JP2008167390A - フィルム型アンテナ及びこれを用いた移動通信端末機ケース - Google Patents

Abstract

【課題】フィルム型アンテナを提供する。
【解決手段】絶縁性物質から成るキャリアフィルム２１と、上記キャリアフィルムの一面に形成される導電性放射体２２と、上記キャリアフィルムの一面に上記放射体を覆うよう形成され、Ｘ−レイの透過を妨害する物質が含まれた第１保護層２３ａとを含むフィルム型アンテナ２０及びこれを用いた移動通信端末機のケースを提供する。
【選択図】図２

Description

本発明は、フィルム型アンテナに関するものであって、より詳しくは、移動通信端末機のケースと一体化されるフィルム型アンテナ及びこれを用いた移動通信端末機ケースに関する。

最近、ＧＰＳ、ＰＤＡ、セルラーフォーン、無線ノート型パソコンのような移動通信端末機が広く普及されるにつれ、軽薄短小化の要求が浮き彫りになりつつある。このような要求を満足させるため、様々な機能を維持しつつも移動通信端末機の体積を減らすことに力を入れている。特に、移動通信端末機の主要必須部品の一つであるアンテナも同様である。

一般に、移動通信端末機のアンテナ中ロードアンテナとヘリカルアンテナのような外装型アンテナは、端末機の外部に一定長さだけ突き出されて小型化が困難で、携帯性も低下されるという問題がある。また、移動通信端末機の落下時に壊れる恐れがあるという短所がある。

これとは異なって、表面実装型チップアンテナのように移動通信端末機の内部に実装される内蔵型アンテナは、外装型アンテナとは異なって破損の危険は減少するが、これも物理的大きさにより小型化に困難という問題がある。

最近、アンテナの放射体を直接端末機ケースまたはアンテナベースに形成する方法を用いることにより最大限の空間活用を図っている。

図１（ａ）は、従来技術による移動通信端末機用の内蔵型アンテナの斜視図で、図１（ｂ）は、上記内蔵型アンテナが移動通信端末機に実装される場合の概略的な断面図である。

図１（ａ）を参照すると、内蔵型アンテナ用のプラスチック材質のベース１１とパターンが形成された金属板形態の放射体１３をそれぞれ射出及びプレス方式により製作した後、融着方法を用いて一つに一体化させた。

しかし、このような方法は、端末機の内部に装着されるため、基本的に要される空間があり、小型化に制約がある。

上記放射体１３をベース１１上に形成する方法としては、導電性インクをプリンティングする方法が使用されることが出来る。しかし、このような方法ではアンテナベースがプラスチック材質であるため、プラスチックの変形が起こらない温度以下で作業すべきである。従って、ベースに形成されるアンテナパターンは低温用ペーストを使用して印刷すべきであるが、印刷度、接着性などを考慮してペーストを選ばなければならないため、材料の制約が多い。

また、導電性インクの印刷度及び接着性のために、導電性インク内には導電物質だけでなく有機物が添加され、導電性インクを高温処理する場合には有機物が除去できるが、低温処理する場合には有機物がそのまま残ることになる。アンテナのベースとしてポリマー系列が使用されるため、高温処理が出来ず導電性インク内の有機物は、アンテナ放射体が形成された後にもそのまま残ってしまう。これによってアンテナ放射体として最も重要な電気伝導度が低くなり、アンテナ放射特性の劣化をもたらすという問題点がある。

また、このようなアンテナパターンは、肉眼で識別したりレーザを照射したりして競争会社が容易に盗用できるという問題点がある。

上記のような問題点を解決すべく、本発明は、移動通信端末機のケースと一体で結合されるフィルム型アンテナを提供し、上記フィルム型アンテナの放射体が容易に露出されない構造を提供することを目的とする。

本発明は、絶縁性物質から成るキャリアフィルムと、上記キャリアフィルムの一面に形成される導電性放射体と、上記キャリアフィルムの一面に上記放射体を覆うよう形成され、Ｘ−レイの透過を妨害する物質が含まれた第１保護層とを含むフィルム型アンテナを提供する。

上記フィルム型アンテナは、上記第１保護層が形成された領域に対応される上記キャリアフィルムの他面の一部領域に形成される第２保護層をさらに含むことができ、この際、上記第１保護層と第２保護層は同じ材質で形成されることが出来る。

上記第１保護層は、錫（Ｓｎ）を主成分とすることが好ましく、上記導電性放射体と同じ色で形成されることが出来る。

上記第１保護層は、メッキ層を形成するため媒介層として使用される無通電下塗り層と、上記下塗り層上に形成される錫メッキ層と、上記メッキ層上に形成される無通電上塗り層とを含むことが出来る。

また、本発明は、絶縁性物質から成るキャリアフィルム、上記キャリアフィルムの一面に形成される導電性放射体、上記キャリアフィルムの一面に上記放射体を覆うよう形成され、Ｘ−レイの透過を妨害する物質が含まれた第１保護層を含むフィルム型アンテナ、及び上記フィルム型アンテナが一表面に付着されるケース構造物を含み、上記放射体が上記ケース構造物と上記キャリアフィルムとの間に位置するよう形成されることを特徴とする移動通信端末機ケースを提供する。

また、本発明は、絶縁性物質から成るキャリアフィルムを用意する段階と、上記キャリアフィルムの一面に導電性放射体を形成する段階と、上記キャリアフィルムの一面に上記放射体を覆う第１保護層を形成する段階と、上記放射体及び第１保護層が形成されたキャリアフィルムをケース構造物形態のモールド内に挿入する段階と、モールディング物質を上記モールドに注入して上記キャリアフィルムと一体で結合されたケース構造物を形成する段階とを含む移動通信端末機ケースの製造方法を提供する。

上記移動通信端末機ケースの製造方法は、上記放射体及び第１保護層が形成されたキャリアフィルムをケース構造物形態のモールド内に挿入する段階の前に、上記キャリアフィルムの他面に上記第１保護層と同じ材質で上記導電性放射体が形成された領域に対応する領域を覆う第２保護層を形成する段階をさらに含むことが出来る。

上記導電性放射体を形成する段階は、スパッタリング工程によることが好ましい。

第１保護層を形成する段階は、上記導電性放射体を覆うよう上記キャリアフィルム上に無通電下塗り層を形成する段階と、上記無通電下塗り層上に錫（Ｓｎ）メッキ層を形成する段階と、上記錫メッキ層上に無通電上塗り層を形成する段階とを含むことが出来る。

本発明によると、移動通信端末機のケースと一体で装着することが出来て実装面積を最小化することができ、放射体の固有パターンを保護することが出来るフィルム型アンテナ及びこれを用いた移動通信端末機ケースが得られる。

以下、図面を参照して本発明を詳しく説明する。
図２（ａ）及び図２（ｂ）は、本発明の好ましい実施形態によるフィルム型アンテナの平面図及び断面図である。

図２（ａ）及び図２（ｂ）を参照すると、本実施形態によるフィルム型アンテナ２０は、キャリアフィルム２１と上記キャリアフィルム２１の一面に形成される放射体２２、第１保護層２３ａ及び第２保護層２３ｂを含む。

上記キャリアフィルム２１は、薄い絶縁性ポリマー物質からなることが出来る。上記キャリアフィルムの構成物質はインモールディングラベリング（ＩＭＬ）工程に適した物質を選択して使用することが出来る。

さらに具体的に、上記放射体及び第１、第２保護層が形成されたキャリアフィルムを、移動通信端末機を製造するための金型枠内に挿入させ、上記金型枠に移動通信端末機を構成する合成樹脂を注入しながら適正温度と適正圧力で成形する。従って、上記キャリアフィルム２１を構成する物質は、モールディング工程時の圧力と温度によって大きい変形が生じないながらも移動通信端末機のケースに一体化できる物質を使用することが好ましい。

上記キャリアフィルム２１の一面には、放射体２２が形成される。
上記放射体２２は、予め製造された導体パターンを上記キャリアフィルム２１に付着したり、導電性ペーストを使用して印刷したり、スパッタリング方式で形成されることが出来る。また、上記放射体２２は、図面には明確に図示されていないが、外部へ連結できる給電端及び接地端を設けており、様々な形態で具現されることが出来る。

上記第１保護層２３ａ及び第２保護層２３ｂは、Ｘ−レイの透過を防ぐことが出来る物質で形成することができ、本実施例では錫（Ｓｎ）を主成分とする。錫以外にもＸ−レイの透過を防ぎ、放射体の役割を大きく妨げない様々な物質が使用されることが出来る。

上記錫成分にて保護層を形成することにより、上記放射体２２のパターンをＸ−レイによって透過することを防ぐことが出来る。また、上記保護層の色を上記放射体の色と同じくすることにより、外部から上記放射体パターンを観察することを不可能にすることが出来る。

上記第１保護層２３ａ及び第２保護層２３ｂは、各々メッキ層を形成するため媒介層として使用される無通電下塗り層、上記下塗り層上に形成される錫メッキ層及び上記メッキ層上に形成される無通電上塗り層を含む形態に具現されることが出来る。

図３（ａ）及び図３（ｂ）は、図２のフィルム型アンテナが付着された移動通信端末機ケースの側断面図及び正断面図である。

図３（ａ）及び図３（ｂ）を参照すると、本実施形態の移動通信端末機３０は、放射体３２及び保護層３３ａ、３３ｂが形成されたキャリアフィルム３１が移動通信端末機のケース３４に一体化されている。

上記移動通信端末機ケース３４とキャリアフィルム３１との間に放射体３２が配置される。

このように、従来技術による内蔵型アンテナの場合、移動通信端末機の内部に実装空間が必須的に要求される一方、フィルム型アンテナを使用する場合は、移動通信端末機のケースにアンテナを一体化させて具現するため、アンテナの実装空間を減らすことが出来るという長所がある。

本実施例では、上記移動通信端末機ケースの外部面に上記フィルム型アンテナが付着される。この場合、上記第２保護層３３ｂは、導電性放射体３２のパターンの形態を肉眼で識別できないようにする機能が出来る。

図４（ａ）乃至図４（ｆ）は、本発明の一実施形態による移動通信端末機ケースの製造方法に関する工程フロー図である。

図４（ａ）は、絶縁性物質から成るキャリアフィルム４１を用意する段階である。上記キャリアフィルム４１にはアンテナの放射体パターンが形成され、金型枠内に挿入されてインモールディング工程に使用されるため、モールディング工程時の圧力と温度によって大きな変形が生じないつつも移動通信端末機のケースに一体化できる物質を使用することが要求される。好ましくは、上記キャリアフィルムは薄い絶縁性ポリマー物質から成ることが出来る。

図４（ｂ）は、上記キャリアフィルム４１上にアンテナ放射体４２を形成する段階である。上記導電性放射体４２は、予め製造された導体パターンを上記キャリアフィルム４１に付着したり、導電性ペーストを使用して印刷したり、またはスパッタリング方式で形成されることが出来る。

図４（ｃ）は、上記キャリアフィルム４１上に上記放射体４２を覆う第１保護層４３ａ及び上記キャリアフィルムの他面に第２保護層４３ｂを形成する段階である。

上記第１保護層４３ａは、Ｘ−レイの透過を防ぐことが出来る成分で構成されることが好ましく、本実施形態では錫（Ｓｎ）を主成分として形成される。上記第１保護層４３ａは一つの層であることができ、多層構造で具現されることも出来る。

上記第２保護層４３ｂは、上記キャリアフィルムの一面に形成された第１保護層４３ａに対応する大きさを有するよう形成される。

図４（ｄ）は、上記放射体４２及び保護層４３ａ、４３ｂが形成されたキャリアフィルム４１をモールド４５内に位置させる段階である。

上記モールド４５は、上記キャリアフィルム４１と一部が接し、上記モールドの下部を成す第１部分４５ａ、モールディング物質が注射され、モールドの上部を成す第２部分４５ｂ、及びノズルを通じてモールディング物質の貯蔵所に連結される第３部分４５ｃで構成される。キャリアフィルム４１はモールドの第１部分４５ａ及び第２部分４５ｂの間に挿入され、上記キャリアフィルム上に形成された導電性放射体４２を覆う第１保護層４３ａがモールディング時にモールディング物質４４と直接接触するよう配置される。

図４（ｅ）は、上記モールド４５の全ての部分が結合される段階を表す。この際、ノズルを通じてモールディング物質が一定の圧力で上記モールド４５の内部空間に注入される。上記圧力によって上記キャリアフィルム４１はその形態がモールドの第１部分４５ａの形態に変形され、上記モールド内に注入されたモールディング物質は、上記モールドの第２部分４５ｂと第１部分４５ａとの間の空間に満たされる。

図４（ｆ）は、上記モールド４５の圧縮工程の後に冷却、硬化して導電性放射体４２、及び保護層４３ａ、４３ｂが形成されたキャリアフィルム４１と移動通信端末機のケース４４が一体化された構造を表す。

図５（ａ）乃至図５（ｅ）は、本発明の一実施例によるフィルム型アンテナの製造方法のうちキャリアフィルム上に導電性放射体を形成する工程のフロー図である。

図５（ａ）乃至図５（ｅ）を参照すると、キャリアフィルムを用意する段階（図５（ａ））、キャリアフィルム上にマスキングテープを付着する段階（図５（ｂ））、上記キャリアフィルム上にスパッタリングして放射体を形成する段階（図５（ｃ））、上記マスキングテープを除去する段階（図５（ｄ））、及び上記キャリアフィルムの一面に上記放射体を覆う第１保護層及び上記キャリアフィルムの他面に第２保護層を形成する段階（図５（ｅ））を含むフィルム型アンテナの製造工程を表す。

図５（ａ）は、キャリアフィルム５１を用意する段階である。好ましくは、上記キャリアフィルムは薄いポリマー物質から成るものを使用することが出来る。

図５（ｂ）では、キャリアフィルム５１上にマスキングテープ５６を付着する段階を表す。上記マスキングテープ５６は、導電性放射体の形態で穿孔されており、スパッタリング工程時に上記穿孔されたパターンの形態５２ａで導電性放射体が具現される。

図５（ｃ）では、キャリアフィルム５１上に放射体を構成する導電性物質でスパッタリングする段階を表す。

スパッタリング工程においては、ターゲット物質に対してイオンビームを注射して上記ターゲット物質の原子がターゲット物質から放出されてキャリアフィルム５１の表面に蒸着してアンテナ放射体パターン５２を形成することになる。

このように、スパッタリング工程による場合には、スパッタターゲット物質は純度９９．９％以上の純度の高い導電性物質から成っており、従ってスパッタリングによってキャリアフィルムに形成される放射体は、スパッタターゲットと同じ純度を有することになるため、電気伝導度が非常に高くなる。

従って、銀ペースト（ｓｉｌｖｅｒ ｐａｓｔｅ）のような導電性インクを使用する場合に、上記ペーストに含まれた有機物により電気伝導度が減少する問題を解決することが出来る。

また、スパッタリングされた放射体材料に有機物がないため、化学的に非常に安定した耐化学的な特性を示すことが可能と成る。特に、従来のスクリーンプリンティング方法では人体に有害なソルベント（ｓｏｌｖｅｎｔ）などを含有したペーストを必須的に使用すべきであるが、本実施例の方法を用いるとこのような人体に有害な影響を減らすことが出来る。

図５（ｄ）は、上記マスキングテープ５６を除去してキャリアフィルム５１上に導電性放射体５２が形成される段階である。上記マスキングテープ５６は、物理的な力を加えて除去することが出来る。

図５（ｅ）は、上記キャリアフィルムの両面に各々第１保護層５３ａ及び第２保護層５３ｂを形成する段階である。

上記各々の保護層５３ａ、５３ｂの形態は単一層で具現されることもでき、複数の層で具現されることも出来る。

複数の層で具現する場合には、メッキ層を形成するため媒介層として下塗り層を形成し、上記下塗り層上に錫（Ｓｎ）をメッキし、上記錫層上に上記錫層を保護するための上塗り層を形成することが出来る。

このように、本発明は上述の実施形態及び添付の図面によって限定されない。即ち、上記放射体の形態、第１及び第２保護層の形態などは様々に具現されることが出来る。添付の請求範囲により権利範囲を限定しようとし、請求範囲に記載された本発明の技術的思想を外れない範囲内で様々な形態の置換、変形及び変更が可能ということは、当技術分野の通常の知識を有している者には自明である。

従来技術による内蔵型アンテナの斜視図及び内蔵型アンテナが実装された端末機の概略断面図である。 本発明の好ましい実施形態によるフィルム型アンテナの平面図及び断面図である。 上記図２のフィルム型アンテナが付着された移動通信端末機ケースの側断面図及び正断面図である。 本発明の一実施形態による移動通信端末機ケースの製造方法に関する工程フロー図である。 本発明の一実施例によるフィルム型アンテナの製造方法に関する工程フロー図である。

符号の説明

２１ キャリアフィルム
２２ 導電性放射体
２３ａ 第１保護層
２３ｂ 第２保護層
３４ 移動通信端末機ケース

Claims (16)

1. 絶縁性物質から成るキャリアフィルムと、
   前記キャリアフィルムの一面に形成される導電性放射体と、
   前記キャリアフィルムの一面に前記放射体を覆うよう形成され、Ｘ−レイの透過を妨害する物質が含まれた第１保護層とを含むフィルム型アンテナ。
2. 前記第１保護層が形成された領域に対応される前記キャリアフィルムの他面の一部領域に形成される第２保護層をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のフィルム型アンテナ。
3. 前記第１保護層及び第２保護層は、相互同じ材質で形成されることを特徴とする請求項２に記載のフィルム型アンテナ。
4. 前記第１保護層は、錫（Ｓｎ）を主成分とすることを特徴とする請求項１に記載のフィルム型アンテナ。
5. 前記第１保護層は、前記導電性放射体と同じ色を有することを特徴とする請求項１に記載のフィルム型アンテナ。
6. 前記第１保護層は、
   メッキ層を形成するため媒介層として使用される無通電下塗り層と、
   前記下塗り層上に形成される錫メッキ層と、
   前記メッキ層上に形成される無通電上塗り層とを含むことを特徴とする請求項１に記載のフィルム型アンテナ。
7. 絶縁性物質から成るキャリアフィルム、前記キャリアフィルムの一面に形成される導電性放射体、前記キャリアフィルムの一面に前記放射体を覆うよう形成され、Ｘ−レイの透過を妨害する物質が含まれた第１保護層を含むフィルム型アンテナと、
   前記フィルム型アンテナが一表面に付着されるケース構造物とを含み、
   前記放射体が前記ケース構造物と前記キャリアフィルムとの間に位置するよう形成されることを特徴とする移動通信端末機ケース。
8. 前記第１保護層が形成された領域に対応される前記キャリアフィルムの他面の一部領域に形成される第２保護層をさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の移動通信端末機ケース。
9. 前記第１保護層と第２保護層は、相互同じ材質で形成されることを特徴とする請求項８に記載の移動通信端末機ケース。
10. 前記第１保護層は、錫（Ｓｎ）を主成分とすることを特徴とする請求項７に記載の移動通信端末機ケース。
11. 前記第１保護層は、前記導電性放射体と同じ色を有することを特徴とする請求項７に記載の移動通信端末機ケース。
12. 前記第１保護層は、
    メッキ層を形成するため媒介層として使用される無通電下塗り層と、
    前記下塗り層上に形成される錫メッキ層と、
    前記メッキ層上に形成される無通電上塗り層とを含むことを特徴とする請求項７に記載の移動通信端末機ケース。
13. 絶縁性物質から成るキャリアフィルムを用意する段階と、
    前記キャリアフィルムの一面に導電性放射体を形成する段階と、
    前記キャリアフィルムの一面に前記放射体を覆う第１保護層を形成する段階と、
    前記放射体及び第１保護層が形成されたキャリアフィルムをケース構造物形態のモールド内に挿入する段階と、
    モールディング物質を前記モールドに注入して前記キャリアフィルムと一体で結合されたケース構造物を形成する段階とを含む移動通信端末機ケースの製造方法。
14. 前記放射体及び第１保護層が形成されたキャリアフィルムをケース構造物形態のモールド内に挿入する段階の前に、
    前記キャリアフィルムの他面に前記第１保護層と同じ材質で前記導電性放射体が形成された領域に対応する領域を覆う第２保護層を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載の移動通信端末機ケースの製造方法。
15. 前記導電性放射体を形成する段階は、スパッタリング工程によることを特徴とする請求項１３に記載の移動通信端末機ケースの製造方法。
16. 第１保護層を形成する段階は、
    前記導電性放射体を覆うよう前記キャリアフィルム上に無通電下塗り層を形成する段階と、
    前記無通電下塗り層上に錫（Ｓｎ）メッキ層を形成する段階と、
    前記錫メッキ層上に無通電上塗り層を形成する段階と、を含むことを特徴とする請求項１３に記載の移動通信端末機ケースの製造方法。

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