We report on the photophysical, amplified spontaneous emission (ASE), and electroluminescence properties of a blue-emitting octafluorene derivative in spin-coated films. The neat film shows an extremely low ASE threshold of 90 nJ/cm2, which is related to its high photoluminescence quantum yield of 87% and its large radiative decay rate of 1.7 × 109 s−1. Low-threshold organic distributed feedback semiconductor lasers and fluorescent organic light-emitting diodes with a maximum external quantum efficiency as high as 4.4% are then demonstrated, providing evidence that this octafluorene derivative is a promising candidate for organic laser applications.

1.
I. D. W.
Samuel
and
G. A.
Turnbull
,
Chem. Rev.
107
,
1272
(
2007
).
2.
S.
Chénais
and
S.
Forget
,
Polym. Int.
61
,
390
(
2012
).
3.
A. J. C.
Kuehne
and
M. C.
Gather
,
Chem. Rev.
116
,
12823
(
2016
).
4.
Y.
Wang
,
P. O.
Morawska
,
A. L.
Kanibolotsky
,
P. J.
Skabara
,
G. A.
Turnbull
, and
I. D. W.
Samuel
,
Laser Photonics Rev.
7
,
L71
L76
(
2013
).
5.
A.
Rose
,
Z. G.
Zhu
,
C. F.
Madigan
,
T. M.
Swager
, and
V.
Bulovic
,
Nature
434
,
876
(
2005
).
6.
I. D. W.
Samuel
,
E. B.
Namdas
, and
G. A.
Turnbull
,
Nat. Photonics
3
,
546
(
2009
).
7.
S. Z.
Bisri
,
T.
Takenobu
, and
Y.
Iwasa
,
J. Mater. Chem. C
2
,
2827
(
2014
).
8.
A. S. D.
Sandanayaka
,
T.
Matsushima
,
K.
Yoshida
,
M.
Inoue
,
T.
Fujihara
,
K.
Goushi
,
J. C.
Ribierre
, and
C.
Adachi
,
Adv. Opt. Mater.
4
,
834
(
2016
).
9.
A. S. D.
Sandanayaka
,
L.
Zhao
,
D.
Pitrat
,
J. C.
Mulatier
,
T.
Matsushima
,
J. H.
Kim
,
J. C.
Ribierre
, and
C.
Adachi
,
Appl. Phys. Lett.
108
,
223301
(
2016
).
10.
K.
Hayashi
,
H.
Nakanotani
,
M.
Inoue
,
K.
Yoshida
,
O.
Mikhnenko
,
T. Q.
Nguyen
, and
C.
Adachi
,
Appl. Phys. Lett.
106
,
093301
(
2015
).
11.
F.-H.
Kan
and
F.
Gan
,
Laser Materials
(
World Scientific
,
Singapore
,
1995
).
12.
T.
Aimono
,
Y.
Kawamura
,
K.
Goushi
,
H.
Yamamoto
,
H.
Sasabe
, and
C.
Adachi
,
Appl. Phys. Lett.
86
,
071110
(
2005
).
13.
H.
Nakanotani
,
S.
Akiyama
,
D.
Ohnishi
,
M.
Moriwake
,
M.
Yahiro
,
T.
Yoshihara
,
S.
Tobita
, and
C.
Adachi
,
Adv. Funct. Mater.
17
,
2328
(
2007
).
14.
L.
Zhao
,
M.
Inoue
,
K.
Yoshida
,
A. S. D.
Sandanayaka
,
J. H.
Kim
,
J. C.
Ribierre
, and
C.
Adachi
,
IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron.
22
,
1300409
(
2016
).
15.
J. C.
Ribierre
,
G.
Tsiminis
,
S.
Richardson
,
G. A.
Turnbull
,
I. D. W.
Samuel
,
H. S.
Barcena
, and
P. L.
Burn
,
Appl. Phys. Lett.
91
,
081108
(
2007
).
16.
T. W.
Lee
,
O. O.
Park
,
D. H.
Choi
,
H. N.
Cho
, and
Y. C.
Kim
,
Appl. Phys. Lett.
81
,
424
(
2002
).
17.
C.
Karnutsch
,
C.
Pflumm
,
G.
Heliotis
,
J. C.
DeMello
,
D. D. C.
Bradley
,
J.
Wang
,
T.
Weimann
,
V.
Haug
,
C.
Gartner
, and
U.
Lemmer
,
Appl. Phys. Lett.
90
,
131104
(
2007
).
18.
E. Y.
Choi
,
L.
Mazur
,
L.
Mager
,
M.
Gwon
,
D.
Pitrat
,
J. C.
Mulatier
,
C.
Monnereau
,
A.
Fort
,
A. J.
Attias
,
K.
Dorkenoo
,
J. E.
Kwon
,
Y.
Xiao
,
K.
Matczyszyn
,
M.
Samoc
,
D.-W.
Kim
,
A.
Nakao
,
B.
Heinrich
,
D.
Hashizume
,
M.
Uchiyama
,
S. Y.
Park
,
F.
Mathevet
,
T.
Aoyama
,
C.
Andraud
,
J. W.
Wu
,
A.
Barsella
, and
J. C.
Ribierre
,
Phys. Chem. Chem. Phys.
16
,
16941
(
2014
).
19.
J.-H.
Kim
,
M.
Inoue
,
L.
Zhao
,
T.
Komino
,
S.
Seo
,
J. C.
Ribierre
, and
C.
Adachi
,
Appl. Phys. Lett.
106
,
053302
(
2015
).
20.
L.
Zhao
,
T.
Komino
,
M.
Inoue
,
J. H.
Kim
,
J. C.
Ribierre
, and
C.
Adachi
,
Appl. Phys. Lett.
106
,
063301
(
2015
).
22.
M.
Anni
,
A.
Perulli
, and
G.
Monti
,
J. Appl. Phys.
111
,
093109
(
2012
).
23.
G.
Heliotis
,
D. D. C.
Bradley
,
G. A.
Turnbull
, and
I. D. W.
Samuel
,
Appl. Phys. Lett.
81
,
415
(
2002
).
24.
J. C.
Ribierre
,
A.
Ruseckas
,
I. D. W.
Samuel
,
H. S.
Barcena
, and
P. L.
Burn
,
J. Chem. Phys.
128
,
204703
(
2008
).
25.
J. C.
Ribierre
,
L.
Zhao
,
M.
Inoue
,
P. O.
Schwartz
,
J. H.
Kim
,
K.
Yoshida
,
A. S. D.
Sandayanaka
,
H.
Nakanotani
,
L.
Mager
,
S.
Mery
, and
C.
Adachi
,
Chem. Commun.
52
,
3103
(
2016
).
26.
J. C.
Ribierre
,
A.
Ruseckas
,
O.
Gaudin
,
I. D. W.
Samuel
,
H. S.
Barcena
,
S. V.
Staton
, and
P. L.
Burn
,
Org. Electron.
10
,
803
(
2009
).
27.
L.
Zhao
,
T.
Komino
,
D. H.
Kim
,
M. H.
Sazzad
,
D.
Pitrat
,
J. C.
Mulatier
,
C.
Andraud
,
J. C.
Ribierre
, and
C.
Adachi
,
J. Mater. Chem. C
4
,
11557
(
2016
).

Supplementary Material

You do not currently have access to this content.