(57)【要約】  無線信号を受信することができるウィンドウ・アセンブリが説明されている。ウィンドウ・アセンブリは、第１の面及び第２の面を有するプラスチック基板を備えている。プラスチック基板の第１の面にコーティングが結合されている。アンテナは、プラスチック基板の第１の面に隣接して配置されている。アンテナは、プラスチック基板の第１の面とコーティングの間に配置することができ、或いはコーティングの中に埋め込むことができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線信号を受信することができるウィンドウ・アセンブリであって、
第１の面及び第２の面を有するプラスチック基板と、
前記プラスチック基板の前記第１の面に結合された第１のコーティングと、
前記プラスチック基板の前記第１の面に隣接して配置されたアンテナと
を備えたウィンドウ・アセンブリ。
【請求項２】
前記プラスチック基板が、ポリカーボネート、アクリル、ポリアリレート、ポリエステル、ポリスルホン及びそれらの組合せのうちの少なくとも１つでできている、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項３】
前記アンテナが、メタリック顔料インク、導電性フィルム又は導電性重合体のうちの少なくとも１つでできている、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項４】
前記メタリック顔料インクが、銀、銅、亜鉛、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、スズ及びそれらの合金のうちの１つから選択されるメタリック顔料を含有している、請求項３に記載のアセンブリ。
【請求項５】
前記メタリック顔料インクが銀顔料インクを含有している、請求項３に記載のアセンブリ。
【請求項６】
前記導電性フィルムが、酸化インジウム・スズ（ＩＴＯ）、インジウム・ドープ酸化亜鉛（ＩＺＯ）及びアルミニウム・ドープ酸化亜鉛から選択される１つを含有している、請求項３に記載のアセンブリ。
【請求項７】
前記導電性重合体が、ポリアニリン及びポリチオフェンから選択される１つである、請求項３に記載のアセンブリ。
【請求項８】
前記導電性ポリチオフェン重合体がＢａｙｔｒｏｎ（登録商標）重合体である、請求項７に記載のアセンブリ。
【請求項９】
前記アンテナがフラクタル形アンテナである、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項１０】
前記第１のコーティングが耐候層及び摩耗層を備え、前記耐候層が前記摩耗層と前記プラスチック基板の前記第１の面の間に配置された、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項１１】
前記アンテナが前記耐候層と前記プラスチック基板の前記第１の面の間に配置された、請求項１０に記載のアセンブリ。
【請求項１２】
前記アンテナが前記耐候層と前記摩耗層の間に配置された、請求項１０に記載のアセンブリ。
【請求項１３】
前記摩耗層がＳｉＯｘＣｙＨｚ膜である、請求項１０に記載のアセンブリ。
【請求項１４】
前記耐候層がプライマー層及びハードコート層をさらに備え、前記プライマー層が前記プラスチック基板の前記第１の面に結合され、前記ハードコート層が前記プライマー層に結合され、それにより前記ハードコート層が前記プライマー層と前記摩耗層の間に位置している、請求項１０に記載のアセンブリ。
【請求項１５】
前記アンテナが前記プライマー層と前記ハードコート層の間に配置された、請求項１４に記載のアセンブリ。
【請求項１６】
前記プライマーがアクリル・プライマーである、請求項１０に記載のアセンブリ。
【請求項１７】
前記ハードコートがケイ素ベース・ハードコートである、請求項１０に記載のアセンブリ。
【請求項１８】
前記プラスチック基板の前記第１の面と前記コーティングの間に配置された装飾インク層をさらに備えた、請求項１に記載のウィンドウ・アセンブリ。
【請求項１９】
前記プラスチック基板の前記第２の面に結合された第２のコーティング層をさらに備えた、請求項１に記載のウィンドウ・アセンブリ。
【請求項２０】
前記第２のコーティング層が耐候層及び摩耗層を備え、前記耐候層が前記摩耗層と前記プラスチック基板の前記第２の面の間に配置された、請求項１９に記載のアセンブリ。
【請求項２１】
前記摩耗層がＳｉＯｘＣｙＨｚ膜である、請求項２０に記載のアセンブリ。
【請求項２２】
前記耐候層がプライマー層及びハードコート層をさらに備えた、請求項２０に記載のアセンブリ。
【請求項２３】
前記プライマーがアクリル・プライマーである、請求項２２に記載のアセンブリ。
【請求項２４】
前記ハードコートがケイ素ベース・ハードコートである、請求項２２に記載のアセンブリ。
【請求項２５】
前記プラスチック基板が透明である、請求項１に記載のアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に自動車アンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリカーボネート（ＰＣ）及びポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）などの可塑材は、現在、Ｂ−ピラー、ヘッドランプ及びサン・ルーフなどの多くの自動車用パーツ及びコンポーネントの製造に使用されている。自動車用ウィンドウ・モジュールは、これらの可塑材の新しいアプリケーションの中でも代表的なアプリケーションであるが、それは、スタイリング／デザイン、重量削減及び安全性／防護性の分野におけるこれらの可塑材の様々な利点によるものである。より詳細には、これらの可塑材は、機能コンポーネントを成形プラスチック・モジュールに統合することによってウィンドウ・アセンブリの複雑性を軽減する能力を自動車メーカに提供し、また、デザイン及び形状を総合的により複雑にすることにより、競合メーカの車両に対して自己の車両を特徴付ける能力を自動車メーカに提供している。軽量のプラスチック・ウィンドウ・モジュールを使用することにより、車両の重心を容易により低くすることができ、且つ、燃料の経済性を容易に改善することができる。また、プラスチック・ウィンドウ・モジュールを使用することにより、転倒事故の際の搭乗者の保護が強化されるため、車両の総合的な安全性が向上する。
【０００３】
自動車の遠隔通信システムは、最近まで、いくつかのシステムに限定され、主としてアナログ無線受信（ＡＭ／ＦＭ帯域）に限定されていた。これらのシステムに対する最も一般的な解決法は、車の屋根又は車体に取り付けられた典型的な鞭形アンテナである。自動車分野における現在の傾向は、アンテナの外形を低くし、且つ、アンテナを車両構造の中に埋め込むことにより、これらのアンテナによる美観及び空気力学に対する影響を小さくすることである。さらに、単一のアンテナへの複数の遠隔通信サービスの主要な統合により、製造コストの削減が促進され、或いは野蛮な行為及び洗車設備による損傷の抑制が促進される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、美観又は空気力学に対する影響が最小であること、野蛮な行為から保護されることを特徴とし、製造の費用有効性が高いアンテナ・システムが提供されることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、従来技術の欠点及び制限を克服するために、中にアンテナが埋め込まれたウィンドウ・アセンブリを有する自動車が提供される。ウィンドウ・アセンブリは、頂面及び底面を有するプラスチック基板を備えている。プラスチック基板は、それらに限定されないが、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエステル樹脂及びポリスルホン樹脂、並びにそれらの共重合体及びそれらの任意の組合せを始めとする熱可塑性樹脂を使用して構築することができる。プラスチック基板は透明であることが好ましい。
【０００６】
プラスチック基板の外面は、耐候層を含む１つ又は複数の保護層になっている。耐候層は、優れた耐候性及び長期間にわたる紫外線（ＵＶ）保護を提供する。摩耗層で耐候層を覆うことができる。摩耗層は、「ガラス様」耐摩耗性を提供する。
【０００７】
アンテナ・トレースは、ウィンドウ・アセンブリ内の多くの位置に配置することができる。アンテナ・トレースは、銀顔料インクを使用して構築されることが好ましい。しかしながら、アンテナ・トレースは、無線信号の受信に適した、メタリック顔料インク、導電性フィルム又は導電性重合体などの任意の材料を使用して構築することができる。
【０００８】
本発明の他の目的、特徴及び利点は、本明細書に添付され、本明細書の一部を形成している図面及び特許請求の範囲を参照して以下の説明を考察することにより、当業者には容易に明らかになるであろう。
【実施例】
【０００９】
図１を参照すると、本発明を組み込んだ自動車１０が示されている。自動車１０は、フレーム１４を介して自動車１０に取り付けられたウィンドウ・アセンブリ１２を備えている。ウィンドウ・アセンブリ１２の中にはアンテナ１６が埋め込まれている。
【００１０】
既に言及したように、ウィンドウ・アセンブリ１２は、ウィンドウ・アセンブリ１２の中に埋め込まれたアンテナ１６を有している。アンテナ１６は、それらに限定されないが、ＡＭ、ＦＭ、衛星無線（ＸＭ（商標）及びＳｉｒｉｕｓ（商標）など）、ＧＳＭ、ＣＤＭＡ、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｘ、ＨｏｍｅＲＦ（商標）及びＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（商標）を始めとする任意の数の無線信号を受信することができる。アンテナ１６は、通常、フラクタル形アンテナであるが、適切な任意の形のアンテナを使用することができる。
【００１１】
インタフェース１８はアンテナ１６に接続されている。インタフェースは、無線信号を処理することができる無線受信器などのデバイスをアンテナ１６に接続する役割を果たしている。たとえば、無線受信器（図示せず）がインタフェース１８に接続されると、その無線受信器は、ＡＭ及びＦＭなどの無線信号をインタフェース１８を介してアンテナ１６から受信することができる。
【００１２】
この説明は、自動車１０のサイド・ウィンドウとしてのウィンドウ・アセンブリ１４を使用して記述されているが、本発明は、自動車１０の他の領域にも等しく適用することができる。たとえば、ウィンドウ・アセンブリ１４は、適切に配置し、且つ、寸法化することにより、ムーン／サン・ルーフ、運転者側ウィンドウ、同乗者側ウィンドウ、リア・ウィンドウ、フロント風防ガラス及び／又は自動車１０が有することができる他のあらゆるウィンドウとして使用することができる。
【００１３】
図２Ａを参照すると、概ね図１の線２−２に沿って取った断面が示されている。ウィンドウ・アセンブリ１４は、頂面２１及び底面２３を有するプラスチック基板２０を備えている。プラスチック基板２０は、それらに限定されないが、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエステル樹脂及びポリスルホン樹脂、並びにそれらの共重合体及びそれらの任意の組合せを始めとする熱可塑性樹脂を使用して構築することができる。プラスチック基板２０は透明であることが好ましい。
【００１４】
プラスチック基板２０の頂面２１の上にはアンテナ・トレース２２が配置されている。このアンテナ・トレース２２は、図１に示されているアンテナ１６の断面部分である。アンテナ・トレース２２は、銀顔料インクを使用して構築されることが好ましい。しかしながら、アンテナ・トレース２２は、無線信号の受信に適した任意の材料を使用して構築することができる。メタリック顔料インク、導電性フィルム又は導電性重合体などの他のアンテナ材料も可能である。メタリック顔料インクのいくつかの例には、銅、亜鉛、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、スズ又はそれらの混合物及び合金の顔料を含有したインクがある。導電性フィルムは、それらに限定されないが、酸化インジウム・スズ（ＩＴＯ）、インジウム・ドープ酸化亜鉛（ＩＺＯ）及びアルミニウム・ドープ酸化亜鉛を含有することができる。導電性重合体の例には、それらに限定されないが、ポリアニリン及びポリチオフェン（つまりドイツのＨ．Ｃ．Ｓｔａｒｃｋ社のＢａｙｔｒｏｎ（登録商標）重合体）がある。アンテナ・トレース２２は、通常、スクリーン印刷、インクジェット印刷又はディスペンスなどの適切な印刷方法を使用して、プラスチック基板２０（或いは追って説明するように他の任意の層）の上に印刷される。アンテナ・トレース２２の寸法は設計特化寸法であり、変更が可能である。たとえば、アンテナ・トレース２２は、一般的により平らで、且つ、リボン様であるフラクタル・アンテナであってもよい。しかしながら、アンテナ・トレース２２は、より薄く、且つ、よりワイヤ様であるダイポール・アンテナであってもよい。参照により本明細書に組み込まれている米国特許第６，８０９，６９２号に、異なるタイプ及び異なる形状のアンテナが開示されている。
【００１５】
アンテナ・トレース２２の上は耐候層２４である。耐候層２４は、プライマー層２６及びハードコート層２８の２つの層から構築することができる。プライマー層２６の一例は、Ｃｏｎｎｅｃｔｉｃｕｔ州Ｗｉｌｔｏｎ所在のＧｅｎｅｒａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  ＳｉｌｉｃｏｎｅｓのＳＨＰ４０１又はＭｉｃｈｉｇａｎ州Ｗｉｘｏｍ所在のＥｘａｔｅｃ  Ｌ．Ｌ．Ｃ．のＳＨＰ９Ｘなどのアクリル・プライマーである。ハードコート層２８は、通常、Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  ＳｉｌｉｃｏｎｅｓのＡＳ４０００又はＥｘａｔｅｃ，Ｌ．Ｌ．Ｃ．のＳＨＸなどのシリコーン・ハードコートである。しかしながら、プライマー層の頂部に加えられるか、或いはアンテナ及びプラスチック基板に直接加えられるポリウレタンなどの他のハードコート組成を利用することも可能である。
【００１６】
耐候層２４は、優れた耐候性及び長期間にわたるＵＶ保護を提供する。また、耐候層２４は、ロノマー化学作用を有する材料又は類似した材料を含有することも可能である。さらに、本発明の他の実施例では、ケイ素／微小粒子を耐候層２４の材料に配合することができ、或いは重合によって耐候層２４の中にシリオキサン共重合体が形成される。耐候層は、それらに限定されないが、スプレー・コーティング、フロー・コーティング、浸漬被覆、スピン塗布及びカーテン・コーティングを始めとする当業者に知られている任意の技法によって加えることができる。
【００１７】
耐候層２４は摩耗層３０で覆われている。摩耗層は、ウィンドウ・アセンブリ１４に「ガラス様」耐摩耗性を提供する。プラズマ層３０は、プラズマ促進化学気相蒸着（ＰＥＣＶＤ）によって付着したＳｉＯｘＣｙＨｚ膜であってもよい。摩耗層３０は、個々の層が若干異なる組成を含有している多層システムであってもよい。摩耗層は、それらに限定されないが、プラズマ促進化学気相蒸着、イオン・アシスト・プラズマ蒸着、マグネトロン・スパッタリング、電子ビーム蒸着及びイオン・ビーム・スパッタリングを始めとする当業者に知られている任意の技法によって加えることができる。
【００１８】
図２Ｂを参照すると、ウィンドウ・アセンブリ１４の代替実施例が示されている。本開示全体を通して言えることであるが、同様のアイテムの参照には同様の参照符号が利用されている。ここでは、様式化されたインク層３２がアンテナ・トレース２２とプラスチック基板２０の頂面２１の間に配置されている。様式化されたインク層３２は、ウィンドウ・アセンブリ１４を透過する光を防止し、且つ／又はその量を最少にする役割を果たしている。また、様式化されたインク層３２には、場合によっては、ウィンドウ・アセンブリ１４の美的品質を付与する方法で加えることができる追加利点がある。
【００１９】
図２Ｃ及び２Ｄを参照すると、ウィンドウ・アセンブリ１４の代替実施例が示されている。これらの実施例では、耐候層２４と摩耗層３０の間にアンテナ・トレース２２が配置されている。また、ここでは、耐候層２４は、プラスチック基板２０の頂面２１に直接加えられている。図２Ｄに示されている実施例は、様式化されたインクの層が耐候層２４とプラスチック基板２０の頂面２１の間に配置されている点のみを除き、それ以外は同様である。
【００２０】
図２Ｅ及び２Ｆを参照すると、ウィンドウ・アセンブリ１４の代替実施例が示されている。これらの実施例では、プライマー層２６とハードコート層２８の間にアンテナ・トレース２２が配置されている。また、ここでは、プライマー層２６は、プラスチック基板２０の頂面２１に直接加えられている。図２Ｆは、様式化されたインクの層がプライマー層２６とプラスチック基板２０の頂面２１の間に配置されている点のみを除き、それ以外は同様である。
【００２１】
図２Ｇを参照すると、ウィンドウ・アセンブリ１４のもう１つの代替実施例が示されている。この実施例は、図２Ａに示されている実施例と類似している。これらの実施例の相違は、この実施例が、プラスチック基板２０の底面２３に結合された第２の耐候層２４’及び第２の摩耗層３０’を有していることである。図２Ａに示されている実施例と同様、第２の耐候層２４’は、プライマー層２６’及びハードコート層２８’でできている。プラスチック基板２０の底面２３に結合されたこの第２の耐候層２４’及び第２の摩耗層３０’の追加は、本開示の中で説明されているすべての実施例に等しく適用することができることを理解されたい。
【００２２】
当業者には容易に理解されるように、以上の説明は、本発明の原理の実施態様を実例で示したものである。以上の説明は、本発明には、特許請求の範囲で定義されている本発明の精神を逸脱することなく、改変、変形形態及び変更が可能である点で、何ら本発明の範囲又はアプリケーションを制限するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の原理を具体化した統合アンテナを備えたウィンドウ・パネル・アセンブリを有する自動車の斜視図である。
【図２Ａ】概ね図１の線２−２に沿って取ったウィンドウ・アセンブリの一部の横断面図である。
【図２Ｂ】図２Ａと同様の、ブラック・アウト・インク層を有するウィンドウ・アセンブリの横断面図である。
【図２Ｃ】図２Ａと同様の、摩耗層と耐候層の間にアンテナ・トレースが配置されたウィンドウの横断面図である。
【図２Ｄ】図２Ｃと同様の、ブラック・アウト・インク層を有するウィンドウ・アセンブリの横断面図である。
【図２Ｅ】図２Ａと同様の、プライマー層とハードコート層の間にアンテナ・トレースが配置されたウィンドウの横断面図である。
【図２Ｆ】図２Ｅと同様の、ブラック・アウト・インク層を有するウィンドウ・アセンブリの横断面図である。
【図２Ｇ】図２Ａと同様の、基板の両面に耐候層及び摩耗層を有するウィンドウ・アセンブリの横断面図である。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図２Ｆ】
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【図２Ｇ】
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【国際調査報告】
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