KR102372668B1 - 자기장 차폐시트 - Google Patents

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Abstract

자기장 차폐시트가 제공된다. 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 자기장 차폐시트는 중앙부에 소정의 면적을 갖는 중공부 및 상기 중공부를 둘러싸는 패턴부를 포함하는 안테나용 자기장 차폐시트로서, 복수 개의 시트가 접착층을 매개로 다층으로 적층된 다층시트로 형성되는 시트본체;를 포함하고, 상기 복수 개의 시트는 상대적으로 더 큰 표면저항을 가지면서 상대적으로 작은 투자율을 갖는 시트가 순차적으로 적층되며, 상기 복수 개의 시트 중 적어도 어느 하나의 시트는 금속성분을 포함하는 시트이며, 상기 금속성분을 포함하는 시트는, 시트 전체가 분리형성되지 않도록 시트의 전체면적 중 일부 면적에 국부적으로 형성되는 복수 개의 관통부 및 상기 관통부로부터 연장형성되는 다수의 크랙을 포함하는 시트이다.

Description

자기장 차폐시트{Magnetic shielding sheet}
본 발명은 자기장 차폐시트에 관한 것이다.
근거리 무선통신(NFC) 및 무선 충전은 본질적으로 비접촉식 전송방식이다. 이러한 비접촉식 전송방식은 자기장을 송출하거나 수신하는 안테나와, 자기장을 원활하게 송신하거나 수신할 수 있도록 안테나의 일면에 배치되는 자기장 차폐시트를 통해 구현된다.
통상적으로 자기장 차폐시트로는 비정질 리본시트, 페라이트 시트, 또는 폴리머 시트와 같은 자성재질로 이루어진 시트가 사용된다.
한편, 자기장 차폐시트는 와전류(Eddy Current)에 의한 손실을 크게 줄이거나 시트 자체의 유연성을 개선할 수 있도록 다수의 조각으로 분리형성된 형태의 시트가 활용되고 있다.
일례로, 상기 자기장 차폐시트는 플레이크 공정을 통해 다수 개의 조각으로 분리형성될 수 있다. 이와 같은 플레이크 공정은 외면에 복수의 요철 또는 구형 볼이 구비된 금속롤러와, 고무롤러를 통해 수행될 수 있다.
즉, 상기 금속롤러와 고무롤러가 대향배치된 상태에서 금속롤러 및 고무롤러 사이로 자기장 차폐시트를 복수 회 통과시키면 자기장 차폐시트는 다수 개의 조각으로 분리형성될 수 있다.
그러나 상술한 플레이크 공정을 통해 생산된 자기장 차폐시트는 한 쌍의 롤러 사이를 통과하기 때문에 시트의 전체 면적이 한 쌍의 롤러를 통해 가압된다. 이에 따라, 플레이크 공정을 통해 생산된 자기장 차폐시트는 시트 전체가 복수 개의 조각으로 분리형성될 수밖에 없다.
또한, 종래의 플레이크 공정을 통해 복수 개의 조각으로 분리형성된 자기장 차폐시트는 플레이크 공정이 복수 회 수행되어야 균일한 특성을 얻을 수 있다.
그러나 플레이크 공정이 반복적으로 수행될수록 서로 분리된 조각의 사이즈는 작아지지만 분리된 조각의 전체개수는 증가한다. 이에 따라, 플레이크 공정이 반복적으로 수행될수록 차폐시트 자체의 저항은 증가되기 때문에 와전류에 의한 영향을 줄일 수는 있으나 차폐시트의 투자율은 1500 이하로 떨어지는 문제가 있다.
이로 인해, 차폐시트 자체의 저항을 증가시키면서도 2000 이상의 고투자율을 가지는 자기장 차폐시트를 구현하기 위해서는 자기장 차폐시트의 전체두께를 증가시켜야 하는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 매우 얇은 두께를 가지면서도 2000 이상의 고투자율을 구현할 수 있는 자기장 차폐시트를 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 중앙부에 소정의 면적을 갖는 중공부 및 상기 중공부를 둘러싸는 패턴부를 포함하는 안테나용 자기장 차폐시트로서, 복수 개의 시트가 접착층을 매개로 다층으로 적층된 다층시트로 형성되는 시트본체;를 포함하고, 상기 복수 개의 시트는 상대적으로 더 큰 표면저항을 가지면서 상대적으로 작은 투자율을 갖는 시트가 순차적으로 적층되며, 상기 복수 개의 시트 중 적어도 어느 하나의 시트는 금속성분을 포함하는 시트이며, 상기 금속성분을 포함하는 시트는, 시트 전체가 분리형성되지 않도록 시트의 전체면적 중 일부 면적에 국부적으로 형성되는 복수 개의 관통부 및 상기 관통부로부터 연장형성되는 다수의 크랙을 포함하는 시트인 자기장 차폐시트를 제공한다.
또한, 상기 복수 개의 시트는 서로 동일한 재질로 이루어질 수 있다. 일례로, 상기 복수 개의 시트 각각은 비정질 리본시트일 수 있다.
또한, 상기 복수 개의 시트 중 적어도 하나의 시트는 페라이트 시트일 수 있고, 나머지 시트 중 적어도 하나의 시트는 비정질 리본시트일 수 있다.
삭제
일례로, 상기 복수 개의 관통부 및 다수의 크랙은 안테나의 패턴부와 대응되는 영역에 형성될 수 있다.,
다른 예로써, 상기 복수 개의 관통부 및 다수의 크랙은 안테나의 중공부와 대응되는 영역에 형성될 수 있다.
또한, 상기 복수 개의 관통부들은 서로 간격을 두고 이격배치될 수 있다.
또한, 상기 복수 개의 관통부 각각은 폭이 0.1mm 내지 0.4mm인 선형으로 형성될 수 있고, 상기 복수 개의 관통부는 전체개수가 4개 내지 16개이며 서로 연결되지 않도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 복수 개의 관통부 각각은 폭보다 길이가 더 긴 선형으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 복수 개의 시트 중 적어도 어느 하나는 복수 개의 조각으로 분리된 시트일 수 있다.
또한, 상기 복수 개의 시트 중 적어도 어느 하나는 복수 개의 리본시트가 2층 이상 적층된 다층시트일 수 있고, 상기 다층시트는 상부면과 하부면 중 적어도 어느 일면에 접착층을 매개로 부착된 보호필름을 포함할 수 있다.
또한, 상기 자기장 차폐시트는 전체두께가 55㎛ 내지 85㎛일 수 있다.
한편, 본 발명은 무선전력 수신용 안테나; 및 상기 무선전력 수신용 안테나의 일면에 배치되는 상술한 자기장 차폐시트;를 포함하는 무선전력 수신모듈을 제공한다.
이때, 상기 자기장 차폐시트는, 상대적으로 큰 표면저항을 가지면서 투자율이 작은 시트가 상기 무선전력 수신용 안테나와 가장 가까운 위치에 위치하도록 배치될 수 있다.
한편, 본 발명은 상술한 바와 같은 무선전력 수신모듈을 포함하는 휴대단말기기를 제공한다.
본 발명에 의하면, 시트 자체의 표면저항을 증가시켜 와전류에 의한 손실을 줄이면서도 2000 이상의 고투자율을 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 차폐시트를 나타낸 도면,
도 2는 도 1에서 복수 개의 시트를 강제로 분리한 도면,
도 3은 도 1의 A-A 방향단면도,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자기장 차폐시트에서 복수 개의 시트를 강제로 분리한 도면,
도 5는 도 4의 결합단면도,
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자기장 차폐시트에서 복수 개의 시트를 강제로 분리한 도면,
도 7은 도 6의 결합단면도,
도 8a 내지 도 8d는 본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 차폐시트에 적용될 수 있는 다양한 시트를 나타낸 도면, 그리고,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 차폐시트가 적용된 무선전력 수신모듈을 나타낸 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부가한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 차폐시트(100,200,300)는 도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이 시트본체(110,210,310)를 포함한다.
상기 시트본체(110,210,310)는 안테나(410)로부터 발생되는 자기장을 차폐할 수 있도록 자성을 갖는 재질로 이루어질 수 있다.
일례로, 상기 시트본체(110,210,310)는 비정질 리본시트, 페라이트 시트, 폴리머 시트 등이 사용될 수 있으며, 상기 비정질 리본시트는 Fe, Si 및 B를 포함하는 리본시트, Fe, Si 및 Nb를 포함하는 리본시트, Fe, Si, B, Cu 및 Nb를 포함하는 리본시트 등일 수 있다.
여기서, 상기 안테나(410)는 중앙부에 소정의 면적을 갖는 중공부(E)와 상기 중공부(E)를 소정의 턴수로 감싸도록 형성된 패턴부(P)를 포함할 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 안테나(410)는 회로기판(400, 도 9 참조)의 적어도 일면에 소정의 면적을 갖는 중공부(E)가 형성되도록 패턴부(P)가 패턴형성된 안테나 패턴일 수도 있고, 중앙부에 소정의 면적을 갖는 중공부(E)가 형성되도록 소정의 선경을 갖는 도전성부재가 복수 회 권선되어 패턴부(P)를 형성하는 평판형코일일 수도 있다.
또한, 상기 안테나(410)는 무선전력을 송신하거나 수신하는 무선전력 전송용 안테나일 수도 있고 마그네틱 결제를 위한 MST 안테나일 수도 있으며, 근거리 통신을 위한 NFC 안테나일 수도 있다.
더불어, 상기 안테나(410)는 상술한 무선전력 전송용 안테나, MST 안테나 및 NFC 안테나 중 둘 이상을 포함하는 콤보형일 수도 있다.
이때, 상기 시트본체(110,210,310)는 복수 개의 시트(111,112,113,211,212,213)가 접착층(a)을 매개로 다층으로 적층된 다층시트일 수 있으며, 상기 복수 개의 시트(111,112,113,211,212,213)는 서로 다른 역할을 수행할 수 있다.
즉, 상기 시트본체(110,210,310)는 표면저항을 높여 와전류에 의한 손실을 줄이는 역할을 수행하는 시트와 고투자율을 확보하여 높은 인덕턴스를 구현하기 위한 시트가 조합된 다층시트일 수 있다.
더불어, 상기 복수 개의 시트(111,112,113,211,212,213) 각각은 단층의 시트일 수도 있으나, 각각의 시트(111,112,113,211,212,213)는 복수 개의 시트가 접착층을 매개로 다층으로 적층된 다층시트일 수도 있다.
비제한적인 일례로써, 상기 시트(111,112,113,211,212,213) 중 적어도 어느 하나의 시트는 복수 개의 비정질 리본시트가 접착층을 매개로 다층으로 적층된 다층의 리본시트일 수 있다.
이와 같은 경우, 상기 다층의 리본시트는 복수 개의 리본시트가 2층 내지 3층으로 적층된 다층의 리본시트일 수 있다. 그러나 상기 다층의 리본시트의 전체 적층수를 이에 한정하는 것은 아니며, 설계조건에 따라 전체 적층수는 적절하게 변경될 수 있다.
또한, 상기 시트(111,112,113,211,212,213) 중 적어도 어느 하나는 비정질 리본시트일 수 있고, 나머지 시트 중 적어도 어느 하나는 페라이트 시트일 수 있다.
즉, 상기 시트본체(110,210,310)는 적어도 한 층의 비정질 리본시트층과 적어도 한 층의 페라이트 시트층이 접착층을 매개로 다층으로 적층된 다층시트일 수도 있다.
이때, 상기 복수 개의 시트(111,112,113,211,212,213)는 서로 다른 재질로 이루어질 수도 있지만 서로 동일한 재질로 이루어질 수 있다.
즉, 상기 복수 개의 시트(111,112,113,211,212,213)는 상술한 바와 같이 적어도 어느 하나의 시트가 비정질 리본시트이고 나머지 시트 중 적어도 하나의 시트가 페라이트 시트일 수도 있으나, 상기 복수 개의 시트(111,112,113,211,212,213)는 모든 시트가 비정질 리본시트일 수도 있고 페라이트 시트일 수도 있다.
일례로, 시트본체(110,210,310)에서 표면저항을 높여 와전류에 의한 손실을 줄이는 역할을 수행하는 시트와 고투자율을 확보하여 높은 인덕턴스를 구현하기 위한 시트는 서로 동일한 재질로 이루어질 수 있다.
이를 통해, 상기 시트본체(110,210,310)를 구성하는 복수 개의 시트(111,112,113,211,212,213)는 서로 동일한 재질로 이루어지면서도 표면저항 및 투자율 중 적어도 어느 하나가 서로 다른 값을 갖도록 구성될 수 있다.
비제한적인 일례로써, 상기 시트본체(110,210,310)는 서로 동일한 재질로 이루어지면서도 서로 다른 특성을 가지는 복수 개의 시트(111,112,113,211,212,213)가 다층으로 적층된 다층시트일 수 있다. 또한, 상기 시트본체(110,210,310)는 적층방향을 따라 적어도 어느 하나의 특성이 증가하거나 감소하는 방식으로 복수 개의 시트(111,112,113,211,212,213)가 순차적으로 적층될 수 있다.
구체적으로, 상기 시트본체(110,210,310)는 상대적으로 더 큰 표면저항을 가지면서 상대적으로 작은 투자율을 갖는 복수 개의 시트(111,112,113,211,212,213)가 순차적으로 적층된 다층시트일 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 시트본체(110,210,310)는 하층에서 상층으로 갈수록 표면저항이 증가하는 반면 투자율이 작아질 수 있다.
이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 차폐시트(100,200,300)는 복수 개의 시트(111,112,113,211,212,213) 중 상대적으로 큰 표면저항을 가지는 시트를 통해 와전류에 의한 손실을 줄일 수 있고, 복수 개의 시트(111,112,113,211,212,213) 중 상대적으로 고투자율을 가지는 시트를 통해 높은 인덕턴스를 구현할 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 복수 개의 시트(111,112,113,211,212,213) 중 상대적으로 고투자율을 가지는 적어도 하나의 시트는 2000 이상의 투자율을 가질 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 차폐시트(100,200,300)는 복수 개의 시트(111,112,113,211,212,213)가 동일한 재질로 이루어지더라도 상대적으로 고투자율을 가지는 시트부분을 통해 높은 인덕턴스를 구현하는 기능과 상대적으로 큰 표면저항을 가지는 시트부분을 통해 와전류에 의한 손실을 저감하는 기능을 모두 확보할 수 있다.
이로 인해, 본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 차폐시트(100,200,300)는 복수 개의 시트(111,112,113,211,212,213)가 동일한 재질로 이루어지더라도 매우 얇은 두께를 유지하면서도 큰 표면저항을 통한 와전류의 손실저감과 고투자율을 통한 높은 인덕턴스를 모두 구현할 수 있다.
일례로, 본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 차폐시트(100,200,300)는 전체두께가 55㎛ 내지 85㎛인 매우 얇은 두께를 가지면서도 큰 표면저항을 통한 와전류의 손실저감과 고투자율을 통한 높은 인덕턴스를 모두 구현할 수 있다.
이때, 본 발명의 일 실시에에 따른 자기장 차폐시트(100,200,300)는 상기 시트본체(110,210,310)를 구성하는 각각의 시트(111,112,113,211,212,213)의 표면저항 및 투자율이 관통부(130) 및 분리형성 유무를 통해 조절될 수 있다.
즉, 시트(112,212,213) 자체에 형성되는 관통부(130) 및 크랙(140)의 전체개수 및 전체형성면적이 증가할수록 투자율은 감소하는 반면 표면저항은 증가할 수 있다.
또한, 복수 개의 조각으로 분리형성된 시트(113, 도 8d 참조)는 상기 관통부(130) 및 크랙(140)을 포함하는 시트(112,212,213)보다 상대적으로 작은 투자율을 가지면서 상대적으로 큰 표면저항을 가질 수 있다.
더불어, 시트 자체가 복수 개의 조각으로 분리형성되지 않으면서 관통부(130) 및 크랙(140) 역시 형성되지 않은 시트(111,211)는 상술한 시트(112,212,213)들보다 상대적으로 작은 투자율을 가지면서 작은 표면저항을 가질 수 있다.
일례로, 상기 시트본체(110,210,310)를 구성하는 각각의 시트(111,112,113,211,212,213)는 도 8a에 도시된 바와 같이 하나의 통체로 형성된 시트(111,211)일 수도 있고, 도 8b 및 도 8c에 도시된 바와 같이 내측영역에 복수 개의 관통부(130)가 형성된 시트(112,212,213)일 수도 있으며, 도 8d에 도시된 바와 같이 복수 개의 조각으로 분리형성된 시트(113)일 수도 있다.
이와 같은 경우, 상기 복수 개의 관통부(130)가 형성된 시트(112,212,213)는 도 8b 및 도 8c에 도시된 바와 같이 상기 관통부(130)로부터 연장형성된 다수의 크랙(140)을 포함할 수 있으며, 상기 복수 개의 관통부(130) 및 다수의 크랙(140)은 시트(112,212,213)의 전체면적 중 일부 면적에 국부적으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 복수 개의 관통부(130)가 형성된 시트(112,212,213)는 상기 관통부(130)와 함께 상기 다수의 크랙(140)이 형성될 수 있도록 금속성분을 포함하는 재질로 형성될 수 있다.
일례로, 상기 관통부(130)는 시트(112,212,213)를 관통하도록 형성될 수 있으며, 상기 다수의 크랙(140)은 상기 관통부(130)로부터 연장형성될 수 있다. 또한, 상기 관통부(130)로부터 형성된 다수의 크랙(140)들은 서로 연결될 수도 있고 연결되지 않을 수도 있으며, 다수의 크랙(140) 중 일부는 서로 연결되고 나머지는 서로 연결되지 않을 수도 있다. 더불어, 상기 다수의 크랙(140)은 상기 관통부(130)를 형성하는 과정에서 시트(112,212,213)에 가해지는 외력을 통해 상기 관통부(130)로부터 유발되어 형성된 것일 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 차폐시트(100,200,300)는 관통부(130) 및 다수의 크랙(140)이 형성된 시트(112,212,213)를 통하여 전체적인 저항이 증가될 수 있기 때문에 와전류에 의한 영향이 줄어들 수 있다.
즉, 상기 관통부(130) 및 다수의 크랙(140)이 형성된 시트(112,212,213)는 와전류를 감소시킬 수 있는 와전류저감수단으로서 기능할 수 있다.
여기서, 상기 관통부(130)는 소정의 폭과 길이를 갖도록 형성될 수 있고, 하나 이상의 적절한 개수로 형성될 수 있다. 또한, 상기 관통부(130)는 폭보다 길이가 더 긴 길이를 갖도록 형성될 수 있다. 더불어, 상기 다수의 크랙(140)은 전체개수가 상기 관통부(130)의 전체개수보다 상대적으로 더 많은 개수일 수 있다.
비제한적인 일례로써, 상기 관통부(130)는 폭보다 길이가 더 긴 길이를 가지는 선형으로 형성될 수 있다.
이와 같은 경우, 상기 관통부(130)는 시트(112,212,213)의 폭방향 또는 길이방향에 대하여 수직한 방향으로 형성된 선형의 관통부일 수도 있고, 시트(112,212,213)의 폭방향 또는 길이방향에 대하여 평행한 방향으로 형성된 선형의 관통부일 수 있다. 또한, 상기 관통부(130)는 시트(112,212,213)의 폭방향 또는 길이방향에 대하여 일정각도 기울어지게 형성된 선형의 관통부일 수도 있으며, 소정의 곡률을 갖는 호형으로 형성되는 관통부일 수도 있다.
이때, 상기 시트본체(110,210,310)를 구성하는 복수 개의 시트(111,112,113,211,212,213) 중 적어도 일부의 시트(112,212,213)가 상술한 관통부(130) 및 크랙(140)을 포함하는 경우, 상기 관통부(130) 및 다수의 크랙(140)은 시트(112,212,213)의 전체면적 중 일부면적에 대해서 국부적으로 형성될 수 있다.
즉, 상기 관통부(130) 및 크랙(140)은 무선전력을 송신하거나 수신하는 안테나(410)와의 배치관계를 고려하여 시트(112,212,213)의 전체면적 중 일부면적에 대해서 국부적으로 형성될 수 있다.
일례로, 상기 관통부(130) 및 크랙(140)은 도 8b에 도시된 바와 같이 시트(112,213)의 전체면적 중 상기 안테나(410)의 패턴부(P)가 배치되는 대응영역(S)에 형성될 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 관통부(130)는 상기 대응영역(S)과 더불어 상기 대응영역(S)으로부터 안테나(410)의 중공부(E) 측으로 연장되는 부분을 더 포함할 수도 있다.
다른 예로써, 상기 관통부(130) 및 크랙(140)은 도 8c에 도시된 바와 같이 시트(212)의 전체면적 중 자속이 집중되는 일부면적에만 형성될 수 있으며, 상기 자속이 집중되는 일부면적은 상기 안테나(410)의 중앙부에 형성된 중공부(E)가 배치되는 대응영역(S')일 수 있다.
구체적으로, 도 8b에 도시된 바와 같이 시트(112,213)의 일면에 상기 안테나(410)가 배치되는 경우, 상기 관통부(130) 및 상기 관통부(130)로부터 연장된 다수의 크랙(140)은 상기 시트(112,213)의 전체면적 중 상기 안테나(410)의 패턴부(P)가 배치되는 대응영역(S)에 형성될 수 있다.
이와 같은 경우, 상기 관통부(130)는 상기 대응영역(S)에 복수 개로 형성될 수 있고, 상기 대응영역(S)에 형성된 복수 개의 관통부(130)는 서로 간격을 두고 이격배치될 수 있으며, 상기 다수의 크랙(140)은 복수 개의 관통부(130) 각각으로부터 연장형성될 수 있다.
이때, 상기 복수 개의 관통부(130)는 상기 안테나(410) 중공부(E)의 중심점을 기준으로 방사상으로 형성될 수 있으며, 상기 복수 개의 관통부(130)는 서로 연결되지 않도록 형성될 수 있다.
본 실시예에서, 상기 관통부(130)의 폭은 0.1mm 내지 0.4mm일 수 있으며, 상기 시트(112,213)에 형성되는 관통부(130)의 전체개수는 4개 내지 16개일 수 있다.
이는, 상기 관통부(130)의 폭이 0.4mm를 초과하면 상기 시트(112,213)에 형성된 관통부(130)를 통해 누설되는 자기장의 양이 증가하여 차폐시트로서의 성능이 저하될 수 있다.
반면, 상기 관통부(130)의 폭이 0.1mm 미만이면 상기 시트(112,213)에 관통부(130)를 형성하는 공정이 어려워 생산성이 저하될 수 있다.
또한, 상기 시트(112,213)에 형성되는 관통부(130)의 전체개수가 4개 내지 16이하일 때와 비교할 때 상기 시트(112,213)에 형성되는 관통부(130)의 전체개수를 17개 이상으로 형성하면 상기 관통부(130)의 전체개수가 증가할수록 시트 자체의 저항은 증가하지만 추가적인 와전류 저감효과는 미미하며 2000 이상의 고투자율을 구현하기 어려운 문제가 있다.
반면, 상기 시트(112,213)에 형성되는 관통부(130)의 전체개수가 4개 내지 16이하일 때와 비교할 때 상기 시트(112,213)에 형성되는 관통부(130)의 전체개수를 4개 미만으로 형성하면 2000 이상의 고투자율을 구현하는데는 유리하나 시트 자체의 저항이 충분하지 못하여 와전류 손실에 의한 특성열화가 발생할 수 있다.
대안으로, 도 8c에 도시된 바와 같이 시트(212)의 일면에 상기 안테나(410)가 배치되는 경우, 상기 관통부(130) 및 상기 관통부(130)로부터 연장된 다수의 크랙(140)은 상기 시트(212)의 전체면적 중 상기 안테나(410)의 중공부(E)와 대응되는 대응영역(S')에 형성될 수 있다.
이와 같은 경우, 상기 관통부(130)는 상기 대응영역(S')에 복수 개로 형성될 수 있고, 상기 대응영역(S')에 형성된 복수 개의 관통부(130)는 서로 간격을 두고 이격배치될 수 있으며, 상기 다수의 크랙(140)은 복수 개의 관통부(130)로부터 각각 연장형성될 수 있다.
또한, 상기 복수 개의 관통부(130)는 상기 대응영역(S')의 중심점을 기준으로 방사상으로 형성될 수 있다.
본 실시예에서, 상기 관통부(130)의 폭은 0.1mm 내지 0.4mm일 수 있다.
이는, 상기 관통부(130)의 폭이 0.4mm를 초과하면 상기 시트(212)에 형성된 관통부(130)를 통해 누설되는 자기장의 양이 증가하여 차폐시트로서의 성능이 저하될 수 있다.
반면, 상기 관통부(130)의 폭이 0.1mm 미만이면 상기 시트(212)에 관통부(130)를 형성하는 공정이 어려워 생산성이 저하될 수 있다.
그러나 본 발명에서 상기 시트(112,212,213)에 형성되는 관통부(130)의 배치형태를 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 관통부(130)는 다양한 방식으로 형성될 수 있다. 일례로, 상기 복수 개의 관통부(130)는 상기 안테나(410)의 배치위치와 상관없이 시트(112,212,213)의 랜덤한 위치에 국부적으로 형성될 수도 있으며, 복수 개의 관통부(130)는 일부가 서로 연결되도록 형성될 수도 있다.
한편, 상술한 바와 같이 상기 복수 개의 관통부(130) 및 크랙(140)을 포함하는 시트(112,212,213)에서 상기 복수 개의 관통부(130) 및 다수의 크랙(140)의 전체개수 및 전체형성면적이 증가할수록 투자율은 감소하는 반면 표면저항은 증가할 수 있다.
또한, 시트 자체가 복수 개의 조각으로 분리형성된 시트(113)는 상기 관통부(130) 및 크랙(140)이 형성된 시트(112,212,213)보다 상대적으로 작은 투자율을 가지면서 상대적으로 큰 표면저항을 가질 수 있다.
본 발명에서는 상술한 시트들의 특성을 활용하여 시트본체(110,210,310)를 구성함으로써 큰 표면저항을 이용하여 와전류의 손실을 저감하면서 고투자율을 이용하여 높은 인덕턴스를 가지는 자기장 차폐시트(100,200,300)를 구현할 수 있다.
즉, 본 발명에서는 도 8a 내지 도 8d에 도시된 다양한 시트들(111,112,113,211,212,213)을 상호 조합하여 도 1 내지 도 7에 도시된 시트본체(110,210,310)를 구성할 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 차폐시트(100,200,300)는 시트본체(110,210,310)를 구성하는 각각의 시트들(111,112,113,211,212,213)이 동일한 재질로 이루어지더라도 큰 표면저항을 가지면서도 고투자율을 가질 수 있다.
구체적인 일례로써, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 차폐시트(100)는 제1시트(111) 및 제2시트(112)를 포함할 수 있으며, 상기 제1시트(111) 및 제2시트(112) 각각은 비정질 리본시트일 수 있다.
여기서, 상기 제1시트(111)는 상술한 관통부(130) 및 다수의 크랙(140)이 형성되지 않으면서 복수 개의 조각으로 분리되지 않은 시트일 수 있으며, 상기 제2시트(112)는 상기 안테나(410)의 패턴부(P)와 대응되는 영역에 복수 개의 관통부(130) 및 다수의 크랙(140)이 형성된 시트일 수 있다.
더불어, 상기 제1시트(111) 및 제2시트(112) 각각은 복수 개의 비정질 리본시트가 다층으로 적층된 다층의 리본시트일 수도 있다.
이를 통해, 상기 제1시트(111)는 표면저항이 작은 반면 고투자율을 가질 수 있으며, 상기 제2시트(112)는 상기 제1시트(111)보다 상대적으로 작은 투자율을 가지는 반면 보다 큰 표면저항을 가질 수 있다.
이로 인해, 본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 차폐시트(100)는 상기 제1시트(111)를 통해 고투자율을 구현하면서도 상기 제2시트(112)를 통해 와전류에 의한 손실을 저감할 수 있다.
그러나 본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 차폐시트(100)를 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 제1시트(111) 및 제2시트(112) 각각은 적층방향을 따라 상대적으로 투자율이 감소하면서 표면저항이 증가한다면 도 8a 내지 도 8d에 도시된 시트들 중 어느 하나로 적절하게 대체될 수 있다.
일례로, 본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 차폐시트(200,300)는 시트본체(210,310)가 도 8a 내지 도 8d에 도시된 시트들이 서로 조합된 3층 이상의 다층시트로 구현될 수도 있다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 차폐시트(200,300)는 도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이 시트본체(210,310)가 제1시트(111,211), 제2시트(112,212) 및 제3시트(113,213)를 포함하는 다층시트일 수 있다.
이와 같은 경우, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 상기 제1시트(111)는 상술한 관통부(130) 및 다수의 크랙(140)이 형성되지 않으면서 복수 개의 조각으로 분리되지 않은 도 8a의 시트일 수 있고, 상기 제2시트(112)는 상기 안테나(410)의 패턴부(P)와 대응되는 영역에 복수 개의 관통부(130) 및 다수의 크랙(140)이 형성된 도 8b의 시트일 수 있으며, 상기 제3시트(113)는 복수 개의 조각으로 분리된 도 8d의 시트일 수 있다.
대안으로, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 상기 제1시트(211)는 상술한 관통부(130) 및 다수의 크랙(140)이 형성되지 않으면서 복수 개의 조각으로 분리되지 않은 도 8a의 시트일 수 있으며, 상기 제2시트(212)는 상기 안테나(410)의 중공부(E)와 대응되는 영역에 복수 개의 관통부(130) 및 다수의 크랙(140)이 형성된 도 8c의 시트일 수 있으며, 상기 제3시트(213)는 상기 안테나(410)의 패턴부(P)와 대응되는 영역에 복수 개의 관통부(130) 및 다수의 크랙(140)이 형성된 도 8d의 시트일 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 차폐시트(100,200,300)는 상기 시트본체(110,210,310)의 상부면과 하부면 중 적어도 어느 일면에 접착층(121)을 매개로 부착된 보호필름(120)을 포함할 수 있다.
이에 따라, 상기 시트본체(110,210,310)를 구성하는 각각의 시트(111,112,113,211,212,213)가 복수 개의 조각으로 분리형성되거나 시트의 내측에 관통부(130) 및 다수의 크랙(140)이 형성되더라도 상기 시트본체(110,210,310)는 상기 보호필름(120)을 통해 판상의 형태를 유지할 수 있다.
상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 차폐시트(100,200,300)는 무선 전력 전송을 위한 무선전력 수신모듈(1000)로 구현될 수 있다.
즉, 상기 무선전력 수신모듈(1000)은 도 9에 도시된 바와 같이 전력을 무선으로 수신하기 위한 무선전력 수신용 안테나(410)와, 상기 무선전력 수신용 안테나(410)의 일면에 배치되어 자기장을 차폐함과 아울러 자기장을 소요의 방향으로 집속시키는 자기장 차폐시트(100)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 무선전력 수신용 안테나(410)는 중앙부에 소정의 면적을 갖는 중공부(E)가 형성되도록 회로기판(400)의 적어도 일면에 패턴부(P)가 패턴형성된 안테나 패턴일 수 있으나, 소정의 선경을 갖는 도전성부재가 복수 회 권선된 평판형코일일 수도 있다.
또한, 상기 무선전력 수신모듈(1000)을 구성하는 상기 자기장 차폐시트(100)는 상술한 자기장 차폐시트(100)일 수 있다. 도면에는 상기 자기장 차폐시트(100)로서 도 1 내지 도 3에 도시된 형태를 예시하였으나 이에 한정하는 것은 아니며, 도 4 내지 도 7에 도시된 자기장 차폐시트(200,300) 역시 동일하게 적용될 수 있다.
이와 같은 무선전력 수신모듈(1000)은 안테나가 상기 무선전력 수신용 안테나(410)만으로 구성될 수도 있으나, 서로 다른 기능을 수행하는 다양한 안테나를 더 포함할 수 있다.
일례로, 상기 무선전력 수신모듈(1000)은 무선전력 수신용 안테나(410) 이외에 마그네틱 결제를 위한 MST 안테나 및 근거리 통신을 위한 NFC 안테나 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다.
더불어, 상기 무선전력 수신모듈(1000)에서 상기 자기장 차폐시트(100,200,300)는 시트본체(110,210,310)를 구성하는 복수 개의 시트 중 상대적으로 큰 표면저항을 가지면서 투자율이 작은 시트가 상기 무선전력 수신용 안테나(410)와 가장 가까운 위치에 위치하도록 배치될 수 있다.
즉, 도 9에 도시된 바와 같이 상기 자기장 차폐시트(100)가 제1시트(111)와 상기 제1시트(111)의 상부에 적층된 제2시트(112)를 포함하고, 상기 제2시트(112)의 일면에 상기 무선전력 수신용 안테나(410)가 배치되는 경우, 상기 제2시트(112)는 상기 제1시트(111)보다 상대적으로 더 큰 표면저항을 가지면서 투자율이 작은 시트일 수 있다.
이와 같은 무선전력 수신모듈(1000)은 휴대폰, 태블릿 PC 등과 같은 휴대단말기기에 적용될 수 있다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
100,200,300 : 자기장 차폐시트 110,210,310 : 시트본체
111,211 : 제1시트 112,212 : 제2시트
113,213 : 제3시트 a : 접착층
120 : 보호필름 121 : 접착층
130 : 관통부 140 : 크랙
1000 : 무선전력 수신모듈 400 : 회로기판
410 : 무선전력 수신용 안테나

Claims (16)

  1. 중앙부에 소정의 면적을 갖는 중공부 및 상기 중공부를 둘러싸는 패턴부를 포함하는 안테나용 자기장 차폐시트로서,
    복수 개의 시트가 접착층을 매개로 다층으로 적층된 다층시트로 형성되는 시트본체;를 포함하고,
    상기 복수 개의 시트는 상대적으로 더 큰 표면저항을 가지면서 상대적으로 작은 투자율을 갖는 시트가 순차적으로 적층되며,
    상기 복수 개의 시트 중 적어도 어느 하나의 시트는 금속성분을 포함하는 시트이며,
    상기 금속성분을 포함하는 시트는, 시트 전체가 분리형성되지 않도록 시트의 전체면적 중 일부 면적에 국부적으로 형성되는 복수 개의 관통부 및 상기 관통부로부터 연장형성되는 다수의 크랙을 포함하는 시트인 자기장 차폐시트.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 복수 개의 시트는 서로 동일한 재질로 이루어지는 자기장 차폐시트.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 복수 개의 시트 중 적어도 하나의 시트는 페라이트 시트이고, 나머지 시트 중 적어도 하나의 시트는 비정질 리본시트인 자기장 차폐시트.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 복수 개의 시트 각각은 비정질 리본시트인 자기장 차폐시트.
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 복수 개의 관통부 및 다수의 크랙은 안테나의 패턴부와 대응되는 영역에 형성되는 자기장 차폐시트.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 복수 개의 관통부 및 다수의 크랙은 안테나의 중공부와 대응되는 영역에 형성되는 자기장 차폐시트.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 복수 개의 관통부들은 서로 간격을 두고 이격배치되는 자기장 차폐시트.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 복수 개의 관통부 각각은 폭이 0.1mm 내지 0.4mm인 선형으로 형성되고,
    상기 복수 개의 관통부는 전체개수가 4개 내지 16개이며 서로 연결되지 않도록 형성되는 자기장 차폐시트.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 복수 개의 관통부 각각은 폭보다 길이가 더 긴 선형으로 형성되는 자기장 차폐시트.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 복수 개의 시트 중 적어도 어느 하나는 복수 개의 조각으로 분리된 시트인 자기장 차폐시트.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 복수 개의 시트 중 적어도 어느 하나는 복수 개의 리본시트가 2층 이상 적층된 다층시트이고, 상기 다층시트는 상부면과 하부면 중 적어도 어느 일면에 접착층을 매개로 부착된 보호필름을 포함하는 자기장 차폐시트.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 자기장 차폐시트는 전체두께가 55㎛ 내지 85㎛인 자기장 차폐시트.
  14. 무선전력 수신용 안테나; 및
    상기 무선전력 수신용 안테나의 일면에 배치되는 청구항 제1항 내지 제4항, 제6항 내지 제13항 중 어느 한 항에 기재된 자기장 차폐시트;를 포함하는 무선전력 수신모듈.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 자기장 차폐시트는, 상대적으로 큰 표면저항을 가지면서 투자율이 작은 시트가 상기 무선전력 수신용 안테나와 가장 가까운 위치에 위치하도록 배치되는 무선전력 수신모듈.
  16. 제14항에 기재된 무선전력 수신모듈을 포함하는 휴대단말기기.
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