JPH03180802A - カラーフィルターの製造方法 - Google Patents
カラーフィルターの製造方法Info
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- JPH03180802A JPH03180802A JP2059758A JP5975890A JPH03180802A JP H03180802 A JPH03180802 A JP H03180802A JP 2059758 A JP2059758 A JP 2059758A JP 5975890 A JP5975890 A JP 5975890A JP H03180802 A JPH03180802 A JP H03180802A
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- Japan
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- color filter
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- forming
- manufacturing
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
- H10F39/011—Manufacture or treatment of image sensors covered by group H10F39/12
- H10F39/024—Manufacture or treatment of image sensors covered by group H10F39/12 of coatings or optical elements
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
- H10F39/80—Constructional details of image sensors
- H10F39/805—Coatings
- H10F39/8053—Colour filters
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- Optical Filters (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、固体撮像素子及び表示装置に使用されるカラ
ーフィルターの製造方法に関するものであり、特に入射
光の回折や反射による散乱現象を減少させ、光透過率を
向上させるカラーフィルターの製造方法に関するもので
ある。
ーフィルターの製造方法に関するものであり、特に入射
光の回折や反射による散乱現象を減少させ、光透過率を
向上させるカラーフィルターの製造方法に関するもので
ある。
最近、撮像用電子管や電子管の代わりとなり得る次の世
代の撮像素子として脚光を受けている固体撮像素子のカ
ラー化は、光電変換領域の上部にカラーフィルターを形
成することにより行われている。また、液晶表示素子等
の表示素子のカラー化は、電光変換領域の上部にカラー
フィルターを形成することによって行われている。
代の撮像素子として脚光を受けている固体撮像素子のカ
ラー化は、光電変換領域の上部にカラーフィルターを形
成することにより行われている。また、液晶表示素子等
の表示素子のカラー化は、電光変換領域の上部にカラー
フィルターを形成することによって行われている。
カラーフィルターの種類には、ゼラチン等の有機物を染
色する有機フィルターと光学干渉を利用する無機フィル
ターがあり、上記フィルター中、有機フィルターが価格
が低廉で、無機フィルターよりも多く利用されている。
色する有機フィルターと光学干渉を利用する無機フィル
ターがあり、上記フィルター中、有機フィルターが価格
が低廉で、無機フィルターよりも多く利用されている。
第１Ａ図〜第１Ｃ図は、従来の電荷結合素子（Ｃｈａｒ
ｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ； 以下、ＣＣＤ
と称する）用カラーフィルターの製造工程を示す断面図
であって、その製造工程を簡単に叙述する。
ｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ； 以下、ＣＣＤ
と称する）用カラーフィルターの製造工程を示す断面図
であって、その製造工程を簡単に叙述する。
第１Ａ図を参照すれば、表面が凹凸構造からなり、凹部
の表面にフォトダイオードアレイ２，３４が形成されて
おり、凸部の表面に導電膜５及び絶縁膜６が形成された
半導体基ｖｉ、１がある。
の表面にフォトダイオードアレイ２，３４が形成されて
おり、凸部の表面に導電膜５及び絶縁膜６が形成された
半導体基ｖｉ、１がある。
上記半導体基板ｌの表面上にポリイミド等の透明な物質
で平坦化層７を塗布する。その後、上記平坦化Ｎ７上部
にカゼイン又はゼラチン等の感光物質を塗布し、写真方
法によってカラーフィルターパターン８を形成する。そ
の次に上記平坦化層７とカラーフィルターパターン８に
染色物質を塗布する。
で平坦化層７を塗布する。その後、上記平坦化Ｎ７上部
にカゼイン又はゼラチン等の感光物質を塗布し、写真方
法によってカラーフィルターパターン８を形成する。そ
の次に上記平坦化層７とカラーフィルターパターン８に
染色物質を塗布する。
この際、上記カラーフィルターパターン８にのみ染色さ
れて染色層９が形成され、上記平坦化層７上の染色物質
は脱イオン水によって除去する。
れて染色層９が形成され、上記平坦化層７上の染色物質
は脱イオン水によって除去する。
上記染色層９がマゼンタ（Ｍａｇｅｎｔａ）、シアン（
Ｃｙａｎ）及びイエロー（Ｙｅｌｌｏｗ）等の色光等の
中でいずれか１つを分光するためには、それぞれマゼン
タ、シアン及びイエロー等の染色物質中いずれか１つで
染色する。
Ｃｙａｎ）及びイエロー（Ｙｅｌｌｏｗ）等の色光等の
中でいずれか１つを分光するためには、それぞれマゼン
タ、シアン及びイエロー等の染色物質中いずれか１つで
染色する。
第１Ｂ図を参照すれば、前述した構造の表面にポリイミ
ドを塗布して中間層１１を形成する。継続して上記中間
層１１の上部にフォトダイオード３と対応するよう上記
と同一の方法でカラーフィルターパターン１３と染色層
１５を形成する。上記中間層１１は上記染色層１５を形
成する際、染色物質が形成されている染色層９が染色さ
れるのを防止する。
ドを塗布して中間層１１を形成する。継続して上記中間
層１１の上部にフォトダイオード３と対応するよう上記
と同一の方法でカラーフィルターパターン１３と染色層
１５を形成する。上記中間層１１は上記染色層１５を形
成する際、染色物質が形成されている染色層９が染色さ
れるのを防止する。
第１Ｃ図を参照すれば、前述した構造の表面に上記と同
一の方法で中間層１７を形成し、フォトダイオード４と
対応するカラーフィルター層１９とこのカラーフィルタ
ー層１９上部に希望する色光を分光するための染色層２
１を形成する。
一の方法で中間層１７を形成し、フォトダイオード４と
対応するカラーフィルター層１９とこのカラーフィルタ
ー層１９上部に希望する色光を分光するための染色層２
１を形成する。
その次に、ポリイミドを塗布して保護膜層２３を形成し
、電極を形成するための開口２５を形成して上記導電膜
すなわちパッド部位に一部を露出させる。
、電極を形成するための開口２５を形成して上記導電膜
すなわちパッド部位に一部を露出させる。
また他の従来のカラーフィルターは大韓民国特許公報８
３−１４５４号に開示されている。
３−１４５４号に開示されている。
上述した従来のカラーフィルターは、光電素子アレイと
対応するカラーフィルター層等がそれぞれ異なる高さに
形成され中間層が積層されて厚くなるので、注入された
光等の回折や反射による散乱現像と、中間層等による光
透過率の低下に起因して画質が劣り、かつ電極を底形す
るための開口を形成するのが難しいという問題点があっ
た。
対応するカラーフィルター層等がそれぞれ異なる高さに
形成され中間層が積層されて厚くなるので、注入された
光等の回折や反射による散乱現像と、中間層等による光
透過率の低下に起因して画質が劣り、かつ電極を底形す
るための開口を形成するのが難しいという問題点があっ
た。
したがって、本発明の目的は、上述した問題点を解決し
、良好な画質を得ることができるカラーフィルターの製
造方法を提供するにある。
、良好な画質を得ることができるカラーフィルターの製
造方法を提供するにある。
上記のような目的を達成するために、本発明は、母材に
マ） ＩＪフックス状で配置された複数の画素に各々対
応して、少なくとも２個以上の相異なる分光特性を持つ
カラーフィルターの製造方法において、上記母材の全面
にカラーフィルター層を形成する第１工程と、上記カラ
ーフィルター層の表面に上記各画素に対応して少なくと
も２個以上の相異なる染色層を形成する第２工程と、
上記カラーフィルター層と染色層の全面に透光体である
保：ｌｊ膜層を形成する第３工程とからなることを特徴
とする。
マ） ＩＪフックス状で配置された複数の画素に各々対
応して、少なくとも２個以上の相異なる分光特性を持つ
カラーフィルターの製造方法において、上記母材の全面
にカラーフィルター層を形成する第１工程と、上記カラ
ーフィルター層の表面に上記各画素に対応して少なくと
も２個以上の相異なる染色層を形成する第２工程と、
上記カラーフィルター層と染色層の全面に透光体である
保：ｌｊ膜層を形成する第３工程とからなることを特徴
とする。
以下、本発明を添付した図面を参照して詳細に説明する
。
。
第２Ａ図〜第２Ｄ図は、本発明に基づくカラーフィルタ
ーをＣＣＤに適用して実現するための製造工程を示した
断面図等である。
ーをＣＣＤに適用して実現するための製造工程を示した
断面図等である。
しかし、本発明に基づくカラーフィルターが他の固体撮
像素子及び表示素子に適用され得ることに留意すべきで
ある。
像素子及び表示素子に適用され得ることに留意すべきで
ある。
第２Ａ図を参照すれば、シリコン基板３１は表面が凹凸
の構造をなし、凹部の表面にフォトダイオードアレイ３
２．３３．３４が、凸部にはＭ等の金属で配線用導電膜
３５とＳｉ ０２ 等の絶縁膜３６が形成されている。
の構造をなし、凹部の表面にフォトダイオードアレイ３
２．３３．３４が、凸部にはＭ等の金属で配線用導電膜
３５とＳｉ ０２ 等の絶縁膜３６が形成されている。
上記シリコン基板３１上に表面を平坦化する平坦化層３
７を形成する。上記平坦化層３７はポリイミドより形成
され、凸部を基準として３０００Å程度の厚さに塗布し
て入射する光を９５％以上透過させ得るよう形成される
。
７を形成する。上記平坦化層３７はポリイミドより形成
され、凸部を基準として３０００Å程度の厚さに塗布し
て入射する光を９５％以上透過させ得るよう形成される
。
その次に上記平坦化層３７の表面に重クロム酸が混合さ
れたカゼイン又はゼラチンを７０００人程度０厚さで浸
漬してカラーフィルター層３８を形成し、上記カラーフ
ィルター層上に感光性樹脂であるポリイミドを１μｍ程
度に塗布したのち、写真方法によって第１フオトダイオ
ード３２上のカラーフィルター層３８を露出させて第１
中間層３９を形成する。
れたカゼイン又はゼラチンを７０００人程度０厚さで浸
漬してカラーフィルター層３８を形成し、上記カラーフ
ィルター層上に感光性樹脂であるポリイミドを１μｍ程
度に塗布したのち、写真方法によって第１フオトダイオ
ード３２上のカラーフィルター層３８を露出させて第１
中間層３９を形成する。
その次に、上記カラーフィルター層３８の露出された部
分と第１中間層３９の表面に染色物質を塗布する。この
際、上記カラーフィルターＦ！３Ｂの露出された表面は
、上記染色物質と反応して、第１染色層４１となる。そ
の後、第１中間層３９の染色物質を脱イオン水で除去す
る。
分と第１中間層３９の表面に染色物質を塗布する。この
際、上記カラーフィルターＦ！３Ｂの露出された表面は
、上記染色物質と反応して、第１染色層４１となる。そ
の後、第１中間層３９の染色物質を脱イオン水で除去す
る。
上記染色物質は、マゼンタ１ シアン及びイエロー等の
色光等の中でいずれか１つを分光するためには、それぞ
れマゼンタ、シアン及びイエロー等の物質中の何れか１
つを使用する。
色光等の中でいずれか１つを分光するためには、それぞ
れマゼンタ、シアン及びイエロー等の物質中の何れか１
つを使用する。
換言すれば第１染色層４１がマゼンタ色の光を分光する
ためには染色物質としてマゼンタを使用する。第２Ｂ図
を参照すれば全面照射したあと現像するか、希釈剤（Ｔ
ｈｉｎｎｅｒ） または剥離剤（Ｓｔｒｉｐｐｅｒ）
を利用して上記第１中間層３９を除去する。
ためには染色物質としてマゼンタを使用する。第２Ｂ図
を参照すれば全面照射したあと現像するか、希釈剤（Ｔ
ｈｉｎｎｅｒ） または剥離剤（Ｓｔｒｉｐｐｅｒ）
を利用して上記第１中間層３９を除去する。
その次に上記カラーフィルター層３８と第１染色層４１
の上部にポリイミドを１μｍ程度の厚さで塗布した後写
真方法で第２フオトダイオード３３上のカラーフィルタ
ー層３８を露出させ第２中間層４３を形成する。
の上部にポリイミドを１μｍ程度の厚さで塗布した後写
真方法で第２フオトダイオード３３上のカラーフィルタ
ー層３８を露出させ第２中間層４３を形成する。
その次に上記カラーフィルター層３８が露出された部分
と第２中間層４３の表面に染色物質を塗布すれば、上記
カラーフィルタ層３８の露出された表面は上記染色物質
と反応して第２染色層４５となる。
と第２中間層４３の表面に染色物質を塗布すれば、上記
カラーフィルタ層３８の露出された表面は上記染色物質
と反応して第２染色層４５となる。
上記第２染色層４５がシアン色の光を分光させるために
は染色物質としてシアンを使用する。この際上記第２中
間層４３は、第２染色層４５を形成するための染色物質
が上記第１染色、５４１の上部に染色されて色が混合す
るのを防止する。その後、上記第２中間層４３上の染料
物質を上記と同一の方法で除去する。
は染色物質としてシアンを使用する。この際上記第２中
間層４３は、第２染色層４５を形成するための染色物質
が上記第１染色、５４１の上部に染色されて色が混合す
るのを防止する。その後、上記第２中間層４３上の染料
物質を上記と同一の方法で除去する。
第２Ｃ図を参照すれば上記第２中間層４３を第１中間層
３９と同一な方法で除去する。その後前述したのと同一
の方法で第３中間層４７と第３染色層４９を形成する。
３９と同一な方法で除去する。その後前述したのと同一
の方法で第３中間層４７と第３染色層４９を形成する。
この際上記第３染色層４９は第３フオトダイオード３４
と対応するようになる。且つ、上記第３染色層４９がイ
エロー色の光を分光するためには染色物質としてイエロ
ーを使用する。その次に、上記第３中間層４７上の染色
物質を前述した方法で除去する。
と対応するようになる。且つ、上記第３染色層４９がイ
エロー色の光を分光するためには染色物質としてイエロ
ーを使用する。その次に、上記第３中間層４７上の染色
物質を前述した方法で除去する。
第２Ｄ図を参照すれば、第３中間層４７を第１及び第２
中間層３９．４３と同一の方法で除去した後、前述した
構造の全面にポリイミドを０．５〜１μｍ程度の厚さに
塗布して保護膜層５１を塗布する。その後、電極を形成
するための開口５３を形成して上記パッド３５の一部を
露出させる。
中間層３９．４３と同一の方法で除去した後、前述した
構造の全面にポリイミドを０．５〜１μｍ程度の厚さに
塗布して保護膜層５１を塗布する。その後、電極を形成
するための開口５３を形成して上記パッド３５の一部を
露出させる。
上述したように光電素子アレイと対応す、る染色層等が
同一の高さに位置するので注入された光等の屈折や反射
に依る散乱現象を防止することが出来る。また、染色物
質の塗布に際して色の混色を防止するための中間層等を
除去するので、光透過率が向上し、電極を形成するため
の開口工程を容易にさせる。
同一の高さに位置するので注入された光等の屈折や反射
に依る散乱現象を防止することが出来る。また、染色物
質の塗布に際して色の混色を防止するための中間層等を
除去するので、光透過率が向上し、電極を形成するため
の開口工程を容易にさせる。
従って、本発明は光透過率の向上と入射光の回折や反射
に依る散乱現象を防止してカラーフィルター上の画質を
改善し、且つ製造工程が容易となる利点がある。
に依る散乱現象を防止してカラーフィルター上の画質を
改善し、且つ製造工程が容易となる利点がある。
第１Ａ図〜第１Ｃ図は従来のカラーフィルタの製造工程
を示す断面図、第２Ａ図〜第２Ｄ図は本発明によるカラ
ーフィルタの製造工程を示す断面図である。 ３１：半導体基板 ３２：第１フオトダイオード ３３：第２フオトダイオード ３４：第３フオトダイオード ３５：導電膜又はパッド ３６：絶縁膜３７：平坦化層
３８：カラーフィルター層３９：第１中間層
４１；第１染色層４３：第２中間Ｎ ４
５；第２染色層４７：第３中間層 ４９ 第３染色層 １ 保護膜層 ３ 二開口
を示す断面図、第２Ａ図〜第２Ｄ図は本発明によるカラ
ーフィルタの製造工程を示す断面図である。 ３１：半導体基板 ３２：第１フオトダイオード ３３：第２フオトダイオード ３４：第３フオトダイオード ３５：導電膜又はパッド ３６：絶縁膜３７：平坦化層
３８：カラーフィルター層３９：第１中間層
４１；第１染色層４３：第２中間Ｎ ４
５；第２染色層４７：第３中間層 ４９ 第３染色層 １ 保護膜層 ３ 二開口
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、母材にマトリックス形状で配置された複数の画素に
各々対応して、少なくとも２個以上の相異なる分光特性
を持つカラーフィルターの製造方法において、上記母材
の全面にカラーフィルター層を形成する第１工程と、上
記カラーフィルター層の表面に上記各画素に対応して少
なくとも２個以上の相異なる染色層を形成する第２工程
と、上記カラーフィルター層と染色層の全面に透光体で
ある保護膜層を形成する第３工程とからなることを特徴
とするカラーフィルターの製造方法。 ２、上記母材の全表面に平坦化させるための透光体であ
る平坦化層を形成する工程を合わせて具備することを特
徴とする請求項１記載のカラーフィルターの製造方法。 ３、上記第２工程は、上記カラーフィルター層の全面に
中間層を形成する第１段階と、上記中間層に上記複数の
画素中一群の画素に対応する開口群を形成する第２段階
と、上記一群の開口群によって露出されたカラーフィル
ター層に所定物質で染色する第３段階と、上記中間層を
除去する第４段階とを順次的に少なくとも２回以上反復
し、次の回の開口群が前回の開口群と重ならないように
なし、前回の物質とは異なる物質で染色することを特徴
とする請求項１記載のカラーフィルターの製造方法。 ４、上記カラーフィルター層は、重クロム酸が混合され
たカゼイン又はゼラチン中何れか１つで形成することを
特徴とする請求項３記載のカラーフィルターの製造方法
。 ５、上記中間層は、感光性樹脂で形成することを特徴と
する請求項４記載のカラーフィルターの製造方法。 ６、上記中間層を全面照射後、現像して除去することを
特徴とする請求項５記載のカラーフィルターの製造方法
。 ７、上記中間層を希釈剤又は剥離剤中いずれか１つで除
去することを特徴とする特許請求の範囲第５項記載のカ
ラーフィルターの製造方法。 ８、上記染色層をマゼンタの色、シアンの色及びイエロ
ーの色に染色して形成することを特徴とする請求項１記
載のカラーフィルターの製造方法。 ９、染料としてマゼンタ、シアン及びイエローをもって
上記染色層を染色して形成することを特徴とする請求項
８記載のカラーフィルターの製造方法。 １０、半導体基板上に光電変換素子よりなる複数個の画
素がマトリックス形状に集積化された固体撮像素子のカ
ラーフィルターの製造方法において、上記半導体基板の
全表面に平坦化させるための透光体である平坦化層を形
成する第１工程と、 上記平坦化層の全面にカラーフィルター層を形成する第
２工程と、 上記カラーフィルター層の表面に上記各々の画素に対応
して少なくとも２個以上の相異なる染色層を形成する第
３工程と、 上記カラーフィルター層と染色層との全面に透光体であ
る保護膜層を形成する第４工程とよりなることを特徴と
するカラーフィルターの製造方法。 １１、上記第３工程は、上記カラーフィルター層の全面
に中間層を形成する第１段階と、上記中間層に上記複数
の画素中一群の画素に対応する開口群を形成する第２段
階と、 上記一群の開口群によって露出されたカラーフィルター
層に所定の物質で染色する第３段階と、上記中間層を除
去する第４段階とを順次的に少なくとも２回以上反復す
ることを特徴とする請求項１０記載のカラーフィルター
の製造方法。 １２、上記カラーフィルター層は、重クロム酸が混合さ
れたカゼイン又はゼラチン中いずれか１つで形成される
ことを特徴とする請求項１１記載のカラーフィルターの
製造方法。 １３、上記中間層は、感光性樹脂で形成することを特徴
とする請求項１１記載のカラーフィルターの製造方法。 １４、上記中間層を全面照射後現像して除去することを
特徴とする請求項１０記載のカラーフィルターの製造方
法。 １５、上記中間層を希釈剤又は剥離剤中いずれか１つで
除去することを特徴とする請求項３記載のカラーフィル
ターの製造方法。 １６、上記染色層等をマゼンタの色、シアンの色及びイ
エローの色を染色して形成することを特徴とする請求項
１０記載のカラーフィルターの製造方法。 １７、染料としてマゼンタ、シアン及びイエローをもっ
て上記染色層を染色して形成することを特徴とする請求
項１６記載のカラーフィルターの製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019890017768A KR930003614B1 (ko) | 1989-12-01 | 1989-12-01 | 칼라필터의 제조방법 |
| KR17768 | 1989-12-01 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03180802A true JPH03180802A (ja) | 1991-08-06 |
Family
ID=19292461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2059758A Pending JPH03180802A (ja) | 1989-12-01 | 1990-03-10 | カラーフィルターの製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03180802A (ja) |
| KR (1) | KR930003614B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100549060C (zh) | 2002-10-25 | 2009-10-14 | 默克专利有限公司 | 含有芳胺单元的共轭聚合物及其制备和用途 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3681137B2 (ja) * | 1996-10-16 | 2005-08-10 | 日本化薬株式会社 | カラーフィルター及び光学装置 |
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| JPH01149459A (ja) * | 1987-12-04 | 1989-06-12 | Nec Corp | カラー固体撮像素子 |
| JPH01271704A (ja) * | 1988-04-25 | 1989-10-30 | Seiko Epson Corp | カラーフィルター及びその製造方法 |
-
1989
- 1989-12-01 KR KR1019890017768A patent/KR930003614B1/ko not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-03-10 JP JP2059758A patent/JPH03180802A/ja active Pending
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR930003614B1 (ko) | 1993-05-08 |
| KR910013560A (ko) | 1991-08-08 |
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