1812年，英国化学家汉弗莱•戴维（Humphry Davy）将2000节电池和两根碳棒连接起来，制成了世界上第一盏电光源—弧光灯。但弧光灯的光线太强，无法用于室内照明，只能在街道或广场等地方使用。1845年，美国发明家约翰•威灵顿•斯塔尔（John Wellington Starr）在真空泡内使用碳丝制成了电灯，但由于当时抽真空的技术很差，灯泡中残余的空气使得灯丝很容易烧断，这种灯的寿命仅有个把小时，不具有实用价值。1878年英国科学家约瑟夫•斯旺（Joseph Swan）试制成功了第一只白炽灯并获得英国GB4933号专利权。无数科学家绞尽脑汁，希望能制造一种物美价廉、经久耐用的家用电灯，最终爱迪生实现了这个愿望。

托马斯·阿尔瓦·爱迪生（Thomas Alva Edison，1847-1931年）于1879年开始投入对电灯的研究。他在认真总结了前人经验之后认为，延长白炽灯寿命的关键是提高灯泡的真空度和采用耗电少、发光强且价格便宜的耐热材料做灯丝。爱迪生先后试用了1600多种耐热材料，结果都不理想，最终他将目光放在了棉纱上。1879年10月的一天，他用炭化棉线做灯丝放入玻璃球内，并将球内抽成真空，结果这种灯丝发出了明亮而稳定的光，竟能连续使用45个小时。由此，世界上第一批炭丝白炽灯诞生了。1879年爱迪生在美国申请了专利，并于1880年获得名为“电灯”的美国US223898号专利权，如图 1-1、图 1-2 所示。

从这篇专利说明书中我们可以看出，爱迪生发明的白炽灯的基本结构是由高电阻材料（炭丝）的灯丝和低电阻材料的电源线和导线组成，当电流流过灯丝时，由于材料电阻率高，产生大量热量，从而发光。

爱迪生并没有止步于此，为了使电灯亮的时间更长，他决定寻找更合适的灯丝材料。根据棉线的性质，爱迪生决定从植物纤维这方面去寻找新的材料。经过大量的试验，最后爱迪生选择了竹纤维。他把炭化后的竹丝装进玻璃泡，通电后，这种竹丝灯泡竟连续不断地亮了1200个小时。经过进一步考察和比较，爱迪生发现在日本生长的一种竹子最适合做灯丝，于是从日本大量进口这种竹子，并开设电厂，架设电线。很快，美国人民便用上了这种价廉物美、经久耐用的竹丝灯泡。在竹丝灯使用了多年之后，1906年，爱迪生又改用钨丝来做灯丝，使灯泡的质量再次得到提高，并一直沿用到今天。

白炽灯的发明带来了巨大的市场价值，它的专利权无疑是生产者们占领市场的一大法宝，由此引发了一系列关于专利权的争抢诉讼。由于斯旺和爱迪生发明电灯的时间相差不多，两位发明家曾在英国展开了专利侵权诉讼，最终斯旺胜诉，爱迪生在英国的电灯公司因此被迫让斯旺加入作为合伙人。而在美国，爱迪生的专利权也受到挑战，1895年索耶－曼公司（Sawyer & Man）控告爱迪生电灯公司侵犯其专利权，最终爱迪生胜诉。正是由于爱迪生通过坚持不懈的试验探索，在数千种植物纤维中发现了竹纤维是制作灯丝的理想材料，美国法院最终在判决中肯定了他的发明与贡献。该案成为美国专利法历史上的经典判例，其形成的关于“发明创造是否可实现”的判定标准在美国专利法实践中沿用至今。

随着技术的成熟，钨丝白炽灯的改进空间越来越小，已经很难进一步大幅降低生产成本、提高照明效果。以荧光灯为代表的放电灯开始逐步发展起来，一些工程师也转而对放电灯展开研究。其实早在20世纪初，爱迪生就已经开始了对荧光灯的研究，并于1907年获得美国US865367号专利权，如图 1-3、图 1-4 所示，只是迫于当时技术的限制，爱迪生最终放弃了此项发明。

但是人们并没有中断对荧光灯的研究。通用电气、飞利浦、西屋电气等制造商都分别研制出了不同类型的荧光灯，到20世纪50年代，美国的荧光灯产量已经超过了白炽灯。

如今，人类的生存环境面临诸多挑战，推行低碳经济已经成为全球共识。在照明领域，白炽灯由于能量转化率低已面临着被淘汰的境遇。进入21世纪后，节能灯、发光二极管（LED灯）、高强度气体放电灯等照明方式开始发展流行。它们以各自节能、高效、寿命长等优点，逐步取代了白炽灯在照明市场的统治地位，但是白炽灯的离去并不意味着电光文明时代的结束，相反，随着科技的发展，相信会有越来越多的新型照明设备走进人类的生活。

本文来源：国家知识产权局返回搜狐，查看更多