KR20130076067A - 무접점충전 및 근거리무선통신이 가능한 이동통신단말기 - Google Patents

무접점충전 및 근거리무선통신이 가능한 이동통신단말기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무접점충전과 근거리무선통신이 가능한 이동통신단말기에 관한 것이다. 본 발명의 이동통신단말기(1)는, 배터리(7)의 교체를 위해 개폐되는 배터리커버(10); 충전패드(3)의 코일(4)과 전자기유도로 무접점충전을 실행하며, 원형의 고리 형상으로 다수회 감긴 무접점충전용 제1 코일(20); 외부근거리무선통신장치(5)의 코일(6)과 전자기유도로 근거리무선통신을 실행하며, 제1 코일(20)과 동일평면 상에, 제1 코일(20)을 둘러싸는 사각의 고리형상으로 다수회 감긴 근거리무선통신용 제2 코일(30); 제1 코일(20)의 일측면에 접하여 배터리(7)와의 사이에 적층되고, 제1 코일(20)의 점유공간에 걸쳐 형성되며, 제1 코일(20)의 전자기유도의 왜곡을 차단하는 투자율을 가진 무접점충전용 제1 차폐체(40); 및 제2 코일(30)의 일측면에 접하여 배터리(7)와의 사이에 적층되고, 제2 코일(30)의 점유공간에 걸쳐 제1 차폐체(40)와 동일평면 상에 형성되며, 제2 코일(30)의 전자기유도의 왜곡을 차단하는 투자율을 가진 근거리무선통신용 제2 차폐체(50); 를 포함한다. 제1 코일(20), 제2 코일(30), 제1 차폐체(40) 및 제2 차폐체(50)는, 배터리커버(10)의 내부에 매립되거나 배터리커버(10)의 내면에 부착되거나, 배터리(7)에 부착될 수 있다.

Description

무접점충전 및 근거리무선통신이 가능한 이동통신단말기{Mobile Capable of Operating Wireless Charge and Near Field Communication}
본 발명은 이동통신단말기에 관한 것이며, 보다 상세하게는 무접점충전과 근거리무선통신이 가능한 이동통신단말기에 관한 것이다.
휴대전화기로 대표되는 이동통신단말기의 작동을 위해서는 전원 공급을 필요로 하고, 이를 위해서는 배터리가 장착되어야 하며, 휴대전화기의 배터리로는 1회용이 아닌 다회용의 충전식 배터리가 널리 사용되고 있다.
이동통신단말기용 배터리의 충전에는 전통적으로 유선(접점) 충전방식이 널리 사용되어 왔으나, 최근 무접점(무선) 충전 방식이 도입되어 사용되고 있고, 그 적용이 점차 확대되고 있다.
휴대전화기를 비롯한 이동통신단말기의 무접점충전에 관한 종래기술로서는, 대한민국 공고특허 제10-1995-0005819호(1995. 05. 31. 공고)의 '무선 전화기의 무접점충전 시스템', 대한민국 공개특허 제10-2002-0063050호(2002. 08. 01. 공개)의 '핸드폰 무선 충전 시스템', 대한민국 공개특허 제10-2004-0019164호(2004. 03. 05. 공개)의 '무선 충전을 위한 이동통신 단말기의 배터리 및 충전기', 대한민국 공개특허 제10-2004-0107110호(2004. 12. 20. 공개)의 '이동 통신 단말기의 무선 충전 시스템 및 방법과 그를 위한 이동 통신 단말기', 대한민국 공개특허 제10-2007-0033166호(2007. 03. 26. 공개)의 '이동통신단말기 및 무선충전장치', 대한민국 등록특허 제10-0867405호(2008. 10. 31. 등록)의 'ＲＦＩＤ 리더기의 무선 주파수를 이용한 이동 통신 단말기배터리 충전 장치', 대한민국 등록실용신안 제20-0217303호(2001. 01. 08. 등록)의 '무선 충전 장치', 대한민국 등록실용신안 제20-0400534호(2005. 10. 31. 등록)의 '무선고주파전력을 충전전원으로 사용하는 휴대폰 배터리' 등이 있다.
가장 일반적인 무접점충전의 원리는 전자기유도이며, 교류전원이 공급되는 송신기(충전기, 충전패드)에 설치된 1차 코일 위에 충전하고자 하는 배터리 측의 2차 코일(휴대전화기)을 올려놓으면, 1차 코일과 2차 코일 사이에 유도기전력이 발생하여 이런 유도기전력으로 배터리를 충전하는 원리이다.
도6은 일반적인 전자기유도에 의한 무접점충전 시스템의 개략도이다.
도시된 바와 같이, 무접점충전 시스템(100)은, 송신부(110: 발진부, 충전패드)와 수신부(120: 충전부)로 이루어진다. 송신부(110)는 교류전원(111)을 공급받아 작동하는 송신회로(112)와 전자기유도를 위한 1차 코일(113)을 구비하고, 수신부(120)는 송신부(110)의 1차 코일(113)과의 사이에서 전자기유도를 일으키는 2차 코일(121)과 충전회로(122)를 구비하며, 배터리(130)를 충전회로(122)에 연결하고 2차 코일(121)을 1차 코일(113)에 근접시키면, 전자기유도에 의해 배터리가 충전된다.
대표적인 이동통신단말기인 휴대전화기의 무접점충전은, WPC(Wireless Power Consortium)를 통해 표준화가 진행되고 있는 바, WPC는 전자기유도에 의한 전력 전송에 110kHz ~ 210kHz 대역의 주파수를 사용하고, 수십 밀리미터의 전송거리 내에서 충전이 이루어지도록 표준화하고 있다. 또한 WPC는 충전패드의 구현 방법에 따라 몇 가지지로 구분하고 있고, 그 중에 하나(타입 A1)에서는 1차 코일에 대한 2차 코일의 정위치 고정을 위해 충전패드의 1차 코일 중앙에 자석을 사용하는 것으로 규정하고 있다.
휴대전화기에 무접점충전 시스템을 적용하는 예를 보면, 2차 코일과 충전회로를 구비한 수신부가 장착된 '충전용 커버'를 휴대전화기와는 별도로 제작하고, 휴대전화기의 배터리를 커넥터나 케이블 등으로 '충전용 커버'에 전기적으로 연결한 상태에서, '충전용 커버'를 송신부인 충전패드에 올려 배터리를 충전하는 제품이 개발되어 있다.
그러나 별도의 충전용 커버를 사용할 경우, 휴대전화기의 무접점충전을 위해 별도로 충전용 커버를 구비해야 하는 불편이 있으므로, 휴대전화기의 일부인 배터리커버(배터리 교체를 위해 휴대전화기의 후면을 개폐하는 플라스틱 합성수지 사출물의 후면커버)에 수신부(2차 코일과 충전회로, 이때 충전회로는 휴대전화기 본체에 설치하기도 함)를 예를 들어 부착 또는 인몰드 사출로 매립함으로써, 별도의 충전용 커버의 소지 없이 휴대전화기 자체로 무접점충전을 실행할 수 있도록 하는 구조가 개발되었다.
도7은 휴대전화기에 적용된 종래 무접점충전 시스템의 개략단면도이다.
도시된 바와 같이, 종래 무접점충전 시스템(200)은, 크게 송신부인 충전패드(210)와 수신부인 휴대전화기의 배터리커버(220)로 구성된다.
상기 충전패드(210: 송신부)는, 플라스틱 합성수지 등으로 제작된 케이스(211)에, 송신부의 구성들을 내장한 것으로서, 케이스(211)의 저면 위에 회로기판(212)을 깔고 그 위에 페라이트(213)를 올린 후에, 페라이트(213) 위에 1차 코일(214)을 부착한 다음, 1차 코일(214)의 중앙에 영구자석(215: 예, 자기장의 세기 1,000 가우스, 두께 2.6mm, 직경 15.5mm인 원판형 영구자석)을 부착하고, 그 위를 케이스(211)로 피복한 구조이다.
상기 배터리커버(220: 수신부)는, 플라스틱 사출물(221) 내에 페라이트(222)와 2차 코일(223)을 매립하여 제작하되, 위쪽에 배터리(230)와의 사이에 페라이트(222)를 매립하고, 아래쪽으로 페라이트(222)의 저면에 2차 코일(223)을 부착한 구조이다.
일반적으로 2차 코일(223)은 지름 0.3mm 정도의 피복 구리선을 다수회 권선하여 제작하였고, 페라이트(222)는 0.6mm 두께 이상이었다.
전자기유도에 의해 무접점충전을 할 때, 1차 코일 중심점과 2차 코일 중심점이 상하 일치될 때 최대의 충전효율이 달성되며, 1차 코일 중심점에서 2차 코일의 중심점이 수평 방향으로 멀어질수록 전력 전송이 점차 줄어들고 발열이 일어나며, 일정 거리(예, ㅁ10mm) 이상 멀어 지면 1차 코일에 형성된 전자기장이 2차 코일에 전달되지 못하므로 충전이 이루어지지 아니한다.
WPC의 표준에서는, 2차 코일이 1차 코일의 중심점에서 수평으로 멀어질 때 충전이 가능한 일정 거리 범위 내에서는, 충전주파수를 110kHz ~210kHz의 범위에서 자동으로 변경하여 충전효율을 보완하고 있는 바, 이런 충전주파수 변경으로 충전효율을 개선한다고 하더라도, 코일의 최외각 위치에서는 그 효율이 최대 효율 대비 20% 이상 저하됨을 피할 수 없다.
도7에서 충전패드(210)에 적용한 상기 영구자석(215)은, 휴대전화기(즉, 배터리커버: 220)를 충전패드(210)에 올려놓으면, 영구자석(215)의 자력에 페라이트(222)가 부착되도록 하여 2차 코일이 1차 코일 위의 정위치에 고정되도록 하는 작용을 한다. 2차 코일(223)의 중앙에도 영구자석을 부착하여 양자의 영구자석 사이의 인력에 의해 두 코일이 정위치에 고정되도록 하기도 한다.
도7에서 배터리커버(220)에 적용된 페라이트(222)는, 2차 코일의 정위치 고정을 위해 충전패드(210)에 영구자석(215)을 적용함에 따른 1차 코일(214)의 전자기장의 왜곡과, 배터리(230)에 포함된 알루미늄이나 철과 같은 금속성분이 2차 코일에서의 전자기유도를 방해하는 것을 차단하기 위한 것이며, 일반적으로 배터리커버에는 0.6mm 이상의 두꺼운 페라이트(222)를 사용해야만 전자기유도의 방해를 소기의 목적하는 정도로 차단할 수 있었고, 이것은 휴대전화기의 소형화와 경량화에 악영향을 미친다.
결국, 도7에 도시된 종래 무접점충전 시스템의 경우, 두 코일의 정위치 고정을 위해 영구자석(215)을 적용하는 것 등에 따른 불가피한 조치로, 두께 0.3mm 정도의 피복 구리선으로 된 제2 코일(223)과 두께 0.6mm 이상의 페라이트(222)를 적용할 수밖에 없었으며, 이로 인하여 제2 코일(223)과 페라이트(222)는 그 접착필름까지를 더하면 전체의 두께가 1mm에 이르고, 플라스틱 사출물(221)까지를 더한 전체의 배터리커버(220)의 두께가 3mm 정도까지 두꺼워지게 됨으로써, 결과적으로 휴대전화기의 소형화 및 경량화에 부합하지 못하였다.
이상과 같은 기술적 배경에 따라, 본 발명자는 대한민국 특허출원 제10-2011-0109248호(2011.10.25 출원)의 "휴대전화기의 무접점충전 시스템"을 제안하였다. 본 시스템은 배터리커버에 적용하는 2차 코일과 페라이트의 두께를 최소화함으로써 휴대전화기의 경량화와 소형화에 부합하도록 한 발명이다.
이동통신단말기에는 무접점충전 환경과는 별도로 RFID(Radio Frequency Identification: 무선식별)의 무선 환경이 널리 적용되고 있는바, 예를 들어 휴대전화기에 근거리무선통신(Near Field Communication: NFC)을 실현하는 NFC 칩(회로)을 설치하고, 이를 외부의 RF 리더기에 접근시키면, 근거리무선통신에 의해 휴대전화기의 NFC 칩의 정보가 RF 리더기에 의해 판독되고 필요한 정보를 기록함으로써 예를 들어 전자화폐기능과 같은 탑재된 기능이 실현된다.
이때, NFC 칩과 RF 리더기 사이의 정보교환은, RF 리더기에 설치된 1차 코일과 휴대전화기에 설치된 NFC 칩의 코일(2차 코일) 사이의 13.56MHz에서의 유도기전력에 의해 NFC 칩의 구동을 위한 전력을 공급함으로써 이루어진다.
아울러 휴대전화기에 설치된 NFC 칩은, RFID 리더기로서도 작동하여 외부의 RFID 태그 등에 기록된 정보를 판독할 수 있도록 개발되어 있다. NFC 칩이 RF 리더기로 작동할 경우 NFC 칩에 연결된 코일이 1차 코일로 작용하여 전력을 송출하게 되고, 외부에 있는 RFID 태그 등에 설치된 2차 코일에서 유도기전력이 발생하여 무선통신이 실현될 수 있도록 한다.
즉, 이동통신단말기에 RFID 시스템(NFC)을 적용하기 위해서는 유도기전력을 발생시킬 수 있는 코일을 필요로 하게 되며, 이런 NFC용 코일도 이동통신단말기의 본체에 설치할 수도 있지만 배터리커버에도 설치된다.
결과적으로, 휴대전화기로 대표되는 이동통신단말기에 무접점충전 기능과 근거리무선통신 기능을 모두 탑재하기 위해서는 유도기전력 발생을 위한 2개의 코일이 필요하게 된다.
도8은 휴대전화기에 적용된 무접점충전과 근거리무선통신의 코일 연결 계략도이다.
도시된 바와 같이, 배터리커버(300)에는 무접점충전용 코일(310; WPC)과 NFC 칩용 코일(320)이 설치되고, 이들 2개 코일의 양 끝단을 휴대전화기본체에 설치된 충전회로(330)와 NFC 칩(340)에 연결하기 위해, 각각 WPC 기반 무접점 충전용 2개의 코일단자(WC+, WC-)와 NFC용 2개의 코일 단자(NFC +, NFC -)의 총 4개의 단자가 있다. 도면부호 301은 무접점충전기이다.
본 발명의 목적은, 무접점충전(예, WPC)과 근거리무선통신(예, NFC)이 탑재된 이동통신단말기에 관련하여, 무접점충전용 코일과 근거리무선통신용 코일, 그리고 이들 코일들의 전자기유도 왜곡을 최소화하기 위한 차폐체(예, 페라이트시트)를 이동통신단말기에 적용함에 있어서, 이들의 적용으로 인한 이동통신단말기의 사이즈(두께) 증가를 최소화하고, 차폐체의 차폐효과를 향상시키고자 하는 것이다.
본 발명에 따라 무접점충전 및 근거리무선통신이 가능한 이동통신단말기가 제공된다.
본 발명의 이동통신단말기는, 배터리커버, 제1 코일, 제2 코일, 제1 차폐체 및 제2 차폐체를 포함한다.
상기 배터리커버는, 이동통신단말기의 배터리의 교체를 위해 개폐되고, 이동통신단말기에 대응하는 형상으로 성형되어 있다.
상기 제1 코일은, 충전패드의 코일과 전자기유도로 무접점충전을 실행하며, 원형의 고리 형상으로 다수회 감긴 무접점충전용 코일이다.
상기 제2 코일은, 외부근거리무선통신장치의 코일과 전자기유도로 근거리무선통신을 실행하며, 상기 제1 코일과 동일평면 상에, 상기 제1 코일을 둘러싸는 사각의 고리형상으로 다수회 감긴 근거리무선통신용 코일이다.
상기 제1 차폐체는, 상기 제1 코일의 일측면에 접하여 상기 배터리와의 사이에 적층되고, 상기 제1 코일의 점유공간에 걸쳐 형성되며, 상기 제1 코일의 전자기유도의 왜곡을 차단하는 투자율을 가지는, 무접점충전용 차폐체이다.
상기 제2 차폐체는, 상기 제2 코일의 일측면에 접하여 상기 배터리와의 사이에 적층되고, 상기 제2 코일의 점유공간에 걸쳐 상기 제1 차폐체와 동일평면 상에 형성되며, 상기 제2 코일의 전자기유도의 왜곡을 차단하는 투자율을 가지는, 근거리무선통신용 차폐체이다.
바람직하게, 상기 제1 코일과 상기 제2 코일 및 상기 제1 차폐체와 상기 제2 차폐체는, 상기 배터리커버 내부에 매립되거나 상기 배터리커버 내면에 부착된다.
바람직하게, 상기 제1 코일과 상기 제2 코일 및 상기 제1 차폐체와 상기 제2 차폐체는, 상기 배터리에 부착된다.
바람직하게, 상기 무접점충전용 제1 차폐체는 투자율 300 이상의 시트형상 페라이트이고, 상기 근거리무선통신용 제2 차폐체는 투자율 100 내지 160의 시트형상 페라이트이다.
본 발명에 따른 이동통신단말기에 의하면, 이동통신단말기에 무접점충전과 근거리무선통신이 탑재된 환경에서, 무접점충전용 코일, 근거리무선통신용 코일, 무접점충전 코일용 차폐체 및 근거리무선통신 코일용 차폐체를 최소한의 두께로 배터리커버나 배터리에 설치할 수 있고, 또한 무접점충전용 코일과 근거리무선통신용 코일에 차폐체를 적용함에 있어서 각 코일의 특성에 맞게 별도로 맞춤된 차폐체를 적용함으로써 차폐체의 차폐효과를 극대화할 수 있다.
도1은 본 발명에 따른 예시적인 이동통신단말기의 개략도,
도2는 본 발명의 이동통신단말기에 적용된 배터리커버의 개략단면도,
도3은 본 발명의 이동통신단말기에 적용된 배터리의 개략단면도,
도4는 본 발명의 이동통신단말기에 적용된 코일의 배치도,
도5는 본 발명의 이동통신단말기에 적용된 차폐체의 배치도,
도6은 일반적인 전자기유도에 의한 무접점충전 시스템의 개략도,
도7은 휴대전화기에 적용된 종래 무접점충전 시스템의 개략단면도,
도8은 휴대전화기에 적용된 무접점충전과 근거리무선통신의 일반적인 코일 연결 계략도.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 이동통신단말기용 배터리커버를 상세히 설명한다. 이하의 구체예는 본 발명을 예시적으로 설명하는 것일 뿐 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 의도되지 아니한다.
본 발명에 따른 이동통신단말기(1: 예, 휴대전화기)는, 무접점충전과 근거리무선통신을 실행할 수 있는 단말기이다. 본 발명의 이동통신단말기(1)에는, 도1에 도시된 바와 같이, 전원 공급을 위한 배터리(7)가 장착되고, 충전회로(8: 충전회로는 배터리커버에 장착될 수도 있다)와 NFC 칩(9)을 구비한다.
본 발명의 특징에 따라, 본 발명의 이동통신단말기(1)는 배터리커버(10), 제1 코일(20), 제2 코일(30), 제1 차폐체(40) 및 제2 차폐체(50)를 포함한다.
상기 배터리커버(10)는, 널리 알려진 이동통신단말기용 배터리커버와 마찬가지로, 배터리(7)의 교체를 위해 통상적으로 이동통신단말기의 후면에 개폐되며, 이동통신단말기(1)의 디자인에 부합하도록 주로 플라스틱 합성수지로 성형된다.
제1 코일(20), 제2 코일(30), 제1 차폐체(40) 및 제2 차폐체(50)는 배터리커버(10)의 내면(배터리에 접하는 쪽의 면)에 부착하여 설치할 수도 있고, 배터리커버(10)를 플라스틱 합성수지로 사출 성형할 때 인몰드 성형으로 배터리커버(10)의 내부에 매립할 수도 있으며, 또한 배터리커버(10)에 접하는 쪽으로 배터리(7)에 부착할 수도 있다.
도2에 도시된 구체예는 코일(20, 30)과 차폐체(40, 50)를 배터리커버(10)의 내부에 매립시킨 예이고, 도3은 배터리(7)에 부착한 예이다.
상기 제1 코일(20)은 무접점충전용 코일로서, 도1에 도시된 충전패드(3)의 코일(4: 1차 코일)과의 사이에 전자기유도로 무접점충전을 실행하기 위한 2차 코일이며, 도4에 도시된 바와 같이 예를 들어 전도성박막(동박)을 원형의 고리 형상으로 다수회 감은 형상이다.
제1 코일(20)은, 예를 들어 최외곽 직경(R1)이 대략 37mm, 다수회 감긴 패턴의 각각의 폭(W)은 대략 1mm, 최내각 직경(R2)은 대략 16mm 이하로 되도록 하여 16회 이내로 감은 형상으로 형성할 수 있다.
제1 코일(20)의 양단에는 이동통신단말기의 본체에 설치된 충전회로(8)와 전기적으로 연결하기 위한 단자접속부(21)가 각각 형성되어 있으며, 따라서 배터리커버(10: 도2의 구체예의 경우) 또는 배터리(도3의 구체예의 경우)를 본 발명의 이동통신단말기(1)에 장착하면 제1 코일(20)의 양단이 충전회로(8)에 전기적으로 연결됨으로써 충전패드(3)의 코일(4: 1차 코일)과의 사이에서 발생한 유도기전력에 의해 배터리(7)를 충전할 수 있는 상태가 된다.
상기 제2 코일(30)은, 도1에 도시된 바와 같이, RF 판독기나 RF 태그와 같은 외부근거리무선통신장치(5)에 구비된 코일(6)과의 사이에 전자기유도에 의해 근거리무선통신을 실행하기 위한 코일이다.
제2 코일(30)은, 도4에 도시된 바와 같이, 제1 코일(20)을 둘러싸는 사각의 고리형상으로 전도성박막(동박)을 최외곽 직경(R1)이 37mm인 제1 코일(20)의 외각에 45mm*45mm 크기로 폭은 대략 0.7mm 이내로 4회 이내로 감아 형성할 수 있다.
외부근거리무선통신장치(5)가 예를 들어 RF 판독기이고 본 발명의 이동통신단말기(1)의 NFC 칩(9)이 RF 판독기에 의해 전자기 유도될 경우 RF 판독기의 코일(6)이 1차 코일이 되고 제2 코일(30)은 2차 코일이 된다. 그리고, 외부근거리무선통신장치(5)가 예를 들어 RF 태그로서 NFC 칩(9)에 의해 RF 태그가 전자기 유도될 경우에는 제2 코일(30)이 1차 코일이 되고, RF 태그에 설치된 코일(6)이 2차 코일이 된다.
제2 코일(30)의 양단에도 NFC 칩(9)과 전기적으로 연결하기 위한 단자접속부(31)가 각각 형성되어 있으며, 따라서 배터리커버(10: 도2의 구체예의 경우) 또는 배터리(도3의 구체예의 경우)를 본 발명의 이동통신단말기(1)에 장착하면 제2 코일(30)의 양단이 NFC 칩(9)에 전기적으로 연결됨으로써 예를 들어 RF 리더기(5)의 코일(6)과의 사이에 유도기전력이 발상하여 NFC 칩(9)과 RF 리더기 사이에 근거리무선통신을 실행할 수 있게 된다.
제1 코일(20)과 제2 코일(30)은 동일평면(제1 평면) 상에 배치된다. 즉, 도1 내지 도4에 도시된 바와 같이, 원형의 고리 형상인 제1 코일(20)이 중앙에 배치되고, 4각의 고리 형상인 제2 코일(30)이 제1 코일(20)과 동일한 평면에서 제1 코일(20)의 둘레를 감싸도록 배치된다.
본 발명의 이동통신단말기(1)는 2개의 코일(20, 30)이 설치됨에도 불구하고 이들 코일들이 동일평면(제1 평면) 상에 배치됨에 따라 코일들이 점유하는 두께를 최소화할 수 있다.
제1 코일(20)과 제2 코일(30)은, 폴리이미드필름과 같은 베이스박막필름(두께 0.025mm 이하)에 0.0175mm(0.5 온스) 내지 0.070mm(2온스) 두께로 전도성박막(예, 동박)이 피복된 전도성박막필름에 대해, 상기 전도성박막을 제1 코일(20)과 제2 코일(30)의 코일 패턴으로 에칭하여 일체로 형성할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 이동통신단말기(1)에 적용된 코일들(20, 30)이 충전패드(3)나 RF 리더기와 같은 외부근거리무선통신장치(5)와의 사이에 전자기를 유도함에 있어서, 배터리(7)에 포함된 금속성분이나 충전패드(3)에 적용된 영구자석 등으로 인하여 전자기유도가 왜곡(간섭)되지 않도록 하는 차폐체의 적용이 필요한 바, 본 발명의 이동통신단말기(1)에는 제1 코일(20)과 제2 코일(30)에 대해 단일 특성의 차폐체를 적용하는 것이 아니라, 제1 코일(20)과 제2 코일(30)의 각각의 특성에 맞는 서로 다른 특성을 가지는 별도의 차폐체를 적용한다.
먼저, 무접점충전용 제1 코일(20)에 대응하는 무접점충전용 제1 차폐체(40)는, 도5에 도시된 바와 같이, 제1 코일(20)에 접하여 배터리(7)와의 사이에 적층되고, 제1 코일(20)의 점유공간(즉, 원형)에 걸쳐 설치된다.
본 발명자의 실험에 의하면, 제1 차폐체(40)로서 투자율이 300 이상인 시트형상의 페라이트를 적용할 경우에 제1 코일(20)의 전자기유도의 왜곡을 효과적으로 차단할 수 있었다.
다음에 근거리무선통신용 제2 코일(30)에 대응하는 근거리무선통신용 제2 차폐체(50)는, 도5에 도시된 바와 같이, 제2 코일(30)에 접하여 배터리(7)와의 사이에 적층되고, 제2 코일(30)의 점유공간(즉, 중앙이 원형으로 관통된 사각형)에 걸쳐 설치된다.
본 발명자의 실험에 의하면, 제2 차폐체(50)로서 투자율이 100 내지 160인 시트형상의 페라이트를 적용할 경우에 제2 코일(30)의 전자기유도의 왜곡을 효과적으로 차단할 수 있었다.
이와 같이 제1 차폐체(40)와 제2 차폐체(50)가 동일평면(제1 평면) 상에 있는 각각의 제1 코일(20)과 제2 코일(30)에 접하여 적층됨에 따라, 도2와 도3에 도시된 바와 같이, 제1 차폐체(40)와 제2 차폐체(50)도 동일평면(제2 평면) 상에 배치된다.
본 발명의 이동통신단말기(1)에 포함된 제1 코일(20), 제2 코일(30), 제1 차폐체(40) 및 제2 차폐체(50)의 적층구조는, 예를 들어 양면접착시트(60)의 일측면에 제1 코일(20)과 제2 코일(30)을 형성(부착)하고, 박막의 양면접착시트(60)의 타측면에 제1 코일(20)에 대응하는 위치에 제1 차폐체(40)를, 그리고 제2 코일(30)에 대응하는 위치에 제2 차폐체(50)를 각각 부착하여 형성할 수 있고, 이렇게 형성한 적층구조를 배터리커버(10)의 내면에 부착하거나 배터리커버(10)를 사출할 때 인몰드로 배터리커버(10) 내부에 매립하거나, 배터리(7)의 외면에 부착할 수 있다.
이상과 같이 형성된 제1 코일(20), 제2 코일(30), 제1 차폐체(40) 및 제2 차폐체(50)의 적층구조는, 제1 코일(20)과 제2 코일(30)의 두께가 0.15mm 이하가 되고, 제1 차폐체(40)와 제2 차폐체(50)의 두께가 0.15mm 이하가 됨으로써, 본 발명의 이동통신단말기(1)에서의 코일(20, 30)과 차폐체(40, 50)가 차지하는 전체 두께가 0.3mm 이하가 되므로, 코일(20, 30)과 차폐체(40, 50)를 배터리커버(10)나 배터리(7)에 적용하는 것으로 인한 사이즈(두께) 증가를 최소화할 수 있고, 아울러 코일(20, 30)에 차폐체(40, 50)를 적용함에 있어서 각 코일의 특성에 맞게 맞춤된 차폐체를 별도로 적용함으로써 차폐체의 차폐효과를 향상시킬 수 있다.
1: 본 발명의 이동통신단말기
3: 충전패드
4: 충전패드의 코일
5: 외부근거리무선통신장치(: 예, RF 리더기)
6: 외부근거리무선통신장치의 코일
7: 배터리
8: 충전회로
9: NFC 칩
10: 배터리커버
20: 무접점충전용 제1 코일
21, 31: 단자접속부
30: 근거리무선통신용 제2 코일
40: 무접점충전용 제1 차폐체
50: 근거리무선통신용 제2 차폐체
60: 양면접착시트

Claims (3)

  1. 무접점충전 및 근거리무선통신이 가능한 이동통신단말기에 있어서,
    배터리(7)의 교체를 위해 개폐되는 배터리커버(10);
    충전패드(3)의 코일(4)과 전자기유도로 무접점충전을 실행하며, 원형의 고리 형상으로 다수회 감긴 무접점충전용 제1 코일(20);
    외부근거리무선통신장치(5)의 코일(6)과 전자기유도로 근거리무선통신을 실행하며, 상기 제1 코일(20)과 동일평면 상에, 상기 제1 코일(20)을 둘러싸는 사각의 고리형상으로 다수회 감긴 근거리무선통신용 제2 코일(30);
    상기 제1 코일(20)의 일측면에 접하여 상기 배터리(7)와의 사이에 적층되고, 상기 제1 코일(20)의 점유공간에 걸쳐 형성되며, 상기 제1 코일(20)의 전자기유도의 왜곡을 차단하는 투자율을 가진 무접점충전용 제1 차폐체(40); 및
    상기 제2 코일(30)의 일측면에 접하여 상기 배터리(7)와의 사이에 적층되고, 상기 제2 코일(30)의 점유공간에 걸쳐 상기 제1 차폐체(40)와 동일평면 상에 형성되며, 상기 제2 코일(30)의 전자기유도의 왜곡을 차단하는 투자율을 가진 근거리무선통신용 제2 차폐체(50);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는, 무접점충전 및 근거리무선통신이 가능한 이동통신단말기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 코일(20)과 상기 제2 코일(30) 및 상기 제1 차폐체(40)와 상기 제2 차폐체(50)는, 상기 배터리커버(10)의 내부에 매립되거나 상기 배터리커버(10)의 내면에 부착되는 것을 특징으로 하는, 무접점충전 및 근거리무선통신이 가능한 이동통신단말기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 코일(20)과 상기 제2 코일(30) 및 상기 제1 차폐체(40)와 상기 제2 차폐체(50)는, 상기 배터리(7)에 부착되는 것을 특징으로 하는, 무접점충전 및 근거리무선통신이 가능한 이동통신단말기.
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