专利名称：一种led芯片封装结构及制作方法、显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及LED封装技术领域，具体可以涉及一种LED芯片封装结构及制作方法、显示装置。
背景技术：
半导体发光二极管(LED)照明的出现促使照明领域的又一次改革，LED具有小型固体化、耐振动、瞬间启动快和快响应、节能且寿命长、绿色高效等许多优点，在普通照明、 背光源、装饰照明上的应用日益广泛。大功率高亮度LED具有取代白炽灯的巨大前景。
工业上，产生白光的途径之一是利用荧光粉覆盖蓝光氮化镓基LED。氮化镓基LED 有两种基本结构横向结构(lateral)和垂直结构(vertical)。
横向结构LED的两个电极在LED的同一侧，电流在GaN层中横向流动，具有较大电阻和热量。
而垂直结构的氮化镓基LED的两个电极分别在氮化镓基LED的两侧，电流几乎全部垂直流过氮化镓基外延层，因此电流分布均匀，电阻降低，抗静电能力提高，电流产生的热量、电压降低。
由于垂直结构的氮化镓基LED拥有众多优点，因此LED行业的大公司都在研究垂直结构的封装工艺和产业化工艺。目前，LED的封装结构非常多，但大多数封装结构都需要用到金线，即将金线焊接在LED芯片的电极上。
由于LED芯片的出光正面焊接电极和金线会阻挡部分光线，因此出光效率较低， 出光一致性较差。其次焊接金线 需要精密仪器和复杂工艺的配合，因此操作过程繁琐、成本投入较高。发明内容
本发明提供一种LED芯片封装结构及制作方法、显示装置，从而可提高LED芯片的导热效果、增加整体稳定性，改善LED芯片表面的出光效果。
本发明提供方案如下
本发明实施例提供了一种LED芯片封装结构，包括LED芯片单元，以及导电单元;
其中，
所述LED芯片单元中，形成有第一电极、氮化镓层以及第二电极，且所述氮化镓层形成于在所述第一电极和第二电极之间，所述第一电极形成于所述氮化镓层之上；
所述导电单元包括
形成于所述第一电极侧边，与所述第一电极电连接的第一导电层；
形成于所述第二电极侧边，与所述第二电极电连接的第二导电层；
形成于所述氮化镓层侧边的中间隔离层，所述中间隔离层位于所述第一导电层和第二导电层之间。
优选的，所述氮化镓层包括
衬底；
形成于所述衬底之上的p_型氮化镓结晶基板；
形成于所述p_型氮化镓结晶基板之上的发光层；
形成于所述发光层之上的n_型氮化镓结晶基板。
优选的，所述第一导电层和第二导电层为透明导电材料。
优选的，所述中间隔离层为透明导热绝缘材料。
优选的，所述第一导电层与所述第一电极厚度相同；和/或
所述中间隔离层与所述氮化镓层厚度相同；和/或
所述第二导电层与所述第二电极厚度相同。
优选的，所述第二导电层还形成于所述第二电极的底侧。
优选的，所述第一导电层还形成于所述第一电极的顶侧。
优选的，所述LED芯片封装结构设置于一支撑架中；
所述支撑架包括
第一导电通道和第二导电通道；
所述第一导电通道与所述第一导电层连接；
所述第二导电通道与所述第二导电层连接。
本发明实施例还提供了一种LED芯片封装结构制作方法，包括
将LED芯片单元间隔固定于支撑架中，所述LED芯片单元中形成有第一电极、氮化镓层以及第二电极，且所述氮化镓层形成于在所述第一电极和第二电极之间，所述第一电极形成于所述氮化镓层之上；
在所述支撑架上表面与任意两个相邻LED芯片单元之间的间隔部相对应的区域， 形成LED芯片封装结构中导电单元所包括的第二导电层，所述第二导电层与所述第二电极电连接；
在所述第二导电层之上，形成导电单元所包括的中间隔离层；
在所述中间隔离层之上，形成导电单元中所包括的第一导电层，所述第一导电层与所述第一电极电连接。
优选的，所述方法在形成导电单元中的第一导电层之后，还包括
在所述第一电极和第一导电层之上，形成树脂荧光胶层。
本发明实施例还提供了一种LED芯片封装结构制作方法，包括
依次形成LED芯片封装结构中导电单元的层级结构，所述导电单元包括第一导电层、中间隔离层以及第二导电层，所述中间隔离层位于所述第一导电层和第二导电层之间， 所述第一导电层位于所述中间隔离层之上；
在所述导电单元的层级结构中，形成凹槽；
将LED芯片封装结构中LED芯片单元安置于所述凹槽中，所述LED芯片单元中包括第一电极、氮化镓层以及第二电极，且 所述氮化镓层形成于在所述第一电极和第二电极之间，所述第一电极形成于所述氮化镓层之上，所述第二电极与所述第二导电层电连接，所述第一电极与所述第一导电层电连接。
优选的，所述凹槽贯穿所述导电单元的层级结构；或者
所述凹槽底部留有预设厚度的第二导电层。本发明实施例还提供了 一种显示装置，所述显示装置包括上述本发明实施例提供 的LED芯片封装结构。从以上所述可以看出，本发明实施例提供的LED芯片封装结构及制作方法、显示 装置，通过在LED芯片单元的侧边形成导电单元，且导电单元包括形成于所述第一电极侧 边，与所述第一电极电连接的第一导电层；形成于所述第二电极侧边，与所述第二电极电连 接的第二导电层；形成于所述氮化镓层侧边的中间隔离层。从而在横向上使LED芯片单元 和导电单元连成整体的电连接通道，省去了传统LED中用于导电通道的焊接金线，降低了 LED芯片器件的总厚度，提高了 LED芯片的导热效果、增加整体稳定性，改善了 LED芯片表面 的出光效果。
图1为本发明实施例提供的LED芯片封装结构示意图一；图2为本发明实施例提供的LED芯片封装结构中氮化镓层结构示意图；图3为本发明实施例提供的LED芯片封装结构制作方法流程示意图一；图4为本发明实施例提供的LED芯片封装结构示意图二 ；图5为本发明实施例提供的LED芯片封装结构示意图三；图6为本发明实施例提供的LED芯片封装结构制作方法流程示意图二 ；图7为本发明实施例提供的LED芯片封装结构制作方法具体实现过程示意图一。
具体实施例方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例 的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发 明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术 人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有 一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第 一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的 组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。 “连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的 连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被 描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。本发明实施例提供了一种LED芯片封装结构，如附图1所示，具体可以包括LED 芯片单元1，以及导电单元2;其中，LED芯片单元1中形成有第一电极11、氮化镓层12以及第二电极13，且所述氮化 镓层12形成于在所述第一电极11和第二电极13之间，所述第一电极11形成于所述氮化 镓层12之上； 所述导电单元2包括
形成于所述第一电极11侧边，与所述第一电极电连接的第一导电层21 ；
形成于所述第二电极13侧边，与所述第二电极电连接的第二导电层23 ；
形成于所述氮化镓层12侧边的中间隔离层22，所述中间隔离层22位于所述第一导电层21和第二导电层23之间。
本发明实施例提供的LED芯片封装结构，通过将导电单元设于LED芯片单元的侧边，从而实现导电单元与LED芯片单元中电连接的图层在横向上连成整体的电连接通道， 省去了传统LED中用于导电通道的焊接金线，从而降低LED芯片器件的总厚度，提高LED芯片的导热效果、增加整体稳定性，改善LED芯片表面的出光效果。
本发明实施例所涉及的侧边，具体可以是一图层水平方向的外侧(具体可如附图1 所示的实施例中，第一电极11的左、右两侧)，也可以是一图层的顶侧(具体可如附图1所示的实施例中，氮化镓层12的上侧即靠近第一电极11的一侧)和底侧(具体可如附图1所示的实施例中，氮化镓层12的下侧即靠近第二电极12的一侧)。
可以理解的是，当LED芯片单元I设置的角度发送变化时，LED芯片单元I的侧边也将随之发生变化。
在本发明一可选实施例中，如附图2所示，氮化镓层12具体可以包括
衬底121 ;
形成于所述衬底121之上的p_型氮化镓结晶基板122 ；
形成于所述p_型氮化镓结晶基板122之上的发光层123 ；
形成于所述发光层123之上的n_型氮化镓结晶基板124。
在本发明另一可选实施例中，第一导电层21和第二导电层23的成分具体可为透明导电材料。从而可使导电单元2不影响LED芯片单元I的正常发光。
在本发明另一可选实施例中，中间隔离层22的成分具体可为透明导热绝缘材料。
那么，由于本发明实施例中所涉及的导电单元2的层级结构，紧密环绕LED芯片单元1，且由于导电单元2内的中间隔离层22具体可为透明导热绝缘材料，因此，本发明实施例提供的LED封装结构，不仅可以使LED芯片单元I通过其上、下两侧(即第一电极11方向的顶侧、第二电极13方向的底侧)散热，还可以使LED芯片单元I通过其侧边(即中间隔离层22)散热，因此增加了 LED芯片I向周围散热的能力，从而可使LED运行更加稳定、使用寿命更长。
另外，为了更好的发挥导电单元2的导电和散热的功能，本发明实施例中，导电单元2中的各图层的厚度，可与其对应的LED芯片中图层厚度相同。
具体的，第一导电层21可与第一电极11的厚度相同；
中间隔离层22可与氮化镓层12的厚度相同；
第二导电层23可与第二电极13的厚度相同。
可以理解的是，第一导电层21的厚度也可以大于或小于第一电极11的厚度，同时，第二导电层23与第二电极13，以及中间隔离层22与氮化镓层12之间的厚度关系也可如此。
总之，本发明实施例中，各图层之间的厚度关系只需确保能够实现本发明实施例所要求达到的有益效果即可，例如，需要确保第一导电层21与第一电极11之间能够实现电连接，中间隔离层22可以很好的实现散热，等等。
本发明实施例中，第二导电层23具体还可以形成于第二电极13的底侧。具体可如附图7所示，从而可以更好的实现第二导电层23与第二电极13之间的电连接。
同理，本发明实施例所涉及的第一导电层21也可形成于所述第一电极11的顶侧。
在本发明一可选实施例中，本发明实施例所提供的LED芯片封装结构具体可以设置于一支撑架3中(具体可如附图4所示)。
且该支撑架3具体可以包括
第一导电通道31和第二导电通道32 ；
其中，第一导电通道31具体可与第一导电层21连接；第二导电通道32具体可与第二导电层23连接。从而可以使本发明实施例提供的LED芯片封装结构，与外接电路形成整体LED器件的电路通道。
本发明实施例还提供了一种LED芯片封装结构制作方法，如附图3所示并结合图 4，该方法具体可以包括
步骤31，将LED芯片单元I间隔固定于支撑架3中，LED芯片单元I中形成有第一电极11、氮化镓层12以及第二电极13，且氮化镓层11形成于在第一电极11和第二电极13 之间，第一电极11形成于氮化镓层12之上；
步骤32，在支撑架3上表面与任意两个相邻LED芯片单元I之间的间隔部相对应的区域，形成LED芯片封装结构中导电单元2所包括的第二导电层23，第二导电层23与第二电极13电连接；·
步骤33，在第二导电层23之上，形成导电单元2所包括的中间隔离层22 ；
步骤34，在中间隔离层22之上，形成导电单元2中所包括的第一导电层21，第一导电层21与第一电极11电连接。
那么可见，本发明实施例提供的LED封装结构制作方法，通过在LED芯片单元I的周边，依次生成导电单元2中所包括的各个图层，且导电单元2中的各个图层，与对应的LED 芯片单元I中的各个图层紧密环绕，因此，省去了传统LED中用于导电通道的焊接金线，从而降低LED芯片器件的总厚度，提高LED芯片的导热效果、增加整体稳定性，改善LED芯片表面的出光效果。
本发明实施例中，导电单元2中各个图层(包括21、22、23)的制作，可采用电镀、气象沉积等多种方式实现。
按照上述本发明实施例提供的LED封装结构制作方法所制作的LED封装结构示意图，具体可如附图4所示(所述附图4为附图5中沿A-A线剖面示意图)。
另外，本发明实施例提供的所述方法在形成导电单元2中的第一导电层21之后， 具体还可以包括
在第一电极11和第一导电层12之上,形成树脂突光胶层4。
上述方法中所涉及的支撑架3，同样可以包括第一导电通道31和第二导电通道 33 ；
其中，第一导电通道31具体可与导电单元2中的第一导电层21连接；而第二导电通道33具体可与导电单元2中第二导电层23连接，从而可以使本发明实施例提供的LED 芯片封装结构，与外接电路形成整体LED器件的电路通道。
而在一可选实施例中，如附图5所示(所述附图4为附图5中沿A-A线剖面示意图)，设置有本发明实施例所涉及的支撑架31的显示装置中，具体可在支撑架31中的预设位置处设置多个LED芯片1，然后再布置整体性的导电单元2的层级结构，从而实现多个 LED芯片封装结构的同时制作。
本发明还提供了一种LED芯片封装结构制作方法，如附图6所示并结合图7，该方法具体可以包括
步骤61，形成LED芯片封装结构中导电单元2的层级结构，所述导电单元2包括第一导电层21、中间隔离层22以及第二导电层23，所述中间隔离层22位于所述第一导电层 21和第二导电层23之间，所述第一导电层21位于所述中间隔离层22之上；
步骤62，在导电单元2的层级结构中，形成凹槽24 ；
步骤63，将LED芯片封装结构中LED芯片单元I安置于凹槽24中，LED芯片单元 I中包括第一电极11、氮化镓层12以及第二电极13，且所述氮化镓层12形成于在所述第一电极11和第二电极13之间，所述第一电极11形成于所述氮化镓层12之上，所述第二电极 13与所述第二导电层23电连接，所述第一电极11与所述第一导电层21电连接。
上述本发明实施例提供的LED封装结构制作方法，通过先制作LED封装结构中的导电单元2的层级结构，然后再将LED芯片单元I安置在导电单元2层级结构中形成的凹槽24中，从而使导电单元2中所包括的各个图层，与对应的LED芯片单元I中的各个图层紧密环绕，因此，可省去了传统LED芯片中用于导电通道的焊接金线，从而降低LED芯片器件的总厚度，提高LED芯片的导热效果、增加整体稳定性，改善LED芯片表面的出光效果。
按照上述本发明实施例提供的LED封装结构制作方法具体实现过程示意图，具体可如附图7所示。
如附图7所示，本发明实施例所涉及的凹槽24的底部可留有预设厚度的第二导电层23，从而可使第二导电层23不仅与第二电极的侧边实现电连接，还可以使第二导电层23 与第二电极的底侧实现电连接。
另外，本发明实施例所涉及的凹槽24，也可贯穿导电单元2的层级结构，这样也可以实现导电单元2中图层与LED芯片单元I中对应的图层实现横向连接。
本发明实施例中，导电单元2中各个图层的制作，可采用包括电镀、气象沉积等多种方式实现。
而本发明实施例所涉及的凹槽24的制作方式，具体可以包括激光切割、光刻等多种形成实现。
本发明实施例还提供了一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括上述本发明实施例提供的LED芯片封装结构。所述显示装置可以为液晶显示面板、液晶电视、液晶显示器、电子纸、数码相框、手机、平板电脑等任何具有显示功能的产品或部件。
从以上所述可以看出，本发明提供的LED芯片封装结构及制作方法、显示装置，通过在LED芯片单元的侧边形成导电单元，且导电单元包括形成于LED芯片单元中第一电极侧边，与第一电极电连接的第一导电层；形成于LED芯片单兀中第二电极侧边,与第二电极电连接的第二导电层；形成于LED芯片单元中氮化镓层侧边的中间隔离层。从而在横向上使LED芯片单元和导电单元连成整体的电连接通道，省去了传统LED中用于导电通道的焊接金线，降低了 LED芯片器件的总厚度，提高了 LED芯片的导热效果、增加整体稳定性，改善了 LED芯片表面的出光效果。
以上所述仅是本发明的实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说， 在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种LED芯片封装结构，其特征在于，包括LED芯片单元，以及导电单元；其中，所述LED芯片单元中，形成有第一电极、氮化镓层以及第二电极，且所述氮化镓层形成于在所述第一电极和第二电极之间，所述第一电极形成于所述氮化镓层之上；所述导电单元包括形成于所述第一电极侧边，与所述第一电极电连接的第一导电层；形成于所述第二电极侧边，与所述第二电极电连接的第二导电层；形成于所述氮化镓层侧边的中间隔离层，所述中间隔离层位于所述第一导电层和第二导电层之间。
2.如权利要求1所述的LED芯片封装结构，其特征在于，所述氮化镓层包括衬底；形成于所述衬底之上的P_型氮化镓结晶基板；形成于所述P_型氮化镓结晶基板之上的发光层；形成于所述发光层之上的n_型氮化镓结晶基板。
3.如权利要求1所述的LED芯片封装结构，其特征在于，所述第一导电层和第二导电层为透明导电材料。
4.如权利要求1所述的LED芯片封装结构，其特征在于，所述中间隔离层为透明导热绝缘材料。
5.如权利要求1所述的LED芯片封装结构，其特征在于，所述第一导电层与所述第一电极厚度相同；和/或所述中间隔离层与所述氮化镓层厚度相同；和/或所述第二导电层与所述第二电极厚度相同。
6.如权利要求1所述的LED芯片封装结构，其特征在于，所述第二导电层还形成于所述第二电极的底侧。
7.如权利要I所述的LED芯片封装结构，其特征在于，所述第一导电层还形成于所述第一电极的顶侧。
8.如权利要求1所述的LED芯片封装结构，其特征在于，所述LED芯片封装结构设置于一支撑架中；所述支撑架包括第一导电通道和第二导电通道；所述第一导电通道与所述第一导电层连接；所述第二导电通道与所述第二导电层连接。
9.一种LED芯片封装结构制作方法，其特征在于，包括将LED芯片单元间隔固定于支撑架中，所述LED芯片单元中形成有第一电极、氮化镓层以及第二电极，且所述氮化镓层形成于在所述第一电极和第二电极之间，所述第一电极形成于所述氮化镓层之上；在所述支撑架上表面与任意两个相邻LED芯片单元之间的间隔部相对应的区域，形成 LED芯片封装结构中导电单元所包括的第二导电层，所述第二导电层与所述第二电极电连接；在所述第二导电层之上，形成导电单元所包括的中间隔离层；在所述中间隔离层之上，形成导电单元中所包括的第一导电层，所述第一导电层与所述第一电极电连接。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法在形成导电单元中的第一导电层之后，还包括在所述第一电极和第一导电层之上，形成树脂突光胶层。
11.一种LED芯片封装结构制作方法，其特征在于，包括依次形成LED芯片封装结构中导电单元的层级结构，所述导电单元包括第一导电层、 中间隔离层以及第二导电层，所述中间隔离层位于所述第一导电层和第二导电层之间，所述第一导电层位于所述中间隔离层之上；在所述导电单元的层级结构中，形成凹槽；将LED芯片封装结构中LED芯片单元安置于所述凹槽中，所述LED芯片单元中包括第一电极、氮化镓层以及第二电极，且所述氮化镓层形成于在所述第一电极和第二电极之间， 所述第一电极形成于所述氮化镓层之上，所述第二电极与所述第二导电层电连接，所述第一电极与所述第一导电层电连接。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述凹槽贯穿所述导电单元的层级结构；或者所述凹槽底部留有预设厚度的第二导电层。
13.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括权利要求1至8任一项所述的LED 芯片封装结构。
全文摘要
本发明提供了一种LED芯片封装结构及制作方法、显示装置，通过在LED芯片单元的侧边形成导电单元，且导电单元包括形成于LED芯片单元中第一电极侧边，与第一电极电连接的第一导电层；形成于LED芯片单元中第二电极侧边，与第二电极电连接的第二导电层；形成于LED芯片单元中氮化镓层侧边的中间隔离层。从而在横向上使LED芯片单元和导电单元连成整体的电连接通道，省去了传统LED中用于导电通道的焊接金线，降低了LED芯片器件的总厚度，提高了LED芯片的导热效果、增加整体稳定性，改善了LED芯片表面的出光效果。
文档编号H01L33/38GK103000780SQ201210545538
公开日2013年3月27日 申请日期2012年12月14日 优先权日2012年12月14日
发明者郑卫新, 马国恒, 杨东升, 乔中莲 申请人:京东方科技集团股份有限公司, 北京京东方茶谷电子有限公司