WO2023117548A1 - Procede de fabrication d'un filtre coloré - Google Patents

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WO2023117548A1
WO2023117548A1 PCT/EP2022/085427 EP2022085427W WO2023117548A1 WO 2023117548 A1 WO2023117548 A1 WO 2023117548A1 EP 2022085427 W EP2022085427 W EP 2022085427W WO 2023117548 A1 WO2023117548 A1 WO 2023117548A1
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WO
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layer
mask
substrate
face
openings
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Application number
PCT/EP2022/085427
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English (en)
Inventor
Anthony BARBOT
Jérôme MICHALLON
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Isorg
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    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • G02B5/201—Filters in the form of arrays
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • G02B5/208—Filters for use with infrared or ultraviolet radiation, e.g. for separating visible light from infrared and/or ultraviolet radiation
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V10/00—Arrangements for image or video recognition or understanding
    • G06V10/10—Image acquisition
    • G06V10/12—Details of acquisition arrangements; Constructional details thereof
    • G06V10/14—Optical characteristics of the device performing the acquisition or on the illumination arrangements
    • G06V10/147—Details of sensors, e.g. sensor lenses

Definitions

  • This description generally relates to image acquisition devices.
  • the present description relates more particularly to fingerprint acquisition devices, also called fingerprint sensors.
  • Fingerprint sensors are known which make it possible, for example, to secure access to data stored in a memory of a mobile telephone, to authorize a person to enter inside a building or to premises, to carry out identity checks, etc.
  • Such sensors may be the subject of fraud attempts, for example by using a two-dimensional (for example a photocopy) or three-dimensional (for example an artificial reconstruction made of silicone or latex) reproduction of a user's finger, aimed at tricking the fingerprint sensor.
  • One embodiment provides a method for manufacturing a color filter, comprising the following successive steps: a) making openings in a first layer coating a first face of a substrate, the first layer being adapted to transmit light in a first range of wavelengths; b) coating the first layer with a second layer adapted to transmit light in a second range of wavelengths, different from the first range of wavelengths; c) exposing the second layer from a second face of the substrate opposite the first face, using the first layer as a mask; and d) removing portions of the second layer masked by the first layer during step c).
  • step c) the second layer is further exposed through a first mask located on the side of the second face of the substrate and covering some of the openings of the first layer.
  • the method further comprises, after step d), the following successive steps: e) depositing, on the side of the first face of the substrate, a third layer adapted to transmit light in a third range of wavelengths, different from the first and second ranges of wavelengths; f) exposing the third layer from the second side of the substrate, using the first and second layers as a mask; And g) removing parts of the third layer masked by the first and second layers during step f).
  • step f) the third layer is further exposed through a second mask located on the side of the second face of the substrate and covering some of the openings masked by the first mask.
  • the method further comprises, after step g), the following steps: h) depositing, on the side of the first face of the substrate, a fourth layer adapted to transmit radiation in a fourth wavelength range, different from the first, second and third wavelength ranges; i) exposing the fourth layer from the second face of the substrate, using the first, second and third layers as a mask; and j ) eliminating parts of the fourth layer masked by the first, second and third layers during step 1) •
  • the first, second and third ranges of wavelengths are located in the visible and the fourth range of wavelengths is located in the infrared.
  • the first mask comprises openings having lateral dimensions greater than those of the openings of the first layer.
  • the openings are made by exposure of the first layer through a third mask located on the side of the first face of the substrate and then elimination of non-exposed parts of the first layer.
  • the third mask is formed beforehand by exposure, through a fourth mask, of a fifth layer coating one face of another substrate, then removal of non-exposed parts of the fifth layer.
  • the first and fifth layers are made of the same material.
  • the third mask comprises a substrate coated with separate metal pads.
  • One embodiment provides a method for producing a fingerprint sensor, comprising a transfer step, onto a matrix of organic photodetectors, of the colored filter obtained by the method as described above.
  • Figures IA, IB, IC, 1D and 1E are perspective views, schematic and partial, illustrating successive steps of an example of a method of manufacturing a color filter according to one embodiment
  • Figures 2A, 2B, 2C and 2D are perspective views, schematic and partial, illustrating successive steps of an example of a method of manufacturing a color filter according to another embodiment
  • Figure 3 is a perspective view, schematic and partial, illustrating a structure obtained after an example of a method of manufacturing a color filter according to yet another embodiment
  • Figures 4A, 4B and 4C are perspective views, schematic and partial, illustrating successive steps of an example of a method of manufacturing a mask for producing color filters
  • Figure 5 is a perspective view, schematic and partial, illustrating an example of a fingerprint sensor comprising a color filter.
  • transmittance of a layer denotes the ratio between the intensity of the radiation leaving the layer and the intensity of the radiation entering the layer.
  • a layer or a film is said to be opaque to radiation when the transmittance of the radiation through the layer or the film is less than 10%.
  • a layer or a film is said to be transparent to radiation when the transmittance of the radiation through the layer or the film is greater than 10%.
  • visible light is called electromagnetic radiation whose wavelength is between 400 nm and 700 nm
  • infrared radiation is called electromagnetic radiation whose wavelength is between between 700 nm and 1 mm
  • ultraviolet radiation is electromagnetic radiation whose wavelength is between 100 and 400 nm.
  • infrared radiation a distinction is made in particular between near infrared radiation, the wavelength of which is between 700 nm and 1.7 ⁇ m.
  • ultraviolet radiation a distinction is made in particular between UV-A radiation, the wavelength of which is between 315 and 400 nm, UV-B radiation, the wavelength of which is between 280 and 315 nm, and UV-C radiation, the wavelength of which is between 100 and 280 nm.
  • a fingerprint acquisition device comprises an image sensor and a superimposed colored filter, the colored filter of the fingerprint sensor digital devices comprising at least two sets of first and second regions adapted to transmit light in distinct wavelength ranges.
  • the light source directly or indirectly illuminates the finger to allow acquisition, by the image sensor and through the sets first and second regions of the colored filter, first and second data representing a response of the finger to light, for example by reflectivity.
  • first and second data thus obtained are then for example compared respectively with first and second reference data, for example first and second data representative of a real finger, that is to say a non-artificial finger, previously acquired by the fingerprint sensor through the sets of first and second regions of the color filter under similar conditions.
  • first and second reference data for example first and second data representative of a real finger, that is to say a non-artificial finger, previously acquired by the fingerprint sensor through the sets of first and second regions of the color filter under similar conditions.
  • the finger to be analyzed is illuminated for example and the characteristic responses of the finger are determined from the first and second data from a reflectivity image of the finger acquired by the sensor through the sets of first and second regions .
  • each of the characteristic responses of a finger corresponds to an average, possibly weighted, of pixel values of at least one image of the finger acquired by the sensor of images of the fingerprint sensor obtained for the either of the sets of first and second regions.
  • Each response of the finger to be analyzed is for example then compared with at least one reference response obtained, for a real finger, under substantially identical illumination conditions.
  • the finger to be analyzed differs, according to a comparison criterion, from the reference response, for example if the measured response and the reference response have, in absolute value, a difference greater than a threshold, the finger to be analyzed is then considered to be a false finger.
  • the finger to be analyzed is a false finger, for example a three-dimensional artificial finger made of silicone, latex, etc. or a two-dimensional reproduction of a finger
  • the use of such a colored filter makes it possible to accentuate the difference between the measured response and the reference response obtained with a real finger, in particular compared to a case where the fingerprint sensor would have no color filter. This results in increased protection against fraud attempts.
  • the reference responses of a real finger can also be stored for different illumination wavelengths.
  • the detection of a false finger is then for example carried out by comparing the response of the finger to be analyzed with the reference response for at least two different wavelengths. By way of example, if the response of the finger to be analyzed differs, according to a comparison criterion, from the reference response for at least one wavelength, the finger to be analyzed is then considered to be false.
  • Figures IA to 1E are perspective views, schematic and partial, illustrating successive steps of an example of a method of manufacturing a color filter 100, for example a color filter of the type described above , according to one embodiment.
  • Figure IA is a perspective view illustrating a structure obtained at the end of a deposition step, on a face 101T of a substrate 101 (the upper face, in the orientation of FIG. 1A), of a first layer 103 (G).
  • the substrate 101 is made of a transparent material.
  • the substrate 101 is made of glass or a transparent polymer such as poly (ethylene terephthalate) PET, poly (methyl methacrylate) PMMA, polyimide (PI), polycarbonate (PC) or a polymer from the family of cyclic olefin polymers (COP).
  • the substrate 101 has for example a thickness comprised between 1 and 100 ⁇ m, for example comprised between 10 and 100 ⁇ m, in the case where the substrate 101 is made of a polymer material, and comprised between 0.1 mm and 1 mm in the case where the substrate 101 is made of glass.
  • the first layer 103 completely coats the upper face 101T of the substrate 101.
  • the deposition of the layer 103 can for example be carried out by liquid means, by sputtering or by evaporation. depending on the material used, the layer 103 can more precisely be formed by spin coating, by spray coating, by heliography, by die coating (slot-die coating, in English). ), by blade-coating, by flexography or by screen printing.
  • the first layer 103 is adapted to transmit light in a first range of wavelengths, for example in only part of the visible spectrum.
  • the layer 103 is for example more precisely made of a material suitable for mainly transmitting green light, for example in a range of wavelengths comprised between 510 and 570 nm.
  • Layer 103 is for example made of a photosensitive resin.
  • Figure IB is a perspective view illustrating a subsequent step of exposure, on the side of the upper face 101T of the substrate 101 and through a mask 105, of the first layer 103.
  • the mask 105 comprises a substrate 107 transparent to light emitted by at least one source, not shown, used to expose the layer 103.
  • the substrate 107 of the mask 105 is for example made of a material chosen from the list of materials mentioned above for the substrate 101, for example made of the same material as the substrate 101.
  • the source used to expose the layer 103 is a source of ultraviolet radiation, for example a source emitting UV-A radiation, for example a source having more precisely an emission wavelength equal to about 365 nm.
  • a face 107T of the substrate 107 (the upper face, in the orientation of FIG. IB) comprises studs 109 that are separate.
  • the pads 109 are made of a material that is opaque to the radiation emitted by the source used to expose the layer 103 through the mask 105, for example a metal or a metal alloy.
  • the studs 109 protrude from the upper face 107T of the substrate 107 and each have, in top view, a substantially square shape, it being understood that, in practice, the studs 109 can have any shape. , for example rectangular.
  • the pads 109 for example all have identical shapes and dimensions, except for manufacturing variations.
  • each pad 109 has for example a side equal to approximately 100 ⁇ m.
  • the pads 109 are for example regularly spaced and arranged in a matrix along rows and columns, the rows being for example substantially perpendicular to the columns.
  • Figure IC is a perspective view illustrating a structure obtained at the end of a subsequent step elimination of non-exposed parts of the first layer 103.
  • the material of the first layer 103 behaves like a negative photoresist, that is to say that only parts previously exposed, with a sufficient dose , of the layer 103 remain at the end of this step.
  • openings 111 are more precisely formed in the first layer 103.
  • the openings 111 are located substantially plumb with the studs 109 of the mask 105, and also have substantially equal shapes and dimensions. to those of the studs 109 facing each other.
  • the openings 111 thus form, in this example, a network similar to that of the pads 109 of the substrate 105.
  • the openings 111 are, in the example illustrated in FIG. is exposed at the bottom of the openings 111.
  • the non-exposed parts of the layer 103 are eliminated by etching, for example by soaking the substrate 101 and the layer 103 in a developer solution.
  • FIG. 1D illustrates a structure obtained at the end of a subsequent step of deposition, on the side of the upper face 101T of the substrate 101, of a second layer 113 (B).
  • the second layer 113 covers the parts of the layer 103 remaining at the end of the step described above in relation to figure IC as well as the side walls and the bottom of the openings 111 More precisely, in the example illustrated in FIG. 1D, the layer 113 entirely fills the openings 111.
  • the deposition of the layer 113 can for example be carried out by a technique chosen from the list of techniques mentioned above for the deposition of layer 103.
  • the second layer 113 is adapted to transmit light in a second range of wavelengths different from the first range of wavelengths, for example in only another part of the visible spectrum.
  • the layer 113 is for example more precisely made of a material suitable for mainly transmitting blue light, for example in a range of wavelengths comprised between 430 and 490 nm.
  • Layer 113 is for example made of a photosensitive resin.
  • FIG. 1D further illustrates a subsequent step of exposure of layer 113, from another face 101B of substrate 101 (the lower face, in the orientation of FIG. 1D) opposite to upper face 101T.
  • the substrate 101 is transparent to radiation emitted by at least one source, not shown, used to insolate the layer 113.
  • the layer 113 is exposed by a radiation source ultraviolet similar or identical to the source used to insulate the layer 103, for example a source emitting UV-A radiation having a wavelength equal to approximately 365 nm.
  • the first layer 103 is used as an insolation mask.
  • the first layer 103 is more precisely made of a material that is opaque or absorbent for the radiation emitted by the source used to insulate the layer 113.
  • the layer 103 absorbs at least 20%, preferably at least 50%, preferably at least 80% of the radiation emitted by the insolation source. Only, or exclusively, parts of the layer 113 located inside and plumb with the openings 111 previously formed in the first layer 103 are thus exposed.
  • Figure IE is a perspective view illustrating a structure obtained at the end of a subsequent step of eliminating non-insolated parts, or the most weakly insolated parts (that is to say masked parts by the layer 103), of the second layer 113.
  • pads 115 (B) corresponding to first parts of layer 113 located inside and directly above openings 111 are formed and second parts of the layer are eliminated.
  • 113 masked by the layer 103 that is to say parts not located directly above the openings 111, the first parts of the layer 113 having been more heavily exposed than the second parts of the layer 113 in step of Figure 1D.
  • the studs 115 have lateral dimensions substantially equal to those of the openings 111.
  • FIG. 1E There is illustrated in Figure 1E an example in which the studs 115 form a projection on the upper face of the layer 113. This example is not however limiting, the studs 115 can in practice have any height.
  • the colored filter 100 has, between the pads 115 adapted to transmit light in the second range of wavelengths, the parts of the layer 103 adapted to transmit light in the first wavelength range. wavelengths.
  • An advantage of the process for manufacturing the colored filter 100 described above in relation to FIGS. 1A to 1E is that it makes it possible to dispense with alignment operations to form the studs 115 at the inside the openings 111. This makes it possible to simplify the production of the colored filter 100.
  • Figures 2A to 2D are perspective views, schematic and partial, illustrating successive steps of an example of a method of manufacturing a color filter 200 according to another embodiment.
  • the first steps of the method for manufacturing the color filter 200 are for example identical to the first steps for manufacturing the color filter 100 described above in relation to FIGS. IA to IC.
  • FIG. 2A is a perspective view illustrating, starting for example from the structure previously described in relation to FIG. IC and after the deposition of layer 113 on the side of upper face 101T of substrate 101, a subsequent step of exposure, on the side of the lower face 101B of the substrate 101 and through a mask 201, of the layer 113.
  • the mask 201 has openings 203 located opposite only some of the openings 111 previously formed in the first layer 103.
  • the openings 203 of the mask 201 have for example a shape similar to the openings 111.
  • the openings 203 may have lateral dimensions substantially equal to those of the openings 111 or, as in the example illustrated in FIG. 2A, greater than those of the openings 111.
  • the openings 203 of the mask 201 for example have lateral dimensions approximately twice as large than those of the openings 111 of the layer 103.
  • the openings 203 are square in shape and have a side approximately twice as large as the side of the openings 111, for example a side equal to approximately 200 ⁇ m.
  • the mask 201 covers some of the openings 111 previously formed in the first layer 103.
  • the mask 201 covers approximately half of the openings 111 of the matrix of openings 111, for example one opening 111 out of two alternately in the direction of the lines and one opening out of two alternating in the direction of the columns as in the example shown.
  • the first layer 103 is also used as an insolation mask. Parts of layer 113 located inside and plumb with openings 111 not covered by mask 201 are thus mainly exposed.
  • FIG. 2B is a perspective view illustrating a structure obtained at the end of a subsequent step of eliminating non-insolated parts, or the most weakly insolated parts, of the second layer 113.
  • the step of FIG. 2B is for example analogous to the step previously described in relation to FIG. 1E.
  • pads 205 (B) are formed more precisely corresponding to parts of layer 113 located inside and plumb with openings 111 not covered by mask 201.
  • the studs 205 have lateral dimensions substantially equal to those of the openings 111.
  • FIG. 2C illustrates a structure obtained at the end of a subsequent step of deposition, on the side of the upper face 101T of the substrate 101, of a third layer 207 (R).
  • the third layer 207 covers the parts of the layer 103 remaining at the end of the step described above in relation to figure IC, covers the pads 205 and completely fills the openings 111
  • the deposition of the layer 207 can for example be carried out by a technique chosen from the list of techniques mentioned above for the deposition of the layer 103.
  • the third layer 207 is adapted to transmit light in a third range of wavelengths different from the first and second ranges. of wavelengths, for example in only yet another part of the visible spectrum.
  • the layer 207 is for example more precisely made of a material suitable for mainly transmitting red light, for example in a range of wavelengths comprised between 600 and 720 nm.
  • Layer 207 is for example made of a photosensitive resin.
  • FIG. 2C further illustrates a subsequent step of exposure of layer 207, from the lower face 101B of substrate 101.
  • layer 207 is exposed by a source of ultraviolet radiation similar or identical to the source used to expose layer 103, for example a source emitting UV-A radiation at a wavelength equal at about 365 nm.
  • the first layer 103 and the second layer 113 are used as an insolation mask.
  • the second layer 113 is more precisely made of a material that is opaque or absorbent for the radiation emitted by the source used to expose the layer 207.
  • the layer 113 absorbs at least 20%, preferably at least 50%, preferably at least 80% of the radiation emitted by the insolation source. Parts of layer 207 located inside and plumb with openings 111 previously formed in first layer 103 and not filled by studs 205 are thus mainly exposed.
  • FIG. 2D is a perspective view illustrating a structure obtained at the end of a subsequent step of eliminating non-insolated parts, or the most weakly insolated parts (that is to say masked parts by the layer 113), of the third layer 207.
  • pads 209 (R) are formed corresponding to the first parts of layer 207 located inside and plumb with openings 111 previously covered by mask 201, that is to say the openings 111 not filled by the pads 205, and the second parts of the layer 207 masked by the layer 103 and by the pads 205 are eliminated, the first parts of the layer 207 having been more heavily exposed than the second parts of the layer 207 at the step of FIG. 2C.
  • the studs 209 have lateral dimensions substantially equal to those of the openings 111.
  • the colored filter 200 comprises an alternation (or checkerboard) of pads 205 and 209, adapted respectively to transmit light in the second and third wavelength ranges, and portions of layer 103, adapted to transmit light in the first range of wavelengths, extending laterally between pads 205, 209.
  • An advantage of the method for producing the colored filter 200 described above in relation to FIGS. 2A to 2D is that it simplifies the alignment operations, for example the alignment of the openings 203 of the mask 201 with respect to the openings 111 of the layer 103 for the production of the studs 205, or even to dispense with alignment operations, for example for the production of the studs 209.
  • FIG. 3 is a perspective view, schematic and partial, illustrating a structure obtained at the end of an example of a method of manufacturing a colored filter 300 according to yet another embodiment.
  • the colored filter 300 comprises an alternation (or checkerboard) of pads 205 and 209, respectively adapted to transmit light in the second and third ranges of wavelengths, and pads 301 (K), adapted to transmit radiation in a fourth range of wavelengths. Between the pads 205, 209, 301 extend the parts of the layer 103 adapted to transmit light in the first range of wavelengths.
  • the pads 301 are opaque to visible light and transmit infrared radiation, for example in the near infrared spectrum.
  • the colored filter 300 is within the reach of the person skilled in the art from the indications of the present description.
  • the colored filter 300 is obtained at the end of a process similar to that previously described in relation to FIGS. 2A to 2C by exposing, at the step of FIG. 2C, the third layer 207 through a mask covering certain openings 111 not filled by the pads 205, that is to say certain openings 111 covered by the mask 201 at the step of FIG.
  • the third layer 207 is more precisely made of a material that is opaque or absorbent for the radiation emitted by the source used to insulate the layer 303.
  • layer 207 absorbs at least 20%, preferably at least 50%, preferably at least 80% of the radiation emitted by the insolation source.
  • the mask 201 in this case covers approximately one third of the openings 111 of the layer 103 and the mask used to expose the third layer 207 covers approximately another third of the openings 111 of the layer 103.
  • the colored filter 300 comprises substantially equal numbers of pads 205, 209, 301.
  • the pads 205, 209, 301 for example form a pattern repeating itself regularly along rows and columns on the surface 101T of the substrate 101.
  • FIGS. 4A to 4C are perspective, schematic and partial views, illustrating successive steps of an example of a method of manufacturing a mask for producing colored filters, for example the mask 105 (figure IB) used to make color filters 100, 200, 300.
  • FIG. 4A is a perspective view illustrating a structure obtained at the end of a step of depositing, on the upper face 107T of the substrate 107, a layer 401.
  • the layer 401 covers the entire upper face 107T of the substrate 107.
  • the deposition of the layer 401 can for example be carried out by a technique chosen from the list of techniques mentioned above for the deposition of layer 103.
  • the layer 401 is made of a material that is opaque to the radiation emitted by the source used to expose the layer 103 through the mask 105, for example a material that is opaque in the ultraviolet.
  • Layer 401 is for example made of a photosensitive resin.
  • layer 401 is made of the same material as layer 103.
  • FIG. 4B is a perspective view illustrating a subsequent step of exposure of layer 401 through a mask 403 placed on the side of the upper face 107T of the substrate 107.
  • the mask 403 comprises openings 405 of substantially square shape.
  • FIG. 4C is a perspective view illustrating a structure obtained at the end of a subsequent step of eliminating non-insulated parts of layer 401.
  • the studs 109 are more precisely formed corresponding to parts of the layer 401 not covered by the mask 403.
  • the studs 109 have lateral dimensions substantially equal to those of the openings 405 of the mask 403.
  • FIG. 5 is a perspective view, schematic and partial, illustrating an example of a fingerprint sensor 500 comprising a colored filter of the type described above, for example the colored filter 200 of FIG. 2D.
  • the colored filter 200 is transferred to an image sensor 501 comprising a matrix of photodetectors, for example organic, not detailed in FIG. 5.
  • the colored filter 200 comprises elementary groups of studs 205, 209.
  • Each elementary group of studs 205, 209 defines, in top view, an elementary mosaic pattern corresponding to the smallest set of studs 205, 209 from which it is possible to reconstitute, by translations horizontal and vertical lines of the pattern, the arrangement of all the studs 205, 209 of the matrix of the colored filter 200.
  • Each elementary group of pads 205, 209 has for example, seen from above, an area equal to approximately four times the area of a photodetector of the image sensor 501. This advantageously makes it possible to dispense with operations of alignment of the color filter 200 with respect to the photodetectors of the image sensor 501, each elementary group of pads 205, 209 presenting a surface making it possible to completely cover at least one photodetector of the image sensor 501.
  • the substrate 101 of the color filter 200 can for example be used as an encapsulation layer for the organic photodetectors of the image sensor 501.
  • an encapsulation layer distinct from the substrate 101 can be provided, for example under the lower face 101T of the substrate 101.
  • the senor 500 can comprise other elements, for example at least one light source intended to illuminate a finger 503 to be analyzed and/or at least one angular filter adapted to direct the light emitted by the source or sources towards the finger 503.
  • the embodiments described are not limited to the examples of wavelength ranges indicated, in transmission, for the layers 103, 113, 207 and 303.
  • the layers 103 can be replaced, 113 and 207 transmitting light in wavelength ranges corresponding to green, blue and red respectively by radiation transmitting layers in other ranges of wavelengths, visible or not, corresponding for example to cyan, yellow and magenta.

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Abstract

Procédé de fabrication d'un filtre coloré La présente description concerne un procédé de fabrication d'un filtre coloré, comprenant les étapes successives suivantes : a) réaliser des ouvertures (111) dans une première couche (103) revêtant une première face (101T) d'un substrat (101), la première couche étant adaptée à transmettre de la lumière dans une première gamme de longueurs d'ondes; b) revêtir la première couche (103) d'une deuxième couche (113) adaptée à transmettre de la lumière dans une deuxième gamme de longueurs d'ondes, différente de la première gamme de longueurs d'ondes; c) insoler la deuxième couche (113) depuis une deuxième face (101B) du substrat (101) opposée à la première face (101T), en utilisant la première couche (103) comme masque; et d) éliminer des parties de la deuxième couche (113) masquées par la première couche (103) lors de l'étape c).

Description

B21289PCT- Process filtre coloré
DESCRIPTION
Procédé de fabrication d'un filtre coloré
La présente demande est basée sur, et revendique la priorité de, la demande de brevet français 2114473 déposée le 24 décembre 2021 et ayant pour titre "Procédé de fabrication d'un filtre coloré", qui est considérée comme faisant partie intégrante de la présente description dans les limites prévues par la loi.
Domaine technique
[0001] La présente description concerne de façon générale les dispositifs d'acquisition d'images. La présente description concerne plus particulièrement les dispositifs d'acquisition d'empreintes digitales, également appelés capteurs d'empreintes digitales.
Technique antérieure
[0002] On connaît des capteurs d'empreintes digitales permettant, par exemple, de sécuriser un accès à des données stockées dans une mémoire d'un téléphone mobile, d'autoriser une personne à pénétrer à l'intérieur d'un bâtiment ou d'un local, de procéder à des contrôles d'identité, etc. De tels capteurs peuvent faire l'objet de tentatives de fraude, par exemple en utilisant une reproduction bidimensionnelle (par exemple une photocopie) ou tridimensionnelle (par exemple une reconstitution artificielle réalisée en silicone ou en latex) d'un doigt d'un utilisateur, visant à tromper le capteur d'empreintes digitales.
Résumé de l'invention
[0003] Il existe un besoin de renforcer la sécurité des dispositifs d'acquisition d'empreintes digitales actuels et d'améliorer les procédés de fabrication de tels dispositifs. [0004] Un mode de réalisation pallie tout ou partie des inconvénients des dispositifs d'acquisition d'empreintes digitales connus et de leurs procédés de fabrication.
[0005] Un mode de réalisation prévoit un procédé de fabrication d'un filtre coloré, comprenant les étapes successives suivantes : a) réaliser des ouvertures dans une première couche revêtant une première face d'un substrat, la première couche étant adaptée à transmettre de la lumière dans une première gamme de longueurs d'ondes ; b) revêtir la première couche d'une deuxième couche adaptée à transmettre de la lumière dans une deuxième gamme de longueurs d'ondes, différente de la première gamme de longueurs d'ondes ; c) insoler la deuxième couche depuis une deuxième face du substrat opposée à la première face, en utilisant la première couche comme masque ; et d) éliminer des parties de la deuxième couche masquées par la première couche lors de l'étape c) .
[0006] Selon un mode de réalisation, à l'étape c) , la deuxième couche est en outre insolée à travers un premier masque situé du côté de la deuxième face du substrat et couvrant certaines des ouvertures de la première couche.
[0007] Selon un mode de réalisation, le procédé comprend en outre, après l'étape d) , les étapes successives suivantes : e) déposer, du côté de la première face du substrat, une troisième couche adaptée à transmettre de la lumière dans une troisième gamme de longueurs d'ondes, différente des première et deuxième gammes de longueurs d'ondes ; f) insoler la troisième couche depuis la deuxième face du substrat, en utilisant les première et deuxième couches comme masque ; et g) éliminer des parties de la troisième couche masquées par les première et deuxième couches lors de l'étape f) .
[0008] Selon un mode de réalisation, à l'étape f ) , la troisième couche est en outre insolée à travers un deuxième masque situé du côté de la deuxième face du substrat et couvrant certaines des ouvertures masquées par le premier masque .
[0009] Selon un mode de réalisation, le procédé comprend en outre, après l'étape g) , les étapes suivantes : h) déposer, du côté de la première face du substrat, une quatrième couche adaptée à transmettre un rayonnement dans une quatrième gamme de longueurs d'ondes, différente des première, deuxième et troisième gammes de longueurs d'ondes ; i) insoler la quatrième couche depuis la deuxième face du substrat, en utilisant les première, deuxième et troisième couches comme masque ; et j ) éliminer des parties de la quatrième couche masquées par les première, deuxième et troisième couches lors de l'étape 1) •
[0010] Selon un mode de réalisation, les première, deuxième et troisième gammes de longueurs d'ondes sont situées dans le visible et la quatrième gamme de longueurs d'ondes est située dans l'infrarouge.
[0011] Selon un mode de réalisation, le premier masque comporte des ouvertures présentant des dimensions latérales supérieures à celles des ouvertures de la première couche.
[0012] Selon un mode de réalisation, à l'étape a) , les ouvertures sont réalisées par insolation de la première couche à travers un troisième masque situé du côté de la première face du substrat puis élimination de parties non insolées de la première couche. [0013] Selon un mode de réalisation, le troisième masque est préalablement formé par insolation, à travers un quatrième masque, d'une cinquième couche revêtant une face d'un autre substrat puis élimination de parties non insolées de la cinquième couche.
[0014] Selon un mode de réalisation, les première et cinquième couches sont en un même matériau.
[0015] Selon un mode de réalisation, le troisième masque comprend un substrat revêtu de plots métalliques disjoints.
[0016] Un mode de réalisation prévoit un procédé de réalisation d'un capteur d'empreintes digitales, comprenant une étape de report, sur une matrice de photodétecteurs organiques, du filtre coloré obtenu par le procédé tel que décrit précédemment.
Brève description des dessins
[0017] 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 :
[0018] les figures IA, IB, IC, 1D et 1E sont des vues en perspective, schématiques et partielles, illustrant des étapes successives d'un exemple d'un procédé de fabrication d'un filtre coloré selon un mode de réalisation ;
[0019] les figures 2A, 2B, 2C et 2D sont des vues en perspective, schématiques et partielles, illustrant des étapes successives d'un exemple d'un procédé de fabrication d'un filtre coloré selon un autre mode de réalisation ;
[0020] la figure 3 est une vue en perspective, schématique et partielle, illustrant une structure obtenue à l'issue d'un exemple d'un procédé de fabrication d'un filtre coloré selon encore un autre mode de réalisation ; [0021] les figures 4A, 4B et 4C sont des vues en perspective, schématiques et partielles, illustrant des étapes successives d'un exemple d'un procédé de fabrication d'un masque pour la réalisation de filtres colorés ; et
[0022] la figure 5 est une vue en perspective, schématique et partielle, illustrant un exemple de capteur d'empreintes digitales comportant un filtre coloré.
Description des modes de réalisation
[0023] De mêmes éléments ont été désignés par de mêmes références dans les différentes figures. En particulier, les éléments structurels et/ou fonctionnels communs aux différents modes de réalisation peuvent présenter les mêmes références et peuvent disposer de propriétés structurelles, dimensionnelles et matérielles identiques.
[0024] Par souci de clarté, seuls les étapes et éléments utiles à la compréhension des modes de réalisation décrits ont été représentés et sont détaillés. En particulier, les capteurs d'images pouvant être associés au filtre couleur n'ont pas été détaillés, les modes de réalisation décrits étant compatibles avec tous ou la plupart des capteurs d'images connus.
[0025] Sauf précision contraire, lorsque l'on fait référence à deux éléments connectés entre eux, cela signifie directement connectés sans éléments intermédiaires autres que des conducteurs, et lorsque l'on fait référence à deux éléments reliés (en anglais "coupled") entre eux, cela signifie que ces deux éléments peuvent être connectés ou être reliés par l'intermédiaire d'un ou plusieurs autres éléments.
[0026] On désigne par l'expression "transmittance d'une couche" le rapport entre l'intensité du rayonnement sortant de la couche et l'intensité du rayonnement entrant dans la couche. Dans la suite de la description, une couche ou un film est dit opaque à un rayonnement lorsque la transmittance du rayonnement au travers de la couche ou du film est inférieure à 10 %. Dans la suite de la description, une couche ou un film est dit transparent à un rayonnement lorsque la transmittance du rayonnement au travers de la couche ou du film est supérieure à 10 %.
[0027] Dans la suite de la description, on appelle lumière visible un rayonnement électromagnétique dont la longueur d'onde est comprise entre 400 nm et 700 nm, on appelle rayonnement infrarouge (IR) un rayonnement électromagnétique dont la longueur d'onde est comprise entre 700 nm et 1 mm et on appelle rayonnement ultraviolet (UV) un rayonnement électromagnétique dont la longueur d'onde est comprise entre 100 et 400 nm. Dans le rayonnement infrarouge, on distingue notamment le rayonnement infrarouge proche, dont la longueur d'onde est comprise entre 700 nm et 1,7 pm. Dans le rayonnement ultraviolet, on distingue notamment le rayonnement UV-A, dont la longueur d'onde est comprise entre 315 et 400 nm, le rayonnement UV-B, dont la longueur d'onde est comprise entre 280 et 315 nm, et le rayonnement UV-C, dont la longueur d'onde est comprise entre 100 et 280 nm.
[0028] Dans la description qui suit, lorsque l'on fait référence à des qualificatifs de position absolue, tels que les termes "avant", "arrière", "haut", "bas", "gauche", "droite", etc., ou relative, tels que les termes "dessus", "dessous", "supérieur", "inférieur", etc., ou à des qualificatifs d'orientation, tels que les termes "horizontal", "vertical", etc., il est fait référence sauf précision contraire à l'orientation des figures.
[0029] Sauf précision contraire, les expressions "environ", "approximativement", "sensiblement", et "de l'ordre de" signifient à 10 % près, de préférence à 5 % près. [0030] Selon un aspect d'un mode de réalisation, un dispositif d'acquisition d'empreintes digitales, ou capteur d'empreintes digitales, comprend un capteur d'images et un filtre coloré superposés, le filtre coloré du capteur d'empreintes digitales comportant au moins deux ensembles de premières et deuxièmes régions adaptées à transmettre de la lumière dans des gammes de longueurs d'ondes distinctes. À titre d'exemple, lorsqu'un doigt à analyser est placé sur le capteur d'empreintes digitales, au moins une source de lumière éclaire directement ou indirectement le doigt pour permettre une acquisition, par le capteur d'images et à travers les ensembles de premières et deuxièmes régions du filtre coloré, de premières et deuxièmes données représentatives d'une réponse du doigt à la lumière, par exemple par réflectivité. Les premières et deuxièmes données ainsi obtenues sont alors par exemple comparées respectivement à des premières et deuxièmes données de référence, par exemple des premières et deuxièmes données représentatives d'un vrai doigt, c'est-à- dire un doigt non artificiel, préalablement acquises par le capteur d'empreintes digitales à travers les ensembles de premières et deuxièmes régions du filtre coloré dans des conditions similaires.
[0031] Plus précisément, on éclaire par exemple le doigt à analyser et on détermine des réponses caractéristiques du doigt à partir des premières et deuxièmes données issues d'une image en réflectivité du doigt acquise par le capteur à travers les ensembles de premières et deuxièmes régions . À titre d'exemple, chacune des réponses caractéristiques d'un doigt correspond à une moyenne, éventuellement pondérée, de valeurs de pixels d'au moins une image du doigt acquise par le capteur d'images du capteur d'empreintes digitales obtenues pour l'un ou l'autre des ensembles de premières et deuxièmes régions. Chaque réponse du doigt à analyser est par exemple ensuite comparée à au moins une réponse de référence obtenue, pour un vrai doigt, dans des conditions d'illumination sensiblement identiques. Si la réponse du doigt à analyser diffère, selon un critère de comparaison, de la réponse de référence, par exemple si la réponse mesurée et la réponse de référence présentent, en valeur absolue, une différence supérieure à un seuil, le doigt à analyser est alors considéré comme étant un faux doigt.
[0032] Dans le cas où le doigt à analyser est un faux doigt, par exemple un doigt artificiel tridimensionnel en silicone, en latex, etc. ou une reproduction d'un doigt en deux dimensions, l'utilisation d'un tel filtre coloré permet d'accentuer l'écart entre la réponse mesurée et la réponse de référence obtenue avec un vrai doigt, notamment par rapport à un cas où le capteur d'empreintes serait dépourvu de filtre coloré. Il en résulte une protection accrue contre des tentatives de fraude.
[0033] Les réponses de référence d'un vrai doigt peuvent en outre être mémorisées pour différentes longueurs d'ondes d'illumination. La détection d'un faux doigt est alors par exemple effectuée en comparant la réponse du doigt à analyser avec la réponse de référence pour aux moins deux longueurs d'ondes différentes. À titre d'exemple, si la réponse du doigt à analyser diffère, selon un critère de comparaison, de la réponse de référence pour au moins une longueur d'onde, le doigt à analyser est alors considéré comme faux.
[0034] Les figures IA à 1E sont des vues en perspective, schématiques et partielles, illustrant des étapes successives d'un exemple d'un procédé de fabrication d'un filtre coloré 100, par exemple un filtre coloré du type décrit ci-dessus, selon un mode de réalisation.
[0035] La figure IA est une vue en perspective illustrant une structure obtenue à l'issue d'une étape de dépôt, sur une face 101T d'un substrat 101 (la face supérieure, dans l'orientation de la figure 1A) , d'une première couche 103 (G) .
[0036] Dans cet exemple, le substrat 101 est en un matériau transparent. À titre d'exemple, le substrat 101 est en verre ou en un polymère transparent tel que le poly ( téréphtalate d'éthylène) PET, le poly (métacrylate de méthyle) PMMA, le polyimide (PI) , le polycarbonate (PC) ou un polymère de la famille des polymères d'oléfine cyclique (COP) . Le substrat 101 présente par exemple une épaisseur comprise entre 1 et 100 pm, par exemple comprise entre 10 et 100 pm, dans le cas où le substrat 101 est en un matériau polymère, et comprise entre 0,1 mm et 1 mm dans le cas où le substrat 101 est en verre .
[0037] Dans l'exemple représenté, la première couche 103 revêt intégralement la face supérieure 101T du substrat 101. Le dépôt de la couche 103 peut par exemple être effectué par voie liquide, par pulvérisation cathodique ou par évaporation À titre d'exemple, selon le matériau utilisé, la couche 103 peut plus précisément être formée par dépôt à la tournette ("spin coating", en anglais) , par revêtement par pulvérisation, par héliographie, par revêtement par filière ("slot-die coating", en anglais) , par revêtement à la lame (blade-coating) , par flexographie ou par sérigraphie.
[0038] Dans cet exemple, la première couche 103 est adaptée à transmettre de la lumière dans une première gamme de longueurs d'ondes, par exemple dans une partie seulement du spectre visible. La couche 103 est par exemple plus précisément en un matériau adapté à transmettre majoritairement de la lumière verte, par exemple dans une gamme de longueurs d'ondes comprises entre 510 et 570 nm. La couche 103 est par exemple en une résine photosensible.
[0039] La figure IB est une vue en perspective illustrant une étape ultérieure d'insolation, du côté de la face supérieure 101T du substrat 101 et à travers un masque 105, de la première couche 103.
[0040] Dans l'exemple représenté, le masque 105 comprend un substrat 107 transparent à une lumière émise par au moins une source, non représentée, utilisée pour insoler la couche 103. Le substrat 107 du masque 105 est par exemple en un matériau choisi parmi la liste des matériaux mentionnés ci-dessus pour le substrat 101, par exemple en le même matériau que le substrat 101. À titre d'exemple, la source utilisée pour insoler la couche 103 est une source de rayonnement ultraviolet, par exemple une source émettant un rayonnement UV-A, par exemple une source présentant plus précisément une longueur d'onde d'émission égale à environ 365 nm.
[0041] Dans cet exemple, une face 107T du substrat 107 (la face supérieure, dans l'orientation de la figure IB) comporte des plots 109 disjoints. Les plots 109 sont en un matériau opaque au rayonnement émis par la source utilisée pour insoler la couche 103 à travers le masque 105, par exemple un métal ou un alliage métallique. Dans l'exemple illustré en figure IB, les plots 109 forment saillie sur la face supérieure 107T du substrat 107 et présentent chacun, en vue de dessus, une forme sensiblement carrée étant entendu que, en pratique, les plots 109 peuvent présenter une forme quelconque, par exemple rectangulaire. Les plots 109 présentent par exemple tous des formes et des dimensions identiques, aux dispersions de fabrication près. Dans l'exemple représenté où les plots 109 sont de forme carrée, chaque plot 109 présente par exemple un côté égal à environ 100 pm. Les plots 109 sont par exemple espacés de façon régulière et agencés en matrice selon des lignes et des colonnes, les lignes étant par exemple sensiblement perpendiculaires aux colonnes.
[0042] La figure IC est une vue en perspective illustrant une structure obtenue à l'issue d'une étape ultérieure d'élimination de parties non insolées de la première couche 103. Dans cet exemple, le matériau de la première couche 103 se comporte comme une résine photosensible négative, c'est- à-dire que seules des parties préalablement insolées, avec une dose suffisante, de la couche 103 subsistent à l'issue de cette étape.
[0043] Dans l'exemple représenté, on forme plus précisément des ouvertures 111 dans la première couche 103. Les ouvertures 111 sont situées sensiblement à l'aplomb des plots 109 du masque 105, et présentent en outre des formes et des dimensions sensiblement égales à celles des plots 109 en vis- à-vis. Les ouvertures 111 forment ainsi, dans cet exemple, un réseau similaire à celui des plots 109 du substrat 105. Les ouvertures 111 sont, dans l'exemple illustré en figure IC, des ouvertures traversantes, de sorte que la face supérieure 101T du substrat 101 est exposée au fond des ouvertures 111. À titre d'exemple, les parties non insolées de la couche 103 sont éliminées par gravure, par exemple par trempage du substrat 101 et de la couche 103 dans une solution de révélateur .
[0044] La figure 1D illustre une structure obtenue à l'issue d'une étape ultérieure de dépôt, du côté de la face supérieure 101T du substrat 101, d'une deuxième couche 113 (B) .
[0045] Dans l'exemple représenté, la deuxième couche 113 revêt les parties de la couche 103 subsistant à l'issue de l'étape décrite ci-dessus en relation avec la figure IC ainsi que les parois latérales et le fond des ouvertures 111. Plus précisément, dans l'exemple illustré en figure 1D, la couche 113 comble intégralement les ouvertures 111. Le dépôt de la couche 113 peut par exemple être effectué par une technique choisie parmi la liste des techniques mentionnées ci-dessus pour le dépôt de la couche 103. [0046] Dans cet exemple, la deuxième couche 113 est adaptée à transmettre de la lumière dans une deuxième gamme de longueurs d'ondes différente de la première gamme de longueurs d'ondes, par exemple dans une autre partie seulement du spectre visible. La couche 113 est par exemple plus précisément en un matériau adapté à transmettre majoritairement de la lumière bleue, par exemple dans une gamme de longueurs d'ondes comprises entre 430 et 490 nm. La couche 113 est par exemple en une résine photosensible.
[0047] La figure 1D illustre en outre une étape ultérieure d'insolation de la couche 113, depuis une autre face 101B du substrat 101 (la face inférieure, dans l'orientation de la figure 1D) opposée à la face supérieure 101T.
[0048] Dans l'exemple représenté, le substrat 101 est transparent à un rayonnement émis par au moins une source, non représentée, utilisée pour insoler la couche 113. À titre d'exemple, la couche 113 est insolée par une source de rayonnement ultraviolet semblable ou identique à la source utilisée pour insoler la couche 103, par exemple une source émettant un rayonnement UV-A présentant une longueur d'onde égale à environ 365 nm.
[0049] Selon un mode de réalisation, au cours de cette étape, la première couche 103 est utilisée comme masque d'insolation. Dans cet exemple, la première couche 103 est plus précisément en un matériau opaque ou absorbant pour le rayonnement émis par la source utilisée pour insoler la couche 113. À titre d'exemple, la couche 103 absorbe au moins 20 %, de préférence au moins 50 %, de préférence au moins 80 % du rayonnement émis par la source d'insolation. On insole ainsi uniquement, ou ma oritairement, des parties de la couche 113 situées à l'intérieur et à l'aplomb des ouvertures 111 préalablement formées dans la première couche 103. [0050] La figure IE est une vue en perspective illustrant une structure obtenue à l'issue d'une étape ultérieure d'élimination de parties non insolées, ou des parties les plus faiblement insolées (c'est-à-dire des parties masquées par la couche 103) , de la deuxième couche 113.
[0051] Dans l'exemple représenté, on forme plus précisément des plots 115 (B) correspondant à des premières parties de la couche 113 situées à l'intérieur et à l'aplomb des ouvertures 111 et on élimine des deuxièmes parties de la couche 113 masquées par la couche 103, c'est-à-dire des parties non situées à l'aplomb des ouvertures 111, les premières parties de la couche 113 ayant été plus fortement insolées que les deuxièmes parties de la couche 113 à l'étape de la figure 1D. Dans cet exemple, les plots 115 présentent des dimensions latérales sensiblement égales à celles des ouvertures 111.
[0052] On a illustré en figure 1E un exemple dans lequel les plots 115 forment saillie sur la face supérieure de la couche 113. Cet exemple n'est toutefois pas limitatif, les plots 115 pouvant en pratique présenter une hauteur quelconque.
[0053] Dans cet exemple, le filtre coloré 100 présente, entre les plots 115 adaptés à transmettre de la lumière dans la deuxième gamme de longueurs d'ondes, les parties de la couche 103 adaptées à transmettre de la lumière dans la première gamme de longueurs d'ondes.
[0054] Un avantage du procédé de fabrication du filtre coloré 100 décrit ci-dessus en relation avec les figures IA à 1E tient au fait qu'il permet de s'affranchir d'opérations d'alignement pour former les plots 115 à l'intérieur des ouvertures 111. Cela permet de simplifier la réalisation du filtre coloré 100.
[0055] Les figures 2A à 2D sont des vues en perspective, schématiques et partielles, illustrant des étapes successives d'un exemple d'un procédé de fabrication d'un filtre coloré 200 selon un autre mode de réalisation. Les premières étapes du procédé de fabrication du filtre coloré 200 sont par exemple identiques aux premières étapes de fabrication du filtre coloré 100 décrites ci-dessus en relation avec les figures IA à IC.
[0056] La figure 2A est une vue en perspective illustrant, partant par exemple de la structure précédemment décrite en relation avec la figure IC et après le dépôt de la couche 113 du côté de la face supérieure 101T du substrat 101, une étape ultérieure d'insolation, du côté de la face inférieure 101B du substrat 101 et à travers un masque 201, de la couche 113.
[0057] Dans l'exemple représenté, le masque 201 présente des ouvertures 203 situées en regard de certaines seulement des ouvertures 111 préalablement formées dans la première couche 103. Les ouvertures 203 du masque 201 présentent par exemple une forme semblable aux ouvertures 111. Les ouvertures 203 peuvent présenter des dimensions latérales sensiblement égales à celles des ouvertures 111 ou, comme dans l'exemple illustré en figure 2A, supérieures à celles des ouvertures 111. Les ouvertures 203 du masque 201 présentent par exemple des dimensions latérales environ deux fois plus grandes que celles des ouvertures 111 de la couche 103. À titre d'exemple, les ouvertures 203 sont de forme carrée et présentent un côté environ deux fois plus grand que le côté des ouvertures 111, par exemple un côté égal à environ 200 pm.
[0058] En outre, dans l'exemple représenté, le masque 201 couvre certaines des ouvertures 111 préalablement formées dans la première couche 103. À titre d'exemple, le masque 201 couvre environ la moitié des ouvertures 111 de la matrice d'ouvertures 111, par exemple une ouverture 111 sur deux en alternance dans le sens des lignes et une ouverture sur deux en alternance dans le sens des colonnes comme dans l'exemple illustré .
[0059] Au cours de cette étape, la première couche 103 est également utilisée comme masque d'insolation. On insole ainsi principalement des parties de la couche 113 situées à l'intérieur et à l'aplomb des ouvertures 111 non couvertes par le masque 201.
[0060] La figure 2B est une vue en perspective illustrant une structure obtenue à l'issue d'une étape ultérieure d'élimination de parties non insolées, ou des parties les plus faiblement insolées, de la deuxième couche 113. L'étape de la figure 2B est par exemple analogue à l'étape précédemment décrite en relation avec la figure 1E.
[0061] Dans l'exemple représenté, on forme plus précisément des plots 205 (B) correspondant à des parties de la couche 113 situées à l'intérieur et à l'aplomb des ouvertures 111 non couvertes par le masque 201. Dans cet exemple, les plots 205 présentent des dimensions latérales sensiblement égales à celles des ouvertures 111.
[0062] La figure 2C illustre une structure obtenue à l'issue d'une étape ultérieure de dépôt, du côté de la face supérieure 101T du substrat 101, d'une troisième couche 207 (R) .
[0063] Dans l'exemple représenté, la troisième couche 207 revêt les parties de la couche 103 subsistant à l'issue de l'étape décrite ci-dessus en relation avec la figure IC, recouvre les plots 205 et comble intégralement les ouvertures 111. Le dépôt de la couche 207 peut par exemple être effectué par une technique choisie parmi la liste des techniques mentionnées ci-dessus pour le dépôt de la couche 103.
[0064] Dans cet exemple, la troisième couche 207 est adaptée à transmettre de la lumière dans une troisième gamme de longueurs d'ondes différente des première et deuxième gammes de longueurs d'ondes, par exemple dans encore une autre partie seulement du spectre visible. La couche 207 est par exemple plus précisément en un matériau adapté à transmettre majoritairement de la lumière rouge, par exemple dans une gamme de longueurs d'ondes comprises entre 600 et 720 nm. La couche 207 est par exemple en une résine photosensible.
[0065] La figure 2C illustre en outre une étape ultérieure d'insolation de la couche 207, depuis la face inférieure 101B du substrat 101.
[0066] À titre d'exemple, la couche 207 est insolée par une source de rayonnement ultraviolet semblable ou identique à la source utilisée pour insoler la couche 103, par exemple une source émettant un rayonnement UV-A à une longueur d'onde égale à environ 365 nm.
[0067] Au cours de cette étape, la première couche 103 et la deuxième couche 113 sont utilisées comme masque d'insolation. Dans cet exemple, la deuxième couche 113 est plus précisément en un matériau opaque ou absorbant pour le rayonnement émis par la source utilisée pour insoler la couche 207. À titre d'exemple, la couche 113 absorbe au moins 20 %, de préférence au moins 50 %, de préférence au moins 80 % du rayonnement émis par la source d'insolation. On insole ainsi principalement des parties de la couche 207 situées à l'intérieur et à l'aplomb des ouvertures 111 préalablement formées dans la première couche 103 et non comblées par les plots 205.
[0068] La figure 2D est une vue en perspective illustrant une structure obtenue à l'issue d'une étape ultérieure d'élimination de parties non insolées, ou des parties les plus faiblement insolées (c'est-à-dire des parties masquées par la couche 113) , de la troisième couche 207. [0069] Dans l'exemple représenté, on forme plus précisément des plots 209 (R) correspondant à des premières parties de la couche 207 situées à l'intérieur et à l'aplomb des ouvertures 111 préalablement couvertes par le masque 201, c'est-à-dire les ouvertures 111 non comblées par les plots 205, et on élimine des deuxièmes parties de la couche 207 masquées par la couche 103 et par les plots 205, les premières parties de la couche 207 ayant été plus fortement insolées que les deuxièmes parties de la couche 207 à l'étape de la figure 2C. Dans cet exemple, les plots 209 présentent des dimensions latérales sensiblement égales à celles des ouvertures 111.
[0070] Dans l'exemple illustré en figure 2D, le filtre coloré 200 comporte une alternance (ou damier) de plots 205 et 209, adaptés respectivement à transmettre de la lumière dans les deuxième et troisième gammes de longueurs d'ondes, et des parties de la couche 103, adaptées à transmettre de la lumière dans la première gamme de longueurs d'ondes, s'étendant latéralement entre les plots 205, 209.
[0071] Un avantage du procédé de réalisation du filtre coloré 200 décrit ci-dessus en relation avec les figures 2A à 2D tient au fait qu'il permet de simplifier les opérations d'alignement, par exemple l'alignement des ouvertures 203 du masque 201 par rapport aux ouvertures 111 de la couche 103 pour la réalisation des plots 205, voire de s'affranchir d'opérations d'alignement, par exemple pour la réalisation des plots 209.
[0072] La figure 3 est une vue en perspective, schématique et partielle, illustrant une structure obtenue à l'issue d'un exemple d'un procédé de fabrication d'un filtre coloré 300 selon encore un autre mode de réalisation.
[0073] Dans l'exemple représenté, le filtre coloré 300 comporte une alternance (ou damier) de plots 205 et 209, adaptés respectivement à transmettre de la lumière dans les deuxième et troisième gammes de longueurs d'ondes, et de plots 301 (K) , adaptés à transmettre un rayonnement dans une quatrième gamme de longueurs d'ondes. Entre les plots 205, 209, 301 s'étendent les parties de la couche 103 adaptées à transmettre de la lumière dans la première gamme de longueurs d'ondes. À titre d'exemple, les plots 301 sont opaques à la lumière visible et transmettent des rayonnements infrarouges, par exemple dans le spectre infrarouge proche.
[0074] La réalisation du filtre coloré 300 est à la portée de la personne du métier à partir des indications de la présente description. À titre d'exemple, le filtre coloré 300 est obtenu à l'issue d'un procédé analogue à celui précédemment décrit en relation avec les figures 2A à 2C en insolant, à l'étape de la figure 2C, la troisième couche 207 à travers un masque couvrant certaines ouvertures 111 non comblées par les plots 205, c'est-à-dire certaines ouvertures 111 couvertes par le masque 201 à l'étape de la figure 2A, puis en réalisant des étapes ultérieures de dépôt d'une cinquième couche 303 du côté de la face supérieure 101T du substrat 101, d'insolation de la cinquième couche 303 depuis la face inférieure 101B du substrat 101, en utilisant les couches 103, 113 et 207 comme masque, et d'élimination des parties de la cinquième couche 303 non insolées, ou les plus faiblement insolées, pour former les plots 301. Dans cet exemple, la troisième couche 207 est plus précisément en un matériau opaque ou absorbant pour le rayonnement émis par la source utilisée pour insoler la couche 303. À titre d'exemple, la couche 207 absorbe au moins 20 %, de préférence au moins 50 %, de préférence au moins 80 % du rayonnement émis par la source d'insolation. On insole ainsi principalement des parties de la couche 303 situées à l'intérieur et à l'aplomb des ouvertures 111 préalablement formées dans la première couche 103 et non comblées par les plots 205 et 209. [0075] À titre d'exemple, le masque 201 couvre dans ce cas environ un tiers des ouvertures 111 de la couche 103 et le masque utilisé pour insoler la troisième couche 207 couvre environ un autre tiers des ouvertures 111 de la couche 103. Dans cet exemple, le filtre coloré 300 comporte des nombres sensiblement égaux de plots 205, 209, 301. Les plots 205, 209, 301 forment par exemple un motif se répétant de façon régulière le long de lignes et de colonnes à la surface 101T du substrat 101.
[0076] Les figures 4A à 4C sont des vues en perspective, schématiques et partielles, illustrant des étapes successives d'un exemple d'un procédé de fabrication d'un masque pour la réalisation de filtres colorés, par exemple le masque 105 (figure IB) utilisé pour réaliser les filtres colorés 100, 200, 300.
[0077] La figure 4A est une vue en perspective illustrant une structure obtenue à l'issue d'une étape de dépôt, sur la face supérieure 107T du substrat 107, d'une couche 401.
[0078] Dans l'exemple représenté, la couche 401 revêt toute la face supérieure 107T du substrat 107. Le dépôt de la couche 401 peut par exemple être effectué par une technique choisie parmi la liste des techniques mentionnées ci-dessus pour le dépôt de la couche 103.
[0079] Dans cet exemple, la couche 401 est en un matériau opaque au rayonnement émis par la source utilisée pour insoler la couche 103 à travers le masque 105, par exemple un matériau opaque dans l'ultraviolet. La couche 401 est par exemple en une résine photosensible. À titre d'exemple, la couche 401 est en le même matériau que la couche 103.
[0080] La figure 4B est une vue en perspective illustrant une étape ultérieure d'insolation de la couche 401 à travers un masque 403 disposé du côté de la face supérieure 107T du substrat 107. Dans l'exemple représenté, le masque 403 comporte des ouvertures 405 de forme sensiblement carrée.
[0081] La figure 4C est une vue en perspective illustrant une structure obtenue à l'issue d'une étape ultérieure d'élimination de parties non insolées de la couche 401.
[0082] Dans l'exemple représenté, on forme plus précisément les plots 109 correspondant à des parties de la couche 401 non couvertes par le masque 403. Dans cet exemple, les plots 109 présentent des dimensions latérales sensiblement égales à celles des ouvertures 405 du masque 403.
[0083] La figure 5 est une vue en perspective, schématique et partielle, illustrant un exemple de capteur d'empreintes digitales 500 comportant un filtre coloré du type décrit ci- dessus, par exemple le filtre coloré 200 de la figure 2D.
[0084] Dans l'exemple représenté, le filtre coloré 200 est reporté sur un capteur d'images 501 comprenant une matrice de photodétecteurs, par exemple organiques, non détaillés en figure 5. À titre d'exemple, le filtre coloré 200 comporte des groupes élémentaires de plots 205, 209. Chaque groupe élémentaire de plots 205, 209 définit, en vue de dessus, un motif élémentaire de mosaïque correspondant au plus petit ensemble de plots 205, 209 à partir duquel il est possible de reconstituer, par des translations horizontales et verticales du motif, l'agencement de tous les plots 205, 209 de la matrice du filtre coloré 200.
[0085] Chaque groupe élémentaire de plots 205, 209 présente par exemple, vu de dessus, une surface égale à environ quatre fois la surface d'un photodétecteur du capteur d'images 501. Cela permet avantageusement de s'affranchir d'opérations d'alignement du filtre couleur 200 par rapport aux photodétecteurs du capteur d'images 501, chaque groupe élémentaire de plots 205, 209 présentant une surface permettant de recouvrir entièrement au moins un photodétecteur du capteur d'images 501.
[0086] Le substrat 101 du filtre couleur 200 peut par exemple être utilisé comme couche d'encapsulation des photodétecteurs organiques du capteur d'images 501. À titre de variante, une couche d'encapsulation distincte du substrat 101 peut être prévue, par exemple sous la face inférieure 101T du substrat 101.
[0087] Bien que cela n'ait pas été illustré en figure 5, le capteur 500 peut comprendre d'autres éléments, par exemple au moins une source de lumière destinée à éclairer un doigt 503 à analyser et/ou au moins un filtre angulaire adapté à diriger la lumière émise par la ou les sources vers le doigt 503.
[0088] Divers modes de réalisation et variantes ont été décrits. La personne du métier comprendra que certaines caractéristiques de ces divers modes de réalisation et variantes pourraient être combinées, et d'autres variantes apparaîtront à la personne du métier. En particulier, la personne du métier est capable d'intervertir l'ordre de dépôt des couches 103 et 113, dans le procédé de fabrication du filtre coloré 100, des couches 103, 113 et 207, dans le procédé de fabrication du filtre coloré 200 et des couches 103, 113, 207 et 303, dans le procédé de fabrication du filtre coloré 300, en fonction des caractéristiques optiques souhaitées pour l'application visée.
[0089] En outre, les modes de réalisation décrits ne se limitent pas aux exemples de gammes de longueurs d'ondes indiquées, en transmission, pour les couches 103, 113, 207 et 303. En particulier, on pourra remplacer les couches 103, 113 et 207 transmettant de la lumière dans des gammes de longueurs d'ondes correspondant respectivement au vert, au bleu et au rouge par des couches transmettant un rayonnement dans d'autres gammes de longueurs d'ondes, visibles ou non, correspondant par exemple au cyan, au jaune et au magenta.
[0090] La personne du métier est en outre capable d'adapter les modes de réalisation de la présente description à un nombre de plots transmettant un rayonnement dans des gammes de longueurs d'ondes différentes supérieur à ceux décrits, par exemple supérieur à quatre.
[0091] Enfin, la mise en œuvre pratique des modes de réalisation et variantes décrits est à la portée de la personne du métier à partir des indications fonctionnelles données ci-dessus. En particulier, les modes de réalisation décrits ne se limitent pas aux exemples de matériaux et/ou de dimensions mentionnés dans la présente description.

Claims

REVENDICATIONS Procédé de fabrication d'un filtre coloré (100 ; 200 ; 300) , comprenant les étapes successives suivantes : a) réaliser des ouvertures (111) dans une première couche (103) revêtant une première face (101T) d'un substrat (101) , la première couche étant adaptée à transmettre de la lumière dans une première gamme de longueurs d'ondes ; b) revêtir la première couche (103) d'une deuxième couche (113) adaptée à transmettre de la lumière dans une deuxième gamme de longueurs d'ondes, différente de la première gamme de longueurs d'ondes ; c) insoler la deuxième couche (113) , à travers un premier masque (201) situé du côté de la deuxième face
(101B) du substrat (101) et couvrant certaines des ouvertures (111) de la première couche (103) , depuis une deuxième face (101B) du substrat (101) opposée à la première face (101T) , en utilisant la première couche (103) comme masque ; et d) éliminer des parties de la deuxième couche (113) masquées par la première couche (103) lors de l'étape c) . Procédé selon la revendication 1, comprenant en outre, après l'étape d) , les étapes successives suivantes : e) déposer, du côté de la première face (101T) du substrat (101) , une troisième couche (207) adaptée à transmettre de la lumière dans une troisième gamme de longueurs d'ondes, différente des première et deuxième gammes de longueurs d'ondes ; f) insoler la troisième couche (207) depuis la deuxième face (101B) du substrat (101) , en utilisant les première et deuxième couches (103, 113) comme masque ; et g) éliminer des parties de la troisième couche (207) masquées par les première et deuxième couches (103, 113) lors de l'étape f) . Procédé selon la revendication 2, dans lequel, à l'étape f ) , la troisième couche (207) est en outre insolée à travers un deuxième masque situé du côté de la deuxième face (101B) du substrat (101) et couvrant certaines des ouvertures (111) masquées par le premier masque (201) . Procédé selon la revendication 3, comprenant en outre, après l'étape g) , les étapes suivantes : h) déposer, du côté de la première face (101T) du substrat (101) , une quatrième couche (303) adaptée à transmettre un rayonnement dans une quatrième gamme de longueurs d'ondes, différente des première, deuxième et troisième gammes de longueurs d'ondes ; i) insoler la quatrième couche (303) depuis la deuxième face (101B) du substrat (101) , en utilisant les première, deuxième et troisième couches (103, 113, 207) comme masque ; et j) éliminer des parties de la quatrième couche (303) masquées par les première, deuxième et troisième couches (103, 113, 207) lors de l'étape i) . Procédé selon la revendication 4, dans lequel les première, deuxième et troisième gammes de longueurs d'ondes sont situées dans le visible et la quatrième gamme de longueurs d'ondes est située dans l'infrarouge. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le premier masque (201) comporte des ouvertures (203) présentant des dimensions latérales supérieures à celles des ouvertures (111) de la première couche (103) . Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel, à l'étape a) , les ouvertures (111) sont réalisées par insolation de la première couche (103) à travers un troisième masque (105) situé du côté de la première face (101T) du substrat (101) puis élimination de parties non insolées de la première couche (103) . Procédé selon la revendication 7, dans lequel le troisième masque (105) est préalablement formé par insolation, à travers un quatrième masque (403) , d'une cinquième couche (401) revêtant une face d'un autre substrat (107) puis élimination de parties non insolées de la cinquième couche. Procédé selon la revendication 8, dans lequel les première et cinquième couches (103, 401) sont en un même matériau. . Procédé selon la revendication 9, dans lequel le troisième masque (105) comprend un substrat revêtu de plots (109) métalliques disjoints. . Procédé de réalisation d'un capteur d'empreintes digitales (500) , comprenant une étape de report, sur une matrice de photodétecteurs organiques (501) , du filtre coloré (100 ; 200 ; 300) obtenu par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10.
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