从专利的视角看照明行业的发展

崔 振 王志远

(国家知识产权局专利局专利审查协作北京中心，北京 100190)

1 引言

专利作为产业研发的重要成果，是产业发展的风向标，对照明行业的发展同样具有重要意义。本文将通过专业的专利检索工具，以中国专利检索系统文摘数据库为主要数据来源，从专利角度对照明行业中有代表意义的白炽灯、节能灯和LED灯的发展状况进行分析，力图通过相关专利数据感知照明产业的过去和现在，预测照明行业的方向和趋势，以有利于我们更好的从战略全局的高度来考察照明行业的中长期发展。

2 照明技术概述

照明技术的发展主要经历了三个阶段［1］，第一阶段以白炽灯为主要代表，包括卤钨灯。十九世纪爱迪生发明了白炽灯，从此人类进入电照明时代。近年来白炽灯因其能耗大已经渐渐被取代，但由于它具有制造方便，启动快，线路简单等优点，现在仍然大量存在并使用;第二阶段以节能灯为主要代表。节能发光效率远比白炽灯和卤钨灯高，又具有寿命长、光效好的优点，目前正逐步成为最常用的家用照明光源;第三阶段是LED灯，LED灯使用半导体发光二极管作为光源，在同样亮度下，半导体的电能消耗仅为白炽灯的八分之一，此外还具有环保、响应速度快等优点［2］，目前LED灯作为指示、显示，主要用在工业及一些高端产品中。

3 中国照明行业中白炽灯、节能灯和LED灯专利分布情况

在中国专利检索系统文摘数据库中以发明名称作为检索入口，选择白炽灯或卤钨灯等作为关键词检索以白炽灯为代表的第一代照明器件，以发明名称作为检索入口，选择节能灯、荧光灯等作为关键词检索以节能灯为代表的第二代照明器件，在检索以LED灯为代表的第三代照明器件时，由于“LED照明装置”、“LED灯”或“发光二极管照明装置”等术语的大量存在，在检索时要求发明名称中同时包括“LED或者发光二极管”以及“照明或者灯”。本文选择发明名称作为检索入口的优势在于尽可能的排除了专利的技术方案中仅仅使用了白炽灯、卤钨灯或者LED灯，但不是对白炽灯、卤钨灯或LED灯的技术进行改进的相关专利。

从1985年开始，截止2012年10月，在中国专利文献检索系统检索到的白炽灯、荧光灯和LED灯的相关专利情况如图1(a)和 (b)所示。

图1 中国三种照明灯专利分布图Fig.1 Patent application distribution graph of three lamps in china

从图1中可以看出，对比白炽灯、节能灯和LED灯的申请量，LED灯相关的专利申请量高达数万项，占总申请量的比例达76%，占据绝对优势;节能灯的申请量次之，占总申请量的23%，而白炽灯的专利申请量不足一千项，仅占总申请量1%。这说明，LED灯是技术研究和产出的重点和热点，研究活跃，节能灯次之，而白炽灯领域的技术产出与研究明显处于劣势，已是少有人问津。

4 白炽灯、节能灯和LED灯专利发展历程

我国专利的申请最早始于1985年，1985—2011年白炽灯、节能灯以及LED灯这三类照明灯的专利申请量的变化不同程度上反映了这三类照明灯的发展及兴衰历程。

在照明灯中，白炽灯作为最先出现的照明灯也是最早有专利申请的。图2为白炽灯在中国的历年发展趋势图，参照图2可知，在中国，白炽灯的专利产出始于1985年，但历年申请量均不高，2005申请量最高，但也仅仅是四十余件而已，1985和1986年申请量最低，在十件以下，其他年份，分别在十几件到四十几件不等。可能的原因是，白炽灯技术已经相当成熟，其专利产出长期处于较低的水平，没有稳定的专利增长和发展，研发处于长期的衰退停滞期。

图2 白炽灯专利申请趋势图Fig.2 Patent application trend graph of incandescent lamp

图3为节能灯的发展趋势图，由图3可知，节能灯的专利产出始于1985年，在1985的申请量就高达20余件，在短短三年之后的1989年，申请量突破100件，之后申请量逐年增加，并在1999年年申请量突破200件，之后申请量进入快速增加阶段，并在2008年突破1000件，2009年达到峰值，一千三百余件，在之后的两年略有回落，但仍维持在一千件以上。可见，荧光灯的发展经历了八十年代到九十年代的起步阶段，2000年以后的快速发展阶段，近几年节能灯专利产出仍处于高位，但是遇到瓶颈，发展有放缓迹象，可能的原因是其发展进入了瓶颈期，需要新的技术突破。

图3 节能灯专利申请趋势图Fig.3 Patent application trend graph of energy saring lamp

图4为LED灯的发展趋势图，LED灯的专利申请同样始于1985年，但是当年仅有1件专利产出，直到1998年，LED灯的申请量才突破10件，这说明LED灯的相关研究长期处于起步阶段，发展较为缓慢，在这一时期，LED的发光效率不高，导致将LED用于照明的专利申请较少。又经历了三年的发展，随着LED发光效率的提高，LED灯的专利申请量于2002年突破100件，之后进入LED灯专利产出的快速发展阶段，并在2005年超越了节能灯的年申请量，随后LED灯的专利产出进入爆发阶段，2006年申请量超过1000件，并在2011年突破10000件大关。由此可见，LED灯的发展经历了八十年代和九十年代前期的起步阶段、2000年以后的快速发展阶段后，目前正处于专利产出爆发阶段，是研发的热点，LED灯正逐步步入实用化、普及化。

图4 LED灯专利申请趋势图Fig.4 Patent application trend graph of LED lamp

由于通常发明专利申请自申请日起 (有优先权的，自优先权日起)满18个月公开，同时各数据库更新存在一定程度的时滞，因此截止本报告数据检索日，尚有2011—2012年提出的部分专利申请未被主要数据库收录，导致本报告中2011—2012年期间的专利申请数据统计不完全，将在一定程度上影响这两年的分析结果。

5 中国照明行业的竞争情况

行业中实力雄厚的公司往往更注重研发，其专利申请数也会较大，照明行业亦然。从三类灯的专利申请情况可以反映照明行业中各类企业发展情况，也可以从中了解家用照明行业的竞争情况。

在白炽灯领域专利申请比较分散，且数量都不多，其中申请数量超过20的企业仅有三家，即:电灯专利信托有限公司、海宁和光照明电器有限公司、皇家飞利浦电子有限公司，见图5。这说明白炽灯的专利申请比较分散，个别公司专利技术垄断的可能性小。

图5 白炽灯主要申请人在中国申请的专利分布Fig.5 Main applicants distribution graph of incandescent lamp in china

在节能领域的主要申请人包括:皇家飞利浦电子股份有限公司、松下电器产业株式会社、东芝照明技术株式会社、浙江阳光集团股份有限公司、钱文元、通用电气公司、马士科技有限公司、宁波凯耀电器制造有限公司、深圳市利尔电子有限公司、葛世潮。其中，皇家飞利浦电子股份有限公司和松下电器产业株式会社的申请量明显占据绝对优势，分别超过了300项和200项，是主要的技术拥有人，实力突出，其余各公司的申请量都在一百项以下。且排名前三位的公司均为外企，说明在节能灯领域，外企在研发方面占领绝对优势，这也为这些公司在照明行业覆盖率大(市场垄断)做好了铺垫，见图6。

在LED灯领域的主要申请人包括:鸿准精密工业股份有限公司、苏州晶雷光电照明科技有限公司、鹤山丽得电子实业有限公司、东莞勤上光电股份有限公司、史杰、松下电器产业株式会社、石明峰、皇家飞利浦电子股份有限公司、西安智海电力科技有限公司、宁波安迪光电科技有限公司和东芝。其中，加工制造业巨头鸿准精密工业股份有限公司优势突出，达400项左右，其余各公司的申请量也都比较高，均超过100项，真正是群雄争霸，见图7。国内企业在这一波发展中重视研发，在拥有自主知识产权方面具有相当优势，这为未来照明行业中国分一杯羹奠定了基础。但是需要说明的是，LED灯是LED技术的下游产业，LED灯的发展依赖于LED芯片技术的开发，因此，LED灯的竞争应同时注意LED芯片技术的发展。

图6 节能灯主要申请人在中国申请的专利分布Fig.6 Main applicants distribution graph of energy saving lamp in china

图7 LED灯主要申请人在中国申请的专利分布Fig.7 Main applicants distribution graph of LED lamp in china

6 总结

近几年，LED灯相关的专利年产出量超过10000件，节能灯相关的专利年产出量超过1000件，而白炽灯的年产出量低于100件。

从专利申请量以及历年申请趋势可以看出，白炽灯的发展已经进入到衰退期，节能灯的发展目前处于瓶颈期，申请量维持在高位，略有下降，除非技术上有新的突破，否则很难有新的发展;LED灯的发展目前处于爆发期，申请量增加迅猛，是研究的热点和重点。研发带动产业，是产业的先行军。现在照明行业逐渐由节能灯向LED灯转型，未来将是LED家用照明行业的辉煌期。

鉴于我国在照明行业起步较晚，在前两拨照明灯的发展中处于相对落后的水平，在第三阶段LED灯的研发上，国内企业已经开始重视自主知识产权的研发，在未来LED发展的辉煌历程中，相信中国将是耀眼的明星。

［1］魏戈兵等.现代照明光源的发展趋势 ［J］.灯与照明，第27卷第3期，2003，9:26.

［2］叶峰.LED在道路照明中的应用现状与趋势［J］.照明工程学报，第23卷第2期，2012，4:140～141.