コロイド量子ドット材料は、その優れた狭い発光スペクトル、調整可能な発光波長、高い発光効率、および優れた安定性により広く研究されており、さらに溶液加工性を持つため、量子ドット発光ダイオード（Quantum dot light-emitting diode、QLED）は広範な適用性と用途を有しています。しかし、デバイス固有の基板モードにより、多数の光子が内部に閉じ込められ利用されていません。本論文では、ナノインプリントプロセスに基づき、ポリジメチルシロキサン（Polydimethylsiloxane、PDMS）材料自体の表面結合エネルギーを活用した溶剤自己浸潤型ナノインプリントプロセスを開発しました。本方式は圧力依存度が低くプロセスを簡素化し、高品質な周期的1.3、1、0.5 μmの三種類の微細ナノ構造パターン層を作製し、赤、緑、青の三色QLEDデバイスの結合を実現し光抽出を可能にしました。この場合、1.3 μm微細ナノ構造が結合された緑色QLEDデバイスは715,069 cd·m^-2の輝度を示し、最大外部量子効率（External quantum efficiency、EQE）と電流効率はそれぞれ12.5%と57.3 cd·A^-1に向上しました。1 μmサイズが結合された青色QLEDデバイスの電気的性能は約200%向上し、0.5 μmサイズ結合の赤色QLEDデバイスのEQEも17.3%から20.5%に改善されました。また、角度分布試験により、微細ナノ構造がQLEDデバイスの発光強度に影響を与えず、ランバート放射に近いことが証明されました。本研究で提案した溶剤自己浸潤型ナノインプリントプロセスおよびQLEDの光抽出方法は、QLED性能向上のための簡単かつ効果的な手法を提供します。

量子ドット発光ダイオード;ナノインプリント;結合光学性能;光学シミュレーション