플렉서블 디스플레이는 휘어지고, 접히고, 말리는 시대의 핵심 기술입니다.
하지만 자유롭게 구부러지는 만큼, 그 구조는 기존 디스플레이보다 훨씬 더 복잡하고 민감한 소재 조합으로 이루어져 있습니다.
이러한 얇고 유연한 재료들이 제대로 작동하는지, 또 반복적인 접힘과 구부림에도 견딜 수 있는지 평가하는 데 가장 유용한 장비가 바로 나노인덴터(nanoindenter)입니다.
왜 플렉서블 디스플레이에 나노인덴터가 필요한가?
플렉서블 디스플레이는 일반적인 스마트폰과 달리, 유리 대신 **초박막 플라스틱 기판(CPI, PI 등)**과 나노미터급 코팅/전극층으로 구성됩니다.
이때 각각의 층은 매우 얇고, 서로 다른 재질로 이루어져 있어 접힘(Folding) 및 굽힘(Bending) 시 복잡한 기계적 응력이 발생합니다.
나노인덴터는 이러한 미세 구조의 물리적 특성을 정량적으로 측정할 수 있는 유일한 솔루션입니다.
측정 가능한 항목과 활용 사례
| 나노경도 / 탄성계수 | UTG 하드코팅, 봉지막, 유연한 전극층의 기계적 강도 측정 | 접힘 위치에서 균열이나 박리 방지용 설계 개선 |
| 스크래치 테스트 | 반복 접힘 시 마모·박리 발생 여부 시뮬레이션 | 접히는 경첩 부 근처 ITO층의 내구성 평가 |
| 계면 강도 / 층간 접착력 | 하드코팅 – 봉지막 – 기판 간 계면의 결합 안정성 | 열/습도 내구성 실험 전 사전 검증 |
| Creep 테스트 (시간 의존 변형) | 고온 또는 반복 응력 노출 시 변형 거동 측정 | 휴대폰 온도 변화 반복 환경 시뮬레이션 |
| 피로 강도 / 크랙 전파 저항성 | 수천 번의 접힘 이후 구조 손상 여부 평가 | 복수 접힘 테스트 전 조성 비교 실험 가능 |
실제 개발 흐름 예시
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2. 나노인덴터로 경도, 탄성계수, 접착력 등 정밀 측정
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3. 반복 스크래치 및 Creep 테스트로 장기 내구성 평가
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4. 파단 위치 또는 박리 임계 하중 데이터 확보
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5. 최적 소재 조합 및 접힘 설계 도출
UTG. 출처: 삼성디스플레이
개발자/소재 연구자를 위한 팁
- UTG + 하드코팅 구조: 나노인덴터의 샤프한 팁을 활용해 접힘 반복 후 경도 변화를 비교 가능
- 곡면 측정 가능 장비 사용 시, 실제 플렉서블 형태의 시편 테스트도 가능
- 온도 변화 시뮬레이션: 고온 스테이지 또는 열 사이클링 후 물성 비교로 신뢰성 평가 가능
플렉서블 디스플레이는 눈에 보이는 화려한 변화 뒤에, 수많은 나노미터급 구조의 안정성이 뒷받침되어야 완성됩니다.
그런 의미에서 나노인덴터는 ‘보이지 않는 강도’를 수치로 보여주는 가장 정밀한 도구입니다.
앞으로 접히는 기기, 말리는 디바이스, 착용형 디스플레이로 확장되는 시대에서 나노인덴터의 중요성은 더욱 커질 것입니다.
나노인덴터에 대한 보다 자세한 내용은 아래 연락처로 연락주시면 정성껏 답변드리도록 하겠습니다.
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E-mail: bioh.kim@helmutfischer.com , Tel :02-415-2381
나노인덴테이션은 목표나 샘플 종류에 따른
조건을 정확하게 잡는 것이 가장 중요하고,
측정된 결과를 어떻게 해석하는지가 중요합니다.
이 부분에 있어서 타사와의 비교는 정중하게 거부합니다.
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