％前後と設定し、山間部や停電の原因によっては復旧に時間がかかる場所では５０％前後と残蓄電量を多くしたほうがよく、本発明の青色ＬＥＤモジュール１９を使用する場所により適宜残蓄電量を設定することが望ましい。また青色ＬＥＤ素子１１を採用したが紫色ＬＥＤ素子、または近紫外光ＬＥＤ素子、或いは近赤外光ＬＥＤ素子を使用してもよいし、長尺状の青色ＬＥＤモジュール１９ではなく、サークライン型や角形、または丸形或いは投光器型に形成されたＬＥＤモジュールでも良い。また、四角状にランプカバーを形成したが、楕円型でも丸形でもどのような形でも良い。また色素増感透明太陽電池９５と直流制御器１１１とリチウムイオン蓄電池１２０を接続する配線等の図示は省略している。

【0047】

（電気回路）
図６−Ｂによれば、商業用電力（交流）の供給を受け交流直流変換器１１０で直流に変換された電力をリチウムイオン蓄電池１２０に蓄電し、蓄電された電力を青色ＬＥＤモジュール１９に供給する。色素増感透明太陽電池９５は、青色ＬＥＤモジュール１９の発光した光エネルギー６８を吸収し光起電力効果で発電した起電力は直流制御器１１１を経由してリチウムイオン蓄電池１２０に蓄電し、蓄電された電力を青色ＬＥＤモジュール１９へ再供給する。

【0048】

〈実施の形態５〉
（外照式照明器具の構成）
実施の形態５について説明する。図７及び図７−Ａは本発明の実施の形態を示す模式図であり、図７は、外照式看板躯体斜視図であり、図７−Ａは、その躯体斜視図のＡ−Ａ矢視断面図であり、図７−Ｂは、その電気回路の斜視図である。

【0049】

本実施の形態は、外照式看板の絵柄表示面の表面側に形成した透明の有機薄膜透明太陽電池を使用することが実施の形態１とは異なる。以下、実施の形態１とは異なる要素について説明し、実施の形態１で説明した要素と実質的に同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。

【0050】

図７及び図７−Ａによれば、照射対象看板の表面、または看板の周囲壁面などの工作物表面に、有機薄膜透明太陽電池１００を平面状に形成し、照射対象看板の表面、または看板の周囲壁面などの工作物表面の一端に図示しないリチウムイオン蓄電池１２０から電力の供給を受けて紫外線光エネルギー７３を発光する表面実装型紫色ＬＥＤパッケージ１を複数連接した紫色ＬＥＤモジュール２０が、照射対象看板または看板の周囲壁面に斜めに傾けて設置される。斜めに傾けた紫色ＬＥＤモジュール２０から発光放射された紫外線光エネルギー７３を吸収し発電された起電力はリチウムイオン蓄電池１２０に蓄電する。有機薄膜透明太陽電池１００は、斜めに傾けた紫色ＬＥＤモジュール２０から発光放射された紫外線光エネルギー７３を吸収し発電された起電力はリチウムイオン蓄電池１２０に蓄電させる機能の他に、昼間の太陽光の紫外線光エネルギー７３を吸収し起電力を発電しリチウムイオン蓄電池１２０に蓄電させる機能と、を有する。リチウムイオン蓄電池１２０は、商業用電力と有機薄膜透明太陽電池１００からの起電力の供給を受け蓄電しながら蓄電量が満充電状態になると過充電防止機能が働き、商業用電力と有機薄膜透明太陽電池１００からの起電力の供給を自ら停止する機能を有し、さらにリチウムイオン蓄電池１２０は、商業用電力と有機薄膜透明太陽電池１００からの供給停止後、満充電状態から電力が消費され蓄電可能になった瞬間から透明太陽電池１００からの起電力の供給を受け蓄電しながらも、予め設定された残蓄電量、例えば、蓄電量が３０％から５０％付近まで減少した時点で商業用電力の供給を自ら再開する機能と、を有する。紫色ＬＥＤモジュール２０は、電源スイッチのオン、オフ機能のほかに、リチウムイオン蓄電池１２０が商業用電力と有機薄膜透明太陽電池１００から起電力の供給停止と、停電を感知する機能と、を有し、商業用電力と有機薄膜透明太陽電池からの起電力の供給停止と、または停電を感知した場合、常時オン状態になりリチウムイオン蓄電池１２０より引き続き電力の供給を受け続ける機能と、を備える。紫色ＬＥＤモジュール２０は、リチウムイオン蓄電池１２０の商業用電力と有機薄膜透明太陽電池１００からの起電力の供給停止と、または停電を感知すると、リチウムイオン蓄電池１２０から引き続き電力の供給を受けて紫外線光エネルギー７３を発光放射し続け、発光放射した紫外線光エネルギー７３を有機薄膜透明太陽電池１００が吸収発電し、発電された起電力はリチウムイオン蓄電池１２０に蓄電し、蓄電された電力を紫色ＬＥＤモジュール２０に再供給するエンドレス機能、つまり斜めに傾けた紫色ＬＥＤモジュール２０が点灯中に停電が発生しても、引き続きリチウムイオン蓄電池１２０から電力の供給を受け紫外線光エネルギー７３の発光放射と吸収発電を繰り返して自家発電しリチウムイオン蓄電池１２０に蓄電することで、リチウムイオン蓄電池１２０の放電能力時間の長寿命化を達成するとともに、電源スイッチをオフにしない限りリチウムイオン蓄電池１２０の蓄電量が０になるまで紫外線光エネルギー７３を発光し、長時間にわたり非常用停電対応型照明器具としての役目と、商業用電力の供給停止中の節電機能を発揮する。尚、本実施形態で使用される外照式看板が設置される場所の多くは、繁華街であり歩道脇のビル壁面が多く、停電時にビル入り口や歩道上を明るくすることで周囲に安全や安心感を提供できる。

【0051】

（電気回路）
図７−Ｂによれば、商業用電力（交流）の供給を受け交流直流変換器１１０で直流に変換された電力をリチウムイオン蓄電池１２０に蓄電し、蓄電された電力を斜めに傾けた紫色ＬＥＤモジュール２０に供給する。リチウムイオン蓄電池１２０から電力の供給を受けて紫色ＬＥＤモジュール２０から発光放射された紫外線光エネルギー７３を絵柄表示面９３の表面側の有機薄膜透明太陽電池１００に供給し発電された起電力は直流制御器１１１を経由して二次リチウムイオン蓄電池１２０に蓄電し、蓄電された電力を再び紫色ＬＥＤモジュール２０に供給する。また昼間は太陽光の紫外光エネルギー７３を吸収し発電した起電力は直流制御器１１１を経由してリチウムイオン蓄電池１２０に蓄電する。

【0052】

〈実施の形態６〉
（停電対応型照明用有機ＥＬパネルの構成）
実施の形態６について説明する。図８及び図８−Ａは、照明用有機ＥＬパネルの実施形態を示した模式図である。図８は照明用有機ＥＬパネルの躯体斜視図であり、図８−Ａは、その躯体斜視図のＡ−Ａ矢視断面図であり、図８−Ｂは照明用有機ＥＬパネルの電気回路の斜視図である。

【0053】

本実施の形態は、ＬＥＤモジュールではなく、照明用有機ＥＬパネルを使用することが実施の形態１とは異なる。以下、実施の形態１とは異なる要素について説明し、実施の形態１で説明した要素と実質的に同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。

【0054】

図８及び図８−Ａ、図８−Ｂによれば、商業用電力と色素増感透明太陽電池９５が発電した起電力の供給を受けて蓄電する図示しない二次リチウムイオン蓄電池１２０と、二次リチウムイオン蓄電池１２０から電力の供給を受けて光エネルギー６８を発光し点灯する照明用有機ＥＬパネル３１と、照明用有機ＥＬパネルを透過した後の光エネルギー６８を吸収し起電力を発電する色素増感透明太陽電池９５と、が設置される。図８−Ａは、有機ＥＬパネル３１と色素増感透明太陽電池９５の構成を示すものであり、金属電極３２と、有機電子輸送層（＋）３３と、有機発光層３４と、有機正孔輸送層（−）３５と、ＩＴＯ透明電極３６と、透明基板３７と、色素増感透明太陽電池９５とからなりこの順に積層される。有機ＥＬパネル３１内の有機発光層３４から発光され有機ＥＬパネル３１を点灯した後の光エネルギー６８を吸収し自家発電する色素増感透明太陽電池９５は、有機ＥＬパネルの透明基板３７の外側に形成され、有機ＥＬパネル３１と重合積層される。二次リチウムイオン蓄電池１２０は、商業用電力と色素増感透明太陽電池９５が光起電力効果で発電した起電力の供給を受け蓄電する。また、二次リチウムイオン蓄電池１２０は、蓄電量が満充電状態になると過充電防止機能が働き、商業用電力と色素増感透明太陽電池９５で発電された起電力の供給を自ら停止する機能を有し、さらに二次リチウムイオン蓄電池１２０は、商業用電力の供給停止後、満充電状態から電力が消費され蓄電可能になった瞬間から色素増感透明太陽電池９５からの起電力の供給を受け蓄電しながらも、予め設定された残蓄電量、例えば、蓄電量が３０％から５０％付近まで減少した時点で商業用電力の供給を自ら再開する機能と、を有する。照明用有機ＥＬパネル３１は、電源スイッチのオン（通電）、オフ（遮断）機能のほかに、商業用電力と色素増感透明太陽電池９５からの起電力の供給停止と、停電を感知する機能と、を有し、商業用電力と色素増感透明太陽電池９５からの起電力の供給停止と、または停電を感知した場合、常時オン状態になり二次リチウムイオン蓄電池１２０から引き続き電力の供給を受ける機能と、を備える。照明用有機ＥＬパネル３１は、二次リチウムイオン蓄電池１２０の商業用電力と色素増感透明太陽電池９５からの起電力の供給停止と、または停電を感知すると、二次リチウムイオン蓄電池１２０から引き続き電力の供給を受けて光エネルギー６８を発光し続け、発光した光エネルギー６８を色素増感透明太陽電池９５が吸収発電し、発電された起電力は二次リチウムイオン蓄電池１２０に蓄電し、蓄電された電力を再び照明用有機ＥＬパネル３１に供給するエンドレス機能、つまり照明用有機ＥＬパネルが点灯中に停電が発生しても、引き続き二次リチウムイオン蓄電池１２０から電力の供給を受け光エネルギー６８の発光と吸収発電を繰り返して自家発電し二次リチウムイオン蓄電池１２０に蓄電することで、二次リチウムイオン蓄電池１２０の放電能力時間の長寿命化を達成するとともに、電源スイッチをオフにしない限り二次リチウムイオン蓄電池１２０の蓄電量が０になるまで光エネルギー６８を発光し、長時間にわたる非常用停電対応型照明器具としての役目と、商業用電力の供給停止中の節電機能も発揮する。尚、本実施の形態で二次リチウムイオン蓄電池１２０の残蓄電量を３０％から５０％と幅を持たせたのは、停電後、復旧までに要する時間は、市街地では比較的早く復旧するので３０％前後と設定し、山間部や停電の原因によっては復旧に時間がかかる場所では５０％前後と残蓄電量を多くしたほうがよく、本発明の照明用有機ＥＬパネル３１を使用する場所により適宜残蓄電量を設定することが望ましい。また、色素増感透明太陽電池９５と直流制御器１１１とリチウムイオン蓄電池１２０を接続する配線等の図示は省略している。

【0055】

（電気回路）
図８−Ｂによれば、商業用電力を交流直流変換器１１０で直流に変換された電力の供給を受ける二次リチウムイオン蓄電池１２０は、蓄電された電力を照明用有機ＥＬパネル３１に供給する。照明用有機ＥＬパネル３１は、二次リチウムイオン蓄電池１２０から電力の供給を受けて光エネルギー６８を発光し色素増感透明太陽電池９５に供給する。色素増感透明太陽電池９５で発電された起電力は直流制御器１１１を経由して二次リチウムイオン蓄電池１２０に蓄電し、蓄電された電力を照明用有機ＥＬパネル３１に再供給する。

【産業上の利用可能性】

【0056】

現在使用される照明器具は自ら発光した光エネルギーを再利用して自家発電することがなく多くの消費電力を必要としている。本発明の照明器具は、自ら発光した光エネルギーを再利用して自家発電することができ、天候に左右されることがなく安定した自家発電が計算でき、膨大な節電が可能となり地球温暖化を防止するための一助となる。

【符号の説明】

【0057】

１ 表面実装型紫色ＬＥＤパッケージ
２ 表面実装型青色ＬＥＤパッケージ
３ 表面実装型紫外光ＬＥＤパッケージ
９ 紫外光ＬＥＤ素子
１０ 紫色ＬＥＤ素子
１１ 青色ＬＥＤ素子
１２ キャピティ
１４ リフレクタ
１５ Ｒ（赤色）Ｇ（緑色）Ｂ（青色）蛍光体含有封止材
１６ 集光レンズ
１７ ＬＥＤ基板
１８ 黄色蛍光体含有封止材
１９ 青色ＬＥＤモジュール
２０ 紫色ＬＥＤモジュール
２１ 独立した紫色ＬＥＤモジュール
２３ 紫外光ＬＥＤモジュール
２５ 酸化チタンアパタイト層
２６ 紫外光側ランプカバー
３０ 照明用有機ＥＬパネル照明器具
３１ 有機ＥＬパネル
３２ 金属電極
３３ 有機電子輸送層（＋）
３４ 有機発光層
３５ 有機正孔輸送層（−）
３６ ＩＴＯ透明電極
３７ 透明基板
４１ ＬＥＤ照明器具
６８ 紫外線を含まない光エネルギー
６９ 紫外線
７０ ＬＥＤランプ
７１ 紫外光エネルギー
７３ 紫外線光エネルギー
７４ 紫色光エネルギー
９０ 外照式看板躯体
９３ 絵柄表示面
９５ 色素増感透明太陽電池
１００ 有機薄膜透明太陽電池
１０１ 第１透明電極層
１０２ 透明光電変換層
１０３ 第２透明電極層
１０４ 透明のＵＶカットフィルム
１０５ ランプカバー
１１０ 交流直流変換器
１１１ 直流制御器
１２０ 二次リチウムイオン蓄電池

【要約】

【課題】昼間の太陽光の光エネルギーを吸収し光起電力効果で発電する太陽電池類は、天候による発電能力のバラツキがあり安定した発電が期待できないという問題がある。
【解決手段】照明器具内の紫色ＬＥＤ素子、または青色ＬＥＤ素子が複数連セルされたＬＥＤモジュールが発光する光エネルギーを吸収し、光起電力効果で起電力を発電する有機薄膜透明太陽電池、または色素増感透明太陽電池を、ＬＥＤモジュール内に配置することで発光された光エネルギーが大きく減衰する前に吸収し自家発電できるので高い起電力を発電することができ、天候にも左右されず常に安定した起電力を発電する有機薄膜透明太陽電池又は色素増感透明太陽電池による自家発電ＬＥＤ照明器具を提供できる。
【選択図】図１−Ａ

【図1】

【図1-A】

【図1-B】

【図2】

【図3】

【図3-A】

【図3-B】

【図4】

【図4-A】

【図4-B】

【図4-C】

【図5】

【図5-A】

【図5-B】

【図6】

【図6-A】

【図6-B】

【図7】

【図7-A】

【図7-B】

【図8】

【図8-A】

【図8-B】