Les liseuses fonctionnent avec un type d’écran particulier appelé encre électronique. Contrairement aux écrans de smartphone, tablette ou PC, l’encre électronique repose sur un fonctionnement technologique totalement différent qui permet d’obtenir un affichage proche de celui du papier.
Nous allons voir dans cet article comment fonctionne l’encre électronique et quels sont ses avantages et ses inconvénients par rapport à d’autres technologie d’écran.
Qu’est-ce que l’encre électronique ?
On appelle « encre électronique » une technologie qui permet d’afficher sur une surface des caractères et des illustrations dont l’objectif est d’être très proche d’une impression papier.
L’encre électronique est également appelée « papier électronique », « papiel », « electronic ink », « e ink », « e paper » ou « electronic paper ».
Comme pour une impression papier, l’encre électronique n’a pas besoin d’un éclairage pour fonctionner. La surface de l’encre électronique est dite réflective dans le sens ou c’est la lumière du soleil (ou une source de lumière artificielle) qui est réfléchie par l’écran qui nous permet de voir ce qui est affiché.
C’est donc le même fonctionnement qu’une impression papier.
L’encre électronique peut être utilisé sur différentes surfaces mais elle est principalement employée sur une surface plastique qui peut être rigide ou souple.
Aujourd’hui, le principal fabricant d’écrans qui utilisent l’encre électronique est l’entreprise asiatique E-Ink Holding plus souvent nommée « E-Ink » ou « e ink ».
Des écrans à encre électronique sont aujourd’hui utilisés dans des liseuses, des montres, des panneaux d’affichage, des smartphones, des tablettes et des écrans d’ordinateur.
Qui a inventé l’encre électronique ?
L’encre électronique a été inventée en 1997 par JD Albert, un chercheur du MIT.
C’est au MIT, en 1997, que JD Albert a découvert comment fabriquer un écran à encre électronique.
A cette époque il n’imaginait pas encore la liseuse telle que nous la connaissons. Mais, ce qu’il avait en tête était bien plus impressionnant : un livre composé de pages à encre électronique qu’on pouvait feuilleter !
Rétrospectivement, cela semble compliqué mais c’est ce que JD Albert essayait d’obtenir à ce moment comme l’indique Albert dans une interview :
« Souvent, lorsqu’on travaille sur une nouvelle technologie, cela aide de se fixer des objectifs audacieux. »
Ainsi, même si la vision d’un appareil multi-écrans doté de pages qu’on peut tourner n’a pas abouti, l’encre électronique est la principale technologie qui anime toutes les liseuses.
Comment fonctionne l’encre électronique ?
L’encre électronique est composée de microcapsules qui ressemblent à des sphères. Ces capsules sont prises en sandwich entre deux plaques de plastique (rigides ou souples).
A l’intérieur de chaque sphère il y a de l’huile et des petites particules qui sont chargées électriquement.
Une particule peut être chargée négativement (ce qui donne la couleur noire) ou positivement (elle sera blanche).
Lorsque l’on envoie un courant électrique négatif sur une capsule, les particules blanches se place à une extrémité de la capsule tandis que les noires à l’autre extrémité. C’est ce procédé qui permet de passer du noir au blanc sur l’affichage.
Pour obtenir des nuances de gris, on applique un courant électrique plus ou moins intense : 100 % blanc ; 75 % blanc et 25 % noir ; 50 % blanc, 50 % noir ; 25 % blanc, 75 % noir et 100 % noir.
Une fois le courant électrique appliqué, les particules restent en place. L’encre électronique n’a donc pas besoin d’être alimentée en énergie une fois l’impression réalisée du texte et des images.
Un écran à encre électronique est donc composé de millions de capsules.
Cette technologie est aussi appelée « affichage électrophorétique ».
Pour réaliser des écrans à encre électronique couleur, on utilise la même base qu’un écran monochrome à affichage électrophorétique.
La couleur vient d’un filtre qui est ajouté par-dessus l’écran et les millions de capsules.
Ce filtre est en réalité une matrice de filtres qui va permettre l’affichage de 4096 couleurs.
Aujourd’hui, il existe différentes technologies d’écrans à encre électronique couleur : Gallery 3 et Kaleido étant les principales.
Comment fonctionne l’éclairage des écrans à encre électronique ?
Les écrans à encre électronique n’ont pas besoin d’une source de rétroéclairage pour fonctionner.
Cependant, les fabricants de liseuses ont choisi d’apporter une source lumineuse pour faciliter la lecture dans les environnements sombres. Un éclairage permet aussi d’avoir un contraste plus important sur l’écran.
Les éclairage des écrans à encre électronique utilisent des LEDs qui sont placées tout autour de l’écran.
Contrairement aux écrans LED, LCD ou OLED, qui utilisent un système d’éclairage placé sous l’écran, la lumière produite par l’éclairage d’un écran à encre électronique ne vient pas frapper directement la rétine de son utilisateur, comme vous pouvez le voir sur le schéma suivant :
L’intensité lumineuse de l’éclairage des écrans à encre électronique peut être réglée et les fabricants ont aussi intégré un système de réglage de la température de couleur de l’éclairage qui permet d’agir comme un filtre de la lumière bleue.
Quels sont les avantages de l’encre électronique ?
L’encre électronique est visuellement proche d’une impression papier. Les écrans qui utilisent cette technologie sont donc appropriés à la lecture de texte.
Une fois l’impression sur encre électronique effectué, il n’y a plus besoin d’alimenter en énergie l’encre électronique qui conserve son affichage.
En revanche, il faudra un courant électrique à chaque modification apportée sur l’écran. De ce fait, les écrans à encre électronique sont peu gourmands en énergie. Les appareils qui les utilisent ont donc une meilleure autonomie que les appareils qui utilisent une technologie d’écran plus classique.
Quels sont les inconvénients de l’encre électronique ?
Bien que l’encre électronique soit très efficiente énergétiquement, elle a l’inconvénient d’être plus lente que les autres technologies d’affichage. Rafraîchir un écran à encre électronique est donc plus lent.
Si les avancées technologiques réalisées ont largement amélioré ce point, l’encre électronique reste trop lente pour afficher une vidéo dans de bonnes conditions.
L’autre défaut majeur vient de l’affichage de la couleur. Le rendu des couleurs est bien en deçà de ce qu’il est possible d’obtenir avec un écran LED, LCD ou OLED.
Enfin, ces écrans sont plus couteux à fabriquer. Le prix des écrans de grande diagonale (8 pouces et plus) est donc très élevé par rapport aux technologies d’affichages concurrentes.
Voici quelques liens pour en savoir plus :
