課題： Problems :
１．LED B/L [2020/11/18] 1. Experiment [2020/11/18]
２．B/L色相改善 [2020/11/21] 2. Improved [2020/11/21]
［令和二年十一月十八日（2020/11/18）］
PC110 LEDバックライト(B/L） 試行 ［to English Note］
以前に買ってあった「LEDバーライト片」（ジャンク品：\300/1m）を分割・切断して、「PC110」の「バックライト」の光源にしてみた。（図２［クリック］）
これを「No.10:"葛城"」に実装して、状態を見ている。（図１）
数値的にも見掛上も、4倍ほど明るくなったが、如何せん"カラーの色合い"が、好ましくない。
青味が強いので、前面の「偏光板」を傾けて、青色を減らし赤みを増そうとしても、次第に紫色に近くなる。
つまり、黒色が、完全な黒ではなくて、暗い藍色・紫色にしかならないのだ。
その原因は、、"補償フィルムの特性"と"STN液晶の捩じり角"や"カラーフィルタの特性"などの不一致もあるかもしれないが、主因は、"LEDの発光波長特性"（参考例）だろうと思う。
「LEDバックライト」は、明るさは増すが、単純な"白色LEDバーライト片"では、画像の色味が良くない。
今回は、（あり合わせの、安価な）「LEDバーライト片」を使ったのだが、もっと（高価な？）高演色性のLEDも試す必要がありそうだ。
改善出来る可能性はあるが、適したものを探すのは難しそうだ。
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＋＋＋ LEDバーライト片の流用 ＋＋＋
この「LEDバーライト片」は、以前、大阪・日本橋のある店の店頭にジャンク品として置かれていたのを買って来たものだが、その時は使う当ても無く保存してあったものだ。
中のLED群を取り出して、半分に裂いた。その幅、約3.2mmで、CCFLの直径（約2.5㎜φ）に近い。
台紙の上に張り付けてあるだけだったので、カッターで簡単に裂けた。（図３）
素性などは一切不明だが、電圧を掛けると、およそ6V～7V辺りから光り始め、10V前後でも焼けず壊れずに、大丈夫らしいと分かった。
只、良く調べると3個一組直列になっていて、それぞれに、510Ωの抵抗が付いていた。（図４［クリック］）
更に低い抵抗に置き換えることも考えたが、今回は、バッサリと全部、0.2㎜φ銅線でショートして、ゼロΩにし、その状態で点灯してみた。
「LEDバーライト片 3個5組」（約10cm長）で、（電流制限抵抗をゼロにすると、）約10V前後で、150mA～200mA程流れるようだ。
因みに、「CCFL」＋「インバータ（INV）」では、同じ電圧約10Vで、およそ200mA程流れるので、この電源をそのまま「LEDバーライト片」に使えそうだ。
＋＋＋ LED, CCFLバックライト比較 ＋＋＋
「LEDバーライト片」と「CCFL＋INV」とを並列に接続して、同じ電圧を掛けて明るさを比較してみた。（図５）
目視では、相当明るさが違うように感じるが、計器で輝度を測ると、およそ4倍と出た。（図６［クリック］計器を逆様にして測っているので、表示も逆様） （以前の例）
しかし、この明るさも、波長特性面で赤色・緑色・青色のバランスが良くないと、色味／見栄えが悪くなる。
この光源は、とても"青味"が強い感じだ。
尚、「LEDバーライト片」近部では、明るさにムラ／凸凹があるが、「導光板」内では、"光ムラ"は殆ど感じないので、LED素子の配列・間隔に関しては、そんなに悪くはないようだ。
＋＋＋ INV電源を流用 ＋＋＋
先に実験で、消費電流を見ていて、この「LEDバーライト片」も、「CCFL+INV」とほゞ同じ電圧で、電流も同じようだった。（図８［クリック］）
それで、「LEDバーライト片」の電源を、直接、"INV電源"のコネクタ部に接続する方法を採った。（図７）
尚、"4.Enable端子"は、INV部を働かさないように、"パターンカット"をして、OFF状態にしてある。
この「LEDバーライト片」では、キー押し（Fn+Home/Fn+Endキー）による明るさ調整は出来ない。
それに、この程度の輝度だと、調節の必要があるかどうか疑わしい。
「LEDバーライト片」の半田付け端子は、ショートの危険性があるので、「ホットメルト・ボンド」で固めてある。
（実は、「No.9:"金剛"」で実験中に、うっかり、ショートさせてしまい、その「電源ヒューズ」を飛ばしてしまった。その補修は、手元には「2Aヒューズ」しかなかったので、それを使った"簡易復活法"によった）
＋＋＋ 点灯・実働の確認 ＋＋＋
「No.10:"葛城"」本体の「インバータ電源」を使って、実際に点灯試験をしてみた。（図９）
実際に測ってはいないが、恐らく、電流は150mAまではなっていないと思う。
（もしかしたら、電源電圧が少し下がっていて、電流も100mAを下回っているかもしれない。それは、事前の予備実験からの推測だが、今は敢えて確かめていない）
．．．しかし、惜しいなぁ！安価に高輝度化が図れるように思ったのだが．．．。
それにしても、色味の悪さよ！黒が真の黒でないと、何か落ち着かない。（図１０［クリック］）
LEDの波長特性を調べていて、「分光器」が自作出来るという話を知った。
それは、面白そうだ！もう少し、調べてみよう！
［令和二年十一月二十一日（2020/11/21）］
PC110 LEDバックライト(B/L）色相 改善 ［to English Note］
青味が強い「LEDバックライト（B/L)」の色味（色相）を、もう少しバランスの良い色味に改善出来ないかと、色々試している。
今回は、「導光板」の直ぐ前面に、「（前置）偏光板／フィルム」（以前に買った、糊無し型）を置き、その傾角を変えて調べてみた。（図１１）
（断定は出来ないのだが、）右約20度傾けた状態が、黒色の箇所が紫色っぽくならず、一番良さそうだった。（図１２［クリック］）
本来は、この「（前置）偏光板」は不可欠のはず（参考）なんだが、今回、入手した「補償フィルム」＋「（後置）偏光フィルム」が二枚セットだったので、「補償フィルム」に"（前置）偏光機能"が含まれているのだろうと想像していた。
それに、表面輝度が落ちるので、出来れば余分なフィルムなどは入れたくなかった。
しかし、この「（前置）偏光板」の傾け方で、色味（色相）が単純に青味⇔赤味へと、変えられることが分かった。
赤紫色や茶褐色など、妙な混色が目立って来ないのが良い。
一方、"表示画面"の表面輝度は、理屈では半分以下になるはずだし、見た目の"画面の明るさ"も、ぐっと落ちる。
明るさを落としてでも、"色味の良さ"を採るか？あるいは、青味が強くても、明るい画面を望むか？私は、悩む！
．．．今回は、「（前置）偏光板」を入れて、此の「FSTN-LCDモジュール」を完成させようと思う。
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＋＋＋ 青味を抑える ＋＋＋
色味（色相）は、"自分の好み"に依存し、その時の気分や、画像の種類によっても変わるので、設定が難しい。
「（前置）偏光板」の傾きで、色味を決めようとしたが、微妙で難しい。
やはり、極端な状態（図１３［クリック］）の中央辺りを、採るのが上策かもしれない。
兎に角、私は、自分の好きな景色が、好みの色合いで"画面"（特に、「壁紙」）が描けたら、それで満足なので、それに近付けたい。
大体は、緑色や黄色、橙色が好きなので、（国産の）"果物"や"秋の風物"などが綺麗に描ければ良い。（図１４［クリック］）
（まぁ、万人向けの設定なんて、私には、難し過ぎる。やはり、"我楽多"（"唯我独楽多々"だな。笑）
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[2020/11/18]
PC110 LED backlight (B/L), trial
Divide and cut the " LED barlight piece " (junk item : \ 300/1m) that I bought before, and " PC110 " I tried to use it as a light source for the "BackLight" of. (Fig.2 [click])
I implemented this in " No.10:Katsuragi " and observed the state. (Fig.1)
It is about four times brighter both numerically and apparently, but the "color tint" is not preferable.
It has a strong bluish tint, so even when I try to reduce the blue color and increase the redness by tilting the "Front Polarize Film", it will gradually become closer to purple.
In other words, black is not completely black, but only dark indigo/purple .
The cause may be a discrepancy between "compensation film characteristics" and "STN liquid crystal torsion angle" or "color filter characteristics", but the main cause is "LED emission wavelength characteristics"
（reference)
The "LED BackLight" increases the brightness , but the simple white " LED barlight " does not give the image a good tint.
This time, I used the (combined and cheap) "LED barlight piece", but it seems that I need to try a more (expensive ?) High color rendering LED.
There is a possibility that it can be improved, but it seems difficult to find a suitable one.
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++++ Diversion of LED barlight piece ++++
I bought previously this "LED barlight piece" that was placed as a junk item at a store in Nipponbashi, Osaka, but at that time it was stored without any use.
I took out the LED group inside and split it in half. Its width is about 3.2 mm, which is close to the diameter of CCFL (about 2.5 mmφ).
It was just stuck on the mount, so I could easily tear it with a cutter. (Fig.3)
The identity is completely unknown, but when a voltage is applied, it starts to shine from around 6V to 7V, and it turns out that it seems to be okay without burning or breaking even at around 10V.
I look closely, I found a set of three in series, each with a 510Ω resistor. (Fig.4 [click])
I thought about replacing it with a lower resistance, but this time, I shorted it with a 0.2 mmφ copper wire to make it zero Ω, and turned it on in that state.
With " LED array 3 pieces 5 sets " (about 10 cm long), it seems that about 150 mA to 200 mA flows at about 10 V (when the current limiting resistor is set to zero).
By the way, with " CCFL " + "inverter (INV)", about 200mA flows at the same voltage of about 10V, so it seems that this power supply can be used as it is for the "LED barlight piece".
++++ LED and CCFL BackLight comparison ++++
I connected the "LED barlight piece" and "CCFL + INV" in parallel, applied the same voltage, and compared the brightness. （Fig.5
Visually, it seems that the brightness is quite different, but when I measured the brightness with an instrument, it was about four times as high. (Fig.6 [Click] The instrument is measured upside down, so the display is also upside down.) (Previous example)
However, even with this brightness, if the balance of red, green, and blue is not good in terms of wavelength characteristics, the color and appearance will be poor.
This light source has a very strong "blueness".
In addition, although there is unevenness in brightness near the "LED array", "light unevenness" is hardly felt in the "light guide plate", so the arrangement and spacing of the LED elements is not so bad. It seems.
++++ INV power supply diverted ++++
I was looking at the current consumption in the experiment earlier, and this "LED array" had almost the same voltage as the "CCFL + INV", and the current was also the same. (Fig.8 [click])
Therefore, I adopted the method of connecting the power supply of the "LED barlight piece" directly to the connector part of the "INV power supply". (Fig.7)
The "4. Enable terminal" is turned off by "pattern cutting" so that the INV section does not work.
With this "LED barlight piece", the brightness cannot be adjusted by pressing the key (Fn + Home/Fn + End key).
And with this level of brightness, it's doubtful that it needs to be adjusted.
The solder terminals of the "LED barlight piece" are fixed with "hot melt bond" because there is a risk of short circuit.
(Actually, during the experiment with " No.9:Kongo ", I accidentally short-circuited it and blown the "power fuse". The repair was "2A fuse" (not ordinary, but I had it only). According to "Simple Revival Method" using
+++ Lighting/confirmation of actual work +++
I actually tried the lighting test using the "inverter power supply" of the "No.10:Katsuragi". (Fig.9)
I haven't actually measured it, but I think the current is probably not up to 150mA.
(Maybe the power supply voltage has dropped a little and the current is also below 100mA. That's a guess from preliminary experiments, but I'm not sure now.)
... But I'm sorry ! I thought it would be possible to increase the brightness at low cost ...
Even so, the color is bad ! If black is not true black, something will be restless. (Fig.10 [click])
I was investigating the wavelength characteristics of LEDs and learned that I could make my own "spectrometer".
That looks interesting ! Let's find out a little more !
[2020/11/21)]
PC110 LED BackLight (B/L) hue improvement
I'm trying various things to improve the " hue " of the " LED backlight (B/L) ", which has a strong bluish tint, to a more balanced hue.
This time, I placed a "(prefix) Polarizing Film" (previously bought, glueless type) immediately in front of the "light guide plate" and examined it by changing its tilt angle. (Fig.11)
(I can't say for sure) It seemed to be the best when it was tilted about 20 degrees to the right, because the black part did not turn purple. (Fig.12 [click])
Originally, this "(prefix) Polarizing Film" should be indispensable ( reference ), but this time, the "compensation film" + "(postfix)" Since the "polarizing film" was a set of two, I imagined that the "Compensation Film" would include a "(prefix) Polarizing function".
Besides, the surface brightness drops, so I didn't want to add extra film if possible.
However, it was found that the hue (hue) can be simply changed from bluish to reddish by tilting this "(prefix) Polarizing Film/Plate".
It is good that strange colors such as magenta and brown are not noticeable.
On the other hand, the surface brightness of the "display screen" should be less than half in theory, and the apparent "screen brightness" also drops sharply.
Do I take "good color" even if I reduce the brightness ? Or do I want a bright screen, even if it's bluish ? I'm worried !
... This time, I will put in a "(prefix) Polarizing Film/ Plate" to complete this "FSTN-LCD module".
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+++ Suppressing blueness +++
It is difficult to set the hue (hue) because it depends on "one's taste" and changes depending on the mood at that time and the type of image.
I tried to determine the color by the inclination of the "(prefix) Polarizing Film", but it was delicate and difficult.
After all, it may be a good idea to take the center of the extreme state (Fig.13 [click]).
Rabbit, I'm happy if I can draw a "screen" (especially "wallpaper") in my favorite scenery with my favorite color, so I want to get closer to it.
Most of the time, I like green, yellow, and orange, so it's best to draw (domestic) "fruits" and "autumn features" beautifully. (Fig.14 [click])
(Well, setting for everyone is too difficult for me. After all, it's "Ga raku ta = Me Fun Much". ^^;)