TWI457224B - 具天線之射出成形同時裝飾品與其製造方法、及具天線之殼體之供電構造 - Google Patents

具天線之射出成形同時裝飾品與其製造方法、及具天線之殼體之供電構造 Download PDF

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Description

具天線之射出成形同時裝飾品與其製造方法、及具天線之殼體之供電構造 發明領域
本發明係關於一種設有天線之射出成形同時裝飾品及其製造方法，尤其關於諸如行動電話、PDA(Personal Digital Assistance：個人數位助理)、可攜式音樂播放器、或筆記型個人電腦(筆記PC)等小型可攜式機器般，設有通訊功能用之天線之射出成形同時裝飾品及其製造方法、以及用以對天線進行供電之構造。
 發明背景
為了對行動電話、PDA、可攜式音樂播放器、或筆記PC等小型可攜式機器賦予無線通訊功能而需要天線。又，該類小型可攜式機器之殼體係利用例如樹脂等材料，並藉由射出成形而形成，並且於該射出成形中利用裝飾膜而裝飾殼體之外表面。
如此，藉由利用裝飾膜及平面天線進行射出成形同時裝飾，以製造天線與其設計一體地形成之具天線之射出成形同時裝飾品(參考例如專利文獻1)。
利用第6圖及第7圖之模式圖，來說明關於該類以往之具天線之射出成形同時裝飾品(亦即具天線之殼體)之構造。
第6圖係表示用於具天線之殼體50之裝飾膜52及平面天線56之模式圖。如第6圖所示，裝飾膜52具備：由透明樹脂材料所組成的裝飾膜基材53、及印刷於該圖示下面之裝飾圖案54。平面天線56具備：天線用膜基材57；及天線圖案58，係配置於天線用膜基材57之圖示下面，由例如銅等導電材料所形成者。又，裝飾膜52與平面天線56係經由接著層55而相互黏著，作為一體之疊層片材51而形成。
將該類構造之疊層片材51配置於模具之內表面，並進行束模後，於模具內注入成形樹脂，藉此製造疊層片材51與成形樹脂成為一體狀態之具天線之殼體50。
如第7圖所示，具天線之殼體50係於外表面上，依天線圖案58、天線用膜基材57、接著層55、裝飾圖案54、裝飾膜基材53之順序配置疊層片材51，並且該疊層片材51與成形品60成為一體狀態。再者，該類製造方法係稱為IMD(成形同時裝飾轉印系統)或IML(成形同時裝飾嵌入系統)。
又，於該類具天線之殼體50，以隔著成形品60而與天線圖案58相對向之方式而設有供電部62，從該供電部62，對於平面天線56進行非接觸狀態下之供電。
[先行技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]國際公開WO2007/094494號小冊
然而，該類構造之具天線之殼體50具有如下課題：採用比樹脂材料硬之金屬材料所形成的天線圖案58之凹凸有時看似浮現於裝飾膜52之表面，有損殼體50的設計。例如利用厚度20μm之天線圖案58時，於裝飾膜52之表面有時會產生3～4μm程度之凹凸，在外觀上，天線圖案58看似凸起超過該凹凸之尺寸。
又，亦具有有時天線圖案58受到成形時之熱或壓力而損壞之課題。
進而言之，於該類小型可攜式機器，隨著殼體50之小型化，亦期望將平面天線56之天線圖案58予以小型化。
因此，本發明之目的在於解決上述課題，針對諸如小型可攜式機器等設有通訊功能用之天線之射出成形同時裝飾品，提供一種其外觀設計的品質經提升之具天線之射出成形同時裝飾品及其製造方法、以及具天線之殼體之供電構造。
又，本發明之別的目的在於針對該類具天線之射出成形同時裝飾品，包含天線之小型化在內而令天線功能提升。
為了達成上述目的，本發明係構成如下。
依據本發明之第1態樣而提供一種具天線之射出成形同時裝飾品，具備：射出成形品；裝飾膜，係被覆射出成形品之外表面之至少一部分而予以裝飾者；平面天線，係配置於射出成形品與裝飾膜之間者；及厚度吸收用片材，係以覆蓋平面天線整體之方式配置於平面天線與射出成形品之間，吸收平面天線之厚度者；裝飾膜、平面天線及厚度吸收用片材係藉由射出成形同時裝飾而一體地形成。
依據本發明之第2態樣而提供第1態樣所記載具天線之射出成形同時裝飾品，其中厚度吸收用片材為強介電體片材。
依據本發明之第3態樣而提供第1態樣所記載具天線之射出成形同時裝飾品，其中於裝飾膜與射出成形品之間配置有磁體片材。
依據本發明之第4態樣而提供第3態樣所記載具天線之射出成形同時裝飾品，其中磁體片材配置於裝飾膜與平面天線之間。
依據本發明之第5態樣而提供第1態樣所記載具天線之射出成形同時裝飾品，其中平面天線具備：膜基材；及導電層，係配置於膜基材之表面而形成天線圖案者；厚度吸收用片材係於膜基材之表面，吸收因導電層有無形成而產生之凹凸。
依據本發明之第6態樣而提供第1態樣至第5態樣中任一態樣所記載具天線之射出成形同時裝飾品，其中平面天線與射出成形品係藉由嵌入成形而一體化。
依據本發明之第7態樣而提供一種具天線之射出成形同時裝飾品之製造方法，係將疊層有裝飾膜、平面天線、及吸收平面天線之厚度之厚度吸收用片材之射出成形同時裝飾用之疊層片材，以裝飾膜側配置於模具內面之方式配置於開放狀態之模具內；讓模具實質上成為閉止狀態後，於模具內射出樹脂，隔著厚度吸收用片材而將平面天線與射出成形樹脂予以一體化，並且裝飾射出成形樹脂之外表面之至少一部分。
依據本發明之第8態樣而提供第7態樣所記載具天線之射出成形同時裝飾品之製造方法，其中將射出成形同時裝飾用之疊層片材配置於模具內時，使用強介電體片材作為厚度吸收用片材。
依據本發明之第9態樣而提供第7態樣或第8態樣所記載具天線之射出成形同時裝飾品之製造方法，其中將射出成形同時裝飾用之疊層片材配置於模具內時，使用裝飾膜與平面天線之間進一步配置有磁體片材之疊層片材。
依據本發明之第10態樣而提供一種具天線之殼體之供電構造，具備：殼體，係藉由射出成形所形成者；裝飾膜，係被覆殼體之外表面之至少一部分而予以裝飾者；平面天線，係配置於殼體與裝飾膜之間者；強介電體片材，係以覆蓋平面天線整體之方式配置於平面天線與殼體之間者；及非接觸供電部，係以令殼體及強介電體片材介在其間而與平面天線相對向之方式，配置於殼體之上述外表面之背面，對於平面天線採非接觸而進行電力及訊號傳送者。
依據本發明之第11態樣而提供第10態樣所記載具天線之殼體之供電構造，其中於裝飾膜與平面天線之間進一步配置有磁體片材。
若依據本發明，由於以覆蓋平面天線整體之方式配置於平面天線與射出成形品之間之厚度吸收用片材，會吸收平面天線之厚度(亦即天線圖案之凹凸)，故可防止天線圖案之凹凸浮現於裝飾膜之表面。因此，可令具天線之射出成形同時裝飾品之外觀設計的品質提升。
又，藉由將厚度吸收用片材配置於平面天線與射出成形品之間，能夠以厚度吸收用片材，令射出成形時從射出成形樹脂對於平面天線所傳遞的熱或壓力等之影響減低，可防止平面天線損壞。
進而言之，採用強介電體片材作為厚度吸收用片材之構成，係可謀求平面天線之小型化。
又，於裝飾膜與射出成形品之間進一步配置有磁體片材之構成，係可令磁體片材不露出於外表面而保持外觀設計的品質，同時提高天線感度，可令天線功能提升。
圖式簡單說明
本發明之該等態樣及特徵係從與有關附圖之較佳實施形態之相關如下敘述得以闡明。
第1圖係關於本發明之一實施型態之具天線之殼體之模式圖。
第2圖係藉由射出成形同時裝飾製造本實施形態之具天線之殼體之狀態之模式圖。
第3圖為本實施形態之具天線之殼體之外觀之模式圖。
第4圖係用於本實施形態之具天線之殼體之疊層片材之模式圖(剖面)。
第5圖為本實施形態之具天線之殼體之模式圖(剖面)。
第6圖用於以往之具天線之殼體之疊層片材之模式圖(剖面)。
第7圖為以往之具天線之殼體之模式圖(剖面)。
 用以實施發明之形態
繼續敘述本發明前，於附圖中，針對相同零件附上相同參考符號。以下，根據圖式來詳細說明本發明之實施形態。
於第1圖表示本發明之一實施形態之具天線之射出成形同時裝飾品之一例，即具天線之殼體10之構成。再者，於第1圖表示各構成零件已拆解的狀態，以使得各種片材等構成容易理解，。
如第1圖所示，具天線之殼體10具備：射出成形品12，係其殼體主體部分者；及疊層片材20，係配置於該射出成形品12之外表面上者；射出成形品12與疊層片材20係藉由射出成形同時裝飾而成為一體狀態。
疊層片材20係藉由疊層裝飾膜21、磁體片材25、片材狀之平面天線27、強介電體片材31所構成，而前述裝飾膜21係將射出成形品12之外表面作為外觀設計而裝飾，前述磁體片材25係藉由磁體材料而形成為片材狀，前述片材狀之平面天線27係用以實現通訊功能，前述強介電體片材31係藉由強介電體材料而形成為片材狀。又，於裝飾膜21、磁體片材25、平面天線27及強介電體片材31之間，配置有接著層24、26、30(於第1圖省略圖示，於第4圖圖示)而相互接合。
如第2圖所示，在將該類構成之疊層片材20之裝飾膜21側，配置於模具打開狀態之模具2之內表面的狀態下，將模具2予以束模，其後，於形成於模具2內之空間，射出熔融狀態之樹脂，藉此可如第3圖所示，製造射出成形品12與疊層片材20已一體化之具天線之殼體10。
接著，利用第4圖及第5圖所示之模式圖，進一步詳細說明關於具天線之殼體10之構造。
首先，射出成形品12係利用模具成形為預先設計之外形形狀。其材質係依機器(小型可攜式機器等)之使用目的或成形方法等而選定。可使用例如甲基丙烯酸樹脂(PMMA)、丙烯腈-苯乙烯共聚物樹脂(AS)、丙烯腈-丁二烯共聚物樹脂(ABS)、丙酸纖維素樹脂、聚碳酸酯樹脂(PC)、聚苯乙烯樹脂(PS)、聚酯樹脂或聚乙烯樹脂等。
裝飾膜21係裝飾射出成形品12而形成其外觀設計。該類裝飾膜21一般係使用在藉由透明樹脂材料所形成之裝飾膜基材22之一面(於第4圖為下面)，形成有裝飾圖案23之物。
裝飾膜基材22之材質可使用例如聚碳酸酯系、聚醯胺系、聚醚酮系之工程塑膠、或丙烯酸系、聚對苯二甲酸乙二酯系、聚對苯二甲酸二丁酯系之樹脂膜等。
裝飾圖案23係例如藉由著色墨水所構成，可使用氨基甲酸酯樹脂、PC樹脂、乙烯樹脂、聚酯樹脂等，尤其宜利用氨基甲酸酯樹脂，進而言之宜利用以其彈性體作為黏結劑，並含有適當顏色之顏料或染料作為著色劑之著色墨水。
又，裝飾圖案23可利用偏移印刷法、絲網印刷法等印刷法、或凹版塗佈法、輥塗佈法、逗號(comma)塗佈法等塗佈法而形成於裝飾膜基材22之表面。
又，以覆蓋射出成形品12之外表面整體之方式配置裝飾膜21，藉由裝飾圖案23裝飾射出成形品12之外表面整體亦可，或者針對射出成形品12之外表面之一部分不予以裝飾，製成直接利用透明之裝飾膜基材22之透明窗部亦可。
又，裝飾圖案23雖亦可形成於裝飾膜基材22之任一面，但從保護裝飾圖案23免於磨損等的觀點考量，宜於裝飾膜基材22之射出成形品12側形成裝飾圖案23。
磁體片材25係藉由磁體材料而形成為片材狀。該磁體片材25係透磁率高，具有提高平面天線27之接收感度之功能，以便可將從具天線之殼體10之外部所接受的磁場，效率良好地取入平面天線27。
又，磁體片材25雖宜配置於較接近具天線之殼體10之外部之發訊器(未圖示)的位置，但為了不損及裝飾膜21之外觀設計而配置於裝飾膜21與射出成形品12之間。
平面天線27具備：天線用膜基材28；及天線圖案29(導電層)，係於天線用膜基材28之一面(於第4圖為下面)，藉由銅等導電材料所形成者。
天線用膜基材28若是作為天線圖案29之支撐構件而發揮功能之物均可，其材料並未特別限定，例如可與裝飾膜基材22同樣地使用聚碳酸酯系、聚醯胺系、聚醚酮系之工程塑膠、或丙烯酸系、聚對苯二甲酸乙二酯系、聚對苯二甲酸二丁酯系之樹脂膜等。
作為構成天線圖案29之導電材料，若可獲得天線功能之物均可，並無特別限制。作為該類導電材料，例如若是金屬則包括金、鉑、銅、鋁、鎳、鋅、鉛等。又，亦可利用導電性高分子等具有導電性之高分子化合物。
平面天線27之天線圖案29係依所使用的頻帶或用途來適當選擇，可選擇例如無線LAN、Bluetooth(藍芽)、RFID(Radio Frequency Identification：無線射頻識別)、GPS(Global Positioning System：全球定位系統)、ETC(Electronic Toll Collection System：電子收費系統)、通訊等所利用的各種天線圖案。
又，天線圖案29係於導電材料使用糊狀物時，可藉由絲網印刷來形成，又，導電材料使用箔、電鍍等所形成之物時，可採用利用感光性抗蝕劑之蝕刻法等來形成。
強介電體片材31可藉由強介電體材料而形成為片材狀。一般而言，強介電體係即便於未施加外部電場的情況下，仍具有自發分極，僅以外部電場之施加即可改變該分極的方向。藉由配置該類強介電體片材31，可將平面天線27之天線圖案29之平面尺寸予以小型化。又，從謀求天線圖案29之小型化的觀點考量，宜於較接近天線圖案29之位置配置強介電體片材31。
於裝飾膜21、磁體片材25、平面天線27、強介電體片材31之各者之間，配置有藉由例如具有黏著性之樹脂材料所形成的接著層24、26、30，將各片材狀之構件相互接合，藉此構成疊層片材20。
再者，構成疊層片材20之各構件之厚度尺寸之一例如下。
裝飾膜基材22：125μm
裝飾圖案23：10μm
接著層24：25～50μm
磁體片材25：100μm
接著層26：25～50μm
天線用膜基材28：125μm
天線圖案29：20μm
接著層30：25～50μm
強介電體片材31：100μm
利用該類構成之疊層片材20來進行射出成形同時裝飾，藉此形成如第5圖所示之具天線之殼體10。
如第5圖所示，疊層片材20係處於與射出成形品12一體化之狀態，射出成形品12之外表面係由裝飾圖案23所裝飾，並且成為內建有平面天線27之狀態。
於射出成形品12中之與疊層片材20之配置面為相反側之表面，設置有非接觸供電部14，係對於平面天線27之天線圖案29，以非接觸狀態進行電力及訊號傳送者。藉由對該非接觸供電部14，從圖示之電源供給電力，可對天線圖案29供給電力而實現作為天線之通訊功能。
若依據本實施形態之具天線之殼體10，可獲得如下各種效果。
首先，就疊層片材20而言，採用在平面天線27與射出成形品12之間配置有強介電體片材31之構成。因此，可藉由強介電體片材31往厚度方向變形來吸收平面天線27之天線圖案29之凹凸形狀。亦即，於第7圖所示之以往構造中有如下課題：於進行射出成形時，當天線用膜基材57從圖示下面側接受壓力時，形成有天線圖案58之部分係比未形成的部分，以更強大的施力被推出，其結果，於裝飾膜52之圖示上面浮現天線圖案58之形狀而損及外觀設計。相對於此，於本實施形態，藉由新配置相對於天線圖案29之厚度尺寸具有充分厚的厚度尺寸之強介電體片材31，能夠以強介電體片材31吸收天線圖案29之厚度(亦即凹凸)。因此，可採用諸如內建平面天線27之構成，同時於使用裝飾膜21之外觀設計上，可防止天線圖案29浮現而令外觀設計的品質提升。
又，就疊層片材20而言，除了強介電體片材31以外，還進一步具備磁體片材25，藉此可進一步提高吸收天線圖案29之厚度的效果。如此，若著眼於吸收天線圖案29之厚度的功能，則強介電體片材31及磁體片材25可稱為厚度吸收用片材。又，為了令其更有效吸收厚度，該類厚度吸收用片材宜藉由較構成天線圖案29之導電材料更柔軟的材料來形成。
又，藉由將強介電體片材31配置於平面天線27與射出成形品12之間，可藉由強介電體片材31，令射出成形時對於平面天線27所賦予的熱或壓力。因此，可防止天線圖案29由於射出成形時對於平面天線27所賦予的熱或壓力而損壞。
又，就疊層片材20而言，藉由具備強介電體片材31，可利用該強介電體之特性來將天線圖案29之平面尺寸予以小型化。尤其藉由謀求該類天線圖案29之小型化，可提高具天線之殼體10對於小型可攜式機器之適用性。
又，就疊層片材20而言，藉由具備磁體片材25，可令平面天線27之接收感度提升。尤其藉由將磁體片材25配置於裝飾膜21與平面天線27之間，可不損及裝飾膜21之外觀設計，並有效提高平面天線27之接收感度。又，藉由將該類磁體片材25配置於其他構件之間，亦可防止因經年所發生的磁體片材25剝落。
又，藉由在與射出成形品12中之疊層片材20之配置面為相反側之表面，設置非接觸供電部14，可對於平面天線27之天線圖案29，以非接觸狀態確實進行電力及訊號傳送。又，藉由於平面天線27與非接觸供電部14之間配置強介電體片材31，可對於經小型化之平面天線27有效進行該類非接觸供電。
再者，厚度吸收用片材除了使用磁體片材或強介電體片材以外，亦可使用例如聚碳酸酯系、聚醯胺系、聚醚酮系之工程塑膠、或丙烯酸系、聚對苯二甲酸乙二酯系、聚對苯二甲酸二丁酯系之樹脂膜等。
再者，藉由適當組合上述各種實施形態中之任意實施形態，可發揮各者所具有的效果。
本發明係一面參考附圖，一面與較佳實施形態相關連而予以充分記載，但對於熟練該技術的人士而言顯然有各種變形或修正。該類變形或修正只要未脫離由附加之申請專利範圍所規定的本發明範圍，均應理解為包含於其中。
於2010年1月26日申請之日本專利申請案號2010-14367號之說明書、圖式及專利之申請專利範圍之揭示內容係整體受到參考而併入本說明書中。
2．．．模具
10、50．．．具天線之殼體
12．．．射出成形品
14．．．非接觸供電部
20、51．．．疊層片材
21、52．．．裝飾膜
22、53．．．裝飾膜基材
23、54．．．裝飾圖案
24、26、30、55．．．接著層
25．．．磁體片材
27、56．．．平面天線
28、57．．．天線用膜基材
29、58．．．天線圖案
31．．．強介電體片材
60．．．成形品
62．．．供電部
第1圖係關於本發明之一實施型態之具天線之殼體之模式圖。
第2圖係藉由射出成形同時裝飾製造本實施形態之具天線之殼體之狀態之模式圖。
第3圖為本實施形態之具天線之殼體之外觀之模式圖。
第4圖係用於本實施形態之具天線之殼體之疊層片材之模式圖(剖面)。
第5圖為本實施形態之具天線之殼體之模式圖(剖面)。
第6圖用於以往之具天線之殼體之疊層片材之模式圖(剖面)。
第7圖為以往之具天線之殼體之模式圖(剖面)。
10．．．具天線之殼體
12．．．射出成形品
14．．．非接觸供電部
20．．．疊層片材
22．．．裝飾膜基材
23．．．裝飾圖案
24、26、30．．．接著層
25．．．磁體片材
28．．．天線用膜基材
29．．．天線圖案
31．．．強介電體片材

Claims (9)

  1. 一種具天線之射出成形同時裝飾品，具備：射出成形品；裝飾膜，係被覆射出成形品之外表面之至少一部分而予以裝飾者；平面天線，係配置於射出成形品與裝飾膜之間；及厚度吸收用片材，係以覆蓋平面天線整體之方式配置於平面天線與射出成形品之間，吸收平面天線之厚度者；裝飾膜、平面天線及厚度吸收用片材係藉由射出成形同時裝飾而一體地形成，且厚度吸收用片材為強介電體片材。
  2. 如申請專利範圍第1項之具天線之射出成形同時裝飾品，其中於裝飾膜與射出成形品之間配置有磁體片材。
  3. 如申請專利範圍第2項之具天線之射出成形同時裝飾品，其中磁體片材配置於裝飾膜與平面天線之間。
  4. 如申請專利範圍第1項之具天線之射出成形同時裝飾品，其中平面天線具備：膜基材；及導電層，係配置於膜基材之表面而形成天線圖案者；厚度吸收用片材係於膜基材之表面，吸收因導電層有無形成而產生之凹凸。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之具天線之射出成形同時裝飾品，其中平面天線與射出成形品係藉由嵌入成形而一體化。
  6. 一種具天線之射出成形同時裝飾品之製造方法，係將疊層有裝飾膜、平面天線、及吸收平面天線之厚度之厚度吸收用片材之射出成形同時裝飾用之疊層片材，以裝飾膜側配置於模具內面之方式配置於開放狀態之模具內；讓模具實質上成為閉止狀態後，於模具內射出樹脂，隔著厚度吸收用片材而將平面天線與射出成形樹脂予以一體化，並且裝飾射出成形樹脂之外表面之至少一部分，將射出成形同時裝飾用之疊層片材配置於模具內時，使用強介電體片材作為厚度吸收用片材。
  7. 如申請專利範圍第6項之具天線之射出成形同時裝飾品之製造方法，其中將射出成形同時裝飾用之疊層片材配置於模具內時，使用裝飾膜與平面天線之間進一步配置有磁體片材之疊層片材。
  8. 一種具天線之殼體之供電構造，具備：殼體，係藉由射出成形所形成者；裝飾膜，係被覆殼體之外表面之至少一部分而予以裝飾者；平面天線，係配置於殼體與裝飾膜之間者；強介電體片材，係以覆蓋平面天線整體之方式配置於平面天線與殼體之間者；及非接觸供電部，係以令殼體及強介電體片材介在其間而與平面天線相對向之方式，配置於殼體之上述外表面之背面，對於平面天線採非接觸而進行電力及訊號傳 送者，強介電體片材是用以吸收平面天線厚度之厚度吸收用片材。
  9. 如申請專利範圍第8項之具天線之殼體之供電構造，其中於裝飾膜與平面天線之間進一步配置有磁體片材。
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