The use of a new highly luminescent conjugated polymer as an emissive layer in single and multilayer electroluminescence devices is reported. Poly(m-phenylenevinylene-co-2,5 -dioctyloxy-p-phenylenevinylene) [PmPV-co-DOctOPV] was prepared via a Wittig synthesis reaction. The resulting polymer has a high photoluminescence quantum efficiency in the solid state with an emission spectrum peaked at 506 nm (2.45 eV) in the green. Electroluminescence devices were fabricated with an ITO anode and a MgAg cathode. Three different structures were studied: (i) single layer devices containing only PmPV-co-DOctOPV; (ii) double layer devices with PmPV-co-DOctOPV and an evaporated film of 1,3-bis(4-tert-butylphenyl-1,3,4-oxadiazoyl) phenylene [OXD-7] as an electron transport layer; (iii) triple layer devices containing PmPV-co-DOctOPV, OXD-7 and in addition a polyvinylcarbazole hole transport layer. Electroluminescence external quantum efficiencies for these devices were found to be up to 0.08%, 0.55%, and 1%, respectively, corresponding to luminous efficiencies of ≈0.5,≈3, and ≈6 lm/W and power efficiencies of 8.5×10−5,5.9×10−4, and 6.0×10−4W/W.

1.
J. H.
Burroughes
,
D. D. C.
Bradley
,
A. R.
Brown
,
R. N.
Marks
,
K.
Mackay
,
R. H.
Friend
,
P. L.
Burn
, and
A. B.
Holmes
,
Nature (London)
347
,
539
(
1990
).
2.
D. D. C. Bradley, Current Opinion Solid State Mater. Sci. 1, 789 (1996);
D. D. C.
Bradley
,
Synth. Met.
54
,
401
(
1993
).
3.
A. R.
Brown
,
J. H.
Burroughes
,
N.
Greenham
,
R. H.
Friend
,
D. D. C.
Bradley
,
P. L.
Burn
,
A.
Kraft
, and
A. B.
Holmes
,
Appl. Phys. Lett.
61
,
2793
(
1992
).
4.
G.
Gustafsson
,
Y.
Cao
,
G. M.
Treacy
,
F.
Klavetter
,
N.
Colaneri
, and
A. J.
Heeger
,
Nature (London)
357
,
477
(
1992
).
5.
P. L.
Burn
,
A. B.
Holmes
,
A.
Kraft
,
D. D. C.
Bradley
,
A. R.
Brown
,
R. H.
Friend
, and
R. W.
Gymer
,
Nature (London)
356
,
47
(
1992
).
6.
N. C.
Greenham
,
S. C.
Moratti
,
D. D. C.
Bradley
,
R. H.
Friend
, and
A. B.
Holmes
,
Nature (London)
365
,
628
(
1993
).
7.
E. G. J.
Staring
,
Proceedings Royal Society Discussion Meeting: Electronics with Molecular Materials, edited by
D. D. C.
Bradley
,
R. H.
Friend
, and
A. B.
Holmes
,
Philo. Trans. R. Soc.: Ser. A
355
,
695
(
1997
).
8.
S.
Karg
,
J. C.
Scott
,
J. R.
Salem
, and
M.
Angelopoulos
,
Synth. Met.
80
,
111
(
1996
).
9.
Y.
Yang
,
E.
Westerweele
,
C.
Zhang
,
P.
Smith
, and
A. J.
Heeger
,
J. Appl. Phys.
77
,
694
(
1995
).
10.
K.
Pichler
,
Proceedings Royal Society Discussion Meeting: Electronics with Molecular Materials, edited by
D. D. C.
Bradley
,
R. H.
Friend
and
A. B.
Holmes
,
Philos. Trans. R. Soc.: Ser. A
355
,
829
(
1997
).
11.
R. N.
Marks
,
J. J. M.
Halls
,
D. D. C.
Bradley
,
R. H.
Friend
, and
A. B.
Holmes
,
J. Phys.: Condens. Matter
6
,
1379
(
1994
).
12.
J. J. M.
Halls
,
C. A.
Walsh
,
N. C.
Greenham
,
E. A.
Marseglia
,
R. H.
Friend
,
S. C.
Moratti
, and
A. B.
Holmes
,
Nature (London)
376
,
498
(
1995
).
13.
N. S.
Saricifti
,
D.
Braun
,
C.
Zhang
,
V. I.
Srdanov
,
A. J.
Heeger
,
G.
Stucky
, and
F.
Wudl
,
Appl. Phys. Lett.
62
,
585
(
1993
).
14.
G.
Yu
,
J.
Gao
,
J. C.
Hummelen
,
F.
Wudl
, and
A. J.
Heeger
,
Science
270
,
1789
(
1995
).
15.
N. C. Greenham and R. H. Friend, in Solid State Physics, edited by H. Ehrenreich (Academic, New York, 1995), Vol. 49, p. 1, and references therein.
16.
G.
Yu
and
A. J.
Heeger
,
J. Appl. Phys.
78
,
4510
(
1995
).
17.
J. H.
Burroughes
,
C. A.
Jones
, and
R. H.
Friend
,
Nature (London)
335
,
137
(
1988
).
18.
A. R.
Brown
,
A.
Pomp
,
C. M.
Hart
, and
D. M.
Deleeuw
,
Science
270
,
974
(
1995
).
19.
Y.
Yang
and
A. J.
Heeger
,
Nature (London)
372
,
344
(
1994
).
20.
L.
Sebastian
and
G.
Weiser
,
Phys. Rev. Lett.
46
,
1156
(
1981
).
21.
T.
Hasegawa
,
Y.
Iwasa
,
H.
Sunamura
,
T.
Koda
,
Y.
Tokura
,
H.
Tachibana
,
M.
Matsumoto
, and
S.
Abe
,
Phys. Rev. Lett.
69
,
668
(
1992
).
22.
C. J.
Baker
,
O. M.
Gelsen
, and
D. D. C.
Bradley
,
Chem. Phys. Lett.
201
,
127
(
1993
).
23.
D.
Yaron
,
Phys. Rev. B
54
,
4609
(
1996
).
24.
N.
Tessler
,
G. J.
Denton
, and
R. H.
Friend
,
Nature (London)
382
,
695
(
1996
).
25.
F.
Hide
,
B. J.
Schwartz
,
M. A.
Diaz-Garcia
, and
A. J.
Heeger
,
Chem. Phys. Lett.
256
,
424
(
1996
).
26.
W.
Holzer
,
A.
Penzkofer
,
S.-H.
Gong
,
A.
Bleyer
, and
D. D. C.
Bradley
,
Adv. Mater.
8
,
974
(
1996
), and references therein.
27.
M. Pope and C. E. Swenberg, Electronic Processes in Organic Crystals (Clarendon, Oxford, 1982).
28.
M. S.
Weaver
,
D. G.
Lidzey
,
T. A.
Fisher
,
M. A.
Pate
,
D.
O’Brien
,
A.
Bleyer
,
A.
Tajbakhsh
,
D. D. C.
Bradley
,
M. S.
Skolnick
, and
G.
Hill
,
Thin Solid Films
273
,
39
(
1996
).
29.
D.
O’Brien
,
M. S.
Weaver
,
D. G.
Lidzey
, and
D. D. C.
Bradley
,
Appl. Phys. Lett.
7
,
891
(
1996
).
30.
M.
Strukelj
,
F.
Papadimitrakopoulos
,
T. M.
Miller
,
L. J.
Rothberg
, and
E. A.
Chandross
,
Science
267
,
1969
(
1995
).
31.
E.
Buchwald
,
M.
Meier
,
S.
Karg
,
P.
Pösch
,
H.-W.
Schmidt
,
P.
Strohriegl
,
W.
Rieβ
, and
M.
Schwoerer
,
Adv. Mater.
7
,
839
(
1995
).
32.
X.-C.
Li
,
F.
Cacialli
,
M.
Giles
,
J.
Grüner
,
R. H.
Friend
,
A. B.
Holmes
,
S. C.
Moratti
, and
T. M.
Yong
,
Adv. Mater.
7
,
898
(
1995
).
33.
M. S.
Weaver
and
D. D. C.
Bradley
,
Synth. Met.
83
,
61
(
1996
).
34.
W.
Fischer
,
F.
Stelzer
,
F.
Meghdadi
, and
G.
Leising
,
Synth. Met.
76
,
201
(
1996
).
35.
I. H.
Campbell
,
M. D.
Joswick
, and
I. D.
Parker
,
Appl. Phys. Lett.
67
,
3171
(
1995
).
36.
S.
Son
,
A.
Dodabalapur
,
A. J.
Lovinger
, and
M. E.
Galvin
,
Science
269
,
376
(
1995
).
37.
B. S. Kang, M.-L. Seo, Y. S. Jun, C. K. Lee, and S. C. Shin, Chem. Commun. 1167 (1996).
38.
C. M.
Heller
,
I. H.
Campbell
,
B. K.
Laurich
,
D. L.
Smith
,
D. D. C.
Bradley
,
P. L.
Burn
,
J. P.
Ferraris
, and
K.
Müllen
,
Phys. Rev. B
54
,
5516
(
1996
).
39.
D. D. C.
Bradley
,
J. Phys. D
20
,
1389
(
1987
).
40.
W. J.
Feast
,
I. S.
Millichamp
,
R. H.
Friend
,
M. E.
Horton
,
D.
Phillips
,
S. D. D. V.
Rughooputh
, and
G.
Rumbles
,
Synth. Met.
10
,
181
(
1985
).
41.
E. G. J.
Staring
,
R. C. J. E.
Demandt
,
D.
Braun
,
G. L. J.
Rikken
,
Y. A. R. R.
Kessener
,
A. J. H.
Venhuizen
,
M. M. F.
Van Knippenberg
, and
M. J. N.
Bouwmans
,
Synth. Met.
71
,
2179
(
1995
).
42.
G. G.
Malliaras
,
J. K.
Herrema
,
J.
Wildeman
,
R. E.
Gill
,
S. S.
Lampoura
, and
G.
Hadziioannou
,
Adv. Mater.
5
,
721
(
1993
).
43.
I. D. W.
Samuel
,
G.
Rumbles
, and
C. J.
Collison
,
Phys. Rev. B
52
,
R11573
(
1995
).
44.
G.
Grem
and
G.
Leising
,
Synth. Met.
55–57
,
456
(
1995
).
45.
E. M.
Conwell
,
Synth. Met.
85
,
995
(
1997
).
46.
J. W.
Blatchford
,
T. L.
Gustafson
,
A. J.
Epstein
,
D. A.
Vanden Bout
,
J.
Kerimo
,
D. A.
Higgins
,
P. F.
Barbara
,
D.-K.
Fu
,
T. M.
Swager
, and
A. G.
MacDiarmid
,
Phys. Rev. B
54
,
R3683
(
1996
).
47.
R. F.
Mahrt
, et al.
Phys. Rev. B
54
,
1759
(
1996
).
48.
U.
Lemmer
,
S.
Heun
,
R. F.
Mahrt
,
U.
Scherf
,
M.
Hopmeier
,
U.
Siegner
,
E. O.
Göbel
,
K.
Müllen
, and
H.
Bässler
,
Chem. Phys. Lett.
240
,
373
(
1995
).
49.
S.
Jenekhe
and
J. A.
Osaheni
,
Science
265
,
765
(
1994
).
50.
P. M.
Hergenrother
,
Polym. Eng. Sci.
16
,
303
(
1976
).
51.
H.-H. Hörhold, Z. Chem. 12, 41 (1972).
52.
H.-H. Hörhold, J. Opfermann, V. V. Korsak, E. S. Krongauz, and H. Raubach, Faserforschung und Textiltechnik 29, 571 (1978).
53.
A. Bleyer, D. O’Brien, and D. D. C. Bradley (unpublished).
54.
K. L. Brandon, P. Bentley, A. Tajbakhsh, D. A. Dunmur, M. L. Turner, and D. D. C. Bradley (unpublished).
55.
S.
Heun
,
R. F.
Mahrt
,
A.
Greiner
,
U.
Lemmer
,
H.
Bässler
,
D. A.
Halliday
,
D. D. C.
Bradley
,
P. L.
Burn
, and
A. B.
Holmes
,
J. Phys.: Condens. Matter
5
,
247
(
1996
).
56.
N. C.
Greenham
,
I. D. W.
Samuel
,
G. R.
Hayes
,
R. T.
Phillips
,
Y. A. R. R.
Kessener
,
S. C.
Moratti
,
A. B.
Holmes
, and
R. H.
Friend
,
Chem. Phys. Lett.
241
,
89
(
1995
).
57.
S. T.
Kim
,
D.-H.
Hwang
,
X. C.
Li
,
J.
Grüner
,
R. H.
Friend
,
A. B.
Holmes
, and
H. K.
Shim
,
Adv. Mater.
8
,
979
(
1996
).
58.
D.
Braun
and
A. J.
Heeger
,
Appl. Phys. Lett.
58
,
1982
(
1991
).
59.
C. W.
Tang
,
S. A.
VanSlyke
, and
C. H.
Chen
,
J. Appl. Phys.
65
,
3610
(
1989
).
60.
C.
Adachi
,
T.
Tsutsui
, and
S.
Saito
,
Appl. Phys. Lett.
57
,
531
(
1990
).
61.
C.
Hosokawa
,
H.
Higashi
, and
T.
Kusumoto
,
Appl. Phys. Lett.
62
,
3238
(
1993
).
62.
N. C.
Greenham
,
D. D. C.
Bradley
, and
R. H.
Friend
,
Adv. Mater.
6
,
491
(
1994
).
63.
T.
Yamamoto
,
T.
Inoue
, and
T.
Kanbara
,
J. Appl. Phys.
33
,
250
(
1994
).
64.
D. O’Brien, D. D. C. Bradley, P. L. Burn, and S. Meng (unpublished).
65.
M.
Onoda
,
J. Appl. Phys.
78
,
1327
(
1995
).
66.
M. S. Weaver, D. O’Brien, A. Bleyer, D. G. Lidzey, and D. D. C. Bradley, Organic and Inorganic Electroluminescence, edited by R. H. Mauch and H.-E. Gumlich (Wissenschaft und Technik, Berlin, 1996), p. 207.
67.
A. Grice, A. Tajbakhsh, A. Bleyer, and D. D. C. Bradley, Adv. Mater. (submitted).
68.
E.
Aminaka
,
T.
Tsutsui
, and
S.
Saito
,
J. Appl. Phys.
79
,
8808
(
1996
).
69.
J. I. Pankove, Display Devices, Topics in Applied Physics, edited by J. I. Pankove (Springer, Berlin, 1980), Vol. 40, p. 3.
This content is only available via PDF.
You do not currently have access to this content.