L'éclairage à décharge de gaz a été découvert et commercialisé pour la première fois au début des années 1900. Lorsque les inventeurs ont fait passer un courant électrique à haute tension dans différents gaz, ils ont découvert que certains corrodaient le fil à l'intérieur du tube de verre. Les gaz nobles, connus pour être chimiquement non réactifs, ont été testés et trouvés pour produire des couleurs vives. Le néon, en particulier, dégage une lueur brillante. Les autres gaz nobles, l'argon, l'hélium, le xénon et le krypton, sont également utilisés pour créer des panneaux et des affichages lumineux et colorés. Le radon, l'autre gaz noble, est radioactif et n'est pas utilisé dans les panneaux.
Le néon constitue une fraction de l'air que vous respirez; le purifier est simple et peu coûteux. C'est le gaz le plus couramment utilisé pour les panneaux, dégageant une forte lueur rouge. Seules de petites quantités de gaz sont nécessaires pour fabriquer une enseigne au néon. Bien que les appareils d'affichage utilisent des tensions élevées, leur consommation d'énergie est très faible, de l'ordre des milliwatts, ce qui les rend économes en énergie.
Abondant dans l'air, l'argon est peu coûteux à produire. Sa lumière est plus faible que le néon. Une infime quantité de mercure est généralement ajoutée pour produire une lumière plus forte. Ces lampes ont une couleur bleu clair, bien que vous puissiez produire d'autres couleurs en enduisant l'intérieur du tube de verre avec des phosphores sensibles aux ultraviolets. Le mercure émet de la lumière ultraviolette et fait briller les phosphores.
Dans les climats froids, de l'hélium peut être ajouté à l'argon pour chauffer la lampe plus rapidement, rendant son fonctionnement plus efficace.
En plus de son utilisation avec l'argon, l'hélium peut être utilisé seul pour produire une lueur rouge rosé. L'hélium pur est plus un article spécialisé pour les lampes à décharge que le néon ou l'argon. Ce gaz est plus rare; la plupart de l'hélium est produit naturellement par désintégration radioactive et se trouve dans les gisements de gaz naturel.
Le gaz xénon peut être utilisé pour produire une lumière lavande brillante. Comme pour l'hélium, il n'est pas souvent utilisé seul pour l'éclairage des enseignes, bien qu'il ait longtemps été utilisé pour les lumières stroboscopiques et la photographie au flash. Le xénon peut être mélangé dans diverses proportions avec d'autres gaz nobles pour faire des signes de différentes couleurs.
Krypton émet une lumière jaune-blanc caractéristique. Cela le rend utile pour d'autres couleurs; si le verre de la lampe est coloré, la lumière du krypton prendra cette nouvelle couleur. Comme pour le xénon, le krypton est également utilisé pour des applications d'éclairage autres que les panneaux de signalisation, telles que les feux d'approche d'aéroport.