KR100343556B1 - Inner shield structure for color Braun tube - Google Patents
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Abstract
본 발명은 칼라 브라운관용 인너쉴드 구조에 관한 것으로서, 인너쉴드의 장변측벽에 장변측벽과 동일한 측벽부를 이중겹으로 형성하여 음극선관의 방향 회전시 전자빔 이동량과 지구자계의 수직자계 변화에 대한 전자빔 이동량을 적게함으로써, 인너쉴드 원재료 특성, 즉 투자율을 크게 하거나, 보자력을 작게 하지 않고 인너쉴드 형상개발로 외부 지자계 차폐를 크게 하고 동-서, 남-북 방향 전환시 전자빔 이동량을 작게 하여 퓨리티 특성을 향상시킬 수 있으며, 또한 재료 특성을 개발하지 않음에 따른 재료비용도 종래와 동등한 효과를 갖는다.The present invention relates to an inner shield structure for a color CRT tube, wherein the same side wall portion as the long side wall is formed on the long side wall of the inner shield so that the amount of electron beam movement and the change of the vertical magnetic field of the earth's magnetic field are changed. Increasing the inner shield material characteristics, i.e. increasing the permeability or reducing the coercive force, increases the shielding of the external geomagnetic field and reduces the amount of electron beam shifting in the east-west, south-north direction. In addition, the material cost of not developing the material properties has the same effect as the conventional one.
Description
본 발명은 칼라 브라운관에 관한 것으로, 특히 전자빔 이동량을 작게 하여 퓨리티 특성을 향상시키기 위한 칼라 브라운관용 인너쉴드 구조에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color CRT, and more particularly, to an inner shield structure for color CRT for improving the purity characteristics by reducing the amount of electron beam movement.
도 1 은 일반적인 음극선관의 단면 구성도로서, 전면 유리인 판넬부(1), 상기 전면 유리와 결합된 펀넬부(2), 상기 펀넬 내부에 소정의 발광 역할을 하는 형광면부(4), 상기 형광체를 발광시키는 전자빔(6)의 근원인 전자총, 소정의 형광체를 발광시키도록 색을 선별해주는 텐션마스크부(3), 상기 텐션마스크를 지지하는 프레임부(7), 상기 프레임의 어셈블리를 판넬에 결합되도록 해주는 스프링부(8), 음극선관이 동작중 외부 지자기에 영향을 적게 받도록 상기 프레임에 고정된체 고진공으로 밀폐되어 있는 인너 쉴드부(9)로 이루어져 있다.1 is a cross-sectional configuration of a typical cathode ray tube, a panel portion (1) which is a front glass, a funnel portion (2) combined with the front glass, a fluorescent surface portion (4) that plays a predetermined light emitting role inside the funnel, The electron gun, which is the source of the electron beam 6 for emitting phosphors, a tension mask unit 3 for selecting a color to emit a predetermined phosphor, a frame unit 7 for supporting the tension mask, and an assembly of the frame to the panel. The spring portion 8 to be coupled, the inner cathode portion 9 is sealed by a high vacuum body fixed to the frame so that the cathode ray tube is less affected by the external geomagnetism during operation.
상기 구성에 따른 브라운관의 동작원리을 살펴보면 상기 펀넬부(2)의 넥크(Neck)에 내장된 전자총에서 전자빔(6)이 음극선관에 인가된 양극전압에 의해 상기 펀넬부(1) 내면에 형성되어 있는 형광면부(4)를 타격하게 되는데, 이때 상기 전자빔은 형광면부에 도달하기전 편향요크부(5)에 의해 상하, 좌우로 편향되어 화면을 이루게 되고, 상기 전기 전자빔(6)이 정확히 소정의 형광체를 타격하도록 그 진행 궤도를 수정해주는 2, 4, 6극의 마그네트(Magnet)부(10)가 있어 색순도 불량을 방지해준다.Referring to the operation principle of the CRT according to the above configuration, the electron beam 6 is formed on the inner surface of the funnel portion 1 by the anode voltage applied to the cathode ray tube in the electron gun embedded in the neck of the funnel portion 2. When hitting the fluorescent surface portion 4, the electron beam is deflected up and down, left and right by the deflection yoke portion 5 before reaching the fluorescent surface portion to form a screen, the electric electron beam 6 is exactly a predetermined phosphor There is a magnet part 10 of the 2, 4, 6 poles to correct the trajectory to strike the to prevent color purity defects.
그러나 상기 브라운관은 고진공으로 되어 있기 때문에 외부의 충격에 쉽게 폭죽이 일어날 수 있으므로 이것을 방지하기 위해 상기 판넬부(1)가 대기기압에 견딜 수 있는 구조강도를 갖도록 설계를 하며, 또한 판넬부(1)의 스커트(Skirt)에 보강 밴드(11)를 장착함으로써 고진공 상태의 브라운관이 받는 응력을 분산, 내 충격 성능을 확보하고 있다.However, since the CRT is made of high vacuum, firecrackers can be easily caused by external impact, so that the panel part 1 is designed to have a structural strength that can withstand atmospheric pressure, and also the panel part 1 By attaching the reinforcing band 11 to the skirt of the Skirt, the stress applied to the CRT in a high vacuum state is dispersed and the impact resistance is secured.
도 2a 및 도 2b 는 종래의 인너쉴드 동작원리 구조도로서, 자화된 인너쉴드 는 미소자석구조에 의하여 자기력이 발생되며, 이 자기력은 외부 자계와 상쇄, 보강 간섭을 일으킴으로써, 외부자계는 내부의 인너쉴드에 의하여 자기장의 경로가 변하게 되는데, 지자계란 지구의 남극과 북극을 축으로 발생하는 자기력을 말하는 것으로 지구의 모든 위치에서 각각 수평자계와 수직자계의 합력으로 표현할 수 있으며, 아래 식 1의 로렌쯔 방정식에 대응하는 힘으로 전자에 미치게 되며, 전자총에서 방사되는 전자는 상기 지자계의 전자빔 경로가 바뀌어 퓨리티에 악영향을 초래하게 된다.2a and 2b is a conventional inner shield operation principle structure diagram, the magnetized inner shield is a magnetic force is generated by the micro-magnet structure, the magnetic force is to cancel the external magnetic field, constructive interference, the external magnetic field is the inner inner The path of the magnetic field is changed by the shield, and the earth's magnetic field refers to the magnetic force generated from the earth's south pole and the north pole, and can be expressed as the sum of the horizontal and vertical magnetic fields at all positions of the earth, corresponding to the Lorentz equation of Equation 1 below. The electrons are directed to the electrons, and the electrons radiated from the electron gun change the electron beam path of the geomagnetic field, thereby causing an adverse effect on the purity.
<식 1 ><Equation 1>
F = Q*[E + v × B]F = Q * [E + v × B]
이때 상기 외부자계 B가 존재하는 자기장 영역에 인너쉴드를 놓으면 내부에 스핀 모멘트(Spin Moment)가 형성되어 자기 쌍극자가 일정한 방향으로 형성되면서 인너쉴드는 자화가 이루어져 자성체로 변하게 된다.At this time, if the inner shield is placed in the magnetic field region in which the external magnetic field B exists, a spin moment is formed therein, and a magnetic dipole is formed in a predetermined direction, and the inner shield is magnetized to change into a magnetic material.
한편 음극선관 내부에 외부 자계가 적게 존재할수록 지자계 차폐 특성이 좋아지므로 가능한 한 많은 지자계를 차폐하여야 하며, 상기 인너쉴드에 의해 지자계가 차폐되는 원리를 이론적으로 고찰해 보면 전자는 음극선관 내부에서 아래 식 2와 같은 힘을 받는다.On the other hand, the smaller the external magnetic field in the cathode ray tube, the better the geomagnetic shielding characteristics. Therefore, the principle of shielding the earth's magnetic field by the inner shield is theoretically considered. Under the same force as Equation 2 below.
<식 2><Equation 2>
F = Q*[E + v × BDY÷ BCRT]F = Q * [E + v × B DY ÷ B CRT ]
여기서,here,
F : 음극선 내부에서 전자가 받는 힘,F: the force exerted by the electrons inside the cathode,
Q : 전자의 전하량,Q is the charge of electrons,
E : 전계의 세기,E is the strength of the electric field,
V : 전자의 속도,V: the speed of electrons,
BDY: 편향요크에 의한 자속밀도,B DY : magnetic flux density by deflection yoke
BCRT: 외부자계(H)에 대한 음극선관 내부의 자속밀도B CRT : Magnetic flux density inside cathode ray tube for external magnetic field (H)
따라서 상기 음극선관 내부에 존재하는 자속밀도를 최소화해야 하며, 인너쉴드를 사용하여 자계를 차폐하여야 하는데, 이때 자화(磁化)가 일어나지 않는 공간에서 자속밀도는 다음 식 3과 같이 자계의 세기에 비례한다.Therefore, the magnetic flux density existing inside the cathode ray tube should be minimized, and the magnetic shield should be shielded using an inner shield. In this case, the magnetic flux density is proportional to the intensity of the magnetic field as shown in Equation 3 below. .
<식 3><Equation 3>
B = μ o* HB = μ o * H
또한 자화가 일어나는 자계영역에서의 인너쉴드 자속밀도(B인너쉴드)는 다음 식 4와 같다.Also, the inner shield magnetic flux density (B inner shield ) in the magnetic field where magnetization occurs is shown in Equation 4.
<식 4><Equation 4>
B인너쉴드 = μ o* (H + M)B inner shield = μ o * (H + M)
여기서,here,
M : 선형등방성 물질의 자화 M = χm* H,M: magnetization of linear isotropic material M = χ m * H,
μ : 투자율,μ: permeability,
H : 외부자계H: external magnetic field
또한 상기 인너쉴드의 자화를 고려한 인너쉴드 내부의 자속밀도는 다음 식 5와 같다.In addition, the magnetic flux density inside the inner shield in consideration of the magnetization of the inner shield is expressed by Equation 5 below.
<식 5><Equation 5>
B인너쉴드= μo*H*(1 + χm) = μo*μs*HB inner shield = μo * H * (1 + χ m ) = μo * μs * H
여기서,here,
B인너쉴드 : 자화율,B inner shield: susceptibility,
μo : 자유공간에서 투자율: 4π × 10-7 [H/m],μo: Permeability in free space: 4π × 10-7 [H / m],
μs : 비투자율(상수) … 일반적인 자성체 ≒ 강자성체 μs > 1,μs: specific permeability (constant). General magnetic material ≒ ferromagnetic μs> 1,
반자성체 μs < 1Diamagnetic material μs <1
이때 상기 투자율이 커지면 자화량이 커지고 자화가 커지면 자속밀도가 커 지지며, 자속밀도가 커지면 자기장의 방향을 자화가 일어나는 인너쉴드 쪽으로 이동 변화시킴으로써 인너쉴드를 이용하여 지자계를 차폐한다.At this time, the magnetic permeability increases as the magnetic permeability increases and the magnetic flux density increases as the magnetization increases, and when the magnetic flux density increases, the magnetic field is shielded by using the inner shield by changing the direction of the magnetic field toward the inner shield where magnetization occurs.
또한 인너쉴드 형상인 도 3을 통하여 지자계를 차폐하는데, V-Notch(21)는 남-북 전환시 음극선관을 북향에서 남향으로 180° 회전 이동시켰을 때 전자빔 이동량을 말하는 남-북 이동량을 감소시킨다.In addition, the inner shield is shielded through FIG. 3, which is an inner shield shape. V-Notch 21 reduces the north-south travel amount, which refers to the amount of electron beam movement, when the cathode ray tube is rotated 180 ° from north to south when switching from north to south. Let's do it.
도 4a 및 도 4b 는 종래의 인너쉴드가 없는 경우 북반구 북향 수평자계에 의한 빔(Beam)이동 상태 구조도로서, 인너쉴드 형상 설계에 의한 남-북 이동량을 감소시키는 방법으로 인너쉴드 없는 상태에서만 북반구의 북향에서는 음극선관의 관축 방향의 자계의 영향을 받아 반시계 방향의 회전 빔 이동량을 발생시킨다.4A and 4B are structural diagrams of a beam moving state due to the northern hemisphere horizontal magnetic field when there is no conventional inner shield. FIG. 4A and FIG. 4B show a method of reducing the amount of South-North movement due to the inner shield shape design. In the north direction, the amount of rotation beam movement in the counterclockwise direction is generated under the influence of the magnetic field in the tube axis direction of the cathode ray tube.
도 5 는 종래의 인너쉴드 단변 V-Notch에 의한 축방향 자계의 수직자계(By) 유도 구조도로서, 상기 인너쉴드에 의하여 축방향 자계(Bz)를 수평(Bx), 수직(By) 자계로 변환시킴으로써, 축방향 수평 자계에 의한 반시계 방향의 전자빔 이동량과, 수평, 수직자계로 변환됨에 따른 시계방향으로 전자빔의 이동량이 상쇄되어 음극선관 전체 전자빔의 이동량은 작아진다.FIG. 5 is a vertical magnetic field (By) induction structure diagram of an axial magnetic field by a conventional inner shield short side V-Notch, and converts an axial magnetic field Bz into a horizontal (Bx) and vertical (By) magnetic field by the inner shield. By doing so, the amount of movement of the electron beam in the counterclockwise direction by the axial horizontal magnetic field and the amount of movement of the electron beam in the clockwise direction as it is converted into the horizontal and vertical magnetic fields are canceled, so that the amount of movement of the entire electron beam beam is reduced.
표 1은 인너쉴드 단변 V-Notch에 의한 전자빔 이동량에 관한 것이다.Table 1 relates to the amount of electron beam movement by the inner shield short side V-Notch.
<표 1>TABLE 1
인너쉴드 단변 V-Notch에 의한 전자빔 이동량The amount of electron beam movement by inner shield short side V-Notch
상기 인너쉴드 단변 V-Notch가 클수록 남-북 전자빔 이동량이 작아지는 효과가 있는데, 북반구 동방향 음극선관은 횡방향의 지자계 수평방향의 영향을 받으며, 이는 V-Notch가 있을 경우 지자계 차폐량이 감소되면서 음극선관 내부에 종방향으로 변화된 자계량을 증가시킨다.The larger the inner shield short side V-Notch, the smaller the North-North electron beam movement amount. The northern hemisphere cathode cathode tube is affected by the transverse geomagnetic field in the horizontal direction. As it decreases, it increases the longitudinally changed magnetic field inside the cathode ray tube.
또한 표 2는 장변 홀(Hole) 확대(2배)에 의한 전자빔 이동량을 나타낸 것이다.In addition, Table 2 shows the electron beam movement amount by the long side hole (2 times) enlargement.
<표 2>TABLE 2
따라서 단변 V-Notch는 남-북 전자빔 이동량을 감소시키는 반면 동-서 전자빔 이동량을 증가시키며, 또한 동-서 방향의 전자빔 이동량을 작게 하기 위해서 장변측의 홀(Hole) 면적을 증가시키면 동-서 방향 전환시 전자빔 이동량을 작게 하는 효과가 있다.Therefore, short-side V-Notch decreases the north-south electron beam movement, while increases the east-west electron beam movement, and also increases the hole area on the long side to reduce the east-west electron beam movement. There is an effect of reducing the amount of electron beam movement when changing the direction.
상기 열거한 바와 같은 종래 기술에서 지자계 차폐특성 및 소자 전후의 전자빔 이동량을 최소화하기 위해 외부자계를 제거하였을 때 잔류자기량이 적은 재질, 즉 보자력이 작은 인너쉴드재를 사용하거나, 음극선관 내부에 자속밀도를 키워 자기장의 방향을 인너쉴드 쪽으로 강하게 이동변화시키는 고투자율재를 사용하기 위해서는 재료비가 높은 단점이 있다.In order to minimize the geomagnetic shielding characteristics and the amount of electron beam movement before and after the element in the prior art as described above, when the external magnetic field is removed, a material having a small amount of residual magnetic field, that is, an inner shield material having a small coercivity or using magnetic flux inside the cathode ray tube In order to use a high permeability material that increases the density and moves the magnetic field strongly toward the inner shield, the material cost is high.
또한 남-북 전자빔 이동량을 작게 하기 위해 단변 Notch 깊이를 깊게 하였을 경우 동-서 방향 전환시 전자빔 이동량이 증가하는 단점이 있으므로 동-서 방향 전자빔이 작게 하기 위해서는 장변 홀(Hole) 크기 및 면적을 확대하였을 그 효과가 크지 않은 단점이 있다.In addition, when the short side Notch depth is deepened to reduce the amount of North-South electron beam movement, there is a disadvantage in that the amount of electron beam movement increases when the east-west direction is changed. Therefore, in order to make the east-west electron beam small, the long side hole size and area are enlarged. There is a disadvantage that the effect is not great.
상기 단점을 해결하기 위해 본 발명은, 브라운관의 지자계 차폐 특성, 즉 음극선관을 방향회전시켰을 때 전자빔 이동량과 지구자계의 수직자계 변화에 대한 전자빔 이동량을 적게 하기 위해 인너쉴드의 장변측 측벽부분을 일정한 간격을 두고 장변측 측벽과 동일형상의 차폐제를 부착하여 장변측벽 겹을 형성함으로써 지자계차폐특성을 향상시키기 위한 칼라 브라운관 지자계 차폐 향상 인너쉴드 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above disadvantages, the present invention provides the magnetic shielding characteristic of the CRT, that is, when the cathode ray tube is rotated in the direction, the sidewall portion of the inner side of the long side of the inner shield is reduced in order to reduce the amount of electron beam shift and the amount of electron beam shift to the vertical magnetic field change of the earth magnetic field. An object of the present invention is to provide a color Brown tube geomagnetic shielding enhancement inner shield structure for improving geomagnetic shielding properties by attaching a shielding agent having the same shape as the long side wall at regular intervals to form a long side wall layer.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 상기 인너쉴드의 장변측벽에 장변측벽과 동일한 측벽부를 이중겹으로 형성하여 음극선관의 방향 회전시 전자빔 이동량과 지구자계의 수직자계 변화에 대한 전자빔 이동량을 적게함으로써 지자계 차폐 특성을 향상시키는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention, by forming the same side wall portion as the long side wall on the long side wall of the inner shield in a double layer to reduce the amount of electron beam movement and the amount of electron beam movement in the vertical magnetic field change of the earth's magnetic field during the rotation of the cathode ray tube It is characterized by improving the geomagnetic shielding characteristics.
도 1 은 일반적인 음극선관의 단면 구성도,1 is a cross-sectional configuration of a typical cathode ray tube,
도 2a 및 도 2b 는 종래의 인너쉴드 동작원리 구조도,2a and 2b is a conventional inner shield operation principle structure diagram,
도 3 은 종래의 인너쉴드 형상 조립 구조도,3 is a conventional inner shield shape assembly structure,
도 4a 및 도 4b 는 종래의 인너쉴드가 없는 경우 북반구 북향 수평자계에 의한 빔(Beam)이동 상태 구조도,4a and 4b is a structure of the beam (Beam) moving state by the northern hemisphere horizontal magnetic field when there is no conventional inner shield,
도 5 는 종래의 인너쉴드 단변 V-Notch에 의한 축방향 자계의 수직자계(By) 유도 구조도,5 is a vertical magnetic field (By) induction structure diagram of an axial magnetic field by a conventional inner shield short-side V-Notch,
도 6a 및 도 6b 는 본 발명이 적용되는 수평자계의 배럴(Barrel) 형상 차이 구조도,6A and 6B are barrel structural difference structure diagrams of a horizontal magnetic field to which the present invention is applied;
도 7 은 본 발명에 따른 인너쉴드 조립 구조도.7 is an inner shield assembly structure according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
110 : 장변측 측벽 이중겹판 120 : 인너쉴드 구조체110: long side wall double layer 120: inner shield structure
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 6a 및 도 6b 는 본 발명이 적용되는 수평자계의 배럴(Barrel) 형상 차이 구조도로서, 반자장계수가 커서 자화가 쉽게 일어나지 않고 외부 자계 방향과 평행한 즉, 인너쉴드의 장변측은 외부자계에 의한 스핀 모멘트(Spin Moment)가 형성되고 자기 쌍극자 일정한 방향으로 형성되어 인너쉴드는 자화가 이루어지면서 자성체로 변화되는 외부자계 방향에 수직한 인너쉴드 단변부와, 상기 인너쉴드에 의해 배럴(Barrel)형상의 자계로 형성되어 전자빔 이동량을 증가시키는 동-서 방향의 수평자계로 이루어져 있다.6A and 6B are structural diagrams of a barrel shape difference of a horizontal magnetic field to which the present invention is applied. The magnetization does not easily occur due to a large half magnetic field coefficient, and parallel to the external magnetic direction, that is, the long side of the inner shield is spin by an external magnetic field. An inner shield is formed in a constant direction by forming a moment and a magnetic dipole, and an inner shield short side portion perpendicular to the direction of an external magnetic field which is changed into a magnetic material while being magnetized, and a barrel-shaped magnetic field by the inner shield. It is formed as a horizontal magnetic field in the east-west direction to increase the amount of electron beam movement.
상기 수평자계의 배럴(Barrel) 형상 차이 구조는 배럴(Barrel)형상의 자계 모양이 급격한 것보다 완만하게 함으로써, 전자빔 이동량을 줄일 수 있다.The barrel shape difference structure of the horizontal magnetic field can reduce the electron beam shift amount by making the barrel shape of the horizontal magnetic field smoother than the sharp one.
도 7 은 본 발명에 따른 인너쉴드 조립 구조도로서, 인너쉴드의 장변측에 장변측벽과 동일한 측벽부를 이중겹(110)으로 형성하여 인너쉴드 구조체(120)의 표면적을 키우고 수평자계의 배럴(Barrel)형상을 완만하게 함으로써 남-북 방향 전자빔 이동량을 악화시키지 않고 동-서 방향 전자빔 이동량을 작게 하는 장점이 있다.FIG. 7 is an inner shield assembly structure diagram according to the present invention, in which the same side wall portion as the long side wall is formed as a double layer 110 on the long side of the inner shield to increase the surface area of the inner shield structure 120 and a barrel of horizontal magnetic field. By smoothing the shape, there is an advantage of reducing the east-west direction electron beam shift amount without deteriorating the north-west direction electron beam shift amount.
상기 이중겹 사이의 간격은 최소한 상기 인너쉴드 두께 이상이며, 이중겹의 형상 및 Hole의 면적은 인너쉴드 장변측벽 형상과 동일하게 구비하여야 한다.The gap between the double ply is at least the thickness of the inner shield, and the shape of the double ply and the area of the hole should be the same as the shape of the inner side of the long side wall.
다음 표 3은 본 발명에 따른 인너쉴드 특성치에 관한 것이다.Table 3 relates to inner shield characteristic values according to the present invention.
<표 3>TABLE 3
인너쉴드 특성치Inner Shield Characteristic
상술한 바와 같이 본 발명은, 동-서, 남-북 방향전환시 전자빔 이동량을 작게 하기 위해 단변 V-Notch를 크게 하여 남-북 방향 전자빔 이동량을 작게 하여 특성을 향상시키고, 동-서 전환 전자빔 이동량을 작게 하기 위하여 장변측 측벽을 겹으로 형성 구비하여 동-서 전자빔 이동량을 작게 함으로써, 인너쉴드 원재료 특성, 즉 투자율을 크게 하거나, 보자력을 작게 하지 않고 인너쉴드 형상개발로 외부 지자계 차폐를 크게 하여 동-서, 남-북 방향 전환시 전자빔 이동량을 작게 하여 궁극적으로 퓨리티 특성을 향상시킬 수 있으며, 또한 재료 특성을 개발하지 않음에 따른 재료비용도 종래와 동등한 효과를 갖는다.As described above, the present invention improves the characteristics by increasing the short-side V-Notch to reduce the amount of electron beam movement in the south-north direction in order to reduce the amount of electron beam movement in the east-west and south-north direction, and improves the east-west switching electron beam. In order to reduce the amount of movement, long sidewalls are formed in layers to reduce the amount of East-West electron beam movement, thereby increasing the inner shielding properties by developing the inner shield shape without increasing the inner shield raw material properties, that is, the permeability or the coercivity. Therefore, the amount of electron beam shifted in the east-west, south-north direction can be reduced to ultimately improve the purity characteristics, and the material cost of not developing the material characteristics also has the same effect as the conventional one.
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KR20020017595A (en) | 2002-03-07 |
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