FR3129247A1 - Optical angular filter and method of manufacturing such a filter - Google Patents
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Abstract
Filtre angulaire optique et procédé de fabrication d'un tel filtre La présente description concerne un filtre angulaire optique (13) comprenant : - un premier réseau (31) de microlentilles (41) ; - un deuxième réseau (33) de piliers transparents (43) revêtant le réseau de microlentilles, une première couche de résine opaque (45) s'étendant latéralement entre les piliers (43) et revêtant une partie inférieure des flancs des piliers (43), une partie supérieure des flancs des piliers (43) n'étant pas revêtue par ladite première couche de résine opaque (45) ; - une couche de planarisation transparente (55) revêtant le réseau (33) de piliers transparents (43) ; et - un troisième réseau (35) de régions transparentes (47) entourées latéralement par une deuxième couche de résine opaque (49), revêtant la couche de planarisation (55). Figure pour l'abrégé : Fig. 1HOptical angular filter and process for manufacturing such a filter The present description relates to an optical angular filter (13) comprising: - a first array (31) of microlenses (41); - a second array (33) of transparent pillars (43) coating the array of microlenses, a first layer of opaque resin (45) extending laterally between the pillars (43) and coating a lower part of the sides of the pillars (43) , an upper part of the sides of the pillars (43) not being coated with said first layer of opaque resin (45); - a transparent planarization layer (55) covering the network (33) of transparent pillars (43); and - a third network (35) of transparent regions (47) laterally surrounded by a second layer of opaque resin (49), coating the planarization layer (55). Figure for the abstract: Fig. 1 hour
Description
La présente description concerne la réalisation d'un filtre angulaire optique, par exemple destiné à être utilisé dans un dispositif d'acquisition d'images.The present description relates to the production of an optical angular filter, for example intended to be used in an image acquisition device.
Un filtre angulaire optique est un dispositif permettant de filtrer un rayonnement incident en fonction de l'incidence de ce rayonnement et ainsi bloquer les rayons dont l'incidence est supérieure à une incidence maximale. Les filtres angulaires sont fréquemment utilisés en association avec des capteurs d'images.An optical angular filter is a device making it possible to filter incident radiation as a function of the incidence of this radiation and thus block the rays whose incidence is greater than a maximum incidence. Angle filters are frequently used in conjunction with image sensors.
Il a notamment été proposé d'utiliser des filtres angulaires optiques dans des dispositifs d'acquisition d'images dans lesquels le capteur d'images occupe une surface relativement importante, par exemple supérieure au centimètre carré, et la distance entre l'objet à imager et la partie photosensible du capteur est relativement faible, par exemple inférieure au centimètre.It has in particular been proposed to use optical angular filters in image acquisition devices in which the image sensor occupies a relatively large surface, for example greater than one square centimeter, and the distance between the object to be imaged and the photosensitive part of the sensor is relatively small, for example less than one centimeter.
Il a en particulier été proposé d'utiliser des filtres angulaires optiques dans des dispositifs d'acquisition d'empreintes digitales ou palmaires, par exemple des dispositifs basés sur un capteur d'images comprenant des photodétecteurs organiques.It has in particular been proposed to use optical angular filters in devices for acquiring fingerprints or palm prints, for example devices based on an image sensor comprising organic photodetectors.
Des exemples de filtres angulaires optiques sont par exemple décrits dans la demande internationale de brevet WO2018/162842, et dans la demande de brevet français FR2013145 du 14 décembre 2020, précédemment déposées par le demandeur.Examples of optical angular filters are for example described in international patent application WO2018/162842, and in French patent application FR2013145 of December 14, 2020, previously filed by the applicant.
Il serait souhaitable d'améliorer au moins en partie certains aspects des filtres angulaires connus et de leurs procédés de fabrication. En particulier, il serait souhaitable de pouvoir réaliser un filtre angulaire présentant une meilleure sélectivité angulaire que les filtres angulaires connus.It would be desirable to improve at least in part certain aspects of the known angle filters and of their methods of manufacture. In particular, it would be desirable to be able to produce an angular filter having better angular selectivity than the known angular filters.
Pour cela, un mode de réalisation prévoit un filtre angulaire optique comprenant :
- un premier réseau de microlentilles ;
- un deuxième réseau de piliers transparents revêtant le réseau de microlentilles, une première couche de résine opaque s'étendant latéralement entre les piliers et revêtant une partie inférieure des flancs des piliers, une partie supérieure des flancs des piliers n'étant pas revêtue par ladite première couche de résine opaque ;
- une couche de planarisation transparente revêtant le réseau de piliers transparents ; et
- un troisième réseau de régions transparentes entourées latéralement par une deuxième couche de résine opaque, revêtant la couche de planarisation.For this, one embodiment provides an optical angular filter comprising:
- a first array of microlenses;
- a second array of transparent pillars coating the array of microlenses, a first layer of opaque resin extending laterally between the pillars and coating a lower part of the flanks of the pillars, an upper part of the flanks of the pillars not being coated by said first layer of opaque resin;
- a layer of transparent planarization coating the network of transparent pillars; And
- A third network of transparent regions laterally surrounded by a second layer of opaque resin, covering the planarization layer.
Selon un mode de réalisation, le plan focal image des microlentilles est situé entre la face supérieure des piliers transparents et la face supérieure de la couche de planarisation transparente.According to one embodiment, the image focal plane of the microlenses is located between the upper face of the transparent pillars and the upper face of the transparent planarization layer.
Selon un mode de réalisation, les régions transparentes sont des piliers transparents.According to one embodiment, the transparent regions are transparent pillars.
Selon un mode de réalisation, une partie supérieure des flancs des piliers du troisième réseau n'est pas revêtue par la deuxième couche de résine opaque.According to one embodiment, an upper part of the flanks of the pillars of the third array is not coated with the second layer of opaque resin.
Selon un mode de réalisation, lequel les piliers transparents du deuxième réseau ont une section de surface décroissante en s'éloignant des microlentilles, et les piliers transparents du troisième réseau ont une section de surface croissante en s'éloignant des microlentilles.According to one embodiment, which the transparent pillars of the second network have a decreasing surface section as they move away from the microlenses, and the transparent pillars of the third network have an increasing surface section as they move away from the microlenses.
Selon un mode de réalisation, le filtre angulaire optique comprend un substrat de support transparent, le premier réseau de microlentilles étant disposé du côté de la face inférieure du substrat de support transparent et le deuxième réseau de piliers transparents étant disposé du côté de la face supérieure du substrat de support transparent.According to one embodiment, the optical angular filter comprises a transparent support substrate, the first array of microlenses being arranged on the side of the lower face of the transparent support substrate and the second array of transparent pillars being arranged on the side of the upper face transparent support substrate.
Selon un mode de réalisation, le dispositif d'acquisition d'images comporte un capteur d'images et un filtre angulaire optique tel que défini ci-dessus, revêtant une face d'éclairement du capteur.According to one embodiment, the image acquisition device comprises an image sensor and an optical angular filter as defined above, coating an illumination face of the sensor.
Selon un mode de réalisation, le capteur d'images comprend des photodétecteurs organiques.According to one embodiment, the image sensor comprises organic photodetectors.
Un autre mode de réalisation prévoit un procédé de fabrication d'un filtre angulaire optique, comprenant les étapes successives suivantes :
a) déposer une couche d'une résine photosensible négative transparente sur un premier réseau de microlentilles ;
b) insoler la couche de résine photosensible négative transparente à travers les microlentilles puis développer ladite couche de résine, de façon à former un deuxième réseau de piliers transparents ;
c) déposer une première couche de résine opaque s'étendant latéralement entre les piliers et revêtant une partie inférieure des flancs des piliers, une partie supérieure des flancs des piliers n'étant pas revêtue par ladite première couche de résine opaque ;
d) déposer une couche de planarisation transparente revêtant le réseau de piliers transparents ; et
e) former un troisième réseau de régions transparentes entourées latéralement par une deuxième couche de résine opaque, revêtant la couche de planarisation.Another embodiment provides a method for manufacturing an optical angular filter, comprising the following successive steps:
a) depositing a layer of a transparent negative photoresist on a first array of microlenses;
b) exposing the layer of transparent negative photosensitive resin through the microlenses then developing said layer of resin, so as to form a second network of transparent pillars;
c) depositing a first layer of opaque resin extending laterally between the pillars and coating a lower part of the flanks of the pillars, an upper part of the flanks of the pillars not being coated by said first layer of opaque resin;
d) depositing a layer of transparent planarization coating the network of transparent pillars; And
e) forming a third network of transparent regions laterally surrounded by a second layer of opaque resin, covering the planarization layer.
Selon un mode de réalisation, l'étape e) comprend les étapes successives suivantes :
- déposer une autre couche d'une résine photosensible négative transparente sur la face supérieure de la couche de planarisation ;
- insoler ladite autre couche de résine photosensible négative transparente à travers les microlentilles et les piliers transparents du deuxième réseau puis développer ladite autre couche de résine, de façon à former un troisième réseau de piliers transparents ; et
- déposer une deuxième couche de résine opaque s'étendant latéralement entre les piliers du troisième réseau.According to one embodiment, step e) comprises the following successive steps:
- depositing another layer of a transparent negative photoresist on the upper face of the planarization layer;
- exposing said other layer of transparent negative photosensitive resin through the microlenses and the transparent pillars of the second network then developing said other layer of resin, so as to form a third network of transparent pillars; And
- deposit a second layer of opaque resin extending laterally between the pillars of the third network.
Selon un mode de réalisation, la couche de planarisation est en une résine photosensible négative transparente, le procédé comprenant une étape d'insolation de ladite couche de planarisation sur toute sa surface, par sa face opposée aux microlentilles.According to one embodiment, the planarization layer is made of a transparent negative photosensitive resin, the method comprising a step of exposure of said planarization layer over its entire surface, by its face opposite the microlenses.
Selon un mode de réalisation, la couche de planarisation est en le même matériau que les piliers transparents du deuxième réseau.According to one embodiment, the planarization layer is made of the same material as the transparent pillars of the second network.
Selon un mode de réalisation, le premier réseau de microlentilles est disposé du côté de la face inférieure d'un substrat de support transparent, et, à l'étape a), la couche de résine photosensible négative transparente est déposée sur la face supérieure du substrat de support transparent.According to one embodiment, the first network of microlenses is placed on the side of the lower face of a transparent support substrate, and, in step a), the layer of transparent negative photosensitive resin is deposited on the upper face of the transparent support substrate.
Ces caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres, seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles :These characteristics and advantages, as well as others, will be set out in detail in the following description of particular embodiments given on a non-limiting basis in relation to the attached figures, among which:
la
les figures 2A, 2B, 2C, 2D, 2E, 2F, 2G et 2H sont des vues en coupe schématiques et partielles illustrant des étapes successives d'un exemple d'un procédé de fabrication d'un filtre angulaire optique selon un mode de réalisation ;FIGS. 2A, 2B, 2C, 2D, 2E, 2F, 2G and 2H are diagrammatic and partial cross-sectional views illustrating successive steps of an example of a method of manufacturing an optical angle filter according to one embodiment ;
la
la
la
la
Claims (13)
- un premier réseau (31) de microlentilles (41) ;
- un deuxième réseau (33) de piliers transparents (43) revêtant le réseau de microlentilles, une première couche de résine opaque (45) s'étendant latéralement entre les piliers (43) et revêtant une partie inférieure des flancs des piliers (43), une partie supérieure des flancs des piliers (43) n'étant pas revêtue par ladite première couche de résine opaque (45) ;
- une couche de planarisation transparente (55) revêtant le réseau (33) de piliers transparents (43) ; et
- un troisième réseau (35) de régions transparentes (47) entourées latéralement par une deuxième couche de résine opaque (49), revêtant la couche de planarisation (55).Optical angular filter (13) comprising:
- a first array (31) of microlenses (41);
- a second array (33) of transparent pillars (43) coating the array of microlenses, a first layer of opaque resin (45) extending laterally between the pillars (43) and coating a lower part of the sides of the pillars (43) , an upper part of the flanks of the pillars (43) not being coated with said first layer of opaque resin (45);
- a transparent planarization layer (55) covering the network (33) of transparent pillars (43); And
- a third network (35) of transparent regions (47) laterally surrounded by a second layer of opaque resin (49), covering the planarization layer (55).
a) déposer une couche d'une résine photosensible négative transparente (430) sur un premier réseau (31) de microlentilles (41) ;
b) insoler la couche de résine photosensible négative transparente (430) à travers les microlentilles (41) puis développer ladite couche de résine, de façon à former un deuxième réseau (33) de piliers transparents (43) ;
c) déposer une première couche de résine opaque s'étendant latéralement entre les piliers (43) et revêtant une partie inférieure des flancs des piliers (43), une partie supérieure des flancs des piliers (43) n'étant pas revêtue par ladite première couche de résine opaque (45) ;
d) déposer une couche de planarisation transparente (55) revêtant le réseau (33) de piliers transparents (43) ; et
e) former un troisième réseau (35) de régions transparentes (47) entourées latéralement par une deuxième couche de résine opaque (49), revêtant la couche de planarisation (55).Method for manufacturing an optical angle filter (13), comprising the following successive steps:
a) depositing a layer of a transparent negative photoresist (430) on a first array (31) of microlenses (41);
b) exposing the layer of transparent negative photosensitive resin (430) through the microlenses (41) then developing said layer of resin, so as to form a second network (33) of transparent pillars (43);
c) depositing a first layer of opaque resin extending laterally between the pillars (43) and coating a lower part of the flanks of the pillars (43), an upper part of the flanks of the pillars (43) not being coated by said first layer of opaque resin (45);
d) depositing a transparent planarization layer (55) coating the array (33) of transparent pillars (43); And
e) forming a third network (35) of transparent regions (47) surrounded laterally by a second layer of opaque resin (49), covering the planarization layer (55).
- déposer une autre couche d'une résine photosensible négative transparente (470) sur la face supérieure de la couche de planarisation (55) ;
- insoler ladite autre couche de résine photosensible négative transparente (470) à travers les microlentilles (41) et les piliers transparents (43) du deuxième réseau (33) puis développer ladite autre couche de résine, de façon à former un troisième réseau (35) de piliers transparents (47) ; et
- déposer une deuxième couche de résine opaque (49) s'étendant latéralement entre les piliers (47) du troisième réseau (35).Process according to Claim 9, in which step e) comprises the following successive steps:
- depositing another layer of a transparent negative photoresist (470) on the upper face of the planarization layer (55);
- exposing said other layer of transparent negative photosensitive resin (470) through the microlenses (41) and the transparent pillars (43) of the second network (33) then developing said other layer of resin, so as to form a third network (35 ) transparent pillars (47); And
- depositing a second layer of opaque resin (49) extending laterally between the pillars (47) of the third network (35).
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