Aquos Crystal : comment Sharp a réussi à faire un smartphone sans bordure

Sharp a présenté lundi 18 août, à Tokyo, son smartphone « Aquos Crystal », un modèle haut de gamme qui fait le buzz sur le Net. La raison de cet engouement tient à une particularité du smartphone due à la très grande maîtrise du japonais dans les technologies d’affichage. L’Aquos Crystal se présente en effet sans bordure, une prouesse à laquelle est parvenue Sharp avec la technologie Continuous grain silicon (CGS).

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Aquos Crystal : comment Sharp a réussi à faire un smartphone sans bordure
Sharp Aquos Crystal

Comme la totalité des smartphones, l’Aquos Crystal présenté lundi 18 août par Sharp à Tokyo est équipé d’un écran LCD. Mais celui-ci présente une particularité unique : il est « bezel-less », c’est-à-dire pratiquement sans aucune bordure. « C’est presque comme si l’on avait qu’un écran dans la main, sans cadre autour », s’est targué Sharp dans un communiqué relayé par l’AFP. Le fait peut sembler anodin. Il relève pourtant d’une aventure technologique initiée dès l’année 1998 par Sharp en collaboration avec l’entreprise japonaise spécialisée dans les technologies d’écrans Semiconductor Energy Laboratory (SEL).

La mobilité des électrons favorise une meilleure densité de pixels

Ensemble, elles ont développé la technologie Continuous grain silicon (CGS). Avec cette technique, le silicium dont est formé le système de contrôle de l’affichage LCD est intégré directement dans le verre. Le gain de place résultant de cette fusion permet de libérer trois côtés sur quatre de l’écran. C'est ainsi que Sharp a pu sortir un écran sans bordure.

Le silicium utilisé pour ce faire se présente alors sous forme de cristaux uniformes de grandes tailles (supérieurs à 15 micromètres). Cette propriété diminue le nombre de joints entre cristaux ce qui favorise la mobilité des électrons. Ils se déplacent ainsi 600 fois plus rapidement que sur des technologies d'affichage en silicium amorphe (A-Si) et trois à six fois plus rapidement que sur celles en silicium polycristallins (P-Si), dont les grains sont de l’ordre du micromètre. Une meilleure densité des pixels et donc une meilleure résolution est ainsi obtenue, le tout avec des temps de réponse plus courts.

La technologie CGS permet aux électrons de gagner en mobilité.

Sharp est pionnier depuis plusieurs années dans les technologies d’affichage des écrans, dites TFT (Thin film transistor). Les transistors TFT utilisés aujourd’hui pour les smartphones sont principalement conçus à partir de silicium polycristallin à faible température (LTPS, Low temperature polysilicon). Le LTPS a remplacé le silicium amorphe car la mobilité plus élevée des électrons qui le parcourent permet de réduire la taille des TFT. Ils peuvent en outre être formés à des températures inférieures à 650°C, une température à partir de laquelle le substrat en verre des écrans LCD se déforme, ce qui permet de les fabriquer directement sur le substrat et d’obtenir ainsi une meilleure définition. La technologie CGS de Sharp utilise aussi du silicium polycristallin LTPS mais pousse le concept encore plus loin puis a trouvé un moyen économique d’industrialiser les affichages à base de CGS, en permettant notamment leur fabrication à partir des lignes de production utilisées pour les TFT en silicium amorphe.

A noter que la technologie CGS n’est pas la seule à permettre la conception d’écrans sans bordure. La technologie IGZO (indium-gallium-zinc-oxyde), également mise au point par Sharp et Semiconductor Energy Laboratory le permettrait également mais avec une résolution moins bonne qu’avec la technologie CGS. La technologie avait fait parler d'elle en juin dernier tandis que Sharp dévoilait sa gamme d'écran «Free form display» basée sur IGZO pouvant s'affranchir des formes rectangulaires.

La mobilité plus élevée des électrons dans les technologies CGS et IGZO permet à l'écran LCD de gagner en résolution et en finesse.

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