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L’encre électronique, en raison de sa capacité à être lue à la lumière directe du soleil et à être économe en énergie, est largement utilisée dans les lecteurs numériques. Cette technologie, encore assez limitée, pourrait être développée dans de nouveaux domaines d’application dans les années à venir.

Le Consumer Electronic Show (CES) 2022 à peine terminé à Los Angeles, une image restera sans doute dans les esprits : celle d’une voiture, la BMW iX Flow Concept, dont la carrosserie passe du noir au blanc en quelques instants. Le concept-car repose en réalité sur une technologie, l’encre électronique, en partenariat avec le pionnier et maître du secteur, la société E Ink, fondée au MIT en 1997 et rachetée en 2009 par Prime View International, une entreprise taïwanaise de fabrication d’écrans LCD. . Une technologie qui a encore du chemin à parcourir, mais qui présente de nombreux avantages.

Un principe de base

De nombreuses personnes ont déjà profité du principe de base de l’encre électronique. Il n’est pas question ici d’évoquer le Allumer, Kobo, ou d’autres lecteurs numériques, mais l’ardoise magique… cette surface sur laquelle vous ou votre enfant avez déjà dessiné, puis effacé, puis réécrit, sans encre ni pinceau. L’ardoise magique, de 1974, est composée de particules magnétiques en suspension entre deux plaques, attirées par un stylet également magnétique.

Le principe de l’encre électronique est le même. Une particule, chargée positivement ou négativement, est nécessairement attirée par son opposé : le positif ou le négatif. Antoine Charbonnier est ingénieur, il a rédigé une thèse sur les encres électroniques. Il explique :  » C’est une encre comme un stylo. À l’intérieur de cette encre, il y a de petites particules de différentes couleurs : s’il s’agit d’un affichage en noir et blanc, ce seront des particules en noir et blanc. Noir chargé positivement, blanc chargé négativement. Ces particules, lorsqu’elles vont être mises entre deux électrodes, avec un pôle positif et un pôle négatif, elles vont se déplacer pour rejoindre la charge opposée. Multipliez ce processus par 10, 100 ou 1000, et vous obtenez 10, 100 ou 1000 pixels en blanc, noir ou un mélange des deux, gris.

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Là où la chose devient plus complexe pour l’encre électronique, c’est de multiplier les couleurs. Comment faire, quand on n’a que deux charges différentes, positive ou négative, pour afficher plus de couleurs ? «  Il faut soit faire des filtres de couleur, c’est-à-dire que les pixels d’origine vont être divisés, comme sur les projecteurs, avec des plastiques de la couleur voulue et on va attirer la particule blanche dans la division que l’on veut éclairer, mais cela va faire perdre beaucoup de contraste aux écrans », raconte Antoine Charbonnier. Des techniques sont également développées pour réaliser des affichages avec des particules qui migrent différemment sur des variations de positivité et de négativité, mais la chose est plus complexe, et donc plus coûteuse.

Des avantages, mais des applications limitées

Le principal avantage de l’encre électronique est qu’elle ne consomme presque pas d’énergie. Un Kindle en veille peut se réveiller des mois et des mois plus tard car l’image de veille, une fois affichée, est figée, ses particules ne bougent plus et n’ont plus besoin de courant électrique pour rester en place. L’encre électronique a d’autres avantages, elle réfléchit moins la lumière du soleil, est lisible sous n’importe quel angle de vue, et surtout, ne produit pas de lumière bleue.

L’encre électronique, de « l’ardoise magique » aux voitures caméléons
Des baigneurs utilisent une liseuse et un smartphone à Praia da Duquesa le 9 septembre 2016 à Cascais, au Portugal. L’écran de gauche, à l’encre électronique, est plus lisible que celui de droite. Corbis via Getty Images – Horacio Villalobos

Malgré tous ses avantages, ne vous attendez pas à ce que les écrans e-ink deviennent l’alpha et l’oméga des écrans classiques. En effet, pas question en l’état d’utiliser des écrans électroniques pour faire de la vidéo, rappelle Antoine Charbonnier :  » Les particules doivent prendre le temps de se déplacer : mais si c’est rapide, pour la vidéo ce serait relativement saccadé, et on perd le principal avantage de savoir que ça ne consomme pas d’énergie : si on fait bouger les images le temps on consomme de l’électricité en continu alors autant prendre un affichage plus classique. »

Pour l’instant, les applications sont encore assez limitées. On trouve principalement de l’encre électronique pour remplacer les affichages numériques des prix dans les supermarchés, dans les liseuses, dans certaines tablettes de prise de notes connectées, mais dont le temps de latence rend difficile l’écriture rapide. La faute à un secteur encore peu développé, et des écrans dits « classiques » mieux connus du grand public.

Une révolution potentielle ?

Mais l’encre électronique a du potentiel. E Ink, principale entreprise du marché, multiplie les exemples d’utilisation future, dont certains déjà expérimentés, sur son site internet. Dans les hôpitaux, les papiers remplis de crayons utilisés pour suivre le client pourraient être remplacés par des écrans à encre électronique. Ils n’émettent aucune lumière qui pourrait déranger les clients, et ils sont connectés, ce qui permettrait de les mettre à jour automatiquement. Dans les cockpits des avions militaires, l’encre électronique pourrait être utilisée pour donner des listes d’instructions sans craindre qu’elles soient rendues moins lisibles par le soleil. Les musées pourraient s’emparer de la technologie pour changer leurs panneaux en fonction de l’exposition en cours. L’encre connectée pourrait être intégrée dans les aménagements intérieurs, la logistique, la livraison…

Malgré le concept-car spectaculaire de BMW, « repeindre » sa voiture à l’encre électronique n’est pas encore pour maintenant. Les risques de distraction pour les autres usagers de la route seraient trop importants sans une législation interdisant de changer de couleur au volant, et le surcoût trop élevé. En revanche, l’encre électronique sur carrosserie présente de réels intérêts en termes de sécurité et d’économie d’énergie. Une voiture noire, la nuit, pourrait devenir blanche en cas d’avarie pour être mieux repérée sur le bord de la route, elle pourrait aussi refléter le soleil en été en blanc, et absorber la lumière en noir en hiver, pour réduire l’usage de la climatisation.

A l’heure de la transition énergétique, l’encre électronique consomme moins de ressources brutes et d’électricité. Les cartes interactives sur écrans classiques, tant dans les métros que dans les centres commerciaux, pourraient être remplacées par des cartes à l’encre électronique, des affichages publicitaires aussi, ainsi que des affichages de menus dans les fast-foods. Tous ces exemples permettraient de réduire la consommation électrique du secteur de l’affichage public et privé, tout en évitant une surexposition des citadins à la lumière artificielle, sans toutefois supprimer l’avantage d’une mise à jour rapide.

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