從專利的視角看照明行業(yè)的發(fā)展

崔 振 王志遠(yuǎn)

(國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作北京中心，北京 100190)

1 引言

專利作為產(chǎn)業(yè)研發(fā)的重要成果，是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的風(fēng)向標(biāo)，對照明行業(yè)的發(fā)展同樣具有重要意義。本文將通過專業(yè)的專利檢索工具，以中國專利檢索系統(tǒng)文摘數(shù)據(jù)庫為主要數(shù)據(jù)來源，從專利角度對照明行業(yè)中有代表意義的白熾燈、節(jié)能燈和LED燈的發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行分析，力圖通過相關(guān)專利數(shù)據(jù)感知照明產(chǎn)業(yè)的過去和現(xiàn)在，預(yù)測照明行業(yè)的方向和趨勢，以有利于我們更好的從戰(zhàn)略全局的高度來考察照明行業(yè)的中長期發(fā)展。

2 照明技術(shù)概述

照明技術(shù)的發(fā)展主要經(jīng)歷了三個階段［1］，第一階段以白熾燈為主要代表，包括鹵鎢燈。十九世紀(jì)愛迪生發(fā)明了白熾燈，從此人類進(jìn)入電照明時代。近年來白熾燈因其能耗大已經(jīng)漸漸被取代，但由于它具有制造方便，啟動快，線路簡單等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在仍然大量存在并使用;第二階段以節(jié)能燈為主要代表。節(jié)能發(fā)光效率遠(yuǎn)比白熾燈和鹵鎢燈高，又具有壽命長、光效好的優(yōu)點(diǎn)，目前正逐步成為最常用的家用照明光源;第三階段是LED燈，LED燈使用半導(dǎo)體發(fā)光二極管作為光源，在同樣亮度下，半導(dǎo)體的電能消耗僅為白熾燈的八分之一，此外還具有環(huán)保、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)［2］，目前LED燈作為指示、顯示，主要用在工業(yè)及一些高端產(chǎn)品中。

3 中國照明行業(yè)中白熾燈、節(jié)能燈和LED燈專利分布情況

在中國專利檢索系統(tǒng)文摘數(shù)據(jù)庫中以發(fā)明名稱作為檢索入口，選擇白熾燈或鹵鎢燈等作為關(guān)鍵詞檢索以白熾燈為代表的第一代照明器件，以發(fā)明名稱作為檢索入口，選擇節(jié)能燈、熒光燈等作為關(guān)鍵詞檢索以節(jié)能燈為代表的第二代照明器件，在檢索以LED燈為代表的第三代照明器件時，由于“LED照明裝置”、“LED燈”或“發(fā)光二極管照明裝置”等術(shù)語的大量存在，在檢索時要求發(fā)明名稱中同時包括“LED或者發(fā)光二極管”以及“照明或者燈”。本文選擇發(fā)明名稱作為檢索入口的優(yōu)勢在于盡可能的排除了專利的技術(shù)方案中僅僅使用了白熾燈、鹵鎢燈或者LED燈，但不是對白熾燈、鹵鎢燈或LED燈的技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)的相關(guān)專利。

從1985年開始，截止2012年10月，在中國專利文獻(xiàn)檢索系統(tǒng)檢索到的白熾燈、熒光燈和LED燈的相關(guān)專利情況如圖1(a)和 (b)所示。

圖1 中國三種照明燈專利分布圖Fig.1 Patent application distribution graph of three lamps in china

從圖1中可以看出，對比白熾燈、節(jié)能燈和LED燈的申請量，LED燈相關(guān)的專利申請量高達(dá)數(shù)萬項，占總申請量的比例達(dá)76%，占據(jù)絕對優(yōu)勢;節(jié)能燈的申請量次之，占總申請量的23%，而白熾燈的專利申請量不足一千項，僅占總申請量1%。這說明，LED燈是技術(shù)研究和產(chǎn)出的重點(diǎn)和熱點(diǎn)，研究活躍，節(jié)能燈次之，而白熾燈領(lǐng)域的技術(shù)產(chǎn)出與研究明顯處于劣勢，已是少有人問津。

4 白熾燈、節(jié)能燈和LED燈專利發(fā)展歷程

我國專利的申請最早始于1985年，1985—2011年白熾燈、節(jié)能燈以及LED燈這三類照明燈的專利申請量的變化不同程度上反映了這三類照明燈的發(fā)展及興衰歷程。

在照明燈中，白熾燈作為最先出現(xiàn)的照明燈也是最早有專利申請的。圖2為白熾燈在中國的歷年發(fā)展趨勢圖，參照圖2可知，在中國，白熾燈的專利產(chǎn)出始于1985年，但歷年申請量均不高，2005申請量最高，但也僅僅是四十余件而已，1985和1986年申請量最低，在十件以下，其他年份，分別在十幾件到四十幾件不等?？赡艿脑蚴牵谉霟艏夹g(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，其專利產(chǎn)出長期處于較低的水平，沒有穩(wěn)定的專利增長和發(fā)展，研發(fā)處于長期的衰退停滯期。

圖2 白熾燈專利申請趨勢圖Fig.2 Patent application trend graph of incandescent lamp

圖3為節(jié)能燈的發(fā)展趨勢圖，由圖3可知，節(jié)能燈的專利產(chǎn)出始于1985年，在1985的申請量就高達(dá)20余件，在短短三年之后的1989年，申請量突破100件，之后申請量逐年增加，并在1999年年申請量突破200件，之后申請量進(jìn)入快速增加階段，并在2008年突破1000件，2009年達(dá)到峰值，一千三百余件，在之后的兩年略有回落，但仍維持在一千件以上?？梢?，熒光燈的發(fā)展經(jīng)歷了八十年代到九十年代的起步階段，2000年以后的快速發(fā)展階段，近幾年節(jié)能燈專利產(chǎn)出仍處于高位，但是遇到瓶頸，發(fā)展有放緩跡象，可能的原因是其發(fā)展進(jìn)入了瓶頸期，需要新的技術(shù)突破。

圖3 節(jié)能燈專利申請趨勢圖Fig.3 Patent application trend graph of energy saring lamp

圖4為LED燈的發(fā)展趨勢圖，LED燈的專利申請同樣始于1985年，但是當(dāng)年僅有1件專利產(chǎn)出，直到1998年，LED燈的申請量才突破10件，這說明LED燈的相關(guān)研究長期處于起步階段，發(fā)展較為緩慢，在這一時期，LED的發(fā)光效率不高，導(dǎo)致將LED用于照明的專利申請較少。又經(jīng)歷了三年的發(fā)展，隨著LED發(fā)光效率的提高，LED燈的專利申請量于2002年突破100件，之后進(jìn)入LED燈專利產(chǎn)出的快速發(fā)展階段，并在2005年超越了節(jié)能燈的年申請量，隨后LED燈的專利產(chǎn)出進(jìn)入爆發(fā)階段，2006年申請量超過1000件，并在2011年突破10000件大關(guān)。由此可見，LED燈的發(fā)展經(jīng)歷了八十年代和九十年代前期的起步階段、2000年以后的快速發(fā)展階段后，目前正處于專利產(chǎn)出爆發(fā)階段，是研發(fā)的熱點(diǎn)，LED燈正逐步步入實用化、普及化。

圖4 LED燈專利申請趨勢圖Fig.4 Patent application trend graph of LED lamp

由于通常發(fā)明專利申請自申請日起 (有優(yōu)先權(quán)的，自優(yōu)先權(quán)日起)滿18個月公開，同時各數(shù)據(jù)庫更新存在一定程度的時滯，因此截止本報告數(shù)據(jù)檢索日，尚有2011—2012年提出的部分專利申請未被主要數(shù)據(jù)庫收錄，導(dǎo)致本報告中2011—2012年期間的專利申請數(shù)據(jù)統(tǒng)計不完全，將在一定程度上影響這兩年的分析結(jié)果。

5 中國照明行業(yè)的競爭情況

行業(yè)中實力雄厚的公司往往更注重研發(fā)，其專利申請數(shù)也會較大，照明行業(yè)亦然。從三類燈的專利申請情況可以反映照明行業(yè)中各類企業(yè)發(fā)展情況，也可以從中了解家用照明行業(yè)的競爭情況。

在白熾燈領(lǐng)域?qū)＠暾埍容^分散，且數(shù)量都不多，其中申請數(shù)量超過20的企業(yè)僅有三家，即:電燈專利信托有限公司、海寧和光照明電器有限公司、皇家飛利浦電子有限公司，見圖5。這說明白熾燈的專利申請比較分散，個別公司專利技術(shù)壟斷的可能性小。

圖5 白熾燈主要申請人在中國申請的專利分布Fig.5 Main applicants distribution graph of incandescent lamp in china

在節(jié)能領(lǐng)域的主要申請人包括:皇家飛利浦電子股份有限公司、松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社、東芝照明技術(shù)株式會社、浙江陽光集團(tuán)股份有限公司、錢文元、通用電氣公司、馬士科技有限公司、寧波凱耀電器制造有限公司、深圳市利爾電子有限公司、葛世潮。其中，皇家飛利浦電子股份有限公司和松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社的申請量明顯占據(jù)絕對優(yōu)勢，分別超過了300項和200項，是主要的技術(shù)擁有人，實力突出，其余各公司的申請量都在一百項以下。且排名前三位的公司均為外企，說明在節(jié)能燈領(lǐng)域，外企在研發(fā)方面占領(lǐng)絕對優(yōu)勢，這也為這些公司在照明行業(yè)覆蓋率大(市場壟斷)做好了鋪墊，見圖6。

在LED燈領(lǐng)域的主要申請人包括:鴻準(zhǔn)精密工業(yè)股份有限公司、蘇州晶雷光電照明科技有限公司、鶴山麗得電子實業(yè)有限公司、東莞勤上光電股份有限公司、史杰、松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社、石明峰、皇家飛利浦電子股份有限公司、西安智海電力科技有限公司、寧波安迪光電科技有限公司和東芝。其中，加工制造業(yè)巨頭鴻準(zhǔn)精密工業(yè)股份有限公司優(yōu)勢突出，達(dá)400項左右，其余各公司的申請量也都比較高，均超過100項，真正是群雄爭霸，見圖7。國內(nèi)企業(yè)在這一波發(fā)展中重視研發(fā)，在擁有自主知識產(chǎn)權(quán)方面具有相當(dāng)優(yōu)勢，這為未來照明行業(yè)中國分一杯羹奠定了基礎(chǔ)。但是需要說明的是，LED燈是LED技術(shù)的下游產(chǎn)業(yè)，LED燈的發(fā)展依賴于LED芯片技術(shù)的開發(fā)，因此，LED燈的競爭應(yīng)同時注意LED芯片技術(shù)的發(fā)展。

圖6 節(jié)能燈主要申請人在中國申請的專利分布Fig.6 Main applicants distribution graph of energy saving lamp in china

圖7 LED燈主要申請人在中國申請的專利分布Fig.7 Main applicants distribution graph of LED lamp in china

6 總結(jié)

近幾年，LED燈相關(guān)的專利年產(chǎn)出量超過10000件，節(jié)能燈相關(guān)的專利年產(chǎn)出量超過1000件，而白熾燈的年產(chǎn)出量低于100件。

從專利申請量以及歷年申請趨勢可以看出，白熾燈的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入到衰退期，節(jié)能燈的發(fā)展目前處于瓶頸期，申請量維持在高位，略有下降，除非技術(shù)上有新的突破，否則很難有新的發(fā)展;LED燈的發(fā)展目前處于爆發(fā)期，申請量增加迅猛，是研究的熱點(diǎn)和重點(diǎn)。研發(fā)帶動產(chǎn)業(yè)，是產(chǎn)業(yè)的先行軍?，F(xiàn)在照明行業(yè)逐漸由節(jié)能燈向LED燈轉(zhuǎn)型，未來將是LED家用照明行業(yè)的輝煌期。

鑒于我國在照明行業(yè)起步較晚，在前兩撥照明燈的發(fā)展中處于相對落后的水平，在第三階段LED燈的研發(fā)上，國內(nèi)企業(yè)已經(jīng)開始重視自主知識產(chǎn)權(quán)的研發(fā)，在未來LED發(fā)展的輝煌歷程中，相信中國將是耀眼的明星。

［1］魏戈兵等.現(xiàn)代照明光源的發(fā)展趨勢 ［J］.燈與照明，第27卷第3期，2003，9:26.

［2］葉峰.LED在道路照明中的應(yīng)用現(xiàn)狀與趨勢［J］.照明工程學(xué)報，第23卷第2期，2012，4:140～141.