Organic light-emitting diodes (OLEDs) with a p-i-n-p structure were developed by inserting a p-doped layer, MoO3 doped N,N′-bis(naphthalen-1-yl)-N,N′-bis(phenyl)-benzidine (NPB), between an n-doped electron injection layer and the cathode. The device showed a 33.5% improvement in the power efficiency and 70.7% improvement in the half operational lifetime compared with the conventional p-i-n structure based device. The improved device performance is mainly ascribed to an improved conductivity, an enhanced thermal stability, and the protection of the electron injection layer by the NPB:MoO3 p-doped layer. The finding indicates that the p-i-n-p structure is beneficial for improving the efficiency and the stability of OLEDs.

1.
C. W.
Tang
and
S. A.
VanSlyke
,
Appl. Phys. Lett.
51
,
913
(
1987
).
2.
Y.
Han
,
L.
Zhang
,
X.
Zhang
,
K.
Ruan
,
L.
Cui
,
Y.
Wang
,
L.
Liao
,
Z.
Wang
, and
J.
Jie
,
J. Mater. Chem. C
2
,
201
(
2014
).
3.
M.
Kim
,
S. K.
Jeon
,
S. H.
Hwang
, and
J. Y.
Lee
,
Adv. Mater.
27
,
2515
(
2015
).
4.
D.
Zhang
,
L.
Duan
,
Y.
Zhang
,
M.
Cai
,
D.
Zhang
, and
Y.
Qiu
,
Light Sci. Appl.
4
,
e232
(
2015
).
5.
S.
Wu
,
M.
Aonuma
,
Q.
Zhang
,
S.
Huang
,
T.
Nakagawa
,
K.
Kuwabara
, and
C.
Adachi
,
J. Mater. Chem. C
2
,
421
(
2014
).
6.
Y.
Zhang
,
J.
Lee
, and
S. R.
Forrest
,
Nat. Commun.
5
,
5008
(
2014
).
7.
S.
Reineke
,
F.
Lindner
,
G.
Schwartz
,
N.
Seidler
,
K.
Walzer
,
B.
Lüssem
, and
K.
Leo
,
Nature
459
,
234
(
2009
).
8.
G.
He
,
M.
Pfeiffer
,
K.
Leo
,
M.
Hofmann
,
J.
Birnstock
,
R.
Pudzich
, and
J.
Salbeck
,
Appl. Phys. Lett.
85
,
3911
(
2004
).
9.
G.
Xie
,
K.
Fehse
,
K.
Leo
, and
M. C.
Gather
,
Org. Electron.
14
,
2331
(
2013
).
10.
G.
Xie
,
K.
Fehse
,
K.
Leo
, and
M. C.
Gather
,
Phys. Status Solidi A
211
,
1168
(
2014
).
11.
L.
Zhang
,
F.-S.
Zu
,
Y.-L.
Deng
,
F.
Igbari
,
Z.-K.
Wang
, and
L.-S.
Liao
,
ACS Appl. Mater. Interfaces
7
,
11965
(
2015
).
12.
M.
Pfeiffer
,
K.
Leo
,
X.
Zhou
,
J.
Huang
,
M.
Hofmann
,
A.
Werner
, and
J.
Blochwitz-Nimoth
,
Org. Electron.
4
,
89
(
2003
).
13.
Y.
Qi
,
T.
Sajoto
,
S.
Barlow
,
E.-G.
Kim
,
J.-L.
Brédas
,
S. R.
Marder
, and
A.
Kahn
,
J. Am. Chem. Soc.
131
,
12530
(
2009
).
14.
Y.
Qi
,
T.
Sajoto
,
M.
Kröger
,
A. M.
Kandabarow
,
W.
Park
,
S.
Barlow
,
E.-G.
Kim
,
L.
Wielunski
,
L. C.
Feldman
,
R. A.
Bartynski
,
J.-L.
Brédas
,
S. R.
Marder
, and
A.
Kahn
,
Chem. Mater.
22
,
524
(
2010
).
15.
C.-H.
Gao
,
X.-Z.
Zhu
,
L.
Zhang
,
D.-Y.
Zhou
,
Z.-K.
Wang
, and
L.-S.
Liao
,
Appl. Phys. Lett.
102
,
153301
(
2013
).
16.
Y.-H.
Lou
,
M.-F.
Xu
,
L.
Zhang
,
Z.-K.
Wang
,
S.
Naka
,
H.
Okada
, and
L.-S.
Liao
,
Org. Electron.
14
,
2698
(
2013
).
17.
C. E.
Small
,
S.-W.
Tsang
,
J.
Kido
,
S. K.
So
, and
F.
So
,
Adv. Funct. Mater.
22
,
3261
(
2012
).
18.
S. P.
Wu
,
Y.
Kang
,
T. L.
Liu
,
Z. H.
Jin
,
N.
Jiang
, and
Z. H.
Lu
,
Appl. Phys. Lett.
102
,
163304
(
2013
).
19.
X.
Qiao
,
J.
Chen
,
X.
Li
, and
D.
Ma
,
J. Appl. Phys.
107
,
104505
(
2010
).
20.
S.-J.
Yoo
,
J.-H.
Lee
,
J.-H.
Lee
, and
J.-J.
Kim
,
Appl. Phys. Lett.
102
,
183301
(
2013
).
21.
Y.
Jia
,
L.
Duan
,
D.
Zhang
,
J.
Qiao
,
G.
Dong
,
L.
Wang
, and
Y.
Qiu
,
J. Phys. Chem. C
117
,
13763
(
2013
).
22.
D.-Y.
Zhou
,
F.-S.
Zu
,
Y.-J.
Zhang
,
X.-B.
Shi
,
H.
Aziz
, and
L.-S.
Liao
,
Appl. Phys. Lett.
105
,
083301
(
2014
).
23.
M.
Pfeiffer
,
S. R.
Forrest
,
K.
Leo
, and
M. E.
Thompson
,
Adv. Mater.
14
,
1633
(
2002
).
24.
Y.
Tomita
,
C.
May
,
M.
Toerker
,
J.
Amelung
,
M.
Eritt
,
F.
Loeffler
,
C.
Luber
,
K.
Leo
,
K.
Walzer
, and
K.
Fehse
,
Appl. Phys. Lett.
91
,
063510
(
2007
).
25.
H.
Fukagawa
,
K.
Morii
,
M.
Hasegawa
,
S.
Gouda
,
T.
Tsuzuki
,
T.
Shimizu
, and
T.
Yamamoto
,
paper presented at the SID Symposium Digest of Technical Papers
,
2015
.
26.
H.
Fukagawa
,
K.
Morii
,
M.
Hasegawa
,
Y.
Arimoto
,
T.
Kamada
,
T.
Shimizu
, and
T.
Yamamoto
,
Appl. Phys. Exp.
7
,
082104
(
2014
).
27.
L. S.
Liao
and
K. P.
Klubek
,
Appl. Phys. Lett.
92
,
223311
(
2008
).
28.
L. S.
Liao
,
W. K.
Slusarek
,
T. K.
Hatwar
,
M. L.
Ricks
, and
D. L.
Comfort
,
Adv. Mater.
20
,
324
(
2008
).
29.
D.-Y.
Zhou
,
H. Z.
Siboni
,
Q.
Wang
,
L.-S.
Liao
, and
H.
Aziz
,
J. Appl. Phys.
116
,
223708
(
2014
).
30.
B.
Tian
,
D.
Ban
, and
H.
Aziz
,
Thin Solid Films
536
,
202
205
(
2013
).
31.
X.
Tang
,
L.
Ding
,
Y.-Q.
Sun
,
Y.-M.
Xie
,
Y.-L.
Deng
,
Z.-K.
Wang
, and
L.-S.
Liao
,
J. Mater. Chem. C
3
,
12399
(
2015
).
32.
L.
Ding
,
Y.-Q.
Sun
,
H.
Chen
,
F.-S.
Zu
,
Z.-K.
Wang
, and
L.-S.
Liao
,
J. Mater. Chem. C
2
,
10403
(
2014
).
33.
Y.-H.
Chen
,
D.-G.
Ma
,
H.-D.
Sun
,
J.-S.
Chen
,
Q.-X.
Guo
,
Q.
Wang
, and
Y.-B.
Zhao
,
Light Sci. Appl.
5
,
e16042
(
2016
).
34.
S.-J.
Su
,
H.
Sasabe
,
T.
Takeda
, and
J.
Kido
,
Chem. Mater.
20
,
1691
(
2008
).
35.
M. T.
Lee
,
C. H.
Liao
,
C. H.
Tsai
, and
C. H.
Chen
,
Adv. Mater.
17
,
2493
(
2005
).
36.
S.-J.
Su
,
E.
Gonmori
,
H.
Sasabe
, and
J.
Kido
,
Adv. Mater.
20
,
4189
(
2008
).
37.
L.
Zhang
,
S.-C.
Dong
,
C.-H.
Gao
,
X.-B.
Shi
,
Z.-K.
Wang
, and
L.-S.
Liao
,
Appl. Phys. A
118
,
381
(
2015
).
38.
Y.
Zhang
and
H.
Aziz
,
Org. Electron.
22
,
69
(
2015
).

Supplementary Material

You do not currently have access to this content.