(57)【要約】  【課題】実際のアンテナ線の特性を極めてよく再現することができ、効率的なチューニングが可能な、チューニング方法を得る。  【解決手段】チューニングテープをガラス板の上に設けて仮のアンテナとし、その仮のアンテナのアンテナ特性を測定してあらかじめ定められたアンテナ特性と比較し、その比較の結果に基づいてアンテナパターンを修正することにより、アンテナパターンのチューニングを行うガラスアンテナのチューニング方法であって、前記チューニングテープは、樹脂のマトリクスと、マトリクス中に混入された導電性粒子と、を含む導電性粒子含有樹脂層を備えており、前記チューニングテープを湿式転写でガラス板の上に設ける工程及びチューニングテープ中の樹脂を硬化させる工程を備えることを特徴とする。【選択図】図２
2006128883.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チューニングテープをガラス板の上に設けて仮のアンテナとし、その仮のアンテナのアンテナ特性を測定してあらかじめ定められたアンテナ特性と比較し、その比較の結果に基づいてアンテナパターンを修正することにより、アンテナパターンのチューニングを行うガラスアンテナのチューニング方法であって、前記チューニングテープは、樹脂のマトリクスと、マトリクス中に混入された導電性粒子と、を含む導電性粒子含有樹脂層を備えており、前記チューニングテープを湿式転写でガラス板の上に設ける工程及びチューニングテープ中の樹脂を硬化させる工程を備えることを特徴とするガラスアンテナのチューニング方法。
【請求項２】
湿式転写の工程は、台紙に離型剤層を形成し、その上にチューニングテープの層を形成して転写紙とし、次いでチューニングテープの層をガラス板に転写する工程を含むことを特徴とする請求項１記載のガラスアンテナのチュ−ニング方法。
【請求項３】
湿式転写されるチューニングテープは、導電性粒子含有樹脂層として銀粒子を含む樹脂からなる導電性粒子含有樹脂層と、それを被覆するオーバーコート層を含むことを特徴とする請求項１または２記載のガラスアンテナのチュ−ニング方法。
【請求項４】
硬化後の導電性粒子含有樹脂層が、銀粒子８０〜９８質量％と熱硬化性樹脂が２〜２０質量％とから実質的になることを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載のガラスアンテナのチュ−ニング方法。
【請求項５】
ガラス板は曲面ガラス板であることを特徴とする請求項１〜４いずれか１項記載のガラスアンテナのチュ−ニング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用窓等の表面に形成されるガラスアンテナの設計時に、アンテナパターンを最適化するためのチューニング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両用又は建築用等の窓ガラス板の上に導電性金属含有プリント線条で形成するガラスアンテナが知られている。特に車両用の後部窓又は側部窓のガラス板に設けられるＡＭ放送用、ＦＭ放送用又はＴＶ放送用のガラスアンテナは、車両用ガラスアンテナとして広く一般的に用いられている。
これらの車両用ガラスアンテナは、銀含有ペースト等の導電性金属含有ペーストを車両窓のガラス板の車内側表面にスクリーン印刷などによりプリントし、これを焼き付けて製造される。その際、所望の放送帯において好適なアンテナ特性を得るために、アンテナパターンを構成する各エレメントの最適な形状、最適な長さ及び最適な間隔等を、設計値をもとに調整（チューニング）する必要がある。
銀含有ペーストを焼成したプリント線条（以下、銀含有プリント線条と略称する）について、このようなチューニングを行うために、都度銀含有ペーストを焼成すると、時間がかかりすぎて現実的でない。したがって、従来は幅が１ｍｍ程度で厚さが３５μｍ程度の銅箔テープを、裏面に接着剤を設けてガラス板に貼り付けて仮のアンテナパターンを試作し、このアンテナパターンの特性を調べ、その結果に基づいて銅箔テープによるアンテナパターンを何度か試作しなおすことによってアンテナパターンのチューニングを行ってきた。
【０００３】
しかし、銅箔テープで形成したガラスアンテナと、実際に車両の窓のガラス板に設けられた銀含有プリント線条で構成したガラスアンテナとは、アンテナ特性に違いが生じる問題点があった。
このため、特開平９−２３２８４６号公報（特許文献１）に記載されている発明では、アンテナ特性の違いがガラス波長短縮率に起因する共振周波数の違いによって発生することに着目し、チューニングテープで形成したアンテナパターンのガラス波長短縮率の数値を変更するために、誘電率の高い物質でチューニングテープを被覆することが提案されている。
特許文献１に記載されたチューニングテープでチューニングを行う場合、そのチューニングテープのみに比誘電率が３〜１４の範囲の誘電体ペースト等を塗布するか、又はチューニングテープの上部を樹脂製シートで覆う。誘電体ペーストや樹脂製シート等の誘電物質の厚さをチューニングテープの幅に応じて変化させ、最大で２ｍｍ程度の厚さの誘電物質を用いている。
しかし、特許文献１に記載されている手段では、チューニングテープの厚さが厚くなりすぎるため、著しくチューニング作業性を損なう問題があった。また、この誘電物質とチューニングテープとの間に空気層（比誘電率１）が介在すると空気層の影響で大きくアンテナ特性が変わるため、アンテナ特性が安定せず再現性が低い問題があった。
【０００４】
このような問題点を解決するため、特開２００３−１８８６２２号（特許文献２）には、チューニングテープの電気抵抗率、線幅、線厚を特定の関係とすることにより、チューニング作業性を改善したチューニングテープ及びチューニング方法が開示されている。
【特許文献１】特開平９−２３２８４６号
【特許文献２】特開２００３−１８８６２２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献２に開示された方法によっても、チューニングテープが、実際のアンテナパターンの特性を再現しきれない場合があり、その場合は、チューニングの試行錯誤の回数が増えて、時間がかかる問題が残る。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
特許文献２のチューニングテープは電気抵抗率／（線幅×線厚）（以下、γという）を実際のアンテナ線と合致させることによって、同等のアンテナ特性を得ていた。しかしながら、本発明者は、γを合せても、アンテナ特性がずれる場合があることを発見した。この傾向は、６０ＭＨｚ程度以上の高周波になると顕著である。
これは、発明者の知見によれば、特許文献２では、加圧の必要な熱転写で行っているため、チューニングテープの幅の制御が簡単でなく、アンテナ線の全長にわたって幅を精度よく形成することが難しいことによる。
【０００７】
このような課題を解決するために、本発明は、チューニングテープをガラス板の上に設けて仮のアンテナとし、その仮のアンテナのアンテナ特性を測定してあらかじめ定められたアンテナ特性と比較し、その比較の結果に基づいてアンテナパターンを修正することにより、アンテナパターンのチューニングを行うガラスアンテナのチューニング方法であって、前記チューニングテープは、樹脂のマトリクスと、マトリクス中に混入された導電性粒子と、を含む導電性粒子含有樹脂層を備えており、前記チューニングテープを湿式転写でガラス板の上に設ける工程及びチューニングテープ中の樹脂を硬化させる工程を備えることを特徴とするガラスアンテナのチューニング方法を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、実際のアンテナ線の特性を極めてよく再現することができ、効率的なチューニングが可能な、チューニング方法が得られる。特に、ＦＭ、ＡＭ、ＴＶ、キ−レス、ＧＰＳ帯の５０ＭＨｚ〜２ＧＨｚ、衛星ラジオの周波数帯域に使用されるガラスアンテナのチューニングに適用することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明においては、まず、チューニングテープの構造を、実際のアンテナ線と近似させる。すなわち、本発明では、樹脂のマトリクスと、そのマトリクス中に混入された導電性粒子と、を含む導電性粒子含有樹脂層を備えるチューニングテープを用いる。
実アンテナ線を作成するときは、銀ペーストを焼成して、銀導体をガラス板上で焼き付ける。銀ペーストは、銀の微粒子を主成分として、少量のガラスフリットを混入したものである。ガラスフリットは銀粒子同士のバインダであり、かつ銀粒子をガラス板上に固着する役目を果たす。銀導体のガラスへの焼付けは短時間で行われるので、０．５μｍ以下の粒径の粒子が若干溶けて、大きな粒子の形状を残したまま溶着する状態になり、銀導体中の導通がとられる。
一方、本発明のチューニングテープでは、樹脂マトリックス中に導体粒子が混入されている構造であり、樹脂マトリックス硬化中の収縮により、導体粒子が互いに接触し、樹脂マトリックス内の導通がとられることになる。すなわち、いずれも粒子形状の導体が互いに接触した構造をとっており、銀粒子と銀粒子の間に容量成分を持つ構造になっていると考えられる。
従来用いられていた銅箔によるチューニングテープでは、チューニングテープは導体単体からなり、このような粒子形状の導体が互い接触した構造をとっているわけではない。詳細な原理は不明であるが、本発明のチューニングテープが実際のアンテナ線ときわめて近似したアンテナ特性を有するのは、このような構造の類似性が起因していると推定される。
【００１０】
本発明のチューニングテープについて、その断面構造の概念図を図３に示す。左が樹脂硬化前の状態で、右が樹脂硬化後の状態である。硬化前は、ガラス板６上に、銀粒子４と樹脂５とが混合された状態で設けられているが、硬化時の収縮と樹脂の表面張力により、樹脂５の層の表面近くで銀粒子４が接触する状態になる。
この場合、導体粒子を保持する樹脂マトリクスを構成する樹脂は、導体粒子に比べて、電気伝導性が低く、かつ導体粒子を保持できるものであれば、限定されないが、常態で導体粒子を混合可能なように液状であり、加熱や光照射などのエネルギー付加により硬化するものが好ましい。また、硬化時に収縮して導体粒子同士の接触を強固にするものが好ましい。このような観点では、硬化時に収縮する熱硬化型の樹脂が好ましい。熱硬化型樹脂としては、たとえば、２００℃に３０分間保持することにより熱硬化するものがある。また、この樹脂としては、金属粉末を含有しても化学的に安定なものであることが好ましく、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂及び不飽和ポリエステル樹脂からなる群から選ばれる１種以上であることがより好ましい。この熱硬化性樹脂としては、熱硬化後の耐候性に優れ、かつ、入手も容易なエポキシ樹脂を含有することが特に好ましい。
【００１１】
硬化後の導電性粒子含有樹脂全体に対する、樹脂の含有量は好ましくは２〜２０質量％、特に好ましくは、５〜１５質量％である。これより多いと、導電性が低下して、実アンテナ線と特性を整合することが困難になるおそれがあり、これより少ないと、導電粒子を保持できなくなる可能性がある。
【００１２】
一方、導電性粒子を形成する導電材料は、金属または合金が好ましく、特に、銀、銅、金、ニッケル、白金、パラジウム、銀パラジウムなどを用いることができるが、これに限らない。電気特性を実アンテナに近づける観点では銀がもっとも好ましい。含有量は、硬化後の導電性粒子含有樹脂全体の８０〜９８質量％であることが好ましく、特に好ましくは、８５〜９５質量％である。
【００１３】
導電性粒子の径は、質量平均で０．１〜５０μｍであることが好ましい。これよりも大きいと、スクリ−ンメッシュの目詰まりが生じ印刷精度が低下するおそれがあり、これよりも小さいと銀の粒子間にエポキシ樹脂が入り込み抵抗値が高くなるおそれがある。導電性粒子の形状は、球形、リーフ状、フレーク状のものなどが用いられる。リーフ状、フレーク状のものであれば、比較的大きなものであっても、接触面積を大きくできるので、電気抵抗値を下げることができる。この場合は長径で、質量平均の径が３〜３０μｍであることが好ましい。また、球形形状であれば、質量平均径で１〜５μｍのものと質量平均径で０．１μｍ以下のものとを混合し表面接触部の面積を多くすることが好ましい。
【００１４】
チューニングテープのうちの導電性粒子含有樹脂層の厚さは、硬化後で１０μｍ以上であることが好ましく、それ以上であれば、実アンテナとの整合を取る必要はない。これは、周波数が高くなればなるほど、導体の表面のみに電荷の移動が生じることになり（表皮効果）、表皮効果で電荷の移動の生じる厚さ以上の厚さがあれば、アンテナ特性は厚さにはあまりよらなくなるためと推定される。
【００１５】
本発明では、チューニングテープの幅は、実アンテナ線の幅と同等にすることが好ましい。実アンテナとしては、線幅の範囲は製造の容易さと視野を妨げないという観点から通常、０．２〜１．０ｍｍであるので、硬化後のチューニングテープも同じ幅となる。
チューニングテープは通常は、自動車窓の形状（曲面）に形成されたガラス板の上に形成されるものであるので、形成の際にテープ幅を慎重に管理する必要がある。特に、不必要な加圧などは、テープ幅が変化する原因になるので、避けたほうが良い場合が多い。
チューニングテープの幅を管理する上で、同様に重要なのは、チューニングテープのピンホールの量である。本発明者らは、チューニングテープにおけるピンホールの存在がテープの特性を安定させるために重要であることを発見した。すなわち、ピンホールが存在すると、実質的にチューニングテープの幅を変化させることになり、実アンテナとチューニングテープとのアンテナ特性がずれる原因になる。
【００１６】
本発明では、この様な問題を解決するために、チューニングテープを、湿式転写でガラス板の上に設けることをひとつの特徴とする。
湿式転写の方法は、例えば、以下のように行う。
まず、湿式転写紙を以下のように用意する。まず、台紙に離型剤を塗布する。離型剤としては、デキストリンなどが用いられ、スクリーン印刷などの手法で塗布後、乾燥することが好ましい。厚さは特に限定されないが、通常、３０〜１８０μｍであり、典型的には、５０μｍ程度である。
次に、この台紙の上に所定のパターンの導電性粒子含有樹脂層を形成する。この形成は、スクリーン印刷などで行えばよく、印刷後、樹脂が硬化しない程度の温度で乾燥することが好ましい。
【００１７】
チューニングテープには酸化防止の被膜(オーバーコート)を備えていることが好ましい。この被膜は、剥離しなくとも、半田等によって、外部回路と接続が取れるように有機樹脂からなることが好ましく、たとえば、アクリル樹脂、エチルセルロ−ス、アルキッド樹脂などからなることが好ましい。また、厚さとしては１０〜５０μｍとすることが好ましい。オーバーコート層はスクリーン印刷などで形成されればよい。
【００１８】
この様な転写紙を用いた転写作業は、例えば以下の手順で行われる。この手順を示した概念的な断面図である図４を用いて説明する。図４において、７は台紙、８は離型剤層、９は導電性粒子含有樹脂層、１０はオーバーコート、１１はガラス板である。
（１）転写紙を用意する。（図４（ａ））
（２）予め用意した水へ転写紙を１〜３分間浸漬する。（図４（ｂ））
（３）台紙よりチューニングテープがスライドする様になったら水から取り出す。
（４）予め油分や埃を取り除いたガラス板上に転写紙を持っていき、位置合せする。（図４（ｃ））
（５）チューニングテープに負荷をかけない様に、チューニングテープの下から台紙を引き抜き、チューニングテープをガラス板に載せる。（図４（ｄ））
（６）ゴムベラでチューニングテープとガラス板との間にある気泡や水分を掻き出す。
（７）ウエスで余分な水分を拭き取る。
（８）ガラス板を乾燥させる。
（９）ガラス板を徐冷した後、必要によりオーバーコートを剥離する。
（１０）チューニングテープを所定条件で熱や光によって硬化させる。
チュ−ニング作業は実際の窓ガラスと同じ形状のガラスの上で行われるため、チューニングテープの形成は曲面ガラス形成する必要がある。
【００１９】
このようにして、ガラス板上にチューニングテープを形成することができる。そして、アンテナ性能を測定し、必要なパターンの調整を行う。本発明ではチューニングテープをガラス板上に形成する時間が比較的短時間でよいうえ、実アンテナとの特性の整合性が極めてよいので、効率の良いパターンチューニングができる。
導電性粒子含有樹脂をガラス板の上に塗布する際、ピンホールを除くために、あらかじめ、転写紙上にこの樹脂を２層以上重ねて印刷形成してから、転写することができる。
【実施例】
【００２０】
以下、実施例を図面に従って詳細に説明する。図１は本実施例のガラスアンテナの構成を示す図である。図１の例では、概略縦５２０ｍｍ、横略７５０ｍｍの寸法の自動車用窓ガラス板１に概略長さ７０００ｍｍのアンテナパターン２及び給電点３を形成した。
アンテナパターン２として、基準となる銀含有プリント線条、従来例である銅箔テープ（例２）、実施例であるチューニングテープ（例１）を用いて、それぞれアンテナパターン２を形成し、３種のガラスアンテナ作成した。
例１のチューニングテープでは、湿式転写によってガラス板の上にチューニングテープを設ける。このため、例１では導電性粒子含有樹脂層とガラス板との間には接着材が存在しない。
こうして得られたガラス上のアンテナパターン２を低温で一定時間加熱し導電性粒子含有樹脂層に含まれている熱硬化性樹脂を熱硬化させる。
【００２１】
以下、例１におけるチューニングテープを用いたアンテナパターン２の作成について、より具体的に説明する。２００℃に６０分加熱することによって熱硬化するエポキシ樹脂１０質量部（以下、単に部という。）と、質量平均粒径が３０μｍのフレーク状銀粉末８５部と、径０．１μｍの球状銀粉末５部とからなる混合物にさらにエチルセルロース１０部を混練して樹脂と導電性粒子との混合物を得た。
吸水性のある原紙にデキストリン糊剤を５０μｍ厚に塗布して転写用台紙とし、この上に上記混合物を２５０メッシュのステンレススクリーンで印刷した。この印刷面上にオーバーコートとして、アクリル樹脂とエチルセルロ−スからなる酸化防止被膜（オーバーコート層）を形成して、転写紙とした。
この転写紙を水に浸漬することにより台紙をチューニングテープ部分から分離し、チューニングテープ部分をガラス板の所望部分にスライドオフし、６０℃３０分間で乾燥した。その後、２００℃６０分で加熱して、樹脂を硬化してチューニングテープを形成した。チューニングテープの硬化後の導体（導電性粒子含有樹脂層）の厚さ、幅は表１のとおりである。
【００２２】
表１にアンテナパターン２の寸法や電気抵抗率等の諸数値測定の結果を示す。
図２に上記のうち、基準、例１及び例２のガラスアンテナの７０〜９０ＭＨｚにおける受信電圧−周波数特性を示した。
例１では、チューニングテープと実アンテナ線とのアンテナ特性の整合性がよく、チューニング効率が高いことがわかる。
【００２３】
【表１】
2006128883.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明は、車両用窓等の表面に形成されるガラスアンテナの設計時に、アンテナパターンを最適化するためのチューニング用に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本実施例のガラスアンテナの構成を示す図
【図２】基準、例１及び例２のガラスアンテナの７０〜９０ＭＨｚにおける受信電圧−周波数特性を示すグラフ
【図３】本発明のチューニングテープにおける、断面構造の概念図
【図４】湿式転写のプロセスを示す概念的断面図
【符号の説明】
【００２６】
１：ガラス板
２：アンテナパターン
３：給電点
４：銀粒子
５：樹脂
６：ガラス板
７：台紙
８：離型剤層
９：導電性粒子含有樹脂層
１０：オーバーコート
１１：ガラス板
【図１】
2006128883.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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