DE60124900T2 - Aktivierbares/deaktivierbares sicherheitsetikett mit einem verbesserten elektrostatischen schutz zur verwendung mit einem elektronischen sicherheitssystem - Google Patents

Aktivierbares/deaktivierbares sicherheitsetikett mit einem verbesserten elektrostatischen schutz zur verwendung mit einem elektronischen sicherheitssystem Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf aktivierbare und deaktivierbare Sicherheitsetiketten des Typs, der mit einem elektronischen Überwachungssystem verwendet wird zum Erkennen der unbefugten Mitnahme von Waren, und, mehr insbesondere, auf zwei derartige Sicherheitsetiketten gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche 1 und 2, welche einen verbesserten elektrostatischen Schutz aufweisen.
  • Die Verwendung von elektronischen Warenüberwachungs- oder Sicherheits(electronic article surveillance oder EAS)-Systemen zum Erkennen und Verhindern von Diebstahl oder unbefugter Mitnahme von Waren oder Artikeln aus Einzelhandelsgeschäften und/oder anderen Einrichtungen wie Bibliotheken ist inzwischen weit verbreitet. Im Allgemeinen wird bei Radiofrequenz-EAS-Systemen ein Etikett oder Sicherheitsetikett verwendet, das eine elektronische Schaltung wie z.B. einen Spule/Kondensator-Schwingkreis enthält, der an einer Ware oder der Verpackung für eine Ware, die zu schützen ist, befestigt ist. Ein Sender, der auf die Frequenz des Schwingkreises des Sicherheitsetiketts (die Erfassungsfrequenz) abgestimmt ist, wird verwendet, um elektromagnetische Energie in eine Überwachungs- oder Erfassungszone zu übertragen, die typisch nahe bei dem Ausgang eines Einzelhandelsgeschäftes oder einer anderen Einrichtung angeordnet ist. Ein Empfänger, der ebenfalls auf die Resonanzfrequenz des Sicherheitsetiketts abgestimmt ist, ist ebenfalls nahe bei der Überwachungszone angeordnet. Wenn eine Ware, die ein aktives Sicherheitsetikett aufweist, in die Erfassungszone gelangt, ist der Schwingkreis des Etiketts in Resonanz und bildet eine Störung in dem elektromagnetischen Feld, die durch den Empfänger erkannt wird, der daraufhin einen Alarm aktiviert, um Sicherheitspersonal aufmerksam zu machen.
  • Um eine zufällige Aktivierung eines Alarms durch eine Person zu verhindern, die tatsächlich eine Ware gekauft hat, welche ein Sicherheitsetikett hat, oder durch eine Person, die befugt ist, eine Ware mit einem Sicherheitsetikett aus einem Geschäft mitzunehmen, muss das Sicherheitsetikett deaktivierbar sein. Ein Verfahren zum Deaktivieren eines Sicherheitsetiketts beinhaltet das vorübergehende Platzieren des Etiketts nahe bei einer Deaktivierungsvorrichtung, die das Etikett mit elektromagnetischer Energie bei der Resonanzfrequenz des Etiketts und mit einem Energiewert, der ausreicht, um zu bewirken, dass der Schwingkreis kurzgeschlossen wird und deshalb bei der Erfassungsfrequenz nicht in Resonanz ist, beaufschlagt. Um zu vermeiden, dass die zur Deaktivierung eingesetzte elektromagnetische Energie auf einem hohen Energiewert ist, haben deaktivierbare Sicherheitsetiketten typisch ein Deaktivierungsmerkmal, wie z.B. ein oder mehrere Kondensatorelemente, bei denen das Dielektrikum zwischen wenigstens einem Teil der Beläge der Kondensatorelemente geschwächt oder reduziert ist, so dass die Kondensatorbeläge kurzgeschlossen werden können, wenn sie mit elektromagnetischer Energie bei der Resonanzfrequenz mit relativ niedrigen Energiewerten beaufschlagt werden. Andererseits sind in jüngerer Zeit entwickelte Sicherheitsetiketten sowohl aktivierbar als auch deaktivierbar. Aktivierbare/deaktivierbare Sicherheitsetiketten haben typisch einen Schwingkreis, der wenigstens zwei Kondensatoren hat, von denen jeder einen geschwächten oder reduzierten dielektrischen Bereich zwischen den Kondensatorbelägen aufweist, um das Kurzschließen der Kondensatoren zu erleichtern. Der Schwingkreis eines aktivierbaren/deaktivierbaren Etiketts hat typisch eine anfängliche Resonanzfrequenz, die im Allgemeinen außerhalb des Frequenzbereiches des EAS-Systems liegt, bei dem das Etikett verwendet werden soll. Wenn das Etikett mit einem ausreichenden Wert an elektromagnetischer Energie bei der anfänglichen Resonanzfrequenz beaufschlagt wird, wird einer der Kondensatoren kurzgeschlossen, wodurch die Resonanzfrequenz des Sicherheitsetiketts zu einer Frequenz verschoben wird, die innerhalb des Erfassungsfrequenzbereiches des EAS-Systems ist, d.h. das Etikett wird aktiviert.
  • Das Sicherheitsetikett kann anschließend deaktiviert werden, indem der Schwingkreis mit einem ausreichenden Wert an elektromagnetischer Energie bei der neuen Resonanzfrequenz beaufschlagt wird, um den zweiten Kondensator kurzzuschließen, wodurch entweder verhindert wird, dass der Schwingkreis überhaupt in Resonanz ist gelangen kann oder, aber die Frequenz des Schwingkreises nach außerhalb des Frequenzbereiches des EAS-Systems verschoben wird, d.h. das Etikett deaktiviert wird. Der Aufbau und die Wirkungsweise eines aktivierbaren/deaktivierbaren Etiketts dieses Typs ist in der US-A-5 081 445 und in der US-A-5 103 210 beschrieben.
  • Es hat sich zwar gezeigt, dass die aktivierbaren/deaktivierbaren Sicherheitsetiketten des Typs, der in den vorstehend erwähnten Patenten offenbart ist, sehr effektiv sind, wenn sie bei EAS-Systemen verwendet werden, sie weisen jedoch gewisse Nachteile auf. Sicherheitsetiketten dieses Typs werden typisch aus einem flexiblen, im Wesentlichen planaren dielektrischen Substrat hergestellt, das ein erstes leitfähiges Muster auf einer ersten Seite und ein zweites leitfähiges Muster auf einer zweiten Seite hat, wobei die leitfähigen Muster gemeinsam den Schwingkreis bilden und wobei das Substrat das Dielektrikum zwischen den Belägen des Kondensators (der Kondensatoren) bildet. Es gibt keine direkte elektrische Verbindung zwischen den leitfähigen Mustern. Unter gewissen Umgebungsbedingungen kann es zum Aufbauen von elektrostatischer Ladung auf einer oder beiden Seiten des Substrats kommen. In einigen Fällen, insbesondere wenn die elektrostatische Ladung auf einer Seite des Substrats abrupt reduziert oder abgeleitet wird, beispielsweise dann, wenn eine Seite des Substrats geerdet wird, um eine elektrostatische Entladung zu erzeugen, ist das Spannungspotential auf einer Seite des Substrats ausreichend von dem Spannungspotential auf der anderen Seite des Substrats verschieden, um einen vorzeitigen Durchschlag des Dielektrikums zwischen den Belägen von einem oder mehreren der Kondensatoren zu bewirken, wodurch einer oder mehrere der Kondensatoren vorzeitig kurzgeschlossen oder entweder das Sicherheitsetikett vorzeitig aktiviert wird (in dem Fall des aktivierbaren/deaktivierbaren Etiketts) oder das Etikett vorzeitig deaktiviert wird.
  • Eine Lösung des oben beschriebenen elektrostatischen Entladungsproblems ist in der US-A-5 182 544 beschrieben. Das Sicherheitsetikett des Patents '544 hat ein Teil zum Ableiten von statischer Ladung auf jeder Seite des Substrats, welches die leitfähigen Muster effektiv umgibt und beide Seiten des Substrats während des Fertigungsprozesses vorübergehend auf im Wesentlichen demselben elektrostatischen Potential hält. Eine zerbrechliche Verbindung ist zwischen wenigstens einem der leitfähigen Muster und dem umgebenden Teil zum Ableiten von statischer Ladung angeordnet, wobei die zerbrechliche Verbindung durchbrochen wird, wenn das Etikett von seinem Träger entfernt wird, um an einer Ware angebracht zu werden. Das Durchbrechen der zerbrechlichen Verbindung macht den elektrostatischen Schutz, der durch das Teil zum Ableiten von statischer Ladung geboten wird, effektiv unwirksam. Die elektrostatischen Schutzverfahren, die in der US-A-5 182 544 beschrieben sind, sind zwar bei dem Verhindern von vorzeitigem Durchschlag des Dielektrikums zwischen den Kondensatorbelägen, während das Etikett in Bahnform ist, d.h. vor der Anbringung an einer Ware sehr effektiv, sie bieten jedoch keinen elektrostatischen Schutz, nachdem das Etikett an einer Ware, die geschützt werden soll, angebracht worden ist.
  • Eine weitere Alternative zur Schaffung von elektrostatischem Schutz lehrt die US-A-5 754 110. Das Patent '110 lehrt das Prinzip eines diskontinuierlichen Schutzteils, welches das leitfähige Muster auf einer oder beiden Seiten des Substrats umgibt. Weil jedoch das Schutzteil auf der ersten Seite des Substrats nicht mit dem Schutzteil auf der zweiten Seite des Substrats elektrisch verbunden ist, ist das in diesem Patent offenbarte Verfahren bei dem Verhindern der Entladung des elektrostatischen Ladungsaufbaus nicht vollkommen effektiv, was zum vorzeitigen Kurzschließen von einem der Kondensatoren führt.
  • Das Dokument US-A-5 841 350, auf welchem die Oberbegriffe der unabhängigen Patentansprüche 1 und 2 basieren, offenbart ein Sicherheitsetikett, das ein dielektrisches Substrat hat, einen Schwingkreis, der auf beiden Seiten des dielektrischen Substrats angebracht ist, und ein Halbleitermaterial, in welchem ein ionisierbares Salz gelöst ist. Der Schwingkreis ist gegen vorzeitige Betätigung eines Aktivierungs- oder Deaktivierungspunktes vor elektrostatischer Entladung mit Hilfe eines zusätzlichen Elements stabilisiert, welches ein Fortsatz eines Kondensators des Schwingkreises ist und über eine Schweißung mit dem oberen Belag des Kondensators elektrisch verbunden ist. Der Fortsatz des oberen Belages des Kondensators ist nicht mit dem zweiten Belag des Kondensators in Kontakt. Die Distanz zwischen dem unteren Kondensatorbelag und dem benachbarten Fortsatz des oberen Belages wird ausreichend groß gehalten, um ein unabsichtliches Kurzschließen zwischen dem unteren Belag und dem Fortsatz zu vermeiden. Das Halbleitermaterial ist diesen beiden freiliegenden Elementen so überlagert, dass es mit ihnen in Kontakt ist. Nachdem das Halbleitermaterial auf den Schwingkreis aufgebracht worden ist, beginnt das Halbleitermaterial, seine beabsichtigte Funktion zu erfüllen, den Schwingkreis gegen elektrostatische Entladung zu stabilisieren, und zwar nicht nur während anschließender Fertigungsschritte, sondern auch während des gesamten nutzbaren Lebenszyklus des Sicherheitsetiketts. Wenn der Schwingkreis einen zweiten Kondensator aufweist, werden ein zusätzlicher Fortsatz für den zweiten Kondensator und ein zusätzliches Halbleitermaterial benötigt.
  • Das Problem, das durch die vorliegende Erfindung gelöst werden soll, besteht darin, ein Sicherheitsetikett gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 2 so zu verbessern, dass die oben beschriebenen Probleme, die mit dem Stand der Technik verbunden sind, überwunden werden.
  • Das Problem wird durch die vorliegende Erfindung durch ein Sicherheitsetikett gelöst, das die Merkmale des kennzeichnenden Teils des unabhängigen Anspruchs 1 oder 2 aufweist. Weitere Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung bilden die Gegenstände der abhängigen Ansprüche.
  • Die Erfindung schafft eine direkte elektrische Verbindung durch das dielektrische Substrat eines Sicherheitsetiketts hindurch, um ein erstes leitfähiges Muster auf einer ersten Seite des Substrats und ein zweites leitfähiges Muster auf der zweiten Seite des Substrats, welche die induktiven Elemente und die kapazitiven Elemente, die einen Schwingkreis bilden, aufweisen, permanent elektrisch miteinander zu verbinden und dadurch zu allen Zeiten beide Seiten des Substrats kontinuierlich auf im Wesentlichen demselben statischen Ladungswert zu halten. Mit einem Etikett, das gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist, wird, wenn der elektrostatische Ladungswert auf einer ersten Seite des Substrats abrupt verringert wird, z.B. indem eine Seite des Etiketts geerdet wird, der Ladungswert auf der zweiten Seite des Substrats ebenso verringert, wodurch das Potential für eine Differenz in den statischen Ladungswerten auf entgegengesetzten Seiten des Substrats verringert und da durch ein vorzeitiges Kurzschließen von irgend einem der Kondensatoren verhindert wird.
  • Die folgende ausführliche Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung wird besser verständlich, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Ansprüchen gelesen wird. Zur Veranschaulichung der Erfindung sind in den Zeichnungen Ausführungsformen gezeigt, die gegenwärtig bevorzugt werden. Es sei jedoch angemerkt, dass die vorliegende Erfindung sich nicht auf die präzisen Anordnungen und die Instrumentierung, die gezeigt sind, beschränkt. In den Zeichnungen ist:
  • 1 ein elektrisches Schaltbild eines Schwingkreises gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 2 eine Draufsicht auf eine erste bevorzugte Ausführungsform eines als gedruckte Schaltung ausgebildeten Sicherheitsetiketts gemäß dem Schaltbild nach 1;
  • 3 eine Querschnittansicht eines Teils des Etiketts nach der Linie 3-3 in 2;
  • 4 eine Querschnittansicht eines Teils des Etiketts nach der Linie 4-4 in 2;
  • 5 eine Draufsicht auf eine zweite bevorzugte Ausführungsform eines Sicherheitsetiketts gemäß dem Schaltbild nach 1;
  • 6 eine Unteransicht des Sicherheitsetiketts nach 5;
  • 7 ein elektrisches Schaltbild eines Schwingkreises gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 8 eine Draufsicht auf eine dritte bevorzugte Ausführungsform eines Sicherheitsetiketts gemäß dem Schaltbild nach 7; und
  • 9 eine Unteransicht des Etiketts nach 8.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • In den Zeichnungen, auf die nun Bezug genommen wird und in denen dieselben Bezugszahlen verwendet werden, um dieselben Bauelemente in den verschiedenen Figuren zu bezeichnen, ist in 1 in einer Darstellung als ein elektrisches Schaltbild ein Schwingkreis 10 gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Der Schwingkreis 10 hat vier Bauelemente, nämlich ein erstes induktives Element oder eine erste Induktivität Lp, ein zweites induktives Element oder eine zweite Induktivität Ls, ein erstes kapazitives Element oder eine erste Kapazität Cp und ein zweites kapazitives Element oder eine zweite Kapazität Cs. Zusätzliche induktive oder kapazitive Elemente oder Bauelemente können bei Bedarf hinzugefügt werden. Gemäß der Darstellung in 1 ist die zweite Induktivität Ls mit der zweiten Kapazität Cs in Reihe geschaltet. Die erste Kapazität Cp ist zu der ersten Induktivität Lp parallel geschaltet. Die Reihenschaltung (Ls und Cs) wird dann die an Parallelschaltung (Lp und Cp) angeschlossen. Die Werte der Induktivitäten Lp, Ls und der Kapazitäten Cp, Cs werden so ausgewählt, dass der Schwingkreis 10, der so wie in 1 konfiguriert ist, bei einer anfänglichen oder ersten Resonanzfrequenz innerhalb eines ersten Resonanzfrequenzbereiches in Resonanz ist, der außerhalb des Frequenzbereiches eines elektronischen Warenüberwachungs- oder EAS-Systems liegt, mit welchem ein Etikett, das den Schwingkreis 10 aufweist, verwendet werden kann. Vorzugsweise ist die Frequenz des Schwingkreises 10, wie er in 1 gezeigt ist, oberhalb von dem oder höher als der Erfassungsfrequenzbereich des EAS-Systems. Verfahren zum Auswählen der Werte der Induktivitäten und der Kapazitäten zum Erfüllen der Frequenzanforderungen an den Schwingkreis 10 sind dem einschlägigen Fachmann bekannt und brauchen für ein vollkommenes Verständnis der vorliegenden Erfindung hier nicht beschrieben zu werden. Die Kapazitäten können innerhalb der Induktivitäten zusammengefasst oder verteilt werden, wie es im Folgenden beschrieben ist. Weil der Schwingkreis 10 bei einer Frequenz in Resonanz ist, die außerhalb des Erfassungsfrequenzbereiches des EAS-Systems ist, ist der Schwingkreis 10 effektiv in einem inaktiven Zustand
  • Die Aktivierung des Schwingkreises 10 erfolgt durch Erzeugen eines Kurzschlusszustands, welcher die erste Induktivität Lp effektiv aus dem Schwingkreis 10 entfernt. Viele verschiedene Verfahren, die dem einschlägigen Fachmann bekannt sind, können verwendet werden, um einen solchen Kurzschluss zu erzeugen (hier als ein Deaktivierungsmerkmal bezeichnet). Demgemäß sollte das genaue Verfahren, das benutzt wird, um einen solchen Kurzschluss in der vorliegenden Ausführungsform zu erzeugen, nicht als eine Be schränkung für die vorliegende Erfindung aufgefasst werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Durchschlagspannung an den Belägen des ersten Kondensators Cp niedriger als die Durchschlagspannung an den Belägen des zweiten Kondensators Cs, um einen geschwächten Bereich zu erzeugen, so dass der erste Kondensator Cp vor dem zweiten Kondensator Cs kurzgeschlossen wird. Das Erzeugen einer solchen niedrigeren Durchschlagspannung kann auf vielen Wegen erreicht werden, einschließlich des Schwächens des Dielektrikums zwischen den Belägen des ersten Kondensators Cp, des Platzierens von sämtlichen oder einem Teil von den Belägen des ersten Kondensators Cp näher beieinander, des Erzeugens eines Verbindungsgliedes zwischen den Belägen des ersten Kondensators Cp oder des Verwendens von irgend einer anderen Technik, die dem Fachmann bekannt ist. Alternativ können die Werte für die erste Kapazität Cp und die zweite Kapazität Cs so ausgewählt werden, dass, wenn der Schwingkreis 10 bei der ersten Frequenz in Resonanz ist, die Spannung an dem ersten Kondensator Cp beträchtlich höher ist als die Spannung an dem zweiten Kondensator Cs, so dass der erste Kondensator Cp immer vor dem zweiten Kondensator Cs kurzgeschlossen wird, ohne dass der erste Kondensator Cs körperlich verändert zu werden braucht.
  • Ungeachtet des besonderen Verfahrens, das verwendet wird, um einen Kurzschluss zu erzeugen, besteht, wenn der Schwingkreis 10, wie er in 1 gezeigt ist, mit elektromagnetischer Energie bei der ersten oder Aktivierungsfrequenz mit einem minimalen Energiewert beaufschlagt wird, der hoch genug ist, um zu bewirken, dass der erste Kondensator Cp kurzgeschlossen wird, der Effekt darin, dass die erste Induktivität Lp kurzgeschlossen und dadurch effektiv die erste Induktivität Lp (und selbstverständlich die erste Kapazität Cp) aus dem Schwingkreis entfernt wird. Das Entfernen der ersten Induktivität Lp (und der ersten Kapazität Cp) ändert effektiv den Schwingkreis in einen Schwingkreis, der nur die zweite Induktivität Ls und die zweite Kapazität Cs enthält. Die Werte der zweiten Induktivität Ls und der zweiten Kapazität Cs werden so gewählt, dass der resultierende Schwingkreis bei einer zweiten Frequenz in Resonanz ist, die in einem zweiten Frequenzbereich liegt, d.h. in dem Erfassungsfrequenzbereich des EAS-Systems, bei dem der Schwingkreis verwendet werden soll. In dem zweiten Zustand ist der Schwingkreis 10 so zu sa gen „aktiv", so dass der Schwingkreis 10 durch das EAS-System erfassbar ist und dann für Sicherheitszwecke benutzt werden kann.
  • Die Deaktivierung des Schwingkreises 10 erfolgt durch Beaufschlagen des Schwingkreises 10, wenn dieser wie oben beschrieben im aktiven Zustand ist, mit elektromagnetischer Energie bei der zweiten Resonanzfrequenz des Schwingkreises 10 mit einem vorbestimmten minimalen Energiewert, der hoch genug ist, um die zweite Kapazität Cs kurzzuschließen und dadurch effektiv die zweite Induktivität Ls kurzzuschließen. Das Kurzschließen der zweiten Induktivität Ls ändert entweder die Resonanzfrequenz des Schwingkreises 10 in eine dritte Frequenz, die innerhalb eines dritten Frequenzbereiches ist, der außerhalb des Erfassungsfrequenzbereiches des EAS-Systems ist, verringert den Wert „Q" des Schwingkreises 10, so dass er nicht länger durch ein EAS-System erfassbar ist, oder verhindert, dass der Schwingkreis 10 überhaupt in Resonanz gelangen kann. In jedem Fall wird der Schwingkreis 10 effektiv deaktiviert, weil der Schwingkreis 10 mit dem EAS-System nicht länger funktioniert. Somit ist der Schwingkreis 10, wie er in 1 gezeigt ist, sowohl aktivierbar als auch deaktivierbar.
  • Aktivierbare/deaktivierbare Schwingkreise und Sicherungsetiketten, die mit solchen aktivierbaren/deaktivierbaren Schwingkreisen zur Verwendung in EAS-Systemen ausgerüstet sind, sind im Stand der Technik bekannt, wie es beispielsweise die US-A-5 081 445 und die US-A 5 103 210 zeigen. Vorliegender Schwingkreis 10 beseitigt, wenn er in ein Sicherheitsetikett eingebaut ist, die oben beschriebenen elektrostatischen Entladungsprobleme, die mit den Sicherheitsetiketten nach den Patenten '445 und '210 verbunden sind, durch Schaffung einer direkten elektrischen Verbindung zwischen den leitfähigen Mustern des Sicherheitsetiketts, was im Folgenden noch ausführlicher beschrieben ist.
  • 2 ist eine Draufsicht auf ein Sicherheitsetikett 20 gemäß einer ersten Realisierung oder Ausführungsform des Schwingkreises 10, der in 1 gezeigt ist. Das Sicherheitsetikett 20, das in den 24 gezeigt ist, umfasst ein im Wesentlichen planares dielektrisches Substrat 22, das eine erste Hauptfläche oder Seite 24 und eine zweite, entgegengesetzte Hauptfläche oder Seite 26 hat. Das Substrat 22 kann aus irgendeinem massiven Material oder einem Verbundaufbau oder anderen Materialien aufgebaut sein, so lange das Substrat isolierend ist, relativ dünn ist und als ein Dielektrikum verwendet werden kann. Vorzugsweise ist das Substrat 22 aus einem isolierten dielektrischen Material gebildet, z.B. einem polymeren Material wie Polyethylen. Dem Fachmann ist jedoch klar, dass andere dielektrische Materialien alternativ zur Bildung des Substrats 22 verwendet werden können. Gemäß der Darstellung in 2 ist das Substrat 22 transparent. Die Transparenz ist jedoch keine erforderliche Eigenschaft des Substrats 22.
  • Die Bauelemente des Schwingkreises 10, wie er vorstehend beschrieben ist, werden auf beiden Hauptflächen oder Seiten 24, 26 des Substrats 22 durch Strukturieren eines leitfähigen Materials gebildet. Das heißt, ein erstes leitfähiges Muster 28 (gezeigt in der helleren Farbe in 2) wird auf der ersten Seite 24 des Substrats 22 gebildet, die in 2 willkürlich als die untere oder Rückseite des Etiketts 10 dargestellt ist. Ein zweites leitfähiges Muster 30 (gezeigt in der dunkleren Farbe in 2) wird auf der zweiten Seite 26 des Substrats 22 gebildet. Die leitfähigen Muster 28, 30 können auf den Substratflächen 24 bzw. 26 mit elektrisch leitfähigen Materialien eines bekannten Typs und auf eine Art und Weise, die dem Fachmann auf dem Gebiet der elektronischen Warenüberwachung bekannt ist, gebildet werden. Vorzugsweise wird das leitfähige Material durch einen subtraktiven Prozess (d.h. durch Ätzen) strukturiert, durch den unerwünschtes Material durch chemischen Angriff entfernt wird, nachdem das erwünschte Material geschützt worden ist, typisch mit einer aufgedruckten ätzbeständigen Farbe. In der bevorzugten Ausführungsform ist das leitfähige Material Aluminium. Andere leitfähige Materialien (z.B. Gold, Nickel, Kupfer, Bronzen, Messing, hochdichter Graphit, mit Silber versetzte leitfähige Epoxidharze od. dgl.) können jedoch statt des Aluminiums verwendet werden, ohne die Natur des Schwingkreises 10 oder dessen Wirkungsweise zu verändern. Ebenso können andere Verfahren (Abstanzen od. dgl.) verwendet werden, um die leitfähigen Muster 28, 30 auf dem Substrat 22 zu bilden. Das Etikett 10 kann durch ein Verfahren des Typs hergestellt werden, der in dem US-Patent Nr. 3 913 219 mit dem Titel „Planar Circuit Fabrication Process" beschrieben ist, die durch Bezugnahme hier einverleibt wird. Bei Bedarf können jedoch auch andere Fertigungsverfahren verwendet werden.
  • Das erste und das zweite leitfähige Muster 28, 30 bilden, wie oben erwähnt, gemeinsam den Schwingkreis 10, wie er oben erläutert ist. In der Ausführungsform, die in 2 gezeigt ist, sind die beiden Induktivitäten oder induktiven Elemente Lp und Ls in Form von leitfähigen Spulen 32 bzw. 34 ausgebildet, die beide Teil des ersten leitfähigen Musters 28 sind. Demgemäß sind die beiden Induktivitäten Lp und Ls auf der ersten Seite 24 des Substrats 22 angeordnet. Vorzugsweise sind die beiden leitfähigen Spulen 32, 34 in entgegengesetzten Richtungen gewickelt, wie gezeigt, um eine induktive Kopplung zu beseitigen oder wenigstens zu minimieren. Darüber hinaus sind die ersten Beläge 36, 38 von jedem der kapazitiven Elemente oder jeder der Kapazitäten Cp und Cs als Teil des ersten leitfähigen Musters 28 auf der ersten Seite 24 des Substrats 22 ausgebildet. Schließlich sind die zweiten Beläge 40, 42 von jeder der Kapazitäten Cp und Cs als Teil des zweiten leitfähigen Musters 30 ausgebildet und auf der zweiten Seite 26 des Substrats 22 angeordnet.
  • In dem Sicherheitsetikett 20 erstreckt sich, wie oben kurz erläutert, eine direkte elektrische Verbindung durch das Substrat 22 hindurch, um das erste leitfähige Muster 28 mit dem zweiten leitfähigen Muster 30 elektrisch zu verbinden und dadurch beide Seiten des Substrats 22 kontinuierlich auf im Wesentlichen demselben statischen Ladungswert zu halten. Gemäß den 2 und 4, auf die nun Bezug genommen wird, umfasst das erste leitfähige Muster 28 einen insgesamt quadratischen Steg 44 an dem innersten Ende des Spulenteils 32, der die erste Induktivität Lp bildet. Ebenso ist ein insgesamt quadratischer Steg 48 als Teil des zweiten leitfähigen Musters 30 gebildet und durch einen leitfähigen Streifen 50 mit dem Teil des zweiten leitfähigen Musters 30 verbunden, der den zweiten Belag 40 der ersten Kapazität Cp bildet. Gemäß der Darstellung in den 2 und 4 sind die leitfähigen Stege 44, 48 miteinander ausgerichtet. Die direkte elektrische Verbindung wird durch eine Durchschweißverbindung 52 hergestellt, die sich zwischen dem leitfähigen Steg 44 des ersten leitfähigen Musters 28 und dem leitfähigen Steg 48 des zweiten leitfähigen Musters 30 erstreckt, wie es am Besten in 4 gezeigt ist. Vorzugsweise wird die direkte elektrische Verbindung 52 zwischen den Stegen 44, 48 durch eine Schweißung auf eine Art und Weise gebildet, die dem einschlägigen Fachmann auf dem EAS-Gebiet bekannt ist. In dem Schaltbild in 1, auf das Bezug ge nommen wird, ist die Schweißung oder direkte elektrische Verbindung 52 schematisch an der Stelle des Bezugsbuchstaben A positioniert. Weil die Schweißung oder direkte elektrische Verbindung 52 eine permanente positive elektrische Verbindung niedrigen Widerstands zwischen der ersten und der zweiten Seite 24, 26 des Substrats 22 sowie zwischen dem ersten und dem zweiten leitfähigen Muster 28, 30 herstellt, wird jegliche statische Ladung, die vorhanden ist, auf beiden Seiten des Substrats 22 auf demselben statischen Ladungswert gehalten. Daher führt jedwede potentielle abrupte Änderung in dem statischen Ladungswert auf einer Seite des Substrats 22, z.B. durch Berührung von einer Seite des Substrats 22 mit Masse, sofort zu demselben statischen Ladungswert auf der anderen Seite des Substrats 22. Auf diese Weise wird eine dramatische Differenz in dem Spannungspotential zwischen den beiden Seiten des Substrats 22 vermieden, um dadurch ein vorzeitiges Kurzschließen einer der Kapazitäten Cp, Cs zu vermeiden und dadurch ein Kurzschließen einer der Induktivitäten Lp, Ls zu vermeiden.
  • Eine zweite Realisierung oder Ausführungsform eines Sicherheitsetiketts 120 gemäß dem Schwingkreis 10 ist in den 5 und 6 veranschaulicht. Wie bei der ersten Ausführungsform umfasst das Sicherheitsetikett 120 ein im Wesentlichen planares dielektrisches Substrat 122, das eine erste Hauptfläche oder Seite 124 und eine zweite, entgegengesetzte Hauptfläche oder Seite 126 hat. Vorzugsweise ist das Substrat 122 aus dem gleichen Material gebildet, das oben in Verbindung mit der ersten Ausführungsform beschrieben worden ist.
  • Wie bei der ersten Ausführungsform sind die Bauelemente des Schwingkreises 10 auf beiden Hauptflächen 124, 126 des Substrats 122 durch Strukturieren eines leitfähigen Materials auf dieselbe Art und Weise gebildet, wie es oben für die erste Ausführungsform beschrieben worden ist. So ist das erste leitfähige Muster 128 auf der ersten Seite 124 des Substrats gebildet, wie es in 5 gezeigt ist, und eine zweites leitfähiges Muster 130 ist auf der zweiten Seite 126 des Substrats 122 gebildet, wie es in 6 gezeigt ist. Dieses erste und zweite leitfähige Muster 128, 130 bilden gemeinsam den Schwingkreis 10, der oben erläutert ist. In der vorliegenden Ausführungsform ist die erste Induktivität oder das erste induktive Element Lp als eine leitfähige Spule 132 ausgebildet, die Teil des ersten leitfähigen Musters 128 ist und die daher auf der ersten Seite 124 des Substrats 122 angeordnet ist. Die zweite Induktivität oder das zweite induktive Element Ls ist als eine leitfähige Spule 134 ausgebildet, die Teil des zweiten leitfähigen Musters 130 ist, das auf der zweiten Seite 126 des Substrats 122 angeordnet ist. Vorzugsweise sind die beiden leitfähigen Spulen 132, 134 in entgegengesetzten Richtungen gewickelt, um eine induktive Kopplung zu beseitigen oder wenigstens zu minimieren. Wie bei der ersten Ausführungsform sind die ersten Beläge 136, 138 der kapazitiven Elemente oder der Kapazitäten Cp und Cs als Teil des ersten leitfähigen Musters 128 auf der ersten Seite 124 des Substrats 122 ausgebildet. Schließlich sind die zweiten Beläge 140, 142 von jeder der Kapazitäten Cp und Cs als Teil des zweiten leitfähigen Musters 130 auf der zweiten Seite 126 des Substrats 122 ausgebildet.
  • Das erste leitfähige Muster 128 weist weiter einen insgesamt quadratischen Steg 144 an dem innersten Ende des Spulenteils 132 aus, der die erste Induktivität Lp bildet. Ebenso ist ein insgesamt quadratischer Steg 148 als Teil des zweiten leitfähigen Musters 130 ausgebildet und durch einen leitfähigen Streifen 150 mit dem zweiten Belag 140 der ersten Kapazität Cp verbunden. Wie bei der ersten Ausführungsform ist eine direkte elektrische Verbindung durch eine Durchschweißverbindung hergestellt, die sich zwischen dem leitfähigen Steg 144 des ersten leitfähigen Musters 128 und dem leitfähigen Steg 148 des zweiten leitfähigen Musters 130 erstreckt. Gemäß dem Schaltbild in 1 ist die Schweißung oder die direkte elektrische Verbindung schematisch an der Stelle des Bezugsbuchstaben B positioniert. Das Sicherheitsetikett 120, wie es in den 5 und 6 gezeigt ist, funktioniert auf dieselbe Art und Weise, wie es oben in Verbindung mit dem Sicherheitsetikett 20 nach den 24 beschrieben worden ist.
  • Die 8 und 9 veranschaulichen eine dritte Realisierung oder Ausführungsform eines Sicherheitsetiketts 220 nach der vorliegenden Erfindung. Das Sicherheitsetikett 220 nach den 8 und 9 gleicht dem Sicherheitsetikett 120 nach den 5 und 6. Bei dem Sicherheitsetikett 220 nach den 8 und 9 sind aber die Induktivitäten oder induktiven Elemente Lp und Ls so aufgeteilt, dass jede dieser Induktivitäten auf jeder Seite des Substrats ange ordnet ist, was im Folgenden beschrieben wird. Eine schematische Darstellung des Sicherheitsetiketts 220 findet sich in 7. Gemäß der Darstellung in 7 ist die erste Induktivität in zwei separate Induktivitäten aufgeteilt, die schematisch als Lp1 und Lp2 dargestellt sind. Ebenso ist die zweite Induktivität in zwei separate Induktivitäten Ls1 und Ls2 aufgeteilt. Die Induktivitäten Lp1 und Lp2 sind miteinander gekoppelt, was auch für die Induktivitäten Ls1 und Ls2 gilt.
  • Wie bei den oben beschriebenen Ausführungsformen umfasst das Sicherheitsetikett 220, das in den 8 und 9 gezeigt ist, ein im Wesentliches planares dielektrisches Substrat 222, das eine erste Hauptfläche 224 und eine zweite Hauptfläche 226 hat. Das Substrat 222 ist vorzugsweise auf die oben beschriebene Art und Weise ausgebildet. Wie bei den oben beschriebenen Ausführungsformen sind die Schaltungskomponenten des Schwingkreises, die in 7 schematisch veranschaulicht sind, auf beiden Hauptflächen 224, 226 des Substrats 222 durch Strukturieren eines leitfähigen Materials auf die oben beschriebene Art und Weise gebildet. Das heißt, ein erstes leitfähiges Muster 228, das in 8 gezeigt ist, ist auf der ersten Seite 224 des Substrats gebildet. Ebenso ist ein zweites leitfähiges Muster 230, das in 9 gezeigt ist, auf der zweiten Seite 226 des Substrats 222 gebildet. Das erste und das zweite leitfähige Muster 228, 230 bilden zusammen den Schwingkreis, wie er in 7 gezeigt und oben im Einzelnen beschrieben ist. Gemäß der Darstellung in 8 ist das induktive Element Lp2 in Form einer ersten leitfähigen Spule 232 ausgebildet, und die Induktivität Ls2 ist in Form einer zweiten leitfähigen Spule 233 ausgebildet, die beide Teil des ersten leitfähigen Musters 228 sind. Ebenso ist gemäß der Darstellung in 9 die Induktivität Lp1 als eine dritte leitfähige Spule 234 ausgebildet und die Induktivität Ls1 ist als eine vierte leitfähige Spule 236 ausgebildet, die beide Teil des zweiten leitfähigen Musters 230 sind. Vorzugsweise sind die erste und die zweite leitfähige Spule 232, 233 in entgegengesetzten Richtungen gewickelt und die dritte und die vierte leitfähige Spule 234, 235 sind in entgegengesetzten Richtungen gewickelt, um eine induktive Kopplung zu beseitigen oder zu minimieren. Bei dem Sicherheitsetikett 220, wie es in den 8 und 9 dargestellt ist, sind die Kapazitäten Cp und Cs tatsächlich verteilte Kapazitäten, die durch die Teile des leitfähigen Musters, welche die leitfähigen Spulen 232, 233, 234 und 235 bilden, auf dem Fachmann bekannte Weise realisiert sind.
  • Wie bei den oben beschriebenen Sicherheitsetiketten enthält das Sicherheitsetikett 220 nach den 8 und 9 eine direkte elektrische Verbindung, die sich durch das Substrat 222 erstreckt, um das erste leitfähige Muster 228 mit dem zweiten leitfähigen Muster 230 elektrisch zu verbinden und dadurch beide Seiten des Substrats 222 auf im Wesentlichen demselben statischen Ladungswert zu halten. Für diesen Zweck hat das erste leitfähige Muster 228 einen insgesamt rechteckigen Steg 244 an dem innersten Ende des ersten Spulenteils 232, der die Induktivität Lp2 bildet. Ebenso hat das zweite leitfähige Muster 228 einen insgesamt rechteckigen Steg 248 an dem innersten Ende des Spulenteils 234, der die Induktivität Lp1 bildet. Die leitfähigen Stege 244 und 248 sind miteinander ausgerichtet, und die direkte Verbindung ist durch eine Durchschweißverbindung hergestellt, die sich zwischen den leitfähigen Stegen 244, 248 erstreckt, und zwar auf oben in Verbindung mit der ersten Ausführungsform beschriebene Art und Weise. Gemäß dem Schaltbild in 7 ist die Schweißung oder direkte elektrische Verbindung schematisch an der Stelle des Bezugsbuchstaben C positioniert. Das Sicherheitsetikett 220 nach den 8 und 9 funktioniert auf dieselbe Art und Weise wie oben in Verbindung mit dem Sicherheitsetikett 20 beschrieben.
  • Aus der vorstehenden Beschreibung ist zu erkennen, dass die vorliegende Erfindung ein aktivierbares/deaktivierbares Sicherheitsetikett umfasst, das einen elektrostatischen Schutz aufweist zum Verhindern einer vorzeitigen Aktivierung oder Deaktivierung des Sicherheitsetiketts. Dem Fachmann ist klar, dass Änderungen an der oben beschriebenen Ausführungsform der Erfindung vorgenommen werden können, ohne das breite erfinderische Prinzip derselben zu verlassen. Zum Beispiel könnten dieselben erfindungsgemäßen Prinzipien in Verbindung mit aktivierbaren/deaktivierbaren Sicherheitsetiketten verwendet werden, die zusätzliche Kondensatoren, zusätzliche Induktivitäten oder beides haben. Es ist deshalb klar, dass sich die Erfindung nicht auf die besonderen offenbarten Ausführungsformen beschränkt, sondern dass sie alle Modifikationen umfassen soll, die innerhalb des Schutzbereiches der Erfindung liegen, wie er durch die beigefügten Ansprüche definiert ist.

Claims (11)

  1. Sicherheitsetikett zur Verwendung mit einem elektronischen Sicherheitssystem, welches innerhalb eines zweiten Frequenzbereiches arbeitet, wobei das Etikett umfasst: ein im Wesentlichen planares dielektrisches Substrat (22) mit einer ersten Seite (24) und einer zweiten Seite (26); ein erstes leitfähiges Muster (28) auf der ersten Seite (24) des Substrats (22), wobei das erste gleitfähige Muster (28) wenigstens ein erstes induktives Element (Lp), einen ersten Belag (36) eines ersten kapazitiven Elements (Cp) und einen ersten Belag (38) eines zweiten kapazitiven Elements (Cs) umfasst; ein zweites leitfähiges Muster (30) auf der zweiten Seite (26) des Substrats (22), wobei das zweite leitfähige Muster (30) wenigstens einen zweiten Belag (40) des ersten kapazitiven Elements (Cp) und einen zweiten Belag (42) des zweiten kapazitiven Elements (Cs) umfasst und wobei die Beläge (36, 40; 38, 42) von jedem der kapazitiven Elemente (Cp), (Cs) insgesamt ausgerichtet sind; eine direkte elektrische Verbindung (52), die sich durch das Substrat erstreckt, um das erste leitfähige Muster (28) mit dem zweiten leitfähigen Muster (30) elektrisch zu verbinden und dadurch beide Seiten des Substrats (22) kontinuierlich im Wesentlichen auf demselben statischen Ladungswert zu halten, wobei das erste kapazitive Element (Cp) ein Aktivierungsmerkmal aufweist zum Kurzschließen des ersten kapazitiven Elements (Cp), wenn der Schwingkreis mit elektromagnetischer Energie innerhalb eines ersten Frequenzbereiches von wenigstens einem vorbestimmten Mindestenergiewert beaufschlagt wird, um die Resonanzfrequenz des Schwingkreises in eine zweite Frequenz innerhalb des zweiten Frequenzbereiches zu ändern, dadurch gekennzeichnet, dass das erste leitfähige Muster (28) ein zweites induktives Element (Ls) umfasst, dass die induktiven Elemente (Lp, Ls) und die kapazitiven Elemente (Cp, Cs) einen Schwingkreis bilden, der bei einer ersten Frequenz innerhalb eines ersten Frequenzbereiches, welcher außerhalb des zweiten Frequenzbereiches ist, in Resonanz ist, und dass die direkte elektrische Verbindung (52), die sich durch das Substrat (22) erstreckt, wenigstens eines (Cp) der Elemente (Lp, Ls, Cp, Cs) des Schwingkreises (10) auf der ersten Seite (24) des Substrats (22) mit einem weiteren (Lp) der Elemente (Lp, Ls, Cp, Cs) des Schwingkreises (10) auf der zweiten Seite (26) des Substrats (22) elektrisch verbindet.
  2. Sicherheitsetikett zur Verwendung mit einem elektronischen Sicherheitssystem, welches innerhalb eines zweiten Frequenzbereiches arbeitet, wobei das Etikett umfasst: ein im Wesentlichen planares dielektrisches Substrat (122) mit einer ersten Seite (124) und einer zweiten Seite (126); ein erstes leitfähiges Muster (128) auf der ersten Seite (124) des Substrats, wobei das erste leitfähige Muster (128) wenigstens ein erstes induktives Element (Lp, 132), einen ersten Belag (136) eines ersten kapazitiven Elements (Cp) und einen ersten Belag (138) eines zweiten kapazitiven Elements (Cs) umfasst; ein zweites leitfähiges Muster (130) auf der zweiten Seite (126) des Substrats (122), wobei das zweite leitfähige Muster (130) wenigstens einen zweiten Belag (140) des ersten kapazitiven Elements (Cp) und einen zweiten Belag (142) des zweiten kapazitiven Elements (Cs) umfasst und wobei die Beläge (136, 138; 140, 142) von jedem der kapazitiven Elemente (Cp), (Cs) insgesamt ausgerichtet sind; und eine direkte elektrische Verbindung, die sich durch das Substrat (122) erstreckt, um das erste leitfähige Muster (128) mit dem zweiten leitfähigen Muster (130) elektrisch zu verbinden und dadurch beide Seiten des Substrats (122) kontinuierlich im Wesentlichen auf demselben statischen Ladungswert zu halten, wobei das erste kapazitive Element (Cp) ein Deaktivierungsmerkmal aufweist zum Kurzschließen des ersten kapazitiven Elements (Cp), wenn der Schwingkreis mit elektromagnetischer Energie innerhalb eines ersten Frequenzbereiches von wenigstens einem vorbestimmten Mindestenergiewert beaufschlagt wird, um die Resonanzfrequenz des Schwingkreises in eine zweite Frequenz innerhalb des zweiten Frequenzbereiches zu ändern, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite leitfähige Muster (130) wenigstens ein zweites induktives Element (Ls, 134) umfasst, dass die induktiven Elemente (Lp, Ls) und die kapazitiven Elemente (Cp, Cs) einen Schwingkreis bilden, der bei einer ersten Frequenz innerhalb eines ersten Frequenzbereiches, welcher außerhalb des zweiten Frequenzbereiches ist, in Resonanz ist, und dass die direkte elektrische Verbindung (52), die sich durch das Substrat (122) erstreckt, wenigstens eines (Cp) der Elemente (Lp, Ls, Cp, Cs) des Schwingkreises (10) auf der ersten Seite (124) des Substrats (122) mit einem weiteren (Lp) der Elemente (Lp, Ls, Cp, Cs) des Schwingkreises (10) auf der zweiten Seite (126) des Substrats (122) elektrisch verbindet.
  3. Sicherheitsetikett nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kurzschließen des ersten kapazitiven Elements (Cp) wenigstens das erste induktive Element (Lp) kurzschließt.
  4. Sicherheitsetikett nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite kapazitive Element (Cs) ein Deaktivierungsmerkmal aufweist zum Kurzschließen des zweiten kapazitiven Elements (Cs), wenn der Schwingkreis (10) mit elektromagnetischer Energie innerhalb des zweiten Frequenzbereiches von wenigstens einem vorbestimmten Mindestenergiewert beaufschlagt wird, um das zweite induktive Element (Ls) kurzzuschließen und dadurch zu verhindern, dass der Schwingkreis in Resonanz ist, oder um die Resonanzfrequenz des Schwingkreises (10) in eine dritte Frequenz innerhalb eines dritten Frequenzbereiches zu ändern, der außerhalb des zweiten Frequenzbereiches ist.
  5. Sicherheitsetikett nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich die direkte elektrische Verbindung (52) zwischen dem ersten induktiven Element (Lp) und dem zweiten Belag (42) des ersten kapazitiven Elements (Cp) erstreckt.
  6. Sicherheitsetikett nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite induktive Element in entgegengesetzten Richtungen gewickelt sind.
  7. Sicherheitsetikett nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite leitfähige Muster (230) auf der zweiten Seite (226) des Substrats (222) ein drittes induktives Element (Lp, 234) und ein viertes induktives Element (Ls, 236) umfasst.
  8. Sicherheitsetikett nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kurzschließen des ersten kapazitiven Elements (Cp) das erste und das dritte induktive Element (Lp1, Lp2) kurzschließt.
  9. Sicherheitsetikett nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite kapazitive Element (Cs) ein Deaktivierungsmerkmal aufweist zum Kurzschließen des zweiten kapazitiven Elements (Cs), wenn der Schwingkreis mit elektromagnetischer Energie innerhalb des zweiten Frequenzbereiches von wenigstens einem vorbestimmten Mindestenergiewert beaufschlagt wird, um das zweite und das vierte induktive Element (Ls1, Ls2) kurzzuschließen und dadurch zu verhindern, dass der Schwingkreis in Resonanz ist, oder um die Resonanzfrequenz des Schwingkreises in eine dritte Frequenz innerhalb eines dritten Frequenzbereiches, der außerhalb des zweiten Frequenzbereiches ist, zu ändern.
  10. Sicherheitsetikett nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich die erste elektrische Verbindung zwischen dem ersten induktiven Element (Lp2) und dem dritten induktiven Element (Lp1) erstreckt.
  11. Sicherheitsetikett nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das dritte induktive Element (Lp1, Lp2) in entgegengesetzten Richtungen gewickelt sind.
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