液晶显示器(LCD)在目前的平板显示中处于主流地位，它具有低功耗、轻重量等特出优点，由于本身并不能发光，只能依靠调制外界光来达到显示目的。背光源(BackLight)是位于液晶显示器背后的一种光源，它的发光效果将直接影响到液晶显示模块(LCM)的视觉效果。与前一代CCFL背光源不同，LED作为背光源具有宽色域、高亮度、高动态范围等突出优点，因此LED背光源必然是代替CCFL背光源的下一代液晶显示器背光源，针对该方面的研究已经成为国内外显示行业的发展方向，而且其研究成果逐渐成为行业竞争的筹码。LED作为新型绿色光源，与CCFL光源有着完全不同的发光机理和结构，因而用于LCD的LED背光源模组的配光设计就显得十分重要。本文分别对LED背光源的两种常见结构进行配光设计，着重研究了配光设计中各关键参数对整个背光源模组光学性能的影响，并通过具体简化模型的模拟获得了最优设计时的各关键参数值。本文首先介绍了LCD产业的发展历程及现况、我国液晶显示行业的发展现状和趋势。随后分别介绍了直下式LED背光源模组的LED光源、扩散膜、棱镜膜、反射膜；接着介绍了侧入式LED背光源模组中十分重要的光学元件导光板，分别从导光板的分类、制作方法、基本工作原理三方面进行阐述。本文首先通过对给定尺寸的直下式LED背光源模组进行光学估算，得到需要的LED光源数和预期均匀度。然后设计了一款应用于直下式LED背光源模组的第二扩散导光板元件，采用九点取值法以及TracePro软件模拟了LED阵列方式、第二扩散导光板的入光面、出光面、高度和厚度等对直下式LED背光源模组光学性能的影响，最后对整个背光源模组进行模拟仿真。针对初期仿真结果的不足，通过改良直下式LED背光源模组下方的PCB基板上的微反射结构，获得了较佳的光学显示效果，并分析影响背光源模组光学性能的相关原因，最后使相应尺寸背光源模组的均匀度增大到88.17%，符合背光源模组的光学性能要求。本文随后介绍了侧入式LED背光源模组的导光板网点理论计算，接着通过TracePro软件设计了导光板及LED光源的简化模型，结合十七点取值法分析了无网点结构、网点结构均匀分布、网点结构非均匀分布对导光板的光能利用率和均匀度的影响。从模拟结果可知，导光板采用非均匀分布的网点结构时，导光板的均匀度能有较大的提升。最后采用分区域非均匀网点设计，使导光板的亮度均匀度达到81.4%，光能利用率为39.87%，从而对侧入式LED背光源模组的导光板设计提供了一定的设计思路。最后，对本研究课题进行了总结，并指出了下一步深入研究可以选择的研究方向。