폐 lcd 재활용 프로젝트 - 9

9주차

pcb 에칭 재시도

 

1 . pcb 에칭 2차 시도

기존의 이미지 출력 방식과 사용하는 감광 기판이 조사된 부분에 현상되어 날라가는 방식임을 알게 되었습니다.

이에 따라 이미지를 반전 변환 하여 프린터에서 출력가능한 형태로 변경 하여 시도 하게 되었습니다.

이미지 반전을 이용하여 svg 파일 상태에서 stl출력 변환이 가능하도록 두께를 임의로 주어 3d stl 파일의 형태를 얻었으며, 이에 따라 프린터 전용 슬라이서에서 슬라이싱을 하여 프린터로 넘겼습니다.

감광 시간은 10분 정도로 상정 하였으며 uv led 가 40w 출력을 가지고 있기 때문에 슬라이서에서 중간중간 빛을 조사하고 쉬는 시간 10초를 고려하여 총 대략 13분정도로 총 조사 시간을 잡고 감광 하였습니다.

감광후 기판을 현상제에 담아 현상을 시킨 결과 의도한 대로 도선이 될 길을 제외한 부분의 현상제가 날라 갔습니다.

+ 좌우로 현상제가 남아 있는 것은 lcd 크기와 동판이 맞지 않기 때문에 생긴 것입니다.

에칭액을 통하여 현상제가 없는 부분의 동박을 모두 날리는 과정을 진행 하였고 현상제가 남아 있는 부분을 제외한 부분은 모두 동박이 날라 갔으며 이때 lcd 해상도에 따라서 큰 길은 물론이고 작은 route 까지 표현이 가능 한 것을 확인 하였으며 추가적으로 삽입한 글자또한 잘 조사된 것을 보았습니다. 이러한 감광 기판을 ohp 필름을 제작하고 쏘는 과정과 동일하게 제작하기 위해서는 적어도 2k 해상도를 가진 lcd 가 필요한 것으로 예상이 가능할것으로 생각됩니다.

위 에칭 액이 푸른 이유는 다음과 같이 설명이 가능하다. 에칭제의 사용된 탄산 나트륨이 구리와 산화 반응을 하여 산소를 잃은 구리이온이 물에 녹아 푸른색이 된다. 아래 식을 보면 이해하기 쉽다.

구리 이온의 반응식

추후 알콜 솜을 이용하여 동선을 노출 시켜 줍니다. 글자 표시 및 동박이 세척 과정에서 벗겨진 것이 있는지 확인 합니다. 문제가 없다면 드릴링 및 도선 체크를 해줍니다.

노출된 도선에서 쇼트가 되었거나 결선이 된 부분이 있는지 멀티테스터기를 통해서 확인합니다.

그후 미니드릴 및 팁 이나 탭을 이용하여 dip 소자들이 들어 갈 수 있도록 구멍을 만들어 줍니다.

땜질 및 도선이 완료 되면 전원을 인가하여 전류가 흐르는지 확인 합니다.

작업중 저항원의 조정이 필요하다는 것을 알고 10k에서 47k로 변경 하면서 원하는 조건에서 잘 작동하는지 재차 확인을 한다.

2. 투명 케이스부 lcd 현황

현재 cbo led의 밝기가 lcd 투명 케이스에서 잘 활용 될거라고 생각 되어 얇은 bar 형태의 led를 구매하여 현재 도착 하였습니다. 다음 주차 부터는 투명 케이스 제작에 cbo led bar가 적합한 형태인지 확인 할 예정이며 이에 맞춰 설계를 해나아갈 예정이다.

1. 위와 같은 방식으로 기존 ohp에 도선 그림을 그려 감광 용액에 반응을 시키는 방식에 pcb 제작 방법에 대해서 직접 실험 해보고 가능성을 발견 한 것 같다. 추후 버려지는 스마트폰 ( 기존 스마트 폰의 경우 현재 발전 추제 에 맞추어 소형에 고해상도 액정이 들어가는 경우가 많다) 이러한 액정들에서 광원 부분만 단선 및 충격으로 고장난 경우에 이런 액정을 이용해서 감광 기판을 직접 집에서 제작을 해보거나 소형 lcd 맞춰 재활용 및 재사용 할 수 있다는 방법에 대해서 다시 한번 확인 해보는 좋은 기회가 된 것 같습니다. 추후 기회가 된다면, 현재 폐기 되는 태블릿 (ipad 및 삼성 갤럭시 탭 패드) 종류를 이용하여 광원만을 바꾸어 이러한 감광기판용 프로세스를 만들어 보고 싶습니다. 다음 주차 부터는 dlp 프린터 에 대한 성능과 fdm 프린터의 성능으로써 비교해보고자 합니다. 이러한 성능면적으로 lcd 패널 레진 감광과 적층 방식의 프린터에서 좋은 면이 존재 한다면 추후 lcd 의 재활용 방법중에 dlp 프린터도 하나의 범주로써 포함 될수 있는 좋은 초석이 될것으로 예상됩니다. (하지만 현재 수집한 lcd에서는 이런한 프로젝트는 수행할 lcd 가 없기 때문에 기존 dlp 프린터의 경우로 결과물을 비교 하고 성능 비교를 할 예정입니다.)

+ 현재 에칭액을 전부 사용한후 폐기물 처리에 대해서도 조사중입니다,

 

2. 투명 케이스 lcd

현재 케이스 내부에서 원활하게 액정을 볼수 있을만큼 밝은 광원을 현재 탐색중이며 cbo 라이트의 경우 현재 발열 문제로 인하여 장시간 운용 및 발열 관리에 문제가 있어서 실제로 이번 프로젝트에서는 큰 사용을 못할것으로 예상 됩니다... 또한 기존의 투명 lcd 쇼케이스에서 사용하는 lcd의 경우 편광필름의 편광 비율이 기존과 다르게 투명하다는 것을 알게 되었습니다. 이에따라서 현재 결과물은 원하는 결과물보다는 시인성의 측면에서는 큰 기대하기는 어려울것으로 예상됩니다. 하지만 케이스 내부 led를 밝고 오래 지속되는 방법을 찾는다면 어느 정도 보안을 하는 측면으로 다가가는 것이 가능할 것으로 예상 됩니다. 그렇기 때문에 이에 대해서 좀더 자료 조사가 필요 할 것 같습니다.