科技研究中心電子實驗室
　　奈米材料與電子元件的結合將帶動新型態的工業製程，直接影響半導體、光電、通訊及生醫等高科技產業之生產技術與整體營運，有鑑於此最新工業趨勢，本中心憑藉近期的研發成果，於2005年度著手建立奈米電子實驗室，預期先整合目前成果，並進一步放大製程，以符合目前產業發展為目標。建立初期，首先將以目前台灣最具潛力的平面顯示產業為發展重點，搭配奈米製程所得的奈米碳管（Carbon Nanotube, CNT），發展面版尺度大、操作電壓低及亮點均勻性高的場發射平面顯示器（Field Emission Display, FED），此一新世代規格的產品，主要憑藉其低導通電場及高發射電流密度的特質，配合奈米材料的特性進行電子元件組裝，所製造出來的場發射平面顯示器，不但能夠保留CRT等級的影像品質，並具有超薄、高亮度、高發光效率、高對比、廣視角、反應速度快、低驅動電壓、低消耗功率、操作溫度範圍廣的眾多優勢，由於其兼具有節能、省電、低成本、尺寸彈性範圍高的優勢，已經被各界看好，將成為繼LCD之後，下一代平面顯示器的發展主流之一。而目前本中心所發展的奈米碳管場發射平面顯示裝置，雖然已經具有實驗室製程的能力，然而要達到商業量產的階段，仍有相當大的空間值得進一步研究與發展，這些問題包括：大尺寸網版印刷製程的量產技術評估，奈米碳管場發射端子的均勻性、整齊度及製程可靠度的評估，陰、陽極版最佳化製程延伸在生產線的建立，場發射顯示元件的封裝與組合流程規劃，量產製品的品質控制流程的設定，量產製品的品質分析流程設立等。若能在目前發展階段考慮上述關鍵製程技術，將現有實驗室規格放大，便能夠預先發現未來在量產之工業化製程下，可能遭遇之問題與困難，而能夠在目前的發展階段中一併考量，如此可進一步降低場發射平面顯示器在產業量化後可能衍生的問題，並可進一步利用工業工程管理的概念建立量產流程並設計各項可供變動的操作參數，找出最佳化製作條件後，將有助於整個產業在未來進入量產階段時，良率及產值的提升，降低業界投資生產的成本，並帶動產品價格的降低，嘉惠使用的社會大眾。
　　現行場發射顯示器主要是藉由兩片玻璃基板封裝組合而成，並將場發顯示器的重要電子元件置於真空狀態中，基本元件包括：空間支撐層、上陽極板（塗佈有可受電子激發而發光的螢光粉），下陰極板（無數可發射電子的發射體所形成之場發射陣列），如下圖所示。其動作原理簡言之就是陰極板透過場發射陣列放出電子，經外加電場加速撞擊陽極板之螢光層，進而激發螢光粉產生發光現象，此發光原理與傳統陰極射線管（Cathode-Ray Tube, CRT）相似，但場發射顯示器的電子放出方式是屬於平面放射狀，製程上易於薄型化，故場發射顯示器被預期將成為下一階段顯示器的發展主流；然而兩者在陰極放射電子的差異之處，在於陰極射線管是加熱電子槍之陰極而產生熱電子，並利用電磁場控制電子的偏向，進行螢光幕上的掃描定址，而場發射顯示器的陰極則是由無數個發射體所組成，可視同無數個微型電子槍，電子經場發射放出後，可以直接經電場加速撞擊到對應畫素所組成之螢光粉，因此場發射顯示器可保留
CRT的影像品質，又可改善其笨重的缺點，且製程上更易於將其薄型化、輕量化，加上顯示器響應速度快的優勢，將獲得未來使用者的青睞。
　　本中心在場發射顯示器產業上朝前瞻創新方向研發，並掌握世界未來技術發展趨勢，發展主軸朝大面積厚膜場發射顯示器技術之開發為主，近期電子實驗室購入的網板印刷機將生產製程技術由手印提升至全機械化，使FED不但兼具薄型、高亮度、高對比、廣視角、反應速度快、低驅動電壓、低功率消耗等性能外，且能朝20吋以上之大面積進行低成本製造目標開發，搭配最新之磁導引專利技術，將網印材料內的CNT場發射子垂直於面板整齊的站立，這是由於本中心所使用的奈米碳管材料終端為一磁性奈米粒子，包含於未乾的導電銀膠內時，受外加磁場控制而站立，乾燥後便可達到均勻場發的效果，最後再以鏡面拋光研磨的方式，將陰極面拋平並露出CNT場發射子，即可完成場發射顯示器的陰極構裝。
　　大面積厚膜場發射顯示器在陽極構裝上，亦利用厚膜網印製程進行精密印刷，將各個像素單元的三原色及白色螢光粉分別調配並以網板套印技術分別製備，在套色印刷結束後便能夠輕易完成顯示器陽極面板的製備，不僅能保留CRT的影像品質，並具有省電及體積薄小的好處；同時結合奈米碳管或具奈米結構新穎模板場發射源材料的低導通電場、高發射電流密度以及高穩定特性，製造出大尺寸、低成本的全新平面場發顯示器，還兼具低驅動電壓、高發光效率、無視角問題及省電的優點，將造成顯示器發展的另一波重大突破。
　　在平面場發射顯示器的終端製程上，陰、陽極面板的封裝亦是相當中要的一環，良好的無塵室環境及封裝機台將可以有效提升整體產品的品質並延長產品生命期，我們期待在近期新的實驗環境建構完成後，能夠在高潔淨環境下繼續封裝製程最佳化的探討，一起為未來平面顯示器開拓嶄新的應用領域以提升我國平面顯示器的競爭優勢。
　　對本項產業的未來展望上，本中心將朝著可撓式基板製程技術持續開發，建立整合型模組構裝材料技術，並逐步降低生產成本，提升產業競爭優勢，在材料製程及元件封裝等各方向努力，並期待奈米化技術能夠帶動與提升整體製程，將產業技術留在台灣。

奈米中心提供

奈米粉碎研磨及分子對撞技術應用
　　過去中草藥之粉碎，大多停留在微米尺寸，若是將中草藥奈米化，其藥物性質可能發生顯著的變化，最主要的變化是活性增強甚至產生新的藥理作用，例如雄黃加工到奈米級後，藥理活性大大增強；蒟蒻奈米粉比蒟蒻精粉和蒟蒻多糖的減肥作用顯著增強。對於某些難溶性成分，其粒徑減小至奈米級後，溶出速度和生物利用度顯著提高，故中草藥奈米化後，可提高生物利用度，例如胰島素PLGA奈米粒口服後生物利用度達到10.3%。
　　若期望中草藥奈米化處理後仍能保留全成分，則必須採用「由大到小」之奈米化加工方式。由於中草藥為天然產物無法以合成產生，即使可利用化學分解方式處理，原料於處理中產生之質變難以估計，若利用奈米材料研磨機，可避免用化學藥劑分解產生之負面影響。
　　目前本校奈米中心的中草藥奈米化製程包括：中草藥於低溫乾燥後粗磨再細磨，之後進行萃取，萃取液可噴霧乾燥為粉末，或進行球磨以得奈米級溶液，亦可用分子對撞機處理，以得奈米級溶液，細磨後之樣品亦可經分篩後得到微奈米粉末。整體製程如以下流程圖所示。
　　根據中草藥奈米化處理後之型態與應用方式，可採用不同的奈米化研磨技術：
1、超微粉碎技術：此法直接處理乾式的中草藥，利用多刀片在高速旋轉下，高速機械衝擊將中草藥粉碎、切削、並均質分散。由於沒有添加任何溶劑與分散劑，可以最大限度地保有中草藥的原始成分，得到的成品為粉劑型態，可以直接服用，或再進行膠囊填充，奈米中心生醫實驗室具備完整的製程。超微粉碎後之中草藥平均粒徑可達約400 nm，可再經其他研磨方式進一步奈米化，發揮比表面積增大之效果，使有效成分更容易吸收。。
2、濕式研磨技術：利用球磨機械衝擊研磨懸浮於液體之中草藥。濕式球磨的優點是適應性強，對大多數物料都能粉磨；能連續操作，且生產能力可以滿足現代工廠大規模生產的需要；粉碎比大，且產品細度和級配易於調節；結構簡單，機械可靠性強，磨損零件容易檢查和更換；有很好的密封性，可以負壓操作，進而可避免粉塵飛揚，改善了勞動條件，防止了對空氣和環境的污染。本中心設計以高硬度工程耐龍塑膠當作球磨罐之材質，藉以減少球磨過程中，中草藥粉末受到污染的情形。經濕式研磨後可得到平均粒徑約80 nm的中草藥分散溶液，可以直接服用，或再經冷凍乾燥或噴霧乾燥處理得到粉劑的型態，整個製程可以在本中心生醫實驗室完成。
3、分子對撞技術：此技術特點為將微米級中草藥分散液流體在高壓條件下瞬時對撞，產生粒子間強烈的撞擊作用和高度湍流作用，進而使物質瞬間達到奈米分散狀態的目的。本中心的奈米材料實驗室以結合對撞研磨與切削研磨兩大方式，成功研發出一台新型「對撞研磨/切削研磨硬、軟奈米材料加工機」。本加工裝置也獲得中華民國新型專利「奈米材料之加工裝置（編號：新型M249953號）」與美國專利「奈米材料之加工裝置機構（編號：UA6,871,806）」。利用此分子對撞機可得到平均粒徑約30nm的中草藥分散溶液，可以直接服用，或再經冷凍乾燥或噴霧乾燥處理得到粉劑的型態。
　　中草藥奈米化製程的關鍵技術包括粉碎機的設計與粉碎條件控制。奈米材料粉碎機設計需考慮研磨主體設計、研磨機材質、物料分散方式、物料處理後之分級、研磨機處理速度。奈米中心曾分別與精密機械研究發展中心、宇明泰股份有限公司、榮聰精密科技有限公司等產學合作開發多款奈米材料粉碎機。也曾與乾坤天下股份有限公司、聖保生物科技有限公司、台糖生物科技等合作研發中草藥與食品之奈米化製程，對於中草藥奈米化製程實務經驗豐富。
　　既然奈米化後中草藥的特性有了顯著變化，那麼這種改變將不只是正面效應（溶出增加、生物利用度提高、藥效增強等），也可能產生負面效應（療效降低甚至失效、毒性增加等），這將可能改變中草藥原來所具有的寒、熱、溫、涼和酸、苦、甘、辛、鹹以及升、降、浮、沉等基本性質，進而改變我們對中草藥的認識。由於中草藥成分複雜和作用機理不明確，與化學藥物和生物藥物相較之下，中草藥的相關研究變得更加困難。目前有關奈米化中草藥之化性、藥效等相關研究並不成熟，且多以單方為主。故奈米中心未來將對中草藥奈米製劑，尤其針對中藥複方，與相關單位進行多學科之間深入交叉合作研究，瞭解奈米化處理對中草藥的物性、化性及藥理特性的影響，提升對中草藥奈米化技術的掌握。
　　運用奈米技術之藥品，未來10年可能占全世界市場銷售額約50%，而奈米技術為給藥系統的研究提供了新途徑，替中草藥製劑的傳統難題帶來了新的解決方案。

奈米中心提供