市場規模
世界の量子ドット市場規模は2023年に81億米ドルに達しました。IMARC Groupは、2032年までに市場規模が478億米ドルに達し、2024年から2032年の年間平均成長率(CAGR)は21.1%になると予測しています。材料合成技術の急速な進歩、発光特性の正確な調整能力、安定性の向上した高品質材料に対する需要の高まりなどが、市場を牽引する主な要因となっています。
量子ドット市場分析:
主な市場推進要因:バイオイメージング、薬物送達、疾患診断などの用途におけるヘルスケア分野での量子ドットの採用が拡大していることに加え、自動車産業における先進的なディスプレイや照明システムでの量子ドットの使用が増加していることが、市場の需要を後押ししています。さらに、エネルギー変換効率を向上させる量子ドットの太陽電池への用途拡大が、市場の成長を後押ししています。
主要な市場動向:量子ドットベースのコンピューティングの人気が高まり、エレクトロニクス業界の大手企業による研究開発(R&D)活動への投資が急増していることが、量子ドット市場の需要を牽引しています。さらに、環境モニタリングや産業用途向けの量子ドットベースのセンサーが登場し、量子ドットベースの太陽光発電装置やLED照明の需要が急増していることも、市場にとって有利な機会を生み出しています。
競合状況:量子ドット市場をリードする企業には、Altairnano、ams-OSRAM International GmbH、LG Display Co. Ltd、Nanoco Group plc.、Nanosys Inc.、Ocean NanoTech LLC、QD Laser、Quantum Materials Corp.、Samsung Display Co. Ltd.(Samsung Electronics Co. Ltd)、Thermo Fisher Scientific Inc.などがあります。
地理的傾向:レポートによると、北米が市場全体の最大のシェアを獲得しています。この地域の政府は、量子ドット技術がさまざまな産業に革命をもたらす可能性があるとして、その研究開発に投資しています。政府機関からの資金援助と支援がイノベーションを推進し、量子ドット製品の商業化を加速させています。
課題と機会:生産コストの上昇、他の技術との競争の激化、製造工程における標準化や規制の欠如が市場の成長を妨げています。しかし、量子ドット合成の継続的な進歩、例えば効率性、安定性、調整能力の向上などは、技術革新や製品開発の機会を生み出しています。
量子ドット市場の動向:
エネルギー効率の高いディスプレイへの需要の高まり
ディスプレイや照明に使用される従来の技術では、正確な色再現と高いエネルギー効率を同時に実現することは困難でした。 量子ドットは、この課題に対する魅力的なソリューションを提供します。 これらのナノ結晶は、ディスプレイや照明機器に組み込むと、純度の高い鮮やかな色を発することができ、色再現性の向上につながります。 また、量子ドットは光をより効率的に変換する独自の特性も備えており、従来の技術と比較してエネルギー効率が向上します。例えば、2022年8月にはケンブリッジ大学の研究者が、わずか数億分の1メートルの大きさの微小な半導体である量子ドットから、色を制御できるスマートな白色光デバイスを開発しました。このデバイスは、標準的なLEDよりも効率的で、より鮮やかな色を再現できます。さらに、量子ドットディスプレイの需要は、鮮やかで本物に近い色を求める高解像度のテレビやスマートフォンの人気が高まっていることが特に追い風となっています。例えば、Science Advancesに掲載された研究によると、鮮明な色で知られる量子ドットを凝集させることで蛍光が増し、より幅広い色を表現できることが分かっています。さらに、2024年2月には、英国のクイーンズ大学の研究者が、メチルアンモニウムと臭素の鉛からなる量子ドットを開発しました。この発見により、表示可能な色数が50%以上増加し、テレビやスマートフォンの画面がより鮮明になることが期待されています。さらに、2024年1月には、サムスン電子がAIプロセッサを搭載した量子ドットディスプレイテレビを発売し、低解像度の映像を超高解像度の素材に変換しました。これらの要因は、量子ドット市場予測にさらに好影響を与えています。
ヘルスケア分野での製品採用が増加
量子ドットは、バイオイメージング、薬物送達、疾患診断など、さまざまなヘルスケア用途において非常に大きな可能性を示しています。バイオイメージングでは、量子ドットは特定の生物学的構造を標的にできる強力な蛍光プローブとして機能し、細胞、組織、生体の高解像度イメージングを可能にします。例えば、米国国立医学図書館が発表した記事によると、半導体量子ドットは典型的な光学および電気的特性を備えており、バイオイメージングおよび生物診断用の新しいタイプのナノ粒子プローブとして開発が進められているとのことです。 研究によると、単分散の量子ドットは、多様な表面化学を持つ安定したポリマーに封入されています。 これらのナノ結晶は強い蛍光を発するため、生体外および生体内の両方でイメージングプローブとして有用です。さらに、量子ドットは疾病診断にも有望視されており、癌や感染症を含むさまざまな疾病に関連するバイオマーカーを検出するための高感度プローブとして使用できる可能性があります。量子ドットの正確かつ高感度な検出能力は、早期診断と患者の予後の改善に貢献し、ヘルスケア分野での採用をさらに促進しています。例えば、2024年4月には、UW-ミルウォーキーの工学部応用科学科の助教授が、イリノイ大学シカゴ校およびネバダ大学リノ校と共同で、感染症や癌の早期発見に量子ドットの蛍光を利用し、食中毒菌を迅速に特定できる低コストのバイオセンサーの開発を行いました。 これらの要因が、量子ドットの市場シェア拡大にさらに貢献しています。
太陽電池における量子ドットの用途拡大
太陽エネルギーはクリーンで再生可能なエネルギー源であり、太陽電池の効率を高めることは、その普及に不可欠です。量子ドットは、太陽電池のエネルギー変換効率を向上させることで、有望なソリューションを提供します。これらのナノ結晶は、太陽電池の構造に組み込むことで、可視光線や赤外線波長を含むより幅広いスペクトルの光を吸収することができます。太陽スペクトルのより広い部分を効果的に吸収することで、量子ドットは太陽光をより効率的に電気に変換することができます。例えば、2024年2月には、UNISTのエネルギー・化学工学部(School of Energy and Chemical Engineering)の研究チームが、効率的な量子ドット(QD)太陽電池の開発を推進しました。この革新的なアプローチにより、有機カチオンベースのペロブスカイト量子ドット(PQDs)の合成が可能となり、太陽電池の光活性層の内部欠陥を抑制しながら、優れた安定性を確保することができました。さらに、量子ドットは調整可能なバンドギャップを示すように設計することができ、特定の太陽電池設計に適合するよう吸収および放出特性をカスタマイズすることが可能になります。 この調整機能により、太陽電池の性能を最適化し、全体的な効率を高めることができます。 例えば、2024年5月には、エネルギー科学工学部門が太陽電池の電気伝導率を急速に高めることができる PbS 量子ドットを開発しました。PbS量子ドットは、次世代の太陽電池で調査されたナノスケールの半導体材料です。溶液処理による低処理コストと優れた光電特性を持ちながら、紫外線、可視光線、近赤外線、短波長赤外線を含む太陽光の幅広い波長を吸収することができます。これらの要因は、量子ドット市場のさらなる成長を促進しています。
量子ドット市場のセグメント化:
IMARCグループは、世界の量子ドット市場レポートの各セグメントにおける主要なトレンドの分析を提供しており、2024年から2032年までの世界、地域、国レベルでの予測も行っています。当社のレポートでは、加工技術、用途、材料、最終用途産業に基づいて市場を分類しています。
加工技術別の内訳:
コロイド合成
製造
リソグラフィー
電子ビームリソグラフィー
ソフトリソグラフィー
ステンシルリソグラフィー
ナノリソグラフィー
フォトパターン化アレイ
生体分子の自己集合
ウイルス集合
電気化学的集合
その他
コロイド合成が市場を独占
このレポートでは、処理技術に基づく市場の詳細な内訳と分析を提供しています。これには、コロイド合成、製造(リソグラフィ、電子ビームリソグラフィ、ソフトリソグラフィ、ステンシルリソグラフィ、ナノリソグラフィ、およびフォトリソグラフィ可能なアレイ)、生体分子の自己集合、ウイルス集合、電気化学的集合、およびその他が含まれます。レポートによると、コロイド合成が最大のセグメントを占めています。
量子ドット市場の見通しによると、コロイド合成は、化学反応によりコロイド溶液中で量子ドットを合成する、一般的に使用される技術です。この方法では、量子ドットのサイズと組成を正確に制御することができます。この分野の市場を牽引する主な要因のひとつは、医薬品、化粧品、食品および飲料、ナノテクノロジーなど、さまざまな産業における幅広い用途です。医薬品や化粧品では、コロイドは溶解性と生体利用能の向上のために使用され、食品業界では食感の改良と安定化に役立ちます。さらに、ナノテクノロジーの進歩により、ナノ粒子の製造にコロイド合成が大きく依存していることから、市場拡大に拍車がかかっています。また、環境にやさしい物質を使用するグリーン合成法の台頭も市場成長に貢献しています。これとは別に、多額の資金援助を受けた研究開発(R&D)活動の増加が、この分野の技術進歩を加速させています。さらに、効率的な薬物送達システムや高品質な消費者向け製品の需要の高まりにより、コロイドの応用が不可欠となっています。
用途別内訳:
医療機器
ディスプレイ
太陽電池
光検出器センサー
レーザー
LED照明
バッテリーおよびエネルギー貯蔵システム
トランジスタ
その他
ディスプレイが市場で最大のシェアを占めています
用途別の市場の詳細な内訳と分析も報告書に記載されています。これには、医療機器、ディスプレイ、太陽電池、光検出器、センサー、レーザー、LED照明、バッテリーおよびエネルギー貯蔵システム、トランジスタ、その他が含まれます。報告書によると、ディスプレイが最大の市場シェアを占めています。
ディスプレイ分野では、量子ドットは高品質な色再現と輝度の向上を実現し、テレビ、スマートフォン、モニターに鮮明でエネルギー効率の高いディスプレイをもたらします。量子ドットは、そのサイズによって決まる非常に特定の波長で光を放つことができます。この特性により、液晶ディスプレイ(LCD)などの従来のディスプレイ技術と比較して、より幅広い色域とより正確な色を実現することができます。量子ドットを使用することで、ディスプレイはより広い範囲の色スペクトルを再現することができ、より鮮明でリアルな画像を実現することができます。例えば、2023年4月には、独立系量子ドット企業であるNanosysが、1000番目の独自の量子ディスプレイ製品を発表しました。
材料別内訳:
カドミウムベースQD
カドミウムセレン化物
硫化カドミウム
テルル化カドミウム
カドミウムフリーQD
インジウムヒ素化物
シリコン
グラフェン
硫化鉛
カドミウムベースQDが市場で最大のシェアを占めている
また、材料別の市場の詳細な内訳と分析も報告書に記載されています。これには、カドミウムベースの量子ドット(セレン化カドミウム、硫化カドミウム、テルル化カドミウム)とカドミウムフリーの量子ドット(ヒ化インジウムシリコン、グラフェン、硫化鉛)が含まれます。報告書によると、カドミウムベースの量子ドットが最大の市場シェアを占めています。
量子ドット市場の概要によると、カドミウムベースの量子ドットは、量子閉じ込め効果により独特な光学特性を示します。量子ドットのサイズを制御することで発光波長を調整でき、発光色の精密な制御が可能です。この特性により、ディスプレイ、照明、生体画像などの用途に価値をもたらします。さらに、Cdベースの量子ドットは一般的に量子収率が高く、紫外線などの外部エネルギー源で励起すると効率的に発光します。この高い量子収率は、輝度と色純度に寄与し、鮮やかで正確な色が不可欠なディスプレイ技術での使用に適しています。例えば、米国のカドミウムテルライド(CdTe)薄膜モジュールメーカーであるファースト・ソーラーは、2023年までに製造能力を6.8GW増加させ、その大半は同社のシリーズ7によるものです。
最終用途産業別の内訳:
ヘルスケア
オプトエレクトロニクス
LED照明
ソーラーモジュール
その他
ヘルスケアが市場で最大のシェアを占める
エンドユーザー産業別の市場の詳細な内訳と分析も、このレポートで提供されています。これには、ヘルスケア、オプトエレクトロニクス、LED照明、ソーラーモジュール、その他が含まれます。このレポートによると、ヘルスケアが最大の市場シェアを占めています。
量子ドットは、先進的な生体医学画像技術や診断法としてヘルスケア業界で応用されており、病気の正確な視覚化や検出を可能にしています。また、標的薬物送達システムにおいても役割を果たし、治療効果を高めています。量子ドットは、蛍光顕微鏡や生体内イメージングなど、さまざまな画像技術において蛍光プローブとして使用されています。量子ドットの発光波長は調整可能であり、量子収率が高いことから、生体分子や細胞を高感度かつ高解像度で標識し追跡するのに非常に有効です。量子ドットイメージングにより、研究者や臨床医は細胞や分子のプロセスをリアルタイムで視覚化することができ、癌などの疾患の診断やモニタリングに役立ちます。例えば、2024年1月、Quantum SolutionsはX線センサー用のQDotペロブスカイトCsPbBr3単結晶の提供開始を発表しました。この製品は、AYセンサーとの提携により発表された。この材料は、直接X線センサーに使用されるCdTeおよびCdZnTe(CZT)結晶の代替として非常に有望である。CsPbBr3単結晶は、性能と長期安定性の面で、X線センサーに最適なペロブスカイト組成と考えられている。
地域別内訳:
北米
米国
カナダ
アジア太平洋地域
中国
日本
インド
韓国
オーストラリア
インドネシア
その他
ヨーロッパ
ドイツ
フランス
英国
イタリア
スペイン
ロシア
その他
ラテンアメリカ
ブラジル
メキシコ
アルゼンチン
コロンビア
チリ
ペルー
その他
中東およびアフリカ
トルコ
サウジアラビア
イラン
アラブ首長国連邦
その他
北米が圧倒的な優位性を示し、量子ドット市場で最大のシェアを占めている
また、このレポートでは、北米(米国、カナダ)、欧州(ドイツ、フランス、英国、イタリア、スペイン、ロシアなど)、アジア太平洋(中国、日本、インド、韓国、オーストラリア、インドネシアなど)、中南米(ブラジル、メキシコなど)、中東およびアフリカ(トルコ、サウジアラビア、イラン、アラブ首長国連邦など)といったすべての主要地域市場の包括的な分析も行っています。北米が最大の市場シェアを占めています。
北米量子ドット市場を牽引する要因のひとつは、ディスプレイ、太陽電池、医療用画像処理など、幅広い用途での技術採用が増加していることです。高輝度、純色、エネルギー効率などの優れた特性により、量子ドットは次世代ディスプレイ技術を求める家電業界を中心に、非常に注目されているソリューションとなっています。また、政府および民間からの多額の資金援助による活発な研究開発(R&D)活動が、量子ドット技術の進歩を後押ししています。北米には複数の主要な市場参加者が存在しており、これが地域の市場成長にも貢献しています。さらに、先進的な規制政策と好調な経済状況が相まって、量子ドットの使用を促進しています。例えば、2023年9月には、先端材料メーカー大手の昭栄化学工業株式会社が、その北米子会社であるShoei Electronic Materials, Inc.(昭栄)とともに、Nanosys社の量子ドット事業を買収しました。
競合状況
量子ドット市場における競合状況は、主要企業間の熾烈な競争によって特徴づけられます。各企業は量子ドット技術の研究、開発、商業化に積極的に取り組んでいます。これらの企業は、市場での競争優位性を獲得するために、戦略的提携、協力関係、製品イノベーションに重点的に取り組んでいます。さらに、メーカーは生産プロセスの改善、製品品質の向上、製品ポートフォリオの拡大に重点的に取り組み、多様な業界ニーズに対応しようとしています。また、新規参入企業の増加により、競争がさらに激化しています。既存企業と新興企業による量子ドット技術への投資の増加は、市場における潜在的な成長機会を示しています。
このレポートでは、市場における競争環境の包括的な分析を提供しています。また、すべての主要企業の詳しいプロフィールも提供されています。市場における主要企業の一部は以下の通りです。
Altairnano
ams-OSRAM International GmbH
LG Display Co. Ltd
Nanoco Group plc
Nanosys Inc.
Ocean NanoTech LLC
QD Laser
Quantum Materials Corp.
Samsung Display Co. Ltd. (Samsung Electronics Co. Ltd)
Thermo Fisher Scientific Inc.
(これは主要企業の一部のリストであり、完全なリストはレポートに記載されていることにご注意ください。)
量子ドット市場の最新動向:
2024年5月:VueRealが、独自のMicroSolid Printingプラットフォームと動的量子ドット(QD)パターニングを組み合わせたQuantumVue Display技術を発表した。
2024年5月:韓国エネルギー科学工学部は、太陽電池の電気伝導率を急速に高めることができるPbS量子ドットを開発した。
2024年2月:UNISTのエネルギー化学工学部研究チームは、効率的な量子ドット(QD)太陽電池の開発を推進した。
【目次】
1 序文
2 範囲と方法論
2.1 本調査の目的
2.2 利害関係者
2.3 データソース
2.3.1 一次情報源
2.3.2 二次情報源
2.4 市場推定
2.4.1 ボトムアップアプローチ
2.4.2 トップダウンアプローチ
2.5 予測方法論
3 エグゼクティブサマリー
4 はじめに
4.1 概要
4.2 主な業界動向
5 世界量子ドット市場
5.1 市場概要
5.2 市場実績
5.3 COVID-19 の影響
5.4 市場予測
6 加工技術別市場内訳
6.1 コロイド合成
6.1.1 市場動向
6.1.2 市場予測
6.2 製造
6.2.1 市場動向
6.2.2 主要種類
6.2.2.1 リソグラフィー
6.2.2.2 電子ビームリソグラフィー
6.2.2.3 ソフトリソグラフィー
6.2.2.4 ステンシルリソグラフィー
6.2.2.5 ナノリソグラフィー
6.2.2.6 フォトパターン化アレイ
6.2.3 市場予測
6.3 バイオ分子の自己集合
6.3.1 市場動向
6.3.2 市場予測
6.4 ウイルス集合
6.4.1 市場動向
6.4.2 市場予測
6.5 電気化学的集合
6.5.1 市場動向
6.5.2 市場予測
6.6 その他
6.6.1 市場動向
6.6.2 市場予測
7 用途別市場規模
7.1 医療機器
7.1.1 市場動向
7.1.2 市場予測
7.2 ディスプレイ
7.2.1 市場動向
7.2.2 市場予測
7.3 太陽電池
7.3.1 市場動向
7.3.2 市場予測
7.4 光検出器 センサー
7.4.1 市場動向
7.4.2 市場予測
7.5 レーザー
7.5.1 市場動向
7.5.2 市場予測
7.6 LED照明
7.6.1 市場動向
7.6.2 市場予測
7.7 電池およびエネルギー貯蔵システム
7.7.1 市場動向
7.7.2 市場予測
7.8 トランジスタ
7.8.1 市場動向
7.8.2 市場予測
7.9 その他
7.9.1 市場動向
7.9.2 市場予測
8 材料別市場内訳
8.1 カドミウムベースQD
8.1.1 市場動向
8.1.2 主要種類
8.1.2.1 カドミウムセレン化物
8.1.2.2 カドミウム硫化物
8.1.2.3 カドミウムテルライド
8.1.3 市場予測
8.2 カドミウムフリーQD
8.2.1 市場動向
8.2.2 主要種類
8.2.2.1 インジウムヒ素
8.2.2.2 シリコン
8.2.2.3 グラフェン
8.2.2.4 鉛硫化物
8.2.3 市場予測
9 用途産業別の市場区分
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