LED作为第四代照明光源，目前是公认的“绿色光源”。随着LED芯片及其封装生产工艺迅速发展，LED光源的光学性能、热学性能、电学性能的不断提升，其高效环保、使用寿命长、响应快、小尺寸等优点相对于传统光源越加凸显。LED的应用越加广泛，比如智能手机、室内照明、汽车照明以及特种灯具照明等。大功率的白光LED最大发光效率也从单颗100lm/W逐步提升到200lm/W以上，而且还在提升当中，LED灯具逐渐取代传统光源是必然趋势。　　LED最初应用范围较小，是由于蓝光LED的研发进展缓慢以及LED发光亮度不足以及成本方面多重因素造成的。但随着技术进步，LED在各类照明灯具中的应用越来越广泛了。　　现在传统的直下式平面光源模组在给人们带来光照舒适、环保节能等优势的同时，也存在着造价成本过高以及导光板导光效率和照度均匀性上的不足等问题，对此，本设计提出一种高均匀度的平面光源模组，对平面光源模组的中导光板、扩散板、反射板以及光源等结构、参数进行优化，从而达到改善上述性能的指标的目的。　　本文第一部分首先介绍半导体照明发展的背景、意义以及优势，然后介绍平面光源模组的照明特点、国内外研究现状以及发展趋势和目前存在的问题。　　第二部分探究平面光源模组的结构，同时对其原理进行研究，着重阐述光度学和色度学理论，分析和研究导光板的光学原理，最后针对衡量平面光源模组性能指标进行讨论。　　第三部分首先针对3D建模软件Pro/Engineer和光学模拟仿真软件的主要功能进行简要介绍，利用两种软件对平面光源模组的各部分结构进行建模设计，然后进行光学模拟仿真，在这一过程中，先通过光源的对比，选择了2835作为本次设计的组件，其次对于几种不同表面网点微结构进行建模、参数设置与光线追迹，分析并选取最优导光效果的疏密网点微结构导光板作为本次的组件，最后对扩散板、反射板和外部结构进行建模、分析、选取，以达到最优组合，通过16点取值法和Trace Pro软件进行仿真和参数优化，经过最终优化设计的圆形平面光源模组的出光均匀度达到了90％，产生显著的提升，符合平面光源模组的高能效的发展方向。　　最后，对本设计进行总结与展望，提出了以后研究工作的新方向。