本文應用光場程式化技巧，研究自建數值模擬程式及流程，設計白光LED以及紅、綠、藍三色LED兩種直下式背光模組，著重於LED封裝結構設計、背光模組光場數值化技術以及LED燈箱排列均勻度分析計算，可以快速設計並且分析一直下式背光模組，達到高均勻度的目的，一般光學模擬軟體其光學追跡進行光路運算，模擬一組燈箱搭配擴散板，追跡其中所有光路是十分複雜且耗時的，但用本文光場數值化的方法，模擬一組32吋直下式背光模組均勻度分佈，只需簡化成模擬單顆LED的光型分佈，再進行迴歸曲線的擬合疊加，如此可以在半小時內即完成一組32吋燈箱光分佈的模擬，大幅減少了模擬設計時間。模擬出的數據也和光學模擬軟體僅有百分之五的平均誤差，本文應用此流程設計兩種直下式背光模組，依據所需的條件進行排列設計計算，設計出白光LED背光模組亮度均勻度達95.6%，紅綠藍三色LED背光模組亮度均勻度達92.84%，達到準確並且有效率的設計方式。