JP6714082B2 - 無線電力伝送用磁場遮蔽シート及びこれを含む無線電力受信モジュール - Google Patents

Description

本発明は、無線電力伝送用磁場遮蔽シート及びこれを含む無線電力受信モジュールに関するものである。

最近、携帯電話、タブレットＰＣなどを始めとする携帯端末機にＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification：無線識別）、近距離無線通信（ＮＦＣ）、無線充電（ＷＰＴ）、対話形ペンタブレットなど、多様な機能が追加されている。

このような携帯端末機には内蔵されたバッテリーを無線で充電するための無線充電機能が備えられているが、このような無線充電は携帯端末機に内蔵される無線電力受信モジュールと、前記無線電力受信モジュールに電力を供給する無線電力送信モジュールによりなされる。

一方、最近の携帯端末機は軽薄短小型化されることによって、携帯端末機に内蔵される無線電力受信モジュールの厚さやはり薄くなっており、例えば無線電力受信モジュールの総厚さを０．４ｍ以下、甚だしくは０．３５ｍｍ以下に設計しなければならないという問題に直面した。

このような無線電力受信モジュールの厚さを０．４ｍｍ以下、甚だしくは０．３５ｍｍ以下に設計する場合、無線充電方式で要求する充電効率を具現することに相当な困難性が伴われている。

即ち、アンテナユニットが互いに異なる周波数帯域で作動する多数個のアンテナで備えられる場合、該当アンテナの特性を各々向上させるためには複数個のシートを積層して磁場遮蔽シートを構成することが一般的である。このような積層方式は全体的な厚さを減らすことに限界があるため、いずれか１つのシートを他の１つの内部に挿入する額縁形式の遮蔽シートが提案された。

しかしながら、このような額縁方式の磁場遮蔽シートは全体的な厚さを減らすことはできたが、全体厚さが非常に薄い条件、一例に、無線電力受信モジュールの全体厚さが０．４ｍｍ以下の苛酷な条件では要求される充電効率を満たさないという問題が表れた。

一例に、磁気誘導方式により作動する無線電力伝送用アンテナと磁気共振方式により作動する無線電力伝送用アンテナが無線電力受信モジュールに同時に具現される場合、磁気誘導方式により作動する無線電力伝送用アンテナは、全体的な厚さが０．４ｍｍ以下の苛酷な条件でも要求される充電効率を満たしたが、磁気共振方式により作動する無線電力伝送用アンテナは要求される充電効率で大きい幅、一例に、１０％以上落ちる問題点がある。

言い換えると、磁気誘導方式により作動する無線電力伝送用アンテナの場合、遮蔽シートの全体厚さが薄くなるとしても充電効率の低下が大きく発生しないが、磁気共振方式により作動する無線電力伝送用アンテナの場合、遮蔽シートの厚さが薄くなれば、充電効率が大きく低下する。

したがって、携帯端末機の軽薄短小型化の要求に応じながらも互いに異なる方式により作動する無線充電で要求する充電効率を全て満たすことができる磁場遮蔽シートの開発が切実に要求される。

本発明は前記のような点を勘案して案出したものであって、磁気誘導方式により作動する無線電力伝送用アンテナと磁気共振方式により作動する無線電力伝送用アンテナが１つのモジュールに具現される場合、全体厚さの制約が厳しい苛酷な条件でも各々の無線電力伝送方式で要求される充電効率を全て満たすことができる無線電力伝送用磁場遮蔽シートを提供することをその目的とする。

また、本発明は前記のような無線電力伝送用磁場遮蔽シートを用いて無線電力受信モジュールを具現することによって、全体厚さの制約が厳しい苛酷な条件でも互いに異なる無線充電方式で要求する充電特性を満たすことができる無線電力受信モジュールを提供することを他の目的とする。

前述した課題を解決するために、本発明は磁気誘導方式により作動する第１無線電力伝送用アンテナで発生する磁場を遮蔽するための第１シート；前記第１シートの厚さを収容するための収容部が備えられ、磁気共振方式により作動する第２無線電力伝送用アンテナで発生する磁場を遮蔽するための第２シート；及び前記第１シート及び第２シートを同時に覆うように前記第１シート及び第２シートの同一面上に積層されて前記第２無線電力伝送用アンテナで発生する磁場を遮蔽する第３シート；を含む無線電力伝送用磁場遮蔽シートを提供する。

また、前記第３シートは前記第１シート及び第２シートの境界領域を覆うように配置されることができ、前記第１シートの面積と第２シートの面積を合せた面積と同一な面積を有するように具備できる。

また、前記第１シートは非晶質合金及びナノ結晶粒合金のうち、少なくとも１種以上を含むリボンシートであり、前記第２シート及び第３シートはフェライトシートでありうる。

また、前記第１シート、第２シート、及び第３シートのうち、少なくともいずれか１つはフレーク処理されて多数個の微細片に分離形成できる。この際、前記多数個の微細片は少なくとも一辺が直線でない湾曲形状からなる微細片を含むことができ、前記多数個の微細片の全体個数のうち、少なくとも一辺が湾曲形状からなる微細片の個数が５０％以上でありうる。

また、前記第１シート及び第２シートがフレーク処理されて多数個の微細片で構成される場合、前記第２シートを構成する微細片の平均粒径は前記第１シートを構成する微細片の平均粒径より大きいサイズを有するように形成できる。

また、前記多数個の微細片は非定形からなることができ、隣り合う微細片の間に全体的に絶縁されるか、または部分的に絶縁できる。
また、前記第１シートは非晶質合金及びナノ結晶粒合金のうち、少なくとも１種以上を含むリボンシートが複数個の層に積層されて構成できる。

一方、本発明は磁気誘導方式により作動する第１無線電力伝送用アンテナ及び磁気共振方式により作動する第２無線電力伝送用アンテナを含むアンテナユニット；及び前記アンテナユニットの一面に配置され、前記アンテナユニットで発生する磁場を遮蔽して所要の方向に集束させる前述した無線電力伝送用磁場遮蔽シート；を含む無線電力受信モジュールを提供する。

また、前記アンテナユニットは前記第１無線電力伝送用アンテナと共に前記第１シートと対応する位置に配置されるＭＳＴアンテナを含むことができ、前記第２無線電力伝送用アンテナと共に前記第２シートと対応する位置に配置されるＮＦＣアンテナを含むことができ、前記第１無線電力伝送用アンテナと共に前記第１シートと対応する位置に配置されるＭＳＴアンテナ及び前記第２無線電力伝送用アンテナと共に前記第２シートと対応する位置に配置されるＮＦＣアンテナを含むことができる。

また、前記アンテナユニット及び磁場遮蔽シートの厚さを合せた総厚さは０．３ｍｍ〜０．４ｍｍであり、前記第２シート及び第３シートの厚さを合せた厚さは０．２ｍｍでありうる。

一方、本発明は前述した無線電力受信モジュールがバックカバーまたはリアケースに備えられた携帯端末機を提供する。

本発明によれば、額縁型で構成される遮蔽シートの一面に別途のシートを追加で積層することによって、全体的な厚さが薄くなっても互いに異なる方式により作動する無線電力伝送用アンテナで要求される充電効率を全て満たすことができる。

また、本発明は磁場遮蔽シートを構成する複数個のシートのうち、外側に配置されるシートが少なくても一辺が湾曲形状からなる微細片が所定の割合以上含むように構成されることによって、シート自体の柔軟性を確保して特性変化を減らすことができる。

本発明の一実施例に係る無線電力伝送用磁場遮蔽シートを示す断面図である。 図１で、第１シート、第２シート、及び第３シートの細部構成を示す拡大図である。 本発明の一実施例に係る無線電力伝送用磁場遮蔽シートで、第１シート、第２シート、及び第３シートのうち、いずれか１つが複数個の微細片に分離形成された場合、微細片の形状を概略的に示す図である。 本発明の一実施例に無線電力伝送用磁場遮蔽シートが適用された無線電力受信モジュールを示す図である。 図４の断面図である。 図４に適用できる多様なアンテナユニットと磁場遮蔽シート間の配置関係を示す断面図である。

以下、添付した図面を参考にして本発明の実施例に対して本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。本発明はさまざまな相異する形態に具現されることができ、ここで説明する実施例に限定されない。図面で本発明を明確に説明するために説明と関係ない部分は省略し、明細書の全体を通じて同一または類似の構成要素に対しては同一な参照符号を付加する。

まず、図４及び図５を参照すると、本発明の一実施例に係る無線電力受信モジュール１００は、アンテナユニット１１０及び磁場遮蔽シート１２０を含む。
前記アンテナユニット１１０は、携帯電話、ＰＤＡ、ＰＭＰ、タブレット、マルチメディア機器などの携帯用電子機器に内蔵されて無線信号を送出または受信するためのものである。

このようなアンテナユニット１１０は、互いに異なる動作周波数で相異する方式により作動する複数個の無線電力伝送用アンテナ１１４ａ、１１４ｂが備えられて、該当動作周波数帯域で無線信号を受信することによって、前述した携帯用電子機器が必要とする電力を生産することができる。

ここで、前記複数個の無線電力伝送用アンテナ１１４ａ、１１４ｂは、一定長さを有する導電性部材が時計方向または反回り時計方向に複数回巻線される円形、楕円形、または四角形状の平板型コイルで構成されて前記磁場遮蔽シート１２０の一面に固定される形態に備えられることもできるが、図４から図６ｃに図示したように、ポリイミド（ＰＩ）やＰＥＴなどの合成樹脂からなる回路基板１１２の少なくとも一面に銅箔などの伝導体をループ形態にパターニングするか、または伝導性インキを使用してループ形状の金属パターンを形成して構成することによって、薄型化を具現することができるようにすることが好ましい。

この際、前記複数個の無線電力伝送用アンテナ（Wireless power transfer）１１４ａ、１１４ｂは、磁気誘導方式により作動する第１無線電力伝送用アンテナ１１４ａ及び磁気共振方式により作動する第２無線電力伝送用アンテナ１１４ｂを含むことができる。

即ち、前記第１無線電力伝送用アンテナ１１４ａは動作周波数が１００〜３５０ｋＨｚである周波数帯域で磁気誘導方式により作動するＱｉまたはＰＭＡ方式のアンテナであり、前記第２無線電力伝送用アンテナ１１４ｂは動作周波数が６．７６５〜６．７９５ＭＨｚである周波数帯域で磁気共振方式により作動するＡ４ＷＰ方式のアンテナでありうる。

これによって、本発明に従う無線電力受信モジュール１００は前記アンテナユニット１１０が磁気誘導方式と磁気共振方式により各々作動する第１無線電力伝送用アンテナ１１４ａ及び第２無線電力伝送用アンテナ１１４ｂを含むことによって、１つの受信モジュールを通じて互いに相異する２つ方式の無線電力伝送方式を全て用いることができる。

ここで、磁気誘導方式により作動する前記第１無線電力伝送用アンテナ１１４ａは１つのアンテナを介してＱｉ方式とＰＭＡ方式により全て作動されることもできる。
これによって、本発明に従う無線電力受信モジュール１００は、携帯端末機に内蔵されて動作周波数または作動方式が相異するＱｉ方式、ＰＭＡ方式、及びＡ４ＷＰ方式を全て用いて無線電力を受信するか、または携帯端末機に内蔵されたバッテリーを充電することができる。

ここで、図面には前記複数個のアンテナ１１４ａ、１１４ｂが回路基板１１２の上部面にパターニングされるものとして図示したが、これに限定するものではなく、前記回路基板１１２の下部面にパターニングされることもでき、回路基板１１２の上部面と下部面に各々形成された後、ビアホールを通じて互いに電気的に連結されることもできる。

このようなアンテナユニット１１０は、前記磁場遮蔽シート１２０の一面に接着層を媒介に固定できる。ここで、前記接着層は接着性質を有するボンド、ＰＶＣ、ゴム、または両面テープなどであって、伝導性を有する成分が含まれることもできる。

一方、本発明に従うアンテナユニット１１０は無線電力伝送だけでなく、近距離データ通信を用いたデータ送受信及び磁気決済などの追加的な機能を遂行するためのアンテナが追加で含まれることができる。

即ち、前記アンテナユニット１１０は近距離通信のためのＮＦＣ（Near field communication）アンテナ１１４ｄ、及びマグネチック保安伝送方式のＭＳＴ（Magnetic secure transmission）アンテナ１１４ｃのうち、少なくともいずれか１つをさらに含むことができる。

一例に、前記アンテナユニット１１０は前記第１無線電力伝送用アンテナ１１４ａと第２無線電力伝送用アンテナ１１４ａとの間にＭＳＴアンテナ１１４ｃが配置されるか（図６ａ参照）、または前記第１無線電力伝送用アンテナ１１４ａと第２無線電力伝送用アンテナ１１４ａとの間にＮＦＣアンテナ１１４ｄが配置されることができ（図６ｂ参照）、前記第１無線電力伝送用アンテナ１１４ａと第２無線電力伝送用アンテナ１１４ａとの間にＭＳＴアンテナ１１４ｃ及びＮＦＣアンテナ１１４ｄが全て配置できる（図６ｃ参照）。

この際、前記ＮＦＣアンテナ１１４ｄ及びＭＳＴアンテナ１１４ｃは第１無線電力伝送用アンテナ１１４ａ及び第２無線電力伝送用アンテナ１１４ｂのうち、周波数帯域が類似している各々のアンテナと近接するように配置できる。即ち、１３．５６ＭＨｚで作動するＮＦＣアンテナ１１４ｄは、６．７６５〜６．７９５ＭＨｚで作動する第２無線電力伝送用アンテナ１１４ｂと近接するように配置されることができ、７０〜８０ｋＨｚで作動するＭＳＴアンテナ１１４ｃは、前記第１無線電力伝送用アンテナ１１４ａと近接するように配置できる。

これは、１つのシートを通じて互いに類似の帯域で作動する２つのアンテナの性能を全て高めることができるようにするためである。
一例に、前記第１無線電力伝送用アンテナ１１４ａ及びＭＳＴアンテナ１１４ｃは、後述する第１シート１２１と対応する領域に配置されることができ、前記第２無線電力伝送用アンテナ１１４ｂ及びＮＦＣアンテナ１１４ｄは、後述する第２シート１２２と各々対応する領域に配置できる。

ここで、前記ＮＦＣアンテナ１１４ｄ及び第１無線電力伝送用アンテナ１１４ａが全て備えられる場合、前記ＮＦＣアンテナ１１４ｄは第１無線電力伝送用アンテナ１１４ａより動作周波数帯域が高いので、第１無線電力伝送用アンテナ１１４ａの外側に微細な線幅の導電性パターンで形成されることができ、第１無線電力伝送用アンテナ１１４ａは電力伝送が要求され、ＮＦＣアンテナ１１４ｄより低い周波数帯域を使用するので、ＮＦＣアンテナ１１４ｄの内側にＮＦＣアンテナ１１４ｄの線幅より広い線幅で形成できる。

前記磁場遮蔽シート１２０は、図１及び図２に図示したように、一定面積を有する板状の部材からなり、前記アンテナユニット１１０で発生する磁場を遮蔽して所要の方向に集束させる役割を遂行する。

即ち、前記磁場遮蔽シート１２０は互いに異なる周波数帯域で作動するアンテナで発生する磁場が他の部品に影響を及ぼすことを各々遮断できるように第１シート１２１、第２シート１２２、及び第３シート１２３を含む。

本発明で、前記第１シート１２１は前記複数個のアンテナのうち、第１無線電力伝送用アンテナ１１４ａ及びＭＳＴアンテナ１１４ｃで放射される磁場を遮蔽するためのものであり、前記第２シート１２２は第２無線電力伝送用アンテナ１１４ｂ及びＮＦＣアンテナ１１４ｄで放射される磁場を遮蔽するためのものである。併せて、前記第３シート１２３は前記第２シート１２２を補完して前記第２無線電力伝送用アンテナ１１４ｂ及びＮＦＣアンテナ１１４ｄで放射される磁場を遮蔽するためのものである。

このために、前記第１シート１２１は前記第１無線電力伝送用アンテナ１１４ａと対応する領域に配置されることができ、前記第２シート１２２は前記第２無線電力伝送用アンテナ１１４ｂと対応する領域に配置されることができ、前記第３シート１２３やはり前記第２無線電力伝送用アンテナ１１４ｂと対応する領域を含むように配置できる。

この際、前記第１シート１２１は前記第２無線電力伝送用アンテナ１１４ｂの内側に配置される第１無線電力伝送用アンテナ１１４ａの全体サイズを含む面積を有することができる。これによって、前記第１シート１２１を通じて第１無線電力伝送用アンテナ１１４ａの全領域をカバーすることによって、第１無線電力伝送用アンテナで発生する磁場を円滑に遮蔽することができる。

ここで、前記アンテナユニット１１０にＭＳＴ用アンテナ１１４ｃが備えられる場合、前記第１シート１２１は前記第１無線電力伝送用アンテナ１１４ａ及びＭＳＴ用アンテナ１１４ｃの直上部領域を含むように備えられることができ、ＮＦＣアンテナ１１４ｄがアンテナユニット１１０に含まれる場合、前記第２シート１２２及び第３シート１２３は、前記第２無線電力伝送用アンテナ１１４ｂ及びＮＦＣアンテナ１１４ｄの直上部領域を含むように備えられることができる。しかしながら、前記ＮＦＣアンテナ１１４ｄ及びＭＳＴアンテナ１１４ｃの配置位置をこれに限定するものではなく、前記第１無線電力伝送用アンテナ１１４ａが第１シート１２１と対応する領域に配置され、前記第２無線電力伝送用アンテナ１１４ｂが第２シート１２２と対応する領域に配置されれば、前記ＮＦＣアンテナ１１４ｄ及びＭＳＴアンテナ１１４ｃの配置位置は変更できることを明らかにする。一例に、前記ＮＦＣアンテナ１１４ｄは前記第１シート１２１と対応する位置に配置されることができ、前記ＭＳＴアンテナ１１４ｃやはり前記第２シート１２２と対応する位置に配置されることもできることを明らかにする。

一方、本発明に従う磁場遮蔽シート１２０は互いに異なる周波数帯域で作動する各々のアンテナで発生する磁場を効率良く遮蔽して該当アンテナの性能を高めながらも全体厚さを縮めることができる。

このために、前記第２シート１２２の内側には前記第１シート１２１の全体厚さを収容するための収容部が形成されることができる。これによって、前記第１シート１２１は前記収容部に挿入配置されることができ、前記第３シート１２３は前記第１シート１２１及び第２シート１２２の同一面上に積層されて前記第１シート１２１及び第２シート１２２の一面を同時に覆うことができる。

即ち、前記第２シート１２２の内部には前記第１シート１２１と略同一なサイズを有する収容部が貫通形成されることができ、前記第２シート１２２は前記第１シート１２１と略同一な厚さを有することができる。これによって、前記第１シート１２１を第２シート１２２の収容部に挿入するようになれば、前記第２シート１２２は第１シート１２１の全体厚さを収容することができ、前記第１シート１２１及び第２シート１２２の一面は互いに水平面を形成することができる。

この際、前記第３シート１２３は同一面上に額縁型に配置される前記第１シート１２１及び第２シート１２２の境界領域を覆うように前記第１シート１２１及び第２シート１２２の一面に積層できる。

言い換えると、前記第３シート１２３は前記第１シート１２１と第２シート１２２の境界線を含む領域を覆うように前記第１シート１２１及び第２シート１２２に積層されることによって、前記第１シート１２１と第２シート１２２との間に形成される隙間が前記第３シート１２３により覆われることができる。

ここで、前記第３シート１２３は前記第２無線電力伝送用アンテナ１１４ｂで発生する磁場を遮蔽して所要の方向に集束できるように前記第２シート１２２と同一な特性を有するように具備できる。

これによって、磁気共振方式により作動する前記第２無線電力伝送用アンテナ１１４ｂの作動時に発生する磁場のうちの一部が前記第１シート１２１と第２シート１２２との間の隙間を通じて漏洩されても前記隙間の上部に配置された第３シート１２３により遮蔽できる。

これによって、本発明に従う磁場遮蔽シート１２０は全体厚さを縮めるために前記第１シート１２１、第２シート１２２、及び第３シート１２３の各々の厚さを薄くしても前記第２無線電力伝送用アンテナ１１４ｂを介しての磁気共振方式の無線電力伝送または無線充電時、第３シート１２３を通じて第２シート１２２の役割が補完されることによって、電力伝送効率や充電効率が大きく低下することを防止することができる。

これによって、本発明に従う磁場遮蔽シート１２０は無線電力受信モジュール１００の全体厚さが０．４ｍｍ以下、甚だしくは０．３５ｍｍ以下の厚さに制限される苛酷な条件を満たすために、磁場遮蔽シート１２０の全体厚さが０．２ｍｍの厚さに薄型化されるとしても磁気誘導方式により作動する第１無線電力伝送用アンテナ１１４ａは勿論、磁気共振方式により作動する第２無線電力伝送用アンテナ１１４ｂで要求される無線電力伝送効率または無線充電効率を満たすことができる。

これは、以下の表１で確認することができる。

ここで、基準例は磁場遮蔽シートが磁気共振方式により作動する無線電力伝送用アンテナのためのシートだけで構成される場合の充電効率であり、比較例は磁気誘導方式により作動する無線電力伝送用アンテナのための第１シートが磁気共振方式により作動する無線電力伝送用アンテナのための第２シートの内部に挿入される額縁型に磁場遮蔽シートが構成される場合の充電効率であり、実施例は本発明に従う磁場遮蔽シートの充電効率を示す。

この際、基準例、比較例、及び実施例で使われる磁場遮蔽シートの全体厚さは０．２ｍｍであり、より詳しくは、磁気共振方式により作動する無線電力伝送用アンテナのためのシートとして厚さが０．２ｍｍであるフェライトシートを適用し、充電電力が４Ｗ及び５Ｗである時の充電効率を比較した。

即ち、前記表１から確認できるように、本発明に従う磁場遮蔽シート１２０は磁気共振方式により作動する無線電力伝送用アンテナの最適条件である基準例での充電効率と略同等な充電効率が示される一方、額縁型に磁場遮蔽シートが構成される比較例の場合、基準例での充電効率に比べて略９０％の充電効率が示されることを確認することができる。

これは、比較例の場合、２つのシート間に発生する隙間を通じて磁場の一部が漏洩されることによって、全体的な充電効率が減少する一方、本発明に従う磁場遮蔽シートの場合、第１シート及び第２シートの間に磁場の一部が漏洩されても第３シートを通じて補完がなされることによって、充電効率の低下が大きく起こらないことを確認することができる。

結局、本発明に従う磁場遮蔽シート１２０は全体厚さが全体的に減少しても第２無線電力伝送用アンテナでの充電効率が大きく低下することを防止することができる。
ここで、前記無線電力受信モジュール１００の全体厚さとして０．４ｍｍを例示的に説明したが、これに限定するものではなく、非常に薄い厚さであると理解されるべきであることを明らかにする。

併せて、前記第２無線電力伝送用アンテナ１１４ｂのための第２シート１２２及び第３シート１２３は、互いに同一な厚さを有するように備えられることもでき、互いに異なる厚さを有するように備えられることもできる。即ち、前記第１無線電力伝送用アンテナ１１４ａのための第１シート１２１の厚さが磁気誘導方式による無線電力伝送または無線充電時に要求される電力伝送効率、または充電効率を満たすことができる厚さであり、前記第２シート１２２が第１シート１２１と同一な厚さを有する場合、前記第３シート１２３の厚さは許容できる磁場遮蔽シート１２０の全体厚さのうち、前記第１シート１２１または第２シート１２２の厚さを除いた残りの厚さ内で適切に加減できることを明らかにする。

ここで、前記第１シート１２１、第２シート１２２、及び第３シート１２３で構成される磁場遮蔽シート１２０は、上部面と下部面のうち、少なくとも一面に接着層１２５を媒介に付着される保護フィルム１２６が備えられることができる。この際、前記接着層１２５は非伝導性成分を含むことができ、前記第１シート１２１、第２シート１２２、及び第３シート１３３のうち、少なくともいずれか１つのシートがフレーク処理されて複数個の微細片に分離形成された場合、微細片の間に吸収されて微細片を絶縁する役割を遂行することもできる。併せて、前記接着層１２５は接着剤で備えられることもでき、フィルム形態の基材と、前記基材の一面または両面に接着剤が塗布された保護フィルムの形態に備えられることもでき、粘着性または接着性を有することができる。

一方、本発明に従う磁場遮蔽シート１２０は前記第１無線電力伝送用アンテナ１１４ａのための第１シート１２１、前記第２無線電力伝送用アンテナ１１４ｂのための第２シート１２２、及び第３シート１２３が所定の周波数帯域で互いに異なる透磁率を有するように備えられることができる。

即ち、前記第１シート１２１は１００〜３５０ｋＨｚ帯域で前記第２シート１２２及び第３シート１２３より相対的に高い透磁率を有する材質からなることができる。
一例に、前記第１シート１２１は非晶質合金及びナノ結晶粒合金のうち、少なくとも１種以上を含むリボンシートが使われることができ、前記第２シート１２２及び第３シート１２３はフェライトシートが使われることができる。

ここで、前記非晶質合金及びナノ結晶粒合金のうち、少なくとも１種以上を含むリボンシートは、Ｆｅ系またはＣｏ系磁性合金が使われることができ、前記フェライトシートは焼結フェライトシートでありうる。併せて、前記フェライトはＭｎ−ＺｎフェライトまたはＮｉ−Ｚｎフェライトでありうる。

本発明で、前記非晶質合金またはナノ結晶粒合金は原子や分子の配列状態が規則的な結晶質合金とは異なり、同一な成分を有するとしても原子や分子の配列が乱れて無秩序であるか、または不規則な配列状態を有する金属を意味する。

しかしながら、前記第１シート１２１、第２シート１２２、及び第３シート１２３を前記に言及した種類に限定するものではなく、前記第１無線電力伝送用アンテナ１１４ａ及び第２無線電力伝送用アンテナ１１４ｂで発生する磁場を遮蔽して電力伝送効率または無線充電効率を高めることができるように、磁性の性質を有する材質であれば、全て使用できることを明らかにする。

一方、前記第１無線電力伝送用アンテナ１１４ａのための第１シート１２１が非晶質合金及びナノ結晶粒合金のうち、少なくとも１種以上を含むリボンシート１２１ａである場合、図２に図示したように、前記リボンシート１２１ａはフレーク処理されて複数個の微細片に分離形成されることができ、各々の微細片は非定形からなることができる。これは、全体的な抵抗を高めて、渦電流の発生を抑制して渦電流による損失を減らすことによって、充電効率を高めることができるようにするためである。

併せて、前記第１シート１２１が非晶質合金及びナノ結晶粒合金のうち、少なくとも１種以上を含むリボンシート１２１ａで構成される場合、前記第１シート１２１はフレーク処理されて多数個の微細片に分離された複数個のリボンシート１２１ａが多層に積層されて構成できる。この際、各々のリボンシート１２１ａの間には非伝導性成分を含む接着層１２１ｂが配置できる。このような接着層１２１ｂは互いに積層される各々のリボンシート１２１ａ側に少なくとも一部が染み込んで前記リボンシート１２１ａを構成する微細片の間に移動することによって、隣り合う微細片を絶縁する役割を遂行することもできる。ここで、前記接着層は接着剤で備えられることもでき、フィルム形態の基材の一面または両面に接着剤が塗布された形態に備えられることもできる。

一方、前記第２無線電力伝送用アンテナ１１４ｂのための第２シート１２２及び第３シート１２３のうちの少なくともいずれか１つは、フレーク処理されて複数個の微細片に分離形成できる。好ましくは、図２に図示したように、前記第２シート１２２及び第３シート１２３が全てフレーク処理されて複数個の微細片に分離形成されることができ、各々の微細片は１μｍ〜７ｍｍのサイズに備えられることができ、非定形にランダムになされることができる。

これは、前記第２シート１２２及び第３シート１２３を複数個の微細片に分離形成して柔軟性を確保することによって、使用過程や運搬過程で第２シート１２２及び第３シート１２３が破られることを防止することができる。これを通じて、クラックまたは分離時に発生できるシート自体の特性変化を減らすことができるだけでなく、全体的な抵抗を高めて渦電流の発生を抑制することによって、充電効率を高めることができるようにするためである。

特に、前記第２シート１２２及び第３シート１２３が脆性の強いフェライトシートからなる場合、複数個の微細片に分離して柔軟性を確保することによって、クラックや破れが起こることを防止または最小化するようになる。これによって、クラック及び破れによる最初特性値の変化を防止することによって、磁気共振方式により作動する第２無線電力伝送用アンテナ１１４ｂの無線電力伝送効率や充電効率が大きく低下することを未然に防止することができる。

一方、本発明に従う磁場遮蔽シート１２０は、前記第１シート１２１、第２シート１２２、及び第３シート１２３のうちの少なくともいずれか１つがフレーク処理されて複数個の片に分離形成される場合、少なくとも一辺が直線でない湾曲形状からなる微細片を含むことができる（図３参照）。即ち、各々のシートを構成する微細片の全体個数のうちの少なくとも一辺が湾曲形状からなる微細片の総個数が全体個数の５０％以上の割合であり、好ましくは７０％以上の割合でありうる。

これは、少なくとも一辺が直線でない湾曲形状からなる微細片が所定の割合で含まれるようにシートを構成することによって、シート自体の柔軟性を改善させることができるようにするためである。

これを通じて、使用過程や運搬過程中に前記遮蔽シート１２０を構成する第１シート１２１、第２シート１２２、及び第３シート１２３が外力により曲がったり撓んだりしても、シート自体の柔軟性が改善されて各々の微細片が破られたりクラックが発生したりすることを未然に防止できるようになる。これによって、各々のシートに対する最初設計値の特性（一例に、透磁率）が常に維持できるようになる。

一方、各々のシートを構成する全体微細片の総個数に対して少なくとも一辺が湾曲形状からなる微細片の割合に従う柔軟性をテストした結果は、以下の表２の通りである。
即ち、シートを水平面に対して３０度角度に１００回曲げた時、保護フィルム１２６を加圧して突出する微細片の平均個数が１０個以上の場合を不良品、１０個未満の場合を合格品に分類した。

前記の表２から確認できるように、各々のシートを構成する全体微細片の総個数に対して少なくとも一辺が湾曲形状からなる微細片の割合が５０％未満の場合、保護フィルム側に突出する微細片の総個数が１０個以上であることを確認することができ、５０％以上の場合、保護フィルム側に突出する微細片の総個数が１０個未満に発生することを確認することができた。

言い換えると、シートを水平面に対して３０度角度に１００回曲げた時、保護フィルムを加圧する微細片の平均個数が少ないということは、シート自体の柔軟性が改善されて撓みや曲がりによって微細片が破損される可能性が低いということを意味するので、シート自体の最初特性値の変化が微小であることを意味する。

特に、第１シート１２１を囲むように配置される第２シート１２２と、前記第１シート１２１及び第２シート１２２を同時に覆うように積層される第３シート１２３の場合、外力による撓みや曲がりが第１シート１２１に比べて相対的に多く発生するので、前記第２シート１２２及び第３シート１２３は各々のシートを構成する全体微細片の総個数に対して少なくとも一辺が湾曲形状からなる微細片の割合が７０％以上になるように構成することが好ましい。

一方、前記第１シート１２１、第２シート１２２、及び第３シート１２３がフレーク処理されて複数個の微細片に分離形成される場合、前記第２シート１２２及び第３シート１２３を構成する微細片の平均粒径は前記第１シート１２１を構成する微細片の平均粒径より大きいサイズを有するように備えられることができる。好ましくは、前記第２シート１２２及び第３シート１２３を構成する微細片の平均粒径は前記第１シート１２１を構成する微細片の平均粒径に比べて１．２〜２倍のサイズを有するように備えられることができる。一例に、前記第１シート１２１を構成する微細片の平均粒径は１μｍ〜４ｍｍであり、前記第２シート１２２及び第３シート１２３を構成する微細片の平均粒径は４ｍｍ〜６ｍｍでありうる。

ここで、平均粒径はレーザー回折式粒度分布計により測定された体積平均直径をいう。
一例に、前記第１シート１２１が非晶質合金及びナノ結晶粒合金のうち、少なくとも１種以上を含むリボンシートで構成され、前記第２シート１２２及び第３シート１２３がフェライトシートで構成される場合、前記第２シート１２２及び第３シート１２３を構成するフェライト片の平均粒径は、前記第１シート１２１を構成するリボン片の平均粒径より大きいサイズを有するように備えられることができる。

これは、フェライト片のサイズがあまり大きくなれば、一例に、前記第１シート１２１を構成するリボン片の平均粒径より２倍以上のサイズを有するようになれば、シート自体の柔軟性が低下し、前記第１シート１２１を構成するリボン片の平均粒径よりフェライト片の平均粒径が１．２倍以下のサイズを有するようになれば、フェライトが本来有する機能を十分発揮できないためである。

前述した本発明に従う磁場遮蔽シート１２０及びこれを含む無線電力受信モジュール１００は、携帯端末機のような電子機器に適用される場合、前記携帯端末機のバックカバーに付着される形態に備えられることもでき、前記携帯端末機が一体型に具現される場合、前記携帯端末機のリアケースに付着される形態に内蔵されることもできることを明らかにする。

以上、本発明の一実施例に対して説明したが、本発明の思想は本明細書に提示される実施例に制限されず、本発明の思想を理解する当業者は同一な思想の範囲内で、構成要素の付加、変更、削除、追加などによって他の実施例を容易に提案できるが、これもまた本発明の思想範囲内内に入るということができる。

Claims (15)

1. 磁気誘導方式により作動する第１無線電力伝送用アンテナで発生する磁場を遮蔽するための第１シートと、
   前記第１シートの厚さを収容するための収容部が備えられ、磁気共振方式により作動する第２無線電力伝送用アンテナで発生する磁場を遮蔽するための第２シートと、
   前記第１シート及び第２シートを同時に覆うように前記第１シート及び第２シートの同一面上に積層されて前記第２無線電力伝送用アンテナで発生する磁場を遮蔽する第３シートと、を含み、
   前記第１シートは非晶質合金及びナノ結晶粒合金のうち、少なくとも１種以上を含むリボンシートであり、前記第２シート及び第３シートはフェライトシートであり、
   前記第１シート、第２シート、及び第３シートのうち、少なくともいずれか１つはフレーク処理されて多数個の微細片に分離形成され、
   前記第１シート及び第２シートがフレーク処理されて多数個の微細片で構成される場合、前記第２シートを構成する微細片の平均粒径は前記第１シートを構成する微細片の平均粒径より大きいサイズを有するように形成される、無線電力伝送用磁場遮蔽シート。
2. 前記第３シートは、前記第１シート及び第２シートの境界領域を覆うように配置される、請求項１に記載の無線電力伝送用磁場遮蔽シート。
3. 前記多数個の微細片は少なくとも一辺が直線でない湾曲形状からなる微細片を含む、請求項１に記載の無線電力伝送用磁場遮蔽シート。
4. 前記多数個の微細片の全体個数のうち、少なくとも一辺が湾曲形状からなる微細片の個数が５０％以上である、請求項３に記載の無線電力伝送用磁場遮蔽シート。
5. 前記多数個の微細片は非定形からなる、請求項１に記載の無線電力伝送用磁場遮蔽シート。
6. 前記多数個の微細片は隣り合う微細片の間に全体的に絶縁されるか、または部分的に絶縁される、請求項１に記載の無線電力伝送用磁場遮蔽シート。
7. 前記第１シートは非晶質合金及びナノ結晶粒合金のうち、少なくとも１種以上を含むリボンシートが多層に積層されて構成される、請求項１に記載の無線電力伝送用磁場遮蔽シート。
8. 前記フェライトシートはＭｎ−Ｚｎ系フェライトまたはＮｉ−Ｚｎ系フェライトからなる、請求項１に記載の無線電力伝送用磁場遮蔽シート。
9. 磁気誘導方式により作動する第１無線電力伝送用アンテナ及び磁気共振方式により作動する第２無線電力伝送用アンテナを含むアンテナユニットと、
   前記アンテナユニットの一面に配置され、前記アンテナユニットで発生する磁場を遮蔽して所要の方向に集束させる無線電力伝送用磁場遮蔽シートと、を含み、
   前記無線電力伝送用磁場遮蔽シートは、
   磁気誘導方式により作動する第１無線電力伝送用アンテナで発生する磁場を遮蔽するための第１シートと、
   前記第１シートの厚さを収容するための収容部が備えられ、磁気共振方式により作動する第２無線電力伝送用アンテナで発生する磁場を遮蔽するための第２シートと、
   前記第１シート及び第２シートを同時に覆うように前記第１シート及び第２シートの同一面上に積層されて前記第２無線電力伝送用アンテナで発生する磁場を遮蔽する第３シートと、を含み、
   前記第１シートは非晶質合金及びナノ結晶粒合金のうち、少なくとも１種以上を含むリボンシートであり、前記第２シート及び第３シートはフェライトシートであり、
   前記第１シート、第２シート、及び第３シートのうち、少なくともいずれか１つはフレーク処理されて多数個の微細片に分離形成され、
   前記第１シート及び第２シートがフレーク処理されて多数個の微細片で構成される場合、前記第２シートを構成する微細片の平均粒径は前記第１シートを構成する微細片の平均粒径より大きいサイズを有するように形成される、無線電力受信モジュール。
10. 前記アンテナユニットはＭＳＴアンテナを含み、前記第１無線電力伝送用アンテナ及びＭＳＴアンテナは前記第１シートと対応する位置に配置される、請求項９に記載の無線電力受信モジュール。
11. 前記アンテナユニットはＮＦＣアンテナを含み、前記第２無線電力伝送用アンテナ及びＮＦＣアンテナは前記第２シートと対応する位置に配置される、請求項９に記載の無線電力受信モジュール。
12. 前記アンテナユニットはＭＳＴアンテナ及びＮＦＣアンテナを含み、前記第１無線電力伝送用アンテナ及びＭＳＴアンテナは前記第１シートと対応する位置に配置され、前記第２無線電力伝送用アンテナ及びＮＦＣアンテナは前記第２シートと対応する位置に配置される、請求項９に記載の無線電力受信モジュール。
13. 前記アンテナユニット及び磁場遮蔽シートの厚さを合せた総厚さは０．３ｍｍ〜０．４ｍｍである、請求項９に記載の無線電力受信モジュール。
14. 前記第２シート及び第３シートの厚さを合せた厚さは０．２ｍｍである、請求項９に記載の無線電力受信モジュール。
15. 請求項９に記載された無線電力受信モジュールがバックカバーまたはリアケースに備えられた、携帯端末機。