KR20080022321A - 전기변색층 패턴 형성 방법, 이 방법을 이용한 전기변색소자 제조방법 및 전기변색층 패턴을 구비하는 전기변색소자 - Google Patents

전기변색층 패턴 형성 방법, 이 방법을 이용한 전기변색소자 제조방법 및 전기변색층 패턴을 구비하는 전기변색소자 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전기변색층 패턴 형성 방법, 이 방법을 이용한 전기변색 소자 제조방법 및 전기변색층 패턴을 구비하는 전기변색 소자를 개시한다. 본 발명에 따른 전기변색층 패턴 형성 방법은, 투명 기판 위에 투명 전극층과 포토 레지스트층을 형성하고, 레이저 간섭 리소그래피에 의해 포토 레지스트 패턴을 형성하고, 기판 전면에 전기변색층을 증착한 후 리프트-업 공정을 이용하여 포토 레지스트 패턴에 의해 정의된 개구부를 통해 전기변색층 패턴을 투명 전극층 위에 전사한다. 본 발명은, 상기 투명 전극층과 포토 레지스트층 사이에 절연층을 더 형성하고, 포토 레지스트 패턴을 식각마스크로 사용하여 절연층 패턴을 형성한 다음, 전기변색층을 증착할 수 있다. 이러한 경우, 전기변색층 패턴은 절연층 패턴에 의해 정의되는 개구부 내에 형성된다.
본 발명에 따르면, 전기변색층 패턴과 이온전도층 사이의 접촉 표면적이 크기 때문에 종래보다 응답 속도를 빠르고, 기계적 강도에 취약한 무기 박막으로 전기변색층을 구성하고 유연성이 있는 플라스틱 기판을 사용하더라도 전기변색층의 깨짐 현상을 방지할 수 있어 소자의 내구성이 증진된다.
전기변색(electrochromic), 레이저 간섭 리소그래피, 전기변색층 패턴

Description

전기변색층 패턴 형성 방법, 이 방법을 이용한 전기변색 소자 제조방법 및 전기변색층 패턴을 구비하는 전기변색 소자{Method of forming electrochromic layer pattern, Method of manufacturing electrochromic device using the same, and Electrochromic device including electrochromic layer pattern}
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 전기변색 소자의 일반적인 구성을 나타낸 소자 구성도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기변색층 패턴 형성 방법에서 사용되는 Ar(351nm) 레이저 간섭 리소그래피 장치의 구성도이다.
도 3은 레이저 간섭 리소그래피 공정을 통해 노광 및 현상된 포토 레지스트 패턴을 AFM(Atomic Force Microscopy)으로 측정한 결과를 나타낸 도면이다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 제1실시예에 따른 전기변색층 패턴 형성 방법의 공정 흐름도이다.
도 5a 내지 도 5c는 레이저 간섭 리소그래피를 통해 형성되는 포토 레지스트 패턴의 부분 확대 사시도들이다.
도 6a 내지 도 6c는 도 5의 포토 레지스트 패턴들을 이용하여 형성되는 전기변색층 패턴의 부분 확대 사시도들이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 제1실시예에 따른 전기변색 소자 제조 방법의 공정 흐름도이다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 제2실시예에 따른 전기변색층 패턴 형성 방법의 공정 흐름도이다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 제2실시예에 따른 전기변색 소자 제조 방법의 공정 흐름도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 레이저 간섭 리소그래피 장치
200, 400: 투명 기판
210, 410: 투명 전극층
220' 430': 포토 레지스트 패턴
230' 440': 전기변색층 패턴
420': 절연층 패턴
300, 450: 상부 기판 모듈
310, 460: 하부 기판 모듈
320, 470: 이온전도층
본 발명은 전기변색 소자의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전기변색 소자의 전기변색층 패턴 형성 방법, 이 방법을 이용한 전기변색 소자 제조방법 및 전기변색층 패턴을 구비하는 전기변색 소자에 관한 것이다.
전기변색 소자(Electrochromic Device)는 전류의 인가 방향에 따라 전기화학적 산화 또는 환원반응에 의해 착색 또는 탈색이 이루어지는 전기변색 물질을 이용한 발색소자이다. 전기변색 소자는 환원성 소자와 산화성 소자로 나뉘는데, 환원성전기변색 소자는 전류가 인가되지 않으면 투명한 색을 유지하다가 전류가 인가되면 전기 변색물질의 종류에 따라 고유한 색을 나타내고 전류의 방향을 역전시키면 전기 변색물질의 색이 탈색되어 투명한 색으로 다시 복원된다. 그리고 산화성 전기변색 소자는 환원성 전기변색 소자와 반대로 동작을 한다. 이러한 성질을 갖는 전기변색 소자는 차량용 미러와 썬루프, 스마트창, 옥외 디스플레이 등의 용도로 널리 사용되고 있다.
전기변색 물질에는 전이금속 산화물(transition metal oxides), 프러시안 블루(Prussian blue), 프탈로시아닌(phthalocyanines), 바이올로진(viologens), 전도성 고분자(conducting polymers), 풀러렌(fullerenes)등이 있다.
전이금속 산화물에는 WO3, MoO3, Nb2O5, TiO2등의 환원성(Cathodic) 전기변색물질과 NiO, Ir2O3, Rh2O3, Co3O4, Fe2O3, Cr2O3, V2O5등의 산화성(Anodic) 전기변색물질이 있다. 전이금속 산화물(transition metal oxides), 프러시안 블루(Prussian blue), 프탈로시아닌(phthalocyanines)은 무기 전기변색물질로서 UV(ultraviolet) 안정성이 우수하다.
전도성 고분자에는 폴리아닐린(polyaniline), 폴리피롤(polypyrrole), 폴리싸이오펜(polythiophene), 폴리카바졸(polycarbazole) 등이 있다. 바이올로진(viologens), 전도성 고분자(conducting polymers)는 유기 전기변색물질로서 가공성(processibility)이 우수하고, 다양한 색이 가능하다.
상기의 전기변색 물질을 이용하여 전기변색 소자를 제작하면 무기 ECD, 유기 ECD, 무기-유기 하이브리드 ECD등 다양한 조합이 가능하다.
도 1은 전기변색 소자의 기본적인 구성을 개략적으로 나타낸 소자 구성도이다. 도면을 참조하면, 전기변색 소자(10)는 전기변색층(40)이 형성된 투명 재질의 상부 전극(30)이 적층되어 있는 제1유리기판(20)과, 상기 제1유리 기판(20)과 대향되며 이온 스토리지층(60)이 형성되어 있는 투명 재질의 하부 전극(70)이 적층된 제2유리기판(30)과, 전기변색층(40)과 이온 스토리지층(60) 사이에 형성된 이온 전도층(50)을 포함한다.
제1유리기판(20)과 제2유리기판(30)은 글라스(glass) 또는 투명 재질의 수지 필름으로 구성하고, 상부 전극(30) 및 하부 전극(70)은 ITO, FTO 등 투명 전극으로 구성하고, 이온 스토리지층(60)은 전기변색층(40)과 반대 극성을 갖는 전기변색 물질로 대체할 수 있으며 경우에 따라서는 생략 가능하고, 이온 전도층(50)은 액체 전해질, 젤 전해질, 고체 전해질, 폴리머 전해질, 이온성 액체(Ionic liquid) 등을 사용한다.
위와 같은 구성을 갖는 전기변색 소자(10)는 상부 전극(30) 및 하부 전극(70) 사이에 전압을 인가하여 이온 스토리지층(60)으로부터 전기변색층(40)으로 전류가 흐를 경우 착색이 이루어지고, 착색 시와는 반대의 전압이 인가되어 전기변색층(40)으로부터 이온 스토리지층(60)으로 전류가 흐를 경우 탈색이 이루어진다. 한편 전기변색층(40)이 환원성인가 산화성인가에 따라 위와는 반대 방향의 전류 흐름에서 착색 및 탈색이 일어나기도 한다.
한편 전기변색 소자(10)의 착색이 이루어지기 위해서는 이온 전도층(50)을 통해 전기변색층(40)으로 이온 또는 전자가 확산되어 전기변색 물질의 산화 또는 환원 반응이 유발되어야 한다. 그런데 전기변색층(40)이 무기 박막으로 이루어진 경우는 착색 반응에 관여하는 이온 또는 전자의 확산 속도가 느리기 때문에 소자의 응답속도가 느리다는 단점이 있다. 그리고 무기 박막은 기계적 강도에 취약하기 때문에 유연성을 갖는 기판을 사용하여 전기변색 소자를 제조하는 경우 전기변색층(40)의 깨짐 현상이 유발되어 소자의 내구성이 떨어지는 문제가 있다.
종래에는 위와 같은 문제를 해결하기 위해 전기변색층(40)을 다공성 박막으로 구성하거나 전기변색층(40)에 나노 사이즈의 홀을 패터닝하여 변색 반응 표면적을 증가시키는 방법을 사용하였다.
그런데 전기변색층(40)을 다공성 박막으로 구성하는 경우는 유기 솔벤트(solvent)에 나노 사이즈의 전기변색 파티클을 분산시켜 페이스트 형태로 기판에 도포한 후 솔벤트 건조 공정과 소결 공정을 진행해야 하므로 생산성이 저하될 뿐만 아니라 소망하는 착색 조건을 얻기 위해서는 전기변색층(40)을 두껍게 형성해 야 하므로 전기변색 소자를 얇게 제조하는데 한계가 있다.
그리고 전기변색층(40)에 나노 사이즈의 홀을 패터닝하는 방법은 홀 패터닝을 위해 별도의 마스크가 필요할 뿐만 아니라 마스크 얼라인 공정, 포토 레지스트 공정, 식각 공정, 세정 공정 등 다수의 부가 공정이 진행되어야 하므로 생산성이 저하되는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제를 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 마스크 공정이 필요 없는 레이저 간섭 리소그래피를 이용하여 전기변색 소자에 포함된 전기변색층과 이온전도층과의 접촉 면적을 증가시켜 착색 및 탈색 속도의 개선이 가능하고, 유연성이 있는 플라스틱 기판에 무기 박막으로 이루어진 전기변색층을 이용하여 전기변색 소자를 형성하더라도 전기변색층의 깨짐 현상을 방지할 수 있는 전기변색층의 패터닝 방법, 이 방법을 이용한 전기변색 소자의 제조방법, 그리고 이 방법에 의해 제조된 전기변색 소자를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 전기변색층 패턴 형성 방법은, 투명 기판 상에 시트 상의 투명 전극층을 형성하는 단계; 상기 투명 전극층 상에 포토 레지스트층을 형성하는 단계; 레이저 간섭 리소그래피에 의해 상기 포토 레지스트층을 패터닝하여 투명 전극층을 주기적으로 노출시키는 개구부를 갖는 포토 레지스트 패턴을 형성하는 단계; 및 투명 기판 전면에 전기변색층을 증착하고 포토 레지스트 패턴을 리프트-업함으로써 상기 개구부 내에 전기변색층 패턴을 형성하는 단계;를 포함한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 전기변색층 패턴 형성 방법은, 투명 기판 상에 시트 상의 투명 전극층을 형성하는 단계; 상기 투명 전극층상에 절연층을 형성하는 단계; 상기 절연층 상에 포토 레지스트층을 형성하는 단계; 레이저 간섭 리소그래피에 의해 상기 포토 레지스트층을 패터닝하여 절연층을 주기적으로 노출시키는 개구부를 갖는 포토 레지스트 패턴을 형성하는 단계; 상기 포토 레지스트 패턴을 식각 마스크로 하여 절연층을 식각함으로써 투명 전극층을 주기적으로 노출시키는 개구부를 갖는 절연층 패턴을 형성하는 단계; 및 투명 기판 전면에 전기변색층을 증착하고 포토 레지스트 패턴을 리프트-업함으로써 절연층 패턴에 의해 정의되는 상기 개구부 내에 전기변색층 패턴을 형성하는 단계;를 포함한다.
본 발명에 있어서, 상기 전기변색층 패턴은 레이저 간섭 리소그래피에서 사용된 포토 레지스트의 타입과 레이저 빔의 노광 횟수에 따라 다른 형상을 가진다. 일 예로, 전기변색층 패턴은 띠형 패턴의 2차원적 배열에 의한 격자 구조를 가진다. 다른 예로, 전기변색층 패턴은 정방형 패턴의 2차원적 배열에 의한 격자 구조를 가진다. 또 다른 예로, 상기 전기변색층 패턴은 띠형 패턴의 1차원적 배열에 의한 스트라이프 구조를 가진다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 전기변색 소자 제조 방법은, 상술한 전기변색층 패턴 형성 방법에 의해 제조된 기판 모듈을 이용한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 투명 기판, 투명 전극층 및 전기변색층 패턴이 적층된 기판을 하부 기판 모듈로 하고, 투명 기판과 투명 전극층이 적층된 기판을 상부 기판 모듈로 한다. 그런 다음 스페이서를 이용하여 상부 기판 모듈과 하부 기판 모듈을 소정 거리 이격시켜 고정한 상태에서 이온전도층을 주입할 수 있는 주입구만 남기고 양 기판 모듈을 실링한다. 그러고 나서 주입구를 통해 이온전도층을 주입하고 밀봉함으로써 전기변색 소자의 제조를 완료한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 투명 기판, 투명 전극층, 절연층 패턴 및 전기변색층 패턴이 적층된 기판 모듈을 하부 기판 모듈로 하고, 투명 기판과 투명 전극층이 적층된 기판 모듈을 상부 기판 모듈로 한다. 여기서 상기 전기변색층 패턴은 절연층 패턴에 의해 정의되는 개구부 내에 형성되어 있다. 그런 다음 절연층 패턴의 상부 표면을 상부 기판 모듈의 투명 전극층 표면에 밀착 고정한 상태에서 이온전도층을 주입할 수 있는 주입구만 남기고 양 기판 모듈을 실링한다. 그러고 나서 주입구를 통해 이온전도층을 주입하고 밀봉함으로써 전기변색 소자의 제조를 완료한다.
상술한 본 발명에 따른 전기변색 소자 제조 방법에서, 상부 기판 모듈은 하부 기판 모듈과 동일하게 구성할 수 있다. 이러한 경우, 각 기판 모듈에 구비되는 전기변색층 패턴은 서로 다른 극성을 갖는다. 예를 들어 어느 한 쪽 기판 모듈의 전기변색층 패턴이 산화성 전기변색 물질로 구성되면, 다른 쪽 기판 모듈의 전기변색층 패턴은 환원성 전기변색 물질로 구성한다. 아울러 절연층 패턴이 각 기판 모듈에 구비되는 경우 양 기판 모듈의 결합시 각 절연층 패턴의 상부 표면이 마주 접한 상태에서 양 기판 모듈이 고정된 후 실링, 이온전도층 주입 및 밀봉이 이루어진 다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 전기변색 소자는, 상호 대향되도록 배치된 제1 및 제2투명 기판; 상기 제1 및 제2투명 기판에 각각 형성되어 상호 대향하는 시트형의 제1 및 제2투명 전극; 레이저 간섭 리소그래피에 의해 형성된 포토 레지스트 패턴의 개구부를 통해 상기 제1 및 제2투명 전극 중 적어도 어느 한 쪽에 전사된 전기변색층 패턴; 및 상기 전기변색층 패턴과 제1 및 제2투명 전극 표면에 의해 한정되는 공간을 긴밀하게 채우는 이온전도층;을 포함한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 전기변색 소자는, 상호 대향되도록 배치된 제1 및 제2투명 기판; 상기 제1 및 제2투명 기판에 각각 형성되어 상호 대향하는 시트상의 제1 및제2투명 전극; 상기 제1 및 제2투명 전극 중 적어도 어느 하나에 형성되되 규칙적으로 반복되는 개구부를 구비한 절연층 패턴; 상기 절연층 패턴의 개구부 내에 형성된 전기변색층 패턴; 및 상기 절연층 패턴 표면, 전기변색층 패턴 표면 및 제1 및 제2투명 전극 표면에 의해 한정되는 공간을 긴밀하게 채우는 이온전도층을 포함한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 전기변색 소자는, 상호 대향되도록 배치된 제1 및 제2투명 기판; 상기 제1 및 제2투명 기판에 각각 형성되어 상호 대향하는 시트형의 제1 및 제2투명 전극; 레이저 간섭 리소그래피에 의해 형성된 포토 레지스트 패턴의 개구부를 통해 상기 제1 및 제2투명 전극 중 적어도 어느 한 쪽에 전사된 전기변색층 패턴; 및 상기 전기변색층 패턴과 제1 및 제2투명 전극 표면에 의해 한정되는 공간을 긴밀하게 채우는 이온전도층;을 포함한다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의기와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명에 따른 전기변색층 패턴 형성 방법은 레이저 간섭 리소그래피를 이용한다. 레이저 간섭 리소그래피는 마스크를 사용하지 않고도 포토 레지스트 패턴을 형성하는 것이 가능하다. 즉, 마스크가 없는 상태에서 서로 다른 방향에서 2개의 레이저 빔을 포토 레지스트층에 조사한다. 그러면 레이저 광원의 특성인 간섭 현상에 의해 레이저의 파동이 중첩된 부분의 포토 레지스트층이 감광된다. 그러고 나서 포토 레지스트층을 현상하면 띠 형상의 개구가 규칙적으로 반복되는 포토 레지스트 패턴이 형성된다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기변색층 패턴 형성 방법에서 사용되는 Ar(351nm) 레이저 간섭 리소그래피 장치(100)의 개략적인 구성도이다.
도 2를 참조하면, 레이저 생성기(L)에서 방출된 레이저 빔은 거울면 광학계(M1, M2)를 통과하면서 경로가 변경된 후 빔 스프리터(Beam splitter: BS)에 입사된다. 빔 스프리터(BS)에 입사된 레이저 빔은 간섭 패턴을 형성하기 위해 제1레이저 빔(A)과 제2레이저 빔(B)으로 분리된다. 제1레이저 빔(A)은 거울면 광학계(M4, M6)를 거쳐 제1오브젝트 렌즈(L1)를 통과하면서 빔 폭이 확대되고 제1오브젝트 렌즈(L1)의 초점면에 위치한 제1핀홀(SP1)을 통과하면서 노이즈가 제거된다. 이와 유사하게, 제2레이저 빔(B) 또한 거울면 광학계(M3, M5, M7), 제2오브젝트 렌즈(L2) 및 제2핀홀(SP2)을 통과하면서 빔 폭이 확대되고 노이즈가 제거된다. 노이즈가 제거된 제1레이저 빔(A)과 제2레이저 빔(B)은 상부에 포토 레지스트층이 형성된 기판(S)의 표면과 소정 각도를 이루면서 동시에 조사된다. 제1 및 제2핀홀(SP1, SP2)을 통과한 제1 및 제2레이저 빔(A, B)의 에너지 분포는 이론적인 가우시안(gaussian) 분포와 거의 유사하므로, 기판(S)에 조사된 2개의 레이저 빔(A, B)은 규칙적인 간섭 패턴을 형성한다. 따라서 기판(S) 상부의 포토 레지스트층은 상기 규칙적인 간섭 패턴에 따라 감광이 이루어진다. 그리고 감광된 포토 레지스트층을 현상하면, 띠 형상의 개구가 규칙적으로 형성된 포토 레지스트 패턴이 얻어진다.
도 3은 레이저 간섭 리소그래피 공정을 통해 노광 및 현상된 포토 레지스트 패턴을 AFM(Atomic Force Microscopy)으로 측정한 결과를 나타낸다. 도 3의 좌측 사진은 포토 레지스트 패턴을 상부에서 촬영한 것으로서, 검은색 띠는 띠 형상의 개구를 밝은색 띠는 개구 사이에 위치한 포토 레지스트층을 나타낸다. 그리고, 도 3의 우측 그래프는 AFM 측정 결과를 정량적으로 나타낸 그래프이다. 도 3을 참조하 면, 레이저 간섭 리소그래피 공정을 이용하여 포토 레지스트를 패터닝할 경우 균일한 깊이와 피치로 미세한 패턴을 형성할 수 있음을 알 수 있다.
상술한 레이저 간섭 리소그래피 기술은 이론적으로 레이저 파장의 1/2까지 패터닝이 가능하므로 높은 해상도를 갖는 주기적 패턴을 형성할 수 있다. 다만 패턴의 해상도를 높이기 위해 레이저의 파장을 감소시키면 타겟으로부터 반사되는 빔에 의해 다중 간섭 효과가 발생되어 패턴의 해상도가 열화될 수 있다. 따라서 고 해상도 패턴을 형성하기 위해서는, 레이저 빔의 위상을 고정하고 타겟에 빔의 반사를 방지하는 코팅을 실시하여 다중 간섭 효과를 줄이는 것이 바람직하다.
한편 레이저 간섭 리소그래피 과정에서, 레이저 빔 조사를 시행하고 타겟을 90도 회전하여 다시 한번 레이저 빔 조사를 시행할 수 있다. 이러한 경우 2차원적으로 반복되는 격자 구조의 포토 레지스트 패턴을 얻을 수 있는데, 포토 레지스트가 포지티브이면 띠 형상을 갖는 개구의 2차원 배열(X방향, Y방향)에 의해 격자 구조가 형성되고 포토 레지스트가 네거티브이면 정방형 개구의 2차원 배열(X방향, Y방향)에 의해 격자 구조가 형성된다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 전기변색층 패턴 형성 방법의 공정 흐름도이다.
먼저 도 4a에 도시된 바와 같이, 투명 재질의 기판(200) 위에 투명 전극층(210)을 형성한다. 그런 다음 스핀 코팅에 의해 상기 투명 전극층(210) 상에 포토 레지스트층(220)을 형성한다. 상기 기판(200)은 글라스 또는 다양한 투명 필름이고, 투명 전극층(210)은 ITO, FTO 등의 물질로 형성한다. 상기 투명 필름은 유연 성을 갖는 플라스틱 재질이어도 무방하다. 상기 포토 레지스트층(220)의 임계 감광 특성은 원하는 형태의 요철이나 단차비(aspect ratio)를 얻는데 중요한 요소이다. 따라서 포토 레지스트 물질은 다양한 종류가 사용 가능하지만, I-line(365nm) 계열의 포토 레지스트를 사용하는 것이 바람직하다. 그리고 포토 레지스트층(220)의 두께는 200~1000nm로 조절한다.
이어서 도 4b에 도시된 바와 같이 레이저 간섭 리소그래피를 시행하여 포토 레지스트 패턴(220')을 형성한다. 즉 도 2에 도시된 레이저 간섭 리소그래피 장치를 이용하여 포토 레지스트층(220)을 1차 노광시키고 다시 기판을 90도 회전시켜 2차 노광시킨 후 포토 레지스트층(220)을 현상한다. 노광시에는 351nm의 Ar 이온 레이저를 사용하는 것이 바람직한데, 본 발명이 이에 한하는 것은 아니다. 포토 레지스트층(220)이 노광되면 격자 구조의 포토 레지스트 패턴(220')이 얻어진다.
여기서, 포토 레지스트층(220)이 포지티브이면 도 5a에 도시된 바와 같이 띠 형상의 개구에 의해 2차원 격자 구조가 형성되고, 포토 레지스트층(220)이 네거티브이면 도 5b에 도시된 바와 같이 정방형 개구에 의해 2차원 격자 구조가 형성된다. 한편, 포토 레지스트층(220)은 1회만 노광할 수도 있다. 이러한 경우 포토 레지스트층(220)에는 도 5c에 도시된 바와 같이 띠 형상의 개구가 1차원적으로 반복 형성된다.
계속해서, 도 4c에 도시된 바와 같이 포토 레지스트 패턴(220')이 형성된 기판 전면에 전기변색층(230)을 증착한다. 전기변색층(230)의 증착은 스퍼터링(sputtering), E-빔(e-beam), 증발법(evaporation), 레이저 융발법(laser ablation) 등의 진공 증착법을 이용한다. 전기변색층(230)으로서 사용 가능한 물질은, WO3, MoO3, Nb2O5, TiO2등의 환원성(Cathodic) 전기변색 물질과 NiO, Ir2O3, Rh2O3, Co3O4, Fe2O3, Cr2O3, V2O5등의 산화성(Anodic) 전기변색 물질이 있다.
예를 들어 산화텅스텐(WO3) 또는 산화티타늄(TiO2)으로 전기변색층(230)을 형성하는 경우 반응성 스퍼터링 방법을 사용한다. 이러한 경우, 텅스텐 또는 티타늄을 메탈 타겟으로 사용하며, 산소 가스와 함께 아르곤 가스를 스퍼터 챔버 내에 불어넣는다.
전기변색층(230)의 증착이 완료되면, 도 4d에 도시된 바와 같이 포토 레지스트 패턴(220')을 리프트-오프(lift-off)시킨다. 그러면 포토 레지스트 패턴(220')과 함께 패턴 상부에 증착된 전기변색층(230)도 함께 제거된다. 이로써 투명 전극층(210) 상에 전기변색층 패턴(230')을 형성하는 과정이 완료된다.
한편, 전기변색층 패턴(230')은 포토 레지스트층(210)의 현상 과정에서 포토 레지스트층(210)이 제거되는 영역에 형성된다. 따라서 전기변색층 패턴(230')의 형상은 포토 레지스트의 타입에 따라 달라진다.
즉, 포토 레지스트가 포지티브 타입이면, 도 6a에 도시된 바와 같이 띠 형상의 패턴이 교차되는 2차원 격자 구조로 전기변색층 패턴(230')이 형성된다. 반면 포토 레지스트가 네거티브 타입이면 도 6b에 도시된 바와 같이 상호 분리된 정방형 패턴이 반복되는 2차원 격자 구조로 전기변색층 패턴(230')이 형성된다. 한편 포토 레지스트층에 대한 노광이 1회만 이루어진 경우는 도 6c에 도시된 바와 같이 포토 레지스트의 타입과 무관하게 띠 형상의 패턴이 1차원적으로 반복되는 전기변색층 패턴(230')이 형성된다.
위와 같이 전기변색층 패턴(230')을 형성하면 전기변색층과 이온전도층의 접촉 표면적을 증대시킬 수 있어 소자의 응답 속도를 개선할 수 있다. 또한 무기 박막을 이용하여 전기변색층을 구성하더라도 전기변색층을 시트 형상으로 형성하던 종래와 대비하여 무기 박막의 깨짐 현상을 방지할 수 있어 플라스틱 기판을 이용하여 유연성이 있는 전기변색 소자의 제조도 가능해 진다.
상술한 실시예에 따라 투명 기판(200) 상에 투명 전극층(210)과 전기변색층 패턴(230')이 형성된 기판 모듈은 전기변색 소자의 제조에 사용될 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 제조된 기판 모듈을 이용한 전기변색 소자 제조 방법의 공정 흐름도이다.
도 7a에 도시된 바와 같이, 먼저 상부 기판 모듈(300)과 하부 기판 모듈(310)을 제작한다. 각 기판 모듈(300, 310)은 투명 기판(200), 투명 전극층(210) 및 전기변색층 패턴(230')이 적층된 구조를 가지며, 도 4를 참조하여 설명한 방법에 의해 제작 가능하다.
이어서 각 기판 모듈(300, 310)을 상호 대향시킨 상태에서 스페이서(미도시)를 이용하여 상부 기판 모듈(300)과 상부 기판 모듈(310)을 일정 거리 이격시켜 고정한다.
그런 다음 도 7b에 도시된 바와 같이 이온전도층의 주입구만을 남기고 자외선 경화제, 열경화성 경화제 등을 이용하여 상부 기판 모듈(300)과 하부 기판 모 듈(310)을 실링한다. 그러고 나서 상부 기판 모듈(300)과 하부 기판 모듈(310) 사이에 이온전도층(320)을 주입하고 주입구를 밀봉한다. 그러면 전기변색 소자의 제조가 완료된다. 바람직하게, 상기 이온전도층(320)은 LiClO4를 프로필렌카보네이트에 녹인 용액이나 CF3SO3Li를 프로필렌카보네이트에 녹인 용액이다. 하지만 본 발명이 이에 한하는 것은 아니다.
한편 상부 기판 모듈(300)의 전기변색층 패턴과 하부 기판 모듈(310)의 전기변색층 패턴은 서로 다른 극성을 갖는 것이 바람직하다. 즉 한쪽 전기변색층 패턴이 산화성 전기변색 물질로 구성되면 다른 쪽 전기변색층 패턴은 환원성 전기변색 물질로 구성한다. 그러면 어느 한쪽의 전기변색층 패턴은 이온스토리지층으로 기능하고 다른 쪽의 전기변색층 패턴은 탈색 및 착색 동작을 하는 전기변색층으로 기능한다. 도면으로 도시하지 않았지만 경우에 따라 어느 한쪽 기판 모듈에서 전기변색층 패턴을 생략할 수도 있음은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 전기변색층 패턴 형성 방법의 공정 흐름도이다.
먼저 도 8a에 도시된 바와 같이, 투명 재질의 기판(400) 위에 투명 전극층(410), 절연층(420) 및 포토 레지스트층(430)을 순차적으로 형성한다. 여기서, 기판(400), 투명 전극층(410) 및 포토 레지스트층(430)의 물질막 종류는 제1실시예와 동일하고, 절연층(420)은 실리콘 산화막(SiO2) 또는 실리콘 질화막(Si3N4)으로 형성한다. 대안적으로 절연층(420)은 플라스틱 수지로 형성하여도 무방하다. 상기 절연층(420)은 투명 전극층(410)을 보호하고 전기변색 소자 제조시 하부 기판 모듈과 상부 기판 모듈 사이의 전기적 단락을 방지하기 위한 스페이서 패턴을 형성하기 위한 물질막이다.
이어서 도 8b에 도시된 바와 같이 레이저 간섭 리소그래피에 의해 포토 레지스트 패턴(430')을 형성하여 절연층(420)을 노출시킨다. 이 때 포토 레지스트 패턴(430')의 형상은 도 5a 내지 도 5c에 도시된 것 중 어느 하나이다.
그런 다음 반응성 이온 에칭(reactive ion etching) 공정을 이용하여 포토 레지스트 패턴(430')에 의해 노출된 절연층(420)을 제거하여 절연층 패턴(420')을 형성한다. 그러고 나서 투명 기판(400)의 전면에 전기변색층(440)을 형성한다. 전기변색층(440)은 포토 레지스트 패턴(430') 상부와 절연층 패턴(420')에 의해 정의되는 개구에 형성된다.
이어서 도 8c에 도시된 바와 같이 포토 레지스트 패턴(430')을 리프트-업 시켜 포토 레지스트 패턴(430') 및 그 상부에 형성된 전기변색층(440)을 제거한다. 그러면 절연층 패턴(420')과 그 사이에 형성된 전기변색층 패턴(440')만이 남게 되어 투명 전극층(410) 상에 전기변색층 패턴(440')을 형성하는 과정이 완료된다.
위와 같이 전기변색층 패턴(440')을 형성하면 전기변색층과 이온전도층의 접촉 표면적을 증대시킬 수 있어 소자의 응답 속도를 개선할 수 있다. 또한 무기 박막을 이용하여 전기변색층을 구성하더라도 전기변색층을 시트 형상으로 형성하던 종래와 대비하여 무기 박막의 깨짐 현상을 방지할 수 있어 플라스틱 기판을 이용하 여 유연성이 있는 전기변색 소자의 제조도 가능해 진다.
상술한 제2실시예에 따라 투명 기판(400) 상에 투명 전극층(410), 절연층 패턴(420') 및 전기변색층 패턴(440')이 형성된 기판 모듈은 전기변색 소자의 제조에 사용될 수 있다.
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따라 제조된 기판 모듈을 이용한 전기변색 소자 제조 방법의 공정 흐름도이다.
도 9a에 도시된 바와 같이, 먼저 상부 기판 모듈(450)과 하부 기판 모듈(460)을 제작한다. 각 기판 모듈(450, 460)은 투명 기판(400), 투명 전극층(410), 절연층 패턴(420') 및 전기변색층 패턴(440')이 적층된 구조를 가지며, 도 8을 참조하여 설명한 방법에 의해 제작 가능하다.
이어서 도 9b에 도시된 바와 같이 각 기판 모듈(450, 460)의 절연층 패턴(420')이 마주 대하도록 한 상태에서 이온전도층(470)의 주입구만을 남기고 자외선 경화제, 열경화성 경화제 등을 이용하여 상부 기판 모듈(450)과 하부 기판 모듈(460)을 실링한다. 그러고 나서 상부 기판 모듈(450)과 하부 기판 모듈(460) 사이에 이온전도층(470)을 주입하고 주입구를 밀봉한다. 그러면 전기변색 소자의 제조가 완료된다. 바람직하게, 상기 이온전도층(470)은 LiClO4를 프로필렌카보네이트에 녹인 용액이나 CF3SO3Li를 프로필렌카보네이트에 녹인 용액이다. 하지만 본 발명이 이에 한하는 것은 아니다.
한편 상부 기판 모듈(450)의 전기변색층 패턴과 하부 기판 모듈(460)의 전기 변색층 패턴은 서로 다른 극성을 갖는 것이 바람직하다. 즉 한쪽 전기변색층 패턴이 산화성 전기변색 물질로 구성되면 다른 쪽 전기변색층 패턴은 환원성 전기변색 물질로 구성한다. 그러면 어느 한쪽의 전기변색층 패턴은 이온스토리지층으로 기능하고 다른 쪽의 전기변색층 패턴은 탈색 및 착색 동작을 하는 전기변색층으로 기능한다. 도면으로 도시하지 않았지만 경우에 따라 어느 한쪽 기판 모듈에서 전기변색층 패턴과 절연층 패턴을 생략할 수도 있음은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 전기변색층 패턴과 이온전도층 사이의 접촉 표면적이 크기 때문에 종래보다 전기변색 소자의 응답 속도가 빨라지고, 기계적 강도에 취약한 무기 박막으로 전기변색층을 구성하고 유연성이 있는 플라스틱 기판을 사용하더라도 전기변색층의 깨짐 현상을 방지할 수 있어 소자의 내구성이 증진된다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 마스크 공정이 필요없는 레이저 간섭 리소그래피를 이용하여 전기변색층을 패터닝하므로, 일반적인 사진 식각 공정을 이용하여 전기변색층에 나노 사이즈의 홀을 패터닝하거나 전기변색층을 다공성 박막으로 구 성하던 종래기술에 비해 생산성을 향상시킬 수 있고 소자의 두께를 얇게 할 수 있다.

Claims (27)

  1. 상호 대향되도록 배치된 제1 및 제2투명 기판;
    상기 제1 및 제2투명 기판에 각각 형성되어 상호 대향하는 시트형의 제1 및 제2투명 전극;
    레이저 간섭 리소그래피에 의해 형성된 포토 레지스트 패턴의 개구부를 통해 상기 제1 및 제2투명 전극 중 적어도 어느 한 쪽에 전사된 전기변색층 패턴; 및
    상기 전기변색층 패턴과 제1 및 제2투명 전극 표면에 의해 한정되는 공간을 긴밀하게 채우는 이온전도층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기변색 소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전기변색층 패턴은, 레이저 간섭 리소그래피에 의해 형성된 포토 레지스트 패턴을 마스크로 하여 전기변색층을 증착한 후 포토 레지스트 패턴의 리프트-업에 의해 형성된 것임을 특징으로 하는 전기변색 소자.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전기변색층 패턴은 띠 형상의 패턴이 2차원적으로 반복된 격자 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 전기변색 소자.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전기변색층 패턴은 정방형 패턴이 2차원적으로 반복된 격자구조를 갖는 것을 특징으로 하는 전기변색 소자.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전기변색층 패턴은 띠 형상의 패턴이 1차원적으로 반복된 구조를갖는 것을 특징으로 하는 전기변색 소자.
  6. 상호 대향되도록 배치된 제1 및 제2투명 기판;
    상기 제1 및 제2투명 기판에 각각 형성되어 상호 대향하는 시트상의 제1 및제2투명 전극;
    상기 제1 및 제2투명 전극 중 적어도 어느 하나에 형성되되 규칙적으로 반복되는 개구부를 구비한 절연층 패턴;
    상기 절연층 패턴의 개구부 내에 형성된 전기변색층 패턴; 및
    상기 절연층 패턴 표면, 전기변색층 패턴 표면 및 제1 및 제2투명 전극 표면에 의해 한정되는 공간을 긴밀하게 채우는 이온전도층을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기변색 소자.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 절연층 패턴은 레이저 간섭 리소그래피에 의해 형성된 포토 레지스트 패턴을 마스크로하여 제1 및/또는 제2투명전극에 형성한 절연층을 식각하여 형성한 것임을 특징으로 하는 전기변색 소자.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 전기변색층 패턴은 레이저 간섭 리소그래피에 의해 형성된 포토 레지스트 패턴을 식각 마스크로 하여 제1 및/또는 제2투명전극에 형성한 절연층을 식각하여 절연층 패턴을 형성한 상태에서, 기판 전면에 전기변색층을 증착한 후 포토 레지스트 패턴을 리프트-업하여 형성한 것임을 특징으로 하는 전기변색 소자.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 절연층 패턴은 제1 및 제2투명 전극 상에 모두 형성되고,
    제1투명 전극 상에 형성된 절연층 패턴과 제2투명 전극 상에 형성된 절연층 패턴은 마주 대하여 접하는 것을 특징으로 하는 전기변색 소자.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 절연층 패턴은 띠 형상의 패턴이 2차원적으로 반복된 격자 구조를 가지고,
    상기 전기변색층 패턴은 상기 절연층 패턴에 의해 정의되는 개구부에 형성되되, 정방형 패턴이 2차원적으로 반복된 격자 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 전기변색 소자.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 절연층 패턴은 정방향 패턴이 2차원적으로 반복된 격자 구조를 가지고,
    상기 전기변색층 패턴은 상기 절연층 패턴에 의해 정의되는 개구부에 형성되되, 띠 형상의 패턴이 2차원적으로 반복된 격자 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 전기변색 소자.
  12. 제6항에 있어서,
    상기 절연층 패턴은 띠 형상의 패턴이 1차원적으로 반복된 구조를 갖고,
    상기 전기변색층 패턴은 상기 절연층 패턴에 의해 정의되는 개구부에 형성되되, 띠 형상의 패턴이 1차원적으로 반복된 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 전기변색 소자.
  13. (a) 투명 기판 상에 시트 상의 투명 전극층을 형성하는 단계;
    (b) 상기 투명 전극층 상에 포토 레지스트층을 형성하는 단계;
    (c) 레이저 간섭 리소그래피에 의해 상기 포토 레지스트층을 패터닝하여 투명 전극층을 주기적으로 노출시키는 개구부를 갖는 포토 레지스트 패턴을 형성하는 단계; 및
    (d) 투명 기판 전면에 전기변색층을 증착하고 포토 레지스트 패턴을 리프트 -업함으로써 상기 개구부 내에 전기변색층 패턴을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기변색층 패턴의 형성 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 포토 레지스트층은 포지티드 타입이고,
    상기 (c) 단계의 레이저 간섭 리소그래피에서 2회의 레이저 빔 노광을 실시하되, 첫번째 노광 실시 후 기판을 90도 회전시켜 두번째 노광을 실시하고,
    상기 포토 레지스트 패턴에 의해 정의되는 개구부는 띠 형상의 개구가 2차원적으로 반복된 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 전기변색층 패턴의 형성 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 포토 레지스트층은 네거티브 타입이고,
    상기 (c) 단계의 레이저 간섭 리소그래피에서 2회의 레이저 빔 노광을 실시하되, 첫번째 노광 실시 후 기판을 90도 회전시켜 두번째 노광을 실시하고,
    상기 포토 레지스트 패턴에 의해 정의되는 개구부는 정방형의 개구가 2차원적으로 반복된 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 전기변색층 패턴의 형성 방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 (c) 단계의 레이저 간섭 리소그래피에서 1회의 레이저 빔 노광을 실시하고,
    상기 포토 레지스트 패턴에 의해 정의되는 개구부는 띠 형상의 개구가 1차원적으로 반복된 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 전기변색층 패턴의 형성 방법.
  17. (a) 투명 기판 상에 시트 상의 투명 전극층을 형성하는 단계;
    (b) 상기 투명 전극층 상에 포토 레지스트층을 형성하는 단계;
    (c) 레이저 간섭 리소그래피에 의해 상기 포토 레지스트층을 패터닝하여 투명 전극층을 주기적으로 노출시키는 개구부를 갖는 포토 레지스트 패턴을 형성하는 단계; 및
    (d) 투명 기판 전면에 전기변색층을 증착하고 포토 레지스트 패턴을 리프트 업함으로써 상기 개구부 내에 전기변색층 패턴을 형성하는 단계;를 진행하여 하부 기판 모듈을 형성하는 단계;
    (e) 투명 기판에 투명 전극층을 형성하여 상부 기판 모듈을 형성하는 단계;
    (f) 상기 상부 기판 모듈과 하부 기판 모듈을 대향시킨 상태에서 스페이서를 이용하여 상부 기판 모듈과 하부 기판 모듈을 소정 거리 이격시켜 고정하는 단계: 및
    (g) 고정된 상부 기판 모듈과 하부 기판 모듈을 실링하고 내부에 이온전도층을 주입한 후 밀봉하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기변색 소자 제조 방법.
  18. (a) 투명 기판 상에 시트 상의 투명 전극층을 형성하는 단계;
    (b) 상기 투명 전극층 상에 포토 레지스트층을 형성하는 단계;
    (c) 레이저 간섭 리소그래피에 의해 상기 포토 레지스트층을 패터닝하여 투 명 전극층을 주기적으로 노출시키는 개구부를 갖는 포토 레지스트 패턴을 형성하는 단계; 및
    (d) 투명 기판 전면에 전기변색층을 증착하고 포토 레지스트 패턴을 리프트 업함으로써 상기 개구부 내에 전기변색층 패턴을 형성하는 단계;를 2회 진행하여 상부 기판 모듈 및 하부 기판 모듈을 형성하는 단계;
    (e) 상기 상부 기판 모듈과 하부 기판 모듈을 대향시킨 상태에서 스페이서를 이용하여 상부 기판 모듈과 하부 기판 모듈을 소정 거리 이격시켜 고정하는 단계: 및
    (f) 고정된 상부 기판 모듈과 하부 기판 모듈을 실링하고 내부에 이온전도층을 주입한 후 밀봉하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기변색 소자 제조 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 상부 기판 모듈의 전기변색층 패턴과 상기 하부 기판 모듈의 전기변색층 패턴은 서로 다른 극성을 갖는 것을 특징으로 하는 전기변색 소자 제조 방법.
  20. (a) 투명 기판 상에 시트 상의 투명 전극층을 형성하는 단계;
    (b) 상기 투명 전극층상에 절연층을 형성하는 단계;
    (c) 상기 절연층 상에 포토 레지스트층을 형성하는 단계;
    (d) 레이저 간섭 리소그래피에 의해 상기 포토 레지스트층을 패터닝하여 절 연층을 주기적으로 노출시키는 개구부를 갖는 포토 레지스트 패턴을 형성하는 단계;
    (e) 상기 포토 레지스트 패턴을 식각 마스크로 하여 절연층을 식각함으로써 투명 전극층을 주기적으로 노출시키는 개구부를 갖는 절연층 패턴을 형성하는 단계; 및
    (f) 투명 기판 전면에 전기변색층을 증착하고 포토 레지스트 패턴을 리프트 -업함으로써 절연층 패턴에 의해 정의되는 상기 개구부 내에 전기변색층 패턴을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기변색층 패턴의 형성 방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 포토 레지스트층은 포지티드 타입이고,
    상기 (d) 단계의 레이저 간섭 리소그래피에서 2회의 레이저 빔 노광을 실시하되, 첫번째 노광 실시 후 기판을 90도 회전시켜 두번째 노광을 실시하고,
    상기 포토 레지스트 패턴과 상기 절연층 패턴에 의해 정의되는 개구부는 띠 형상의 개구가 2차원적으로 반복된 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 전기변색층 패턴의 형성 방법.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 포토 레지스트층은 네거티브 타입이고,
    상기 (d) 단계의 레이저 간섭 리소그래피에서 2회의 레이저 빔 노광을 실시 하되, 첫번째 노광 실시 후 기판을 90도 회전시켜 두번째 노광을 실시하고,
    상기 포토 레지스트 패턴 및 상기 절연층 패턴에 의해 정의되는 개구부는 정방형의 개구가 2차원적으로 반복된 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 전기변색층 패턴의 형성 방법.
  23. 제20항에 있어서,
    상기 (d) 단계의 레이저 간섭 리소그래피에서 1회의 레이저 빔 노광을 실시하고,
    상기 포토 레지스트 패턴 및 절연층 패턴에 의해 정의되는 개구부는 띠 형상의 개구가 1차원적으로 반복된 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 전기변색층 패턴의 형성 방법.
  24. (a) 투명 기판 상에 시트 상의 투명 전극층을 형성하는 단계;
    (b) 상기 투명 전극층상에 절연층을 형성하는 단계;
    (c) 상기 절연층 상에 포토 레지스트층을 형성하는 단계;
    (d) 레이저 간섭 리소그래피에 의해 상기 포토 레지스트층을 패터닝하여 절연층을 주기적으로 노출시키는 개구부를 갖는 포토 레지스트 패턴을 형성하는 단계;
    (e) 상기 포토 레지스트 패턴을 식각 마스크로 하여 절연층을 식각함으로써 투명 전극층을 주기적으로 노출시키는 개구부를 갖는 절연층 패턴을 형성하는 단 계; 및
    (f) 투명 기판 전면에 전기변색층을 증착하고 포토 레지스트 패턴을 리프트 -업함으로써 절연층 패턴에 의해 정의되는 상기 개구부 내에 전기변색층 패턴을 형성하는 단계;를 진행하여 하부 기판 모듈을 형성하는 단계;
    (g) 투명 기판에 투명 전극층을 형성하여 상부 기판 모듈을 형성하는 단계;
    (h) 상기 상부 기판 모듈과 하부 기판 모듈을 대향시킨 상태에서 하부 기판모듈의 절연층 패턴 상면을 상부 기판 모듈의 투명 전극층에 밀착시키는 단계: 및
    (i) 상기 상부 기판 모듈과 하부 기판 모듈을 실링하고 내부에 이온전도층을 주입한 후 밀봉하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기변색 소자 제조 방법.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 (g) 단계는, 투명 전극층 상에 하부 기판 모듈에 형성한 절연층 패턴과 동일한 절연층 패턴을 투명 전극층 상에 형성하는 단계;를 더 포함하여 진행하고,
    상기 (h) 단계는, 하부 기판 모듈의 절연층 패턴과 상부 기판 모듈의 절연층 패턴을 마주 대하여 밀착시키는 단계;임을 특징으로 하는 전기변색 소자 제조 방법.
  26. (a) 투명 기판 상에 시트 상의 투명 전극층을 형성하는 단계;
    (b) 상기 투명 전극층상에 절연층을 형성하는 단계;
    (c) 상기 절연층 상에 포토 레지스트층을 형성하는 단계;
    (d) 레이저 간섭 리소그래피에 의해 상기 포토 레지스트층을 패터닝하여 절연층을 주기적으로 노출시키는 개구부를 갖는 포토 레지스트 패턴을 형성하는 단계;
    (e) 상기 포토 레지스트 패턴을 식각 마스크로 하여 절연층을 식각함으로써 투명 전극층을 주기적으로 노출시키는 개구부를 갖는 절연층 패턴을 형성하는 단계; 및
    (f) 투명 기판 전면에 전기변색층을 증착하고 포토 레지스트 패턴을 리프트 -업함으로써 절연층 패턴에 의해 정의되는 상기 개구부 내에 전기변색층 패턴을 형성하는 단계;를 2회 진행하여 상부 기판 모듈 및 하부 기판 모듈을 형성하는 단계;
    (h) 상기 상부 기판 모듈과 하부 기판 모듈을 대향시켜 하부 기판 모듈의 절연층 패턴 상면과 상부 기판 모듈의 절연층 패턴 상면을 밀착시키는 단계: 및
    (i) 상기 상부 기판 모듈과 하부 기판 모듈을 실링하고 내부에 이온전도층을 주입한 후 밀봉하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기변색 소자 제조 방법.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 상부 기판 모듈의 전기변색층 패턴과 상기 하부 기판 모듈의 전기변색층 패턴은 서로 다른 극성을 갖는 것을 특징으로 하는 전기변색 소자 제조 방법.
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