JP2007109819A - Portable electronic apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、携帯型電子機器に関し、詳しくは電池で稼動する携帯電話機やモバイルPC等の携帯型電子機器における稼働時間の延長技術に関する。 The present invention relates to a portable electronic device, and more particularly to a technique for extending operating time in a portable electronic device such as a mobile phone or a mobile PC that operates on a battery.
携帯電話機やモバイルPC、携帯ゲーム機、PDA(Personal Digital Assistants)等の携帯型電子機器には、一般に小型かつ高性能であることが要求される。高性能化に関しては、半導体素子の高集積化、クロック信号の高周波数化等が進んだのと引き換えに、半導体素子の発熱密度が高くなり、結果として半導体素子の発熱量が増大し、動作が不安定になるばかりか、熱による電子部品の劣化と言う不具合も生じてくる。
また、液晶画面の高精細化、大型化、バックライトの高輝度化にともない、発熱量の増加のみならず消費電力の増加という問題も生じている。
また、小型化に対する要求から、内蔵する電池の大きさや形状が制約され、余り大容量の電池を搭載できず、電源の長寿命化(連続稼動時間の増大)という要求もある。しかも、現状の携帯型電子機器では通常の機能(例えば携帯電話なら待ち受け受信や通話、メール等の送受信、モバイルPCなら情報処理)のみならず動画や音楽鑑賞といった利用形態の多様化により、携帯型電子機器の電源容量はその利用用途に対して十分満足する寿命ではないことが問題となっている。
これらの問題を解消するために、素子の温度上昇に対しては、放熱フィン、冷却ファン等を用いた冷却構造により半導体素子の温度上昇を抑えていた。また、電源の寿命の問題に対しては、第二の電源を搭載して、稼働時間を長くするなどの方法が取られていた。
しかしながら、これらの方法では、例えば、放熱フィン、冷却ファンの採用は機器の容積と重量とを増加させることになり、また、第二の電源の搭載についても同様に容積と重量とを増加させ、本来の携帯性という利点を低下させる結果になっている。
電源の長寿命化については、電池そのものの改良もなされ、小型化、大容量化、高出力電圧化がなされる一方、携帯中に充電器以外からの充電が可能なように構成した携帯型電子機器もある。例えば特許文献1に記載の太陽電池搭載型電話機では、携帯電話機の筐体に太陽電池を取り付け、明るい周囲環境では太陽電池で発電した電力で電源電池を充電して、携帯電話機の連続通話時間や待ち受け時間を延長できるようにしている。しかしながら、暗いところでは発電できないという欠点がある。
In general, portable electronic devices such as mobile phones, mobile PCs, portable game machines, and PDAs (Personal Digital Assistants) are required to be small and have high performance. With regard to higher performance, the heat density of semiconductor elements has increased in exchange for higher integration of semiconductor elements, higher frequency of clock signals, etc., resulting in an increase in the amount of heat generated by semiconductor elements and operation. Not only does it become unstable, but it also causes a problem of deterioration of electronic components due to heat.
In addition, with the increase in definition and size of liquid crystal screens and the increase in brightness of backlights, there has been a problem of not only an increase in heat generation but also an increase in power consumption.
In addition, due to the demand for miniaturization, the size and shape of the built-in battery are restricted, so that a battery with a very large capacity cannot be mounted, and there is also a demand for extending the life of the power supply (increasing continuous operation time). Moreover, in the current portable electronic devices, not only normal functions (for example, standby reception and call, transmission / reception of emails for mobile phones, information processing for mobile PCs) but also diversification of usage modes such as video and music appreciation, portable The problem is that the power supply capacity of electronic equipment is not a satisfactory life for its usage.
In order to solve these problems, the temperature rise of the semiconductor element is suppressed by a cooling structure using heat radiation fins, a cooling fan, etc., against the temperature rise of the element. In addition, with respect to the problem of the life of the power supply, a method such as mounting a second power supply and extending the operation time has been taken.
However, in these methods, for example, the use of heat radiation fins and cooling fans will increase the volume and weight of the device, and also increase the volume and weight for mounting the second power supply, The result is a reduction in the original portability advantage.
As for the extension of the life of the power supply, the battery itself has been improved, and while it has been reduced in size, increased in capacity, and increased in output voltage, the portable electronic device is configured so that it can be charged from other than the charger while it is being carried. There is also equipment. For example, in a solar cell phone set described in Patent Document 1, a solar cell is attached to the casing of a mobile phone, and in a bright ambient environment, the power battery is charged with the power generated by the solar cell. The standby time can be extended. However, there is a drawback that power generation is not possible in dark places.
また、光による発電ではなく、携帯端末機器の最外部に熱電変換装置を設置し、この装置を加温し、この熱を電気に変換して、二次電池を充電する方法も提案されている(例えば特許文献2参照)。この方法によると、携帯端末機器使用時は体温で加温し、携帯時は例えば、ポケットに収納して携帯した場合、外気と体温との温度差により充電が可能となり、また、緊急時はライターの火などの外部熱源を用いて充電することもできる。
また、外装体内部にペルチェ素子などの熱起電力変換素子を備え、装置内部で発生する熱による起電力を二次電池へ充電し、更に無線送受信手段の動作用として供給する携帯電話装置もある(例えば特許文献3参照)。この従来技術によれば、携帯電話装置内部で発生する熱によって発電した電力により、暗いところでも二次電池への充電ができる。そのため、待ち受け受信時の電源として利用でき、長時間動作が可能になる、しかも装置内部の冷却もできる。
更に、装置内部に二次電池、半導体チップ、半導体チップを搭載するパッケージとパッケージを搭載するプリント基板と熱電変換装置とを備え、この熱を電気に変換して二次電池を充電することで、半導体パッケージの熱を熱電変換装置で冷却する一方、電子装置の使用時間を長くすることができるようにした電子装置も提案されている(例えば特許文献4参照)。
なお、半導体チップで発生する熱を熱電変換装置により電気エネルギーに変換し、これにより小型ファンを駆動して半導体チップ等を冷却する方法も提案されている(例えば特許文献5参照)。この方法によると、半導体チップの発熱による熱エネルギーを電気エネルギーに変換し、小型ファンの電力として利用しているため、小型ファンを駆動しても本来の電池が消耗しない。
There is also a mobile phone device that includes a thermoelectromotive force conversion element such as a Peltier element inside the exterior body, charges an electromotive force generated by heat generated inside the device to a secondary battery, and supplies the rechargeable battery for operation of the wireless transmission / reception means. (For example, refer to Patent Document 3). According to this prior art, the secondary battery can be charged even in a dark place by the electric power generated by the heat generated inside the mobile phone device. For this reason, it can be used as a power source for standby reception, can operate for a long time, and can cool the inside of the apparatus.
In addition, the device includes a secondary battery, a semiconductor chip, a package for mounting the semiconductor chip, a printed circuit board on which the package is mounted, and a thermoelectric conversion device. By converting this heat into electricity, the secondary battery is charged. An electronic device has also been proposed in which the heat of a semiconductor package is cooled by a thermoelectric conversion device while the usage time of the electronic device can be extended (for example, see Patent Document 4).
In addition, a method has been proposed in which heat generated in a semiconductor chip is converted into electric energy by a thermoelectric conversion device, thereby driving a small fan to cool the semiconductor chip or the like (for example, see Patent Document 5). According to this method, since the heat energy generated by the heat generated by the semiconductor chip is converted into electric energy and used as electric power for the small fan, the original battery is not consumed even if the small fan is driven.
しかしながら、特許文献2の従来技術では、使用時の体温、例えば手などの温度と、内部との温度差が小さい場合は充電が十分できず、また、ライターのような熱源を常時携帯しなければならないという問題がある。
また、熱電変換装置を筐体内部に備える特許文献3、4および5の従来技術では、熱電変換に重要な吸熱部と放熱部との温度差を充分に得られない点と、装置を小さくできないという問題がある。特に特許文献4では、熱電変換装置の表面と裏面がそれぞれ吸熱部と放熱部になっており、熱電変換装置は、半導体チップを搭載するパッケージとパッケージを搭載するプリント基板との間に配置され、しかも、半導体チップはリードでプリント基板の配線に接続されているため、半導体チップの熱がリードを通してプリント基板に伝達し、その結果、半導体パッケージとプリント基板との間で十分な温度差を得られず、また、同一プリント基板上に搭載されている他の素子からの熱でもプリント基板が加温されるという問題がある。さらに、熱電半導体を素子プレートで挟み込み熱電変換装置を構成しているため、熱電変換装置の体積が大きく、電子装置の小型化、軽量化には問題がある。
さらに熱電変換装置を半導体チップを搭載するパッケージとパッケージを搭載するプリント基板との間に挿入するため、半導体パッケージ等を熱電変換装置の厚みの分だけプリント基板から浮かしてマウントして半田付けしなければならず、熱電変換装置を挿入固定するのにも手間がかかる。
即ち、特許文献4の従来技術では、熱電変換装置を部品とプリント基板の間に配置するようにしているので、熱電変換装置を薄くすると、吸熱側の部品と放熱側のプリント基板との間で充分な温度差が得られないばかりか熱電変換装置の挿入が困難になり、熱電変換装置を厚くすると、この不具合は緩和されるものの電子装置の小型化が損なわれるという問題がある。
本発明は、上述した実情を考慮してなされたものであり、装置の大型化を抑え、製造が容易で、効率よく熱電変換が行えて、電池による稼働時間を延ばすことが可能な携帯型電子機器を提供することを目的とする。
However, in the prior art of Patent Document 2, if the temperature difference between the body temperature at the time of use, for example, the hand, and the inside is small, charging is not sufficient, and a heat source such as a lighter must be carried around at all times. There is a problem of not becoming.
Moreover, in the prior arts of
Furthermore, since the thermoelectric conversion device is inserted between the package on which the semiconductor chip is mounted and the printed circuit board on which the package is mounted, the semiconductor package or the like must be lifted from the printed circuit board by the thickness of the thermoelectric conversion device and mounted and soldered. In addition, it takes time and effort to insert and fix the thermoelectric converter.
That is, in the prior art of Patent Document 4, the thermoelectric conversion device is arranged between the component and the printed circuit board. Therefore, when the thermoelectric conversion device is thinned, the heat absorption side component and the heat radiation side printed circuit board are disposed. Not only can a sufficient temperature difference be obtained, but it becomes difficult to insert the thermoelectric conversion device, and if the thermoelectric conversion device is made thick, this problem is alleviated, but there is a problem that the miniaturization of the electronic device is impaired.
The present invention has been made in consideration of the above-described circumstances, and is a portable electronic device that can suppress the enlargement of the device, can be easily manufactured, can efficiently perform thermoelectric conversion, and can extend the operation time of the battery. The purpose is to provide equipment.
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、半導体部品を含むプリント基板を有し、内蔵した電池で稼動する携帯型電子機器であって、薄膜状の吸熱部および放熱部を略同一平面上に形成した熱電変換装置を備え、前記熱電変換装置を前記半導体部品の上部表面に配置し、前記熱電変換装置で変換した電力を前記電池への充電用または携帯型電子機器の所定機能の動作用電源として供給するようにしたことを特徴とする。
また、請求項2に記載の発明は、請求項1記載の携帯型電子機器において、前記熱電変換装置の吸熱部を前記半導体部品の発熱部に、前記熱電変換装置の放熱部を前記半導体部品の端縁部の外側になるように配置したことを特徴とする。
また、請求項3に記載の発明は、請求項1または2記載の携帯型電子機器において、前記熱電変換装置を前記半導体部品上に配置し、スペーサーを介して前記プリント基板に固定したことを特徴とする。
また、請求項4に記載の発明は、請求項1または2記載の携帯型電子機器において、前記熱電変換装置を前記半導体部品上に接着剤で固着したことを特徴とする。
また、請求項5に記載の発明は、請求項1または2記載の携帯型電子機器において、前記熱電変換装置を前記半導体部品上に両面粘着テープで固着したことを特徴とする。
また、請求項6に記載の発明は、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の携帯型電子機器において、前記半導体部品は、半導体集積回路であることを特徴とする。
また、請求項7に記載の発明は、表示装置を有し、内蔵した電池で稼動する携帯型電子機器であって、薄膜状の吸熱部および放熱部を略同一平面上に形成した熱電変換装置を備え、前記熱電変換装置を前記表示装置の裏面に配置し、前記熱電変換装置で変換した電力を前記電池への充電用または携帯型電子機器の所定機能の動作用電源として供給するようにしたことを特徴とする。
また、請求項8に記載の発明は、請求項7記載の携帯型電子機器において、前記熱電変換装置の吸熱部を前記表示装置の発熱部に、前記熱電変換装置の放熱部を前記表示装置の端縁部の外側になるように配置したことを特徴とする。
また、請求項9に記載の発明は、内蔵した電池で稼動する携帯型電子機器であって、薄膜状の吸熱部および放熱部を略同一平面上に形成した熱電変換装置を備え、前記熱電変換装置を前記電池の面に配置し、前記熱電変換装置で変換した電力を前記電池への充電用または携帯型電子機器の所定機能の動作用電源として供給するようにしたことを特徴とする。
また、請求項10に記載の発明は、請求項9記載の携帯型電子機器において、前記熱電変換装置の吸熱部を前記電池の発熱部に、前記熱電変換装置の放熱部を前記電池の端縁部の外側になるように配置したことを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention described in claim 1 is a portable electronic device having a printed circuit board including a semiconductor component and operating with a built-in battery, comprising a thin-film heat absorption part and a heat radiation part. A thermoelectric conversion device formed on substantially the same plane, the thermoelectric conversion device is disposed on an upper surface of the semiconductor component, and the electric power converted by the thermoelectric conversion device is used for charging the battery or for a predetermined portable electronic device It is characterized in that it is supplied as a power source for function operation.
According to a second aspect of the present invention, in the portable electronic device according to the first aspect, the heat absorption portion of the thermoelectric conversion device is a heat generation portion of the semiconductor component, and the heat dissipation portion of the thermoelectric conversion device is a portion of the semiconductor component. It arrange | positions so that it may become the outer side of an edge part.
According to a third aspect of the present invention, in the portable electronic device according to the first or second aspect, the thermoelectric conversion device is disposed on the semiconductor component and fixed to the printed circuit board via a spacer. And
According to a fourth aspect of the present invention, in the portable electronic device according to the first or second aspect, the thermoelectric conversion device is fixed on the semiconductor component with an adhesive.
According to a fifth aspect of the present invention, in the portable electronic device according to the first or second aspect, the thermoelectric conversion device is fixed on the semiconductor component with a double-sided adhesive tape.
According to a sixth aspect of the present invention, in the portable electronic device according to any one of the first to fifth aspects, the semiconductor component is a semiconductor integrated circuit.
The invention according to
The invention according to
The invention according to claim 9 is a portable electronic device that operates with a built-in battery, comprising a thermoelectric conversion device in which a thin-film heat absorption part and a heat radiation part are formed on substantially the same plane, and the thermoelectric conversion A device is arranged on the surface of the battery, and the power converted by the thermoelectric converter is supplied as a power source for charging the battery or operating a predetermined function of a portable electronic device.
The invention according to claim 10 is the portable electronic device according to claim 9, wherein the heat absorption part of the thermoelectric conversion device is the heat generation part of the battery, and the heat dissipation part of the thermoelectric conversion device is the edge of the battery. It arrange | positions so that it may become the outer side of a part.
本発明によれば、機器のサイズの増加を極力抑え、動作時に機器の内部で発生する熱を効率よく電気に変換して利用でき、得られた電気で機器を動作させたり、内蔵電池に充電することができるので、携帯型電子機器の電池による稼働時間を延ばすことが可能となる。 According to the present invention, the increase in the size of the device can be suppressed as much as possible, the heat generated inside the device during operation can be efficiently converted to electricity, the device can be operated with the obtained electricity, and the built-in battery can be charged. Therefore, it is possible to extend the operation time by the battery of the portable electronic device.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
本実施形態の説明では、携帯型電子機器として携帯電話機を例に説明するが、PDAやモバイルPC、携帯ゲーム機等の携帯型電子機器にも同様に適用できる。
図1は、本発明の実施形態にかかる携帯型電子機器の外観斜視図である。図に示すように、本体の上部には、撮影用のカメラ13、音声通信を行うための受話部14(スピーカ)、電波の送受信のためのアンテナ16、接続したウエブサイトからの情報や送受信するメール文書や、カメラ13で撮影した画像等を表示する液晶表示部5などが取り付けられている。
また、本体下部には、電源オン(ON)・オフ(OFF)釦や文字・数字・記号等の入力、メニュー選択などの操作を行うための複数の釦等からなる操作部17、音声通信を行う送話部15(マイクロフォン)などを備えている。
なお、筺体内部には、半導体素子などで構成した各種処理回路を保持するプリント基板7、プリント基板7に形成された各種回路の半導体素子などから発生する熱を電気に変換する熱電変換装置3、電源となる充電可能な電池(図示せず)等が収納されている。
図2は、図1に示した携帯型電子機器の内部の概略斜視図である。
図に示すように、プリント基板7上には、音声処理、画像処理、各種制御などを行う半導体素子60などからなる回路と、液晶表示部5を駆動する駆動回路6や図示しないアンテナ16からの電波を処理する無線回路などが形成されている。各回路はこの例のように、1枚のプリント基板7上に形成する必要はなく、複数のプリント基板を用いて構成してもよい。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In the description of the present embodiment, a mobile phone is described as an example of the portable electronic device, but the present invention can be similarly applied to a portable electronic device such as a PDA, a mobile PC, or a portable game machine.
FIG. 1 is an external perspective view of a portable electronic device according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, on the upper part of the main body, a
Also, on the lower part of the main body, there is an operation unit 17 composed of a plurality of buttons for performing operations such as a power on (ON) / off (OFF) button, input of letters, numbers, symbols, etc., menu selection, and voice communication. The transmitter 15 (microphone) etc. to perform is provided.
In addition, inside the housing, a printed
2 is a schematic perspective view of the interior of the portable electronic device shown in FIG.
As shown in the figure, on the printed
図3は、本発明の携帯型電子機器における熱電変換装置3の配置を説明する図である。
熱電変換装置3の詳細については後述するが、熱電変換装置3に使用されている熱電変換素子は温度差に応じて発電するようになっており、温度を高く保つ側を吸熱部、反対に温度を低く保つ側を放熱部と呼ぶことにする。
各種回路を構成する半導体素子60は、動作時に発熱するので、薄膜状の熱電変換装置3は、半導体素子60上の発熱する部分に熱電変換装置3の吸熱部を、また発熱部分から離れた部分が放熱部となるように設置されている。このような配置により、熱電変換装置3の吸熱側と放熱側の温度差を大きくでき、半導体素子60の動作時に発生する熱を効率よく電気に変換できる。また、薄膜状の熱電変換装置3を半導体素子60の上部に接触させるため、プリント基板の製造方法は従来と同じ方法でよく、更に熱電変換装置3が薄膜状であるため、電子機器の大型化が避けられる。
熱電変換装置3で発電した電力は、図示しない電池に接続して充電(蓄電)することができるので、太陽電池と異なり暗い場所でも電池に充分な充電が容易に行われ、小型で携帯性にも優れている。また、熱電変換装置3の起電力は、図示しない待ち受け受信等の通信手段の電源として利用してもよい。
図4は、熱電変換装置3を半導体素子60上に配置した状態を示す図である。熱電変換装置3は、薄膜状に作られており、プリント基板7上の集積回路などの半導体素子60の上部パッケージに密着するようにスペーサー8とネジ9でプリント基板7に固定される。そして、熱電変換装置3は、半導体素子60の上部パッケージ中央付近の発熱量の多い部分が吸熱部33、端部あるいは外周にはみ出した部分が放熱部34になるように配置される。スペーサー8を金属などの良熱伝導材にすることにより、プリント基板7へ熱を良く伝えることができ、吸熱部33と放熱部34との温度差を大きくすることができる。また、図5のようにスペーサ8の外周面に所定のピッチにて溝8aを設けることにより表面積を大きくでき、放熱部34周辺の放熱が促進される。
また、図6の変形例に示すように、熱電変換装置3を熱伝導性接着剤18を用いて半導体素子60の面に直接接着してもよく、熱伝導性接着剤18の替りに熱伝導性両面粘着テープで貼り付けてもよい。このようにすることで製造にかかるコストの上昇も抑えられる。
FIG. 3 is a diagram illustrating the arrangement of the
Although details of the
Since the
Since the electric power generated by the
FIG. 4 is a diagram illustrating a state in which the
Further, as shown in the modification of FIG. 6, the
次に、本発明にかかる携帯型電子機器に使用する熱電変換装置について説明する。
図7および図8は熱電変換装置3の構成を説明する図である。図7において、熱電変換装置3は、絶縁性のプレート状のアルミナセラミックスやアルミニウムを陽極酸化した基板37に薄膜状のP型半導体31とN型半導体32とを正負極を交互に複数個接続して熱電半導体素子を形成し、図示しないアルミナセラミックスなどの板によって各薄膜状の熱電半導体素子を挟み込んである。
P型半導体31とN型半導体32の材料としては、例えば、Bi-Te系の合金を薄膜状に加工したものを用いる。具体的には、外形寸法において、厚みが0.3mm、幅2mm、長さ10mm程度と、厚み(素子の高さ)がもっとも小さくなる関係としたが、微細加工を用いて、より高密度に形成すれば、より小型で高性能な熱電変換装置となる。
P型半導体31とN型半導体32とは金属配線35により電気的に接続して、この部分を吸熱部33とし、P型半導体31とN型半導体32の他方を放熱部34として一組の熱電変換素子30が構成される。この熱電変換素子30を複数組直列接続し、その両端にアルミニウムや銅などで配線して電力取り出し電極36を設ける。そして、同図のように電池40への充電に用いても、あるいは通信手段等の電源として利用しても良い。
図7では、熱源となる半導体素子60は、正方形に近い形状のPGA(Pin Grid Array)タイプの集積回路なので、熱電変換素子30の放熱部34が半導体素子60の各端部の外側になるように配置する。
一方、図8に示す変形例においては、熱源となる半導体素子60は、細長い長方形のDIP(Dual Inline Package)タイプの集積回路なので、放熱部34が長手方向の対向する端部の外側になるように配置する。
本実施例では、半導体素子60の上に設置した熱電変換素子30のすべての出力を直列に接続し、その両端を電池40に接続するようにしている。電池としては、リチウムイオン二次電池、金属リチウム二次電池、アルカリ蓄電池、鉛酸系電池、リチウムポリマー電池等の二次電池やキャパシタ等の蓄電電池を用いてもよい。これらの電池および充電(蓄電)回路を携帯型電子機器に装着することにより、廃熱を利用して起こした電力を蓄電することが可能となり、この蓄電した電気は携帯型電子機器の表示やその他の駆動電力として利用できるので、電池による稼働時間を延長することができる。
なお、P型半導体31とN型半導体32の材料を、Bi-Te系の合金の例で示したが、これらの材料に限定するものではなく、環境温度により、例えば温度領域の高いFe−Si系の合金や金属酸化物系の合金を薄膜状に加工した熱電半導体でもよい。
また、金属配線35の材料は、金、銀、クロム、アルミニウム、ニッケル、銅などの導電性材料で熱伝導率の高いものであれば良く、またこれら単金属以外にシリコンを含む化合物やニッケル、クロムなどを含む合金であっても良い。
Next, a thermoelectric conversion device used for the portable electronic device according to the present invention will be described.
7 and 8 are diagrams illustrating the configuration of the
As a material of the P-
The P-
In FIG. 7, the
On the other hand, in the modification shown in FIG. 8, the
In this embodiment, all outputs of the
In addition, although the material of the P-
Further, the material of the
次に、熱電変換装置3を本発明にかかる携帯型電子機器の液晶表示部5に使用した例を説明する。
図9は、液晶表示部5に熱電変換装置3を使用した例を示す図である。
一般の液晶表示装置にはバックライトが付属しており、このバックライトの光が液晶とカラーフィルターを通して使用者の目に入るようになっている。このとき、液晶素子が光のスイッチとなり、カラーフィルター(赤、緑、青)に対応した液晶素子をon/offすることによりカラー表示を行っている。バックライトは発熱量が少なくなっているが、長時間使用するとバックライトだけでなく反射板や液晶素子にも熱が蓄積される。勿論、液晶装置をドライブする駆動回路の集積回路等からも発熱するが、その場合は図7、図8で説明した方法で熱電変換すればよい。
図9において、複数の薄膜状の熱電変換素子30を備えた熱電変換装置3の吸熱部33は、液晶表示部5の裏面に、また、放熱部34は液晶表示部5から離れた位置になるように設置する。こうすることにより、液晶表示部5の熱を熱電変換して発電し、図示しない筺体部に熱を移動させることができる。
また、このようにして得られた電力は、液晶表示部5の動作用として利用したり、充電可能な電池40の充電用として利用することができる。これにより、より長時間の待ち受け受信とともに長時間の通話やデータ処理等が可能になる。
Next, an example in which the
FIG. 9 is a diagram illustrating an example in which the
A general liquid crystal display device is provided with a backlight, and the light from the backlight enters the eyes of the user through a liquid crystal and a color filter. At this time, the liquid crystal element serves as a light switch, and color display is performed by turning on / off the liquid crystal elements corresponding to the color filters (red, green, and blue). Although the backlight generates less heat, heat accumulates not only in the backlight but also in the reflector and the liquid crystal element when used for a long time. Of course, heat is also generated from an integrated circuit or the like of a drive circuit that drives the liquid crystal device. In this case, thermoelectric conversion may be performed by the method described with reference to FIGS.
In FIG. 9, the
Moreover, the electric power obtained in this way can be used for the operation of the liquid
次に、熱電変換装置3を本発明にかかる携帯型電子機器の電池40に使用した例を説明する。
図10は、電池40に熱電変換装置3を使用した例を示す図である。同図において、熱電変換装置3は、携帯電話機等の携帯型電子機器の内蔵電源である電池40の表面に配置される。電池40が電力を供給する時に発生する熱で熱電変換装置3が発電し、発電した電力は電力取り出し電極36を介して充電回路43に送られる。充電回路43は、電流制御回路44、電圧制御回路45、充電制御回路46を備え、熱電変換装置3で得られた電力で電池40を充電する。
なお、同図では電池40は2つ記載されているが、実際は1つで、熱電変換装置3の下にある。つまり、薄膜状の熱電変換装置3の吸熱部33は、電池40の表面に、そして放熱部34は電池40から外れた位置に設置し、電池40の熱を熱電変換して、図示しない筺体の外に移動させる。
このような構成により、電池40が放電時に発生する熱を効率よく電気に変換して電池40に充電することができる。また、熱電変換装置3の起電力は、携帯型電子機器の駆動電源としても利用できる。
Next, an example in which the
FIG. 10 is a diagram illustrating an example in which the
Although two
With such a configuration, heat generated when the
3…熱電変換装置、5…液晶表示部、6…駆動回路、7…プリント基板、8…スペーサー、9…ネジ、13…カメラ、14…受話部、15…送話部、16…アンテナ、17…操作部、18…熱伝導性接着剤、30…熱電変換素子、31…P型半導体、32…N型半導体、33…吸熱部、34…放熱部、35…金属配線、36…電力取り出し電極、37…基板、40…電池、43…充電回路、44…電流制御回路、45…電圧制御回路、46…充電制御回路、60…半導体素子
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