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针对当前直下式液晶显示器存在的光度不均匀(Mura)及厚度偏大的现象,本文从原理上分析了该现象产生的原因,主要在于LED灯珠的出光角度较小。通过分析二次光学透镜的出光原理并采用Lighttools光学模拟软件设计出具有较大出光角度的二次光学透镜。采用分布式光度计系统测试该透镜的实际出光角度为198.6°,相比普通透镜提高了41.8%,将其应用在32寸超薄液晶显示器中实现了良好的显示效果。