补偿显示器驱动参数的方法与电路系统与流程

1.本发明涉及一种显示器驱动方法，特别涉及一种针对背光亮度或色度不均匀问题提出的补偿显示器背光模组与显示面板驱动参数的方法与电路系统。


背景技术：

2.现行采用迷你发光二极管(mini led)或微型发光二极管(micro led)的背光模组的特点是，可以根据需求通过控制电压与电流的方式执行局部调光，其中控制局部调光的基础却有可能因为各子区域控制电路的电压及电流电平差异产生亮度不均(non-uniform)的现象，尤其在低亮度(luminance)下可能会更加明显。
3.由于发光二极管本身的特性，在低亮度显示图像时，可能发生背光模组中发光二极管色偏(color shift)的问题，现行可能的处理方式为在多个发光二极管驱动电路(led driver)间提供一共同的参考电平信号，借此降低子区域控制电路间因为电压及电流电平差异造成的亮度不均现象。
4.现行针对全局调光背光均匀度(uniformity)的校正设定都是在特定背光设定值下(通常为最大亮度)的一组校正参数表而已，并不会依照不同亮度水平进行校正。
5.另有现有技术针对采用发光二极管作为背光源的全局调光背光模组，通常只会针对特定亮度下对画面进行区域分割，并且针对各分割区建立亮度校正表，驱动发光二极管背光时，即根据此亮度校正表调整驱动电压与电流。针对背光中发光二极管低亮度色偏的现象，则是通过发光二极管驱动电路控制发光二极管的预充电(precharge)信号的方式(如拉高电流、缩短显示时间，形成等效亮度)来减轻发光二极管在低亮度下的色偏问题。


技术实现要素：

6.本发明提出一种补偿显示器驱动参数的方法与电路系统，其技术目的之一是解决现有技术只能通过背光模组中发光二极管驱动器(led driver)的电路补偿以减轻局部调光背光模组在低亮度下因为各子区域的控制信号(如电流)的差异造成背光亮度不均以及色偏的问题，所提出的方法针对不同亮度范围提供多组荧幕显示上各区亮度与色度补偿参数表，以对荧幕显示上各区的亮度与色度进行补偿，以减少消除显示器亮度与色度不均现象。
7.将所提出的电路系统应用于一显示器，显示器包括背光模组与显示面板，其中电路系统包括背光模组的背光控制电路以及一个或多个发光二极管驱动电路，其中各发光二极管驱动电路电性连接背光控制电路，用于控制背光模组中其中的一区的多个发光二极管的操作；该显示器的电路系统还包括显示面板的显示驱动电路，显示驱动电路可分区控制显示面板的显示元件。
8.根据补偿显示器驱动参数的方法的实施例，方法执行在显示器中的电路系统中，其中需要先建立补偿参数表，建立补偿参数表的方法是，将输入显示器的图像分割为多区，取得各区亮度与色度信息，经对比亮度参考值与色度参考值，计算显示器中背光控制电路
与显示驱动电路在各区亮度补偿参数与色度补偿参数，据此建立补偿参数表。
9.在补偿显示器驱动参数的方法中，在显示器启动后，会先将一组电压与电流值输入至显示器的电路系统，如背光控制电路，此时引入补偿参数表，其中记载显示器在不同亮度下的补偿参数，之后根据当前显示画面统计或使用的参数设定亮度后，获取输入给显示器的电压与电流值，据此查询补偿参数表，以得出控制显示器的补偿参数，以根据补偿参数驱动显示器。
10.优选地，补偿参数表记载显示器的背光模组在不同亮度下的亮度补偿参数，以及显示器的显示面板在不同亮度下的色度补偿参数。该方法应用于显示器的背光控制电路中，背光控制电路根据亮度补偿参数输出驱动信号至背光模组中的各区发光二极管驱动电路，以校正背光模组中各区之间亮度不均的问题。并且，引入补偿参数表中的亮度补偿参数包括驱动各区发光二极管驱动电路的脉冲宽度调制工作周期、电压或电流补偿值。
11.其中，在根据该补偿参数表得出输入背光控制电路的亮度补偿参数的步骤中，还参考显示器的补偿参数历史数据，动态修正输入背光控制电路的亮度补偿参数。进一步地，当取得动态修正输入背光控制电路的亮度补偿参数时，考量当前背光控制电路正在运行的亮度补偿参数，执行一平滑处理，可避免背光模组在切换亮度补偿参数时产生闪烁的问题。
12.进一步地，将方法应用于显示器的显示驱动电路中，显示驱动电路根据色度补偿参数输出驱动信号至显示面板的显示元件。其中根据显示器多个分区中的各区亮度与色度信息，引入补偿参数表中的色度补偿参数，优选地，显示驱动电路控制显示面板的各像素的红色、绿色与蓝色通道值，以校正显示面板中各区之间亮度与色度不均的问题。
13.其中取得各区亮度与色度信息为在一色域、一亮度与一亮度曲线下记录帧图像中各区之间亮度与色度特性。
14.为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所提供的附图仅用于提供参考与说明，并非用来对本发明施加限制。
附图说明
15.图1为根据本发明一实施例示出的执行补偿显示器驱动参数的方法的电路系统示意图；
16.图2为根据本发明一实施例示出的补偿显示器驱动参数的方法中建立补偿参数表的流程图；
17.图3为根据本发明一实施例示出的补偿显示器驱动参数的方法中动态修正补偿参数的流程图；
18.图4为根据本发明一实施例示出的补偿显示器驱动参数的方法流程图；以及
19.图5为根据本发明一实施例示出的补偿显示器驱动参数的方法中产生补偿参数的流程图。
20.附图标记说明：
21.100-背光控制电路
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11-电源模组
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13-显示系统
22.15-补偿参数表
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101-发光二极管驱动
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102-发光二极管驱动
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电路一
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电路二
24.103-发光二极管驱动
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105-发光二极管
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17-显示驱动电路
25.电路三
26.107-显示面板
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51-亮度分组曲线
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52-亮度补偿参数表
27.53-色度补偿参数表
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s201～s209-建立补偿 s301～s309-动态修正
28.ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
参数表的流程
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补偿参数的流程
29.s401～s417-补偿显示
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s501～s507-产生补偿
30.器驱动参数的流程
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参数的流程
具体实施方式
31.以下是通过特定的具体实施例来说明本发明的实施方式，本领域的具有普通知识的技术人员可根据本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本发明的构思下进行各种修改与变更。另外，本发明的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所公开的内容并非用于限制本发明的保护范围。
32.应当可以理解的是，虽然本文中可能会使用到“第一”、“第二”、“第三”等术语来描述各种元件或者信号，但这些元件或者信号不应受这些术语的限制。这些术语主要是用于区分一元件与另一元件，或者一信号与另一信号。另外，本文中所使用的术语“或”，应视实际情况可能包括相关联的列出项目中的任一个或者多个的组合。
33.本发明提出一种补偿显示器驱动参数的方法与电路系统，方法执行于电子装置显示器中的电路系统，电路系统主要包括显示器中的背光模组、背光控制电路、显示面板与显示驱动电路。背光控制电路用于驱动背光模组中的光源，背光模组例如采用迷你发光二极管(mini led)或微型发光二极管(micro led)为光源，显示面板则如液晶显示面板(liquid-crystal display，lcd)。所提出的补偿显示器驱动参数的方法与电路系统适用具有局部调光(local dimming)功能的背光模组，也可适用采用发光二极管作为背光源的全局调光(global dimming)背光模组，其目的之一为针对背光亮度或色度不均匀问题提出补偿显示器驱动参数的解决方案，并进一步地，以具有局部调光功能的背光模组为例，所提出的驱动参数补偿的方案可以减少在低亮度下不同分区间背光亮度发生不均匀以及色偏的问题。
34.背光模组在低亮度下发生区域间亮度以及/或色度不均匀的问题主要是因为不同区域的发光二极管驱动电路输出的电压与电流等驱动参数不同，因此补偿的方式是针对不同亮度范围设计多组亮度补偿参数表与色度补偿参数表，分别提供背光控制电路与显示驱动电路，使其能够根据显示器亮度信息分区驱动背光模组与显示面板，可减少各区之间亮度与色度差异，进而达到画面整体亮度以及/色度均匀的目的。
35.图1为根据本发明一实施例示出的执行补偿显示器驱动参数的方法的电路系统示意图，图中显示的电路系统操作补偿显示器驱动参数的方法，电路系统主要包括设置于显示器中的背光控制电路100，以及背光模组中用于分区驱动发光二极管105操作的至少一个发光二极管驱动电路(101，102，103)，图中显示的各发光二极管驱动电路(101，102，103)电性连接背光控制电路100；电路系统还包括显示驱动电路17，显示驱动电路17电性连接显示面板107，显示面板107例如一液晶显示面板(lcd panel)，显示驱动电路17根据驱动信号控
制显示面板中显示元件，如液晶，能够控制各像素的红色、绿色与蓝色通道值。
36.根据一实施例，背光模组包括采用阵列式分布设置的多个发光二极管105，根据局部调光的需求将多个发光二极管105分区驱动，附图显示有多个发光二极管驱动电路，分别表示为发光二极管驱动电路一101、发光二极管驱动电路二102与发光二极管驱动电路三103。各个发光二极管驱动电路通过电压与电流等电气信号控制各区发光二极管的操作，以发出特定亮度与色温。而发光二极管驱动电路一101、发光二极管驱动电路二102与发光二极管驱动电路三103由一背光控制电路100控制，背光控制电路100根据显示系统13的显示需求控制发光二极管驱动电路以全局调光或局部调光方式操作，并包括将电源模组11经发光二极管驱动电路(101，102，103)供电至各发光二极管105。
37.根据补偿显示器驱动参数的方法的实施例，在所应用的电路系统中，设有一存储器，在此实施例中即用于储存预先根据测量亮度与色度信息建立的补偿参数表15，补偿参数表15记载显示器的背光模组在不同亮度下的亮度补偿参数，以及显示器的显示面板107在不同亮度下的色度补偿参数。例如，亮度补偿参数可为背光模组中各区发光二极管驱动电路的脉冲宽度调制工作周期(pwm duty)、电压或电流补偿值；显示驱动电路17可根据色度补偿参数输出驱动信号至显示面板107的显示元件，能进行显示器上各区的亮度与色度补偿，减少像素与像素间亮度与色度差异，以减少消除亮度与色度不均现象。
38.当显示器启动后，将电压与电流值输入至显示器背光控制电路，而此输入值可以是出厂值、使用者设定的初始值，或是从局部调光技术或全局调光技术所决定的电压与电流值，使得背光控制电路以此输入的电压与电流值操作。如此，当显示器因为亮度数值达到低亮度而产生多区域间亮度不均的现象，即表示输入的电压与电流值造成各区亮度色度有差异，此时引入预先建立的补偿参数表。
39.本发明提出的电路系统包括背光控制电路100与显示驱动电路17，电路系统根据以上情况执行补偿显示器驱动参数的方法，即从电路系统的存储器引入补偿参数表15，其中记载背光模组与显示面板在不同亮度与色度下的补偿参数，电路系统根据当前或初始设定的显示器的背光控制模组的电压与电流值查询补偿参数表15，以得出对应电压与电流值的亮度与色度补偿参数，可据此获得新的补偿过针对背光控制电路100的电压与电流值，以及提供给显示驱动电路17的补偿参数。之后，背光控制模组100即根据背光模组中各区亮度补偿参数输出驱动信号至各区发光二极管驱动电路(101，102，103)，同时，显示驱动电路17引入补偿参数表中的色度补偿参数，据此输出驱动信号至显示面板107的显示元件，控制其中显示参数，如各像素的红色、绿色与蓝色通道值，以校正显示面板107中各区之间亮度与色度不均的问题，显示驱动电路17也根据色度补偿参数输出驱动信号至显示面板107的显示元件。
40.预先根据显示器特性建立补偿参数表的方式可参考图2显示的实施例流程图，补偿参数表主要是记载背光模组在各种亮度信息下的亮度补偿参数，以及显示面板在各种亮度信息下的色度补偿参数。
41.在流程中，先取得显示器所接收要显示的一帧图像(步骤s201)，接着可根据局部调光背光模组中所区分的多区发光二极管的设计分割图像为多个子区域(步骤s203)，再取得各区亮度与色度信息(步骤s205)，所取得各区亮度与色度信息可为在一色域、一亮度与一亮度曲线下记录设置显示器的一显示画面上各区之间亮度与色度特性。这时，可将亮度
与/或色度信息对比针对显示器的需求所设定的一亮度参考值与/或一色度参考值，决定各区亮度与色度的补偿参数(步骤s207)，建立补偿参数表(步骤s209)，其中记载显示器的背光模组在不同亮度下的亮度补偿参数，以及显示器的显示面板在不同亮度下的色度补偿参数，并可储存在电路系统的一存储器中。
42.在此一提的是，补偿参数表中记载的显示器中各区亮度信息可用一亮度分组曲线表示，其中亮度分组曲线描述不同亮度范围对应的补偿参数，使得电路系统参考此亮度分组曲线来根据当前测量的亮度信息决定显示器中背光控制电路与显示驱动电路针对亮度与色度的补偿参数。
43.以局部调光背光模组为例，针对局部调光背光模组进行前述各组不同亮度范围下亮度与色度的测量，其目的是在特定色域、特定亮度曲线及特定亮度下，利用电路系统的存储器记录荧幕各区间亮度与色度特性，而各区间亮度与色度特性用于计算出画面各区间补偿值，各区间建立出各自的补偿参数，并记录于补偿参数表中。
44.进一步地，应用上述补偿参数表，可根据显示器中各区亮度信息查询补偿参数表以得出输入背光控制电路的亮度补偿参数，或可得出输入显示驱动电路的色度补偿参数，其中，在计算动态补偿参数时会参考显示面板的特性、各分区之间交互影响关系，还参考显示器的补偿参数历史数据而能动态修正输入背光控制电路以及/或显示驱动电路的补偿参数，相关实施例流程图如图3所示，应用于一显示装置中。
45.当启动显示装置(步骤s301)，其中背光控制电路以及显示驱动电路分别引入补偿参数表中关于亮度与色度的补偿参数(步骤s303)，并能根据当前显示画面或是使用者设定获取各区背光控制电路以及显示驱动电路所需的电压与电流值(步骤s305)。之后，可根据各区电压与电流值查询补偿参数表，获取背光控制电路与显示驱动电路所需补偿电压与电流值，据此得出显示器电路所需补偿值(步骤s307)。在此一提的是，补偿参数的查询方式是根据当前输入至背光控制电路的电压与电流值查询补偿参数表，以得出新的一组补偿过的电压与电流值及一组显示驱动电路的补偿参数。
46.其中，背光模组的亮度信息查询亮度补偿参数表以得出调整各子区域发光二极管驱动电路的补偿参数，即输出电压与电流至各子区域发光二极管驱动电路；另一方面，还包括查询色度补偿参数表得出调整显示面板中各显示元件的补偿参数，实施例为控制显示面板中各像素的红色、绿色与蓝色通道值。之后，即进入电路系统动态修正补偿参数的流程(步骤s309)，在此动态补偿参数的过程中会参考显示器的特性、各区交互影响关系及补偿参数历史数据计算出新的补偿参数。
47.然而，当取得动态修正输入背光控制电路与显示驱动电路的补偿参数而执行动态补偿时，背光模组或显示面板会在切换补偿参数时产生闪烁的问题，因此，根据补偿显示器驱动参数的方法实施例，将考量当前背光控制电路(或加上显示驱动电路)正在运行的补偿参数，再执行一平滑处理(smooth)，以避免上述闪烁的问题，实施例流程图如图4所示。
48.一开始启动显示装置(步骤s401)，根据当前画面或使用者设定获取各区背光所需电压与电流值(步骤s403)，此时参考补偿参数表取得补偿参数(步骤s405)，或可考量当前状况执行动态修正补偿参数，如图3显示的流程(步骤s407)，此时参考参数历史数据(步骤s410)，在切换新旧补偿参数时执行平滑处理(步骤s409)。以背光模组为例，其中依照背光变化即时运算选择各子区域适用的补偿参数，参考新的补偿参数以及目前使用的补偿参数
进行平滑处理，将处理后的数值再应用于亮度或色度调整，以解决背光控制电路在切换补偿参数导致背光模组闪烁的问题。接着将可同时参考背光模组与显示面板的特性、显示器中各区像素之间交互影响关系及补偿参数历史数据动态计算出新的补偿参数，可分别输入至背光控制电路与显示驱动电路(步骤s411)，并根据其中亮度补偿参数设定局部背光亮度(步骤s413)，以及根据色度补偿参数设定显示面板的局部显示色度(步骤s415)，之后电路系统即更新画面(步骤s417)。
49.图5为根据本发明一实施例示出的补偿显示器驱动参数的方法中产生补偿参数的流程图。
50.在此补偿显示器驱动参数的流程中，取得各帧图像(步骤s501)，根据各帧图像或使用者设定得到多区发光二极管局部的亮度信息与显示面板局部的色度信息(步骤s503)，此时引入补偿参数表，其中，根据实施例，可考量亮度分组曲线51、亮度补偿参数表52以及色度补偿参数表53，得出提供背光控制电路与显示驱动电路的补偿参数(步骤s505)。根据一实施例，还可考量图3所示执行动态补偿的流程，以及图4描述在切换不同补偿参数时采用的平滑处理，输入补偿参数至背光控制电路与显示驱动电路(步骤s507)，根据背光模组中各区亮度补偿参数，驱动各区发光二极管驱动电路的电压或电流补偿值，让背光控制电路输出驱动信号至各区发光二极管驱动电路，微调各区亮度使其一致；进一步地，还可根据显示面板各区色度补偿参数，驱动各区显示元件操作，得出各子区域的色度校正参数。如此，即通过调整控制局部调光背光模组各区域间的亮度数值达到校正低亮度下荧幕各区域间亮度不均的现象，以及通过调整控制显示面板中各像素的红色、绿色与蓝色通道值达到校正低亮度下荧幕各区域间亮度以及色度不均的现象。
51.在此一提的是，通过查表切换不同补偿参数的操作，可以是一次切换，或多次阶段性的切换，并且因为所建立的色度补偿参数表53可能对照亮度信息记载的补偿参数有限，因此可以按照其中记载的在各种亮度信息下对应的多组补偿参数后，再以插值法获取更准确的补偿参数。
52.举例来说，根据确定的补偿参数，可以是背光控制电路发送给各区发光二极管驱动电路的电气参数，如驱动发光二极管操作的脉冲宽度调制工作周期(pwm duty)或是电流，以能通过调整背光模组中各区发光二极管使得对应的显示面板(如液晶显示面板)中各像素的rgb数值达到校正低亮度下荧幕各区域间亮度以及色度不均的目的。
53.综上所述，根据上述实施例所描述的补偿显示器驱动参数的方法与电路系统，电路系统可针对不同亮度范围提供多组亮度与色度补偿参数，其中引入一补偿参数表，这是在工厂校正阶段时测量背光模组及显示器的色度与亮度所建立的补偿表，储存在显示器的电路系统中，用于在显示器操作时进行背光模组与显示面板子区域间的亮度与色度的补偿，可消除一种局部调光显示器在低亮度下亮度不均以及发光二极管色偏的现象。
54.以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的保护范围，所以凡是运用本发明说明书及附图内容所做的等同技术变化，均包括在本发明的保护范围内。

技术特征：
1.一种补偿显示器驱动参数的方法，执行于一显示器的一电路系统中，包括：启动显示器；在所述显示器启动后，将一组电压与电流值输入至所述电路系统；引入一补偿参数表，其中记载所述显示器在不同亮度下的补偿参数；根据所述组电压与电流值查询所述补偿参数表，以得出控制所述显示器的补偿参数；以及所述电路系统根据所述补偿参数驱动所述显示器。2.根据权利要求1所述的补偿显示器驱动参数的方法，其特征在于，所述补偿参数表记载所述显示器的一背光模组在不同亮度下的亮度补偿参数，以及所述显示器的一显示面板在不同亮度下的色度补偿参数。3.根据权利要求2所述的补偿显示器驱动参数的方法，其特征在于，所述方法应用于所述显示器的一背光控制电路中，所述背光控制电路根据所述亮度补偿参数输出驱动信号至所述背光模组中的各区发光二极管驱动电路，以校正所述背光模组中各区之间亮度不均的问题。4.根据权利要求3所述的补偿显示器驱动参数的方法，其特征在于，引入所述补偿参数表中的所述亮度补偿参数包括驱动各区发光二极管驱动电路的脉冲宽度调制工作周期、电压或电流补偿值。5.根据权利要求4所述的补偿显示器驱动参数的方法，其特征在于，在根据所述补偿参数表得出输入所述背光控制电路的亮度补偿参数的步骤中，还参考所述显示器的补偿参数历史数据，动态修正输入所述背光控制电路的亮度补偿参数。6.根据权利要求5所述的补偿显示器驱动参数的方法，其特征在于，当取得动态修正输入所述背光控制电路的亮度补偿参数时，考量当前所述背光控制电路正在运行的亮度补偿参数，执行一平滑处理，避免所述背光模组在切换亮度补偿参数时产生闪烁的问题。7.根据权利要求2所述的补偿显示器驱动参数的方法，其特征在于，所述方法应用于所述显示器的一显示驱动电路中，所述显示驱动电路根据所述色度补偿参数输出驱动信号至所述显示面板的显示元件，其中根据所述显示器多个分区中的各区亮度与色度信息，引入所述补偿参数表中的所述色度补偿参数，所述显示驱动电路控制所述显示面板的各像素的红色、绿色与蓝色通道值，以校正所述显示面板中各区之间亮度与色度不均的问题。8.根据权利要求2至7中任一项所述的补偿显示器驱动参数的方法，其特征在于，建立所述补偿参数表的方法包括：取得输入至所述显示器的一帧图像；分割所述帧图像为多区；取得各区亮度与色度信息为在一色域、一亮度与一亮度曲线下记录所述帧图像中各区之间亮度与色度特性；对比一亮度参考值与一色度参考值，计算所述显示器中所述背光控制电路与所述显示驱动电路在各区的亮度补偿参数与色度补偿参数；以及建立所述补偿参数表。9.根据权利要求8所述的补偿显示器驱动参数的方法，其特征在于，所述补偿参数表包括一亮度补偿参数表与一色度补偿参数表，所述背光模组为一局部调光背光模组，其中各
区亮度信息以一亮度分组曲线表示，其中所述亮度分组曲线用于针对不同亮度范围提供所述背光控制电路多组亮度补偿参数以及提供所述显示驱动电路多组色度补偿参数。10.一种电路系统，应用于一显示器中，包括：一背光控制电路，电性连接所述显示器的一背光模组中的一个或多个发光二极管驱动电路，用于控制所述背光模组中各区的多个发光二极管的操作；一显示驱动电路，连接所述显示器的一显示面板，用于驱动所述显示面板中多个显示元件；其中所述电路系统执行一补偿显示器驱动参数的方法，包括：在所述显示器启动后，将一组电压与电流值输入至所述电路系统；引入一补偿参数表，其中记载所述显示器在不同亮度下的补偿参数；根据所述组电压与电流值查询所述补偿参数表，以得出控制所述显示器的补偿参数；以及根据所述补偿参数驱动所述显示器。

技术总结
本发明提供一种补偿显示器驱动参数的方法与电路系统，所述方法执行于显示器的一背光模组的背光控制电路以及显示面板的显示驱动电路中，引入一预先设定的补偿参数表，其中记载背光模组与显示面板在不同亮度与色度下的补偿参数。在背光模组与显示面板的操作中，根据输入显示器电路系统的电压与电流值查询补偿参数表，可得出补偿参数，使得背光控制电路根据背光模组中各区补偿参数输出驱动信号至各区发光二极管驱动电路，以及使得显示驱动电路根据显示面板各区补偿参数输出驱动信号至各区显示元件。各区显示元件。各区显示元件。


技术研发人员：陈永志 石淳元
受保护的技术使用者：瑞昱半导体股份有限公司
技术研发日：2022.03.04
技术公布日：2023/9/12