[发明专利]荧光灯互换型LED照明装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种荧光灯互换型LED照明装置，其以LED为光源并可替换已有的荧光管。

背景技术

荧光灯是这样一种灯：封入荧光玻璃管内部的气体水银与从荧光管灯丝飞出的电子撞击所产生的紫外线碰到涂布在荧光玻璃管内侧的荧光体，该荧光体发光而朝荧光管外照射可视光线。这样的荧光灯具有这样的特征：和白炽灯相比，在同等亮度下可将电力的消耗抑制得较低，且发热量小，在我国得到广泛普及，且被大量生产。

一方面，最近随着LED的开发，除了开发发出蓝色、紫外光的产品之外，还开发大功率的产品，其不限于以往那样的指示用途，其用途还扩展到一般的照明装置。(参照专利文献1、2)

LED相比荧光灯寿命较长且光量稳定，而且还没有启动时间长、存在废弃问题这样的情况。但是，从整体光量、照明度等来看，LED还不如荧光灯，虽说随着大功率化的发展，单位发光面积的光量增大，但是如果要在整体上获得能与荧光灯相同的光量的话，需要很多LED，其发热量也非常多，例如如专利文献1、2所示的，需要有散热部件。

专利文献1：日本特开2005-166578号公报

专利文献2：日本特开2007-109504号公报

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种荧光灯互换型LED照明装置，其能够消除这些LED的缺点，大大推进LED在一般照明装置中的可利用性，并可直接利用市场上出售的广泛成为标准产品的荧光灯主体。

解决问题的手段

即，本发明涉及的荧光灯互换型LED照明装置，具有下列(1)～(4)：(1)用于荧光灯的玻璃荧光管；(2)LED其安装于所述荧光管上，向所述荧光管的内方射出深紫外光或紫外光，具有：半导体元件主体，呈薄板状，并从形成于所述半导体元件主体的厚度方向中间的PN结层发射深紫外光或紫外光；设置在该半导体元件主体表面的表面电极；电介质天线，该电介质天线断续地设置于整个表面电极且沿厚度方向贯通该表面电极，并对从所述半导体元件主体发射的深紫外光或紫外光进行聚光并使其透过；(3)光散射构件，其收容或配置在所述荧光管内，使来自所述LED的光漫射或散射；(4)再变换电路，其分别安装在所述荧光管上，对稳定器、照明管、逆变器等荧光灯固有的电变换电路的输出进行再变换，并提供给所述LED。

如果是这样的话，由于LED、光散射材料和再变换电路一体安装在荧光管上，故不需要新的适配器或设备，仅需将其安装在现有的荧光灯主体即可使其工作。

又，如果使用照射与水银气体大致相同波长的光的深紫外光照射型LED的话，可就这样转用现有的荧光管，可尽可能地削减新的开发成本和制造成本。

进一步的，在本发明中，由于通过(表)面电极对半导体元件主体赋予一样的电场，因此可容易地使得LED进行理想的面发光从而得到大光量。另一方面，如果设置面电极的话，通常由于面电极遮挡光，而导致光射出到外部的射出效率也变得非常差。这样，在本发明中，由于使很多电介质天线贯通电极，因此，作为电磁波的光由这些电介质天线聚光并射出到外部，可以大大降低电极的遮光影响。即，可以在进行理想的面发光的同时，将所产生的大光量高效率地取出到外部。该效率可以是从前的两倍以上，其结果，根据本发明可保证一般照明需要的光量，并可抑制与高效率相对应程度的发热，从而提供不需要散热材料可完全替换现有的荧光管的照明装置。

作为所述LED的具体的配置形态，最好是以LED的发光面与荧光管的长度方向正交的状态，将LED安装在荧光管的两端部。如果这样，由于是以荧光管的轴为中心的旋转对称构造，因此可使得荧光管整体理想地发光，该荧光管无论以何种旋转角度安装在荧光灯主体上都可获得同样的照明。

另一方面，所述LED可以其发光面与荧光管的长度方向平行的姿势设置在该荧光管内。这样可更容易地实现LED的大面积化和大光量化。

来自LED的光均匀地照射到荧光管，为了使得荧光管整体发光，例如可使用封入荧光管内的浮游的光散射粒子作为所述光散射构件。

又，作为另外的实例，该光散射构件是长条状的导光件，在其外周面具有多个光散射部，所述导光件架设在LED之间，从其两端面将深紫外光或紫外光导入到内部，导入到内部的深紫外光或紫外光由所述光散射部散射并发射到外部。

发明的效果