(57)【要約】有機発光ダイオードタイプのスクリーン（３０）に使用される水分吸収装置（２０，２０’）が記載されている。更に本発明の水分吸収装置の製造方法も記載されている。
2004519069.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機発光ダイオードタイプのスクリーン用水分吸収装置（２０、２０’）であり；水透過性であるが固体粒子の保持が可能であり、プレス成形可能であり、中心部よりも上に引き上げられている周辺端（２２）を有する膜（２１）；上記全周辺端に沿って膜に固定され、膜と共に膜の中心部において閉鎖空間（２５）を形成している、本質的に平面状の流体不浸透性材料シート（２３）；及び−１５℃〜１３０℃で１０−２ｍｂａｒｓ未満の水分の平衡圧を有する、上記閉鎖空間中の水分吸収材料（２６）；を備えたスクリーン用水分吸収装置。
【請求項２】
膜が０．１ｍｇ／（ｈｏｕｒ×ｃｍ２）を超える透水性を有する請求項１の装置。
【請求項３】
膜が、金属ネット、高分子系織編物、並びに微細孔が均一分散をしており均一孔径を有する微細穿孔金属シート又は高分子系シートの群から選ばれた一つの材料から形成された請求項１の装置。
【請求項４】
微細孔の孔径が２０μｍ以下である請求項３の装置。
【請求項５】
膜が、不均一分散をしており不均一孔径の孔を有する材料から形成された請求項１の装置。
【請求項６】
膜が５μｍ未満の厚さのアルミニウムシートからなる請求項５の装置。
【請求項７】
膜が０．１２ｍｍ以上の厚さの高密度ポリエチレン不織布からなる請求項５の装置。
【請求項８】
膜が約０．１５ｍｍの厚さを有する請求項７の装置。
【請求項９】
流体不浸透性材料シートが金属からなる請求項１の装置。
【請求項１０】
金属がアルミニウムである請求項９の装置。
【請求項１１】
流体不浸透性材料シートが、少なくとも一の金属層（４０）及び一のプラスチック材料（４１）からなる多層で構成されている請求項１の装置。
【請求項１２】
流体不浸透性材料シートが、アルミニウム層及び低密度ポリエチレン層で構成されている請求項１１の装置。
【請求項１３】
膜及び流体不浸透性材料シートが、その周辺端に沿って接着剤により固着されている請求項１の装置。
【請求項１４】
膜が高分子材料からなり、その周辺端に沿って流体不浸透性材料シートと熱シールされている請求項１１の装置。
【請求項１５】
膜が高密度ポリエチレン不織布からなる請求項１４の装置。
【請求項１６】
水分吸収材料がＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯの群から選ばれた少なくとも一つである請求項１の装置。
【請求項１７】
水分吸収材料が粉末状である請求項１６の装置。
【請求項１８】
水分吸収材料が、１〜３００μｍの粒子径を有する請求項１７の装置。
【請求項１９】
水分吸収材料が、１０〜１００μｍの粒子径を有する請求項１８の装置。
【請求項２０】
水分吸収材料に加え、水分吸収材料に混入されてその充填を阻止する不活性材料又は他の気体吸収材料のいずれか１以上を含有する請求項１の装置。
【請求項２１】
水透過性であるが粉末の保持が可能であり、プレス成形されるのに充分な機械的堅牢性を有する膜シート（５０）を用意する工程、
型（５１）及びパンチ（５２）間で、膜シート中に少なくとも一の凹部（５３）をプレス成形する工程、
上記凹部に水分吸収材料（２６）の粉末を充填する工程、更に、
凹部の周りの連続した周辺部に沿って、流体不浸透性材料シート（５４）を膜シートへ固着する工程、を有する水分吸収系製造方法。
【請求項２２】
更に膜（５０）及び流体不浸透性シート（５４）から、少なくとも一の水分吸収装置（２０）を分離する工程を有する請求項２１の方法。
【請求項２３】
有機発光ダイオードタイプのスクリーン（３０）であり、内部空間（３４）を形成するように全周辺部がシール材（３３）で結合された第１透明支持材（３１）及び第２支持材（３２）；エレクトロルミネッセンス有機材料（３７）を介在して互いに直交する２組の一連の電極（３５，３６）から形成され、第１支持材と接触する構造体；並びに第２支持材と接触する請求項１の水分吸収装置（２０；２０’）を備え、上記装置の周辺端が第２支持材と接触しているスクリーン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の属する技術分野）
本発明は、有機発光ダイオードを備えたスクリーン用水分吸収装置及びその製造方法に関する。
【０００２】
（従来の技術）
従来、有機発光ダイオードは、非常に薄く軽量な平面スクリーン製造用に研究されてきた。予想される将来の主用途は、携帯電話、ステレオセット用、カーダッシュボードその他の用途の光スクリーンであるが、例えばコンピュータ又はテレビスクリーンに使用される動画表示可能な大画面スクリーンの製造用途を除くものではない。
有機発光ダイオード（ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）は、略語ＯＬＥＤとして専門文献中で周知の点状光源である。同じ略語は、また複数のこのようなダイオードから形成されたスクリーンをも表す。本明細書においては、ＯＬＥＤは、特記しない限りスクリーンを意味する。
【０００３】
簡単には、ＯＬＥＤの構造は、本質的に平面状で一般的にガラス又はプラスチック重合体からなる第１透明支持材；第１支持材上に設置された直線的で互いに平行な一連の第１透明電極；一連の第１透明電極上に設置された、第１は電子コンダクタ領域であり第２は電子空孔領域（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｖａｃａｎｃｉｅｓ）である異なる有機エレクトロルミネッセンス材料の二重層；一連の第１透明電極に直交して直線的に互いに平行に設置され、有機材料の二重層上部と接触している一連の第２電極（従って、上記二重層は２つの一連の電極間に挟まれている）；及び透明である必要はなく、ガラス、金属又はプラスチックにより構成されることができ、本質的に平面状で第１支持材と平行している第２支持材；を備えている。二つの支持材は、その周辺部に沿って上記構造体（電極、エレクトロルミネッセンス有機材料）の動作領域が閉鎖空間となるように、一般的に接着剤で互いに固着されている。第１透明支持材は、画像が視覚化される部分であり、一方、第２支持材は、一般に密閉及び充分な機械的強度を付与するための装置の支持材としての機能を有するに過ぎない。
【０００４】
一連の第１透明電極を形成する材料は、普通ＩＴＯ、つまり錫及び酸化インジウムの混合物であるが、錫及び酸化亜鉛、ポリイミド等の導電性ポリマー、又はＡｌ、Ｃｕ又はＡｕ等の高電気伝導性を有する金属の極薄層（百オングストローム台）を基礎とする他の酸化物混合物も通常使用できる。
一連の第２電極を形成する材料は、第１電極用に上記記載された材料を使用でき、非透明電極の場合は金属又は合金である。最も普通に使用される材料は、Ａｌ−Ｌｉ若しくはＡｌ−Ｍｇ合金、又はアルカリ、アルカリ土類金属又はそれらの組成物の薄層がその上に形成されているアルミニウムから形成される二重層複合体である。上記二重層複合体の例として、Ａｌ−ＬｉＦ又はＡｌ−Ｌｉ２Ｏが挙げられる。
【０００５】
エレクトロルミネッセンス有機材料は、分離した分子又は高分子の形態をとることができるが、多くの場合それらはポリ不飽和種であり、通常最も使用される化合物は、アルミニウム及びキノリンの錯体である。
ＯＬＥＤの実用的原則の提供及びその構造についてのより細かい詳細については、当分野の先行技術文献を参考にできる。
【０００６】
これら装置においての主な問題は、その発光機能が吸水により急速に失われることである。これら装置の使用可能時間は、適切な実験室において水分の非存在下で実証された数千〜数万時間から、外気に曝された場合数時間に低下してしまう。たとえ、ＯＬＥＤの機能劣化の機構が未だ完全に解明されていないにしても、この現象は有機成分の不飽和結合への水分子の付加反応に一部起因し、他方では電極（特に金属カソード）への水の反応に起因するようである。水のＯＬＥＤへの主な侵入口は、一般的に殆ど全ての製造において使用される水の透過が可能なエポキシ樹脂により接着されている２つの支持材の周辺部の密封部分である。水分は、同様にＯＬＥＤの同じ内部要素によっても放出される。
【０００７】
米国特許５，８０４，９１７及び５，８８２，７６１並びに国際公開ＷＯ９８／５９３５６及びＷＯ９９／３５６８１には、装置内部に水分吸収材料を使用することが記載されている。しかしそれら文献の全ては、吸収材料を使用することを包括的に開示するものであり、ＯＬＥＤ中に同材料を導入する工程を装置製造中に組み入れることがどのように可能かについては説明していない。更に圧縮又は摩擦により破損されることを回避するため、吸収材料が電極又は有機材料層に接触することを防止することが必要である。しかし、上記先行文献は、ＯＬＥＤの使用期間中に水分吸収により材料が変形又は少量の損失を受けることから回避する方法について有益な情報を提供するものではない。
【０００８】
上記文献記載の系に関する改良は、研究広報（ｒｅｓｅａｒｃｈ ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ）ＲＤ４３００６１に記載されている。この文献には、ＯＬＥＤ中に挿入される水分吸収装置が記載されている。その装置は、通常長方形のアルミニウム−ポリエチレン二層シートであり、シートの中心凹部には水分吸収粉末状材料（例えば、ＣａＯ）が配置され、水透過性であるが吸収剤の粉末状粒子を保持できる高分子材料シートが、アルミニウムシートの端に沿って熱シールされている。高分子材料シートの最良の材料は、ポリエチレン不織布であった。このアセンブリは、ＯＬＥＤ内部空間中に配置されることのできる単品である。
【０００９】
図１は、ＯＬＥＤ構造の断面を概略的に示した図であり、文献ＲＤ４３００６１に記載された種類の水分吸収装置が挿入されている。ＯＬＥＤは、一般にガラスでできたフロント面Ｖ、ガラス又は金属でできた後部支持材Ｒで構成され、Ｖ及びＲは、内部空間Ｓを形成するようにそれらの周辺に沿って接着剤Ｃで接着されている。ガラスＶの側面の内部空間Ｓ中には、間にエレクトロルミネッセンス有機材料層Ｏを挟んでいる互いに直交する２組の一連の電極Ｅ及びＥ’を備えた動作領域が設けられている。空間Ｓの反対側には、支持材Ｒに対して、アルミニウム（Ｒに接触する部分）及びプラスチック材料（空間Ｓの内側に面する）の二層Ｂ、水透過性高分子膜Ｐ、並びに水分吸収材料Ｍを備えた水分吸収装置が挿入される。
【００１０】
（発明が解決しようとする課題）
しかし、この系も又幾つかの問題を有している。第一に、その製造上の理由によりこの水分吸収装置は明らかに一度に１つのものは製造されず、連続工程で（水）透過性高分子の帯及びアルミニウム−プラスチック二層の帯から開始されるが、非連続工程で大型サイズの（水）透過性高分子シート及び二層シートを使用して、これらの水分吸収装置が複数個一度に製造される。これら両方（連続及び非連続工程）の場合に、単品の吸収装置は帯又はシートから切断により切り離される。この（切断）操作において通常アルミニウムシート中にバリが形成され、（水）透過性高分子の上部まで上昇して電極に接触し短絡させ、ＯＬＥＤの正常な機能を変化させてしまう。
【００１１】
他の問題は、ＯＬＥＤ製造者の小型化要求に起因する。空間Ｓの厚みは、常に１ミリ未満を要求されてきたが、現在は０．４ｍｍ以下厚の吸収装置が求められている。実地試験により決定されたところでは、水透過性高分子層の厚さは、機械的強度の過度の低下及び吸収材料粒子の損失の可能性を回避するため約０．１ｍｍ未満にはできない。同様にアルミニウム−ポリエチレン二層の厚さも約０．０６５ｍｍ未満に低減できない。厚さが薄くては、シートの機械的堅牢性が低下し、中心凹部をプレス成形するために必要な圧力により内部に誘発される張力は平面形状を変形させ、次に続く吸収材料充填工程をほとんど不可能にするからである。更にこれらの条件下では、製造直後又はＯＬＥＤへの導入工程のどちらにおいても、同様に吸収装置全体が理想的平面形状から変形し、装置の理論的厚みよりも大きい厚みとなってＯＬＥＤ（装置）の動作領域に接触し、電極又は有機層と擦れたり圧迫して破損する危険性をはらむ。構成要素Ｐ及びＢの最低厚みは、材料Ｍ用に利用可能な空間、即ち装置の全水分吸収能力を制限する。
本発明の目的は、従来技術の上記欠点を有さない有機発光ダイオードを備えたスクリーン用水分吸収装置、及びその装置の製造方法を提供することである。
【００１２】
（課題を解決する手段）
これらの目的は、本発明により達成され、その第１の態様は、水透過性であるが固体粒子の保持が可能であり、中心部よりも上に引き上げられている周辺端を有する膜、上記全周辺端に沿って膜に固定され、膜と共に膜の中心部において閉鎖空間を形成している流体不浸透性材料シート、及び−１５℃〜１３０℃で１０−２ｍｂａｒｓ未満の水分の平衡圧を有する、上記閉鎖空間中の水分吸収材料、を備えた装置に関する。
【００１３】
（発明の実施の形態）
本発明は、図面を参照して説明される。ここで、図１は、従来技術の水分吸収装置を備えたＯＬＥＤの断面の概略図であり、図２は、本発明の水分吸収装置の一態様の断面概略図であり、図３は、本発明の水分吸収装置を備えたＯＬＥＤの断面図であり、図４は、本発明の水分吸収装置の他の態様の断面図であり、図５は、本発明の装置製造用方法の主な工程の図である。
図面の理解がしやすいように、図面記載の部材は一定の尺度で表されているものではなく、特に厚みは側面サイズに関して特に大きく記載されている。
【００１４】
図１は、従来技術を論じる上で既に説明されている。
図２は、本発明で可能な一の水分吸収装置の断面図である。装置２０は、中心部よりも上に引き上げられている周辺端２２を有する水透過性膜２１を備える。流体不浸透性シート２３は、上記全周辺端２２に沿って膜２１に固定されている。固定は、下記に記載されるように使用されるシート２３の種類に応じて接着剤又は熱シールにより周辺部２４に沿って行われる。水分吸収材料２６が充填された空間２５は、膜の中央部及びシート２３の間に形成されている。図２は、空間２５を示すために部分的な充填を示すが、実際の装置においては空間２５は材料２６で完全に充填されていることは明らかである。図３は、本発明の水分吸収装置を備えたＯＬＥＤを形成する主な構成要素のおおまかな概略の断面図である。スクリーン３０は、その周辺全体に沿って一般的にエポキシ樹脂であるシール材料３３で固着された第１透明支持材３１及び第２支持材３２を備えている。２つの支持材３１及び３２は、水分の存在を防止することが必要な内部空間３４を形成している。構成要素３５及び３６として図示され、その間にエレクトロルミネッセンス有機材料３７が挿入されている２組の互いに直交した一連の電極を備えた構造体は、支持材３１上に設けられている。支持材３２に接する空間３４中には、水透過性膜２１、（流体）不浸透性シート２３及び水分吸収材料２６を備えた水分吸収装置２０が設けられている（図２に表されるものとは上下逆向きになっている）。膜２１は、空間３４領域中に材料２６を閉じこめると同時に、上記空間内に存在する水分を容易に素早く材料２６と接触させる機能を有する。この目的のため、膜２１は、好ましくは０．１ｍｇ／（ｈｏｕｒ×ｃｍ２）を超える透水性を有する。更に、膜は、プレス成形できるような充分な機械的堅牢性を有する必要がある。上記膜は、均一孔径を有し孔の均一分散性を有する種でもよい。このような膜は、金属ネット、高分子系織編物、又は微細穿孔された金属シート若しくは高分子シートから形成されることができる。これらの中で、費用及び軽量性の理由から、高分子材料膜の使用が好ましい。これらの膜は、吸収材料２６の粉末を保持するため２０μｍ未満の孔径の孔を有する必要がある。一方、微細穿孔技術により得られる、ランダム分散している厚さ４又は５μｍのアルミニウムシート（日本企業、Ｔｏｙｏ製）又は好ましくは不織布膜等の、孔が不均一分散をし、不均一な孔径を有する膜を使用することもできる。代表的な不織布膜は、例えば、高密度ポリエチレン（当分野ではＨＤＰＥとして知られる）等のポリエチレン製のものである。この種類の膜は、商標名「Ｔｙｖｅｋ」（デュポン（ＤｕＰｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ）社の登録商標）の名前で市場で入手可能である。少なくとも０．１２ｍｍ厚みを有するＨＤＰＥの不織布膜は、本発明で必要な全ての特徴を有することが実験的に示されている。即ち、充分に剛性を有するためプレス成形に耐えられ、必要な透水速度値を有し、この膜を使用した本発明の装置は固体材料２６の粒子を損失しないという特徴である。本発明の目的に適合する不織布の膜厚は、好ましくは０．１５ｍｍ以下である。これより厚い膜は、機械的強度要求には明らかに適合するが、水分吸収材料２６のために��用できる厚さを使用不可能なほど減少させる。
【００１５】
シート２３は、流体不浸透性材料で構成される。その理由は、好ましくはシート２３を支持材３２へ固着することにより、装置２０がスクリーン３０に挿入されるからである。これは、構成要素３５，３６及び３７のアセンブリにより構成されるＯＬＥＤの動作領域に装置２０が接触しないことを保証する。流体不浸透性シート２３は、空間２５即ち材料２６への接着剤の通過を不可能にし、材料２６が後者（接着剤）と少なくとも部分的に混合しその露出表面を減少させ結果的に水分吸収能を減少させることを不可能にすることができた。
【００１６】
シート２３製造用に好ましい材料は、金属又は少なくとも一の金属−プラスチック二重層から成る多層フィルムである。金属の中では薄厚シート、軽量シート形成の容易性及び低コストの理由でアルミニウムの使用が好ましい。シート２３がアルミニウム製である場合、領域２４に沿ったシート２３及び膜２１間の固着は、例えばエポキシ樹脂等の接着剤による。好ましい例は図４に示されており、シート２３として少なくとも一の金属層４０及び一のプラスチック材料の層４１を備えた多層を使用して、装置２０’が製造されている。この場合、シート２３は、好ましくは熱シールにより層４１を膜２１に対面させた状態で膜２１に固着されている。層４０用に好ましい金属材料は、上記で検討された理由により、やはりアルミニウムである。層４１用プラスチック材料は、膜２１の材料へ熱シールできる材料である。この目的に好ましいのは、膜２１のそれと化学的に同様の材料、例えば、低密度ポリエチレン（当分野ではＬＤＰＥとして知られる）を使用することである。この種の二層シートは、例えば食品等の包装分野では周知であり、例えば一の金属シート及び一のプラスチック材料シートの両方を熱し圧縮ローラ間を通す熱ロール、又は接着剤層を金属シート及びプラスチックシート間に介在させて２つのシートを２つの圧縮ローラ間に通す冷ロールにより製造することができる。本発明の目的のため、プラスチックシート上への金属蒸着により金属層が得られる多層フィルムも同様に使用することもできる。より複合した多層（図示されていない）を使用することも同様に可能である。例えば、膜２１に接触しないプラスチック層がより多種の材料であるプラスチック−金属−プラスチック三層であってもよい。例えば、自動製造機械により移動される場合のシート２３の滑りを増加させる目的で、第三層はナイロンから成るものでもよい。しかし、単純な二層の使用が、最も小さい厚みが達成されるために好ましく、その小さい厚みにより吸収材料２６用に利用できる空間を最大とすることができる。
【００１７】
材料２６は、水分吸収能があり、予測されるＯＬＥＤとしての使用の全温度範囲、即ち約−１５℃〜１３０℃で、１０−２ｍｂａｒｓ未満の水分の平衡圧を有するものであればどのような材料でもよい。これらの材料中、好ましくはＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯ等のアルカリ土類金属酸化物であり、特に好ましくはＣａＯである。その理由は、ＯＬＥＤ製造工程又はその廃棄においての安全性又は環境問題が発生しないことであり、更なる理由はその低コスト性にある。材料２６は、粒径が通常１〜３００μｍ、好ましくは１０〜１００μｍを含む粉末状が好ましい。材料２６は、他の粉末状材料、例えば水吸収において材料２６の過度の充填を防止する目的でのアルミナ等の不活性材料、又は酸素、水素若しくは二酸化炭素等の他のガス吸収材料を少量添加できる。
【００１８】
本発明の第二態様では、本発明は、一般に、粉末の保持が可能であり、プレス成形されるのに充分な機械的堅牢性を有する水透過性膜のシートを用意する工程、上記膜シート中に少なくとも一の凹部をプレス成形する工程、上記凹部に水分吸収材料の粉末を満たす工程、及び、凹部の周りの連続した周辺部に沿って、流体不浸透性材料シートを膜シートへ固着する工程、を有する水分吸収系製造方法に関する。
【００１９】
装置は、図２及び４に表された形とは上下逆向きに製造される。方法は図５に図示される。最初の工程では、ａ）シート５０が型５１及びパンチ５２間に置かれ、次にシート中に凹部５３を形成する。次の工程では、ｂ）凹部５３は、水分吸収材料（又は、上記記載の様な他の材料との適当な混合物）の粉末２６がスクレープ充填（ｓｃｒａｐｅ ｆｉｌｌｉｎｇ）される。スクレープ充填は、適当量の粉末材料を凹部５３へ投入し、適当なブレードによりシート５０の表面を掻き取り（スクレープ）、可能な過剰部分を除去することから成る。工程ｃ）では、流体不浸透性シート５４はシート５０上に置かれ、２つのシートは凹部５３の周りの連続した周辺部に沿って、上記記載のように接着剤又は熱シールにより互いに固着される。
【００２０】
上記記載の方法は、ここまでは一度に一つの吸収装置の製造に関するものであった。しかし、本発明の方法は、明らかに生産性及び経済性の理由から、膜形成用シート及びテープ形状の流体不浸透性シートの両方を使用して連続的に行われることが好ましい。不浸透性シートテープは、凹部を形成し、吸収材料で充填し、不浸透性シートで密封する機構へ連続的に供給される。なお、大型サイズのシートも使用でき、シートの異なる部分において上記工程が同時に行われ、より多くの装置が同時に製造される。上記両方の方法の場合、複数の吸収装置がそれぞれのシート対から（一度に）得られるため、単一の装置２０（又は２０’）を製造するために、例えば構成要素５５として図中に示された道具による機械的切断等の、更なるｄ）シート５０又は５４からの分離工程が必要である。シート５０及び５４の間を熱シールにより固着させる場合には、工程ｃ）及びｄ）を同時に行うことができる。
【００２１】
図３に示されるように、文献ＲＤ４３００６１記載の装置とは反対に、本発明の装置２０（又は２０’）は、上記方法により製造されるため、（水）透過性膜２１中に吸収材料を保持する容積を得ることができる。このため、装置２０（又は２０’）が空間３４に導入されたとき、膜は常にＯＬＥＤの動作領域（構成要素３５、３６及び３７）に面しているため、周辺端２２は上記動作領域から最も遠い位置で支持材３２に接触する。これは、上記従来技術の問題、即ち周辺端２２の折り返し部分又はその上の金属バリがＯＬＥＤの上記動作領域に接触して動作領域を破損したり、二以上の電極を短絡する可能性を回避する。
【図面の簡単な説明】
【図１】
ＯＬＥＤ構造の断面概略図である。
【図２】
本発明の水分吸収装置の断面概略図である。
【図３】
本発明の水分吸収装置を備えたＯＬＥＤの断面図である。
【図４】
本発明の水分吸収装置の他の態様の断面図である。
【図５】
本発明の装置製造用方法の主な工程の図である。
【国際公開パンフレット】
2004519069.tif 000003
2004519069.tif 000004
2004519069.tif 000005
2004519069.tif 000006
2004519069.tif 000007
2004519069.tif 000008
2004519069.tif 000009
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2004519069.tif 000011
2004519069.tif 000012
2004519069.tif 000013
2004519069.tif 000014
2004519069.tif 000015
2004519069.tif 000016
2004519069.tif 000017
2004519069.tif 000018
2004519069.tif 000019
2004519069.tif 000020
【国際調査報告】
2004519069.tif 000021
2004519069.tif 000022
2004519069.tif 000023