Abstract
紅光/近紅外光距離感測器結合了發光元件-Polymer Light Emitting diode ( PLED )與吸光元件-Polymer Photo Detector ( PPD ),其中光源部份分為兩類:一為近紅外光PLED;另一者為紅光PLED。近紅外光PLED是由發黃光 ( Super Yellow, S-Y) 的PLED結合一層轉換膜所組成,其轉換效率約為6%、放光光譜約為660nm ~ 840nm,轉換膜是由主體材料( PVP 360 )和發近紅外光的染料( LDS 798 )混合而成;至於紅光PLED則藉由摻雜的方式以能量轉移的方式來達成,利用具有好的電激發光(EL)效率的主體材料,摻雜具有高螢光放光(PL)效率的的紅光材料,其外部量子效率分別為3 % ( RP 158)、2.5 % (Green B:RP 158)、2 % ( S-Y:PQT-12)與2.5 % ( SPB02:RP 158)。至於光偵測器是則是採用P3HT(donor)和PCBM (acceptor)混合以形成bulk heterojunction,利用兩各材料的能階差來做吸收,光偵測器可偵測到波長650nm ~ 900nm的紅光與近紅外光。 以白紙盒當作偵測物與感測器相距10cm時,當近紅外光PLED偏壓操作在7V (130mA/cm2)且光偵測器(PPD)操作在-20V,可偵測到4nA的光電流。為了降低PLED的驅動電流而把光源轉換成高效率的紅光PLED,其操作電壓為5V(20mA/cm2)而光偵測器為-10V,在距離10cm時可量測到15nA的光電流,若在紅光PLED前方放置聚光的塑膠透鏡,則可使光電流電為30nA,提升了後端電路處理的方便性與應用價值。