防伪瓶装结构.pdf

1、(10)申请公布号 CN 102485607 A (43)申请公布日 2012.06.06 CN 102485607 A *CN102485607A* (21)申请号 201010587502.0 (22)申请日 2010.12.13 99142204 2010.12.03 TW B65D 77/24(2006.01) B65D 23/08(2006.01) (71)申请人 财团法人工业技术研究院 地址 中国台湾新竹县 (72)发明人 1. 余俊璋 2. 林鸿钦 (74)专利代理机构 北京市柳沈律师事务所 11105 代理人 陈小雯 (54) 发明名称 防伪瓶装结构 (57) 摘要 本发明公开

2、一种防伪瓶装结构， 包括一瓶装 本体、 一液态物质以及一电子标签。 瓶装本体具有 一瓶身。瓶身具有一瓶口。液态物质容置于瓶身 内， 且液态物质具有一介电常数。 电子标签设置于 瓶身上。 电子标签具有一辐射体， 此辐射体的辐射 场型根据液态物质的介电常数， 使在瓶口上方或 下方相对于与瓶身垂直的一平面具有较强的天线 增益。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 7 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 7 页 1/1 页 2 1. 一种防伪瓶装结构， 该防伪瓶装结构包括 ： 瓶装本

3、体， 其具有瓶身， 该瓶身具有瓶口 ； 液态物质， 容置于该瓶身内， 且该液态物质具有介电常数 ； 以及 电子标签， 设置于该瓶身上， 该电子标签具有辐射体， 根据该液态物质的该介电常数， 使该辐射体的辐射场型在该瓶口的上方或下方相对于与该瓶身垂直的一平面具有较强的 天线增益。 2. 如权利要求 1 所述的防伪瓶装结构， 其中该辐射体在与该瓶身平行的至少一平面上 相对于与该瓶身垂直的该平面上具有较强的天线增益， 以形成一全向性辐射场型。 3. 如权利要求 1 所述的防伪瓶装结构， 其中该辐射体为一矩形金属片， 且该矩形金属 片的一长边平行该瓶口的开口方向。 4. 如权利要求 1 所述的防伪瓶装

4、结构， 其中辐射体为一领结金属片， 且该领结金属片 具有中心线段， 该中心线段平行该瓶口的开口方向。 5. 如权利要求 1 所述的防伪瓶装结构， 其中该电子标签正后方的该瓶身宽度介于 6-9 厘米之间。 6. 如权利要求 1 或 5 所述的防伪瓶装结构， 其中该瓶身为一圆瓶、 一方瓶、 一锥形瓶或 一球状瓶。 7.如权利要求1所述的防伪瓶装结构， 其中该液态物质的该介电常数介于40-80之间。 8. 如权利要求 1 所述的防伪瓶装结构， 其中该瓶装本体的材质包括玻璃或塑胶。 9. 如权利要求 1 所述的防伪瓶装结构， 其中该电子标签为无线射频辨识标签， 操作频 率为 860 960MHz。 权

5、 利 要 求 书 CN 102485607 A 2 1/5 页 3 防伪瓶装结构 技术领域 0001 本发明涉及一种防伪瓶装结构， 且特别是涉及一种具有电子标签的防伪瓶装结 构。 背景技术 0002 目前市售的瓶装商品， 常用的防伪技术有浮水印、 防伪油墨、 防伪激光标签、 条码 以及电话货码查询等。这些防伪技术大多设计在瓶装商品的瓶盖上， 可帮助消费者在购买 时辨识其真伪， 用于判断瓶盖是否曾被开启或重装。但是这些防伪标签有以下缺点 ： (1) 技 术门槛不高， 容易被仿制 ； (2) 有效防伪寿命较短， 若有新的防伪标签上市， 一般在三个月 到六个月左右， 市场上就会出现大量的仿制品 ；

6、(3) 不防污， 一旦标签污损就无法再辨识 ； (4) 电话货码查询需付费， 真正使用的消费者不多。 0003 因此， 市面上仍充斥着各类假冒的瓶装商品， 防不慎防， 让业者损失严重， 相对地 影响商品的业绩以及消费者的购买意愿， 有待加以改善。 发明内容 0004 本发明的目的在于提供一种防伪瓶装结构， 用以提高防伪的功效， 并运用内装的 液态物质来改变辐射体的辐射场型， 使其辐射场型在瓶口的上方或下方具有较强的天线增 益， 以在瓶口量测方向上有较佳的读取特性。 0005 为达上述目的， 根据本发明的一方面， 提出一种防伪瓶装结构， 其包括一瓶装本 体、 一液态物质以及一电子标签。瓶装本体具

7、有一瓶身。瓶身具有一瓶口。液态物质容置 于瓶身内， 且液态物质具有一介电常数。电子标签设置于瓶身上。电子标签具有一辐射体， 此辐射体的辐射场型根据液态物质的介电常数， 在瓶口的上方或下方相对于与瓶身垂直的 一平面具有较强的天线增益。 0006 为了对本发明的上述及其他方面有更清楚的了解， 下文特举较佳实施例， 并配合 所附附图， 作详细说明如下 ： 附图说明 0007 图 1A 为本发明一实施例的防伪瓶装结构的示意图 ； 0008 图 1B 为本发明一实施例用以侦测防伪瓶装结构的无线射频模块的示意图 ； 0009 图 2 为本发明一实施例的辐射场型的示意图 ； 0010 图 3A 及图 3B

8、分别为本发明电子标签的辐射场型于 X-Z 平面以及 X-Y 平面的示意 图 ； 0011 图 4A- 图 4B 分别为本发明一实施例的不同形状的瓶身的示意图 ； 0012 图 5 为本发明一实施例的辐射场型的有效范围的示意图 ； 0013 图6、 图7分别为本发明电子标签的辐射场型于X-Z平面随着介电常数以及瓶身的 尺寸改变而变化的示意图 ； 说 明 书 CN 102485607 A 3 2/5 页 4 0014 图 8A 及图 8B 分别为本发明一实施例的电子标签的天线结构的示意图 ； 0015 图 9A 及图 9B 分别为本发明一实施例的电子标签的天线结构的示意图。 0016 主要元件符号

9、说明 0017 100 ： 防伪瓶装结构 0018 110 ： 瓶装本体 0019 112 ： 瓶身 0020 112a ： 瓶口 0021 114 ： 瓶盖 0022 116 ： 液态物质 0023 120 ： 电子标签 0024 122 ： 辐射体 0025 150 ： 无线射频侦测模块 0026 200、 300 ： 天线结构 0027 210、 310 ： 第一耦合部 0028 220、 320 ： 第二耦合部 0029 230、 330 ： 辐射体 0030 232 ： 长边 0031 332 ： 中心线段 0032 D ： 圆瓶直径尺寸 0033 L ： 电子标签正后方的瓶身宽度

10、具体实施方式 0034 本 实 施 例 的 防 伪 瓶 装 结 构，其 是 利 用 无 线 射 频 辨 识 (Radio FrequencyIdentification， RFID) 的电子标签来达到防伪的效果， 电子标签的操作频率可 为 860 960MHz， 且每一张电子标签具有世界唯一码、 同时芯片具有一定的存储器空间可 供读写数据， 可加密、 不可复制、 使用寿命长、 防污以及读取数据距离远等特点。此外， 电子 标签的芯片以软性基板封装， 可挠曲， 因此可依瓶装商品的形状任意改变形式。 0035 在一实施例中， 电子标签设于内装有液态物质 116 的瓶装商品上， 以使瓶装商品 具有防伪

11、的功效。 请参考图1A及图1B， 其中图1A绘示依照一实施例的防伪瓶装结构的示意 图， 而图 1B 绘示依照一实施例的用以侦测防伪瓶装结构的无线射频模块的示意图。此防伪 瓶装结构 100 包括一瓶装本体 110、 一液态物质 116 以及一电子标签 120。瓶装本体 110 具 有一瓶盖 114 以及一瓶身 112。瓶身 112 具有一瓶口 112a， 而瓶盖 114 用以密封瓶口 112a。 液态物质 116 容置于瓶身 112 内， 且液态物质 116 具有一介电常数。电子标签 120 设置于 瓶身 112 上。电子标签 120 具有一辐射体 122， 此辐射体 122 的辐射场型根据液态

12、物质 116 的介电常数于瓶口 112a 的上方或下方相对于与瓶身 112(Z 轴 ) 垂直的一平面 (X-Y 平面 ) 具有较强的天线增益。在一实施例中， 辐射体 122 的辐射场型更可在与瓶身 112(Z 轴 ) 平 行的平面上 (X-Z 平面或 Y-Z 平面 ) 具有较强的天线增益， 以形成一全向性辐射场型。当防 伪瓶装结构 100 放置于检测装置内时， 位于瓶口 112a 上方的一无线射频侦测模块 150 侦测 电子标签 120 所发出的讯号， 以辨识其真伪。 说 明 书 CN 102485607 A 4 3/5 页 5 0036 在图 1B 中， 无线射频侦测模块 150 例如具有一

13、圆极化天线， 用以发射一超高频 (UHF) 段的射频讯号。当瓶装本体 110 放置于圆极化天线的工作范围内时， 瓶身 112 上的 电子标签 120 便会接收射频能量而启动内建的芯片 ( 未绘示 )， 芯片将自身的辨识码等资 讯通过辐射体 122 向外发送， 因辐射体 122 的辐射场型于瓶口 112a 的上方或下方具有较强 的天线增益或于与瓶身 (Z 轴 ) 平行的平面上 (X-Z 平面或 Y-Z 平面 ) 具有一全向性辐射场 型， 如图 2 所示的辐射场型 ( 换算标签读取距离 )， 其瓶口上方或下方的有效量测范围可大 幅增加。等到无线射频模块 150 收到从电子标签 120 发送的讯号之

14、后， 对接收的讯号进行 解调及解码， 并根据逻辑运算判断电子标签 120 的合法性。因此， 本实施例的防伪瓶装结构 100 可达到防伪的功效。此外， 电子标签 120 内无需电池， 而是利用波束供电技术将收到的 射频能量转化为直流电源， 为电子标签 120 内的电路供电。 0037 图 3A 及图 3B 分别绘示电子标签的辐射场型于 X-Z 平面以及 X-Y 平面的示意图。 请参考图 3A， 在一实施例中， 当电子标签 120 的辐射体 122 平行于 Z-Y 平面贴附于瓶身 112 上， 且瓶身 112 内无液态物质 116( 仅有空气 ) 时， 经实验结果发现， 电子标签 120 的辐射场

15、 型于X-Y平面上具有全向性的辐射场型， 且在X-Z平面上产生两个辐射较弱的零值点(Null point)， 此特性将使电子标签 120 在 X-Y 平面上可被稳定读取， 但在 Z 轴上方或下方则无 法被读取。另外， 请参考图 3B， 在一实施例中， 当电子标签 120 的辐射体 122 平行于 Z-Y 平 面贴附于瓶身 112 上， 且瓶身 112 内装有液态物质 116 时， 经实验结果发现， 运用液态物质 116 的介电特性， 电子标签 120 的辐射场型于 X-Z 平面上具有全向性的辐射场型， 而原先位 于 X-Z 平面上的零值点转换至 X-Y 平面上， 使得电子标签 120 原本在

16、Z 轴上方或下方无法 被读取的特性成为可读取的特性。 0038 由上述的比对可发现， 由于液态物质 116 的介电常数远比空气的介电常数来得 大， 因此当电子标签 120 贴附在内装有液态物质 116 的瓶装本体 110 上时， 电子标签 120 的 辐射场型受到液态物质116的介电常数影响而改变。 在一实施例中， 可根据液态物质116的 介电常数范围进行天线阻抗的调整， 以使电子标签 120 可应用在各种装有液态物质 116 的 瓶装商品上， 液态物质116例如酒类、 果汁、 可乐、 汽水、 矿泉水等， 而瓶装本体110的材质例 如是玻璃或塑胶等， 但对此不加以限制。 0039 以下举例的实

17、施例， 以不同介电常数的液态物质 116 装于不同尺寸的瓶身 112 进 行模拟实验， 以得到最佳化的辐射场型。请同时参考图 4A- 图 4B 及图 5， 其中图 4A- 图 4B 绘示依照一实施例的不同形状的瓶身的示意图， 而图 5 绘示依照一实施例的辐射场型的有 效范围的示意图。在一实施例中， 如图 4A 所示， 瓶身 112 为一圆瓶， 且其电子标签 120 正后 方的瓶身宽度 ( 即图 4A 中的尺寸 D) 介于 6-8 厘米之间， 当液态物质 116 位于圆柱体的瓶 身 112 内， 且其介电常数介于 50-80 之间时， 可得到最佳化辐射场型， 如图 5 中所示的范围 A。在另一实

18、施例中， 如图 4B 所示， 瓶身 112 为一长方体， 且其电子标签 120 正后方的瓶身 宽度 ( 即图 4B 中的尺寸 L) 介于 6-9 厘米之间， 当液态物质 116 位于长方体的瓶身 112 内， 且其介电常数介于 40-80 之间时， 可得到最佳化辐射场型， 如图 5 中所示的范围 B。 0040 在本实施例中， 电子标签 120 正后方的瓶身宽度会改变液态物质的体积， 影响电 子标签 120 的辐射场型， 其尺寸可介于 6-9 厘米。例如， 在图 4B 中， 电子标签 120 平行于 Y-Z 平面且朝向 +X 轴方向， 并左右对称于 X 轴贴附于瓶身 112 表面。在本实施例中

19、， 尺寸 L 是电子标签 120 正后方的瓶身宽度， 也可说， 尺寸 L 就是瓶身 112 于 X 轴上的宽度。当瓶身 说 明 书 CN 102485607 A 5 4/5 页 6 112 为圆瓶时， 电子标签 120 正后方的瓶身宽度即是圆瓶的直径尺寸 D。因此， 无论瓶身的 外型为方形、 圆形、 五角形、 六角形或其他形状， 均以电子标签 120 正后方的瓶身宽度为设 计的重点。 0041 以下举例的实施例， 以不同的介电常数及不同尺寸的瓶身进行模拟实验， 以分析 最佳化的辐射场型于 X-Z 平面上的特性。请参考图 4A- 图 4B、 图 6 及图 7， 其中图 6、 图 7 分 别绘示电

20、子标签的辐射场型于 X-Z 平面随着介电常数以及瓶身的尺寸改变而变化的示意 图。在数据 1 中， 显示介电常数为 50， 圆瓶直径尺寸 D 为 8 厘米时所对应的模拟辐射场型。 在数据2中， 显示介电常数为60， 圆瓶直径尺寸D为7厘米时所对应的X-Z平面的模拟辐射 场型。在数据 3 中， 显示介电常数为 80， 圆瓶直径尺寸 D 为 6 厘米时所对应的模拟辐射场 型。在数据 4 中， 显示介电常数为 50， 方瓶尺寸 L 为 8 厘米时所对应的 X-Z 平面的模拟辐射 场型。在数据 5 中， 显示介电常数为 60， 方瓶尺寸 L 为 7 厘米时所对应的 X-Z 平面的模拟辐 射场型。在数据

21、6 中， 显示介电常数为 80， 方瓶尺寸 L 为 6 厘米时所对应的 X-Z 平面的模拟 辐射场型。在数据 7 中， 显示介电常数为 40， 方瓶尺寸 L 为 9 厘米时所对应的 X-Z 平面的模 拟辐射场型。 0042 上述实施例虽以圆瓶、 方瓶做为范例的说明， 但瓶身的形状不限定为圆柱形或长 方体， 也可为任意形状的立方体， 例如锥形瓶、 球状瓶、 圆扁瓶、 五角柱瓶或六角柱瓶等， 对 此不加以限制。 0043 请参考图 8A 及图 8B， 其分别绘示依照一实施例的电子标签的天线结构的示意图。 天线结构 200 包括一第一耦合部 210、 一第二耦合部 220 以及一辐射体 230。辐射

22、体 230 例 如为矩形金属片， 其具有一长边 232。第一耦合部 210 与第二耦合部 220 分别连接辐射体 230的长边232， 且第一耦合部210以及第二耦合部220相隔一间距G， 形成一电感性的偶极 天线(dipoleantenna)。 在一实施例中， 天线结构的辐射体230的长边232与瓶口的开口方 向(Z轴)平行， 且运用液态物质的介电特性而使天线的辐射场型于瓶口的上方或下方具有 较强的天线增益及 / 或于与瓶身平行的平面 (X-Z 平面或 Y-Z 平面 ) 上具有较强的天线增 益， 以形成一全向性辐射场型。 0044 接着， 请参考图 9A 及图 9B， 其分别绘示依照一实施例

23、的电子标签的天线结构的示 意图。天线结构 300 包括一第一耦合部 310、 一第二耦合部 320 以及一辐射体 330。辐射体 330 例如为一领结金属片， 其具有一中心线段 332。第一耦合部 310 与第二耦合部 320 分别 连接辐射体 330 的中心线段 332， 且第一耦合部 310 以及第二耦合部 320 相隔一间距 G， 以 形成一领结式偶极天线 (Bow-tie dipole antenna)。在一实施例中， 天线结构 300 的辐射 体 330 的中心线段 332 与瓶口的开口方向 (Z 轴 ) 平行， 且运用液态物质的介电特性而使天 线的辐射场型瓶口的上方或下方具有较强的

24、天线增益及 / 或于与瓶身平行的平面 (X-Z 平 面或 Y-Z 平面 ) 上具有较强的天线增益， 以形成一全向性辐射场型。 0045 因此， 本发明上述实施例所揭露的防伪瓶装结构， 利用无线射频辨识的电子标签 来达到防伪的效果， 至少具有以下特点 ： 0046 (1) 电子标签可贴附于瓶装本体的瓶身上， 且瓶身内装有液态物质， 使天线的辐射 场型于瓶口上方或下方具有较强的天线增益及 / 或于与瓶身平行的平面 (X-Z 平面或 Y-Z 平面 ) 上具有较强的天线增益， 读取的距离远 ( 例如可达 3 公尺左右 )， 以增加于瓶口上方 或下方的读取范围。 说 明 书 CN 102485607 A

25、 6 5/5 页 7 0047 (2) 电子标签的辐射场型可依瓶身的尺寸以及内装的液态物质的介电常数而得到 其有效范围， 以达到最佳化设计。 0048 (3) 电子标签内可记录内装的液态物质的生产日期、 年份、 成分及 / 或浓度等资 讯， 因此使用者在购买时可辨识电子标签内的资讯来判断其真伪， 以达到防伪及快速结帐 的要求。 0049 综上所述， 虽然结合以上实施例揭露了本发明， 然而其并非用以限定本发明。 本发 明所属技术领域中熟悉此技术者， 在不脱离本发明的精神和范围内， 可作各种的更动与润 饰。因此， 本发明的保护范围应以附上的权利要求所界定的为准。 说 明 书 CN 10248560

26、7 A 7 1/7 页 8 图 1A 图 1B 说 明 书 附 图 CN 102485607 A 8 2/7 页 9 图 2 图 3A 说 明 书 附 图 CN 102485607 A 9 3/7 页 10 图 3B 图 4A 图 4B 说 明 书 附 图 CN 102485607 A 10 4/7 页 11 图 5 说 明 书 附 图 CN 102485607 A 11 5/7 页 12 图 6 说 明 书 附 图 CN 102485607 A 12 6/7 页 13 图 7 说 明 书 附 图 CN 102485607 A 13 7/7 页 14 图 8A 图 8B 图 9A 图 9B 说 明 书 附 图 CN 102485607 A 14