本发明涉及一种矩阵显示装置，它包括多个行和列寻址导线，多个象素，每一个象素都包括一个电光显示元件，该电光显示元件在一个行导体和一个列导线之间与一个相关的双端非线性电阻器件串联连接，该双端非线性电阻器件包括一个二极管环式电路，从而在所说的两个端子之间并联提供了第一和第二传导线路，每一个传导线路表现一个阈值特性，并且包含至少三个串联的二极管元件，从而使电流分别以相反方向流过该电路。 这种主动矩阵显示装置适于显示字母数字信息或影象信息例如电视信息。
上述这种使用二极管元件且其中电光显示元件是由液晶显示元件构成的矩阵显示装置是已知的，尽管其它诸如电泳或电致变色材料等被动电光介质可被代替使用。
附图1表示了一种已知类型的矩阵液晶显示装置的一个典型象素及其相关的行和列导线的基本电路结构的两个例子。在这些电路中，每个液晶显示元件12由一对间隔开的其间充有液晶介质的电极构成，并且在一个行扫描导线16和一个列数据导线18之间与一个双向非线性电阻器件14的二极管环式电路串联连接，在这些例子中该电路由一对极性相反的并联二极管组成。这两种形式的电路结构在电学上是等效的且以相同方式工作。它们之间的选择纯粹基于工艺上的考虑。
图2表示液晶介质的透射（T）-均方根电压（Vlc）曲线，图3表示二极管环式电路的电流（I）电压（VR）特性，图4表示加到行导线和列导线上的驱动波形。
二极管环式电路的用途是作为一个与显示元件串联的开关。当该显示装置的一个给定行要被寻址时，施加到该相应行导线上的电压如图4a中的波形所示取Vs的两个可选值之一。与大多数其它液晶显示系统相同，施加到液晶显示元件两电极上的电压极性是每场（即对于PAL电视系统每20毫秒）翻转的，以防止不希望有的液晶介质的损害，否则通常使图象质量变差。因为象素在正周期和负周期的工作是完全相同的，所以为了简单，以下讨论将只考虑一个极性的一个周期。
在“选择”时期ts（图4a），相应于电视显示的行周期的最大值的情况，施加在二极管环式电路及其相关的显示元件（以及其它在这同一行中的二极管环和显示元件）两端的电压使二极管环工作在由图3中C所示的二极管环电路特性的充电部分。在这个区域二极管环电路电流是大的并且显示元件的电容迅速充电达到电压Vp，电压Vp由下式给定：
Vp＝Vcol-Vs-Vd（1）
其中Vcol和Vs分别是在那个时间加到列导线18上的电压和加到行导线16上的选择电压，而Vd是在充电时期结束时二极管环电路二端的正向电压降。在电视显示的情况中，Vcol通常是通过对输入视频信号的合适行进行取样取得的。在选择时期ts结束时，行电压降到一个新的、较低的且恒定的值Vh（图4a），Vh的选择应使得接下来约20毫秒中，相应于通常电视显示场周期减去时间ts的持续时间，在该行紧接着又被一个选择电压寻址时，加在二极管环电路两端的平均电压减为最小。理论上，假定一个理想情况，保持电压Vh等于均方根饱和电压与阈值电压（如图2所示）的平均值，即：
Vh＝（Vsat+Vth）/2 （2）
在这些条件下，出现在二极管环电路两端的两种极性的最大电压等于列导线上的峰-峰电压，该电压本身又等于均方根饱和电压Vsat与阈值电压Vth之间的差值。随着二极管环电路两端电压的增大，漏电流流过该二极管并且出现垂直串扰。对于一个给定的显示性能水平，能够得到一个如图3中Vdm所示的最大可接受的二极管电压。这意味着如果满足下式条件显示才能正确操作：
Vsat-Vth＝Vdm （3）
可以通过对每一个显示元件使用较多数目的二极管或者通过改变二极管的制造方法以改变二极管I-V曲线的斜率来控制Vdm。因为上述制造方法只允许进行小小改变，所以使二极管环电路特性与液晶匹配的主要方法是增加所使用的二极管元件的数目直到组合的Vdm满足上式。使用较多数目二极管元件的典型象素电路的已知例子如图5a和图5b所示。如图5a所示的双向非线性电阻器件由两组二极管元件组成，每组各有多个用于单向传导的极性相同串联连接的二极管元件，而这两组则极性相反地并联连接在一起。图5b表示一种实施电路的替换形式，它包括多个串联的二极管环，每个二极管环各包括一对极性相反并联连接的二极管元件。这两种形式的电路功能相类似。
英国2129183A号专利说明书描述了使用上述类型二极管环电路的液晶矩阵显示装置。关于这种类型显示装置的制造和操作的进一步详细内容，请参看该说明书。
显然，Vsat与Vth之间的差别越小，所需要的二极管元件则越少。然而，一定的差别对于使灰度级精确地重现是必需的。希望使用最小数目的二极管元件有两个理由。第一，产生不合格二极管元件的机会随其数目的增加而增加，所以好的显示装置的产额随二极管数目的增加而降低。第二，对于以透射方式操作的显示装置来说，要记住二极管元件通常是一侧一侧地制造并且在该器件的一个基片上邻接其所联结的显示元件的一个电极来设置，使用较多二极管元件就减小了有效光透射显示面，对于一个给定的背景光光源来说则使显示变暗。
以上述方式操作而产生的显示元件两端的电压具有如图6a所示的波形。
如果采用如图5a和5b中所示的已知形式的二极管环电路，在电路成为开路时对二极管元件的效果是：对于趋动电压的极性之一该二极管环电路不能导通并且在这种情况下该显示元件两端的电压于是具有一种如图6b所示的波形。这个信号有一个与正确值不同的均方根值。该信号还有一个大的25Hz成分以及一个大的直流成分。这些特性的综合效果是该象素具有一个不同的亮度，显示一个25Hz的闪烁，并且不能象一个正常象素那样以同一方式响应驱动信号的变化。因此这样的一个象素被看作是显示图象中的一种目视缺陷并且使该显示装置不能认为是高质量的显示。为了缓解这个问题，前面提到的英国2129183A号专利说明书建议对每个象素使用两个二极管环电路，万一一个二极管环电路由于一个二极管元件开路而失效时，另一个二极管环电路可以按要求控制该显示元件以提供满意的操作。这个建议有这样的缺点，即由于所需要的非线性电阻器件的加倍使制造变得复杂并且使显示装置面积的较大部分由非线性电阻器件占据并因此而减小了有效显示面积。
本发明的一个目的是提供一种改进的开头段落中所述的矩阵显示装置。
本发明的一个目的特别是提供一种使用二极管环电路作为象素开关器件的矩阵显示装置，它或者提供了一定程度的故障容限能力而不依赖于以上所述开关器件的加倍，或者使用较少的二极管元件而维持相同或类似的操作性能以减少故障发生的机会。
按照本发明，一种如前面段落所述的矩阵显示装置，其特征在于至少连接有一个二极管元件，它位于使电流以某一个方向流过电路的第一传导线路的第一个和最后一个二极管元件中间，以便形成第二传导线路的一部分，这一部分位于能使电流以相反方向流过该电路的第二传导线路的第一个和最后一个二极管元件中间。
通过安排一个传导线路中的至少一个二极管元件与另一个传导线路共同作用，可出现两种可能性，即使得该非线性电阻器件具有一定程度的故障容限能力，或者使得要达到与前面所述已知形式的二极管环电路相同或类似的操作性能所需的二极管元件数目比用于已知电路的二极管元件数目少，从而减少由于失效二极管元件或二极管元件之间的相互连接而发生故障的机会。
谈到一定程度故障容限的可能性，在本发明的一个实施例中，假定，为此目的该非线性电阻器件包括一个二极管环电路，该电路具有两组至少三个串联连接的二极管元件，而两组之间则极性相反地并联连接，该第一传导线路中的至少一个二极管元件可以在第二传导线路中与该第二传导线路中另外二极管元件中的至少一个并且最好是相应数目的二极管元件并联地相互连接。如果该非线性电阻器件中的所有二极管元件都在正确工作，那么这种安排就如已知形式电路的情况那样以相同方式工作，其中两个传导线路中的二极管元件都只用于它们各自的线路，除了该至少一个二极管元件总是与第二传导线路中另外二极管元件中的相应数目的二极管元件并联。然而，万一这些另外二极管元件中的一个或多个成为开路，那么第一传导线路中并联的一个或多个二极管元件则用来维持第二传导线路的正常工作。反之，如果构成这种并联安排的一部分的第一传导线路中的一个或多个二极管元件成为开路，那么第二传导线路的另外二极管元件中并联连接的一个或多个二极管元件则用来维持第一传导线路的正常工作。由此看来，该非线性电阻器件具有一定程度的故障容限，并且由于第一传导线路中的一个或多个二极管元件是与第二传导线路共同作用，从而使得达到一定程度的故障容限不是靠增加二极管元件的数目而是简单地靠提供合适的相互连接，除了以这个方式能够容许二极管元件开路之外，该非线性电阻器件还能够容许并联二极管元件中产生的或确定的一个二极管元件的缺陷或差错，这些二极管元件导致了比预期要大的正向电压降。任何这样的缺陷或差错对显示元件电压都没有有效的影响，因此图象显示亮度的均匀性如所期望的那样保持着而并不减弱。
此外，如果并联二极管元件中的一个短路，则可使用例如激光划线技术来把它从电路中切断，从而把短路转换成开路以使该器件能够容许。
作为例子，每一个传导线路都可以包括一组三个串联连接的二极管元件，这两个组在显示元件以及一个行导线之间并联连接并且它们的二极管元件具有相反极性。每个组中间的二极管元件的端头交叉连接，从而形成与该两组之间的并联无关地相互并联连接。如果这中间二极管元件中的一个发生故障，那么另一组中并联连接的中间二极管元件就保证这个受到影响的传导线路的正常工作。这样，在这个例子中，按照本发明的这个非线性电阻器件能够容许6个二极管元件中2个元件的任何一个发生故障。
对于液晶矩阵显示器件来说这就更为常见了，即对于该非线性电阻器件的每一个传导线路都使用多于三个的二极管元件以便匹配普遍可得的液晶材料的特性。
对于包括两组而每组各有相同数目n的串联连接的二极管元件且其中n大于3的非线性电阻器件来说，可以获得更大优点。在这种情况下，某一组中的位于第一个和最后一个二极管元件中间的两个或多个二极管元件可以与另一组中的位于第一个和最后一个二极管元件中间的两个或多个二极管元件并联连接。这种并联连接可以在单个的一对一的基础上进行，或者可以使某一组中邻接的两个或多个二极管元件为一小组来与另一组中相应数目的邻接的二极管元件并联连接。在上述两种情况下，该非线性电阻器件都能够按照并联相互连接的二极管元件的数目而容许两个或多个二极管元件发生故障。
例如，在由两组而每组各由5个串联连接的二极管元件构成的非线性电阻器件的情况下，某一组中的第二个和第4个二极管元件可以分别与另一组中的第二个和第4个二极管元件并联地互相连接，从而使该器件冗余而防止10个二极管元件中的4个失效。或者用另一种方法，由某一组中第二、第三和第四个二极管元件组成的小组可以与另一组中相应小组的二极管元件并联地相互连接，从而使该器件冗余而防止10个二极管元件中的6个失效。这后者的安排具有进一步的优点，即它能够容许或者第一组或者第二组中第二、第三和第四个二极管元件中的两个或三个失效。在一个对这后一种安排的特别有利的改进中，把二极管元件组成的小组相互连接，另外还把该小组内的各个二极管元件分别相互连接。对于上述每组具有5个二极管元件且位于二极管元件中间的那3个为一小组地相互连接的例子来说，某一组中的第三个二极管元件还可以分别与另一组中的第三个二极管元件并联连接。这种改进的安排于是能够允许两组中6个位于中间的二极管元件中的任何一个变成开路，还能够容许这些二极管元件中的几个的各种组合成为开路。
为了改善成品率，最好，在可能的情况下，在该器件的一个基片上形成相互连接一起的每个非线性电阻器件的二极管元件，从而用一种物理安排提供所需的第一和第二传导线路以避免该基片上的相互连接的交迭。
这可以方便地用下述方法来实现，即物理地安排每个非线性电阻器件的二极管元件以形成两行串联的二极管元件，其中一行的两个端头连到有关的地址导线，而另一列的两个端头则连到有关的显示元件，要把该两行中的二极管元件安排得使它们的某些接点之间相互连接从而提供所需的第一和第二传导线路。
为了提供更进一步的故障容限，该非线性电阻器件可以包括另外的4个二极管元件，每一个都分别与每一组中的第一个和最后一个二极管元件并联连接。这样，上面所述的这种安排就提供了冗余以防止两组中10个二极管元件中的6个失效。这另外的4个二极管元件的提供意味着由此获得的非线性电阻器件变成能够容许任何一个二极管元件开路并且任何短路都可以被补救。虽然必须提供另外的二极管元件来获得这种高度的容限能力，但是在上述例子中所使用的总数为14个的二极管元件，仍然大大少于早先方案中为了达到类似程度的容限能力所需要的数目，在这种早先方案中全并联二极管环电路在并联中需要总数为20个的二极管元件。
除了以上述方式提供故障容限能力以外，本发明还如前面所提到的那样提供与已知二极管环电路相比减少所需二极管元件数目的可能性而仍然具有基本相同的工作特性。这样的一种减少意味着，对于一个二极管失效的一个给定概率来说，在给定尺寸的显示装置中一个象素发生故障的机会也同样减小了。
在该显示装置的另一个实施例中，这种减少是这样获得的，即第一传导线路包括一组使电流以第一方向流过该非线性电阻器件的串联连接的二极管元件，如前所述，而第二传导线路独自由一组串联连接的二极管元件构成，它包括第一传导线路中所说的至少一个位于中间的二极管元件，所说的至少一个位于中间的二极管元件在第二传导线路中两个二极管元件之间串联地相互连接，从而使电流在与第一传导线路相反的方向流过并且形成反方向电流的唯一通路。
这个实施例除了省去了第二传导线路中并联连接的二极管元件之外可被视为类似于前面所述的实施例。换句话说就是没有使用前面所述其电路具有故障容限能力的实施例中的那些二极管元件。虽然由此缺少了故障容限能力，但是这个实施例具有这种优点，即通过与第二传导线路共用第一传导线路中多个二极管元件而减少了所需二极管元件的总数目，从而首先减少了失效二极管元件存在的机会。
尽管本发明特别适用于液晶矩阵显示装置，但是它还可有利地被用于使用其它被动电光材料的矩阵显示装置。
现在将借助例子并参照下述附图描述按照本发明的矩阵显示装置。
图1a和图1b表示两种形式的电路，在一种使用二极管环电路作为双向非线性电阻器件的已知的液晶矩阵显示装置中，在各自的行和列寻址导线之间连接有一个典型象素;
图2表示一个液晶显示元件的透射-电压特性;
图3表示具有一种阈值特性的一个双向非线性电阻器件的电流-电压曲线;
图4a和图4b表示分别施加到一个行和一个列寻址导线上以便驱动该已知显示装置的象素的波形的例子;
图5a和图5b表示两个用于液晶矩阵显示装置的非线性电阻器件的已知二极管环电路类型的例子，它们使用所需的较多的二极管元件以匹配该液晶显示材料的特性;
图6a和图6b表示，在一个使用图5a和图5b的非线性电阻器件的显示装置中并且在采用图4a和图4b所示的驱动波形驱动时，分别对于所有器件的二极管元件都在正常工作以及该器件的一个二极管元件开路这两种情况下在一个象素的显示元件两端出现的电压波形。
图7是一个用于显示电视图象的按照本发明的一种液晶矩阵显示装置的简略框图，它包括由可单个寻址的象素组成的一个阵列，其中每一个象素包括一个在有关的行和列导线之间与一个非线性电阻器件串联的显示元件。
图8a、b、c、d、e、f和g表示用于按照本发明提供故障容限能力的一个矩阵显示装置的一个实施例的一个非线性电阻器件的电路的各种形式。
参照图7，它示意地表示了一种液晶电视矩阵显示装置的一个简略形式的框图，它的主动矩阵寻址液晶显示板30包括m（1至m）行，每一行有n（1至n）个水平象素32。实际上，在行和列的矩阵阵列中象素（m·n）的总数可以是200，000或更多。每个象素32包括与一个双向非线性电阻器件31串联连接的一个液晶显示元件37，该非线性电阻器件31表现一种阈值特性并且在一个行导线34和一个列导线35之间作为一个开关元件。该器件31的电流/电压特性如图3所示。象素32经由这些成组的行和列导线34和35来寻址，这些行和列导线34和35是附在两块间隔开的玻璃支撑板（未示出）各自相对的表面上的导线，该玻璃支撑板也附有该液晶显示元件的电极。这两组导线相互垂直地延伸，而象素则位于它们的交迭区。
行导线34作为扫描电极而由一个行驱动电路40来控制，行驱动电路40依次顺序地把一个扫描信号施加给每一个行导线34。利用计时电路42把数据信号与扫描信号同步地从列导线驱动电路43施加给列导线35，列导线驱动电路43与一个视频处理电路50的输出端相连，以便在行导线34被扫描时从与该行导线34相关联的象素的行中产生所需的显示。在一个视频或电视显示系统的情况中这些数据信号包括视频信息。通过合适地选择扫描和数据信号电压，可以控制一行的显示元件37的光学透射率以便产生所需的目视显示效果。显示元件37具有一个一般如图2所示的透射/电压特性，并且只响应借助非线性器件31把扫描和数据信号加给象素元件32，从而被驱动以产生显示效果。象素32的这种一次寻址一行的各个显示效果组合而成一场中的完整图象，该象素在下一场时被刷新。
使用如图2所示的一种液晶显示元件的透射/电压特性可以获得灰度级。
双端非线性器件31的电压/传导特性是双向的并且相对于零电压基本上是对称的，从而在例如每一个完整的场以后通过翻转该扫描和数据信号电压的极性，可以避免该显示元件两端的纯直流偏压。
使用与显示元件串联的双端非线性电阻器件作为开关元件的主动矩阵液晶显示系统一般已是公知的，因此为了简单起见前面所述的关于图7的显示装置的主要特征和一般操作故意保持简短。进一步的信息资料可参见说明这种类型的显示系统的较早公开物，诸如美国专利说明书4，223，308和英国专利说明书2，147，135，这两个说明书都说明了作为非线性开关器件的二极管结构的使用，其中的详细内容被综合在这里。
在图7的显示装置中非线性器件31包括二极管环型电路。在这个方案中，该显示装置与较早提到的英国2129183A号专利说明书所述的那些相类似，它的详细内容被综合在这里，不过就如将要描述的那样，按照本发明所使用的二极管环电路的特性是不同的。
该矩阵显示装置的行扫描一般使用这样一种波形来完成，如图4a所示，它包括一个持续时间为ts而幅度为Vs的行选择信号部分，在它后面紧跟着一个用于该场周期余部的较低的然而极性相同的电压Vh的保持信号部分。列导线35用例如在图4b中所示的数据（视频）信号波形来寻址。该寻址信号的符号是每场之后翻转。
按照本发明，该显示装置取一种改进形式的二极管环电路。该二极管环电路如同英国2129183A号专利说明书所述的已知类型的电路一样，包括一种二极管元件的安排，它在该电路连接到一个行导线34的第一端头以及连接到该显示元件37的一个电极的第二端头之间提供了第一和第二传导线路，其中每条传导线路包括一组串联连接的至少三个二极管元件并且表现一种电压/电流阈值特性。安排每条线路的二极管元件以使单方向电流分别以相反方向流过。
然而，本发明的用作为非线性电阻器件的二极管环电路与前面所述的已知二极管环电路的区别在于，在使电流以某一方向流过该电路的某一条传导线路中位于第一个和最未一个二极管元件中间的至少一个二极管元件被相互连接，以便还构成能使电流以另一方向流过该电路的第二传导线路中位于第一个和最末一个二极管元件中间的第二传导线路的一部分。这种二极管环电路安排可被用于或者提供故障容限能力，或者通过减少所需二极管元件总数与类似性能的已知二极管环电路相比而简化了该二极管环电路。
对于前者，在另一传导线路中的一个传导线路的一个或多个二极管元件的交叉连接可以意味着，在该另一传导线路已经包含一组串联连接的二极管元件时，对于该显示元件充电电流来说可以得到通过该电路的另一支路，从而，万一某一个或多个二极管元件由于该二极管元件本身或其相互连接方面的缺陷而开路时，该二极管环电路能够按照需要使用这另一个支路来继续工作。
对于后者，某一传导线路中的一个或多个二极管元件与另一传导线路的相互连接是以这种方式进行的，即这一个或多个二极管元件正好构成在另一传导线路中一个可能的电流流路，由于这一个或多个二极管实际上为两个传导线路所共有并且共用于两个传导线路，所以为获得一个普通二极管环电路的操作性所需的二极管元件的数目被减少了，这使得一个开路二极管元件发生的机会相应减少了。
图8a至8g表示了对于本发明提供故障容限的一个实施例的二极管环电路的各种例子。
参照图8a，它表示使用按照本发明的一种形式的二极管环电路的显示装置的典型象素电路。该二极管环电路31具有两个端头60和61，它们分别与一个行导线34和一个相关联的显示元件37的一个电极相连接。在这两个端头之间，两组三个串联连接的二极管元件A1、B1、C1和A2、B2、C2如图所示地极性相反地并联连接，从而形成第一和第二传导线路，通过该二极管环电路分别使极性相反的电流如同已知二极管环电路那样给显示元件37充电。然而该电路与已知电路的区别在于，每组中间的二极管元件B1和B2用两条交叉耦合连接线如图8a所示地交叉连接，从而使二极管元件B2与某一组中的二极管元件B1并联连接，反之，二极管元件B1与另一组中的二极管元件B2并联连接。如果所有的二极管元件都在正确地工作，那么除了二极管元件B1和B2总是并联以外该二极管环电路相当于已知的二极管环电路。然而，这种并联意味着，如果二极管元件B1和B2之中的一个成为开路，例如如果在该二极管元件中存有一种缺陷或者在其相互连接的某处例如图8a中64所示的相互连接处存有一个断路从而影响了二极管元件B2，那么该二极管环电路仍然能够借助二极管元件B1使电流按照需要以合适的方向流过这第二传导线路。另外，在二极管元件B1和B2之一中产生的任何缺陷或差错都导致比正常时要大的正向电压降，对该显示元件两端获得的电压却没有明显的影响。最后，如果发现二极管元件B1和B2之中的一个短路，则可使用一种激光划线技术来把它从该电路中切断，从而把短路转换成开路以使该电路能够允许。
由此可以看出所述的6个二极管元件电路能够允许该二极管元件中的两个之中的任何一个发生故障。
对于普遍可得的液晶材料，二极管环电路的每一条传导线路通常必须使用多于三个的二极管元件以便匹配该材料的特性。在一条传导线路中一般需要4个、5个或者可能6个甚至更多个二极管元件。这些二极管环电路能够获得较大的优点。
图8b表示一个按照本发明的一个象素的电路图，它具有一个二极管环电路31，该电路31在两个端头60和61之间的每条传导线路中都包括一组4个串联连接的二极管元件A1、B1、C1、D1和A2、B2、C2、D2。在第一传导线路中位于第一个和最末一个二极管元件A1和D1中间的两个邻接的二极管元件B1和C1与另一组中间的两个二极管元件B2和C2并联地与第二传导线路交叉连接，从而形成第二传导线路的一部分。万一二极管元件B2或C2成为开路，第二传导线路借助相互连接的二极管元件B1和C1而维持。反之，如果二极管元件B1或C1成为开路，则第一传导线路使用二极管元件B2和C2而继续工作，这样，该电路能够容许有关的8个二极管元件中的4个之中的一个故障。
图8C和8D表示按照本发明的二极管环电路的两种可能的例子，它在每一条传导线路中都具有一组5个串联连接的二极管元件。在图8C的电路中，在构成第一传导线路的这一组中位于第一个和最末一个二极管元件A1和E1中间的三个串联的二极管元件B1、C1、D1组成的小组与第二组的三个位于中间的二极管元件B2、C2、D2组成的相应小组并联地在第二组中交叉连接，从而形成第二传导线路的一部分。在图8D的电路中，这一组中的二极管元件B1和D1各自与第二组中的二极管元件B2和D2并联地交叉连接。
图8C的二极管环电路冗余防止所含的10个二极管元件中的6个（B1、B2、C1、C2、D1或D2）失效，而图8D的二极管环电路则冗余防止10个二极管元件中的4个（B1、B2、D1或D2）失效。图8C的电路还能够允许二极管元件B1、C1和D1或者B2、C2和D2之中的两个或三个同时失效。
图8e表示图8C的二极管环电路的一种改进形式的电路，其中4个另外的二极管元件F、G、H和I以其相同极性分别与二极管元件A1、E1、A2和E2并联连接。由于以这种方式附加的4个二极管元件，使得该二极管环电路能够允许任何一个二极管元件开路，并且可以通过例如激光刻线把有关的二极管元件从电路中除掉来修复任何一个短路二极管元件的效果，以使该元件实际上成为开路。
图8f表示环电路的另一种形式，它如同图8C的非线性元件安排而具有5个串联连接的二极管对，但是它具有两条另外的连接。除了于一组中三个二极管元件B1、C1和D1组成的串联小组与另一组中的三个二极管元件B2、C2和D2组成的串联小组并联地相互连接以外，二极管元件C1和C2还分别地并联相互连接。这种安排比图8a的安排能够允许二极管元件的更多组合发生开路故障。例如二极管元件B2和C1失效时，这在图8a的电路中会产生开路，而在图8f的电路中则经由E2、D2、C2、D1、A2和A1、B1、C2、D1、E1而仍然保持着可操作的传导通路。
图8f所示的这种特殊电路结构包含多个交迭，结果可能在制造中由于在交迭处发生短路而引起成品率问题。然而，图8g表示了一种二极管环电路，它的电特性是相同的而它的电路设计则是不同的，从而避免了交迭以及由此而来的相关问题。该二极管元件形成为两串，某一串的两个端头与行导线34连接在一起，而另一串的两个端头则与显示元件37连接在一起。通过以特殊的次序安排该两串中的二极管元件并且如图所示地在两串中二极管元件的接点之间提供相互连接的导线，可以获得与图8f的电路在电学上等效的所希望的两个传导线路。
这种对于元件的类似的重新安排同样可以应用于图8a、b、c和e的电路以便削除交迭。例如，对于图8a的电路结构，分别连接到行导线34和显示元件37的二极管元件串可以包括A1、B1和A2以及C2、B2和C1，它按次序在两串的二极管元件之间相应的接点之间相互连接。类似地，对于图8c的电路结构，分别连接到行导线34和显示元件37的二极管元件串可以包括A1、B1、C1、D1和A2以及E2、D2、C2、B2和E1，它按次序在A1和B1的接点以及E2和D2的接点之间，在D1和A2的接点以及B2和E1的接点之间连接。
本发明提出减少所需二极管元件数目的一个实施例是一种与普通二极管环电路相比而获得给定性能的二极管环电路，并且它相应减少了该显示装置的非线性电阻器件中一个二极管元件发生故障的机会，现在将参照图9a和9b描述该实施例，图9a和9b表示在二极管环电路的每条传导线路中分别提供5个和3个串连二极管元件的两个二极管环电路的例子。
参照图9a，一组以相同极性串联连接的5个二极管元件A1、B1、C1、D1和E1被连接在端头60和61之间并且构成第一传导线路。两个另外的二极管元件A2和B2分别并联地然而极性相反地与二极管元件A1、B1、C1和D1小组以及二极管元件B1、C1、D1和E1小组相连接。可以看出，该电路与图8c电路的二极管元件B2、C2和D2之中的一个为开路时的情况等效。
在这个例子中该电路的第二传导线路包括串联连接的二极管元件A2、D1、C1、B1和B2。这样，二极管元件B1、C1和D1小组为两个传导线路所共有。
与图8c的电路相比，图9a所示的二极管环电路缺少所希望的故障容限能力然而却具有把所使用的二极管元件数目从10个减为7个而实际上仍然保持相同电流-电压特性的优点。与一种简单包括极性相反并联连接且没有交叉连接的两组5个串联二极管元件的已知形式的二极管环电路相比，图9a的电路因此达到了故障容限能力，实质上相同的局部性能，然而却只使用了7个二极管元件。当然，二极管元件A1、B1、C1、D1和E1，以及A2和B2的极性分别可以是与示出的方向相反。
图9b表示一种类似的电路安排，然而在这个例子中二极管环电路的每条传导线路只包括三个串联连接的二极管元件。
这个原则可以应用于在两条传导线路的每一条中需要三个或更多个串联连接的二极管元件的二极管环电路。对于一种在两条并联传导线路的每一条中具有n个串联连接的二极管元件的已知形式的二极管环电路的方案来说，总共有2n个二极管元件，而使用这个原则的二极管环电路的等效方案则只有n+2个二极管元件。较少数目的二极管元件意味着，对于一个二极管元件失效的一个给定概率来说，该显示装置发生象素故障的机会减少了。另外，所需的二极管元件的数目减少了，就使得显示元件的面积增大了，并由此增强了显示透射。
本发明因此在一个实施例中引出了一种显示装置，它的二极管环电路能够容许许多开路故障并且可以弥补许多短路二极管元件故障。此外，只需要非常小的另外的空隙来容纳这种额外必需的相互连接以便实现由这种冗余方案提供的重要优点，从而对透明的显示元件表面以及由此对显示透射和图象亮度的影响都是微不足道的。
本发明在另一个实施例中引出在二极管环电路中减少二极管元件的数目，从而减少了一个象素发生故障的机会并且提供了较大透射面的可能性。
构成二极管环电路的二极管元件及其相互连接可以使用任何合适的普通技术，例如以类似于英国2129183A号专利说明书所述的方式来制造。该二极管元件最好形成为非晶硅p-i-n器件。
同时在这个说明书中提到行和列导线，可以看出，本发明适用于这种显示装置，即其中所述的行和列导线可以互换而使行导线成为列导线，且反之亦然。