(57)【要約】【課題】  配線間の接続部分の抵抗値を低下および安定化させることのできる接続構造を提供する。【解決手段】  本発明に係る接続構造は、液晶パネルの下ガラス基板５８上に形成されたパネル配線と、信号出力配線とを接続するために、上記パネル配線に設けられたパネル接続端子５９と、上記信号出力配線に設けられた接続端子６と、接続端子６表面に形成された非金属導電性層２と、非金属導電性層２に点在する導電性粒子１とを備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一配線と当該第一配線に対向する第二配線とを電気的に接続する接続構造であって、
上記第一配線に設けられた第一接続端子と、
上記第二配線に設けられた第二接続端子と、
上記第一接続端子表面に設けられた非金属導電性層と、
上記非金属導電性層に点在するように設けられた導電性粒子と、
上記第一接続端子と第二接続端子とを互いに対向するように固定する異方導電性接着剤とを備え、
上記非金属導電性層中の導電性粒子の幅をＲ１、上記異方導電性接着剤中の導電性粒子の幅をＲ２、非金属導電性層の厚さをＴとすると、Ｒ１≧Ｒ２＋Ｔとなるように上記Ｒ１が設定されていることを特徴とする接続構造。
【請求項２】
上記非金属導電性層中の導電性粒子は、樹脂を含むことを特徴とする請求項１に記載の接続構造。
【請求項３】
上記非金属導電性層中の導電性粒子は、球であることを特徴とする請求項１に記載の接続構造。
【請求項４】
上記非金属導電性層中の導電性粒子は、その表面に突起を少なくとも１つ備えることを特徴とする請求項１に記載の接続構造。
【請求項５】
請求項１に記載の接続構造によって、表示パネルの配線と、少なくとも表示パネルの駆動信号を当該配線に入力する配線とが接続されていることを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに対向する配線を電気的に接続する接続構造、および当該接続構造を利用する表示装置に関するものである。本発明は特に、表示装置の表示パネルの接続端子と、この接続端子に対向する外部の接続端子との接続部分の抵抗値を低下および安定化させることのできる表示装置として利用可能である。
【背景技術】
【０００２】
従来、基板上に配線パターンを形成した配線板は、液晶表示装置を初めとする電子装置において、各種電子部品間の接続に用いられている。
【０００３】
現在、液晶表示装置における液晶パネルと駆動ＩＣ（Integrated Circuit：半導体集積回路）との実装技術として、ＴＣＰ（Tape Carrier Package）方式やＣＯＦ（Chip On Film）方式、ＣＯＢ（Chip On Board）方式等が採用されている。
【０００４】
図５・６に基づいて、ＴＣＰ方式を利用した従来の液晶表示装置について説明する。図５は、従来の液晶表示装置を示すものであり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）の要部斜視図である。また、図６は、従来の液晶表示装置の接続部分の断面図である。
【０００５】
図５に示すように従来の液晶表示装置１００は、液晶パネル１５１と、その周縁に設けられ、液晶パネル１５１のゲート信号線またはソース信号線に信号（液晶駆動信号）を供給するためのゲートＴＣＰ１１０…又はソースＴＣＰ１１３…と、各ゲートＴＣＰ１１０…又はソースＴＣＰ１１３…に外部信号を供給するための外部回路基板１３０・１３０とを備えている。
【０００６】
また、各ゲートＴＣＰ１１０…又はソースＴＣＰ１１３…は、図５（ｂ）に示すように、フレキシブル基材１０５上に、液晶駆動用ＩＣ１１５と、この液晶駆動用ＩＣ１１５に外部の回路基板から画像データ信号、ＩＣ駆動用電源電圧、対向電極駆動用電源電圧等の外部信号を供給するための信号入力配線１１７と、液晶駆動用ＩＣ１１５から出力された信号を液晶パネル１５１へ供給するための信号出力配線１１８とを備えている。
【０００７】
上記各ゲートＴＣＰ１１０…又はソースＴＣＰ１１３…の信号入力配線１１７は液晶パネル１５１の外部にあるＰＷＢ（Printed Wiring Board）からなる外部回路基板１３０上の端子と電気的に接続されており、外部回路基板１３０上の端子から外部信号を液晶駆動用ＩＣ１１５に導入している。
【０００８】
図５（ｂ）に点線で示すように、信号入力配線１１７には、外部回路基板１３０の接続端子と電気的に接続するための端子接続部が設けられており、信号出力配線１１８には、液晶パネル１５１のパネル配線の接続端子と接続するための端子接続部が設けられている。パネル配線は、上述したゲート信号線またはソース信号線と接続されており、信号出力配線１１８からの信号をゲート配線またはソース配線に供給する。
【０００９】
図６に示すように、液晶パネル１５１は、図示しない偏向板に挟持された上ガラス基板１０７及び下ガラス基板１１８を備えている。上記上ガラス基板１０７と下ガラス基板１１８との間には、図示しない液晶層と、この液晶層を駆動するための上記パネル配線とが形成されている。パネル配線はパネル接続端子１５９を備える。下ガラス基板１１８は上ガラス基板１よりも長く形成されており、上記パネル電極端子１５９は下ガラス基板１１８に露出して延在されたものとなっている。パネル接続端子１５９は上述の信号出力配線１１８の接続端子１０６と接続する。パネル接続端子１５９と接続端子１０６とは、異方導電性接着剤１２０で接続される。
【００１０】
異方導電性接着剤とは、絶縁性の高い接着剤中に導電粒子を均一分散させた材料であり、電子部品の相対する配線同士の機械的固定、相対する配線間の電気的接続、および隣接配線間の絶縁性の保持を目的として使用される。
【００１１】
図４を参照して、従来のパネル接続端子１５９と接続端子１０６とを接続する接続構造について説明する。図４（ａ）・（ｂ）は従来の接続構造を示す断面図である。図４（ａ）に示すように、従来の接続構造は、接着剤１２４中に導電性粒子１２３を分散させた異方導電性接着剤によって、パネル接続端子１５９と接続端子１０６とを機械的および電気的に接続するものである。
【００１２】
また、近年のファインピッチ化によって、パネル接続端子１５９と接続端子１０６間に接続端子にマイグレーションが発生しやすくなっている。マイグレーションとは、高湿度下において、隣り合う配線に電位差が生じたときに、電気化学反応により配線材料の金属がイオン化して溶出し、配線の材料が、本来の配線の配置位置でない場所に析出成長していく現象である。
【００１３】
つまり、１つの配線にかかる電圧が高くなると、隣接する他の配線にかかる電圧との電位差が大きくなり、これら配線間でマイグレーションが発生しやすくなる。また、配線間のスペースがファイン化すると、配線が隣接する配線におよぼす電界強度が強くなり、マイグレーションが発生しやすくなる。
【００１４】
マイグレーションが発生すると、配線同士の間にも金属イオンが析出することにより、配線の間を短絡させ、絶縁破壊に至る現象を生じるので、表示装置を始めとする電子装置の信頼性が失われる。そこで、長期間にわたってマイグレーションの発生を抑えることが、電子装置の信頼性を確保する上で、重要な課題となる。
【００１５】
近年、液晶パネル１５１への高出力化が求められており、これに伴って、信号出力配線１１８のファインピッチ化および信号出力配線１１８へかかる電圧の増大が求められている。つまり、よりマイグレーションの発生しやすい条件となってきている。
【００１６】
そこで、マイグレーションを防ぐために、信号出力配線１１８にカーボン層１０２が塗布されることがある。また、カーボン層１０２を塗布すると、接続端子１０６とパネル接続端子１５９との接続抵抗値が増加するので、カーボン層１０２中にも導電性粒子１０１を分散させて、抵抗値を低減することが行われている。この場合、カーボン層１０２内の導電性粒子１０１と、接着剤１２４中の導電性粒子１２３とによって、接続端子１０６とパネル接続端子１５９とが電気的に接続される。このとき、導電性粒子１０１・１２３は、同じ導電性粒子が用いられる。つまり、材質、大きさ、共に同じ導電性粒子が使われている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、図４（ｂ）に示すように、導電性粒子１０１と導電性粒子１２３とが接触しない部分では、接続端子１０６とパネル接続端子１５９との間の抵抗値が高くなってしまう。そのため、従来の接続構造では、接続端子１０６とパネル接続端子１５９との接続部分の抵抗値が不安定であり、このような接続構造をもつ電子装置の信頼性は、十全とは言えない。なお、抵抗値が不安定であるとは、個々の接続端子で、抵抗値にばらつきが生じることを意味する。
【００１８】
本発明は、上記従来の問題に鑑みたものであり、その目的は、配線の接続部分の抵抗値を低減および安定化させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明に係る接続構造は、上記従来の課題を解決するために、第一配線と当該第一配線に対向する第二配線とを電気的に接続する接続構造であって、上記第一配線に設けられた第一接続端子と、上記第二配線に設けられた第二接続端子と、上記第一接続端子表面に設けられた非金属導電性層と、上記非金属導電性層に点在するように設けられた導電性粒子と、上記第一接続端子と第二接続端子とを互いに対向するように固定する異方導電性接着剤とを備え、上記非金属導電性層中の導電性粒子の幅をＲ１、上記異方導電性接着剤中の導電性粒子の幅をＲ２、非金属導電性層の厚さをＴとすると、Ｒ１≧Ｒ２＋Ｔとなるように、上記Ｒ１が設定されていることを特徴とする。
【００２０】
上記構成によると、非金属導電性層中の導電性粒子が第一接続端子と第二接続端子間を、直接電気的に接続することができ、この接続は導電性接着剤中の導電性粒子との接触に依らない。そのため、従来の接続構造と比較して、第一接続端子と第二接続端子間の接続抵抗値を低減および安定化することができる。
【００２１】
また、上記非金属導電性層中の導電性粒子は、樹脂を含んでいてもよい。
【００２２】
上記構成によると、非金属導電性層中の導電性粒子が弾性を持つ。そのため、一旦接続された第一および第二接続端子間の距離が離れるようなことがあっても、上記導電性粒子が変形することによって、両接続端子間の電気的接続を保つことができる。
【００２３】
また、上記非金属導電性層中の導電性粒子は、球であることが好ましい。
【００２４】
上記構成によると、非金属導電性層中導電性粒子が上記接続端子に接触する面積は、常に一定となる。その結果、接続抵抗値が安定する。
【００２５】
また、上記非金属導電性層中の導電性粒子は、その表面に、外側に向かって突出する突起を少なくとも１つ備えてもよい。
【００２６】
上記構成によると、突起を第一および第二接続端子の少なくとも一方に接触させることによって、両接続端子を電気的に接続することができる。
【００２７】
また、本発明に係る表示装置は、上記接続構造によって、表示パネルの配線と、少なくとも表示パネルの駆動信号を当該配線に入力する配線とが接続されていることを特徴とする。
【００２８】
上記構成によると、従来の接続構造と比較して、表示パネルの配線と駆動信号を入力する配線と間の接続抵抗値を低減および安定化することができる。そのため、安定かつ良好な画像を表示することのできる表示装置となる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明に係る接続構造は、第一配線に設けられた第一接続端子と、第二配線に設けられた第二接続端子と、上記第一接続端子表面に形成された非金属導電性層と、上記第一端子と第二端子とを互いに対向するように固定する異方導電性接着剤とを備え、上記非金属導電性層中の導電性粒子の幅をＲ１、上記異方導電性接着剤中の導電性粒子の幅をＲ２、非金属導電性層の厚さをＴとすると、Ｒ１≧Ｒ２＋Ｔとなるように設定されている。
【００３０】
それゆえ、非金属導電性層中の導電性粒子が第一接続端子と第二接続端子間を、直接電気的に接続することができる。そのため、従来の接続構造と比較して、第一接続端子と第二接続端子間の接続抵抗値を低減および安定化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
本発明の接続構造は、第一配線と当該第一配線に対向する第二配線とが電気的に接続されている接続構造であって、上記第一配線に設けられた第一接続端子と、上記第二配線に設けられた第二接続端子と、上記第一接続端子表面に設けられた非金属導電性層と、上記非金属導電性層に点在するように設けられた導電性粒子とを備え、上記導電性粒子は、上記第一接続端子および上記第二接続端子に接することによって、両接続端子を電気的に接続するようになっていることを特徴とする。
【００３２】
このような接続構造の一例として、表示装置である液晶表示装置を例にとって説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。つまり、表示装置は液晶表示装置だけでなく、他の表示装置であってもよいし、本発明の接続構造は、以下で述べるようなパネル配線と信号出力配線との接続に限らず、プリント基板の配線と半導体装置との接続等、あらゆる配線の接続に用いることができる。
【００３３】
〔実施の形態１〕
本実施の形態の接続構造は、従来の液晶表示装置に利用可能であるので、本実施の形態の液晶表示装置についても、接続構造以外は図５・６とほぼ同一の構成であるとする。
【００３４】
なお、液晶表示装置には、視野角を広げるために、分割配向等の物理的な方法として、ＩＰＳ（In Plane Switching）、ＭＶＡ（Multi domain Vertical Aline）、ＡＳＶ（Advance Super View）等のモードを使用した液晶表示装置も含まれる。
【００３５】
本実施の形態の接続構造について、図１を参照して説明する。図１は、本実施の形態の接続構造を示す断面図である。
【００３６】
図１に示すように、本実施の形態の接続構造は、液晶パネルの下ガラス基板５８（図５・６の下ガラス基板１５８に相当）上に形成されたパネル配線（第二配線）と、当該パネル配線に少なくとも液晶駆動信号を出力する信号出力配線（第一配線、図５・６の信号出力配線１１８に相当）とを接続する接続構造である。この接続構造は、上記パネル配線に設けられたパネル接続端子５９（第二接続端子）と、上記信号出力配線に設けられた接続端子６（第一接続端子）と、接続端子６表面に形成された非金属導電性層２と、非金属導電性層２に点在する導電性粒子１とを備える。
【００３７】
上記導電性粒子１は、図１に示すように、パネル接続端子５９および接続端子６に接することによって、パネル接続端子５９と接続端子６とを電気的に接続するようになっている。
【００３８】
なお、パネル接続端子５９とは、パネル配線中にあって、他の配線と接続する部分を指すのであって、特別な構造とることを意味するものではない。そのため、「パネル配線」とは、パネル接続端子５９を含むものである。これは接続端子６と信号出力配線とについても同様であり、信号出力配線は接続端子６も含む。
【００３９】
なお、説明の便宜上、パネル接続端子５９および接続端子６は１つずつしか図示しないが、実際には複数のパネル配線および信号出力配線が並んでいるので、パネル接続端子５９および接続端子６についても、複数並んでいることは言うまでもない。
【００４０】
パネル配線および信号出力配線は、銀、銅、アルミニウム等、従来の配線として利用されてきた材料からなるものを好適に利用することができ、その形成方法は特に限定されるものではない。
【００４１】
非金属導電性層２とは、信号出力配線間にマイグレーションが発生するのを防ぐために設けられるものであり、その素材、形状等は特に限定されるものではない。非金属導電性層２としては、例えばカーボン等、信号出力配線の材料よりもマイグレーションが発生しにくいものからなる層を用いてもよいし、その他、マイグレーションを防止するために用いられる公知の素材を用いることができる。
【００４２】
また、本実施の形態の接続構造は、上記パネル接続端子５９と接続端子６とを互いに対向するように固定する異方導電性接着剤（２３，２４）を備えている。
【００４３】
異方導電性接着剤（２３，２４）は、絶縁性の接着剤２４中に導電性粒子２３が分散されてなる。接着剤２４は、パネル配線と信号出力配線、すなわちパネル接続端子５９と接続端子６とを互いに対向するように固定するとともに、隣接するパネル配線間および信号出力配線間の絶縁性を保持するものである。接着剤２４としては、配線の接続に従来用いられてきた接着剤を利用することができ、特に熱接着性接着剤が好適に利用できる。また、接着剤２４としては、フィルム状、配線上に印刷可能なペースト状、塗布できる液状等の接着剤を利用できる。
【００４４】
本実施の形態においては、上記非金属導電性層２中の導電性粒子１の幅をＲ１、接着剤２４中の導電性粒子２３の幅をＲ２、非金属導電性層２の厚さをＴとすると、Ｒ１≧Ｒ２＋Ｔとなっている。これによって、図１に示すように、非金属導電性層２中の導電性粒子１が接続端子６とパネル接続端子５９とに接触することができる。すなわち、導電性粒子１が、接続端子６とパネル接続端子５９とを電気的に接続することができる。
【００４５】
図１では説明の便宜上、非金属導電性層２とパネル接続端子５９との間の距離が、Ｒ２と等しくなっており、接続端子６とパネル接続端子５９との間の距離が、Ｒ１に等しくなっている。しかし、実際の接続構造内では、導電性粒子１および導電性粒子２３は、接続端子６とパネル接続端子５９との間に挟まれることによって圧縮される。本発明において、Ｒ１およびＲ２は、圧縮される前の導電性粒子１および２３の幅を意味する。
【００４６】
なお、Ｒ１の上限は、接続端子６とパネル接続端子５９とを接続することができるものであって、不要な通電を生じない程度であればよく、特に限定されるものではない。
【００４７】
また、導電性粒子１および２３の形状は特に限定されないので、導電性粒子の「幅」とは、導電性粒子１および２３の幅のうち、最も広い部分を指す。すなわち、楕円の場合は長手方向の幅を、球の場合はその直径を指す。
【００４８】
非金属導電性層２中の導電性粒子１は、球であることが好ましい。導電性粒子１が球であることによって、導電性粒子１がパネル接続端子５９と接触する面積は、導電性粒子１のどの部分で接触するかに関わらず一定となる。その結果、接続抵抗値が安定する。
【００４９】
例えば、非金属導電性層２の厚さが１０μｍ、接着剤２４中の導電性粒子２３の径が１６μｍのときは、非金属導電性層２中の導電性粒子１を２７μｍとすればよい。
【００５０】
また、本実施の形態の接続構造では、図１に示すように、接着剤２４中の導電成粒子２３と、非金属導電性層２中の導電性粒子１とが接触している。また、導電性粒子２３は、パネル接続端子５９にも接触するので、接続端子６とパネル接続端子５９とは、導電性粒子１および導電性粒子２３によって電気的に接続される。言い換えると、接続端子６から、導電性粒子１および導電性粒子２３粒子を通ってパネル接続端子５９に至る導通経路ができる。その結果、単に導電性粒子１が接続端子６とパネル配線５９とを電気的に接続する場合よりも、さらに接続抵抗値が低減かつ安定する。
【００５１】
以上ように、本実施の形態の接続構造は、接着剤２４中の導電性粒子２３との接触に依らず、非金属導電性層２中の導電性粒子１が、パネル接続端子５９と接続端子６とを電気的に接続する。そのため、パネル接続端子５９と接続端子６との間の電気抵抗値が低減および安定する。つまり、本実施の形態の接続構造によれば、信号出力配線をファインピッチ化、または信号出力配線にかかる電圧を高くしても、非金属導電性層２によってマイグレーションを抑えることができると共に、導電性粒子１によって、接続部分の抵抗値を低減および安定化することができる。従って、このような接続構造を有する液晶表示装置は、良好かつ安定した画像を提供することができる。
【００５２】
また、非金属導電性層２中の導電性粒子１の素材としては、特に限定されるものではなく、金属または樹脂等を用いることができる。導電性粒子１の素材としては、弾性を有することが特に好ましい。導電性粒子１が弾性を有するには、特に、導電性粒子１が、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン等のプラスティックの樹脂材料に、ＮｉおよびＡｕ等の導電性材料のうち少なくとも一種を分散してなるものであることが好ましい。
【００５３】
図２は、導電性粒子１が弾性を有する場合の接続構造を示す断面図である。なお、図１に示す部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付してその説明を省略する。また、図２では、説明の便宜上、接着剤２４中の導電性粒子２３の図示を省略した。
【００５４】
パネル接続端子５９と接続端子６とは、圧着することによって接合される。この圧着時には、図２（ａ）に示すように、導電性粒子１がパネル接続端子５９と接続端子６とに押し付けられ、パネル接続端子５９と接続端子６との間を電気的に接続することができる。このとき、導電性粒子１には圧力がかかるので、導電性粒子１は変形する。
【００５５】
その後、何らかの機械的力によってパネル接続端子５９と接続端子６との距離が大きくなるような変化が起こったとする。このとき導電性粒子１が弾性を有すると、図２（ｂ）に示すように、この変化に追従するように変形することができ、そのためパネル接続端子５９と接続端子６とに接触し続けることができる。つまり、導電性粒子１は、パネル接続端子５９と接続端子６との電気的接続を保つことができる。すなわち、このような接続構造を有する液晶表示装置は、機械的な外力がかかっても、良好な画像を安定して提供することができる。
【００５６】
〔実施の形態２〕
本実施の形態では、非金属導電性層中の導電性粒子は、その表面に、外側に向かって突出する突起を少なくとも１つ備える。なお、それ以外の構成は実施の形態１と同一である。
【００５７】
本実施の形態に係る接続構造の断面図を図３に示す。なお、図１に示す部材と同様の機能を有する部材については、同一の符号を付してその説明を省略する。また、非金属導電性層中の導電性粒子の形状以外は、
図３に示すように、非金属導電性層２中の導電性粒子１０は、その表面に複数の突起を備えている。この導電性粒子１０は、この突起によって、パネル接続端子５９と接続端子６とに接触することができ、パネル接続端子５９と接続端子６との間を電気的に接続することができる。
【００５８】
導電性粒子１０の大きさ（幅）については図１を参照して説明した通りである。なお、導電性粒子１０の場合は、導電性粒子１０の幅のうち、突起を含めて最も長い部分の長さを幅Ｒ１とする。
【００５９】
導電性粒子１０の素材としては、実施の形態１の導電性粒子１と同様であるが、金属からなることが好ましい。金属からなる導電性粒子１０は、その突起をパネル接続端子５９と接続端子６とに突き刺すことによって、両者を電気的に接続することができる。この場合、導電性粒子１０自体がパネル接続端子５９および接続端子６に突き刺さることによって、接続端子（６、５９）間を固定するという効果を奏する。つまり、導電性粒子１０自体に保持力があり、接着剤の保持力が低化しても（すなわちパネル接続端子５９と接続端子６との距離が大きくなっても）、接続抵抗が安定した状態のままとなる。
【００６０】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明に係る接続構造は、液晶表示装置を始めとする表示装置、半導体装置を搭載した精密機器等、種々の電子装置に利用可能である。さらに具体的には、携帯電話、ポケットベル、ゲーム機器等の小型電子機器、および、ＩＰＳ、ＭＶＡ、ＡＳＶなどのモードを使用した液晶表示装置に好適に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の実施の形態に係る接続構造を示す断面図である。
【図２】非金属導電性層中の導電性粒子が弾性を有する場合の接続構造を示し、（ａ）はパネル接続端子５９と接続端子６との距離が小さい場合を、（ｂ）は上記（ａ）よりも接続端子５９と接続端子６との距離が大きくなった場合の断面図である。
【図３】本発明の他の実施の形態に係る接続構造を示す断面図である。
【図４】（ａ）および（ｂ）は従来の接続構造を示す断面図である。
【図５】液晶表示装置の要部構成を示すものであり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は上記（ａ）の要部斜視図である。
【図６】液晶表示装置の接続部分の断面図である。
【符号の説明】
【００６３】
１    導電性粒子
２    非金属導電性層
６    接続端子（第一接続端子）
２３    導電性粒子（異方導電性接着剤）
２４    接着剤（異方導電性接着剤）
５９    パネル接続端子（第二接続端子）
１００    液晶表示装置
１１８    信号出力配線
１５１    液晶パネル
【図１】
2007067351.tif 000003
【図２】
2007067351.tif 000004
【図３】
2007067351.tif 000005
【図４】
2007067351.tif 000006
【図５】
2007067351.tif 000007
【図６】
2007067351.tif 000008