JPH04322225A - 液晶表示デバイス - Google Patents
液晶表示デバイスInfo
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- JPH04322225A JPH04322225A JP3090387A JP9038791A JPH04322225A JP H04322225 A JPH04322225 A JP H04322225A JP 3090387 A JP3090387 A JP 3090387A JP 9038791 A JP9038791 A JP 9038791A JP H04322225 A JPH04322225 A JP H04322225A
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- Japan
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- pixel electrode
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- switch element
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- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 8
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- 229910004205 SiNX Inorganic materials 0.000 claims 1
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Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、アクティブ素子を用い
た液晶表示デバイスに関するものである。
た液晶表示デバイスに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来この目的に使われるトランジスタ−
アレイとしては,例えば特開昭59−47623号公報
に示されるように,(図2)のような構成が一般的であ
る。即ち,走査線X1〜XMはゲ−ト電極を,信号線Y
1〜YNはソ−ス電極をそれぞれ接続した薄膜トランジ
スタ−(以後TFTと呼ぶ)11をそなえ,そのドレイ
ン電極は画素電極26に接続されている。画素電極と対
向ア−ス電極の間に液晶13が挿入され独立した画素1
4を構成する。液晶は等価的にコンデンサ−として働く
が場合によってはこれに並列に補助コンデンサ−が追加
されることもある。
アレイとしては,例えば特開昭59−47623号公報
に示されるように,(図2)のような構成が一般的であ
る。即ち,走査線X1〜XMはゲ−ト電極を,信号線Y
1〜YNはソ−ス電極をそれぞれ接続した薄膜トランジ
スタ−(以後TFTと呼ぶ)11をそなえ,そのドレイ
ン電極は画素電極26に接続されている。画素電極と対
向ア−ス電極の間に液晶13が挿入され独立した画素1
4を構成する。液晶は等価的にコンデンサ−として働く
が場合によってはこれに並列に補助コンデンサ−が追加
されることもある。
【0003】(図2)によりTFTの働きを説明する。
走査線X1,X2,X3,−−−には(図3)に示すよ
うな選択パルスP1,P2,P3,−−−がそれぞれ印
加される。特定の走査線例えばX1が選択状態のとき(
他のすべての走査線は非選択)これに接続される一連の
TFTのソ−ス・ドレイン間が導通状態となり,それら
に接続された各画素に対応する信号線の電圧が印加され
る。X1が非選択に切り替わると上記TFTは非導通に
なるので上記画素に印加された電圧は次のフレ−ムでX
1が選択されるまでの間前回の値を保持する。このよう
にTFTアレイを用いた液晶ディスプレイは必要な信号
電圧を正確かつ独立に各画素に伝達することができるの
でクロスト−クがなくコントラスト比の大きい表示が可
能となり注目をあつめている。
うな選択パルスP1,P2,P3,−−−がそれぞれ印
加される。特定の走査線例えばX1が選択状態のとき(
他のすべての走査線は非選択)これに接続される一連の
TFTのソ−ス・ドレイン間が導通状態となり,それら
に接続された各画素に対応する信号線の電圧が印加され
る。X1が非選択に切り替わると上記TFTは非導通に
なるので上記画素に印加された電圧は次のフレ−ムでX
1が選択されるまでの間前回の値を保持する。このよう
にTFTアレイを用いた液晶ディスプレイは必要な信号
電圧を正確かつ独立に各画素に伝達することができるの
でクロスト−クがなくコントラスト比の大きい表示が可
能となり注目をあつめている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが,このような
構成で走査線,信号線の本数が増えると全てのTFTを
良品としてつくりこむことが極めて困難となる。とくに
TFTは(図5)にその断面構造の一例を示すようにゲ
−ト21とソ−ス22,ドレイン23間が少なくとも絶
縁膜24を介して積層されているため,ピンホ−ルその
他の工程上のトラブルによってゲ−ト,ソ−ス間が短絡
してしまう恐れがある。特に,ゲ−ト・ソ−ス間の短絡
は,これにつながる走査線と信号線上の全てのTFTの
動作不良を招き,いわゆる線欠陥という重大不良をもた
らす。またドレイン電極やソ−ス電極と短絡するとその
液晶セルは正規の信号電圧を保持できなくなり点欠陥を
もたらす。
構成で走査線,信号線の本数が増えると全てのTFTを
良品としてつくりこむことが極めて困難となる。とくに
TFTは(図5)にその断面構造の一例を示すようにゲ
−ト21とソ−ス22,ドレイン23間が少なくとも絶
縁膜24を介して積層されているため,ピンホ−ルその
他の工程上のトラブルによってゲ−ト,ソ−ス間が短絡
してしまう恐れがある。特に,ゲ−ト・ソ−ス間の短絡
は,これにつながる走査線と信号線上の全てのTFTの
動作不良を招き,いわゆる線欠陥という重大不良をもた
らす。またドレイン電極やソ−ス電極と短絡するとその
液晶セルは正規の信号電圧を保持できなくなり点欠陥を
もたらす。
【0005】他の従来例として特開昭61−24348
3号公報は,上記問題に鑑みて,いくつかのTFTが不
良であっても画素欠陥(線欠陥,点欠陥)が発生しない
ような構成のTFTアレイを提供している。この従来例
は、(図6)に示すように、各表示画素に複数のTFT
を準備しているので、TFTに不良が生じても、他の正
常なTFTで駆動できるという特徴がある。しかしなが
ら、OA等で使用される液晶ディスプレイとして最近、
温度補償あるいは、信号ノイズ、フリッカー特性等が問
題視されるようになってきているレベルを補償出来るに
は至っていなかった。それは、各画素に準備されている
各TFTの浮遊容量が異なるため、不良TFT部分の画
素の電位が多少本来の信号とずれてしまうためである。
3号公報は,上記問題に鑑みて,いくつかのTFTが不
良であっても画素欠陥(線欠陥,点欠陥)が発生しない
ような構成のTFTアレイを提供している。この従来例
は、(図6)に示すように、各表示画素に複数のTFT
を準備しているので、TFTに不良が生じても、他の正
常なTFTで駆動できるという特徴がある。しかしなが
ら、OA等で使用される液晶ディスプレイとして最近、
温度補償あるいは、信号ノイズ、フリッカー特性等が問
題視されるようになってきているレベルを補償出来るに
は至っていなかった。それは、各画素に準備されている
各TFTの浮遊容量が異なるため、不良TFT部分の画
素の電位が多少本来の信号とずれてしまうためである。
【0006】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであり、不良TFTが生じた表示画素も、正常に駆動
されている画素と同品位の画像を得ることを目的とする
。
のであり、不良TFTが生じた表示画素も、正常に駆動
されている画素と同品位の画像を得ることを目的とする
。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決するため,1つの画素当り同一の走査線から駆動さ
れるTFTを2つそなえ,第1のTFTは信号線と当該
画素を直接結合し,第2のTFTは当該画素と隣接画素
を結合している構成を特徴としている。なおかつ補助容
量が当該画素と該走査線との間,あるいは,共通電極と
の間に形成していることを特徴としている。
解決するため,1つの画素当り同一の走査線から駆動さ
れるTFTを2つそなえ,第1のTFTは信号線と当該
画素を直接結合し,第2のTFTは当該画素と隣接画素
を結合している構成を特徴としている。なおかつ補助容
量が当該画素と該走査線との間,あるいは,共通電極と
の間に形成していることを特徴としている。
【0008】
【作用】本発明は,上記した構成により,1つの信号線
と1つの走査線に対応する1つの画素への充電経路を従
来のように単に1つのTFTで構成するのではなく,2
つのTFTをもちいて2つの経路でもって構成している
。なおかつ補助容量が当該画素と該走査線との間,ある
いは,共通電極との間に形成している。したがって,こ
の内どれか1つ,あるいは経路によっては2つのTFT
が不良になっても,短絡不良TFTは画素から切り離し
、またオ−プン不良TFTはそのまま放置すれば、画素
電極への充電経路が確保出来,従って先に述べたように
線欠陥,および点欠陥の発生を防止し,当該画素を正常
に充電させることができる。しかもいずれのTFTで駆
動しても、その浮遊容量が異なって電圧の突き抜け量が
変化しても、補助容量との比でしか影響を受けないため
、正規の信号と何等変わることなく表示することが可能
となる。このような冗長経路を追加するやり方として従
来例の構成に単にTFTを全く並列に追加することも考
えられるが,これでは点または線欠陥が発生した時,ど
ちらのTFTが不良であるかを判別することが困難で修
復することがむつかしい。また,1画素あたり2本の走
査線と2つのTFTを設けて2つのTFTのゲ−ト電極
をそれぞれ別々の走査線に接続する構成も提案されてい
るが,これは画素の開口率を大幅に低下させるという問
題点を有する。
と1つの走査線に対応する1つの画素への充電経路を従
来のように単に1つのTFTで構成するのではなく,2
つのTFTをもちいて2つの経路でもって構成している
。なおかつ補助容量が当該画素と該走査線との間,ある
いは,共通電極との間に形成している。したがって,こ
の内どれか1つ,あるいは経路によっては2つのTFT
が不良になっても,短絡不良TFTは画素から切り離し
、またオ−プン不良TFTはそのまま放置すれば、画素
電極への充電経路が確保出来,従って先に述べたように
線欠陥,および点欠陥の発生を防止し,当該画素を正常
に充電させることができる。しかもいずれのTFTで駆
動しても、その浮遊容量が異なって電圧の突き抜け量が
変化しても、補助容量との比でしか影響を受けないため
、正規の信号と何等変わることなく表示することが可能
となる。このような冗長経路を追加するやり方として従
来例の構成に単にTFTを全く並列に追加することも考
えられるが,これでは点または線欠陥が発生した時,ど
ちらのTFTが不良であるかを判別することが困難で修
復することがむつかしい。また,1画素あたり2本の走
査線と2つのTFTを設けて2つのTFTのゲ−ト電極
をそれぞれ別々の走査線に接続する構成も提案されてい
るが,これは画素の開口率を大幅に低下させるという問
題点を有する。
【0009】
【実施例】以下に、本発明の一実施例の液晶表示デバイ
スについて図面を参照しながら説明する。
スについて図面を参照しながら説明する。
【0010】(図1)は、本発明の一実施例のTFT−
液晶表示デバイス用アレイの等価回路であり,TFTと
しては,非晶質シリコン,多結晶シリコン,2−6半導
体薄膜で構成された,(図5)の構成のTFTが用いら
れる。また走査線X1に印加する信号波形は従来例と同
じく(図3)のものを用いることができる。(図1)に
示すように,本発明による基板は各走査線Xiと信号線
Yjに対応する画素14(Ci,j)を,Xiで制御さ
れる2つのTFT11a,11cによって充電できるよ
うに構成されている。なおかつ画素14(Ci,j)に
は補助容量12としてゲ−ト走査線Xi−1との間にS
iNx、TaOx、SiOx等で構成している。画素C
i,jは,まず走査線Xi−1が選択されるタイミング
でTFT11d、11eを通して信号線Yjの情報を受
けてVi−1,jが充電される。Vi−1,jは本来画
素Ci−1,jに印加されるべき電圧である。次のタイ
ミングでXiが選択されるとCi,jはTFT11aを
通して信号線Yjから新たな情報を受取り,本来の信号
Vi,jが充電される。以後次のフレ−ムで再びXi−
1が選択されるまで画素Ci,jは実質的に電圧Vi,
jにより駆動される。つまりTFT11cを追加するこ
とによっても正常な動作はさまたげられない。
液晶表示デバイス用アレイの等価回路であり,TFTと
しては,非晶質シリコン,多結晶シリコン,2−6半導
体薄膜で構成された,(図5)の構成のTFTが用いら
れる。また走査線X1に印加する信号波形は従来例と同
じく(図3)のものを用いることができる。(図1)に
示すように,本発明による基板は各走査線Xiと信号線
Yjに対応する画素14(Ci,j)を,Xiで制御さ
れる2つのTFT11a,11cによって充電できるよ
うに構成されている。なおかつ画素14(Ci,j)に
は補助容量12としてゲ−ト走査線Xi−1との間にS
iNx、TaOx、SiOx等で構成している。画素C
i,jは,まず走査線Xi−1が選択されるタイミング
でTFT11d、11eを通して信号線Yjの情報を受
けてVi−1,jが充電される。Vi−1,jは本来画
素Ci−1,jに印加されるべき電圧である。次のタイ
ミングでXiが選択されるとCi,jはTFT11aを
通して信号線Yjから新たな情報を受取り,本来の信号
Vi,jが充電される。以後次のフレ−ムで再びXi−
1が選択されるまで画素Ci,jは実質的に電圧Vi,
jにより駆動される。つまりTFT11cを追加するこ
とによっても正常な動作はさまたげられない。
【0011】次にTFT11aが、短絡不良が生じた時
,11aを画素Ci,jからきりはなす。またオ−プン
不良が生じたときは、そのまま放置しておけばよい。こ
のとき走査線Xiが選択されるタイミングでは,11c
を通して信号線Yjの情報、電圧Vi,jは画素Ci+
1,jに伝達されるが次のタイミングでXi,j+1が
選択されると信号電圧Vi+1,jが画素Ci+1,j
に充電される。このとき画素Ci,jは、TFT11a
の浮遊容量10aの突き抜け電圧分だけTFT11d,
11eで書き込んだ信号Vi,jに電圧差として入力さ
れる。しかし画素Ci+1,jは本来の信号Vi+1,
jが入力されている。但し(図4)の波形のように、同
時に隣接する走査線を2本駆動してやると、同時に2つ
のTFTが故障にならない限り画素Ci,jは本来の信
号を入力することができる。
,11aを画素Ci,jからきりはなす。またオ−プン
不良が生じたときは、そのまま放置しておけばよい。こ
のとき走査線Xiが選択されるタイミングでは,11c
を通して信号線Yjの情報、電圧Vi,jは画素Ci+
1,jに伝達されるが次のタイミングでXi,j+1が
選択されると信号電圧Vi+1,jが画素Ci+1,j
に充電される。このとき画素Ci,jは、TFT11a
の浮遊容量10aの突き抜け電圧分だけTFT11d,
11eで書き込んだ信号Vi,jに電圧差として入力さ
れる。しかし画素Ci+1,jは本来の信号Vi+1,
jが入力されている。但し(図4)の波形のように、同
時に隣接する走査線を2本駆動してやると、同時に2つ
のTFTが故障にならない限り画素Ci,jは本来の信
号を入力することができる。
【0012】すなわち、画素Ci,jは、走査線Xi−
1とXiが選択された時、2つの経路11d,11eの
TFTを通る経路とTFTaを通る経路により、画素C
i−1,jの信号Vi−1,jが入力される。次のタイ
ミングで走査線XiとXi+1が同時に選択されたと、
同様に2つの経路TFT11aの経路とTFT11bと
11cを通る経路により本来の信号Vi,jが入力され
る。したがって、TFT11a,11b,11cが同時
に故障にならない限り、本来の信号を入力することがで
きる。しかも、画素Ci,jの補助容量Cadd12の
形成が走査線Xi−1との間に形成しているので、TF
T11a、11b,11cの浮遊容量に影響されないと
いう特徴を有している。
1とXiが選択された時、2つの経路11d,11eの
TFTを通る経路とTFTaを通る経路により、画素C
i−1,jの信号Vi−1,jが入力される。次のタイ
ミングで走査線XiとXi+1が同時に選択されたと、
同様に2つの経路TFT11aの経路とTFT11bと
11cを通る経路により本来の信号Vi,jが入力され
る。したがって、TFT11a,11b,11cが同時
に故障にならない限り、本来の信号を入力することがで
きる。しかも、画素Ci,jの補助容量Cadd12の
形成が走査線Xi−1との間に形成しているので、TF
T11a、11b,11cの浮遊容量に影響されないと
いう特徴を有している。
【0013】基板上のTFTが不良になる確率をPとす
ると従来例では画素欠陥の発生確率もPに近い。しかし
,本発明の場合は,特定の画素に関係する2つのTFT
が同時に不良にならない限り画素欠陥とならないから,
画素欠陥の発生確率はP*Pのオ−ダ−になる。Pは1
ppmのオ−ダーであるから,したがってP*Pは極め
て小さい値となり、本発明によるアレイ基板の歩留りの
向上が著しいことは容易に理解出来る。
ると従来例では画素欠陥の発生確率もPに近い。しかし
,本発明の場合は,特定の画素に関係する2つのTFT
が同時に不良にならない限り画素欠陥とならないから,
画素欠陥の発生確率はP*Pのオ−ダ−になる。Pは1
ppmのオ−ダーであるから,したがってP*Pは極め
て小さい値となり、本発明によるアレイ基板の歩留りの
向上が著しいことは容易に理解出来る。
【0014】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の構成を取
ると、簡単な構成によりTFTアレイの歩留りを大幅に
改善することができ,その実用効果は極めて大きい。し
かも、補助容量を走査線との間に形成するという構成を
取っているため、TFTアレイを形成するマスク枚数を
増やすことなしに、つくり込むことができる。したがっ
てコストアップせずに表示品位を向上させることが可能
である。
ると、簡単な構成によりTFTアレイの歩留りを大幅に
改善することができ,その実用効果は極めて大きい。し
かも、補助容量を走査線との間に形成するという構成を
取っているため、TFTアレイを形成するマスク枚数を
増やすことなしに、つくり込むことができる。したがっ
てコストアップせずに表示品位を向上させることが可能
である。
【図1】本発明の一実施例のTFT−液晶表示デバイス
用の等価回路図である。
用の等価回路図である。
【図2】従来例の等価回路図である。
【図3】走査線の従来の選択パルス波形図である。
【図4】走査線を同時に2本選択する場合のパルス波形
図である。
図である。
【図5】TFTの断面図である。
【図6】他の従来例の等価回路図である。
10 浮遊容量
10a 浮遊容量
10b 浮遊容量
10c 浮遊容量
11 TFT
11a TFT
11b TFT
11c TFT
11d TFT
11e TFT
12 補助容量
13 液晶
14 画素
21 走査線
22 ソース電極
25 半導体層
26 画素電極
Claims (5)
- 【請求項1】 各表示画素にスイッチとして形成され
ている薄膜トランジスタアレイの構成に関し、信号を供
給する複数のソ−ス電極Y,複数の走査線X,および各
走査線Xと信号線Yとの交差点に対応して各1個の画素
電極と走査線Xで制御される第1、第2のスイッチ素子
を備え,前記第1のスイッチ素子は信号線Yと画素電極
Aとを結合し,前記第2のスイッチ素子は上記画素電極
Aに隣接する画素電極Bと上記画素電極Aとを結合し,
なおかつ各画素が補助容量としてゲ−ト走査線Xと画素
電極Aとの間に形成されている構成を特徴とする液晶表
示デバイス。 - 【請求項2】 各表示画素にスイッチとして形成され
ている薄膜トランジスタアレイの構成に関し、信号を供
給する複数のソ−ス電極Y,複数の走査線X,および各
走査線Xと信号線Yとの交差点に対応して各1個の画素
電極と走査線Xで制御される第1、第2のスイッチ素子
を備え,前記第1のスイッチ素子は信号線Yと画素電極
Aとを結合し,前記第2のスイッチ素子は上記画素電極
Aに隣接する画素電極Bと当該画素電極Aとを結合し,
なおかつ各画素電極が補助容量として共通電極との間に
形成されている構成を特徴とする液晶表示デバイス。 - 【請求項3】 走査線を2ライン同時に駆動すること
を特徴とする請求項1または2記載の液晶表示デバイス
。 - 【請求項4】 第1、第2のスイッチ素子が,非晶質
シリコン,多結晶シリコン,2−4族半導体薄膜などか
らなる薄膜トランジスタ−であることを特徴とする請求
項1または2記載の液晶表示デバイス。 - 【請求項5】 補助容量が,SiNx,TaOx、S
iOx、AlOxおよびその積層薄膜からなるとを特徴
とする請求項1または2記載の液晶表示デバイス。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3090387A JPH04322225A (ja) | 1991-04-22 | 1991-04-22 | 液晶表示デバイス |
EP91305791A EP0465111B1 (en) | 1990-07-05 | 1991-06-26 | Liquid crystal display device |
DE1991619485 DE69119485T2 (de) | 1990-07-05 | 1991-06-26 | Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung |
US07/722,550 US5303072A (en) | 1990-07-05 | 1991-06-26 | Liquid crystal display device |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3090387A JPH04322225A (ja) | 1991-04-22 | 1991-04-22 | 液晶表示デバイス |
US07/722,550 US5303072A (en) | 1990-07-05 | 1991-06-26 | Liquid crystal display device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04322225A true JPH04322225A (ja) | 1992-11-12 |
Family
ID=26431875
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3090387A Pending JPH04322225A (ja) | 1990-07-05 | 1991-04-22 | 液晶表示デバイス |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04322225A (ja) |
-
1991
- 1991-04-22 JP JP3090387A patent/JPH04322225A/ja active Pending
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