박막 캡슐화(Thin‐film encapsulation)는 웨어러블 및 신축성 디스플레이를 포함한 차세대 디스플레이의 신뢰성을 좌우하는 핵심 기술이다. 그러나 현재까지 개발된 캡슐화 기술은 기계적 응력 및 가혹한 수분-열(하이그로열) 환경에 매우 취약하다. 따라서 이들 캡슐화 기술이 원래의 캡슐화 성능(기계적 및 환경적 신뢰성 시험으로 평가됨)을 저하시키는 문제는 주요 한계로 작용한다. 본 논문은 프리폼(freeform) 디스플레이의 신뢰성 문제를 극복하기 위해 구조 및 재료 설계를 기반으로 한 새로운 무기/유기 다중 배리어(multibarrier) 캡슐화 방법을 제시한다. 캡슐화 시스템의 높은 신뢰성 기계적 특성은 수중 인장시험(tensile‐testing‐on‐water) 방법을 통해 검증되었는데, 이는 수십~수백 나노미터 두께의 박막에 대해 가장 신뢰할 수 있는 방법이다. 본 연구에서 개발된 최적의 캡슐화 시스템은 지지 없이(freestanding) 유지된 상태에서 종전의 무기 재료의 탄성 한계를 능가하는 전례 없는 2.8%의 연신율을 달성하며, 30 h 동안 가혹한 환경(85 °C 및 85% 상대습도)에 노출된 후에도 1.43%의 두드러진 연신율을 유지한다. 본 연구에서 수행한 체계적 분석을 통해 설계된 무기/유기 하이브리드 캡슐화 시스템은 소자의 수명을 증가시키고, 초유연(ultraflexible) 웨어러블 유기 발광 다이오드(organic light‐emitting diodes)에 적용함에 있어 고도의 실외 사용성을 용이하게 할 것으로 기대된다.