콜로이드 양자점 재료는 우수한 좁은 발광 스펙트럼, 조절 가능한 발광 파장, 높은 발광 효율 및 뛰어난 안정성으로 널리 연구되고 있으며, 용액 가공성이 있어 양자점 발광다이오드(Quantum dot light-emitting diode, QLED)의 광범위한 적용성과 활용성을 갖추고 있습니다. 그러나 기기 자체에 존재하는 기판 모드로 인해 QLED 기기에 많은 광자가 내부에 갇혀 활용되지 못합니다. 본 논문은 나노압인팅 공정을 기반으로 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxane, PDMS) 재료 자체의 표면 결합 에너지를 활용하여 용액 자가 습윤 나노압인팅 공정을 개발하였으며, 압력 의존도가 낮고 공정 절차를 단순화하여 고품질 1.3, 1, 0.5 μm 크기의 주기적 마이크로/나노구조 패턴층을 제작하였고, 적색, 녹색, 청색 QLED 기기에 결합하여 광 추출을 실현하였습니다. 이때 1.3 μm 마이크로/나노구조가 결합된 녹색 QLED 기기는 715,069 cd·m^-2의 밝기를 달성하였고, 최대 외부 양자 효율(External quantum efficiency, EQE)과 전류 효율이 각각 12.5%와 57.3 cd·A^-1로 향상되었으며, 1 μm 크기 결합된 청색 QLED 기기는 전기적 성능이 약 200% 향상되었고, 0.5 μm 크기 결합된 적색 QLED 기기의 EQE도 17.3%에서 20.5%로 증가하였습니다. 또한 각 분포 테스트를 통해 마이크로/나노구조가 QLED 기기의 발광 강도에 영향을 미치지 않으며, 여전히 Lambertian 방출에 근접함을 입증하였습니다. 본 연구에서 제안한 용액 자가 습윤 나노압인팅 공정 및 QLED 광 추출 방법은 QLED 성능 향상을 위한 간단하고 효과적인 방법을 제공합니다.

양자점 발광다이오드; 나노압인팅; 결합 광학 성능; 광학 시뮬레이션