WO2023165852A1 - Infrared filter - Google Patents
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- WO2023165852A1 WO2023165852A1 PCT/EP2023/054335 EP2023054335W WO2023165852A1 WO 2023165852 A1 WO2023165852 A1 WO 2023165852A1 EP 2023054335 W EP2023054335 W EP 2023054335W WO 2023165852 A1 WO2023165852 A1 WO 2023165852A1
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Definitions
- the present description relates generally to image acquisition devices or image sensors, and is more particularly aimed at image acquisition devices based on organic photodetectors.
- Infrared filters, rejecters or band-stops of infrared wavelengths that is to say blocking transmissions through the filter by reflection or absorption, are generally used for fingerprint sensors.
- One embodiment provides a filter, a stack of which comprises: an interference filter; and at least one organic filter.
- the organic filter operates by absorption.
- the interference filter operates by reflection.
- the interference filter has an average optical density of the order of 2 in a range of wavelengths ranging from 600 nm to 900 nm.
- the organic filter has an average optical density of the order of 1 in a range of wavelengths ranging from 600 nm to 900 nm.
- At least one organic filter is above the interference filter.
- the filter further comprises a red-absorbing layer above the interference filter.
- One embodiment provides a fingerprint sensor comprising a filter as described.
- an angular filter is interposed between the interference filter and an organic filter.
- the sensor comprises:
- FIG. IA shows, partially and schematically, a stack of layers constituting an interference filter
- FIG. IB illustrates an example of the optical density response of the filter of FIG. IA
- Figure 2A shows, partially and schematically, an embodiment of an organic filter
- FIG. 2B illustrates an example of the response of the filter of FIG. 2A
- FIGS. 1A, Figure 3B, Figure 3C are schematic views illustrate embodiments of image filters made from filters of Figures IA and 2A;
- Figure 4 shows, partially and schematically, another embodiment of an image filter
- Figure 5 shows, partially and schematically, an example of an image sensor incorporating a filter as described.
- visible light is called electromagnetic radiation whose wavelength is between 400 nm and 700 nm and infrared radiation is called electromagnetic radiation whose wavelength is between 700 nm and 1mm.
- infrared radiation a distinction is made in particular between near infrared radiation, the wavelength of which is between 700 nm and 1.7 m.
- 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%, preferably greater than 50%.
- the sensors used are sensitive to daylight. This problem is present in particular during operation in an outdoor environment, the solar radiation (in the infrared range) disturbing the detection by the photodetectors of the fingerprint sensor.
- optical density or absorbance of several units preferably of the order of 3, or even more, in the near infrared and more particularly in the very near infrared (wavelengths included between 600 and 900 nm).
- Fingerprint sensors are generally equipped with infrared rejection filters between a surface (for example a transparent display, an illumination surface or device, etc.) on which one or more fingers are placed. a user and a network of photodetectors.
- Figure IA shows, partially and schematically, a stack of layers constituting an interference filter 11.
- Figure IB illustrates an example of optical density response OD of the filter of Figure IA.
- a filter 11 of the type illustrated in figure IA consists of a stack of successive layers forming an interference filter blocking (reflecting) infrared radiation IR and allowing radiation to pass in the visible range V.
- a multilayer interference filter 11 performs relatively well (optical density of the order of 2) for filtering (blocking) near infrared radiation IR, in particular very near infrared. However, it also reflects red R (between 600 and 700 nm) and essentially only passes the blue B and green G components of the visible G.
- the reflection of red gives the fingerprint sensor an unpleasant appearance for the user. This reflection is also particularly troublesome when the fingerprint sensor is placed under the screen of a mobile telephone or a display screen. Indeed, the reflection of the red radiation harms the quality of the display.
- Figure 2A shows, partially and schematically, an embodiment of an organic infrared filter 13.
- Figure 2B illustrates an example of CD optical density response of the filter of Figure 2A.
- An organic filter 13 consists of a polymer (for example an organic resin) including colored pigments. Such a filter has the properties of being able to selectively absorb certain wavelengths depending in particular on the nature of the pigments used.
- An organic filter 13 can therefore have a higher optical density over a range of wavelengths and be chosen to selectively filter the very close infrared.
- OD density often shows localized peaks, which can be a problem when homogeneous rejection over the 600-900 nm range is desired.
- the filter 13 has an average optical density of the order of 1 in the very near infrared.
- FIGS. 1A, Figure 3B, Figure 3C are schematic views illustrate embodiments of filters 1 made from filters 11 and 13 of Figures IA and 2A.
- an organic filter 13 to an interference filter 11 makes it possible to increase the optical density of the filter 1 and, in particular, to achieve optical densities greater than 3. Indeed, the respective optical densities of an interference filter and one or more superposed organic filters are added.
- filters 11 and 13 of the type illustrated by Figures IA, IB, 2A and 2B therefore overcomes the disturbance of solar radiation (wavelengths in the very near infrared) which otherwise affect the operation of the fingerprint sensor. Indeed, it is possible, by stacking or superimposing these structures, to add their respective optical densities.
- Figure 3A shows an example of filter 1 in which an organic filter 13 is located below (relative to a screen not shown but assumed above the assembly) an interference filter 11.
- FIG. 3B represents an example in which an organic filter 13 is located above an interference filter 11.
- FIG. 3C represents an example in which two organic filters 13 sandwich an interference filter 11.
- the latter can also block (absorb) the red components.
- advantage is taken of the non-reflective character of the organic filter 13 when the organic filter 13 is located above the interference filter 11 (case of FIGS. 3B and 3C). It then participates, by absorbing the red reflected by the interference filter 11, in reducing the visual impact for
- Figure 4 shows, partially and schematically, another embodiment of a filter 1 for fingerprint sensor.
- the layer 15 is for example a non-adhesive layer.
- it is a resin incorporating colored (red) pigments.
- the organic filter 13 brings the complement of optical density (of the order of 1) to the interference filter 11 so as to achieve an optical density of the order of 3.
- the red component is reflected by the filter 11 and not captured by the filter 13 which is located below, we add a layer 15 with pigments red for the visual comfort of the user (the rendering of the display is no longer modified) .
- the filter integration process requires the provision of an adhesive layer under the interference filter 11 to bond the filter to an image sensor or to another optical filter.
- a non-adhesive finishing layer (buffer) is also provided, for example to provide an air gap between the filter 1 and a display screen.
- Figure 5 shows, partially and schematically, an example of an image sensor incorporating a filter 1 as described.
- the filtering structure 1 described in relation to the previous figures is preferably associated with an image sensor consisting of an array of photodetectors.
- a stack of the type described in relation to FIGS. 3A, 3B, 3C and 4 can be interposed between an angular filter 3 surmounting an array of photodetectors 2 and a display screen 4 or a device for illumination.
- the angular filter 2 is interposed between the interference filter 11 and the organic filter 13. It is then integrated into the filter 1.
- the cut-off wavelengths of the interference filters taken as an example are of the order of 600 to 900 nm considering that the photodetectors of the fingerprint sensor are not sensitive beyond that (and are therefore not not disturbed by higher wavelengths). These wavelengths can nevertheless be adapted if the photodetectors are sensitive to higher infrared wavelengths.
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Abstract
The present invention relates to a filter comprising at least one interference filter (11) and at least one organic filter (13).
Description
DESCRIPTION DESCRIPTION
Filtre infrarouge infrared filter
La présente demande est basée sur la demande de brevet français n° 22/01861, déposée le 3 mars 2022, dont elle revendique la priorité et dont le contenu est incorporé par référence dans les limites prévues par la loi. This application is based on French patent application No. 22/01861, filed on March 3, 2022, of which it claims priority and the content of which is incorporated by reference within the limits provided by law.
Domaine technique Technical area
[0001] La présente description concerne de façon générale les dispositifs d'acquisition d'images ou capteurs d'images, et vise plus particulièrement, les dispositifs d'acquisition d'images à base de photodétecteurs organiques. The present description relates generally to image acquisition devices or image sensors, and is more particularly aimed at image acquisition devices based on organic photodetectors.
Technique antérieure Prior technique
[0002] Des filtres infrarouges, réjecteurs ou coupe bande des longueurs d'onde infrarouges, c'est-à-dire bloquant les transmissions à travers le filtre par réflexion ou absorption, sont généralement utilisés pour des capteurs d'empreintes digitales . [0002] Infrared filters, rejecters or band-stops of infrared wavelengths, that is to say blocking transmissions through the filter by reflection or absorption, are generally used for fingerprint sensors.
Résumé de l'invention Summary of the invention
[0003] Il existe un besoin d'amélioration des dispositifs de filtrage infrarouge pour des dispositif d'acquisition d ' images . [0003] There is a need to improve infrared filtering devices for image acquisition devices.
[0004] Un mode de réalisation prévoit un filtre dont un empilement comprend : un filtre interf érentiel ; et au moins un filtre organique. [0004] One embodiment provides a filter, a stack of which comprises: an interference filter; and at least one organic filter.
[0005] Selon un mode de réalisation, le filtre organique opère par absorption. [0005] According to one embodiment, the organic filter operates by absorption.
[0006] Selon un mode de réalisation, le filtre interf érentiel opère par réflexion.
[0007] Selon un mode de réalisation, le filtre interf érentiel présente une densité optique moyenne de l'ordre de 2 dans une plage de longueurs d'ondes allant de 600 nm à 900 nm. [0006] According to one embodiment, the interference filter operates by reflection. [0007]According to one embodiment, the interference filter has an average optical density of the order of 2 in a range of wavelengths ranging from 600 nm to 900 nm.
[0008] Selon un mode de réalisation, le filtre organique présente une densité optique moyenne de l'ordre de 1 dans une plage de longueurs d'ondes allant de 600 nm à 900 nm. According to one embodiment, the organic filter has an average optical density of the order of 1 in a range of wavelengths ranging from 600 nm to 900 nm.
[0009] Selon un mode de réalisation, au moins un filtre organique est au-dessus du filtre interf érentiel . [0009] According to one embodiment, at least one organic filter is above the interference filter.
[0010] Selon un mode de réalisation, le filtre comporte en outre une couche absorbant le rouge au-dessus du filtre interf érentiel . [0010]According to one embodiment, the filter further comprises a red-absorbing layer above the interference filter.
[0011] Un mode de réalisation prévoit un capteur d'empreintes digitales comportant un filtre tel que décrit. [0011] One embodiment provides a fingerprint sensor comprising a filter as described.
[0012] Selon un mode de réalisation, un filtre angulaire est intercalé entre le filtre interf érentiel et un filtre organique . [0012]According to one embodiment, an angular filter is interposed between the interference filter and an organic filter.
[0013] Selon un mode de réalisation, le capteur comporte : [0013] According to one embodiment, the sensor comprises:
- un ensemble de photodétecteurs ; - a set of photodetectors;
- un filtre angulaire ; - an angular filter;
- un filtre tel que décrit ; et - a filter as described; And
- un écran d'affichage et/ou dispositif d'éclairement. - a display screen and/or lighting device.
Brève description des dessins Brief description of the drawings
[0014] Ces caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres, seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation et de mise en oeuvre particuliers faite à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : These characteristics and advantages, as well as others, will be explained in detail in the following description of particular embodiments and implementations given on a non-limiting basis in relation to the attached figures, among which:
[0015] la figure IA représente, de façon partielle et schématique, un empilement de couches constituant un filtre interf érentiel ;
[0016] la figure IB illustre un exemple de réponse en densité optique du filtre de la figure IA ; Figure IA shows, partially and schematically, a stack of layers constituting an interference filter; [0016] FIG. IB illustrates an example of the optical density response of the filter of FIG. IA;
[0017] la figure 2A représente, de façon partielle et schématique, un mode de réalisation d'un filtre organique ; Figure 2A shows, partially and schematically, an embodiment of an organic filter;
[0018] la figure 2B illustre un exemple de réponse du filtre de la figure 2A ; [0018] FIG. 2B illustrates an example of the response of the filter of FIG. 2A;
[0019] la figure 3A, la figure 3B, la figure 3C, sont des vues schématiques illustrent des modes de réalisation de filtre d'images réalisés à partir de filtres des figures IA et 2A ; Figure 3A, Figure 3B, Figure 3C, are schematic views illustrate embodiments of image filters made from filters of Figures IA and 2A;
[0020] la figure 4 représente, de façon partielle et schématique, un autre more de réalisation d'un filtre d ' images ; [0020] Figure 4 shows, partially and schematically, another embodiment of an image filter;
[0021] la figure 5 représente, de façon partielle et schématique, un exemple de capteur d'image intégrant un filtre tel que décrit. Figure 5 shows, partially and schematically, an example of an image sensor incorporating a filter as described.
Description des modes de réalisation Description of embodiments
[0022] 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 et de mise en œuvre peuvent présenter les mêmes références et peuvent disposer de propriétés structurelles, dimensionnelles et matérielles identiques . The same elements have been designated by the same references in the different figures. In particular, the structural and/or functional elements common to the various embodiments and implementations may have the same references and may have identical structural, dimensional and material properties.
[0023] Par souci de clarté, seuls les étapes et éléments utiles à la compréhension des modes de réalisation et de mise en œuvre décrits ont été représentés et sont détaillés. En particulier, la réalisation des circuits électroniques de contrôle et de lecture des photodétecteurs des dispositifs décrits n'a pas été détaillée. En outre, les diverses applications que peuvent avoir les dispositifs décrits n'ont pas été détaillées.
[0024] 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. [0023] For the sake of clarity, only the steps and elements useful for understanding the embodiments and implementations described have been represented and are detailed. In particular, the production of the electronic circuits for controlling and reading the photodetectors of the devices described has not been detailed. Furthermore, the various applications that the devices described may have have not been detailed. [0024] Unless otherwise specified, when reference is made to two elements connected together, this means directly connected without intermediate elements other than conductors, and when reference is made to two elements connected (in English "coupled") between them, this means that these two elements can be connected or be linked via one or more other elements.
[0025] 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. [0025] In the following description, when reference is made to absolute position qualifiers, such as the terms "front", "rear", "up", "down", "left", "right", etc., or relative, such as the terms "above", "below", "upper", "lower", etc., or to qualifiers of orientation, such as the terms "horizontal", "vertical", etc. ., unless otherwise specified, reference is made to the orientation of the figures.
[0026] Sauf précision contraire, les expressions "environ", "approximativement", "sensiblement", et "de l'ordre de" signifient à 10 % près ou à 10° près, de préférence à 5 % près ou à 5° près. [0026] Unless otherwise specified, the expressions "about", "approximately", "substantially", and "of the order of" mean to within 10% or within 10°, preferably within 5% or within 5° close.
[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 et on appelle rayonnement infrarouge un rayonnement électromagnétique dont la longueur d'onde est comprise entre 700 nm et 1 mm. Dans le rayonnement infrarouge, on distingue notamment le rayonnement infrarouge proche dont la longueur d'onde est comprise entre 700 nm et 1,7 m. In the rest of the description, visible light is called electromagnetic radiation whose wavelength is between 400 nm and 700 nm and infrared radiation is called electromagnetic radiation whose wavelength is between 700 nm and 1mm. In infrared radiation, a distinction is made in particular between near infrared radiation, the wavelength of which is between 700 nm and 1.7 m.
[0028] 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 %, de préférence, supérieure à 50 %.
[0029] Dans certaines applications de capteurs d'empreintes digitales, les capteurs utilisés sont sensibles à la lumière du jour. Ce problème est en particulier présent lors d'un fonctionnement en environnement extérieur, les rayonnements solaires (dans le domaine infrarouge) perturbant la détection par les photodétecteurs du capteur d'empreintes digitales. In the remainder of the description, 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%, preferably greater than 50%. [0029] In certain applications of fingerprint sensors, the sensors used are sensitive to daylight. This problem is present in particular during operation in an outdoor environment, the solar radiation (in the infrared range) disturbing the detection by the photodetectors of the fingerprint sensor.
[0030] Plus particulièrement, on cherche à obtenir une densité optique ou absorbance de plusieurs unités, de préférence de l'ordre de 3, voire davantage, dans le proche infrarouge et plus particulièrement dans l'infrarouge très proche (longueurs d'ondes comprise entre 600 et 900 nm) . More particularly, it is sought to obtain an optical density or absorbance of several units, preferably of the order of 3, or even more, in the near infrared and more particularly in the very near infrared (wavelengths included between 600 and 900 nm).
[0031] La densité optique représente l'opposé du logarithme décimal de la transmittance (OD = -Log ( transmittance ) ) , la transmittance représentant le pourcentage de rayon d'une longueur d'onde X donnée traversant l'échantillon (le filtre)[0031] The optical density represents the opposite of the decimal logarithm of the transmittance (OD = -Log (transmittance)), the transmittance representing the percentage of ray of a given wavelength X passing through the sample (the filter)
[0032] Les capteurs d'empreintes digitales sont généralement équipés de filtres réjecteur d'infrarouge entre une surface (par exemple un afficheur transparent, une surface ou dispositif d'illumination, etc.) d'apposition d'un ou de doigts d'un utilisateur et un réseau de photodétecteurs. [0032] Fingerprint sensors are generally equipped with infrared rejection filters between a surface (for example a transparent display, an illumination surface or device, etc.) on which one or more fingers are placed. a user and a network of photodetectors.
[0033] La figure IA représente, de façon partielle et schématique, un empilement de couches constituant un filtre interf érentiel 11. Figure IA shows, partially and schematically, a stack of layers constituting an interference filter 11.
[0034] La réalisation d'un tel filtre 11 est en elle-même usuelle . The realization of such a filter 11 is in itself usual.
[0035] La figure IB illustre un exemple de réponse en densité optique OD du filtre de la figure IA. Figure IB illustrates an example of optical density response OD of the filter of Figure IA.
[0036] Un filtre 11 du type de celui illustré en figure IA est constitué d'un empilement de couches successives formant un filtre interf érentiel bloquant (réfléchissant) les rayonnements infrarouges IR et laissant passer le rayonnement dans le domaine du visible V.
[0037] Comme l'illustre la figure IB, un filtre interf érentiel multicouche 11 est relativement performant (densité optique de l'ordre de 2) pour filtrer (bloquer) le rayonnement proche infrarouge IR, notamment le très proche infrarouge. Toutefois, il réfléchit également le rouge R (entre 600 et 700 nm) et ne laisser passer essentiellement que les composantes bleue B et verte G du visible V. A filter 11 of the type illustrated in figure IA consists of a stack of successive layers forming an interference filter blocking (reflecting) infrared radiation IR and allowing radiation to pass in the visible range V. As illustrated in FIG. 1B, a multilayer interference filter 11 performs relatively well (optical density of the order of 2) for filtering (blocking) near infrared radiation IR, in particular very near infrared. However, it also reflects red R (between 600 and 700 nm) and essentially only passes the blue B and green G components of the visible G.
[0038] Il n'est généralement pas souhaitable d'accroître le nombre de couches pour augmenter la densité optique d'un filtre interf érentiel car cela engendre des contraintes (stress en anglais) mécaniques sur le filtre interf érentiel pouvant engendrer des fissures (cracks en anglais) . [0038] It is generally undesirable to increase the number of layers to increase the optical density of an interference filter because this generates mechanical stresses on the interference filter which can cause cracks. in English) .
[0039] Par ailleurs, dans certaines applications, la réflexion du rouge confère au capteur d'empreintes un aspect peu agréable à l'utilisateur. Cette réflexion est en outre particulièrement gênante lorsque le capteur d'empreintes digitales est placé sous l'écran d'un téléphone mobile ou d'un écran d'affichage. En effet, la réflexion du rayonnement rouge nuit à la qualité de l'affichage. [0039] Furthermore, in certain applications, the reflection of red gives the fingerprint sensor an unpleasant appearance for the user. This reflection is also particularly troublesome when the fingerprint sensor is placed under the screen of a mobile telephone or a display screen. Indeed, the reflection of the red radiation harms the quality of the display.
[0040] La figure 2A représente, de façon partielle et schématique, un mode de réalisation d'un filtre organique infrarouge 13. [0040] Figure 2A shows, partially and schematically, an embodiment of an organic infrared filter 13.
[0041] La figure 2B illustre un exemple de réponse en densité optique CD du filtre de la figure 2A. Figure 2B illustrates an example of CD optical density response of the filter of Figure 2A.
[0042] Un filtre organique 13 est constitué d'un polymère (par exemple une résine organique) incluant des pigments colorés. Un tel filtre a pour propriétés de pouvoir sélectivement absorber certaines longueurs d'onde en fonction notamment de la nature des pigments utilisés. An organic filter 13 consists of a polymer (for example an organic resin) including colored pigments. Such a filter has the properties of being able to selectively absorb certain wavelengths depending in particular on the nature of the pigments used.
[0043] Un filtre organique 13 peut donc présenter une densité optique plus importante sur une plage de longueurs d'onde et être choisi pour filtrer sélectivement le très proche
infrarouge. Cependant, comme l'illustre la figure 2B, la densité OD présente souvent des pics localisés, ce qui peut poser problème lorsque l'on souhaite une réjection homogène sur la plage de 600 à 900 nm. An organic filter 13 can therefore have a higher optical density over a range of wavelengths and be chosen to selectively filter the very close infrared. However, as illustrated in Figure 2B, OD density often shows localized peaks, which can be a problem when homogeneous rejection over the 600-900 nm range is desired.
[0044] Dans l'exemple de la figure 2B, on suppose que le filtre 13 présente une densité optique moyenne de l'ordre de 1 dans le très proche infrarouge. In the example of Figure 2B, it is assumed that the filter 13 has an average optical density of the order of 1 in the very near infrared.
[0045] Selon les modes de réalisation décrits, on prévoit d'adjoindre, à un filtre infrarouge interf érentiel 11 du type de celui illustré aux figures IA et IB, au moins un filtre organique 13 du type de celui illustré aux figures 2A et 2B. According to the embodiments described, provision is made to add, to an interference infrared filter 11 of the type illustrated in FIGS. IA and IB, at least one organic filter 13 of the type illustrated in FIGS. 2A and 2B .
[0046] La figure 3A, la figure 3B, la figure 3C, sont des vues schématiques illustrent des modes de réalisation de filtres 1 réalisés à partir de filtres 11 et 13 des figures IA et 2A. Figure 3A, Figure 3B, Figure 3C, are schematic views illustrate embodiments of filters 1 made from filters 11 and 13 of Figures IA and 2A.
[0047] L'adjonction d'un filtre organique 13 à un filtre interf érentiel 11 permet d' accroître la densité optique du filtre 1 et, en particulier d'atteindre des densités optiques supérieures à 3. En effet, les densités optiques respectives d'un filtre interf érentiel et d'un ou plusieurs filtres organiques superposés s'additionnent. The addition of an organic filter 13 to an interference filter 11 makes it possible to increase the optical density of the filter 1 and, in particular, to achieve optical densities greater than 3. Indeed, the respective optical densities of an interference filter and one or more superposed organic filters are added.
[0048] La combinaison de filtres 11 et 13 du type de ceux illustrés par les figures IA, IB, 2A et 2B permet donc de s'affranchir de la perturbation du rayonnement solaire (des longueurs d'ondes dans le très proche infrarouge) qui influent autrement sur le fonctionnement du capteur d'empreintes. En effet, on peut, en empilant ou superposant ces structures additionner leurs densités optiques respectives. The combination of filters 11 and 13 of the type illustrated by Figures IA, IB, 2A and 2B therefore overcomes the disturbance of solar radiation (wavelengths in the very near infrared) which otherwise affect the operation of the fingerprint sensor. Indeed, it is possible, by stacking or superimposing these structures, to add their respective optical densities.
[0049] La figure 3A représente un exemple de filtre 1 dans lequel un filtre organique 13 est situé dessous (par rapport à un écran non représenté mais supposé au-dessus de l'ensemble) un filtre interf érentiel 11.
[0050] La figure 3B représente un exemple dans lequel un filtre organique 13 est situé au-dessus d'un filtre interf érentiel 11. [0049] Figure 3A shows an example of filter 1 in which an organic filter 13 is located below (relative to a screen not shown but assumed above the assembly) an interference filter 11. FIG. 3B represents an example in which an organic filter 13 is located above an interference filter 11.
[0051] La figure 3C représente un exemple dans lequel deux filtres organiques 13 prennent en sandwich un filtre interf érentiel 11. FIG. 3C represents an example in which two organic filters 13 sandwich an interference filter 11.
[0052] En fonction de la sélectivité et de la réponse du filtre organique 13, celui-ci peut également bloquer (absorber) les composantes rouges. Dans ce cas, on tire profit du caractère non-réfléchissant du filtre organique 13 lorsque le filtre organique 13 se trouve au-dessus du filtre interf érentiel 11 (cas des figures 3B et 3C) . Il participe alors, en absorbant le rouge réfléchit par le filtre interf érentiel 11, à réduire l'impact visuel pour[0052] Depending on the selectivity and the response of the organic filter 13, the latter can also block (absorb) the red components. In this case, advantage is taken of the non-reflective character of the organic filter 13 when the organic filter 13 is located above the interference filter 11 (case of FIGS. 3B and 3C). It then participates, by absorbing the red reflected by the interference filter 11, in reducing the visual impact for
1 ' utilisateur . 1 user.
[0053] La figure 4 représente, de façon partielle et schématique, un autre mode de réalisation d'un filtre 1 pour capteur d'empreintes digitales. Figure 4 shows, partially and schematically, another embodiment of a filter 1 for fingerprint sensor.
[0054] Dans le mode de réalisation de la figure 4, on prévoit de recouvrir un empilement du type décrit en figure 3A, d'une couche 15 absorbant les longueurs d'ondes dans le rouge. L'adjonction d'une telle couche 15 absorbant le rouge en face supérieure du filtre 1 permet d'éliminer la réflexion provoquée par le filtre interf érentiel 11. In the embodiment of Figure 4, provision is made to cover a stack of the type described in Figure 3A, with a layer 15 absorbing wavelengths in the red. The addition of such a layer 15 absorbing the red on the upper face of the filter 1 makes it possible to eliminate the reflection caused by the interference filter 11.
[0055] La couche 15 est par exemple une couche non-adhésive . Par exemple, il s'agit d'une résine intégrant des pigments colorés (rouges) . Dans ce cas, le filtre organique 13 apporte le complément de densité optique (de l'ordre de 1 ) au filtre interf érentiel 11 de façon à atteindre une densité optique de l'ordre de 3. Toutefois, comme la composante rouge est réfléchie par le filtre 11 et non captée par le filtre 13 qui est situé dessous, on rajoute une couche 15 avec des pigments
rouges pour le confort visuel de l'utilisateur (le rendu de l'afficheur n'est plus modifié) . The layer 15 is for example a non-adhesive layer. For example, it is a resin incorporating colored (red) pigments. In this case, the organic filter 13 brings the complement of optical density (of the order of 1) to the interference filter 11 so as to achieve an optical density of the order of 3. However, as the red component is reflected by the filter 11 and not captured by the filter 13 which is located below, we add a layer 15 with pigments red for the visual comfort of the user (the rendering of the display is no longer modified) .
[0056] Dans certaines applications, le processus d'intégration du filtre requiert de prévoir une couche adhésive sous le filtre interf érentiel 11 pour coller le filtre à un capteur d'images ou à un autre filtre optique. Le cas échéant, on prévoit en outre une couche de finition (tampon) non-adhésive, par exemple pour disposer d'une lame d'air entre le filtre 1 et un écran d'affichage. In some applications, the filter integration process requires the provision of an adhesive layer under the interference filter 11 to bond the filter to an image sensor or to another optical filter. Where appropriate, a non-adhesive finishing layer (buffer) is also provided, for example to provide an air gap between the filter 1 and a display screen.
[0057] La figure 5 représente, de façon partielle et schématique, un exemple de capteur d'images intégrant un filtre 1 tel que décrit. Figure 5 shows, partially and schematically, an example of an image sensor incorporating a filter 1 as described.
[0058] La structure de filtrage 1 décrite en relation avec les figures précédentes est, de préférence, associée à un capteur d'images constitués d'un réseau de photodétecteurs. The filtering structure 1 described in relation to the previous figures is preferably associated with an image sensor consisting of an array of photodetectors.
[0059] Par exemple, un empilement du type de ceux décrits en relation avec les figures 3A, 3B, 3C et 4 peut être intercalé entre un filtre angulaire 3 surmontant un réseau de photodétecteurs 2 et un écran d'affichage 4 ou un dispositif d ' éclairement . For example, a stack of the type described in relation to FIGS. 3A, 3B, 3C and 4 can be interposed between an angular filter 3 surmounting an array of photodetectors 2 and a display screen 4 or a device for illumination.
[0060] Selon une variante de réalisation, le filtre angulaire 2 est intercalé entre le filtre interf érentiel 11 et le filtre organique 13. Il se trouve alors intégré dans le filtre 1. According to a variant embodiment, the angular filter 2 is interposed between the interference filter 11 and the organic filter 13. It is then integrated into the filter 1.
[0061] 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, les longueurs d'onde de coupure des filtres interf érentiels pris pour exemple sont de l'ordre de 600 à 900 nm en considérant que les photodétecteurs du capteur d'empreintes digitales ne sont pas sensibles au-delà (et ne sont donc pas perturbés par
les longueurs d'onde supérieures) . Ces longueurs d'onde pourront néanmoins être adaptées si les photodétecteurs sont sensibles à des longueurs d'ondes infrarouge supérieures. Various embodiments and variants have been described. Those skilled in the art will understand that certain features of these various embodiments and variations could be combined, and other variations will occur to those skilled in the art. In particular, the cut-off wavelengths of the interference filters taken as an example are of the order of 600 to 900 nm considering that the photodetectors of the fingerprint sensor are not sensitive beyond that (and are therefore not not disturbed by higher wavelengths). These wavelengths can nevertheless be adapted if the photodetectors are sensitive to higher infrared wavelengths.
[0062] Enfin, la mise en oeuvre 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.
Finally, the practical implementation of the embodiments and variants described is within the abilities of those skilled in the art based on the functional indications given above.
Claims
REVENDICATIONS Filtre (1) dont un empilement comprend : un filtre interf érentiel (11) ; et au moins un filtre organique (13) . Filtre selon la revendication 1, dans lequel le filtre organique (13) opère par absorption. Filtre selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le filtre interf érentiel opère par réflexion. Filtre selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le filtre interf érentiel (11) présente une densité optique (OD) moyenne de l'ordre de 2 dans une plage de longueurs d'ondes allant de 600 nm à 900 nm. Filtre selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le filtre organique (13) présente une densité optique (OD) moyenne de l'ordre de 1 dans une plage de longueurs d'ondes allant de 600 nm à 900 nm. Filtre selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel au moins un filtre organique (13) est au-dessus du filtre interf érentiel (11) . Filtre selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, comportant en outre une couche (15) absorbant le rouge au- dessus du filtre interf érentiel (11) . Capteur d'empreintes digitales comportant un filtre selon l'une quelconque des revendications 1 à 7. Capteur selon la revendication 8, dans lequel un filtre angulaire (3) est intercalé entre le filtre interf érentiel (11) et un filtre organique (13) . Capteur selon la revendication 8 ou 9 comportant :CLAIMS Filter (1) of which a stack comprises: an interference filter (11); and at least one organic filter (13). Filter according to Claim 1, in which the organic filter (13) operates by absorption. Filter according to Claim 1 or 2, in which the interference filter operates by reflection. Filter according to any one of Claims 1 to 3, in which the interference filter (11) has an average optical density (OD) of the order of 2 in a range of wavelengths extending from 600 nm to 900 nm . A filter according to any one of claims 1 to 4, wherein the organic filter (13) has an average optical density (OD) of the order of 1 in a wavelength range from 600nm to 900nm. Filter according to any one of claims 1 to 5, in which at least one organic filter (13) is above the interference filter (11). A filter according to any one of claims 1 to 6, further comprising a red absorbing layer (15) above the interference filter (11). Fingerprint sensor comprising a filter according to any one of Claims 1 to 7. Sensor according to Claim 8, in which an angular filter (3) is inserted between the interference filter (11) and an organic filter (13) . Sensor according to claim 8 or 9 comprising:
- un ensemble de photodétecteurs (2) ;
un filtre angulaire (3) ; un filtre selon l'une quelconques des revendications à 9 ; un écran d'affichage et/ou dispositif d'éclairement (4) .
- a set of photodetectors (2); an angular filter (3); a filter according to any one of claims to 9; a display screen and/or lighting device (4).
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