專利名稱::彩色陰極射線管內(nèi)屏蔽及其制造方法
技術領域:
:本發(fā)明涉及彩色陰極射線管內(nèi)屏蔽及其制造方法,尤其是涉及這樣的彩色陰極射線管內(nèi)屏蔽及其制造方法,即它可以防止由外部磁場引起的電子束的象差。通常,如圖1中所示,彩色陰極射線管設有一個面板1和一個錐體2,面板1具有一個涂敷有熒光膜的內(nèi)表面,錐體2具有一個涂敷有導電石墨的內(nèi)表面,面板1和錐體2是在約450℃的爐中采用熔融玻璃封接的。錐體2具有一個頸部3,頸部3中安裝用于發(fā)射電子束9的電子槍7,而在頸部3的外圓周上安裝的是偏轉線圈8。蔭罩4是一個用于選擇色彩的電極,它安裝在面板1內(nèi)并由一個框架5支撐。還有一個內(nèi)屏蔽6,它是一個用于屏蔽磁場的罩殼,并且安裝在蔭罩4內(nèi)側,用于防止由地磁場引起的電子束9的象差。下面將對上述的陰極射線管的工作原理進行說明。當接收一個視頻信號時,熱電子從電子槍7中的陰極發(fā)射出來,并且在受到加速和聚焦電極的加速和會聚作用的同時朝向面板1移動。在這種情況下,電子束9由偏轉線圈8調(diào)整其路徑,從而射向面板1的一個點。受到調(diào)整的電子束在通過蔭罩4中的一個槽孔時是按色彩選擇的,并且撞擊面板1的內(nèi)表面上的熒光膜,從而產(chǎn)生熒光,由此再現(xiàn)視頻信號。同時,從電子槍7發(fā)射的電子束9受到地磁場的影響而偏離其正常路徑。也就是說,由于缺少對付在水平方向即彩色陰極射線管的軸向上進入彩色陰極射線管的地磁場的分量的防干擾措施,通過蔭罩4的電子束9偏離其正常的路徑,并且撞擊非預定的色彩,導致圖象質(zhì)量降低。為了解決這個問題,在蔭罩4的后面設有內(nèi)屏蔽6,它是一個弱磁性的磁場屏蔽罩殼。即,如圖2和3中所示,進入(infiltering)陰極射線管的外部磁場被促使沿內(nèi)屏蔽6流通,從而防止了外部磁場進入彩色陰極射線管的內(nèi)側。但是,因為其磁性能的限制,借助于這種內(nèi)屏蔽,難以完全屏蔽(進入)彩色陰極射線管的地磁場的軸向分量。具體地說,內(nèi)屏蔽是由純鐵例如降(低了)碳(含量的)鋁鎮(zhèn)靜鋼(AK鋼)通過如此的工藝制成的進行連續(xù)的澆鑄、熱軋、冷軋和脫碳退火,得到一張薄板,然后,對此薄板進行拉伸或成形處理,形成預定的形狀。由于內(nèi)屏蔽是由具有磁性的降碳鋁鎮(zhèn)靜鋼制成的,這種內(nèi)屏蔽具有低于3000的導磁率和低于1.5Oe的矯頑力,而導磁率決定在罩殼內(nèi)流通的磁通的密度。由于磁屏蔽的程度取決于導磁率,這種導磁率為3000的內(nèi)屏蔽在屏蔽外部磁場方面是有限度的。特別是,進入陰極射線管的外部磁場集中于陰極射線管的角部,并且從此處流入陰極射線管,從而對電子束產(chǎn)生影響使其偏離正常的路徑,導致電子束的誤著屏,這會導致陰極射線管上的圖象的色純度降低。另外,在薄板拉伸或成形處理時產(chǎn)生的內(nèi)屏蔽角部的嚴重機械變形使變形部分的磁性能顯著降低,由于內(nèi)屏蔽的總體磁性能的不均勻性,使得電子束的象差更加嚴重,從而使得色純度更加降低。因此,本發(fā)明是針對一種彩色陰極射線管內(nèi)屏蔽及其制造方法,這種內(nèi)屏蔽基本上克服了由于相關的
背景技術:
的限制和缺陷造成的一個或多個問題。本發(fā)明的一個目的是要提供一種彩色陰極射線管內(nèi)屏蔽及其制造方法,這種內(nèi)屏蔽具有改善的磁性能,能夠屏蔽外部磁場的影響,以便防止色純度降低。本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在以下的說明中得以描述,并且部分地將從以下的說明中得到清楚理解,或者可以通過本發(fā)明的實際利用而得知。本發(fā)明的目的和優(yōu)點將通過在文字說明和權利要求書以及附圖中具體指出的結構得以實現(xiàn)和獲得。為獲得這些和其它優(yōu)點,并且根據(jù)本發(fā)明的目的,正如本申請中所包含的和概括地描述的,用于制造彩色陰極射線管中使用的內(nèi)屏蔽的方法包括以下步驟采用鋁鎮(zhèn)靜鋼薄板形成具有要求的形狀的內(nèi)屏蔽;在高于鋁鎮(zhèn)靜鋼的再結晶溫度的溫度下,在還原氣氛中,對內(nèi)屏蔽進行退火處理,以改善其中不均勻的磁性能分布;以及在退火的內(nèi)屏蔽的一個表面上涂覆黑的氧化鐵膜。按照本發(fā)明的另一方面,提供了一種制造彩色陰極射線管中使用的內(nèi)屏蔽的方法,該方法包括以下步驟對鋁鎮(zhèn)靜鋼坯料進行順序的澆鑄、熱軋、冷軋和脫碳退火處理,形成鋁鎮(zhèn)靜鋼薄板;在還原氣氛中,對鋁鎮(zhèn)靜鋼薄板進行退火處理,以便在其中形成40%以上的{III}組織和生長出大于60μm的晶粒;采用退火的薄板形成具有要求的形狀的內(nèi)屏蔽;以及在內(nèi)屏蔽的一個表面上涂覆黑的氧化鐵膜。退火處理優(yōu)選在磁場中進行。按照本發(fā)明的再一方面,提供了一種彩色陰極射線管中使用的內(nèi)屏蔽,用于屏蔽外部磁場,該內(nèi)屏蔽形成得具有40%以上的{III}組織和大于60μm的晶粒,以便改善不均勻的磁性能分布。由此形成的內(nèi)屏蔽可以防止色純度的降低,因為導磁率可以提高而介電常數(shù)可以降低,使得改善了磁場屏蔽能力。應當理解,前面的一般性說明和后面的詳細說明均是示例性的和解釋性的,并且均是用于提供對所要求保護的本發(fā)明的進一步解釋。所包含的附圖用于提供對本發(fā)明的進一步的理解并構成本說明書的一部分,這些附圖描繪了本發(fā)明的實施例并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。在附圖中圖1示意性地示出一種常規(guī)的彩色陰極射線管的剖面;圖2示出進入彩色陰極射線管的外部磁場的流通狀態(tài);圖3是圖2中的“A”部分的放大示意圖;圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的一種內(nèi)屏蔽的立體圖,它示出其中要估量磁性能的位置;圖5是一個曲線圖,它示出具有根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的內(nèi)屏蔽的陰極射線管與
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的陰極射線管的誤著屏量的比較;圖6是一張顯微結構照片,它示出
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的內(nèi)屏蔽的晶粒;圖7是一張顯微結構照片,它示出根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的內(nèi)屏蔽的晶粒;圖8是一個曲線圖,它示出具有根據(jù)本發(fā)明的第二優(yōu)選實施例的內(nèi)屏蔽的陰極射線管與
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的陰極射線管的誤著屏量的比較;圖9是一個曲線圖,它示出具有根據(jù)本發(fā)明的第三優(yōu)選實施例的內(nèi)屏蔽的陰極射線管與
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的陰極射線管的誤著屏量的比較。現(xiàn)在詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例,這些實施例的例子描繪于附圖中。根據(jù)本發(fā)明的第一優(yōu)選實施例,制造陰極射線管的內(nèi)屏蔽的方法包括以下步驟對鋁鎮(zhèn)靜鋼薄板進行拉伸或成形處理,形成一個內(nèi)屏蔽;在還原氣氛中對內(nèi)屏蔽進行退火處理,退火是在高于鋁鎮(zhèn)靜鋼的再結晶溫度的高溫下進行的,以便改善內(nèi)屏蔽中不均勻的磁性分布;以及采用黑的氧化鐵膜涂覆經(jīng)過退火處理的內(nèi)屏蔽的表面,這將在下面詳細描述。由具有弱磁性的鋁鎮(zhèn)靜鋼構成的純鋼坯料經(jīng)過順序的澆鑄、熱軋、冷軋和脫碳退火處理形成一張薄板,此薄板隨后經(jīng)過拉伸或成形處理而形成一個內(nèi)屏蔽。也就是說,一直到對具有弱磁性的鋁鎮(zhèn)靜鋼的薄板進行拉伸或成形處理而形成一個內(nèi)屏蔽為止的過程與
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的內(nèi)屏蔽制造方法是相同的。然后,所形成的內(nèi)屏蔽在特定的高溫下在無氧氣氛中進行退火處理。為了在退火工藝中提供無氧氣氛,提供了采用真空、氫氣、氫氣和氮氣的混合氣體或者氫氣和氨氣的混合氣體的氣氛,因為在退火工藝中,氧的存在會使內(nèi)屏蔽的表面氧化,從而妨礙具有要求的磁性能的內(nèi)屏蔽的形成。退火是在高于鋁鎮(zhèn)靜鋼的再結晶溫度即高于500℃的溫度下進行的,并且最好是在700-1000℃的溫度范圍內(nèi)進行的,因為如果退火是在低于鋁鎮(zhèn)靜鋼的再結晶溫度的溫度下進行的話,不僅內(nèi)屏蔽中的晶體不能生長,盡管晶體可以在內(nèi)屏蔽內(nèi)部分地重排,而且由于內(nèi)屏蔽中包含的雜質(zhì)的擴散,磁性能的變化不能象所希望的那樣。因此,為便于伴隨連續(xù)的晶粒生長實現(xiàn)內(nèi)屏蔽中的再結晶,退火應在高于再結晶溫度的溫度下進行,從而形成磁性能的變化。已發(fā)現(xiàn),隨著退火溫度越來越高,晶粒的生長變得越來越快,顯著地提高了導磁率并降低了矯頑力,從而顯著地改善了內(nèi)屏蔽的磁屏蔽特性,而隨著退火溫度越來越低,再結晶的時間周期變得越來越長,并且隨著晶粒生長得越大,磁性能的改善越大。退火要進行一分鐘以上的時間,因為如果退火進行不足一分鐘的時間,再結晶后就可能不產(chǎn)生晶粒生長。于是,當在形成之后對內(nèi)屏蔽進行退火處理時,內(nèi)屏蔽的磁性能得以穩(wěn)定和改善。因此,本發(fā)明可以改善對外部磁場的屏蔽特性,減輕陰極射線管中電子束的誤著屏,這會對陰極射線管上的圖象的色純度產(chǎn)生(有益的)影響。這個原理可以按相同的方式應用于陰極射線管的X、Y和Z軸。因此,通過使內(nèi)屏蔽形成過程中產(chǎn)生的結構變形復原和借助于退火使晶粒生長,可以獲得所要求的磁性能。黑的氧化鐵膜涂覆改善了熱輻射特性。為了檢查本發(fā)明的效果,對在例1、例2和例3的不同條件下退火處理的內(nèi)屏蔽與
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的內(nèi)屏蔽就其磁性能進行了比較,
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的內(nèi)屏蔽是未進行退火處理的。即,參照圖4,對應于角部(b)、長邊(a)和短邊(c)上的各部分,測量其導磁率和矯頑力。并且,對于裝有本發(fā)明的內(nèi)屏蔽的彩色陰極射線管,在改變地磁場的同時測量誤著屏量,測量結果顯示于下面的表1和表2中。表1表2參照表2,從這些測量結果可以得知,本發(fā)明(例1、例2和例3)的內(nèi)屏蔽具有高于6000的導磁率,比形成后未進行退火處理的
背景技術:
的內(nèi)屏蔽有了顯著的提高,同時其矯頑力降低了。還可以得知,本發(fā)明的內(nèi)屏蔽在長邊(a)、短邊(c)和角部(b)上具有大致均勻的導磁率和矯頑力。即,可以得知,本發(fā)明的內(nèi)屏蔽總體具有均勻的導磁率和矯頑力,具有提高的導磁率和磁場屏蔽能力。并且,如圖5中所示,裝有
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的內(nèi)屏蔽的陰極射線管呈現(xiàn)出大的誤著屏量,但裝有本發(fā)明的內(nèi)屏蔽的陰極射線管呈現(xiàn)出顯著降低的誤著屏量。因此,通過將本發(fā)明的內(nèi)屏蔽安裝至彩色陰極射線管,不僅可以獲得均勻的導磁率,而且可以得到磁性能的改善,減輕了影響彩色陰極射線管的色純度的誤著屏,從而能夠防止色純度的降低。雖然在第一實施例中,為了改善其磁屏蔽特性,在成形之后對內(nèi)屏蔽進行了退火處理,但本發(fā)明不限于此。例如,也可以在形成為內(nèi)屏蔽之前對鋁鎮(zhèn)靜鋼薄板進行退火處理。即,根據(jù)本發(fā)明的第二實施例,一種制造彩色陰極射線管的內(nèi)屏蔽的方法包括以下步驟對一塊鋁鎮(zhèn)靜鋼坯料進行順序的澆鑄、熱軋、冷軋和脫碳退火處理;對鋁鎮(zhèn)靜鋼進行退火處理,形成具有40%以上的{III}組織和大于60μm的晶粒尺寸的退火的薄板;采用這種退火的薄板形成一個內(nèi)屏蔽;以及采用黑氧化鐵膜涂覆所形成的內(nèi)屏蔽。內(nèi)屏蔽可以象
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那樣通過拉伸或成形處理形成。下面將詳細地描述根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的這種制造彩色陰極射線管的內(nèi)屏蔽的方法。對鋁鎮(zhèn)靜鋼的熔料進行順序的澆鑄、熱軋和冷軋?zhí)幚?,形成要求厚度的薄板,然后對此薄板進行脫碳退火處理,以使碳含量降低至0.004-0.001重量%。此后,在高于700℃的溫度下,對此薄板進行退火處理,以便在鋁鎮(zhèn)靜鋼中形成{III}組織并使晶粒生長。高于上述溫度的退火處理使鋁鎮(zhèn)靜鋼不僅促進再結晶而形成{III}組織,而且促使再結晶后的連續(xù)的晶粒生長,從而改變其磁性能。相反,如果退火溫度低于700℃,{III}組織的形成幾乎不能象期望的那樣以低的晶粒生長速度實現(xiàn)。隨著退火溫度越來越高,晶粒生長變得越來越快,提高了導磁率并降低了矯頑力,由此提高了磁場屏蔽能力,而隨著退火溫度越來越低,再結晶的時間周期變得越來越長。與第一實施例相同,為了防止薄板被氧化,退火處理是在沒有氧化反應的還原氣氛中進行的,即在真空、氫氣、氫氣和氮氣的混合氣體或者氫氣和氨氣的混合氣體中進行的。退火時間周期是根據(jù){III}組織形成的程度和晶粒生長的程度確定的,就薄膜而言,在上述的高溫條件下,它可以設定為大于一分鐘。同時,由于由具有弱磁性的鋁鎮(zhèn)靜鋼構成的純鐵的難以磁化的一個晶面,即磁通難以流通的晶面,是{III}平面,因此,{III}組織是沿此薄板的表面形成的,以便于磁通沿此薄板的表面而不是垂直于此表面流通。因為由低于25%的{III}組織不能期望得到上述的效果,因此{III}組織應形成25%以上的比例。并且,磁性能取決于晶粒尺寸,晶粒應形成得大于一定的尺寸,即大于60μm。由于退火會使晶粒內(nèi)的雜質(zhì)諸如碳、氮、硫和鋁遷移至晶粒邊界,這使得每一晶粒相當于一個單個的磁疇。因此,如圖6中所示,單位面積的晶粒數(shù)增加了,緩慢地降低了磁場的傳播速度,即磁自旋從一個晶粒至另一個晶粒的傳輸速度,這是主要由于雜質(zhì)造成的,結果使矯頑力增大和導磁率降低,這就減弱了磁場屏蔽能力。但是,當晶粒尺寸大于60μm,單位面積的晶粒數(shù)就減少了,磁自旋可以容易地傳輸,從而增大了導磁率并降低了矯頑力,由此增強了磁場屏蔽能力??傊?,通過在鋁鎮(zhèn)靜鋼中形成40%以上的{III}組織和形成大于60μm的平均晶粒尺寸,可以提高磁場屏蔽能力。然后,通過對由上述的工藝形成的鋁鎮(zhèn)靜鋼薄板進行拉伸或成形處理而形成內(nèi)屏蔽。當采用黑氧化鐵膜涂覆了此內(nèi)屏蔽時,本發(fā)明的內(nèi)屏蔽就制成了。為了檢查根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的內(nèi)屏蔽的效果,對在如表3中的例1、例2和比較例1所處的條件下退火處理的內(nèi)屏蔽的磁性能與在如表3中的比較例2所處的條件下退火處理的內(nèi)屏蔽的磁性能進行了比較。為了分析在如表3所列的條件下退火處理的鋁鎮(zhèn)靜鋼的晶面中{III}組織的量度,通過X射線衍射分析儀分析極性圖,通過ODF(取向分布函數(shù))分析儀測量單位體積中的晶面的體積比率(ratioofvolume),由此確定晶面的集聚程度。并且,對晶粒的尺寸、初始的導磁率和矯頑力進行測量,得到了表4中所列的數(shù)值。而且,通過改變進入各自具有按表3中所示的條件制造的內(nèi)屏蔽的彩色陰極射線管的地磁場的強度,還對誤著屏量進行了測量,得到了如圖8所示的結果。表3</tables>表4</tables>參照表4,可以得知,隨著退火溫度升高,{III}晶面的體積比率以及晶粒尺寸增大,導致初始導磁率顯著增大并且矯頑力降低,從而改善了磁場屏蔽特性。但是,從比較例1還可以得知,如果晶粒尺寸不大于60μm,即使通過在700℃以上的溫度下進行退火處理使{III}晶面的集聚程度高于40%,磁場屏蔽特性的改善也是不大的。因此,可以得知,為改善磁場屏蔽特性,退火應當如此進行,即,應使{III}晶面的集聚程度高于40%并且晶粒尺寸大于60μm。參照圖8還可以得知,具有采用在700℃以上的溫度下退火處理的鋁鎮(zhèn)靜鋼制造的內(nèi)屏蔽的彩色陰極射線管的誤著屏量小于
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的彩色陰極射線管(比較例)。正如已經(jīng)描述的那樣,可以得知,當通過對體心立方晶格的鋁鎮(zhèn)靜鋼進行冷軋和退火處理,而使薄膜的表面中的{III}組織高于40%并且平均晶粒尺寸生長得大于60μm時,能夠有效地防止色純度的降低,因為它提高了內(nèi)屏蔽的磁場屏蔽能力,從而減輕了由外部磁場引起的誤著屏。在第三實施例中,與第二實施例不同的是,鋁鎮(zhèn)靜鋼薄板是在磁場中進行退火處理的。除了在磁場中進行退火處理之外,根據(jù)這個實施例的制造彩色陰極射線管的內(nèi)屏蔽的方法與第二實施例相同。由于退火溫度、氣氛和時間周期等條件與第二實施例相同,因此將省略這些內(nèi)容的描述。在這個實施例中,在磁場中進行退火時,磁場可以是通過如此利用螺線管原理產(chǎn)生的,即,磁通可以沿冷軋的鋼薄板在連續(xù)的退火爐中的輸送方向流通;磁場也可以是通過如此設置多個永磁體產(chǎn)生的,即,相同極性的磁極相互面對放置,冷軋的鋼薄板穿過其間,以便在退火和冷卻的同時將磁場施加至鋼薄板。磁場的強度大于100高斯。在磁場中退火使得鋁鎮(zhèn)靜鋼內(nèi)結構的磁取向變得均勻,從而改善了磁性能。為了檢查根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的內(nèi)屏蔽的效果,對在如表5中的例1、例2和比較例1所處的條件下退火處理的內(nèi)屏蔽的磁性能與在如表3中的比較例2所處的條件下退火處理的內(nèi)屏蔽的磁性能進行了比較。比較方式與第二實施例相同,結果顯示于表6中,并且,通過改變進入各自具有按表5中所示的條件制造的內(nèi)屏蔽的彩色陰極射線管的地磁場的強度,對誤著屏量進行了測量,得到了如圖9所示的結果。表5</tables>表6</tables>參照表6,可以得知,與內(nèi)屏蔽在不施加磁場時進行退火處理的情況(比較例1)相比,在內(nèi)屏蔽在磁場中進行退火處理的情況下(例1和例2),{III}組織的體積比率增大了,其初始導磁率大于10000,顯著改善了其磁性能。并且,可以得知,裝有表6所列特性的內(nèi)屏蔽的彩色陰極射線管在誤著屏特性方面優(yōu)于比較例。正如已經(jīng)描述的那樣,與內(nèi)屏蔽在不施加磁場時進行退火處理的情況相比,這個實施例有效地改善了內(nèi)屏蔽的磁性能,減輕了由外部磁場引起的誤著屏,由此防止了色純度的降低。本領域的技術人員將能夠理解,在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下,可以對本發(fā)明的彩色陰極射線管內(nèi)屏蔽及其制造方法作出多種修改和變換。因此,本發(fā)明意欲涵蓋落入了權利要求及其等同物的范圍內(nèi)的這些修改和變換。權利要求1.一種制造用于彩色陰極射線管內(nèi)屏蔽的方法,該方法包括以下步驟采用鋁鎮(zhèn)靜鋼薄板形成具有要求的形狀的內(nèi)屏蔽;在高于鋁鎮(zhèn)靜鋼的再結晶溫度的溫度下,對內(nèi)屏蔽進行退火處理,以改善其不均勻的磁性能分布;和在退火的內(nèi)屏蔽的一個表面上,涂覆黑的氧化鐵膜。2.根據(jù)權利要求1的方法,其中,退火處理是在真空氣氛、氫氣氣氛、氫和氮氣氣氛、或者氫和氨氣氣氛中進行的。3.根據(jù)權利要求1的方法,其中,退火處理是在500-700℃范圍內(nèi)的溫度下進行的。4.一種制造用于彩色陰極射線管內(nèi)屏蔽的方法,該方法包括以下步驟對鋁鎮(zhèn)靜鋼坯料進行順序的澆鑄、熱軋、冷軋和脫碳退火處理,形成鋁鎮(zhèn)靜鋼薄板;對鋁鎮(zhèn)靜鋼薄板進行退火處理,以便在其中形成40%以上的{III}組織和生長出大于60μm的晶粒;采用退火的薄板形成具有要求的形狀的內(nèi)屏蔽;和在內(nèi)屏蔽的一個表面上,涂覆黑的氧化鐵膜。5.根據(jù)權利要求4的方法,其中,退火處理是在真空氣氛、氫氣氣氛、氫和氮氣氣氛、或者氫和氨氣氣氛中進行的。6.根據(jù)權利要求4的方法,其中,退火處理是在700℃以上的溫度下進行的。7.根據(jù)權利要求4的方法,其中,退火處理是在磁場中進行的。8.一種彩色陰極射線管中使用的內(nèi)屏蔽,用于屏蔽外部磁場,該內(nèi)屏蔽形成得具有40%以上的{III}組織和大于60μm的晶粒,以便改善不均勻的磁性能分布。全文摘要本發(fā)明公開了制造彩色陰極射線管中使用的內(nèi)屏蔽的方法,這種內(nèi)屏蔽用于防止彩色陰極射線管的色純度的降低,該方法包括以下步驟:對鋁鎮(zhèn)靜鋼薄板進行拉伸或成型處理,形成具有要求的形狀的內(nèi)屏蔽;在高于鋁鎮(zhèn)靜鋼的再結晶溫度的溫度下,在還原氣氛中,對內(nèi)屏蔽進行退火處理,以改善其中不均勻的磁性能分布;以及在退火的內(nèi)屏蔽的一個表面上涂覆黑的氧化鐵膜。文檔編號H01J29/06GK1196567SQ98106290公開日1998年10月21日申請日期1998年4月10日優(yōu)先權日1997年4月16日發(fā)明者金相文申請人:Lg電子株式會社