传统的白炽灯泡铁路手持信号灯容易损坏，维修不方便，交通事故频频发生。而发光二极体(LED)试用寿命长，可靠性好，抗震，不易损坏等优点，利用LED这些特点，研究出新型光源来代替白炽灯泡。
LED是一种场致发光光源，其发光原理是在P-N结两端加上正向电压，则P区中空穴会流向N区；而N区中的电子会流向P区。随着少数载流子和多数载流子的复合放出能量，其中一部分能量转化为热，另一部分能量转化为光。LED的发光顏色决定于基体和渗杂的材料，除白光外基本上都是较纯的单色光，光色容易控制，因此可广泛地应用于各种LED交通信号灯、LED手信号灯、LED屏幕等。
传统的铁路手持信号灯一般采用普通白炽灯泡或充气白炽灯泡作为光源，通过红色、绿色、黄色的聚碳酸酯滤色片产生相应的红色信号、绿色信号、黄色信号，一方面在聚碳酸酯加工成型过程中添加色粉量很难准确控制，导致产生的信号顏色不纯正，另一方面聚碳酸酯在长期使用后，特别是在太阳光照射下会逐渐发黄，影响信号的顏色。
而且白炽灯泡使用寿命只有十几个小时，更换频繁，连续工作时间也达不到所要求的10小时以上，灯具也较重，携带不便。目前已经有很多厂家采用红色、绿色、黄色LED作为信号光源，也有一些厂家采用多个超高亮白色LED作为白色光源，完全能够满足掌上型信号灯应用要求。
