대표적인 oxide TFT 물질인 IGZO는 기존의 a-Si보다 전자이동도가 20~50배가 빠르고 우수한 SS(Sub-Threshold Voltage Swing) 특성과 균일도가 우수하여 대면적 적용이 용이하기 OLED TV와 같은 고성능 대화면 디스플레이를 구현하는데 가장 적합한 물질일 뿐만 아니라 ITO와 함께 투명 디스플레이에도 사용 가능하기 때문에 매우 각광을 받고 있다.
하지만 이런 IGZO TFT를 OLED 디스플레이에 적용시 OLED의 encapsulation으로 가장 많이 사용되는 PECVD SiNx 층을 적용하는 경우에는 SiNx에 포함된 수십 %의 H가 OLED 층을 통과하여 IGZO로 확산되기 때문에 IGZO TFT의 특성이 저하가 나타나게 된다.
< Comparison of I-V characteristic of a-IGZO TFTs with and without hydrogen diffusion >
이러한 수소 확산에 의한 특성 저하를 일반적 IGZO TFT의 I-V 그래프에서 나타내보면 IGZO의 특징적인 IV curve에서 SS slop이 감소되고 Ioff current가 올라가고 Vth는 negative로 shift가 되는 TFT 특성 저하가 나타나게 될 것이다.
IGZO TFT를 사용하는 OLED diplay에서 수소를 포함하는 SiNx을 encapsulation 층으로 적용할 경우에는 수소의 확산에 의한 TFT 특성 저하를 막기 위해 배리어 층이 필요하며 Al2O3 층은 매우 우수한 수소 배리어로 적용 될 수 있다.*
그러나 플라즈마를 사용하는 PEALD Al2O3를 TFT의 첫번째 encapsulation 층으로 사용할 경우에는 공정 중 산소 플라즈마 데미지에 의한 캐소드 산화와 같은 부가 문제를 발생시켜 TFE의 첫번째 층으로는 사용할 수가 없다. 따라서 플라즈마 데미지가 free한 Thermal ALD Al2O3를 포함하는 encapsulation층과 IGZO TFT는 최적의 조합이 될 수 있다.
NCD의 Lucida GD Series는 6세대급의 대면적 기판에 증착이 가능한 양산 대응용 thermal ALD batch 장비로 IGZO TFT에 치명적인 특성 저하를 일으키는 수소 확산을 막을 수 있는 우수한 특성의 ALD Al2O3 수소 배리어층을 형성할 수 있을 뿐만아니라 또한 Al2O3/Polymer/Al2O3 구조의 encapsulation층을 OLED의 봉지막으로 사용하여 투명 폴더블 OLED 디스플레이까지 적용 할 수 있을 것으로 기대하고 있다.