光源的制作方法

专利名称：光源的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用具有形成在发射体上的上部电极和下部电极的电子发射元件的光源(包含面光源)。
背景技术：
近来，电子发射元件正在被使用于具有驱动电极和公共电极的场致发射显示器(FED)或背光灯等各种各样的应用。在使用于FED的情况下，将多个电子发射元件二维地排列起来，再以规定的间隔分别配置对着这些电子发射元件的多个荧光体。
作为该电子发射元件的现有技术例，例如有专利文献1～5，但是由于在发射体中都未使用电介质，所以存在以下问题在相面对的电极之间必须进行成形加工或微细加工，并且为了电子发射必须施加高电压，另外，面板制作工艺复杂、制造成本高。
因此，考虑用电介质构成发射体，而作为来自电介质的电子发射，在以下的非专利文献1、2中记述了各种说法。
专利文献1特开平1-311533号公报专利文献2特开平7-147131号公报专利文献3特开2000-285801号公报专利文献4特公昭46-20944号公报专利文献5特公昭44-26125号公报非专利文献1安冈、石井“使用了强电介质阴极的脉冲电子源”应用物理第68卷，第5号，p546～550(1999)非专利文献2V.F.Puchkarev，G.A.Mesyats，On the mechanism of emission fromthererroelectric ceramic cathode，J.Appl.Phys.，vol.78，No.9，1 November，1995，p.5633-5637在上述原有的电子发射元件中，电介质的极化反转使被电介质的表面、电介质与上部电极的界面、电介质内部的缺陷能级束缚的电子发射出来。总之，只要在电介质中引起极化反转，发射电子量大体是一定的，不取决于施加电压脉冲的电平。
但是，存在以下问题电子发射不稳定，电子发射次数高达大约数万次左右，例如，用作光源时就缺乏实用性。

发明内容
本发明是考虑到这样的问题而形成的，其目的在于提供一种光源，在具有由电介质构成的发射体的电子发射元件中，可以抑制电子的过量发射，并能够防止伴随电子发射的电极等的损伤等，而且能够实现长寿命化以及可靠性的提高。
另外，本发明的其他目的在于提供一种光源，它能够易于产生高的电场集中，而且可以增加电子发射处，能够实现电子发射的高输出、高效率，还可以用低电压驱动。
第一发明的光源的特征是，在电子撞击物质而产生光的光源中，所述电子的发生源是电子发射元件，所述电子发射元件具有由电介质构成的发射体、形成在所述发射体上的第一电极和第二电极，通过在所述第一电极和所述第二电极之间施加驱动电压，使所述发射体的至少一部分极化反转或改变极化，由此来进行电子发射。所述发射体可以由压电材料、反铁电介质材料或电致伸缩材料构成。
这里，说明有关第一发明的电子发射元件的作用。首先，通过在第一电极和第二电极之间施加驱动电压，使发射体的至少一部分极化反转或改变极化，电子就从电位低于第二电极的所述第一电极的近旁发射出来。即，根据该极化反转或改变极化，在第一电极及其近旁的偶极子的正极侧产生局部的集中电场，由此从所述第一电极将一次电子吸引出来，从所述第一电极吸引出来的一次电子撞击所述发射体，从该发射体发射出二次电子。
在具有所述第一电极、所述发射体和真空气氛的三汇结点的情况下，从所述第一电极中的三汇结点近旁的部分将一次电子吸引出来，所述被吸引出来的一次电子撞击所述发射体，从该发射体发射出二次电子。这里所述的二次电子从一次电子的库仑撞击中获得能量，包含向发射体外飞出去的固体内电子和俄歇电子、一次电子在发射体表面附近散射的电子(反射电子)的全部。此外，所述第一电极的厚度极薄(～10nm)的情况下，从该第一电极与发射体的界面上发射电子。
由于电子按照这样的原理被发射出来，所以本发明的光源可以稳定地进行电子发射，电子发射的次数也可以达到20亿次或其以上，作为光源具有很强的实用性。而且，由于发射电子量大体与在第一电极和第二电极之间施加的驱动电压的电平成正比地增加，所以可以容易控制发射电子量。
此外，被第二电极吸引出来的电子主要把位于第二电极近旁的气体或构成第二电极的原子等电离成正离子和电子。位于所述第二电极近旁的构成所述第二电极的原子是该第二电极的一部分蒸发而产生的原子，该原子在所述第二电极近旁浮游。而且，由于所述电离产生的电子进一步引起气体或所述原子等的电离，所以电子按指数函数形式增加，这样，一旦电子与正离子呈中性地存在，就成为局部等离子体。
另外，因所述电离产生的正离子撞击例如第一电极就可能损伤第一电极。
因此，如果在发射体的第一面上形成第一电极，而在发射体的第二面上形成第二电极，则从第一电极发射出来的电子被作为局部阳极存在的发射体的偶极子的+极吸引，第一电极的近旁的发射体的第一面就带负极性的电量。结果，使电子的加速因素(局部电位差)缓和，使达到二次电子发射的电势不存在，使所述发射体的第一面带负极性的电量。
因此，偶极子中的局部的阳极的正极性被减弱，局部的阳极与局部的阴极之间的电场强度减小，停止电子发射。
这样，在本发明中，可以抑制电子的过量发射，从而可以防止伴随电子发射而产生的对第一电极的损伤等，并能够实现使用电子发射元件的光源的长寿命化以及可靠性的提高。
接着，关于第二发明的光源的特征是，在通过电子的撞击产生光的光源中，所述电子的发生源是电子发射元件，所述电子发射元件具有由电介质构成的发射体、施加用于电子发射的驱动电压的第一电极和第二电极，所述第一电极形成在所述发射体的第一面上，所述第二电极形成在所述发射体的第二面上，至少所述第一电极具有所述发射体显露出来的多个贯通部，所述第一电极中的所述贯通部周围的面对所述发射体的面离开所述发射体(第二发明)。这种情况下，在第一阶段，所述电子发射元件从所述第一电极向所述发射体进行电子发射，使所述发射体带电，还可以在第二阶段，从所述发射体进行电子发射。
这里，说明有关第二发明的电子发射元件的作用。首先，在第一电极与第二电极之间施加驱动电压。该驱动电压被定义为像脉冲电压或交流电压那样随时间的经过而从高于或低于基准电压(例如0V)的电平急剧变化为低于或高于基准电压的电平。
另外，在发射体的第一面、第一电极和该电子发射元件周围的介质(例如真空)接触的地方形成有三重汇接区。这里，所谓三重汇接区被定义为通过第一电极、发射体与真空的接触而形成的电场集中部。此外，在所述三重汇接区也包含第一电极、发射体与真空作为一个点而存在的三汇结点。本发明中，三重汇接区就形成在多个贯通部的周围或第一电极的周围边缘部。因此，一旦在第一电极与第二电极之间施加如上所述驱动电压，在上述三重汇接区就发生电场集中。
另外，在第一阶段，把高于或低于基准电压的电压施加在第一电极与第二电极之间，在上述三重汇接区就产生例如朝向一个方向的电场集中，从第一电极向发射体进行电子发射，例如电子被积蓄在发射体中的对应于第一电极的贯通部的部分或第一电极的周围边缘部附近的部分。即，发射体带电。此时，第一电极就起电子供给源的作用。
然后，在第二阶段，驱动电压的电平骤减，一旦把低于或高于基准电压的电压施加在第一电极与第二电极之间，这次，发生了向反方向的极化反转的发射体的偶极子(发射体的表面呈负极性)就把对应于第一电极的贯通部的部分或第一电极的周围边缘部附近带电的电子从发射体中赶出去，并从发射体中所述已经积蓄了电子的部分通过贯通部发射出电子。当然，也从第一电极的外周附近发射出电子。这时，与所述第一阶段中的所述发射体的带电量对应的电子在所述第二阶段从所述发射体中被发射出来。另外，所述第一阶段中的所述发射体的带电量一直维持到进行所述第二阶段的电子发射为止。
而且，在该电子发射元件中，首先，通过在第一电极上形成多个贯通部，从各贯通部和第一电极的外周附近均匀地发射出电子，减轻了电子发射整体特性的分散，容易控制电子发射，同时提高电子发射效率。
另外，该第二发明由于在所述第一电极中的所述贯通部周部的面对发射体的面与所述发射体之间性形成有间隙，所以施加驱动电压时，在该间隙部分容易产生电场集中。这就能够提高电子发射效率，同时能够实现驱动电压的低电压化(用低电平的电子发射)。
如上所述，第二发明在所述第一电极中的所述贯通部周部的面对所述发射体的面与所述发射体之间性形成间隙，第一电极中的贯通部周部就呈屋檐状(法兰状)，所以间隙部分的电场集中就大，相应地，也就容易从所述屋檐状的部分(贯通部周部)发射出电子。这就能够实现电子发射的高输出、高效率，同时能够实现驱动电压的低电压化。而且，由于第一电极中的贯通部周部起门极电极(控制电极、聚焦电子透镜等)的作用，所以能够提高发射电子的直线传播性。例如在排列多个电子发射元件而构成为显示器的电子源的情况下，这就有利于降低串扰。
这样，在第二发明中，可以容易地产生高的电场集中，而且可以增加电子发射处，能够实现电子发射的高输出、高效率，同时还能够实现低电压驱动(低消耗功率)。
而且，有关第一和第二发明的光源也可以具有在所述第一电极与所述第二电极之间施加用来使所述发射体的至少一部分极化反转或改变极化的交流脉冲的单元，从所述发射体间断地发射电子。这种情况下，也可以在一次电子发射引起的发光消光之前进行下一次电子发射，从而连续发光。
另外，有关第一和第二发明的光源可以在发射体的上方中面对所述第一电极的位置上配置第三电极，在该第三电极上涂敷荧光体。这种情况下，所发射出来的电子中的一部分电子被引入到第三电极，并激励荧光体，在外部呈现荧光体发光。
另外，有关第一和第二发明的光源可以把荧光体配置在电子发射元件的周边，在电子发射元件与荧光体之间的气氛中，例如充入水银粒等。这种情况下，所发射出来的电子中的一部分电子撞击水银粒，使水银粒处于激发状态，而发出紫外线。该紫外线射到周边的荧光体，激励荧光体而在外部呈现荧光体发光。
而且，在前述的构成中，也可以把多个电子发射元件二维地排列起来。这样就能实现使用电子发射元件且能够延长寿命和提高可靠性的面光源。
这里，用与显示器的差异来说明面光源的优点，面光源不同于显示器，由于始终可以全面发光，所以就不必进行例如行扫描等复杂的驱动，可以一并进行静态驱动。而且，由于无需进行基于电子发射的发光点直径的控制，所以在电子发射元件与荧光体之间不必设置用作例如聚焦透镜的控制电极等。这就能够简化机械结构和电路结构。
显示器必须根据图像信号来处理高速变化的数据信号。因此，驱动电压为根据等级调制的复杂波形。另一方面，由于面光源不必根据图像信号来处理高速变化的数据信号，所以可以使用简单的波形(脉冲周期和脉宽分别为一定的波形)作为驱动电压。结果，在把功率回收电路连接在面光源上的情况下，不仅能够高精度地设定该功率回收电路的电路常数、电路切换定时等，而且还能够回收驱动电压的大体100％的功率。
而且，把所述多个电子发射元件分成为两组，包含在第一组内的电子发射元件发光时，包含在第二组内的电子发射元件回收包含在前述第一组内的电子发射元件的功率；包含在前述第二组内的电子发射元件发光时，包含在第一组内的电子发射元件也可以回收包含在前述第二组内的电子发射元件的功率。
总之，包含在进行发光动作的组以外的组内的电子发射元件兼用作功率回收用的所谓缓冲电容器，所以不必另外设置缓冲电容器，从而能够有效地缩小安装面积、降低消耗功率。
另外，在前述的构成中，也可以基于控制信号来调制所述驱动电压，通过控制所述电子发射元件的电子发射量来进行调光。
另外，有关第一和第二发明的光源也可以具有两个或其以上的面光源部。这时，所述各面光源部具有多个所述电子发射元件，可以将这多个电子发射元件二维地排列起来。
这样，就可以以面光源部单位控制发光/消光，可以进行分级调光(数字式调光)。特别是，各面光源部可以通过设置进行各面光源部的调光的单元来控制各面光源部的发光分布，该单元对分别施加在电子发射元件上的驱动电压，根据对应的控制信号进行调制，控制所述电子发射元件的电子发射量，由此来进行各面光源部的调光。总之，除数字式调光之外，还可以实现模拟式调光，可以进行细致的调光。
另外，在前述的构成中，也可以把包含在所述各面光源部内的所述多个电子发射元件分别分成为两组，包含在第一组内的电子发射元件发光时，包含在第二组内的电子发射元件回收包含在前述第一组内的电子发射元件的功率；包含在前述第二组内的电子发射元件发光时，包含在第一组内的电子发射元件也可以回收包含在前述第二组内的电子发射元件的功率。
另外，可以把所述2个或其以上的面光源部分成为两组，包含在第一组内的电子发射元件发光时，包含在第二组内的电子发射元件回收包含在前述第一组内的电子发射元件的功率；包含在前述第二组内的电子发射元件发光时，包含在第一组内的电子发射元件也可以回收包含在前述第二组内的电子发射元件的功率。
像以上所说明的那样，按照本发明的光源，在具有由电介质构成的发光体的电子发射元件中，可以抑制电子的过量发射，从而可以防止伴随电子发射的电极等的损伤，可以实现寿命的延长和可靠性的提高。
另外，可以容易产生高的电场集中，而且可以增加电子发射处，能够实现电子发射的高输出和高效率，还能够实现低电压驱动。


图1是第一实施方式的光源的结构图。
图2A是电子发射元件的电极部分的平面图。
图2B是第一变形例中的电极部分的平面图。
图3是第二变形例中的电极部分的平面图。
图4是表示从驱动电路输出的驱动电压的波形图。
图5是表示第一实施方式中在上部电极与下部电极之间施加电压Va1时的作用的说明图。
图6是表示在上部电极与下部电极之间施加电压Va2时的电子发射作用的说明图。
图7是表示伴随发射体的表面的负极性带电而电子发射自己停止的作用的说明图。
图8是表示所发射出来的二次电子的能量与二次电子的发射量的关系的特性图。
图9A是表示驱动电压的一例的波形图。
图9B是表示第一实施方式中的电子发射元件的下部电极与上部电极之间的电压变化的波形图。
图10是第一实施方式的光源的第一变形例的结构图。
图11是第一实施方式的光源的第二变形例的结构图。
图12是驱动电路的电路图。
图13A是表示亮灯/熄灯的控制信号的波形图。
图13B是时钟的波形图。
图13C是定时脉冲的波形图。
图13D是由驱动电压生成电路生成的驱动电压的波形图。
图14是示意性表示驱动电路的优选实施方式的电路图。
图15是表示驱动电路的动作的波形图。
图16是第一实施方式的光源的第三变形例的结构图。
图17是对应于第三变形例的光源的驱动电路的动作的波形图。
图18是变形例的驱动电路的电路图。
图19A是调光信号的波形图。
图19B是表示根据调光信号的电平来调制期间T2的方式的说明图。
图19C是表示根据调光信号的电平来调制电压Va2施加期间(脉宽)的方式的说明图。
图20是电压Va2的脉宽与亮度的关系的特性图。
图21是集电极电压与亮度的关系的特性图。
图22是施加在上部电极与下部电极之间的电压Va2(电平)与亮度的关系的特性图。
图23是施加在上部电极与下部电极之间的电压Va1与亮度的关系的特性图。
图24是第一实施方式的光源的第四变形例的结构图。
图25是把第四变形例的光源的一个电子发射元件取出来表示的结构图。
图26是在图25所示的电子发射元件，以流经上部电极与集电极之间的电流为主体的等效电路图。
图27是图25所示的电子发射元件的输出特性(Vkc-Ikc特性)图。
图28是在上部电极与集电极之间设置了控制电极的情况下，以流经集电极的集电极电流与流经控制电极的控制电流为主体的等效电路图。
图29是第一实施方式的光源的第五变形例的结构图。
图30是第一实施方式的光源的第六变形例的结构图。
图31是第一实施方式的光源的第七变形例的结构图。
图32是第一实施方式的光源的第八变形例的结构图。
图33是第一实施方式的光源的第九变形例的结构图。
图34是第一实施方式的光源的第十变形例的结构图。
图35是第一实施方式的光源的第十一变形例的结构图。
图36是第一实施方式的光源的第十二变形例的结构图。
图37是第一实施方式的光源的第十三变形例的结构图。
图38是第二实施方式的光源中使用的电子发射元件的局部断面图。
图39是电子发射元件的主要部分的放大的断面图。
图40是表示在上部电极上形成的贯通部的形状的一个例子的平面图。
图41A是上部电极的另一个例子的断面图。
图41B是上部电极主要部分的放大的断面图。
图42A是表示上部电极的又一个例子的断面图。
图42B是表示上部电极主要部分的放大的断面图。
图43是第一电子发射方式的驱动电压的电压波形图。
图44是第一电子发射方式的第二输出期间内的电子发射状况的说明图。
图45是第二电子发射方式的驱动电压的电压波形图。
图46是第二电子发射方式的第二输出期间内的电子发射状况的说明图。
图47是上部电极的屋檐部的断面形状的一个示例图。
图48是上部电极的屋檐部的断面形状的另一个示例图。
图49是上部电极的屋檐部的断面形状的又一个示例图。
图50是连接在上部电极与下部电极之间的各种电容器的连接状态的等效电路图。
图51是连接在上部电极与下部电极之间的各种电容器的容量计算的说明图。
图52是第二实施方式的光源中使用的电子发射元件的第一变形例的局部平面图。
图53是第二实施方式的光源中使用的电子发射元件的第二变形例的局部平面图。
图54是第二实施方式的光源中使用的电子发射元件的第三变形例的局部平面图。
图55是第二实施方式的光源中使用的电子发射元件的电压—电荷量特性(电压—极化量特性)图。
图56A是图55的点p1的状态说明图。
图56B是图55的点p2的状态说明图。
图56C是图55的从点p2至点p3的状态说明图。
图57A是图55的从点p3至点p4的状态说明图。
图57B是图55的至点p4之前的状态说明图。
图57C是图55的从点p4至点p6的状态说明图。
图58是第二实施方式的光源中使用的发光部与驱动电路的框图。
图59A～图59C是调幅电路进行的脉冲信号的调幅的波形图。
图60是变形例的信号供给电路的框图。
图61A～图61C是脉宽调制电路进行的脉冲信号的脉宽调制的波形图。
图62A是施加图59A或图61A中的电压Vsl时的磁滞回线图。
图62B是施加图59B或图61B中的电压Vsm时的磁滞回线图。
图62C是施加图59C或图61C中的电压Vsh时的磁滞回线图。
图63是在上部电极上配置集电极、荧光体和透明板的一例的结构图。
图64是在上部电极上配置集电极、荧光体和透明板的另一例的结构图。
图65A是第一实验例(观察电子发射元件的电子发射状态的实验)中使用的写入脉冲和亮灯脉冲的波形图。
图65B是第一实验例中用受光组件的检测电压波形来表示来自电子发射元件的电子发射的状态的图。
图66是第二～第四实验例所使用的写入脉冲和亮灯脉冲的波形图。
图67是表示第二实验例(观察电子发射元件的电子发射量随写入脉冲的幅度如何变化的实验)的结果的特性图。
图68是表示第三实验例(观察电子发射元件的电子发射量随亮灯脉冲的幅度如何变化的实验)的结果的特性图。
图69是表示第四实验例(观察电子发射元件的电子发射量随集电极电压电平如何变化的实验)的结果的特性图。
图70是表示光源的驱动方法的一例的时间图。
图71是图70所示的驱动方法中的施加电压关系表。
图72是第二实施方式的光源所使用的电子发射元件的第一变形例的局部断面图。
图73是第二实施方式的光源所使用的电子发射元件的第二变形例的局部断面图。
图74是第二实施方式的光源所使用的电子发射元件的第三变形例的局部断面图。
图75是第二实施方式的光源所使用的电子发射元件的第四变形例的局部断面图。
图76是第二实施方式的光源所使用的电子发射元件的第五变形例的局部断面图。
图77是第二实施方式的光源所使用的电子发射元件的第六变形例的局部断面图。
符号说明10A、10Aa～10Am、10B…光源12A、12Aa、12Ab、12B、12Ba～12Bf…电子发射元件14、14A、14B…发光部16、16A、16A a、16B…驱动电路
18…上部电极20…下部电极22…发射体 32…集电极34…荧光体 40…水银粒44…定时发生电路46…驱动电压生成电路50…功率回收电路60…调制电路102…贯通部 104…凹凸106…凹部 108…屋檐部110…间隙 112…凸部114…孔 116…具有鳞片状形状的物质118、122…集合体120…导电性物质128…缺口 132…狭缝134…浮置电极具体实施方式

以下参照图1～图77说明本发明的光源的实施例。
如图1所示，第一实施方式的光源10A具有二维地排列了多个电子发射元件12A的发光部14A、对该发光部14A的各电子发射元件12A施加驱动电压va的驱动电路16A。
驱动电路16A根据来自外部(亮灯/熄灯开关等)的表示亮灯/熄灯的控制信号Sc，把驱动电压Va施加在各电子发射元件12A的第一电极(例如上部电极)18和第二电极(下部电极)20上，驱动控制各电子发射元件12A。后面描述驱动电路16A的优选例。
如图1所示，各电子发射元件12A具有板状的发射体22、形成在该发射体22的表面的所述上部电极18和形成在该发射体22的背面的所述下部电极20。这样，由于电子发射元件12A是由上部电极18和下部电极20把发射体22夹起来的结构，所以成为电容性负载。因此，可以将该电子发射元件12A看成为一种电容器C(参照图12)。
在上部电极18和下部电极20之间施加来自驱动电路16A的驱动电压Va。图1的例子中，表示了经电阻R1把下部电极20接GND(地)而使该下部电极20的电位为零的情况，当然，也可以是零电位以外的电位。此外，如图2A和图2B所示，通过从上部电极18上延伸出来的引线电极24和从下部电极20上延伸出来的引线电极26来进行向上部电极18与下部电极20之间的驱动电压Va的施加。
另外，如图1所示，在把该电子发射元件12A用作光源的情况下，在上部电极18的上方配置例如由玻璃或丙烯而成的透明板30，在该透明板30的背面(面对上部电极18的面)配置例如由透明电极构成的集电极32，在该集电极32上涂敷荧光体34。此外，经电阻R2把偏置电源36(偏置电压Vc)连接在集电极32上。
另外，当然，把电子发射元件12A配置在真空空间内。如图1所示，该电子发射元件12A存在电场集中点A，但是点A也可以定义为包含上部电极18/发射体22/真空存在于一个点上的三汇结点的点。
另外，气氛中的真空度在102～1-6帕的范围内为好，最好是10-3～1-5帕。
选择这样的范围的理由是，在低真空下，(1)由于在空间内气体分子多而容易生成等离子体，如果过量地产生等离子体，则其正离子大量地撞击上部电极18而可能使其损伤，或(2)发射电子在到达集电极32之前会碰撞气体分子，由集电极电位(Vc)充分加速的电子导致的荧光体34的激发就可能进行得不充分。
另外一个理由是，虽然在高真空下，容易从电场集中点发射电子，但是存在结构体的支撑和真空的密封(seal)部变大、不利于小型化的问题。
这里，发射体22由电介质构成。电介质的介电常数最好比较高，例如可以采用介电常数大于等于1000的电介质。作为这样的电介质，例如可以是除钛酸钡之外，还含有锆酸铅、镁铌酸铅、镍铌酸铅、锌铌酸铅、锰铌酸铅、镁钽酸铅、镍钽酸铅、锑锡酸铅、钛酸铅、镁钨酸铅、钴铌酸铅等或它们的任意组合的陶瓷；或者主要成分含有50％以上这些化合物的物质；或者对前述陶瓷适量添加镧、钙、锶、钼、钨、钡、铌、锌、镍、锰等氧化物、或它们的任意组合、或其它化合物的物质等。
例如，在镁铌酸铅(PMN)和钛酸铅(PT)的2成分系列nPMN-m PT(以n、m为摩尔数比)中，如果增加PMN的摩尔数比，则居里点就下降，就可以增大室温下的介电常数。
特别是，在n＝0.85～1.0、m＝1.0-n的情况下，介电常数大于等于3000为好。例如，在n＝0.91、m＝0.09的情况下，得到室温的介电常数15000，在n＝0.95、m＝0.05的情况下，得到室温的介电常数20000。
而且，在镁铌酸铅(PMN)、钛酸铅(PT)、锆酸铅(PZ)的3成分系列中，除了把PMN的摩尔数比取大之外，最好是通过做成正方晶、拟立方晶或正方晶、菱面体晶的准同型相界(MPBMorphotropicPhase Boundary)附近的组成来提高介电常数。例如，在PMN∶PT∶PZ＝0.375∶0.375∶0.25的组成下，介电常数为5500；更好的是在PMN∶PT∶PZ＝0.5∶0.375∶0.125的组成下，介电常数为4500。进而，最好是在能够确保绝缘性的范围内，在这些电介质中混入白金之类的金属，来提高介电常数。这种情况下，在电介质中例如可以以20％的重量比混入白金。
另外，如上所述，发射体22可以采用压电/电致伸缩层或反铁电介质层等，在用压电/电致伸缩层作为发射体22的情况下，作为该压电/电致伸缩层，例如可以是含有锆酸铅、镁铌酸铅、镍铌酸铅、锌铌酸铅、锰铌酸铅、镁钽酸铅、镍钽酸铅、锑锡酸铅、钛酸铅、钛酸钡、镁钨酸铅、钴铌酸铅等或它们的任意组合的陶瓷。
当然，也可以是主要成分含有50％或其以上重量的这些化合物的物质。另外，前述陶瓷中的含有锆酸铅的陶瓷作为构成发射体22的压电/电致伸缩层的构成材料，使用频度最高。
另外，在用陶瓷构成压电/电致伸缩层的情况下，也可以使用在所述陶瓷中适量添加镧、钙、锶、钼、钨、钡、铌、锌、镍、锰等氧化物、或它们的任意组合、或其它化合物的陶瓷等。另外，也可以使用在所述的陶瓷中添加了SiO2、CeO2、Pb5Ge3O11或它们的任意组合的陶瓷。具体地说，最好是在PT-PZ-PMN系压电材料中添加了0.2％的重量的SiO2或0.1％的重量的CeO2、或1～2％的重量的Pb5Ge3O11的材料。
例如，最好使用以由镁铌酸铅、锆酸铅和钛酸铅构成的成分为主要成分、还含有镧或锶的陶瓷。
压电/电致伸缩层既可以是致密的，也可以是多孔质的，在多孔质的情况下，其气孔率最好是40％或其以下。
在使用反铁电介质作为发射体22的情况下，作为该反铁电介质层，最好是以锆酸铅为主要成分的材料、以锆酸铅和锡酸铅为主要成分的材料、进而在锆酸铅中添加了氧化镧的材料、对由锆酸铅和锡酸铅构成的成分添加锆酸铅或铌酸铅的材料。
另外，该反铁电介质膜也可以是多孔质的，在多孔质的情况下，其气孔率最好是30％或其以下。
进而，在发射体22中使用钽酸铋酸锶(SrBi2Ta2O9)的情况下，最好是极化反转疲劳小。这种极化反转疲劳小的材料是层状强电介质化合物，用通式(BiO2)2+(Am-1BmO3m+1)2-表示。这里，金属A的离子是Ca2+、Sr2+、Ba2+、pb2+、Bi3+、La3+等，金属B的离子是Ti4+、Ta5+、Nb5+等。进而，也可以在钛酸钡系、锆酸铅系、PZT系的压电陶瓷中加入添加剂来使其半导体化。这种情况下，在发射体22内也具有不均匀的电场分布，在与有助于电子发射的上部电极18的界面近旁就可以进行电场集中。
另外，在压电/电致伸缩/反铁电介质陶瓷中混入硼硅酸铅玻璃之类的玻璃成分或其它低熔点化合物(例如氧化铋等)就能够降低烧结温度。
另外，在由压电/电致伸缩/反铁电介质陶瓷构成的情况下，其形状也可以是片状的成形体、片状的迭层体或者将它们迭层或粘接在其它支撑用基板上的形状。
另外，通过把非铅系材料用于发射体22等，来将发射体22做成熔点或蒸发温度高的材料，由此对电子或离子的撞击就难以损伤发射体22。
而且，作为形成发射体22的方法，可以使用网印法、浸渍法、涂敷法、电泳法、雾化淀积法等各种厚膜形成法或离子束法、溅射法、真空蒸镀法、离子电镀法、化学气相生长法(CVD)、电镀等各种薄膜形成法。特别好的方法是，作为发射体22，形成把压电/电致伸缩材料粉末化的材料，再浸渍低熔点玻璃或溶胶粒子。用这种方法就可以进行700℃或600℃或其以下的低温下的膜形成。
这里，说明上部电极18与下部电极20之间的发射体22的厚度d(参照图1)的大小，最好将所述厚度d设定得在上部电极18与下部电极20之间的电压(在上部电极18与下部电极20之间加上从驱动电路16A输出的驱动电压Va而在该上部电极18与下部电极20之间呈现的电压)为Vak时，由用E＝Vak/d表示的电场E进行极化反转或改变极化。即，所述厚度d越小，就越能在低电压下进行极化反转或改变极化，能在低电压驱动下(例如低于100V)进行电子发射。
上部电极18由如下所示的材料构成。即，最好是溅射率小而在真空中的蒸发温度高的导体。例如，最好是Ar+内600V的溅射率小于等于2.0，而达到蒸汽压1.3×10-3帕的温度大于等于1800K的导体，白金、钼、钨等符合这一类。另外，可以由对高温氧化气氛具有抵抗性的导体构成，例如，金属单质、合金、绝缘性陶瓷与金属单质的混合物、绝缘性陶瓷与合金的混合物等；较为合适的是由以白金、铱、钯、铑、钼等高熔点贵金属或银—钯、银—白金、白金—钯等的合金为主要成分的材料或白金与陶瓷材料的金属陶瓷材料构成。更加合适的是由仅用白金或以白金系的合金为主要成分的材料构成。另外，作为电极，最好使用碳、石墨系材料，例如金刚石薄膜、类金刚石碳(Diamond Like Carbon)、碳纳米管(Carbon nanotube)。此外，添加到电极材料中的陶瓷材料的体积比例最好是5～30％左右。
另外，最好使用在烧结之后获得薄膜的有机金属糊剂，例如白金树脂酸糊剂等材料。另外，最好是抑制极化反转疲劳的氧化物电极，例如氧化钌、氧化铱、钌酸锶、La1-xSrxCoO3(例如x＝0.3或0.5)、La1-xCaxMnO3、La1-xCaxMn1-yCoyO3(例如x＝0.2，y＝0.05)，或者把它们混入到白金树脂酸糊剂内而成的材料。
上部电极18可以使用上述的材料按照网印法、喷射法、敷层(coating)法、浸渍法、涂敷法、电泳法等各种厚膜形成法或溅射法、离子束法、真空蒸镀法、离子电镀法、化学气相生长法(CVD)、电镀等各种薄膜形成法的通常的膜形成方法来形成，最好用前者厚膜形成法来形成。
上部电极18的平面形状既可以做成像图2A所示的椭圆形，也可以做成像图2B所示的第一变形例的电子发射元件12Aa的环状。或者也可以做成像图3所示的第二变形例的电子发射元件12Ab的梳齿状。
通过把上部电极18的平面形状做成环状或梳齿状，可以增大还作为电场集中点A的上部电极18/发射体22/真空的三汇结点，能够提高电子发射效率。
上部电极18的厚度tc(参照图1)小于等于20μm为好，最好小于等于5μm。因此，上部电极18的厚度tc也可以做成小于等于100nm。把上部电极18的厚度tc做成极薄(10nm或其以下)的情况下，电子就从上部电极18与发射体22的界面上发射出来，能够进一步提高电子发射效率。
另一方面，下部电极20采用与上部电极18一样的材料和方法来形成，但最好用上述厚膜形成法来形成。下部电极20的厚度也是20μm或其以下为好，最好是5μm或其以下。
通过分别形成发射体22、上部电极18和下部电极20时进行热处理(烧结处理)，能做成一体结构。而且，按上部电极18和下部电极20的形成方法，也有不必进行用来一体化的热处理(烧结处理)的情况。
作为用来将发射体22、上部电极18和下部电极20一体化的烧结处理的温度，可以取为500℃～1400℃的范围，最好取为1000℃～1400℃的范围。进而，在对膜状的发射体22进行热处理时，最好与发射体22的蒸发源一起进行气氛控制的同时进行烧结处理，以史在高温时不至于使发射体22的组成不稳定。
另外，也可以采用用合适的材料把发射体22包起来，使发射体22的表面不会直接暴露于烧结气氛中的烧结方法。
然后，参照图1、图4～图9B说明电子发射元件12A的电子发射原理。首先，如图4所示，从驱动电路16A输出的驱动电压Va反复输出上部电极18的电位高于下部电极20的电位的电压Va1的期间T1和输出上部电极18的电位低于下部电极20的电位的电压Va2的期间T2。这里把在期间T2输出的电压Va2记述为驱动脉冲Pd。
驱动脉冲Pd的振幅Vin可以用电压Va1减电压Va2差值(＝Va1-Va2)来定义。
如图5所示，期间T1是在上部电极18和下部电极20之间施加电压Va1而使发射体22极化的期间。作为电压Va1可以是如图4所示的直流电压，但也可以是施加一个脉冲电压或连续多次施加脉冲电压。这里，为了充分进行极化处理，期间T1最好比期间T2长。例如该期间T2最好大于等于100μsec。这是因为为了防止施加电压Va1时的消耗功率和上部电极18的损伤而把进行极化的电压Va1的绝对值设定得小于电压Va2的绝对值。
另外，电压Va1和电压Va2最好是对各个正负电极可以可靠地进行极化处理的电平，例如，在发射体22的电介质具有矫顽电压的情况下，电压Va1和电压Va2的绝对值最好大于等于矫顽电压。
另外，如图6所示，在上部电极18和下部电极20之间施加具有规定电平的振幅的驱动脉冲Pd来使发射体22的至少一部分发生极化反转或改变极化。这里，发生极化反转或改变极化的部位当然是上部电极18的正下部分，即便正上方没有上部电极18且表面露出的部分，同样在上部电极18的近旁也进行极化反转或改变极化。总之，是因为在上部电极18的近旁，发射体22的表面露出的部分是发生极化渗出的地方。根据这种极化反转或改变极化，在上部电极18及其近旁的偶极子的正极侧，发生局部电场集中，由此从上部电极18吸引一次电子，从上部电极18吸引出来的一次电子撞击发射体22，从该发射体22发射二次电子。
如该实施方式，在具有上部电极18、发射体22和真空的三汇结点A的情况下，从上部电极18中的三汇结点A近旁的部分吸引出一次电子，从三汇结点A吸引出来的一次电子撞击发射体22，从该发射体22发射二次电子。此外，在上部电极18的厚度极薄(～10nm)的情况下，从该上部电极18与发射体22的界面上发射出电子。
这里，更加详细地说明施加具有规定电平的振幅的驱动脉冲Pd的作用。
首先，如上所述，通过在上部电极18和下部电极20之间施加具有规定电平的振幅的驱动脉冲Pd，能够从发射体22发射出二次电子。即，在发生极化反转或发生了变化的发射体22中的上部电极18近旁，带电的偶极子就吸引出电子。
总之，在上部电极18中，在与发射体22的界面近旁形成局部阴极，在发射体22中的上部电极18近旁部分，带电的偶极子的+极成为局部阳极，从而从上部电极18吸引出电子，这些被吸引出来的电子中的部分电子被引入到集电极32(参照图1)，激发荧光体34，在外部就呈现为荧光体发光。另外，所述被吸引出来的电子中的部分电子撞击发射体22，从发射体22发射出二次电子，该二次电子被引入到集电极32，激发荧光体34。
这里，参照图8说明二次电子的发射分布。如图8所示，大多数二次电子的能量几乎接近于零，从发射体22的表面发射到真空中后，就仅仅按照周围的电场分布运动。即，二次电子从初速度几乎为0(m/sec)的状态被周围的电场分布加速。因此，如图1所示，如果假设在发射体22与集电极32之间产生有电场Ea，则二次电子就沿该电场Ea，决定其发射轨道。即，能够实现直线传播性高的电子源。这种初速度小的二次电子是在与一次电子的库仑撞击中获得能量后向发射体22的外部飞出去的固体内电子。
可是，从图8也可知，具有相当于一次电子的能量E0的能量的二次电子被发射出来。该二次电子是从上部电极18发射出来的一次电子在发射体22表面附近散射的电子(反射电子)。而且，定义本说明书中所描述的二次电子还包含所述反射电子或俄歇电子。
在上部电极18的厚度为极薄(～10nm)的情况下，从上部电极18发射出来的一次电子在上部电极18与发射体22的界面反射后朝向集电极32。
这里，如图6所示，如果设局部阳极与局部阴极之间的电位差为V(1a，1k)、局部阳极与局部阴极之间的距离为dA，那么，电场集中点A的电场强度EA与它们存在EA＝V(1a，1k)/dA的关系。这种情况下，因为局部阳极与局部阴极之间的距离dA非常小，所以能够容易地得到电子发射所必要的电场强度EA(在图6上，实线箭头表示电场强度EA增大)。这关系到电压Vak的低电压化。
而且，如果持续进行来自上部电极18的电子发射，因焦耳热而蒸发后浮游的发射体22的构成原子被所发射出来的电子电离成正离子和电子，这种电离所产生的电子进一步使发射体22的构成原子等电离，所以电子按指数函数形式增加，这样，一旦电子与正离子中性地存在，就成为局部等离子体。此外，认为二次电子也促进所述电离。还认为所述电离产生的正离子撞击上部电极18，由此损伤上部电极18。
但是，如图7所示，在该电子发射元件12A，从上部电极18吸引出来的电子被作为局部阳极的发射体22的偶极子的+极吸引，使上部电极18的近旁的发射体22的表面带负极性的电量。结果，使电子的加速因素(局部的电位差)缓和，使达到二次电子发射的电势不存在，进一步使发射体22的表面带负极性的电量。
因此，偶极子中的局部阳极的正极性减弱，局部阳极与局部阴极之间的电场强度EA变小(在图7上，虚线箭头表示电场强度EA减小)，电子发射就停止。
即，如图9A所示，作为上部电极18与下部电极20之间施加的驱动电压Va，设Va1例如为+100V，Va2例如为-100V时，进行电子发射的峰值时刻P1处的上部电极18与下部电极20之间的电压变化量ΔVak为20V以内(图9B的例子中为10V左右)，几乎无变化。因此，几乎无正离子产生，从而能够防止正离子对上部电极18的损伤，有利于电子发射元件12A的长寿命化。
这里，作为发射体22的绝缘击穿电压，最好要高于10kV/mm，在该例中，将发射体22的厚度例如做成20μm时，即使在上部电极18与下部电极20之间施加-100V的驱动电压，也不会导致发射体22绝缘击穿。
可是，通过从发射体22发射出来的电子再次撞击发射体22、或使发射体22的表面近旁产生电离等，可能使该发射体22受损伤，引起结晶缺陷，结构上也可能会变得脆弱。
因此，最好用真空中的蒸发温度高的电介质来构成发射体22，例如也可以由不含Pb的BaTiO3等构成。这样，发射体22的构成原子就难以因焦耳热而蒸发，能够妨碍促进基于电子的电离。这有利于保护发射体22的表面。
另外，通过适宜地改变集电极32的图形形状或电位，或把未图示的控制电极等配置在发射体22与集电极32之间，来任意设定发射体22与集电极32之间的电场分布，由此容易控制二次电子的发射轨道，电子束直径的聚束、扩大、变形也就容易。
这样，在电子发射元件12A中，由于输出从发射体22发射的二次电子，所以能够实现使用电子发射元件12A的光源10A的长寿命化和可靠性的提高。而且，在该第一实施方式中，由于把多个电子发射元件12A二维地排列起来，所以能够实现可延长寿命和提高可靠性的的面光源。
这里，以与显示器的差异来说明面光源的优点，面光源不同于显示器，它可以始终全面发光，所以不必进行例如行扫描等复杂的驱动，可以一并进行静态驱动。另外，由于无需控制电子发射引起的发光点直径，所以不必在电子发射元件与荧光体之间设置例如起聚焦透镜作用的控制电极等。这关系到机械结构和电路结构的简化。
显示器必须处理随图像信号高速变化的数据信号。因此，驱动电压成为按等级调制的复杂的波形。另一方面，面光源不必处理随图像信号高速变化的数据信号，因此，可以用简单的波形(脉冲周期或脉宽分别为一定的波形)作为驱动电压。结果，在将后述的功率回收电路连接在面光源的情况下，不仅可以高精度地设定该功率回收电路的电路常数、电路切换定时等，而且还能够大体100％回收驱动电压的功率。
在上述的例子中，在透明板30的背面形成集电极32，在该集电极32的表面(面对上部电极18的面)形成荧光体34，但是也可以如图10所示的第一变形例的光源10Aa那样，在透明板30的背面形成荧光体34，形成集电极32，使它覆盖该荧光体34。这种情况下，集电极32用作金属敷层。从发射体22发射出来的二次电子穿过集电极32进入荧光体34，激发该荧光体34。因此，集电极32的厚度应能够穿透电子，最好小于等于100nm。二次电子的动能越大，集电极32的厚度就可以越厚。
按照这样的构成，可以达到如下的效果。
(1)在荧光体34不具有导电性的情况下，可以防止荧光体34带电(负)，能够维持二次电子的加速电场。
(2)集电极32反射荧光体34的发光，可以有效地将荧光体34的发光发射到透明板30侧(发光面侧)。
(3)可以防止二次电子过度地撞击荧光体34，可以防止荧光体34的劣化或来自荧光体34的气体发生。
另外，作为其它的变形例，如图11的第二变形例的光源10Ab那样，可以在透明板30上形成荧光体34，在具有多个电子发射元件12A的发光部14A与荧光体34之间的气氛中，充入例如水银粒40等。这时，从电子发射元件12A发射出来的二次电子中的部分电子撞击水银粒40，水银粒40达到激发状态而发出紫外线42。该紫外线42射到周边的荧光体34，由此激发荧光体34，在外部就呈现荧光体发光。
而且，如图12所示，驱动电路16A具有定时发生电路44和驱动电压生成电路46。
定时发生电路44根据表示亮灯/熄灯的控制信号Sc和时钟Pc生成并输出规定驱动脉冲Pd的输出定时用的定时脉冲Pt。具体地说，例如如图13A所示，所述定时发生电路44从控制信号Sc成为高电平(表示亮灯的电平)的时刻开始时钟Pc(参照图13B)的计数，如图13C所示，重复生成并输出相当于m时钟的期间T2内为高电平、相当于n时钟的期间T1内为低电平的定时脉冲Pt。仅在控制信号Sc表示亮灯的期间(亮灯期间Ts)内连续输出该定时脉冲Pt。控制信号Sc为低电平(表示熄灯的电平)的期间、即熄灯期间Tn内，从所述定时发生电路44仅输出低电平的信号。
驱动电压生成电路46根据来自所述定时发生电路44的定时脉冲Pt，生成并输出应施加在各电子发射元件12A的上部电极18与下部电极20之间的驱动电压Va。具体地说，如图13D所示，该驱动电压生成电路46在定时发生电路44的输出为低电平的期间T1内输出电压Va1；在定时发生电路44的输出为高电平的期间T2内输出电压Va2。即，从驱动电压生成电路46输出的驱动电压Va具有驱动脉冲Pd与定时发生电路44的定时脉冲Pt同步地、连续出现的波形。
因此，在亮灯期间Ts内，随着各电子发射元件12A的上部电极18与下部电极20之间的驱动脉冲Pd的施加，连续地发射电子，并激发荧光体34。结果，在亮灯期间Ts，就持续荧光体发光。此外，在熄灯期间Tn，由于在各电子发射元件12A的上部电极18与下部电极20之间不施加驱动脉冲Pd，所以停止来自电子发射元件12A的电子发射，在指示下次亮灯之前，就一直持续熄灯。
接着，参照图14和图15说明驱动电路16A的优选实施方式。如图14所示，该实施方式的驱动电路16A除了上述的定时发生电路44和驱动电压生成电路46之外，还连接有功率回收电路50。该图14中，用一个电容器C代表排列在发光部14A内的全部电子发射元件12A。因此，电容器C的一方的电极是指全部电子发射元件12A的上部电极18，电容器C的另一方的电极是指全部电子发射元件12A的下部电极20。
如果说明功率回收电路50的示意性的结构，在电容器C的两电极(上部电极18和下部电极20)之间分别并联着缓冲电容器Cf和第一串联电路52，进而，在电容器C与缓冲电容器Cf之间连接着第二串联电路54。
图14的例子中，采取对一个电容器C连接一个缓冲电容器Cf的方式，但并不限定于此，也可以对一个电容器C连接两个或其以上的缓冲电容器Cf，缓冲电容器Cf的个数是任意的。
第一串联电路52是把第一开关电路SW1、电流抑制用的电阻r和正电源56(电压Va1)串联起来构成的，第二串联电路54是把第二开关电路SW2和电感器58(电感L)串联起来构成的。
此外，驱动电压生成电路46根据来自定时发生电路44的定时脉冲Pt，生成并输出用来控制第一和第二开关电路SW1和SW2的控制信号Sc1和Sc2。
这里，参照图15的波形图说明本实施方式的驱动电路16A的动作。
首先，亮灯期间Ts开始前，预设第一开关电路SW1接通(ON)，第二开关电路SW2断开(OFF)，电容器C的两端电压大体与正电源56的电压Va1相同。
然后，在进入亮灯期间Ts之后的期间T2的开始时刻t1，在驱动电压生成电路46的控制下，第一开关电路SW1断开(OFF)，第二开关电路SW2接通(ON)。这样，就开始电感器58与电容器C的正弦波振荡，开始电容器C两端电压的谐振衰减。此时，积蓄在电容器C内的电荷就被缓冲电容器Cf回收。
在下一个时刻t2、即电容器C的振荡波形(电压波形)达到最低电平(电压-Va1＝Va2)的时刻，在驱动电压生成电路46的控制下，第二开关电路SW2断开(OFF)，电容器C与缓冲电容器Cf系达到高阻抗状态。因此，该时刻t2之后，电压Va2一直维持到期间T2的结束时刻t3。特别是，如上所述，在从电压Va1下降到电压Va2的时刻，从各电子发射元件12A的发射体22发射二次电子，根据该电子发射，通过透明板30的整个面进行发光。
此后，在期间T2的结束时刻t3，在驱动电压生成电路46的控制下，第二开关电路SW2接通(ON)。这样，就开始电感器62与电容器C的正弦波振荡，开始电容器C两端电压的谐振放大。此时，电容器C用积蓄在缓冲电容器Cf内的电荷充电。
在下一个时刻t4、即电容器C的振荡波形(电压波形)达到最高电平(电压Va1)的时刻，在驱动电压生成电路46的控制下，第二开关电路SW2断开(OFF)，第一开关电路SW1接通(ON)。该时刻t4以后，电压Va1一直维持到下一个期间T2的开始时刻t2为止。
如图13A～图13D所示，将期间T2和期间T1的连续期间作为一个阶段时，在亮灯期间Ts内重复该一个阶段。因此，在电子发射元件12A中，即使自己停止电子发射，期间T2再次到来后也进行电子发射，所以从外表上表示，在整个亮灯期间Ts一直维持通过透明板30的整个面的发光的状态。即，在一次的电子发射产生的发光消光之前就进行下一次电子发射，由此进行连续发光。
此外，如图13A～图13D所示，在进入到熄灯期间Tn的情况下，由于电压Va1继续施加在各电子发射元件12A上，所以各电子发射元件12A不进行电子发射，因此，在整个熄灯期间Tn维持消光状态。
这样，通过把功率回收电路50连接在驱动电路16A上，可以回收驱动电压的大体100％的功率，这就有利于降低消耗功率。在该例中，由于设置第一串联电路52，并按规定的定时，强制地使电容器C的两端电压摇摆在电压Va1，所以能够避免伴随电感器58的消耗功率的驱动电压的衰减。当然，在该光源10A的使用开始时刻使电容器C的两端电压处于电压Va1，此后，也可以仅仅用第二开关电路SW2的ON/OFF动作，交互进行电容器C的充放电和缓冲电容器Cf的充放电。
可是，上述的第一实施方式的光源10A在全部电子发射元件12A的上部电极18与下部电极20之间施加驱动电压Va，由此从发光部14A通过透明板30的整个面来发光，但是，此外，也可以像图16所示的第三变形例的光源10Ac那样，把发光部14A分成两组(第一和第二组G1和G2)，当包含在第一组G1内的电子发射元件12A发光时，包含在第一组G1内的电子发射元件12A的功率被回收到包含在第二组G2内的电子发射元件12A中；当包含在第二组G2内的电子发射元件12A发光时，包含在第二组G2内的电子发射元件12A的功率被回收到包含在第一组G1内的电子发射元件12A中。
这种情况下，用电容器C1代表第一组G1内包含的电子发射元件12A，用电容器C2代表第二组G2内包含的电子发射元件12A，此时，如图14中括号内所示，作为驱动电路16A，只要用电容器C1取代电容器C，用电容器C2取代缓冲电容器Cf就可以。
这里，参照图17的波形图来说明该驱动电路16A的动作。首先，在亮灯期间Ts开始前，预设第一开关电路SW1接通(ON)、第二开关电路SW2断开(OFF)，电容器C1的两端电压大体与正电源56的电压Va1相同。
然后，在进入亮灯期间Ts后的期间T2开始时刻t1，在驱动电压生成电路46的控制下，第一开关电路SW1断开(OFF)，第二开关电路SW2接通(ON)。这样，在电容器C1中开始电容器C1与电感器58的正弦波振荡，开始电容器C1的两端电压的谐振衰减。此时，积蓄在电容器C1内的电荷被电容器C2回收。
即，从电容器C2的角度看，在所述时刻t1，开始电感器58与电容器C1的正弦波振荡，开始电容器C2的两端电压的谐振放大。此时，电容器C2用积蓄在电容器C1内的电荷充电。
在下一个时刻t2、即电容器C1的振荡波形(电压波形)达到最低电平(电压-Va1＝Va2)的时刻，在驱动电压生成电路46的控制下，第二开关电路SW2断开(OFF)，电容器C1与电容器C2系达到高阻抗状态。因此，在电容器C1，该时刻t2之后，电压Va2一直维持到期间T2的结束时刻t3，在电容器C2，维持电压Va1。
特别是在时刻t1到时刻t2，电容器C1的两端电压从电压Va1急剧下降到电压Va2，所以，如图16所示，从属于第一组G1的各电子发射元件12A的发射体22发射二次电子。根据该电子发射，通过透明板30中的对应于第一组G1的区域进行发光。
该期间T2是有关在电容器C1的电子发射的期间，但是从电容器C2的角度看，是电子发射前的准备期间T1。因此，最好设定期间T1＝期间T2。
此后，在期间T2的结束时刻t3，在驱动电压生成电路46的控制下，第二开关电路SW2接通(ON)。这样，就开始电感器62与电容器C1的正弦波振荡，开始电容器C1的两端电压的谐振放大。此时，电容器C用积蓄在缓冲电容器Cf内的电荷充电。
即，从电容器C2的角度看，在所述时刻t3，开始电感器58与电容器C2的正弦波振荡，开始电容器C2的两端电压的谐振衰减。此时，积蓄在电容器C2内的电荷被电容器C1回收。
在下一个时刻t4、即电容器C1的振荡波形(电压波形)达到最高电平(电压Va1)的时刻，在驱动电压生成电路46的控制下，第二开关电路SW2断开(OFF)，第一开关电路SW1接通(ON)。因此，该时刻t4之后，在电容器C1，电压Va1一直维持到下一个期间T2的开始时刻t2；在电容器C2，维持电压Va2。
另外，在时刻t3到时刻t4，电容器C2的两端电压从电压Va1急剧下降到电压Va2，所以，如图16所示，从属于第二组G2的各电子发射元件12A的发射体22发射二次电子。根据该电子发射，通过透明板30中的对应于第二组G2的区域进行发光。
从时刻t3开始是期间T1。该期间T1在电容器C1是进行下次电子发射用的准备期间，但是从电容器C2的角度看，却成为有关电子发射的期间T2。
然后，期间T2和期间T1的连续期间(一个阶段)在亮灯期间Ts内重复，由此交互进行第一组G1内的各电子发射元件12A的电子发射和第二组G2内的各电子发射元件12A的电子发射。因此，通过适当设定期间T1或期间T2的周期，在外表上表示，在整个亮灯期间Ts内维持通过透明板30的整个面的发光的状态。当然，也可以有意识地把期间T1或期间T2设定得长，以使用人眼也可以辨认出第一组G1中的发光与第二组G2中的发光的区别。
这样，在第三变形例的光源10Ac中，由于包含在进行发光动作的组以外的组内包含的电子发射元件12A兼用作功率回收用的所谓缓冲电容器Cf，所以无需另外设置缓冲电容器Cf，能够有效地缩小安装面积、降低消耗功率。另外，按某种单位把第一组G1的电子发射元件12A和第二组G2的电子发射元件12A分散开来配置，由此在外观上始终能够得到均匀的面发光。
在上述的例子中，说明了从各电子发射元件12A发射一定量的电子的情况，但是，另外也可以如图18所示的变形例的驱动电路16Aa那样，除所述定时发生电路44、驱动电压生成电路46之外，还连接有调制电路60。调制电路60是按照来自设置在外部的调光电位器(volume)(未图标)的调光信号Sh来控制各电子发射元件12A的电子发射量的电路。
作为调制电路60的调制方式，有四种调制方式。第一调制方式是，如图19A所示，根据调光信号Sh的电平(电压电平等)，如图19B或图19C所示地调制电压Va2的脉宽的方式。这种情况下，既可以如图19B所示，调制期间T2本身，也可以如图19C所示，固定期间T2，而调制电压Va2的施加期间τa。如图20所示，图19C的调制方式是利用调制电压Va2的脉宽与亮度呈线性关系的调制方式。例如，使脉宽从0到约600μsec波动，由此能够使亮度产生0～约1020(cd/m2)的变化。而且，因为只要控制电压Va2的脉宽就行，所以能够以廉价的数字控制来实现高精度的等级显示。
第二调制方式是控制集电极电压Vc的方法，如图21所示，是利用集电极电压Vc与亮度呈线性关系的一种调制方式。使集电极电压Vc从4kV到7kV波动，由此能够使亮度产生0～600(cd/m2)的变化。
第三调制方式是控制驱动电压Va的电压Va2(电平)的方法，如图22所示，是一种利用电压Va2与亮度呈线性关系的调制方式。例如，使电压Va2从约118V到188V波动，由此能够使亮度产生0～1600(cd/m2)的变化。
第四调制方式是控制驱动电压Va的电压Va1的方法，如图23所示，由于电压Va1与亮度呈非线性关系，所以很难控制，而且，必须进行对电压Va1的模拟电压控制，所以必须从电路上下功夫。
因此，从第一～第四调制方式中，最好采用调制电压Va2的脉宽的第一调制方式。
如图1所示，第一实施方式的光源10A对多个电子发射元件12A配置一个集电极32，经电阻R2把偏置电压Vc施加在该集电极32上，但是另外也可以如图24所示的第四变形例的光源10Ad那样，排列例如与光源10Ad列数相同的集电极32(1)、32(2)、…、32(N)，分别把电阻Rc1、Rc2、…、RcN连接在各集电极32(1)、32(2)、…、32(N)上。这种情况下，可以通过连接在集电极32(1)、32(2)、…、32(N)上的电阻Rc1、Rc2、…、RcN来调整制造阶段的分散，如各电子发射元件12A的亮度分散。
以下参照图25～图28来说明亮度分散的调整。
如文献“电子技术2000-7，p38～p41场致发射显示器的最新技术动向”中的记载，现有的降低分散的方法通过把电流抑制用的电阻连接在发射体来降低分散。
可是，这种方法与流经发射体的电流与门极电压有关系，在得到降低亮度分散用的最合适的电阻值之前，必须进行多次模拟。
因此，在本实施方式中，采用调整发射电子实际到达的集电极32与上部电极18之间的电场的方法。这样，可以直接调整亮度分散，并可以迅速且高精度地降低亮度分散。
以下具体地说明本实施方式的亮度分散的降低方法。如图25所示，调整连接在上部电极18和用来在该上部电极18与下部电极20之间施加负电压Vk(例如与上述电压Va2相同的电压)的负电源70之间的电阻Rk、以及连接在集电极32与偏置电源36(偏置电压Vc)之间的电阻Rc。图25中，电阻Rkc表示基于上部电极18与集电极32之间的间隙的电阻，电压Vkc表示间隙之间的电压。C表示上部电极18与下部电极20之间的电容，电压Vak表示上部电极18与下部电极20之间的电压。
这里，假定有两个电子发射元件12A(1)和12A(2)，这两个电子发射元件12A(1)和12A(2)的输出特性(Vkc-Ikc特性)存在图27所示的分散时，在没有所述电阻Rk和Rc的情况下，这两个电子发射元件12A(1)和12A(2)中的电流变动为ΔI1。
但是，连接所述电阻Rk和Rc就可以把所述电流变动ΔI1一直减小到负载线80上的电流变动ΔI2。
可以如下导出负载线80。即，根据图25所示的结构图，以流经上部电极18与集电极32之间的电流Ikc为主体的等效电路如图26所示。
从该等效电路导出下式。
Ikc＝(Vk+Vc)/(Rc+Rkc+Rk)这里，Rkc＝0时，Ikc最大，所以把图27的纵轴上表示Ikc＝(Vk+Vc)/(Rc+Rk)的点Pa与横轴上表示Vkc＝Vk+Vc的点Pb连接起来的线就构成负载线80。
而且，Rc+Rk越大，电流Ikc就越小，但是，电子发射元件12A(1)和12A(2)之间的亮度分散也越小。
另外，在上部电极18与集电极32之间设置了未图示的控制电极的情况下，图28表示以流经集电极32的集电极电流Ic与流经控制电极的控制电流Ig为主体的等效电路。此时，把电阻Rg连接在控制电极和用来在该控制电极与下部电极20之间施加负电压Vg的负电源72之间。此外，图28的电阻Rkg表示上部电极18与控制电极之间的间隙引起的电阻。另外，在该例中，集电极电流Ic为阴极电流Ik的60％，控制电流Ig为阴极电流Ik的40％。
从图28的等效电路导出下式。
Ig＝(Vg+Vk)/(Rg+Rkg+Rk)只要根据该式导出负载线、决定亮度分散达到最小的电压Vg和电阻Rg就可以。通过决定电压Vg和电阻Rg来决定控制电流Ig和阴极电流Ik，必然也决定集电极电流Ic。
在上述的第一实施方式的光源10A中，具有包含全部电子发射元件12A的一个发光部14A，对该发光部14A连接一个驱动电路16A，但是另外也可以像图29的第五变形例的光源10Ae那样，具有两个或其以上的面光源部Z1～Z6。在图29的例子中，表示了具有六个面光源部Z1～Z6的情况。各面光源部Z1～Z6二维地排列多个电子发射元件12A，并且分别独立地连接着驱动电路16A。
这样，就可以以各面光源部Z1～Z6单位来控制发光/消光，并可以进行分级调光(数字式调光)。特别是在分别独立地连接在面光源部Z1～Z6上的驱动电路16A中设置有调制电路60(参照图18)，由此就可以分别独立地控制各面光源部Z1～Z6的发光分布。总之，除数字式调光之外，还可以实现模拟调光，可以进行细致的调光。
在图29的例子中，表示了各面光源部Z1～Z6的面积分别相同的情况，但是各面光源部Z1～Z6的面积也可以不一样。例如，在图30所示的第六变形例的光源10Af中，把第一和第六面光源部Z1和Z6分别做成长边长的横着放的长方形；把第二和第五面光源部Z2和Z5分别做成长边比第一和第六面光源部Z1和Z6的长边短的竖着放的长方形；把第三和第四面光源部Z3和Z4分别做成长边比第一和第六面光源部Z1和Z6的长边短的横着放的长方形。
另外，也可以如图31所示的第七变形例的光源10Ag那样，把包含在各面光源部Z1～Z6内的多个电子发射元件12A分别分成两组(第一组和第二组G1和G2)，各面光源部Z1～Z6中，包含在第一组内的电子发射元件12A发光时，包含在第一组G1内的电子发射元件12A的功率被回收到包含在第二组G2内的电子发射元件12A中；包含在第二组G2内的电子发射元件12A发光时，包含在第二组G2内的电子发射元件12A的功率被回收到包含在第一组G1内的电子发射元件12A中。
或者，如图32所示的第八变形例的光源10Ah那样，也可以把六个面光源部Z1～Z6分成两组(第一组和第二组G1和G2)，有关第一组G1的面光源部Z1～Z3的各电子发射元件12A发光时，这些电子发射元件12A的功率被回收到有关第二组G2的面光源部Z4～Z6的电子发射元件12A中；有关第二组G2的面光源部Z4～Z6的各电子发射元件12A发光时，这些电子发射元件12A的功率被回收到有关第一组G1的面光源部Z1～Z3的电子发射元件12A中。
在上述的第五～第八变形例的光源10Ae～10Ah中，表示将发光部14A分离为六个面光源部Z1～Z6的例子，但是面光源部的数目可以任意设定。
可是，如图1所示，第一实施方式的光源10A在一个发射体22的表面上分别独立地形成多个上部电极18，在发射体22的背面上分别独立地形成多个下部电极20，从而形成多个电子发射元件12A，但是另外也可以考虑如下的其它实施方式。此外，在图33～图37中省略集电极32或荧光体34的表述。
即，图33的第九变形例的光源10Ai是在一个发射体22的表面上分别独立地形成多个上部电极18，在发射体22的背面上形成一个下部电极20(公用的下部电极)，由此来形成多个电子发射元件12A。
图34的第十变形例的光源10Aj是在一个发射体22的表面上形成一个极薄(～10nm)的上部电极18(公用的上部电极)，在发射体22的背面上分别独立形成多个下部电极20，由此来形成多个电子发射元件12A。
图35的第十一变形例的光源10Ak是在基板90上分别独立地形成多个下部电极20，再形成一个发射体22来覆盖这些下部电极20，然后在发射体22上分别独立地形成多个上部电极18，由此来形成多个电子发射元件12A。各上部电极18是在分别对应的下部电极20的上面，将发射体22夹在其间而形成。
图36的第十二变形例的光源10A1是在基板90上形成一个下部电极20，再形成一个发射体22来覆盖该下部电极20，然后在发射体22上分别独立地形成多个上部电极18，由此来形成多个电子发射元件12A。
图37的第十三变形例的光源10Am是在基板90上分别独立地形成多个下部电极20，再形成一个发射体22来覆盖这些下部电极20，然后在发射体22形成一个极薄的上部电极18，由此来形成多个电子发射元件12A。
以下参照图38～图77说明第二实施方式的光源10B。此外，与第一实施方式相对应的部分标注同样的符号，省略其重复的说明。
如图38所示，第二实施方式的光源10B的电子发射元件12B具有上述的发射体22、上部电极18、下部电极20以及在上部电极18与下部电极20之间施加驱动电压Va脉冲发生源100。
上部电极18具有发射体22露出来的多个贯通部102。特别是在发射体22的表面上形成有基于电介质的晶粒边界的凹凸104，上部电极18的贯通部102形成在对应于所述电介质的晶粒边界的凹部106的部分。图38的例子中，表示出对应于一个凹部106形成一个贯通部102的情况，但是也可以对应于多个凹部106形成一个贯通部102。构成发射体22的电介质的粒子直径在0.1μm～10μm的范围为好，最好是2μm～7μm。图38的例子中，取电介质的粒子直径为3μm。
进而，如图39所示，在该第二实施方式中，上部电极18中的贯通部102的周部108中的面对发射体22的面108a离开发射体22。即，上部电极18中的贯通部102的周部108中的面对发射体22的面108a与发射体22之间形成有间隙110，上部电极18中的贯通部102的周部108成为屋檐状(法兰状)。因此，在以下的说明中，将“上部电极18中的贯通部102的周部108”记述为“上部电极18的屋檐部108”。在图38、图39、图41A、图41B、图42A、图42B、图44、图46～图49、图54的例子中，用半圆形来代表电介质的晶粒边界的凹凸104的凸部112的断面，但并不限定于此形状。
另外，在该第二实施方式中，取上部电极18的厚度t为0.01μm≤t≤10μm；取发射体22的上面、即电介质的晶粒边界的凸部112的表面(也是凹部106的内壁面)与上部电极18的屋檐部108的下面108a构成的夹角的最大角度θ为1°≤θ≤60°。另外，把发射体22的电介质的晶粒边界的凸部112的表面(凹部106的内壁面)与上部电极18的屋檐部108的下面108a之间的沿着垂直方向的最大间隔d取为0μm＜d≤10μm。
进而，在该第二实施方式中，贯通部102的形状、特别是如图40所示的从上面看的形状为孔114的形状，例如像圆形、椭圆形、长圆形的包含曲线部分的形状或像四角形、三角形的多边形。图40的例子中，表示以圆形作为孔114的形状的情况。
这种情况下，孔114的平均直径取为大于等于0.1μm而小于等于10μm。该平均直径表示通过孔114中心的各不相同的多条线段的长度的平均长度。
此外，发射体22的构成材料因为与上述的第一实施方式相同，所以省略其说明。
作为形成发射体22的方法，可以采用网印法、浸渍法、涂敷法、电泳法、雾化淀积法等各种厚膜形成法或离子束法、溅射法、真空蒸镀法、离子电镀法、化学气相生长法(CVD)、电镀等各种薄膜形成法。特别好的方法是作为发射体22，形成把压电/电致伸缩材料粉末化的材料，再浸渍低熔点玻璃或溶胶粒子。用这种方法就可以进行700℃或600℃或其以下的低温下的膜形成。
上部电极18最好使用在烧结之后获得薄膜的有机金属糊剂，例如白金树脂酸糊剂等材料。另外，最好使用抑制极化反转疲劳的氧化物电极，例如氧化钌(RuO2)、氧化铱(IrO2)、钌酸锶(SrRuO3)、La1-xSrxCoO3(例如x＝0.3或0.5)、La1-xCaxMnO3(例如x＝0.2)、La1-xCaxMn1-yCoyO3(例如x＝0.2，y＝0.05)，或者把它们混入到白金树脂酸糊剂内而成的材料。
另外，作为上部电极18，最好使用如图41A和图41B所示的具有多个鳞片状的形状的物质116(例如石墨)的集合体118、或者如图42A和图42B所示的包含具有多个鳞片状的形状的物质116的导电性物质120的集合体122。这种情况下，并不是用所述集合体118或集合体122完全覆盖发射体22的表面，而是设置发射体22局部露出来的多个贯通部102，将发射体22中面对贯通部102的部分作为电子发射区域。
上部电极18可以使用上述的材料按照网印法、喷射法、敷层法、浸渍法、涂敷法、电泳法等各种厚膜形成法或溅射法、离子束法、真空蒸镀法、离子电镀法、化学气相生长法(CVD)、电镀等各种薄膜形成法等通常的膜形成方法来形成，最好用前者厚膜形成法来形成。
另一方面，下部电极20使用具有导电性的物质，例如金属，由白金、钼、钨等构成。另外，由对高温氧化气氛具有抵抗性的导体、例如金属单质、合金、绝缘性陶瓷与金属单质的混合物、绝缘性陶瓷与合金的混合物等构成，较为合适的是由白金、铱、钯、铑、钼等高熔点贵金属或以银-钯、银-白金、白金-钯为主成分的材料或白金与陶瓷材料的金属陶瓷材料构成。更加合适的是仅由白金或以白金系的合金为主要成分的材料构成。
另外，作为下部电极20，也可以使用碳、石墨系材料。此外，添加到电极材料中的陶瓷材料的体积比例最好是约5～30％。当然，也可以使用与上述的上部电极18同样的材料。
下部电极20最好用上述厚膜形成法来形成。下部电极20的厚度小于等于20μm就可以，最好是小于等于5μm。
通过分别形成发射体22、上部电极18和下部电极20时进行热处理(烧结处理)就能做成一体结构。
作为把发射体22、上部电极18和下部电极20做成一体结构的烧结处理的温度，可以取为500℃～1400℃的范围，最好取为1000℃～1400℃的范围。进而，在对膜状的发射体22进行热处理时，最好与发射体22的蒸发源一起进行气氛控制的同时进行烧结处理，以使在高温时不至于使发射体22的组成不稳定。
通过进行烧结处理，尤其，使构成上部电极18的膜从厚度10μm收缩到厚度0.1μm，同时形成多个孔，结果，如图38所示，在上部电极18上形成多个贯通部102，而在贯通部102的周部108形成为屋檐状。当然，也可以事先(烧结前)通过蚀刻(湿式蚀刻、干式蚀刻)或剥离对构成上部电极18的膜进行图形化，然后进行烧结。这种情况下，如后所述，作为贯通部102，可以容易地形成缺口形状或狭缝(slit)形状。
此外，用合适的材料来覆盖发射体22，也可以采用不将该发射体22的表面直接露出在烧结气氛内进行烧结的方法。
下面说明电子发射元件12B的电子发射原理。首先，在上部电极18和下部电极20之间施加驱动电压Va。该驱动电压Va例如像脉冲电压或交流电压那样，被定义为随着时间的经过从高于或低于基准电压(例如0V)的电压电平急剧变化为低于或高于基准电压的电平的电压。
另外，在发射体22的上面、上部电极18与该电子发射元件12B周围的介质(例如真空)接触的地方形成有三重汇接区。这里，所谓三重汇接区被定义为上部电极18、发射体22和真空的接触而形成的电场集中部。此外，在所述三重汇接区还包含上部电极18、发射体22和真空作为一个点存在的三汇结点。气氛中的真空度最好是102～10-6帕，10-3～10-5帕为更好。
在第二实施方式中，三重汇接区形成在上部电极18的屋檐部108或上部电极18的周围边缘部。因此一旦在上部电极18与下部电极20之间施加如上所述的驱动电压Va，在上述三重汇接区就产生电场集中。
这里，参照图43和图44说明电子发射元件12B的第一电子发射方式。在图43的第一输出期间T1(第一阶段)，把低于基准电压(这里是0V)的电压V2施加在上部电极18上，把高于基准电压的电压V1施加在下部电极20上。在该第一输出期间T1内，在上述三重汇接区产生电场集中，从上部电极18向发射体22进行电子发射，例如，电子被积蓄在发射体22中的从上部电极18的贯通部102露出来的部分或上部电极18的周围边缘部近旁的部分。即，发射体22带电。此时，上部电极18起电子供给源的作用。
在下一个第二输出期间T2(第二阶段)，驱动电压Va的电平骤减，即，一旦把比基准电压高的电压V1施加在上部电极18上而把低于基准电压的电压V2施加在下部电极20上，这次，对应于上部电极18的贯通部102的部分或上部电极18的周围边缘部近旁带电量的电子就被向相反方向发生极化反转的发射体22的偶极子(发射体22的表面呈现负极性)从发射体22赶出来，如图44所示，电子就通过贯通部102从发射体22中的所述积蓄了电子的部分中发射出来。当然，也从上部电极18的外周部近旁发射出电子。
然后，说明第二电子发射方式。首先，在图45的第一输出期间T1(第一阶段)，把高于基准电压的电压V3施加在上部电极18上，把低于基准电压的电压V4施加在下部电极20上。在该第一输出期间T1内，进行电子发射的准备(例如朝发射体22的一个方向的极化等)。在下一个第二输出期间T2(第二阶段)，驱动电压Va电平骤减，即，一旦把低于基准电压的电压V4施加在上部电极18上而把高于基准电压的电压V3施加在下部电极20上，这次，就在上述三重汇接区产生电场集中，根据该电场集中，一次电子从上部电极18发射出来，并撞击发射体22中的从贯通部102露出来的部分和上部电极18的外周部近旁。如图46所示，这样二次电子(包含一次电子的反射电子)就从一次电子撞击的部分发射出来。即，在第二输出期间T2的初期阶段，二次电子从所述贯通部102和上部电极18的外周部近旁发射出来。
而且，在该电子发射元件12B中，由于在上部电极18上形成有多个贯通部102，所以电子从贯通部102和上部电极18的外周部近旁均等地发射出来，降低了整个电子发射特性的分散，并容易进行电子发射的控制，同时提高了电子发射效率。
另外，在第二实施方式中，由于在上部电极18的屋檐部108与发射体22之间形成有间隙110，所以施加了驱动电压Va时，在该间隙110部分容易产生电场集中。这就关系到电子发射效率的提高，能够实现驱动电压的低电压化(低电平下的电子发射)。
如上所述，在第二实施方式中，由于上部电极18在贯通部102的周部形成有屋檐部108，所以在上述的间隙110的部分的电场集中变大，相应地，电子也容易从上部电极18的屋檐部108发射出来。这关系到电子发射的高输出、高效率化，能够实现驱动电压Va的低电压化。这样，能够实现并列多个电子发射元件12B而构成的第二实施方式的光源10B的高亮度化。
另外，由于上部电极18的屋檐部108起门极电极(控制电极、聚焦电子透镜等)的作用，所以不管是上述的第一电子发射方式(发射积蓄在发射体22内的电子的方式)还是第二电子发射方式(使来自上部电极18的一次电子撞击发射体22而发射二次电子的方式)都能够提高发射电子的直线传播性。在并列多个电子发射元件12B而构成为例如显示器的电子源的情况下，这对于降低串扰是很有利的。
这样，在第二实施方式的光源10B中，能够容易产生高的电场集中，而且，可以增加电子发射处，可以实现电子发射的高输出、高效率，还可以实现低电压驱动(低消耗功率)。
特别是在第二实施方式中，至少在发射体22的上面形成有基于电介质晶粒边界的凹凸104，上部电极18在对应于电介质晶粒边界的凹部106的部分形成有贯通部102，所以，能够简单地实现上部电极18的屋檐部108。
另外，因为把发射体22的上面、即电介质的晶粒边界的凸部112的表面(凹部106的内壁面)与上部电极18的屋檐部108的下面108a构成的夹角的最大角度θ做成1°≤θ≤60°，把发射体22的电介质的晶粒边界的凸部112的表面(凹部106的内壁面)与上部电极18的屋檐部108的下面108a之间的垂直方向的最大间隔d做成0μm＜d≤10μm，所以按照这样的构成，能够更加增强在间隙110部分的电场集中程度，能够有效地实现电子发射的高输出、高效率以及驱动电压的低电压化。
另外，在该第二实施方式中，把贯通部102作成为孔114的形状。如图39所示，在发射体22中，根据施加在上部电极18与下部电极20(参照图38)之间的驱动电压Va而发生极化反转或改变极化的部分是形成了上部电极18的正下方的部分(第一部分)124和对应于从贯通部102的内周向贯通部102的内部的区域的部分(第二部分)126，特别是第二部分126随驱动电压Va的电平或电场集中的程度而变化。因此，在该第二实施方式中，取孔114的平均直径为大于等于0.1μm而小于等于10μm。如果是这个范围，通过贯通部102发射出来的电子的发射分布几乎没有分散，可以高效率地发射电子。
此外，在取孔114的平均直径小于0.1μm的情况下，积蓄电子的区域变窄，所发射的电子的量减少。当然，可以考虑设置多个孔114，但是，有困难性，而且制造成本恐怕会上升。如果取孔114的平均直径超过10μm，则贯通部102的从所述贯通部102露出来的部分中，发射电子的部分(第二部分)126的比例(占有率)减小，电子的发射效率下降。
作为上部电极18的屋檐部108的断面形状，既可以如图39所示，做成上面和下面都沿水平方向延伸的形状，也可以如图47所示，做成屋檐部108的下面108a大体是水平的、而屋檐部108的上端部朝上方凸起的形状。另外，如图48所示，也可以做成屋檐部108的下面108a朝向贯通部102的中心慢慢地朝上方倾斜；如图49所示，也可以做成屋檐部108的下面108a朝向贯通部102的中心慢慢地朝下方倾斜。图47的例子可以提高作为门极电极的功能，图49的例子中，由于间隙110部分变窄，所以更容易产生电场集中，能够提高电子发射的输出和发射效率。
另外，在该第二实施方式中，如图50所示，电动作中，在上部电极18与下部电极20之间形成了基于发射体22的电容器C1和基于各间隙110的多个电容器Ca的集合体。即，基于各间隙110的多个电容器Ca相互并联起来构成一个电容器C2，等效电路中，基于发射体22的电容器C1被串联在基于集合体的电容器C2上。
实际上，基于发射体22的电容器C1并非这样一成不变地串联在基于集合体的电容器C2上，而是串联起来的电容器成分随对上部电极18的贯通部102的形成个数或整个形成面积等而变化。
这里，如图51所示，例如假定基于发射体22的电容器C1中的25％与基于集合体的电容器C2串联的情况，来进行容量计算。首先，因为间隙110部分是真空，所以其介电常数为1。而且，设间隙110的最大间隔d为0.1μm、一个间隙110部分的面积为S＝1μm×1μm、间隙110的数目为10,000个。另外，如果设发射体22的介电常数为2000、发射体22的厚度为20μm、上部电极18与下部电极20的相面对的面积为200μm×200μm、则基于集合体的电容器C2的电容量为0.885pF、基于发射体22的电容器C1的电容量为35.4pF。而且，基于发射体22的电容器C1中，与基于集合体的电容器C2串联的部分是整体的25％时，该串联部分的电容量(包含基于集合体的电容器C2的电容量)就是0.805pF，其余部分的电容量为26.6pF。
因为这些串联的部分与其余部分是并联的，所以，整体电容量为27.5pF。该电容量是基于发射体22的电容器C1的电容量35.4pF的78％。总之，整体电容量小于基于发射体22的电容器C1的电容量。
这样，对于基于多个间隙110的电容器Ca的集合体来说，基于间隙110的电容器Ca的电容量相对较小，由基于发射体22的电容器C1的分压，几乎整个驱动电压Va都施加在间隙110上，在各间隙110能够实现电子发射的高输出化。
另外，由于基于集合体的电容器C2串联在基于发射体22的电容器C1上，所以整体电容量小于基于发射体22的电容器C1的电容量。由此，能够得到电子发射是高输出且整体消耗功率小的良好的特性。
下面，参照图52～图54说明上述的第二实施方式的光源10B的电子发射元件12B的三个变形例。
首先，如图52所示，第一变形例的电子发射元件12Ba的贯通部102的形状、特别是从上面看到的形状是缺口128的形状，这一点不同于上述实施方式。作为缺口128的形状，如图52所示，最好是多个缺口128连续地形成的梳齿状的缺口130。这种情况下，会降低通过贯通部102发射出来的电子的发射分布的分散，有利于高效率地发射电子。特别是，最好把缺口128的平均宽度做成大于等于0.1μm而小于等于10μm。该平均宽度表示垂直于缺口128的中心线的各不相同的多条线段的长度的平均值。
如图53所示，第二变形例的电子发射元件12Bb的贯通部102的形状、特别是从上面看到的形状是狭缝132，这一点不同于上述实施方式。这里，所谓狭缝132是长轴方向(纵向)的长度是短轴方向(横向)的长度的10倍或其以上的形状。因此，可以把长轴方向(纵向)的长度小于短轴方向(横向)的长度的10倍的形状就定义为孔114(参照图40)的形状。另外，作为狭缝132，还包含连通的多个孔114连接起来形成的形状。这种情况下，狭缝132的平均宽度最好为大于等于0.1μm而小于等于10μm。因为这有利于降低通过贯通部102发射的电子的发射分布的分散，而且有利于高效率地发射电子。该平均宽度表示垂直于狭缝132的中心线的各不相同的多条线段的长度的平均值。
如图54所示，在第三变形例的电子发射元件12Bc的发射体22的上面之中对应于贯通部102的部分、例如电介质的晶粒边界的凹部106内存在浮置电极134，这一点不同于上述实施方式。这种情况下，由于浮置电极134也成为电子供给源，所以在电子的发射阶段(上述的第一电子发射方式中的第二输出期间T2(参照图43))，可以通过贯通部102把多个电子发射到外部。这种情况下，认为来自浮置电极134的电子发射是由浮置电极134/电介质/真空的三重汇接区的电场集中引起的。
这里，说明第二实施方式的光源10B的电子发射元件12B的特性，特别说明电压—电荷量特性(电压—极化量特性)。
如图55的特性所示，在真空中，该电子发射元件12B的特性曲线为以基准电压＝0(V)为基准的非对称的磁滞回线。
如果说明该特性，首先，把发射体22中的发射电子的部分定义为电子发射部时，在施加了基准电压的点p1(初始状态)处，处于所述电子发射部几乎未积蓄电子的状态。此后，一旦施加负电压，在所述电子发射部内，发射体22发生了极化反转的偶极子的正电荷量增加，随之，引起第一阶段中的从上部电极18向电子发射部的电子发射，电子被积蓄起来。使负电压电平向负方向增大下去时，随着向所述电子发射部的电子积蓄，在某负电压的点p2处，正负电荷量达到平衡状态，如果使负电压电平向负方向继续增大下去，则电子的积蓄量进一步增加，随之，达到负电荷量多于正电荷量的状态。在点p3处，达到电子积蓄饱和状态。这里的负电荷量是所积蓄的原来剩余的电子量与发射体22发生了极化反转的偶极子的负电荷量之和。
此后，降低负电压电平，继而超过基准电压，一旦施加正电压，在点p4处，开始第二阶段的电子发射。如果使正电压向正方向增大下去，则电子发射量增加，在点p5处，正负电荷量达到平衡状态。另外，在点p6处，被积蓄的电子几乎全都发射出去，正负电荷量之差大体与初始状态相同。即，几乎不积蓄电子，仅仅是发射体22极化反转了的偶极子的负电荷出现在电子发射部。
该特性有以下几个特征。
(1)设正负电荷量达到平衡状态的点p2处的负电压为V1、点p5处的正电压为V2，那么|V1|＜|V2|(2)更详细地说是1.5×|V1|＜|V2|(3)设点p2处正电荷量与负电荷量的变化的比例为ΔQ1/ΔV1、点p5处正电荷量与负电荷量的变化的比例为ΔQ2/ΔV2，那么(ΔQ1/ΔV1)＞(ΔQ2/ΔV2)(4)设达到电子积蓄饱和状态的电压为V3、开始电子发射的电压为V4，那么1≤|V4|/|V3|≤1.5然后，在电压一极化量特性的立场上说明图55的特性。在初始状态下，发射体22沿一个方向极化，例如假定偶极子的负极处于朝发射体22的上面的状态(参照图56A)的情况来进行说明。
首先，如图55所示，在施加基准电压(例如0V)的点p1(初始状态)处，如图56A所示，处于偶极子的负极朝向发射体22的上面的状态，由此成为在发射体22的上面几乎没有积蓄电子的状态。
此后，一旦施加负电压并使该负电压向负方向增大下去，从超过负的矫顽电压(参照图55的点p2)时起，开始极化反转，在图55的点p3，达到全部极化反转(参照图56B)。根据该极化反转，在上述的三重汇接区产生电场集中，引起第一阶段的从上部电极18向发射体22的电子发射，例如电子被积蓄在发射体22中的从上部电极18的贯通部102露出来的部分或上部电极18的周围边缘部近旁的部分(参照图56C)。特别是从上部电极18向发射体22中从上部电极18的贯通部102露出来的部分发射电子(内部发射)。并且在图55的点p3达到电子的积蓄饱和状态。
此后，降低负电压电平，继而超过基准电压，一旦加上正电压，则达到某电平之前一直维持发射体22的上面的带电状态(参照图57A)。如果进一步提高正电压的电平，则就在图55的点p4前面，产生偶极子的负极开始朝发射体22的上面的区域(参照图57B)，进一步提高电平，在图55的点p4以后，根据偶极子的负极引起的库仑斥力，开始发射电子(参照图57C)。如果继续向正方向提高该正电压，则电子发射量增加，超过正矫顽电压(点p5)时起，极化再次反转的区域扩大，在点p6处，所积蓄的电子几乎全都发射出去，此时的极化量大体与初始状态的极化量相同。
该电子发射元件12B的特性有以下几个特征。
(A)设负矫顽电压为v1、正矫顽电压为v2，那么
|v1|＜|v2|(B)更详细地说是1.5×|v1|＜|v2|(C)设施加负矫顽电压v1时的极化的变化比例为Δq1/Δv1、施加正矫顽电压v2时的极化的变化比例为Δq2/Δv2，那么(Δq1/Δv1)＞(Δq2/Δv2)(D)设达到电子积蓄饱和状态的电压为v3、开始电子发射的电压为v4，那么1≤|v4|/|v3|≤1.5由于该电子发射元件12B具有如上所述的特性，所以能够简单地适用于具有按多个像素排列的多个电子发射元件12B并根据来自各电子发射元件12B的电子发射来进行发光的第二实施方式的光源10B。
下面，说明使用上述电子发射元件12B构成的光源10B。
该第二实施方式的光源10B是依照进行液晶显示器用的背光灯等图像显示的显示器的光源，如图58所示，具有多个电子发射元件12B例如对应于像素等发光元件排列成矩阵状或锯齿状的发光部14B和用来驱动该发光部14B的驱动电路16B。这种情况下，既可以对一个发光元件分配一个电子发射元件12B，也可以对一个发光元件分配多个电子发射元件12B。该实施方式中，为说明简便起见，说明假定对一个发光元件分配一个电子发射元件12B的情况。
该驱动电路16B配备有用来对发光部14B选择行的多条行选择线144，还配备有用来对同一个发光部14B供给数据信号Sd的多条信号线146。
进而，该驱动电路16B具有对行选择线144选择性地供给选择信号Ss、从而例如以1行为单位顺序选择电子发射元件12B的行选择电路148；把数据信号Sd并行输出到信号线146并向通过行选择电路148选择的行(选择行)分别供给数据信号Sd的信号供给电路150；根据所输入的控制信号Sv(图象信号等)和同步信号Sc控制行选择电路148和信号供给电路150的信号控制电路152。
电源电路154(例如50V或0V)连接在行选择电路148和信号供给电路150上，特别是在行选择电路148和电源电路154间的负极线与GND(地)之间连接有脉冲电源156。脉冲电源156输出在后述的电荷积蓄期间Td内为基准电压(例如50V)而在发光期间Th内为电压(例如-400V)的脉冲状电压波形。
行选择电路148在电荷积蓄期间Td，对选择行输出选择信号Ss，对非选择行输出非选择信号Sn。另外，行选择电路148在发光期间Th，输出把来自电源电路154的电源电压(例如50V)与来自脉冲电源156的电压(例如-400V)叠加起来的一定电压(例如-350V)。
信号供给电路150具有脉冲生成电路158和调幅电路160。脉冲生成电路158在电荷积蓄期间Td，按一定脉冲周期生成并输出具有一定振幅(例如50V)的脉冲信号Sp，在发光期间Th，输出基准电压(例如0V)。
调幅电路160在电荷积蓄期间Td，对来自脉冲生成电路158的脉冲信号Sp，分别根据选择行的发光元件的亮度级进行调幅，并分别输出为关于选择行的发光元件的数据信号Sd，在发光期间Th，原样输出来自脉冲生成电路158的基准电压。这些定时控制以及所选择的多个发光元件的亮度级的向调幅电路160的供给都是通过信号供给电路150来进行。
例如，如图59A～图59C所示的三个例子那样，在亮度级低的情况下，脉冲信号Sp的振幅为低电平Vsl(参照图59A)；在亮度级中等的情况下，脉冲信号Sp的振幅为中电平Vsm(参照图59B)；在亮度级高的情况下，脉冲信号Sp的振幅为高电平Vsh(参照图59C)。该例中，示例出分为三级的例子，而在适用于光源10B的情况下，根据发光元件的亮度级、例如按128等级或256等级，对脉冲信号Sp进行调幅。
这里，参照图60～图61C说明信号供给电路150的变形例。
如图60所示，变形例的信号供给电路150a具有脉冲生成电路162和脉宽调制电路164。脉冲生成电路162在电荷积蓄期间Td生成并输出被施加在电子发射元件12B上的电压波形(图61A～图61C中用实线表示)中前沿波形的电平连续变化的脉冲信号Spa(图61A～图61C中用虚线表示)，在发光期间Th输出基准电压。另外，脉宽调制电路164在电荷积蓄期间Td对来自脉冲生成电路162的脉冲信号Spa的脉宽Wp(参照图61A～图61C)，分别根据关于选择行的发光元件的亮度级进行调制，并分别输出为关于选择行的发光元件的数据信号Sd。在发光期间Th原样输出来自脉冲生成电路162的基准电压。这种情况下，这些定时控制以及所选择的多个发光元件的亮度级的向脉宽调制电路164的供给也是通过信号供给电路150a来进行。
例如，如图61A～图61C所示的三个例子那样，在亮度级低的情况下，脉冲信号Spa的脉宽Wp窄，实质的振幅为低电平Vsl(参照图61A)；在亮度级中等的情况下，脉冲信号Spa的脉宽Wp为中等宽度，实质的振幅为中电平Vsm(参照图61B)；在亮度级高的情况下，脉冲信号Spa的脉宽Wp宽，实质的振幅为高电平Vsh(参照图61C)。这里，示例出分为三级的例子，但是适用于光源10B的情况下，根据发光元件的亮度级、例如按128等级或256等级，对脉冲信号Spa进行脉宽调制。
这里，把对图59A～图59C所示的脉冲信号Sp的三种调幅的例子与对图61A～图61C所示的脉冲信号Spa的三种脉宽调制的例子关联起来观察改变有关上述的电子积蓄的负电压的电平的情况下的特性图的变化时，如图62A所示，在图59A和图61A所示的负电压的电平Vsl下，被积蓄在电子发射元件12B内的电子的量少；如图62B所示，在图59B和图61B所示的负电压的电平Vsm下，被积蓄的电子的量适中；如图62C所示，在图59C和图61C所示的负电压的电平Vsh下，被积蓄的电子的量多，大体呈饱和状态。
但是，如图62A～图62C所示，开始电子发射的点p4的电压电平几乎相同。即，积蓄电子后，即使施加电压变化到点p4所示的电压电平为止，电子的积蓄量几乎也没有变化，可知发挥存储器效果。
另外，在利用该电子发射元件12B作为光源10B的发光元件的情况下，如图63所示，在上部电极18的上方配置例如由玻璃或丙烯树脂而成的透明板166，在透明板166的背面(面对上部电极18的面)配置例如由透明电极构成的集电极168，在该集电极168上涂敷荧光体170。此外，经电阻把偏置电源172(集电极电压Vc)连接在集电极168上。另外，电子发射元件12B当然要被配置在真空空间内。气氛的真空度在102～10-6帕的范围内为好，最好是10-3～10-5帕。
选择这样的范围的理由是，在低真空下(1)由于空间内气体分子多，所以容易生成等离子体，如果等离子体产生得过多，其正离子大量地撞击上部电极18，可能会损伤上部电极18，或者(2)在发射电子到达集电极168之前会与气体分子碰撞，被集电极电压Vc充分加速的电子使荧光体170的激发有可能进行得不充分。
另一方面，是因为存在以下问题在高真空下，虽然从电场集中的点容易发射电子，但是结构体的支撑和真空密封部就变大，不利于小型化。
在图63的例子中，在透明板166的背面形成集电极168，在该集电极168的表面(面对上部电极18的面)形成荧光体170，但是，此外，如图64所示，也可以把荧光体170形成在透明板166的背面，再形成集电极168覆盖住该荧光体170。
这是在CRT等使用的构成，集电极168用作金属后背。从发射体22发射出来的电子穿透集电极168之后进入荧光体170，激发该荧光体170。因此，集电极168的厚度最好做成电子能够穿透的厚度，最好小于等于100nm。电子的动能越大，集电极168的厚度可以做得越厚。
按照这样的构成，可以获得如下的效果。
(a)荧光体170不具有导电性的情况下，可以防止荧光体170带电(负)，能够维持电子的加速电场。
(b)集电极168反射荧光体170的发光，可以有效地向透明板166侧(发光面侧)发射出荧光体170的发光。
(c)能够防止电子过度地撞击荧光体170，可以防止荧光体170的劣化或来自荧光体170的气体产生。
下面示出该第二实施方式的光源10B所使用的电子发射元件12B的四个实验例(第一～第四实验例)。
第一实验例是观察电子发射元件12B的电子发射状态的实验例。即，如图65A所示，对电子发射元件12B施加具有-70V电压的写入脉冲Pw，使电子积蓄在电子发射元件12B内，然后，施加具有280V电压的亮灯脉冲Ph，让电子发射出来。用受光元件(光电二极管)检测荧光体170的发光来测定电子的发射状态。将检测波形示于图65B。此外，设写入脉冲Pw与亮灯脉冲Ph的占空比为50％。
由该第一实验例可知，从亮灯脉冲Ph的前沿途中开始发光，在该亮灯脉冲Ph的初期阶段结束发光。因此，即使把亮灯脉冲Ph的期间设得更短，也不会影响发光。这关系到高电压的施加期间的缩短，有利于降低消耗功率。
第二实验例是观察电子发射元件12B的电子发射量如何随图66所示的写入脉冲Pw的振幅而变化的实验例。与第一实验例一样，也是用受光元件(光电二极管)检测荧光体170的发光来测定电子的发射量的变化，将实验结果示于图67。
在图67中，实线A表示设亮灯脉冲Ph的振幅为200V、写入脉冲Pw的振幅从-10V变化到-80V的情况下的特性；实线B表示设亮灯脉冲Ph的振幅为350V、写入脉冲Pw的振幅从-10V变化到-80V的情况下的特性。
如图67所示，可知在使写入脉冲Pw从-20V变化到-40V的情况下，发光亮度几乎直线变化。特别是，如果比较亮灯脉冲Ph的振幅为350V的情况与200V的情况，可知在350V的情况下对写入脉冲Pw的发光亮度变化的动态范围宽，有利于提高发光亮度。另外，在把第二实施方式的光源10B使用于显示器的情况下，可以提高该显示器的对比度(contrast)。可以认为这种倾向对于亮灯脉冲Ph的振幅设定，在发光亮度达到饱和之前的范围内有利于提高亮灯脉冲Ph的振幅，但是最好依据与信号传输系的耐压或消耗功率的关系来设定最佳值。
第三实验例是观察电子发射元件12B的电子发射量如何随图66所示的亮灯脉冲Ph的振幅而变化的实验例。与第一实验例一样，也是用受光元件(光电二极管)检测荧光体170的发光来测定电子的发射量的变化，将实验结果示于图68。
在图68中，实线C表示设写入脉冲Pw的振幅为-40V、亮灯脉冲Ph的振幅从50V变化到400V的情况下的特性；实线D表示设写入脉冲Pw的振幅为-70V、亮灯脉冲Ph的振幅从50V变化到400V的情况下的特性。
如图68所示，可知在使亮灯脉冲Ph从100V变化到300V的情况下，发光亮度几乎直线变化。特别是，如果比较写入脉冲Pw的振幅为-40V的情况与-70V的情况，可知在-70V的情况下对亮灯脉冲Ph的发光亮度变化的动态范围宽，有利于提高发光亮度并且有利于提高使用于显示器的情况下的对比度。可以认为这种倾向对于写入脉冲Pw的振幅设定，在发光亮度达到饱和之前的范围内有利于提高写入脉冲Pw的振幅(此时是绝对值)，但是这种情况下最好也依据与信号传输系的耐压或消耗功率的关系来设定最佳值。
第四实验例是观察电子发射元件12B的电子发射量如何随图63或图64所示的集电极电压Vc的电平而变化的实验例。与第一实验例一样，也是用受光元件(光电二极管)检测荧光体170的发光来测定电子的发射量的变化，将实验结果示于图69。
在图69中，实线E表示设集电极电压Vc的电平为3kV、亮灯脉冲Ph的振幅从80V变化到500V的情况下的特性；实线F表示设集电极电压Vc的电平为7kV、亮灯脉冲Ph的振幅从80V变化到500V的情况下的特性。
如图69所示，可知在集电极电压Vc为7kV的情况下比集电极电压Vc为3kV的情况对亮灯脉冲Ph的发光亮度变化的动态范围宽，有利于提高发光亮度并且有利于提高使用于显示器的情况下的对比度。可以认为这种倾向有利于提高集电极电压Vc的电平，但是这种情况下最好也依据与信号传输系的耐压或消耗功率的关系来设定最佳值。
这里，参照图70和图71说明上述的第二实施方式的光源10B的一种驱动方法。图70表示的是有代表性的1行1列、2行1列和n行1列的像素的动作。此外，这里所使用的电子发射元件12B具有图55的点p2处的矫顽电压v1例如为-20V、点p5处的矫顽电压v2例如为+70V、点p3处的电压v3例如为-50V、点p4处的电压v4例如为+50V的特性。
另外，如图70所示，以选择全部行的期间作为一帧时，该一帧内包含有一个电荷积蓄期间Td和一个发光期间Th，一个电荷积蓄期间Td中包含n个选择期间Ts。各选择期间Ts为分别对应的行的选择期间Ts，所以对于不对应的n-1个行来说，为非选择期间Tn。
而且，这种驱动方法是在电荷积蓄期间Td内扫描全部电子发射元件12B，在对应于ON对象(发光对象)的像素的多个电子发射元件12B上分别施加按照对应的发光元件的亮度级的电压，由此在对应于ON对象的发光元件的多个电子发射元件12B分别积蓄按照对应的发光元件的亮度级的量的电荷(电子)；在下一个发光期间Th，把一定的电压施加在全部电子发射元件12B上，从对应于ON对象的发光元件的多个电子发射元件12B分别发射按照对应的发光元件的亮度级的量的电子，从而使ON对象的发光元件发光。
如果具体说明，如图71所示，首先，在第一行的选择期间Ts，把例如50V的选择信号Ss供给第一行的行选择线144，把例如0V的非选择信号Sn供给其他行的行选择线144。被供给到第一列发光元件中的应为ON(发光)的发光元件的信号线146的数据信号Sd的电压范围为大于等于0V而小于等于30V，并且分别为按照对应的发光元件的亮度级的电压。如果亮度级最高，就为0V。按照该数据信号Sd的亮度级的调制通过图58所示的调幅电路160或图60所示的脉宽调制电路164来进行。
这样，在分别对应于第一行的应为ON的各发光元件的电子发射元件12B的上部电极18与下部电极20之间分别按照亮度级施加大于等于-50V而小于等于-20V的电压。结果，在上述的各电子发射元件12B中积蓄对应于所施加的电压的电子。例如，对应于第一行第一列的发光元件的电子发射元件12B例如是最大亮度级，由此就成为图55的特性的点p3的状态，最大量的电子被积蓄在发射体22中从上部电极18的贯通部102露出来的部分内。
此外，被供给到对应于表示OFF(消光)的发光元件的电子发射元件12B的数据信号Sd的电压例如为50V，因此，在对应于OFF对象的发光元件的电子发射元件12B施加0V，这就成为图55的特性的点p1的状态，不进行电子的积蓄。
对第一行的数据信号Sd的供给结束之后，在第二行的选择期间Ts，把50V的选择信号Ss供给第二行的行选择线144，把0V的非选择信号Sn供给其他行的行选择线144。这种情况下，在对应于应为ON(发光)的发光元件的电子发射元件12B的上部电极18与下部电极20之间也分别按照亮度级施加大于等于-50V而小于等于-20V的电压。此时，对应于处于非选择状态的例如第一行的发光元件的电子发射元件12B的上部电极18与下部电极20之间施加大于等于0V而小于等于50V的电压，但是由于该电压是达不到图55的特性的点4的电平的电压，所以不从对应于第一行中应为ON(发光)的发光元件的电子发射元件12B发射电子。总之，非选择状态的第一行的发光元件不受供给选择状态的第二行的像素的数据信号Sd的影响。
同样，在第n行的选择期间Ts，把50V的选择信号Ss供给第n行的行选择线144，把0V的非选择信号Sn供给其他行的行选择线144。这种情况下，在对应于应为ON(发光)的发光元件的电子发射元件12B的上部电极18与下部电极20之间也分别按照亮度级施加大于等于-50V而小于等于-20V的电压。此时，在对应于处于非选择状态的第一行～第(n-1)行的各发光元件的电子发射元件12B的上部电极18与下部电极20之间施加大于等于0V而小于等于50V的电压，但是不从对应于这些非选择状态的发光元件中应为ON(发光)的发光元件的电子发射元件12B发射电子。
在经过了第n行的选择期间Ts的阶段，进入发光期间Th。在该发光期间Th，通过信号供给电路150将基准电压(例如0V)施加在全部电子发射元件12B的上部电极18上，将-350V电压(脉冲电源156的-400V+行选择电路148的电源电压50V)施加在全部电子发射元件12B的下部电极20上。这样，就在全部电子发射元件12B的上部电极18与下部电极20之间加上了高电压(+350V)。全部电子发射元件12B分别成为图55的特性的点p6的状态，如图57C所示，发射体22中已经积蓄了所述电子的部分通过贯通部102发射出电子。当然，也从上部电极18的外周部近旁发射出电子。
总之，从对应于应为ON(发光)的发光元件的电子发射元件12B发射电子，所发射出来的电子被引入到对应于这些电子发射元件12B的集电极168，激发对应的荧光体170，使其发光。这种发光通过透明板166的表面向外放射。
以后同样，以帧为单位，在电荷积蓄期间Td，在对应于应为ON(发光)的发光元件的电子发射元件12B内积蓄电子，在发光期间Th，发射被积蓄的电子而产生荧光发光，由此通过透明板166的表面向外放射这种发光。
这样，在该第二实施方式的光源10B中，如上所述，在一帧内的电荷积蓄期间Td，扫描全部电子发射元件12B，在对应于ON对象的发光元件的多个电子发射元件12B上分别施加按照对应的发光元件的亮度级的电压，由此在对应于ON对象的发光元件的多个电子发射元件12B内分别积蓄按照对应的发光元件的亮度级的量的电荷；在下一个发光期间Th，把一定的电压施加在全部电子发射元件12B上，分别从对应于ON对象的发光元件的多个电子发射元件12B发射按照对应的发光元件的亮度级的量的电子，能够使ON对象的发光元件发光。
另外，在该第二实施方式的光源10B中使用的电子发射元件12B中，例如处于电子积蓄饱和状态的电压V3与开始电子发射的电压V4的关系是1≤|V4|/|V3|≤1.5通常，例如把电子发射元件12B排列成矩阵状，以1行为单位与水平扫描期间同步地选择电子发射元件12B，对处于选择状态的电子发射元件12B分别供给按照发光元件的亮度级的数据信号Sd时，对非选择状态的发光元件也供给数据信号Sd。
非选择状态的电子发射元件12B受数据信号Sd的影响而例如发射出电子时，会导致光源10B的亮度不均等。
但是，由于该电子发射元件12B具有上述的特性，所以把供给选择状态的电子发射元件12B的数据信号Sd的电压电平取为从基准电压到电压V3的任意电压，而对于非选择状态的电子发射元件12B设定供给例如数据信号Sd的反极性信号，即使是这样简单的电压关系，非选择状态的发光元件也不受对选择状态的发光元件的数据信号Sd的影响。即，在各发光元件的选择期间Ts内积蓄的各发光元件的电子积蓄量(各电子发射元件12B中的发射体22的带电量)一直维持到在下一个发光期间Th发射电子为止，结果，就能够实现各发光元件中的存储器效果，可以实现高亮度、高对比度。
另一方面，在该第二实施方式的光源10B中，在电荷积蓄期间Td，在全部电子发射元件12B内积蓄必要的电荷，在其后的发光期间Th，对全部电子发射元件12B施加电子发射所必要的电压，从对应于ON对象的发光元件的多个电子发射元件12B发射电子，从而使ON对象的发光元件发光。
通常，由电子发射元件12B构成发光元件的情况下，为了使发光元件发光必须把高电压施加在电子发射元件12B上。因此，对发光元件进行扫描时积蓄电荷，从而使其进一步发光的情况下，需要在使一个发光元件发光的整个期间(例如一帧)施加高电压，存在消耗功率大的问题。另外，选择各电子发射元件12B并供给数据信号Sd的电路也必须做成对应于高电压的电路。
但是，在该例中，把电荷积蓄在全部电子发射元件12B内之后，对全部电子发射元件12B施加电压，使对应于ON对象的电子发射元件12B的发光元件发光。
因此，对全部电子发射元件12B施加用于电子发射的电压(发射电压)的期间Th当然比一帧短，而且，由图65A和图65B所示的第一实验例可知，由于能够将发射电压的施加期间设得短一点，所以与扫描发光元件时进行电荷的积蓄和发光的情况相比，能够大幅度降低消耗功率。
另外，因为分离开在电子发射元件12B内积蓄电荷的期间Td与从对应于ON对象的发光元件的电子发射元件12B发射电子的期间Th，所以能够实现用来对各电子发射元件12B分别施加按照亮度级的电压的电路的低电压驱动。
另外，必须对每行或每列驱动数据信号Sd和电荷积蓄期间Td的选择信号Ss/非选择信号Sn，但是像上述的实施方式中所见到的那样，因为驱动电压可以是数十伏特，所以能够用在荧光显示管等使用的廉价的多输出驱动器。另一方面，在发光期间Th，虽然能充分发射电子的电压可能大于所述驱动电压，但是因为只要一并驱动全部ON对象的发光元件就可以，所以不需要多输出的电路部件。例如，只要有由耐压高的分立元件构成的仅一个输出的驱动电路就行，所以有成本很低而且电路规模小的好处。通过将发射体22的膜厚做成薄一点，可以实现上述的驱动电压和放电电压的低电压化。因此，通过设定膜厚例如可以把驱动电压降到几伏特。
进而，按照本驱动方法，由于与行扫描的第一阶段分离，而全部发光元件一齐进行不依赖行扫描的第二阶段的电子发射，所以不依赖于析像度、画面大小，容易确保发光时间，可以提高亮度。
下面，参照图72～图77说明第二实施方式的光源10B中使用的电子发射元件12B的各种变形例。
首先，如图72所示，第一变形例的电子发射元件12Ba具有与上述的电子发射元件12B大体相同的结构，但是，在以下几点具有特征上部电极18的构成材料与下部电极20的构成材料相同；上部电极18的厚度t大于10μm；通过蚀刻(湿式蚀刻、干式蚀刻)或剥离、激光器等人工形成贯通部102。贯通部102的形状与上述的电子发射元件12B一样，可以采用孔114的形状、缺口128的形状、狭缝132的形状。
进而，上部电极18的贯通部102的周部108的下面108a朝向贯通部102的中心慢慢地向上方倾斜。这种形状可以用例如剥离方法简单地形成。
使用了该第一变形例的电子发射元件12Ba的光源10B中，也与使用了上述的电子发射元件12B的情况一样，可以容易地产生高的电场集中，而且，能够增加电子发射处，可以实现电子发射的高输出、高效率，还可以实现低电压驱动(低消耗功率)。
另外，如图73所示的第二变形例的电子发射元件12Bb那样，也可以在发射体22的上面的对应于贯通部102的部分具有浮置电极174。
另外，如图74所示的第三变形例的电子发射元件12Bc那样，也可以形成断面形状大体呈T字形的电极作为上部电极18。
另外，如图75所示的第四变形例的电子发射元件12Bd那样，也可以做成上部电极18的形状、特别是上部电极18的贯通部102的周部108上浮的形状。只要在构成上部电极18的膜材料中包含烧结工序中进行气化的材料就行。这样，在烧结工序中对所述材料进行气化，结果，做成在上部电极18上形成多个贯通部102的同时贯通部102的周部108上浮的形状。
下面参照图76说明第五变形例的电子发射元件12Be。
如图76所示，第五变形例的电子发射元件12Be与上述的电子发射元件12B的结构大体相同，不同之处在于具有一个例如由陶瓷构成的基板176；下部电极20被形成在基板176上，发射体22在基板176上且覆盖住下部电极20，上部电极18再形成在发射体22上。
在基板176的内部，在对应于形成各发射体22的部分的位置上设置有用来形成后述的薄壁部的空腔178。空腔178通过设置在基板176的其他端面上的小直径的贯通孔180与外部连通。
所述基板176中形成有空腔178的部分壁薄(以下记述为薄壁部182)，其余部分壁厚，起支撑所述薄壁部182的固定部184的作用。
总之，基板176是作为最下层的基板层176A、作为中间层的间隔层176B、作为最上层的薄板层176C的叠层体，可认为是间隔层176B中在对应于发射体22的地方形成了空腔178的一体结构。基板层176A除用作为加强用基板之外，还用作布线用的基板。此外，既可以将基板层176A、间隔层176B、薄板层176C一体烧结而形成基板176，也可以把这些层176A～176C粘接起来形成基板176。
薄壁部182最好是高耐热性材料。这是因为不使用有机粘接剂等耐热性不好的材料，而把发射体22做成用固定部184直接支撑薄壁部182的结构的情况下，至少在形成发射体22时薄壁部182不会变质，所以薄壁部182最好是高耐热性材料。
另外，为了进行形成在基板176上的通到上部电极18的布线与通到下部电极20的布线的电分离，薄壁部182最好是电绝缘材料。
因此，作为薄壁部182的材料，可以是高耐热性的金属或用玻璃等陶瓷材料覆盖了该金属表面的空心材料，但是最合适的材料是陶瓷。
作为构成薄壁部182的陶瓷，例如可以使用稳定化的氧化锆、氧化铝、氧化镁、氧化钛、尖晶石、富铝红柱石、氮化铝、氮化硅、玻璃、它们的混合物等。其中，从强度和刚性的观点来看，最好是氧化铝和稳定化的氧化锆。从机械强度较高、韧性较高、上部电极18与下部电极20的化学反应较小的观点来看，稳定化的氧化锆最为合适。此外，所谓稳定化的氧化锆包含稳定化氧化锆和部分稳定化氧化锆。因为稳定化的氧化锆采取立方晶的结晶结构，因此不产生相转移。
另一方面，氧化锆在1000℃上下在单斜晶与正方晶之间相转移，这样的相转移时可能会产生裂纹。稳定了的氧化锆含有1～30％摩尔的氧化钙、氧化镁、氧化钇、氧化钪、氧化镱、氧化铈、稀土金属的氧化物等稳定剂。此外，为了提高基板176的机械强度，稳定剂最好含有氧化钇。这种情况下，含有1.5～6％摩尔的氧化钇较为适当，含有2～4％摩尔的氧化钇更合适，最好还含有0.1～5％摩尔的氧化铝。
另外，虽然可以将结晶相做成立方晶+单斜晶的混合相、正方晶+单斜晶的混合相、立方晶+正方晶+单斜晶的混合相等，但是从强度、韧性以及耐久性的观点来看，其中合适的是将主结晶相做成正方晶或正方晶+立方晶的混合相。
由陶瓷构成基板176的情况下，比较多的晶粒构成基板176，但是为了提高基板176的机械强度，将结晶粒的平均粒子直径做成0.05～2μm较为合适，最好做成0.1～1μm。
另一方面，固定部184最好由陶瓷构成，既可以是与薄壁部182相同的陶瓷材料，也可以是不同的陶瓷材料。作为构成固定部184的陶瓷，与薄壁部182的材料一样，例如可以使用稳定化的氧化锆、氧化铝、氧化镁、氧化钛、尖晶石、富铝红柱石、氮化铝、氮化硅、玻璃、它们的混合物等。
特别是在该电子发射元件12Be中使用的基板176最好采用以氧化锆为主要成分的材料、以氧化铝为主要成分的材料或者以它们的混合物为主要成分的材料等。其中，最好是以氧化锆为主要成分的材料。
此外，有时也加入粘土等作为烧结辅助剂，但是必须调节辅助剂成分，以便不致含有过量的氧化硅、氧化硼等容易玻璃化的成分。这是因为这些容易玻璃化的材料虽然有利于使基板176与发射体22粘合，但是难以促进基板176与发射体22的反应，难以维持规定的发射体22的组成，结果，使元件特性下降。
即，最好把基板176中的氧化硅等的重量比限制在3％或其以下，限制在1％或其以下更好。这里，所谓主要成分是重量比为50％或其以上的成分。
另外，所述薄壁部182的厚度和发射体22的厚度最好是同数量级的厚度。这是因为如果薄壁部182的厚度过分地比发射体22的厚度厚(一位或其以上的差别)，薄壁部182会妨碍发射体22的烧结收缩，因此发射体22与基板176的界面上的应力变大，容易剥离。相反，如果厚度大约是相同数量级，则基板176(薄壁部182)容易跟随发射体22的烧结收缩，所以适合于一体化。具体地说，薄壁部1 82的合适厚度是1～100μm，3～50μm更好，5～20μm最好。另一方面，发射体22的合适厚度是5～100μm，5～50μm更好，5～30μm最好。
作为在基板176上形成发射体22的方法，可以采用网印法、浸渍法、涂敷法、电泳法、雾化淀积法等各种厚膜形成法或离子束法、溅射法、真空蒸镀法、离子电镀法、化学气相生长法(CVD)、电镀等各种薄膜形成法。特别好的方法是作为发射体22，形成把压电/电致伸缩材料粉末化的材料，再浸渍低熔点玻璃或溶胶粒子。用这种方法就可以进行700℃或600℃或其以下的低温下的膜形成。
另外，作为电子发射元件12Be的烧结处理，既可以在基板176上顺次层叠构成下部电极20的材料、构成发射体22的材料和构成上部电极18的材料，然后作为一体结构烧结，也可以在分别形成下部电极20、发射体22、上部电极18时进行热处理(烧结处理)而与基板176做成一体结构。此外，按照上部电极18与下部电极20的形成方法，有时也不必进行用于一体化的热处理(烧结处理)。
作为用来把基板176、发射体22、上部电极18以及下部电极20做成一体结构的烧结处理的温度，合适的范围是500℃～1400℃，最好是1000℃～1400℃的范围。进一步，在对膜状的发射体22进行热处理时，为了在高温时不至于使发射体22的组成不稳定，最好在与发射体22的蒸发源一起进行气氛控制的同时，进行烧结处理。
另外，也可以采用把发射体22用合适的材料覆盖而使发射体22的表面不直接暴露在烧结气氛内进行烧结的方法，这种情况下，最好用与基板176一样的材料作为覆盖材料。
在该第五变形例的电子发射元件12Be中，烧结时发射体22收缩，但是该收缩时产生的应力通过空腔178的变形等而被释放，由此能够使发射体22充分致密化。通过发射体22的致密化程度的提高，耐压上升的同时，有效地进行发射体22内的极化反转和改变极化，作为电子发射元件12Be的特性就会上升。
在上述的第五变形例中，使用3层结构的基板作为基板176，但是，此外也可以如图77的第六变形例的电子发射元件12Bf那样，使用省略了最下层的基板层176A的2层结构的基板176a。
与图16所示的第三变形例的光源10Ac一样，该第二实施方式的光源10B也可以把发光部14B分为两组(第一和第二组G1和G2)，包含在第一组G1内的电子发射元件12B发光时，把包含在第一组G1内的电子发射元件12B的功率回收到包含在第二组G2内的电子发射元件12B中；包含在第二组G2内的电子发射元件12B发光时，把包含在第二组G2内的电子发射元件12B的功率回收到包含在第一组G1内的电子发射元件12B中。
另外，在第二实施方式的光源10B中，也可以像图29的第五变形例的光源10Ae那样，具有两个或其以上的面光源部Z1～Z6。在图29的例子中，表示了具有六个面光源部Z1～Z6的情况。各面光源部Z1～Z6是二维地排列多个电子发射元件12B而形成的，并且分别独立地连接着驱动电路16B。
这样，就可以以面光源部Z1～Z6为单位来控制发光/消光，并可以进行分级调光(数字式调光)。特别是在分别独立地连接在各面光源部Z1～Z6上的驱动电路16B中设置有调制电路60(参照图18)，由此就可以分别独立地控制各面光源部Z1～Z6的发光分布。即，除数字式调光之外，还可以实现模拟式调光，可以进行细致的调光。
另外，在第二实施方式的光源10B中，也可以像图30的第六变形例的光源10Af那样，把第一和第六面光源部Z1和Z6分别做成长边长的横着放的长方形；把第二和第五面光源部分别做成长边比第一和第六面光源部Z1和Z6的长边短的纵长的竖着放的长方形；把第三和第四面光源部Z3和Z4分别做成长边比第一和第六面光源部Z1和Z6的长边短的横着放的长方形。
另外，在第二实施方式的光源10B中，也可以像图31所示的第七变形例的光源10Ag那样，把包含在各面光源部Z1～Z6内的多个电子发射元件12B分别分成两组(第一组和第二组G1和G2)，在各面光源部Z1～Z6中，包含在第一组G1内的电子发射元件12B发光时，把包含在该第一组G1内的电子发射元件12B的功率回收到包含在第二组G2内的电子发射元件12B中；包含在第二组G2内的电子发射元件12B发光时，把包含在该第二组G2内的电子发射元件12B的功率回收到包含在第一组G1内的电子发射元件12B中。
另外，在第二实施方式的光源10B中，也可以像图32所示的第八变形例的光源10Ah那样，把六个面光源部Z1～Z6分成两组(第一组和第二组G1和G2)，有关第一组G1的面光源部Z1～Z3的各电子发射元件12B发光时，把这些电子发射元件12B的功率回收到有关第二组G2的面光源部Z4～Z6的电子发射元件12B中；有关第二组G2的面光源部Z4～Z6的各电子发射元件12B发光时，把这些电子发射元件12B的功率回收到有关第一组G1的面光源部Z1～Z3的电子发射元件12B中。
另外，在第二实施方式的光源10B中，也可以采用图33～图37所示的第九～第十三变形例的光源10Ai～10Am所示的结构。
第一实施方式的光源10A(包含各种变形例)和第二实施方式的光源10B(包含各种变形例)可以获得如下的效果。
(1)从可以实现高亮度化、低消耗功率化方面考虑，最适宜于作为亮度规格需要2000流明的投影器用的光源。
(2)容易实现高亮度二维阵列光源，动作范围宽，即使在室外环境下发光效率也不会变化，所以，可望用来替代LED。例如，最适宜作为信号机等二维阵列LED模块的替代产品。此外，在25℃或其以上，LED的容许电流下降，呈现低亮度。
(3)二维排列电子发射元件而构成的面光源可以以元件为单位来控制亮灯/熄灯，所以适宜于使发光区域的一部分亮灯/熄灯的用途。另外，由于可瞬间亮灯，所以不需要升温的时间。另外，在用作液晶显示器用的背光灯的情况下，也可以改善基于高速亮灯的动画图像的质量(改善动画的模糊)。
此外，本发明的光源并不限于上述的实施方式，当然，不背离本发明的宗旨可以获取各种各样的构成。
权利要求
1.一种通过电子撞击物质来产生光的光源，其特征在于，所述电子的发生源是电子发射元件(12A)；所述电子发射元件(12A)，具有由电介质构成的发射体(22)、形成在所述发射体(22)上的第一电极和第二电极，通过在所述第一电极(18)和第二电极(20)之间施加驱动电压(Va)，使所述发射体(20)的至少一部分发生极化反转或改变极化，由此来进行电子发射。
2.如权利要求1所述的光源，其特征在于，通过在所述第一电极(18)和所述第二电极(20)之间施加所述驱动电压(Va)，使所述发射体(22)的至少一部分发生极化反转，通过该极化反转，把偶极子的正极侧配置在所述第一电极(18)的周边，从所述第一电极(18)把一次电子吸引出来；从所述第一电极(18)吸引出来的一次电子撞击所述发射体(22)，从该发射体(22)发射出二次电子。
3.如权利要求2所述的光源，其特征在于，具有所述第一电极(18)、所述发射体(22)和真空气氛的三汇结点；从所述第一电极(18)中的三汇结点近旁的部分吸引出一次电子；被吸引出来的一次电子撞击所述发射体(22)，从该发射体(22)发射出二次电子。
4.一种通过电子撞击来产生光的光源，其特征在于，所述电子的发生源是电子发射元件(12B)；所述电子发射元件(12B)，具有由电介质构成的发射体(22)、施加了用于电子发射的驱动电压(Va)的第一电极(18)和第二电极(20)，所述第一电极(18)形成在所述发射体(22)的第一面上，所述第二电极(20)形成在所述发射体(22)的第二面上，至少所述第一电极(18)具有所述发射体(22)露出来的多个贯通部(102)，所述第一电极(18)中所述贯通部(102)的周部(108)中的面对所述发射体(22)的面(102a)离开所述发射体(22)。
5.如权利要求4所述的光源，其特征在于，所述电子发射元件(10B)，在第一阶段，从所述第一电极(18)向所述发射体(22)进行电子发射，使所述发射体(22)带电；在第二阶段，所述发射体(22)进行电子发射。
6.如权利要求4或5所述的光源，其特征在于，在所述第二阶段，从所述发射体(22)发射对应于所述发射体(22)在所述第一阶段中的带电量的电子。
7.如权利要求4～6的任意一项所述的光源，其特征在于，所述发射体(22)在所述第一阶段中的带电量一直维持到进行所述第二阶段的电子发射为止。
8.如权利要求1～7的任意一项所述的光源，其特征在于，所述发射体(22)由压电材料、反铁电介质材料或电致伸缩材料构成。
9.如权利要求1～8的任意一项所述的光源，其特征在于，具有在所述第一电极(18)和所述第二电极(20)之间施加用来使所述发射体(22)的至少一部分发生极化反转或改变极化的交流脉冲的单元(16A、16B)；从所述发射体(22)间断地发射电子。
10.如权利要求9所述的光源，其特征在于，在一次的电子发射引起的发光消光之前进行下一次的电子发射，从而连续发光。
11.如权利要求1～10的任意一项所述的光源，其特征在于，具有多个所述电子发射元件(12A、12B)，这多个电子发射元件(12A、12B)被二维地排列起来。
12.如权利要求11所述的光源，其特征在于，具有单元(50)，该单元，把所述多个电子发射元件(12A、12B)分成两组，包含在第一组内的电子发射元件(12A、12B)发光时，包含在第二组内的电子发射元件(12A、12B)回收包含在所述第一组内的电子发射元件(12A、12B)的功率，包含在所述第二组内的电子发射元件(12A、12B)发光时，包含在第一组内的电子发射元件(12A、12B)回收包含在所述第二组内的电子发射元件(12A、12B)的功率。
13.如权利要求1～12的任意一项所述的光源，其特征在于，具有进行调光的单元(60)，该单元根据控制信号(Sh)调制所述驱动电压(Va)来控制所述电子发射元件(12A、12B)的电子发射量，由此进行调光。
14.如权利要求1～10的任意一项所述的光源，其特征在于，具有两个或其以上的面光源部(Z1～Z6)；所述各面光源部(Z1～Z6)具有多个电子发射元件(12A、12B)，这多个电子发射元件(12A、12B)被二维地排列起来。
15.如权利要求14所述的光源，其特征在于，具有一种单元，该单元，把包含在所述各面光源部(Z1～Z6)内的所述多个电子发射元件(12A、12B)分别分成两组，包含在第一组内的电子发射元件(12A、12B)发光时，包含在第二组内的电子发射元件(12A、12B)回收包含在所述第一组内的电子发射元件(12A、12B)的功率，包含在所述第二组内的电子发射元件(12A、12B)发光时，包含在第一组内的电子发射元件(12A、12B)回收包含在所述第二组内的电子发射元件(12A、12B)的功率。
16.如权利要求14所述的光源，其特征在于，具有一种单元，该单元，把所述两个或其以上的面光源部(Z1～Z6)分成两组，包含在第一组内的电子发射元件(12A、12B)发光时，包含在第二组内的电子发射元件(12A、12B)回收包含在所述第一组内的电子发射元件(12A、12B)的功率，包含在所述第二组内的电子发射元件(12A、12B)发光时，包含在第一组内的电子发射元件(12A、12B)回收包含在所述第二组内的电子发射元件(12A、12B)的功率。
17.如权利要求14～16的任意一项所述的光源，其特征在于，具有进行所述各面光源部(Z1～Z6)的调光的单元，该单元对于所述各面光源部(Z1～Z6)，根据对应的控制信号(Sh)调制分别施加在电子发射元件(12A、12B)上的驱动电压(Va)，来控制所述电子发射元件(12A、12B)的电子发射量，由此来进行各面光源部(Z1～Z6)的调光。
全文摘要
光源(10A、10B)具有把多个电子发射元件(12A、12B)二维地排列起来的发光部(14)、对该发光部(14)的各电子发射元件(12A、12B)施加驱动电压(Va)的驱动电路(16A、16B)。驱动电路(16A、16B)根据来自外部(亮灯/熄灯开关等)的表示亮灯/熄灯的控制信号(Sc)，在各电子发射元件(12A、12B)的上部电极(18)和下部电极(20)上施加驱动电压(Va)，来驱动控制各电子发射元件(12A、12B)。各电子发射元件(12A、12B)具有板状的发射体(22)、形成在该发射体(22)的表面的上部电极(18)和形成在该发射体(22)的背面的下部电极(20)。
文档编号G09G3/22GK1856857SQ200480023468
公开日2006年11月1日 申请日期2004年12月28日 优先权日2004年12月28日
发明者武内幸久, 七泷努, 大和田岩, 赤尾隆嘉 申请人:日本碍子株式会社