由于伪造问题日益严重，传统的光学防伪手段已难以满足实际应用中不断增长的需求。因此，探索并开发更具创新性和强效的防伪技术至关重要。近来，手性发光材料产生的圆偏振发光（CPL）凭借其独特的手性光学特性，在信息加密和防伪应用方面的潜力受到广泛关注。由于CPL材料的视觉效果与普通发光材料无异，因此隐藏的信息仅在特定条件下才能解码。在此基础上，通过在CPL基础上集成额外的编码信息，能够显著提升防伪的维度，因此这一隐蔽特性为信息安全提供了一种新颖且难以复制的策略。例如，近红外光是一种典型的隐蔽光，其可隐藏在可见光中，这使其在信息存储领域能够成为CPL的绝佳补充。然而，有效地利用包括近红外区域在内的全色域发光来隐藏手性光学信息仍然是一项艰巨的挑战。
为解决这一问题，通过超分子组装的方法，直接将发色团与手性主体材料进行共组装是一种简单且有效的策略。目前，基于胆甾型液晶的手性模板在实现CPL方面表现出最佳效果，因其能够在较大尺度上引导发色团形成高度有序的排列。尤其是当发色团的发射峰位于光子禁带中心时，能够获得更大的发光不对称因子。在前期的工作中，我们报道了一种手性液晶聚合物（CLP），其不仅能够复刻胆甾型液晶周期性的螺旋结构，还能够表现出卓越的稳定性。因此，在本工作种，我们选取这种手性聚合物作为主体材料用于提供手性环境，这对实现全色域圆偏振发光至关重要。
在本工作中，为了实现从紫外到近红外二区的全色域发光，我们设计了一种具有核壳结构的纳米颗粒。由于Yb3+作为敏化剂具有良好的能量转移性能，我们以Yb-Er耦合体系作为核心，并用一个Yb3+掺杂的NaYF4外壳进行包裹。在这种情况下，激发光的能量可以通过Yb3+的能量迁移过程进行有效地传输。此外，为了扩展发光范围，我们还进一步加入了一个Tm3+掺杂的发光层。在此基础上，为了提升纳米粒子整体的发光性能，我们在其中插入了NaYF4惰性壳层，用于消除潜在的表面猝灭效应。因此这种纳米粒子能够在980纳米的激发下表现出全色域发光性能（图1）。
图1. a）NaErF4:Yb@NaYF4:Yb@NaYF4@NaGdF4:Yb/Tm@NaYF4多层核壳纳米粒子的结构设计示意图。b）-c）对应能级图及跃迁过程对应的发射波长。
我们采取了三种制样方式将这种纳米粒子负载到手性液晶聚合物薄膜上，包括原位聚合、浸泡和滴涂。纳米粒子在负载到薄膜上以后，通过980纳米的激发，即可观察到横跨1200纳米的CPL发射（图2）。值得注意的是，制样方法会直接影响发色团的分布情况，进而显著影响CPL发光的性能。尤其是在使用滴涂法制备的样品中，由于CLP薄膜的光子禁带效应和纳米颗粒的不对称分布，我们实现了一种激发面依赖的CPL发射。
图2. a）将纳米粒子负载到手性薄膜上的三种方式。b）通过滴涂方式制备样品的EDS图像。c）980纳米激发下的全色域多模式CPL发射光谱。
图3. a）CLP薄膜用二进制代码构建信息加密示意图。b）在808、980和1532 nm激光激发下的CLP薄膜照片。c）-e）具有多个信息输出的逻辑门。
在此基础上，我们构建了一个多模态上转换/下转移的CPL体系，并进一步展示了其在光学防伪和多维度信息加密领域的优越性能（图3）。（文章链接：https://doi.org/10.1002/anie.202417223）
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