(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電体に隣接するように配置される無線電力転送用放射体を備えた磁気共振方式無線電力転送モジュールであって、
前記磁気共振方式無線電力転送モジュールは、
前記無線電力転送用放射体を含む放射体ユニットと、
前記放射体ユニットの一面に配置され、遮蔽ユニットの可撓性の向上及び渦電流発生の減少のために破砕されたＦｅ系合金破片及び前記破片のうちの一部の隣接する破片の間に形成された離隔空間の少なくとも一部に充填されて渦電流の発生を減少させる誘電体を含む磁場遮蔽層を備えて前記導電体による放射体の送受信妨害を遮断及び放射体特性を向上させる磁場遮蔽ユニットと、を含み、
前記Ｆｅ系合金破片は、粒径が５００μｍ未満である破片の個数が全体破片個数の８０％以上を満たし、且つ粒径が５０μｍ未満である破片の個数が全体破片個数の５０％未満であり、
前記磁場遮蔽ユニットは磁場遮蔽層を複数個で備え、隣接した磁場遮蔽層の間には磁場遮蔽層の間を接着させ、渦電流を減少させるための誘電体層が介され、
前記誘電体層は、絶縁接着層または放熱接着層である、磁気共振方式無線電力転送モジュール。
【請求項２】
前記磁場遮蔽ユニットは、
磁場遮蔽層の一面に配置される保護部材及び前記磁場遮蔽層の他面に配置される接着部材をさらに含む、請求項１に記載の磁気共振方式無線電力転送モジュール。
【請求項３】
前記保護部材は一面に備えられた第１接着層を介して磁場遮蔽層の一面に接着され、前記接着部材は一面に備えられた第２接着層を通じて前記磁場遮蔽層の他面に接着され、磁場遮蔽層に含まれた誘電体は前記第１接着層及び第２接着層のうちのいずれか１つ以上の接着層の一部がＦｅ系合金破片の間の離隔空間に侵入して形成された、請求項２に記載の磁気共振方式無線電力転送モジュール。
【請求項４】
前記誘電体は、隣接するＦｅ系合金破片間の離隔空間の全部に充填される、請求項１に記載の磁気共振方式無線電力転送モジュール。
【請求項５】
前記Ｆｅ系合金はＦｅ系非晶質合金リボン由来であり、結晶相が非晶質であるか、またはナノ結晶粒を含む、請求項１に記載の磁気共振方式無線電力転送モジュール。
【請求項６】
前記Ｆｅ系合金は、鉄（Ｆｅ）、珪素（Ｓｉ）、及び硼素（ｂ）を含む３元素系合金、または鉄（Ｆｅ）、珪素（Ｓｉ）、硼素（ｂ）、銅（Ｃｕ）、及びニオビウム（Ｎｂ）を含む５元素系合金である、請求項１に記載の磁気共振方式無線電力転送モジュール。
【請求項７】
前記磁場遮蔽層は、単一層の厚さが１５〜３５μｍである、請求項１に記載の磁気共振方式無線電力転送モジュール。
【請求項８】
前記磁場遮蔽ユニット側無線電力転送モジュールの一面に前記導電体として厚さが３０μｍである銅板を配置させ、前記放射体ユニット側無線電力転送モジュールの一面から一定距離離隔して下記第１放射体２つを用いたバイファイラーコイル（Bifilar coil）を配置、及び前記バイファイラーコイルに駆動周波数７５０ｋＨｚ、入力電圧６Ｖを印加して無線電力信号を送信させた時、
無線電力転送用放射体として下記第２放射体を備えた前記無線電力転送モジュールが前記無線電力信号を受信することができる最大受信距離は５８ｍｍ以上であり、
第１放射体及び第２放射体の１筋の直径が５００μｍである銅コイル１筋を５ターンして形成させた放射体は、外径が５０．５ｍｍ×５０．５ｍｍであり、内径が５０ｍｍ×５０ｍｍであり、形状が円形であり、７５０ｋＨｚ／１Ｖの条件でＬＣＲメートルで測定時、インダクタンス（Ｌｓ）が３．１〜３．１５μH、比抵抗（Ｒｓ）３５０〜４００ｍΩである、請求項１に記載の無線電力転送モジュール。
【請求項９】
磁気共振方式無線電力転送用磁場遮蔽ユニットであって、
遮蔽ユニットの可撓性の向上及び渦電流発生の減少のために破砕されたＦｅ系合金の破片及び前記破片のうちの一部の隣接する破片の間に形成された離隔空間の少なくとも一部に充填されて渦電流の発生を減少させる誘電体を含む磁場遮蔽層を備えて放射体の周辺の導電体による放射体の送受信妨害を遮断し、放射体の特性を向上させ、
前記Ｆｅ系合金の破片は、粒径が５００μｍ未満である破片の個数が全体破片個数の８０％以上を満たし、且つ粒径が５０μｍ未満である破片の個数が全体破片個数の５０％未満であり、
前記磁場遮蔽ユニットは磁場遮蔽層を複数個で備え、隣接した磁場遮蔽層の間には磁場遮蔽層の間を接着させ、渦電流を減少させるための誘電体層が介され、
前記誘電体層は、絶縁接着層または放熱接着層である、磁気共振方式無線電力転送用磁場遮蔽ユニット。
【請求項１０】
前記磁場遮蔽ユニットの一面に下記第２放射体を配置させ、他面に厚さが３０μｍである銅板を配置させ、前記第２放射体に平行に一定距離離隔して下記第１放射体２つを用いたバイファイラーコイル（Bifilar coil）を配置、及び前記バイファイラーコイルに駆動周波数７５０ｋＨｚ、入力電圧６Ｖを印加して無線電力信号を送信させた時、前記第２放射体が前記無線電力信号を受信することができる最大受信距離は５８ｍｍ以上であり、
第１放射体及び第２放射体の１筋の直径が５００μｍである銅コイル１筋を５ターンして形成させた放射体は、外径が５０．５ｍｍ×５０．５ｍｍであり、内径が５０ｍｍ×５０ｍｍであり、形状が円形であり、７５０ｋＨｚ／１Ｖの条件でＬＣＲメートルで測定時、インダクタンス（Ｌｓ）が３．１〜３．１５μH、比抵抗（Ｒｓ）３５０〜４００ｍΩである、請求項９に記載の磁気共振方式無線電力転送用磁場遮蔽ユニット。
【請求項１１】
導電体と、
無線電力転送用放射体を含んで前記導電体に隣接するように配置される放射体ユニットと、
前記放射体ユニットの一面に配置され、遮蔽ユニットの可撓性の向上及び渦電流発生の減少のために破砕されたＦｅ系合金の破片及び前記破片のうちの一部の隣接する破片の間に形成された離隔空間の少なくとも一部に充填されて渦電流の発生を減少させる誘電体を含む磁場遮蔽層を備えて、前記導電体による放射体の受信妨害を遮断及び放射体の特性を向上させる磁場遮蔽ユニットと、を含み、
前記Ｆｅ系合金の破片は、粒径が５００μｍ未満である破片の個数が全体破片個数の８０％以上を満たし、且つ粒径が５０μｍ未満である破片の個数が全体破片個数の５０％未満であり、
前記磁場遮蔽ユニットは磁場遮蔽層を複数個で備え、隣接した磁場遮蔽層の間には磁場遮蔽層の間を接着させ、渦電流を減少させるための誘電体層が介され、
前記誘電体層は、絶縁接着層または放熱接着層である、電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線電力転送モジュールに関し、より詳しくは、磁気共振方式により無線電力信号を送受信する時、携帯端末機器などの部品やこれを使用するユーザに及ぼす磁場の影響を遮断し、周囲に隣接して配置できる導電体による電力信号の送受信妨害を最小化または遮断し、放射体特性を格段に向上させて磁気共振方式の無線電力転送効率を格段に向上させることができる磁気共振方式無線電力転送モジュール、これを具現する磁気共振方式無線電力転送用磁場遮蔽ユニット、及びこれにより具現される携帯用機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、ＰＤＡ（個人携帯端末機）、アイパッド、ノートブックコンピュータ、またはタブレットＰＣなどの携帯用電子装置の無線充電技術が新しく浮び上がっている。新しいタイプの無線充電（ＷＬＣ）技術は携帯用電子装置が電力線を使用する必要無しで直接携帯用電子装置に電力を転送して電池を充電させることができるようにする技術であって、最近、この技術を採択する携帯用電子装置が増加している趨勢である。前記無線充電技術は磁気誘導方式と磁気共振方式とに分類されることもあり、無線電力送信モジュールに対する無線電力送信モジュールの接近を感知する方式によってＰＭＡ方式とＱｉ方式とに分類されることもある。
【０００３】
前述した磁気誘導方式や磁気共振方式は磁場を用いるものであって、コイルを用いて電磁場を作り、これを通じて電力を伝達する点で同一である。しかしながら、磁気誘導方式はコイル間の電子気誘導現象を用いるものであり、磁気共振方式はコイル間の磁気共振を用いる点が異なる。即ち、磁気誘導方式は同一な周波数で作ったコイルを互いに重ねれば、１次コイルで生成された磁場が２次コイルに誘導電流を発生させてエネルギーを供給する原理である。磁気共振方式は共振周波数を有する磁場が無線電力送信モジュールで生成されれば、前記磁場が前記共振周波数と同一な周波数に共鳴するように設計された受信モジュールの受信放射体に受信されて電流を発生させてエネルギーを供給する原理であって、直接的に充電マットと接触しなくても電力を転送することができる点が特徴である。磁気共振方式は、基本的にコイルを介して電流が電磁気に変わることまでは磁気誘導方式と類似しているが、これを共振周波数に乗せて遠く送る点が異なる。また、前記磁気共振方式は前記無線電力送信モジュール及び無線電力受信モジュールにキャパシタ及びコイルを含むように構成することによって、所定の周波数帯域で共振が発生して無線充電がなされるようになる。
【０００４】
この際、前記磁気共振方式は無線電力送信モジュール及び／又は受信モジュールに放射体の周囲にバッテリー、各種の電子部品、金属ケースなどの導電体が配置される場合、所定の動作周波数を有する磁場の送受信が妨害にあうことがあり、これによって磁気共振による無線電力転送が遮断されるか、または無線電力信号の送受信距離が格段に短くなることがある。
【０００５】
これによって、導電体が隣接して配置されても磁気共振方式の無線電力転送距離を向上させ、効率を増大させることができる無線電力転送モジュールに対する開発が至急な実状である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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、その目的は、磁気共振方式により無線電力信号を転送させる時、隣接した導電体による電力信号の送受信妨害を遮断し、放射体の特性を格段に向上させて磁気共振方式の無線電力転送効率及び無線電力送受信距離を増大させると共に、携帯端末機器などの部品やこれを使用するユーザに及ぼす磁場の影響を最小化または遮断することができる磁気共振方式無線電力転送モジュール及びこれを具現することができる無線電力転送用磁場遮蔽ユニットを提供することにある。
【０００７】
また、本発明の他の目的は、１ＭＨｚ未満の低周波でも磁気共振を通じて無線電力信号を転送することができ、これに加えて、転送効率に優れて、転送距離が延長された無線電力転送モジュール及びこれを具現することができる無線電力転送用磁場遮蔽ユニットを提供することにある。
【０００８】
また、本発明の更に他の目的は、優れる無線電力信号転送効率及び転送距離を薄膜化された磁場遮蔽ユニットで具現することができる非常にスリム化された無線電力転送モジュールを提供することにある。
【０００９】
延いては、本発明の更なる他の目的は、薄膜化された磁場遮蔽ユニットであるにもかかわらず、加えられる外力による破損などに従う初度設計された物性の変化を最小化できるので、目的とする転送効率及び転送距離を持続維持することができる無線電力転送モジュールを提供することにある。
【００１０】
併せて、本発明の更に他の目的は、本発明に従う無線電力転送モジュールを通じて無線電力の送信装置から距離が遠く、隣接して導電体が配置される場合にも無線で電源が充電されるか、または駆動できる電子装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前述した課題を解決するために、本発明は導電体に隣接するように配置される無線電力転送用放射体を備えた磁気共振方式無線電力転送モジュールにおいて、前記磁気共振方式無線電力転送モジュールは、前記無線電力転送用放射体を含む放射体ユニット；及び前記放射体ユニットの一面に配置され、遮蔽ユニットの可撓性の向上及び渦電流発生の減少のために破砕されたＦｅ系合金の破片及び前記破片のうちの一部の隣接する破片の間に形成された離隔空間の少なくとも一部に充填されて渦電流の発生を減少させる誘電体を含む磁場遮蔽層を備えて、前記導電体による放射体の送受信妨害を遮断し、そして、放射体の特性を向上させる磁場遮蔽ユニットを含む磁気共振方式無線電力転送モジュールを提供する。
【００１２】
本発明の実施例によれば、前記磁場遮蔽ユニットは磁場遮蔽層の一面に配置される保護部材及び前記磁場遮蔽層の他面に配置される接着部材をさらに含むことができる。
また、前記保護部材は一面に備えられた第１接着層を通じて磁場遮蔽層の一面に接着され、前記接着部材は一面に備えられた第２接着層を通じて前記磁場遮蔽層の他面に接着され、磁場遮蔽層に含まれた誘電体は前記第１接着層及び第２接着層のうちのいずれか１つ以上の接着層の一部がＦｅ系合金破片の間の離隔空間に侵入して形成されたものでありうる。
【００１３】
また、前記誘電体は隣接するＦｅ系合金破片間の離隔空間の全部に充填できる。
また、前記Ｆｅ系合金破片はＦｅ系非晶質合金リボン由来であって、前記Ｆｅ系合金は鉄（Ｆｅ）、珪素（Ｓｉ）、及び硼素（Ｂ）を含む３元素系合金、または鉄（Ｆｅ）、珪素（Ｓｉ）、硼素（Ｂ）、銅（Ｃｕ）、及びニオビウム（Ｎｂ）を含む５元素系合金でありうる。
【００１４】
また、前記Ｆｅ系合金破片は粒径が５００μｍ未満である破片の個数が全体破片個数の４０％以上を満たすことができる。この際、前記Ｆｅ系合金破片は粒径が５０μｍ未満である破片の個数が全体破片個数の５０％未満でありうる。
【００１５】
また、前記Ｆｅ系合金破片の形状は非定型でありうる。
また、前記磁場遮蔽層が遮蔽ユニットに複数個で備えられ、隣接した磁場遮蔽層の間には磁場遮蔽層の間を接着させ、渦電流を減少させるための誘電体層が介在できる。
【００１６】
また、前記誘電体層は絶縁接着層または放熱接着層でありうる。
また、前記磁場遮蔽層のうちのいずれか１つの磁場遮蔽層は、他の磁場遮蔽層と透磁率が互いに相異することができる。
【００１７】
また、磁場遮蔽層は単一層の厚さが１５〜３５μｍでありうる。
また、前記磁場遮蔽ユニット側の無線電力転送モジュールの一面に前記導電体として厚さが３０μｍである銅板を配置させ、前記放射体ユニット側の無線電力転送モジュールの一面から一定距離離隔して下記第１放射体２つを用いたバイファイラーコイル（Bifilar coil）を配置し、そして、前記バイファイラーコイルに駆動周波数７５０ｋＨｚ、入力電圧６Ｖを印加して無線電力信号を送信させた時、無線電力転送用放射体として下記第２放射体を備えた前記無線電力転送モジュールが前記無線電力信号を受信することができる最大受信距離は５８ｍｍ以上でありうる。
【００１８】
この際、前記第１放射体及び第２放射体は１筋の直径が５００μｍである銅コイル１筋を５ターンして形成させた放射体であって、外径が５０．５ｍｍ×５０．５ｍｍであり、内径が５０ｍｍ×５０ｍｍであり、形状が円形であり、７５０ｋＨｚ／１Ｖの条件でＬＣＲメートルで測定時、インダクタンス（Ｌｓ）が３．１〜３．１５μH、比抵抗（Ｒｓ）が３５０〜４００ｍΩである。
【００１９】
また、本発明は遮蔽ユニットの可撓性の向上及び渦電流発生の減少のために、破砕されたＦｅ系合金の破片及び前記破片のうちの一部の隣接する破片の間に形成された離隔空間の少なくとも一部に充填されて渦電流の発生を減少させる誘電体を含む磁場遮蔽層を備えて、放射体の周辺の導電体による放射体の送受信妨害を遮断し、放射体の特性を向上させる磁気共振方式無線電力転送用磁場遮蔽ユニットを提供する。
【００２０】
本発明の一実施例によれば、前記磁場遮蔽ユニットの一面に下記第２放射体を配置させ、他面に厚さが３０μｍである銅板を配置させ、前記第２放射体に平行に一定距離離隔して下記第１放射体２つを用いたバイファイラーコイル（Bifilar coil）を配置し、そして、前記バイファイラーコイルに駆動周波数７５０ｋＨｚ、入力電圧６Ｖを印加して無線電力信号を送信させた時、前記第２放射体が前記無線電力信号を受信することができる最大受信距離は５８ｍｍ以上でありうる。
【００２１】
この際、前記第１放射体及び第２放射体は１筋の直径が５００μｍである銅コイル１筋を５ターンして形成させた放射体であって、外径が５０．５ｍｍ×５０．５ｍｍであり、内径が５０ｍｍ×５０ｍｍであり、形状が円形であり、７５０ｋＨｚ／１Ｖの条件でＬＣＲメートルで測定時、インダクタンス（Ｌｓ）が３．１〜３．１５μH、比抵抗（Ｒｓ）が３５０〜４００ｍΩである。
【００２２】
また、前記Ｆｅ系合金破片は粒径が５００μｍ未満である破片の個数が全体破片個数の６０％以上を満たすことができる。この際、前記Ｆｅ系合金破片は粒径が１００μｍ未満である破片の個数が全体破片個数の５０％未満でありうる。
【００２３】
また、本発明は、導電体；無線電力転送用放射体を含んで前記導電体に隣接するように配置される放射体ユニット；及び前記放射体ユニットの一面に配置され、遮蔽ユニットの可撓性の向上及び渦電流発生の減少のために破砕されたＦｅ系合金の破片及び前記破片のうちの一部の隣接する破片の間に形成された離隔空間の少なくとも一部に充填されて渦電流発生を減少させる誘電体を含む磁場遮蔽層；を備えて、前記導電体による放射体の受信妨害を遮断及び放射体の特性を向上させる磁場遮蔽ユニット；を含む電子装置を提供する。
【００２４】
また、本発明は本発明に従う磁場遮蔽ユニット；及び前記磁場遮蔽ユニットの外部面に巻線された無線電力転送用放射体を備える放射体ユニットを含む磁気共振方式無線電力転送モジュールを提供する。
【００２５】
以下、本発明で使用した用語に対して定義する。
本発明で使用した用語に、“放射体”は信号を送信及び受信する物体を全て含む意味として使用する。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、無線電力転送用磁場遮蔽ユニットは導電体による電力信号の送受信妨害を遮断し、放射体特性を格段に向上させ、渦電流の発生を最小化することによって、磁気共振方式の無線電力転送効率及び無線電力転送距離を格段に向上させることができる。また、渦電流による発熱及び各種の信号処理回路部の電磁場干渉に従う電子部品の機能及び／又は耐久性減少の問題を防止し、漏洩磁場による電子装置のユーザ健康に及ぼす悪影響を最小化することができる。
【００２７】
また、優れる無線電力信号転送効率及び転送距離を薄膜化された磁場遮蔽ユニットで具現できるので、非常にスリム化された無線電力転送モジュール及び電子装置への適用が容易である。
【００２８】
延いては、薄膜化された磁場遮蔽ユニットであるにもかかわらず、加えられる外力による破損などに従う初度設計された物性の変化を最小化できるので、目的とする転送効率及び転送距離を持続維持することができる。
【００２９】
併せて、磁気共振のための動作周波数を低周波数帯域に設定する場合にも無線電力転送効率及び転送距離が優れて、低周波帯域を磁気共振のための動作周波数に使用する車両用無線電力転送モジュールや医療用装備にも広く使われることができ、無線電力転送モジュールで具現されて各種のモバイル機器、スマート家電、または事物インターネット（Internet of Things）用機器などの各種の電子装置に広く応用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施例に係る無線電力転送用磁場遮蔽ユニットを示す断面図であって、磁場遮蔽層に含まれた離隔空間の一部に誘電体が充填された場合を示す図である。
【図２】本発明の一実施例に係る無線電力転送用磁場遮蔽ユニットを示す断面図であって、離隔空間の全部に誘電体が充填された場合を示す図である。
【図３】本発明の一実施例に係る磁場遮蔽ユニットの製造に用いられる破砕装置を通じての製造工程を示す模式図であって、ローラーに備えられた凹凸を通じて破砕させる破砕装置を用いた製造工程を示す図である。
【図４】本発明の一実施例に係る磁場遮蔽ユニットの製造に用いられる破砕装置を通じての製造工程を示す模式図であって、支持板に備えられた金属ボールを通じて破砕させる破砕装置を用いた製造工程を示す図である。
【図５】Ｆｅ系合金破片を含む磁場遮蔽層を３層に備える本発明の一実施例に係る無線電力転送用磁場遮蔽ユニットの断面図を示す図である。
【図６】本発明の一実施例に係る無線充電モジュールの分解斜視図を示す図である。
【図７】本発明の一実施例に係る無線充電送信モジュールと携帯用機器に対する模式図である。
【図８】本発明の一実施例に係る磁場遮蔽ユニットの製造時に使われる図４に従う破砕装置を上から眺めた写真である。
【図９】磁気共振方式の無線充電の可否を模擬評価するために無線充電送受信放射体の配置写真であって、送信放射体に７５０ｋＨｚ、６Ｖ印加時、受信放射体に連結されたＬＥＤに磁気共振により火が点灯された写真である。
【図１０】磁気共振方式の無線充電で放射体の周囲の導電体が電力信号の送受信を妨害するか否かを模擬評価するために無線充電受信放射体の上部に導電体として銅板を配置させた後、送信放射体に７５０ｋＨｚ、６Ｖ印加時、受信放射体に連結されたＬＥＤの火が消灯された写真である。
【図１１】本発明の一実施例に係る磁場遮蔽ユニットが放射体の周囲の導電体による電力信号の送受信妨害を遮断するか否かを模擬評価するために無線充電受信放射体と銅板との間に磁場遮蔽ユニットを介在させた後、送信放射体に７５０ｋＨｚ、６Ｖ印加時、受信放射体に連結されたＬＥＤの火が点灯された写真である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
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与える。
【００３２】
本発明の一実施例に係る磁気共振方式無線電力転送用磁場遮蔽ユニット１００は、図１に図示したように、磁場遮蔽層１１０を含む。前記磁場遮蔽層１１０は、Ｆｅ系合金の破片１１１及び一部の隣接する前記Ｆｅ系合金破片１１１ａ、１１１ｂ間の離隔空間Ｓの少なくとも一部（Ｓ１、Ｓ３）に充填された誘電体１１２を含む。また、前記磁場遮蔽ユニット１００は磁場遮蔽層１１０の上部に第１接着層１４０ｂを通じて接着されて備えられる保護部材１４０及び前記磁場遮蔽層１１０の下部に配置される接着部材１３０をさらに含むことができる。前記接着部材１３０は、磁場遮蔽層１１０の下部に接着するための第２接着層１３０ｂ及び前記第２接着層１３０ｂを保護するための離型フィルム１５０を含むことができる。
【００３３】
まず、前記磁場遮蔽層１１０は遮蔽ユニットの可撓性の向上及び渦電流発生の減少のために破砕されたＦｅ系非晶質合金の破片１１１で形成される。図１に図示したように、磁場遮蔽層１１０は破砕されたＦｅ系合金破片１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ、１１１ｄで形成されるが、これは１つの単一な形体である時、例えばリボンシートである時に比べて比抵抗を格段に増加させて渦電流の発生を抑制させる効果がある。磁性体の種類によって比抵抗値が相異し、フェライトのように比抵抗が格段に大きい磁性体は渦電流に従う磁気損失の虞が格段に少ない。これに反して、本発明に従う一実施例に含まれる磁性体であるＦｅ系合金は比抵抗が格段に小さくて渦電流による磁気損失が非常に大きくて、リボンシート形状の場合、目的とする水準の物性の発現が困難である。しかしながら、リボンシートを破砕する場合、破砕されたＦｅ系合金破片は破片間に離隔空間の存在などにより比抵抗が格段に増加することによって渦電流による磁気損失が格段に減少して破片化によって発生できる透磁率の減少と、これによる放射体のインダクタンス減少が補償できる。
【００３４】
一方、破砕された破片１１１で形成される磁場遮蔽層１１０は優れる可撓性を有することができるようにする。これは、Ｆｅ系合金、例えばＦｅ系合金のリボンシートは弾性係数が格段に少なく、脆性が強くてリボンシートに衝撃が加えられたり曲がったりする時、容易に破片化される。初期設計物性（Ｅｘ．透磁率）値を満たすようにＦｅ系合金のリボンシートを製造しても、リボンシートが微細片に破片化される場合、初期設定された物性より物性値が格段に減少するなどの物性変化の問題点がある。ここに、もし、これ以上初期設計物性値を満たさない状態の磁場遮蔽層を遮蔽ユニットで製造して放射体と組合せる場合、最初設計時、目的とする無線電力転送効率、転送距離を確保できないことがある。特に、最近のスマートフォンなどの電子装置は軽量化、スリム化されるように具現されていることによって、磁場遮蔽ユニットやはり薄型化されるように要求されるが、非常に薄い厚さのリボンシートの場合、さらに容易に破られることがありので、このような問題点はより深刻になる。
【００３５】
しかしながら、本発明の一実施例に含まれる磁場遮蔽ユニットは、Ｆｅ系合金リボンシートが始めから破砕されて破片状態で備えられることによって、遮蔽ユニットの可撓性が格段に向上して、遮蔽ユニットの断面厚さが薄型化されても外力によりＦｅ系合金破片にこれ以上クラックが発生する虞が基本的に封鎖できる。また、Ｆｅ系合金が破片状態で遮蔽ユニットに含まれ、かつ破片状態のフェライトを含む遮蔽ユニットが始めから磁気共振方式の無線電力転送で優れる特性を発現できる程度の初期物性値が設計され、前記初期物性値を遮蔽ユニットを取り付ける完成品の製造ステップ、延いては、完成品の使用ステップでも持続的に維持させることができる。それによって、通常の非破砕されたＦｅ系合金を備える遮蔽ユニットで発生する意図しない破片化による物性低下及びこれによる電力信号送受信性能の顕著な低下の虞を基本的に除去することができる。
【００３６】
前記Ｆｅ系合金は、鉄（Ｆｅ）、珪素（Ｓｉ）、及び硼素（Ｂ）を含む３元素系合金であるか、または鉄（Ｆｅ）、珪素（Ｓｉ）、硼素（Ｂ）、銅（Ｃｕ）、及びニオビウム（Ｎｂ）を含む５元素系合金でありうる。
【００３７】
前記３元素系合金は、鉄（Ｆｅ）の以外に珪素（Ｓｉ）及び硼素（Ｂ）を含む３元素合金であって、３元素合金の基本組成に他の特性、例えば耐腐食性の向上のためにクロム（Ｃｒ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）などの元素をさらに付加することができる。前記Ｆｅ系合金がＦｅ−Ｓｉ−Ｂ系３元素合金の場合、好ましくはＦｅが７０〜９０ａｔ％備えられた合金でありうる。前記Ｆｅの含有量が増加する場合、合金の飽和磁束密度が高まることがあるが、反対に、結晶質の合金が製造できる。また、前記Ｓｉ及びＢ元素は合金の結晶化温度を上昇させて合金をより容易に非晶質化させる機能を担い、前記Ｓｉ及びＢ元素の含有量は、具体的にＳｉの場合は１０〜２７ａｔ％、Ｂは３〜１２ａｔ％で含まれることができるが、これに制限されるものではなく、目的とする物性の程度によって変更して実施することができる。
【００３８】
また、前記５元素系合金は、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、及びニオビウム（Ｎｂ）を含み、珪素（Ｓｉ）及び硼素（Ｂ）をさらに含む５元素合金でありうる。前記銅は、合金のＦｅ系合金の耐食性を向上させ、結晶が生成されても結晶のサイズが大きくなることを防止すると共に、透磁率などの磁気的特性を改善できるようにする。
【００３９】
前記銅は、合金内０．０１〜１０ａｔ％で含まれることが好ましく、もし、０．０１ａｔ％未満に含まれる場合、銅によって収得される効果の発現が微小であることがあり、もし、１０ａｔ％を超過する場合、非晶質の合金が生成され難いことがある問題点がある。
【００４０】
また、前記ニオビウム（Ｎｂ）は透磁率などの磁気的特性を改善させることができ、合金内０．０１〜１０ａｔ％で含まれることが好ましく、もし、０．０１ａｔ％未満に含まれる場合、ニオビウムにより収得される効果の発現が微小であることがあり、もし、１０ａｔ％を超過する場合、非晶質の合金が生成され難いことがある問題点がある。
【００４１】
前記Ｆｅ系合金がＳｉ及びＢをさらに含む５元素合金である場合、好ましくは、ＳｉとＢが１０〜３０ａｔ％合金内に含まれることができ、残量にＦｅが含まれることができる。前記Ｆｅの含有量が増加する場合、合金の飽和磁束密度が高まることができるが、反対に、結晶質の合金が製造できる。前記Ｓｉ及びＢの含有量は、合金の結晶化温度を上昇させて合金をより容易に非晶質化させることができる。前記Ｓｉ及びＢの含有量は、具体的にＳｉの場合は１０〜２７ａｔ％、Ｂは３〜１２ａｔ％で含まれることができるが、これに制限されるものではなく、目的とする物性の程度によって変更して実施することができる。
【００４２】
前記Ｆｅ系合金破片はＦｅ系非晶質合金リボンの由来であって、目的とする透磁率の調節のために熱処理されたものでありうる。ここに、熱処理されたＦｅ系合金は結晶相が非晶質であるか、またはナノ結晶粒を含むことができる。前記Ｆｅ系合金の結晶相は合金の組成、組成比、及び／又は熱処理温度／時間などによって変わることがある。
【００４３】
一方、Ｆｅ系合金の透磁率と関連して通常の磁場遮蔽材に含まれる磁性体は透磁率が高いほど磁場遮蔽に有利であるが、一律的に磁性体の透磁率と放射体特性の関係が単純な比例関係と見ることはできない。それによって、透磁率が高過ぎても目的とする水準の無線電力転送用放射体の特性が達成できないことがある。より具体的に、高い透磁率を保有したある一磁性体は無線電力転送用放射体と組合せ時、放射体のインダクタンス特性を向上させるが、インダクタンス特性の増加幅より放射体比抵抗特性の増加幅をより大きくすることができる。この場合、透磁率の低い磁場遮蔽ユニットと当該無線電力転送用放射体が組合わせた時と対比して、むしろ放射体特性が低くなるか、または放射体特性の向上程度が微小であることがある。したがって、磁場遮蔽ユニットが放射体と組合わせた時、放射体のインダクタンスを向上させて比抵抗の増加が最小化できる程度の適正な透磁率を保有するＦｅ系合金が磁場遮蔽層に備えられることが好ましく、破砕後、磁場遮蔽層の透磁率は１００〜１３００、より好ましくは１００〜７００でありうる。
【００４４】
但し、Ｆｅ系合金の具体的な組成比、目的とする透磁率の程度によって温度及び熱処理時間は相異することがある。したがって、本発明はＦｅ系合金リボンに対する熱処理工程での温度と時間を特別に限定するものではない。
【００４５】
また、前記Ｆｅ系合金破片は単一破片形状が非定型でありうる。また、Ｆｅ系合金破片の一角が曲線または一面が曲面になるように破砕される場合、このような形状を備える破片を含む磁場遮蔽層は可撓性が増加し、外力が磁場遮蔽ユニットに加えられても意図しない破片の追加的な微細片化を防止することができる利点がある。
【００４６】
前記破砕されたＦｅ系合金破片の粒径は１μｍ〜５ｍｍで、好ましくは１〜１０００μｍでありうる。前記破片の粒径は破片に対して光学顕微鏡を通じて測定した粒径で、破片の表面の一点から他点との間の距離のうち、最長距離を意味する。この際、好ましくは前記Ｆｅ系合金破片の粒径分布は粒径が５００μｍ未満である破片の個数が全体破片個数の４０％以上、より好ましくは６０％以上、より好ましくは８０％以上でありうる。粒径が５００μｍ未満である破片の個数が全体破片個数の４０％未満である場合には、Ｆｅ系合金自体の透磁率が高くて放射体のインダクタンス特性の向上を誘導しても放射体の比抵抗特性をより増加させて放射体特性向上の程度が非常に微小であることがあり、渦電流による発熱問題や磁気漏洩に伴う磁場遮蔽能力の低下が発生することがある。特に、追加的な外力によるＦｅ系合金の意図しない微細片化及びこれに従う初度設計された物性の変更または物性の低下が引き起こされることがある。
【００４７】
また、より好ましくは前記磁場遮蔽層１１０に備えられる複数個のＦｅ系合金破片１１１の粒径分布は、粒径が５０μｍ未満である破片の個数が全体破片個数の５０％未満でありうる。粒径が５０μｍ未満である微細破片が５０％以上含まれる場合、遮蔽ユニットの可撓性の向上と、渦電流の減少には利点があるが、遮蔽ユニット自体の磁気的特性が低下し、これによって放射体特性が低下する問題点がありうる。
【００４８】
次に、前述したＦｅ系合金破片１１１のうちの一部の隣接する破片１１１ａ／１１１ｂ、１１１ｂ／１１１ｄ間の離隔空間の少なくとも一部に充填される誘電体１１２に対して説明する。
【００４９】
前記誘電体１１２は、隣接するＦｅ系合金破片を部分的または全体的に絶縁させて発生される渦電流をより最小化させると共に、破砕されたＦｅ系合金破片１１１が磁場遮蔽層１１０の内部で移動できないように固定させ支持し、水分が侵入して非晶質合金が酸化されることを防止し、磁場遮蔽層に外力が加えられたり曲がったりする時、破片１１１の追加的な砕け、微細片化されることを防止する緩衝材の役割を遂行することができる。
【００５０】
前記誘電体１１２は、図１に図示したように、第１のＦｅ系合金破片１１１ａと第２のＦｅ系合金破片１１１ｂ間の離隔空間Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３のうちの一部の離隔空間Ｓ１、Ｓ３には誘電体１１２ａ１、１１２ａ２が充填されるが、一部の離隔空間Ｓ２には誘電体が充填されていない状態の空いている空間として残っていることがあり、これを通じてＦｅ系合金破片を部分的に絶縁させることができる。
【００５１】
一方、他の一例に、図２に図示したように、誘電体１１２'は隣接する破片１１１ａ〜１１１ｄ間の離隔空間に全て充填されてＦｅ系合金破片の全部を絶縁させることができる。
【００５２】
前記誘電体１１２、１１２'の材質は、通常的に誘電体として知られた物質であって、Ｆｅ系合金破片を固定させる面で、接着性を備えた物質が好ましいことがある。このような物性を発現する材質の場合、制限無しで使われることができる。これに対する非制限的な例として、前記誘電体１１２、１１２'は誘電体形成組成物が硬化されて形成されるか、熱により溶融後に冷却されて形成されるか、または常温で加圧により接着力を発現する組成物でありうる。硬化されて誘電体を形成する組成物に対する一例として、前記誘電体形成組成物は熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂のうちの少なくとも１つ以上を含み、硬化剤を含むことができる。また、前記誘電体形成組成物は硬化促進剤、溶媒をさらに含むことができる。
【００５３】
具体的に、前記熱可塑性樹脂は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニール、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂（ＡＢＳ）、アクリロニトリル−スチレン樹脂（ＡＮ）、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、フェノキシ樹脂、ポリウレタン系樹脂、ニトリルブタジエン樹脂などを１種以上含むことができる。
【００５４】
また、前記熱硬化性樹脂は、フェノール系樹脂（ＰＥ）、ウレア系樹脂（ＵＦ）、メラミン系樹脂（ＭＦ）、不飽和ポリエステル系樹脂（ＵＰ）、及びエポキシ樹脂などを１種以上含むことができ、好ましくはエポキシ樹脂でありうる。前記エポキシ樹脂の場合、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、ビスフェノールＳ型、臭素化ビスフェノールＡ型、水素添加ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＡＦ型、ビフェニル型、ナフタレン型、フロレン型、フェノールノボラック型、クレゾールノボラック型、トリスハイドロキシルフェニルメタン型、テトラフェニルメタン型などの多官能エポキシ樹脂などを単独または併用して使用することができる。
【００５５】
前記熱硬化性樹脂を熱可塑性樹脂と混合して使用する場合、熱硬化性樹脂の含有量は熱可塑性樹脂１００重量部に対し、熱可塑性樹脂５〜９５重量部を混合することができる。
また、前記硬化剤は公知のものであれば特別な制限無しで使用することができ、これに対する非制限的な例として、アミン化合物、フェノール樹脂、酸無水物、イミダゾール化合物、ポリアミン化合物、ヒドラジッド化合物、ジシアンジアミド化合物などを単独または２種以上混合して使用することができる。硬化剤は、好ましくは、芳香族アミン化合物硬化剤またはフェノール樹脂硬化剤から選択された１種以上の物質からなる。芳香族アミン化合物硬化剤またはフェノール樹脂硬化剤は常温で長期間保管しても接着特性変化が少ないという長所を有する。芳香族アミン化合物硬化剤には、ｍ−キシレンジアミン、ｍ−フェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン、ジアミノジエチルジフェニルメタン、ジアミノジフェニルエーテル、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、２，２'−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン、ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］スルホン、４，４'−ビス（４−アミノフェノキシ）ビフェニル、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼンなどがあり、これらを単独または併用して使用することができる。また、フェノール樹脂硬化剤には、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールＡノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂、ポリ−ｐ−ビニールフェノールｔ−ブチルフェノールノボラック樹脂、ナフトールノボラック樹脂などがあり、これらを単独または併用して使用することができる。硬化剤の含有量は熱可塑性樹脂及び熱可塑性樹脂のうち、少なくとも１つ以上の樹脂１００重量部当たり２０〜６０重量部であることが好ましい。硬化剤の含有量が１０重量部未満の場合には熱硬化性樹脂に対する硬化効果が不足して耐熱性の低下をもたらし、一方、６０重量部を超過すれば、熱硬化性樹脂との反応性が高まるようになって磁場遮蔽ユニットの取扱性、長期保管性などの物性特性を低下させることがある。
【００５６】
また、前記硬化促進剤は選択される熱硬化性樹脂及び硬化剤の具体的な種類により決定できるので、本発明ではこれに対して特別に限定するものではない。これに対する非制限的な例に、アミン系、イミダゾール系、燐系、硼素系、燐−硼素系などの硬化促進剤があり、これらを単独または併用して使用することができる。硬化促進剤の含有量は熱可塑性樹脂、及び熱可塑性樹脂のうちの少なくとも１つ以上の樹脂１００重量部当たり約０．１〜１０重量部、好ましくは０．５〜５重量部が好ましい。
【００５７】
また、前述した誘電体組成物を通じて形成された誘電体１１２、１１２'は後述する第１接着層１４０ｂ及び第２接着層１３０ｂのうち、いずれか１つ以上の接着層の一部がＦｅ系合金破片間の離隔した空間に侵入して形成できることによって、誘電体と第１接着層１４０ｂ及び第２接着層１３０ｂのうち、いずれか１つ以上の接着層の組成は互いに同一でありうる。
【００５８】
前述したＦｅ系合金破片１１１及び誘電体１１２を含む磁場遮蔽層１１０の厚さは前述したＦｅ系合金破片の由来となるＦｅ系非晶質合金リボンの厚さでありうる。破片の離隔空間を始めとして一部の破片の上部や下部を覆う誘電体の厚さを除いて、一層の磁場遮蔽層１１０の厚さは１５〜３５μｍでありうるが、これに制限されるものではない。
【００５９】
また、前記磁場遮蔽層の形状は磁場遮蔽ユニットが適用される適用処の形状に対応するように形状が直四角形、正四角形の四角形の以外に、五角形などの多角形や円形、楕円形や部分的に曲線と直線が混在された形状でありうる。例えば、放射体の形状（Ｅｘ．環状）に対応してそれと同一な形状（環状）を有することができる。この際、磁場遮蔽ユニットのサイズは対応する放射体のサイズより約１〜２ｍｍ広い幅でなされることが好ましい。
【００６０】
一方、図１または図２に図示したように、磁場遮蔽層１１０、１１０'の上部には基材フィルム１４０ａ及び前記基材フィルム１４０ａの一面に形成された第１接着層１４０ｂを備える保護部材１４０を備えることができ、前記磁場遮蔽層１１０、１１０'の下部には接着部材１３０をさらに含むことができる。
【００６１】
まず、前記保護部材１４０の基材フィルム１４０ａは通常的に磁場遮蔽ユニットに備えられる保護フィルムであって、放射体を備える基板に遮蔽シートを付着させる工程で硬化のために加えられる熱／圧力などに耐えることができるだけの耐熱性、及び外部から加えられる物理的、化学的な刺激に対して磁場遮蔽層１１０、１１０'を保護することができる程度の機械的強度、耐化学性が担保される材質のフィルムの場合、制限無しで使われることができる。これに対する非制限的な例として、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイミド、架橋ポリプロピレン、ナイロン、ポリウレタン系樹脂、アセテート、ポリベンズイミダゾール、ポリイミドアマイド、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、及びポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、及びポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリエチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）などがあり、これらを単独または併用することができる。
【００６２】
また、前記基材フィルム１４０ａは１〜１００μｍ、好ましくは１０〜３０μｍの厚さを有するものを使用することができるが、これに制限されるものではない。
また、保護部材１４０は前記基材フィルム１４０ａの一面に第１接着層１４０ｂを備えることができるが、前記第１接着層１４０ｂを通じて保護部材１４０が磁場遮蔽層１１０に付着できる。前記第１接着層１４０ｂは、通常の接着層である場合、制限無しで使われることができるが、好ましくは前述した誘電体形成組成物であって、これを通じて渦電流の発生を最小化させることができ、磁場遮蔽層１１０に備えられる誘電体１１２と相溶性の増加により一層向上した接着力を発現することができる。これによって、誘電体１１２の組成と前記第１接着層１４０ｂの組成は同一でありうるが、これに制限されるものではない。前記第１接着層１４０ｂの厚さは３〜５０μｍでありうるが、これに制限されるものではなく、目的によって変更して実施できる。
【００６３】
次に、前記接着部材１３０は磁場遮蔽ユニット１００、１００'を放射体または放射体が備えられた基板などに付着させるための役割を遂行する。図１に図示したように、前記接着部材１３０は磁場遮蔽ユニット１００、１００'を被付着面に付着させる第２接着層１３０ｂを含むことができ、前記第２接着層１３０ｂを保護するための離型フィルム １３０ａをさらに備えることができる。前記離型フィルム １３０ａは、第２接着層１３０ｂから容易に除去できる通常の公知の離型フィルムの場合、制限無しで使用することができ、本発明ではこれに対して特別に限定するものではない。
【００６４】
前記第２接着層１３０ｂは、磁場遮蔽層１１０、１１０'の下部に接着組成物が塗布されて形成されるか、または離型フィルム １３０ａ上に接着組成物が塗布されて形成された第２接着層１３０ｂが磁場遮蔽層１１０、１１０'に付着されて具備できる。または、前記第２接着層は機械的強度の補強のためにフィルム形状の支持基材の両面に接着剤が塗布された両面型接着部材でありうる。支持基材の上部に形成された一接着層は磁場遮蔽層１１０、１１０'の下部面に付着され、支持基材の下部に形成された一接着層は被付着面に接着される前まで離型フィルム１３０ａが付着できる。
【００６５】
また、前記第２接着層１３０ｂは付着される磁場遮蔽層の一表面部で遮蔽層の内部側に存在するＦｅ系破片が離隔して形成された空間に侵入してＦｅ系破片を部分的に、または全部絶縁させることができる。ここに、前記第２接着層１３０ｂは前述した誘電体１１２、１１２'の由来であって、これによって、前記第２接着層１３０ｂを形成させる接着組成物は前述した誘電体形成組成物でありうる。一方、第２接着層１３０ｂが前述した誘電体１１２、１１２'の由来でなくても第２接着層１３０ｂと磁場遮蔽層に備えられた誘電体１１２、１１２'との相溶性の増加を通じての接着力向上のために第２接着層１３０ｂの形成組成物は、前述した誘電体形成組成物と同一でありうるが、これに制限されるものではなく、相異する組成でも関係ない。
【００６６】
前述した本発明の一実施例に係る磁場遮蔽ユニットは、後述する製造方法により製造できるが、これに制限されるものではない。
まず、熱処理されたＦｅ系合金リボンを準備するステップ（ａ）を遂行することができる。前記Ｆｅ系合金リボンはメルトスピニングによる急冷凝固法（ＲＳＰ）のような公知の方法により製造できる。製造されたＦｅ系合金リボンは所定の幅を有するように切断後に透磁率の調節のために熱処理工程を経ることができる。この際、熱処理温度はＦｅ系合金の組成、組成比、及び目的とする非晶質合金の透磁率の程度によって異に選択できるが、目的とする動作周波数範囲で一定水準以上の優れる物性を発現するために大気雰囲気または窒素雰囲気下で３００〜６００℃の温度、より好ましくは４００〜５００℃に熱処理されることができ、より好ましくは４４０〜４８０℃の温度に３０分〜２時間の間熱処理できる。もし、熱処理温度が３００℃未満の場合、目的とする透磁率水準に比べて透磁率があまり低いか高いことがあり、脆性が弱くて破砕させて破片化させ難いことがあり、熱処理時間が延長できる。また、熱処理温度が６００℃を超過する場合、透磁率が格段に低くなる問題点がある。
【００６７】
次に、Ｆｅ系合金リボンを破砕して生成されたＦｅ系合金破片間の離隔空間に誘電体を形成させるステップ（ｂ）を遂行することができる。
まず、前記（ｂ）ステップに対する一実施例は、Ｆｅ系合金リボンの一面に第１接着層が形成された保護部材を付着させ、他面に第２接着層が形成された接着部材を付着させた積層体を破砕装置を通過させて前記Ｆｅ系合金リボンを非定型の破片に砕くことができる。以後、積層体に圧力を加えて前記Ｆｅ系合金破片間の離隔空間に前記第１接着層と第２接着層が侵入して破片を固定、支持させると共に、破片を互いに絶縁させて渦電流の発生を格段に減少させ、水分の侵入を防いで非晶質合金の酸化を防止することができる。前記積層体に圧力を加える方法は、破砕装置で破砕と共に積層体に圧力を加える方式により遂行されるか、または積層体を破砕された後、第１接着層と第２接着層の侵入程度を一層高めるために別途の加圧工程をさらに遂行することもできる。
【００６８】
具体的に、図３に図示したように、凹凸１１ａ、１２ａがある複数個の第１ローラー１１、１２と、前記第１ローラー１１、１２に各々対応する第２ローラー２１、２２を備える破砕装置に積層体１００ａを通過させて積層体１００ａを破砕及び加圧させる。その後、第３ローラー１３と、前記第３ローラー１３に対応する第４ローラー２３を通じて積層体１００ｂをさらに加圧させて磁場遮蔽ユニット１００を製造することができる。
【００６９】
また、図４に図示したように、一表面に複数個の金属ボール３１が取り付けられた支持板３０、及び前記支持板３０の上部に位置し、被破砕物を移動させるためのローラー４１、４２を備える破砕装置にＦｅ系合金リボンシートを含む積層体１００ａを投入させて前記金属ボール３１を通じて圧力を加えてリボンシートを破砕させることができる。前記頬３１の形状は球形でありうるが、これに制限されるものではなく、三角形、多角形、楕円などでありうる。単一の第１ローラーに備えられるボールの形状は１つの形状に構成されるか、またはいろいろな形状が混合されて構成されることもできる。
【００７０】
一方、図５に図示したように、前述した磁場遮蔽層は、磁場遮蔽ユニット１００"に複数個（１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ）で備えられ、隣接した磁場遮蔽層１１０Ａ／１１０Ｂ、１１０Ｂ／１１０Ｃの間には渦電流を減少させるための誘電体層１３１、１３２が介在できる。場合によって、単一の磁場遮蔽層のみ具備させて遮蔽ユニットを具現し、これを磁気共振方式の無線電力転送用放射体と組合せた場合、目的とする水準の磁気共振を通じての電力信号の転送効率が発現できないことがある。また、隣接して配置できる導電体が前記放射体に及ぼす電力信号の送受信妨害を遮断させることに足りないことがある。これによって、本発明の一実施例に係る磁場遮蔽ユニットは磁場遮蔽層を複数個で備えて磁場遮蔽容量を増加させることによって、導電体が放射体に及ぼす電力信号の送受信妨害を遮断させることができ、無線電力転送用放射体のインダクタンスをより向上させる一方、比抵抗は相対的に少なく増加させることによって、高い品質指数を発現するようにして、優れる無線電力転送効率及び転送距離を達成することに一層適合である。
【００７１】
前記磁場遮蔽ユニット内に複数個で磁場遮蔽層を備える場合、２〜１０個、より好ましくは２〜４個の磁場遮蔽層を備えることが好ましいが、これに制限されるものではない。一方、磁場遮蔽層の積層数を無制限増加させるとして目的とする水準の物性を達成するものではない。もし、磁場遮蔽層の積層数が１０個を超過する場合、無線電力転送用放射体のインダクタンス増加程度に比べて比抵抗増加程度が格段に大きくて放射体の品質係数向上の幅が微小であることがあり、厚さが厚くなって遮蔽ユニットの薄型化に好ましくないことがある。
【００７２】
一方、図５に図示したように、磁場遮蔽層１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃが複数個で備えられる場合、隣接する磁場遮蔽層１１０Ａ／１１０Ｂ、１１０Ｂ／１１０Ｃの間に渦電流を減少させるための誘電体層１３１、１３２が介されることができ、前記誘電体層１３１、１３２は絶縁接着層でありうる。この際、前記絶縁接着層は前述した誘電体形成組成物を通じて形成できる。具体的に、複数個のＦｅ系合金リボンを前記絶縁接着層１３１、１３２を介在させて積層させた後、リボンを破砕させて複数個の磁場遮蔽層１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃが備えられた磁場遮蔽ユニット１００"を製造することができる。この場合、第１磁場遮蔽層１１０Ａの下部部分と隣接した第２磁場遮蔽層１１０Ｂの上部部分に含まれる誘電体は２つの磁場遮蔽層１１０Ａ、１１０Ｂの間に介される絶縁接着層１３１が第１磁場遮蔽層１１０Ａの下部部分と第２磁場遮蔽層１１０Ｂの上部部分に位置するＦｅ系破片の間の離隔空間に侵入して形成されたものでありうる。好ましくは、前記絶縁接着層１３１、１３２の厚さは積層された磁場遮蔽層１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃの上部に具備できる保護部材の第１接着層１３０ｂ及び／又は下部に具備できる接着部材の第２接着層１４０ｂの厚さより大きいか等しいことがあるが、これに制限されるものではない。
【００７３】
また、他の実施例は前記誘電体層１３１、１３２が放熱接着層でありうる。前記放熱接着層は、アクリル系、ウレタン系、エポキシ系などの接着成分にニッケル、銀、炭素素材などの公知の放熱フィラーが混合されたものでありうる。具体的な組成及び含有量は公知の組成及び含有量に従うことができるので、本発明ではこれを特別に限定するものではない。
【００７４】
また、前記磁場遮蔽層１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃが複数個で備えられる場合、各々の磁場遮蔽層に含まれるＦｅ系合金の組成は互いに同一または相異することができる。また、組成が同一であっても熱処理時間などの相異することにより各々の磁場遮蔽層の透磁率が互いに異なることがある。また、各々の磁場遮蔽層の厚さも目的によって互いに同一または相異するように構成させることができる。
【００７５】
一方、前述した本発明に従う種々の実施例の無線電力転送用磁場遮蔽ユニット１００、１００'、１００"は少なくともある一面に電磁波遮蔽及び／又は放熱を遂行する機能層（図示せず）を少なくとも１つ以上備えることができる。これを通じて機能層を備える磁場遮蔽ユニットが電源ノイズのような電磁波によって組合わせる放射体の周波数変動幅が格段に増加することを防止して放射体の不良率を減少させ、適用される携帯機器などの発熱時、熱分散が容易であるので発熱による部品の耐久性低下、機能低下、ユーザに熱伝逹による不快感を防止することができる。また、磁場遮蔽ユニットの上部及び／又は下部に備えられた機能層が放熱機能を備えれば、磁場遮蔽ユニットの水平方向に熱伝導度を向上させると共に、磁場遮蔽ユニットに含まれた磁場遮蔽層が破片間の離隔した微細空間に空気を含んでいることができる。それによって、前記微細空間の空気による断熱効果によって磁場遮蔽層の垂直方向への熱伝導は抑制される断熱層として機能することができる。
【００７６】
具体的に、磁場遮蔽ユニット１００の保護部材１３０の上部及び／又は接着部材１４０の下部に電磁波遮蔽層、放熱層及び／又はこれらが積層された複合層やこれらが１つの層に機能が複合された複合層のような機能層が具備できる。一例に、熱伝導度及び導電率に優れる銅、アルミニウムなどの金属フォイルが接着剤や両面テープを介して保護部材１３０の上部に付着できる。または、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｇ、Ａｌ、Ａｕ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｃｒ、Ｔｗ、Ｔｉ、またはこれら金属の組合せが保護部材１３０上にスパッタリング、真空蒸着、化学気相蒸着などの公知の方法により蒸着されて金属箔膜を形成することもできる。前記機能層が接着剤を介して備えられる場合、前記接着剤は公知の接着剤であって、これに対する非制限的な例として、アクリル系、ウレタン系、エポキシ系などの接着剤を使用することができる。一方、前記接着剤にも放熱性能を与えて使用することができ、このために接着剤にニッケル、銀、炭素素材などの公知のフィラーを混合させることができる。前記フィラーの含有量は接着剤の接着性能を阻害しない、かつ放熱性能を発現できる程度の含有量で備えれば足り、したがって、本発明ではこれを特別に限定するものではない。
【００７７】
また、前記機能層の厚さは５〜１００μｍであって、より好ましくは磁場遮蔽ユニットの薄膜化のために１０〜２０μｍの厚さで形成させることが好ましい。
また、前記磁場遮蔽ユニットの一面に下記第２放射体を配置させ、他面に厚さが３０μｍである銅板を配置させ、前記第２放射体に平行に一定距離離隔して下記第１放射体２つを用いたバイファイラーコイル（Bifilar coil）を配置し、前記バイファイラーコイルに駆動周波数７５０ｋＨｚ、入力電圧６Ｖを印加して無線電力信号を送信させた時、前記第２放射体が前記無線電力信号を受信することができる最大受信距離は５８ｍｍ以上でありうる。前記第１放射体及び第２放射体は１筋の直径が５００μｍである銅コイル１筋を５ターンして形成させた放射体であって、外径が５０．５ｍｍ×５０．５ｍｍであり、内径が５０ｍｍ×５０ｍｍであり、形状が円形であり、７５０ｋＨｚ／１Ｖの条件でＬＣＲメートルで測定時、インダクタンス（Ｌｓ）が３．１〜３．１５μH、比抵抗（Ｒｓ）３５０〜４００ｍΩでありうる。この際、前記インダクタンス及び比抵抗の値は同一な放射体に対してＬＣＲメートルで測定した結果であって、測定時毎に値が一定でないことによって、誤差範囲を勘案した数値である。
【００７８】
本発明の一実施例による磁場遮蔽ユニットは、厚さが３０μｍである銅板と密着するにもかかわらず、前記銅板により送信される無線電力信号の受信妨害を防止して放射体が無線電力信号を受信することができるようにすると共に、最大受信距離が５８ｍｍ以上であることによって、優れる無線電力受信距離を有することができる。また、最大受信距離は、一例に、２ｍ以内でありうる。
【００７９】
以上、前述した本発明の一実施例に係る磁気共振方式の無線電力転送用磁場遮蔽ユニット１００、１００'、１００"は、図６に図示したように、磁場遮蔽ユニット１００'及び無線電力転送用放射体１５２を備える放射体ユニット１５０を含む磁気共振方式の無線電力転送モジュールに適用できる。ここで、前記無線電力転送モジュールは電子機器側に無線電力信号を送信する無線電力送信モジュールであるか、または無線電力送信モジュールから無線電力信号を受信する無線電力受信モジュールでありうる。また、前記無線電力転送用放射体１５２はコイルが一定の内径を有するように巻かれた放射体コイルであるか、または基板上に放射体パターンが印刷された放射体パターンでありうるが、具体的な無線電力転送用放射体の形状、構造、サイズ、材質などは本発明で特別に限定するものではない。また、前記無線電力転送用放射体１５２は磁気共振方式の無線電力転送用放射体であることがあり、磁気誘導方式の無線電力転送用放射体をさらに含むことができる。
【００８０】
一方、前記磁気共振方式の無線電力転送モジュールは磁場遮蔽ユニットの一面上に無線電力転送用放射体が配置される構造を通じて導電体からの無線電力信号の送受信妨害を遮断することに有利であり、もし、構造的に磁場遮蔽ユニットの外部を無線電力転送用放射体が巻取されるように構成される構造のモジュールの場合、目的とする水準に導電体からの無線電力信号の送受信妨害を遮断できなくて、無線電力信号の送受信距離及び／又は効率が格段に減少するか、または無線電力信号の送受信機能を発揮できないことがある。
【００８１】
また、図７に図示したように、本発明に従う一実施例は前述した無線電力転送モジュール２１００、３１００を無線電力受信モジュールに含む携帯用機器２０００、３０００で具現される。この際、前記無線電力転送モジュール２１００、３１００での磁場遮蔽ユニット２１１０、３１１０の配置は無線電力信号が携帯用機器２０００の外部金属ケース２２００を経て、その内部の受信用放射体ユニット２１２０で受信される場合、金属ケース２２００と受信用放射体ユニット２１２０の間に磁場遮蔽ユニット２１１０が配置できる。このような配置でも金属の外部ケースによる無線電力信号の送受信妨害を遮断して目的とする磁気共振方式の無線電力転送が可能である。また、他の一例に、無線電力送信用モジュール１０００で生成された信号が携帯用機器３０００の非導電性外部ケース３３００を経て、その内部の受信用放射体ユニット３１２０で受信される時、前記放射体ユニット３１２０の周囲にバッテリーのような導電性部品３２００が配置される場合にも前記導電性部品３２００と受信用放射体ユニット３１２０の間に磁場遮蔽ユニット３１１０が配置できる。このような配置でも金属の内蔵部品による無線電力信号の送受信妨害を遮断して目的とする磁気共振方式の無線電力転送が可能である。
【００８２】
ここに、本発明の好ましい一実施例によれば、前記磁場遮蔽ユニット側無線電力転送モジュールの一面に導電体として厚さが３０μｍである銅板を配置させ、前記放射体ユニット側無線電力転送モジュールの一面から一定距離離隔して下記第１放射体２つを用いたバイファイラーコイル（Bifilar coil）を配置し、前記バイファイラーコイルに駆動周波数７５０ｋＨｚ、入力電圧６Ｖを印加して無線電力信号を送信させた時、無線電力転送用放射体として下記第２放射体を備えた前記無線電力転送モジュールが前記無線電力信号を受信することができる最大受信距離は５８ｍｍ以上でありうる。この際、前記インダクタンス及び比抵抗の値は同一な放射体に対してＬＣＲメートルで測定した結果であって、測定時毎に値が一定でないことによって、誤差範囲を勘案した数値である。
【００８３】
本発明の一実施例による無線電力転送モジュールは厚さが３０μｍである銅板と密着するにもかかわらず、前記銅板により送信される無線電力信号の受信妨害を防止して放射体が無線電力信号を受信することができるようにすると共に、最大受信距離が５８ｍｍ以上であるので、優れる無線電力受信距離を有することができる。
【００８４】
下記の実施例を通じて本発明をより具体的に説明するが、下記の実施例が本発明の範囲を制限するものではなく、これは本発明の理解を助けるためのものとして解釈されるべきである。
【００８５】
＜実施例１＞
メルトスピニングによる急冷凝固法（ＲＳＰ）によりＦｅ７３．５Ｓｉ１３．５Ｂ９ＣｕＮｂ３非晶質合金リボンを製造後に、シート形状にカッティングした厚さが２４μｍであるリボンシートを６１０℃、Ｎ２雰囲気で１時間無磁場熱処理してリボンシートを製造した。以後、前記リボンシート２枚を積層し、かつリボンシートの間に厚さが１０μｍである両面テープ（支持基材ＰＥＴ、ケーワンコーポレーション、ＶＴ−８２１０Ｃ）を介在させて積層した。以後、積層されたリボンシートの一面に厚さが７μｍであり、一面に粘着層が形成されたＰＥＴ保護部材（国際ラテック、ＫＪ−０７１４）を付着させた後、図４及び図９に図示したような破砕装置を３回通過させて透磁率が２００である下記＜表２＞のような磁場遮蔽ユニットを製造した。
【００８６】
＜実施例２〜１３＞
実施例１と同一に実施して製造し、かつリボンシートの透磁率及び／又はリボンシートの積層数を下記＜表２＞または＜表３＞のように異にして下記＜表２＞または＜表３＞のような磁場遮蔽ユニットを製造した。
【００８７】
＜実施例１４＞
メルトスピニングによる急冷凝固法（ＲＳＰ）によりＦｅ９１．６Ｓｉ２Ｂ６Ｃｏ０．２Ｎｉ０．２非晶質合金リボンを製造後に、シート形状にカッティングした厚さが２４μｍであるリボンシートを４６０℃、大気雰囲気で１時間無磁場熱処理してリボンシートを製造した。以後、前記リボンシート３枚を積層し、かつリボンシート間に厚さが１０μｍである両面テープ（支持基材ＰＥＴ、ケーワンコーポレーション、ＶＴ−８２１０Ｃ）を介在して積層させた。以後、積層されたリボンシートの一面に厚さが７μｍであり、一面に粘着層が形成されたＰＥＴ保護部材（国際ラテック、ＫＪ−０７１４）を付着させた後、図４及び図８に図示したような破砕装置を３回通過させて透磁率が１１０である下記＜表４＞のような磁場遮蔽ユニットを製造した。
【００８８】
＜実施例１５〜１９＞
実施例１４と同一に実施して製造し、かつリボンシートの透磁率及び／又はリボンシートの積層数を下記＜表４＞のように異にして下記＜表４＞のような磁場遮蔽ユニットを製造した。
【００８９】
＜比較例１〜７＞
下記＜表５＞のような製品名の厚さ及び透磁率を有するＮｉ−Ｚｎフェライトシート（アモグリーンテック）を準備した。
【００９０】
＜実験例１＞
磁気共振に従う無線電力信号の送受信を導電体が妨害するか否かを確認するために具体的に図９のように、下記第１放射体２つを用いたバイファイラーコイル（Bifilar coil）を無線電力送信放射体とし、その上部に一定距離離隔して無線電力受信放射体として下記第２放射体を配置した後、前記無線電力受信放射体の上部に厚さが３０μｍである銅板を導電体として配置させた。以後、無線電力送信放射体に駆動周波数７５０ｋＨｚ、入力電圧６Ｖを印加して無線電力信号を送信させた後、無線電力受信放射体に連結されたＬＥＤの点灯有無を確認し、無線電力受信放射体と銅板との距離を変更しながら実験して、その結果を下記＜表１＞、図９、及び図１０に示した。
【００９１】
＊第１放射体及び第２放射体
１筋の直径が５００μｍである銅コイル１筋を５ターンして形成させた放射体であって、外径が５０．５ｍｍ×５０．５ｍｍであり、内径が５０ｍｍ×５０ｍｍであり、形状が円形であり、７５０ｋＨｚ／１Ｖの条件でＬＣＲメートルで測定時、インダクタンス（Ｌｓ）３．１〜３．１５μH、比抵抗（Ｒｓ）３５０〜４００ｍΩである。測定されたインダクタンスと比抵抗値が可変的に記載されたものは、測定時毎に少しずつ誤差が発生するためであり、前記範囲は同一な放射体に対する誤差範囲内である。
【００９２】
【表１】
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前記＜表１＞から確認できるように、無線電力送受信放射体の間の距離が非常に狭いにもかかわらず、ＬＥＤが点灯されず、無線電力受信放射体と導電体である銅板との間の距離が遠くなってもＬＥＤが点灯されないので、銅板が無線電力送信放射体から無線電力受信放射体に向かう無線電力信号の受信を妨害するということを確認することができる。
【００９３】
また、図９から確認できるように、導電体である銅板を配置させない場合、磁気共振を通じてＬＥＤが点灯することを確認することができるが、図１０から確認できるように、導電体である銅板を無線電力受信放射体の上部に載置する場合、ＬＥＤが消灯したことを確認することができる。
【００９４】
＜実験例２＞
実施例１から１９及び比較例で製造された磁場遮蔽ユニットに対し、磁気共振方式の電力送受信距離を評価するために下記のような模擬評価を進行した。
【００９５】
具体的に、図９のように、実験例１のバイファイラーコイル（Bifilar coil）を無線電力送信放射体とし、その上部に一定距離離隔して無線電力受信放射体として実験例１の第２放射体を配置させた。以後、無線電力受信放射体の上部に実施例及び比較例で製造された磁場遮蔽ユニットを配置し、その上部に厚さが３０μｍである銅板を導電体として配置させた。
【００９６】
以後、無線電力送信放射体に駆動周波数７５０ｋＨｚ、入力電圧６Ｖを印加して無線電力信号を送信させた後、無線電力受信放射体に連結されたＬＥＤが点灯するか否かを確認し、これ以上点灯しない無線電力送受信放射体の間の距離を測定して下記＜表２＞から＜表５＞に示した。
【００９７】
【表２】
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【００９８】
【表３】
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【００９９】
【表４】
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【０１００】
【表５】
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前記＜表２＞から＜表４＞を通じて確認できるように、導電体である銅板が隣接して配置されるにもかかわらず、Ｆｅ系合金を備えた磁場遮蔽ユニットによって銅板に従う無線電力信号の送受信妨害（＜表１＞参照）が遮断され、無線電力信号の送受信が可能であると共に、送受信距離も優れることを確認することができる。
【０１０１】
但し、Ｆｅ系合金の場合、無線電力信号の送受信距離が透磁率が高いほど、そして磁場遮蔽層の総厚さが厚いほど良くなるものではなく、各透磁率別の適正な厚さで磁場遮蔽層が具現されることがより延長された無線電力信号の送受信距離を確保することに有利であることを確認することができる。
【０１０２】
また、＜表５＞から分かるように、フェライトを磁性体に使用した磁場遮蔽ユニットの場合にも銅板に従う無線電力信号の送受信妨害が遮断されるが、その程度が微弱及び／又は放射体の特性向上の程度が微弱である。それによって、無線電力信号の送受信距離が実施例より短く、特に、実施例に対比して同一厚さの磁場遮蔽層で無線電力送受信距離が格段に短いので、Ｆｅ系非晶質合金リボン由来の磁場遮蔽層が導電体による送受信妨害及び無線電力転送放射体のアンテナ特性を向上させることに一層有利であると共に、薄型化した遮蔽ユニットを具現することができるので、よりスリム化した携帯用電子機器の具現に有利であることを確認することができる。
【０１０３】
＜実施例２０〜２５＞
実施例１８と同一に実施し、かつ透磁率が５００であるＦｅ９１．６Ｓｉ２Ｂ６Ｃｏ０．２Ｎｉ０．２リボンシート破砕回数を下記＜表６＞のように異にして下記＜表６＞のような磁場遮蔽ユニットを製造した。
【０１０４】
＜実験例２＞
実施例２０から２５に従う磁場遮蔽ユニットに対し、下記のような物性を評価して＜表６＞に示した。
【０１０５】
１．破片の粒径分布分析
横・縦が各々５０ｍｍ×５０ｍｍである磁場遮蔽ユニット試片の一面に備えられた粘着性保護フィルムを剥離した後、光学顕微鏡で破片の粒径を測定して粒径が５００μｍ未満である破片の個数及び粒径が１００μｍ未満である破片個数及び全体破片個数をカウンティングした。その後、全体破片個数に対比した粒径５００μｍ未満の破片割合及び粒径１００μｍ未満の破片割合を計算した。この際、総５個の試片に対して粒径を測定して５個の試片の平均破片の割合を示した。
【０１０６】
２．磁気共振方式の電力送受信距離の評価
実験例１のように、磁場遮蔽モジュールで具現し、実験例１のような方式により磁気共振方式の電力送受信距離を評価した。この際、破片粒度分布評価に使われた各実施例別の５個の試片の各々に対する磁場遮蔽モジュールを具現し、各々の送受信距離を評価した後、平均距離を計算した。
【０１０７】
【表６】
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前記＜表６＞を通じて確認できるように、破砕された破片の粒径分布によって無線電力送受信距離が変わることを確認することができ、これを通じて破片化傾向に従う無線電力送受信放射体の特性が変わることに起因することが分かる。実施例２５の場合、粒径が５００μｍ未満である破片の割合が４０％未満であり、それによって無線電力信号送受信平均距離が低下したことを確認することができる。実施例２３の場合、微細破片化された破片の個数が増加して、むしろ無線電力信号送受信平均距離が低下したことを確認することができる。
【０１０８】
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することができるが、これもまた本発明の思想範囲内にあるということができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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