Abstract

White light is emitted by an organic light-emitting diode by inserting two blend layers of m-MTDATA:Al(DBM)3 and TPD:Bphen between an m-MTDATA hole-transporting layer and a Bphen electron-trans porting layer, where m-MTDATA, TPD, Al(DBM)3, and Bphen are 4,4,4-tris[methylpheny(phenyl)amino]- triphenylamine, N,N-bis(3-methylphenyl)-N,N-diphenylbenzidine, tris(dibenzoyl methane)-aluminum, and 4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline molecules, respectively. The white-light spectrum consists of four broad bands that arise from blue-emitting TPD/Bphen, green-emitting m-MTDATA/Bphen, orange-emitting TPDAl(DBM)3, and red-emitting m-MTDATAAl(DBM)3 exciplexes, respectively, and strongly overlap at 400–760 nm. Any monomer emission is not generated. A high-color rendering index of 94.1, Commission Internationale de l’Eclairage-1931x,y coordinates of (0.33, 0.35), and correlated color temperature of 5477 K were obtained at 10 V. Discussion is given for the formation mechanism of the four exciplexes.

© 2009 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. K. Itano, H. Ogawa, and Y. Shirota, Appl. Phys. Lett. 72, 636 (1998).
    [CrossRef]
  2. K. Okumoto and Y. Shirota, J. Lumin. 87, 1171 (2000).
    [CrossRef]
  3. J. Wang, Y. Kawabe, D. E. Shaheen, M. M. Morrell, G. E. Jabbour, P. A. Lee, J. Anderson, N. R. Armstrong, B. Kippelen, E. A. Mash, and N. Peyhambarian, Adv. Mater. 10, 230 (1998).
    [CrossRef]
  4. C. Adachi, T. Tsutsui, and S. Saito, Appl. Phys. Lett. 56, 799 (1990).
    [CrossRef]
  5. Z. R. Hong, C. J. Liang, R. G. Li, W. L. Li, D. Zhao, D. Fan, D. Y. Wang, B. Chu, F. X. Zang, L. S. Hong, and S. T. Lee, Adv. Mater. 13, 1241 (2001).
    [CrossRef]
  6. D. Wang, W. L. Li, B. Chu, Z. S. Su, D. F. Bi, D. Y. Zhang, J. Z. Zhu, F. Yan, Y. R. Chen, and T. Tsuboi, Appl. Phys. Lett. 92, 053304 (2008).
    [CrossRef]
  7. J. Feng, F. Li, W. Gao, S. Liu, Y. Liu, and Y. Wang, Appl. Phys. Lett. 78, 3947 (2001).
    [CrossRef]
  8. J. Thompson, R. I. R. Blyth, M. Mazzeo, M. Anni, G. Gigli, and R. Cingolani, Appl. Phys. Lett. 79, 560 (2001).
    [CrossRef]
  9. M. Mazzeo, D. Pisignano, F. Della Sala, J. Thompson, R. I. R. Blyth, G. Gigli, R. Cingolani, G. Sotgiu, and G. Barbarella, Appl. Phys. Lett. 82, 334 (2003).
    [CrossRef]

2008

D. Wang, W. L. Li, B. Chu, Z. S. Su, D. F. Bi, D. Y. Zhang, J. Z. Zhu, F. Yan, Y. R. Chen, and T. Tsuboi, Appl. Phys. Lett. 92, 053304 (2008).
[CrossRef]

2003

M. Mazzeo, D. Pisignano, F. Della Sala, J. Thompson, R. I. R. Blyth, G. Gigli, R. Cingolani, G. Sotgiu, and G. Barbarella, Appl. Phys. Lett. 82, 334 (2003).
[CrossRef]

2001

J. Feng, F. Li, W. Gao, S. Liu, Y. Liu, and Y. Wang, Appl. Phys. Lett. 78, 3947 (2001).
[CrossRef]

J. Thompson, R. I. R. Blyth, M. Mazzeo, M. Anni, G. Gigli, and R. Cingolani, Appl. Phys. Lett. 79, 560 (2001).
[CrossRef]

Z. R. Hong, C. J. Liang, R. G. Li, W. L. Li, D. Zhao, D. Fan, D. Y. Wang, B. Chu, F. X. Zang, L. S. Hong, and S. T. Lee, Adv. Mater. 13, 1241 (2001).
[CrossRef]

2000

K. Okumoto and Y. Shirota, J. Lumin. 87, 1171 (2000).
[CrossRef]

1998

J. Wang, Y. Kawabe, D. E. Shaheen, M. M. Morrell, G. E. Jabbour, P. A. Lee, J. Anderson, N. R. Armstrong, B. Kippelen, E. A. Mash, and N. Peyhambarian, Adv. Mater. 10, 230 (1998).
[CrossRef]

K. Itano, H. Ogawa, and Y. Shirota, Appl. Phys. Lett. 72, 636 (1998).
[CrossRef]

1990

C. Adachi, T. Tsutsui, and S. Saito, Appl. Phys. Lett. 56, 799 (1990).
[CrossRef]

Adachi, C.

C. Adachi, T. Tsutsui, and S. Saito, Appl. Phys. Lett. 56, 799 (1990).
[CrossRef]

Anderson, J.

J. Wang, Y. Kawabe, D. E. Shaheen, M. M. Morrell, G. E. Jabbour, P. A. Lee, J. Anderson, N. R. Armstrong, B. Kippelen, E. A. Mash, and N. Peyhambarian, Adv. Mater. 10, 230 (1998).
[CrossRef]

Anni, M.

J. Thompson, R. I. R. Blyth, M. Mazzeo, M. Anni, G. Gigli, and R. Cingolani, Appl. Phys. Lett. 79, 560 (2001).
[CrossRef]

Armstrong, N. R.

J. Wang, Y. Kawabe, D. E. Shaheen, M. M. Morrell, G. E. Jabbour, P. A. Lee, J. Anderson, N. R. Armstrong, B. Kippelen, E. A. Mash, and N. Peyhambarian, Adv. Mater. 10, 230 (1998).
[CrossRef]

Barbarella, G.

M. Mazzeo, D. Pisignano, F. Della Sala, J. Thompson, R. I. R. Blyth, G. Gigli, R. Cingolani, G. Sotgiu, and G. Barbarella, Appl. Phys. Lett. 82, 334 (2003).
[CrossRef]

Bi, D. F.

D. Wang, W. L. Li, B. Chu, Z. S. Su, D. F. Bi, D. Y. Zhang, J. Z. Zhu, F. Yan, Y. R. Chen, and T. Tsuboi, Appl. Phys. Lett. 92, 053304 (2008).
[CrossRef]

Blyth, R. I. R.

M. Mazzeo, D. Pisignano, F. Della Sala, J. Thompson, R. I. R. Blyth, G. Gigli, R. Cingolani, G. Sotgiu, and G. Barbarella, Appl. Phys. Lett. 82, 334 (2003).
[CrossRef]

J. Thompson, R. I. R. Blyth, M. Mazzeo, M. Anni, G. Gigli, and R. Cingolani, Appl. Phys. Lett. 79, 560 (2001).
[CrossRef]

Chen, Y. R.

D. Wang, W. L. Li, B. Chu, Z. S. Su, D. F. Bi, D. Y. Zhang, J. Z. Zhu, F. Yan, Y. R. Chen, and T. Tsuboi, Appl. Phys. Lett. 92, 053304 (2008).
[CrossRef]

Chu, B.

D. Wang, W. L. Li, B. Chu, Z. S. Su, D. F. Bi, D. Y. Zhang, J. Z. Zhu, F. Yan, Y. R. Chen, and T. Tsuboi, Appl. Phys. Lett. 92, 053304 (2008).
[CrossRef]

Z. R. Hong, C. J. Liang, R. G. Li, W. L. Li, D. Zhao, D. Fan, D. Y. Wang, B. Chu, F. X. Zang, L. S. Hong, and S. T. Lee, Adv. Mater. 13, 1241 (2001).
[CrossRef]

Cingolani, R.

M. Mazzeo, D. Pisignano, F. Della Sala, J. Thompson, R. I. R. Blyth, G. Gigli, R. Cingolani, G. Sotgiu, and G. Barbarella, Appl. Phys. Lett. 82, 334 (2003).
[CrossRef]

J. Thompson, R. I. R. Blyth, M. Mazzeo, M. Anni, G. Gigli, and R. Cingolani, Appl. Phys. Lett. 79, 560 (2001).
[CrossRef]

Della Sala, F.

M. Mazzeo, D. Pisignano, F. Della Sala, J. Thompson, R. I. R. Blyth, G. Gigli, R. Cingolani, G. Sotgiu, and G. Barbarella, Appl. Phys. Lett. 82, 334 (2003).
[CrossRef]

Fan, D.

Z. R. Hong, C. J. Liang, R. G. Li, W. L. Li, D. Zhao, D. Fan, D. Y. Wang, B. Chu, F. X. Zang, L. S. Hong, and S. T. Lee, Adv. Mater. 13, 1241 (2001).
[CrossRef]

Feng, J.

J. Feng, F. Li, W. Gao, S. Liu, Y. Liu, and Y. Wang, Appl. Phys. Lett. 78, 3947 (2001).
[CrossRef]

Gao, W.

J. Feng, F. Li, W. Gao, S. Liu, Y. Liu, and Y. Wang, Appl. Phys. Lett. 78, 3947 (2001).
[CrossRef]

Gigli, G.

M. Mazzeo, D. Pisignano, F. Della Sala, J. Thompson, R. I. R. Blyth, G. Gigli, R. Cingolani, G. Sotgiu, and G. Barbarella, Appl. Phys. Lett. 82, 334 (2003).
[CrossRef]

J. Thompson, R. I. R. Blyth, M. Mazzeo, M. Anni, G. Gigli, and R. Cingolani, Appl. Phys. Lett. 79, 560 (2001).
[CrossRef]

Hong, L. S.

Z. R. Hong, C. J. Liang, R. G. Li, W. L. Li, D. Zhao, D. Fan, D. Y. Wang, B. Chu, F. X. Zang, L. S. Hong, and S. T. Lee, Adv. Mater. 13, 1241 (2001).
[CrossRef]

Hong, Z. R.

Z. R. Hong, C. J. Liang, R. G. Li, W. L. Li, D. Zhao, D. Fan, D. Y. Wang, B. Chu, F. X. Zang, L. S. Hong, and S. T. Lee, Adv. Mater. 13, 1241 (2001).
[CrossRef]

Itano, K.

K. Itano, H. Ogawa, and Y. Shirota, Appl. Phys. Lett. 72, 636 (1998).
[CrossRef]

Jabbour, G. E.

J. Wang, Y. Kawabe, D. E. Shaheen, M. M. Morrell, G. E. Jabbour, P. A. Lee, J. Anderson, N. R. Armstrong, B. Kippelen, E. A. Mash, and N. Peyhambarian, Adv. Mater. 10, 230 (1998).
[CrossRef]

Kawabe, Y.

J. Wang, Y. Kawabe, D. E. Shaheen, M. M. Morrell, G. E. Jabbour, P. A. Lee, J. Anderson, N. R. Armstrong, B. Kippelen, E. A. Mash, and N. Peyhambarian, Adv. Mater. 10, 230 (1998).
[CrossRef]

Kippelen, B.

J. Wang, Y. Kawabe, D. E. Shaheen, M. M. Morrell, G. E. Jabbour, P. A. Lee, J. Anderson, N. R. Armstrong, B. Kippelen, E. A. Mash, and N. Peyhambarian, Adv. Mater. 10, 230 (1998).
[CrossRef]

Lee, P. A.

J. Wang, Y. Kawabe, D. E. Shaheen, M. M. Morrell, G. E. Jabbour, P. A. Lee, J. Anderson, N. R. Armstrong, B. Kippelen, E. A. Mash, and N. Peyhambarian, Adv. Mater. 10, 230 (1998).
[CrossRef]

Lee, S. T.

Z. R. Hong, C. J. Liang, R. G. Li, W. L. Li, D. Zhao, D. Fan, D. Y. Wang, B. Chu, F. X. Zang, L. S. Hong, and S. T. Lee, Adv. Mater. 13, 1241 (2001).
[CrossRef]

Li, F.

J. Feng, F. Li, W. Gao, S. Liu, Y. Liu, and Y. Wang, Appl. Phys. Lett. 78, 3947 (2001).
[CrossRef]

Li, R. G.

Z. R. Hong, C. J. Liang, R. G. Li, W. L. Li, D. Zhao, D. Fan, D. Y. Wang, B. Chu, F. X. Zang, L. S. Hong, and S. T. Lee, Adv. Mater. 13, 1241 (2001).
[CrossRef]

Li, W. L.

D. Wang, W. L. Li, B. Chu, Z. S. Su, D. F. Bi, D. Y. Zhang, J. Z. Zhu, F. Yan, Y. R. Chen, and T. Tsuboi, Appl. Phys. Lett. 92, 053304 (2008).
[CrossRef]

Z. R. Hong, C. J. Liang, R. G. Li, W. L. Li, D. Zhao, D. Fan, D. Y. Wang, B. Chu, F. X. Zang, L. S. Hong, and S. T. Lee, Adv. Mater. 13, 1241 (2001).
[CrossRef]

Liang, C. J.

Z. R. Hong, C. J. Liang, R. G. Li, W. L. Li, D. Zhao, D. Fan, D. Y. Wang, B. Chu, F. X. Zang, L. S. Hong, and S. T. Lee, Adv. Mater. 13, 1241 (2001).
[CrossRef]

Liu, S.

J. Feng, F. Li, W. Gao, S. Liu, Y. Liu, and Y. Wang, Appl. Phys. Lett. 78, 3947 (2001).
[CrossRef]

Liu, Y.

J. Feng, F. Li, W. Gao, S. Liu, Y. Liu, and Y. Wang, Appl. Phys. Lett. 78, 3947 (2001).
[CrossRef]

Mash, E. A.

J. Wang, Y. Kawabe, D. E. Shaheen, M. M. Morrell, G. E. Jabbour, P. A. Lee, J. Anderson, N. R. Armstrong, B. Kippelen, E. A. Mash, and N. Peyhambarian, Adv. Mater. 10, 230 (1998).
[CrossRef]

Mazzeo, M.

M. Mazzeo, D. Pisignano, F. Della Sala, J. Thompson, R. I. R. Blyth, G. Gigli, R. Cingolani, G. Sotgiu, and G. Barbarella, Appl. Phys. Lett. 82, 334 (2003).
[CrossRef]

J. Thompson, R. I. R. Blyth, M. Mazzeo, M. Anni, G. Gigli, and R. Cingolani, Appl. Phys. Lett. 79, 560 (2001).
[CrossRef]

Morrell, M. M.

J. Wang, Y. Kawabe, D. E. Shaheen, M. M. Morrell, G. E. Jabbour, P. A. Lee, J. Anderson, N. R. Armstrong, B. Kippelen, E. A. Mash, and N. Peyhambarian, Adv. Mater. 10, 230 (1998).
[CrossRef]

Ogawa, H.

K. Itano, H. Ogawa, and Y. Shirota, Appl. Phys. Lett. 72, 636 (1998).
[CrossRef]

Okumoto, K.

K. Okumoto and Y. Shirota, J. Lumin. 87, 1171 (2000).
[CrossRef]

Peyhambarian, N.

J. Wang, Y. Kawabe, D. E. Shaheen, M. M. Morrell, G. E. Jabbour, P. A. Lee, J. Anderson, N. R. Armstrong, B. Kippelen, E. A. Mash, and N. Peyhambarian, Adv. Mater. 10, 230 (1998).
[CrossRef]

Pisignano, D.

M. Mazzeo, D. Pisignano, F. Della Sala, J. Thompson, R. I. R. Blyth, G. Gigli, R. Cingolani, G. Sotgiu, and G. Barbarella, Appl. Phys. Lett. 82, 334 (2003).
[CrossRef]

Saito, S.

C. Adachi, T. Tsutsui, and S. Saito, Appl. Phys. Lett. 56, 799 (1990).
[CrossRef]

Shaheen, D. E.

J. Wang, Y. Kawabe, D. E. Shaheen, M. M. Morrell, G. E. Jabbour, P. A. Lee, J. Anderson, N. R. Armstrong, B. Kippelen, E. A. Mash, and N. Peyhambarian, Adv. Mater. 10, 230 (1998).
[CrossRef]

Shirota, Y.

K. Okumoto and Y. Shirota, J. Lumin. 87, 1171 (2000).
[CrossRef]

K. Itano, H. Ogawa, and Y. Shirota, Appl. Phys. Lett. 72, 636 (1998).
[CrossRef]

Sotgiu, G.

M. Mazzeo, D. Pisignano, F. Della Sala, J. Thompson, R. I. R. Blyth, G. Gigli, R. Cingolani, G. Sotgiu, and G. Barbarella, Appl. Phys. Lett. 82, 334 (2003).
[CrossRef]

Su, Z. S.

D. Wang, W. L. Li, B. Chu, Z. S. Su, D. F. Bi, D. Y. Zhang, J. Z. Zhu, F. Yan, Y. R. Chen, and T. Tsuboi, Appl. Phys. Lett. 92, 053304 (2008).
[CrossRef]

Thompson, J.

M. Mazzeo, D. Pisignano, F. Della Sala, J. Thompson, R. I. R. Blyth, G. Gigli, R. Cingolani, G. Sotgiu, and G. Barbarella, Appl. Phys. Lett. 82, 334 (2003).
[CrossRef]

J. Thompson, R. I. R. Blyth, M. Mazzeo, M. Anni, G. Gigli, and R. Cingolani, Appl. Phys. Lett. 79, 560 (2001).
[CrossRef]

Tsuboi, T.

D. Wang, W. L. Li, B. Chu, Z. S. Su, D. F. Bi, D. Y. Zhang, J. Z. Zhu, F. Yan, Y. R. Chen, and T. Tsuboi, Appl. Phys. Lett. 92, 053304 (2008).
[CrossRef]

Tsutsui, T.

C. Adachi, T. Tsutsui, and S. Saito, Appl. Phys. Lett. 56, 799 (1990).
[CrossRef]

Wang, D.

D. Wang, W. L. Li, B. Chu, Z. S. Su, D. F. Bi, D. Y. Zhang, J. Z. Zhu, F. Yan, Y. R. Chen, and T. Tsuboi, Appl. Phys. Lett. 92, 053304 (2008).
[CrossRef]

Wang, D. Y.

Z. R. Hong, C. J. Liang, R. G. Li, W. L. Li, D. Zhao, D. Fan, D. Y. Wang, B. Chu, F. X. Zang, L. S. Hong, and S. T. Lee, Adv. Mater. 13, 1241 (2001).
[CrossRef]

Wang, J.

J. Wang, Y. Kawabe, D. E. Shaheen, M. M. Morrell, G. E. Jabbour, P. A. Lee, J. Anderson, N. R. Armstrong, B. Kippelen, E. A. Mash, and N. Peyhambarian, Adv. Mater. 10, 230 (1998).
[CrossRef]

Wang, Y.

J. Feng, F. Li, W. Gao, S. Liu, Y. Liu, and Y. Wang, Appl. Phys. Lett. 78, 3947 (2001).
[CrossRef]

Yan, F.

D. Wang, W. L. Li, B. Chu, Z. S. Su, D. F. Bi, D. Y. Zhang, J. Z. Zhu, F. Yan, Y. R. Chen, and T. Tsuboi, Appl. Phys. Lett. 92, 053304 (2008).
[CrossRef]

Zang, F. X.

Z. R. Hong, C. J. Liang, R. G. Li, W. L. Li, D. Zhao, D. Fan, D. Y. Wang, B. Chu, F. X. Zang, L. S. Hong, and S. T. Lee, Adv. Mater. 13, 1241 (2001).
[CrossRef]

Zhang, D. Y.

D. Wang, W. L. Li, B. Chu, Z. S. Su, D. F. Bi, D. Y. Zhang, J. Z. Zhu, F. Yan, Y. R. Chen, and T. Tsuboi, Appl. Phys. Lett. 92, 053304 (2008).
[CrossRef]

Zhao, D.

Z. R. Hong, C. J. Liang, R. G. Li, W. L. Li, D. Zhao, D. Fan, D. Y. Wang, B. Chu, F. X. Zang, L. S. Hong, and S. T. Lee, Adv. Mater. 13, 1241 (2001).
[CrossRef]

Zhu, J. Z.

D. Wang, W. L. Li, B. Chu, Z. S. Su, D. F. Bi, D. Y. Zhang, J. Z. Zhu, F. Yan, Y. R. Chen, and T. Tsuboi, Appl. Phys. Lett. 92, 053304 (2008).
[CrossRef]

Adv. Mater.

J. Wang, Y. Kawabe, D. E. Shaheen, M. M. Morrell, G. E. Jabbour, P. A. Lee, J. Anderson, N. R. Armstrong, B. Kippelen, E. A. Mash, and N. Peyhambarian, Adv. Mater. 10, 230 (1998).
[CrossRef]

Z. R. Hong, C. J. Liang, R. G. Li, W. L. Li, D. Zhao, D. Fan, D. Y. Wang, B. Chu, F. X. Zang, L. S. Hong, and S. T. Lee, Adv. Mater. 13, 1241 (2001).
[CrossRef]

Appl. Phys. Lett.

D. Wang, W. L. Li, B. Chu, Z. S. Su, D. F. Bi, D. Y. Zhang, J. Z. Zhu, F. Yan, Y. R. Chen, and T. Tsuboi, Appl. Phys. Lett. 92, 053304 (2008).
[CrossRef]

J. Feng, F. Li, W. Gao, S. Liu, Y. Liu, and Y. Wang, Appl. Phys. Lett. 78, 3947 (2001).
[CrossRef]

J. Thompson, R. I. R. Blyth, M. Mazzeo, M. Anni, G. Gigli, and R. Cingolani, Appl. Phys. Lett. 79, 560 (2001).
[CrossRef]

M. Mazzeo, D. Pisignano, F. Della Sala, J. Thompson, R. I. R. Blyth, G. Gigli, R. Cingolani, G. Sotgiu, and G. Barbarella, Appl. Phys. Lett. 82, 334 (2003).
[CrossRef]

C. Adachi, T. Tsutsui, and S. Saito, Appl. Phys. Lett. 56, 799 (1990).
[CrossRef]

K. Itano, H. Ogawa, and Y. Shirota, Appl. Phys. Lett. 72, 636 (1998).
[CrossRef]

J. Lumin.

K. Okumoto and Y. Shirota, J. Lumin. 87, 1171 (2000).
[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 (3)

Fig. 1
Fig. 1

(a) Energy-level diagram of the WOLEDs and the chemical structure of Al ( DBM ) 3 . (b) EL spectra of four OLEDs: EL-1, EL-2, EL-3, and EL-4. (c) PL spectra of m-MTDATA, TPD, Bphen, and Al ( DBM ) 3 films excited at 360 nm. (d) EL spectrum of the WOLED with x = 3 nm and R = 1:2 at 9 V (solid), the fitted EL spectrum (dashed), and four decomposed bands corresponding to the four exciplex emissions (dashed).

Fig. 2
Fig. 2

(a) EL spectra of the WOLED with R = 1:2 but at various thicknesses x (solid), the fitted EL spectra (dashed) and four decomposed bands corresponding to the four exciplex emissions (dashed) at 9 V. (b) EL spectra of the WOLED with x = 3 nm and different ratio R at 9 V (solid), the fitted EL spectra (dashed), and four decomposed bands corresponding to the four exciplex emissions (dashed). The measured, fitted, and decomposed spectra are normalized at the peak height of blue emission.

Fig. 3
Fig. 3

(a) Normalized EL spectra and (b) B-J-V characteristics of the WOLED with x = 3 nm and R = 1:2.

Tables (1)

Tables Icon

Table 1 CIE Coordinates, CCT, and CRI of the WOLED with x = 3 nm and R = 1:2

Metrics