(57)【要約】【課題】渦電流の発生を抑止し、かつ磁気回路を形成して磁気損失を低減できる磁性シートを提供できる。【解決手段】磁性材料からなる複数の磁性体領域部（７１１）が離間して形成された第１の磁性体形成層（７１）と、絶縁層（７４）と、絶縁層（７４）を介して第１の磁性体形成層（７１）に積層され磁性材料からなる複数の磁性体領域部（７２１）が離間して形成された第２の磁性体形成層（７２）とを有し、第１及び第２の磁性体形成層（７１、７２）の積層方向（Ｄ）から見て、第１の磁性体形成層（７１）の磁性体領域部（７１１）と第２の磁性体形成層（７２）の磁性体領域部（７２１）とで、磁性体領域部（７１１、７２１）が積層方向（Ｄ）と直交する所定方向に連続して配置され、磁性体領域部（７１１）と磁性体領域部（７２１）との間は、絶縁層（７４）を介して積層方向（Ｄ）に磁路を形成可能なギャップに設定されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性材料からなる複数の磁性体領域部が離間して形成された第１の磁性体形成層と、前記第１の磁性体形成層の一方の面に形成された絶縁層と、前記絶縁層を介して前記第１の磁性体形成層に積層され磁性材料からなる複数の磁性体領域部が離間して形成された第２の磁性体形成層とを有し、
前記第１及び第２の磁性体形成層の積層方向から見て、前記第１の磁性体形成層の磁性体領域部と前記第２の磁性体形成層の磁性体領域部とで、磁性体領域部が前記積層方向と直交する所定方向に連続して配置され、
前記第１の磁性体形成層の磁性体領域部と前記第２の磁性体形成層の磁性体領域部との間は、前記絶縁層を介して前記積層方向に磁路を形成可能なギャップに設定されていることを特徴とする磁性シート。
【請求項２】
前記第２の磁性体形成層の一方の面に形成された他の絶縁層と、前記他の絶縁層を介して前記第２の磁性体形成層に積層され磁性材料からなる複数の磁性体領域部が離間して形成された第３の磁性体形成層とを有し、
前記積層方向から見て、前記第２の磁性体形成層の磁性体領域部と前記第３の磁性体形成層の磁性体領域部とで、磁性体領域部が前記積層方向と直交する所定方向に連続して配置され、
前記第２の磁性体形成層の磁性体領域部と前記第３の磁性体形成層の磁性体領域部との間は、前記他の絶縁層を介して前記積層方向に磁路を形成可能なギャップに設定されていることを特徴とする請求項１記載の磁性シート。
【請求項３】
前記各磁性体形成層の磁性体領域部は格子状に離間して形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の磁性シート。
【請求項４】
前記積層方向に隣接する一方の磁性体形成層は、第１の方向に配列している磁性体領域部が連結部を介して連結され、他方の磁性体形成層は、前記第１の方向と直交する第２の方向に配列している磁性体領域部が連結部を介して連結されていることを特徴とする請求項３記載の磁性シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話等に利用する近距離通信用アンテナの背面金属対策として利用可能な磁性シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＲＦＩＤ（Radio Frequency ID）などのＩＣタグの需要は、非接触ＩＣカードの普及や携帯電話機等への搭載により拡大している。ＩＣタグは、情報を記録するＩＣカードとアンテナコイルとを備え、リーダライタとの間で近距離無線通信（ＮＦＣ）を可能とする。ところが、ＮＦＣ用のアンテナコイル（ＮＦＣアンテナ）の近傍に金属部材が存在する場合、ＮＦＣアンテナから発生する磁束が金属部材に入射して渦電流が生じ、渦電流による反磁界が、無線通信に必要な磁界をキャンセルしてしまうという問題があった。
【０００３】
このような問題を解決すべく、ＮＦＣアンテナと金属部材との間に磁性シートを挿入することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。ＮＦＣアンテナと金属部材との間に磁性シートを挿入すると、ＮＦＣアンテナから発生する磁束が金属部材に入射しないように磁性シートが磁気回路を形成するので、金属部材での渦電流の発生を抑制することができる。
【０００４】
一方、携帯電話機等の薄型化に伴い、携帯電話機等に搭載されるＮＦＣアンテナも薄型化が求められる。その結果、ＮＦＣアンテナの発生する磁束の漏れを防止する磁性シートについても薄型化が求められる。性能を維持したまま磁性体を薄くするためには、透磁率の実数部と磁性体の厚さとの積を保つ必要があるが、非金属系の磁性体材料では高い透磁率を実現するのが困難である。一方、磁性シート材料として、高透磁率材料である金属磁性材料を用いれば薄型化が可能になるが、金属磁性材料は、導電率σが高いため（例えば、１０−４Ｓ／ｍ）、磁束の入射によって金属部材と同様に、渦電流が発生する。そこで、特許文献１では、樹脂フィルムに金属磁性材料からなる磁性ストライプを配置した磁性層を形成し、磁性ストライプが直交するように複数の樹脂フィルムを交互に積層してなる磁性シートを提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２００８／０１８４１３号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のように、特許文献１に記載の磁性シートは、金属磁性材料からなる磁性ストライプを樹脂フィルム上に形成し、この樹脂フィルムを交互に積層しているため、樹脂フィルムの厚さ（最小数μｍ程度）によって磁性層間の磁束の流れが分断され、磁束損失が多くなるといった問題がある。
【０００７】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、渦電流の発生を抑止し、かつ磁気回路を形成して磁気損失を低減できる磁性シートを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の磁性シートは、磁性材料からなる複数の磁性体領域部が離間して形成された第１の磁性体形成層と、前記第１の磁性体形成層の一方の面に形成された絶縁層と、前記絶縁層を介して前記第１の磁性体形成層に積層され磁性材料からなる複数の磁性体領域部が離間して形成された第２の磁性体形成層とを有し、前記第１及び第２の磁性体形成層の積層方向から見て、前記第１の磁性体形成層の磁性体領域部と前記第２の磁性体形成層の磁性体領域部とで、磁性体領域部が積層方向と直交する所定方向に連続して配置され、前記第１の磁性体形成層の磁性体領域部と前記第２の磁性体形成層の磁性体領域部との間は、前記絶縁層を介して前記積層方向に磁路を形成可能なギャップに設定されていることを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、第１及び第２の磁性体形成層は複数の磁性体領域が離間して形成されているので、磁性シート内部における渦電流の発生を抑止できる。また、積層方向から見て第１の磁性体形成層の磁性体領域部と第２の磁性体形成層の磁性体領域部とで磁性体領域部が積層方向と直交する所定方向に連続して配置され、第１の磁性体形成層の磁性体領域部と第２の磁性体形成層の磁性体領域部との間は絶縁層を介して積層方向に磁路を形成可能なギャップに設定されているので、第１の磁性体形成層と第２の磁性体形成層との間で磁路を形成でき、上記所定方向に磁気回路を形成できて磁気損失を低減できる。
【００１０】
上記磁性シートにおいて、前記第２の磁性体形成層の一方の面に形成された他の絶縁層と、前記他の絶縁層を介して前記第２の磁性体形成層に積層され磁性材料からなる複数の磁性体領域部が離間して形成された第３の磁性体形成層とを有し、前記積層方向から見て、前記第２の磁性体形成層の磁性体領域部と前記第３の磁性体形成層の磁性体領域部とで、磁性体領域部が前記積層方向と直交する所定方向に連続して配置され、前記第２の磁性体形成層の磁性体領域部と前記第３の磁性体形成層の磁性体領域部との間は、前記他の絶縁層を介して前記積層方向に磁路を形成可能なギャップに設定されていてもよい。
【００１１】
上記磁性シートにおいて、前記各磁性体形成層の磁性体領域部は格子状に離間して形成されていてもよい。
【００１２】
上記磁性シートにおいて、前記積層方向に隣接する一方の磁性体形成層は、第１の方向に配列している磁性体領域部が連結部を介して連結され、他方の磁性体形成層は、前記第１の方向と直交する第２の方向に配列している磁性体領域部が連結部を介して連結されていてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明により、渦電流の発生を抑止し、かつ磁気回路を形成して磁気損失を低減できる磁性シートを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施の形態に係る磁性シートが搭載された携帯電話機の分解斜視図である。
【図２】第１の実施の形態に係る磁性シートの上面図である。
【図３】第１の実施の形態に係る磁性シートの断面図である。
【図４】第１の実施の形態に係る磁性シートの概略作用を説明するための図である。
【図５】第１の実施の形態に係る磁性シートで渦電流が遮断される様子を示す図である。
【図６】第１の実施の形態に係る磁性シートで形成される磁気回路を示す図である。
【図７】第２の実施の形態に係る磁性シートの上面図である。
【図８】第２の実施の形態に係る磁性シートで形成される磁気回路を示す図である。
【図９】変更例に係る磁性シートの上面図である。
【図１０】変更例に係る磁性シートで形成される磁気回路を示す図である。
【図１１】参考例に係る磁性シートのシミュレーション結果を示す図である。
【図１２】第１及び第２の実施の形態、変更例に係る磁性シートのシミュレーション結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（第１の実施の形態）
以下の本発明の実施の形態として磁性シートを携帯電話機のＮＦＣアンテナに適用した例について説明する。図１は、第１の実施の形態に係る磁性シートが搭載された携帯電話機の分解斜視図である。携帯電話機１の筐体２には、金属部材となる金属製ケースを含む電池パック３と、コイル状のＩＣタグアンテナからなるＮＦＣアンテナ４が取り付けられるＩＣタグ５とが収納される。電池パック３及びＩＣタグ５が収容される筐体２の開口部に対して蓋部６が着脱自在に設けられる。
【００１６】
本実施の形態の磁性シート７は、図１に示すように、携帯電話機１の筐体２に収容される電池パック３とＩＣタグ５との間に配置される。磁性シート７を設けることにより、ＮＦＣアンテナ４から発生する磁束が電池パック３に入射しないように磁性シート７が磁気回路を形成する。このため、電池パック３での渦電流の発生を抑制することができ、電池パック３で発生する渦電流による反磁界によってＮＦＣアンテナ４による通信特性が低下するといった不具合を防止できる。
【００１７】
なお、第１の実施の形態に係る磁性シート７の適用範囲は、携帯電話機１に限られるものではなく、ＰＤＡなどの携帯用移動通信機器に用いることができる。また、携帯用移動通信機器に搭載する形態でなくても良い。例えば、第１の実施の形態の磁性シート７を、非接触型ＩＣカード（または、ＩＣタグ）に貼り付けて用いることもできる。
【００１８】
図２及び図３を参照し、第１の実施の形態に係る磁性シート７について詳述する。図２は、第１の実施の形態に係る磁性シート７を構成する第１〜第３の磁性体形成層の平面図を示しており、図２Ａは磁性シート７の上面図、図２Ｂ〜図２Ｄは第１〜第３の磁性体形成層の各層の上面図である。図３は、図２Ａに示すＡ−Ｂ線における模式的な断面図である。
【００１９】
図２、３に示すように、磁性シート７は、第１〜第３の磁性体形成層７１、７２、７３を積層して構成される。図２Ａでは最も上側（１層目）に第１の磁性体形成層７１が配置され、第１の磁性体形成層７１と重なっていて見えないが最も下側（３層目）に第３の磁性体形成層７３が配置され、第１の磁性体形成層７１と第３の磁性体形成層７３との間（２層目）に第２の磁性体形成層７２が配置された積層構成となっている。
【００２０】
第１の磁性体形成層７１は、それぞれ正方形をなす複数の磁性体領域部７１１が互いに離間して格子状に形成されている。磁性体領域部７１１間には絶縁領域部７１２が形成されている。図２Ｂにおいて横方向をｘ方向、縦方向をｙ方向として、複数の磁性体領域部７１１は、ｘ方向及びｙ方向に離間して二次元マトリクス状に配置されている。図２Ｂには４×４のマトリクス配置が示されている。磁性体領域部７１１のｘ方向の離間間隔Ｐｘ及びｙ方向の離間間隔Ｐｙは渦電流を遮断可能な寸法に設定されるが、磁性体領域部７１１が形成されない領域を通って磁性シート７を通過する漏れ磁束を低減する観点から、磁性体領域部７１１の離間間隔Ｐｘ，Ｐｙは狭い方が望ましい。磁性体領域部７１１は、金属磁性体材料からなる磁性薄膜で形成されている。金属磁性体材料としてＦｅ、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ、Ｆｅ−Ｎｉなどの鉄系金属材料を用いることができる。かかる金属磁性体材料は、１００〜１００００の透磁率を実現できる高透磁率材料である。磁性体領域部７１１は、０．１〜１０マイクロメートルの厚さを有する磁性膜で形成することができる。磁性体形成層７１、７２、７３間に介在する絶縁層７４、７５の厚さについては後述する。
【００２１】
第２の磁性体形成層７２は、第１の磁性体形成層７１と同様の離間間隔Ｐｘ及びＰｙで、それぞれ正方形をなす複数の磁性体領域部７２１が互いにｘ方向およびｙ方向に離間して二次元マトリクス状に配置されている。図２Ｃには３×３のマトリクス配置が示されている。第２の磁性体形成層７２の磁性体領域部７２１は、第１の磁性体形成層７１の磁性体領域部７１１と同一形状及び同一サイズである。ただし、後述するように、第１の磁性体形成層７１の磁性体領域部７１１の隙間の主要領域を覆い、かつ、第１の磁性体形成層７１の磁性体領域部７１１と第２の磁性体形成層７２の磁性体領域部７２１との間で磁路を形成できるように双方の磁性体領域部７１１、７２１を相対配置可能であるならば、必ずしも同一サイズである必要はない。図２Ａに示すように、第２の磁性体形成層７２の１つの磁性体領域部７２１が、第１の磁性体形成層７１の隣接する４つの磁性体領域部７１１の中心に位置するように配置される。これにより、磁性シート７は、第１及び第２の磁性体形成層７１、７２の積層方向から見て、磁性体領域部（７１１、７２１）が積層方向Ｄと直交するｘ方向に連続して形成されると共にｙ方向に連続して形成され、さらにｘ方向及びｙ方向とは４５度の角度をなす対角方向にも連続して形成される。
【００２２】
第３の磁性体形成層７３は、複数の磁性体領域部７３１が互いに離間して格子状に形成され、磁性体領域部７３１間に絶縁領域部７３２が形成されている。図２Ｄには、第１の磁性体形成層７１と同様に、４×４のマトリクス配置が示されている。第３の磁性体形成層７３は、第２の磁性体形成層７２の磁性体領域部７２１の隙間の主要領域を覆い、かつ、第２の磁性体形成層７２の磁性体領域部７２１と第３の磁性体形成層７３の磁性体領域部７３１との間で磁路を形成できるように配置される。図２Ａにおいて、第３の磁性体形成層の磁性体領域部７３１は、不図示であるが、第２の磁性体形成層７２を介して第１の磁性体形成層７１の磁性体領域部７１１と積層方向において重複するように配置されている。
【００２３】
なお、図２Ａ〜２Ｄにおいては、第１〜第３の磁性体形成層７１〜７３の磁性体領域部７１１、７２１、７３１は、それぞれ、上面視正方形であるものとしたが、これに限られるものではない。また、第１〜第３の磁性体形成層７１〜７３における磁性体領域部７１１、７２１、７３１のマトリクス配置も、図２Ａ〜図２Ｄに示す配置に限られるものではない。また、図３は説明の便宜上、断面構造を模式的に示しているので、絶縁層の厚さと磁性体領域部７１１、７２１、７３１のサイズとの関係は正確な大小関係を表していない。図２及び図３に示す磁性シート７は、第１〜第３の磁性体形成層７１〜７３の３層構造であるが、本発明は２層構造又は４層以上の構造であっても良い。
【００２４】
図３を参照し、磁性シート７の断面構造について詳述する。図３に示すように、磁性シート７は、第１の磁性体形成層７１と第２の磁性体形成層７２との間に絶縁層７４が形成され、第２の磁性体形成層７２と第３の磁性体形成層７３との間に絶縁層７５が形成されている。第１の磁性体形成層７１の磁性体領域部７１１と第２の磁性体形成層７２の磁性体領域部７２１とは、積層方向Ｄから見て、積層方向Ｄと直交する所定方向に連続するように一部重ねて配置される。例えば、図３では、第２の磁性体形成層７２の磁性体領域部７２１ａは、磁性体領域部７２１ａの中央部が第１の磁性体形成層７１の絶縁領域部７１２ａと重なり、磁性体領域部７２１ａの両端部が第１の磁性体形成層７１の絶縁領域部７１２ａを挟んで配置される２つの磁性体領域部７１１ａ、７１１ｂの端部と重なるように配置されている。これにより、積層方向Ｄから見て、磁性体領域部７１１ａ、磁性体領域部７２１ａ、磁性体領域部７１１ｂがｘ方向に連続して配置される。ここで、第２の磁性体形成層７２の磁性体領域部７２１ａの両端部は上記複数の磁性体領域部７１１ａ、７１１ｂの端部と重なっていなくともよく、磁性体領域部７２１ａの端面が上記複数の磁性体領域部７３１ａ、７３１ｂの端面と少なくとも同一位置にあればよい。磁性体領域部７２１ａの一端面と磁性体領域部７１１ａの一端面とが積層方向Ｄから見て少なくとも同一位置であれば、磁性体領域部７１１ａと磁性体領域部７２１ａが所定方向（図３では、ｘ方向）に連続するためである。また、磁性体領域部７２１ａの他端面と磁性体領域部７１１ｂの一端面が積層方向Ｄから見て少なくとも同一位置であれば、磁性体領域部７１１ｂと磁性体領域部７２１ａが所定方向（図３では、ｘ方向）に連続するためである。
【００２５】
同様に、第２の磁性体形成層７２の磁性体領域部７２１と第３の磁性体形成層７３の磁性体領域部７３１とは、積層方向Ｄから見て、所定方向に連続するように一部重ねて配置される。例えば、図３では、第２の磁性体形成層７２の磁性体領域部７２１ａは、磁性体領域部７２１ａの中央部が第３の磁性体形成層７３の絶縁領域部７３２ａと重なり、磁性体領域部７２１ａの両端部が第３の磁性体形成層７３の絶縁領域部７３２ａを挟んで配置される２つの磁性体領域部７３１ａ、７３１ｂの端部と重なるように配置されている。なお、第２の磁性体形成層７２の磁性体領域部７２１ａの両端部は磁性体領域部７３１ａ、７３１ｂの端部と重なっていなくともよく、磁性体領域部７２１ａの端面が磁性体領域部７３１ａ、７３１ｂの端面と少なくとも同一位置にあればよい。
【００２６】
また、図３において、第１の磁性体形成層７１の磁性体領域部７１１と第２の磁性体形成層７２の磁性体領域部７２１との間は、絶縁層７４を介して積層方向Ｄに磁路を形成可能なギャップに設定されている。ここで、絶縁層７４の厚さを数ナノメートル〜数十ナノメートル（ｎｍ）とすることで、磁性体領域部７１１ａ、７１１ｂと磁性体領域部７２１ａとの間で積層方向Ｄに磁路を形成できる。このように、厚さが数ナノメートル〜数十ナノメートルの絶縁層７４は、スパッタ法により絶縁層７４を成膜することで形成可能である。なお、絶縁層７４の代わりに樹脂フィルムを用いることは、磁性体領域部７１１と磁性体領域部７２１との間で積層方向Ｄの磁路は形成され難くなり、好ましくない。これは、樹脂フィルムの厚さは最小でも数マイクロメートル程度であることから、樹脂フィルムにより磁性体領域部７１１ａ、７１１ｂと磁性体領域部７２１ａとの間の磁束の流れが分断されてしまうためである。同様に、第２の磁性体形成層７２の磁性体領域部７２１ａと第３の磁性体形成層７３の磁性体領域部７３１ａ、７３１ｂとの間も、絶縁層７５を介して積層方向Ｄに磁路を形成可能なギャップに形成されている。
【００２７】
以上のように、図３においては、第１の磁性体形成層７１の磁性体領域部７１１ａ、７１１と第２の磁性体形成層７２の磁性体領域部７２１ａとの間に、数ナノメートル〜数十ナノメートルの厚さの絶縁層７４が形成されるので、第１及び第２の磁性体形成層７１、７２間の磁性体領域部（７１１ａ、７１１ｂ、７２１ａ）は磁気的には接続される一方で、電気的には絶縁される。同様に、第２の磁性体形成層７２の磁性体領域部７２１ａと第３の磁性体形成層７３の磁性体領域部７３１ａ、７３１ｂとの間にも、数ナノメートル〜数十ナノメートルの厚さの絶縁層７５が形成されるので、第２及び第３の磁性体形成層７２、７３間の磁性体領域部（７２１ａ、７３１ａ、７３１ｂ）は磁気的には接続される一方で、電気的には絶縁される。さらに、第１の磁性体形成層７１の磁性体領域部７１１ａ、７１１ｂは離間して配置され、磁性体領域部７１１ａ、７１１ｂ間に絶縁領域部７１２ａが形成されるので、同じ層内の磁性体領域部（７１１ａ、７１１ｂ）間においても電気的に絶縁されている。同様に、第２及び第３の磁性体形成層７２、７３においても、同じ層内の磁性体領域部（７２１、７３１）間で電気的に絶縁されている。
【００２８】
次に、磁性シート７の概略作用を説明する。図４では、携帯電話機１のＩＣタグ５とリーダライタ８との間で近距離無線通信を行う場合の磁界形成の様子を示している。図４に示すように、携帯電話機１とリーダライタ８との間で近距離無線通信を行う場合、携帯電話機１に搭載されたＩＣタグ５をリーダライタ８から所定距離内（例えば、１０ｃｍ程度）に近づける。リーダライタ８のリーダライタアンテナ９からは、磁束ループＦが発生する。当該磁束ループＦをＩＣタグ５に設けられたＮＦＣアンテナ４に貫通させることによって、ＩＣタグ５とリーダライタ８との間で無線通信を行うことができる。
【００２９】
また、図４に示すように、携帯電話機１のＩＣタグ５と金属部材となる電池パック３との間には、磁性シート７が設けられる。磁性シート７の透磁率のμ’（実部）は高いため、リーダライタアンテナ９からの磁束ループＦは、磁性シート７に集中し、磁性シート７の後方の電池パック３に到達しない。このため、リーダライタアンテナ９からの磁束ループＦにより金属製の電池パック３で渦電流が生じるのを防止できる。この結果、電池パック３での渦電流による反磁界の発生を防止でき、リーダライタアンテナ９からの磁束ループＦ’をＮＦＣアンテナ４に貫通させることができる。また、磁性シート７の透磁率のμ’’（虚部）は低いため、リーダライタアンテナ９の磁束ループＦは、磁気損失することがなく流れる。
【００３０】
ここで、第１の実施の形態に係る磁性シート７における磁束の流れについて説明する。従来のように磁性シート７に一様な磁性体形成層を金属磁性体材料で形成した場合、磁性体形成層に渦電流が発生する。図５Ａ〜図５Ｃは第１〜第３の磁性体形成層７１、７２、７３の各層において渦電流が遮断される様子を示している。図５Ａに示すように、第１の磁性体形成層７１において、各磁性体領域部７１１はマトリクス配置となるように互いに絶縁領域部７１２を介して離間して配置されているため、隣接する磁性体領域部７１１間が電気的に絶縁される。したがって、一般には磁性体形成層７１に磁束が入射することで渦電流Ｉが流れようとするが、各磁性体領域部７１１が格子状に離間していることから渦電流Ｉの発生を抑止できる。同様に、図５Ｂ及び図５Ｃに示すように、第２及び第３の磁性体形成層７２、７３においても、各磁性体領域部７２１、７３１は互いに絶縁領域部７２２、７３２を介して離間して配置されているため、隣接する磁性体領域部７２１、７３１間が電気的に絶縁される。したがって、第２、第３の磁性体形成層７２、７３においても、磁束が入射することで渦電流Ｉが流れようとするが、各磁性体領域部７２１、７３２が格子状に離間していることから渦電流Ｉの発生を抑止できる。以上のように、磁性シート７では、磁性シート７内部での渦電流Ｉの発生を抑止できる。
【００３１】
次に、磁性シート７における磁気回路の形成について説明する。図６は磁性シート７をｙ方向から見た平面図である。ＮＦＣアンテナ４の発生する磁束が磁性シート７に入射すると、図６に示すように、第１及び第２の磁性体形成層７１、７２の磁性体領域部７１１、７２１が積層方向Ｄから見て連続形成される所定方向（ｘ方向、ｙ方向等）に磁気回路が形成される。図６に示す例では、第１、第２の磁性体形成層７１、７２間において、１層目の磁性体領域部７１１ａの端部と２層目の磁性体領域部７２１ａの端部とが磁路を形成可能なギャップで重なっているので、かかる重なり部分で１層目の磁性体領域部７１１ａの端部から２層目の磁性体領域部７２１ａへ磁束の流れが生じる。さらに、２層目の磁性体領域部７２１ａの他端部と１層目で磁性体領域部７１１ａに隣接する磁性体領域部７１１ｂの端部とが重なっている。かかる重なる部分で２層目の磁性体領域部７２１ａの他端部から１層目の磁性体領域部７１１ｂの端部へ磁路が形成され、２層目の磁性体領域部７２１ａから１層目の磁性体領域部７１１ｂへ磁束の流れが形成される。このようにして、図６に示す例では、ｘ方向に磁束の流れが形成される。同様に、第２、第３の磁性体形成層７２、７３間において、３層目の磁性体領域部７３１ａの端部と２層目の磁性体領域部７２１ａの端部とが磁路を形成可能なギャップで重なっているので、かかる重なり部分で３層目の磁性体領域部７３１ａの端部から２層目の磁性体領域部７２１ａへ磁束の流れが生じる。さらに、２層目の磁性体領域部７２１ａの他端部と３層目で磁性体領域部７３１ａに隣接する磁性体領域部７３１ｂの端部とが重なっている。かかる重なる部分で２層目の磁性体領域部７２１ａの他端部から３層目の磁性体領域部７３１ｂの端部への磁路が形成され、２層目の磁性体領域部７２１ａから３層目の磁性体領域部７３１ｂへの磁束の流れが形成される。
【００３２】
以上のように、磁性シート７では磁性体領域部の重なり部分で積層方向Ｄに形成される磁路を接続し、所定方向に磁束が流れて磁気回路が形成されるので、磁性シート７の背面に配置される電池パック３への磁束の入射を防止できると共に、磁束の漏れによる損失を最小限に抑えることができる。また、図５を参照して説明したように、磁性シート７では、各磁性体形成層７１、７２、７３内で磁性体領域部７１１、７２１、７３１が格子状に離間していることから、磁性シート７内部における渦電流の発生を抑止できる。
【００３３】
（第２の実施の形態）
図７〜図８を参照し、第２の実施の形態に係る磁性シートについて、第１の実施の形態との相違点を中心に説明する。第１の実施の形態に係る磁性シート７では、磁性体領域部が各磁性体形成層内で互いに離間して配置されていた。本実施の形態に係る磁性シート７ａでは、磁性体領域部は、各磁性体形成層内において、渦電流を遮断する程度に小さい断面積の連結部を介して所定方向に接続される点で、第１の実施の形態に係る磁性シート７と異なる。
【００３４】
図７は、第２の実施の形態に係る磁性シート７ａを構成する第１〜第３の磁性体形成層の平面図を示しており、図７Ａは磁性シート７ａの上面図、図７Ｂ〜図７Ｄは第１〜第３の磁性体形成層の各層の上面図である。図７に示すように、磁性シート７ａは、第１〜第３の磁性体形成層７１、７２、７３を積層して構成される。図７Ａでは最も上側（１層目）に第１の磁性体形成層７１が配置され、第１の磁性体形成層７１と重なっていて見えないが最も下側（３層目）に第３の磁性体形成層７３が配置され、第１の磁性体形成層７１と第３の磁性体形成層７３との間（２層目）に第２の磁性体形成層７２が配置された積層構成となっている。
【００３５】
第１の磁性体形成層７１では、複数の磁性体領域部７１１が２次元マトリクス状に配置されている。図７Ｂには６×６のマトリクス配置が示されている。また、図７Ｂにおいて横方向をｘ方向、縦方向をｙ方向として、ｙ方向に配列している磁性体領域部７１１は、連結部７１３を介して連結される。一方、ｘ方向に配列している磁性体領域部７１１は離間して配置される。ここで、連結部７１３の断面積は、磁性体領域部７１１間で渦電流を遮断できるように、磁性体領域部７１１の断面積よりも十分小さく設定される。例えば、図７Ｂでは、連結部７１３の厚さは磁性体領域部７１１と同じで、連結部７１３の幅が磁性体領域部７１１の一辺の長さよりも十分に狭く設定されている。また、連結部７１３は、磁性体領域部７１１と同様に金属磁性体材料からなる磁性薄膜で形成される。このように、本実施の形態に係る磁性シート７ａは、第１の磁性体形成層７１内で磁性体領域部７１１が連結部７３１を介してｙ方向に連結して形成される。
【００３６】
第２の磁性体形成層７２では、複数の磁性体領域部７２１が、第１の磁性体形成層７１の磁性体領域部７１１の隙間の主要領域を覆うように、２次元マトリクス状に配置されている。図７Ｃには５×５のマトリクス配置が示されている。また、図７Ｃに示すように、第２の磁性体形成層７２では、ｘ方向に配列している磁性体領域部７２１が連結部７２３を介して連結される。一方、ｙ方向に配列している磁性体領域部７２１は離間して配置される。すなわち、第２の磁性体形成層７２の磁性体領域部７２１は、積層方向Ｄに隣接する第１の磁性体形成層７１の磁性体領域部７１１が連結されるｙ方向で離間され、当該ｙ方向と直交するｘ方向で連結される。
【００３７】
第３の磁性体形成層７３では、複数の磁性体領域部７３１が、第２の磁性体形成層７２の磁性体領域部７２１の隙間の主要領域を覆うように、２次元マトリクス状に配置されている。図７Ｄには、第１の磁性体形成層７１と同様に、６×６のマトリクス配置が示されている。また、図７Ｄに示すように、第３の磁性体形成層７３では、ｙ方向に配列している磁性体領域部７３１が連結される。一方、ｘ方向に配列している磁性体領域部７３１は離間して配置される。すなわち、第３の磁性体形成層７３の磁性体領域部７３１は、積層方向Ｄに隣接する第２の磁性体形成層７２において磁性体領域部７２１が連結されるｘ方向で離間され、当該ｘ方向と直行するｙ方向で連結される。
【００３８】
以上のように、磁性シート７ａでは、磁性体領域部７１１、７２１、７３１の連結方向が、磁性体形成層７１、７２、７３単位で交互に変更される。なお、図７では、第１、第３の磁性体形成層７１、７３の磁性体領域部７１１、７３１がｙ方向に連結されるものとしたが、ｘ方向に連結されてもよい。この場合、第２の磁性体形成層７２の磁性体領域部７２１はｙ方向に連結される。また、各磁性体形成層の磁性体領域部の連結方向は、ｘ方向、ｙ方向に限られるものではない。例えば、連結方向は、ｘ方向及びｙ方向とは４５度の角度をなす対角方向や、当該対角方向に直行する方向であってもよい。また、第１〜第３の磁性体形成層７１〜７３における磁性体領域部７１１、７２１、７３１のマトリクス配置も、図７Ａ〜図７Ｄに示す配置に限られるものではない。また、図７及び図８に示す磁性シート７ａは、第１〜第３の磁性体形成層７１〜７３の３層構造であるが、本発明は２層構造又は４層以上の構造であっても良い。
【００３９】
次に、磁性シート７ａにおける磁気回路の形成について説明する。図８Ａは磁性シート７ａをｘ方向から見た平面図であり、図８Ｂは磁性シート７ａをｙ方向から見た平面図である。ＮＦＣアンテナ４の発生する磁束が磁性シート７ａに入射すると、磁性シート７ａでは、第１の実施の形態で述べた磁性体形成層間での層を跨ぐ所定方向（図８Ａでは、ｙ方向、図８Ｂではｘ方向）への磁束の流れに加えて、磁性体形成層内での磁性体領域部の連結方向（図８Ａでは、ｙ方向、図８Ｂでは、ｘ方向）への磁束の流れが生じる。
【００４０】
具体的には、図８Ａに示すように、第１の磁性体形成層７１では、層内において、磁性体領域部７１１ａ、７１１ｂを連結する連結部７１３ａを介して磁性体領域部７１１ａから磁性体領域部７１１ｂへのｙ方向の磁束の流れが生じる。同様に、第３の磁性体形成層７３では、層内において、磁性体領域部７３１ａ、７３１ｂを連結する連結部７３３ａを介して磁性体領域部７３１ａから磁性体領域部７３１ｂへのｙ方向の磁束の流れが生じる。また、第１、第２の磁性体形成層７１、７２間において、１層目の磁性体領域部７１１ａの端部と２層目の磁性体領域部７２１ａの端部との重なり部分を介した磁性体領域部７１１ａから磁性体領域部７２１ａへのｙ方向の磁束の流れと、１層目の磁性体領域部７１１ｂの端部と２層目の磁性体領域部７２１ａの他端部との重なり部分を介した磁性体領域部７２１ａから磁性体領域部７１１ｂへのｙ方向の磁束の流れとが生じる。また、第２、第３の磁性体形成層７２、７３間において、２層目の磁性体領域部７２１ａの端部と３層目の磁性体領域部７３１ａの端部との重なり部分を介した磁性体領域部７３１ａから磁性体領域部７２１ａへのｙ方向の磁束の流れと、２層目の磁性体領域部７２１ａの他端部と３層目の磁性体領域部７３１ｂの端部との重なり部分を介した磁性体領域部７２１ａから磁性体領域部７３１ｂへのｙ方向の磁束の流れとが生じる。
【００４１】
また、図８Ｂに示すように、第２の磁性体形成層７２では、層内において、磁性体領域部７２１ａ、７２１ｂを連結する連結部７２３ａを介して磁性体領域部７２１ａから磁性体領域部７２１ｂへのｘ方向の磁束の流れが生じる。第１、第２の磁性体形成層７１、７２間において、１層目の磁性体領域部７１１ａの端部と２層目の磁性体領域部７２１ａの端部との重なり部分を介した磁性体領域部７２１ａから磁性体領域部７１１ａへのｘ方向の磁束の流れと、１層目の磁性体領域部７１１ａの他端部と２層目の磁性体領域部７２１ｂの端部との重なり部分を介した磁性体領域部７１１ａから磁性体領域部７２１ｂへのｘ方向の磁束の流れとが生じる。また、第２、第３の磁性体形成層７２、７３間において、３層目の磁性体領域部７３１ａの端部と２層目の磁性体領域部７２１ａの端部との重なり部分を介した磁性体領域部７２１ａから磁性体領域部７３１ａへのｘ方向の磁束の流れと、３層目の磁性体領域部７３１ａの他端部と２層目の磁性体領域部７２１ｂの端部との重なり部分を介した磁性体領域部７３１ａから磁性体領域部７２１ｂへのｘ方向の磁束の流れとが生じる。
【００４２】
以上のように、第２の実施の形態に係る磁性シート７ａでは、各磁性体領域部が連結部を介して所定方向に連結されるので、磁性体形成層間での層を跨ぐ磁気回路に加えて、磁性体形成層の層内での磁気回路が形成され、磁束損失をより効果的に抑制することができる。また、各磁性体領域部を連結する連結部は渦電流を遮断できる程度に断面積が小さく構成され、各磁性体領域部７１１、７２１、７３１の連結方向が、磁性体形成層７１、７２、７３単位で交互に変更されるので、磁性シート７ａ内部における渦電流の発生も防止できる。
【００４３】
（変更例）
図９〜図１０を参照し、第２の実施の形態に係る磁性シート７ａの変更例について、第２の実施の形態との相違点を中心に説明する。図９に示すように、変更例に係る磁性シート７ｂでは、第１〜３の磁性体形成層７１〜７３の積層方向Ｄからみて、各磁性体形成層の磁性体領域部の全体が重なるように配置される点で、第２の実施の形態の磁性シート７ａと異なる。
【００４４】
図９は、変更例に係る磁性シート７ｂを構成する第１〜第３の磁性体形成層の平面図を示しており、図９Ａは磁性シート７ｂの上面図、図９Ｂ〜図９Ｄは第１〜第３の磁性体形成層の各層の上面図である。図９Ａでは最も上側（１層目）に第１の磁性体形成層７１が配置され、第１の磁性体形成層７１と重なっていて見えないが、第１の磁性体形成層７１の下に第２の磁性体形成層７２と第３の磁性体形成層７３が配置された積層構成となっている。また、第２の実施の形態で述べたように、磁性シート７ｂでも、磁性体領域部７１１、７２１、７３１の連結方向が、磁性体形成層７１、７２、７３単位で交互に変更される。例えば、図９Ｂ及び９Ｄに示すように、第１、第３の磁性体形成層７１、７３では、ｙ方向に配列している磁性体領域部７１１、７３１が連結部７１３、７３３を介して連結され、ｘ方向に配列している磁性体領域部７１１、７３１は離間して配置される。一方、第２の磁性体形成層７２では、ｘ方向に配列している磁性体領域部７２１が連結部７２３を介して連結され、ｙ方向に配列している磁性体領域部７２１は離間して配置される。
【００４５】
次に、磁性シート７ｂにおける磁気回路の形成について説明する。図１０Ａは磁性シート７ａをｘ方向から見た平面図であり、図１０Ｂは磁性シート７ａをｙ方向から見た平面図である。ＮＦＣアンテナ４の発生する磁束が磁性シート７ａに入射すると、磁性シート７ｂでは、第２の実施の形態と同様に、磁性体形成層間での層を跨ぐ所定方向（図１０Ａでは、ｙ方向、図１０Ｂではｘ方向）への磁束の流れに加えて、磁性体形成層内での磁性体領域部の連結方向（図１０Ａでは、ｙ方向、図１０Ｂでは、ｘ方向）への磁束の流れが生じる。
【００４６】
以上のように、変更例に係る磁性シート７ｂでも、各磁性体領域部が連結部で連結されるので、磁性体形成層間での層を跨ぐ磁気回路に加えて、磁性体形成層の層内での磁気回路が形成され、磁束の漏れによる損失をより効果的に抑制することができる。
【００４７】
（シミュレーション結果）
次に、図１１及び１２を参照し、第１、第２の実施の形態及び変更例に係る磁性シート７、７ａ、７ｂの特性についてのシミュレーション結果について、参考例１及び２に係る磁性シートと比較しながら説明する。図１１Ａは、参考例１に係る磁性シート、図１１Ｂは、参考例２に係る磁性シートをそれぞれ搭載した携帯電話機における通信特性についてのシミュレーション結果を示す図である。また、図１２Ａは、第１の実施の形態に係る磁性シート７、図１２Ｂは、第２の実施の形態に係る磁性シート７ａ、図１２Ｃは、変更例に係る磁性シート７ｂを、それぞれ搭載した携帯電話機における通信特性についてのシミユレーション結果を示す図である。
【００４８】
図１１Ａに示すように、参考例１に係る磁性シートは、各磁性体形成層において板状の磁性体が一様に配置されている。また、図１１Ｂに示すように、参考例２に係る磁性シートは、各磁性体形成層において複数の磁性体領域部がそれぞれ離間して二次元マトリクス状に一様に配置されている。しかし、参考例２に係る磁性シートにおいては、各磁性体形成層の磁性体領域部間の離間領域が積層方向で重複しており、変更例に係る磁性シート７ｂのような連結部（７１３、７２３、７３３）も設けられていない。
【００４９】
また、図１１Ａ及び図１１Ｂ、図１２Ａ〜図１２Ｃにおいて、Ｒは、それぞれの磁性シートが搭載された携帯電話のＮＦＣアンテナ４の抵抗値を示す。また、Ｌは、それぞれの磁性シート内で形成されるインダクタンスの強さを示す。また、Ｑは、それぞれの磁性シートが搭載された携帯電話のＮＦＣアンテナ４のＱ値（品質係数）を示す。
【００５０】
参考例１に係る磁性シートにおいては、他の磁性シートのように各磁性体形成層において磁性体領域部が離間して配置されていないので、各磁性体形成層内で発生する渦電流を分断することができない。このため、図１１Ａに示すように、参考例１に係る磁性シートの抵抗値Ｒは、図１１Ｂに示す参考例２に係る磁性シートの抵抗値Ｒと比べて格段に大きい。また、図１１Ｂに示す参考例２に係る磁性シートにおいては、各磁性体形成層において複数の磁性体領域部が離間して２次元マトリクス状に配置されるので、各磁性体形成層内での渦電流を分断できる。このため、参考例２に係る磁性シートの抵抗値Ｒは、図１１Ａに示す参考例１に係る磁性シートの抵抗値Ｒと比べて小さくなる。一方で、各磁性体形成層の磁性体領域部間の離間領域が積層方向で重複するため、参考例２に係る磁性シート内で形成されるインダクタンスＬは、参考例１に係る磁性シート内で形成されるインダクタンスＬよりも小さくなってしまう。このように、参考例１及び２に係る磁性シートにおいては、磁性シート内部での渦電流の発生を抑止しようとすると、当該磁性シートの透磁率が低下してしまう。
【００５１】
一方、図１２Ａに示す第１の実施の形態に係る磁性シート７においては、各磁性体形成層において複数の磁性体領域部が離間して２次元マトリクス状に配置されるので、各磁性体形成層内での渦電流を分断できる。このため、磁性シート７のＲ値は、図１１Ａに示す参考例１に係る磁性シートの抵抗値Ｒと比べて小さくなる。さらに、磁性シート７においては、第１〜第３の磁性体形成層７１、７２、７３の積層方向Ｄから見て、第１の磁性体形成層７１の磁性体領域部７１１と２の磁性体形成層７２の磁性体領域部７２１とで、磁性体領域部（７１１、７２１）が所定方向に連続して配置され、第１の磁性体形成層７１の磁性体領域部７２１と第２の磁性体形成層７２の磁性体領域部７２１との間は、絶縁層７４を介して積層方向Ｄに磁路を形成可能なギャップに設定されている。また、第２の磁性体形成層７２と第３の磁性体形成層７３との間でも同様に、積層方向Ｄから見て磁性体領域部（７２１、７３１）が所定方向に連続して配置される。このため、図６に示すように、絶縁層７４、７５を介して隣接する他の磁性体形成層を経由して、離間して配置された磁性体領域部７１１ａ、７２１ａ、７１１ｂ又は磁性体領域部７３１ａ、７２１ａ、７３１ｂを磁気的に接続可能となり、インダクタンスＬは、図１１Ｂに示す参考例２に係る磁性シートよりも向上する。このように、第１の実施の形態に係る磁性シート７によれば、磁性シート７内部での渦電流の発生を抑止し、かつ、磁性シート７の透磁率を向上させることができる。
【００５２】
また、図１２Ｂに示す第２の実施の形態に係る磁性シート７ａにおいては、各磁性体領域部が連結部を介して所定方向に連結されるが、当該連結部は、幅０．４ｍｍ、厚さ０．９μｍ、断面積３．６×１０^(−１０)ｍ＾２で渦電流を遮断する程度に小さい断面積である。このため、磁性シート７ａの抵抗値Ｒは、図１１Ａに示す参考例１に係る磁性シートの抵抗値Ｒと比べて小さくなる。また、磁性シート７ａでは、各磁性体領域部が連結部で連結されるので、磁性体形成層間での層を跨ぐ磁気回路に加えて、磁性体形成層の層内での磁気回路が形成される。このため、インダクタンスＬは、図１１Ｂに示す参考例２に係る磁性シートよりも向上する。このように、第２の実施の形態に係る磁性シート７ａによれば、磁性シート７ａ内部での渦電流の発生を抑止し、かつ、磁性シート７ａの透磁率を向上させることができる。
【００５３】
また、図１２Ｃに示す変更例に係る磁性シート７ｂにおいては、第１〜３の磁性体形成層７１〜７３の積層方向Ｄからみて各磁性体形成層の磁性体領域部の全体が重なるように配置される。このため、磁性シート７ｂの抵抗値Ｒは、図１２Ｂに示す参考例２に係る磁性シートの抵抗値Ｒよりも小さくなり、最も渦電流の分断効果が高い。だたし、磁気的な接続関係は若干弱くなるため、インダクタンスＬは、図１２Ｂに示す参考例２に係る磁性シートの抵抗値Ｒよりも小さくなり、透磁率の向上効果は若干劣る。
【００５４】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することができる。上記実施の形態における各構成要素の配置、大きさなどは適宜変更して実施することが可能である。その他、本発明は、本発明の範囲を逸脱しないで適宜変更して実施することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１…携帯電話機
２…筐体
３…電池パック
４…ＮＦＣアンテナ
５…ＩＣタグ
６…蓋部
７、７ａ、７ｂ…磁性シート
８…リーダライタ
９…リーダライタアンテナ
７１…第１の磁性体形成層
７２…第２の磁性体形成層
７３…第３の磁性体形成層
７４、７５…絶縁層
７１１、７２１、７３１…磁性体領域部
７１２、７２２、７３２…絶縁領域部
７１３、７２３、７３３…連結部
【図１】
2013162074.tif 000003
【図２】
2013162074.tif 000004
【図３】
2013162074.tif 000005
【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】
2013162074.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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