KR20070009832A - 액정표시장치 및 이의 제조방법 및 평판표시장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 불량 감소를 위한 액정표시장치 및 이의 제조방법 및 평판표시장치에 관한 것이다.
본 발명은 박막트랜지스터기판과 칼라필터기판을 포함하는 액정표시장치에 있어서, 상기 박막트랜지스터기판과 상기 칼라필터기판을 합착시키며 아크릴계 성분과 에폭시 성분을 포함한 양면테이프형 실란트를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 제1 및 제2기판을 포함하는 평판표시장치에 있어서, 상기 제1 및 제2기판을 합착시키며 아크릴계 성분과 에폭시 성분을 포함한 양면테이프형 실란트를 포함하는 것을 특징으로 하는 평판표시장치에 관한 것이다.
양면테이프형 실란트, 실경화, 액정 오염, 아크릴, 에폭시, 검정색 안료
Description
도1은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 단면도이고,
도2는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 공정 순서도이고,
도3은 도2의 액정적하 공정을 나타낸 도면이고,
도4는 도2의 Short 도포 공정을 나타낸 도면이고,
도5는 본 발명의 실시예에 따른 양면테이프형 실란트를 나타낸 도면이고,
도6은 도5의 Ⅵ-Ⅵ'선에 따른 단면도이고,
도7은 도2의 양면테이프형 실란트 부착 공정을 나타낸 도면이고,
도8은 도7의 Ⅷ-Ⅷ'선에 따른 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호설명>
액정표시장치 : 10 액정 : 20
제1기판 : 30 박막트랜지스터기판 : 40
박막트랜지스터어레이 : 45 제2기판 : 50
칼라필터기판 : 60 칼라필터어레이 : 65
유효표시영역 : 80 씰란트영역 : 90
제1박리필름 : 100 제2박리필름 : 110
양면테이프형 실란트 : 120 쇼트 : 130
본 발명은 액정표시장치 및 이의 제조방법 및 평판표시장치에 관한 것으로, 특히 불량 감소를 위한 액정표시장치 및 이의 제조방법 및 평판표시장치에 관한 것이다.
액정표시장치는 박막트랜지스터기판과 칼라필터기판 사이에 주입되어 있는 유전율 이방성을 갖는 액정에 전계를 인가하고 이 전계의 세기를 조절하여 투과되는 광량을 조절함으로써 원하는 화상을 얻는 장치이다.
이러한 액정표시장치는 박막트랜지스터기판과 칼라필터기판을 합착하기 위해 액상의 열경화성 또는 액상의 UV(Ultraviolet)경화성 실란트(Sealant)를 도포한 후 열을 가하거나 UV를 조사하여 경화시킨다.
그러나, 액상의 열경화성 또는 액상의 UV경화성 실란트 도포는 공정장비에 의해 실란트 사출 불량, 실란트 단선 등의 불량이 발생할 수 있다. 또한, 액상의 열경화성 또는 액상의 UV경화성 실란트의 사출량을 조절하더라도 실란트폭 및 실란트선의 중심치 관리가 용이하지 않다. 특히, 실란트가 도포되는 실란트영역의 모서 리에서는 실란트폭의 균일도 확보가 더 어렵다는 문제점이 생긴다. 이러한 실란트폭의 균일도 저하로 인해 실란트 들뜸 등의 불량이 발생한다.
또한, 액상의 UV경화성 실란트를 도포하고 액정적하 공정을 적용하는 액정표시장치는 미경화된 액상의 UV경화성 실란트와 액정이 접촉하여 액정이 오염될 가능성이 항상 존재하고 이 때문에 잔상 등의 불량이 발생할 수 있다.
그리고, UV에 의한 액정 오염을 방지하기 위해 UV차단마스크를 별도로 제작해야 하기 때문에 제조단가가 상승하게 되며 UV차단마스크의 얼라인 미스(Align Miss) 등으로 인해 액정에 UV가 조사될 가능성도 있다.
이러한 문제점들은 액정표시장치 뿐만 아니라 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP), 유기발광다이오드(Organic Light Emitting Diodes, OLED), 전계효과 전자방출 표시소자(Field Emission Display, FED) 등을 포함하는 평판표시장치에서도 발생한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 불량 감소를 위한 액정표시장치 및 이의 제조방법 및 평판표시장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 박막트랜지스터기판과 칼라필터기판을 포함하는 액정표시장치에 있어서, 상기 박막트랜지스터기판과 상기 칼라필터기 판을 합착시키며 아크릴계 성분과 에폭시 성분을 포함한 양면테이프형 실란트를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치를 제공한다.
상기 아크릴계 성분과 상기 에폭시 성분의 비는 8:2일 수 있다.
또한, 상기 양면테이프형 실란트는 검정색 안료를 더 포함할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 제1기판 상에 박막트랜지스터어레이를 마련하는 단계와 제2기판 상에 칼라필터어레이를 마련하는 단계와 아크릴계 성분과 에폭시 성분을 포함하는 양면테이프형 실란트로 상기 제1 및 제2기판을 합착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법을 제공한다.
상기 양면테이프형 실란트로 상기 제1 및 제2기판을 합착하는 단계는 상기 아크릴계 성분과 상기 에폭시 성분의 비가 8:2로 이루어진 상기 양면테이프형 실란트로 합착하는 단계일 수 있다.
또한, 상기 양면테이프형 실란트로 상기 제1 및 제2기판을 합착하는 단계는 검정색 안료를 더 포함하는 상기 양면테이프형 실란트로 합착하는 단계일 수 있다.
그리고, 상기 양면테이프형 실란트로 상기 제1 및 제2기판을 합착하는 단계 이전에 상기 양면테이프형 실란트를 상기 제1 및 제2기판 중 어느 하나에 먼저 부착하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 양면테이프형 실란트를 상기 제1 및 제2기판 중 어느 하나에 먼저 부착하는 단계는 상기 양면테이프형 실란트에 붙어 있는 제1박리필름을 제거하는 단계, 상기 양면테이프형 실란트를 상기 제1 및 제2기판 중 어느 하나에 먼저 부착하는 단계, 상기 양면테이프형 실란트에 붙어 있는 제2박리필름을 제거하는 단계일 수 있다.
또한, 상기 양면테이프형 실란트로 상기 제1 및 제2기판을 합착한 이후에 상기 양면테이프형 실란트를 열경화하는 단계를 더 포함할 수 있다.
그리고, 유효표시영역에 액정을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 유효표시영역에 상기 액정을 형성하는 단계는 상기 액정을 적하하는 단계와 상기 액정을 주입하는 단계 중 어느 하나일 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 제1 및 제2기판을 포함하는 평판표시장치에 있어서, 상기 제1 및 제2기판을 합착시키며 아크릴계 성분과 에폭시 성분을 포함한 양면테이프형 실란트를 포함하는 것을 특징으로 하는 평판표시장치를 제공한다.
상기 아크릴계 성분과 상기 에폭시 성분의 비는 8:2일 수 있다. 또한, 상기 양면테이프형 실란트는 검정색 안료를 더 포함할 수 있다.
그러면, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명한다.
도1은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 단면도이다.
도1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치(10)는 액정(20)을 사이에 두고 합착된 박막트랜지스터기판(40)과 칼라필터기판(60)을 포함한다.
액정(20)은 자신에게 인가된 전계에 응답하여 회전함으로써 입사되는 광투과량을 조절한다.
박막트랜지스터기판(40)은 게이트절연막을 사이에 두고 절연되는 데이타선과 게이트선이 상호 교차되도록 형성되며, 그 교차부에 박막트랜지스터가 형성된다. 박막트랜지스터는 게이트선에 접속된 게이트전극, 데이타선에 접속된 소스전극, 화소전극에 접속된 드레인전극, 소스전극 및 드레인전극 사이의 채널부를 형성하는 활성층 및 오믹접촉층을 포함한다. 이러한 박막트랜지스터는 게이트선의 게이트신호에 응답하여 데이타선의 데이타신호를 선택적으로 화소전극에 공급한다. 화소전극은 데이타선과 게이트선의 교차로 인해 정의된 화소영역에 형성되며 드레인전극을 경유하여 공급되는 화소전압을 액정(20)에 인가한다.
칼라필터기판(60)은 색을 표현하는 칼라필터와 매트릭스 형태로 이루어진 블랙매트릭스와 액정(20)에 공통전압을 인가하는 공통전극을 포함하고 있다. 칼라필터는 적, 녹, 청색의 칼라안료를 포함하고 있으며 이로 인해 특정 파장대역의 빛을 투과시킴으로써 색을 표현한다. 블랙매트릭스는 각 칼라필터 사이에 매트릭스 형태로 형성되어 있으며 원하지 않는 액정(20) 배열이 형성된 영역의 광을 투과하지 못하게 한다. 공통전극은 칼라필터와 블랙매트릭스의 배면의 전면에 형성되어 있으며 쇼트(Short)(130)를 통해 박막트랜지스터기판(40)의 공통전극선을 따라 인가되는 공통전압을 인가받는다.
칼라필터기판(60)은 칼라필터기판(60)이 박막트랜지스터기판(40)과 일정 간격을 유지할 수 있도록 해주는 컬럼스페이서(140)를 더 포함하고 있다. 컬럼스페이서(140)는 블랙매트릭스가 형성된 영역에 형성되어 있다.
한편, 칼라필터기판(60)과 박막트랜지스터기판(40)은 유효표시영역의 외부에 형성된 양면테이프형 실란트(120)에 의해 합착되어 있다. 양면테이프형 실란트(120)는 아크릴계(Arcrylic) 성분과 에폭시(Epoxy) 성분을 포함하고 있으며 에폭시 성분에 의해 강한 합착력이 확보된다. 이 때, 아크릴계 성분과 에폭시 성분의 비는 8:2 정도인 것이 바람직하다.
양면테이프형 실란트(120)는 액정표시장치(10)를 측면에서 보았을 때 양면테이프형 실란트(120)가 형성되어 있는 영역인 실란트영역에서 발생할 수 있는 빛샘을 방지하기 위해 검정색 안료를 포함할 수 있다.
다음으로는 도2 내지 도8을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 제조방법에 대해 설명한다.
도2는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 공정 순서도이다.
도2를 참조하면, 박막트랜지스터 및 화소전극을 포함하는 박막트랜지스터어레이를 제1기판 상에 형성하고(S1), 적, 녹, 청색칼라필터와 블랙매트릭스와 공통전극과 컬럼스페이서를 포함하는 칼라필터어레이를 제2기판 상에 형성한다(S6). 이 때, 제1기판와 제2기판 각각에는 하나 또는 다수개의 박막트랜지스터어레이와 칼라필터어레이가 형성될 수 있다.
그런 다음, 제1기판과 제2기판을 세정장치를 사용하여 각각 세정한다.(S2, S7)
보다 구체적으로, 브러쉬(Brush)를 사용해 제1기판과 제2기판 상에 있는 큰 이물들을 제거하면서 세정한다.
다음, 제1기판과 제2기판을 테트라메틸암모늄하이드록사이드(Tetramethyl ammonium hydroxide, TMAH)를 사용하여 세정한다. 테트라메틸암모늄하이드록사이드의 농도는 0.7% 내지 5%인 것이 바람직하다. 또한, 유기용제로 테트라메틸암모늄하 이드록사이드를 사용하는 대신 아이소프로필알콜(Isopropyl alcohol, IPA)을 사용할 수 있다.
다음, 유기용제를 사용한 화학적 세정 후 UV를 조사하여 세정한다. 이 때, UV의 파장은 200nm ∼ 420nm의 범위인 것이 바람직하다. 또한, 유기 오염 물질에 대한 제거 능력을 향상시키기 위해 탈이온수(DI Water)로 세정 후 UV세정을 할 수 있다.
다음, 탈이온수를 질소(N₂)가스압에서 에어 나이프(Air Kinfe)로 가속 조사해 제1기판과 제2기판을 세정 및 건조시킨다. 또는, 에어 나이프 대신 제1기판과 제2기판을 고속 회전시켜 세정 및 건조시킬 수 있다.
그런 다음, 세정된 제1기판과 제2기판 상에 배향막을 형성한다.(S3, S8)
보다 구체적으로, 수지판을 사용하여 수직배향제를 포함한 배향액을 제1기판과 제2기판 상에 도포한다. 수직배향제로는 폴리아믹산(Polyamic acid)을 사용한다. 또는, 수직배향제 대신 폴리아믹산의 수평배향제를 사용할 수 있다. 이 때, 용매에 대한 수직배향제의 용해도, 점성 등이 적절히 조절되는 것이 바람직하다. 또한, 배향막에 의한 인가전압 강하를 방지하기 위해 0.05㎛ ~ 0.1㎛정도의 두께로 도포하는 것이 바람직하다.
다음, 배향액을 소성시켜 배향액에 포함되어 있는 용매를 제거함으로써 폴리이미드(Polyimide)의 배향막을 형성한다.
그런 다음, 배향 공정 시 발생된 이물 등의 제거를 위해 제1기판과 제2기판을 세정한다.(S4, S9) 이 때의 세정 공정(S4, S9)은 상술한 세정 공정(S2, S7)과 동일하다.
그런 다음, 제1기판의 박막트랜지스터어레이에 마련된 유효표시영역 상에 액정을 적하한다.(S5) 또는, 액정적하 공정 대신 액정주입 공정을 적용할 수 있다. 그러나, 이 때에는 공정 순서 및 방법이 바뀔 수 있다.
보다 구체적으로, 도3에 도시된 바와 같이 음의 유전율 이방성을 갖는 액정(20)을 제1기판(30)의 박막트랜지스터어레이(45)에 마련된 유효표시영역(80) 상에 적하한다. 또는, 양의 유전율 이방성을 갖는 액정을 사용할 수 있다.
제1기판(30)의 박막트랜지스터어레이(45)에 마련된 유효표시영역(80) 상에 액정(20)을 적하할 때에 제2기판의 칼라필터어레이 상에 쇼트 도포 및 양면테이프형 실란트를 부착한다.(S10) 또는, 제2기판에 마련된 유효표시영역 상에 액정을 적하하고 제1기판(30) 상에 쇼트 도포 및 양면테이프형 실란트를 부착할 수 있다.
보다 구체적으로, 도4에 도시된 바와 같이 제2기판(50)의 칼라필터어레이(65)에 마련된 실란트영역(90)의 외곽에 은(Ag)과 같은 도전 물질인 쇼트(130)를 도포한다. 또는, 제2기판(50)의 칼라필터어레이(65)에 마련된 실란트영역(90) 내에 쇼트(130)를 도포할 수 있다.
다음, 도5 및 도6에 도시된 아크릴계 성분과 에폭시 성분을 포함하고 있는 양면테이프형 실란트(120)에 붙어있는 제1박리필름(100)을 제거한다. 다음, 제2기판(50)의 칼라필터어레이(65)에 마련된 실란트영역(90)에 양면테이프형 실란트(120)를 부착한다. 다음, 도7 및 도8에 도시된 바와 같이, 양면테이프형 실란트(120)에 붙어있는 제2박리필름(110)을 제거한다.
그런 다음, 제1기판(30)과 제2기판(50)을 합착시킨다.(S11)
보다 구체적으로, 제1기판(30)과 제2기판(50)을 진공합착장치에 로딩(Loading)하여 제1기판(30)과 제2기판(50)을 합착한다. 이 때, 액정(20)은 진공에 의해 실란트영역(90)에 의해 마련된 폐쇄영역 내에 골고루 퍼지게 된다. 또한, 양면테이프형 실란트(120)에 포함된 아크릴계 성분에 의해 제1기판(30)과 제2기판(50)은 어느 정도의 합착성을 유지하게 된다.
그런 다음, 합착된 제1기판(30)과 제2기판(50)에 가하여 양면테이프형 실란트(120)를 열경화시킨다.(S12)
보다 구체적으로, 합착된 제1기판(30)과 제2기판(50)을 가온, 가압시켜 양면테이트형 실란트(120)를 열경화한다. 이 때, 열경화는 1시간 동안 120℃에서 진행하는 것이 바람직하다. 이로써, 양면테이프형 실란트(120)에 포함된 에폭시 성분에 의해 합착성을 극대화할 수 있다. 다음, 합착된 제1기판(30)과 제2기판(50)을 실온상태로 식혀준다.
한편, 가온 전 네마틱(Nematic) 상태의 액정(20)은 가온 후 아이소트로픽(Isotropic)상태가 되며 그 후의 실온상태에서는 네마틱 상태로 되돌아오기 때문에 보다 더 균일한 배향을 얻을 수 있다.
그런 다음, 합착된 제1기판(30)과 제2기판(50)을 절단하여 각각의 액정표시패널을 형성한다.(S13)
보다 구체적으로, 글래스 스크라이버(Glass Scriber)장치에 합착된 제1기판(30)과 제2기판(50)을 로딩하여 x, y 방향 중 어느 한 방향으로 1차절단을 진행한 다음, 90도 회전시켜 2차절단을 진행하여 액정표시패널을 형성한다.
그런 다음, 액정표시패널의 불균일한 측면을 연마한다.(S14)
보다 구체적으로, 액정표시패널을 그라인딩(Grinding)장치에 로딩하여 액정표시패널의 절단 부분의 불균일한 측면을 연마하여 균일하게 한다.
그런 다음, 액정표시패널을 검사한 후(S15), 모듈 공정으로 인계한다.(S16)
보다 구체적으로, 오토 프로브 스테이션(Auto Probe Station)장치에 액정표시패널을 로딩한 후, 액정표시패널의 패드부와 액정표시패널을 구동하기 위한 게이트구동회로와 데이타구동회로가 장착된 지그를 접촉시켜 정해진 영상 패턴을 디스플레이한다.
다음, 영상 패턴을 바꿔가며 목시 검사를 수행하여 액정표시패널의 상태를 검사하여 액정표시패널의 상태에 맞게 등급별로 분리한 다음, 양품의 액정표시패널을 모듈 공정으로 인계한다.
한편, 본 발명에 따른 양면테이프형 실란트(120)는 액정표시장치(10) 뿐 만 아니라 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP), 유기발광다이오드(Organic Light Emitting Diodes, OLED), 전계효과 전자방출 표시소자(Field Emission Display, FED) 등을 포함하는 평판표시장치에 적용 가능하다.
본 발명의 액정표시장치는 양면테이프형 실란트에 의해 합착된 박막트랜지스터기판과 칼라필터기판을 포함하고 있다.
양면테이프형 실란트는 실란트를 도포하는 것이 아니라 부착하는 형태이므로 실란트 단선, 실란트 미사출, 실란트 사출량 불량 등의 불량이 발생하지 않는다. 또한, 미경화된 실란트가 없기 때문에 미경화된 실란트에 의한 액정 오염이 발생하지 않으며 실란트폭의 균일도를 확보할 수 있다. 그리고, UV를 조사하여 공정을 진행하지 않으므로 UV차단마스크를 제작할 필요가 없기 때문에 제조 단가를 낮출 수 있다. 또한, 양면테이프형 실란트는 검정색 안료를 포함하고 있어서 측면에서 액정표시장치를 보았을 때 발생하는 빛샘 불량을 제거할 수 있다.
나아가, 이러한 양면테이프형 실란트는 다른 평판표시장치에도 적용 가능하다.
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.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
Claims (14)
- 박막트랜지스터기판과 칼라필터기판을 포함하는 액정표시장치에 있어서,상기 박막트랜지스터기판과 상기 칼라필터기판을 합착시키며 아크릴계 성분과 에폭시 성분을 포함한 양면테이프형 실란트를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
- 제1항에 있어서,상기 아크릴계 성분과 상기 에폭시 성분의 비는 8:2인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
- 제1항에 있어서,상기 양면테이프형 실란트는 검정색 안료를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
- 제1기판 상에 박막트랜지스터어레이를 마련하는 단계와;제2기판 상에 칼라필터어레이를 마련하는 단계와;아크릴계 성분과 에폭시 성분을 포함하는 양면테이프형 실란트로 상기 제1 및 제2기판을 합착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
- 제4항에 있어서,상기 양면테이프형 실란트로 상기 제1 및 제2기판을 합착하는 단계는상기 아크릴계 성분과 상기 에폭시 성분의 비가 8:2로 이루어진 상기 양면테이프형 실란트로 합착하는 단계인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
- 제4항에 있어서,상기 양면테이프형 실란트로 상기 제1 및 제2기판을 합착하는 단계는검정색 안료를 더 포함하는 상기 양면테이프형 실란트로 합착하는 단계인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
- 제4항에 있어서,상기 양면테이프형 실란트로 상기 제1 및 제2기판을 합착하는 단계 이전에상기 양면테이프형 실란트를 상기 제1 및 제2기판 중 어느 하나에 먼저 부착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
- 제7항에 있어서,상기 양면테이프형 실란트를 상기 제1 및 제2기판 중 어느 하나에 먼저 부착하는 단계는상기 양면테이프형 실란트에 붙어 있는 제1박리필름을 제거하는 단계;상기 양면테이프형 실란트를 상기 제1 및 제2기판 중 어느 하나에 먼저 부착하는 단계;상기 양면테이프형 실란트에 붙어 있는 제2박리필름을 제거하는 단계인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
- 제4항에 있어서,상기 양면테이프형 실란트로 상기 제1 및 제2기판을 합착한 이후에상기 양면테이프형 실란트를 열경화하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
- 제4항에 있어서,유효표시영역에 액정을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
- 제10항에 있어서,상기 유효표시영역에 상기 액정을 형성하는 단계는상기 액정을 적하하는 단계와 상기 액정을 주입하는 단계 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
- 제1 및 제2기판을 포함하는 평판표시장치에 있어서,상기 제1 및 제2기판을 합착시키며 아크릴계 성분과 에폭시 성분을 포함한 양면테이프형 실란트를 포함하는 것을 특징으로 하는 평판표시장치.
- 제12항에 있어서,상기 아크릴계 성분과 상기 에폭시 성분의 비는 8:2인 것을 특징으로 하는 평판표시장치.
- 제12항에 있어서,상기 양면테이프형 실란트는 검정색 안료를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 평판표시장치.
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Cited By (1)
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-
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- 2005-07-14 KR KR1020050063742A patent/KR20070009832A/ko not_active Application Discontinuation
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