KR100806813B1 - Printing plate, method of manufacturing the same, and method of pattrning thin layer using the same - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래 박막 형성용 인쇄 장치의 인쇄판을 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a printing plate of a conventional thin film forming printing apparatus.
도 2는 본 발명에 따른 박막 형성용 인쇄 장치를 나타내는 사시도이다.2 is a perspective view showing a printing apparatus for forming a thin film according to the present invention.
도 3은 도 2에 도시된 인쇄판을 상세히 나타내는 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing in detail the printing plate shown in FIG.
도 4a 내지 도 4e는 도 3에 도시된 인쇄판의 제조 방법의 제1 실시예를 나타내는 단면도이다.4A to 4E are cross-sectional views showing a first embodiment of the manufacturing method of the printing plate shown in FIG. 3.
도 5a 및 도 5b는 도 4c에 도시된 식각 방지 패턴의 다른 형태를 나타내는 평면도 및 단면도이다.5A and 5B are plan views and cross-sectional views illustrating other forms of the etch stop pattern illustrated in FIG. 4C.
도 6a 내지 도 6c는 도 3에 도시된 인쇄판의 제조 방법의 제2 실시예를 나타내는 단면도이다.6A to 6C are cross-sectional views showing a second embodiment of the manufacturing method of the printing plate shown in FIG. 3.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명에 따른 인쇄 장치를 이용하여 형성되는 박막패턴의 제조방법을 설명하기 위한 단면도이다.7A to 7C are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a thin film pattern formed using a printing apparatus according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호설명><Code Description of Main Parts of Drawing>
110 : 인쇄판 111 : 기판110: printing plate 111: substrate
112 : 볼록 패턴 114 : 오목 패턴112: convex pattern 114: concave pattern
120 : 보호 플레이트 130 : 식각 방지 패턴120: protection plate 130: etching prevention pattern
131 : 베이스판 132 : 마스크층131: base plate 132: mask layer
134 : 포토레지스트 패턴 136 : 마스크 패턴134: photoresist pattern 136: mask pattern
142 : 블랭킷 144 : 인쇄 롤러142: blanket 144: printing roller
146 : 유기액 공급기 148: 유기액146: organic liquid feeder 148: organic liquid
본 발명은 인쇄판 및 그의 제조 방법과 그를 이용한 박막 패터닝 방법에 관한 것으로, 특히 배면이 불균일하게 식각되는 것을 방지함과 아울러 인쇄 불량을 방지할 수 있는 인쇄판 및 그의 제조 방법과 그를 이용한 박막 패터닝 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a printing plate, a manufacturing method thereof, and a thin film patterning method using the same, and more particularly, to a printing plate and a manufacturing method thereof and a thin film patterning method using the same, which can prevent the back surface from being unevenly etched and prevent printing defects. will be.
최근 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시 장치들이 대두되고 있다. 이러한 평판 표시 장치로는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display), 전계 방출 표시 장치(Field Emission Display), 플라즈마 표시 패널(Plasma Display Panel) 및 일렉트로-루미네센스(Electro-Luminescence) 표시 장치 등이 있다.Recently, various flat panel display devices that can reduce weight and volume, which are disadvantages of cathode ray tubes, have emerged. Such flat panel displays include a liquid crystal display, a field emission display, a plasma display panel, an electro-luminescence display, and the like.
이러한 평판 표시 장치는 증착(코팅) 공정, 노광 공정, 현상 공정 및 식각 공정 등을 포함하는 마스크 공정에 의해 형성되는 다수의 박막으로 이루어진다. 그러나, 마스크 공정은 제조 공정이 복잡하여 제조 단가를 상승시키는 문제점이 있 다. 이에 따라, 최근에는 인쇄 롤러를 이용한 프린팅 공정을 통해 박막을 형성할 수 있는 연구가 진행되고 있다.The flat panel display includes a plurality of thin films formed by a mask process including a deposition (coating) process, an exposure process, a developing process, and an etching process. However, the mask process has a problem in that the manufacturing process is complicated, thereby increasing the manufacturing cost. Accordingly, in recent years, research has been conducted to form a thin film through a printing process using a printing roller.
이러한 프린팅 공정은 인쇄판을 이용하여 인쇄 롤러에 소정 패턴을 형성한 후, 그 패턴을 기판 상에 전사함으로써 원하는 패턴을 형성하는 공정이다. This printing process is a process of forming a desired pattern by forming a predetermined pattern on a printing roller using a printing plate, and then transferring the pattern onto a substrate.
여기서, 인쇄판(10)은 도 1에 도시된 바와 같이 인쇄 롤러와 접촉하는 볼록 패턴(12)과, 볼록 패턴(12) 사이에 형성되는 오목 패턴(14)을 포함한다. 이러한 인쇄판(10)은 포토리소그래피공정에 의해 형성된 포토레지스트 패턴을 마스크로 이용한 식각 공정을 통해 형성된다. 식각 공정시 인쇄판의 패턴 영역을 제외한 인쇄판(10)의 외곽영역에는 포토레지스트 패턴이 형성되어 있지 않기 때문에 식각되어 오목 패턴(14)과 동일한 역할을 하게 된다. 즉, 인쇄판(10)과 인쇄 롤러가 접촉하게 되면, 인쇄판(10)의 외곽영역과 대응하는 인쇄 롤러의 유기액은 인쇄 롤러의 표면에 그대로 남아 표시 소자의 기판 상에 전사되어 인쇄 불량이 발생하는 문제점이 있다. Here, the
또한, 인쇄판(10)을 스프레이 방식의 습식 식각 공정을 통해 식각하게 되면, 인쇄판(10)의 배면으로 식각액이 부분적으로 침투하게 되어 인쇄판(10)의 외곽영역의 배면이 불균일하게 식각되는 문제점이 있다.In addition, when the
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 배면이 불균일하게 식각되는 것을 방지함과 아울러 인쇄 불량을 방지할 수 있는 인쇄판 및 그의 제조 방법과 그를 이용한 박막 패터닝 방법을 제공하는 데 있다.Accordingly, the present invention has been made in an effort to provide a printing plate capable of preventing uneven etching of the back surface and preventing printing defects, a method of manufacturing the same, and a method of thin film patterning using the same.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 인쇄판의 제조 방법은 패턴 영역과, 상기 패턴 영역을 감싸는 외곽 영역을 가지는 베이스 기판을 마련하는 단계와; 상기 베이스 기판의 패턴 영역에 볼록 패턴과 오목 패턴을 가지며 상기 베이스 기판의 외곽 영역의 높이가 상기 볼록 패턴의 높이와 동일하도록 상기 베이스 기판의 외곽 영역을 식각 방지 패턴으로 보호하면서 상기 베이스 기판의 패턴 영역을 패터닝하여 인쇄판을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above technical problem, a method of manufacturing a printing plate according to the present invention comprises the steps of providing a base substrate having a pattern region, and the outer region surrounding the pattern region; The pattern region of the base substrate has a convex pattern and a concave pattern in the pattern region of the base substrate, and protects the outer region of the base substrate with an etch preventing pattern so that the height of the outer region of the base substrate is the same as the height of the convex pattern. It characterized in that it comprises a step of forming a printing plate by patterning.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 인쇄판은 유기액이 도포되는 인쇄 롤러와 접촉하는 인쇄판에 있어서, 상기 인쇄롤러와 접촉하는 볼록 패턴과, 상기 인쇄 롤러와 비접촉하는 오목 패턴이 형성되는 패턴 영역과; 상기 패턴 영역을 감싸도록 형성되며, 상기 볼록 패턴과 동일한 높이로 형성된 외곽 영역을 구비하며, 상기 인쇄판은 상기 외곽 영역을 식각 방지 패턴으로 보호하면서 상기 패턴 영역을 패터닝함으로써 형성되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above technical problem, the printing plate according to the present invention is a printing plate in contact with the printing roller to which the organic liquid is applied, a convex pattern in contact with the printing roller, a pattern in which the concave pattern is in contact with the printing roller is formed An area; It is formed to surround the pattern region, and has an outer region formed at the same height as the convex pattern, wherein the printing plate is formed by patterning the pattern region while protecting the outer region with an etch stop pattern.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 박막 패터닝 방법은 인쇄 롤러에 유기액을 도포하는 단계와; 베이스 기판 상에 오목 패턴과 볼록 패턴을 가지는 패턴 영역과, 상기 패턴 영역을 감싸도록 상기 베이스 기판 상에 형성되며 상기 볼록 패턴과 높이가 동일한 외곽 영역을 포함하는 인쇄판 위에서 상기 인쇄 롤러가 회전하여 상기 볼록 패턴에 유기액을 전사하여 상기 인쇄 롤러에 유기 패턴을 형성하는 단계와; 상기 인쇄 롤러에 형성된 유기 패턴을 기판 상에 인쇄하는 단계를 포함하며, 상기 인쇄판은 상기 베이스 기판의 외곽 영역을 식각 방지 패턴으로 보호하면서 상기 베이스 기판의 패턴 영역을 패터닝함으로써 형성되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above technical problem, the thin film patterning method according to the present invention comprises the steps of applying an organic liquid to the printing roller; The convex pattern and the convex pattern pattern area on the base substrate, and the outer surface is formed on the base substrate to surround the pattern area, the printing roller is rotated on the printing plate comprising a convex pattern having the same height as the convex pattern is convex Transferring the organic liquid to the pattern to form an organic pattern on the printing roller; And printing an organic pattern formed on the printing roller on a substrate, wherein the printing plate is formed by patterning a pattern region of the base substrate while protecting an outer region of the base substrate with an etch stop pattern.
상기 기술적 과제 외에 본 발명의 다른 기술적 과제 및 특징들은 첨부한 도면들을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.Other technical problems and features of the present invention in addition to the above technical problem will become apparent from the description of the embodiments with reference to the accompanying drawings.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 박막 패턴 형성용 인쇄 장치를 나타내는 사시도이다.2 is a perspective view showing a printing device for forming a thin film pattern according to the present invention.
도 2에 도시된 인쇄 장치는 유기액 공급부(146)와, 인쇄 롤러(144)와, 인쇄판(110)을 포함한다.The printing apparatus shown in FIG. 2 includes an organic
유기액 공급부(146)는 유기액을 저장하며, 저장된 유기액을 인쇄 롤러(144)의 블랭킷(142)에 공급한다. The organic
인쇄 롤러(144)는 유기액 공급부(146)로부터의 유기액을 그 인쇄 롤러(144)의 외주면에 부착된 블랭킷(142)에 충진한다. 이러한 인쇄 롤러(144)는 이송부(160)를 통해 이동하는 인쇄판(110) 및 기판(111)과 순차적으로 접촉되도록 그들 상에서 회전하게 된다. 이외에도 인쇄 롤러(144)가 이동하면서 인쇄판(110) 및 기판(111)과 순차적으로 접촉될 수도 있다.The
인쇄판(110)은 인쇄 롤러(144)의 블랭킷(142)에 충진된 유기액이 원하는 영역에만 남도록 인쇄 롤러(144)와 접촉한다. 이를 위해, 인쇄판(110)은 도 3에 도시된 바와 같이 패턴 영역과, 패턴 영역을 감싸도록 형성된 외곽 영역을 포함한다.The
패턴 영역에는 베이스 기판(131)에 홈 형태로 형성된 오목 패턴(114)과, 제1 높이(h1)의 볼록 패턴(112)이 형성된다.In the pattern region, a
볼록 패턴(112)은 인쇄 롤러(144)가 인쇄판(110) 상에서 회전하는 경우, 인쇄 롤러(144)에 도포된 유기액과 접촉하는 영역이다. 이에 따라, 볼록 패턴(112) 상에는 인쇄 롤러(144)가 인쇄판(110) 상에서 회전하는 경우, 인쇄 롤러(144)의 유기액이 전사된다.The
오목 패턴(114)은 인쇄 롤러(144)가 인쇄판(110) 상에서 회전하는 경우, 인 쇄 롤러(144)에 도포된 유기액과 접촉하지 않는 영역이다. 이에 따라, 오목 패턴(114)과 대응하는 인쇄 롤러(144)의 유기액은 인쇄 롤러(114)에 남아 유기 패턴으로 형성된다.The
인쇄판(110)의 외곽영역은 제2 높이(h2)로, 패턴 영역의 볼록 패턴(112)과 동일한 높이로 형성된다. 이 경우, 인쇄 롤러(144)가 인쇄판(110) 상에서 회전하면, 인쇄판(110)의 외곽영역과 대응하는 인쇄 롤러(144)의 유기액은 외곽영역에 전사되므로 표시 소자의 인쇄 불량을 방지할 수 있다.The outer region of the
도 4a 내지 도 4e는 도 3에 도시된 인쇄판의 제조 방법의 제1 실시 예를 설명하기 위한 단면도들이다.4A to 4E are cross-sectional views illustrating a first embodiment of the method of manufacturing the printing plate illustrated in FIG. 3.
도 4a에 도시된 바와 같이 베이스 기판(131) 상에 마스크층(132)이 형성된다. 마스크층(132)은 Mo, Al, AlNd, Cr,CrOx 등의 단일층 또는 이들을 포함하는 다중층구조로, 약 500~1500Å의 두께로 형성된다. 예를 들어, 다중층 구조의 경우, 마스크층(132)은 Mo/AlNd 또는 Cr/CrOx가 적층되어 형성된다. As shown in FIG. 4A, a
이러한 마스크층(132) 상에 포토레지스트가 도포된 후 노광 및 현상 공정을 포함하는 포토리소그래피 공정으로 포토레지스트가 패터닝됨으로써 도 4b에 도시된 바와 같이 포토레지스트 패턴(134)이 형성된다.After the photoresist is applied on the
이 포토레지스트 패턴(134)을 이용한 식각 공정을 통해 마스크층(132)이 패터닝됨으로써 도 4c에 도시된 바와 같이 마스크 패턴(136)이 형성된다. 이 후, 베이스 기판(131)의 배면에는 보호 플레이트(120)가 고정되고, 베이스 기판(131)의 외곽영역에는 실런트(sealant)로 이루어진 식각 방지 패턴(130)이 형성된다. 보호 플레이트(120)는 도 5a에 도시된 바와 같이 베이스 기판(131)의 배면보다 넓은 면적으로 형성되며, 식각 방지 패턴(130)에 의해 베이스 기판(131)에 고정된다. 식각 방지 패턴(130)은 도 5b에 도시된 바와 같이 패턴 영역을 침범하지 않도록 베이스 기판(131)의 외곽 영역을 덮도록 스크린(screen) 인쇄법 또는 디스펜스(dispense)방법으로 형성된다. 이에 따라, 베이스 기판(131)의 외곽 영역과 인접한 포토레지스트 패턴(134)의 상부면과 접촉되지 않는다. 이외에도 식각 방지 패턴(130)은 도 4c에 도시된 바와 같이 베이스 기판(131)의 외곽 영역을 덮도록 형성됨과 아울러 베이스 기판(131)의 외곽 영역과 인접한 포토레지스트 패턴(134)의 상부면과 일부 접촉되도록 형성된다.The
그런 다음, 마스크 패턴(136) 및 포토레지스트 패턴(134)을 이용한 식각액, 예를 들어 불산(HF)계열의 식각액을 이용한 식각 공정을 통해 도 4d에 도시된 바와 같이 베이스 기판(131)이 식각됨으로써 볼록 패턴(112)과 오목 패턴(114)을 포함하는 인쇄판(110)이 형성된다. Then, the
이 때, 베이스 기판(131)의 외곽 영역은 식각 방지 패턴(130)에 의해 보호되므로 베이스 기판(131)의 외곽 영역의 식각이 방지되어 볼록 패턴(112)과 동일한 높이를 가지게 된다. 그리고, 베이스 기판(131)의 배면은 보호 플레이트(120)에 의해 보호되어 베이스 기판(131) 배면이 불균일하게 식각되는 것을 방지할 수 있다.In this case, since the outer region of the
한편, 식각 공정시 마스크 패턴(136)은 포토레지스트 패턴(134)과 대비하여 베이스 기판(131)과의 부착력이 좋다. 이에 따라, 베이스 기판(131) 상에 포토레 지스트 패턴(134)이 위치하는 경우, 그 사이로 식각액이 침투가능하지만 베이스 기판(131) 상에 마스크 패턴(136)이 위치하게 되면, 마스크 패턴(136)과 베이스 기판(131) 사이로 식각액이 침투하지 못하므로 볼록 패턴(112)이 원하는 형태로 형성할 수 있다. 또한, 식각 공정시 포토레지스트 패턴(134)은 마스크 패턴(136)에 불량이 발생한 경우, 포토레지스트 패턴(134)을 이용하여 베이스 기판(131)을 식각할 수 있으므로 볼록 패턴(112)과 오목 패턴(114)을 원하는 형태로 형성할 수 있다.In the etching process, the
이 후, 도 4e에 도시된 바와 같이 인쇄판(110) 상에 잔존하는 포토레지스트 패턴(134), 마스크 패턴(136), 식각 방지 패턴(130) 및 보호 플레이트(120)는 제거된다. Thereafter, as shown in FIG. 4E, the
도 6a 내지 도 6c는 도 3에 도시된 인쇄판의 제조 방법의 제2 실시 예를 설명하기 위한 단면도들이다.6A through 6C are cross-sectional views for describing a second exemplary embodiment of the manufacturing method of the printing plate illustrated in FIG. 3.
먼저, 베이스 기판(131) 상에 마스크층(132)이 형성된다. 이러한 마스크층(132) 상의 패턴 영역에는 도 6a에 도시된 바와 같이 포토레지스트 패턴(134)이 형성되며, 마스크층(132) 상의 외곽 영역에는 포토레지스트 패턴(134)과 동일 재질의 식각 방지 패턴(130)이 형성된다. 포토레지스트 패턴(134) 및 식각 방지 패턴(130)은 마스크층(132) 상에 포토레지스트가 도포된 후 노광 및 현상 공정을 포함하는 포토리소그래피 공정으로 패터닝됨으로써 형성된다. First, a
이 포토레지스트 패턴(134) 및 식각 방지 패턴(130)을 이용한 식각 공정을 통해 마스크층(132)이 패터닝됨으로써 도 6b에 도시된 바와 같이 마스크 패턴(136)이 형성된다. 이 후, 베이스 기판(131)의 배면에는 베이스 기판의 배면 이상의 면 적을 가지는 보호 플레이트(120)가 고정된다.The
그런 다음, 마스크 패턴(136) 및 포토레지스트 패턴(134)을 이용한 식각 공정을 통해 도 6c에 도시된 바와 같이 베이스 기판(131)이 식각됨으로써 볼록 패턴(112)과 오목 패턴(114)을 포함하는 인쇄판(110)이 형성된다. 이 때, 베이스 기판(131)의 외곽 영역은 식각 방지 패턴(130)에 의해 보호되므로 베이스 기판(131)의 외곽 영역의 식각이 방지되어 볼록 패턴(112)과 동일한 높이를 가지게 된다. 그리고, 베이스 기판(131)의 배면은 보호 플레이트(120)에 의해 보호되어 베이스 기판(131) 배면이 불균일하게 식각되는 것을 방지할 수 있다.Then, the
이 후, 인쇄판(110) 상에 잔존하는 포토레지스트 패턴(134), 마스크 패턴(136), 식각 방지 패턴(130) 및 보호 플레이트(120)는 제거된다. Thereafter, the
도 7a 내지 도 7c는 본 발명에 따른 인쇄판을 가지는 인쇄 장치를 이용한 박막 패터닝 방법을 설명하기 위한 도면들이다.7A to 7C are views for explaining a thin film patterning method using a printing apparatus having a printing plate according to the present invention.
도 7a에 도시된 바와 같이 블랭킷(142)이 부착된 인쇄 롤러(144)를 마련한다. 블랭킷(142) 내에는 유기액 공급부(146)를 통해 유기액(148)이 충전된다. As shown in FIG. 7A, a
그런 다음, 도 7b에 도시된 바와 같이 오목 패턴(114) 및 볼록 패턴(112)을 가지는 인쇄판(110)에 유기액(148)이 도포된 인쇄 롤러(144)를 회전시키면, 볼록 패턴(112)과 접촉하는 영역의 유기액(148)은 볼록 패턴(112) 상에 전사되며, 오목 패턴(114)과 접촉하지 않는 영역의 유기액(148)은 블랭킷(142)의 표면에 남아 유기 패턴(140)으로 형성된다. Then, as shown in FIG. 7B, when the
이 유기 패턴(140)이 형성된 인쇄 롤러(144)는 도 7c에 도시된 바와 같이 기 판(111) 상에서 회전하게 된다. 이에 따라, 기판(111) 상에는 유기 패턴(140)이 전사된 후 건조 및 경화되어 박막으로 형성된다. The
한편, 본 발명에 따른 인쇄 장치로는 액정 표시 장치의 컬러필터 및 블랙 매트릭스와 유기 전계 발광 소자의 발광층을 포함하는 유기박막층 등과 같은 유기물질로 형성되는 박막을 형성할 수 있다.Meanwhile, the printing apparatus according to the present invention may form a thin film formed of an organic material such as a color filter and a black matrix of an LCD and an organic thin film layer including an emission layer of an organic EL device.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 인쇄판 및 그의 제조 방법과 그를 이용한 박막 패터닝 방법은 패턴 영역의 볼록 패턴과 외곽 영역이 동일한 높이를 가지도록 형성된다. 이에 따라, 인쇄판의 외곽영역과 대응하는 인쇄 롤러의 유기액은 외곽영역에 전사되므로 표시 소자의 인쇄 불량을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 인쇄판 및 그의 제조 방법과 그를 이용한 박막 패터닝 방법은 인쇄판의 베이스 기판 식각시 베이스 기판의 배면이 보호 플레이트에 의해 보호되므로 베이스 기판 배면이 불균일하게 식각되는 것을 방지할 수 있다.As described above, the printing plate, the manufacturing method thereof, and the thin film patterning method using the same according to the present invention are formed such that the convex pattern of the pattern region and the outer region have the same height. Accordingly, since the organic liquid of the printing roller corresponding to the outer region of the printing plate is transferred to the outer region, printing failure of the display element can be prevented. In addition, the printing plate according to the present invention, a manufacturing method thereof, and a thin film patterning method using the same may prevent the base substrate back surface from being unevenly etched because the back surface of the base substrate is protected by a protective plate during the etching of the base board of the printing plate.
이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.In the detailed description of the present invention described above with reference to the preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art or those skilled in the art having ordinary knowledge of the present invention described in the claims to be described later It will be understood that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the art.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification but should be defined by the claims.
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KR20050064583A (en) * | 2003-12-24 | 2005-06-29 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | Fabrication method for printing plate and fabrication method for lcd |
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