WO2015137609A1 - 휴대 단말기, nfc 안테나용 휴대 단말기 케이스 - Google Patents

휴대 단말기, nfc 안테나용 휴대 단말기 케이스 Download PDF

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WO2015137609A1
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WO
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metal case
slit portion
connection terminal
disposed
slit
Prior art date
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PCT/KR2014/012560
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English (en)
French (fr)
Inventor
문병인
전찬익
김양훈
조태준
Original Assignee
(주)파트론
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Publication date
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q7/00—Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop
    • H01Q7/04—Screened antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q7/00—Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop
    • H—ELECTRICITY
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    • H01Q1/242—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use
    • H01Q1/243—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use with built-in antennas

Definitions

  • the present invention relates to a mobile terminal case for a mobile terminal and a near field communication (NFC) antenna.
  • NFC near field communication
  • NFC refers to a technology for transmitting data between terminals at close range in a non-contact manner using an approximately 13.56 MHz band as one of electronic tags. NFC is widely used not only for payment, but also for transmitting goods information, travel information for visitors, and traffic control locks in supermarkets and general stores.
  • the portable terminal case is made of metal instead of plastic.
  • the case covering the back of the portable terminal is made of metal, it is possible to prevent the gas that may occur in the case even if the portable terminal is accidentally dropped.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a portable terminal case for NFC antenna that can perform a short-range communication without problems even if the portable terminal case serves as the NFC antenna to form a metal case.
  • Another object of the present invention is to provide a mobile terminal case for an NFC antenna that can improve the NFC transmission and reception rate.
  • An aspect of a portable terminal of the present invention for solving the above problems is a portable terminal body, an NFC loop antenna unit including a loop-shaped coil unit with a winding center portion as an opening, and an electrical loop with the loop antenna unit. It includes a slit portion connected to the opening, facing the opening, formed of a conductive material, coupled to the lower portion of the main body of the portable terminal.
  • the coil unit may include a first connection terminal and a second connection terminal, the first connection terminal may be electrically connected to the metal case, and the second connection terminal may be electrically connected to the portable terminal.
  • the semiconductor device may further include an insulating layer disposed between the loop antenna unit and the metal case, and the insulating layer may expose the first connection terminal.
  • the slit portion includes a first slit portion having a first width and a second slit portion having a second width narrower than the first width, wherein the first slit portion is disposed on the winding center portion, and the second slit portion It may be disposed between the first slit portion and one side of the metal case.
  • the second connection terminal may be disposed on at least one side of the second slit portion.
  • One side of the NFC antenna portable terminal metal case of the present invention for solving the above problems is a loop antenna portion including a coil portion of a loop shape with the winding center as an opening portion, and disposed on the loop antenna portion and the loop And a metal case electrically connected to the antenna unit, wherein the metal case includes a first slit portion disposed opposite the opening and having a first width, and a second slit portion having a second width narrower than the first width. And a third slit portion having a third width greater than the first width, wherein the second slit portion is disposed between the first and third slit portions to connect the first slit portion and the third slit portion to each other. do.
  • the metal case may include a first metal case and a second metal case, and the first metal case and the second metal case may be spaced apart from each other by the third slit portion.
  • the coil unit may include a first connection terminal and a second connection terminal, the first connection terminal may be electrically connected to the first metal case, and the second connection terminal may be electrically connected to the portable terminal.
  • the second connection terminal may be disposed on at least one side of the second slit portion.
  • the semiconductor device may further include an insulating layer disposed between the loop antenna unit and the metal case, and the insulating layer may expose the second connection terminal.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a portable terminal according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view of the loop antenna unit of FIG. 1.
  • FIG. 2 is a plan view of the loop antenna unit of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a plan view of the metal case of FIG.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of a mobile terminal according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a plan view of an embodiment of the metal case of FIG. 5.
  • FIG. 6 is a plan view of an embodiment of the metal case of FIG. 5.
  • FIG. 7 is a plan view of another embodiment of the metal case of FIG.
  • first, second, etc. are used to describe various elements, components and / or sections, these elements, components and / or sections are of course not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one element, component or section from another element, component or section. Therefore, the first device, the first component, or the first section mentioned below may be a second device, a second component, or a second section within the technical spirit of the present invention.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a portable terminal 1 according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a plan view of the loop antenna unit 100 of FIG. 1
  • FIG. 3 is a metal case 200 of FIG. 1. For the top view.
  • the mobile terminal 1 includes a main body 10, a loop antenna unit 100, and a metal case 200.
  • the main body 10 is illustrated as a smart phone, but the present invention is not limited thereto.
  • the main body 10 may be any portable terminal such as a tablet and a notebook.
  • the main body 10 includes an NFC module (not shown) for near field communication (ie, NFC).
  • the loop antenna unit 100 is an antenna for short range communication.
  • the loop antenna unit 100 includes a flexible substrate 101, a coil unit 110, and the like.
  • the flexible substrate 101 may be formed of, for example, polyimide, polyester, or the like.
  • the coil unit 110 may be formed on the flexible substrate 101.
  • the coil unit 110 may have a swirl shape or a loop shape with respect to the wound center portion O. As shown in FIG.
  • the number of turns (turns) of the coil unit 110 is determined by the required inductance, and unlike FIG. 2, the coil unit 110 may have two or less turns or four or more turns.
  • the coil unit 110 may be a single layer coil formed on one plane or a multilayer coil formed in a plurality of layers.
  • the coil unit 110 includes a first connection terminal 120 and a second connection terminal 130. One end of the coil unit 110 is connected to the first connection terminal 120, and the other end of the coil unit 110 is connected to the second connection terminal 130.
  • the coil unit 110 may be electrically connected to the NFC module installed in the main body 10 through the first connection terminal 120, and may be electrically connected to the metal case 200 through the second connection terminal 130. .
  • the flexible substrate 101 includes an opening 140.
  • the opening 140 may be formed in the winding center portion O. Therefore, the opening 140 is disposed inside the coil unit 110.
  • the coil unit 110, the first connection terminal 120, and the second connection terminal 130 may be formed of a conductive material.
  • the metal case 200 may cover the lower portion of the main body 10 and the loop antenna unit 100.
  • the metal case 200 may be formed of a conductive material, for example, an aluminum alloy, a magnesium alloy, a copper alloy, or the like.
  • the metal case 200 may be electrically connected to the first connection terminal 120 to serve as an NFC antenna.
  • the metal case 200 may be separated from the main body 10.
  • the metal case 200 may include a first slit 210 and a second slit 220.
  • the first slit portion 210 has a first width W1 and the second slit portion 220 has a second width W2.
  • the second width W2 is smaller than the first width W1.
  • the second slit part 220 is disposed between the first slit part 210 and one side 240 of the metal case 200 and the one side 240 of the first slit part 210 and the metal case 200. Can be connected to each other.
  • the first slit part 210 may be disposed to face the opening 140 of the loop antenna part 100.
  • the first slit part 210 is disposed on the winding center portion O and is disposed inside the coil part 110. Therefore, the coil part 110 is not exposed through the first slit part 210.
  • the first slit 210 may be larger or smaller than the opening 140.
  • a portion of the main body 10 may be exposed through the first slit 210 and the opening 140.
  • a camera lens installed on the main body 10 may be disposed at the exposed portion.
  • the first connection terminal 120 may be disposed on at least one side of the second slit portion 220.
  • a second slit 220 may be disposed between the first connection terminals 120.
  • the metal case 200 may be electrically connected to the first connection terminal 120 on at least one side of the second slit part 220.
  • the metal case 200 may have a U shape.
  • the loop antenna unit 100 may be combined with the main body 10.
  • the loop antenna unit 100 may be attached to the lower surface of the main body 10 or may be combined with a battery (not shown) of the main body 10.
  • the metal case 200 and the first connection terminal 120 may be electrically connected to each other.
  • the metal case 200 and the loop antenna unit 100 are in contact with each other.
  • the second connection terminal 130 may be electrically connected to the NFC module of the main body 10.
  • the insulating layer 300 may be disposed between the loop antenna unit 100 and the metal case 200.
  • the insulating layer 300 may block the loop antenna unit 100 and the metal case 200 from being electrically connected to a portion other than the first connection terminal 120. Therefore, the insulating layer 300 may cover the coil unit 110 of the loop antenna unit 100.
  • the insulating layer 300 exposes the first connection terminal 120 of the loop antenna unit 100 without being covered.
  • the insulating layer 300 includes an insulating layer slit 310 disposed to face the opening 140 and a connection terminal slit 320 exposing the first connection terminal 120.
  • a ferrite sheet may be added between the main body 10 and the loop antenna unit 100. Adding a ferrite sheet can further improve the transmit and receive rates of the NFC antenna.
  • the portable terminal 1 in which the loop antenna unit 100 and the metal case 200 are electrically connected to each other, the loop antenna unit 100,
  • the metal case 200 was prepared with a mobile terminal (2) that is not electrically connected to each other, and measured at what distance NFC readers can transmit and receive with each mobile terminal.
  • NFC reader Desfire, Topaz, and ULC's readers, which produce NFC readers, were used. The measurement result is shown in FIG.
  • the transmission / reception possible distance is large in the mobile terminal (1) using the mobile terminal case for NFC antenna of the present invention.
  • using the metal case 200 as part of the NFC antenna improves the transmission and reception rate.
  • a conventional ferrite sheet (not shown) is disposed.
  • the metal case 200 is used as a part of the NFC antenna, the transmit / receive rate is improved, so that the ferrite sheet may not be disposed between the main body 10 and the loop antenna unit 100 unlike the conventional method.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of a mobile terminal 2 according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a plan view of an embodiment of the metal case 201 of FIG. 5, and
  • FIG. 6 is a metal case of FIG. A top view of another embodiment of 201).
  • the main body 10 the loop antenna unit 100, and the insulating film 300 are the same as the portable terminal 1 of FIG. 1. Therefore, detailed description will be omitted.
  • the metal case 201 includes a first slit 211, a second slit 221, and a third slit 231.
  • the first slit portion 211 may have a first width W1
  • the second slit portion 221 may have a second width W2
  • the third slit portion 231 may have a third width W3.
  • the second width W2 is narrower than the first width W2, and the third width W3 is larger than the first width W3.
  • the second slit part 221 connects the first slit part 211 and the third slit part 231 between the first slit part 211 and the third slit part 231.
  • the first slit part 221 is disposed to face the opening 140 of the loop antenna part 100 and the insulating film slit part 310 of the insulating film 300, and exposes the coil part 110 of the loop antenna part 100. I never do that.
  • the second slit portion 231 is disposed between the first connection terminals 120 of the loop antenna unit 100. Therefore, the first connection terminal 120 may be disposed on at least one side of the second slit portion 231.
  • the metal case 201 includes a first metal case 250 and a second metal case 260.
  • the first metal case 250 includes a third slit portion 231. Therefore, the first metal case 250 may have a U shape.
  • the protruding portions 241 and 242 of the first metal case 250 may contact the second metal case 260.
  • the second metal case 260 includes first and second slit portions 211 and 221.
  • the second slit portion 221 may be in contact with one side 261 of the second metal case 260.
  • One side 261 of the second metal case 260 may contact the protruding portions 241 and 242 of the first metal case 250.
  • the first connection terminal 120 of the loop antenna unit 100 may be electrically connected to the second metal case 260.
  • the first metal case 250 and the second metal case 260 may be separated from each other.
  • the first metal case 250 may be coupled to and fixed to the bottom surface of the portable terminal body 10, and only the second metal case 260 may be coupled to or separated from the portable terminal body 10.
  • the second metal case 260 is coupled to the mobile terminal main body 10
  • the protruding portions 241 and 242 of the first metal case 250 are in contact with one side 261 of the second metal case 260. Can be electrically connected.
  • the insulation layer 300 may be disposed between the loop antenna unit 100 and the metal case 201, and the insulation layer slit 310 and the first insulation layer disposed between the opening 140 and the first slit portion 211. And a connection terminal slit part 320 exposing the connection terminal 120.
  • FIG. 7 Another embodiment of a metal case 202 is shown in FIG. 7.
  • the metal case 202 of FIG. 7 includes first to third slit portions 211, 221, and 232 like the metal case 201 of FIG. 6.
  • the third width W3 of the third slit portion 232 is the same as the width of the metal case 202 so that the metal case 202 may be the first metal case 251.
  • the second metal case 260 The first metal case 251 and the second metal case 260 are spaced apart from each other. Therefore, one side 261 of the second metal case 260 does not contact the first metal case 251.
  • the first metal case 251 has no protruding portion and may have a rectangular shape.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Support Of Aerials (AREA)
  • Telephone Set Structure (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)

Abstract

휴대 단말기가 제공된다. 휴대 단말기는, 휴대 단말기 본체, 권회 중심부를 개구부로 하고 루프 형상의 코일부를 포함하는 NFC용 루프 안테나부, 및 상기 루프 안테나부와 전기적으로 연결되고, 상기 개구부와 대향 배치되는 슬릿부를 포함하고, 도전 물질로 형성되며, 상기 휴대 단말기 본체 하부에 결합되는 금속 케이스를 포함한다.

Description

휴대 단말기, NFC 안테나용 휴대 단말기 케이스
본 발명은 휴대 단말기와 NFC(near field communication) 안테나용 휴대 단말기 케이스에 관한 것이다.
NFC는 전자태그의 하나로 대략 13.56㎒ 정도의 대역을 사용하는 비접촉식 방식으로 가까운 거리에서 단말기 간 데이터를 전송하는 기술을 말한다. NFC는 결제뿐만 아니라 슈퍼마켓이나 일반 상점에서 물품 정보나 방문객을 위한 여행 정보 전송, 교통출입통제 잠금장치 등에 광범위하게 활용된다.
최근에는 태블릿, 스마트폰 등의 휴대 단말기의 시장이 급속이 확대되고 있다. 휴대 단말기는 근거리 통신(즉, NFC)을 이용하여 단말 간의 정보 교환, 결제, 티켓 예매, 검색 등의 기능을 포함하는 추세에 있다. 그에 따라, 근거리 통신 방식에 사용되는 NFC 안테나 모듈의 수요가 증가하고 있다.
이러한 NFC용 안테나에 대한 기술은 다양하게 공지되어 있다. 예를 들어, 대한민국공개특허 제10-2013-0107010호(공개일 2013년 10월 01일)의 '근거리무선통신　안테나　장치 및 이를 구비하는 전자기기', 대한민국공개특허 제10-2012-0103300호(공개일 2012년 9월 19일)의 'NFC 안테나 모듈' 등이 있다.
한편, 휴대 단말기의 심미적 기능을 향상시키기 위하여 휴대 단말기 케이스를 플라스틱이 아닌 금속으로 만들고 있다. 특히, 휴대 단말기 뒷부분을 덮는 케이스를 금속으로 만들면, 휴대 단말기를 실수로 떨어뜨리더라도 케이스에 발생할 수 있는 기스를 방지할 수 있다.
그런데, NFC 안테나를 구비하는 휴대 단말기의 경우, 휴대 단말기 케이스를 금속으로 만들면 금속 케이스가 신호 전달을 방해하여 NFC 안테나의 기능을 저하시키는 문제가 발생하였다.
본 발명이 해결하려는 과제는, 휴대 단말기 케이스가 NFC 안테나의 역할을 하도록 하여 케이스를 금속으로 형성하더라도 문제없이 근거리 통신을 수행할 수 있는 NFC 안테나용 휴대 단말기 케이스를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하려는 다른 과제는, NFC 송수신율을 향상시킬 수 있는 NFC 안테나용 휴대 단말기 케이스를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 휴대 단말기의 일 면(aspect)은, 휴대 단말기 본체, 권회 중심부를 개구부로 하고 루프 형상의 코일부를 포함하는 NFC용 루프 안테나부, 및 상기 루프 안테나부와 전기적으로 연결되고, 상기 개구부와 대향 배치되는 슬릿부를 포함하고, 도전 물질로 형성되며, 상기 휴대 단말기 본체 하부에 결합되는 금속 케이스를 포함한다.
상기 코일부는 제1 연결 단자와 제2 연결 단자를 포함하고, 상기 제1 연결 단자는 상기 금속 케이스와 전기적으로 연결되고, 상기 제2 연결 단자는 상기 휴대 단말기와 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 루프 안테나부와 상기 금속 케이스 사이에 배치되는 절연막을 더 포함하고, 상기 절연막은 상기 제1 연결 단자를 노출할 수 있다.
상기 슬릿부는, 제1 폭을 갖는 제1 슬릿부와 상기 제1 폭보다 좁은 제2 폭을 갖는 제2 슬릿부를 포함하고, 상기 제1 슬릿부는 상기 권회 중심부 상에 배치되고, 상기 제2 슬릿부는 상기 제1 슬릿부와 상기 금속 케이스의 일 측 사이에 배치될 수 있다.
상기 제2 연결 단자는 상기 제2 슬릿부의 적어도 일 측에 배치될 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 NFC 안테나용 휴대 단말기 금속 케이스의 일 면은, 권회 중심부를 개구부로 하고 루프 형상의 코일부를 포함하는 루프 안테나부, 및 상기 루프 안테나부 상에 배치되고 상기 루프 안테나부와 전기적으로 연결되는 금속 케이스를 포함하되, 상기 금속 케이스는, 상기 개구부와 대향 배치되며 제1 폭을 갖는 제1 슬릿부와, 상기 제1 폭보다 좁은 제2 폭을 갖는 제2 슬릿부와, 상기 제1 폭보다 큰 제3 폭을 갖는 제3 슬릿부를 포함하되, 상기 제2 슬릿부는 상기 제1 및 제3 슬릿부 사이에 배치되어 상기 제1 슬릿부와 상기 제3 슬릿부를 서로 연결한다.
상기 금속 케이스는 제1 금속 케이스와 제2 금속 케이스를 포함하고, 상기 제3 슬릿부에 의해 상기 제1 금속 케이스와 제2 금속 케이스는 서로 이격될 수 있다.
상기 코일부는 제1 연결 단자와 제2 연결 단자를 포함하고, 상기 제1 연결 단자는 상기 제1 금속 케이스와 전기적으로 연결되고, 상기 제2 연결 단자는 상기 휴대 단말기와 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제2 연결 단자는 상기 제2 슬릿부의 적어도 일 측에 배치될 수 있다.
상기 루프 안테나부와 상기 금속 케이스 사이에 배치되는 절연막을 더 포함하고, 상기 절연막은 상기 제2 연결단자를 노출할 수 있다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대 단말기의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 루프 안테나부에 대한 평면도이다.
도 3은 도 1의 금속 케이스에 대한 평면도이다.
도 4는 도 1의 금속 케이스의 효과를 설명하기 위한 표이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 휴대 단말기의 분해 사시도이다.
도 6은 도 5의 금속 케이스의 일 실시예에 대한 평면도이다.
도 7은 도 5의 금속 케이스의 다른 실시예에 대한 평면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
하나의 소자(elements)가 다른 소자와 "접속된(connected to)" 또는 "커플링된(coupled to)" 이라고 지칭되는 것은, 다른 소자와 직접 연결 또는 커플링된 경우 또는 중간에 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 하나의 소자가 다른 소자와 "직접 접속된(directly connected to)" 또는 "직접 커플링된(directly coupled to)"으로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자를 개재하지 않은 것을 나타낸다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 NFC 안테나용 휴대 단말기 케이스를 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대 단말기(1)의 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 루프 안테나부(100)에 대한 평면도이고, 도 3은 도 1의 금속 케이스(200)에 대한 평면도이다.
휴대 단말기(1)는 본체(10), 루프 안테나부(100), 및 금속 케이스(200)를 포함한다.
도 1에서는 본체(10)가 스마트 폰인 것으로 도시되어 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 본체(10)는 태블릿, 노트북 등 휴대 가능한 단말기이면 모두 가능하다. 본체(10)는 근거리 통신(즉, NFC)을 하기 위한 NFC 모듈(미도시)을 포함한다.
루프 안테나부(100)는 근거리 통신을 하기 위한 안테나이다. 루프 안테나부(100)는 연성기판(101), 코일부(110) 등을 포함한다.
연성기판(101)은 예를 들어, 폴리이미드(polyimide), 폴리에스테르(polyester) 등으로 형성될 수 있다.
코일부(110)는 연성기판(101)에 형성될 수 있다. 코일부(110)는 권회 중심부(O)를 중심으로 소용돌이 형상 또는 루프 형상을 가질 수 있다. 코일부(110)의 권회수(턴수)는 필요한 인덕턴스에 의해서 정해지며, 코일부(110)는 도 2와 달리 2번 이하, 또는 4번 이상의 권회수를 가질 수 있다. 코일부(110)는 하나의 평면상에 형성된 단층 코일일 수도 있고, 복수층에 형성된 적층 코일일 수도 있다.
코일부(110)는 제1 연결 단자(120)와 제2 연결 단자(130)를 포함한다. 코일부(110)의 일 단은 제1 연결 단자(120)와 연결되고, 코일부(110)의 타 단은 제2 연결 단자(130)와 연결된다. 코일부(110)는 제1 연결 단자(120)를 통해서 본체(10) 내에 설치된 NFC 모듈과 전기적으로 연결될 수 있고, 제2 연결 단자(130)를 통해 금속 케이스(200)와 전기적으로 연결될 수 있다.
연성기판(101)은 개구부(140)를 포함한다. 개구부(140)는 권회 중심부(O)에 형성될 수 있다. 따라서, 개구부(140)는 코일부(110)의 내부에 배치된다.
코일부(110), 제1 연결 단자(120), 제2 연결 단자(130)는 도전 물질로 형성될 수 있다.
금속 케이스(200)는 본체(10)의 하부와 루프 안테나부(100)를 덮을 수 있다. 금속 케이스(200)는 예를 들어, 알루미늄 합금, 마그네슘 합금, 구리 합금 등의 도전 물질로 형성될 수 있다. 금속 케이스(200)는 제1 연결 단자(120)와 전기적으로 연결되어 NFC 안테나 역할을 할 수 있다. 금속 케이스(200)는 본체(10)로부터 분리될 수 있다.
금속 케이스(200)는 제1 슬릿부(210)와 제2 슬릿부(220)를 포함할 수 있다. 제1 슬릿부(210)는 제1 폭(W1)을 가지고, 제2 슬릿부(220)는 제2 폭(W2)을 가진다. 제2 폭(W2)은 제1 폭(W1)보다 작다. 제2 슬릿부(220)는 제1 슬릿부(210)와 금속 케이스(200)의 일 측(240) 사이에 배치되며 제1 슬릿부(210)와 금속 케이스(200)의 일 측(240)을 서로 연결할 수 있다.
제1 슬릿부(210)는 루프 안테나부(100)의 개구부(140)와 대향 배치될 수 있다. 제1 슬릿부(210)는 권회 중심부(O) 상에 배치되고 코일부(110)의 내부에 배치된다. 따라서, 제1 슬릿부(210)를 통해서 코일부(110)는 노출되지 않는다. 다만, 제1 슬릿부(210)는 개구부(140)보다 클 수도 작을 수도 있다.
제1 슬릿부(210)와 개구부(140)를 통해서 본체(10)의 일부가 노출될 수 있다. 노출되는 부분에 본체(10)에 설치된 카메라 렌즈 등이 배치될 수 있다.
제1 연결 단자(120)는 제2 슬릿부(220)의 적어도 일 측에 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 1과 같이 제1 연결 단자(120) 사이에 제2 슬릿부(220)가 배치될 수 있다. 금속 케이스(200)는 제2 슬릿부(220)의 적어도 일 측에서 제1 연결 단자(120)와 전기적으로 연결될 수 있다.
금속 케이스(200)는 제1 및 제2 슬릿부(210, 220)를 포함하므로 ㄷ자 형상을 가질 수 있다.
루프 안테나부(100)는 본체(10)와 결합될 수 있다. 예를 들어, 루프 안테나부(100)는 본체(10) 하면에 붙어 있거나 본체(10)의 배터리(미도시)와 결합될 수 있다. 이 경우, 금속 케이스(200)를 본체(10)와 결합할 때 금속 케이스(200)와 제1 연결 단자(120)가 전기적으로 연결될 수 있다. 이와 달리 루프 안테나부(100)가 금속 케이스(200)와 결합되는 경우에는, 제1 연결 단자(120)와 금속 케이스(200)는 항상 접하기 때문에, 금속 케이스(200)와 루프 안테나부(100)는 항상 전기적으로 연결된 상태가 된다. 대신에, 금속 케이스(200)가 본체(10)와 결합할 때 제2 연결 단자(130)가 본체(10)의 NFC 모듈과 전기적으로 연결될 수 있다.
루프 안테나부(100)와 금속 케이스(200) 사이에 추가적으로, 절연막(300)이 배치될 수 있다. 절연막(300)은 루프 안테나부(100)와 금속 케이스(200)가 제1 연결 단자(120) 외의 부분에서 전기적으로 연결되는 것을 차단할 수 있다. 따라서, 절연막(300)은 루프 안테나부(100)의 코일부(110)를 덮을 수 있다. 다만, 루프 안테나부(100)와 금속 케이스(200)의 전기적인 연결을 위하여, 절연막(300)은 루프 안테나부(100)의 제1 연결 단자(120)는 덮지 않고 노출시킨다. 절연막(300)은 개구부(140)와 대향 배치되는 절연막 슬릿부(310)와, 제1 연결 단자(120)를 노출시키는 연결 단자 슬릿부(320)을 포함한다.
한편, 도 1에는 도시하지 않았지만, 본체(10)와 루프 안테나부(100) 사이에 페라이트 시트를 추가할 수 있다. 페라이트 시트를 추가하면, NFC 안테나의 송수신율을 보다 더 향상시킬 수 있다.
도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 NFC 안테나용 휴대 단말기 케이스의 효과에 대하여 설명하기로 한다.
도 4는 도 1의 금속 케이스의 효과를 설명하기 위한 표이다.
본 발명의 효과를 검토해보기 위하여, 도 4에서는 본 발명과 같이 루프 안테나부(100)와 금속 케이스(200)가 서로 전기적으로 연결되는 휴대 단말기((1))와, 루프 안테나부(100)와 금속 케이스(200)가 서로 전기적으로 연결되지 않는 휴대 단말기((2))를 준비하고, NFC 리더기가 각각의 휴대 단말기와 어느 정도 거리에서 NFC 송수신이 가능한지 측정하였다. NFC 리더기로는 NFC 리더기를 생산하는 Desfire사, Topaz사, ULC사의 리더기를 사용하였다. 측정 결과는 도 4와 같다.
측정 결과, 본 발명의 NFC 안테나용 휴대 단말기 케이스를 사용한 휴대 단말기((1))에서 송수신 가능 거리가 크게 나오는 것을 확인할 수 있다. 다시 말해서, 금속 케이스(200)를 NFC 안테나의 일부로 사용하면 송수신율이 향상된다.
한편, NFC 안테나의 송수신율을 향상하기 위하여 기존에는 페라이트 시트(미도시)를 배치하였다. 그러나, 본 발명에서는, 금속 케이스(200)를 NFC 안테나의 일부로 사용하기 때문에 송수신율이 향상되어 기존과 달리 페라이트 시트를 본체(10)와 루프 안테나부(100) 사이에 배치하지 않을 수 있다.
도 5 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 휴대 단말기(2)를 설명하기로 한다. 상술한 바와 중복되는 내용은 설명을 생략하고 차이점을 위주로 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 휴대 단말기(2)의 분해 사시도이고, 도 6은 도 5의 금속 케이스(201)의 일 실시예에 대한 평면도이고, 도 6은 도 5의 금속 케이스(201)의 다른 실시예에 대한 평면도이다.
도 5의 휴대 단말기(2)를 참조하면, 본체(10), 루프 안테나부(100), 절연막(300)은 도 1의 휴대 단말기(1)와 동일하다. 따라서, 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 금속 케이스(201)는 제1 슬릿부(211), 제2 슬릿부(221) 제3 슬릿부(231)를 포함한다. 제1 슬릿부(211)는 제1 폭(W1)을, 제2 슬릿부(221)는 제2 폭(W2)을, 제3 슬릿부(231)는 제3 폭(W3)을 가질 수 있다. 제2 폭(W2)은 제1 폭(W2)보다 좁고, 제3 폭(W3)은 제1 폭(W3)보다 크다.
제2 슬릿부(221)는 제1 슬릿부(211)와 제3 슬릿부(231) 사이에서 제1 슬릿부(211)와 제3 슬릿부(231)를 연결한다.
제1 슬릿부(221)는 루프 안테나부(100)의 개구부(140) 및 절연막(300)의 절연막 슬릿부(310)와 대향 배치되고, 루프 안테나부(100)의 코일부(110)를 노출하지 않는다. 제2 슬릿부(231)는 루프 안테나부(100)의 제1 연결 단자(120) 사이에 배치된다. 따라서, 제1 연결 단자(120)는 제2 슬릿부(231)의 적어도 일 측에 배치될 수 있다.
금속 케이스(201)는 제1 금속 케이스(250)와 제2 금속 케이스(260)를 포함한다. 제1 금속 케이스(250)는 제3 슬릿부(231)를 포함한다. 따라서, 제1 금속 케이스(250)는 ㄷ자 형상을 가질 수 있다. 제1 금속 케이스(250)의 돌출된 부분(241, 242)은 제2 금속 케이스(260)와 접할 수 있다.
제2 금속 케이스(260)는 제1 및 제2 슬릿부(211, 221)를 포함한다. 제2 슬릿부(221)는 제2 금속 케이스(260)의 일 측(261)과 접할 수 있다. 제2 금속 케이스(260)의 일 측(261)은 제1 금속 케이스(250)의 돌출된 부분(241, 242)과 접할 수 있다.
루프 안테나부(100)의 제1 연결 단자(120)는 제2 금속 케이스(260)와 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 금속 케이스(250)와 제2 금속 케이스(260)는 서로 분리될 수 있다. 예를 들어, 제1 금속 케이스(250)는 휴대 단말기 본체(10)의 하면에 결합되어 고정될 수 있고, 제2 금속 케이스(260)만 휴대 단말기 본체(10)와 결합되거나 분리될 수 있다. 제2 금속 케이스(260)가 휴대 단말기 본체(10)와 결합하면, 제1 금속 케이스(250)의 돌출된 부분(241, 242)이 제2 금속 케이스(260)의 일 측(261)과 접하여 전기적으로 연결될 수 있다.
절연막(300)은 루프 안테나부(100)와 금속 케이스(201) 사이에 배치될 수 있고, 개구구(140)와 제1 슬릿부(211) 사이에 배치되는 절연막 슬릿부(310)와 제1 연결 단자(120)를 노출시키는 연결 단자 슬릿부(320)를 포함한다.
도 7에 금속 케이스(202)의 다른 실시예를 도시하였다. 도 7의 금속 케이스(202)는 도 6의 금속 케이스(201)와 같이 제1 내지 제3 슬릿부(211, 221, 232)를 포함한다. 그런데, 도 7의 금속 케이스(202)에서는, 제3 슬릿부(232)의 제3 폭(W3)이 금속 케이스(202)의 폭과 동일하여 금속 케이스(202)를 제1 금속 케이스(251)와 제2 금속 케이스(260)로 분리할 수 있다. 제1 금속 케이스(251)와 제2 금속 케이스(260)는 서로 이격된다. 따라서, 제2 금속 케이스(260)의 일 측(261)은 제1 금속 케이스(251)와 접하지 않는다. 제1 금속 케이스(251)는 도 5와 달리 돌출된 부분이 없으며, 사각형의 형상을 가질 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (10)

  1. 휴대 단말기 본체;
    권회 중심부를 개구부로 하고 루프 형상의 코일부를 포함하는 NFC용 루프 안테나부;및
    상기 루프 안테나부와 전기적으로 연결되고, 상기 개구부와 대향 배치되는 슬릿부를 포함하고, 도전 물질로 형성되며, 상기 휴대 단말기 본체 하부에 결합되는 금속 케이스를 포함하는 휴대 단말기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 코일부는 제1 연결 단자와 제2 연결 단자를 포함하고,
    상기 제1 연결 단자는 상기 금속 케이스와 전기적으로 연결되고,
    상기 제2 연결 단자는 상기 휴대 단말기와 전기적으로 연결되는 휴대 단말기.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 루프 안테나부와 상기 금속 케이스 사이에 배치되는 절연막을 더 포함하고,
    상기 절연막은 상기 제1 연결 단자를 노출하는 휴대 단말기.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 슬릿부는,
    제1 폭을 갖는 제1 슬릿부와 상기 제1 폭보다 좁은 제2 폭을 갖는 제2 슬릿부를 포함하고,
    상기 제1 슬릿부는 상기 권회 중심부 상에 배치되고,
    상기 제2 슬릿부는 상기 제1 슬릿부와 상기 금속 케이스의 일 측 사이에 배치되는 휴대 단말기.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제2 연결 단자는 상기 제2 슬릿부의 적어도 일 측에 배치되는 휴대 단말기.
  6. 권회 중심부를 개구부로 하고 루프 형상의 코일부를 포함하는 루프 안테나부;및
    상기 루프 안테나부 상에 배치되고 상기 루프 안테나부와 전기적으로 연결되는 금속 케이스를 포함하되,
    상기 금속 케이스는,
    상기 개구부와 대향 배치되며 제1 폭을 갖는 제1 슬릿부와,
    상기 제1 폭보다 좁은 제2 폭을 갖는 제2 슬릿부와,
    상기 제1 폭보다 큰 제3 폭을 갖는 제3 슬릿부를 포함하되,
    상기 제2 슬릿부는 상기 제1 및 제3 슬릿부 사이에 배치되어 상기 제1 슬릿부와 상기 제3 슬릿부를 서로 연결하는 NFC 안테나용 휴대 단말기 케이스.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 금속 케이스는 제1 금속 케이스와 제2 금속 케이스를 포함하고,
    상기 제3 슬릿부에 의해 상기 제1 금속 케이스와 제2 금속 케이스는 서로 이격되는 NFC 안테나용 휴대 단말기 케이스.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 코일부는 제1 연결 단자와 제2 연결 단자를 포함하고,
    상기 제1 연결 단자는 상기 제1 금속 케이스와 전기적으로 연결되고,
    상기 제2 연결 단자는 상기 휴대 단말기와 전기적으로 연결되는 NFC 안테나용 휴대 단말기 케이스.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 제2 연결 단자는 상기 제2 슬릿부의 적어도 일 측에 배치되는 NFC 안테나용 휴대 단말기 케이스.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 루프 안테나부와 상기 금속 케이스 사이에 배치되는 절연막을 더 포함하고,
    상기 절연막은 상기 제2 연결단자를 노출하는 NFC 안테나용 휴대 단말기 케이스.
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