本發(fā)明涉及具有集成的光傳感器的車輛復(fù)合玻璃板、其制造方法及其用途。

已知對(duì)車輛配置光傳感器，以測(cè)定可用的日光量并基于此在需要時(shí)使車輛前燈運(yùn)行。常用的光傳感器作為安裝件特別地安裝在擋風(fēng)玻璃的內(nèi)室側(cè)表面上，例如在后視鏡區(qū)域中。

由ep2100722a2已知光傳感器，其層壓到擋風(fēng)玻璃中，即設(shè)置在擋風(fēng)玻璃的借助熱塑性中間層相互接合的外玻璃板和內(nèi)玻璃板之間。因此，可以提供緊湊的具有集成的光傳感器的擋風(fēng)玻璃，而免除隨后的光傳感器裝配。該光傳感器設(shè)計(jì)為電路板上的倒裝芯片光電二極管的形式。

本發(fā)明的目的在于提供進(jìn)一步改進(jìn)的具有集成的光傳感器的車輛復(fù)合玻璃板。

根據(jù)本發(fā)明，本發(fā)明的目的通過根據(jù)權(quán)利要求1的車輛復(fù)合玻璃板來實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選實(shí)施方案來自從屬權(quán)利要求。

本發(fā)明的具有集成的光傳感器的車輛復(fù)合玻璃板包括至少一個(gè)外玻璃板和內(nèi)玻璃板，它們通過熱塑性中間層相互接合。該車輛復(fù)合玻璃板被設(shè)計(jì)用于將車輛內(nèi)室與外部環(huán)境分隔。該車輛復(fù)合玻璃板因此是窗玻璃板，其嵌入在車輛車身的窗開口中或?yàn)榇嗽O(shè)計(jì)。本發(fā)明的車輛玻璃板特別是機(jī)動(dòng)車的擋風(fēng)玻璃。內(nèi)玻璃板表示在安裝位置中朝向車輛內(nèi)室的玻璃板。外玻璃板表示在安裝位置中朝向車輛外部環(huán)境的玻璃板。所述熱塑性中間層通常由至少一個(gè)熱塑性薄膜形成。

各個(gè)玻璃板的在安裝位置中朝向車輛外部環(huán)境的表面稱為外側(cè)表面。各個(gè)玻璃板的在安裝位置中朝向車輛內(nèi)室的表面稱為內(nèi)室側(cè)表面。外玻璃板的內(nèi)室側(cè)表面通過熱塑性中間層與內(nèi)玻璃板的外側(cè)表面接合。通常，外玻璃板的外側(cè)表面稱為“面i”，外玻璃板的內(nèi)室側(cè)表面稱為“面ii”，內(nèi)玻璃板的外側(cè)表面稱為“面iii”且內(nèi)玻璃板的內(nèi)室側(cè)表面稱為“面iv”。

在所述外玻璃板和內(nèi)玻璃板之間設(shè)置至少一個(gè)位于電路板上的光電二極管。具有光電二極管的電路板充當(dāng)光傳感器。當(dāng)其與車輛的相應(yīng)的分析電子器件連接時(shí)，其適合于檢測(cè)環(huán)境光量。根據(jù)所測(cè)的環(huán)境光，可由分析和控制電子器件例如自動(dòng)地控制前燈的開關(guān)狀態(tài)。由此提高駕駛員的舒適度，他不再需要人工地照管前燈的開關(guān)。其它應(yīng)用例如是整個(gè)玻璃板或玻璃板區(qū)域的透射性能的自動(dòng)電開關(guān)和顯示元件在車輛內(nèi)室中的亮度調(diào)節(jié)。

光傳感器或光敏元件在本發(fā)明中理解為具有至少一個(gè)位于電路板上的光電二極管的電路板。

所述光電二極管在一個(gè)優(yōu)選的配置中是smd器件。如本領(lǐng)域技術(shù)人員通常已知的，簡(jiǎn)稱smd表示術(shù)語表面安裝器件。smd器件不具有電線接頭，而是借助可焊接的連接面直接焊接在電路板上。傳統(tǒng)的器件必須穿過安裝孔且必須焊接在電路板的背面上。這在smd器件的情況下得以免除。由此使得非常緊密的安裝變得可行，這減小空間需求。在工業(yè)技術(shù)上，有利地免除在電路板中鉆孔。通過免除連接線和更小器件，降低重量。此外，smd技術(shù)特別適合于自動(dòng)化安裝（自動(dòng)化揀起并安放光電二極管、自動(dòng)化焊接），這對(duì)于工業(yè)大批量制造而言特別有利。smd光電二極管通常在實(shí)際的芯片周圍具有外殼，特別是塑料外殼，這例如不同于倒裝芯片光電二極管。

所述光電二極管應(yīng)在可見光譜范圍中是靈敏的。有利地，該光譜的靈敏度分布應(yīng)與人眼的靈敏度分布匹配，以使得所測(cè)的光量與由車輛乘客察覺的光量盡可能好地相符?？梢员苊馔ㄟ^由人察覺的不相關(guān)輻射造成的不希望的開關(guān)操作，甚至是在僅使用一個(gè)光電二極管作為光傳感器時(shí)。當(dāng)所述光電二極管在整個(gè)光譜范圍中的靈敏度為500nm至600nm，這對(duì)應(yīng)于其靈敏度最大值的至少50%，優(yōu)選至少60%時(shí)，則得到有利的適配。該靈敏度最大值應(yīng)為450nm至600nm，特別是490nm至570nm。靈敏度也可稱為檢測(cè)效率，并可量化為經(jīng)檢測(cè)的光子占射到光電二極管上的各個(gè)波長(zhǎng)的光子總數(shù)的含量。所希望的光譜靈敏度在理想情況下通過光電二極管的活性材料種類來影響。但是替代地，也可以使用光學(xué)濾器，以實(shí)現(xiàn)所希望的光譜靈敏度，例如設(shè)置在光電二極管外側(cè)的過濾薄膜。

所述電路板也可以稱為印制電路板、印刷電路或印刷電路板（pcb）。它們用于設(shè)置在其上的光電二極管的機(jī)械固定和電連接。電路板由電絕緣材料，特別是塑料與粘附在其上的導(dǎo)電連接件（印制導(dǎo)線）構(gòu)成。該印制導(dǎo)線可以具有用作器件焊接面的局部加寬。

在一個(gè)優(yōu)選的配置中，電路板是柔性電路板，也稱為柔軟電路板。這類電路板由柔性且可彎曲的聚合物薄膜例如聚酰亞胺薄膜形成。其厚度優(yōu)選為小于0.38μm和大于50μm，特別優(yōu)選120μm至180μm。由此，一方面在柔軟性方面，另一方面在穩(wěn)定性方面實(shí)現(xiàn)特別好的結(jié)果。通過該柔軟性和小厚度，柔性電路板特別地適合于層壓到復(fù)合玻璃板，特別是彎曲的復(fù)合玻璃板中。

如果所述光電二極管是smd器件，則適宜地使用smd-電路板。

該電路板可直接設(shè)置在玻璃板之一上，特別是以背離光電二極管的面在內(nèi)玻璃板的外側(cè)表面上。已表明，局部限制的電路板的存在不導(dǎo)致層壓件的穩(wěn)定性的明顯下降。但是，該電路板也可設(shè)置在兩個(gè)熱塑性層之間，即在熱塑性中間層的兩個(gè)子層之間。

所述電路板具有至少兩個(gè)與外部電接觸的連接面（陽極和陰極）。這些連接面用于將電路板與外部分析和控制電子器件經(jīng)由連接電線連接，以將由光電二極管在光入射時(shí)產(chǎn)生的電流脈沖引至分析和控制電子器件。連接面的接觸優(yōu)選通過扁平導(dǎo)體（也稱為扁平帶導(dǎo)體或薄膜導(dǎo)體）來實(shí)現(xiàn)，其包括導(dǎo)電薄膜和任選的當(dāng)然必須在連接位置處具有缺口的聚合物包衣。優(yōu)選地，扁平導(dǎo)體與電路板的連接位置例如通過焊接物料或?qū)щ娔z粘劑而連接。優(yōu)選地使用多極扁平導(dǎo)體，其中各個(gè)極與連接面連接。但是替代地，也可以對(duì)于各個(gè)連接面使用各自的扁平導(dǎo)體。該扁平導(dǎo)體在其背離電路板的一端優(yōu)選具有插接件（插頭或偶聯(lián)件），以與另外的車載電氣設(shè)備的電線連接。

所述電路板優(yōu)選完全設(shè)置在復(fù)合玻璃板內(nèi)部，并與經(jīng)側(cè)邊緣從該復(fù)合玻璃板伸出的扁平導(dǎo)體接觸。該電路板與扁平導(dǎo)體的接觸在制造復(fù)合玻璃板之前進(jìn)行，在該制造過程中電路板如此設(shè)置在復(fù)合堆疊體中以使其完全設(shè)置在玻璃板面內(nèi)部。這一優(yōu)點(diǎn)在于減小通常比扁平導(dǎo)體更易受損的電路板的斷裂風(fēng)險(xiǎn)。

替代地，該電路板也可以從復(fù)合玻璃板內(nèi)部經(jīng)其側(cè)邊緣伸出，其中光電二極管設(shè)置在復(fù)合玻璃板內(nèi)部且用于連接電線的連接面在復(fù)合玻璃板外部。該電路板與連接電線的接觸此時(shí)可以在制造復(fù)合玻璃板之后進(jìn)行。這樣，可以將具有集成的光傳感器但例如無連接電線的復(fù)合玻璃板賣給車輛制造商，他們?nèi)缓笤诎惭b復(fù)合玻璃板之前實(shí)施接觸。當(dāng)然，扁平導(dǎo)體也可以在事前就與電路板連接，并且一起提供具有集成的光傳感器的復(fù)合玻璃板與經(jīng)連接的扁平導(dǎo)體。

電路板和具有插接件的扁平導(dǎo)體也可以一體化形成，以使該扁平導(dǎo)體似乎是具有共同聚合物包衣的電路板的集成組成部分。這類電路板在工業(yè)技術(shù)上具有優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)樵谥圃鞆?fù)合玻璃板時(shí)免除將扁平導(dǎo)體焊接到電路板的連接面上。

所述電路板或與其連接的扁平導(dǎo)體從復(fù)合玻璃板伸出時(shí)所經(jīng)過的側(cè)邊緣在本發(fā)明中表示該電路板或光傳感器所放置（zugeordnet）的側(cè)邊緣。

在一個(gè)有利的配置中，在電路板上設(shè)置多個(gè)光電二極管，優(yōu)選至少四個(gè)光電二極管，特別優(yōu)選至少六個(gè)光電二極管。通過基于多個(gè)光電二極管的光傳感器，可以提高靈敏度。此外，可以通過冗余減少錯(cuò)誤測(cè)量并能夠使用多個(gè)光電二極管以及測(cè)量經(jīng)檢測(cè)的光的輻射方向。所有光電二極管設(shè)置在電路板的相同面上。

所述光電二極管在一個(gè)優(yōu)選的配置中以并聯(lián)光電二極管的串聯(lián)組的形式設(shè)置在電路板上，這通過印制導(dǎo)線在電路板上的合適布置得以實(shí)現(xiàn)。所有的光電二極管在此與共同的電輸入端和共同的電輸出端連接。特別優(yōu)選地，各兩個(gè)光電二極管成對(duì)地并聯(lián)，且至少兩個(gè)這樣的對(duì)，特別是至少三個(gè)這樣的對(duì)進(jìn)行串聯(lián)。這在光傳感器系統(tǒng)的靈敏度和冗余方面特別有利。

在一個(gè)替代的優(yōu)選配置中，光電二極管以并聯(lián)光電二極管的組的形式設(shè)置在電路板上，其中所有組連接到共同的電輸入端，且各個(gè)組連接到單獨(dú)的電輸出端。由此可以單獨(dú)地讀取各個(gè)組的信號(hào)。由此提供一定的位置分辨率，以使得在損壞或部分遮蔽的情況下可以直接識(shí)別和定位相關(guān)的光電二極管組。在足夠數(shù)目的組的情況下，也可以測(cè)定光的入射方向。特別優(yōu)選地，各兩個(gè)光電二極管成對(duì)地并聯(lián)并且光傳感器具有至少兩個(gè)這樣的對(duì)。

在一個(gè)優(yōu)選的配置中，光電二極管以具有行和列的矩陣的形式設(shè)置。這些行優(yōu)選是基本上平行于所放置的側(cè)邊緣的，這些列是基本上垂直于所放置的側(cè)邊緣的。并聯(lián)光電二極管的組的光電二極管在此既不是都設(shè)置在該矩陣的一列中，也不是都設(shè)置在一排中。這導(dǎo)致有利的冗余：并聯(lián)光電二極管以如下方式分布在電路板上，以使得電路板的部分遮蔽（例如電路板的右部或電路板的下部）僅導(dǎo)致一部分并聯(lián)光電二極管的遮蔽，以使得盡管如此可以測(cè)量到信號(hào)。

一行的相鄰光電二極的距離優(yōu)選為至少5cm。由此在針對(duì)部分遮蔽的冗余方面實(shí)現(xiàn)特別好的結(jié)果。

但是替代地，也可以優(yōu)選地將所有光電二極管設(shè)置在一排中。由此可以將該光傳感器設(shè)計(jì)為更節(jié)省空間，特別是當(dāng)相鄰光電二極管的距離為最高3cm，優(yōu)選最高2cm，例如1cm至2cm時(shí)。

所述電路板在一個(gè)優(yōu)選配置中的最大寬度為至少15cm，優(yōu)選至少20cm。寬度在本發(fā)明中表示基本上平行于光傳感器所放置的側(cè)邊緣的大小。當(dāng)寬度不恒定時(shí)，最大寬度為沿著電路板的整個(gè)長(zhǎng)度出現(xiàn)的最大的寬度。換言之，所述電路板優(yōu)選具有寬度為至少15cm，特別優(yōu)選至少20cm的至少一個(gè)區(qū)段。如果該電路板具有這種寬度的區(qū)段，則可以有利地設(shè)置多個(gè)光電二極管并可以確保高靈敏度。此外，這些光電二極管可以具有足夠大的距離，以使得甚至在光傳感器被部分遮蔽的情況下還提供信號(hào)。這些光電二極管優(yōu)選設(shè)置在最小寬度為15cm的所述區(qū)段中，特別是以上述矩陣狀的布置。最大寬度例如為最高40cm或30cm。但是原則上，寬度僅受所放置的側(cè)邊緣的長(zhǎng)度限制，特別是當(dāng)邊緣區(qū)域配置有將電路板沿著其整個(gè)寬度隱藏的連續(xù)不透明遮蓋印刷物時(shí)，或受制造電路板時(shí)的技術(shù)限制。

相反，如果該光傳感器應(yīng)設(shè)計(jì)為盡可能節(jié)省空間且廉價(jià)，則也可以使用明顯更小的電路板。最大寬度應(yīng)為至少3cm，以能夠?qū)ζ浒惭b足夠的光電二極管。最大寬度取決于光電二極管的數(shù)目和相對(duì)布置。具有足夠靈敏度和少空間需求的光傳感器可以特別地通過3cm至10cm的最大寬度而實(shí)現(xiàn)，這因此是另一個(gè)優(yōu)選的配置。

所述電路板的長(zhǎng)度在一個(gè)有利的配置中為最高15cm，優(yōu)選最高10cm，特別優(yōu)選最高8cm。長(zhǎng)度在本發(fā)明中表示基本上垂直于光傳感器所放置的側(cè)邊緣的大小。通過這些最大長(zhǎng)度，電路板有利地需要少的空間并可以隱藏在常見寬度的不透明遮蓋印刷物后方。

如果盡可能少的空間需求是重要的，則也可以將電路板構(gòu)成為還明顯小的長(zhǎng)度，優(yōu)選1cm至3cm，特別是1cm至2cm的長(zhǎng)度。

在一個(gè)優(yōu)選的配置中，電路板具有端部區(qū)段和引線區(qū)段，其中引線區(qū)段的寬度小于端部區(qū)段。所述光電二極管設(shè)置在端部區(qū)段中，并且用于連接電線的連接面設(shè)置在引線區(qū)段中，特別是在引線區(qū)段的背離端部區(qū)段的端部的附近。該引線區(qū)段具有比端部區(qū)段更小的與所放置的側(cè)邊緣的距離，并優(yōu)選經(jīng)該側(cè)邊緣伸出復(fù)合玻璃板。這類電路板構(gòu)成為t形，其中橫條（對(duì)應(yīng)于端部區(qū)段）背離所放置的側(cè)邊緣。所述引線區(qū)段的長(zhǎng)度優(yōu)選為1cm至12cm，特別優(yōu)選2cm至8cm。該引線區(qū)段的寬度優(yōu)選為2cm至15cm，特別優(yōu)選3cm至10cm。所述端部區(qū)段的長(zhǎng)度優(yōu)選為0.5cm至3cm，特別優(yōu)選1cm至2cm。該端部區(qū)段的寬度優(yōu)選為15cm至40cm，特別優(yōu)選20cm至30cm。通過這類電路板在效率和節(jié)省空間的形狀方面實(shí)現(xiàn)特別好的結(jié)果。所述光電二極管優(yōu)選設(shè)置在電路板的端部區(qū)段中，特別是以上述矩陣狀的布置。

替代地，該電路板也可以構(gòu)成為矩形的。其此時(shí)可以在概念上同樣分為具有光電二極管的端部區(qū)段和具有電接觸的引線區(qū)段，但是其中引線區(qū)段和端部區(qū)段具有相同寬度。

在一個(gè)有利的配置中，復(fù)合玻璃板包括多個(gè)光傳感器，即多個(gè)各具有至少一個(gè)光電二極管的電路板。這一方面提供冗余的優(yōu)點(diǎn)：在一個(gè)光傳感器停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，仍然可以通過這一個(gè)或其它光傳感器確保該功能。另一方面，在復(fù)合玻璃板上分布的多個(gè)光傳感器的存在允許進(jìn)行近似點(diǎn)狀的局部輻射源如路燈和環(huán)境光之間的區(qū)分。因此可以避免由于分析和控制電子器件的誤解。例如，可以避免將路燈誤解為亮的環(huán)境光和由此在夜晚關(guān)閉車輛照明。還可以通過由不同光傳感器測(cè)量的強(qiáng)度的比較來確定入射輻射的方向依賴性。

通過電路板上的多個(gè)光電二極管或通過在復(fù)合玻璃板中使用多個(gè)光敏元件，可以確定經(jīng)檢測(cè)的光的入射方向。由不同光電二極管或光傳感器的測(cè)量信號(hào)的強(qiáng)度區(qū)別得出方向依賴性。因此可以例如測(cè)定當(dāng)前的太陽高度。

在一個(gè)優(yōu)選的配置中，各個(gè)光電二極管的寬度為小于2mm。寬度在此理解為在平行于電路板的平面中的最大的橫向（lateral）大小。通過這樣有利的小光電二極管，光傳感器可以不顯眼地集成在復(fù)合玻璃板中。在其后要隱藏光傳感器的遮蓋印刷物中的可能必需的孔可以設(shè)計(jì)為小且不顯眼的。該光電二極管的高度（垂直于電路板的大?。﹥?yōu)選為小于0.7mm，特別優(yōu)選小于0.6mm。該光電二極管此時(shí)在使用0.76mm的熱塑性中間層標(biāo)準(zhǔn)厚度的情況下可以集成到復(fù)合玻璃板中。

所述內(nèi)玻璃板和外玻璃板優(yōu)選由玻璃，特別優(yōu)選鈉鈣玻璃構(gòu)成，這對(duì)于窗玻璃而言被證明有利。但是，這些玻璃板也可以由其它玻璃種類，例如硼硅酸鹽玻璃或鋁硅酸鹽玻璃構(gòu)成。這些玻璃板可以原則上替代地由塑料，特別是聚碳酸酯（pc）或聚甲基丙烯酸甲酯（pmma）制成。

這些玻璃板的厚度可以寬泛地變化并因此出色地匹配各個(gè)情況中的要求。優(yōu)選地，外玻璃板和內(nèi)玻璃板的厚度為0.5mm至10mm，特別優(yōu)選1mm至5mm，非常特別優(yōu)選1.2mm至3mm。

所述外玻璃板、內(nèi)玻璃板或中間層可以是清澈和無色的，但是也可以是著色、混濁或染色的。穿過該復(fù)合玻璃板的總透射率在一個(gè)優(yōu)選的配置中為大于70%，特別是當(dāng)該復(fù)合玻璃板是擋風(fēng)玻璃時(shí)。術(shù)語總透射率基于由ece-r43，附件3，§9.1規(guī)定的測(cè)量機(jī)動(dòng)車玻璃板透光率的方法。該外玻璃板和內(nèi)玻璃板可以由未施加預(yù)應(yīng)力、部分施加預(yù)應(yīng)力或施加預(yù)應(yīng)力的玻璃構(gòu)成。

所述車輛玻璃板優(yōu)選在空間的一個(gè)或多個(gè)方向上彎曲，如對(duì)于機(jī)動(dòng)車玻璃板常見那樣，其中典型的曲率半徑為大約10cm至大約40m。但是，該復(fù)合玻璃也可以是平坦的，例如當(dāng)其構(gòu)成為公交車、火車或拖拉機(jī)的玻璃板時(shí)。

所述中間層含有至少一種熱塑性聚合物，優(yōu)選乙烯乙酸乙烯酯（eva）、聚乙烯醇縮丁醛（pvb）或聚氨酯（pu）或者它們的混合物或共聚物或衍生物，特別優(yōu)選pvb。該中間層由至少一個(gè)熱塑性薄膜形成。熱塑性薄膜的厚度優(yōu)選為0.2mm至2mm，特別優(yōu)選0.3mm至1mm，例如0.38mm或0.76mm。該中間層也可以由具有降噪作用的所謂的吸聲薄膜形成。這類薄膜通常由至少三個(gè)子層構(gòu)成，其中中間子層的塑性或彈性大于包圍其的外部子層，例如由于不同的增塑劑含量。

所述電路板優(yōu)選設(shè)置在復(fù)合玻璃的不透明區(qū)域中，以使得其不可見或幾乎不可見。在這一區(qū)域中，阻止穿過不透明元件的透視。在車輛領(lǐng)域中，為此常見的是在一個(gè)或兩個(gè)玻璃板上的不透明遮蓋印刷物。但是替代地，該透視也可以例如通過所述中間層的著色的熱塑性薄膜或不透明插入元件來阻止。優(yōu)選地，該不透明元件設(shè)置在相對(duì)于光傳感器的內(nèi)室側(cè)，即具有比光傳感器小的與內(nèi)室或與內(nèi)玻璃內(nèi)室側(cè)表面的距離。此時(shí)，該光傳感器從內(nèi)部不可見，而可被外部光射到其上，以能夠?qū)崿F(xiàn)其功能。特別優(yōu)選的是，在電路板前方和后方的透視方向中安裝不透明元件，即相對(duì)于光傳感器的內(nèi)室側(cè)和外側(cè)各一個(gè)不透明元件。該電路板此時(shí)從外部和從內(nèi)部均不可見。因此，該光傳感器可以實(shí)現(xiàn)其功能，該不透明元件當(dāng)然必須在光電二極管的位置處具有缺口，因?yàn)楣獾臋z測(cè)否則不可行。相對(duì)于光傳感器設(shè)置在內(nèi)室側(cè)的不透明元件優(yōu)選通過內(nèi)玻璃板上的遮蓋印刷物實(shí)現(xiàn)，相對(duì)于光傳感器設(shè)置在外側(cè)的不透明元件通過外玻璃板上的遮蓋印刷物實(shí)現(xiàn)。遮蓋印刷物對(duì)于中心視野以外的車輛玻璃板而言是常見的，以遮蓋安裝件或保護(hù)用于將車輛玻璃板與車身接合的膠粘劑免受uv輻射。該遮蓋印刷物通常由以絲網(wǎng)印刷法施加并燒制的黑色或深色搪瓷構(gòu)成。

但是替代地，還可能希望的是，所述電路板不被遮蓋印刷物隱藏，以使其從外部可見。由此特別地提高制造公差，因?yàn)樵撾娐钒宀槐貫榱伺c黑色印刷物中可能的缺口精確重疊而如此精確地定位。

還可以將本發(fā)明的光傳感器與其它傳感器組合，這實(shí)現(xiàn)有利的節(jié)省空間的建造方式。該光傳感器可以例如與雨水傳感器，特別是與借助至少一個(gè)電極的電容量改變而測(cè)定玻璃板上存在的水分的電容性雨水傳感器組合。用作電極的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)可以例如設(shè)置在所述電路板或內(nèi)玻璃板上。該雨水傳感器和光傳感器優(yōu)選在空間上的附近處相鄰設(shè)置或在空間上重疊，由此可以實(shí)現(xiàn)節(jié)省空間的組合的傳感元件。

本發(fā)明進(jìn)一步包括制造具有集成的光傳感器的車輛復(fù)合玻璃板的方法。在此首先將外玻璃板、內(nèi)玻璃板、至少一個(gè)熱塑性薄膜和至少一個(gè)位于電路板上的光電二極管設(shè)置為堆疊體，以使得該薄膜和光電二極管設(shè)置在外玻璃板和內(nèi)玻璃板之間。這兩個(gè)玻璃板和位于中間的一個(gè)或多個(gè)薄膜當(dāng)然面對(duì)面且基本上一致地彼此疊加設(shè)置。具有至少一個(gè)光電二極管的電路板——或多個(gè)這樣的電路板——插入該堆疊體的一個(gè)區(qū)域中。該堆疊體隨后經(jīng)受產(chǎn)生復(fù)合玻璃板的常規(guī)方法。在此，將外玻璃板通過在該方法過程中由至少一個(gè)熱塑性薄膜形成的熱塑性中間層與內(nèi)玻璃板通過層壓而接合。這通過本領(lǐng)域技術(shù)人員本身已知的常規(guī)方法，例如高壓釜法、真空袋法、真空環(huán)法、壓延機(jī)法、真空層壓機(jī)或它們的組合來進(jìn)行。外玻璃板和內(nèi)玻璃板的接合在此通常在熱量、真空和/或壓力的作用下進(jìn)行。

優(yōu)選地，該電路板事先與扁平導(dǎo)體接合并然后才設(shè)置在堆疊體中。優(yōu)選地，在此如此設(shè)置，以使得該電路板完全設(shè)置在這些玻璃板的面內(nèi)且該扁平導(dǎo)體經(jīng)該玻璃板的側(cè)邊緣伸出。扁平導(dǎo)體和電路板的連接面之間的接合可以例如通過焊接或通過導(dǎo)電膠粘劑實(shí)現(xiàn)。

如果車輛復(fù)合玻璃板具有曲度，如特別是對(duì)于轎車常見那樣，則這些玻璃板在層壓之前經(jīng)受彎曲操作，例如通過重力彎曲、抽吸彎曲和/或壓制彎曲。典型的彎曲溫度為500℃至700℃。

優(yōu)選地，在層壓之前和在任選的彎曲之前將不透明遮蓋印刷物施加在外玻璃板和內(nèi)玻璃板的邊緣區(qū)域上。此外，通常通過絲網(wǎng)印刷施加黑色或深色搪瓷，并在層壓之前，特別在彎曲之前或在彎曲過程中燒制。

所述電路板可以直接放置在所述玻璃板之一上，特別是以背離光電二極管的面放置在內(nèi)玻璃板的外側(cè)表面上。然后將中間層的所有薄膜設(shè)置在電路板的一面上。替代地，該電路板也可以插入將電路板夾層狀包圍的兩個(gè)熱塑性薄膜之間。

可以使用不進(jìn)一步預(yù)處理的熱塑性薄膜。在層壓時(shí)，經(jīng)加熱的可流動(dòng)的熱塑性材料流入圍繞光電二極管和電路板的空間中，以確保穩(wěn)定的復(fù)合體。

為了改進(jìn)復(fù)合玻璃板的光學(xué)品質(zhì)，可能有利的是這樣準(zhǔn)備熱塑性薄膜（或在使用多個(gè)薄膜時(shí)的至少一個(gè)熱塑性薄膜），以使得設(shè)計(jì)用于光傳感器的缺口。

可以在薄膜中產(chǎn)生大面積的孔，其中嵌入整個(gè)電路板。優(yōu)選地，該電路板此時(shí)被兩個(gè)較薄的薄膜區(qū)段夾層狀地包圍，以抵消電路板和薄膜之間的高度差別并確保復(fù)合體的粘附。

對(duì)此替代地，在一個(gè)有利的實(shí)施方案中，在層壓之前為所述熱塑性薄膜配置孔或凹處。這些孔或凹處在尺寸、位置和布置上與至少一個(gè)光電二極管適配。這意味著，這些孔或凹處的橫向尺寸基本上對(duì)應(yīng)于或稍微大于光電二極管的尺寸，特別是為光電二極管尺寸的最高150%或最高120%。這些孔或凹處的位置對(duì)應(yīng)于光傳感器在待制造的復(fù)合玻璃板中所希望的定位。如果使用多個(gè)光電二極管，這些孔或凹處彼此的相對(duì)布置對(duì)應(yīng)于光電二極管彼此的相對(duì)布置。一方面的孔和凹處和另一方面的光電二極管因此似乎彼此處于鎖-鎖孔-關(guān)系。在布置該堆疊體以進(jìn)行層壓時(shí)，所述光電二極管嵌入這些孔或凹處中。這樣，這些光電二極管有效地嵌入中間層中。此外，這些光電二極管的位置在生產(chǎn)過程中固定，這就大批量制造而言是有利的。這些孔或凹處可以直接在層壓之前產(chǎn)生。但是，也可以大量地準(zhǔn)備具有特定孔或凹處的薄膜或甚至以這一形式獲自薄膜供應(yīng)商。

這些薄膜可以配置有連續(xù)的孔。如果薄膜的厚度大于光電二極管的高度，則留下實(shí)際上不希望的空腔。其可以任選地例如通過熱塑性薄膜的小落料（ausschnitt）填充。因?yàn)樵诓僮骷夹g(shù)上更簡(jiǎn)單，還更有利的是，對(duì)這些薄膜配置凹處而非連續(xù)的孔，這些凹處的深度基本上對(duì)應(yīng)于光電二極管的高度。因此避免不希望的空腔而沒有必需的后續(xù)操作。這些凹處例如通過沖制來引入。

通過所述各個(gè)光電二極管相應(yīng)的孔或凹處，所述電路板在制造過程中固定在熱塑性薄膜上。因此不需要且優(yōu)選不進(jìn)行例如借助膠粘帶的額外固定。

本發(fā)明此外包括本發(fā)明的具有集成的光傳感器的車輛復(fù)合玻璃板作為車輛的，優(yōu)選機(jī)動(dòng)車的，特別是轎車的擋風(fēng)玻璃板的用途。優(yōu)選地，所述至少一個(gè)光電二極管在此與車輛的分析和控制電子器件連接。根據(jù)通過該至少一個(gè)光電二極管測(cè)量的環(huán)境光，控制下列開關(guān)狀態(tài)的一個(gè)或多個(gè)：

-車輛照明的開關(guān)照明（特別是前燈、尾燈和側(cè)標(biāo)識(shí)燈）：在低于預(yù)定閾值時(shí)開啟照明，在超過預(yù)定閾值時(shí)關(guān)閉照明。

-配置有可電開關(guān)或可電調(diào)節(jié)的功能元件的復(fù)合玻璃板區(qū)域的透射性能。所述玻璃板區(qū)域特別是玻璃板上部三分之一的可開關(guān)或可調(diào)節(jié)的遮光區(qū)（也稱為陰影帶）。所述開關(guān)狀態(tài)可以根據(jù)環(huán)境光的絕對(duì)量或根據(jù)通過多個(gè)光電二極管或光敏元件的根據(jù)位置的測(cè)量得出的太陽高度來調(diào)節(jié)。特別是在低的太陽高度時(shí)，遮光區(qū)是必要的。所述可調(diào)節(jié)的功能元件可以例如是spd元件（懸浮顆粒裝置）或lc元件（液晶）或電致變色元件。

-車輛內(nèi)室中的顯示元件，例如led顯示元件或oled顯示元件的強(qiáng)度（亮度）。這些顯示元件例如是警示照明或信息顯示器，特別是以象形圖形式或文字?jǐn)?shù)字示意方式的。

本發(fā)明此外包括具有作為擋風(fēng)玻璃的本發(fā)明復(fù)合玻璃板和分析和控制電子器件的車輛，優(yōu)選機(jī)動(dòng)車，特別是轎車，該分析和控制電子器件一方面與光電二極管連接，另一方面與下列器件連接：

-車輛照明，以根據(jù)通過所述至少一個(gè)光電二極管測(cè)量的環(huán)境光控制車輛照明的開關(guān)狀態(tài)；

-設(shè)置在復(fù)合玻璃板的區(qū)域中的可電開關(guān)或可電調(diào)節(jié)的功能元件，以根據(jù)通過所述至少一個(gè)光電二極管測(cè)量的環(huán)境光控制所述區(qū)域的透射性能，其中所述區(qū)域優(yōu)選是玻璃板上部三分之一的可開關(guān)或可調(diào)節(jié)的遮光區(qū)；和/或

-車輛內(nèi)室中的顯示元件，以根據(jù)通過所述至少一個(gè)光電二極管測(cè)量的環(huán)境光控制其強(qiáng)度（亮度）。

下面借助附圖和實(shí)施例更詳細(xì)闡述本發(fā)明。這些附圖是示意圖且不按比例。這些附圖決不限制本發(fā)明。

圖1展示了本發(fā)明的車輛復(fù)合玻璃板的一個(gè)配置的俯視圖，

圖2展示了圖1的具有光傳感器的局部z的放大示意圖，

圖3展示了沿著a-a'穿過圖1的車輛復(fù)合玻璃板的橫截面，

圖4展示了圖2的光傳感器的電路圖，

圖5展示了光傳感器的另一個(gè)配置，

圖6展示了圖5的光傳感器的電路圖，且

圖7展示了本發(fā)明方法的一個(gè)實(shí)施方案的流程圖。

圖1、圖2和圖3各展示了本發(fā)明的具有集成的光傳感器的車輛復(fù)合玻璃板的細(xì)節(jié)。該復(fù)合玻璃板由通過熱塑性中間層3面對(duì)面相互接合的外玻璃板1（具有外側(cè)表面i和內(nèi)室側(cè)表面ii）和內(nèi)玻璃板2（具有外側(cè)表面iii和內(nèi)室側(cè)表面iv）形成。外玻璃板1和內(nèi)玻璃板2由鈉鈣玻璃構(gòu)成并具有例如2.1mm的厚度。中間層3由0.76mm厚的聚乙烯醇縮丁醛（pvb）薄膜形成。該復(fù)合玻璃板構(gòu)成為機(jī)動(dòng)車的擋風(fēng)玻璃。

所述復(fù)合玻璃板配置有四個(gè)光傳感器。各個(gè)光傳感器由各配置有六個(gè)smd光電二極管4的柔性電路板5構(gòu)成。各個(gè)光傳感器例如設(shè)置在該復(fù)合玻璃板的角落區(qū)域中，其中兩個(gè)光傳感器被放置在該復(fù)合玻璃板的上邊緣o且兩個(gè)光傳感器在下邊緣u。電路板5完全設(shè)置在該復(fù)合玻璃板內(nèi)部。其直接置于內(nèi)玻璃板2的外側(cè)表面iii上并通過中間層3與外玻璃板接合。其具有兩個(gè)電連接面（未示出），它們與作為連接電線6的兩極扁平導(dǎo)體的各一個(gè)極焊接。連接電線6從該復(fù)合體經(jīng)各自相應(yīng)的邊緣o、u伸出。連接電線6用于電路板5通過另外的接合電線（通常為圓形電線）與作為車輛車載電子器件一部分的分析和控制電子器件的電連接。該分析和控制電子器件分析光傳感器的信號(hào)——因此，分析和控制電子器件可以根據(jù)通過該光傳感器測(cè)定的環(huán)境光量來開啟或關(guān)閉例如車輛照明。

通過大量光傳感器，該系統(tǒng)可以在由所有光傳感器基本上以相同強(qiáng)度測(cè)量的環(huán)境光和由分散的光傳感器以嚴(yán)重差異的強(qiáng)度測(cè)量的局部光源如路燈之間進(jìn)行區(qū)分。在合適的分析電子器件的情況下，可以利用明顯較小的強(qiáng)度差異以確定太陽高度：由一方面上邊緣o處的光傳感器和另一方面下邊緣u處的光傳感器檢測(cè)的光強(qiáng)度的比例取決于太陽高度，即輻射射到復(fù)合玻璃板上的角度。

作為光電二極管4，例如合適的是avagotechnologies公司的apds-9005型光電二極管。其具有有利小的尺寸（高度0.55mm、寬度1.6mm、深度1.5mm）和很接近地模仿人眼光譜靈敏度分布的光譜靈敏度分布。該靈敏度最大值大約在500nm下，且該靈敏度在500nm至600nm的整個(gè)范圍中為500nm下最大值的大于60%。由此確保，由光傳感器測(cè)量的光量也與由人眼分級(jí)相關(guān)的光量相符。

電路板5是柔性導(dǎo)電板，其包括大約150μm厚的聚酰亞胺薄膜和印刷在其上的印制導(dǎo)線8。各個(gè)電路板5構(gòu)成為t形并具有較窄的引線區(qū)段和寬的端部區(qū)段（相當(dāng)于“t的橫條”），其中該引線區(qū)段朝向相應(yīng)的邊緣o、u。例如，該引線區(qū)段的寬度為50mm且長(zhǎng)度為65mm。例如，所述端部區(qū)段的寬度為200mm且長(zhǎng)度為15mm。電路板的所有光電二極管4設(shè)置在端部區(qū)段中，而所述引線區(qū)段用于與連接電線6連接。在引線區(qū)段的末端設(shè)置兩個(gè)未示出的連接面，其對(duì)應(yīng)于印制導(dǎo)線8上的系統(tǒng)的兩極且其各自與兩極連接電線6的一極焊接。

各個(gè)電路板5配置有六個(gè)光電二極管4。光電二極管呈矩陣狀設(shè)置為2行和3列。通過電路板5上的印制導(dǎo)線8，所述光電二極管4相互連接。各個(gè)光電二極管4具有兩個(gè)連接面（輸入/輸出），它們各自焊接在印制導(dǎo)線8上。

各兩個(gè)光電二極管4呈并聯(lián)，且三個(gè)并聯(lián)的對(duì)呈串聯(lián)。在所示實(shí)施例中，光電二極管4.1和4.2如同光電二極管4.3和4.4以及光電二極管4.5和4.6并聯(lián)。并聯(lián)對(duì)的兩個(gè)光電二極管各自設(shè)置在矩陣的不同的行和列中。這樣確保，甚至在部分遮蔽該電路板，例如具有光電二極管4.2和4.5右邊區(qū)域時(shí)，總是有各個(gè)對(duì)的至少一個(gè)光電二極管被光照射到并因此盡管這種部分遮蓋而在總體上測(cè)量光信號(hào)。相鄰光電二極管4在這些行中的距離為例如9cm，在列中為例如1cm。

如對(duì)于擋風(fēng)玻璃常見的，所述復(fù)合玻璃板具有框架形的不透明遮蓋印刷物7。該遮蓋印刷物7構(gòu)成為外玻璃板1和內(nèi)玻璃板2的內(nèi)室側(cè)表面ii、iv上印刷且燒制的黑色搪瓷。電路板5設(shè)置在遮蓋印刷物7的區(qū)域中，以使其從外部和從內(nèi)部均不可見。外玻璃板1上的外部遮蓋印刷物7在光電二極管4的位置具有孔，以使得光可以射到光電二極管4上且光傳感器可以實(shí)現(xiàn)其功能。

圖4展示了上述光傳感器的示意性電路圖。從該電路圖可看出并聯(lián)光電二極管組的串聯(lián)。所有光電二極管連接到共同的電輸入端和共同的電輸出端并提供唯一的共同的信號(hào)（群信號(hào)）。

圖5展示了光傳感器的一個(gè)配置，其是圖2的配置的替代品。電路板5是柔性電路板，其具有在其上印刷的印制導(dǎo)線8。電路板5構(gòu)成為寬度為42mm且高度為14mm的矩形。四個(gè)光電二極管4.1、4.2、4.3、4.4設(shè)置在一排中。光電二極管4.1和4.2如同光電二極管4.3和4.4呈并聯(lián)。這兩組與用于電輸入端的共同的連接面9連接，但是各個(gè)組連接到用于電輸出端的單獨(dú)的連接面10.1、10.2上。并聯(lián)光電二極管的這兩個(gè)組因此可以彼此獨(dú)立地被分析電子器件讀取并各自提供單獨(dú)的信號(hào)。

通過這一連接方式，實(shí)現(xiàn)更高的靈敏度。此外，在較小的群信號(hào)的情況下可直接定位，哪里出現(xiàn)損壞、遮蔽等，以提供一定的位置分辨率。

所述光傳感器可以擴(kuò)充另外的并聯(lián)光電二極管組，例如以改進(jìn)靈敏度、冗余或位置分辨率，或以能夠測(cè)定經(jīng)檢測(cè)的光的入射方向。

圖6展示了圖5的光傳感器的示意性電路圖。

圖7展示了制造具有集成的光傳感器的車輛復(fù)合玻璃板的本發(fā)明方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。

附圖標(biāo)記列表：

(1)外玻璃板

(2)內(nèi)玻璃板

(3)熱塑性中間層

(4)光電二極管

(4.1)、(4.2)、(4.3)、(4.4)、(4.5)、(4.6)光電二極管

(5)電路板（印刷電路板，pcb）

(6)連接電線/扁平導(dǎo)體

(7)不透明遮蓋印刷物

(8)印制導(dǎo)線

(9)電路板的連接面（電輸入端）

(10.1)、(10.2)電路板的連接面（電輸出端）

(in)電輸入端

(out)電輸出端（往分析電子器件）

(out1)、(out2)電輸出端（往分析電子器件）

(o)復(fù)合玻璃板的上邊緣

(u)復(fù)合玻璃板的下邊緣

(i)外玻璃板1的外側(cè)表面

(ii)外玻璃板1的內(nèi)室側(cè)表面

(iii)內(nèi)玻璃板2的外側(cè)表面

(iv)內(nèi)玻璃板2的內(nèi)室側(cè)表面

a-a'切割線

z放大的局部。