TWI657244B - 具有電子裝置之用於儲存如煙草材料或煙草替代材料之材料的產品 - Google Patents
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Abstract
本發明揭示一種用於固持一煙草材料或一煙草替代材料之產品,該產品包括:一本體,其界定用於固持一煙草材料或一煙草替代材料之一儲存環境;及一電子裝置。該電子裝置包括:一輸入構件,其自一外部刺激產生一輸入信號;一輸出構件,其回應於該輸入信號產生一輸出信號;其中至少該輸出構件配置於一基板上;且其中一保護層經配置以至少覆蓋該基板及該輸出構件以防止來自該基板及該輸出構件之化合物流出至該儲存環境內之該煙草材料或煙草替代材料。包含一適當調適之保護層之該電子裝置防止來自該電子裝置之化合物流出至用於固持一煙草材料之產品之儲存環境,同時允許由該輸入構件接收一外部刺激且由該輸出構件傳輸一輸出信號。因此,一使用者可在不具有任何風險或無需經由自該電子裝置流出至該儲存環境以更改一煙草材料之性質之情況下評估產品內之該煙草材料之新鮮度及品質。
Description
本發明係關於一種具有一電子裝置之用於儲存如煙草材料或煙草替代材料之材料的產品。
用於儲存諸如煙草材料或煙草替代材料之材料之封裝為所屬技術領域熟知。此等封裝可呈許多不同形式,但通常涉及可撓性材料(諸如硬紙板或塑膠)之彎曲或折疊或兩者以自一或多片材料形成封裝。亦已知使通常藉由在一電路中將預製造之離散組件(諸如一電池、CPU、記憶體、感測器及顯示器)連接在一起而形成之電子電路併入此等封裝中。此等封裝可指稱混合式封裝(或容器)。
在混合式封裝中使用電子電路之一實例係嵌入一感測器,該感測器可感測與一封裝之儲存環境有關之一或多個參數。一混合式封裝之另一實例係一紙巾容器,其具有一內部光源,該內部光源併入連接至多個LED之一印刷電路板、一開關及一電源供應器,該內部光源在各種條件下發出光。一混合式封裝之一進一步實例係用於一CD(compact disc)之一封裝,其包括有機發光器件(OLED)及一電池,以在封裝上提供可用以傳達資訊之一文數字顯示器。
然而,與已知混合式封裝相關聯之問題之一者係衍生自電子裝置之一物質可能流出至所儲存之產品中。例如,源於電路、電源供應器、基板或電子裝置之任何其他部分中之一化合物可洩漏、擴散、脫離或以任何其他方式流出以與固持於儲存環境內之產品接觸或影響固持於儲存環境內之產品。此一程序可對儲存於封裝內之一產品之性質具有一非所欲影響,其在封裝用於食物、煙草、醫藥或其他類似產品時係尤其重要。就煙草而言,修改TNCO(tar,nicotine and carbon monoxide)位準(焦油位準、尼古丁位準及CO(carbon monoxide)位準)對其具有一非所欲影響,其影響所儲存之產品之味道及氣味或甚至視覺外觀。
防止衍生自電子裝置之化合物流出至儲存環境中之一方法係引入經配置以實質上覆蓋電子裝置之一保護層,將電子裝置隔絕於儲存環境。然而,在電子裝置係需要接收一外部刺激之一感測器之情況下,此一保護層可能阻擋任何此等外部刺激,防止外部刺激到達電子裝置,外部刺激具有足夠強度以允許電子裝置有效運轉。
因此,期望提供用於固持一材料之一產品,其中該產品併入一電子裝置,其包含實質上阻擋衍生自該電子裝置之一物質流出至儲存環境中,同時允許由該電子裝置接收一外部信號且傳輸一輸出信號之構件。
本發明企圖提供一種用於固持一煙草材料或一煙草替代材料之產品,該產品包含一電子裝置,其中該電子裝置由一保護層覆蓋,其經配置以實質上防止來自該電子裝置之化合物流出至儲存環境中,同時經調適以允許由該電子裝置接收一外部刺激且傳輸一輸出信號。
根據本發明之一第一態樣,提供一種用於固持一煙草材料或一煙草替代材料之產品,該產品包括:一本體,其界定用於固持一煙草材料或一煙草替代材料之一儲存環境;及一電子裝置。該電子裝置具有:一輸入構件,其自一外部刺激產生一輸入信號;及一輸出構件,其回應於該輸入信號產生一輸出信號,其中至少該輸出構件配置於一基板上。一保護層經配置以至少覆蓋該基板及該輸出構件以防止來自該基板及該輸出構件之化合物流出至該儲存環境內之該煙草材料或煙草替代材料且允許傳輸該輸出信號。該輸入構件包括一無線信號接收器及一感測器之至少一者。 本發明之一第二態樣係關於一種用於固持一煙草材料或一煙草替代材料之產品,該產品包括:一本體,其界定用於固持一煙草材料或一煙草替代材料之一儲存環境;及一電子裝置。該電子裝置具有:一電源;一輸入構件,其自一外部刺激產生一輸入信號;一輸出構件,其產生一輸出信號;數位處理構件,其處理該輸入信號且至少部分地基於該輸入信號之處理而遞送一命令信號至該輸出構件;及電路,其連接該電源、該輸入構件、該輸出構件及該數位處理構件。至少該電源、該輸入構件、該輸出構件、該數位處理構件及該電路配置於一基板上。一保護層經配置以至少覆蓋該基板、該電源、該輸出構件、該數位處理構件及該電路以防止來自該基板、該電源、該輸出構件、該數位處理構件及該電路之化合物流出至該儲存環境內之該煙草材料或煙草替代材料且允許傳輸該輸出信號。 根據本發明之一第三態樣,提供一種用於固持一煙草材料或一煙草替代材料之產品,該產品包括:一本體,其界定用於固持一煙草材料或一煙草替代材料之一儲存環境;及一電子裝置。該電子裝置具有:一電源;一輸入構件,其自一外部刺激產生一輸入信號;一輸出構件,其產生一輸出信號;數位處理構件,其處理該輸入信號且至少部分地基於該輸入信號之處理而遞送一命令信號至該輸出構件;及電路,其連接該電源、該輸入構件、該輸出構件及該數位處理構件。至少該電源、該輸入構件、該輸出構件、該數位處理構件及該電路配置於一基板上。一保護層經配置以至少覆蓋該基板、該電源、該輸出構件、該數位處理構件及該電路以防止來自該基板、該電源、該輸出構件、該數位處理構件及該電路之化合物流出至該儲存環境內之該煙草材料或煙草替代材料且允許傳輸該輸出信號。一阻擋層經配置以覆蓋該輸入構件以防止來自該輸入構件之化合物流出至該儲存環境內之該煙草材料或煙草替代材料,該阻擋層經調適以允許該輸入構件與該外部刺激相互作用以產生該輸入信號。 本發明之一第四態樣係關於一種用於固持一煙草材料或一煙草替代材料之產品,該產品包括:一本體,其界定用於固持一煙草材料或一煙草替代材料之一儲存環境;及一電子裝置。該電子裝置具有:一電源;一輸入構件,其自一外部刺激產生一輸入信號;一輸出構件,其產生一輸出信號;數位處理構件,其處理該輸入信號且至少部分地基於該輸入信號之處理而遞送一命令信號至該輸出構件;及電路,其連接該電源、該輸入構件、該輸出構件及該數位處理構件。至少該電源、該輸入構件、該輸出構件、該數位處理構件及該電路配置於一基板上。一保護層經配置以至少覆蓋該基板、該電源、該輸出構件、該數位處理構件及該電路以防止來自該基板、該電源、該輸出構件、該數位處理構件及該電路之化合物流出至該儲存環境內之該煙草材料或煙草替代材料且允許傳輸該輸出信號。一阻擋層經配置以覆蓋該輸入構件以防止來自該輸入構件之化合物流出至該儲存環境內之該煙草材料或煙草替代材料且允許該輸入構件與該外部刺激相互作用以產生該輸入信號,其中該阻擋層包括至少一切口或開口。
在隨後及圖中之描述中,描述本發明之特定實施例。然而,應瞭解,本發明不受限於所描述之實施例且一些實施例可不包含下文描述之所有特徵。然而,顯而易見,可在不背離如隨附申請專利範圍中所闡述之本發明之廣泛精神及範疇之情況下可本文中實行各種修改及改變。 圖1示意性地繪示根據本發明之一實施例之在用於固持一煙草材料或煙草替代材料的一產品中使用之一電子裝置100。整合式電子裝置100包括一輸入構件120及一輸出構件130。在此實例中,輸入構件120及輸出構件130兩者配置於一基板160上且一保護層400經配置以除對應於輸入構件120之位置之一特定區域410之外完全覆蓋基板160。在此實例中,電子裝置100進一步包含配置於基板上且由保護層覆蓋之數位處理構件140及電路150。電路150經配置以將電源110、輸入構件120、輸出構件130及數位處理構件140連接在一起。可經由電路150於電源110、輸入構件120、輸出構件130、數位處理構件140之間輸送(或傳輸)電力或信號或兩者。電路150可藉由將銀色軌跡印刷於連接組件之基板160上而形成。輸入構件120可與其他組件一起配置於基板上或替代地可單獨配置且可操作以由電路連接至剩餘組件。 電源110、輸入構件120、輸出構件130、數位處理構件140及電路150可藉由印刷於實質上可撓性基板160上而形成。即,整合式電子裝置100之此等組件之各者形成為可係實質上可撓之一表面(基板160)上之一印刷程序之部分。基板160可撓至其可變形以與另一物件(諸如整合式電子裝置100待放置或內建於其中之一封裝,如下文所進一步討論)之形狀相符之程度。基板160可包括呈一片材形式之合成材料或天然材料或兩者(較佳地係聚乙烯對苯二甲酸酯或PET)。基板160可包括在另一材料之頂部上分層之一層板。基板160可包括折疊或折皺線或兩者以允許整合式電子裝置100折疊以形成一三維物件(諸如下文討論之封裝)。 替代地,基板160可為具有焊接至適當位置之電子組件的一剛性PCB或支撐一RFID標籤之一結構。 電源110提供電力給整合式電子裝置100。電源110可包括以下之任一者:一電池、能量擷取構件;或電磁充電構件或其等之任何組合。舉實例而言,整合式電子裝置100可包括一電池連同能量擷取構件及/或電磁充電構件一起,藉此能量擷取構件及/或電磁充電構件可用以對電池充電。在此一配置中,經由能量擷取構件及/或電磁充電構件獲得之超出整合式電子裝置100之當前要求的能量其可儲存於電池中供稍後使用。較佳地,整合式電子裝置100包括至少一電池,其較佳地由一印刷程序形成。然而,應瞭解並不需要如此。 輸入構件120經配置自一外部刺激170產生一輸入信號。較佳地,輸入構件120包括一感測器,其經配置以產生與一所感測之環境參數成比例之一輸入信號。較佳地,此一感測器包括以下類型之感測器之一或多者:一濕度感測器;一光感測器;一運動感測器;一溫度感測器;及一氣體感測器。然而,應瞭解,任何其他種類之感測器可用作為輸入構件120。存在許多不同方式,其中一感測器可操作以回應於一環境參數而產生一輸入信號(該輸入信號係來自該感測器之輸出信號)。 可使用其他形式之輸入構件120來替代一感測器。作為一替代方案,輸入構件120可包括一無線信號接收器,其經配置以基於自一無線信號傳輸器接收之一傳輸而產生一輸入信號。例如,一無線信號傳輸器可經配置以傳輸自傳輸器本端之一或多個感測器所感測之環境參數之一或多個量測且整合式電子裝置100上之無線信號接收器可回應於接收所傳輸之信號而產生對應於該一或多個量測之一輸入信號。然而,所傳輸之信號可為任何形式之信號且不必要對應於一所感測之環境參數。 輸入構件120可包括一感測器及一無線信號接收器兩者。例如,該感測器可經配置以產生與一第一組感測環境參數成比例之一輸入信號,且該無線信號接收器可經配置以回應於自位於一或多個感測器本端之一無線信號傳輸器接收所傳輸之一信號而基於來自該一或多個感測器之一第二組感測環境參數之一或多個量測產生一輸入信號。 替代地,感測器可經配置以產生與一組感測環境參數成比例之一輸入信號,且無線信號接收器可經配置以回應於自位於一或多個感測器本端之一無線信號傳輸器接收所傳輸之一信號而基於來自該一或多個感測器之同組感測環境參數之一或多個量測產生一輸入信號。因此,量測之冗餘可能確保所量測臨界參數的信賴度較大。若感測器位於一第一環境中(諸如一容器之一內部),則一或多個感測器位於一第二(不同)環境中(諸如一容器之一周圍環境),可使用一電子裝置100來量測參數梯度,從而提供較大靈活性至此種裝置之設計。 輸出構件130經配置以產生一輸出信號180。較佳地,輸出構件130包括一顯示器、一照明構件、一聲音產生器及/或一無線信號發射器之至少一者。 在輸出構件130包括一顯示器之情況下,該顯示器可經配置以顯示一或多個字元、數字或符號或其等之任何組合,或可經配置以顯示一圖形輸出(其可包含字元、數字或符號或其等之任何組合之圖形表示)。該顯示器可為一印刷電致變色顯示器。 在輸出構件130包括照明構件之情況下,照明構件可經配置以透過所發出之光之亮度來提供一輸出信號180。舉實例而言,照明構件可發出光作為一第一輸出信號及不發出光或週期性閃光作為一第二輸出信號。替代地或另外,照明構件可經配置以透過所發出之光之一色彩來提供一輸出信號180。舉實例而言,所發出之光之色彩可設定為一第一色彩(例如紅色)作為一第一輸出信號,且可設定為一第二色彩(例如藍色)作為一第二輸出信號。照明構件可包括一LED。 在輸出構件130包括一聲音產生器之情況下,該聲音產生器可經配置以透過改變所產生之聲音之音量、音調或兩者來提供一輸出信號180。輸出信號180可為來自聲音產生器之聲音之存在(或缺失)。舉實例而言,聲音產生器可發出一聲音作為一第一輸出信號及不發出聲音作為一第二輸出信號。替代地或另外,聲音之音量、音調或兩者之較細微變動可用以提供兩個或兩個以上輸出信號。舉實例而言,聲音產生器可依一第一音調發出一聲音作為一第一輸出信號且可依一第二音調發出一聲音作為一第二輸出信號。 在輸出構件130包括一無線信號傳輸器之情況下,該無線信號傳輸器可經配置以藉由發出一無線信號來提供一輸出信號180。可藉由來自該無線信號傳輸器之一無線信號之存在(或缺失)來輸送輸出信號180。舉實例而言,無線信號傳輸器可傳輸一無線信號作為一第一輸出信號及不傳輸無線信號作為一第二輸出信號。替代地或另外,無線信號傳輸器可經配置以經由無線信號傳送資料。舉實例而言,無線信號傳輸器可經配置以對表示由整合式電子裝置100之輸入構件120提供至一無線信號上作為一輸入信號之一所感測之環境參數之資料編碼。 數位處理構件140可經配置以處理來自輸入構件120之輸入信號且至少部分地基於輸入信號將一命令信號遞送(或產生)至輸出構件130。提供至輸出構件130之命令信號引起輸出構件130產生基於命令信號之一輸出信號(或指示) 180。由數位處理構件140產生之命令信號可至少部分地基於輸入信號。在輸入信號表示一所感測之環境參數之情況下,數位處理構件140可產生引起輸出構件130提供一輸出信號180之一命令信號,輸出信號180表示所感測之環境參數之量值。舉實例而言,在輸出構件130包括一顯示器之情況下,命令信號可引起該顯示器顯示指示所感測之環境參數之量值的一數值。例如,若輸入信號對應於37°C之一所感測環境溫度,則命令信號可引起顯示器顯示「37°C」。然而,數位處理構件140可對輸入信號執行額外處理以(例如)將臨限值施加於輸入信號且顯示一對應輸出信號180。數位處理構件140可判定所感測之值(例如溫度)高於或低於一特定臨限值且可產生引起輸出構件130提供一對應輸出信號180之一命令信號(諸如若溫度高於或低於臨限值(或反之亦然),則引起照明構件發出光)。替代地,數位處理構件140可判定所感測之值是否在一特定範圍內且可產生引起輸出構件130提供一對應輸出信號180之一命令信號。可由數位處理構件140評估多個臨限值或範圍,其中所產生之命令信號引起輸出構件130提供指示所感測之值在哪個臨限值或範圍內之一輸出信號180 (諸如引起照明構件取決於所感測之值在其內之特定範圍或臨限值而發出一不同色彩之光)。舉實例而言,若輸入信號對應於一所感測之環境溫度,則數位處理構件140可判定是否所感測之溫度落入一給定範圍之值內(例如介於20°C與30°C之間),或若值未落入範圍內,則判定是否值低於範圍之較低端之一臨限值(即,小於20°C)或高於範圍之較高端之一臨限值(即,超過30°C)。在此實例中,若所感測之溫度在給定範圍內,則數位處理構件140可產生引起一顯示器顯示文字「OK」作為一輸出信號180之一命令信號,而若所感測之溫度低於或高於給定範圍之各自極限,則由數位處理構件140產生之命令信號可引起顯示器分別顯示「太冷(TOO COLD)」或「太熱(TOO HOT)」作為一輸出信號180。 數位處理構件可包括一記憶體190且可儲存自輸入信號導出(或基於輸入信號)之資料於記憶體190中作為其處理之部分。由數位處理構件140產生之命令信號可至少部分地基於自一或多個先前輸入信號導出之所儲存之資料。由數位處理構件140執行之處理可用以判定是否在先前一段時間期間之任何點(諸如前一小時、前一周或實際上整合式電子裝置100之壽命)觸發一特定條件。接著,由數位處理構件140產生之命令信號可引起輸出構件130提供是否在該時間週期期間觸發該條件之一適當指示。應瞭解,儲存於記憶體190中之自輸入信號導出之資料可取決於所需之後續處理。舉實例而言,在輸入信號對應於一所感測之環境溫度之情況下,對應於各所感測之環境溫度之一值可儲存於記憶體190中。替代地,可在記憶體190中設定一旗標以指示所感測之環境溫度是否已達到一給定條件。類似地,一計數器可保持在記憶體190中以指示已達到一給定條件之次數。應瞭解,自輸入信號導出之任何適當資料可儲存於記憶體190中以允許數位處理構件140之未來處理以產生至少部分地基於先前輸入信號之一命令信號。舉實例而言,在輸入信號係一所感測之環境溫度之情況下,記憶體190可儲存表示先前所感測之溫度值之資料。接著,數位處理構件140可基於記憶體190中之資料判定所感測之溫度是否已超過一特定臨限值(例如大於30°C)或已在一特定範圍之值之外(例如介於20°C與30°C之間)。接著,數位處理構件140可產生引起輸出構件130 (諸如一紅色LED)提供指示是否已觸發條件之一輸出信號180之一命令信號(諸如若已觸發條件,則引起該紅色LED發出光,否則就不發出光)。 記憶體190亦可或替代地儲存非直接自輸入信號導出之其他資料。由數位處理構件140執行之處理亦可或替代地基於此等其他所儲存之資料。例如,上文討論之特定臨限值或範圍之值(或實際上任何其他構形類型值)可儲存於記憶體190中。當然,此等臨限值或範圍可藉由引起輸入構件120產生表示臨限值或範圍之一輸入信號之一適當外部刺激170提供至整合式電子裝置100,其可接著由數位處理構件140儲存於記憶體190中。在此一情況中,輸入構件120可回應於一種以上類型外部刺激170以針對控制(或設定或構形)值及與一所感測環境參數有關之值兩者產生不同輸入信號,且數位處理構件140可對各類型之輸入信號實施不同處理。 整合式電子裝置100可包括一開關600 (展示於圖5中)以改良裝置100之能量效率。當不需要此處理時,開關600可用以減少由數位處理構件140執行之處理之量。開關可包括用以在其中供電給整合式電子裝置100之一狀態(即,其中使用來自電源110之電力)與其中未供電給整合式電子裝置100之一狀態(即,其中未使用來自電源110之電力)之間切換之一開閉開關600。開關可包括在推動620時引起整合式電子裝置100產生一輸出信號180之一按鈕開關610。因此,整合式電子裝置100不需要持續產生輸出信號180,藉此減少其電力需求。類似地,若數位處理構件100僅需要執行處理以引起產生一輸出信號180,或可在不需要一輸出信號180時執行較少處理,則可藉由僅執行在按壓按鈕開關610時引起產生輸出信號190所需之處理來達成進一步減少電力需求。 一保護層400用以覆蓋整合式電子裝置100以防止衍生自電子裝置100之物質或化合物流出至儲存環境。許多產品(諸如煙草材料或煙草替代材料)可對經其經由源於電子裝置100之各種組件之材料的化合物到達儲存環境之一些性質之改變敏感。衍生自電子裝置100之化合物可以若干不同方式流出至儲存環境。例如,氣體物質可自電子裝置100之材料擴散至固持於儲存環境內之材料中,液體物質或化合物可洩漏至儲存環境且固體顆粒可自電子裝置100脫離且流出至儲存環境。此化合物可入侵、黏附於或以其他方式影響固持於儲存環境內之一產品。 可流出至儲存環境之特定化合物之實例(其影響儲存環境中之一產品之性質)包含揮發性化合物(特定言之,揮發性有機化合物)及金屬氧化物。 保護層400可經調適以實質上防止此等化合物流出至儲存環境中。提供此一保護功能之適合保護層400包含一層壓薄膜材料或一清漆。較佳地,該層壓薄膜材料選自一天然聚合物、一合成聚合物、一紙製品及一金屬箔。由於保護層400可與一產品(諸如一煙草材料)接觸,所以保護層400之材料必須適合於接觸所儲存之產品。保護層可為經配置以囊封裝置100之一薄膜套筒,如圖7A及圖7B中所展示。 除防止來自電子裝置100之化合物流出至儲存環境之外,保護層400必須經調適以亦允許輸入構件120與一外部刺激170相互作用。在圖1中,保護層400中存在對應於基板160上之輸入構件120之位置之一窗410。在其中輸入構件120之材料適合於接觸所儲存之產品之一實例中,此窗410可僅為保護層400中之一開口使得一外部刺激(諸如光、濕度、空氣或熱)可通過開口到達輸入構件120,使得可產生一對應輸入信號。替代地,窗410可包括一阻擋層500,其可延續保護層400 (如圖6中所展示),阻擋層500經調適以實質上防止來自電子裝置100之化合物流出,同時允許一外部刺激到達下伏輸入構件120。 此一阻擋層500之一實例係定位於輸入構件120頂部上之一選擇性障壁。該選擇性障壁可經調適以允許空氣通過但防止某些選定化合物通過。此一選擇性障壁可為一透氣障壁,允許空氣自儲存環境傳遞至輸入構件120使得可感測(例如)濕度,但防止特定化合物自電子裝置100傳遞至儲存環境中而影響儲存環境中之產品。替代地,選擇性障壁可允許一特定波長範圍之電磁輻射(例如可見光)通過但防止特定化合物通過障壁流出。 適合阻擋層500包含一層壓薄膜材料或一清漆,其中較佳地,該層壓薄膜材料選自一天然聚合物、一合成聚合物、一紙製品及一金屬箔。由於阻擋層500可與一產品(諸如一煙草材料)接觸,所以阻擋層500之材料必須適合於接觸所儲存之產品。 圖4A示意性地繪示根據本發明之用於整合至用於固持一煙草材料或煙草替代材料的一產品中之一電子裝置100之另一實例。在此實例中,保護層400覆蓋包含輸入構件120之整個基板160。另外,保護層400內存在定位於輸入構件120上方之保護層400之一部分中的一或多個長形窄切口或狹縫420。在圖4A中繪示之特定實例中,兩個狹縫經配置以形成居中於輸入構件120上方之一交叉配置,其界定四個夾插突片421。 狹縫420經構形使得在一非操作狀態中,各突片421平置於輸入構件120上且緊密抵靠相鄰突片421,使得保護層400在下伏輸入構件120上方實質上連續。圖4B係圖4A之例示性電子裝置100之一非操作狀態之割面線A-A之一示意性橫截面。圖繪示突片421如何位於輸入構件120上方,彼此集中相交於輸入構件120上以界定圍封保護層400下方之輸入構件120之一障壁。狹縫420及對應夾插突片421經配置使得其等形成一封閉件,其足夠緊密密封以實質上防止衍生自電子裝置100之特定化合物流出到達儲存環境。換言之,在一些先前實施例中,保護層400之部分充當阻擋層500。 替代或除狹縫420之外,保護層400可包括定位於上覆輸入構件120之保護層400之一部分中的窄開口(諸如微穿孔)。在一非操作狀態中,窄開口經配置以形成一封閉件,其足夠緊密密封以實質上防止衍生自電子裝置100之特定化合物流出到達儲存環境。換言之,在一非操作狀態中,窄開口經構形使得保護層400實質上在下伏輸入構件120上方連續。 由於在一非操作狀態中圖4之電子裝置100之輸入構件120實質上由保護層400覆蓋,所以可實質上阻擋一外部刺激170通過使得未由輸入構件120有效接收該外部刺激。因此,電子裝置100可進一步包括用於將電子裝置100切換至其中外部刺激170可由輸入構件120接收之一操作狀態之啟動構件430,如圖4C中所繪示。在該操作狀態中,狹縫420選擇性地增寬以使輸入構件120曝露於外部刺激170。在圖4C之實例中,藉由夾插突片421之一向外傾斜而提供狹縫420之增寬使得狹縫分離,從而界定一開口422,外部刺激170可傳遞通過該開口以由輸入構件120接收。 類似地,窄開口可通過啟動構件430選擇性地增寬以使輸入構件120曝露於外部刺激170。窄開口可係截頭圓錐形狀,其中較小直徑經定位以面向輸入構件120且較大直徑經定位以背向輸入構件120。此特定構形係有利的,因為此特定構形需要較小增寬以達成輸入構件120之所欲曝露。 可以若干不同方式提供啟動構件430。在圖4C之實例中,由基板160之一實質上可撓性區域431提供啟動構件。在此情況中,可在一方向上自基板160之可撓性區域之下側施加一力F以使一可變形或可撓性區域431變形,引起夾插突片421傾斜及敞開且使輸入構件120曝露於外部刺激170。替代地,可由一壓電元件提供啟動構件430,其經構形以在施加一電場下移動以視需要敞開夾插突片421。應進一步瞭解,啟動構件可為任何電、實體、機械或其他程序,在其動作下而使輸入構件120可自保護層400內曝露以接收外部刺激170。可藉由一使用者可致動開關致動啟動構件430,使得輸入構件120可選擇性地曝露於外部刺激170達一預界定時間週期。保護層400及基板之可變形區域431可由緩慢地釋放回其平衡位置之一彈性或黏彈性材料製成,使得輸入構件120曝露於外部刺激達足以接收外部刺激之持續時間的一預界定時間週期。此亦可確保當輸入構件120接收外部刺激時一使用者不必連續按住一致動開關而可僅致動該開關一次,隨後,突片421將在一段特定時間之後閉合。 應注意,窄切口或開口可經設定大小以實質上防止衍生自電子裝置100之特定化合物流出到達儲存環境,同時允許輸入構件120與外部刺激170相互作用。 除防止來自電子裝置100之化合物流出至儲存環境且允許輸入構件120與一外部刺激170相互作用之外,保護層400必須經調適以亦允許傳輸由輸出構件130產生之輸出信號180。為此,上覆輸出構件130之保護層400之至少一部分可允許一特地波長範圍之電磁輻射(例如可見光)通過或可經調適以傳輸諸如由一聲音產生器產生之聲學信號。 如上文所描述之整合式電子裝置100具有源於以下事實之許多優點:組件被印刷且基板160可係實質上可撓。此等性質使得整合式電子裝置100適於產品封裝之領域,特定言之,用於煙草製品之產品封裝。許多產品(包含煙草製品)具有必須滿足之儲存要求以使產品在最佳條件下保持或確保一最佳生命全期。偏離此等儲存要求會導致產品降級。然而,從製造或封裝點遞送貨品至終端消費者所涉及之物流通常非常複雜,意謂難以確保或監視在整個供應鏈過程中是否維持一特定產品之儲存要求。此外,即使在產品已供應給終端使用者之後,可期望繼續監視產品之儲存條件以允許終端使用者週期性地檢查產品是否仍在一最佳條件中或是否可能歸因於其儲存之環境而已降級或失效。另外,即使在可監視一封裝產品之儲存環境之情況下,實際上通常僅在宏觀尺度上如此操作。換言之,僅監視儲存封裝產品之儲藏室或倉庫之總體環境。歸因於儲藏室或倉庫內之變動(其可(例如)具有比儲存區域中之其他地方熱或濕潤的局部較熱或濕潤區域),由各個別封裝產品經歷之實際環境條件可不同。如上文所描述之整合式電子裝置100之性質允許整合式電子裝置100整合至產品之產品封裝中或連同各產品之產品封裝供應,從而允許在遍及供應鏈及遍及由終端使用者之後續儲存產品的所有點監視及報告各產品之儲存環境。特定言之,關於用於儲存煙草之一容器設想本發明之用途。其中將煙草製品供應至終端使用者之常見形式之一者係呈一鬆弛形式,其允許終端使用者產生其自身之煙製品(「自捲煙」)。此鬆弛形式煙草通常在含有足夠煙草以允許相對較長週期使用之大容器中供應。大氣中之水分(煙草曝露於該氛圍)可能引起煙草製品降級。因此,期望允許使用者監視煙草製品之儲存條件以允許其矯正煙草製品之任何不準確儲存及/或評估煙草之品質是否可能仍在一可接受(或最佳)位準中。儘管下文描述聚焦於使用搭配用於儲存鬆弛煙草之一煙草容器使用之一例示性整合式電子裝置100以監視使煙草曝露於大氣水分,但應瞭解,此一整合式電子裝置100可搭配用於任何種類之產品之任何種類之容器使用以監視產品對大氣濕度之曝露。類似地,應瞭解,整合式電子裝置100可經調適以監視對產品其他種類條件(諸如溫度或陽光)之曝露。 圖2示意性地繪示用於儲存煙草之一例示性封裝(或容器) 200。封裝200包括一本體210、一密封件220、一標籤(或標記或嵌件) 230及視情況包括一蓋(圖中未展示)。 密封件220密封至本體210作為製造或封裝程序之部分以隔離封裝200內部之產品,藉此防止接取產品且幫助提供抵抗環境影響之保護直至移除密封件220。為首次接取產品,使用者必須開封(或破裂)密封件220。應瞭解,儘管大多數封裝將使用一密封件220,但嚴格而言,封裝200不必要具有一密封件220。舉實例而言,一封裝200可僅包括用於保護或將產品固持於封裝內部之一蓋。較佳地,密封件220由鋁箔製成。 標籤230包括用於監視曝露於在標籤230附近之水分或濕度之一整合式電子裝置100。較佳地,標籤230由塑膠(諸如PET)製成,其亦可形成整合式電子裝置100形成於其上之基板160。較佳地,標籤230係約一典型信用卡之大小,即,約8.9 cm乘3.8 cm (或3.5吋乘1.5吋)以允許容易製造、封裝及處置標籤230。然而,標籤230可係任何大小,只要其足夠大以容納整合式電子裝置100。在使用時,標籤230放置於儲存於封裝200之本體210中之煙草內,使得整合式電子裝置100能夠量測所儲存之煙草之直接環境。標籤230可具有已放置於所儲存之煙草中之封裝200。換言之,在製造或封裝程序期間,在將密封件220密封至容器本體210之前,標籤230可放置於煙草中。替代地,如圖中所繪示,標籤230可放置於蓋下面之密封件220之頂部上,在該情況中一旦開封密封件220使用者可需要將標籤230放置於所儲存之煙草中。 整合式電子裝置100之電源110較佳地包括能夠儲存足夠電能以供電給整合式電子裝置100達約1年之一電池。 整合式電子裝置100之輸入構件120包括一濕度感測器。該濕度感測器產生基於濕度感測器之立即環境中之水分之外部刺激170來指示環境之相對濕度之一輸入信號。較佳地,該濕度感測器在室溫下於任一方向上具有約12%相對濕度之一範圍及1%相對濕度之一敏感性。 整合式電子裝置100之輸出構件130較佳地包括一顯示器,可透過該顯示器提供一目視輸出信號180。 整合式電子裝置100之數位處理構件140經配置以處理來自濕度感測器之輸入信號且將一命令信號遞送至顯示器以引起顯示器產生一輸出信號180,如先前所討論。數位處理構件140經配置以產生一命令信號,其引起顯示器提供所感測之相對濕度之值之一數值指示作為一百分比。如上文所描述,整合式電子裝置100之數位處理構件140可包括一記憶體,其中數位處理構件140可基於先前輸入信號儲存資料以允許數位處理構件140判定所感測之相對濕度是否已超過一特定臨限值。若數位處理構件140判定先前已超過相對濕度之臨限位準,則數位處理構件140可產生一命令信號,其引起顯示器指示此條件給使用者(例如藉由顯示文字「太濕(TOO HUMID)」)。 整合式電子裝置100可包括如上文所討論之一開閉開關600。因此,整合式電子裝置100可經構形以在製造或封裝期間處於一斷電狀態中,使得來自電源110之電力被保存。因此,整合式電子裝置100可需要藉由切換開閉開關600來啟動,使得在可由整合式電子裝置100監視封裝環境之前供電給整合式電子裝置100。可在製造或封裝程序期間發生整合式電子裝置100之啟動,例如,標籤230可放置於所儲存之煙草中且在密封件220被密封之前啟動整合式電子裝置100。在此情況中,可監視及報告整個供應鏈之環境條件。替代地,可由終端使用者在打開產品之後執行標籤230之啟動。舉實例而言,在封裝期間標籤230可放置於密封件220之頂部上,其中整合式電子裝置100處於一未供電(或切斷)狀態中。在打開封裝200及密封件220開封之後,使用者可將標籤230放置於煙草中且切換開關以引起供電給整合式電子裝置100,使得在使用者對封裝200之保管期間可監視及報告封裝之儲存環境。此允許在使用者對封裝200之保管期間最大化整合式電子裝置100之生命全期。整合式電子裝置100之輸出構件130可經進一步構形以提供一額外輸出信號180以指示裝置是否已啟動。舉實例而言,輸出構件130可包括照明構件(或額外照明構件),其經構形以在裝置已啟動時發出光且否則不發出光。 圖3示意性地繪示用於儲存煙草之一替代例示性封裝(或容器) 300。圖3中繪示之例示性封裝300類似於圖2中繪示之例示性封裝。依類似於圖2中繪示之例示性封裝200之一方式,圖3中繪示之例示性封裝300包括一本體210、一密封件220及視情況包括一蓋(圖中未展示)。然而,替代一整合式電子裝置100已形成於其上之一分開之標籤230,圖3中繪示之例示性封裝300之整合式電子裝置100已形成為封裝300之本體210之壁之部分。整合式電子裝置100可藉由將其組件直接印刷於用以形成封裝300之本體210之壁之材料上來形成,當然前提是形成本體壁之材料適於用作為一基板160,諸如塑膠(例如PET)。在形成本體壁之材料不適於用作為基板160之情況下,整合式電子裝置100待形成於其上之本體壁之一部分(或區域)可層壓有適於用作為基板160之一材料。替代地,可依一類似於用以產生圖2中繪示之例示性封裝200之標籤230的方式形成整合式電子裝置100於一件分開之材料上,其可隨後接著使用一適合黏著劑黏附於封裝300之本體210之壁。針對圖2中繪示之例示性封裝200配置整合式電子裝置100,如上文所討論。應注意,替代一體地連同封裝300之本體210之壁形成整合式電子裝置100,整合式電子裝置100可一體地連同封裝300之蓋形成或作為密封件220之部分。 透過提供整合式電子裝置100作為用於儲存煙草之一產品封裝之部分,使用者可評估煙草之新鮮度及品質,且能夠判定封裝是否已儲存在預構形濕度條件之外的條件下。此外,提供一適當調適之保護層防止來自電子裝置100之化合物流出至用於固持一煙草材料之產品之儲存環境,同時允許由輸入構件120接收一外部刺激170且由輸出構件130傳輸一輸出信號180。
100‧‧‧電子裝置/整合式電子裝置
110‧‧‧電源
120‧‧‧輸入構件
130‧‧‧輸出構件
140‧‧‧數位處理構件
150‧‧‧電路
160‧‧‧基板
170‧‧‧外部刺激
180‧‧‧輸出信號
190‧‧‧記憶體
200‧‧‧封裝
210‧‧‧本體
220‧‧‧密封件
230‧‧‧標籤
300‧‧‧封裝
400‧‧‧保護層
410‧‧‧特定區域/窗
420‧‧‧狹縫
421‧‧‧突片
422‧‧‧開口
430‧‧‧啟動構件
431‧‧‧可撓性區域/可變形區域
500‧‧‧阻擋層
610‧‧‧按鈕開關
620‧‧‧推動
F‧‧‧力
現將參考附圖僅舉實例來描述本發明之實施例,其中: 圖1示意性地繪示根據本發明之一實施例之在用於固持一煙草材料的一產品中使用之一電子裝置; 圖2示意性地繪示根據本發明之一實施例之用於固持一煙草材料之例示性產品; 圖3示意性地繪示根據本發明之一實施例之用於固持一煙草材料之替代產品; 圖4A示意性地繪示根據本發明之一實施例之在用於固持一煙草材料的一產品中使用之替代電子裝置; 圖4B示意性地繪示一非操作狀態中之圖4A之電子裝置之一截面圖;及 圖4C示意性地繪示一操作狀態中之圖4A之電子裝置之一截面圖。 圖5示意性地繪示根據本發明之一實施例之在用於固持一煙草材料的一產品中使用之一替代電子裝置。 圖6示意性地繪示根據本發明之一實施例之在用於固持一煙草材料的一產品中使用之一替代電子裝置之一截面圖。 圖7A示意性地繪示一進一步替代電子裝置及作為囊封裝置之部分之保護層的一薄膜套筒之一截面圖。 圖7B示意性地繪示圖7A之電子裝置之一正視圖。
Claims (19)
- 一種用於固持一煙草材料或一煙草替代材料之產品,該產品包括:一本體,其界定用於固持一煙草材料或一煙草替代材料之一儲存環境;及一電子裝置,其具有:一輸入構件,其自一外部刺激產生一輸入信號;一輸出構件,其回應於該輸入信號產生一輸出信號;其中至少該輸出構件配置於一基板上;且其中一保護層經配置以至少覆蓋該基板及該輸出構件以防止來自該基板及該輸出構件之化合物流出至該儲存環境內之該煙草材料或煙草替代材料且允許傳輸該輸出信號,且其中該輸入構件包括一無線信號接收器及一感測器之至少一者,其中該保護層係經配置以囊封至少該基板及該輸出構件之一薄膜套筒材料。
- 如請求項1之產品,其進一步包括一阻擋層,該阻擋層經配置以覆蓋該輸入構件以防止來自該輸入構件之化合物流出至該儲存環境內之該煙草材料或煙草替代材料,該阻擋層經調適以允許該輸入構件與該外部刺激相互作用以產生該輸入信號。
- 如請求項2之產品,其中該阻擋層包括至少一切口或開口。
- 如請求項3之產品,其中該阻擋層包括一可變形區域,該產品進一步包括一啟動構件,其經調適以引起該可變形區域之變形以選擇性地增寬該至少一切口或開口使得該輸入構件直接曝露於該外部刺激達一預界定時間週期,否則該切口或開口保持靠近以防止使該輸入構件直接曝露於該儲存環境。
- 如請求項4之產品,其中該啟動構件係一壓電元件及該物質之一實質上可撓性區域之至少一者。
- 如請求項4或5之產品,其中該啟動構件包含一使用者可致動開關。
- 如請求項2之產品,其中該阻擋層係一選擇性障壁。
- 如請求項7之產品,其中該選擇性障壁經構形以允許空氣通過。
- 如請求項7或8之產品,其中該選擇性障壁經構形以防止選定化合物通過該選擇性障壁進入該儲存環境中。
- 如請求項7或8之產品,其中該選擇性障壁經構形以允許一預定頻率範圍之電磁輻射通過。
- 如請求項2至5中任一項之產品,其中該阻擋層係與該保護層一體成型或附接至該保護層之一部分。
- 如請求項1至5中任一項之產品,其中該保護層及該阻擋層之至少一者由可印刷材料製成。
- 如請求項1至5中任一項之產品,其中該輸入構件配置於該基板上。
- 如請求項1至5中任一項之產品,其中該基板係實質上可撓。
- 如請求項1至5中任一項之產品,其中該電子裝置係一整合式電子裝置。
- 如請求項1至5中任一項之產品,其中該輸入構件及該輸出構件之至少一者印刷於該基板上。
- 如請求項1至5中任一項之產品,其中該保護層及該阻擋層之至少一者被層壓。
- 如請求項1至5中任一項之產品,其中該保護層及該阻擋層之至少一者係一清漆。
- 一種用於固持一煙草材料或一煙草替代材料之產品,該產品包括:一本體,其界定用於固持一煙草材料或一煙草替代材料之一儲存環境;及一電子裝置,其具有:一電源;一輸入構件,其自一外部刺激產生一輸入信號;一輸出構件,其產生一輸出信號;數位處理構件,其處理該輸入信號且至少部分地基於該輸入信號之處理而遞送一命令信號至該輸出構件;及電路,其連接該電源、該輸入構件、該輸出構件及該數位處理構件;其中至少該電源、該輸入構件、該輸出構件、該數位處理構件及該電路配置於一基板上;且其中一保護層經配置以至少覆蓋該基板、該電源、該輸出構件、該數位處理構件及該電路以防止來自該基板、該電源、該輸出構件、該數位處理構件及該電路之化合物流出至該儲存環境內之該煙草材料或煙草替代材料且允許傳輸該輸出信號;且其中一阻擋層經配置以覆蓋該輸入構件以防止來自該輸入構件之化合物流出至該儲存環境內之該煙草材料或煙草替代材料,該阻擋層經調適以允許該輸入構件與該外部刺激相互作用以產生該輸入信號,該阻擋層包括至少一切口或開口。
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