KR102372426B1 - Open mask sheet for thin film deposition and method for manufacturing thereof - Google Patents
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Abstract
박막 공정용 오픈 마스크 시트 및 제조 방법이 개시된다. 박막 공정용 오픈 마스크 시트 제조 방법은, 금속시트를 관통하는 적어도 하나의 개구부를 포함하는 박막 공정용 오픈 마스크 시트의 제조 방법으로서, (a) 금속시트의 상부면과 하부면의 표면에 포토레지스트막을 형성하는 단계와, (b) 상기 (a) 단계의 상기 포토레지스트막을 노광 및 현상하여 상기 금속시트의 상기 상부면과 상기 하부면의 일부분이 노출되는 에칭용 개구부를 형성하는 단계와, (c) 상기 에칭용 개구부에 에칭액을 주입하여, 상기 상부면과 상기 하부면의 사이를 관통하는 개구부를 형성하는 단계와, (d) 상기 상부면에서 상기 개구부의 측면 위치에 하프에칭(Half Etching)을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.An open mask sheet for a thin film process and a manufacturing method are disclosed. A method of manufacturing an open mask sheet for a thin film process is a method of manufacturing an open mask sheet for a thin film process including at least one opening penetrating a metal sheet, (a) a photoresist film on the surface of the upper surface and the lower surface of the metal sheet (b) exposing and developing the photoresist film of step (a) to form an etching opening through which portions of the upper surface and the lower surface of the metal sheet are exposed; (c) Forming an opening penetrating between the upper surface and the lower surface by injecting an etching solution into the etching opening, (d) forming a half etching at a side position of the opening in the upper surface may include the step of
Description
본 발명은 제조 효율이 향상되고 오픈 마스크 시트에 의해 제조되는 기판 박막층의 불량발생 및 새도우 현상을 최소화하는 것이 가능하도록 높은 정밀도를 갖는 박막 공정용 오픈 마스크 시트 및 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an open mask sheet and a manufacturing method for a thin film process with high precision so that manufacturing efficiency is improved and it is possible to minimize the occurrence of defects and shadowing of a thin film layer of a substrate manufactured by the open mask sheet.
일반적으로 근래 널리 제조되고 있는 유기 발광 표시 장치(OLED, Organic Light-Emitting Diode)는, 텔레비젼, 퍼스널 컴퓨터(PC)용 모니터, 태블릿 PC, 스마트폰, 스마트워치 및 차량 계기판 등 디스플레이로서 널리 이용되고 있다.In general, an organic light-emitting display device (OLED, Organic Light-Emitting Diode), which has been widely manufactured in recent years, is widely used as a display for TVs, personal computer (PC) monitors, tablet PCs, smartphones, smart watches, and vehicle dashboards. .
OLED는 빛을 내는 층이 유기 화합물로 이루어진 박막 발광 다이오드이다. OLED 제조시 전극층, 유기 발광층, 절연막 등의 박막층을 적층하고 패터닝하는 박막 공정이 필요하다. 박막 공정은 각각 대응하는 개구부 패턴이 구비된 마스크 조립체를 이용하게 되며, 예컨대 화학적 기상증착(CVD, chemical vapor deposition), 스퍼터링(sputtering), 이온 플레이팅(ion plating), 진공 증착(evaporation) 등이 포함된다.OLED is a thin-film light emitting diode in which the light-emitting layer is made of an organic compound. In OLED manufacturing, a thin film process of laminating and patterning thin film layers such as an electrode layer, an organic light emitting layer, and an insulating film is required. The thin film process uses a mask assembly having a corresponding opening pattern, for example, chemical vapor deposition (CVD), sputtering, ion plating, vacuum deposition, etc. Included.
도 1은 종래 오픈 마스크 조립체를 개략적으로 도시한 평면도이다.1 is a plan view schematically illustrating a conventional open mask assembly.
도 1에 도시된 바와 같이, 일반적으로 마스크 조립체는 상대적으로 튼튼한 구조의 프레임(12) 상에 개구부(H)를 구비하는 얇은 마스크 시트(14)를 접합한 구조이다. As shown in FIG. 1 , in general, the mask assembly has a structure in which a
통상 OLED 제조 공정에서 사용되는 마스크 조립체에는 디스플레이의 RGB 픽셀을 제조하기 위한 아주 미세한 개구부 패턴을 가지는 파인 메탈 마스크 조립체(finemetal mask assembly) 및 디스플레이 면적 전체에 동일 재질의 박막층을 적응하기 위한 개구부 패턴을 가지는 오픈 마스크 조립체(open mask assembly)로 구분된다. In general, the mask assembly used in the OLED manufacturing process includes a fine metal mask assembly having a very fine opening pattern for manufacturing RGB pixels of a display and an opening pattern for adapting a thin film layer of the same material to the entire display area. It is classified as an open mask assembly.
특히 오픈 마스크 시트는 약 50 ~ 200㎛ 정도의 두께를 가지는 박막 금속 시트 상에, 예컨대 수십개~ 수백개의 개구부를 습식 에칭 방식으로 다수 형성한다. 일반적으로 개구부는 금속 시트 양표면에서 금속 시트 내부를 향하여 동시 습식 에칭하는 방식으로 제조한다.In particular, in the open mask sheet, a plurality of, for example, dozens to hundreds of openings are formed on a thin metal sheet having a thickness of about 50 to 200 μm by a wet etching method. In general, the opening is manufactured by simultaneous wet etching from both surfaces of the metal sheet toward the inside of the metal sheet.
종래에 디스플레이 가장자리는 통상 베젤에 의해 감싸지므로, 디스플레이 가장자리에 대한 정밀도나 불량여부가 크게 문제되지 않았었다. Conventionally, since the edge of the display is usually covered by the bezel, the precision or defectiveness of the edge of the display is not a big problem.
그러나 근래에는 예컨대 슬림 베젤 디스플레이와 같이 디스플레이 가장자리에 대한 정밀도가 더욱 요구되고 있고, 이에 따라 대응하는 오픈 마스크 개구부에 대해 점점 더 높은 정밀도가 요구되고 있다. However, in recent years, for example, in a slim bezel display, more precision is required for the edge of a display, and accordingly, a higher precision is required for the corresponding open mask opening.
본 발명의 일 실시예는, 오픈 마스크의 개구부를 높은 정밀도로 제조되도록 하여, 기판 박막층의 불량발생 및 새도우 현상을 최소화하는 것이 가능한 박막 공정용 오픈 마스크 시트 및 제조 방법을 제공하고자 한다. An embodiment of the present invention is to provide an open mask sheet and a manufacturing method for a thin film process capable of minimizing the occurrence of defects and shadowing of the thin film layer of a substrate by manufacturing the opening of the open mask with high precision.
본 발명의 일 실시예는, 박막 공정용 오프 마스크 시트로서, 금속시트에 형성된 적어도 하나 이상의 개구부를 포함하고, 개구부는, 금속시트의 상부면으로부터 하부 방향으로 에칭된 관통홀로 형성될 수 있다.An embodiment of the present invention provides an off-mask sheet for a thin film process, including at least one opening formed in a metal sheet, and the opening may be formed as a through hole etched downward from an upper surface of the metal sheet.
금속시트는, 상부면에 개구부의 외측 위치에서 금속시트의 하부면 방향으로 가공된 하프에칭(Half Etching)형상으로 형성될 수 있다.The metal sheet may be formed in a half-etched shape processed in the direction of the lower surface of the metal sheet from the position outside the opening on the upper surface.
하프에칭(Half Etching)은 금속시트의 상부면의 일부분을 레이저 가공하여 형성될 수 있다.Half etching may be formed by laser processing a portion of the upper surface of the metal sheet.
개구부는, 하프에칭(Half Etching)의 표면으로부터 하부 방향으로 에칭된 제1 홈과, 금속시트의 하부면으로부터 상부 방향으로 에칭되어 제1 홈과 연통된 제2 홈을 포함할 수 있다.The opening may include a first groove etched downward from the surface of the half-etched metal sheet and a second groove etched upwardly from the lower surface of the metal sheet and communicated with the first groove.
관통홀은, 제1 홈으로부터 제2 홈 방향으로 반구형으로 형성될 수 있다.The through hole may be formed in a hemispherical shape in a direction from the first groove to the second groove.
관통홀은, 제1 홈과 제2 홈의 서로간의 가장자리를 연결한 선을 기준으로 25도내지 45도 각도 범위의 경사각으로 형성되고, 제1 홈으로부터 제2 홈 방향으로 반구형으로 형성될 수 있다.The through hole may be formed at an inclination angle ranging from 25 degrees to 45 degrees with respect to a line connecting the edges of the first groove and the second groove, and may be formed in a hemispherical shape in a direction from the first groove to the second groove. .
본 발명의 일 실시예는, 금속시트를 관통하는 적어도 하나의 개구부를 포함하는 박막 공정용 오픈 마스크 시트의 제조 방법으로서, (a) 금속시트의 상부면과 하부면의 표면에 포토레지스트막을 형성하는 단계와, (b) 상기 (a) 단계의 상기 포토레지스트막을 노광 및 현상하여 상기 금속시트의 상기 상부면과 상기 하부면의 일부분이 노출되는 에칭용 개구부를 형성하는 단계와, (c) 상기 에칭용 개구부에 에칭액을 주입하여, 상기 상부면과 상기 하부면의 사이를 관통하는 개구부를 형성하는 단계와, (d) 상기 상부면에서 상기 개구부의 측면 위치에 하프에칭(Half Etching)을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.An embodiment of the present invention provides a method for manufacturing an open mask sheet for a thin film process including at least one opening penetrating through a metal sheet, comprising: (a) forming a photoresist film on the surfaces of the upper and lower surfaces of the metal sheet (b) exposing and developing the photoresist film of step (a) to form an etching opening through which portions of the upper surface and the lower surface of the metal sheet are exposed; (c) the etching Forming an opening penetrating between the upper surface and the lower surface by injecting an etching solution into the opening, (d) forming a half-etching at a side position of the opening in the upper surface may include
하프에칭(Half Etching)은 금속시트의 상부면의 일부분을 레이저 가공하여 형성될 수 있다.Half etching may be formed by laser processing a portion of the upper surface of the metal sheet.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 금속시트의 상부면과 하부면의 양측에서 양방향 에칭 작업으로 오픈 마스크의 개구부를 형성하고, 금속시트의 상부면에 레이저 가공에 의한 하프에칭(Half Etching)을 형성하는 바, 오픈 마스크 시트를 제조하는 작업성의 향상이 가능하고 기판 박막층의 불량발생 및 새도우 현상을 최소화하며 높은 정밀도의 오픈 마스크의 제조가 가능하다.According to an embodiment of the present invention, an opening of an open mask is formed by a bidirectional etching operation on both sides of the upper and lower surfaces of the metal sheet, and half etching is formed on the upper surface of the metal sheet by laser processing. Thus, it is possible to improve the workability of manufacturing the open mask sheet, to minimize the occurrence of defects and shadowing of the thin film layer of the substrate, and to manufacture the open mask with high precision.
도 1은 종래 오픈 마스크 조립체를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 공정용 오픈 마스크 시트의 개구부 구조를 개략적으로 도시한 요부 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 공정용 오픈 마스크 시트 제조 방법의 각 단계를 개략적으로 도시한 요부 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 공정용 오픈 마스크 시트 제조 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.1 is a plan view schematically illustrating a conventional open mask assembly.
2 is a cross-sectional view schematically illustrating an opening structure of an open mask sheet for a thin film process according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view schematically illustrating each step of the method for manufacturing an open mask sheet for a thin film process according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart schematically illustrating a method of manufacturing an open mask sheet for a thin film process according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. However, the present invention may be embodied in several different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are given to the same or similar components throughout the specification.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 공정용 오픈 마스크 시트의 개구부 구조를 개략적으로 도시한 요부 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 공정용 오픈 마스크 시트 제조 방법의 각 단계를 개략적으로 도시한 요부 단면도이다.2 is a cross-sectional view schematically illustrating an opening structure of an open mask sheet for a thin film process according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is each of a method for manufacturing an open mask sheet for a thin film process according to an embodiment of the present invention It is a cross-sectional view schematically showing the steps.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 공정용 오픈 마스크 시트(100)는, 박막 공정용 오프 마스크 시트로서, 금속시트(20)에 형성된 적어도 하나 이상의 개구부(O)를 포함한다. 1 and 2 , the open mask sheet 100 for a thin film process according to an embodiment of the present invention is an off mask sheet for a thin film process, and has at least one opening ( O).
금속시트(20)는 상부에 박막 공정용 기판(B)이 표면에 접한 상태로 위치될 수 있다. 이러한 박막 공정용 기판(B)에는 박막층(D)이 형성될 수 있다. 박막층(D)은 금속시트(20)의 개구부(O)의 형성된 크기에 대응한 크기로 형성될 수 있다.The
금속시트(20)는 상부에 하프에칭(Half Etching) (21)이 형성될 수 있다. 이러한 하프에칭(Half Etching) (21)에는 금속시트(20)를 관통하는 개구부(O)가 형성될 수 있다.The
하프에칭(Half Etching) (21)은 금속시트의 상부면에서 금속시트 내부를 향하여 레이저 가공으로 형성될 수 있다. Half etching (21) may be formed by laser processing from the upper surface of the metal sheet toward the inside of the metal sheet.
즉, 하프에칭(Half Etching) (21)은 금속시트의 상부면과 하부면이 함께 에칭된 상태에서, 상부면의 일부분이 레이저 가공 작업에 의해 형성될 수 있다.That is, in the half-
하프에칭(Half Etching) (21)의 폭은 기판 박막층(D)의 폭을 기준으로, 하프에칭(Half Etching) (21)의 상부 가장자리가 박막층의 가장자리와 서로 간섭되지 않을 정도로 수평방향으로 충분히 이격되도록 하는 치수로 결정될 수 있다.The width of the half-
하프에칭(Half Etching) (21)의 깊이는 특히 박막층(D)의 가장자리에 발생될 새도우 지역(S)의 크기를 줄이기 위하여 가능한 한 얕은 것이 바람직하다. 본 실시예에서 금속시트의 두께(t)가 50 ~ 300㎛인 경우, 하프에칭(Half Etching)의 깊이(t1)는 대략 15㎛ 이하, 시트두께 20%이하로 형성될 수 있다. The depth of the
하프에칭(Half Etching) (21)의 깊이는 에칭액의 농도 또는 에칭 시간 등을 조절함으로써 원하는 크기를 가지도록 할 수 있다.The depth of the half-
관통홀(23)은 하프에칭(Half Etching) (21)의 표면과 금속시트(20) 하부면 사이에 형성된 구멍이며, 하프에칭(Half Etching) (21)의 표면에서 하부측으로 에칭된 제1 홈(23a)과 금속시트(20)의 하부면에서 상부측으로 에칭된 제2 홈(23b)이 서로 연통하여 이루어진다.The through
관통홀(23)은 제1 홈(23a)과 제2 홈(23b)의 사이에서 라운드면을 포함할 수 있다. 즉, 관통홀(23)의 내벽면은 오목한 라운드면으로 형성될 수 있다. The through
이러한 관통홀(23)은 제1 홈(23a)의 위치의 직경이 제2 홈(23b) 위치의 직경 보다 작은 상협하광 형상으로 형성될 수 있다. 관통홀(23)의 내벽면은 제1 홈(23a)과 제2 홈(23b)의 서로간의 가장자리를 연결한 선을 기준으로 대략 38도 내지 40도의 각도 범위의 경사각으로 형성될 수 있다.The through-
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 공정용 오픈 마스크 시트 제조 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다. 이하에서 도 1 내지 도 3과 동일 참조 번호는 동일 또는 유사 기능의 동일 또는 유사부재를 말한다. 이하에서 동일 참조 번호에 대해서는 그 자세한 설명을 생략한다. 4 is a flowchart schematically illustrating a method of manufacturing an open mask sheet for a thin film process according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, the same reference numerals as in FIGS. 1 to 3 refer to the same or similar members having the same or similar functions. Hereinafter, detailed descriptions of the same reference numerals will be omitted.
먼저, 금속시트(20)의 상부면과 하부면의 표면에 포토레지스트막(22)을 형성한다(S10).First, a
(S10) 단계에서 포토레지스트막(22)의 형성은, 준비된 금속시트의 상부면과 하부면에 각각 필름 형태의 포토레지스트 필름을 부착하거나 또는 액상의 포토레지스트를 도포하여 형성될 수 있다.Formation of the
다음, (S10) 단계의 포토레지스트막(22)을 노광 및 현상하여 금속시트(20)의 상부면과 하부면의 일부분이 노출되는 에칭용 개구부(O)를 형성한다(S20).Next, the
(S20) 단계는 에칭용 개구부(O)의 형성은 소정 포토마스크를 이용하여 패턴을 노광하고 현상하여 에칭용 개구부(O)를 형성할 수 있다.In the step (S20), the etching opening O may be formed by exposing and developing the pattern using a predetermined photomask to form the etching opening O.
이어서, 에칭용 개구부(O)에 에칭액을 주입하여 금속시트(20)의 상부면과 하부면의 사이를 통하는 개구부(O)를 형성한다(S30).Next, an etchant is injected into the etching opening O to form an opening O passing between the upper and lower surfaces of the metal sheet 20 ( S30 ).
(S30) 단계는 염화 제2철 용액과 같은 에칭액을 사용하여 금속시트(20)의 상부면과 하부면을 함께 에칭하여 개구부(O)를 형성할 수 있다. In step (S30), an opening O may be formed by etching both the upper and lower surfaces of the
즉, (S30) 단계는 금속시트(20)의 상부면과 하부면의 포토레지스트막(22)에 각각 형성된 양측의 에칭용 개구부(O)에 에칭액을 함께 인가하여, 금속시트(20)의 양측 에칭 작업에 의해 개구부(O)를 형성할 수 있다.That is, in the step (S30), the etching solution is applied together to the etching openings O formed on the
개구부(O)는, 금속시트(20)의 하부 방향으로 에칭된 제1 홈(23a)과, 금속시트(20)의 하부면으로부터 상부 방향으로 에칭되어 제1 홈(23a)과 연통된 제2 홈(23b)을 포함할 수 있다. 개구부(O)에 형성되는 관통홀(23)은, 제1 홈(23a)으로부터 제2 홈(23b) 방향으로 반구형으로 형성될 수 있다.The opening O includes a
이러한 관통홀(23)은 제1 홈(23a)의 위치의 직경이 제2 홈(23b) 위치의 직경 보다 작은 상협하광 형상으로 형성될 수 있다.The through-
관통홀(23)의 내벽면은 제1 홈(23a)과 제2 홈(23b)의 서로간의 가장자리를 연결한 선을 기준으로 대략 38도 내지 40도의 각도 범위의 경사각으로 형성될 수 있다. The inner wall surface of the through
다음, 개구부(O)가 형성된 금속시트(20)의 상부면과 하부면에 부착된 포토레지스트막(22)을 제거한다(S40).Next, the
이어서, 금속시트(20)의 상부면에서 개구부(O)의 측면 위치에 하프에칭(Half Etching)을 형성한다(S50).Next, half etching is formed at the side position of the opening O on the upper surface of the metal sheet 20 (S50).
(S50) 단계는 금속시트(20)의 상부면에서 개구부(O)의 측면 위치의 상부면의 일부분에 하프에칭(Half Etching) (21)이 형성되도록 할 수 있다. The step (S50) may be such that a half-
즉, (S50) 단계는 개구부(O)의 측면에서 상부면의 일부분을 레이저 가공하여 분지형의 하프에칭(Half Etching) (21)을 형성할 수 있다. That is, in step (S50), a portion of the upper surface from the side of the opening O may be laser-processed to form a branched half-
이와 같이, (S50) 단계는 금속시트(20)에 상부면과 하부면의 위치에서 개구부(O)를 양방향 에칭 작업으로 형성한 상태에서, 하프에칭(Half Etching) (21)을 레이저 가공에 의해 형성하는 바, 오픈 마스크 시트를 제조하는 작업성의 향상이 가능하고 기판 박막층의 불량발생 및 새도우 현상을 최소화하며 높은 정밀도의 오픈 마스크의 제조가 가능하다.As such, in the step (S50), in a state in which the opening O is formed in the
전술한 바와 같이, 본 실시예는, 금속시트(20)의 상부면과 하부면의 양측에서 양방향 에칭 작업으로 오픈 마스크의 개구부를 형성하고, 금속시트의 상부면에 레이저 가공에 의한 하프에칭(Half Etching) (21)을 형성하는 바, 오픈 마스크 시트를 제조하는 작업성의 향상이 가능하고 기판 박막층의 불량발생 및 새도우 현상을 최소화하며 높은 정밀도의 오픈 마스크의 제조가 가능하다.As described above, in this embodiment, the opening of the open mask is formed by a bidirectional etching operation on both sides of the upper and lower surfaces of the
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.Although preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and it is possible to carry out various modifications within the scope of the claims, the detailed description of the invention, and the accompanying drawings, and this also It is natural to fall within the scope of
20...금속 시트 21...하프에칭(Half Etching)
22...포토레지스트막 22a..에칭용 개구부
23...관통홀 23a..제1 홈
23b..제2 홈 20...
22...Photoresist film 22a.Opening for etching
23...Through
23b..Second Home
Claims (6)
(a) 금속시트의 상부면과 하부면의 표면에 포토레지스트막을 형성하는 단계;
(b) 상기 (a) 단계의 상기 포토레지스트막을 노광 및 현상하여 상기 금속시트의 상기 상부면과 상기 하부면의 일부분이 노출되는 에칭용 개구부를 형성하는 단계;
(c) 상기 에칭용 개구부에 에칭액을 주입하여, 상기 상부면과 상기 하부면의 사이를 관통하는 개구부를 형성하는 단계; 및
(d) 상기 상부면에서 상기 개구부의 측면 위치에 하프에칭(Half Etching)을 형성하는 단계;를 포함하고,
상기 하프에칭(Half Etching)은 상기 금속시트의 상부면의 일부분을 레이저 가공하여 형성되는 박막 공정용 오픈 마스크 시트 제조 방법.A method of manufacturing an open mask sheet for a thin film process including at least one opening penetrating a metal sheet, the method comprising:
(a) forming a photoresist film on the upper and lower surfaces of the metal sheet;
(b) exposing and developing the photoresist film of step (a) to form an etching opening through which portions of the upper surface and the lower surface of the metal sheet are exposed;
(c) forming an opening penetrating between the upper surface and the lower surface by injecting an etching solution into the etching opening; and
(d) forming a half etching (Half Etching) at the side position of the opening in the upper surface;
The half etching is an open mask sheet manufacturing method for a thin film process formed by laser processing a portion of the upper surface of the metal sheet.
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