JP2007221610A

JP2007221610A - アンテナ付き外装筺体

Info

Publication number: JP2007221610A
Application number: JP2006041725A
Authority: JP
Inventors: Tatsuo Ishibashi; 達男石橋; Shuzo Okumura; 秀三奥村
Original assignee: Nissha Printing Co Ltd
Current assignee: Nissha Printing Co Ltd
Priority date: 2006-02-18
Filing date: 2006-02-18
Publication date: 2007-08-30

Abstract

【課題】装飾フィルム及びアンテナフィルムの給電用貫通孔を覆う部分に膨れを有しないアンテナ付き外装筺体を提供する。
【解決手段】このアンテナ付き外装筺体は、外装筺体本体を構成する樹脂成形品２と、前記樹脂成形品２の外側表面を被覆する装飾フィルム３と、フィルム基材５に導電層からなる平面アンテナ４が形成され、かつ前記樹脂成形品２と前記装飾フィルム３の間に挟装されるアンテナフィルム６とを備えたインサート成形品であって、さらに前記樹脂成形品２が正多角形の全辺を内側に窪ませた形状に開口した給電用貫通孔２ａを有することにより前記平面アンテナ４の給電部４ａを露出させている。
【選択図】図１

Description

本発明は、携帯電話、ＰＤＡ、ＭＰ３プレーヤー等の小型携帯機器の外装筐体内にアンテナが埋設されたアンテナ付き外装筺体に関する。

携帯電話機はもとより、ＰＤＡ、ＭＰ３プレーヤー等の小型携帯機器に外界との通信機能を付与するにはアンテナを必要とするが、このアンテナは、小型化、外観デザインの観点等から携帯機器の外部に突出させずに内部に組み込まれることが求められる（例えば、特許文献１参照）。

しかし、機器内部には電磁波の不要輻射の影響を排除するための金属シールドケースやグランドプレーンが存在し、これらがアンテナ性能に影響を与えるという問題がある。こうした機器内部の金属層のアンテナへの影響を少なくするには、出来るだけアンテナを金属層から遠ざけるように外装筐体とアンテナを複合化するとよい（図６中、アンテナ付き外装筺体１を参照）。

外装筐体とアンテナとの複合化の形態としては、まず、１）外装筐体の外側表面に導電層からなる平面アンテナが形成された形態、２）外装筐体の内側表面に前記平面アンテナが形成された形態などが考えられるが、１）の場合は外来からの衝撃等が加わりやすいので平面アンテナの損傷が問題となり、他方、２）の場合は外装筐体内面のリブ等の凹凸形状によりアンテナパターンに制限が加わる他、少なくとも外装筐体の厚み分平面アンテナの位置は以金属層に近くなる。

結局、外装筺体本体を構成する樹脂成形品２と当該樹脂成形品２の外側表面を被覆する装飾フィルム３との間に、フィルム基材５に導電層からなる平面アンテナ４が形成されたアンテナフィルム６を挟装する形態が、最も実用性が高いと考えられる（図７参照）。なお、この形態をとる場合、樹脂成形品２には円形や方形に開口する給電用貫通孔２ａを設けて平面アンテナ４の給電部４ａを露出させる。
特開２００１−１３６２５５号公報

しかし、装飾フィルム３とアンテナフィルム６とをラミネートしたものをインサートフィルム８として用い、成形用金型内でインサート成形することによりアンテナ付き外装筺体１を製造した場合、給電用貫通孔２ａを覆うインサートフィルム８が変形し、膨れ９が発生し易いという問題があった（図８参照）。これは、冷却固化時に樹脂成形品２に発生する収縮応力７が、図９に示すように、樹脂成形品２の給電用貫通孔２ａの中心に向かって一点集中するためである。

したがって、本発明は、上記したような問題点を解消し、装飾フィルム及びアンテナフィルムの給電用貫通孔を覆う部分に膨れを有しないアンテナ付き外装筺体を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明を以下のように構成した。

すなわち、本発明のアンテナ付き外装筺体は、外装筺体本体を構成する樹脂成形品と、前記樹脂成形品の外側表面を被覆する装飾フィルムと、フィルム基材に導電層からなる平面アンテナが形成され、かつ前記樹脂成形品と前記装飾フィルムの間に挟装されるアンテナフィルムとを備えたインサート成形品であって、さらに前記樹脂成形品が正多角形の全辺を内側に窪ませた形状に開口した給電用貫通孔を有することにより前記平面アンテナの給電部を露出させているように構成した。

また、上記構成において、給電用貫通孔の開口形状が正三角形の全辺を内側に窪ませた形状であるように構成した。

また、上記構成において、給電用貫通孔の開口形状が正四角形の全辺を内側に窪ませた形状であるように構成した。

また、上記構成において、給電用貫通孔の開口形状が正五角形の全辺を内側に窪ませた形状であるように構成した。

上記構成によれば、本発明のアンテナ付き外装筺体は、給電用貫通孔２ａの開口形状が正多角形の全辺を内側に窪ませた形状であるので、その製造時に、より具体的にはインサート成形の冷却固化時において、樹脂成形品２に発生する収縮応力が給電用貫通孔２ａの一点に集中しない。したがって、装飾フィルム及びアンテナフィルムの給電用貫通孔を覆う部分に膨れを有しないという効果を奏する。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について詳しく説明する。

図１は、本発明に係るアンテナ付き外装筺体における給電用貫通孔（星形）の一実施例を示す図であり、給電用貫通孔の開口形状以外は、図７の部分断面図に示すアンテナ付き外装筺体と共通する。すなわち、このアンテナ付き外装筺体は、外装筺体本体を構成する樹脂成形品２と、前記樹脂成形品２の外側表面を被覆する装飾フィルム３と、フィルム基材５に導電層からなる平面アンテナ４が形成され、かつ前記樹脂成形品２と前記装飾フィルム３の間に挟装されるアンテナフィルム６とを備えたインサート成形品であって、さらに前記樹脂成形品２が正多角形の全辺を内側に窪ませた形状に開口した給電用貫通孔２ａを有することにより前記平面アンテナ４の給電部４ａを露出させている。

上記樹脂成形品２は、所望する外装筺体本体の形状に成形され、その材質は使用目的の機器類への要求や、成形方法により選択することができる。例えば、メタクリル樹脂（ＰＭＭＡ），アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂（ＡＳ）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体樹脂（ＡＢＳ）、セルロースプロピオネート樹脂、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリスチレン樹脂（ＰＳ）、ポリエステル樹脂、若しくは、ポリエチレン樹脂などがある。

上記装飾フィルム３は、上記樹脂成形品２を装飾するための層であり、通常、透明樹脂フィルムの少なくとも一方の面に加飾層を形成したものを用いる（図示せず）。透明樹脂フィルムの材質としては、例えば、例えば、ポリカーボネート系、ポリアミド系、ポリエーテルケトン系のエンジニアリングプラスチック、アクリル系、ポリエチレンテレフタレート系、ポリブチレンテレフタレート系などの樹脂フィルムなどを用いることができる。また、加飾層は、通常、着色インキ層であり、ウレタン樹脂、ＰＣ樹脂、ビニル樹脂、ポリエステル樹脂など、特にウレタン系樹脂、さらにはそのエラストマーをバインダーとし、適切な色の顔料または染料を着色剤として含有する着色インキを用いるとよい。着色インキ層の形成方法としては、オフセット印刷法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの印刷法や、グラビアコート法、ロールコート法、コンマコート法などのコート法を採用することができる。

なお、上記装飾フィルム３は、表現したい加飾に応じて加飾層を、上記樹脂成形品２の外側表面全体を装飾するように形成してもよいし、上記樹脂成形品２の外側表面の一部を装飾しないで透明窓部などを構成するように形成してもよい。また、上記装飾フィルム３は、上記樹脂成形品２の外側表面全体を装飾しない場合、着色インキ層を形成する代わりに、上記透明樹脂フィルム中に適切な色の顔料または染料を着色剤として含有させたものを用いることもできる。

また、加飾層は、透明樹脂フィルムのいずれの面にも形成できるが、樹脂成形品２側に形成すると、指などが直接加飾層に触れることがないため、磨耗から保護される。

上記アンテナフィルム６の上記フィルム基材５は、平面アンテナ４の支持基材として可能なものなら何でもよく、例えば、装飾フィルム３の透明樹脂フィルム同様に、ポリカーボネート系、ポリアミド系、ポリエーテルケトン系のエンジニアリングプラスチック、アクリル系、ポリエチレンテレフタレート系、ポリブチレンテレフタレート系などの樹脂フィルムなどを用いることができる。

上記アンテナフィルム６の上記平面アンテナ４を構成する導電層は、アンテナ機能を持たせられる導電性物質からなるものであれば特に制限はない。導電性を有する素材は、例えば、金属であれば金、白金、銀、銅、アルミニウム、ニッケル、亜鉛、鉛等がある。また導電性高分子等の導電性を有する高分子化合物も可能である。またそれらからなる導電層の形態は、箔、ペースト、メッキ等によるものが可能で、上記フィルム基材５に形成される。

上記平面アンテナ４のパターンは、周波数帯、用途により適宜選択される。例えば、無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＲＦＩＤ、ＧＰＳ、ＥＴＣ、通信等で用いられるパターンが選択可能である。具体例としては、スパイラルアンテナ４１（図３参照。なお、図７は図３のＡＡ線断面を示す図である。）やダイポールアンテナ４２（図４参照）などのパターンである。

また、平面アンテナ４のパターニングは、導電層がペーストによるものの場合にはスクリーン印刷法、また導電層が箔、メッキ等によるものの場合には印刷レジスト、感光性レジストを用いたエッチング法等、一般的な方法を適用することができる。

上記樹脂成形品２と上記装飾フィルム３の間に上記アンテナフィルム６が挟装された上記インサート成形品を製造するには、以下のようにする。

まず、上記装飾フィルム３の一方の面（加飾層が透明樹脂フィルムの片面のみに用いられていらう場合には当該加飾層が形成されている側の面とするのが好ましい）と、アンテナフィルム６の給電部４ａを有しない側の面とを、透明接着剤（図１１では省略）により貼り合わせることにより、インサートフィルム８とする。このとき、アンテナフィルム６の平面アンテナ４が不透明な場合、上記装飾フィルム３によって平面アンテナ４が隠蔽されるような位置にアンテナフィルム６を貼り合わせる。

次に、上記インサートフィルム８をフィルム成形用金型内に装着して、外装筺体本体の外側表面形状に沿うように予備成形する。

次いで、可動型と固定型とからなる成形用金型内に予備成形されたインサートフィルム８を送り込む。この際、毎葉のインサートフィルム８を１枚づつ送り込んでもよいし、長尺のインサートフィルム８の必要部分を間欠的に送り込んでもよい。成形用金型を閉じた後、固定型に設けたゲートより溶融樹脂をキャビティ内に射出充満させ、外装筺体本体を構成する樹脂成形品２を形成するのと同時にその外側表面にインサートフィルム８を接着させる。樹脂成形品２を冷却固化した後、成形用金型を開いて樹脂成形品２を取り出し、必要に応じて樹脂成形品２周縁のインサートフィルム８の不要部分を除去し、アンテナ付き外装筺体が完成する。

本発明は、携帯機器の外装筐体内に平面アンテナ４を埋設し、外装筺体本体を構成する樹脂成形品２に貫通孔を設けて外装筐体の内側から給電する構造とする場合に、そのインサート成形工程で装飾フィルム３及びアンテナフィルム６からなるインサートフィルム８の給電用貫通孔２ａを覆う部分に発生する膨れ９対策を検討する中でなされたものである。給電用貫通孔２ａの開口形状が円形や方形であると、インサート成形工程の冷却固化時に樹脂成形品２に発生する収縮応力７が給電用貫通孔２ａの中心に向かって一点集中するため（図９参照）、膨れ９が生じ易い（図８参照）。従って、本願発明者等は、収縮応力７が一点に集中しないような形状で給電用貫通孔２ａを設ければ、成形樹脂が冷却固化する時の装飾フィルム３の膨れを無くすことが可能になると考えた。そして、収縮応力７の分散が期待できる形状を検討した結果、図示するような正多角形の全辺を内側に窪ませた形状が最も有効であることを見出したのである。

給電用貫通孔２ａの内壁に垂直に向かう収縮応力７は、給電用貫通孔２ａの開口形状が円形や方形であると一点に集中してしまうが、給電用貫通孔２ａの開口形状が正多角形の全辺を内側に窪ませた形状であると、一点に集中しない。この形状の例としては、図１に示すような４本の矢からなるものの他に、例えば図２に示すような３本の矢からなるもの、図５に示すような５本の矢からなるものでもよい。また、矢の数が更に増えてもよい。また、図１、図２及び図５は内側に窪ませた部分が直線であるが、これが曲線でもよい。なお、上記図中、樹脂成形品２の収縮応力７の方向を示す矢印は、図を見やすくするため、一部省略して記載してある。

以上、代表的な実施形態について説明したが、本発明のアンテナ付き外装筺体１は、これに限定されるものではない。例えば、アンテナ付き外装筺体１の外側最表面にはハードコート処理を施してもよい。ハードコート処理を施した場合、装飾フィルム３において加飾層を透明樹脂フィルムの外側表面となる側に形成しても、ハードコート処理層によって、加飾層が指などによる磨耗から十分に保護される。ハードコート処理方法としては、アクリル樹脂、シリコン樹脂、ＵＶ硬化樹脂などのハードコート材料を塗布したり、ハードコートフィルムを貼り付けたりする等がある。

また、アンテナフィルム６において、平面アンテナ４は、給電部４ａが樹脂成形品２側となる面に設けられていれば、給電部４ａ以外はフィルム基材５の両面、あるいは装飾フィルム３側に設けられていても構わない。その場合、フィルム基材５の両面間の導通はスルーホール等、一般的な方法を適用することができる。

また、アンテナフィルム６においてフィルム基材５の樹脂成形品２側に平面アンテナ４が形成されている場合、樹脂成形品２側の平面アンテナ４が給電部４ａを除いてカバー層によって被覆されていてもよい。このようにカバー層で平面アンテナ４を被覆することにより、インサート成形中の流動する溶融樹脂から保護することができる。

本発明は、添付図面を参照しながら好ましい実施形態に関連して充分に記載されているが、この技術に熟練した人々にとっては種々の変形は修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。

（実施例１）
まず、５０μｍ厚のＰＥＴフィルムをフィルム基材５とし、その片面に導電層として１８μｍ厚の銅箔を形成した後、該銅箔をフォトエッチング法により５ｃｍ×７ｃｍのスパイラルアンテナの形状にパターニングにして平面アンテナ４を形成し、アンテナフィルム６を得た。一方、５０μｍ厚の透明アクリルフィルムの片面にグラビア印刷法にて加飾層を形成して装飾フィルム３を得た。次に、装飾フィルム３の加飾層側にアンテナフィルム６を透明接着剤にて貼り合わせてインサートフィルム８とし、当該インサートフィルム８を外装筺体本体の外側表面形状に沿って予備成形した。次いで、樹脂成形品２を正四角形の全辺を内側に直線的に窪ませた形状（図１に示すようないわゆる十字手裏剣形）に開口した給電用貫通孔２ａを有する１ｍｍ厚の外装筺体本体形状に成形可能な成形用金型を用い、インサートフィルムを挿入し、型閉め後、キャビティ内にＡＢＳ樹脂を射出することによりインサート成形品を得た。冷却固化後、金型内よりインサート成形品を取出し、樹脂成形品２周縁のインサートフィルム８の不要部分を除去してアンテナ付き外装筺体を得た。

このようにして製造されたアンテナ付き外装筺体は、外装筺体本体を構成する樹脂成形品２と、前記樹脂成形品２の外側表面を被覆する装飾フィルム３と、フィルム基材５に導電層からなる平面アンテナ４が形成され、かつ前記樹脂成形品２と前記装飾フィルム３の間に挟装されるアンテナフィルム６とを備えたインサート成形品であって、さらに前記樹脂成形品２が十字手裏剣形に開口した給電用貫通孔２ａを有することにより前記平面アンテナ４の給電部４ａを露出させており、樹脂成形品２の給電用貫通孔２ａに対応する箇所を確認したところ、装飾フィルム３の外側表面に変形による膨れはなかった。

（実施例２）
まず、５０μｍ厚のＰＥＴフィルムをフィルム基材５とし、その片面に導電層として１８μｍ厚の銅箔を形成した後、該銅箔を印刷レジストによるエッチング法により５ｃｍ×７ｃｍのスパイラルアンテナの形状にパターニングにして平面アンテナ４を形成し、アンテナフィルム６を得た。一方、５０μｍ厚の透明ポリカーボネートフィルムの片面にグラビア印刷法にて加飾層を形成して装飾フィルム３を得た。次に、装飾フィルム３の加飾層側にアンテナフィルム６を透明接着剤にて貼り合わせてインサートフィルム８とし、当該インサートフィルム８を外装筺体本体の外側表面形状に沿って予備成形した。次いで、樹脂成形品２を正三角形の全辺を内側に直線的に窪ませた形状（図５に示すような形状）に開口した給電用貫通孔２ａを有する１ｍｍ厚の外装筺体本体形状に成形可能な成形用金型を用い、インサートフィルムを挿入し、型閉め後、キャビティ内にＡＢＳ樹脂を射出することによりインサート成形品を得た。冷却固化後、金型内よりインサート成形品を取出し、樹脂成形品２周縁のインサートフィルム８の不要部分を除去してアンテナ付き外装筺体を得た。

このようにして製造されたアンテナ付き外装筺体は、外装筺体本体を構成する樹脂成形品２と、前記樹脂成形品２の外側表面を被覆する装飾フィルム３と、フィルム基材５に導電層からなる平面アンテナ４が形成され、かつ前記樹脂成形品２と前記装飾フィルム３の間に挟装されるアンテナフィルム６とを備えたインサート成形品であって、さらに前記樹脂成形品２が正三角形の全辺を内側に直線的に窪ませた形状に開口した給電用貫通孔２ａを有することにより前記平面アンテナ４の給電部４ａを露出させており、樹脂成形品２の給電用貫通孔２ａに対応する箇所を確認したところ、装飾フィルム３の外側表面に変形による膨れはなかった。

（実施例３）
まず、２５μｍ厚のポリイミドフィルムをフィルム基材５とし、その片面に導電層として１８μｍ厚の銅箔を形成した後、該銅箔をフ印刷レジストによるエッチング法によりダイポールアンテナの形状にパターニングにして平面アンテナ４を形成し、アンテナフィルム６を得た。一方、５０μｍ厚の透明アクリルフィルムの片面にグラビア印刷法にて加飾層を形成して装飾フィルム３を得た。次に、装飾フィルム３の加飾層側にアンテナフィルム６を透明接着剤にて貼り合わせてインサートフィルム８とし、当該インサートフィルム８を外装筺体本体の外側表面形状に沿って予備成形した。次いで、樹脂成形品２を正五角形の全辺を内側に直線的に窪ませた形状（図２に示すようないわゆる星形）に開口した給電用貫通孔２ａを有する１ｍｍ厚の外装筺体本体形状に成形可能な成形用金型を用い、インサートフィルムを挿入し、型閉め後、キャビティ内にポリカーボネイト樹脂を射出することによりインサート成形品を得た。冷却固化後、金型内よりインサート成形品を取出し、樹脂成形品２周縁のインサートフィルム８の不要部分を除去してアンテナ付き外装筺体を得た。

このようにして製造されたアンテナ付き外装筺体は、外装筺体本体を構成する樹脂成形品２と、前記樹脂成形品２の外側表面を被覆する装飾フィルム３と、フィルム基材５に導電層からなる平面アンテナ４が形成され、かつ前記樹脂成形品２と前記装飾フィルム３の間に挟装されるアンテナフィルム６とを備えたインサート成形品であって、さらに前記樹脂成形品２が星形に開口した給電用貫通孔２ａを有することにより前記平面アンテナ４の給電部４ａを露出させており、樹脂成形品２の給電用貫通孔２ａに対応する箇所を確認したところ、装飾フィルム３の外側表面に変形による膨れはなかった。

（比較例１〜３）
比較例１〜３のアンテナ付き外装筺体は、樹脂成形品２の給電用貫通孔２ａをそれぞれ円形に開口させたこと以外、上記実施例１〜３と同様とした。樹脂成形品２の給電用貫通孔２ａに対応する箇所を確認したところ、いずれも装飾フィルム３の外側表面に膨れを生じた。

本発明に係るアンテナ付き外装筺体における給電用貫通孔の一実施例を示す図である。本発明に係るアンテナ付き外装筺体における給電用貫通孔の一実施例を示す部分平面図である。本発明に係るアンテナ付き外装筺体におけるアンテナパターンの一実施例を示す平面図である。本発明に係るアンテナ付き外装筺体におけるアンテナパターンの一実施例を示す平面図である。本発明に係るアンテナ付き外装筺体における給電用貫通孔（の一実施例を示す部分平面図である。アンテナ付き外装筺体の一例を示す携帯電話機の分解斜視図である。樹脂成形品と装飾フィルムとの間にアンテナフィルムを挟装する形態を説明するアンテナ付き外装筺体の部分断面図である。インサート成形によるアンテナ付き外装筺体の外観不良を示す部分断面図である。図８の外観不良が発生する原因を説明する図である。

符号の説明

１アンテナ付き外装筺体
２樹脂成形品
２ａ給電用貫通孔
３装飾フィルム
４平面アンテナ
４ａ給電部
５フィルム基材
６アンテナフィルム
７収縮応力
８インサートフィルム
９膨れ

Claims

外装筺体本体を構成する樹脂成形品と、前記樹脂成形品の外側表面を被覆する装飾フィルムと、フィルム基材に導電層からなる平面アンテナが形成され、かつ前記樹脂成形品と前記装飾フィルムの間に挟装されるアンテナフィルムとを備えたインサート成形品であって、さらに前記樹脂成形品が正多角形の全辺を内側に窪ませた形状に開口した給電用貫通孔を有することにより前記平面アンテナの給電部を露出させていることを特徴とするアンテナ付き外装筺体。
給電用貫通孔の開口形状が、正三角形の全辺を内側に窪ませた形状である請求項１記載のアンテナ付き外装筺体。
給電用貫通孔の開口形状が、正四角形の全辺を内側に窪ませた形状である請求項１記載のアンテナ付き外装筺体。
給電用貫通孔の開口形状が、正五角形の全辺を内側に窪ませた形状である請求項１記載のアンテナ付き外装筺体。