(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄型のカードサイズで、正面に、表示手段が設けられると共に、該表示手段の下側に操作手段が設けられ、更に音声入出力手段が設けられた電話機本体と、
上記電話機本体を背面側から支持すると共に上記電話機本体の駆動源となるポリマー二次電池が内蔵され、該ポリマー二次電池の端子が露出するリア部と、該リア部に対してヒンジ機構を介して回動自在に設けられ、該リア部で上記電話機本体を支持したときに回動されることによって、上記操作手段を覆う長さに形成されたフロント部とを有するカバー部材とを備え、
上記電話機本体には、電子機器のスロットに装填された際に、該電子機器と電気的に接続されるコネクタが設けられ、
上記ポリマー二次電池は、正極活物質層と負極活物質層との間に固体電解質又はゲル状電解質が配設されてなる電池素子と、シート状のラミネートフィルムが二つに折り畳まれてなる外装材とを有し、該電池素子を該外装材内に収容し、周囲を熱溶着することにより密封してなるリチウムイオン二次電池であり、外形形状が上記電話機本体より薄型であるカード型電話。
【請求項２】
上記電話機本体は、ＰＣＭＣＩＡカードのサイズに形成される請求項１に記載のカード型電話。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外形形状が薄型のカードサイズに形成されたカード型電話に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話機をはじめとする携帯型電子機器の小型化、薄型化が要請されているとともに、このような要請に応えて小型、薄型の携帯電話機が数多く提供されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、携帯電話機においては、その機能を維持又は向上させるため、或いは駆動電源を確保するために一定以上の大きさが必要であり、カードサイズの如き薄型の携帯電話機が提供されるまでには至っていない。
【０００４】
そこで、本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、小型化、薄型化を図り、携帯性をより向上させたカードサイズのカード型電話を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を有する本発明に係るカード型電話は、薄型のカードサイズで、正面に、表示手段が設けられると共に、該表示手段の下側に操作手段が設けられ、更に音声入出力手段が設けられた電話機本体と、上記電話機本体を背面側から支持すると共に上記電話機本体の駆動源となるポリマー二次電池が内蔵され、該ポリマー二次電池の端子が露出するリア部と、このリア部に対してヒンジ機構を介して回動自在に設けられ、該リア部で上記電話機本体を支持したときに回動されることによって、上記操作手段を覆う長さに形成されたフロント部とを有するカバー部材とを備える。上記電話機本体には、電子機器のスロットに装填された際に、該電子機器と電気的に接続されるコネクタが設けられる。上記ポリマー二次電池は、正極活物質層と負極活物質層との間に固体電解質又はゲル状電解質が配設されてなる電池素子と、シート状のラミネートフィルムが二つに折り畳まれてなる外装材とを有し、該電池素子を該外装材内に収容し、周囲を熱溶着することにより密封してなるリチウムイオン二次電池であり、外形形状が上記電話機本体より薄型である。
【０００６】
上述した構成を有する本発明に係るカード型電話によれば、薄型化、小型化を達成し、携帯性が向上する。また、本発明にかかるカード型電話によれば、例えばＰＣＭＣＩＡカードサイズに形成することで、直接パーソナルコンピュータに装填して種々の用途での利用を可能とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るカード型電話の具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。カード型電話１は、図１（ａ）及び同図（ｂ）に示すように、電話機本体２に表示手段たる液晶ディスプレイ３、操作手段たる操作キー群４、音声入出力手段たるマイクロホン５及びイヤホン６を有してなる。
【０００８】
本実施の形態においては、カード型電話１の電話機本体２がＰＣＭＣＩＡカード（ＰＣカード）サイズ、具体的にはＰＣＭＣＩＡ（Personal Computer Memory Card International Association）規格又はＪＥＩＤＡ規格（社団法人日本電子工業振興協会：Japan Electronic Industry Development Association）のＴｙｐｅIIに準拠した形状、すなわち図１（ａ）に示す寸法Ｘが５４．１ｍｍ±０．１ｍｍに、寸法Ｙが８５．６ｍｍ±０．２ｍｍに、図２に示す寸法Ｚが５．０ｍｍに形成されている。なお、カード型電話１は、上述したＰＣＭＣＩＡ規格又はＪＥＩＤＡ規格のＴｙｐｅIIに準拠した形状としたが、ＰＣＭＣＩＡ規格のその他のタイプに準拠するものであってもよく、すなわちＰＣＭＣＩＡ規格又はＪＥＩＤＡ規格に準拠する外形形状を有するものであればよい。
【０００９】
ここで、ＰＣＭＣＩＡカード（ＰＣカード）とは、従来、ＩＣメモリカードと呼ばれてきたパーソナルコンピュータ用カード型周辺装置であり、米国のＰＣＭＣＩＡと日本のＪＥＩＤＡが共同で規格化を行っており、日本では１９９３年１０月にＰＣカードガイドライン（Ver.4.1）規格に、ソケットサービス、カードサービス、ＡＴＡカード、ＡＩＭＳカードの仕様を盛り込んだもので、米国のＰＣＭＣＩＡ（Ver.2.1）規格に対応するものである。ＰＣＭＣＩＡカード（ＰＣカード）製品としては、メモリカード、ハードディスクカード、モデムカード、ＬＡＮカード等種々の商品が市販されている。
【００１０】
カード型電話１は、電話機本体２の下端部に蓋部７が図示を省略するヒンジ機構を介して開閉自在に設けられている。蓋部７は、未使用時には図１（ａ）に示すように閉鎖されて操作キー群４を覆い、携帯時等における異物の接触により生じるカード型電話１の誤操作を防止する。また、蓋部７には、使用時に閉鎖したままカード型電話１の操作を可能とするように、補助操作キー群８が設けられている。
【００１１】
液晶ディスプレイ３は、未使用時には、例えばカード型電話１が有する電話の発信機能、電話帳機能、スケジュール帳機能、時計機能等の各種機能を表す文字及び／又は図形（以下、アイコンと称して説明する）等が表示される。なお、カード型電話１においては、上述した各種アイコンを選択し決定することにより、そのアイコンが表す機能を実行することができる。また、液晶ディスプレイ３は、使用時には、例えば送受信の相手や通話時間等が表示される。
【００１２】
操作キー群４は、０乃至９、＊、＃等のダイヤルキー４ａや、液晶ディスプレイ３に表示されたアイコンの選択、決定等を指示するためのファンクションキー４ｂ等が設けられている。なお、カード型電話１においては、各ダイヤル操作キー４ａにカタカナ文字や英字（アルファベット文字）の割り当てが行われ、操作キー群４から氏名や電話番号等の個人データを文字情報として入力し、電話帳やアドレス帳として使用することができる。
【００１３】
上述した構成を有するカード型電話１には、図２に示すように、送受信手段（図示は省略する。）により送受信される音声信号等の処理や操作キー群４及び補助操作キー群８による操作状態の判断等を行う制御部や液晶ディスプレイ３を操作キー群４及び補助操作キー群８の操作に基づき駆動する液晶駆動部等を有する回路基板９や、この回路基板９に電気的に接続されカード型電話１の駆動電源となるポリマーバッテリ（ポリマー二次電池）１０が収納される。
【００１４】
ポリマーバッテリ１０は、非水電解質電池（いわゆるリチウムイオン二次電池またはリチウム二次電池）であり、例えば固体電解質電池、またはゲル状電解質電池である。具体的には、正極活物質層と負極活物質層との間に固体電解質、またはゲル状電解質が配設されてなる電池素子と、シート状のラミネートフィルムが二つに折り畳まれてなる外装材とを備え、電池素子を外装材内に収容し、周囲を熱溶着することにより密封してなるものである。
【００１５】
外形形状は、任意であるが、例えばＰＣＭＣＩＡカードサイズより薄型のカード状、またはシート状が好ましい。
【００１６】
電池素子は、電池素子を構成する負極と電気的に接続される負極端子リード及び正極と電気的に接続される正極端子リードが設けられており、これら負極端子リード及び正極端子リードは、外装材の外方へと引き出され、電話機本体２と電気的に接続されている。
【００１７】
これら正極端子リード及び負極端子リードは、正負極のそれぞれの集電体に接合されており、その材質としては、正極端子リードは高電位で溶解しないもの、例えばアルミニウム、チタン、或いはこれらの合金等が挙げられる。負極端子リードには、銅、ニッケル、またはこれらの合金を用いることができる。
【００１８】
電池素子は、固体電解質としては溶媒を一切含まない固体電解質を用いることができる。
【００１９】
溶媒を含まない固体電解質としては、イオン伝導性高分子を用いた高分子固体電解質、さらにはイオン伝導性セラミクス、或いはイオン伝導性ガラスを用いた無機固体電解質等を用いることができる。
【００２０】
例えば高分子固体電解質を形成するには、ポリエチレンオキサイドに代表されるようなエーテル結合を有する高分子マトリクス中に電解質を相溶させた高分子複合体を使用することができる。このとき、電解質としては、やはり通常の電池電解液に用いられる電解質を使用することができ、ＬｉＰＦ6、ＬｉＢＦ4、ＬｉＡｓＦ6、ＬｉＣｌＯ4、ＬｉＣＦ3ＳＯ3、ＬｉＮ（ＳＯ2ＣＦ3）2、ＬｉＣ（ＳＯ2ＣＦ3）3、ＬｉＡｌＣｌ4、ＬｉＳｉＦ6等のリチウム塩を使用することができる。
【００２１】
高分子マトリクスとしては、上述したポリエチレンオキシドのような直鎖状の高分子だけでなく、側鎖構造を有したくし型高分子、あるいは主鎖にシロキサン構造、ポリフォスファゼン構造等の無機高分子構造を有したもの等も使用することができるが、勿論、これらに限られるものではない。
【００２２】
あるいは、通常ゲル状電解質電池とすることも可能である。例えば、ゲル状電解質電池を考えた場合、ゲル状電解質に用いられる高分子材料としては、シリコンゲル、アクリルゲル、アクリロニトリルゲル、ポリフォスファゼン変成ポリマー、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、及びこれらの複合ポリマーや架橋ポリマー、変成ポリマー等、もしくはフッ素系ポリマーとして、例えばポリ（ビニリデンフルオロライド）やポリ（ビニリデンフルオロライド-co-ヘキサフルオロプロピレン）、ポリ（ビニリデンフルオロライド-co-テトラフルオロエチレン）、ポリ（ビニリデンフルオロライド-co-トリフルオロエチレン）等及びこれらの混合物が各種使用できるが、勿論これらに限定されるものではない。
【００２３】
正極活物質層または負極活物質層に積層されている固体電解質、またはゲル状電解質は、高分子化合物と電解質塩と溶媒、（ゲル電解質の場合は、さらに可塑剤）からなる溶液を正極活物質層または負極活物質層に含浸させ、溶媒を除去し固体化したものである。正極活物質層または負極活物質層に積層された固体電解質、またはゲル状電解質は、その一部が正極活物質層または負極活物質層に含浸されて固体化されている。架橋系の場合は、その後、光または熱で架橋して固体化される。
【００２４】
ゲル状電解質は、リチウム塩を含む可塑剤と２重量％以上〜３０重量％以下のマトリクス高分子からなる。このとき、エステル類、エーテル類、炭酸エステル類などを単独または可塑剤の一成分として用いることができる。
【００２５】
ゲル状電解質を調整するにあたり、このような炭酸エステル類をゲル化するマトリクス高分子としては、ゲル状電解質を構成するのに使用されている種々の高分子が利用できるが、酸化還元安定性から、たとえばポリ（ビニリデンフルオロライド）やポリ（ビニリデンフルオロライド-co-ヘキサフルオロプロピレン）などのフッ素系高分子を用いることが望ましい。
【００２６】
高分子固体電解質は、リチウム塩とそれを溶解する高分子化合物からなり、高分子化合物としては、ポリ（エチレンオキサイド）や同架橋体などのエーテル系高分子、ポリ（メタクリレート）エステル系、アクリレート系、ポリ（ビニリデンフルオロライド）やポリ（ビニリデンフルオロライド-co-ヘキサフルオロプロピレン）などのフッ素系高分子などを単独、または混合して用いることができるが、酸化還元安定性から、たとえばポリ（ビニリデンフルオロライド）やポリ（ビニリデンフルオロライド-co-ヘキサフルオロプロピレン）などのフッ素系高分子を用いることが望ましい。
【００２７】
このようなゲル状電解質または高分子固体電解質に含有させるリチウム塩として通常の電池電解液に用いられるリチウム塩を使用することができ、リチウム化合物（塩）としては、例えば以下のものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００２８】
たとえば、塩化リチウム、臭化リチウム、ヨウ化リチウム、塩素酸リチウム、過塩素酸リチウム、臭素酸リチウム、ヨウ素酸リチウム、硝酸リチウム、テトラフルオロほう酸リチウム、ヘキサフルオロリン酸リチウム、酢酸リチウム、ビス（トリフルオロメタンスルフォニル）イミドリチウム、ＬｉＡｓＦ6、ＬｉＣＦ3ＳＯ3、ＬｉＣ（ＳＯ2ＣＦ3）3、ＬｉＡｌＣｌ4、ＬｉＳｉＦ6等を挙げることができる。
【００２９】
これらリチウム化合物は単独で用いても複数を混合して用いても良いが、これらの中でＬｉＰＦ6、ＬｉＢＦ4が酸化安定性の点から望ましい。
【００３０】
リチウム塩を溶解する濃度として、ゲル状電解質なら、可塑剤中に０．１〜３．０モルで実施できるが、好ましくは０．５から２．０モル／リットルで用いることができる。
【００３１】
ポリマーバッテリ１０の負極材料としては、リチウムをドープ、脱ドープできる材料を使用することができる。このような負極の構成材料としては、たとえば難黒鉛化炭素系材料や黒鉛系材料の炭素材料を使用することができる。より具体的には、熱分解炭素類、コークス類（ピッチコークス、ニードルコークス、石油コークス）、黒鉛類、ガラス状炭素類、有機高分子化合物焼成体(フェノール樹脂、フラン樹脂等を適当な温度で焼成し炭素化したもの)、炭素繊維、活性炭等の炭素材料を使用することができる。このほか、リチウムをドープ、脱ドープできる材料としては、ポリアセチレン、ポリピロール等の高分子やＳｎＯ２等の酸化物を使用することもできる。このような材料から負極を形成するに際しては、公知の結着剤等を添加することができる。また、リチウム金属を負極材料として使用することができる。
【００３２】
正極は、目的とする電池の種類に応じて、金属酸化物、金属硫化物または特定の高分子を正極活物質として用いて構成することができる。たとえばリチウムイオン電池を構成する場合、正極活物質としては、ＴｉＳ2、ＭｏＳ2、ＮｂＳｅ2，Ｖ2Ｏ5等のリチウムを含有しない金属硫化物あるいは酸化物や、ＬｉＭＯ2 （式中Ｍは一種以上の遷移金属を表し、ｘは電池の充放電状態によって異なり、通常０．０５以上１．１０以下である。）を主体とするリチウム複合酸化物等を使用することができる。このリチウム複合酸化物を構成する遷移金属Ｍとしては、Ｃｏ，Ｎｉ，Ｍｎ等が好ましい。このようなリチウム複合酸化物の具体例としてはＬｉＣｏＯ2，ＬｉＮｉＯ2，ＬｉＮｉyＣｏ1-yＯ2(式中、０＜ｙ＜１である。)、ＬｉＭｎ2Ｏ4等を挙げることができる。これらリチウム複合酸化物は、高電圧を発生でき、エネルギー密度的に優れた正極活物質となる。正極には、これらの正極活物質の複数種を併せて使用してもよい。また、以上のような正極活物質を使用して正極を形成するに際して、公知の導電剤や結着剤等を添加することができる。
【００３３】
外装材は、例えば外装保護層、アルミニウム層及び熱溶着層（ラミネート最内層）の３層からなるヒートシールタイプのシート状ラミネートフィルムにより形成されている。熱溶着層は、電池素子を封入する際の熱溶着による封入を目的としたもので、プラスチックフィルムが使用されている。プラスチックフィルムには、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテフタレート等が用いられるが、熱可塑性のプラスチック材料であればその原料を問わない。
【００３４】
以上、ポリマーバッテリ１０について具体的に説明したが、このポリマーバッテリ１０は形状の自由度が高く、非常に薄くすることも可能であるため、カード型電話１のサイズに合わせて薄く構成することで、カード型電話１の駆動電源として好適に使用することができる。
【００３５】
本実施の形態においては、駆動電源たるポリマーバッテリ１０を図２に示すように電話機本体２の内部に内蔵しているが、このような構成に限定するものではない。ポリマーバッテリ１０は、交換操作等を考慮して、例えば電話機本体２の背面側（液晶ディスプレイ３等が設けられていない側）に対して脱着自在に取り付けられるものであってもよい。
【００３６】
また、ポリマーバッテリ１０は、電話機本体２には直接配設せずに、カード型電話２１を収納するカバー内に内蔵されるものであってもよい。カバー１１に収納される図３に示したカード型電話２１は、カード型電話１の蓋部７が無い以外は基本的な構成をカード型電話１と同じくするものであるため同一符号を付して示したものであり、また外形形状のサイズもカード型電話１と同様にＰＣＭＣＩＡカードサイズに形成されたものである。また、カバー１１は、例えば図３に示すように、電話機本体２を背面側から支持するとともにポリマーバッテリ１０が内蔵されこのポリマーバッテリ１０の端子１０ａが露出するリア部１１ａと、電話機本体２収納時に少なくとも操作キー群４を覆うに足りる長さを有するフロント部１１ｂとからなり、リア部１１ａに対してフロント部１１ｂがヒンジ機構を介して回動自在に構成されている。
【００３７】
上述したように構成されたカード型電話１，２１は、上述したようにＰＣＭＣＩＡカードサイズに形成されているため、図４及び同図中矢印Ａに示すように、携帯型のパーソナルコンピュータ（以下、単にＰＣと略して称して説明する。）３１に設けられたスロット３２に装填してＰＣＭＣＩＡカードとして使用することができる。なお、このような場合、カード型電話１の電話機本体２には、ＰＣＭＣＩＡメスコネクタが設けられる。カード型電話１は、上述したようにＰＣ３１に装填して使用することで、ＰＣ３１との間のデータのやり取りやＰＣ３１における通信が可能となり、カード型電話１のみで種々の用途に使用することができる。なお、カード型電話１，２１、特にカード型電話２１は、ＰＣ３１に装填された場合、ＰＣ３１側から電源供給を受ける。
【００３８】
本実施の形態においては、カード型電話１をＰＣＭＣＩＡカードサイズに形成したが、このようなサイズに限定するものではなく、形状の自由度が高いポリマーバッテリ１０を駆動電源とすることで、例えばクレジットカードサイズ等に形成して、さらに薄型化、小型化をすることで、携帯性を向上させることができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように本発明に係るカード型電話によれば、その形状をカードサイズに形成することで、薄型化、小型化による携帯性の向上を図ることができる。また、本発明にかかるカード型電話によれば、その外形形状を例えばＰＣＭＣＩＡカードサイズ形成することで、直接パーソナルコンピュータに装填してパーソナルコンピュータとの間で情報のやり取りを行う情報カードや、パーソナルコンピュータにおける通信等、種々の用途で利用をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】カード型電話の正面図であり、（ａ）は蓋部を閉鎖した状態を、（ｂ）は蓋部を開放した状態を示す図である。
【図２】カード型電話の縦断面図である。
【図３】カード型電話の他の実施の形態を説明するための図であり、カード型電話とこのカード型電話に取り付けるポリマー二次電池を内蔵したカバー部材を示す正面図である。
【図４】パーソナルコンピュータにカード型電話をセットする状態を説明するための図である。
【符号の説明】
１（２１）  カード型電話，２  電話機本体，３  液晶ディスプレイ，４  第１の操作キー群，５  マイクロフォン，６  イヤホン，１０  ポリマーバッテリ，３１  パーソナルコンピュータ（ＰＣ），３２  スロット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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