CN107046805A - 具有集成的光传感器的车辆复合玻璃板 - Google Patents

具有集成的光传感器的车辆复合玻璃板 Download PDF

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Abstract

本发明涉及具有集成的光传感器的车辆复合玻璃板，其至少包括通过热塑性中间层(3)相互接合的外玻璃板(1)、内玻璃板(2)，其中在外玻璃板(1)和内玻璃板(2)之间设置至少一个位于电路板(5)上的光电二极管(4)，其中光电二极管(4)是SMD器件。

Description

具有集成的光传感器的车辆复合玻璃板
本发明涉及具有集成的光传感器的车辆复合玻璃板、其制造方法及其用途。
已知对车辆配置光传感器，以测定可用的日光量并基于此在需要时使车辆前灯运行。常用的光传感器作为安装件特别地安装在挡风玻璃的内室侧表面上，例如在后视镜区域中。
由EP2100722A2已知光传感器，其层压到挡风玻璃中，即设置在挡风玻璃的借助热塑性中间层相互接合的外玻璃板和内玻璃板之间。因此，可以提供紧凑的具有集成的光传感器的挡风玻璃，而免除随后的光传感器装配。该光传感器设计为电路板上的倒装芯片光电二极管的形式。
本发明的目的在于提供进一步改进的具有集成的光传感器的车辆复合玻璃板。
根据本发明，本发明的目的通过根据权利要求1的车辆复合玻璃板来实现。优选实施方案来自从属权利要求。
本发明的具有集成的光传感器的车辆复合玻璃板包括至少一个外玻璃板和内玻璃板，它们通过热塑性中间层相互接合。该车辆复合玻璃板被设计用于将车辆内室与外部环境分隔。该车辆复合玻璃板因此是窗玻璃板，其嵌入在车辆车身的窗开口中或为此设计。本发明的车辆玻璃板特别是机动车的挡风玻璃。内玻璃板表示在安装位置中朝向车辆内室的玻璃板。外玻璃板表示在安装位置中朝向车辆外部环境的玻璃板。所述热塑性中间层通常由至少一个热塑性薄膜形成。
各个玻璃板的在安装位置中朝向车辆外部环境的表面称为外侧表面。各个玻璃板的在安装位置中朝向车辆内室的表面称为内室侧表面。外玻璃板的内室侧表面通过热塑性中间层与内玻璃板的外侧表面接合。通常，外玻璃板的外侧表面称为“面I”，外玻璃板的内室侧表面称为“面II”，内玻璃板的外侧表面称为“面III”且内玻璃板的内室侧表面称为“面IV”。
在所述外玻璃板和内玻璃板之间设置至少一个位于电路板上的光电二极管。具有光电二极管的电路板充当光传感器。当其与车辆的相应的分析电子器件连接时，其适合于检测环境光量。根据所测的环境光，可由分析和控制电子器件例如自动地控制前灯的开关状态。由此提高驾驶员的舒适度，他不再需要人工地照管前灯的开关。其它应用例如是整个玻璃板或玻璃板区域的透射性能的自动电开关和显示元件在车辆内室中的亮度调节。
光传感器或光敏元件在本发明中理解为具有至少一个位于电路板上的光电二极管的电路板。
所述光电二极管在一个优选的配置中是SMD器件。如本领域技术人员通常已知的，简称SMD表示术语表面安装器件。SMD器件不具有电线接头，而是借助可焊接的连接面直接焊接在电路板上。传统的器件必须穿过安装孔且必须焊接在电路板的背面上。这在SMD器件的情况下得以免除。由此使得非常紧密的安装变得可行，这减小空间需求。在工业技术上，有利地免除在电路板中钻孔。通过免除连接线和更小器件，降低重量。此外，SMD技术特别适合于自动化安装（自动化拣起并安放光电二极管、自动化焊接），这对于工业大批量制造而言特别有利。SMD光电二极管通常在实际的芯片周围具有外壳，特别是塑料外壳，这例如不同于倒装芯片光电二极管。
所述光电二极管应在可见光谱范围中是灵敏的。有利地，该光谱的灵敏度分布应与人眼的灵敏度分布匹配，以使得所测的光量与由车辆乘客察觉的光量尽可能好地相符。可以避免通过由人察觉的不相关辐射造成的不希望的开关操作，甚至是在仅使用一个光电二极管作为光传感器时。当所述光电二极管在整个光谱范围中的灵敏度为500 nm至600nm，这对应于其灵敏度最大值的至少50 %，优选至少60 %时，则得到有利的适配。该灵敏度最大值应为450 nm至600 nm，特别是490 nm至570 nm。灵敏度也可称为检测效率，并可量化为经检测的光子占射到光电二极管上的各个波长的光子总数的含量。所希望的光谱灵敏度在理想情况下通过光电二极管的活性材料种类来影响。但是替代地，也可以使用光学滤器，以实现所希望的光谱灵敏度，例如设置在光电二极管外侧的过滤薄膜。
所述电路板也可以称为印制电路板、印刷电路或印刷电路板（PCB）。它们用于设置在其上的光电二极管的机械固定和电连接。电路板由电绝缘材料，特别是塑料与粘附在其上的导电连接件（印制导线）构成。该印制导线可以具有用作器件焊接面的局部加宽。
在一个优选的配置中，电路板是柔性电路板，也称为柔软电路板。这类电路板由柔性且可弯曲的聚合物薄膜例如聚酰亚胺薄膜形成。其厚度优选为小于0.38 µm和大于50 µm，特别优选120 µm至180 µm。由此，一方面在柔软性方面，另一方面在稳定性方面实现特别好的结果。通过该柔软性和小厚度，柔性电路板特别地适合于层压到复合玻璃板，特别是弯曲的复合玻璃板中。
如果所述光电二极管是SMD器件，则适宜地使用SMD-电路板。
该电路板可直接设置在玻璃板之一上，特别是以背离光电二极管的面在内玻璃板的外侧表面上。已表明，局部限制的电路板的存在不导致层压件的稳定性的明显下降。但是，该电路板也可设置在两个热塑性层之间，即在热塑性中间层的两个子层之间。
所述电路板具有两个与外部电接触的连接面（阳极和阴极）。这些连接面用于将电路板与外部分析和控制电子器件经由连接电线连接，以将由光电二极管在光入射时产生的电流脉冲引至分析和控制电子器件。连接面的接触优选通过扁平导体（也称为扁平带导体或薄膜导体）来实现，其包括导电薄膜和任选的当然必须在连接位置处具有缺口的聚合物包衣。优选地，扁平导体与电路板的连接位置例如通过焊接物料或导电胶粘剂而连接。优选地使用二极扁平导体，其中各个极与连接面连接。但是替代地，也可以对于各个连接面使用各自的扁平导体。该扁平导体在其背离电路板的一端优选具有插接件（插头或偶联件），以与另外的车载电气设备的电线连接。
所述电路板优选完全设置在复合玻璃板内部，并与经侧边缘从该复合玻璃板伸出的扁平导体接触。该电路板与扁平导体的接触在制造复合玻璃板之前进行，在该制造过程中电路板如此设置在复合堆叠体中以使其完全设置在玻璃板面内部。这一优点在于减小通常比扁平导体更易受损的电路板的断裂风险。
替代地，该电路板也可以从复合玻璃板内部经其侧边缘伸出，其中光电二极管设置在复合玻璃板内部且用于连接电线的连接面在复合玻璃板外部。该电路板与连接电线的接触此时可以在制造复合玻璃板之后进行。这样，可以将具有集成的光传感器但例如无连接电线的复合玻璃板卖给车辆制造商，他们然后在安装复合玻璃板之前实施接触。当然，扁平导体也可以在事前就与电路板连接，并且一起提供具有集成的光传感器的复合玻璃板与经连接的扁平导体。
也可以考虑使电路板和具有插接件的扁平导体一体化形成，以使该扁平导体似乎是具有共同聚合物包衣的电路板的集成组成部分。
所述电路板或与其连接的扁平导体从复合玻璃板伸出时所经过的侧边缘在本发明中表示该电路板或光传感器所放置（zugeordnet）的侧边缘。
在一个有利的配置中，在电路板上设置多个光电二极管，优选至少四个光电二极管，特别优选至少六个光电二极管。通过基于多个光电二极管的光传感器，可以提高灵敏度。此外，可以通过冗余减少错误测量并能够使用多个光电二极管以及测量经检测的光的辐射方向。所有光电二极管设置在电路板的相同面上。
所述光电二极管优选地以并联光电二极管的串联组的形式设置在电路板上，这通过印制导线在电路板上的合适布置得以实现。特别优选地，各两个光电二极管成对地并联，且至少两个这样的对，特别是至少三个这样的对进行串联。这在光传感器系统的灵敏度和冗余方面特别有利。通过这些组内的并联，甚至可以在部分遮蔽光传感器的情况下仍测量信号，只要不是所有的组被遮蔽。此外，该光传感器配置有一种方式的位置分辨率，以使得可以避免例如由路灯触发的错误信号。该光传感器的灵敏度得以提高。此外，该光传感器甚至在单个光电二极管失效的情况下保持性能，只要每个组至少一个光电二极管能够起作用。
在一个特别有利的配置中，光电二极管以具有行和列的矩阵的形式设置。这些行优选是基本上平行于所放置的侧边缘的，这些列是基本上垂直于所放置的侧边缘的。并联光电二极管的组的光电二极管在此既不是都设置在该矩阵的一列中，也不是都设置在一排中。这导致有利的冗余：并联光电二极管以如下方式分布在电路板上，以使得电路板的部分遮蔽（例如电路板的右部或电路板的下部）仅导致一部分并联光电二极管的遮蔽，以使得尽管如此可以测量到信号。
一行的相邻光电二极的距离优选为至少5 cm。由此在针对部分遮蔽的冗余方面实现特别好的结果。
可以实现最大宽度为大约6 cm起的合适的电路板。所述电路板在一个有利的配置中的最大宽度为至少15 cm，优选至少20 cm。宽度在本发明中表示基本上平行于光传感器所放置的侧边缘的大小。当宽度不恒定时，最大宽度为沿着电路板的整个长度出现的最大的宽度。换言之，所述电路板优选具有宽度为至少15 cm，特别优选至少20 cm的至少一个区段。如果该电路板具有这种宽度的区段，则可以有利地设置多个光电二极管并可以确保高灵敏度。此外，这些光电二极管可以具有足够大的距离，以使得甚至在光传感器被部分遮蔽的情况下还提供信号。
这些光电二极管优选设置在最小宽度为15 cm的所述区段中，特别是以上述矩阵状的布置。
最大宽度例如为最高40 cm或30 cm。但是原则上，宽度仅受所放置的侧边缘的长度限制，特别是当边缘区域配置有将电路板沿着其整个宽度隐藏的连续不透明遮盖印刷物时，或受制造电路板时的技术限制。
所述电路板的长度在一个有利的配置中为最高15 cm，优选最高10 cm，特别优选最高8 cm。长度在本发明中表示基本上垂直于光传感器所放置的侧边缘的大小。通过这些最大长度，电路板有利地需要少的空间并可以隐藏在常见宽度的不透明遮盖印刷物后方。
在一个优选的配置中，电路板具有端部区段和引线区段，其中引线区段的宽度小于端部区段。所述光电二极管设置在端部区段中，并且用于连接电线的连接面设置在引线区段中，特别是在引线区段的背离端部区段的端部的附近。该引线区段具有比端部区段更小的与所放置的侧边缘的距离，并优选经该侧边缘伸出复合玻璃板。这类电路板构成为T形，其中横条（对应于端部区段）背离所放置的侧边缘。所述引线区段的长度优选为1 cm至12 cm，特别优选2 cm至8 cm。该引线区段的宽度优选为2 cm至15 cm，特别优选3 cm至10cm。所述端部区段的长度优选为0.5 cm至3 cm，特别优选1 cm至2 cm。该端部区段的宽度优选为15 cm至40 cm，特别优选20 cm至30 cm。通过这类电路板在效率和节省空间的形状方面实现特别好的结果。
所述光电二极管优选设置在电路板的端部区段中，特别是以上述矩阵状的布置。
在一个有利的配置中，复合玻璃板包括多个光传感器，即多个各具有至少一个光电二极管的电路板。这一方面提供冗余的优点：在一个光传感器停止运转时，仍然可以通过这一个或其它光传感器确保该功能。另一方面，在复合玻璃板上分布的多个光传感器的存在允许进行近似点状的局部辐射源如路灯和环境光之间的区分。因此可以避免由于分析和控制电子器件的误解。例如，可以避免将路灯误解为亮的环境光和由此在夜晚关闭车辆照明。还可以通过由不同光传感器测量的强度的比较来确定入射辐射的方向依赖性。
通过电路板上的多个光电二极管或通过在复合玻璃板中使用多个光敏元件，可以确定经检测的光的入射方向。由不同光电二极管或光传感器的测量信号的强度区别得出方向依赖性。因此可以例如测定当前的太阳高度。
在一个优选的配置中，各个光电二极管的宽度为小于2 mm。宽度在此理解为在平行于电路板的平面中的最大的横向（lateral）大小。通过这样有利的小光电二极管，光传感器可以不显眼地集成在复合玻璃板中。在其后要隐藏光传感器的遮盖印刷物中的可能必需的孔可以设计为小且不显眼的。该光电二极管的高度（垂直于电路板的大小）优选为小于0.7 mm，特别优选小于 0.6 mm。该光电二极管此时在使用0.76 mm的热塑性中间层标准厚度的情况下可以集成到复合玻璃板中。
所述内玻璃板和外玻璃板优选由玻璃，特别优选钠钙玻璃构成，这对于窗玻璃而言被证明有利。但是，这些玻璃板也可以由其它玻璃种类，例如硼硅酸盐玻璃或铝硅酸盐玻璃构成。这些玻璃板可以原则上替代地由塑料，特别是聚碳酸酯（PC）或聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）制成。
这些玻璃板的厚度可以宽泛地变化并因此出色地匹配各个情况中的要求。优选地，外玻璃板和内玻璃板的厚度为0.5 mm至10 mm，特别优选1 mm至5 mm，非常特别优选1.2mm至3 mm。
所述外玻璃板、内玻璃板或中间层可以是清澈和无色的，但是也可以是着色、混浊或染色的。穿过该复合玻璃板的总透射率在一个优选的配置中为大于 70%，特别是当该复合玻璃板是挡风玻璃时。术语总透射率基于由ECE-R 43，附件3，§ 9.1规定的测量机动车玻璃板透光率的方法。该外玻璃板和内玻璃板可以由未施加预应力、部分施加预应力或施加预应力的玻璃构成。
所述车辆玻璃板优选在空间的一个或多个方向上弯曲，如对于机动车玻璃板常见那样，其中典型的曲率半径为大约10 cm至大约 40 m。但是，该复合玻璃也可以是平坦的，例如当其构成为公交车、火车或拖拉机的玻璃板时。
所述中间层含有至少一种热塑性聚合物，优选乙烯乙酸乙烯酯（EVA）、聚乙烯醇缩丁醛（PVB）或聚氨酯（PU）或者它们的混合物或共聚物或衍生物，特别优选PVB。该中间层由至少一个热塑性薄膜形成。热塑性薄膜的厚度优选为0.2 mm至2 mm，特别优选0.3 mm至1mm，例如0.38 mm或0.76 mm。该中间层也可以由具有降噪作用的所谓的吸声薄膜形成。这类薄膜通常由至少三个子层构成，其中中间子层的塑性或弹性大于包围其的外部子层，例如由于不同的增塑剂含量。
所述电路板优选设置在复合玻璃的不透明区域中，以使得其不可见或几乎不可见。在这一区域中，阻止穿过不透明元件的透视。在车辆领域中，为此常见的是在一个或两个玻璃板上的不透明遮盖印刷物。但是替代地，该透视也可以例如通过所述中间层的着色的热塑性薄膜或不透明插入元件来阻止。优选地，该不透明元件设置在相对于光传感器的内室侧，即具有比光传感器小的与内室或与内玻璃内室侧表面的距离。此时，该光传感器从内部不可见，而可被外部光射到其上，以能够实现其功能。特别优选的是，在电路板前方和后方的透视方向中安装不透明元件，即相对于光传感器的内室侧和外侧各一个不透明元件。该电路板此时从外部和从内部均不可见。因此，该光传感器可以实现其功能，该不透明元件当然必须在光电二极管的位置处具有缺口，因为光的检测否则不可行。相对于光传感器设置在内室侧的不透明元件优选通过内玻璃板上的遮盖印刷物实现，相对于光传感器设置在外侧的不透明元件通过外玻璃板上的遮盖印刷物实现。遮盖印刷物对于中心视野以外的车辆玻璃板而言是常见的，以遮盖安装件或保护用于将车辆玻璃板与车身接合的胶粘剂免受UV辐射。该遮盖印刷物通常由以丝网印刷法施加并烧制的黑色或深色搪瓷构成。
还可以将本发明的光传感器与其它传感器组合，这实现有利的节省空间的建造方式。该光传感器可以例如与雨水传感器，特别是与借助至少一个电极的电容量改变而测定玻璃板上存在的水分的电容性雨水传感器组合。用作电极的导电结构可以例如设置在所述电路板或内玻璃板上。该雨水传感器和光传感器优选在空间上的附近处相邻设置或在空间上重叠，由此可以实现节省空间的组合的传感元件。
本发明进一步包括制造具有集成的光传感器的车辆复合玻璃板的方法。在此首先将外玻璃板、内玻璃板、至少一个热塑性薄膜和至少一个位于电路板上的光电二极管设置为堆叠体，以使得该薄膜和光电二极管设置在外玻璃板和内玻璃板之间。这两个玻璃板和位于中间的一个或多个薄膜当然面对面且基本上一致地彼此叠加设置。具有至少一个光电二极管的电路板——或多个这样的电路板——插入该堆叠体的一个区域中。该堆叠体随后经受产生复合玻璃板的常规方法。在此，将外玻璃板通过在该方法过程中由至少一个热塑性薄膜形成的热塑性中间层与内玻璃板通过层压而接合。这通过本领域技术人员本身已知的常规方法，例如高压釜法、真空袋法、真空环法、压延机法、真空层压机或它们的组合来进行。外玻璃板和内玻璃板的接合在此通常在热量、真空和/或压力的作用下进行。
优选地，该电路板事先与扁平导体接合并然后才设置在堆叠体中。优选地，在此如此设置，以使得该电路板完全设置在这些玻璃板的面内且该扁平导体经该玻璃板的侧边缘伸出。扁平导体和电路板的连接面之间的接合可以例如通过焊接或通过导电胶粘剂实现。
如果车辆复合玻璃板具有曲度，如特别是对于轿车常见那样，则这些玻璃板在层压之前经受弯曲操作，例如通过重力弯曲、抽吸弯曲和/或压制弯曲。典型的弯曲温度为500℃至700℃。
优选地，在层压之前和在任选的弯曲之前将不透明遮盖印刷物施加在外玻璃板和内玻璃板的边缘区域上。此外，通常通过丝网印刷施加黑色或深色搪瓷，并在层压之前，特别在弯曲之前或在弯曲过程中烧制。
所述电路板可以直接放置在所述玻璃板之一上，特别是以背离光电二极管的面放置在内玻璃板的外侧表面上。然后将中间层的所有薄膜设置在电路板的一面上。替代地，该电路板也可以插入将电路板夹层状包围的两个热塑性薄膜之间。
可以使用不进一步预处理的热塑性薄膜。在层压时，经加热的可流动的热塑性材料流入围绕光电二极管和电路板的空间中，以确保稳定的复合体。
为了改进复合玻璃板的光学品质，可能有利的是这样准备热塑性薄膜（或在使用多个薄膜时的至少一个热塑性薄膜），以使得设计用于光传感器的缺口。
可以在薄膜中产生大面积的孔，其中嵌入整个电路板。优选地，该电路板此时被两个较薄的薄膜区段夹层状地包围，以抵消电路板和薄膜之间的高度差别并确保复合体的粘附。
对此替代地，在一个有利的实施方案中，在层压之前为所述热塑性薄膜配置孔或凹处。这些孔或凹处在尺寸、位置和布置上与至少一个光电二极管适配。这意味着，这些孔或凹处的横向尺寸基本上对应于或稍微大于光电二极管的尺寸，特别是为光电二极管尺寸的最高150%或最高120 %。这些孔或凹处的位置对应于光传感器在待制造的复合玻璃板中所希望的定位。如果使用多个光电二极管，这些孔或凹处彼此的相对布置对应于光电二极管彼此的相对布置。一方面的孔和凹处和另一方面的光电二极管因此似乎彼此处于锁-锁孔-关系。在布置该堆叠体以进行层压时，所述光电二极管嵌入这些孔或凹处中。这样，这些光电二极管有效地嵌入中间层中。此外，这些光电二极管的位置在生产过程中固定，这就大批量制造而言是有利的。这些孔或凹处可以直接在层压之前产生。但是，也可以大量地准备具有特定孔或凹处的薄膜或甚至以这一形式获自薄膜供应商。
这些薄膜可以配置有连续的孔。如果薄膜的厚度大于光电二极管的高度，则留下实际上不希望的空腔。其可以任选地例如通过热塑性薄膜的小落料（Ausschnitt）填充。因为在操作技术上更简单，还更有利的是，对这些薄膜配置凹处而非连续的孔，这些凹处的深度基本上对应于光电二极管的高度。因此避免不希望的空腔而没有必需的后续操作。这些凹处例如通过冲制来引入。
通过所述各个光电二极管相应的孔或凹处，所述电路板在制造过程中固定在热塑性薄膜上。因此不需要且优选不进行例如借助胶粘带的额外固定。
本发明此外包括本发明的具有集成的光传感器的车辆复合玻璃板作为车辆的，优选机动车的，特别是轿车的挡风玻璃板的用途。优选地，所述至少一个光电二极管在此与车辆的分析和控制电子器件连接。根据通过该至少一个光电二极管测量的环境光，控制下列开关状态的一个或多个：
- 车辆照明的开关照明（特别是前灯、尾灯和侧标识灯）：在低于预定阈值时开启照明，在超过预定阈值时关闭照明。
- 配置有可电开关或可电调节的功能元件的复合玻璃板区域的透射性能。所述玻璃板区域特别是玻璃板上部三分之一的可开关或可调节的遮光区（也称为阴影带）。所述开关状态可以根据环境光的绝对量或根据通过多个光电二极管或光敏元件的根据位置的测量得出的太阳高度来调节。特别是在低的太阳高度时，遮光区是必要的。所述可调节的功能元件可以例如是SPD元件（悬浮颗粒装置）或LC元件（液晶）或电致变色元件。
- 车辆内室中的显示元件，例如LED显示元件或OLED显示元件的强度（亮度）。这些显示元件例如是警示照明或信息显示器，特别是以象形图形式或文字数字示意方式的。
本发明此外包括具有作为挡风玻璃的本发明复合玻璃板和分析和控制电子器件的车辆，优选机动车，特别是轿车，该分析和控制电子器件一方面与光电二极管连接，另一方面与下列器件连接：
- 车辆照明，以根据通过所述至少一个光电二极管测量的环境光控制车辆照明的开关状态；
- 设置在复合玻璃板的区域中的可电开关或可电调节的功能元件，以根据通过所述至少一个光电二极管测量的环境光控制所述区域的透射性能，其中所述区域优选是玻璃板上部三分之一的可开关或可调节的遮光区；和/或
- 车辆内室中的显示元件，以根据通过所述至少一个光电二极管测量的环境光控制其强度（亮度）。
下面借助附图和实施例更详细阐述本发明。这些附图是示意图且不按比例。这些附图决不限制本发明。
图1展示了本发明的车辆复合玻璃板的一个配置的俯视图，
图2展示了图1的局部Z的放大示意图，
图3展示了沿着A-A'穿过图1的车辆复合玻璃板的横截面，且
图4展示了本发明方法的一个实施方案的流程图。
图1、图2和图3各展示了本发明的具有集成的光传感器的车辆复合玻璃板的细节。该复合玻璃板由通过热塑性中间层3面对面相互接合的外玻璃板1（具有外侧表面I和内室侧表面II）和内玻璃板2（具有外侧表面III和内室侧表面IV）形成。外玻璃板1和内玻璃板2由钠钙玻璃构成并具有例如2.1 mm的厚度。中间层3由0.76 mm厚的聚乙烯醇缩丁醛（PVB）薄膜形成。该复合玻璃板构成为机动车的挡风玻璃。
所述复合玻璃板配置有四个光传感器。各个光传感器由各配置有六个SMD光电二极管4的柔性电路板5构成。各个光传感器例如设置在该复合玻璃板的角落区域中，其中两个光传感器被放置在该复合玻璃板的上边缘O且两个光传感器在下边缘U。电路板5完全设置在该复合玻璃板内部。其直接置于内玻璃板2的外侧表面III 上并通过中间层3与外玻璃板接合。其具有两个电连接面（未示出），它们与作为连接电线 6的两极扁平导体的各一个极焊接。连接电线 6从该复合体经各自相应的边缘O、U伸出。连接电线 6用于电路板5通过另外的接合电线（通常为圆形电线）与作为车辆车载电子器件一部分的分析和控制电子器件的电连接。该分析和控制电子器件分析光传感器的信号——因此，分析和控制电子器件可以根据通过该光传感器测定的环境光量来开启或关闭例如车辆照明。
通过大量光传感器，该系统可以在由所有光传感器基本上以相同强度测量的环境光和由分散的光传感器以严重差异的强度测量的局部光源如路灯之间进行区分。在合适的分析电子器件的情况下，可以利用明显较小的强度差异以确定太阳高度：由一方面上边缘O处的光传感器和另一方面下边缘U处的光传感器检测的光强度的比例取决于太阳高度，即辐射射到复合玻璃板上的角度。
作为光电二极管4，例如合适的是Avago Technologies公司的APDS-9005型光电二极管。其具有有利小的尺寸（高度0.55 mm、宽度1.6 mm、深度1.5 mm）和很接近地模仿人眼光谱灵敏度分布的光谱灵敏度分布。该灵敏度最大值大约在500 nm下，且该灵敏度在500nm至600 nm的整个范围中为500 nm下最大值的大于60 %。由此确保，由光传感器测量的光量也与由人眼分级相关的光量相符。
电路板5是柔性导电板，其包括大约 150 µm厚的聚酰亚胺薄膜和印刷在其上的印制导线8。各个电路板5构成为T形并具有较窄的引线区段和宽的端部区段（相当于“T的横条”），其中该引线区段朝向相应的边缘O、U。例如，该引线区段的宽度为50 mm且长度为65mm。例如，所述端部区段的宽度为200 mm且长度为15 mm。电路板的所有光电二极管4设置在端部区段中，而所述引线区段用于与连接电线 6连接。在引线区段的末端设置两个未示出的连接面，其对应于印制导线8上的系统的两极且其各自与两极连接电线6的一极焊接。
各个电路板5配置有六个光电二极管4。光电二极管呈矩阵状设置为2行和3列。通过电路板5上的印制导线8，所述光电二极管4相互连接。各个光电二极管4具有两个连接面（输入/输出），它们各自焊接在印制导线 8上。
各两个光电二极管4 呈并联，且三个并联的对呈串联。在所示实施例中，光电二极管4.1和4.2如同光电二极管4.3和4.4以及光电二极管4.5和4.6并联。并联对的两个光电二极管各自设置在矩阵的不同的行和列中。这样确保，甚至在部分遮蔽该电路板，例如具有光电二极管4.2和4.5右边区域时，总是有各个对的至少一个光电二极管被光照射到并因此尽管这种部分遮盖而在总体上测量光信号。相邻光电二极管4在这些行中的距离为例如9 cm，在列中为例如1 cm。
如对于挡风玻璃常见的，所述复合玻璃板具有框架形的不透明遮盖印刷物 7。该遮盖印刷物 7构成为外玻璃板1和内玻璃板2的内室侧表面II、IV上印刷且烧制的黑色搪瓷。电路板5设置在遮盖印刷物7的区域中，以使其从外部和从内部均不可见。外玻璃板1上的外部遮盖印刷物 7在光电二极管4的位置具有孔，以使得光可以射到光电二极管4上且光传感器可以实现其功能。
图4展示了制造具有集成的光传感器的车辆复合玻璃板的本发明方法的一个实施例的流程图。
附图标记列表：
(1)外玻璃板
(2)内玻璃板
(3)热塑性中间层
(4)光电二极管
(4.1)、(4.2)、(4.3)、(4.4)、(4.5)、(4.6)光电二极管
(5)电路板（印刷电路板，PCB）
(6)连接电线/扁平导体
(7)不透明遮盖印刷物
(8)印制导线
(O)复合玻璃板的上边缘
(U)复合玻璃板的下边缘
(I)外玻璃板1的外侧表面
(II)外玻璃板1的内室侧表面
(III)内玻璃板2的外侧表面
(IV)内玻璃板2的内室侧表面
A-A' 切割线
Z 放大的局部。

Claims (15)

1.具有集成的光传感器的车辆复合玻璃板，其至少包括通过热塑性中间层(3)相互接合的外玻璃板(1)、内玻璃板(2)，
其中在外玻璃板(1)和内玻璃板(2)之间设置至少一个位于电路板(5)上的光电二极管(4)，
其中光电二极管(4)是SMD器件。
2.根据权利要求1的车辆复合玻璃板，其中电路板(5)构成为柔性电路板。
3.根据权利要求1或2的车辆复合玻璃板，其中多个光电二极管(4)设置在电路板(5)上，优选至少四个光电二极管(4)，特别优选至少六个光电二极管(4)。
4.根据权利要求3的车辆复合玻璃板，其中光电二极管(4)以并联光电二极管(4)的串联组的形式设置在电路板上，其中优选各两个光电二极管(4)并联，且至少两个这样的对，特别优选至少三个这样的对串联。
5.根据权利要求4的车辆复合玻璃板，其中光电二极管(4)设置为具有行和列的矩阵，并且其中并联的光电二极管(4)不都设置在一列中也不都设置在一排中。
6.根据权利要求5的车辆复合玻璃板，其中一行的相邻光电二极管(4)的距离为至少5cm。
7.根据权利要求3至6任一项的车辆复合玻璃板，其中电路板(5)具有宽度为至少15cm，优选至少20 cm的区段。
8.根据权利要求7的车辆复合玻璃板，其中光电二极管(4)设置在电路板(5)的所述区段中。
9.根据权利要求1至8任一项的车辆复合玻璃板，其中光电二极管(4)在500 nm至600nm的整个光谱范围中的灵敏度对应于灵敏度最大值的至少50 %，优选至少60 %。
10.根据权利要求1至9任一项的车辆复合玻璃板，其中复合玻璃板包括多个具有各至少一个光电二极管(4)的电路板(5)。
11.根据权利要求1至10任一项的车辆复合玻璃板，其中光电二极管(4)的宽度为小于2mm。
12.制造具有集成的光传感器的车辆复合玻璃板的方法，其中
(a) 将外玻璃板(1)、内玻璃板(2)、至少一个热塑性薄膜和至少一个位于电路板(5)上的光电二极管(4)设置为堆叠体，以使得所述薄膜和光电二极管(4)设置在外玻璃板(1)和内玻璃板(2)之间；
(b) 将外玻璃板(1)通过由所述至少一个热塑性薄膜形成的中间层(3)与内玻璃板(2)通过层压而接合。
13.根据权利要求12的方法，其中使所述薄膜在步骤(a)前配置有孔或凹处，其在尺寸、位置和布置上与所述至少一个光电二极管(4)适配，且在步骤(a)过程中向其中嵌入所述至少一个光电二极管(4)。
14.根据权利要求1至11任一项的具有集成的光传感器的车辆复合玻璃板作为车辆的，优选机动车的挡风玻璃的用途。
15.根据权利要求14的用途，其中所述至少一个光电二极管与车辆的分析和控制电子器件连接，并且车辆照明的开关状态、玻璃板区域的透射性能和/或显示元件在车辆内室中的强度根据通过所述至少一个光电二极管(4)测量的环境光来控制。
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