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

2010

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]

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

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

2009

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]

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

2008

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

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

2003

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

1996

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]

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]

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]

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]

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]

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]

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.

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.

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

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

Opt. Lett.

Proc. SPIE

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