□ 한국화학연구원(원장 이규호)-(주)삼양사는 디스플레이 등에 필수적으로 쓰이는 물질로, 감도와
투과율이 우수하며 가격 경쟁력이 높은 새로운 옥심계 광개시제를 개발하여 상업화를 확대한다.
○ 광개시제는 도료, 코팅액, 잉크, 페인트, 접착제 등의 수지에 소량 첨가되어, 빛을 받으면 수지가 화학
반응을 일으키도록 만들어주는 물질이다. 즉 광개시제가 첨가된 수지에 빛을 쏘아주면 광개시제가
자외선을 받아서 수지의 중합 반응*을 시작하게 한다. 수지가 중합반응을 일으키면 단단하게
굳으면서 원하는 형태로 구조를 형성한다.
* 분자량이 작은 분자가 연속으로 결합을 하여 분자량이 큰 분자(고분자) 하나를 만드는 것
○ 광개시제는 일반적으로 도료, 페인트 등이 들어간 생활 용품 및 다양한 산업에 널리 쓰인다. 그중 옥심
화학구조를 이용한 옥심계 광개시제는 성능이 우수하여 주로 디스플레이 제작에 활용*된다. 지금까지
옥심계 광개시제로 바스프의 OX-01, OX-02 제품이 지난 10여년동안 세계(1,000억원) 및 국내시장(500억원)
을 독점해 왔다.
* 디스플레이는 컬러 필터 기판을 비롯한 다양한 기능을 나타내는 복합층으로 구성되어 있다.
그중 컬러 필터 기판에는 광을 쏘면 중합되어 패턴을 형성해주는 수지를 활용하는데, 이 수지에
광개시제가 첨가된다.
□ 화학(연) 전 근 박사팀은 이를 대체할 수 있는 새로운 옥심계 광개시제를 ㈜삼양사와 공동 개발하여
상업화에 성공했다.(제품명:SPI-02, SPI-03, SPI-07) 본 제품은 기존 제품에 비해서 감도 및 투과율이 우수
하다. 또한 제조원가가 낮은 화합물을 개발하여 가격 경쟁력이 매우 뛰어나, 향후 시장 점유율이 높아질
것으로 기대된다.
○ 옥심계 광개시제는 2002년 바스프에서 원천특허를 출원하여 특허 진입 장벽이 매우 높았으나, 화학연은
새로운 옥심계 광개시제를 개발하여 국내특허등록 4건, 국외특허등록 3건, 국내특허출원 8건,
해외특허출원 6건의 물질특허 등록 및 출원을 완료하였다.
○ 화학(연)과 ㈜삼양사는 상업화에 성공하여 포토레지스트*(감광수지)에 적용해 품질을 높이고 가격경쟁력
을 확보하였다. 2016년 약 25억원 매출을 기록하였으며 향후 수요기업인 포토레지스트업체에서 본 연구로
개발한 광개시제의 수요가 증가할 것으로 예상되어 매출액 규모는 더욱 커질 것으로 기대된다.
* 빛에 노출됨으로써 약품에 대한 내성이 변화하는 고분자 재료
□ 광개시제는 빛을 조사하면 양이온을 발생시키거나 라디칼*을 생성하여 개시제 역할을 하는데, 옥심계 광개
시제는 라디칼을 생성하여 중합반응을 일으키는 역할을 한다.
* 화학변화가 일어날 때 분해되지 않고 다른 분자로 이동하는 원자의 무리
○ 옥심계 광개시제는 투과도가 좋으며, 자외선 조사에 의한 라디칼 발생 효율이 높을 뿐만 아니라 조성물
내에서 안정성과 상용성이 뛰어나다는 장점을 가지고 있다. 따라서 반도체, LCD 및 OLED 등의
디스플레이 제조 공정에서 구조를 형성하기 위한 포토레지스트(감광수지) 등에 핵심 소재로 폭넓게
사용되고 있다.
○ 광개시제 전체 세계시장은 8,000억 정도이며 그중에서 옥심계 광개시제는 세계시장 1,000억원, 국내시장
500억원의 시장규모를 갖고 있다. 향후 연평균 10%내외의 성장이 예상된다.
□ 화학(연) 이규호 원장은 “본 광개시제 기술은 한국의 주력산업인 반도체 및 디스플레이 제조 공정에 필수
적인 기술이지만 지금까지는 글로벌 해외기업이 독점해왔다. 이러한 상황에서 국내 독자 기술로 광개시제
제품을 상용화한 것은 큰 의미가 있다. 세계 최고 기술을 보유한 화학(연)과 삼양사의 협력은 디스플레이
제조기술 사업화 분야에서 산-연 협력의 성공적 모델이 될 수 있다.”고 성과의 의의를 밝혔다
○ 연구책임자인 화학(연) 전 근 박사는 “본 옥심계 광개시제는 디스플레이 제조 공정에 필수적인 핵심
소재로서 이번 성과를 통해서 수입대체 효과는 물론, 디스플레이 관련 산업의 기술 향상 및 제조원가
절감에 이바지할 수 있기를 바란다.”고 말했다.
○ 한편, 본 성과는 민간수탁개발사업(차세대 광증감제 개발, 고효율성 광개시제 개발) 으로 ㈜삼양사와 공동
으로 수행되었다.