Vědci odemykají ultraefektivní flexibilní displeje pomocí grafenu a oxidu titaničitého

Autoři: Jaeho Lee Tae-Hee Han Min-Ho Park Dae Yool Jung Jeongmin Seo Hong-Kyu Seo Hyunsu Cho Eunhye Kim Jin Chung Sung-Yool Choi Taek-Soo Kim Tae-Woo Lee Seunghyup Yoo Abstrakt Organické světlo emitující diody (OLED) založené na grafenu se v poslední době objevily jako klíčový prvek nezbytný pro displeje a osvětlení nové generace, především díky svému potenciálu pro vysoce flexibilní světelné zdroje. Jejich účinnost však byla v nejlepším případě srovnatelná s konvenčními protějšky na bázi oxidu india a cínu (ITO). Zde navrhujeme ideální strukturu elektrody založenou na synergickém souhře vrstev TiO2 s vysokým indexem lomu a vrstev pro vkládání děr s nízkým indexem lomu, které obklopují grafenové elektrody. To vede k ideální situaci, kdy je zesílení díky rezonanci dutiny maximalizováno a ztráty povrchových plazmonových polaronů jsou minimalizovány. Navrhovaný přístup vede k OLED s ultra vysokou externí kvantovou účinností 40,8 a 62,1 % (64,7 a 103 % s polokulovou čočkou) pro jedno- a vícečlánkové zařízení, respektive. OLED vyrobené na plastech s těmito elektrodami jsou opakovaně ohebné s poloměrem 2,3 mm, částečně díky vrstvám TiO2, které odolávají ohybovému namáhání až 4 % prostřednictvím zpevnění odklonem trhlin. Úvod Výhody v oblasti form-faktoru, jako je flexibilita a roztažitelnost, přinesly organickým světlo emitujícím diodám (OLED) značnou pozornost pro použití v nových zařízeních, jako jsou nositelné, rolovací nebo skládací displeje, které vyžadují mobilitu, deformovatelnost a/nebo rozšiřitelnost. Plné uskutečnění tohoto potenciálu je však netriviální a vyžaduje značné úsilí v různých aspektech, jako je vývoj nízko-teplotních technologií tenkovrstvých tranzistorů a/nebo flexibilního zapouzdření. Dalším důležitým aspektem pro vysoce flexibilní displeje je nalezení průhledných elektrod (TE), které mohou nahradit elektrody z oxidu india a cínu (ITO), které se obvykle vyznačují omezenou flexibilitou a potenciálními problémy s náklady spojenými s vysokou poptávkou a/nebo nestabilní nabídkou. V tomto ohledu bylo pro OLED navrženo několik typů flexibilních transparentních elektrod, jako jsou kovové nanodrátky, uhlíkové materiály (například uhlíkové nanotrubice nebo grafen) a kovové mřížky ve spojení s jinými typy TE [4-9]. Mezi nimi je grafen – atomárně tenká vrstva sp2-hybridizovaných atomů uhlíku – považován za slibný, protože se očekává, že jedinečná kombinace jeho inherentní tenkosti a vynikajících elektrických vlastností umožní ideální transparentní elektrody, které mají nízké nebo žádné optické zkalení, hladkou povrchovou topologii zabraňující elektrickému zkratu a degradaci způsobené drsností, vysokou propustnost, nízký plošný odpor a vysoký stupeň flexibility současně. Snadná příprava vysoce kvalitního grafenu na velkoplošných plastových substrátech byla nedávno demonstrována pro transparentní elektrody metodami kompatibilními s hromadnou výrobou ze strany průmyslových sektorů, což dokazuje jejich praktickou životaschopnost. Bylo ukázáno, že jak jednovrstvý grafen (SLG), tak vícevrstvý grafen (MLG) mají výkonnostně adekvátní pro TE v OLED. Zejména efektivní grafenové OLED byly dosaženy s pomocí vrstev pro vkládání děr (HIL), které se používají k překonání jejich relativně nízké pracovní funkce, která je známa kolem 4,5 eV. Tyto vkládací vrstvy zahrnují vodivé polymery s gradientními elektronickými vlastnostmi nazývané samouspořádaná gradientní HIL (GraHIL) a tenké MoO3 bufferové vrstvy ve spojení s vodivými polymery poly(3,4-ethylendioxythiofen):polystyrensulfonát (PEDOT:PSS). Nicméně, účinnost napájení a externí kvantová účinnost (EQE) těchto nejmodernějších grafenových OLED byly stále na úrovni ITO-based OLED, pokud nebyla použita objemná polokulová čočka pro zesílení odvodu světla. Zajištění co nejvyšší účinnosti je zvláště důležité pro flexibilní displeje aplikované v vysoce přenosných nebo nositelných zařízeních, protože se často musí spoléhat na baterie s poměrně omezenou kapacitou energie z důvodu omezení velikosti, hmotnosti nebo form faktoru. To vyžaduje vývoj architektury zařízení, která maximalizuje účinnost grafenových OLED. Klíčovou výzvou je vyvinout strukturu nebo metodologii, která odemkne jejich plný optický potenciál a zároveň co nejvíce zachová výhody grafenu v oblasti form faktoru. Za tímto účelem zde zkoumáme jednoduchou architekturu elektrody založenou na vrstvách TiO2 s vysokým indexem lomu a HIL s nízkým indexem lomu, které obklopují grafenové elektrody. Díky optickému návrhu, který plně využívá synergickou spolupráci mezi vrstvami s vysokým a nízkým indexem lomu, které řídí jak zesílení rezonance dutiny, tak ztráty povrchových plazmonových polaronů (SPP), navrhované grafenové OLED vykazují ultra vysoké EQE, které jsou bezprecedentní u těch, které používají grafen jako transparentní elektrodu. Navíc je odhalena neobvykle vysoká odolnost TiO2 vůči ohybovému namáhání, která umožňuje plastové OLED, které jsou nejen účinné, ale také vysoce flexibilní. Výsledky Optický návrh vysoce účinných grafenových OLED Účinnost OLED je nakonec omezena konečnou účinností odvodu světla, která je typicky v nejlepším případě kolem 20 % pro zařízení s izotropními emitery. Mezi různými schématy zesílení odvodu světla navrženými do současnosti, metoda založená na rezonanci mikrodutiny má výhody v tom, že udržuje planární geometrii bez použití jakýchkoli mikro/nano struktur nebo lentikulárních struktur, takže OLED z nich vyrobené nejsou předmětem elektrických zkratů a optických artefaktů nepříznivých pro aplikace displejů (např. rozostření, difrakce atd.), ale mohou vykazovat vysoce čisté, saturované červené (R), zelené (G), modré (B) primární barvy se zesílenou účinností. S mírným, ale stále významným efektem mikrodutiny mohou být i ITO-based OLED optimalizovány pro maximální účinnost, aniž by způsobovaly jakékoli optické zkalení nebo rozostření, pouhou úpravou tloušťky ITO vrstev; v tomto schématu je první řád, 3λ/4 návrh dutiny, kde λ označuje vlnovou délku, realizován s otevřeným koncem režimu dutiny umístěným na rozhraní ITO/substrát. V případě ITO-free grafenových OLED však grafenové elektrody nemohou být dostatečně tlusté, aby řídily délku dutiny, což ztěžuje zesílení účinnosti rezonančním efektem. Jako alternativní opatření lze pod grafenové vrstvy umístit tenkou vrstvu s vysokým indexem lomu (nH), jak je znázorněno na obr. 1a, podobně jako u tenkovrstvých kovových elektrod s dielektrickým pokrytím [17, 20-22]. Protože světlo může procházet grafenem s malou fázovou diferencí vzhledem k inherentní tenkosti grafenové elektrody, lze 3λ/4 návrh dutiny pohodlně realizovat, například s optickou tloušťkou organických plus vkládacích vrstev a vrstvy s vysokým indexem lomu nastavenou na přibližně 2λ/4 a λ/4, respektive (obr. 1b). Zejména „λ/4-tlustá“ vrstva s vysokým indexem lomu funguje také jako bezkovové dielektrické zrcadlo, které umožňuje významnou odrazivost spodního sestavy elektrody (Rbot) pro světlo dopadající z organických vrstev, jak lze potvrdit v grafech zobrazených ve spodní části obr. 1c, d. To poskytuje grafenové OLED příležitosti ke zvýšení jejich účinnosti prostřednictvím rezonančního efektu, což by jinak nebylo možné. Ukazuje se, že Rbot a související rezonanční zesílení se zvyšují s nH (doplňkový obrázek 1). Vysoký index lomu je také výhodný z hlediska flexibility, protože cílové optické tloušťky (nHdH) lze dosáhnout s nízkou fyzickou tloušťkou dH a protože trhliny způsobené ohýbáním u daného filmu obecně vznikají při nižším počátečním namáhání s větší fyzickou tloušťkou. Úspěšná vrstva s vysokým indexem lomu v tomto schématu by tedy měla mít co největší nH. Kromě toho by měla být transparentní a především by neměla být poškozena daným procesem přenosu grafenu. Mezi různými kandidáty je vrstva TiO2 naprašovaná ve viditelném spektru transparentní a má relativně vysoký index lomu (n=2,5). Na rozdíl od jiných vrstev s vysokým indexem lomu, které jsme zkoušeli, se ukázalo, že vrstva TiO2 má chemickou odolnost, která je robustní vůči procesům přenosu grafenu využívajícím rozpouštědla, jako je aceton nebo isopropanol (IPA), což umožňuje tvorbu vysoce kvalitní grafenové elektrody na jejím vrcholu (doplňkový obrázek 2). ( ) Schematická struktura zařízení navrhovaných OLED. ( ) Rozložení intenzity elektromagnetického pole (přerušované čáry) OLED pod studiem pro jejich odpovídající návrh dutiny prvního řádu. Pro srovnání je zobrazeno rozložení intenzity pole u grafenového OLED bez TiO2 pro případ, kdy jsou hodnoty tloušťky organických vrstev stejné jako u OLED s TiO2, ale bez HIL s nízkým indexem lomu. ( , ) Vypočtená maximální externí kvantová účinnost (ηEQE) grafenových OLED s podkladovou vrstvou TiO2 jako funkce tloušťky TiO2 a organické vrstvy (odpovědně dTiO2 a dorg). Přerušované čáry představují obrysové čáry pro ηEQE 10, 20, 30 nebo 40 %, jak je uvedeno v grafu. ( ) Bez HIL s nízkým indexem lomu; ( ) s GraHIL jako HIL s nízkým indexem lomu. Ve spodní části každého případu je uvedena odrazivost (Rbot) celého spodního sestavy elektrody (TiO2/grafen/(HIL)) jako funkce dTiO2 pro světlo dopadající z organických vrstev. a b c d c d Je pozoruhodné, že je také možná struktura mikrodutiny vyššího řádu (např. druhého řádu, 5λ/4 dutina) založená na tlustém organickém zásobníku. V této práci však byl nejprve zvolen návrh dutiny prvního řádu, protože výsledkem je silnější Purcellův efekt a méně vlnovodných režimů než u návrhu vyššího řádu, což nakonec vede k vyšší účinnosti odvodu světla a EQE. Pro návrh dutiny prvního řádu stále existují výzvy, protože ideální umístění emisní zóny je omezeno na první antinodu od rozhraní organické/kovové vrstvy, což ztěžuje snížení SPP režimů delší vzdáleností emitent-kov. Alternativní metoda běžně používaná pro snížení SPP zahrnuje vnitřní vlnité struktury nebo zvlnění, ale tolerance k elektrickým zkratům může být u těchto přístupů často kompromitována. Metoda, kterou zde přijímáme, spočívá v zahrnutí vrstvy s nízkým indexem lomu, o které bylo prokázáno, že efektivně snižuje SPP režimy. Naštěstí GraHIL nebo samouspořádaná gradientní vrstva pro vkládání děr složená z PEDOT:PSS a kopolymeru kyseliny tetrafluorethylen-perfluor-3, 6-dioxa-4-methyl-7-oktensulfonové (PFI), která byla dříve navržena autory a ukázala se jako velmi účinná při zlepšování vkládání děr v grafenových OLED, má index lomu kolem 1,42 při λ = 550 nm (doplňkový obrázek 3), což je mnohem nižší než u typických organických vrstev (n=1,8). Díky synergickému souhře vrstev s vysokým a nízkým indexem lomu obklopujících grafenové vrstvy lze tedy současně dosáhnout zesílení efektu rezonance dutiny a snížení SPP režimů, čímž se EQE může výrazně zvýšit i bez struktur pro odvod světla. prezentuje výsledky optických simulací založené na pokročilé klasické elektromagnetické teorii shrnuté Furnem v celém viditelném spektru a při λ = 550 nm. Formalismus zohledňuje Purcellův faktor, efekt orientace dipólu a excitace do SPP a vlnovodných režimů. Komplexní zahrnutí všech těchto faktorů se ukazuje jako kritické pro přesnou analýzu a kvantitativní návrh, protože podcenění nebo nadcenění může nastat při použití zjednodušeného přístupu, který nezohledňuje jeden nebo více z těchto efektů (viz doplňkový obrázek 4; doplňková tabulka 1 a doplňková poznámka 1 pro příklady). Výsledky ukazují, že použití GraHIL redistribuuje relativní obsah výkonu mezi různé režimy směrem k menším vlnovým vektorům v rovině, takže výkon spojený s SPP režimy je snížen a odkoupené části jsou dále zesíleny (doplňkový obrázek 5a). Z doplňkové tabulky 2 je také vidět, že použití vrstvy TiO2 pod grafenem účinně potlačuje množství výkonu spojeného s vlnovodnými a substrátovými režimy prostřednictvím zesílení rezonance. To vede k významnému zvýšení účinnosti odvodu světla, i když se také ukazuje zvýšení ztrát do evanescentních režimů v důsledku posunu příčně elektrických vlnovodných režimů směrem k vyšším normalizovaným vlnovým vektorům v rovině (doplňkový obrázek 5b). Kombinované použití vrstev s vysokým indexem (H) TiO2 a nízkým indexem (L) GraHIL vede k ideální situaci, kdy je zesílení rezonance vysoké, ale ztráty do evanescentních režimů SPP jsou minimalizovány. Kromě toho kombinované použití vytváří situaci podobnou HL-vrstvám, které se běžně používají pro vícevrstvé tenkovrstvé povlaky, a dále zesiluje Rbot (obr. 1d), což umožňuje další zesílení efektu rezonance Fabry–Perot. To, co činí navrhovanou technologii jedinečnou a pokročilou oproti konvenčním technologiím, je právě synergická spolupráce těchto vrstev s vysokým a nízkým indexem lomu, které umožňují optické řízení jak rezonančního efektu, tak ztrát SPP ve prospěch maximálního odvodu světla; a dodatečné zesílení rezonance prostřednictvím HL skládání. Spolu s jejich přirozenou kompatibilitou s požadovanými elektrickými vlastnostmi (např. efektivní vkládání děr) všechny tyto optické výhody umožňují plně odemknout i skrytý potenciál, který planární OLED mohou skutečně nabídnout. Konturové grafy získané pro opticky dostupnou maximální EQE (ηEQE (max)) jako funkci tloušťky organické vrstvy (dorg) a TiO2 (dTIO2) prezentované na obr. 1c, d ukazují, že ηEQE (max) může být až 44 % u zařízení s vrstvami GraHIL i TiO2, zatímco by byla omezena na 38 % bez GraHIL nebo na 31 % bez TiO2. Optimální podmínky odpovídají situaci, kdy se dH (kde H je TiO2) blíží λ/(4nH) (55 nm pro λ=550 nm). Lze také poznamenat, že ηEQE (max) 44 % je vyšší než u optimalizovaných konvenčních OLED na bázi tenkého kovu s dutinou a stejným emiterem. To lze přičíst skutečnosti, že navrhovaná architektura je méně náchylná ke ztrátám způsobeným absorpcí fotonů a/nebo excitací SPP režimů v poloprůhledných elektrodách (viz doplňkový obrázek 6 a doplňková tabulka 3 pro srovnání s konvenčními OLED na bázi tenkého kovu s dutinou). Obrázek 2a, b et al. ( , ) Vypočtená spektra rozptylu výkonu vážená spektrem emiteru v arbitrálních jednotkách (mapováno jako barva definovaná v barevných lištách) vůči vlnovému vektoru v rovině: ( ) s TiO2, ale bez GraHIL; ( ) s TiO2 i GraHIL. Černé přerušované čáry označují hraniční čáry dělící reprezentativní optické režimy, včetně odkoupených, substrátově vázaných (subs), vlnovodných (wg) a evanescentních režimů. ( ) Vypočtený rozptyl výkonu vůči normalizovanému vlnovému vektoru v rovině při λ=550 nm pro různé zkoumané struktury elektrod. Pro zařízení s TiO2 byla dTiO2 fixována na 55 nm a dorg byla zvolena pro optimální podmínky v každém případě. Pro zařízení bez TiO2 byla dorg nastavena na stejnou hodnotu jako u odpovídajících zařízení s TiO2. a b a b c Výkonnost zařízení vyrobených grafenových OLED Na základě výše uvedených výsledků simulací jsme vyrobili zelené OLED založené na fosforescenčních emiterech bis(2-(2-pyridinyl-N)fenyl-C)(acetylacetonato)iridium (III) (Ir(ppy)2acac) v konfiguraci sklo/anoda/(HIL)/OS1/LiF/Al s různými anodovými/(HIL) strukturami TiO2/grafen/GraHIL; grafen/GraHIL; a ITO (185 nm)/GraHIL, kde OS1 odkazuje na organický vícevrstvý zásobník definovaný v Metodách. Experimentální výsledky prezentované na obr. 3 ukazují, že maximální EQE, účinnost napájení a proudová účinnost získané pro zařízení na bázi TiO2/grafen/GraHIL jsou až 40,8 %, 160,3 lm W−1 a 168,4 cd A−1, respektive, zatímco tyto hodnoty jsou omezeny na 31,7 %, 112,6 lm W−1 a 119,0 cd A−1 pro zařízení na bázi grafenu/GraHIL a 27,4 %, 104,3 lm W−1 a 106,2 cd A−1 pro zařízení ITO/GraHIL. Pozorovaná vysoká EQE v zařízení na bázi TiO2/grafen/GraHIL potvrzuje synergickou roli vrstev TiO2 i GraHIL a je v souladu s výsledky simulací. S polokulovou čočkou opticky spojenou se zadní stranou substrátu vykazuje zařízení na bázi TiO2/grafen/GraHIL EQE, účinnost napájení a proudovou účinnost až 64,7 %, 250,4 lm W−1 a 257,0 cd A−1, respektive, což dále ilustruje slibný potenciál navrhovaných grafenových OLED. Poté jsme navrhované schéma dále rozšířili na tandemovou, vícečlánkovou OLED, ve které se čistá EQE zlepšuje (na úkor napětí), protože je nakonec dána jako součet těch z jejích jednotlivých OLED; tento přístup je populární, protože zlepšená EQE obecně vede k delší provozní životnosti. Vícečlánkové OLED na bázi TiO2/grafen/GraHIL obsahující vrstvu pro generování náboje (CGL) 2, 9-dimethyl-4, 7-difenyl-1, 10-fenantrolin (BCP):Li/MoO3 vykazují EQE a účinnost napájení až 62,1 % a 120,8 lm W−1 (103,2 % a 183,5 lm W−1 s polokulovou čočkou), což demonstruje nejmodernější výkonnost a univerzální použitelnost navrhované struktury elektrody. Simulace naznačuje, že pozorovaná hodnota odpovídá součtu hodnot EQE ekvivalentních struktur dutin druhého řádu (jedna s emisní zónou poblíž druhé antinody od katody; a druhá s emisní zónou poblíž první antinody od katody) s faktorem elektrické rovnováhy 0,89 (viz doplňkový obrázek 7, doplňková tabulka 4 a doplňková poznámka 2 pro podrobnou strukturu pro vícečlánkové OLED, jakož i podrobnou diskusi o výsledcích simulací). ( – ) EQE ( ) účinnost napájení ( ) a proudová účinnost ( ) vůči charakteristikám jasu grafenových OLED s podkladovými vrstvami TiO2 a bez nich. Pro srovnání jsou uvedeny také údaje pro řídicí OLED na bázi ITO. Všechna zařízení na tomto obrázku obsahují GraHIL jako HIL s nízkým indexem lomu a jsou založena na skleněných substrátech. V ( – ) legendy s (L), (M) a (L,M) odpovídají datům získaným s připevněnou polokulovou čočkou, s vícečlánkovou architekturou a s vícečlánkovou architekturou i polokulovou čočkou, respektive. ( ) Charakteristiky proudové hustoty (J)–napětí (V)–jasu (L). Podrobná struktura a charakteristiky J–V–L vícečlánkového zařízení jsou uvedeny v doplňkovém obrázku 7. ( ) Obrázek OLED s navrhovanou elektrodou TiO2/grafen/GraHIL v provozu. U zařízení s TiO2 byla dTiO2 fixována na 55 nm a dorg byla zvolena jako optimální podmínka pro maximální EQE. U zařízení bez TiO2 a ITO-based zařízení byla dorg nastavena na stejnou hodnotu jako u odpovídajících zařízení s TiO2. a c a b c a c d e Mechanické vlastnosti navrhovaných elektrod a OLED Úspěch grafenových OLED by nebyl kompletní, pokud by nebyla do značné míry využita výhoda grafenových elektrod v oblasti flexibility. K otestování vhodnosti navrhované struktury pro flexibilní OLED byla zařízení OLED vyrobena v konfiguracích (TiO2)/grafen/PEDOT:PSS/OS2/LiF/Al na 50μm silných polyethylentereftalátových (PET) substrátech (viz Metody pro vícevrstvý zásobník použitý pro flexibilní OLED (OS2)). Je pozoruhodné, že běžně dostupný PEDOT:PSS (AI4083 od Clevios; n=1,56 při λ=550 nm) může hrát v podstatě stejnou optickou roli jako GraHIL, pouze s malým kompromisem v jeho optickém efektu kvůli jeho indexu lomu, který je o něco vyšší než u GraHIL (viz doplňkový obrázek 8 a doplňková tabulka 5). Jak je vidět na obr. 4, navrhované flexibilní OLED vykazují vysoké EQE a účinnost napájení srovnatelné s jejich protějšky na skleněných substrátech (zobrazené černými trojúhelníky na obr. 4), což dokazuje, že navrhovaná struktura a její procesy mohou být bez problémů rozšířeny na plastové substráty (viz tabulka 1 pro úplný souhrn výkonnosti všech zkoumaných zařízení v této práci). Navíc bylo ukázáno, že tato zařízení zůstávají nepoškozena a dobře fungují i po 1 000 cyklech ohýbání s poloměrem zakřivení (rC) již 2,3 mm. To lze považovat za pozoruhodné, protože navrhované OLED obsahují oxidové vrstvy, které jsou často považovány za křehké a tudíž náchylné k lomu způsobenému ohýbáním i při relativně nízkém namáhání. ( ) EQE vůči charakteristikám jasu grafenových flexibilních OLED s podkladovými vrstvami TiO2 a bez nich. Pro srovnání jsou uvedeny také charakteristiky OLED s TiO2 na skleněném substrátu. U zařízení prezentovaných na tomto obrázku byla jako HIL s nízkým indexem lomu ve všech případech použita 50 nm silná vrstva PEDOT:PSS (AI4083). ( ) Účinnost napájení vůči charakteristikám jasu. ( ) Jas vůči charakteristikám proudové hustoty měřené po opakovaném ohýbání s poloměrem zakřivení (rC) 2,3 mm. Vložený obrázek: fotografie OLED ohnuté při rC 2,3 mm umístěné na speciálně vyrobeném cyklickém testeru ohybu. OLED se nachází na horní straně substrátu na obrázku, a proto je pod tažným namáháním. ( ) Fotografie navrhovaných flexibilních grafenových OLED s TiO2 v provozu. a b c d Abychom lépe porozuměli původu pozorované úrovně flexibility v navrhovaných OLED, byly mechanické vlastnosti vrstev TiO2 nanesených na PET substráty charakterizovány pomocí tříbodového ohybového testu (ASTM D790; statické zatížení), jak je znázorněno na obr. 5a (viz doplňkový obrázek 9 pro další podrobnosti o metodě testování). Snímky z rastrovací elektronové mikroskopie testovaných vzorků odhalují, že 60nm-silná vrstva TiO2 vydrží ohybové namáhání (ɛf) až 4 % bez vzniku trhlin způsobených ohýbáním, zatímco elektrody ITO (200 nm) a oxid india a zinku (IZO; 60 nm) vydrží ɛf 1 %, ale začnou vykazovat trhliny při 2 % (obr. 5b). Je pozoruhodné, že trhlina vyvinutá ve vzorku TiO2 s ɛf 5 % se šíří klikatým způsobem, což je v jasném kontrastu s trhlinami vyvinutými ve vzorcích ITO a IZO, které se jeví jako téměř přímé linie. To naznačuje, že pozorovaná významná odolnost TiO2 vůči trhlinám při relativně velkém namáhání lze přičíst mechanismu „zpevnění odklonem trhlin“, o kterém je známo, že je účinný při zmírňování lokálně vysokých napětí na trhlinách. Jak je vidět na obr. 5c, d, konzistentní výsledky jsou pozorovány také při měření elektrického odporu, které poskytují makroskopické informace o změně integrity filmů po opakovaném ohýbání (dynamické zatížení). Zatímco plošný odpor 60nm-silného IZO se po pouhých 10 cyklech při namáhání cca 2 % výrazně zvyšuje, plošný odpor elektrod TiO2/grafen zůstává téměř nezměněn i po 10 000 cyklech ohýbání při namáhání 4 %, což vysvětluje původ pozorovaného vysokého stupně flexibility OLED založených na elektrodách TiO2/grafen.