CN111158201B - 一种颜色可变的电致变发射率器件及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种颜色可变的电致变发射率器件及制备方法，该器件从上到下依次包括工作电极、凝胶电解质层和对电极；所述工作电极包括透明基片、着色层和金属薄膜，所述透明基片下侧依次沉积有着色层和金属薄膜；所述凝胶电解质层包括多孔隔膜和电解质，所述电解质浸润在所述多孔隔膜中；所述电解质包括含金属离子的电致变色材料和溶剂，所述金属离子为能够实现可逆电沉积和溶解的金属离子且所述金属离子的金属与所述金属薄膜用金属不同；该制备方法包括制备工作电极、制备凝胶电解质层、制备对电极和组装。本发明提供的器件能够实现可见光与红外波段的兼容，且其颜色变化丰富；本发明提供的制备方法工艺简单，制备周期短，可用于工业化生产。

Description

一种颜色可变的电致变发射率器件及制备方法
技术领域
本发明涉及电致变发射率器件技术领域，尤其是一种颜色可变的电致变发射率器件及制备方法。
背景技术
以往开发的电致变发射率器件都较少考虑其可见光波段的颜色变化能力。而通过材料和器件结构的设计，使电致变发射率器件能同时获得颜色可变和热红外波段的调节能力是应对装饰和热管理的有效途径。同时，现有的动态调控物体表面的发射率的方法，能够实现的颜色变化很有限，一般只有着色态和褪色态的两种颜色。
发明内容
本发明提供一种颜色可变的电致变发射率器件及制备方法，用于克服现有技术中难以实现可见光与红外波段的兼容、颜色变化有限等缺陷，而成功提供一种颜色可变的电致变发射率器件，且其颜色变化丰富。
为实现上述目的，本发明提出一种颜色可变的电致变发射率器件，从上到下依次包括工作电极、凝胶电解质层和对电极；
所述工作电极包括透明基片、着色层和金属薄膜，所述透明基片下侧依次沉积有着色层和金属薄膜；
所述凝胶电解质层包括多孔隔膜和电解质，所述电解质浸润在所述多孔隔膜中；所述电解质包括含金属离子的电致变色材料和溶剂，所述金属离子为能够实现可逆电沉积和溶解的金属离子且所述金属离子的金属与所述金属薄膜用金属不同。
为实现上述目的，本发明还提出一种颜色可变的电致变发射率器件制备方法，包括以下步骤：
S1：选择透明基片，并对透明基片进行清洗、干燥；
S2：在干燥后的透明基片的一侧直接沉积着色层，再在所述着色层上沉积金属薄膜，得到工作电极；
S3：配制凝胶电解质，并用所述凝胶电解质浸润多孔隔膜，得到凝胶电解质层；
S4：在基体的一侧直接沉积导电层，得到对电极；
S5：将S2得到的工作电极沉积有金属薄膜的一侧与S3得到的凝胶电解质层一侧叠置，将S4得到的对电极沉积有导电层的一侧与S3得到的凝胶电解质层另一侧叠置，并密封叠置结构的边缘，得到颜色可变的电致变发射率器件。
与现有技术相比，本发明的有益效果有：
1、本发明提供的颜色可变的电致变发射率器件，该器件的工作原理为：凝胶电解质层中含金属离子的电致变色材料使得在对器件的工作电极施加负的沉积电压(-2.0～-3.0V)时使电致变色材料中的金属离子被还原成金属单质而沉积到工作电极的金属薄膜表面从而形成一层金属膜，实现将工作电极的等离子体红外吸收的光谱部分和红外可透过的光谱部分转变为红外反射，从而使器件从高发射状态转变为低反射状态；同时，由于金属膜的形成，使得着色层近金属薄膜侧的表面对可见光的反射增强，从而使得着色层在可见光波段的干涉效应增强，从而反射出更加明显的颜色；另外，通过对工作电极施加正向的溶解电压(0.2～1.5V)，使得沉积在工作电极表面的金属膜可被快速溶解，从而使器件返回至高发射的状态；同时，着色层在可见光波段的干涉效应也会削弱，从而呈现出较深的颜色。
本发明的器件可通过调整着色层的厚度来实现在可见光波段呈现丰富的颜色变化；同时，在金属薄膜表面沉积的金属膜，也可使器件的颜色随着沉积时间的增加而产生变化，从而使得器件在高发射状态和低发射状态都具有颜色变化。
此外，本发明的器件在中远红外波段两个大气窗口(3～5μm和7.5～13μm)波段具有很高的红外发射率调控范围。相比未沉积着色层的器件，该器件在着色层的厚度达到350nm时，其在3～5μm波段发射率的变化量仍然能达到0.6以上，在7.5～13μm波段发射率的变化量能达到0.6以上。由此可见，着色层对该器件红外调制性能的影响十分小。
2、本发明提供的颜色可变的电致变发射率器件制备方法工艺简单，制备周期短，可用于工业化生产。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明提供的颜色可变的电致变发射率器件结构图；
图2为实施例1中颜色可变的电致变发射率器件的工作原理图；
图3为实施例1中在BaF2基片上沉积不同厚度Cr2O3薄膜后的可见-近红外-中远红外透过率曲线图；
图4为实施例1中在BaF2基片上沉积不同厚度Cr2O3薄膜和未沉积Cr2O3薄膜得到的器件的红外照片以及在可见光波段的反射率曲线图；
图5为实施例1中在BaF2基片上沉积不同厚度Cr2O3薄膜和未沉积Cr2O3薄膜得到的器件的最大发射率调制范围图。
附图标号说明：1：工作电极；11：透明基片；12：金属薄膜；13：着色层；2：凝胶电解质层；3：对电极；31：导电层；32：基体。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
无特殊说明，所使用的药品/试剂均为市售。
本发明提出一种颜色可变的电致变发射率器件，如图1所示，从上到下依次包括工作电极1、凝胶电解质层2和对电极3；
所述工作电极1包括透明基片11、着色层13和金属薄膜12，所述透明基片11下侧依次沉积有着色层13和金属薄膜12；
所述凝胶电解质层2包括多孔隔膜和电解质，所述电解质浸润在所述多孔隔膜中；所述电解质包括含金属离子的电致变色材料和溶剂，所述金属离子为能够实现可逆电沉积和溶解的金属离子且所述金属离子的金属与所述金属薄膜用金属不同。
优选地，所述着色层为氧化物层或半导体单质层，所述氧化物层或半导体单质层的厚度为100～500nm；所述金属薄膜的厚度为2～10nm。着色层在红外波段的吸收少，而在可见光波段具有较高的吸收，通过控制着色层的厚度来实现在可见光波段呈现丰富的颜色变化。控制金属薄膜12的厚度是为了控制工作电极1的方块电阻的大小，以及控制在3.0～14.0μm波段工作电极1中吸收部分和被红外辐射所透过部分的比例，以实现工作电极1中吸收部分和被红外辐射所透过的部分之和占该工作电极1在这个波段内总光谱响应的50％以上。
优选地，所述氧化物层中的氧化物为三氧化二铬(Cr2O3)、氧化铁(Fe2O3)、氧化硅(SiO2)和氧化钛(TiO2)中的一种；所述半导体单质层中的半导体单质为硅或锗；选择合适的氧化物层和半导体单质层可使着色范围扩大，从而实现丰富的颜色变化；所述金属薄膜中的金属为铂(Pt)、铑(Rh)、钯(Pd)、钌(Ru)和金(Au)中的一种，选择合适的金属以更好的实现金属薄膜与透明基片11、凝胶电解质层2的相互作用，从而实现器件高发射状态与低反射状态的自由转变；同时选择合适的金属以实现器件在中远红外波段两个大气窗口(3～5μm和7.5～133～5μm)波段具有很高的红外发射率调控范围。
优选地，所述工作电极1的方块电阻为10～700Ω/□。控制工作电极1的方块电阻是为了控制工作电极1的电导率，以实现器件内部的导电。
优选地，所述透明基片11的材质为氟化钡(BaF2)、氟化钙(CaF2)、氟化镁(MgF2)和氟化锂(LiF)中的一种。选择在13～25μm波段具有高发射特性的红外透明基片，使得器件具有额外的辐射散热能力。
优选地，所述凝胶电解质层2的厚度为60～200μm。凝胶电解质层2为整个器件提供了一定的机械支持，并避免了直接采用液体电解质可能导致的起泡现象，同时还能将透过工作电极1的红外光吸收；而将工作电极1和对电极3之间的间距控制在60～200μm，是为了使透过工作电极1的红外光被凝胶电解质层2吸收完全。
优选地，所述电解质还包括电化学调节剂和助剂，以实现金属可逆电化学沉积、增加电解质的导电性能。
优选地，所述含金属离子的电致变色材料为包含可电沉积金属离子的盐；所述金属离子可以为银，铋，铜，锡，镉，汞，铟，铅，锑，铝，锌及其合金离子等；所述含金属离子的电致变色材料可以为硝酸银、四氟硼酸银、高氯酸银、三氯化金和氯化铜等；通过电致变色材料中金属离子的可逆电沉积反应，以实现工作电极高、低发射率状态之间的转换；
所述电化学调节剂为为含有金属离子的盐，且所述金属离子还原所需的电势低于所述含金属离子的电致变色材料中金属离子还原所需的电势；所述电化学调节剂优选铜盐和铁盐，如氯化铜、十甲基二茂铁、十甲基四氟硼酸二茂铁盐等；有利于电荷转移，以使可逆电沉积反应更加充分；
优选地，所述金属离子还原所需的电势略低于所述含金属离子的电致变色材料中金属离子还原所需的电势，优选相差1V以内，以使可逆电沉积反应更加充分。
所述助剂为氯化物、碘化物、溴化物、吡啶、咪唑中的一种，如四丁基溴化铵、溴化-1-乙基-3-甲基咪唑、氯化-1-乙基-3-甲基咪唑、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐等，加入助剂是为了与含金属离子的电致变色材料进行可逆反应；
所述溶剂为水、有机溶剂、离子液体、聚离子液体和低共熔溶剂中的一种，以便将电致变色材料、电化学调节剂和助剂溶解形成电解质。
优选地，所述对电极3包括基体32和导电层31，所述导电层31设置在所述基体32的上侧。所述对电极3为常用的对电极，易于获得，且不会被电解质腐蚀。
所述基体优选为聚对苯二甲酸乙二酯(PET)基体，支撑能力优异。
所述导电层31为氧化铟锡(ITO)、掺氟氧化锡(FTO)、掺铝氧化锌(AZO)、惰性金属薄膜(金、铂等)，导电性能更优异。
本发明还提出一种颜色可变的电致变发射率器件制备方法，包括以下步骤：
S1：选择透明基片，并对透明基片进行清洗、干燥；
S2：在干燥后的透明基片的一侧直接沉积着色层，再在所述着色层上沉积金属薄膜，得到工作电极；
S3：配制凝胶电解质，并用所述凝胶电解质浸润多孔隔膜，得到凝胶电解质层；
S4：在基体的一侧直接沉积导电层，得到对电极；
S5：将S2得到的工作电极沉积有金属薄膜的一侧与S3得到的凝胶电解质层一侧叠置，将S4得到的对电极沉积有导电层的一侧与S3得到的凝胶电解质层另一侧叠置，并密封叠置结构的边缘，得到颜色可变的电致变发射率器件。
所述S1中，所述清洗采用的清洗剂为乙醇；所述干燥采用氮气吹干；乙醇易挥发且不会破环红外透明基片的表面结构，选择氮气流进行干燥可高效的去除乙醇，且不会产生发热现象，同时不会有有机基团残留。
所述S2中，所述沉积采用电子束蒸发系统或者磁控溅射系统进行；电子束蒸发系统或者是磁控溅射系统为常见的系统，且便于控制金属薄膜的厚度。
所述S3中，所述配制凝胶电解质具体为：将0.5mmol/L硝酸银(AgNO3)、0.1mmol/L氯化铜(CuCl2)、2.5mmol/L四丁基溴化铵(tetrabutylammonium bromide)、5～15wt.％聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol,Mw＝89000-98000)和100mL二甲亚砜(dimethyl sulfoxide)加热搅拌配制成凝胶电解质；所述凝胶电解质，银离子能够实现可逆沉积和溶解。
所述S4中，所述基体为聚对苯二甲酸乙二酯基体；所述沉积采用电子束蒸发系统或者磁控溅射系统进行。
所述S5中，在组装前，为了使器件内电接触均匀，先使用导电银漆或导电胶带涂覆于工作电极和对电极的周边，然后用环氧树脂和聚酰亚胺胶带密封所述导电银漆或导电胶带，防止所述导电银漆或导电胶带与凝胶电解质直接接触；
所述叠置结构的边缘采用环氧树脂和聚酰亚胺胶带密封，防止电解液泄漏。
所述多孔隔膜为滤纸、聚醚砜、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯等多孔隔膜。
实施例1
本实施例提供一种颜色可变的电致变发射率器件，从上到下依次包括工作电极、凝胶电解质层和对电极；
所述工作电极包括透明基片(BaF2)、着色层(Cr2O3薄膜，厚度250nm)和金属薄膜(铂薄膜，厚度6nm)，所述透明基片下侧依次沉积有着色层和金属薄膜；本实施例中所述工作电极的方块电阻为30Ω/□。
所述凝胶电解质层包括多孔隔膜(滤纸)和电解质，所述电解质浸润在所述多孔隔膜中；所述电解质包括含金属离子的电致变色材料(硝酸银)和溶剂(聚乙烯醇和二甲亚砜)，所述金属离子为能够实现可逆电沉积和溶解的金属离子且所述金属离子的金属与所述金属薄膜用金属不同。本实施例中凝胶电解质层厚度为150μm。
图2为本实施例中颜色可变的电致变发射率器件的工作原理图，在所述器件的工作电极上施加负的沉积电压(-2.0～-3.0V)使电解质中的银离子被还原成银单质而沉积到工作电极的铂薄膜表面从而形成一层银膜，从而实现将工作电极的等离子体红外吸收的光谱部分和红外可透过的光谱部分转变为红外反射，从而使器件从高发射状态转变为低反射状态；同时，由于银的加入，使得Cr2O3薄膜近铂薄膜侧的表面对可见光的反射增强，从而使得Cr2O3薄膜在可见光波段的干涉效应增强，从而反射出更加明显的颜色；另外，通过对工作电极施加正向的溶解电压(0.2～1.5V)，使得沉积在工作电极表面的银可被快速溶解，从而使器件返回至高发射的状态；同时，Cr2O3薄膜在可见光波段的干涉效应也会削弱，从而呈现出较深的颜色。
图3为本实施例中在BaF2基片上沉积不同厚度Cr2O3薄膜后的可见-近红外-中远红外透过率曲线图，从图可知，在未沉积Cr2O3薄膜时，BaF2基片的可见光(0.38～0.78μm)、近红外光(3～5μm)和中远红外光(7.5～13μm)的透过率均很高；而在BaF2基片上沉积了Cr2O3薄膜后，由于Cr2O3薄膜在可见光波段具有较高的吸收，所以BaF2基片可见光波段的透过率则有较大幅度的下降，且随着Cr2O3薄膜的厚度增加，BaF2基片可见光波段的透过率减小；同时，由于Cr2O3薄膜在红外波段的吸收较少，所以沉积了不同厚度Cr2O3薄膜的BaF2基片在红外波段仍具有较高的红外透过率。
图4为本实施例中在BaF2基片上沉积不同厚度Cr2O3薄膜和未沉积Cr2O3薄膜得到的器件红外照片以及在可见光波段的反射率曲线图，从图可知，
未沉积Cr2O3薄膜得到的器件，开始为深灰色，在红外光照射15s后，其颜色由深灰色变为米白色，且其在可见光波段基本无反射；
沉积厚度为176nm的Cr2O3薄膜得到的器件，开始为枣红色，在红外光照射15s后，其颜色由枣红色变为梅红色，且其在可见光波段有一定的反射；
沉积厚度为234nm的Cr2O3薄膜得到的器件，开始为深绿色，在红外光照射15s后，其颜色由深绿色变为荧光绿色，且其在可见光波段的反射率较Cr2O3薄膜厚度为176nm时有增加；
沉积厚度为288nm的Cr2O3薄膜得到的器件，开始为深褐色，在红外光照射15s后，其颜色由深褐色变为玫红色，且其在可见光波段的反射率较Cr2O3薄膜厚度为234nm时有增加；
沉积厚度为349nm的Cr2O3薄膜得到的器件，开始为老绿色，在红外光照射15s后，其颜色由老绿色变为草绿色，且其在可见光波段的反射率较Cr2O3薄膜厚度为288nm时有增加；
综上，通过调整Cr2O3薄膜的厚度可实现在可见光波段呈现丰富的颜色变化；同时，在BaF2基片上沉积Cr2O3薄膜后可使器件对可见光具有反射，且随Cr2O3薄膜厚度的增加其对可见光的反射率增加。
图5为本实施例中在BaF2基片上沉积不同厚度Cr2O3薄膜和未沉积Cr2O3薄膜得到的器件的最大发射率调制范围图，从图可知，本实施例提供的器件在中远红外波段两个大气窗口(3～5μm和7.5～13μm)波段具有很高的红外发射率调控范围。相比未沉积Cr2O3薄膜的器件，该器件在Cr2O3薄膜的厚度达到350nm时，在3～5μm波段发射率的变化量仍然能达到0.6以上，在7.5～13μm波段发射率的变化量能达到0.6以上。由此可见，Cr2O3薄膜对该器件红外调制性能的影响十分小。
本实施例还提供一种上述颜色可变的电致变发射率器件制备方法，包括以下步骤：
S1：选择以BaF2为红外透明基片，并用乙醇对红外透明基片进行清洗，并在氮气流下干燥；
S2：通过磁控溅射系统，在干燥后的红外透明基片的一侧直接沉积Cr2O3薄膜，再通过电子束蒸发系统在所述Cr2O3薄膜上沉积铂薄膜，得到工作电极；
S3：将0.5mmol/L硝酸银、0.1mmol/L氯化铜(电化学调节剂)、2.5mmol/L四丁基溴化铵(助剂)、5～15wt.％聚乙烯醇和100mL二甲亚砜加热搅拌配制凝胶电解质，并用所述凝胶电解质浸润滤纸，得到凝胶电解质层；所述凝胶电解质，银离子能够实现可逆沉积和溶解。
S4：在聚对苯二甲酸乙二酯基体的一侧直接沉积氧化铟锡，得到对电极；
S5：将S2得到的工作电极沉积有铂薄膜的一侧与S3得到的凝胶电解质层一侧叠置，将S4得到的对电极沉积有氧化铟锡一侧与S3得到的凝胶电解质层另一侧叠置，并用环氧树脂和聚酰亚胺胶带封住叠置结构的边缘，得到颜色可变的电致变发射率器件。在组装前，为了使器件内电接触均匀，先使用导电银漆或导电胶带涂覆于工作电极和对电极的周边，然后用环氧树脂和聚酰亚胺胶带密封所述导电银漆或导电胶带，防止所述导电银漆或导电胶带与凝胶电解质直接接触。
实施例2
本实施例提供一种颜色可变的电致变发射率器件，从上到下依次包括工作电极、凝胶电解质层和对电极；
所述工作电极包括透明基片(CaF2)、着色层(Fe2O3薄膜、厚度100nm)和金属薄膜(钯薄膜，厚度2nm)，所述透明基片下侧依次沉积有着色层和金属薄膜；本实施例中所述工作电极的方块电阻为700Ω/□。
所述凝胶电解质层包括多孔隔膜(聚四氟乙烯)和电解质，所述电解质浸润在所述多孔隔膜中；所述电解质包括含金属离子的电致变色材料(硝酸银)和溶剂(聚乙烯醇和二甲亚砜)，所述金属离子为能够实现可逆电沉积和溶解的金属离子且所述金属离子的金属与所述金属薄膜用金属不同。
本实施例中，凝胶电解质层厚度为60μm。
实施例3
本实施例提供一种颜色可变的电致变发射率器件，从上到下依次包括工作电极、凝胶电解质层和对电极；
所述工作电极包括透明基片(ZnS)、着色层(Cr2O3薄膜，厚度500nm)和金属薄膜(金薄膜，厚度10nm)，所述透明基片下侧依次沉积有着色层和金属薄膜；本实施例中，所述工作电极的方块电阻为10Ω/□。
所述凝胶电解质层包括多孔隔膜(聚丙烯)和电解质，所述电解质浸润在所述多孔隔膜中；所述电解质包括含金属离子的电致变色材料(三氯化金)和溶剂(1-丁基-3-甲基咪唑硝酸盐)，所述金属离子为能够实现可逆电沉积和溶解的金属离子且所述金属离子的金属与所述金属薄膜用金属不同。
本实施例中，凝胶电解质具体为：将0.5mmol/L三氯化金、0.1mmol/L十甲基四氟硼酸二茂铁盐、1-丁基-3-甲基咪唑硝酸盐100mL加热搅拌配制电解质，凝胶电解质层厚度为200μm。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种颜色可变的电致变发射率器件，其特征在于，从上到下依次包括工作电极、凝胶电解质层和对电极；
所述工作电极包括透明基片、着色层和金属薄膜，所述透明基片下侧依次沉积有着色层和金属薄膜；所述金属薄膜的厚度为2～10nm；所述金属薄膜中的金属为铂、铑、钯、钌和金中的一种；
所述凝胶电解质层包括多孔隔膜和电解质，所述电解质浸润在所述多孔隔膜中；所述电解质包括含金属离子的电致变色材料和溶剂，所述金属离子为能够实现可逆电沉积和溶解的金属离子且所述金属离子的金属与所述金属薄膜用金属不同；
所述电解质还包括电化学调节剂和助剂；
所述含金属离子的电致变色材料为包含可电沉积金属离子的盐，所述金属离子为银，铋，铜，锡，镉，汞，铟，铅，锑，铝，锌及其合金离子中的至少一种；
所述电化学调节剂为含有金属离子的盐，且所述金属离子还原所需的电势低于所述含金属离子的电致变色材料中金属离子还原所需的电势。
2.如权利要求1所述的颜色可变的电致变发射率器件，其特征在于，所述着色层为氧化物层或半导体单质层，所述氧化物层或半导体单质层的厚度为100～500nm。
3.如权利要求2所述的颜色可变的电致变发射率器件，其特征在于，所述氧化物层中的氧化物为三氧化二铬、氧化铁、氧化硅和氧化钛中的一种；所述半导体单质层中的半导体单质为硅或锗。
4.如权利要求1所述的颜色可变的电致变发射率器件，其特征在于，所述工作电极的方块电阻为10～700Ω/□。
5.如权利要求1所述的颜色可变的电致变发射率器件，其特征在于，所述透明基片的材质为氟化钡、氟化钙、氟化镁和氟化锂中的一种。
6.如权利要求1所述的颜色可变的电致变发射率器件，其特征在于，所述凝胶电解质层的厚度为60～200μm。
7.如权利要求1所述的颜色可变的电致变发射率器件，其特征在于，
所述助剂为氯化物、碘化物、溴化物、吡啶、咪唑中的一种；
所述溶剂为水、有机溶剂、离子液体、聚离子液体和低共熔溶剂中的一种。
8.如权利要求1所述的颜色可变的电致变发射率器件，其特征在于，所述对电极包括基体和导电层，所述导电层设置在所述基体的上侧。
9.一种如权利要求1～8任一项所述颜色可变的电致变发射率器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：选择透明基片，并对透明基片进行清洗、干燥；
S2：在干燥后的透明基片的一侧直接沉积着色层，再在所述着色层上沉积金属薄膜，得到工作电极；
S3：配制凝胶电解质，并用所述凝胶电解质浸润多孔隔膜，得到凝胶电解质层；
S4：在基体的一侧直接沉积导电层，得到对电极；
S5：将S2得到的工作电极沉积有金属薄膜的一侧与S3得到的凝胶电解质层一侧叠置，将S4得到的对电极沉积有导电层的一侧与S3得到的凝胶电解质层另一侧叠置，并密封叠置结构的边缘，得到颜色可变的电致变发射率器件。
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