JPH0451812B2 - - Google Patents
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- JPH0451812B2 JPH0451812B2 JP13391288A JP13391288A JPH0451812B2 JP H0451812 B2 JPH0451812 B2 JP H0451812B2 JP 13391288 A JP13391288 A JP 13391288A JP 13391288 A JP13391288 A JP 13391288A JP H0451812 B2 JPH0451812 B2 JP H0451812B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical waveguide
- film
- buffer layer
- substrate
- electrode
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Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
光スイツチや光変調器等に使用される光導波路
デバイスおよびその形成方法に関し、 効率的な電界の印加およびDCドリフトの防止
が可能な光導波路デバイスの提供を目的とし、 導波路基板上に形成された光導波路と、前記導
波路基板を被覆する第1の半導電性の膜と、前記
光導波路領域上の第1の半導電性の膜上に形成さ
れたバツフア層と、さらに該バツフア層を被覆す
る第2の半導電性の膜と、第2の半導電性の膜を
介して前記バツフア層上部に形成された電極によ
り構成される。
デバイスおよびその形成方法に関し、 効率的な電界の印加およびDCドリフトの防止
が可能な光導波路デバイスの提供を目的とし、 導波路基板上に形成された光導波路と、前記導
波路基板を被覆する第1の半導電性の膜と、前記
光導波路領域上の第1の半導電性の膜上に形成さ
れたバツフア層と、さらに該バツフア層を被覆す
る第2の半導電性の膜と、第2の半導電性の膜を
介して前記バツフア層上部に形成された電極によ
り構成される。
本発明は、光スイツチや光変調器等に使用され
る光導波路デバイスおよびその形成方法に関す
る。
る光導波路デバイスおよびその形成方法に関す
る。
一般に、良好な電気光学効果を有する光導波路
材料としてリチウム・ナイオベイト(以下、
LiNbO3)が良く知られている。従来、LiNbO3
を基板に用いた光導波路デバイスの形成は、
LiNbO3の結晶基板表面にパターン形成したチタ
ン(Ti)膜を熱拡散させて光導波路を形成し、
さらに該光導波路に接近させて金属電極を設けて
光導波路デバイスを形成する場合が多い。
材料としてリチウム・ナイオベイト(以下、
LiNbO3)が良く知られている。従来、LiNbO3
を基板に用いた光導波路デバイスの形成は、
LiNbO3の結晶基板表面にパターン形成したチタ
ン(Ti)膜を熱拡散させて光導波路を形成し、
さらに該光導波路に接近させて金属電極を設けて
光導波路デバイスを形成する場合が多い。
しかし、LiNbO3基板の上に直接金属電極を形
成すると、導波路を進行する光エネルギーの一部
が導波路から滲み出し金属電極に吸収されて伝送
波の伝送効率が低下する。
成すると、導波路を進行する光エネルギーの一部
が導波路から滲み出し金属電極に吸収されて伝送
波の伝送効率が低下する。
更に、LiNbO3では光の屈折率(約2.1)に対し
てマイクロ波の屈折率(約4.2)が大きいことか
ら、特にGHzオーダーのマイクロ波を電極に伝送
する場合、伝送速度は光に比べて遅いので、効率
よく動作させるためには光波との速度整合をとる
必要がある。
てマイクロ波の屈折率(約4.2)が大きいことか
ら、特にGHzオーダーのマイクロ波を電極に伝送
する場合、伝送速度は光に比べて遅いので、効率
よく動作させるためには光波との速度整合をとる
必要がある。
通常、これらの対策として光導波路と電極の間
にバツフア層を設けている。
にバツフア層を設けている。
第4図は、従来例に係る光導波路デバイスの構
成を示す斜視断面図である。
成を示す斜視断面図である。
図において、21はLiNbO3よりなる導波路基
板であり、その表面にはTi膜を帯状にパターニ
ング形成した後、Tiを導波路基板中に熱拡散す
ることにより形成された光導波路22を備えてい
る。
板であり、その表面にはTi膜を帯状にパターニ
ング形成した後、Tiを導波路基板中に熱拡散す
ることにより形成された光導波路22を備えてい
る。
さらに導波路基板および光導波路の表面は絶縁
性材料、例えばAl2O3またはSiO2等からなる厚さ
2000〜4000Å程度のバツフア層23で被覆され、
該バツフア層23の表面で上記光導波路の上部に
はAu等の金属薄膜からなる電極24が蒸着およ
びメツキ等の手段により形成されている。
性材料、例えばAl2O3またはSiO2等からなる厚さ
2000〜4000Å程度のバツフア層23で被覆され、
該バツフア層23の表面で上記光導波路の上部に
はAu等の金属薄膜からなる電極24が蒸着およ
びメツキ等の手段により形成されている。
しかし、図に示したような光導波路デバイスで
は、電極24と導波路基板21とは電気容量的に
接続されているので、印加される電界はバツフア
層23による電圧降下のために光導波路22に印
加される電界は実効的に小さくなり、効果的な印
加が望めない。
は、電極24と導波路基板21とは電気容量的に
接続されているので、印加される電界はバツフア
層23による電圧降下のために光導波路22に印
加される電界は実効的に小さくなり、効果的な印
加が望めない。
また、数千Å程度の厚さのバツフア層に数十V
というほとんど絶縁破壊に近い高電圧が印加され
るため電荷の移動にともなうドリフトが生じる。
というほとんど絶縁破壊に近い高電圧が印加され
るため電荷の移動にともなうドリフトが生じる。
すなわち、LiNbO3は強誘電体であるため、電
界の印加に対応して電荷が導波路表面に発生し、
この電荷に対応した逆極性の電荷が電極の底面近
傍に外部から供給される。このように電極底面近
くに電荷がたまると、印加電界に対して反対向き
の電界が発生し、光デバイスの動作点、例えば光
スイツチング素子におけるスイツチングに必要な
電極間電圧が変動するといつた問題が生じる。
界の印加に対応して電荷が導波路表面に発生し、
この電荷に対応した逆極性の電荷が電極の底面近
傍に外部から供給される。このように電極底面近
くに電荷がたまると、印加電界に対して反対向き
の電界が発生し、光デバイスの動作点、例えば光
スイツチング素子におけるスイツチングに必要な
電極間電圧が変動するといつた問題が生じる。
本発明は、効率的な電界の印加とDCドリフト
の防止が可能な光導波路デバイスの提供を目的と
する。
の防止が可能な光導波路デバイスの提供を目的と
する。
本発明の第1の光導波路デバイスは、その一実
施例を第1図に示すように、導波路基板上に形成
された光導波路と、前記導波路基板を被覆する第
1の半導電性の膜と、前記光導波路領域上の第1
の半導電性の膜上に形成されたバツフア層と、さ
らに該バツフア層を被覆する第2の半導電性の膜
と、第2の半導電性の膜を介して前記バツフア層
上部に形成された電極とを有することを特徴と
し、 本発明の光導波路デバイスの形成方法は、その
一実施例を第2図に示すように、光導波路を備え
る導波路基板上に第1の半導電性の膜を形成する
工程と、前記光導波路領域上の第1の半導電性の
膜上にバツフア層を形成する工程と、該バツフア
層および第1の半導電性の膜を被覆する第2の半
導電性の膜を形成する工程と、前記バツフア層上
部に位置する第2の半導電性の膜上に電極を形成
する工程とを有することを特徴とし、 さらに、本発明の第2の光導波路デバイスは、
導波路基板上に形成された光導波路と、該光導波
路上に形成されたバツフア層と、該バツフア層お
よび前記導波路基板を被覆する半導電性の膜と、
該半導電性の膜上に形成される電極とを有するこ
とを特徴とし、上記目的を達成する。
施例を第1図に示すように、導波路基板上に形成
された光導波路と、前記導波路基板を被覆する第
1の半導電性の膜と、前記光導波路領域上の第1
の半導電性の膜上に形成されたバツフア層と、さ
らに該バツフア層を被覆する第2の半導電性の膜
と、第2の半導電性の膜を介して前記バツフア層
上部に形成された電極とを有することを特徴と
し、 本発明の光導波路デバイスの形成方法は、その
一実施例を第2図に示すように、光導波路を備え
る導波路基板上に第1の半導電性の膜を形成する
工程と、前記光導波路領域上の第1の半導電性の
膜上にバツフア層を形成する工程と、該バツフア
層および第1の半導電性の膜を被覆する第2の半
導電性の膜を形成する工程と、前記バツフア層上
部に位置する第2の半導電性の膜上に電極を形成
する工程とを有することを特徴とし、 さらに、本発明の第2の光導波路デバイスは、
導波路基板上に形成された光導波路と、該光導波
路上に形成されたバツフア層と、該バツフア層お
よび前記導波路基板を被覆する半導電性の膜と、
該半導電性の膜上に形成される電極とを有するこ
とを特徴とし、上記目的を達成する。
本発明の光導波路デバイスでは、光導波路の上
部に形成される電極はバツフア層および半導電性
の膜を介して電気容量的に接続されるが、前記バ
ツフア層は光導波路の上部のみに存在し、このバ
ツフア層を半導電性の膜が被覆するように形成さ
れ、該半導電性の膜がパスを形成するようになる
ので、電極と導波路基板間の電圧降下が小さくな
る。
部に形成される電極はバツフア層および半導電性
の膜を介して電気容量的に接続されるが、前記バ
ツフア層は光導波路の上部のみに存在し、このバ
ツフア層を半導電性の膜が被覆するように形成さ
れ、該半導電性の膜がパスを形成するようになる
ので、電極と導波路基板間の電圧降下が小さくな
る。
さらに、導波路基板と電極との間には電荷が動
ける程度に大きな抵抗を持つ半導電膜が形成され
ているので、導波路の表面に電荷のたまりが発生
しても、これに対応して電極に供給される電荷は
半導電膜を介して一様に分布される。
ける程度に大きな抵抗を持つ半導電膜が形成され
ているので、導波路の表面に電荷のたまりが発生
しても、これに対応して電極に供給される電荷は
半導電膜を介して一様に分布される。
第1図は、本発明の実施例に係る光導波路デバ
イスの構成を示す斜視断面図である。
イスの構成を示す斜視断面図である。
図において、1はLiNbO3基板、2は光導波
路、3はバツフア層としてのSiO2膜、4a,4
bは半導電膜としてのSi膜、5はAuよりなる電
極である。
路、3はバツフア層としてのSiO2膜、4a,4
bは半導電膜としてのSi膜、5はAuよりなる電
極である。
以下、第2図に従つて本発明の実施例に係る光
導波路デバイスの形成工程を説明すると、
LiNbO3基板1の表面に形成されたTi蒸着膜を帯
状にパターニング形成した後、該Tiを導波路基
板中に熱拡散して、LiNbO3基板1よりも屈折率
の大きい7μm程度の径を有する光導波路2を形成
する(第2図a)。
導波路デバイスの形成工程を説明すると、
LiNbO3基板1の表面に形成されたTi蒸着膜を帯
状にパターニング形成した後、該Tiを導波路基
板中に熱拡散して、LiNbO3基板1よりも屈折率
の大きい7μm程度の径を有する光導波路2を形成
する(第2図a)。
次いで、光導波路2およびLiNbO3基板1を覆
う第1の半導電性の膜であるSi膜4aをスパツタ
により300〜1000Å程度形成する(第2図b)。
う第1の半導電性の膜であるSi膜4aをスパツタ
により300〜1000Å程度形成する(第2図b)。
続いて、光導波路2の上方であつてSi膜4aの
上にバツフア層となる膜厚2000〜4000Å程度の
SiO2膜3を形成する(第2図c)。
上にバツフア層となる膜厚2000〜4000Å程度の
SiO2膜3を形成する(第2図c)。
さらに、スパツタにより前記SiO2膜3(バツ
フア層)およびSi膜4a(第1の半導電性の膜)
を被覆する第2の半導電性の膜であるSi膜4bを
形成する(第2図d)。
フア層)およびSi膜4a(第1の半導電性の膜)
を被覆する第2の半導電性の膜であるSi膜4bを
形成する(第2図d)。
最後に、Si膜4bの膜上で上記光導波路2の上
部位置に帯状、例えば幅が数μm、厚さ3μm程度
のAu薄膜からなる電極5を蒸着およびメツキ等
の手段を用いて形成すると、本発明の実施例に係
る光機能デバイスが完成する(第1図)。
部位置に帯状、例えば幅が数μm、厚さ3μm程度
のAu薄膜からなる電極5を蒸着およびメツキ等
の手段を用いて形成すると、本発明の実施例に係
る光機能デバイスが完成する(第1図)。
このように本発明の光導波路デバイスでは、バ
ツフア層としてのSiO2膜3は光導波路2の上部
のみに存在し、該SiO2膜3を被覆するようSi膜
4b形成されているので、電極5とLiNbO3基板
1との間にパスが形成されるようになり、僅かな
電流が流れるようになる。従つて、電極5と
LiNbO3基板1との間に生じる電圧降下は従来に
比べて小さくなるので、光導波路2に印加される
電界は実効的に大きくなる。
ツフア層としてのSiO2膜3は光導波路2の上部
のみに存在し、該SiO2膜3を被覆するようSi膜
4b形成されているので、電極5とLiNbO3基板
1との間にパスが形成されるようになり、僅かな
電流が流れるようになる。従つて、電極5と
LiNbO3基板1との間に生じる電圧降下は従来に
比べて小さくなるので、光導波路2に印加される
電界は実効的に大きくなる。
さらに、Si膜4の存在により、光導波路2の表
面に電荷のたまりが発生した場合、これに対応し
て電極5に供給される電荷はSi膜4を介して一様
に分布されるので、電荷の局所的な集中が防止さ
れる。
面に電荷のたまりが発生した場合、これに対応し
て電極5に供給される電荷はSi膜4を介して一様
に分布されるので、電荷の局所的な集中が防止さ
れる。
従つて、DCドリフトの発生を防止し、かつ効
果的な電界印加が可能な光導波路デバイスの提供
が可能になる。
果的な電界印加が可能な光導波路デバイスの提供
が可能になる。
第3図は他の実施例であり、この場合には第2
図の作成手順でbのSi膜4aの形成工程が省略さ
れているが、この方法でも電圧降下およびDCド
リフトに対して改善が行える。
図の作成手順でbのSi膜4aの形成工程が省略さ
れているが、この方法でも電圧降下およびDCド
リフトに対して改善が行える。
本発明の光導波路デバイスによれば、バツフア
層は光導波路の上部のみに存在し、このバツフア
層を被覆するように形成された半導電性の膜がパ
スを形成して電極と導波路基板間の電圧降下を小
さくする。従つて、光導波路に印加される電界は
実効的に大きくなる。
層は光導波路の上部のみに存在し、このバツフア
層を被覆するように形成された半導電性の膜がパ
スを形成して電極と導波路基板間の電圧降下を小
さくする。従つて、光導波路に印加される電界は
実効的に大きくなる。
さらに、導波路基板と電極との間に形成された
半導電膜により、導波路の表面に電荷のたまりが
発生した場合、これに対応して電極に供給される
電荷は半導電膜を介して一様に分布されるので、
電荷の局所的な集中が防止される。
半導電膜により、導波路の表面に電荷のたまりが
発生した場合、これに対応して電極に供給される
電荷は半導電膜を介して一様に分布されるので、
電荷の局所的な集中が防止される。
従つて、DCドリフトの発生を防止し、かつ効
果的な電界印加が可能な光導波路デバイスの提供
が可能になる。
果的な電界印加が可能な光導波路デバイスの提供
が可能になる。
第1図は本発明の実施例に係る光導波路デバイ
スの構成を示す斜視断面図、第2図は本発明の実
施例に係る光導波路デバイスの形成工程説明図、
第3図は本発明の他の実施例に係る光導波路デバ
イスの構成を示す斜視断面図、第4図は従来例に
係る光導波路デバイスの構成を示す斜視断面図で
ある。 符号の説明、1……LiNbO3基板、2……光導
波路、3……SiO2膜、4a,4b……Si膜、5
……電極。
スの構成を示す斜視断面図、第2図は本発明の実
施例に係る光導波路デバイスの形成工程説明図、
第3図は本発明の他の実施例に係る光導波路デバ
イスの構成を示す斜視断面図、第4図は従来例に
係る光導波路デバイスの構成を示す斜視断面図で
ある。 符号の説明、1……LiNbO3基板、2……光導
波路、3……SiO2膜、4a,4b……Si膜、5
……電極。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 導波路基板上に形成された光導波路と、前記
導波路基板を被覆する第1の半導電性の膜と、前
記光導波路領域上の第1の半導電性の膜上に形成
されたバツフア層と、さらに該バツフア層を被覆
する第2の半導電性の膜と、第2の半導電性の膜
を介して前記バツフア層上部に形成された電極と
を有することを特徴とする光導波路デバイス。 2 光導波路を備える導波路基板上に第1の半導
電性の膜を形成する工程と、前記光導波路領域上
の第1の半導電性の膜上にバツフア層を形成する
工程と、該バツフア層および第1の半導電性の膜
を被覆する第2の半導電性の膜を形成する工程
と、前記バツフア層上部に位置する第2の半導電
性の膜上に電極を形成する工程とを有することを
特徴とする光導波路デバイスの形成方法。 3 導波路基板上に形成された光導波路と、該光
導波路上に形成されたバツフア層と、該バツフア
層および前記導波路基板を被覆する半導電性の膜
と、該半導電性の膜上に形成される電極とを有す
ることを特徴とする光導波路デバイス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13391288A JPH01302325A (ja) | 1988-05-31 | 1988-05-31 | 光導波路デバイスおよびその形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13391288A JPH01302325A (ja) | 1988-05-31 | 1988-05-31 | 光導波路デバイスおよびその形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01302325A JPH01302325A (ja) | 1989-12-06 |
| JPH0451812B2 true JPH0451812B2 (ja) | 1992-08-20 |
Family
ID=15115999
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13391288A Granted JPH01302325A (ja) | 1988-05-31 | 1988-05-31 | 光導波路デバイスおよびその形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01302325A (ja) |
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| US11185677B2 (en) | 2017-06-07 | 2021-11-30 | Shifamed Holdings, Llc | Intravascular fluid movement devices, systems, and methods of use |
| US11511103B2 (en) | 2017-11-13 | 2022-11-29 | Shifamed Holdings, Llc | Intravascular fluid movement devices, systems, and methods of use |
| US11654275B2 (en) | 2019-07-22 | 2023-05-23 | Shifamed Holdings, Llc | Intravascular blood pumps with struts and methods of use and manufacture |
| US11964145B2 (en) | 2019-07-12 | 2024-04-23 | Shifamed Holdings, Llc | Intravascular blood pumps and methods of manufacture and use |
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| US12121713B2 (en) | 2019-09-25 | 2024-10-22 | Shifamed Holdings, Llc | Catheter blood pumps and collapsible blood conduits |
| US12161857B2 (en) | 2018-07-31 | 2024-12-10 | Shifamed Holdings, Llc | Intravascular blood pumps and methods of use |
| US12220570B2 (en) | 2018-10-05 | 2025-02-11 | Shifamed Holdings, Llc | Intravascular blood pumps and methods of use |
| US12409310B2 (en) | 2019-12-11 | 2025-09-09 | Shifamed Holdings, Llc | Descending aorta and vena cava blood pumps |
| US12465748B2 (en) | 2019-08-07 | 2025-11-11 | Supira Medical, Inc. | Catheter blood pumps and collapsible pump housings |
| US12599758B2 (en) | 2019-12-19 | 2026-04-14 | Shifamed Holdings, Llc | Intravascular blood pumps, motors, and fluid control |
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|---|---|---|---|---|
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| JP3628342B2 (ja) * | 1993-09-17 | 2005-03-09 | 富士通株式会社 | 誘電体光導波路デバイス |
| JPH07159743A (ja) * | 1993-12-08 | 1995-06-23 | Japan Aviation Electron Ind Ltd | 光導波路素子 |
| JP2894961B2 (ja) * | 1994-11-18 | 1999-05-24 | 日本電気株式会社 | 光制御デバイス |
| WO2012124830A1 (ja) | 2011-03-17 | 2012-09-20 | 日本碍子株式会社 | 光変調素子 |
| JP5360256B2 (ja) * | 2012-03-30 | 2013-12-04 | 住友大阪セメント株式会社 | 光導波路素子 |
-
1988
- 1988-05-31 JP JP13391288A patent/JPH01302325A/ja active Granted
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| JPH01302325A (ja) | 1989-12-06 |
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