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今日からモノ知りシリーズ
トコトンやさしいエコ・デバイスの本

定価(税込)  1,512円

編著
サイズ A5判
ページ数 160頁
ISBNコード 978-4-526-06900-0
コード C3034
発行月 2012年06月
ジャンル 電気・電子

内容

環境保全、節電などに役に立つ話題のエコ・デバイス(照明用LED/EL、バックライト光源、太陽電池)をまとめて解説、楽しく紹介する本!しくみ、作り方(設計、製造プロセスなど)、特徴などが技術者でなくてもよくわかる。

鈴木八十二  著者プロフィール

(すずき・やそじ)
●略 歴
1967年 3月 東海大学・工学部・電気工学科・通信工学専攻卒業
1967年 4月 東京芝浦電気株式会社(現、㈱東芝)入社、機器事業部配属
1971年 7月 同社、電子事業部(現、㈱東芝・セミコンダクタ社)転勤
電卓、時計、汎用ロジック、メモリー、マイコン、車載用LSI、ゲートアレイ、オーディオ/テレビ用LSI、TAB(Tape Automated Bonding)の開発量産化等に従事
1973年 2月 米国・フィラデルフィアにて開催された国際固体回路会議(ISSCC)でC2MOS回路を用いた世界最初の電卓用C2MOS-LSI開発を発表
1977年10月 関東地方発明表彰発明奨励賞を受賞
1979年 6月 全国発明表彰発明賞を受賞
1982年 3月 「クロックドCMOS(C2MOS)-LSIに関する研究」にて工学博士
1990年10月 同社、電子事業本部(現、㈱東芝 液晶ディスプレイ・部品材料社)へ転勤
液晶担当副技師長として液晶ディスプレイ製品の開発と量産等に従事
1991年 7月 NHK総合テレビ「電子立国・日本の自叙伝、第4部 電卓戦争」に出演
1995年 3月 ㈱東芝 退職
1995年 4月 東海大学、工学部 通信工学科 教授 就任
2001年 4月 東海大学、電子情報学部 エレクトロニクス学科 教授
2002年 4月 SEMI Japan PCS-FPD ロードマップ賞 受賞
2006年 4月 東海大学、情報理工学部 情報通信電子工学科 教授
2008年 4月 東海大学、情報通信学部 通信ネットワーク工学科 教授
2010年 3月 東海大学 退職
●主な著書
「よくわかるエコ・デバイスのできるまで」(2011)、「トコトンやさしい液晶ディスプレイ用語集」(2008)、「ディジタル論理回路・機能入門」(2007)、「よくわかる液晶ディスプレイのできるまで」(2005)、「集積回路シミュレーション工学入門」(2005)、「トコトンやさしい液晶の本」(2002)、「パルス・ディジタル回路入門」(2001)、「液晶ディスプレイ工学入門」(1998)、「CMOSマイコンを用いたシステム設計」(1992)、「半導体メモリーと使い方」(1990)(以上、いずれも日刊工業新聞社)、「ビギナーブック8・はじめての超LSI」(2000)、「最新 液晶応用技術」(1994)、「CMOS回路の使い方」(1988)(以上、いずれも工業調査会)、「ディジタル音声合成の設計」(1982)、「CRTディスプレイ」(1978)、(以上、いずれも産報出版)など多数
●その他
SEMIジャパン主催PCSフォーラム部品・材料分科会会長、リードエグジビッションジャパン主催ADY選考委員、日刊工業新聞社主催・国際新技術フェア・優秀新技術賞審査委員、照明学会・電子情報機器光源に関する委員会委員長、経済産業省プロポーザル審査委員、NEDO独立行政法人・新エネルギー産業技術総合開発機構審査委員、光産業技術振興協会・ディスプレイ調査専門委員会委員長、熊本テクノ産業財団・液晶デバイスの基礎・講師など歴任

目次

目次 CONTENTS


序章 エコ・デバイスってなぁーに?
1 エコ・デバイスってなぁーに? 「エコ・デバイスの進展」
2 エコ・デバイスと呼ばれるパワーデバイス! 「節電に寄与するパワーデバイス」
3 交流から直流へ、直流から交流への変換を行うパワーデバイス! 「電気変換を行うパワーデバイス」
4 仲間がたくさんいるエコ・デバイス! 「エコ・デバイスの仲間たち!」

第1章 パワーデバイス
5 インバータエアコンの省エネルギー化はどうなっているの? 「エアコンの節電」
6 蛍光灯の省エネルギー化はどうなっているの? 「インバータ式点灯法」
7 パソコンなどの電子機器の電源はどうなっているの? その1「リニア電源」8 パソコンなどの電子機器の電源はどうなっているの? その2 「スイッチング電源」
9 パソコンなどの電子機器の電源はどうなっているの? その3 「DC-DCコンバータ」
10無停電電源装置(UPS)ってなぁーに? 「UPSによってデータのバックアップを!」
11 ICカード、ICタグの電源はどうなっているの? 「電磁誘導、マイクロ波電源」
12 自動車の省エネルギー化はどうなっているの? 「カーエレクトロニクス」13 GTO、IGBTって何に使うの? 「代表的な半導体パワーデバイス」
14 SiCってなぁーに? 「これからの半導体素子基板」

第2章 照明用LED
15 省エネルギーのLED照明ってなぁーに? 「半導体からなるLED照明」16 照明あかりに君臨し始めたLED照明! 「照明ランプの歴史とLEDの種類」
17 どんなパーツでLED照明は構成されているのかなぁー? 「LEDの実装形態」
18 LED照明のチップはどうなっているの? 「LEDチップの基本構造」
19 どのようにしてLED照明は自然光に近い光を放つの? 「白色化原理」
20 光には演色性と色温度があるの、知ってる? 「演色性と色温度」
21 LED照明の明るさはどの位あるの? 「性能比較」
22 LED照明は明るさを自由にコントロールできるの? 「電流・光度特性からの制御」
23 LED照明の放つ光には方向性がある! 「指向性をもつLED」
24 どんな材料がLED照明に用いられているの? 「LED照明の主な材料」25 LED照明ができるまで! 「LED照明の製造工程」
26 ウェハー工程は半導体と同じ! 「前工程」
27 チップ工程、モジュール工程でLED照明が出来上がる! 「後工程」
28 何年くらいまでLED照明は光を放つの? 「LED照明の寿命」

第3章 照明用有機EL
29 有機ELってなぁーに? その1 「有機ELの特徴」
30 有機ELってなぁーに? その2 「EL現象と歴史」
31 有機ELにはどんな種類があるの? 「低分子と高分子」
32 照明用有機ELを作るのはどのくらい難しいの? 「有機ELの技術進化」33 有機ELの構造はどうなっているの? 「積層構造の考え方」
34 白色の有機ELってなぁーに? 「照明用有機EL」
35 マルチフォトン型有機ELってなぁーに? 「多層積層型有機EL」
36 低分子有機ELはどのようにして作られるの? 「蒸着法」
37 有機ELの寿命はどの位あるの?「有機ELの寿命」
38 有機ELの発光特性ってどんなもの? 発光効率ってどんなもの? 「電流制御型素子」
39 光取り出し効率の問題って何? 「スネルの法則」
40 フレキシブルな有機ELは実現可能なの? 「フィルム有機EL」
41 蛍光と燐光って何? 「許容遷移と禁制遷移」
42 有機ELはどのようにして発光するの? 「有機ELの発光原理」
43 有機ELの材料とはどんなもの? 「有機化合物の共役構造」

第4章 液晶テレビ用バックライト光源
44 液晶パネルとバックライト、どんな関係なの? 「バックライトの役目」
45 バックライトが、なぜエコ・デバイスなの? 「光源の相違による消費電力低減化」
46 バックライトには、どんな方式があるの? 「バックライトの種類」
47 バックライトの光源には、どんなものがあるの? 「バックライトの各種光源」
48 バックライトは、どんな部品で構成されているの? 「バックライトの構成部品」
49 バックライトは、どのようにして造られるの? 「バックライトの製造工程」50 冷陰極蛍光ランプって、どんな光源? 「冷陰極蛍光ランプの構造と発光原理」
51 バックライト用LEDって、どんな光源? 「LEDの構造と特徴」
52 バックライト用有機ELって、どんな光源? 「有機ELの構造と特徴」
53 ディミングって、どんな技術? 「節電に寄与するディミング技術」

第5章 太陽電池(太陽光発電)
54 太陽エネルギーはどれくらい得られるの?「エネルギー量とエアマス」
55 太陽電池と乾電池との違いは何なの? 「太陽電池と乾電池」
56 いろいろなタイプが太陽電池にはある! 「太陽電池の種類」
57 シースルー、カラフル、フレキシブル太陽電池 「モダンな太陽電池」
58 太陽光による発電のしくみとは? 「発電の原理と電圧、電流の適正化」
59 太陽電池用シリコン基板のできるまで 「シリコンウェハー製造工程」
60 太陽電池の発電単位のできるまで 「セル製造工程」
61 屋根の上の太陽電池のできるまで 「モジュール製造工程」
62 光を電気に変換する率はどの位なの? 「変換効率」
63 何年くらい太陽電池は使えるの? 「太陽光発電システムの寿命」
64 パワーコンディショナってなぁーに? 「商用電気との接続」
65 スマートグリッドとは何なの? 「電力と情報の流れ」

終章 環境保全、節電について
66 地中熱によるエアコンとは? 「パッシブハウスと地中熱利用ハウス」


【コラム】
●照明関係で用いられる用語のいろいろ!(照明関係用語)
(1)電車の節電は、インバータ装置で!(電車の省エネルギー化)
(2)LEDランプを用いると年間あたり“どの位の節電になるの?”(LEDランプの経済性)
(3)EL(エレクトロルミネッセンス)の仲間たち!(無機ELも仲間)
(4)エコ・デバイスの隠れた主役(センサもエコ・デバイス)
(5)エネルギー・ハーべスティングとは?(なんでもエネルギー)
(6)“パッシブハウス”ってなぁーに?(節電の基本ハウス)

参考文献
索引

はじめに

 東日本大震災から始まったエコ意識は、全世界に広がりつつあります。このエコは、“ecology”、つまり、“生態環境”の意味で、このエコの意識を現実化する一つが“エコ・デバイス”と思われます。このエコ・デバイスは、限られたエネルギー資源を上手に使うためのデバイスで、電子機器を始め、あらゆる分野に使われて無駄なエネルギーを削減し、より良い生活が営まれるような社会生活を実現すると言っても過言ではないと思われます。
 このような背景のもとに、本書はエコ・デバイスをやさしく説明しているもので先に出版した「よくわかるエコ・デバイスのできるまで」(日刊工業新聞社、2011年7月発行)の姉妹本として執筆し、次のような章立てになっております。つまり、序章は「エコ・デバイスってなぁーに?」から始まり、第1章は「パワーデバイス」、特に、皆さんが日常、電子機器の省エネルギー化を見て不思議に感じたことなどを説明しております。第2章は省エネルギー化時代の代表的な“明かり”、特に、節電に大きく寄与する「照明用LED」について紹介し、第3章は近い将来、次世代の“明かり”になる可能性のある「照明用有機EL」について解説しております。続いて、第4章は液晶テレビの節電に欠かすことの出来ない「液晶テレビ用バックライト光源」について説明し、第5章は原子力発電の代替え再生可能エネルギーとして取り組みが行われている「太陽電池(太陽光発電)」について紹介しております。終章では、最近話題の「エコハウス」について触れています。
 なお、本書は多岐にわたるエコ・デバイスの話しですので左記の方々による共同執筆になっています。
〈共同執筆者(敬称略、順不同)と執筆担当分野〉
◎吉野 恒美…第1章 6項、第3章コラム3、第4章(44~53項&コラム4)、第5章(54~65項&コラム5)
◎新居崎信也…第5章(54~65項&コラム5)
◎筒井 長徳…第3章(29~43項&コラム3)
◎鈴木 八十二…序章(1~4項&コラム0)、第1章(5~14項&コラム1)、第2章(15~28項&コラム2)、終章(66項&コラム6)、編集・第3~5章(29~65項&コラム3~5)、
 このように、多くの方が執筆したために文体などの統一を行わさせて頂きましたが、勘違いや浅学さからくる不具合や誤りがあるかと存じますが、御了承を戴きたくお願いする次第です。
 終わりに、東日本大震災の早期復興を祈念し、また本書のエコ・デバイス、あるいは、その考え方が大震災の復興に何らかの形でお役に立てればと思う次第です。頑張りましょう! 日本!
 なお、本書の執筆に際してご協力を戴きました兵神装備(株)・下谷 武史 氏、ゼネラルヒートポンプ工業(株)・柴 芳郎 氏、GEOパワーシステム会・志賀 由紀 氏、ワールド化成(株)・取締役・営業部長・阿部 眞之輔 氏、正和溶工(株)・社長・中村 敦 氏、正和エンジニアリング(株)・社長・安西 茂幸 氏らを始めとする関係諸氏に深く感謝を申し上げるとともに出版にあたり多くの方々の著書、文献、関連資料などを参考にさせて戴きました。ここに、厚く御礼を申します。また、発刊に際して御世話になりました日刊工業新聞社・鈴木 徹 氏、北川 元 氏を始めとする関係諸氏に厚く御礼を申し上げます。

2012年(H24年)3月                     
鈴木 八十二 記す!

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