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◇ 15. エネルギーと情報－ディスプレイとエレクトロニクス―

山形大学工学部化学・バイオ工学科 🔋 C1 📛 立花和宏

🔚 ◇ エネルギー化学 Web Class syllabus 53209 📆 時間割水 🕥10:30- 🕛12:00 （暦）仮想教室中示範B C1 zero zoom

電気から光へ

図 1 . デジタル情報から光へ

デジタル情報はＤＡ変換で電圧になり、アンプで増幅されて発光素子を駆動します。そうすることでデジタル情報がディスプレイ上で写真や動画のような映像となって表現されます。

画像や動画を出力するには、ディスプレイが必要です。テレワークや電話に必須。

廃棄するときは、粗大ごみ ^1

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7.4. 表示材料, p.191
山下正通、小沢昭弥. 現代の電気化学 . 丸善,2012-4-1 （参照 2021-7-2 ） .
7.6.1. 有機ELディスプレイ, p.202
野村正勝・鈴鹿輝男. 最新工業化学―持続的社会に向けて― . 講談社サイエンティフィク,2004-4-20 （参照 2021-7-2 ） .
2.3. 液晶パネルのつくり方, p.28
松林光男、渡辺弘. イラスト図解　工場のしくみ . 日本実業出版社,2004-8-1 （参照 2006-10-23 ） .
○森田茉季,楡木崇仁,高塚知行,立花和宏,仁科辰夫,米竹孝一郎. 液晶場をプローブとした炭素導電助材の表面官能基の評価 . 電気化学会第77回大会, 富山大学五福キャンパス（富山市五福3190) . 2010.

液晶ディスプレイ

図 3 . 液晶ディスプレイ

（液晶ディスプレイを磨きながら感慨深げな楡木くん）ナレーション（ぼくの名前は、楡木・・・山形大学大学院の２年生。栃木県出身の僕がこの山形に来て、もう６年かぁ…。　いろんなことがあったな･･･。へへっ… ちょっとセンチメンタルになっちゃったぜっ）（様子を伺う感じで）こんにちは～あぁ、須貝さんですか。こんにちは。なんだか感慨深げでしたね？無事、研究論文も書き上げて、あとは卒業式を待つばかりですからねーお世話になったこの液晶ディスプレイともあと少しでお別れかと思うとね… そっか。もうすぐ卒業だもんね。（しみじみ・・・）ところで楡木君、大学ではいったい何の研究してたんですか？え？だからこの液晶ディスプレイ・・・へ？このフツーにお店で売ってる液晶ディスプレイ？そ！このフツーにお店で売ってる液晶ディスプレイ。

ピカッとさいえんす「液晶ディスプレイ」

8Kが来た。オリンピック、医療、アニメ、ゲーム、自然、高精細を活かす市場は何か？

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🚂液晶ディスプレイ・モニター広色域

ほかの人のディスプレイと色の鮮やかさが同じかどうか見較べてみましょう。また色覚には個性があります。色覚異常を持つ方も、できれば積極的にコミュニケーションをとってディスプレイと色についての議論を交わしましょう。ビット深度と解像度が上がれば、より鮮明になります。

図 5 . R G B 加法混色

図 6 . C M Y K 減法混色

表 1 . 色

種類	RGB	HSB /HSL	CMYK

概念	加法混色光源色	色相環通信	減法混色物体色（表面色、透過色）蛍光色、金属光沢を除く
表現	Red ff0000 green 00ff00 blue 0000ff		cyan 00ffff magenta ff00ff yellow ffff00
用途	ディスプレイ HTML、CSS、 SVG	通信	印刷プリンター、カメラ
ジャンル	エネルギー	情報	材料

図形配色 12 無機工業化学 05 情報処理概論色度座標スペクトル

無機工業化学

液晶ディスプレイ

図ピカッとさいえんす液晶ディスプレイ

液晶ディスプレイについて説明しなさい。

2.3. 液晶パネルのつくり方, p.28
松林光男、渡辺弘. イラスト図解　工場のしくみ . 日本実業出版社,2004-8-1 （参照 2006-10-23 ） .

エレクトロクロミズム

エレクトロクロミズムについて説明しなさい。

情報とエネルギー

表 2 . 情報を維持するのに必要なエネルギー

種類	量	説明

情報	100TB	動画（約120分）×1000本×100人ぐらい 2TB×40+4TB×12+600GB×17, キャッシュ用SSD
最大電力	1600W	設計最大消費電力,家庭用〇電子レンジ2台分
実測電力	1600W	←設計最大消費電力(DB接続不可のため)
⚡年間電力量 (電気エネルギー)	14025.6kWh
年間電気代	420768円	1kWhあたり30円で算出
年間排二酸化炭素	7.2792864t	東北電力の基礎排出係数0.000519tCO2/kWhより算出
ソーラーパネル面積	24㎡	1kWあたりに必要なおおよその面積を15㎡として算出
リチウムイオン電池	15kWh	家庭用蓄電池１台分

学術情報基盤センター https://ftp.yz.yamagata-u.ac.jp/運用実績より。通信速度は、実質1Gbps平均です。設計上の最大速度は5Gbpsです．

キャンパスのユーティリティとしての学術情報基盤センターが消費する電力。

備忘。 7号館のパネルの面積は，忘れました．図面見て計算します． 10kW分のパネルです．7号館は，10kWのシステムが4台，並列でつながっています＜パワコン4台そのうちの1台が学術情報基盤センター米沢分室に送電されています．太陽光の電池は，リチウム電池15kWhです44,730,000円

表 3 . 情報通信に必要なエネルギー

種類	量	説明

通信速度	5Gbps	メタルケーブル
電力	23.2 W	家庭用電子レンジ？台分,4.6W/ポート※
年間電力量	203kWh
年間電気代	6,101円	1kWhあたり30円で算出
年間排二酸化炭素	0.11t	東北電力の基礎排出係数0.000519tCO2/kWhより算出

※ 学術情報基盤センターが提供する1000Base-Tの1ポート当たりの消費電力から算出。1ポート当たりの消費電力は米沢キャンパス全体の通信機器の消費電力を使用しているポート数で除算した。学術情報基盤センターの通信機器は実測値を用い，それ以外に設置されて通信機器はカタログに掲載されている値を用いた。 02.情報処理概論

表 4 . 通信機器の消費電力

年代	名称	スイッチ性能 / Gbps	消費電力 /W	1Gbps当たりの消費電力 / W/Gbps	説明

1994	DEC GIGAswitch	3.6	1250	347	FDDI方式(100Mbps/ポート)
◀ ◇ 第四次産業革命（ネットとビッグデータ）
1995	Fore ASX-1000	10	1200	120	ATM方式(155Mbpsまたは622Mbps)
2001	CISCO Catalyst 6509NEB	256	1500	6	イーサーネット方式, ルータとしての機能も有する．
2009	CISCO Catalyst 6509-E	720	2000	3	イーサーネット方式, ルータとして機能することはもちろん，VRF(仮想ルータ）の機能が追加された．
2018	CISCO Catalyst 6807XL	6000	3000	0.5	イーサーネット方式，レンタル物品への切り替わった．最新のモニタリング結果は，3000Wであった．