本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種發(fā)光二極管。

背景技術(shù)：

發(fā)光二極管(Light Emitting Diode，LED)是將電流轉(zhuǎn)化成光的半導(dǎo)體器件。發(fā)光二極管發(fā)射的光的波長基于其所用的半導(dǎo)體材料而變化，更具體是基于其所用的半導(dǎo)體材料的帶隙而變化。LED通常用作顯示器、車輛和其它照明應(yīng)用光源。在LED中，由發(fā)光二極管產(chǎn)生的熱量直接地影響發(fā)光二極管模塊的發(fā)光性能和使用期限，進(jìn)一步也會影響手機(jī)顯示屏或電視顯示屏的背光的壽命。如果發(fā)光二極管產(chǎn)生的熱量長時間留在發(fā)光二極管中，則會導(dǎo)致構(gòu)成發(fā)光二極管的晶體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)錯位(dislocation)和失配(mismatch)，進(jìn)縮短發(fā)光二極管的使用壽命。

現(xiàn)有的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)通常包括垂直式結(jié)構(gòu)與非垂直式結(jié)構(gòu)(平面式結(jié)構(gòu))，其中非垂直式結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管中的n電極與p電極位于發(fā)光層的同一側(cè)，垂直式結(jié)構(gòu)的發(fā)光二級管中的n電極與p電極分別位于發(fā)光層的上下兩側(cè)，現(xiàn)有的發(fā)光二極管由于其電子傳輸層性能的限制，導(dǎo)致n電極與電子傳輸層之間流動的電流不能很好的流入發(fā)光層，影響發(fā)光二極管的發(fā)光效率，并且電子傳輸層不能很好的將熱量散發(fā)出去，導(dǎo)致發(fā)光層的溫度過高，尤其是在非垂直結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管由于其空穴傳輸層一側(cè)的藍(lán)寶石基板的導(dǎo)熱性很差，在散熱就更需要將熱量更多的由電子傳輸層散發(fā)出去，因此對電子傳輸層性能的提升對發(fā)光二極管的發(fā)光性能和使用壽命有著重要的影響。

石墨烯是由碳原子呈蜂窩狀排列構(gòu)成的二維晶體，具有高透過率，高導(dǎo)熱系數(shù)，高電子遷移率，低電阻率等特點，優(yōu)異的性能使得石墨烯及其相關(guān)器件已經(jīng)成為物理、化學(xué)、生物以及材料科學(xué)領(lǐng)域的一個研究熱點。迄今為止，人們已經(jīng)制備出多種以石墨烯為基本功能單元的器件，包括場效應(yīng)晶體管、太陽能電池、納米發(fā)電機(jī)和傳感器等。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種發(fā)光二極管，能夠加快發(fā)光二極管的熱量散發(fā)，提升發(fā)光二極管的發(fā)光效率和使用壽命。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種發(fā)光二極管，包括：發(fā)光層、分別與所述發(fā)光層上下兩側(cè)接觸的電子傳輸層和空穴傳輸層、與所述空穴傳輸層接觸的第一電極以及與所述電子傳輸層接觸的第二電極；所述電子傳輸層的材料為石墨烯。

所述發(fā)光二極管采用非垂直式結(jié)構(gòu)；

所述第一電極和發(fā)光層間隔分布于所述空穴傳輸層上，所述電子傳輸層設(shè)于所述發(fā)光層上，所述第二電極設(shè)于所述電子傳輸層上。

所述發(fā)光二極管采用垂直式結(jié)構(gòu)，所述第一電極、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、和第二電極自下而上依次層疊設(shè)置。

所述第一電極和第二電極的材料均為鋁和銅中的一種或二種的組合。

所述空穴傳輸層的材料N型摻雜的氮化鎵。

還包括：基板、以及緩沖層；

所述緩沖層覆蓋于所述基板上，所述空穴傳輸層設(shè)于所述緩沖層上。

所述基板為藍(lán)寶石基板。

所述緩沖層的材料為未摻雜的氮化鎵。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明提供一種發(fā)光二極管，包括：發(fā)光層、分別與所述發(fā)光層上下兩側(cè)接觸的電子傳輸層和空穴傳輸層、與所述空穴傳輸層接觸的第一電極以及與所述電子傳輸層接觸的第二電極，其中，所述電子傳輸層的材料為石墨烯，利用石墨烯材料的優(yōu)良的電傳導(dǎo)能力和熱傳導(dǎo)能力，增加發(fā)光二極管電子傳輸層的熱量散發(fā)能力和電子傳輸能力，進(jìn)而提升發(fā)光二極管的使用壽命和發(fā)光效率。

附圖說明

為了能更進(jìn)一步了解本發(fā)明的特征以及技術(shù)內(nèi)容，請參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說明與附圖，然而附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本發(fā)明加以限制。

附圖中，

圖1為本發(fā)明的發(fā)光二極管的第一實施例的示意圖；

圖2為本發(fā)明的發(fā)光二極管的第二實施例的示意圖。

具體實施方式

為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明所采取的技術(shù)手段及其效果，以下結(jié)合本發(fā)明的優(yōu)選實施例及其附圖進(jìn)行詳細(xì)描述。

請參閱圖1并結(jié)合圖2，本發(fā)明提供一種發(fā)光二極管，包括：發(fā)光層5、分別與所述發(fā)光層5上下兩側(cè)接觸的電子傳輸層6和空穴傳輸層3、與所述空穴傳輸層3接觸的第一電極4以及與所述電子傳輸層6接觸的第二電極7；所述電子傳輸層6的材料為石墨烯。

具體地，所述第一電極4和第二電極7分別為發(fā)光二極管的n電極和p電極，優(yōu)選材料為鋁和銅中的一種或二種的組合，當(dāng)然所述第一電極4和第二電極的不限于此也可以為其他的適合的材料。

優(yōu)選地，所述空穴傳輸層3的材料N型摻雜的氮化鎵，當(dāng)然所述空穴傳輸層3的材料也不限于此可以為其他的適合的材料。

值得一提的是，本發(fā)明的發(fā)光二極管中采用石墨烯材料制作電子傳輸層6，利用石墨烯材料的優(yōu)異的導(dǎo)熱性能，能夠發(fā)光層5中聚集的熱量快速橫向疏導(dǎo)，并慢慢縱向向上擴(kuò)散，進(jìn)而提升發(fā)光二極管的散熱效果，增加發(fā)光元件的使用壽命，同時利用石墨烯材料優(yōu)良的電傳導(dǎo)能力，進(jìn)一步提高電子傳輸層6的電子傳輸能力，提升發(fā)光二極管的發(fā)光效率。

可選地，本發(fā)明的發(fā)光二極管可以為垂直結(jié)構(gòu)也可以為非垂直結(jié)構(gòu)。

具體地，如圖1所示，當(dāng)所述發(fā)光二極管采用非垂直式結(jié)構(gòu)時，所述第一電極4和發(fā)光層5間隔分布于所述空穴傳輸層3上，所述電子傳輸層6設(shè)于所述發(fā)光層5上，所述第二電極7設(shè)于所述電子傳輸層6上。

進(jìn)一步地，所述非垂直式結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管還包括一基板1和緩沖層2，其中，所述緩沖層2覆蓋于所述基板1上，所述空穴傳輸層3設(shè)于所述緩沖層2上。

優(yōu)選地，所述基板1為藍(lán)寶石基板，所述緩沖層2的材料為未摻雜的氮化鎵(GaN)。

特別地，本發(fā)明的非垂直式結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管，相比于現(xiàn)有技術(shù)，由于石墨烯材料為透明的，因此也可以直接取代現(xiàn)有技術(shù)中設(shè)置在第二電極7與電子傳輸層6之間的ITO透明電極層，即本發(fā)明中的石墨烯材質(zhì)的電子傳輸層6相當(dāng)于現(xiàn)有技術(shù)中的電子傳輸層和ITO透明電極層的組合。

進(jìn)一步地，如圖2所示，所述發(fā)光二極管還可以采用垂直式結(jié)構(gòu)，此時所述第一電極4、空穴傳輸層3、發(fā)光層5、電子傳輸層6、和第二電極7自下而上依次層疊設(shè)置，去除導(dǎo)熱性差的藍(lán)寶石基板，提高散熱效果。

需要說明的是，垂直式結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管與非垂直式的發(fā)光二極管相比于，非垂直式的發(fā)光二極管的第一電極4和第二電極7位于所述發(fā)光層2的同一側(cè)，產(chǎn)生的電流不僅在會豎直方向流動，還會橫向流動一定的距離，發(fā)熱量較高，而垂直式的發(fā)光二極管的第一電極4和第二電極7位于所述發(fā)光層2的上下兩側(cè)，產(chǎn)生的電流只在豎直方向流動，沒有橫向電流，電流密度更加均勻，產(chǎn)生的熱量較少，配合石墨烯材料的電子傳輸層6，能夠進(jìn)一步地提升發(fā)光二極管的散熱效果和發(fā)光效率，提升發(fā)光二極管的使用壽命。

綜上所述，本發(fā)明提供一種發(fā)光二極管，包括：發(fā)光層、分別與所述發(fā)光層上下兩側(cè)接觸的電子傳輸層和空穴傳輸層、與所述空穴傳輸層接觸的第一電極以及與所述電子傳輸層接觸的第二電極，其中，所述電子傳輸層的材料為石墨烯，利用石墨烯材料的優(yōu)良的電傳導(dǎo)能力和熱傳導(dǎo)能力，增加發(fā)光二極管電子傳輸層的熱量散發(fā)能力和電子傳輸能力，進(jìn)而提升發(fā)光二極管的使用壽命和發(fā)光效率。

以上所述，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案和技術(shù)構(gòu)思作出其他各種相應(yīng)的改變和變形，而所有這些改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍。