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市場調査レポート

量子ドット (2016〜2026年):用途・市場・メーカー

Quantum Dots 2016-2026: Applications, Markets, Manufacturers

発行 IDTechEx Ltd. 商品コード 342254
出版日 ページ情報 英文 138 Slides
納期: 即日から翌営業日
価格
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量子ドット (2016〜2026年):用途・市場・メーカー Quantum Dots 2016-2026: Applications, Markets, Manufacturers
出版日: 2015年10月21日 ページ情報: 英文 138 Slides
概要

量子ドットは1980年代には発見されていましたが、実用化への道のりは遠く、この3年間にようやくLCDスクリーンなどの分野で脚光を浴びるようになりました。両氏ドットは半導体の一種として光ルミネセンス性があり、LCDの発色を改善する効果がありますが、さらに電界発光 (EL) 効果もあることから、今後は量子ドットLED (QLED) としての利用も予想されています。量子ドットの世界市場は、本格的な実用化に伴って急速に成長し、2026年には110億米ドル以上に達すると見られています。

当レポートでは、世界の量子ドット関連 (各種機器・材料) 市場について分析し、量子ドットの様々な種類や特性、実用上の諸問題、様々な分野での活用状況と今後の見通し、主要メーカーの事業展開状況、市場規模の動向予測などについて調査・考察しております。

第1章 イントロダクション

  • 量子ドットとは何か
  • コロイド量子ドット
  • 様々な種類のコロイド量子ドット
  • 量子ドットの定型的構造
  • 量子ドットの光ルミネセンス
  • 量子ドット
  • 炭素量子ドット (CQD)
  • グラフェン量子ドット

第2章 量子メーカー

  • 量子メーカー材料メーカーの一覧 (32社)
  • 関心事項
  • 最大手企業はどれか?
  • 上場企業の株価
  • 重金属を使用する理由
  • Dow Electronic Materials
  • StoreDot
  • UbiQD

第3章 特許の問題

  • 早期の特許取得の重要性
  • ケーススタディ:Evident
  • Nanoco 対 Nanosys
  • 知的所有権 (IP) の取得

第4章 環境面・健康面の問題

  • RoHS規定によるカドミウム使用
  • 免状期間の期限
  • ディスプレイ内部に含まれているカドミウムの量
  • 集中的なロビー活動
  • リン化インジウムはより安全な代替策となるのか?

第5章 市場予測

  • 量子ドット装置の出荷台数 (単位:100万台)
  • 量子ドット装置の市場収益額 (単位:100万米ドル)
  • 量子ドット材料の出荷量 (単位:kg)
  • 量子ドット材料の市場収益額 (単位:100万米ドル)
  • TVの出荷台数:技術方式別

第6章 生命科学への応用

  • 蛍光タグとしての量子ドット
  • 画像の事例
  • 有機染料に対する優位性
  • 吸収量/排出量の比較
  • 学術研究の主なマイルストーン
  • 量子ドット利用の様々なアプローチ
  • 事例:酵素の活動のモニタリング
  • Zymera:生体イメージング

第7章 液晶ディスプレイ (LCD) への応用

  • LCD内部のLEDバックライト・ユニット
  • 蛍光体の量子ドットとの置換
  • 3種類の統合アプローチ
  • 各アプローチの比較
  • 新しいアプローチはこちらになるのか?
  • ドットの保護
  • QD VisionのColor IQ
  • NanosysのQDEF film
  • 3MがディスプレイメーカーにQDEFフィルムを販売
  • LMS
  • 大日本印刷 (DNP)
  • Qlight (Merck)
  • サマリー:: Edge optic vs Film
  • 色彩の規格の概略
  • LEDブラックライトによる発色効果の抑制
  • 量子ドット無しでのRBGの100%達成
  • 2020年時点での課題
  • 新たな蛍光体との競合
  • 有機EL (OLED) との競合
  • ソニー:最初の実用化
  • ソニーのトリルミナス・モデル (Triluminos model、2013年)
  • 量子ドット付き小型・中型ディスプレイ
  • Samsung SUHD
  • LG ColorPrime
  • TCLのカラーIQ付きTV
  • Color IQ からの追加モデル (2015年)

第8章 発光型ディスプレイへの応用

  • QLED:量子ドットLED
  • OLEDに対する主な優位性
  • 比較:OLED用材料 vs. 量子ドット
  • QLEDの急速な改善
  • Nanophotonica
  • Samsungの最初の「フルカラー」QLEDディスプレイ
  • QD Visionからの進歩
  • ZnSe
  • シリコンQDからの白色・青色発光
  • 寿命の短さ
  • プリンテッドディスプレイ
  • プリンテッドOLEDの進化
  • Kateeva

第9章 照明への応用

  • 高い色調指数 (CRI) の達成
  • NexxusのR30電球
  • Lumeon
  • Pacific Light
  • Nanoco
  • Osram
  • 昨今の事業協力:Marl Partner
  • オンチップ・ソリューションへの未知
  • 発光範囲の狭さに関する問題

第10章 太陽光発電

  • 太陽光発電 (PV) 市場にいる数多くの競合技術
  • まだ初期段階にある量子ドットPV
  • 効率性の比較
  • 量子ドットPVのSWOT分析
  • 量子ドットPV技術の最新分析
  • 業界の緩慢な動き
  • Solterra
  • Magnolia Solar Corporation
  • QD太陽熱集光器 (UbiQD - Los Alamos)
  • QD太陽熱集光器の利点

第11章 センサー

  • InVisageの量子フィルム
  • シリコンとの比較
  • ハイブリッドCMOSセンサーに向けた、TSMCとの提携
  • 光学・赤外線センサー
  • NikkoIA

第12章 その他の用途

  • 水素の生産
  • 可視光による光触媒
  • サンスクリーン
  • レーザー
  • 量子チップ分光計
目次

Quantum dots will enable a market for devices and components worth over $11bn by 2026.

Quantum dots were discovered in the 80's but commercialization has initially been slow. Interest in quantum dots peaked in the early 2000's when nanotechnology was still a favorite keyword amongst investors. However, a lack of products meant that quantum dots were mostly used in research labs.

In the last three years, quantum dots have been back in the spotlight with the promise to make LCD screens more colorful and more energy efficient. Sony was the first to commercialize a quantum dot LCD TV in 2013 and there are now several OEMs (including Samsung) offering TVs with quantum dots.

As a type of semiconductor, quantum dots exhibit a photoluminescence which is particularly useful for improving colors in LCD. But quantum dots can also be used as electroluminescent materials: quantum dot light emitting diodes (QLED) have been in development for several years and they have a great potential for display applications.

Quantum dots are also emerging as a promising material for other type of devices, most notably optical and infrared sensors.

IDTechEx forecasts that quantum dots will enable a market for devices and components worth over $11bn by 2026. The demand for quantum dots will grow from less than 100 kg today to several tons over the next decade. After some difficult early years, the commercialization of quantum dots is turning into a success story.

Figure 1 - Quantum dot devices and components ($ million) 2016-2026

                        Source: IDTechEx

This report covers all types of colloidal quantum dots (core, core/shell, cadmium-free, quantum rods, etc...). It gives an assessment of the main applications of quantum dots in displays, lighting, photovoltaic (PV), sensors and life science.

IDTechEx has been tracking the progress of related technologies, such as OLED, thin film photovoltaic, barrier films, and printed electronics for many years. The market analysis and forecasts are therefore based on an extensive knowledge of the industry, with a critical assessment of the real value proposition in each application.

Market forecasts in this report are given until 2026, covering seven market segments:

  • LCD components
  • QLED panels
  • Lighting components
  • PV components
  • Sensor modules
  • Biological marker
  • Others

Forecasts are given for sale revenues (in USD), unit shipment as well as quantity of quantum dots (in kg).

The report includes a list of 32 key manufacturers of quantum dots in North America, Europe, and East Asia.

This report also gives a detailed and independent industry analysis of quantum dots for both LCD and QLED displays. This includes an assessment of the various types of LCD components made with quantum dots:

  • Films
  • Edge optics
  • On-chip downconversion

Based on direct interviews with the leading companies in the supply chain, the information in the report can save you months of research and give you the complete picture.

Table of Contents

1. INTRODUCTION

  • 1.1. What are quantum dots?
  • 1.2. Colloidal quantum dots
  • 1.3. Different types of colloidal quantum dots
  • 1.4. Typical structure of a quantum dot
  • 1.5. Photoluminescence of quantum dots
  • 1.6. Quantum rods
  • 1.7. Carbon quantum dots (CQD)
  • 1.8. Graphene Quantum Dots

2. QUANTUM DOT MANUFACTURERS

  • 2.1. List of 32 quantum dot material manufacturers
  • 2.2. Interest in the topic
  • 2.3. Who are the main players now?
  • 2.4. Share price of public companies
  • 2.5. Why use heavy metals?
  • 2.6. Dow Electronic Materials
  • 2.7. StoreDot
  • 2.8. UbiQD

3. PATENT ISSUES

  • 3.1. Importance of early patents
  • 3.2. Case Study: Evident
  • 3.3. Nanoco v.s Nanosys
  • 3.4. IP acquisition

4. ENVIRONMENTAL AND HEALTH ISSUES

  • 4.1. Cadmium under RoHS
  • 4.2. Timeline of exemption
  • 4.3. How much cadmium is there in a display?
  • 4.4. Intense lobbying
  • 4.5. Is Indium Phosphide a safer alternative?

5. MARKET FORECASTS

  • 5.1. Quantum dot device shipment (million units)
  • 5.2. Quantum dot device revenues ($ million)
  • 5.3. Quantum dot material shipment (kg)
  • 5.4. Quantum dot material revenues ($ million)
  • 5.5. TV shipment by technology type

6. APPLICATIONS IN LIFE SCIENCE

  • 6.1. Quantum dots as fluorescent tags
  • 6.2. Examples of images
  • 6.3. Advantages over organic dyes
  • 6.4. Comparison of absorption/emission
  • 6.5. Major milestones in academic research
  • 6.6. Various approaches to use quantum dots
  • 6.7. Example: monitoring enzyme activity
  • 6.8. Zymera in vivo imaging

7. APPLICATIONS IN LIQUID CRYSTAL DISPLAYS (LCD)

  • 7.1. LED backlight units in LCD
  • 7.2. Replacing phosphors with quantum dots
  • 7.3. Three integration approaches
  • 7.4. Comparison of each approach
  • 7.5. A new approach on its way?
  • 7.6. Protecting the dots
  • 7.7. Color IQ from QD Vision
  • 7.8. QDEF film from Nanosys
  • 7.9. 3M selling QDEF films to display manufacturers
  • 7.10. LMS
  • 7.11. Dai Nippon Printing (DNP)
  • 7.12. Qlight (Merck)
  • 7.13. Summary: Edge optic vs Film
  • 7.14. Understanding color standards
  • 7.15. How LED backlights reduced color performances
  • 7.16. 100% sRGB can be achieved without QD
  • 7.17. The challenge of Rec 2020
  • 7.18. Competition with new phosphors
  • 7.19. Competition with OLED
  • 7.20. First commercialization: Sony
  • 7.21. Sony Triluminos models in 2013
  • 7.22. Sony Triluminos in mobile displays
  • 7.23. Medium-size displays with quantum dots
  • 7.24. Samsung SUHD
  • 7.25. LG ColorPrime
  • 7.26. TCL television with Color IQ
  • 7.27. More models with Color IQ in 2015

8. APPLICATIONS IN EMISSIVE DISPLAYS

  • 8.1. QLED: quantum dot LED
  • 8.2. Main advantages over OLED
  • 8.3. Comparison: OLED materials v.s Quantum dots
  • 8.4. QLED are improving fast
  • 8.5. Nanophotonica
  • 8.6. Samsung's first "full color" QLED display
  • 8.7. Progress from QD Vision
  • 8.8. ZnSe
  • 8.9. White-blue emission from silicon QD
  • 8.10. Short lifetime
  • 8.11. Printed displays
  • 8.12. Progress on printed OLED
  • 8.13. Kateeva

9. APPLICATIONS IN LIGHTING

  • 9.1. Achieving high CRI
  • 9.2. The Nexxus R30 lightbulb
  • 9.3. Lumeon
  • 9.4. Pacific Light
  • 9.5. Nanoco
  • 9.6. Osram
  • 9.7. Recent collaboration: Marl Partner
  • 9.8. Towards an on-chip solution
  • 9.9. The problem with narrow emission

10. PHOTOVOLTAIC

  • 10.1. Many competing technologies in PV
  • 10.2. Quantum dot PV is still in early stage
  • 10.3. Comparison of efficiencies
  • 10.4. Quantum dot PV: SWOT analysis
  • 10.5. Latest review on quantum dot PV technologies
  • 10.6. Slow progress in the industry
  • 10.7. Solterra
  • 10.8. Magnolia Solar Corporation
  • 10.9. QD solar concentrator (UbiQD - Los Alamos)
  • 10.10. Advantages of QD solar concentrators

11. SENSORS

  • 11.1. InVisage's Quantum Film
  • 11.2. Comparison with silicon
  • 11.3. Partnership with TSMC for hybrid CMOS sensors
  • 11.4. Optical and infrared sensors
  • 11.5. NikkoIA

12. OTHER APPLICATIONS

  • 12.1. Hydrogen production
  • 12.2. Visible light photocatalysis
  • 12.3. Sunscreen
  • 12.4. Lasers
  • 12.5. QDChip spectrometer
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