We investigate the functionalization of gold anodes with azobenzene-based self-assembled monolayers (AZO-SAM) and the influence of such functionalization on the external quantum efficiency (EQE) of polyfluorene-based light-emitting diodes (LEDs). Photoluminescence and electroluminescence measurements show that the AZO-SAMs do not modify the shape of the emission spectrum of the active layer. Instead, AZO-SAMs enhance the EQE of LEDs by an order of magnitude (from 0.018% to 0.18%) and decrease the turn-on voltage from 7.9 V to 6.2 V by reducing the injection barrier at the anode, thus promoting a better balance between hole and electron populations in the active layer.
REFERENCES
1.
P. K. H.
Ho
, J.-S.
Kim
, J. H.
Burroughes
, H.
Becker
, S. F. Y.
Li
, T. M.
Brown
, F.
Cacialli
, and R. H.
Friend
, Nature
404
(6777
), 481
(2000
).2.
R.-Q.
Png
, P.-J.
Chia
, J.-C.
Tang
, B.
Liu
, S.
Sivaramakrishnan
, M.
Zhou
, S.-H.
Khong
, H. S. O.
Chan
, J. H.
Burroughes
, L.-L.
Chua
, R. H.
Friend
, and P. K. H.
Ho
, Nature Mater.
9
(2
), 152
(2010
).3.
T. M.
Brown
and F.
Cacialli
, J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys.
41
(21
), 2649
(2003
).4.
J. S.
Kim
, F.
Cacialli
, M.
Granström
, R. H.
Friend
, N.
Johansson
, W. R.
Salaneck
, R.
Daik
, and W. J.
Feast
, Synth. Met.
101
(1–3
), 111
(1999
).5.
R. A.
Hatton
, N. P.
Blanchard
, L. W.
Tan
, G.
Latini
, F.
Cacialli
, and S. R. P.
Silva
, Org. Electron.
10
(3
), 388
(2009
).6.
G.
Latini
, M.
Wykes
, R.
Schlapak
, S.
Howorka
, and F.
Cacialli
, Appl. Phys. Lett.
92
(1
), 3
(2008
).7.
G.
Winroth
, O.
Fenwick
, M. A.
Scott
, D.
Yip
, S.
Howorka
, and F.
Cacialli
, Appl. Phys. Lett.
97
(4
), 043304
(2010
).8.
D.
Kabra
, L. P.
Lu
, M. H.
Song
, H. J.
Snaith
, and R. H.
Friend
, Adv. Mater.
22
(29
), 3194
(2010
).9.
H.
Kim
, J. S.
Horwitz
, W. H.
Kim
, A. J.
Mäkinen
, Z. H.
Kafafi
, and D. B.
Chrisey
, Thin Solid Films
420–421
(0
), 539
(2002
).10.
J. S.
Kim
, M.
Granström
, R. H.
Friend
, N.
Johansson
, W. R.
Salaneck
, R.
Daik
, W. J.
Feast
, and F.
Cacialli
, J. Appl. Phys.
84
(12
), 6859
(1998
).11.
T. M.
Brown
, G. M.
Lazzerini
, L. J.
Parrott
, V.
Bodrozic
, L.
Bürgi
, and F.
Cacialli
, Org. Electron.
12
(4
), 623
(2011
).12.
J. S.
Kim
, B.
Lägel
, E.
Moons
, N.
Johansson
, I. D.
Baikie
, W. R.
Salaneck
, R. H.
Friend
, and F.
Cacialli
, Synth. Metals
111–112
(0
), 311
(2000
).13.
F.
Cacialli
, R. H.
Friend
, N.
Haylett
, R.
Daik
, W. J.
Feast
, D. A.
dos Santos
, and J. L.
Brédas
, Appl. Phys. Lett.
69
(25
), 3794
(1996
).14.
T.
Miyamae
, D.
Yoshimura
, H.
Ishii
, Y.
Ouchi
, K.
Seki
, T.
Miyazaki
, T.
Koike
, and T.
Yamamoto
, J. Chem. Phys.
103
(7
), 2738
(1995
).15.
M. G.
Helander
, Z. B.
Wang
, J.
Qiu
, M. T.
Greiner
, D. P.
Puzzo
, Z. W.
Liu
, and Z. H.
Lu
, Science
332
(6032
), 944
(2011
).16.
B.
de Boer
, A.
Hadipour
, M. M.
Mandoc
, T.
van Woudenbergh
, and P. W. M.
Blom
, Adv. Mater.
17
(5
), 621
(2005
).17.
J.
Morgado
, N.
Barbagallo
, A.
Charas
, M.
Matos
, L.
Alcácer
, and F.
Cacialli
, J. Phys. D: Appl. Phys.
36
(5
), 434
(2003
).18.
N.
Crivillers
, A.
Liscio
, F.
Di Stasio
, C.
Van Dyck
, S.
Osella
, D.
Cornil
, S.
Mian
, G. M.
Lazzerini
, O.
Fenwick
, E.
Orgiu
, F.
Reinders
, S.
Braun
, M.
Fahlman
, M.
Mayor
, J.
Cornil
, V.
Palermo
, F.
Cacialli
, and P.
Samorì
, Phys. Chem. Chem. Phys.
13
(32
), 14302
(2011
).19.
N.
Crivillers
, S.
Osella
, C.
Van Dyck
, G. M.
Lazzerini
, D.
Cornil
, A.
Liscio
, F.
Di Stasio
, S.
Mian
, O.
Fenwick
, F.
Reinders
, M.
Neuburger
, E.
Treossi
, M.
Mayor
, V.
Palermo
, F.
Cacialli
, J.
Cornil
, and P.
Samorí
, “Large work function shift of gold induced by a novel perfluorinated azobenzene-based self-assembled monolayer,
” Adv. Mat.
(in press).20.
J.-S.
Kim
, R. H.
Friend
, I.
Grizzi
, and J. H.
Burroughes
, Appl. Phys. Lett.
87
(2
), 023506
(2005
).21.
G. M.
Lazzerini
, F. D.
Stasio
, C.
Fléchon
, D. J.
Caruana
, and F.
Cacialli
, Appl. Phys. Lett.
99
(24
), 243305
(2011
).22.
A. C.
Morteani
, R. H.
Friend
, and C.
Silva
, Electronic processes at semiconductor polymer heterojunctions, in Organic Light-Emitting Devices
, K. Mullen
and U.
Sherf
, eds. (Wiley-VCH
, Weinheim
, 2006
), Chap. 2, pp. 35
–90
.23.
F.
Di Stasio
, P.
Korniychuk
, S.
Brovelli
, P.
Uznanski
, S. O.
McDonnell
, G.
Winroth
, H. L.
Anderson
, A.
Tracz
, and F.
Cacialli
, Adv. Mater.
23
(16
), 1855
(2011
).24.
G.
Winroth
, G.
Latini
, D.
Credgington
, L.-Y.
Wong
, L.-L.
Chua
, P. K.-H.
Ho
, and F.
Cacialli
, Appl. Phys. Lett.
92
(10
), 103308
(2008
).25.
R. C.
Chiechi
, E. A.
Weiss
, M. D.
Dickey
, and G. M.
Whitesides
, Angew. Chem., Int. Ed.
47
(1
), 142
(2008
).26.
M. M.
Thuo
, W. F.
Reus
, C. A.
Nijhuis
, J. R.
Barber
, C.
Kim
, M. D.
Schulz
, and G. M.
Whitesides
, J. Am. Chem. Soc.
133
(9
), 2962
(2011
).27.
C. A.
Nijhuis
, W. F.
Reus
, and G. M.
Whitesides
, J. Am. Chem. Soc.
131
(49
), 17814
(2009
).28.
L.
Cademartiri
, M. M.
Thuo
, C. A.
Nijhuis
, W. F.
Reus
, S.
Tricard
, J. R.
Barber
, R. N. S.
Sodhi
, P.
Brodersen
, C.
Kim
, R. C.
Chiechi
, and G. M.
Whitesides
, J. Phys. Chem. C
116
(20
), 10848
–10860
(2012
).29.
H.
Wickham
, GGPLOT2: Elegant Graphics for Data Analysis
(Springer
, New York
, 2009
).30.
R Development Core Team
, R: A Language and Environment for Statistical Computing (2010
), p. ISBN
–3
.31.
See supplementary material at http://dx.doi.org/10.1063/1.4758682 for further details on experiments and material properties.
32.
Defined as the voltage at which the luminance is 0.2 cd/m2 twice the noise level (0.1 cd/m2).
33.
E.
Limpert
, W. A.
Stahel
, and M.
Abbt
, BioScience
51
(5
), 341
(2001
).34.
M. P.
de Jong
, L. J.
van Ijzendoorn
, and M. J. A.
de Voigt
, Appl. Phys. Lett.
77
(14
), 2255
(2000
).35.
J.
Morgado
, R. H.
Friend
, F.
Cacialli
, B. S.
Chuah
, S. C.
Moratti
, and A. B.
Holmes
, J. Appl. Phys.
86
(11
), 6392
(1999
).36.
J. S.
Wilson
, M. J.
Frampton
, J. J.
Michels
, L.
Sardone
, G.
Marletta
, R. H.
Friend
, P.
Samorì
, H. L.
Anderson
, and F.
Cacialli
, Adv. Mater.
17
(22
), 2659
(2005
).37.
H.
Becker
, S. E.
Burns
, and R. H.
Friend
, Phys. Rev. B
56
(4
), 1893
(1997
).© 2012 American Institute of Physics.
2012
American Institute of Physics
You do not currently have access to this content.
