可視光感測元件的製作與量測｜國立臺灣科技大學博碩士論文系統

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研究生：	徐志豪 CHIH-HAO HSU
論文名稱：	可視光感測元件的製作與量測 Implementation and Measurement of Photo-Sensor for Visible Light Detection
指導教授：	徐敬文 Ching-Wen Huse
口試委員:	黃柏仁 Bohr-Ran Huang 黃進芳 Jhin-Fang Huang 張勝良 Sheng-Lyang Jang
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	電資學院 - 電子工程系 Department of Electronic and Computer Engineering
論文出版年：	2009
畢業學年度：	97
語文別：	中文
論文頁數：	71
中文關鍵詞：	可視光、感光元件、視覺曲線、環境照度
外文關鍵詞：	Optical Sensor, Human Eye Sensiti
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近幾年來在多數的工業應用及自動化控制用途上，感測元件一直是扮演著重
要的角色，包括常見的溫度感測器、濕度感測器、壓力感測器、磁感測器、照
度感測器、距離感測器等等。而其中照度感測器更因液晶面板與各式
行動裝置的日益普及(如行動電話、PDA、GPS、Notebook、Netbook等)，目前
也已開始被廣泛使用於上述各式各樣消費性產品上。其最主要的原因有兩個:
液晶面板可觀的耗電量與人機介面視覺舒適性的優化。所以照度器可藉由偵
測環境光源強弱變化並反饋光強訊號給該照明設備或者是液晶面板，如此液晶
面板就可藉由動態亮度變化來達到裝置省電及提升人機介面視覺舒適性。

在本論文中，主要討論使用光電晶體為感光材料並搭配SMD (表面接著元件)封裝方式來製作可視光( 400~700nm )照度感測器的可行性。同時文中也將進一步探討從光電晶體之感光特性、hfe放大倍率、可視光波段之濾波方式及封裝應用設計等參數對可視光照度感測器其光電特性的影響與分。

“Sensors” have been important components in industrial and automation
application field recently, including temperature sensor, moisture sensor, pressure sensor, magnetic sensor, Lux sensor and distance sensor. Due to the demand for mobile devices and products which have LCD panel are still growing up, so such as lux sensor (visible light sensor) will start more popular in this application field in the future. The main function of visible light sensor is to provide environment light intensity information to ASIC in order to adjust panel brightness dynamically.

In this research, the main purpose is to evaluate and study the feasibility of visible light sensor (400~700nm) which is using photo transistor die. The topics will focus on sensor response spectrum, infrared and UV interference, package and application design.

目錄..............................................................................................................................I
圖目錄.........................................................................................................................II
表目錄.........................................................................................................................V
第一章  緒論.............................................................................................................1
1.1    簡介....................................................................................................1
      1.2    研究動機............................................................................................1
      1.3    研究目的............................................................................................2

第二章       光與感光元件...................................................................................3
      2.1    光的物理意義....................................................................................3
 2.2    可視光譜與人類眼睛的視覺特性....................................................6
 2.3    幅射度量與光度量單位..................................................................10
 2.4    PN接面與感光二極體工作原理.....................................................13

第三章       可視光感測元件的設計與製作.....................................................21
      3.1    可視光譜能量的取得方法..............................................................21
      3.2    薄膜厚度計算與製作......................................................................22
      3.3    樹脂厚度計算..................................................................................25
 3.4    光電晶體規格..................................................................................28
      3.5    封裝製作步驟..................................................................................30

第四章       可視光感測元件的量測與特性分析.............................................40
 4.1    光照度與輸出特性..........................................................................42
 4.2    光譜響應..........................................................................................50
 4.3    環境溫度與暗電流..........................................................................54
      4.4    光源干擾的問題..............................................................................57
      4.5    省電效益分析..................................................................................60
      4.6    導光孔的設計..................................................................................64

第五章      結論及未來展望...............................................................................67
      5.1   結論....................................................................................................67
      5.2   未來展望............................................................................................68

參考文獻...................................................................................................................70

                                

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[14] 許書務，游金湖，「光電元件應用技術」，全華圖書科技，1999/2

全文公開日期 2014/07/27 (校內網路)
全文公開日期本全文未授權公開 (校外網路)
全文公開日期本全文未授權公開 (國家圖書館：臺灣博碩士論文系統)

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