现代生物医学研究中为了更好地理解人体生命的作用过程和疾病的产生机理，需要观察细胞内细胞器、病毒、寄生虫等在三维细胞空间的定位和分布．另一方面，后基因组时代蛋白质科学的研究也要求阐明：蛋白质结构、定位与功能的关系以及蛋白质 - 蛋白质之间发生相互作用的时空顺序；生物大分子，主要是结构蛋白与 RNA 及其复合物，如何组成细胞的基本结构体系；重要的活性因子如何调节细胞的主要生命活动，如细胞增殖、细胞分化、细胞凋亡与细胞信号传递等．反映这些体系性质的特征尺度都在纳米量级，远远超出了常规的光学显微镜(激光扫描共聚焦显微镜等)的分辨极限(xy 向分辨率：200 nm，z 向分辨率：500 nm)。

“True Color PWMTM 调光” 通过 PWM 信号调节 LED 亮度。它实质上是以 PWM 频率用满电流接通和断开 LED。请参见图 1。人类肉眼的限制为每秒 60 个信框。通过提高 PWM 频率 (例如提高到 80Hz ～ 100Hz) ，人眼就感觉脉冲光源是连续接通的。另外，通过调变工作周期(“接通时间”的长度)，可以控制 LED 的光强。采用这种方法时，LED 的发光颜色保持不变，因为 LED 的电流值或者为零，或者为恒定值。很多 LCD TV 设计者都要求高达3,000:1的调光比，以适应环境光线的宽范围变化。
高功率LED照明灯具的发展取决于两大元素：一是芯片本身;二是灯具技术，包含散热、光学、驱动。首先是芯片，目前，LED芯片技术发展的关键在于基底材料和外延生长技术。基底材料由传统的蓝宝石材料、硅和碳化硅，发展到氧化锌、氮化镓等新材料。无论是面向重点照明和整体照明的高功率芯片，还是用于装饰照明和一些简单的辅助照明的低功率芯片，技术升级的关键都关乎如何开发出更高效、更稳定的芯片。在短短数年内，借助于包括芯片结构、表面粗化处理和多量子阱结构设计在内的一系列技术改进，LED在光效方面实现了巨大突破。薄膜芯片技术是超亮LED芯片生产中的核心技术，能够减少各侧面的光输出损耗，并能借助底部的反射面使97%以上的光线从正面输出。这不仅显着提高LED的光效，还为透镜设计创造了优越的便利条件。