패널 지지 구조 : 얇고 깨지기 쉬운 디스플레이 패널을 안전하게 지지하고 외부 충격으로부터 보호하는 프레임, 케이스 등의 설계를 담당한다. 이때, 경량화와 고강성을 동시에 만족시키는 최적의 구조를 찾는 것이 중요하다.
백라이트 유닛 (BLU) 설계 : 광원을 균일하게 확산시켜 패널 전체에 빛을 전달하는 BLU의 광학 시트, 도광판, 반사판 등의 배치 및 고정 방식을 설계한다. 열 발생을 고려한 공기 흐름 및 방열 구조 설계도 중요하다.
터치 센서 통합 설계 : 터치 기능을 구현하는 센서 필름이나 유리 기판을 디스플레이 패널과 통합하는 방식을 설계한다. 터치 감도 저하 없이 내구성을 확보하는 것이 관건이다.
힌지 메커니즘 설계 (폴더블 디스플레이) : 접고 펼 수 있는 폴더블 디스플레이의 핵심 부품인 힌지의 움직임 방식, 내구성, 접힘 각도 등을 정밀하게 설계한다. 수만 번 이상의 접힘 동작을 견딜 수 있는 신뢰성 있는 설계가 요구된다.
정적 해석 (Static Analysis) : 외부 힘(예: 누르는 힘, 무게)이 작용했을 때 디스플레이 구조물에 발생하는 응력과 변형을 분석하여 파손 여부를 예측하고 안전성을 평가한다.
동적 해석 (Dynamic Analysis) : 진동, 충격, 낙하 등 시간 변화에 따른 하중이 작용했을 때 디스플레이 구조물의 응답 특성을 분석한다. 이를 통해 제품의 내충격성 및 내진동성을 평가하고, 공진 현상을 방지하는 설계를 수행한다.
피로 해석 (Fatigue Analysis) : 반복적인 하중이 작용했을 때 재료에 발생하는 피로 파괴 수명을 예측한다. 특히 폴더블 디스플레이의 힌지 부분이나 터치스크린의 반복적인 사용에 대한 내구성을 평가하는 데 중요하다.
최적 설계 (Optimization Design) : 구조 해석 결과를 바탕으로 디스플레이의 무게를 줄이거나 강성을 높이는 등 특정 목표를 만족시키면서 설계 변수를 최적화한다.
열 전달 해석 : 디스플레이 작동 중 발생하는 열이 전도, 대류, 복사 등의 방식으로 어떻게 이동하고 분포되는지 분석한다.
온도 분포 예측 : 각 부품의 온도 변화를 예측하여 과열로 인한 성능 저하, 수명 단축, 안전 문제 발생 가능성을 사전에 파악한다.
냉각 시스템 설계 : 효과적인 열 관리를 위해 히트싱크, 냉각팬, 방열판 등의 냉각 부품의 배치 및 성능을 설계한다. 자연 대류 및 공기 흐름을 최적화하는 설계도 중요하다.
열 변형 해석 : 온도 변화에 따른 부품의 열팽창 및 수축으로 인해 발생하는 변형을 분석하고, 이것이 디스플레이 성능에 미치는 영향을 평가한다.
모델링 및 시뮬레이션 : 3D CAD 소프트웨어를 이용하여 디스플레이의 기하학적 모델을 생성하고, 유한요소법(FEM), 유한체적법(FVM) 등의 수치 해석 기법을 활용하여 구조, 열, 유동 등의 거동을 시뮬레이션한다.
가상 검증 및 성능 예측 : 실제 제품 제작 전에 CAE 시뮬레이션을 통해 다양한 설계안의 성능을 예측하고 문제점을 사전에 검토하여 개발 시간과 비용을 절감한다.
데이터 분석 및 시각화 : 시뮬레이션 결과를 분석하고 시각화하여 설계 개선 방향을 도출한다.