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傳統的白熾燈泡鐵路手持信號燈容易損壞，維修不方便，交通事故頻頻發生。而發光二極體(LED)試用壽命長，可靠性好，抗震，不易損壞等優點，利用LED這些特點，研究出新型光源來代替白熾燈泡。
LED是一種場致發光光源，其發光原理是在P-N結兩端加上正向電壓，則P區中空穴會流向N區；而N區中的電子會流向P區。隨著少數載流子和多數載流子的複合放出能量，其中一部分能量轉化為熱，另一部分能量轉化為光。LED的發光顏色決定於基體和滲雜的材料，除白光外基本上都是較純的單色光，光色容易控制，因此可廣泛地應用於各種LED交通信號燈、LED手信號燈、LED螢幕等。
傳統的鐵路手持信號燈一般採用普通白熾燈泡或充氣白熾燈泡作為光源，通過紅色、綠色、黃色的聚碳酸酯濾色片產生相應的紅色信號、綠色信號、黃色信號，一方面在聚碳酸酯加工成型過程中添加色粉量很難準確控制，導致產生的信號顏色不純正，另一方面聚碳酸酯在長期使用後，特別是在太陽光照射下會逐漸發黃，影響信號的顏色。
而且白熾燈泡使用壽命只有十幾個小時，更換頻繁，連續工作時間也達不到所要求的10小時以上，燈具也較重，攜帶不便。目前已經有很多廠家採用紅色、綠色、黃色LED作為信號光源，也有一些廠家採用多個超高亮白色LED作為白色光源，完全能夠滿足掌上型信號燈應用要求。
