Brevet FR2919945A1 — publié le 20090213

La présente invention concerne une carte à microcircuit comportant un écran d'affichage et un procédé de fabrication d'une telle carte. Un écran d'affichage est un dispositif pour représenter une image et/ou un texte. Les écrans comportent généralement une partie technique en périphérie qui comporte, par exemple, les interconnexions nécessaires à la commande des pixels de l'écran. Cette partie technique périphérique est inesthétique et, en pratique, on souhaite la cacher, sans fragiliser la structure de la carte ni limiter sa résistance, notamment aux flexions, en raison de sa fragilité due à l'épaisseur de cette partie technique. De plus, la conception des écrans souples actuels ne permet pas leur intégration dans une carte de sorte que la face extérieure visible de l'écran soit sur un même plan avec la surface de la carte. En effet, une telle conception ne permettrait pas de protection physique et chimique de l'écran. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients. A cet effet, selon un premier aspect, la présente invention vise une carte à microcircuit comportant un corps et un écran dans l'épaisseur de cette carte, caractérisée en ce que ledit écran possède : - une surface d'affichage, -une périphérie technique et - une feuille transparente recouvrant sensiblement la surface du corps, y compris ladite surface d'affichage et ladite périphérie technique et comportant, au droit de la périphérie technique, une zone imprimée avec une encre au moins partiellement opaque, la surface d'affichage de l'écran d'affichage étant visible au travers de la feuille transparente. Grâce à ces dispositions, la partie périphérique technique est, au moins partiellement, masquée par l'encre opaque de la zone imprimée. On renforce ainsi la structure de la carte puisqu'on crée une cavité, dans une faible épaisseur, et que cette cavité est, relativement, éloignée de la surface de la carte. De manière avantageuse, l'écran est (au moins en partie) situé dans l'épaisseur du corps de carte. Selon des caractéristiques particulières, la feuille transparente a une épaisseur d'au moins 90 pm. La structure de la carte est ainsi mieux renforcée par la feuille transparente. Selon des caractéristiques particulières, ladite zone imprimée s'étend sur une face de la feuille transparente comprise entre le corps de carte et ladite feuille transparente. Ainsi, la feuille transparente réalise, à la fois, la fonction de protection de l'impression et celle de l'écran. Selon des caractéristiques particulières, une face de la feuille transparente constitue une face externe de la carte. Grâce à chacune de ces dispositions, on peut se passer d'un film de protection de l'écran. Selon des caractéristiques particulières, ladite zone imprimée comporte des informations graphiques et/ou textuelles. Selon des caractéristiques particulières, l'écran est un papier électronique. Grâce à ces dispositions, l'écran possède une très faible consommation de courant électrique car il ne consomme de l'énergie que lors du changement de texte ou graphique à afficher, l'éclairage venant de la lumière ambiante. De plus, l'écran peut être souple. Selon des caractéristiques particulières, la carte telle que succinctement exposée ci-dessus est conforme à la norme ISO 7816 et d'une épaisseur d'environ 760 pm. Selon des caractéristiques particulières, la carte telle que succinctement exposée ci-dessus comporte un microcontrôleur sécurisé apte à effectuer des calculs cryptographiques, pour réaliser des opérations d'authentification et/ou de cryptage. Par exemple, le microcontrôleur est certifié selon un critère commun (par exemple avec un niveau EAL4 ou supérieur), apte à effectuer des calculs cryptographiques, pour réaliser, par exemple, des opérations d'authentification et/ou de cryptage, par exemple pour des applications financières (bancaire), d'identité, ou de téléphonie mobile. Selon des caractéristiques particulières, la feuille transparente porte un hologramme. Selon des caractéristiques particulières, le corps de la carte objet de la présente invention, telle que succinctement exposée ci-dessus présente une structure symétrique. Grâce à ces dispositions, on évite des déformations de la carte lorsque celle-ci est soumise à des variations de température. Selon des caractéristiques particulières, la feuille transparente comporte, en dessous de la zone imprimée, une couche imprimée de couleur claire. On accentue ainsi les contrastes de l'impression de la zone imprimée et on augmente le masquage de la périphérie technique de l'écran. Selon des caractéristiques particulières, l'écran d'affichage est porté par un circuit imprimé en flex du corps de la carte objet de la présente invention, telle que succinctement exposée ci-dessus. Selon des caractéristiques particulières, ledit circuit imprimé comporte un dôme métallique. Selon des caractéristiques particulières, la zone imprimée comporte un bouton imprimé. Selon un deuxième aspect, la présente invention vise un procédé de fabrication d'une carte à microcircuit, caractérisé en ce qu'il comporte : - une étape d'assemblage d'un écran à un corps de carte, ledit écran possédant une surface d'affichage et une périphérie technique et - une étape d'application d'une feuille transparente recouvrant sensiblement la surface du corps, y compris ladite surface d'affichage et ladite périphérie technique et comportant, au droit de la périphérie technique, une zone imprimée avec une encre au moins partiellement opaque, la surface d'affichage de l'écran d'affichage étant visible au travers de la feuille transparente. L'étape d'assemblage peut consister en une insertion dans l'épaisseur du corps de carte. Selon des caractéristiques particulières, au cours de l'étape d'application de la feuille transparente, le corps de carte comportant une pluralité de couches dont ladite feuille transparente, on assemble ces couches par laminage à chaud de la feuille transparente sur le corps de la carte. On réduit ainsi les épaisseurs des couches pour la réalisation et la protection de l'impression, autorisant une plus grande liberté lors de la réalisation du corps de la carte. De plus, on réduit les coûts de fabrication de la carte. Les avantages, buts et caractéristiques particulières de ce procédé étant similaires à ceux de la carte objet de la présente invention, telle que succinctement exposée ci-dessus, ils ne sont pas rappelés ici. D'autres avantages, buts et caractéristiques particulières ressortiront de la description qui va suivre faite, dans un but explicatif et nullement limitatif, en regard des dessins annexés dans lesquels : - les figures 1 et 2 représentent, schématiquement, en vue en perspective éclatée et en vue en coupe, un premier mode de réalisation particulier de la carte objet de la présente invention, - la figure 3 représente, schématiquement, en vue en coupe, le deuxième mode de réalisation de la carte objet de la présente invention et - la figure 4 illustre, sous forme d'un logigramme, des étapes mises en oeuvre dans un mode de réalisation du procédé de fabrication de carte objet de la présente invention. On note que les figures ne sont pas à l'échelle. Dans chacun des modes de réalisation décrits et représentés, la carte à microcircuit objet de la présente invention est préférentiellement une carte conforme à la norme ISO 7816 et d'une épaisseur inférieure à 850 pm et, préférentiellement, d'environ 760 pm. Il s'agit par exemple d'une carte au format ID-1 selon la norme ISO 7816. Cependant, la présente invention ne se limite pas à ce type de carte mais s'étend, bien au contraire, à tous les types de cartes à microcircuit, par exemple les cartes à mémoire de type MMC (acronyme de multimedia card pour carte multimédia) ou SD (acronyme de Secure Digital pour numérique sécurisée). La carte à microcircuit comporte, préférentiellement, un microcontrôleur sécurisé, par exemple certifié selon un critère commun (par exemple avec un niveau EAL4 ou supérieur), apte à effectuer des calculs cryptographiques, pour réaliser des opérations d'authentification ou de cryptage, par exemple pour des applications financières (bancaire), d'identité, ou de téléphonie mobile. On observe, en figures 1 et 2, un corps de carte 105 dans lequel est inséré un écran électronique digital comportant une surface d'affichage 115 et une zone technique périphérique 120. Sur la surface supérieure du corps de carte 105, une feuille transparente 125 porte, sur sa face inférieure la séparant du corps de carte 105, une zone imprimée 130 qui couvre le corps de carte 105 et la périphérie technique 120 à l'exception d'une épargne 135 en regard de la zone d'affichage 115. En figures 1 et 2, le corps de carte 105 est représenté comme une seule couche, dans un but de simplification. Cependant, le corps de carte 105 est généralement composé de plusieurs couche, par exemple en PVC ou en une combinaison de plusieurs matériaux PVC, PET (polyéthylène terephthalate), flex epoxy, ... et est compatible avec les normes ISO 7810, 7816 et 10373. Concernant l'électronique, l'écran 110 est porté par un circuit imprimé en Flex. La feuille transparente 125 est, par exemple en PVC transparent, ou autre plastique. Dans le mode de réalisation illustré en figures 1 et 2, la face supérieure de la feuille transparente 125 constitue la face externe de la carte. Dans ce mode de réalisation, préférentiellement, la feuille transparente 125 a une épaisseur d'au moins 90 pm, préférentiellement au moins 100 pm, préférentiellement au moins 120 pm. Un microcontrôleur (non représenté), de type connu de l'homme du métier est inséré dans la carte et commande l'écran d'affichage 110. De façon connue, ce microcontrôleur est connecté à l'écran d'affichage 110, éventuellement par l'intermédiaire d'un circuit de pilotage et possède, éventuellement, d'autres périphériques, tels qu'une pile, un interrupteur, un clavier ou une antenne. Préférentiellement, la zone imprimée 130 comporte des informations graphiques et/ou textuelles. L'impression de la zone imprimée 130 est effectuée selon une méthode connue de l'homme de métier (sérigraphie ou autre). Dans le mode de réalisation illustré en figures 1 et 2, où la zone imprimée 130 se trouve sur la face inférieure de la feuille transparente 125, l'impression est retournée par symétrie axiale, comme dans un miroir, pour être visible à l'endroit au travers de la feuille transparente 125. Cette impression peut être composés d'élément graphiques et textuels (logo, fond de la carte comportant des images, .. ), communément appelés visuel , identiques d'une carte à l'autre au sein d'un lot donné. Préférentiellement, afin d'accentuer les contrastes de l'impression et la non visibilité de la zone technique, un aplat (non représenté) de couleur claire, par exemple blanc, est imprimé par-dessus le visuel représenté par la zone imprimée 130, c'est-à-dire du côté du corps de carte 105, sans être imprimé dans la zone d'affichage de l'écran 115. En variante, on imprime d'abord un tel aplat de couleur claire sur le corps de carte 105 puis le visuel, sans retournement. Dans ce mode de réalisation, la feuille transparente 125 assume la fonction de protection de la zone imprimée 130 et de l'écran 110 et il n'est pas nécessaire de prévoir de film de protection supplémentaire. En variante, la zone imprimée est située entre la feuille transparente et un film de protection (non représenté) situé sur la face supérieure de la feuille transparente. Dans ce cas, le film de protection en question peut comporter des informations de personnalisation différentes d'une carte à l'autre. L'une des faces de la feuille transparente 125, préférentiellement la face supérieure, peut comporter des informations de personnalisation imprimée (sérigraphie, laser, ...) différentes d'une carte à l'autre et/ou des informations de sécurisation, par exemple un hologramme. L'écran 110 est, préférentiellement, un papier électronique. On rappelle que le papier électronique, appelé aussi E-paper , est un moyen d'affichage cherchant à imiter l'apparence d'une feuille imprimée. Contrairement aux techniques d'affichages classiques (écran à cristaux liquides ou à tube cathodique) qui utilisent de l'énergie pour permettre la lecture des pixels à l'écran (lampe de rétro-éclairage pour les écrans à cristaux liquides, émission d'électrons pour les écrans à tube cathodique), le papier électronique utilise la lumière ambiante de la même manière que le papier classique. Un papier électronique peut afficher du texte et des images indéfiniment, sans consommer d'énergie, que ce soit pour l'affichage ou pour un éventuel système de traitement de données, et permet le changement de ce qu'il affiche. Les pixels d'un tel écran possèdent plusieurs états distincts stables, de manière à garder intact le contenu affiché en l'absence de source d'énergie. Il est très facile de lire sur du papier électronique, quel que soit l'angle sous lequel on le regarde. De plus, le papier électronique est léger, durable, et très flexible par rapport aux autres types d'affichages. La plupart des papiers électroniques utilisent la technologie de l'encre électronique. Par exemple, le composant primaire est une micro capsule qui contient des particules blanches chargées positivement et des particules noires chargées négativement. Lorsque l'on applique un champ électrique négatif, les particules blanches se placent sur une extrémité de la capsule et les noires sur l'autre. En plaçant des millions de ces capsules sur une surface et en les commandant par des champs électriques, on peut générer une image en deux couleurs. Par simple adjonction d'une matrice de filtres on obtient une version couleur (4096 couleurs). Ce système est bistable, une seule impulsion de polarisation suffit à définir si le pixel est "allumé" ou non. De plus, le très fort contraste d'affichage rend l'éclairage direct ou indirect inutile. Ces caractéristiques entrainent un gain de consommation énergétique appréciable. Les microcapsules étant maintenues dans une couche de polymère liquide transparent pris en sandwich entre deux quadrillages d'électrodes d'oxyde d'indium-étain, un matériau conducteur transparent, chaque pixel se trouve à l'intersection de deux lignes d'électrodes (une pour chaque couche). La feuille est protégée par une feuille de plastique transparent. Le réseau d'électrodes est connecté à un circuit électronique gérant l'affichage, qui s'occupe du basculement des pixels entre les états blanc et noir. Dans une version plus récente de cette technologie, l'utilisation d'une seule couche d'électrode s'avère suffisante pour contrôler les pixels. Par exemple, l'écran 110 à une épaisseur de 450 pm environ. Dans un deuxième mode de réalisation de la carte objet de la présente invention, illustré en figure 3, cette carte comporte, successivement, un film transparent 210, une couche transparente 240, un corps de carte 205 comportant un écran, une couche transparente 260 et un film transparent 255. Dans ce mode de réalisation préférentiel, l'ensemble de la carte, hormis l'écran, la batterie et les circuits et composants électroniques et connectiques, possède ainsi une structure symétrique afin d'éviter des déformations de la carte lorsque celle-ci est soumise à des variations de température. Le film 210 possède, par exemple une épaisseur de 40 pm. Sur la face supérieure du film 210, correspondant à une face externe de la carte, est réalisée une impression de données de personnalisation 235, qui varient d'une carte à une autre. Bien entendu, cette impression ne s'étend pas en regard de la zone d'affichage de l'écran. Entre le film transparent 210 et la couche transparente 240 se trouve une zone imprimée 230, avec une encre au moins partiellement opaque, de données graphiques et/ou textuelles communes à toutes les cartes d'un même lot. Cette impression 230 est ici réalisée sur la couche transparente 240. En variante, un aplat de couleur claire est imprimé du côté du corps de carte 205, par rapport à l'impression 230. Conformément à la présente invention, la zone imprimée 230 s'étend au droit de la périphérie technique 225 de l'écran, la surface d'affichage 220 de l'écran d'affichage étant visible au travers du film transparent 210 et de la couche transparente 240. La couche transparente 240 est, par exemple en PVC. Son 30 épaisseur est, par exemple de 120 pm. Bien que ces éléments ne soient pas représentés en figure 3, le corps de carte 205 comporte, de manière connue en soi, un microcontrôleur, ses périphériques éventuels, une pile et l'écran d'affichage, préférentiellement en papier électronique. L'épaisseur du corps de carte 205 est, par exemple, de 440 pm. Le film 255 possède, par exemple une épaisseur de 40 pm. Sur la face inférieure du film 255, correspondant à une face externe de la carte, est réalisée une impression de données de personnalisation 250, qui varient d'une carte à une autre. Entre le film transparent 255 et la couche transparente 260 se trouve une zone imprimée 245 de données graphiques et/ou textuelles communes à toutes les cartes d'un même lot. Cette impression 245 est réalisée sur le film transparent 255, avec un retournement, ou sur la couche transparente 260. En variante, la couche 260 est opaque. Comme illustré en figure 4, pour réaliser une carte objet de la présente invention, on effectue une étape 305 d'assemblage du corps de carte, de la pile et de l'écran d'affichage et, éventuellement, des couches transparentes. Cette étape 305 peut comprendre une étape de lamination, par exemple lorsque le corps est composé de plusieurs feuilles ou couches. Au cours d'une étape 310, on imprime la feuille transparente inférieure. Au cours d'une étape 315, on imprime la feuille transparente supérieure en laissant une zone non imprimé correspondant à la zone d'affichage de l'écran, cette zone imprimée masquant la partie technique périphérique de l'écran. Par exemple, on obtient la partie imprimée permettant de ne voir que la zone d'affichage et de cacher la zone technique périphérique de l'écran par une épargne (absence d'impression) dans le visuel imprimé, laissant ainsi une zone transparente. Au cours d'une étape 320, on lamine à chaud les feuilles transparentes, les éventuelles couches transparentes et/ou opaques et le corps de carte. On peut noter que, dans les exemples considérés ci-dessus, l'écran est entièrement contenu dans l'épaisseur du corps de carte. On comprend toutefois que les enseignements précités se généralisent sans peine aux cas où l'écran est contenu en tout ou partie dans la feuille transparente 125 et/ou dans les couches qui peuvent être prévues entre le corps proprement dit et la face supérieure de la carte, telle que la couche 240. REVENDICATIONS 1 - Carte à microcircuit comportant un corps (105, 205) et un écran dans l'épaisseur de cette carte, caractérisée en ce que ledit écran possède : -une surface d'affichage (115, 220), - une périphérie technique (120, 225) et - une feuille transparente (125, 210) recouvrant sensiblement la surface du corps, y compris ladite surface d'affichage et ladite périphérie technique et comportant, au droit de la périphérie technique, une zone imprimée (130, 230) avec une encre au moins partiellement opaque, la surface d'affichage de l'écran d'affichage étant visible au travers de la feuille transparente. 2 û Carte à microcircuit selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'écran est situé dans l'épaisseur du corps de carte. 3 û Carte selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que la feuille transparente (125, 210) a une épaisseur d'au moins 90 pm. 4 û Carte selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que ladite zone imprimée (130, 230) s'étend sur une face de la feuille transparente (125, 210) comprise entre le corps de carte (105, 205) et ladite feuille transparente. 5 û Carte selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'une face de la feuille transparente (125, 210) constitue une face externe de la carte. 6 û Carte selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que ladite zone imprimée (130, 230) comporte des informations graphiques et/ou textuelles. 7 û Carte selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l'écran est un papier électronique. 8 û Carte selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle est conforme à la norme ISO 7816 et d'une épaisseur d'environ 760 pm.9 û Carte selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le corps de la carte (105, 205) présente une structure symétrique. 10 û Carte selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que la feuille transparente (125, 210) comporte, en dessous de la zone imprimée (130, 230), une couche imprimée de couleur claire. 11 - Procédé de fabrication d'une carte à microcircuit, caractérisé en ce qu'il comporte : - une étape (305) d'assemblage d'un écran à un corps (105, 205) de carte, ledit écran possédant une surface d'affichage (115, 220) et une périphérie technique (120, 225) et - une étape (320) d'application d'une feuille transparente (125, 210) recouvrant sensiblement la surface du corps, y compris ladite surface d'affichage et ladite périphérie technique et comportant, au droit de la périphérie technique, une zone imprimée (130, 230) avec une encre au moins partiellement opaque, la surface d'affichage de l'écran d'affichage étant visible au travers de la feuille transparente. 12 û Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que, au cours de l'étape (320) d'application de la feuille transparente (125, 210), le corps de carte (105, 205) comportant une pluralité de couches dont ladite feuille transparente, on assemble ces couches par laminage à chaud de la feuille transparente sur le corps de la carte.