Abstract

We have investigated the relationship between the energy levels of an emissive layer and the modulation rate of organic light-emitting diodes (OLEDs) based on a distyrylbenzene derivative, 1,4-bis[2-[4-[N,N- di(p-tolyl)amino]phenyl]vinyl]benzene (DSB). By utilizing DSB as an emitting material, a high modulation rate can be realized because of the short fluorescence lifetime of 0.2ns of DSB. Furthermore, we also found that an energy gap between an emissive layer and an adjacent organic layer is an important parameter to improve modulation rate. DSB-doped 4,4-bis(2,2-ditolylvinyl)biphenyl is the best combination of all the organic materials used in this study, and the fastest cutoff frequency of 10MHz has been achieved for the OLED in spite of the large emitting area of 1mm2.

© 2007 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. J. Kido and T. Matsumoto, Appl. Phys. Lett. 73, 2866 (1998).
    [CrossRef]
  2. L. S. Hung, C. W. Tang, and M. G. Mason, Appl. Phys. Lett. 70, 152 (1997).
    [CrossRef]
  3. I. D. Parker, J. Appl. Phys. 75, 1656 (1994).
    [CrossRef]
  4. M. Ichikawa, S. Fujimoto, K. Kobayashi, T. Miki, K. Furukawa, T. Koyama, and Y. Taniguchi, J. Mater. Chem. 16, 221 (2006).
    [CrossRef]
  5. C. W. Tang, S. A. VanSlyke, and C. H. Chen, J. Appl. Phys. 65, 3610 (1989).
    [CrossRef]
  6. C. Adachi, M. A. Baldo, M. E. Thompson and S. R. Forrest, J. Appl. Phys. 90, 5048 (2001).
    [CrossRef]
  7. M. A. Baldo, S. Lamansky, P. E. Burrows, M. E. Thompson, and S. R. Forrest, Appl. Phys. Lett. 75, 4 (1999).
    [CrossRef]
  8. T. Fukuda, B. Wei, M. Fujimaki, M. Ichikawa, and Y. Taniguchi, Jpn. J. Appl. Phys. 46, 642 (2007).
    [CrossRef]
  9. H. Kajii, T. Tsukagawa, T. Taneda, and Y. Ohmori, IEICE Trans. Electron. E85-C, 1245 (2002).
  10. H. Kajii, T. Tsukagawa, T. Taneda, K. Yoshino, O. Ozaki, A. Fujii, M. Hikita, S. Tomaru, S. Imamura, H. Takenaka, J. Kobayashi, F. Yamamoto, and Y. Ohmori, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1 41, 2746 (2002).
    [CrossRef]
  11. W. Brütting, H. Riel, T. Beierlein, and W. Rieß, J. Appl. Phys. 89, 1704 (2001).
    [CrossRef]
  12. S. Barth, P. Müller, H. Riel, P. F. Seidler, and W. Rieß, J. Appl. Phys. 89, 3711 (2001).
    [CrossRef]
  13. B. Wei, K. Furukawa, J. Amagaki, M. Ichikawa, T. Koyama, and Y. Taniguchi, Semicond. Sci. Technol. 19, L56 (2004).
    [CrossRef]
  14. J.-S. Kim, H. Kajii, and Y. Ohmori, Thin Solid Films 499, 343 (2006).
    [CrossRef]

2007

T. Fukuda, B. Wei, M. Fujimaki, M. Ichikawa, and Y. Taniguchi, Jpn. J. Appl. Phys. 46, 642 (2007).
[CrossRef]

2006

M. Ichikawa, S. Fujimoto, K. Kobayashi, T. Miki, K. Furukawa, T. Koyama, and Y. Taniguchi, J. Mater. Chem. 16, 221 (2006).
[CrossRef]

J.-S. Kim, H. Kajii, and Y. Ohmori, Thin Solid Films 499, 343 (2006).
[CrossRef]

2004

B. Wei, K. Furukawa, J. Amagaki, M. Ichikawa, T. Koyama, and Y. Taniguchi, Semicond. Sci. Technol. 19, L56 (2004).
[CrossRef]

2002

H. Kajii, T. Tsukagawa, T. Taneda, and Y. Ohmori, IEICE Trans. Electron. E85-C, 1245 (2002).

H. Kajii, T. Tsukagawa, T. Taneda, K. Yoshino, O. Ozaki, A. Fujii, M. Hikita, S. Tomaru, S. Imamura, H. Takenaka, J. Kobayashi, F. Yamamoto, and Y. Ohmori, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1 41, 2746 (2002).
[CrossRef]

2001

W. Brütting, H. Riel, T. Beierlein, and W. Rieß, J. Appl. Phys. 89, 1704 (2001).
[CrossRef]

S. Barth, P. Müller, H. Riel, P. F. Seidler, and W. Rieß, J. Appl. Phys. 89, 3711 (2001).
[CrossRef]

C. Adachi, M. A. Baldo, M. E. Thompson and S. R. Forrest, J. Appl. Phys. 90, 5048 (2001).
[CrossRef]

1999

M. A. Baldo, S. Lamansky, P. E. Burrows, M. E. Thompson, and S. R. Forrest, Appl. Phys. Lett. 75, 4 (1999).
[CrossRef]

1998

J. Kido and T. Matsumoto, Appl. Phys. Lett. 73, 2866 (1998).
[CrossRef]

1997

L. S. Hung, C. W. Tang, and M. G. Mason, Appl. Phys. Lett. 70, 152 (1997).
[CrossRef]

1994

I. D. Parker, J. Appl. Phys. 75, 1656 (1994).
[CrossRef]

1989

C. W. Tang, S. A. VanSlyke, and C. H. Chen, J. Appl. Phys. 65, 3610 (1989).
[CrossRef]

Adachi, C.

C. Adachi, M. A. Baldo, M. E. Thompson and S. R. Forrest, J. Appl. Phys. 90, 5048 (2001).
[CrossRef]

Amagaki, J.

B. Wei, K. Furukawa, J. Amagaki, M. Ichikawa, T. Koyama, and Y. Taniguchi, Semicond. Sci. Technol. 19, L56 (2004).
[CrossRef]

Baldo, M. A.

C. Adachi, M. A. Baldo, M. E. Thompson and S. R. Forrest, J. Appl. Phys. 90, 5048 (2001).
[CrossRef]

M. A. Baldo, S. Lamansky, P. E. Burrows, M. E. Thompson, and S. R. Forrest, Appl. Phys. Lett. 75, 4 (1999).
[CrossRef]

Barth, S.

S. Barth, P. Müller, H. Riel, P. F. Seidler, and W. Rieß, J. Appl. Phys. 89, 3711 (2001).
[CrossRef]

Beierlein, T.

W. Brütting, H. Riel, T. Beierlein, and W. Rieß, J. Appl. Phys. 89, 1704 (2001).
[CrossRef]

Brütting, W.

W. Brütting, H. Riel, T. Beierlein, and W. Rieß, J. Appl. Phys. 89, 1704 (2001).
[CrossRef]

Burrows, P. E.

M. A. Baldo, S. Lamansky, P. E. Burrows, M. E. Thompson, and S. R. Forrest, Appl. Phys. Lett. 75, 4 (1999).
[CrossRef]

Chen, C. H.

C. W. Tang, S. A. VanSlyke, and C. H. Chen, J. Appl. Phys. 65, 3610 (1989).
[CrossRef]

Forrest, S. R.

C. Adachi, M. A. Baldo, M. E. Thompson and S. R. Forrest, J. Appl. Phys. 90, 5048 (2001).
[CrossRef]

M. A. Baldo, S. Lamansky, P. E. Burrows, M. E. Thompson, and S. R. Forrest, Appl. Phys. Lett. 75, 4 (1999).
[CrossRef]

Fujii, A.

H. Kajii, T. Tsukagawa, T. Taneda, K. Yoshino, O. Ozaki, A. Fujii, M. Hikita, S. Tomaru, S. Imamura, H. Takenaka, J. Kobayashi, F. Yamamoto, and Y. Ohmori, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1 41, 2746 (2002).
[CrossRef]

Fujimaki, M.

T. Fukuda, B. Wei, M. Fujimaki, M. Ichikawa, and Y. Taniguchi, Jpn. J. Appl. Phys. 46, 642 (2007).
[CrossRef]

Fujimoto, S.

M. Ichikawa, S. Fujimoto, K. Kobayashi, T. Miki, K. Furukawa, T. Koyama, and Y. Taniguchi, J. Mater. Chem. 16, 221 (2006).
[CrossRef]

Fukuda, T.

T. Fukuda, B. Wei, M. Fujimaki, M. Ichikawa, and Y. Taniguchi, Jpn. J. Appl. Phys. 46, 642 (2007).
[CrossRef]

Furukawa, K.

M. Ichikawa, S. Fujimoto, K. Kobayashi, T. Miki, K. Furukawa, T. Koyama, and Y. Taniguchi, J. Mater. Chem. 16, 221 (2006).
[CrossRef]

B. Wei, K. Furukawa, J. Amagaki, M. Ichikawa, T. Koyama, and Y. Taniguchi, Semicond. Sci. Technol. 19, L56 (2004).
[CrossRef]

Hikita, M.

H. Kajii, T. Tsukagawa, T. Taneda, K. Yoshino, O. Ozaki, A. Fujii, M. Hikita, S. Tomaru, S. Imamura, H. Takenaka, J. Kobayashi, F. Yamamoto, and Y. Ohmori, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1 41, 2746 (2002).
[CrossRef]

Hung, L. S.

L. S. Hung, C. W. Tang, and M. G. Mason, Appl. Phys. Lett. 70, 152 (1997).
[CrossRef]

Ichikawa, M.

T. Fukuda, B. Wei, M. Fujimaki, M. Ichikawa, and Y. Taniguchi, Jpn. J. Appl. Phys. 46, 642 (2007).
[CrossRef]

M. Ichikawa, S. Fujimoto, K. Kobayashi, T. Miki, K. Furukawa, T. Koyama, and Y. Taniguchi, J. Mater. Chem. 16, 221 (2006).
[CrossRef]

B. Wei, K. Furukawa, J. Amagaki, M. Ichikawa, T. Koyama, and Y. Taniguchi, Semicond. Sci. Technol. 19, L56 (2004).
[CrossRef]

Imamura, S.

H. Kajii, T. Tsukagawa, T. Taneda, K. Yoshino, O. Ozaki, A. Fujii, M. Hikita, S. Tomaru, S. Imamura, H. Takenaka, J. Kobayashi, F. Yamamoto, and Y. Ohmori, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1 41, 2746 (2002).
[CrossRef]

Kajii, H.

J.-S. Kim, H. Kajii, and Y. Ohmori, Thin Solid Films 499, 343 (2006).
[CrossRef]

H. Kajii, T. Tsukagawa, T. Taneda, and Y. Ohmori, IEICE Trans. Electron. E85-C, 1245 (2002).

H. Kajii, T. Tsukagawa, T. Taneda, K. Yoshino, O. Ozaki, A. Fujii, M. Hikita, S. Tomaru, S. Imamura, H. Takenaka, J. Kobayashi, F. Yamamoto, and Y. Ohmori, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1 41, 2746 (2002).
[CrossRef]

Kido, J.

J. Kido and T. Matsumoto, Appl. Phys. Lett. 73, 2866 (1998).
[CrossRef]

Kim, J.-S.

J.-S. Kim, H. Kajii, and Y. Ohmori, Thin Solid Films 499, 343 (2006).
[CrossRef]

Kobayashi, J.

H. Kajii, T. Tsukagawa, T. Taneda, K. Yoshino, O. Ozaki, A. Fujii, M. Hikita, S. Tomaru, S. Imamura, H. Takenaka, J. Kobayashi, F. Yamamoto, and Y. Ohmori, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1 41, 2746 (2002).
[CrossRef]

Kobayashi, K.

M. Ichikawa, S. Fujimoto, K. Kobayashi, T. Miki, K. Furukawa, T. Koyama, and Y. Taniguchi, J. Mater. Chem. 16, 221 (2006).
[CrossRef]

Koyama, T.

M. Ichikawa, S. Fujimoto, K. Kobayashi, T. Miki, K. Furukawa, T. Koyama, and Y. Taniguchi, J. Mater. Chem. 16, 221 (2006).
[CrossRef]

B. Wei, K. Furukawa, J. Amagaki, M. Ichikawa, T. Koyama, and Y. Taniguchi, Semicond. Sci. Technol. 19, L56 (2004).
[CrossRef]

Lamansky, S.

M. A. Baldo, S. Lamansky, P. E. Burrows, M. E. Thompson, and S. R. Forrest, Appl. Phys. Lett. 75, 4 (1999).
[CrossRef]

Mason, M. G.

L. S. Hung, C. W. Tang, and M. G. Mason, Appl. Phys. Lett. 70, 152 (1997).
[CrossRef]

Matsumoto, T.

J. Kido and T. Matsumoto, Appl. Phys. Lett. 73, 2866 (1998).
[CrossRef]

Miki, T.

M. Ichikawa, S. Fujimoto, K. Kobayashi, T. Miki, K. Furukawa, T. Koyama, and Y. Taniguchi, J. Mater. Chem. 16, 221 (2006).
[CrossRef]

Müller, P.

S. Barth, P. Müller, H. Riel, P. F. Seidler, and W. Rieß, J. Appl. Phys. 89, 3711 (2001).
[CrossRef]

Ohmori, Y.

J.-S. Kim, H. Kajii, and Y. Ohmori, Thin Solid Films 499, 343 (2006).
[CrossRef]

H. Kajii, T. Tsukagawa, T. Taneda, K. Yoshino, O. Ozaki, A. Fujii, M. Hikita, S. Tomaru, S. Imamura, H. Takenaka, J. Kobayashi, F. Yamamoto, and Y. Ohmori, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1 41, 2746 (2002).
[CrossRef]

H. Kajii, T. Tsukagawa, T. Taneda, and Y. Ohmori, IEICE Trans. Electron. E85-C, 1245 (2002).

Ozaki, O.

H. Kajii, T. Tsukagawa, T. Taneda, K. Yoshino, O. Ozaki, A. Fujii, M. Hikita, S. Tomaru, S. Imamura, H. Takenaka, J. Kobayashi, F. Yamamoto, and Y. Ohmori, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1 41, 2746 (2002).
[CrossRef]

Parker, I. D.

I. D. Parker, J. Appl. Phys. 75, 1656 (1994).
[CrossRef]

Riel, H.

S. Barth, P. Müller, H. Riel, P. F. Seidler, and W. Rieß, J. Appl. Phys. 89, 3711 (2001).
[CrossRef]

W. Brütting, H. Riel, T. Beierlein, and W. Rieß, J. Appl. Phys. 89, 1704 (2001).
[CrossRef]

Rieß, W.

W. Brütting, H. Riel, T. Beierlein, and W. Rieß, J. Appl. Phys. 89, 1704 (2001).
[CrossRef]

S. Barth, P. Müller, H. Riel, P. F. Seidler, and W. Rieß, J. Appl. Phys. 89, 3711 (2001).
[CrossRef]

Seidler, P. F.

S. Barth, P. Müller, H. Riel, P. F. Seidler, and W. Rieß, J. Appl. Phys. 89, 3711 (2001).
[CrossRef]

Takenaka, H.

H. Kajii, T. Tsukagawa, T. Taneda, K. Yoshino, O. Ozaki, A. Fujii, M. Hikita, S. Tomaru, S. Imamura, H. Takenaka, J. Kobayashi, F. Yamamoto, and Y. Ohmori, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1 41, 2746 (2002).
[CrossRef]

Taneda, T.

H. Kajii, T. Tsukagawa, T. Taneda, K. Yoshino, O. Ozaki, A. Fujii, M. Hikita, S. Tomaru, S. Imamura, H. Takenaka, J. Kobayashi, F. Yamamoto, and Y. Ohmori, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1 41, 2746 (2002).
[CrossRef]

H. Kajii, T. Tsukagawa, T. Taneda, and Y. Ohmori, IEICE Trans. Electron. E85-C, 1245 (2002).

Tang, C. W.

L. S. Hung, C. W. Tang, and M. G. Mason, Appl. Phys. Lett. 70, 152 (1997).
[CrossRef]

C. W. Tang, S. A. VanSlyke, and C. H. Chen, J. Appl. Phys. 65, 3610 (1989).
[CrossRef]

Taniguchi, Y.

T. Fukuda, B. Wei, M. Fujimaki, M. Ichikawa, and Y. Taniguchi, Jpn. J. Appl. Phys. 46, 642 (2007).
[CrossRef]

M. Ichikawa, S. Fujimoto, K. Kobayashi, T. Miki, K. Furukawa, T. Koyama, and Y. Taniguchi, J. Mater. Chem. 16, 221 (2006).
[CrossRef]

B. Wei, K. Furukawa, J. Amagaki, M. Ichikawa, T. Koyama, and Y. Taniguchi, Semicond. Sci. Technol. 19, L56 (2004).
[CrossRef]

Thompson, M. E.

C. Adachi, M. A. Baldo, M. E. Thompson and S. R. Forrest, J. Appl. Phys. 90, 5048 (2001).
[CrossRef]

M. A. Baldo, S. Lamansky, P. E. Burrows, M. E. Thompson, and S. R. Forrest, Appl. Phys. Lett. 75, 4 (1999).
[CrossRef]

Tomaru, S.

H. Kajii, T. Tsukagawa, T. Taneda, K. Yoshino, O. Ozaki, A. Fujii, M. Hikita, S. Tomaru, S. Imamura, H. Takenaka, J. Kobayashi, F. Yamamoto, and Y. Ohmori, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1 41, 2746 (2002).
[CrossRef]

Tsukagawa, T.

H. Kajii, T. Tsukagawa, T. Taneda, and Y. Ohmori, IEICE Trans. Electron. E85-C, 1245 (2002).

H. Kajii, T. Tsukagawa, T. Taneda, K. Yoshino, O. Ozaki, A. Fujii, M. Hikita, S. Tomaru, S. Imamura, H. Takenaka, J. Kobayashi, F. Yamamoto, and Y. Ohmori, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1 41, 2746 (2002).
[CrossRef]

VanSlyke, S. A.

C. W. Tang, S. A. VanSlyke, and C. H. Chen, J. Appl. Phys. 65, 3610 (1989).
[CrossRef]

Wei, B.

T. Fukuda, B. Wei, M. Fujimaki, M. Ichikawa, and Y. Taniguchi, Jpn. J. Appl. Phys. 46, 642 (2007).
[CrossRef]

B. Wei, K. Furukawa, J. Amagaki, M. Ichikawa, T. Koyama, and Y. Taniguchi, Semicond. Sci. Technol. 19, L56 (2004).
[CrossRef]

Yamamoto, F.

H. Kajii, T. Tsukagawa, T. Taneda, K. Yoshino, O. Ozaki, A. Fujii, M. Hikita, S. Tomaru, S. Imamura, H. Takenaka, J. Kobayashi, F. Yamamoto, and Y. Ohmori, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1 41, 2746 (2002).
[CrossRef]

Yoshino, K.

H. Kajii, T. Tsukagawa, T. Taneda, K. Yoshino, O. Ozaki, A. Fujii, M. Hikita, S. Tomaru, S. Imamura, H. Takenaka, J. Kobayashi, F. Yamamoto, and Y. Ohmori, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1 41, 2746 (2002).
[CrossRef]

Appl. Phys. Lett.

J. Kido and T. Matsumoto, Appl. Phys. Lett. 73, 2866 (1998).
[CrossRef]

L. S. Hung, C. W. Tang, and M. G. Mason, Appl. Phys. Lett. 70, 152 (1997).
[CrossRef]

M. A. Baldo, S. Lamansky, P. E. Burrows, M. E. Thompson, and S. R. Forrest, Appl. Phys. Lett. 75, 4 (1999).
[CrossRef]

IEICE Trans. Electron.

H. Kajii, T. Tsukagawa, T. Taneda, and Y. Ohmori, IEICE Trans. Electron. E85-C, 1245 (2002).

J. Appl. Phys.

W. Brütting, H. Riel, T. Beierlein, and W. Rieß, J. Appl. Phys. 89, 1704 (2001).
[CrossRef]

S. Barth, P. Müller, H. Riel, P. F. Seidler, and W. Rieß, J. Appl. Phys. 89, 3711 (2001).
[CrossRef]

C. W. Tang, S. A. VanSlyke, and C. H. Chen, J. Appl. Phys. 65, 3610 (1989).
[CrossRef]

C. Adachi, M. A. Baldo, M. E. Thompson and S. R. Forrest, J. Appl. Phys. 90, 5048 (2001).
[CrossRef]

I. D. Parker, J. Appl. Phys. 75, 1656 (1994).
[CrossRef]

J. Mater. Chem.

M. Ichikawa, S. Fujimoto, K. Kobayashi, T. Miki, K. Furukawa, T. Koyama, and Y. Taniguchi, J. Mater. Chem. 16, 221 (2006).
[CrossRef]

Jpn. J. Appl. Phys.

T. Fukuda, B. Wei, M. Fujimaki, M. Ichikawa, and Y. Taniguchi, Jpn. J. Appl. Phys. 46, 642 (2007).
[CrossRef]

Jpn. J. Appl. Phys., Part 1

H. Kajii, T. Tsukagawa, T. Taneda, K. Yoshino, O. Ozaki, A. Fujii, M. Hikita, S. Tomaru, S. Imamura, H. Takenaka, J. Kobayashi, F. Yamamoto, and Y. Ohmori, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1 41, 2746 (2002).
[CrossRef]

Semicond. Sci. Technol.

B. Wei, K. Furukawa, J. Amagaki, M. Ichikawa, T. Koyama, and Y. Taniguchi, Semicond. Sci. Technol. 19, L56 (2004).
[CrossRef]

Thin Solid Films

J.-S. Kim, H. Kajii, and Y. Ohmori, Thin Solid Films 499, 343 (2006).
[CrossRef]

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Figures (4)

Fig. 1
Fig. 1

Molecular structures of organic materials used in the EML of devices.

Fig. 2
Fig. 2

EL intensity as a function of modulation frequency for three OLEDs with different host materials.

Fig. 3
Fig. 3

Energy diagrams of (a) device A (DSB-doped BCzVBi), (b) device B (DSB-doped DPVBi), and (c) device C (DSB-doped CBP).

Fig. 4
Fig. 4

(a) Current density-voltage characteristics and (b) EL spectra of devices A, B, and C and the PL spectrum of DSB film.

Metrics