【事件の表示】
　特許第３３３８０９５号「マトリクス表示装置およびその駆動方法」の請求項１から５までに係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３３３８０９５号の請求項１から５までに係る特許を維持する。
【理　由】
第１　手続の経緯
　本件は、平成４年１１月５日に特許出願（特願平４−３２１２２０号）され、平成１４年８月９日に特許権の設定登録がされ、同年１０月２８日にその特許掲載公報が発行された特許第３３３８０９５号（以下「本件特許」という。）につき、その請求項１から５までに係る特許に対して平成１５年４月２５日に半谷仁より特許異議の申立てがされたものであり、当審において平成１６年７月２１日付けで取消理由を通知（同月３０日発送）したところ、同年９月２７日に訂正請求書及び特許異議意見書が提出されたものである。
　
第２　訂正について
　１　訂正の内容
　本件特許の明細書を訂正請求書に添付した訂正明細書のとおりに、以下のように、訂正する。
　（１）訂正事項１
　特許請求の範囲の請求項１を
「【請求項１】行電極に設けられた第１の信号源及び列電極に設けられた第２の信号源を有し、
　表示する画素の行電極に前記第１の信号源からの信号を印加し、
　前記第２の信号源から階調情報に応じた位相を有する階調信号を選択して、表示する画素の列電極に前記階調信号を印加するマトリクス表示の駆動方法において、
　前記信号の波形ｆｉ（ｔ）及び前記階調信号の波形ｆｊ（ｔ）は正規直交関数系であって、１フレーム期間をＴとするとき前記ｆｉ（ｔ）及び前記ｆｊ（ｔ）は
【数１】
　　　
を満たし、
　αｎを、ｎ行電極に前記信号を印加する期間にｍ列電極に印加される前記階調信号の有する位相を表す数とし、ｇｎ（αｎ）を第ｎ行の階調情報であって前記αｎの関数とするとき、
　前記表示する画素において、前記１フレーム期間の実効値電圧は、前記ｇｎ（αｎ）の関数で表され、前記ｇｎ（αｎ）以外の階調情報を含まないことを特徴とするマトリクス表示装置の駆動方法。」
と訂正する。
　（２）訂正事項２
　特許請求の範囲の請求項２を
「【請求項２】行電極に設けられた第１の信号源及び列電極に設けられた第２の信号源を有し、
　行電極に設けられた第１の信号源から信号Ｆｎ（ｔ）をｎ行電極に印加し、
　列電極に設けられた第２の信号源から階調情報に応じた位相を有する階調信号Ｇｍ（ｔ）を選択してｍ列電極に印加するマトリクス表示の駆動方法において、
　Ｆｎ（ｔ）は波形ｆｉ（ｔ）を満たす信号であり、
　Ｇｍ（ｔ）は波形ｆｊ（ｔ）を満たす信号であり、
　前記波形ｆｉ（ｔ）及び前記波形ｆｊ（ｔ）は正規直交関数系であって、１フレーム期間をＴとするとき前記波形ｆｉ（ｔ）及び前記波形ｆｊ（ｔ）は
【数１】
　　　
を満たし、
　Ｎをマトリクスの行数とし、αｎを、前記ｎ行電極に前記信号を印加する期間に前記ｍ列電極に印加される前記階調信号の有する位相を表す数とし、ｇｎ（αｎ）を第ｎ行の階調情報であって前記αｎの関数とし、Ｖ０を定数とするとき、ｎ行ｍ列の画素に印加される実効値電圧ＶＲＭＳは、
【数４】
　　　
　　　　　
を満たすことを特徴とするマトリクス表示装置の駆動方法。」
と訂正する。
　（３）訂正事項３
　特許請求の範囲の請求項３を
「【請求項３】αを位相を表す任意の数とし、ｇｎ（α）を階調情報であって前記αの関数とするとき、前記ｆｉ（ｔ）は
【数２】
　　　
及び
【数３】
　　　
の条件を満たすことを特徴とする請求項１又は２に記載のマトリクス表示装置の駆動方法。」
と訂正する。
　（４）訂正事項４
　特許請求の範囲の請求項４を
「【請求項４】マトリクスを構成する行電極及び列電極と、
　前記行電極に設けられ信号を発生する第１の信号源と、前記列電極に設けられ前記マトリクスの階調情報に応じた位相を有する階調信号を発生する第２の信号源と、
　前記信号を表示する画素の行電極に振り分けて出力する第１の選択手段と、
　前記第１の選択手段に合わせて前記階調信号を表示する画素の列電極に振り分けて出力する第２の選択手段とを有し、
　前記信号の波形ｆｉ（ｔ）及び前記階調信号の波形ｆｊ（ｔ）は正規直交関数系であって、１フレーム期間をＴとするとき前記波形ｆｉ（ｔ）と前記波形ｆｊ（ｔ）は
【数１】
　　　
を満たし、
　αｎを、ｎ行電極に前記信号を印加する期間にｍ列電極に印加される前記階調信号の有する位相を表す数とし、ｇｎ（αｎ）を第ｎ行の階調情報であって前記αｎの関数とするとき、
　前記表示する画素において、前記１フレーム期間の実効値電圧は、前記ｇｎ（αｎ）の関数で表され、前記ｇｎ（αｎ）以外の階調情報を含まないことを特徴とするマトリクス表示装置。」
と訂正する。
　（５）訂正事項５
　特許請求の範囲の請求項５を
「【請求項５】αを位相を表す任意の数とし、ｇｎ（α）を階調情報であって前記αの関数とするとき、前記ｆｉ（ｔ）は
【数２】
　　　
及び
【数３】
　　　
の条件を満たすことを特徴とする請求項４に記載のマトリクス表示装置。」
と訂正する。
　（６）訂正事項６
　明細書の発明の詳細な説明の段落【００１２】の「ｇ（αｎ）以外」との記載を「ｇｎ（αｎ）以外」と訂正する。
　２　訂正の適否
　（１）訂正事項１について
　　　ア　「階調量」を「階調情報」とし、「位相量」を「位相」とする訂正は、表現を発明の詳細な説明の段落【０００７】等の「階調情報」、「位相」という記載に合わせたものであり、明りょうでない記載の釈明を目的とするものである。そして、発明の詳細な説明には上記の記載がされているから、この訂正は、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内の訂正であり、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものでもない。
　　　イ　「αｎを、ｎ行電極に前記信号を印加する期間にｍ列電極に印加される前記階調信号の有する位相を表す数とし、ｇｎ（αｎ）を第ｎ行の階調情報であって前記αｎの関数とするとき、前記表示する画素において、前記１フレーム期間の実効値電圧は、前記ｇｎ（αｎ）の関数で表され、前記ｇｎ（αｎ）以外の階調情報を含まない」との記載を付加する訂正は、特許請求の範囲の減縮を目的とするものである。発明の詳細な説明の段落【０００７】には「位相によって階調情報を表現する」と記載され、「（数２）」には「∫０Ｔｆｉ（ｔ）ｆｉ＊（ｔ＋α）ｄｔ＝ｇｎ（α）Ｆ２」と記載され、段落【００１２】には「第ｎ行第ｍ列の画素の１フレーム（時間Ｔ）の実効値電圧ＶＲＭＳは、数４に示すようになる。式から明らかに、ＶＲＭＳには、第ｎ行の階調情報ｇ（αｎ）（当審注　本件特許明細書の「数４」には「ｇｎ（αｎ）」との記載がされているから、「ｇｎ（αｎ）」の誤記である。）以外の他の画素の階調情報は全く含まれていない。」と記載されているから、この訂正は、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内の訂正であり、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものでもない。
　（２）訂正事項２について
　　　ア　「階調量」を「階調情報」とし、「位相量」を「位相」とする訂正は、上記のように、明りょうでない記載の釈明を目的とするものであり、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内の訂正であり、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものでもない。
　　　イ　「Ｎをマトリクスの行数とし、」との記載を付加する訂正は、「Ｎ」についての説明を付加するものであり、明りょうでない記載の釈明を目的とするものである。そして、発明の詳細な説明の段落【００２５】には「Ｎ行を同時に選択」との記載がされているから、この訂正は、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内の訂正であり、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものでもない。
　　　ウ　「αｎを、前記ｎ行電極に前記信号を印加する期間に前記ｍ列電極に印加される前記階調信号の有する位相を表す数とし、ｇｎ（αｎ）を第ｎ行の階調情報であって前記αｎの関数とし、」との記載を付加する訂正は、「αｎ」及び「ｇｎ（αｎ）」についての説明を付加するものであり、明りょうでない記載の釈明を目的とするものである。そして、上記のように、この訂正は、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内の訂正であり、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものでもない。
　　　エ　「Ｖ０を定数とするとき、」との記載を付加する訂正は、「Ｖ０」についての説明を付加するものであり、明りょうでない記載の釈明を目的とするものである。そして、明細書の段落【００１２】には「実効値電圧ＶＲＭＳは、数４に示すようになる。式から明らかに、ＶＲＭＳには、第ｎ行の階調情報・・・以外の他の画素の階調情報は全く含まれていない。」との記載がされているから、この訂正は、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内の訂正であり、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものでもない。
　　　オ　「ｍ行ｎ列」を「ｎ行ｍ列」とする訂正は、本件特許明細書の発明の詳細な説明の段落【００１２】の「第ｎ行第ｍ列」との記載等に合わせて訂正をするものであり、誤記の訂正を目的とするものである。そして、この訂正は、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内の訂正であり、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものでもない。
　（３）訂正事項３について
　「αを任意の数とするとき」を「αを位相を表す任意の数とし、ｇｎ（α）を階調情報であって前記αの関数とするとき、」とする訂正は、「α」及び「ｇｎ（α）」についての説明を追加する訂正であり、明りょうでない記載の釈明を目的とするものである。発明の詳細な説明の段落【０００７】には「位相によって階調情報を表現する」と記載され、「（数２）」には「∫０Ｔｆｉ（ｔ）ｆｉ＊（ｔ＋α）ｄｔ＝ｇｎ（α）Ｆ２」と記載され、段落【００１２】には「第ｎ行第ｍ列の画素の１フレーム（時間Ｔ）の実効値電圧ＶＲＭＳは、数４に示すようになる。式から明らかに、ＶＲＭＳには、第ｎ行の階調情報ｇ（αｎ）（当審注　上記のように、「ｇｎ（αｎ）」の誤記である。）以外の他の画素の階調情報は全く含まれていない。」と記載されているから、この訂正は、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内の訂正であり、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものでもない。
　（４）訂正事項４について
　訂正事項４の訂正内容は、訂正事項１の訂正内容と同一であり、これについては既に検討したとおりである。
　（５）訂正事項５について
　訂正事項５の訂正内容は、訂正事項３の訂正内容と同一であり、これについては既に検討したとおりである。
　（６）訂正事項６について
　「ｇ（αｎ）」を「ｇｎ（αｎ）」とする訂正は、上記のように、本件特許明細書の「数４」には「ｇｎ（αｎ）」との記載がされているから、誤記の訂正を目的とするものである。そして、この訂正は、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内の訂正であり、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものでもない。
　（７）したがって、上記訂正は、平成１５年法律第４７号による改正前の特許法１２０条の４、３項において準用する平成６年法律第１１６号による改正前の特許法１２６条１項ただし書、２項及び３項の規定に適合するので、これを認める。
　
第３　特許異議の申立ての理由
　１　本件請求項１、２及び４に係る発明は、A.R.Conner, T.J.Scheffer著「Pulse-Height Modulation(PHM) Gray Shading Methods for Passive Matrix LCDs」（「Japan Display '92 PROCEEDINGS OF THE 12TH INTERNATIONAL DISPLAY RESEARCH CONFERENCE」６９〜７２頁。１９９２年１０月１２〜１４日、甲第１号証）に記載された発明であるから、特許法２９条１項３号に該当し、特許を受けることができない。
　２　本件請求項１、２及び４に係る発明は、当業者が甲第１号証、特開昭５２−１４７０９１号公報（甲第２号証）及びT.N.RUCKMONGATHAN著「A GENERALIZED ADDRESSING TECHNIQUE FOR RMS RESPONDING MATRIX LCDS」（「1988 INTERNATIONAL DISPLAY RESEARCH CONFERENCE」８０〜８５頁、甲第３号証）に記載された発明に基いて容易に発明をすることができたものであるから、特許法２９条２項の規定により特許を受けることができない。
　３　以下のように、本件特許の特許請求の範囲には発明の構成に欠くことができない事項が記載されておらず、特許法３６条５項及び６項の規定を満たしておらず、また、本件特許明細書の発明の詳細な説明は、当業者が容易に発明の実施をすることができる程度に記載されておらず、特許法３６条４項の規定を満たしていない。
　（１）本件特許明細書には直交関数が明示されておらず、当業者が容易に実施をすることができる程度に必須の構成要件、例えば階調量や位相量などが具体的に示されていない。更に、本件特許の各請求項について、必須の構成要件が欠如しており、又は特許請求の範囲が明確でない。
　（２）請求項２に「Ｎ」との記載があるが、請求項２の記載では何を意味するものか不明である。
　（３）請求項３に「【数４】」が記載されているが、その関数「ｇｎ」が何を意味するものであるか記載されておらず、意味不明である。
　（４）請求項５についても、請求項３についての上記記載不備と同様の記載不備がある。
　
第４　本件特許の請求項に係る発明
　上記のように訂正が認められるから、本件特許の請求項１から５までに係る発明（以下、請求項の番号に対応して「本件発明１」などという。）は、上記訂正請求に係る訂正明細書の特許請求の範囲の請求項１から５までに記載された以下のとおりのものである。
「【請求項１】行電極に設けられた第１の信号源及び列電極に設けられた第２の信号源を有し、
　表示する画素の行電極に前記第１の信号源からの信号を印加し、
　前記第２の信号源から階調情報に応じた位相を有する階調信号を選択して、表示する画素の列電極に前記階調信号を印加するマトリクス表示の駆動方法において、
　前記信号の波形ｆｉ（ｔ）及び前記階調信号の波形ｆｊ（ｔ）は正規直交関数系であって、１フレーム期間をＴとするとき前記ｆｉ（ｔ）及び前記ｆｊ（ｔ）は
【数１】
　　　
を満たし、
　αｎを、ｎ行電極に前記信号を印加する期間にｍ列電極に印加される前記階調信号の有する位相を表す数とし、ｇｎ（αｎ）を第ｎ行の階調情報であって前記αｎの関数とするとき、
　前記表示する画素において、前記１フレーム期間の実効値電圧は、前記ｇｎ（αｎ）の関数で表され、前記ｇｎ（αｎ）以外の階調情報を含まないことを特徴とするマトリクス表示装置の駆動方法。
　【請求項２】行電極に設けられた第１の信号源及び列電極に設けられた第２の信号源を有し、
　行電極に設けられた第１の信号源から信号Ｆｎ（ｔ）をｎ行電極に印加し、
　列電極に設けられた第２の信号源から階調情報に応じた位相を有する階調信号Ｇｍ（ｔ）を選択してｍ列電極に印加するマトリクス表示の駆動方法において、
　Ｆｎ（ｔ）は波形ｆｉ（ｔ）を満たす信号であり、
　Ｇｍ（ｔ）は波形ｆｊ（ｔ）を満たす信号であり、
　前記波形ｆｉ（ｔ）及び前記波形ｆｊ（ｔ）は正規直交関数系であって、１フレーム期間をＴとするとき前記波形ｆｉ（ｔ）及び前記波形ｆｊ（ｔ）は
【数１】
　　　
を満たし、
　Ｎをマトリクスの行数とし、αｎを、前記ｎ行電極に前記信号を印加する期間に前記ｍ列電極に印加される前記階調信号の有する位相を表す数とし、ｇｎ（αｎ）を第ｎ行の階調情報であって前記αｎの関数とし、Ｖ０を定数とするとき、ｎ行ｍ列の画素に印加される実効値電圧ＶＲＭＳは、
【数４】
　　　
　　　　　
を満たすことを特徴とするマトリクス表示装置の駆動方法。
　【請求項３】αを位相を表す任意の数とし、ｇｎ（α）を階調情報であって前記αの関数とするとき、前記ｆｉ（ｔ）は
【数２】
　　　
及び
【数３】
　　　
の条件を満たすことを特徴とする請求項１又は２に記載のマトリクス表示装置の駆動方法。
　【請求項４】マトリクスを構成する行電極及び列電極と、
　前記行電極に設けられ信号を発生する第１の信号源と、前記列電極に設けられ前記マトリクスの階調情報に応じた位相を有する階調信号を発生する第２の信号源と、
　前記信号を表示する画素の行電極に振り分けて出力する第１の選択手段と、
　前記第１の選択手段に合わせて前記階調信号を表示する画素の列電極に振り分けて出力する第２の選択手段とを有し、
　前記信号の波形ｆｉ（ｔ）及び前記階調信号の波形ｆｊ（ｔ）は正規直交関数系であって、１フレーム期間をＴとするとき前記波形ｆｉ（ｔ）と前記波形ｆｊ（ｔ）は
【数１】
　　　
を満たし、
　αｎを、ｎ行電極に前記信号を印加する期間にｍ列電極に印加される前記階調信号の有する位相を表す数とし、ｇｎ（αｎ）を第ｎ行の階調情報であって前記αｎの関数とするとき、
　前記表示する画素において、前記１フレーム期間の実効値電圧は、前記ｇｎ（αｎ）の関数で表され、前記ｇｎ（αｎ）以外の階調情報を含まないことを特徴とするマトリクス表示装置。
　【請求項５】αを位相を表す任意の数とし、ｇｎ（α）を階調情報であって前記αの関数とするとき、前記ｆｉ（ｔ）は
【数２】
　　　
及び
【数３】
　　　
の条件を満たすことを特徴とする請求項４に記載のマトリクス表示装置。」
　
第５　甲第１号証から甲第３号証までに記載された発明
　１　甲第１号証（その翻訳は、基本的に特許異議申立人の提出した甲第４号証による。）には、図面とともに、「抄録　我々は高速応答型のＬＣＤにおいても、無限のグレーシェーディングを提供することができる、パッシブマトリックス型ＬＣＤ用のパルスハイト変調（ＰＨＭ）グレーシェーディング法を開発した。それは、従来のパルス幅・フレーム変調グレーシェーディングの難点を克服するものである。この駆動法の原理を、従来の駆動法およびアクティブアドレッシング［１］の場合について、実例をあげて紹介をする。」（原文６９頁左欄）、「序説　グレーレベルは液晶表示における情報の具現化に際して必要不可欠なものになった。しかしながら、パッシブマトリックス液晶において、グレーレベルを達成するための、二つの公知の手法は、ノートブックコンピュータやその他の製品の最新の世代における期待にそぐわないものとなった。フレーム変調［２］と呼ばれ、もっとも良く用いられるグレースケール法は、高速応答液晶が採用された場合には、グレーシェードの画素について、好ましくないスウィム（ｓｗｉｍ）やフリッカーを引き起こす。しかし、この高速応答表示とは、いわゆるグラフィカルインターフェースを備えたどのようなコンピュータの必須項目となっている。その他のグレースケール法とは、パルス幅変調（ＰＷＭ）として知られるものであるが、画像の超高精細さを実現するのに、望ましくは２５６階調が必要となるマルチメディア用途にはいたって不適なものである。この研究の目的は、パッシブマトリックス型ＬＣＤを駆動する方法を提供することである。特に、画面上に無限のグレーレベルを提供できるような、高速応答型ＬＣＤの駆動法である。我々は、ＰＨＭと名付けた新しいグレーレベル法を確立し、それにおいては、多数の異なる電圧レベルが、グレーレベルスキームとして知られる二つのレベルに代わって、表示のコラムに印加される。」（原文６９頁左欄）、「スプリットインターバル法　標準の駆動法への応用　我々は、最初にパルス幅変調によるグレースケール法をレビューすることから着手し、スプリットインターバル法について考察する。図１は、Ｎ行を有するディスプレーにおける、一つのロウ信号に対するパルス幅変調されたコラム信号の一部、及び対応する画素の差電圧を示している。一つのオンの画素レベルのある部分ｆに対応するグレーレベルに対し、（ロウのストローブパルスＳに対して逆の極性であるところの）コラム電圧である−Ｆはロウ選択のタイムインターバル△ｔのうちのある部分のｆに対してのみ印加される。そして、あるオフの画素に対応する＋Ｆは残りの部分の期間に印加される。フレーム期間の残りの（Ｎ−１）のタイムインターバルの間ずっと、画素電圧は＋Ｆか−Ｆのいずれかである。・・・図１　標準のＬＣＤ駆動法に対するスプリットインターバルＰＨＭグレーレベル法の応用例はパルス幅変調されたコラム信号の部分であり（最上段の図）、パルスハイト変調されたコラム信号（最下段の図）と対比して示し、ある画素について同じグレーレベルの値を与える。」（原文６９頁左欄〜右欄）、「ロウの選択タイムインターバル△ｔ（ｓ）の期間の間、画素に印加され生じる実効値電圧は、それゆえ、次式となる。・・・そして、残りの（Ｎ−１）の期間については、フレーム期間のうちの、非選択タイムインターバル　△ｔ（ｎｓ）は次式となる。・・・［２］」（原文６９頁右欄）、「アクティブアドレッシング法への応用　標準のＬＣＤ駆動法は、ビデオレートを達成できるように、液晶の表示の応答時間が非常に高速になった際に、不適切なものになってしまったのである。新しい駆動法であって、アクティブアドレッシングと呼ぶものは、この種の表示［１］のために導入されたものである。フレーム変調、フレームレート制御法（ＦＲＣ）とも呼ばれるが、高速応答型表示セルについて、グレーレベルを達成しようとするには特に不適当になってしまうのである。フリッカー、ノイズ及びスウィム（ｓｗｉｍ）効果のためである。しかしながら、パルス幅変調の方式においては、図３に示すように、標準のＰＷＭの場合と同様に、高周波問題に苦しみながらもどうにか用いることができる。このようなことから、我々は、スプリットインターバルＰＨＭ方式をアクティブアドレッシング法に応用できないかと思い付いたのである。実際に、我々は、２レベルおよび３レベルのロウ波形の場合に対するアクティブアドレッシングについて、スプリットインターバルＰＨＭ法を成功裏に適用することができたのである。本当に、これらのグレーレベルはほとんど「自由に」得ることができる。なぜならば、どのような場合でも、アクティブアドレッシング法を行なうにはマルチレベルのコラム駆動回路が必要となるからである。図３は、４ビットのグレースケールでのＰＷＭを用いるアクティブアドレツシング・コラム信号についての１回のインターバルを示している。そのタイムインターバルは、順番に印加され、情報ベクトル［４］の各ビットプレーンについて計算されたものであって、Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤの電圧レベルにそれぞれ対応させられ、長さが不均等で１：２：４：８の比の４つのサブインターバルに分割される。電圧レベルＡは最小頻出ビット（ＬＳＢ）に対応し、Ｄは最大頻出ビット（ＭＳＢ）に対応する。もちろん、コラム信号のフレーム期間の中に、このようなタイムインターバルは多数存在するのである。一般的に、各一つのインターバルは異なった電圧レベルの組を有している。上述したように、タイムインターバルは二つの等しいサプインターバルに分割されている。そして、ＸとＹの二つの電圧レベルは、一つの全フルタイムインターバルの期間にわたって平均化された実効値の画素電圧が、ＰＷＭの場合におけるのと等しい値になるように印加される。ロウ電圧が２値しベル又は３値しベルのいずれかである場合においては、結果としてのＸ及びＹは次式によって与えられる。・・・ここで、ｐとｑはＡ、Ｂ、Ｃ及びＤと次式によって関係付けられている。・・・上記の方程式は、より多くのグレーレベルを提供するために、より多くのビットプレーンを含むように展開することができる。・・・図３　アクティブアドレッシング法に適用したスプリットインターバルＰＨＭグレーレベルスキームの例。ＰＷＭコラム信号（上図）及び等価のＰＨＭコラム信号（下図）は画素に等しい実効値電圧（ＲＭＳ）を与える。」（原文７０頁左欄〜右欄）、「図３に示した例にしたがい、Ａを−１．８８８、Ｂを０．９４４、Ｃを２．３６０、及びＤを−１．４１６とすると、我々はＸ＝１．５７６、及びＹ＝−１．８２８を得た。標準の駆動法の場合と同じように、スプリットインターバル法の採用には幾つかの論理演算回路あるいは事前に計算しておいたＸ及びＹの値を収容したルックアップテーブルを必要とする。図３について説明すると、この１６のグレーレベルの場合については、コラム信号のなかで最も狭いパルス幅は、パルス幅変調の場合における最も狭いパルスよりも７．５倍も広いのである。そして、コラム信号について、７．５倍低い周波数のコンポーネントでよいということになり、またＬＣＤパネルによってフィルタリングされることによって引き起こされる波形歪をより低減できることになる。２５６グレースケールについては、ＰＨＭ駆動の周波数はＰＷＭ駆動の周波数の１２７．５倍も低くなるであろう。この場合、明らかにＰＷＭは使うことができないであろう。」（原文７０頁右欄）、「フルインターバル法　我々は次にフルインターバル法を考察した。最初に、一般的なマトリックス駆動［５］を示す基本式に戻ってみた。ＮのロウとＭのコラムを有する液晶表示パネルを考える。マトリックスＩはパネル上に所望の情報を表すものとする、ここで、Ｉｉｊはｉロウ及びｊコラム上の画素に対応する所望の状態に対応するものとする。［１］で上述したように、我々は、Ｉｉｊ＝＋１を非選択またはオフの画素と定義し、Ｉｉｊ＝−１を選択またはオンの画素と定義する。しかし、ここで我々は、−１と＋１との間に連続的に存在するＩｉｊを用いることによる中間的なグレーレベルを含むように、この定理の誘導を拡張する。それぞれのマトリックスのロウｉは、周期的で他のすべてのロウ信号と一緒に共通の周期Ｔを有するロウ関数Ｆｉ（ｔ）によって駆動されるものとする。及びそれぞれのマトリックスのコラム信号ｊは、同様に周期がＴであるところのコラム信号Ｇｊ（ｔ）によって駆動される。画素に印加される電圧、Ｕｉｊ（ｔ）はロウｉとコラムｊとの間の差分である。・・・及び、この画素に印加される電圧の二乗平方根は、フレーム期間のＴの間に平均化され、以下の式のようになる。・・・式６を式７に代入すると、式８が得られる。・・・ここで我々は、ロウ信号Ｆｉ（ｔ）は直交性を有しているとする、すなわち、・・・グレーレベル［１］なしのアクティブアドレッシングに相似して、我々は最初に、時間ｔにおけるすべてのロウ信号の線形の組み合わせであるコラム信号Ｇ＊ｊ（ｔ）を想定する。・・・式１０を式８に代入し、直交条件を加えることにより、画素ｉｊに印加される実効値電圧についての次の算式を得る。・・・不運にも、上記１１式は、関係する画素ｉｊに対応する情報エレメントに依存するのみでなく、また、当該コラムの他のすべての画素の情報エレメントに依存するのである。よって、表示のなかのそれぞれの画素を独立に駆動することを困難にさせているのである。しかしながら、特殊な「仮想的な」情報エレメントと関係づけられた「仮想的なロウ」を導入することによって、式１１の積分項を定数にせしめることができる。そして、式１１は画素ｉｊのみに依存するようにせしめることができる。ここで、Ｎ＋１の複数のロウを持つ表示を想定する。そして、仮想的な情報エレメントとして比較するところの、（Ｎ＋１）ｓｔロウ及びｊｔｈコラムについての情報エレメントは、Ｖ（Ｎ＋１）ｊとして記述される。その他の総和から、（Ｎ＋１）ｓｔについての追加の項を書くことにより、式１１は次のようになる。・・・仮想的な情報エレメントＶ（Ｎ＋１）ｊが次の条件を満たすということを求めることによって、・・・式１２は次のように簡略化できる。・・・これは望ましい結果である。画素ｉｊにおけるグレースケール実効値電圧は、いまや、当該画素ｉｊについてのグレースケール情報エレメントのみに依存する。そして、その表示のその他のいかなる画素の状態に依存しないのである。この結果を達成するために、それゆえ、追加の調整項が式１０のＧ＊ｊ（ｔ）に追加される。その結果は以下の通りである。・・・（Ｎ＋１）ｓｔのロウは表示面に存在する必要はないのである。直交正規性の（Ｎ＋１）ｓｔのロウ信号、ＦＮ＋１（ｔ）のみが調整項のために電気回路から利用可能になっていなければならない。かように、（Ｎ＋１）ｓｔのロウは、仮想的な又はファントムロウとして呼ばれるのである。」（原文７０頁右欄〜７１頁右欄）、「結論　我々は、所望の多値のグレーシエイドを提供でき、すべての実効値応答型パッシブマトリックスＬＣＤに適用できる駆動法を確立した。実際のＬＣＤについて、ＰＨＭのさまざまな変形を試してみた。そして、ノイズや他の問題点がないグレーシエイドを見出した。要するに、ＰＨＭは、多値でなめらかなグレーシェイドを必要とするパッシブＬＣＤに推奨できるのである。」（原文７２頁右欄）との記載がされている。
　２　甲第２号証には、図面とともに、「本発明は液晶表示装置に係り、特に、テレビジョン画像などの中間調のある画像を表示するのに適する液晶表示装置の駆動回路に関する。」（１頁左下欄１９行〜右下欄１行）、「第３図は本発明になる液晶表示装置の一実施例を示すブロック図である。液晶マトリクス・パネル１の行電極９には行電極駆動回路２および走査回路４を接続して、線順次走査方式によつて走査する。これに対して、列電極１０にはそれぞれにマルチプレクサ１４を接続する。ビデオ信号はビデオ信号部１８からラインメモリ１７に・・・記憶され、これがマルチプレクサ１４の制御信号になる。一方、マルチプレクサ１４の入力端子には信号電圧発生回路１１の出力がそれぞれ接続される。信号電圧発生回路１１は上記マルチプレクサの入力端子に接続され、列電極の駆動電圧となる複数の信号電圧を出力する駆動回路１２と、表示すべき中間調の段階によりそれぞれ駆動回路１２の出力パルスの位相を変化させる位相変調回路１３とから成る。第４図はマルチプレクサの動作を説明する回路図である。入力２３には、それぞれに中間調レベルに応じた信号電圧が加えられており、各信号電圧の入力ラインには、各信号電極に対してアナログ・スイッチ２２が接続されている。・・・第５図は走査電圧・・・と信号電圧ＶＹとの一例を示したものである。走査電圧ＶＸが印加されたとき、信号電圧としては中間調レベルに応じてそれぞれ位相が異なる電圧ＶＹ１、ＶＹ２、ＶＹ３、ＶＹ４を発生する。この中から、それぞれ一つを選択したとき、液晶層には（ＶＸ−ＶＹ１）、（ＶＸ−ＶＹ２）、（ＶＸ−ＶＹ３）、（ＶＸ−ＶＹ４）の電圧が印加される。このように、液晶層には、それぞれ実効値の異なる電圧が加わり、輝度の実効電圧依存性から、中間調を表示できる。」（２頁左上欄９行〜左下欄６行）との記載がされている。
　３　甲第３号証（その翻訳は、基本的に特許異議申立人の提出した甲第５号証による。）には、図面及び表とともに、「アブストラクト　本論文において、二つ以上のアドレス行を同時に選択する新アドレッシング技術について発表する。この技術によって、従来の技術と比較して供給電圧はより小さくてすみ、画素の輝度の一様性をより向上できる。」（原文８０頁左欄）、「イントロダクション　Ａｌｔ−Ｐｌｅｓｈｋｏ法［１］による実効値応答型のＬＣＤの走査限界に関する解析は、マトリックス型ＬＣＤのアドレッシングにおける、重要な画期的事項である。ＡＰＴと略称されるＡｌｔ−Ｐｌｅｓｈｋｏ技術では、最大の選択比として、ＶＯＮ／ＶＯＦＦが達成される。川上等により提案された変形的アドレッシング波形［２］は同じ選択比をもっているが、ＡＰＴの場合と比較すると、供給電圧はより小さくてすむ。この技術はその供給電圧が低電圧仕様とすることができるために幅広く使用され、改良型Ａｌｔ−Ｐｌｅｓｈｋｏ（ＩＡＰＴ）として注目されるのである。ＡＰＴ及びＩＡＰＴの両方ともに、マトリックスＬＣＤのアドレスする行（列）の一行ごとの選択による。ずっと前に提案されたバイナリーアドレッシング技術（ＢＡＴ）及びハイブリッドアドレッシング技術（ＨＡＴ）は、所定の短時間で一本よりも多い複数を選択することを基本としている。しかしながら、これらの技術の選択比は、ＡＰＴ法のそれよりも小さくなる。ここで発表する汎用化したアドレッシング技術はＡＰＴ法と同じ選択比を有しつつ、供給電圧を低くすることができ、さらに画素の輝度の均一性を改善できるというものである。」（原文８０頁左欄）、「テクニック　液晶ディスプレーでマルチプレックスされるＮ行は、非交差のサブグループに分けられ、それぞれのサブグループは、ｌのアドレス行からなっている。どの列においても、選択された行で表示されるデータは以下の式によって表されるｌビット・ワードである。・・・ここで、論理０及び論理１はオフ及びオンする画素をそれぞれ表す。行選択パターンは以下の式によって再び表されるｌビット・ワードである。・・・ｋの値は、選択されたサブグループに対応する０から［（Ｎ／ｌ）−１］までの範囲に渡る。この技術に含まれる種々のステップは以下のようなものである。i）アドレッシングのために、同時に一つのサブグループを選択する。ii）行選択パターンとして、ｌビット・ワードを選ぶ。iii）行選択電圧は論理０に対して、−Ｖｒ及び論理１に対して、＋Ｖｒである。一方、（Ｎ−ｌ）の非選択行は接地される。iv）デジタルコンパレータ（つまり、排他的論理和ゲート）を用いて、選択されたサブ・グループ内の行選択及びデータ・パターンを１ビットずつ比較する。v）これらの二つのパターン間の不一致の数を、論理１の出力を有する排他的論理和ゲートの数を数えることで決定する。ステップ（iv）及び（v）を以下のようにまとめることができる。・・・vi）不一致の数がｉである場合に、列電圧がＶｉとなるようにそれを選択する。vii）ステップ（iv）〜（vi）を繰り返し、マトリックス内のそれぞれの列に対する列電圧を個々に決定する。viii）行及び列電圧の両方を、Ｔ時間の期間、マトリックスディスプレーに同時に印加する。ix）新しい行選択パターンを選択し、ステップ（iv）〜（vi）を用いて、列電圧を決定する。Ｔ時間の終了時点に等しい継続時間の期間、新しい行及び列電圧を表示装置に印加する。x）すべての２ｌ行選択パターンで、すべてのサプグルーブ（＝Ｎ／ｌを一度選択すると、１サイクルが終了する。xi）このサイクルを連続して繰り返すことにより、ディスプレーをリフレッシュする。」（原文８０頁左欄〜右欄）、「ディスプレーの実効値応答を確実なものにするには、継続時間Ｔを表示装置の応答時間と比較する場合、それはより小さくなければならない。この技術が列電圧の選択を除いてＨＡＴ［４］に近似しており、改良ハイブリッドアドレッシング技術（ＩＨＡＴ）として注目されるものである。ＩＨＡＴには、列選択順序の選択及びサブグループの選択に際し、以下の自由度がある。−２ｌ行選択パターンをサブグループへ適用する順序は任意の順番が可能。すなわち、自然２進数、グレーコードまたはランダムコード。−次のサブグループを選択する前に、ｊ個の行選択パターンにより、サブグループを連続して選択することができる。ここで、ｊは０〜ｌまでの範囲に渡る。−全てのサブグループを全ての２ｊ行選択パターンで選択する限り、サブグループを選択する順番もまた変更できる。」（原文８０頁右欄）、「同様の画素に印加される実効値電圧は上述したように、すべての場合において等しい。しかし、それぞれの場合について、周波数成分は異なる。これらの組み合わせの一つは、表示のなかの画素の良好な輝度均一性を達成するためのアドレッシングシーケンスとして選択することができる。さまざまな値のｌ及びｉに対するコラム電圧Ｖｉは表１によって与えられる。ここで、コラム電圧はＶ０に正規化される。ｌ＝２及び３の場合のＩＨＡＴのアドレッシング波形は、典型的な実例として、それぞれ図１と図２にそれぞれ示されている。図１に示されているように、画素に印加される電圧の波形から、ＩＨＡＴの動作が自然にＤＣフリーであることが明白である。表１　さまざまなｌ及びｉに対するＩＨＡＴの列電圧、不一致の数（ｉ）へ対応する列電圧」（原文８１頁左欄）、「アナリシス　ｉの不一致を有する行選択パターンについて考察する。ｉビットによるｌビットデータパターンと異なるｌビットの行選択パターンの数は、以下のように与えられる。」（原文８１頁左欄）、「上記の統計量を用いることにより、オン及びオフの画素間での実効値電圧を表す式に到達する。不一致の数が０からｌの範囲になるので、ここでの値は０からｌになる。」（原文８２頁左欄）、「図３及び図４で、ｌのさまざまな値に対し、ＩＨＡＴ法における供給電圧の必要条件をＩＡＰＴのそれと比較してみる。ＩＨＡＴ法の供給電圧の必要条件はＮ＝ｌ２に対して最小となる。ｌが３よりも大きな場合は、広いＮに対して、ＩＡＰＴの供給電圧条件よりも小さくなる。表２では、Ｎの異なる値に対するｌの可能な値を示している。その結果、供給電圧の必要条件が好ましく減少する。この表から、たとえ、Ｎが２０００、３０００のアドレス行であるときにも、ｌ＝７であるとすれば．供給電圧を減少させるのに好適であることが明白である。」（原文８３頁左欄）との記載がされている。
　
第６　当審の判断
　１　特許異議の申立ての理由１（特許法２９条１項３号）について
　（１）本件発明１と甲第１号証に記載された発明とを対比すると、甲第１号証に記載された発明は、本件発明１の構成要件である「信号源から階調情報に応じた位相を有する階調信号を選択して、表示する画素の列電極に前記階調信号を印加する」点を備えていない。
　特許異議申立人は、訂正前の「階調量に応じた位相量を有する階調信号」がパルス幅変調法を含むと主張するが、本件発明１、２及び４は、パルス幅を変化させるものではなく位相を変化させるものであり、特許異議申立人の主張は根拠がない。
　したがって、本件発明１が甲第１号証に記載された発明であるということはできない。
　（２）本件発明２と甲第１号証に記載された発明とを対比すると、甲第１号証に記載された発明は、本件発明２の構成要件である「信号源から階調情報に応じた位相を有する階調信号Ｇｍ（ｔ）を選択してｍ列電極に印加する」点を備えていない。
　したがって、本件発明２が甲第１号証に記載された発明であるということはできない。
　（３）本件発明４と甲第１号証に記載された発明とを対比すると、甲第１号証に記載された発明は、本件発明４の構成要件である「列電極に設けられ前記マトリクスの階調情報に応じた位相を有する階調信号を発生する第２の信号源と、・・・前記階調信号を表示する画素の列電極に振り分けて出力する第２の選択手段」を有する点を備えていない。
　したがって、本件発明４が甲第１号証に記載された発明であるということはできない。
　２　特許異議の申立ての理由２（特許法２９条２項）について
　（１）本件発明１と甲第１号証から甲第３号証までに記載された発明とを対比すると、甲第１号証から甲第３号証までに記載された発明はいずれも本件発明１の構成要件である「信号源から階調情報に応じた位相を有する階調信号を選択して、表示する画素の列電極に前記階調信号を印加するマトリクス表示の駆動方法において、前記信号の波形ｆｉ（ｔ）及び前記階調信号の波形ｆｊ（ｔ）は正規直交関数系であって」、「αｎを、ｎ行電極に前記信号を印加する期間にｍ列電極に印加される前記階調信号の有する位相を表す数とし、ｇｎ（αｎ）を第ｎ行の階調情報であって前記αｎの関数とするとき、前記表示する画素において、前記１フレーム期間の実効値電圧は、前記ｇｎ（αｎ）の関数で表され、前記ｇｎ（αｎ）以外の階調情報を含まない」点を備えていない。
　そして、本件発明１は、上記の点により本件特許明細書記載の作用、効果を奏するものであり、当業者が甲第１号証から甲第３号証までに記載された発明に基いて容易に発明をすることができたものであるということはできない。
　（２）本件発明２と甲第１号証から甲第３号証までに記載された発明とを対比すると、甲第１号証から甲第３号証までに記載された発明はいずれも本件発明２の構成要件である「信号源から階調情報に応じた位相を有する階調信号Ｇｍ（ｔ）を選択してｍ列電極に印加するマトリクス表示の駆動方法において、・・・前記波形ｆｉ（ｔ）及び前記波形ｆｊ（ｔ）は正規直交関数系であって」、「Ｎをマトリクスの行数とし、αｎを、前記ｎ行電極に前記信号を印加する期間に前記ｍ列電極に印加される前記階調信号の有する位相を表す数とし、ｇｎ（αｎ）を第ｎ行の階調情報であって前記αｎの関数とし、Ｖ０を定数とするとき、ｎ行ｍ列の画素に印加される実効値電圧ＶＲＭＳは、【数４】・・・を満たす」点を備えていない。
　そして、本件発明２は、上記の点により本件特許明細書記載の作用、効果を奏するものであり、当業者が甲第１号証から甲第３号証までに記載された発明に基いて容易に発明をすることができたものであるということはできない。
　（３）本件発明４と甲第１号証から甲第３号証までに記載された発明とを対比すると、甲第１号証から甲第３号証までに記載された発明はいずれも本件発明４の構成要件である「列電極に設けられ前記マトリクスの階調情報に応じた位相を有する階調信号を発生する第２の信号源と、・・・前記階調信号を表示する画素の列電極に振り分けて出力する第２の選択手段とを有し、前記信号の波形ｆｉ（ｔ）及び前記階調信号の波形ｆｊ（ｔ）は正規直交関数系であって」、「αｎを、ｎ行電極に前記信号を印加する期間にｍ列電極に印加される前記階調信号の有する位相を表す数とし、ｇｎ（αｎ）を第ｎ行の階調情報であって前記αｎの関数とするとき、前記表示する画素において、前記１フレーム期間の実効値電圧は、前記ｇｎ（αｎ）の関数で表され、前記ｇｎ（αｎ）以外の階調情報を含まない」点を備えていない。
　そして、本件発明４は、上記の点により本件特許明細書記載の作用、効果を奏するものであり、当業者が甲第１号証から甲第３号証までに記載された発明に基いて容易に発明をすることができたものであるということはできない。
　３　特許異議の申立ての理由３（特許法３６条）について
　（１）本件特許明細書の発明の詳細な説明には「【００１６】本発明においては、上記の条件を満たす関数が全て利用できるが、最も利用しやすいのは正弦波関数や余弦波関数（・・・ｅｘｐ（ｉｋｘ）、（ｉは虚数単位））で表現される種類の関数である。また、三角波や矩形波も正弦波関数の一次結合によって表現されるものであるから、当然、上記の条件を満たし、本発明に使用することができる。」と記載され、直交関数の例が具体的に示されており、図４にもＯｓｃＡからＯｓｃＤとしてその波形が具体的に示されている。また、発明の詳細な説明には「【００２２】図２にはマトリクスに印加される信号の例を示した。ここでは矩形波を例としたが、他の関数の信号でも同じである。図２（Ａ）において、Ｆ（ｔ）は行電極に印加される信号である。一方、列電極に印加される信号Ｇ（ｔ）は、図に示すように階調情報に応じて４種類ある。これらの信号は、同じ関数であるが位相が異なり、信号源Ｏｓｃ１〜４に用意されているものである。」と記載され、図２にはその波形が記載されており、階調情報と位相の例が具体的に示されている。
　そうすると、本件特許明細書には直交関数が明示されておらず、当業者が容易に実施をすることができる程度に必須の構成要件、例えば階調量や位相量などが具体的に示されていないとの特許異議申立人の主張は、根拠がない。
　特許異議申立人は、本件特許の各請求項について、必須の構成要件が欠如しており、又は特許請求の範囲が明確でないとも主張しているが、その欠如している構成要件、不明確な点を具体的に指摘しておらず、この主張も根拠がない。
　（２）訂正により請求項２には「Ｎをマトリクスの行数とし」との記載がされている。したがって、請求項２について特許異議申立人が主張する記載不備は解消した。
　（３）訂正により請求項３には「ｇｎ（α）を階調情報であって前記αの関数とする」との記載がされている。したがって、請求項３について特許異議申立人が主張する記載不備は解消した。
　（４）訂正により請求項５には、請求項３と同様に、「ｇｎ（α）を階調情報であって前記αの関数とする」との記載がされている。したがって、請求項５について特許異議申立人が主張する記載不備は解消した。
　４　以上のとおりであるから、特許異議の申立ての理由及び証拠によっては本件発明１から５までについての特許を取り消すことはできない。
　また、他に本件発明１から５までについての特許を取り消すべき理由を発見しない。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１６年１２月２０日（２００４．１２．２０）
【訂正の要旨】
審決（決定）の【理由】欄参照。
（５４）【発明の名称】
マトリクス表示装置およびその駆動方法
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】
　行電極に設けられた第１の信号源及び列電極に設けられた第２の信号源を有し、
　表示する画素の行電極に前記第１の信号源からの信号を印加し、
　前記第２の信号源から階調
情報
相を
　前記信号の波形ｆｉ（ｔ）及び前記階調信号の波形ｆｊ（ｔ）は正規直交関数系であって、１フレーム期間をＴとするとき前記ｆｉ（ｔ）及び前記ｆｊ（ｔ）は
　【数１】
を満た
し、
　
αｎを、ｎ行電極に前記信号を印加する期間にｍ列電極に印加される前記階調信号の有する位相を表す数とし、ｇｎ（αｎ）を第ｎ行の階調情報であって前記αｎの関数とするとき、
　前記表示する画素において、前記１フレーム期間の実効値電圧は、前記ｇｎ（αｎ）の関数で表され、前記ｇｎ（αｎ）以外の階調情報を含まない
　【請求項２】
　行電極に設けられた第１の信号源及び列電極に設けられた第２の信号源を有し、
　行電極に設けられた第１の信号源から信号Ｆｎ（ｔ）をｎ行電極に印加し、
　列電極に設けられた第２の信号源から階調
情報
相を
　Ｆｎ（ｔ）は波形ｆｉ（ｔ）を満たす信号であり、
　Ｇｍ（ｔ）は波形ｆｊ（ｔ）を満たす信号であり、
　前記波形ｆｉ（ｔ）及び前記波形ｆｊ（ｔ）は正規直交関数系であって、１フレーム期間をＴとするとき前記波形ｆｉ（ｔ）及び前記波形ｆｊ（ｔ）は
　【数１】
を満たし、
　
Ｎをマトリクスの行数とし、αｎを、前記ｎ行電極に前記信号を印加する期間に前記ｍ列電極に印加される前記階調信号の有する位相を表す数とし、ｇｎ（αｎ）を第ｎ行の階調情報であって前記αｎの関数とし、Ｖ０を定数とするとき、ｎ
ｍ
　【数４】
を満たすことを特徴とするマトリクス表示装置の駆動方法。
　【請求項３】
　αを
位相を表す
し、ｇｎ（α）を階調情報であって前記αの関数と
　【数２】
及び
　【数３】
の条件を満たすことを特徴とする請求項１又は２に記載のマトリクス表示装置の駆動方法。
　【請求項４】
　マトリクスを構成する行電極及び列電極と、
　前記行電極に設けられ信号を発生する第１の信号源と、
　前記列電極に設けられ前記マトリクスの階調
情報
相を
　前記信号を表示する画素の行電極に振り分けて出力する第１の選択手段と、
　前記第１の選択手段に合わせて前記階調信号を表示する画素の列電極に振り分けて出力する第２の選択手段とを有し、
　前記信号の波形ｆｉ（ｔ）及び前記階調信号の波形ｆｊ（ｔ）は正規直交関数系であって、１フレーム期間をＴとするとき前記波形ｆｉ（ｔ）と前記波形ｆｊ（ｔ）は
　【数１】
を満た
し、
　
αｎを、ｎ行電極に前記信号を印加する期間にｍ列電極に印加される前記階調信号の有する位相を表す数とし、ｇｎ（αｎ）を第ｎ行の階調情報であって前期αｎの関数とするとき、
　前記表示する画素において、前記１フレーム期間の実効値電圧は、前記ｇｎ（αｎ）の関数で表され、前記ｇｎ（αｎ）以外の階調情報を含まない
　【請求項５】
　αを
位相を表す
し、ｇｎ（α）を階調情報であって前記αの関数と
　【数２】
及び
　【数３】
の条件を満たすことを特徴とする請求項４に記載のマトリクス表示装置。
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【産業上の利用分野】
　本発明は、ＴＮ液晶、ＳＴＮ液晶、ＳＴＢ液晶、ＥＣＢ液晶、その他の各種液晶材料やその他の電気光学応答特性を有する材料を用いたマトリクス型の表示装置の表示方法に関する。特に、本発明は、階調表示をおこなう方法に関する。
　【０００２】
　【従来の技術】
　多数のドットをマトリクス状に構成して、特に非線型な特性を有するような素子を設けずに、単に行（ロウともいう）と列（カラムともいう）に印加する信号を組み合わせることによって、その交点のドットの信号を制御しようとするマトリクスは単純マトリクスと呼ばれ、ＴＮ液晶、ＳＴＮ液晶、ＳＴＢ液晶、ＥＣＢ液晶、その他の各種液晶材料を利用した表示装置等に用いられている。
　【０００３】
　このようなマトリクスでは、従来、図３に示すように、列電極には絶えず、信号Ｇｍ（ｔ）を流し、一方、行電極では、パルス信号Ｆｎ（ｔ）を印加することによって、パルス信号が印加されたときの列電極の信号を交点の画素の信号とする方式が採用されてきた。しかしながら、この方式では、特にマトリクスの規模が拡大して、行数が大きくなるとコントラストの低下が問題となり、また、階調表示をおこなうことは極めて困難であった。
　【０００４】
　これは、特に上記液晶のような材料では、その光学応答速度が遅いため、その光学特性（透過率や散乱率等）は、実質的には、行電極と列電極の電位差の実効値に比例するためであった。特に、列電極に印加される信号は、他の行の画素の信号も含んでいるため、その列の他の行の信号の大小によって、絶対的な光学特性が大きく左右されてしまった。もし、他の行の信号の影響を小さくしようとすれば、液晶材料として、極めて急峻な立ち上がりを示す材料を用いねばならず、また、そのような材料では中間的な光学特性を得ることは困難で、単に白黒表示しかできなかった。
　【０００５】
　【発明が解決しようとする課題】
　本発明は、上記の説明で問題としたような、絶対的な階調表示を達成することを目的とする。すわなち、注目している画素以外の画素の表示情報が入り込まない信号や駆動方法を提供する。
　【０００６】
　【課題を解決するための手段】
　従来のマトリクス表示方法においては、階調情報は、信号強度によって与えられていた。信号のパルス幅によって与えられることもあったが、実効値として考えた場合には両者の効果は同じであった。一方、信号強度には、階調情報以外にも、画素の選択という情報を与えなければならなかった。これは主として行信号によって担われていたが、実効値として映像が現れる場合には、その効果が列信号にも及ぶことは明白である。すなわち、従来の方法では、信号強度という１つの表現手段において、階調と選択という２つの表現をおこなおうとしたため、著しく自由度が制約されてしまったのである。
　【０００７】
　本発明人はこのような不自由な方法の欠点を指摘し、階調を表現する他の表現方法を求めた。そして、位相によって階調情報を表現する方法を見いだしたのである。すなわち、本発明では、行電極、列電極に印加する信号の波形として、正規直交関数系ｆｉを選択する。すなわち、ｆｉは数１の関係を満たす。ここで、＊は複素共役を表すが、ｆｉが実関数であれば、ｆｉ＝ｆｉ＊である。
　【０００８】
　【数１】
　【０００９】
　さらに、本発明では、αを任意の数とするとき、ｆｉに関して、数２および数３という条件を満たすものとする。本発明においては、１行もしくは複数行に、上記の関数で示される信号をその選択期間だけ印加する。複数行に信号を印加する場合には、それぞれの行に印加される信号は全て異なるものである。
　【００１０】
　【数２】
　【００１１】
　【数３】
　【００１２】
　一方、列電極には各行の選択期間に階調情報に応じた位相の信号を印加する。複数行を同時に選択する場合には、各行の階調情報に応じた位相の信号（行ごとに異なる）の和が印加される。以上の条件において、１行づつ選択する場合の第ｎ行第ｍ列の画素の１フレーム（時間Ｔ）の実効値電圧ＶＲＭＳは、数４に示すようになる。式から明らかに、ＶＲＭＳには、第ｎ行の階調情報、
ｇｎ（
　【００１３】
　【数４】
　【００１４】
　【数５】
　【００１５】
　【数６】
　【００１６】
　本発明においては、上記の条件を満たす関数が全て利用できるが、最も利用しやすいのは正弦波関数や余弦波関数（すわなち、ｅｘｐ（ｉｋｘ）、（ｉは虚数単位））で表現される種類の関数である。また、三角波や矩形波も正弦波関数の一次結合によって表現されるものであるから、当然、上記の条件を満たし、本発明に使用することができる。
　【００１７】
　さて、本発明では階調情報に応じて、信号の位相を変化させる必要がある。矩形波関数は、２値で表現できるのでデジタル回路に組み込むには都合がよいが、それでも、いちいち位相を変化させることは複雑な演算処理を必要とし、ましてや正弦波関数のようなアナログ的な出力が要求される場合には、実質的に不可能であった。
　【００１８】
　この点に関し、本発明は、予め位相の異なる複数の信号源を用意し、階調情報に応じて、適切なものを選択するという構成を取る。本発明は以下の構成を有する。まず、上記の如き、複数の位相の異なる信号源がある。一方、アナログのビデオ信号はデジタル信号に変換される。最初からデジタル信号で与えられている場合にはその操作は必要ないが、プログラムを変換することが求められることがある。そして、このデジタル信号は各列に振り分けられる。各列には与えられたデジタル信号に応じて、信号を選択する回路は設けらている。そして、この選択回路から、信号が列電極に出力されるが、この信号は位相によって階調情報が与えられる。
　【００１９】
　本発明の構成の概念図を図１に示す。ここでは、説明を簡単にするために４階調の表示をおこなうとする。図において、Ｏｓｃ１〜４は信号源である。この信号源の関数は同じであるが、位相が異なる。このような信号源としては、独立な４つの発振回路であってもよいし、１つの発振回路から発生した信号を遅延回路によって位相をずらしてもよい。
　【００２０】
　この信号源は全ての列に接続され、各列においては、信号源は選択回路に接続されている。以下では、そのうちの１つの列に注目する。マトリクス表示装置に入力されたアナログのビデオ信号はアナログ／デジタル変換器（Ａ／Ｄ）によってデジタル信号に変換される。図１の例では、４階調であるので、通常は２ビットの信号に変換される。このデジタル信号は、列シフトレジスタ（ＳＲ−Ｃ）の信号によって開閉するデジタルスイッチ（ＤＳ）によって、各列に振り分けられる。デジタルスイッチから出力されたデジタル信号（階調信号）は選択回路に入力される。この選択回路では、デジタル信号に応じて、適切な位相の信号を選択し、これをマトリクスの列電極に出力する。
　【００２１】
　一方、行電極には、行シフトレジスタ（ＳＲ−Ｒ）によって分配された信号源Ｏｓｃ５の信号が順次、印加されてゆく。信号源Ｏｓｃ５の信号の関数はＯｓｃ１〜４と同じであるが、その位相は任意である。
　【００２２】
　図２にはマトリクスに印加される信号の例を示した。ここでは矩形波を例としたが、他の関数の信号でも同じである。図２（Ａ）において、Ｆ（ｔ）は行電極に印加される信号である。一方、列電極に印加される信号Ｇ（ｔ）は、図に示すように階調情報に応じて４種類ある。これらの信号は、同じ関数であるが位相が異なり、信号源Ｏｓｃ１〜４に用意されているものである。
　【００２３】
　実際に動作させる場合の例は図２（Ｂ）に示される。Ｆｎ（ｔ）のｎ、およびＧｍ（ｔ）のｍは、それぞれ、行および列の番号を示す。各行には、Ｏｓｃ５で示される信号が順に印加される。一方、第ｍ列には階調情報に応じた信号がＯｓｃ１〜４から選択されて印加される。例えば、第ｎ行が選択されている期間Ｔ１にはＯｓｃ４が、第（ｎ＋１）行が選択されている期間Ｔ２にはＯｓｃ２が、第（ｎ＋２）行が選択されている期間Ｔ３にはＯｓｃ１が、同様に期間Ｔ４にはＯｓｃ３が、選択され印加される。
　【００２４】
　このようにして階調表示をおこなうことができる。さらに階調の度数を高める場合には、より多くの信号源を用意すればよい。例えば、１６階調の表示をおこなう場合には、１６個の信号源を、６４階調の表示をおこなうには６４個の信号源が必要となる。
　【００２５】
　以上の説明は１行づつ選択する場合に関するものであったが、多行を同時に選択する場合にも同様に適用できる。ただし、この場合には、行電極には、同時に選択される行の数だけの関数の異なる信号源と、列電極には、１つの関数について位相の異なる信号源が、階調度数だけ必要である。そして、１つの列電極には、各関数の信号源から選択された１つの信号の和が印加される。すなわち、Ｎ行を同時に選択して、ｋ階調の表示をおこなう場合には、列電極には、Ｎ×ｋ個の信号源が必要であり、Ｎ個の信号の和が各列電極に印加される。
　【００２６】
　【実施例】
　図４および図５に、４行同時選択の４階調表示をおこなうマトリクス表示装置の駆動回路の構成の例を示す。図４は列電極の駆動回路、図５は行電極の駆動回路である。本実施例では、４つの周波数の異なる矩形波を用いた。図５に示すように、列電極の駆動回路では、それぞれの矩形波ＯｓｃＡ、ＯｓｃＢ、ＯｓｃＣ、ＯｓｃＤに関して、位相の異なるものを４つ用意した。例えば、位相が行電極の駆動に使用される信号と同じもの、６０°遅いもの、１２０°遅いもの、１８０°遅いものの４種類である。そして、これらの４系統の信号源ＯｓｃＡ、ＯｓｃＢ、ＯｓｃＣ、ＯｓｃＤはすべての列電極に接続された。ここでは話を簡単にするために１つの列（第ｍ列）だけに注目する。今、注目している第ｍ列においても、信号源ＯｓｃＡは選択回路１に、ＯｓｃＢは選択回路２に、ＯｓｃＣは選択回路３に、ＯｓｃＤは選択回路４に接続されている。
　【００２７】
　一方、アナログのビデオ信号はアナログ／デジタル変換器（Ａ／Ｄ）で２ビットのデジタル信号に変換され、シフトレジスタに連動したデジタルスイッチ回路（ＳＲ−Ｃ）に送られ、各列に振り分けられる。各列ではデジタル信号は８ビットのメモリーに記憶される。そして、８ビットのメモリーが埋まり、４行分のデータが蓄積されたときに、各ビットの情報は選択回路１〜４に送られる。メモリーは、デジタル信号を選択回路に出力された後、再び、データの蓄積を開始し、また、４行分のデータを蓄積したら、選択回路に送るという動作を繰り返す。
　【００２８】
　選択回路では、メモリーから送られたデジタル信号（階調信号）によって、適切な位相の信号を選択し、ミキサーに出力する。このとき、選択回路は、次にメモリーからデータが送られてくるまで、データを記憶しておく機能があることが求められる。この機能によって、次にデータが送られてくるまで、同じ信号を送り続けられる。ミキサーでは、各選択回路から送られてきた信号を加算して列電極に出力する。例えば、ミキサーはリアルタイムで加算をおこなうことが求められる。
　【００２９】
　行電極の駆動回路に関しては、図５に示すように、４系統の信号源ＯｓｃＡ’、ＯｓｃＢ’、ＯｓｃＣ’、ＯｓｃＤ’が用意されている。ここで、ＯｓｃＡ’は列電極の駆動回路のＯｓｃＡに、ＯｓｃＢ’はＯｓｃＢに、ＯｓｃＣ’はＯｓｃＣに、ＯｓｃＤ’はＯｓｃＤにそれぞれ対応し、同じ周波数である。また、これらの信号源の位相は、列電極の信号源の１つと同じ位相とした。
　【００３０】
　一方、行選択のクロック信号は分周器によって１／４に分周され、シフトレジスタに送られる。シフトレジスタの各出力端子には、４つのスイッチが接続されており、それぞれのスイッチは、信号源ＯｓｃＡ’、ＯｓｃＢ’、ＯｓｃＣ’、ＯｓｃＤ’に接続されている。すなわち、このスイッチによって、マトリクスの行電極に信号を印加することができる。
　【００３１】
　この例では、隣接する４行が同時に選択される。すなわち、最初に上の４行が選択され、次にその次の４行が、．．．というようにシフトレジスタの出力の移動にしたがって、順に選択されてゆく。しかし、同時に選択される行は隣接している必要はなく、必要に応じて分散させてもよい。
　【００３２】
　本実施例では、４行を同時に選択するので、応答速度の早い液晶材料を使用して、動画を表示するのに適切である。通常のＳＴＮ液晶は応答時間がフレーム時間（１０〜３０ｍｓｅｃ）の１０倍程度であり、動画を表示するには適さなかった。しかし、液晶の応答時間を短くして、フレーム時間と同程度とすると、実効値電圧に対する応答がなくなり、フリッカーが発生した。この問題を避けるためには、フレームの時間を液晶の応答時間よりも短くすることが求められた。しかし、そのことは選択パルスが短くなることであり、そのような条件では液晶の応答性能が低下した。このような背景の元に多行同時選択の思想が生まれた。
　【００３３】
　しかし、従来の多行同時選択法では階調表示をおこなうことができなかった。例えば、パルス幅変調法による階調表示方法は、１行づつ選択する場合には有効であったが、複数行を同時に選択する場合には他行の階調情報が混入することが避けられなかった。本実施例では、使用する関数の直交性からこのようなことは生じない。本実施例は、４行同時選択４階調の例であるが、さらに多くの行を同時選択したり、多くの階調度数を達成することも本実施例の拡張によって可能であることは自明であろう。
　【００３４】
　【発明の効果】
　本発明が、従来の方法に対して極めて優位にあることは以上の説明から明らかであろう。このような多くのメリットは、本発明がそれまで誰も考え及ばなかった位相制御（位相変調）によって、画像情報を表現するという方法を採用していることに帰結する。
　【００３５】
　従来、ＳＴＮ液晶の大規模マトリクスは、安価であるが、階調表示が必要とされるカラー表示には向かないとされていた。しかし、本発明によって、アクティブマトリクスと同程度の階調表示特性が得られることとなった。その結果、相対的にアクティブマトリクスの競争力が低下する。もちろん、本発明はＳＴＮ液晶以外にも、ＴＮ液晶、ＳＴＢ液晶、ＥＣＢ液晶のように、その材料の光学特性が実効値電圧に依存する材料一般にてきることは言うまでもない。このように、本発明が液晶等のフラットパネルディスプレー業界に及ぼす効果は極めて大きく、それゆえ工業的に大きな価値を有した発明であると言えるのである。
【図面の簡単な説明】
　【図１】
　本発明のマトリクス表示装置の概念図を示す。
　【図２】
　本発明のマトリクス表示装置の駆動方法の概念図を示す。
　【図３】
　従来のマトリクス表示装置の駆動方法の概念図を示す。
　【図４】
　実施例のマトリクス表示装置の駆動装置の例を示す。
　【図５】
　実施例のマトリクス表示装置の駆動装置の例を示す。