高辐射强度、低开启电压的近红外有机发光二极管：基于Yb(DPPDA)2发射体的1000 nm波段发光调控与载流子复合优化

为解决近红外(NIR)有机发光二极管(OLEDs)在1000 nm波段发光效率受限的难题，研究人员开发了新型镱(III)配合物Yb(DPPDA)2作为发射体。该材料固态光致发光量子产率(PLQY)达6.25%，通过阻断高能振荡器对Yb3+的淬灭效应，实现972 nm中心发射峰。通过优化主体材料、掺杂浓度及电子传输层(ETL)，最终获得162 μW cm?2的辐射强度和0.30%的外量子效率(EQE)，并首次验证其在夜视领域的应用潜力。

　　

这项突破性研究揭示了镱(III)配合物Yb(DPPDA)₂在近红外(NIR)发光领域的独特优势。通过晶体结构分析发现，该配合物巧妙地将4,7-二苯基-1,10-菲啰啉-2,9-二甲酸酯(DPPDA)配体排列在Yb³⁺离子周围，有效阻隔了高能振动源对发光中心的淬灭作用，使得固态PLQY提升至6.25%——这在近红外第二窗口(900-1700 nm)发光材料中堪称优异表现。

研究人员采用载流子工程策略，通过筛选合适的主体材料平衡电子-空穴复合，并系统优化了发射体掺杂浓度(5-15 wt%)。更令人振奋的是，通过精细调控电子传输层(ETL)的厚度(40-60 nm)，成功将器件性能推向新高度：在972 nm特征发射峰处实现162 μW cm^?2的辐射强度，同时保持0.30%的EQE——这对分子基近红外发光器件而言是重大突破。

最具里程碑意义的是，该团队首次展示了基于镱配合物的NIR-OLEDs在主动式夜视成像中的应用。器件发出的近红外光能有效照亮黑暗环境，且不会产生可见光污染，这为特种照明、生物成像等领域开辟了新途径。该研究不仅突破了能量间隙定律(energy gap law)对长波发光材料的限制，更为稀土配合物在光电领域的应用提供了范式转移。