Abstract

We report on improved and controlled light outcoupling of transparent organic light-emitting diodes (TOLEDs) by inserting thin silver layers between the indium tin oxide anode and the hole transporting layer. The introduction of Ag layers influences both the bottom and top emission of the TOLEDs, and it results in dramatic changes in the electroluminescence spectra and angular distribution. We find that the overall external quantum efficiency can be increased up to 18.8%, and the ratio of bottom and top emission can be almost identical.

© 2011 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. S. Reineke, F. Lindner, G. Schwartz, N. Seidler, K. Walzer, B. Lüssem, and K. Leo, Nature 459, 234 (2009).
    [CrossRef] [PubMed]
  2. S. Chen, L. Deng, J. Xie, L. Peng, L. Xie, Q. Fan, and W. Huang, Adv. Mater. 22, 5227 (2010).
    [CrossRef] [PubMed]
  3. M. C. Gather, A. Köhnen, and K. Meerholz, Adv. Mater. 23, 233 (2011).
    [CrossRef]
  4. G. Gu, V. Bulovic, P. E. Burrows, and S. R. Forrest, Appl. Phys. Lett. 68, 2606 (1996).
    [CrossRef]
  5. K. S. Yook, S. O. Jeon, C. W. Joo, and J. Y. Lee, Appl. Phys. Lett. 93, 013301 (2008).
    [CrossRef]
  6. J. Lee, S. Hofmann, M. Furno, M. Thomschke, Y. H. Kim, B. Lüssem, and K. Leo, Opt. Lett. 36, 1443 (2011).
    [CrossRef] [PubMed]
  7. R. Meerheim, R. Nitsche, and K. Leo, Appl. Phys. Lett. 93, 043310 (2008).
    [CrossRef]
  8. S. Hofmann, M. Thomschke, P. Freitag, M. Furno, B. Lüssem, and K. Leo, Appl. Phys. Lett. 97, 253308 (2010).
    [CrossRef]
  9. M. Furno, R. Meerhein, M. Thomschke, S. Hofmann, B. Lüssem, and K. Leo, Proc. SPIE 7617, 761716 (2010).
    [CrossRef]
  10. H. Riel, S. Karg, T. Beierlein, B. Ruhstaller, and W. Riess, Appl. Phys. Lett. 82, 466 (2003).
    [CrossRef]
  11. C.-C. Liu, S.-H. Liu, K.-C. Tien, M.-H. Hsu, H.-W. Chang, C.-K. Chang, C.-J. Yang, and C.-C. Wu, Appl. Phys. Lett. 94, 103302 (2009).
    [CrossRef]
  12. K. H. Cho, S. I. Ahn, S. M. Lee, C. S. Choi, and K. C. Choi, Appl. Phys. Lett. 97, 193306 (2010).
    [CrossRef]

2011 (2)

2010 (4)

K. H. Cho, S. I. Ahn, S. M. Lee, C. S. Choi, and K. C. Choi, Appl. Phys. Lett. 97, 193306 (2010).
[CrossRef]

S. Chen, L. Deng, J. Xie, L. Peng, L. Xie, Q. Fan, and W. Huang, Adv. Mater. 22, 5227 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

S. Hofmann, M. Thomschke, P. Freitag, M. Furno, B. Lüssem, and K. Leo, Appl. Phys. Lett. 97, 253308 (2010).
[CrossRef]

M. Furno, R. Meerhein, M. Thomschke, S. Hofmann, B. Lüssem, and K. Leo, Proc. SPIE 7617, 761716 (2010).
[CrossRef]

2009 (2)

S. Reineke, F. Lindner, G. Schwartz, N. Seidler, K. Walzer, B. Lüssem, and K. Leo, Nature 459, 234 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

C.-C. Liu, S.-H. Liu, K.-C. Tien, M.-H. Hsu, H.-W. Chang, C.-K. Chang, C.-J. Yang, and C.-C. Wu, Appl. Phys. Lett. 94, 103302 (2009).
[CrossRef]

2008 (2)

K. S. Yook, S. O. Jeon, C. W. Joo, and J. Y. Lee, Appl. Phys. Lett. 93, 013301 (2008).
[CrossRef]

R. Meerheim, R. Nitsche, and K. Leo, Appl. Phys. Lett. 93, 043310 (2008).
[CrossRef]

2003 (1)

H. Riel, S. Karg, T. Beierlein, B. Ruhstaller, and W. Riess, Appl. Phys. Lett. 82, 466 (2003).
[CrossRef]

1996 (1)

G. Gu, V. Bulovic, P. E. Burrows, and S. R. Forrest, Appl. Phys. Lett. 68, 2606 (1996).
[CrossRef]

Ahn, S. I.

K. H. Cho, S. I. Ahn, S. M. Lee, C. S. Choi, and K. C. Choi, Appl. Phys. Lett. 97, 193306 (2010).
[CrossRef]

Beierlein, T.

H. Riel, S. Karg, T. Beierlein, B. Ruhstaller, and W. Riess, Appl. Phys. Lett. 82, 466 (2003).
[CrossRef]

Bulovic, V.

G. Gu, V. Bulovic, P. E. Burrows, and S. R. Forrest, Appl. Phys. Lett. 68, 2606 (1996).
[CrossRef]

Burrows, P. E.

G. Gu, V. Bulovic, P. E. Burrows, and S. R. Forrest, Appl. Phys. Lett. 68, 2606 (1996).
[CrossRef]

Chang, C.-K.

C.-C. Liu, S.-H. Liu, K.-C. Tien, M.-H. Hsu, H.-W. Chang, C.-K. Chang, C.-J. Yang, and C.-C. Wu, Appl. Phys. Lett. 94, 103302 (2009).
[CrossRef]

Chang, H.-W.

C.-C. Liu, S.-H. Liu, K.-C. Tien, M.-H. Hsu, H.-W. Chang, C.-K. Chang, C.-J. Yang, and C.-C. Wu, Appl. Phys. Lett. 94, 103302 (2009).
[CrossRef]

Chen, S.

S. Chen, L. Deng, J. Xie, L. Peng, L. Xie, Q. Fan, and W. Huang, Adv. Mater. 22, 5227 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

Cho, K. H.

K. H. Cho, S. I. Ahn, S. M. Lee, C. S. Choi, and K. C. Choi, Appl. Phys. Lett. 97, 193306 (2010).
[CrossRef]

Choi, C. S.

K. H. Cho, S. I. Ahn, S. M. Lee, C. S. Choi, and K. C. Choi, Appl. Phys. Lett. 97, 193306 (2010).
[CrossRef]

Choi, K. C.

K. H. Cho, S. I. Ahn, S. M. Lee, C. S. Choi, and K. C. Choi, Appl. Phys. Lett. 97, 193306 (2010).
[CrossRef]

Deng, L.

S. Chen, L. Deng, J. Xie, L. Peng, L. Xie, Q. Fan, and W. Huang, Adv. Mater. 22, 5227 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

Fan, Q.

S. Chen, L. Deng, J. Xie, L. Peng, L. Xie, Q. Fan, and W. Huang, Adv. Mater. 22, 5227 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

Forrest, S. R.

G. Gu, V. Bulovic, P. E. Burrows, and S. R. Forrest, Appl. Phys. Lett. 68, 2606 (1996).
[CrossRef]

Freitag, P.

S. Hofmann, M. Thomschke, P. Freitag, M. Furno, B. Lüssem, and K. Leo, Appl. Phys. Lett. 97, 253308 (2010).
[CrossRef]

Furno, M.

J. Lee, S. Hofmann, M. Furno, M. Thomschke, Y. H. Kim, B. Lüssem, and K. Leo, Opt. Lett. 36, 1443 (2011).
[CrossRef] [PubMed]

S. Hofmann, M. Thomschke, P. Freitag, M. Furno, B. Lüssem, and K. Leo, Appl. Phys. Lett. 97, 253308 (2010).
[CrossRef]

M. Furno, R. Meerhein, M. Thomschke, S. Hofmann, B. Lüssem, and K. Leo, Proc. SPIE 7617, 761716 (2010).
[CrossRef]

Gather, M. C.

M. C. Gather, A. Köhnen, and K. Meerholz, Adv. Mater. 23, 233 (2011).
[CrossRef]

Gu, G.

G. Gu, V. Bulovic, P. E. Burrows, and S. R. Forrest, Appl. Phys. Lett. 68, 2606 (1996).
[CrossRef]

Hofmann, S.

J. Lee, S. Hofmann, M. Furno, M. Thomschke, Y. H. Kim, B. Lüssem, and K. Leo, Opt. Lett. 36, 1443 (2011).
[CrossRef] [PubMed]

M. Furno, R. Meerhein, M. Thomschke, S. Hofmann, B. Lüssem, and K. Leo, Proc. SPIE 7617, 761716 (2010).
[CrossRef]

S. Hofmann, M. Thomschke, P. Freitag, M. Furno, B. Lüssem, and K. Leo, Appl. Phys. Lett. 97, 253308 (2010).
[CrossRef]

Hsu, M.-H.

C.-C. Liu, S.-H. Liu, K.-C. Tien, M.-H. Hsu, H.-W. Chang, C.-K. Chang, C.-J. Yang, and C.-C. Wu, Appl. Phys. Lett. 94, 103302 (2009).
[CrossRef]

Huang, W.

S. Chen, L. Deng, J. Xie, L. Peng, L. Xie, Q. Fan, and W. Huang, Adv. Mater. 22, 5227 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

Jeon, S. O.

K. S. Yook, S. O. Jeon, C. W. Joo, and J. Y. Lee, Appl. Phys. Lett. 93, 013301 (2008).
[CrossRef]

Joo, C. W.

K. S. Yook, S. O. Jeon, C. W. Joo, and J. Y. Lee, Appl. Phys. Lett. 93, 013301 (2008).
[CrossRef]

Karg, S.

H. Riel, S. Karg, T. Beierlein, B. Ruhstaller, and W. Riess, Appl. Phys. Lett. 82, 466 (2003).
[CrossRef]

Kim, Y. H.

Köhnen, A.

M. C. Gather, A. Köhnen, and K. Meerholz, Adv. Mater. 23, 233 (2011).
[CrossRef]

Lee, J.

Lee, J. Y.

K. S. Yook, S. O. Jeon, C. W. Joo, and J. Y. Lee, Appl. Phys. Lett. 93, 013301 (2008).
[CrossRef]

Lee, S. M.

K. H. Cho, S. I. Ahn, S. M. Lee, C. S. Choi, and K. C. Choi, Appl. Phys. Lett. 97, 193306 (2010).
[CrossRef]

Leo, K.

J. Lee, S. Hofmann, M. Furno, M. Thomschke, Y. H. Kim, B. Lüssem, and K. Leo, Opt. Lett. 36, 1443 (2011).
[CrossRef] [PubMed]

M. Furno, R. Meerhein, M. Thomschke, S. Hofmann, B. Lüssem, and K. Leo, Proc. SPIE 7617, 761716 (2010).
[CrossRef]

S. Hofmann, M. Thomschke, P. Freitag, M. Furno, B. Lüssem, and K. Leo, Appl. Phys. Lett. 97, 253308 (2010).
[CrossRef]

S. Reineke, F. Lindner, G. Schwartz, N. Seidler, K. Walzer, B. Lüssem, and K. Leo, Nature 459, 234 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

R. Meerheim, R. Nitsche, and K. Leo, Appl. Phys. Lett. 93, 043310 (2008).
[CrossRef]

Lindner, F.

S. Reineke, F. Lindner, G. Schwartz, N. Seidler, K. Walzer, B. Lüssem, and K. Leo, Nature 459, 234 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

Liu, C.-C.

C.-C. Liu, S.-H. Liu, K.-C. Tien, M.-H. Hsu, H.-W. Chang, C.-K. Chang, C.-J. Yang, and C.-C. Wu, Appl. Phys. Lett. 94, 103302 (2009).
[CrossRef]

Liu, S.-H.

C.-C. Liu, S.-H. Liu, K.-C. Tien, M.-H. Hsu, H.-W. Chang, C.-K. Chang, C.-J. Yang, and C.-C. Wu, Appl. Phys. Lett. 94, 103302 (2009).
[CrossRef]

Lüssem, B.

J. Lee, S. Hofmann, M. Furno, M. Thomschke, Y. H. Kim, B. Lüssem, and K. Leo, Opt. Lett. 36, 1443 (2011).
[CrossRef] [PubMed]

M. Furno, R. Meerhein, M. Thomschke, S. Hofmann, B. Lüssem, and K. Leo, Proc. SPIE 7617, 761716 (2010).
[CrossRef]

S. Hofmann, M. Thomschke, P. Freitag, M. Furno, B. Lüssem, and K. Leo, Appl. Phys. Lett. 97, 253308 (2010).
[CrossRef]

S. Reineke, F. Lindner, G. Schwartz, N. Seidler, K. Walzer, B. Lüssem, and K. Leo, Nature 459, 234 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

Meerheim, R.

R. Meerheim, R. Nitsche, and K. Leo, Appl. Phys. Lett. 93, 043310 (2008).
[CrossRef]

Meerhein, R.

M. Furno, R. Meerhein, M. Thomschke, S. Hofmann, B. Lüssem, and K. Leo, Proc. SPIE 7617, 761716 (2010).
[CrossRef]

Meerholz, K.

M. C. Gather, A. Köhnen, and K. Meerholz, Adv. Mater. 23, 233 (2011).
[CrossRef]

Nitsche, R.

R. Meerheim, R. Nitsche, and K. Leo, Appl. Phys. Lett. 93, 043310 (2008).
[CrossRef]

Peng, L.

S. Chen, L. Deng, J. Xie, L. Peng, L. Xie, Q. Fan, and W. Huang, Adv. Mater. 22, 5227 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

Reineke, S.

S. Reineke, F. Lindner, G. Schwartz, N. Seidler, K. Walzer, B. Lüssem, and K. Leo, Nature 459, 234 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

Riel, H.

H. Riel, S. Karg, T. Beierlein, B. Ruhstaller, and W. Riess, Appl. Phys. Lett. 82, 466 (2003).
[CrossRef]

Riess, W.

H. Riel, S. Karg, T. Beierlein, B. Ruhstaller, and W. Riess, Appl. Phys. Lett. 82, 466 (2003).
[CrossRef]

Ruhstaller, B.

H. Riel, S. Karg, T. Beierlein, B. Ruhstaller, and W. Riess, Appl. Phys. Lett. 82, 466 (2003).
[CrossRef]

Schwartz, G.

S. Reineke, F. Lindner, G. Schwartz, N. Seidler, K. Walzer, B. Lüssem, and K. Leo, Nature 459, 234 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

Seidler, N.

S. Reineke, F. Lindner, G. Schwartz, N. Seidler, K. Walzer, B. Lüssem, and K. Leo, Nature 459, 234 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

Thomschke, M.

J. Lee, S. Hofmann, M. Furno, M. Thomschke, Y. H. Kim, B. Lüssem, and K. Leo, Opt. Lett. 36, 1443 (2011).
[CrossRef] [PubMed]

M. Furno, R. Meerhein, M. Thomschke, S. Hofmann, B. Lüssem, and K. Leo, Proc. SPIE 7617, 761716 (2010).
[CrossRef]

S. Hofmann, M. Thomschke, P. Freitag, M. Furno, B. Lüssem, and K. Leo, Appl. Phys. Lett. 97, 253308 (2010).
[CrossRef]

Tien, K.-C.

C.-C. Liu, S.-H. Liu, K.-C. Tien, M.-H. Hsu, H.-W. Chang, C.-K. Chang, C.-J. Yang, and C.-C. Wu, Appl. Phys. Lett. 94, 103302 (2009).
[CrossRef]

Walzer, K.

S. Reineke, F. Lindner, G. Schwartz, N. Seidler, K. Walzer, B. Lüssem, and K. Leo, Nature 459, 234 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

Wu, C.-C.

C.-C. Liu, S.-H. Liu, K.-C. Tien, M.-H. Hsu, H.-W. Chang, C.-K. Chang, C.-J. Yang, and C.-C. Wu, Appl. Phys. Lett. 94, 103302 (2009).
[CrossRef]

Xie, J.

S. Chen, L. Deng, J. Xie, L. Peng, L. Xie, Q. Fan, and W. Huang, Adv. Mater. 22, 5227 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

Xie, L.

S. Chen, L. Deng, J. Xie, L. Peng, L. Xie, Q. Fan, and W. Huang, Adv. Mater. 22, 5227 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

Yang, C.-J.

C.-C. Liu, S.-H. Liu, K.-C. Tien, M.-H. Hsu, H.-W. Chang, C.-K. Chang, C.-J. Yang, and C.-C. Wu, Appl. Phys. Lett. 94, 103302 (2009).
[CrossRef]

Yook, K. S.

K. S. Yook, S. O. Jeon, C. W. Joo, and J. Y. Lee, Appl. Phys. Lett. 93, 013301 (2008).
[CrossRef]

Adv. Mater. (2)

S. Chen, L. Deng, J. Xie, L. Peng, L. Xie, Q. Fan, and W. Huang, Adv. Mater. 22, 5227 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

M. C. Gather, A. Köhnen, and K. Meerholz, Adv. Mater. 23, 233 (2011).
[CrossRef]

Appl. Phys. Lett. (7)

G. Gu, V. Bulovic, P. E. Burrows, and S. R. Forrest, Appl. Phys. Lett. 68, 2606 (1996).
[CrossRef]

K. S. Yook, S. O. Jeon, C. W. Joo, and J. Y. Lee, Appl. Phys. Lett. 93, 013301 (2008).
[CrossRef]

R. Meerheim, R. Nitsche, and K. Leo, Appl. Phys. Lett. 93, 043310 (2008).
[CrossRef]

S. Hofmann, M. Thomschke, P. Freitag, M. Furno, B. Lüssem, and K. Leo, Appl. Phys. Lett. 97, 253308 (2010).
[CrossRef]

H. Riel, S. Karg, T. Beierlein, B. Ruhstaller, and W. Riess, Appl. Phys. Lett. 82, 466 (2003).
[CrossRef]

C.-C. Liu, S.-H. Liu, K.-C. Tien, M.-H. Hsu, H.-W. Chang, C.-K. Chang, C.-J. Yang, and C.-C. Wu, Appl. Phys. Lett. 94, 103302 (2009).
[CrossRef]

K. H. Cho, S. I. Ahn, S. M. Lee, C. S. Choi, and K. C. Choi, Appl. Phys. Lett. 97, 193306 (2010).
[CrossRef]

Nature (1)

S. Reineke, F. Lindner, G. Schwartz, N. Seidler, K. Walzer, B. Lüssem, and K. Leo, Nature 459, 234 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

Opt. Lett. (1)

Proc. SPIE (1)

M. Furno, R. Meerhein, M. Thomschke, S. Hofmann, B. Lüssem, and K. Leo, Proc. SPIE 7617, 761716 (2010).
[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

Current density versus voltage ( I - V ) and voltage versus luminance ( V - L ) characteristics of (a) bottom side and (b) top side (inset: EL spectra).

Fig. 2
Fig. 2

Normalized radiant intensity versus viewing angle of the (a) bottom side and (b) top side.

Fig. 3
Fig. 3

EQE versus current density characteristics of the (a) bottom side and (b) top side.

Fig. 4
Fig. 4

EQE trends at a driving current density of 1 mA / cm 2 for bottom and top emission.

Metrics