CN105629538A - 一种智能优化功耗的显示设备及优化功耗处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能优化功耗的显示设备及优化功耗处理方法，所述智能优化功耗的显示设备包括壳体，从下到上依次设置在所述壳体内的背光源、第一偏光片、第一玻璃基板、第一薄膜晶体管、液晶层、透明绝缘层、第二薄膜晶体管、第二玻璃基板、第二偏光片、第三玻璃基板、发光有机材料、第四玻璃基板、第三偏光片。所述智能优化功耗的显示设备，能够根据不同的显示内容自动切换不同的显示方式，实现了根据显示内容方便高效的优化功耗，大大降低功耗的作用。

Description

一种智能优化功耗的显示设备及优化功耗处理方法
技术领域
本发明涉及显示设备领域，尤其涉及一种智能优化功耗的显示设备及优化功耗处理方法。
背景技术
显示屏一直是通信移动设备功耗的大头，针对两大主流显示技术：LCD和AMOLED。由于工作原理的不同，LCD是被动式发光，AMOLED是主动式发光，所以决定这两种屏幕功耗的因素是不同的。LCD模组的发光源是背光板，LCD工作状态时，背光是常亮的，显示不同内容，功耗基本维持不变。AMOLED是自发光，显示白色，需要激发R/G/B三个dot的TFT电路；但显示红色，只需要激发R一个dot的TFT电路。所以AMOLED的功耗是与所显示的内容相关的。在实际的使用中，不同的显示内容，LCD和AMOLED在功耗上各有优劣。但是，现有技术中的显示设备功耗较高，不能根据显示的内容方便高效的优化功耗。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于现有技术的不足，本发明目的在于提供一种智能优化功耗的显示设备及优化功耗处理方法，旨在解决现有技术中的显示设备功耗较高，不能根据显示的内容方便高效的优化功耗的缺陷。
本发明的技术方案如下：
一种智能优化功耗的显示设备，包括壳体，从下到上依次设置在所述壳体内的背光源、第一偏光片、第一玻璃基板、第一薄膜晶体管、液晶层、透明绝缘层、第二薄膜晶体管、第二玻璃基板、第二偏光片、第三玻璃基板、发光有机材料、第四玻璃基板、第三偏光片。
所述的智能优化功耗的显示系统，其中，所述显示设备还包括设置在所述壳体内的中央处理器，所述中央处理器用于判断所述显示设备输出显示内容的平均图像电平值是否大于预设的阈值，当是，则控制所述背光源和所述第一薄膜晶体管工作，控制所述第二薄膜晶体管停止工作；当否，则控制所述第二薄膜晶体管工作，控制所述背光源和所述第一薄膜晶体管停止工作。
所述的智能优化功耗的显示设备，其中，所述中央处理器具体包括：
APL获取模块，用于根据所述显示设备输出的显示内容计算平均图像电平值；
判断模块，用于判断所述平均图像电平值是否大于预设的阈值；
显示控制模块，用于当所述平均图像电平值大于所述阈值时，则控制所述第二薄膜晶体管停止工作，控制所述背光源和所述第一薄膜晶体管工作；当所述平均图像电平值小于所述阈值时，则控制所述背光源和所述第一薄膜晶体管停止工作，控制所述第二薄膜晶体管工作。
所述的智能优化功耗的显示设备，其中，所述中央处理器还包括：
预先设置模块，用于预先设置所述阈值。
所述的智能优化功耗的显示设备，其中，所述显示控制模块具体包括：
LCD显示单元，用于当所述平均图像电平值大于所述阈值时，控制所述第二薄膜晶体管停止工作，停止对所述发光有机材料施加电压，控制所述背光源和所述第一薄膜晶体管工作，对所述背光源施加对应工作电流；
AMOLED显示单元，用于当所述平均图像电平值小于所述阈值时，控制所述背光源和所述第一薄膜晶体管停止工作，停止对所述背光源施加电流，控制所述第二薄膜晶体管工作，对所述发光有机材料施加对应工作电压。
所述的智能优化功耗的显示设备，其中，所述显示设备为智能手机或平板电脑。
一种基于以上任一项所述智能优化功耗的显示设备的优化功耗处理方法，其中，所述方法包括：
A、根据所述显示设备输出的显示内容计算平均图像电平值；
B、判断所述平均图像电平值是否大于预设的阈值；
C、当所述平均图像电平值大于所述阈值时，则控制所述第二薄膜晶体管停止工作，控制所述背光源和所述第一薄膜晶体管工作；当所述平均图像电平值小于所述阈值时，则控制所述背光源和所述第一薄膜晶体管停止工作，控制所述第二薄膜晶体管工作。
所述的优化功耗处理方法，其中，所述步骤A之前还包括：
S、预先设置所述阈值。
所述的优化功耗处理方法，其中，所述步骤C具体包括：
C1、当所述平均图像电平值大于所述阈值时，控制所述第二薄膜晶体管停止工作，停止对所述发光有机材料施加电压，控制所述背光源和所述第一薄膜晶体管工作，对所述背光源施加对应工作电流；
C2、当所述平均图像电平值小于所述阈值时，控制所述背光源和所述第一薄膜晶体管停止工作，停止对所述背光源施加电流，控制所述第二薄膜晶体管工作，对所述发光有机材料施加对应工作电压。
本发明提供了一种智能优化功耗的显示设备及优化功耗处理方法，所述显示设备包括壳体，从下到上依次设置在所述壳体内的背光源、第一偏光片、第一玻璃基板、第一薄膜晶体管、液晶层、透明绝缘层、第二薄膜晶体管、第二玻璃基板、第二偏光片、第三玻璃基板、发光有机材料、第四玻璃基板、第三偏光片。所述智能优化功耗的显示设备，能够根据不同的显示内容自动切换不同的显示方式，实现了根据显示内容方便高效的优化功耗，大大降低功耗的作用。
附图说明
图1为本发明所述智能优化功耗的显示设备较佳实施例的结构示意图。
图2为本发明所述中央处理器较佳实施例的原理示意图。
图3为本发明所述优化功耗处理方法较佳实施例的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供了一种智能优化功耗的显示设备较佳实施例的结构示意图，如图1所示，所述智能优化功耗的显示设备，包括壳体（未标出），从下到上依次设置在所述壳体内的背光源1、第一偏光片2、第一玻璃基板3、第一薄膜晶体管4、液晶层5、透明绝缘层6、第二薄膜晶体管7、第二玻璃基板8、第二偏光片9、第三玻璃基板10、发光有机材料11、第四玻璃基板12、第三偏光片13。
进一步的，如图2所示，所述的智能优化功耗的显示设备还包括设置在所述壳体内的中央处理器40，所述中央处理器40用于判断所述显示设备输出显示内容的平均图像电平值是否大于预设的阈值，当是，则控制所述背光源和所述第一薄膜晶体管工作，控制所述第二薄膜晶体管停止工作；当否，则控制所述第二薄膜晶体管工作，控制所述背光源和所述第一薄膜晶体管停止工作。所述中央处理器40与所述第一薄膜晶体管4、第二薄膜晶体管7、背光源1电连接，从而实现以上控制功能。
进一步的，如图2所示，所述中央处理器40具体包括：
APL获取模块41，用于根据所述显示设备输出的显示内容计算平均图像电平值；
判断模块42，用于判断所述平均图像电平值是否大于预设的阈值；
显示控制模块43，用于当所述平均图像电平值大于所述阈值时，则控制所述第二薄膜晶体管7停止工作，控制所述背光源1和所述第一薄膜晶体管4工作；当所述平均图像电平值小于所述阈值时，则控制所述背光源1和所述第一薄膜晶体管4停止工作，控制所述第二薄膜晶体管7工作。
进一步的，所述中央处理器还包括：
预先设置模块，用于预先设置所述阈值。
进一步的，所述显示控制模块具体包括：
LCD显示单元，用于当所述平均图像电平值大于所述阈值时，控制所述第二薄膜晶体管7停止工作，停止对所述发光有机材料11施加电压，控制所述背光源1和所述第一薄膜晶体管4工作，对所述背光源1施加对应工作电流；
AMOLED显示单元，用于当所述平均图像电平值小于所述阈值时，控制所述背光源1和所述第一薄膜晶体管4停止工作，停止对所述背光源1施加电流，控制所述第二薄膜晶体管7工作，对所述发光有机材料11施加对应工作电压。
优选的，本发明实施例的所述智能优化功耗的显示设备为智能手机，在其他实施例中也可以为平板电脑。
本发明实施例还提供了一种基于以上所述智能优化功耗的显示设备的优化功耗处理方法，如图3所示，其中，所述方法包括：
S100、根据所述显示设备输出的显示内容计算平均图像电平值；
本发明实施例以智能手机为例进行说明，AMOLED（Active-matrixorganiclightemittingdiode，有源矩阵有机发光二极体面板）显示不同图像，平均图像电平值（APL，AveragePictureLevel）是不等的。APL大于某个阈值时，LCD的功耗低于AMOLED；反之LCD的功耗是高于AMOLED的。因此，如果能够根据对于不同的显示内容，选择不同的显示方式（LCD或AMOLED），就能起到优化功耗的作用。
要想达到以上优化功耗的目的，首先要根据所述显示设备输出的显示内容计算平均图像电平值。本发明实施例提供一种根据平台输出显示内容计算APL的运算方法：APL等于各灰阶的R/G/Bdot数量总和与R/G/B均为255的dot数量总和之比。具体如下所示：
全白画面显示内容的APL=(255*3*720*1280)/(255*3*720*1280)*100%
纯红画面显示内容的APL=(255*1*720*1280)/(255*3*720*1280)*100%
以此类推随机的一个画面显示内容APL可以根据以下公式所得:
APL=[255*(R_dot+G_dot+B_dot)+254*(R_dot+G_dot+B_dot)+……
+2*(R_dot+G_dot+B_dot)+1*(R_dot+G_dot+B_dot)]/(255*3*720*1280)*100%
S200、判断所述平均图像电平值是否大于预设的阈值；
S300、当所述平均图像电平值大于所述阈值时，则控制所述第二薄膜晶体管停止工作，控制所述背光源和所述第一薄膜晶体管工作；当所述平均图像电平值小于所述阈值时，则控制所述背光源和所述第一薄膜晶体管停止工作，控制所述第二薄膜晶体管工作。
本发明实施例中，当计算得到平均图像电平值后，判断所述平均图像电平值是否大于预设的阈值。此处阈值的确定是关键，因为阈值决定了接下来将要选择的显示控制方式，从而最终决定了功耗优化的效果。本发明实施例提供了一种阈值的确定方法：阈值等于LCD模组的功耗与AMOLED最大功耗之比，其中LCD模组功耗基本恒定，等于背光源功耗和LCD功耗之和，AMOLED最大功耗等于全白画面的功耗；具体如下所示：
阈值对应的APL=(背光源功耗+LCD功耗)/全白画面的功耗*100%
为了进一步说明的清晰，以下提供一个确定阈值的具体应用实施例：一种基于5.0寸FHD的显示屏的测试数据及计算结果如表1所示。
表1显示功耗数据
全黑 纯红 纯绿 纯蓝 全白
APL 0 33.3% 33.3% 33.3% 100%
LCD 0.79 watts 0.79 watts 0.79 watts 0.79 watts 0.79 watts
AMOLED 0 0.56 watts 0.56 watts 0.56 watts 1.7watts
基于表1的计算结果如下：APL=0，AMOLED功耗上有绝对优势；APL=100%，LCD功耗仅是AMOLED的46%，当APL≈46.5%时，LCD与AMOLED功耗接近。由此确定阈值设置确定为APL=46.5%。
进一步的，本发明实施例中，当所述平均图像电平值大于所述阈值时，则控制所述第二薄膜晶体管（TFT-2）停止工作，控制所述背光源和所述第一薄膜晶体管（TFT-1）工作；当所述平均图像电平值小于所述阈值时，则控制所述背光源和所述第一薄膜晶体管（TFT-1）停止工作，控制所述第二薄膜晶体管（TFT-2）工作。
具体的，在本发明实施例中，发光有机材料施加电压时，作为主动式发光材料工作；未施加电压时，作为透明有色材料（等同于LCD中的彩色薄膜）。当所述平均图像电平值大于所述阈值时，控制所述第二薄膜晶体管停止工作，停止对所述发光有机材料施加电压，控制所述背光源和所述第一薄膜晶体管工作，对所述背光源施加对应工作电流；当所述平均图像电平值小于所述阈值时，控制所述背光源和所述第一薄膜晶体管停止工作，停止对所述背光源施加电流，控制所述第二薄膜晶体管工作，对所述发光有机材料施加对应工作电压。
也就是说，当APL>阈值时，背光源施加对应工作电流，背光通过第一偏光片（偏振偏光片）成为线光源。TFT-1工作，线光源穿过液晶层及第二偏光片，光源有选择性的透过彩色发光有机材料，最后透过一层1/4λ波片（第三偏光片），呈现完成图像，此时TFT-2不工作，透明绝缘层保证发光有机材料层施加的电压为0。当APL<=阈值时，背光电流为0，TFT-1不工作，TFT-2开始工作，发光有机材料被加压激发发光，最后通过第三偏光片（1/4λ波片）呈现图像。
当然，要想达到以上根据APL大小自动切换显示方式，首先要预先设置所述阈值。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储与一计算机刻度取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁盘、光盘、只读存储记忆体（Read-Only，ROM）或随机存储记忆体（RandomAccessMemory，RAM)等。
综上所述，本发明提供了一种智能优化功耗的显示设备及优化功耗处理方法，所述智能优化功耗的显示设备包括壳体，从下到上依次设置在所述壳体内的背光源、第一偏光片、第一玻璃基板、第一薄膜晶体管、液晶层、透明绝缘层、第二薄膜晶体管、第二玻璃基板、第二偏光片、第三玻璃基板、发光有机材料、第四玻璃基板、第三偏光片。所述智能优化功耗的显示设备，能够根据不同的显示内容自动切换不同的显示方式，实现了根据显示内容方便高效的优化功耗，大大降低功耗的作用。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种智能优化功耗的显示设备，其特征在于，包括壳体，从下到上依次设置在所述壳体内的背光源、第一偏光片、第一玻璃基板、第一薄膜晶体管、液晶层、透明绝缘层、第二薄膜晶体管、第二玻璃基板、第二偏光片、第三玻璃基板、发光有机材料、第四玻璃基板、第三偏光片。
2.根据权利要求1所述的智能优化功耗的显示系统，其特征在于，所述显示设备还包括设置在所述壳体内的中央处理器，所述中央处理器用于判断所述显示设备输出显示内容的平均图像电平值是否大于预设的阈值，当是，则控制所述背光源和所述第一薄膜晶体管工作，控制所述第二薄膜晶体管停止工作；当否，则控制所述第二薄膜晶体管工作，控制所述背光源和所述第一薄膜晶体管停止工作。
3.根据权利要求2所述的智能优化功耗的显示设备，其特征在于，所述中央处理器具体包括：
APL获取模块，用于根据所述显示设备输出的显示内容计算平均图像电平值；
判断模块，用于判断所述平均图像电平值是否大于预设的阈值；
显示控制模块，用于当所述平均图像电平值大于所述阈值时，则控制所述第二薄膜晶体管停止工作，控制所述背光源和所述第一薄膜晶体管工作；当所述平均图像电平值小于所述阈值时，则控制所述背光源和所述第一薄膜晶体管停止工作，控制所述第二薄膜晶体管工作。
4.根据权利要求3所述的智能优化功耗的显示设备，其特征在于，所述中央处理器还包括：
预先设置模块，用于预先设置所述阈值。
5.根据权利要求3所述的智能优化功耗的显示设备，其特征在于，所述显示控制模块具体包括：
LCD显示单元，用于当所述平均图像电平值大于所述阈值时，控制所述第二薄膜晶体管停止工作，停止对所述发光有机材料施加电压，控制所述背光源和所述第一薄膜晶体管工作，对所述背光源施加对应工作电流；
AMOLED显示单元，用于当所述平均图像电平值小于所述阈值时，控制所述背光源和所述第一薄膜晶体管停止工作，停止对所述背光源施加电流，控制所述第二薄膜晶体管工作，对所述发光有机材料施加对应工作电压。
6.根据权利要求1-5任一项所述的智能优化功耗的显示设备，其特征在于，所述显示设备为智能手机或平板电脑。
7.一种基于权利要求1-6任一项所述智能优化功耗的显示设备的优化功耗处理方法，其特征在于，所述方法包括：
A、根据所述显示设备输出的显示内容计算平均图像电平值；
B、判断所述平均图像电平值是否大于预设的阈值；
C、当所述平均图像电平值大于所述阈值时，则控制所述第二薄膜晶体管停止工作，控制所述背光源和所述第一薄膜晶体管工作；当所述平均图像电平值小于所述阈值时，则控制所述背光源和所述第一薄膜晶体管停止工作，控制所述第二薄膜晶体管工作。
8.根据权利要求7所述的优化功耗处理方法，其特征在于，所述步骤A之前还包括：
S、预先设置所述阈值。
9.根据权利要求7所述的优化功耗处理方法，其特征在于，所述步骤C具体包括：
C1、当所述平均图像电平值大于所述阈值时，控制所述第二薄膜晶体管停止工作，停止对所述发光有机材料施加电压，控制所述背光源和所述第一薄膜晶体管工作，对所述背光源施加对应工作电流；
C2、当所述平均图像电平值小于所述阈值时，控制所述背光源和所述第一薄膜晶体管停止工作，停止对所述背光源施加电流，控制所述第二薄膜晶体管工作，对所述发光有机材料施加对应工作电压。
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