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霓虹燈首先由Nikola Tesla在1893年的芝加哥博覽會(World's Columbian Exposition)進行示範,但其創意並未有申請專利。Georges Claude在1902年發明霓虹燈,並在1910年向公眾展示。
在1898年,英國化學家雷姆賽(Sir William Ramsay)和特拉弗(Dr Morris Travers)兩人,把空氣中的氧和氮用化學方法移除後,在液態空氣中發現了一種奇怪又稀少的氣體。這種氣體無、無味、無嗅,而且不會被燃燒。但當他們把這種氣體密封在一條半真空的玻璃管中,在玻璃管的兩端通上電流,原來沒有任何顏色的玻璃管,卻會射出鮮艷可愛的紅光來。就是這樣,世界上第一支霓虹燈誕生了。他們面對着這種奇異的氣體和這美麗的光彩下,他們稱這種新發現的氣體為 「氖」(Neon), 氖(Neon)在希臘文中的意思是 「新」。
充在燈管中能發出紅光的種氣體是氖氣。但是,單是紅色的霓虹燈是不夠的。若要霓虹燈產生不同的色彩,這時需要請綠、黃色,藍色、白色的螢光粉來幫助。例如,將藍色的螢光粉塗在玻璃管的內壁上,把玻璃管彎製成所需要的文字或花紋圖案後,裝上電極,並把玻璃管內的空氣抽乾淨,再充進氖氣,就成了粉紅色的霓虹燈了。如果塗上了藍色螢光粉的燈管中充入氬氣和水銀,就成了藍色的霓虹燈;要是塗有綠色螢光粉的燈管中充入氖氣,就成了橙紅色;如果把氖氣改為氬氣和水銀,便會成為綠色霓紅燈。