CN109493796A - 一种显示设备及其屏幕功耗控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种显示设备及其屏幕功耗控制方法，该方法包括电流监测模块显示面板上显示当前帧画面时提供给所述显示面板的显示电流，电流监测模块设置在显示面板的正电压输入接口或负电压输入接口处，并向电源选择模块反馈显示电流；电源选择模块获取电流监测模块反馈的显示电流，在确定驱动电路能够提供显示电流时，将显示面板的供电电源由独立电源切换为驱动电路。在显示面板处于低功耗模式下时，供电选择模块在确定驱动电路满足显示面板的供电需求时，令驱动电路为显示面板供电，相比采用独立电源为显示面板供电，在相同外界条件下可以将显示面板的屏幕总功耗降低。

Description

一种显示设备及其屏幕功耗控制方法

技术领域

本申请涉及无线通信技术领域，特别涉及一种显示设备及其屏幕功耗控制方法。

背景技术

有源矩阵有机发光二级管(Active-matrix organic light emitting diode，简称AMOLED)显示面板是一种主要由利用有机半导体和发光材料在电场驱动下，通过载流子注入和复合而发光的材料构成的面板。与传统LCD相比，AMOLED显示面板具有响应速度快、广色域、高对比度、自发光及更低功耗的优点。

随着AMOLED技术的快速发展，穿戴式产品的种类越来越多，更大的可显示比例、更轻及更薄的设计将会是未来发展的方向，限于电池技术的缓慢发展，降低显示功耗将会是一大挑战，良好的显示画面和更长的待机时间将带给屏幕厂商更强的竞争力。

对于目前的穿戴式产品来说，功能相对较简单，屏幕主要工作在低功耗模式下，低功耗模式下的功耗是穿戴式产品待机时间的最大影响因素。

在低功耗模式下，基于AMOLED的穿戴显示设备一般设定较低显示亮度及较小显示面积，同时降低刷新频率。目前，基于AMOLED的穿戴显示设备主要是采用固定的屏幕刷新频率及独立电源供电方式。

独立电源供电方式主要存在着转换效率随显示电流的减小而降低，导致低功耗模式下的功耗数据依旧较高。在高功耗模式下独立电源的转换效率在80％以下，在低功耗模式下，独立电源的转换效率会更低，在低功耗模式下屏幕亮度降低，显示面积减少，所以显示电流消耗较小，但由于独立电源的转换效率随着显示电流的减小而降低，受转换效率影响，低功耗模式下功耗数据仍较高。

独立电源供电方式还存在着发热严重的问题。独立电源供电的发热较严重，产品的过热对于使用者来说是不可接受的，在夏季，发热的穿戴式产品带给客户的体验是无法想象的。

综上，现有技术中存在着低功耗模式下的功耗较高的技术问题。

发明内容

本申请实施例提供一种显示设备及其屏幕功耗控制方法，用以解决现有技术中存在的低功耗模式下的功耗较高的技术问题。

本申请提供一种屏幕功耗控制方法，该方法包括：

电流监测模块监测显示面板上显示当前帧画面时提供给所述显示面板的显示电流，并向电源选择模块反馈所述显示电流；

所述电源选择模块获取所述显示电流，在确定驱动电路能够提供所述显示电流时，将所述显示面板的供电电源由独立电源切换为所述驱动电路。

进一步的，还包括：

频率控制模块获取并存储当前帧画面信号；获取存储的与所述当前帧画面信号邻近的连续多帧历史画面信号；根据所述连续多帧历史画面信号，确定所述显示面板所处的功耗模式。

进一步的，频率控制模块根据所述连续多帧历史画面信号，确定所述显示面板所处的功耗模式，包括：

根据所述连续多帧历史画面信号，从所述连续多帧历史画面信号对应的连续多帧历史画面中确定连续的N个不同的历史画面以及所述N个不同的历史画面各自的保持时长和/或设定时间长度内的不同的历史画面的个数；根据所述N个不同的历史画面各自的保持时长和/或设定时间长度内的不同的历史画面的个数，确定所述显示面板当前所处的功耗模式，其中，N为大于或等于2的整数。

进一步的，还包括：

所述频率控制模块根据所述当前帧画面信号，确定所述当前帧画面在所述功耗模式下的最低屏幕刷新频率；向驱动电路发送频率控制信号，所述频率控制信号向所述驱动电路指示所述最低屏幕刷新频率；

所述驱动电路接收并存储所述频率控制信号指示的所述最低屏幕刷新频率；获取存储的当前屏幕刷新频率，所述当前屏幕刷新频率为前一帧历史画面信号的最低屏幕刷新频率；获取所述当前帧画面信号，根据所述当前帧画面信号，确定所述当前帧画面的保持时长；在所述保持时长内将所述当前屏幕刷新频率逐渐调整到所述最低屏幕刷新频率。

进一步的，所述频率控制模块根据所述当前帧画面信号，确定所述当前帧画面在所述功耗模式下的最低屏幕刷新频率，包括：

通过所述电源选择模块或所述电流监测模块获取所述显示电流；

根据所述显示电流、所述功耗模式和预先配置的不同功耗模式下多个显示电流与多个最低屏幕刷新频率满足的一对一匹配关系，确定在所述功耗模式下与所述显示电流匹配的最低屏幕刷新频率。

本申请提供一种显示设备，包括：电流监测模块、电源选择模块、独立电源、驱动电路和显示面板，所述电源选择模块与所述独立电源和所述驱动电路连接，所述电源选择模块被配置为选择所述驱动电路或所述独立电源为所述显示面板提供电源电压；所述电源选择模块与所述电流监测模块连接，所述电流监测模块设置在所述显示面板的正电压输入接口或负电压输入接口处；

所述电流监测模块，被配置为监测所述显示面板上显示当前帧画面时提供给所述显示面板的显示电流，并向电源选择模块反馈所述显示电流；

所述电源选择模块，被配置为获取所述显示电流，在确定所述驱动电路能够提供所述显示电流时，将所述显示面板的供电电源由所述独立电源切换为所述驱动电路。

进一步的，还包括频率控制模块，所述频率控制模块被配置为：

获取并存储当前帧画面信号；获取存储的与所述当前帧画面信号邻近的连续多帧历史画面信号；根据所述连续多帧历史画面信号，确定所述显示面板所处的功耗模式。

进一步的，所述频率控制模块被配置为：

根据所述连续多帧历史画面信号，从所述连续多帧历史画面信号对应的连续多帧历史画面中确定连续的N个不同的历史画面，以及所述N个不同的历史画面各自的保持时长和/或设定时间长度内的不同的历史画面的个数；根据所述N个不同的历史画面各自的保持时长和/或设定时间长度内的不同的历史画面的个数，确定所述显示面板当前所处的功耗模式，其中，N为大于或等于2的整数。

进一步的，还包括驱动电路；

所述频率控制模块还被配置为：根据所述当前帧画面信号，确定所述当前帧画面在所述功耗模式下的最低屏幕刷新频率；向驱动电路发送频率控制信号，所述频率控制信号向所述驱动电路指示所述最低屏幕刷新频率；

所述驱动电路被配置为：接收并存储所述频率控制信号指示的所述最低屏幕刷新频率；获取存储的当前屏幕刷新频率，所述当前屏幕刷新频率为前一帧历史画面信号的最低屏幕刷新频率；获取所述当前帧画面信号，根据所述当前帧画面信号，确定所述当前帧画面的保持时长，在所述保持时长内将所述当前屏幕刷新频率逐渐调整到所述最低屏幕刷新频率。

进一步的，所述频率控制模块被配置为：

通过所述电源选择模块或所述电流监测模块获取所述显示电流；

根据所述显示电流、所述功耗模式和预先配置的不同功耗模式下多个显示电流与多个最低屏幕刷新频率满足的一对一匹配关系，确定在所述功耗模式下与所述显示电流匹配的最低屏幕刷新频率。

本申请上述实施例中，基于在显示面板处于低功耗模式下时，供电选择模块在确定驱动电路满足显示面板的供电需求时，令驱动电路为显示面板供电，相比采用独立电源为显示面板供电，在相同外界条件下可以将显示面板的总功耗降低70.349％。进一步的，通过对于显示面板上的当前帧画面，在其保持时长内采用变频方式调整屏幕刷新频率与将屏幕刷新频率调整到固定值相比，在相同外界条件下可以将显示面板的总功耗进一步降低。例如，将屏幕刷新频率由15HZ开始逐渐降低到10HZ，与直接将屏幕刷新频率调整到15HZ相比，显示面板的总功耗可以再降低16.67％。

本申请中，在有效降低屏幕在低功耗模式下的功耗的基础上，在相同的电池容量时穿戴式产品的待机时间能够得到有效的延长；在同样的待机时长时，可减小穿戴式产品的电池容量，减小穿戴式产品的体积和厚度，并可避免产品发热带来的不可接受的体验，对产品的未来发展具有重要意义。

附图说明

图1为现有技术中采用独立电源供电方式为显示面板供电的结构示意图；

图2为现有技术中高功耗模式的屏幕刷新频率与低功耗模式的屏幕刷新频率的对比示意图；

图3为现有技术中采用独立电源供电方式为显示面板供电时独立电源的转换效率与显示电流的关系曲线示意图；

图4-1为本申请提供的一种独立电源或驱动电路为显示面板供电的结构示意图；

图4-2为本申请提供的一种显示设备的结构示意图；

图4-3为本申请提供的一种频率控制装置的结构示意图；

图5为本申请提供的一种屏幕功耗控制方法的方法示意图；

图6为本申请提供的一种低功耗模式下独立电源供电方式和驱动电路供电方式的屏幕功耗对比示意图；

图7为本申请提供的一种屏幕功耗控制方法的方法示意图；

图8为本申请提供的一种低功耗模式下屏幕功耗与屏幕刷新频率的关系曲线示意图；

图9为本申请提供的一种低功耗模式下屏幕功耗下降率与屏幕刷新频率的关系曲线示意图；

图10为本申请提供的一种低功耗模式下屏幕功耗与屏幕闪烁率的关系曲线示意图；

图11为本申请提供的一种低功耗模式下变频方式调整屏幕刷新频率与将屏幕刷新频率调整为固定值的屏幕功耗对比示意图。

具体实施方式

现有技术中基于AMOLED的穿戴显示设备采用固定的屏幕刷新频率及独立电源供电方式参见图1。如图1所示，由独立电源为显示面板供电，显示面板为AMOLED面板，独立电源提供两路供电电压，一路是正电压ELVDD，一路是负电压ELVSS，显示面板在高功耗模式和低功耗模式下的供电电压均由独立电源提供。

此外，显示面板在高功耗模式下的屏幕刷新频率f1以及显示面板在低功耗模式下的屏幕刷新频率f2都是固定值，例如高功耗模式的屏幕刷新频率为60HZ，低功耗模式的屏幕刷新频率至少为15HZ。不同模式下的屏幕刷新频率通过OTP烧录在驱动电路中，通过动态口令(One-time Password，OTP)烧录在驱动电路中，动态口令是根据专门的算法每隔60秒生成一个与时间相关的、不可预测的随机数字组合，每个口令只能使用一次，每天可以产生43200个口令。

高功耗模式也称工作模式，在这种模式下，用户对显示设备进行操作而使屏幕一直处于活跃状态，屏幕功耗数据较高。

低功耗模式也称待机模式，在这种模式下，用户长时间不对设备进行操作而使屏幕处于一种空闲状态。在该模式下，显示面板可有两种状态，一种状态时不显示任何画面，屏幕功耗数据较低，但用户体验很差，另一种状态是以较低的屏幕刷新频率不断刷新亮度较低的一帧画面，相比无显示有较好的用户体验，相比高功耗模式，在低功耗模式下屏幕亮度降低，显示面积减少，所以电流消耗较小。

如图2所示，高功耗模式的屏幕刷新频率为较高的一个固定值，如60HZ。低功耗模式下的屏幕刷新频率为较低的一个固定值，如15HZ。低功耗模式下，通常画面较暗，显示面积较少，为了避免画面闪烁，低功耗模式下的屏幕刷新频率不能太低，通常在15KHZ以上。

但是受独立电源的转换效率影响，低功耗模式下的功耗数据仍较高。如图3所示，当独立电源提供的供电电压分别为V＝4.3V，V＝3.7V，V＝3.2V，V＝2.9V的转换效率都会随着显示面板的显示电流的减小而降低，因此，由独立电源供电时独立电源提供的供电电压的转换效率随着显示电流的减小而降低，因此，受独立电源的转换效率影响，低功耗模式下功耗数据仍较高。

本申请采用独立电源供电切换为驱动电路供电来减少低功耗模式下独立电源供电的功耗大的问题。如图4-1所示，本申请提供的一种显示设备包括独立电源、电源选择模块、电流监测模块、频率控制模块、驱动电路和显示面板，其中独立电源、频率控制模块、电源选择模块和驱动电路设置在显示设备的主板上，独立电源和驱动电路皆连接到供电源选择模块，驱动电路通过OVSS2和OVDD2提供显示面板显示所需的电压，独立电源通过OVDD1和OVSS1提供显示面板显示所需的电压。

相对于现有技术，本申请提供的一种显示设备增加了电源选择模块和电流监测模块，为了消除独立电源的转换效率问题，本申请中驱动电路也被配置为向显示面板供电。为了减小低功耗模式下的屏幕功耗，通过电流监测模块，获取显示面板的供电需求，即显示面板显示当前帧画面所需提供的显示电流；判断在低功耗模式下驱动电路的供电能力是否满足显示面板的供电需求，如果满足，电源选择模块选择驱动电路作为显示面板的供电电源。如果在工作模式下驱动电路的供电能力也满足显示面板的供电需求，电源选择模块依旧选择驱动电路作为显示面板的供电电源，如果在工作模式下驱动电路的供电能力不满足显示面板的供电需求，选择模块控制再将显示面板的供电电压切换为独立电源。本申请的发明人发现在低功耗模式下，屏幕功耗随着屏幕刷新频率的降低而降低。

需要说明的是，本申请提供的显示设备包括但不限于基于AMOLED的穿戴显示设备。

基于图4-1所示的显示设备，本申请实施例提供一种屏幕功耗控制方法，如图5所示，该方法包括：

步骤101，电流监测模块监测显示面板上显示当前帧画面时提供给显示面板的显示电流；

如图4-1所示，电流监测模块设置在显示面板的正电压输入接口或负电压输入接口处，实时监测显示面板显示每一帧画面时所需提供的显示电流。

步骤102，电流监测模块向电源选择模块反馈监测到的显示电流；

如图4-1所示，电流监测模块与电源选择模块连接，电流监测模块向电源选择模块反馈监测到的显示电流，包括显示面板上显示当前帧画面时的显示电流。

步骤103，电源选择模块获取电流监测模块反馈的显示电流；

电源选择模块根据电流监测模块反馈的显示电流，确定显示面板显示当前帧画面时的供电需求。

步骤104，电源选择模块在确定驱动电路能够提供该显示电流时，将显示面板的供电电源确定为驱动电路。

其中，电源选择模块判断驱动电路是否能够提供显示电流的实现方式为：电源选择模块中预先配置了驱动电路能够提供的供电电流，并根据驱动电路能够提供的供电电流，配置了显示面板的供电电源的切换条件。基于配置的切换条件，电源选择模块根据电流监测模块反馈的显示电流大小，判断驱动电路能否提供该显示电流，当判断驱动电路能够提供该显示电流时将显示面板的供电电源由独立电源切换为驱动电路。除了步骤104之外，还包括：当判断驱动电路不能够提供显示电流时，将显示面板的供电电源切换为独立电源。

例如，驱动电路能够提供的最大供电电流为定值Ia，电流监测模块向电源选择模块反馈的显示电流大小为Ib，当Ib<＝Ia*M时，驱动电路满足显示面板的供电要求，将显示面板的供电电源由独立电源切换为驱动电路，由驱动电路向显示面板供电，即由图4-2中的电源模块向显示面板供电；当Ib>Ia*M时，驱动电路不满足显示面板的供电要求，将显示面板的供电电源由驱动电路切换为独立电源，由独立电源向显示面板供电。需要说明的是，M为一参数，M可以根据显示面板在显示时的实际情况确定，M不一定是定值。或者M也可通过一个查找表确定，或者也可通过驱动电路内部进行设定，或者也可通过外部写入并烧录到驱动电路。

需要说明的是，上述步骤101至步骤104应用在低功耗模式中。可选的，上述步骤101至步骤104也可以应用在高功耗模式中。

在低功耗模式下，驱动电路供电与独立电源供电对比，无需增加任何元器件，对原有电路设计无影响，不存在独立电源的转换效率问题，显示设备的主板不会因为独立电源的供电而发热严重，功耗数据大幅降低。

例如，以某AMOLED显示面板进行实验，在低功耗模式下，以1cm²的显示面积、35nits的亮度条件和相同的外界条件为例，驱动电路供电方式对应的平均功耗数据和独立电源供电方式对应的平均功耗数据如表格1所示。

表1

根据表1，采用独立电源供电时，驱动元件的平均功耗为6.535mW，发光元件的平均功耗为35.128mW，显示面板的平均功耗为41.752mW，采用驱动电路供电时驱动元件的平均功耗为12.376mW，发光元件的平均功耗为0.014mW，显示面板的平均功耗为12.38mW。基于表1的数据，驱动电路供电相对于独立电源供电，其驱动平均功耗、发光平均功耗和显示面板平均功耗的对比如图6所示，相比之下，采用驱动电路供电相对于独立电源供电，显示面板的平均功耗降低了70.349％，所以采用驱动电路供电方式能够有效降低屏幕在低功耗模式下的功耗数据。

在低功耗模式下屏幕的显示画面由主板决定,例如每隔固定时间(一般为1分钟或者1小时等)更新一帧画面；因为一帧画面在屏幕上保持的时间较固定且时间较长，如果在画面不变的情况下的屏幕刷新频率固定不变，在低功耗模式下，屏幕上保持该帧画面时的损耗依旧较高。在上述方法流程实现可由驱动电路对显示面板供电的基础上，本申请还提出了一种屏幕刷新频率的可调方案，重点是低功耗模式下的屏幕刷新频率的动态调整，即在低功耗模式下在屏幕画面不变的情况下，在一帧画面的保持时间内动态调整其对应的屏幕刷新频率的方法，用以降低低功耗模式的屏幕功耗数据。

为了进一步降低低功耗模式下的屏幕功耗，本申请中，如图4-1所示，主板上设置一个频率控制模块，由频率控制模块确定低功耗模式下当前帧画面的最低屏幕刷新频率。如图4-1所示，频率控制模块与驱动电路连接，由频率控制模块向驱动电路发送频率控制信号，向驱动电路指示低功耗模式下当前帧画面的最低屏幕刷新频率。

如图4-2所示，驱动电路包括控制电路、存储模块、收发模块和电源模块，收发模块被配置为接收主板发送的在显示面板上所要显示的多帧画面信号。存储模块被配置为存储收发模块接收的多帧画面信号。驱动电路通过收发模块和存储模块获取并存储当前帧画面信号。电源模块被配置为在电源选择模块的控制下对显示面板供电。收发模块还被配置为接收频率控制模块向驱动电路发送的频率控制信号。控制电路中包括一个屏幕刷新频率调整模块，屏幕刷新频率调整模块被配置为根据收发模块接收的频率控制信号指示的最低刷新频率，在当前帧画面的保持时长内将当前屏幕刷新频率逐渐调整到最低屏幕刷新频率，尤其是屏幕处于低功耗模式时，由屏幕刷新频率调整模块在当前帧画面的保持时长内动态调整当前帧画面的屏幕刷新频率。

如图7所示，本申请提供的一种通过调整当前帧画面的屏幕刷新频率来实现的屏幕功率控制方法，具体包括如下步骤：

步骤201，频率控制模块获取并存储当前帧画面信号，与当前帧画面信号邻近的连续多帧历史画面信号；

如图4-3所示，频率控制模块包括处理单元，存储单元和收发单元，其中收发单元被配置为接收主板发送的在显示面板上所要显示的当前帧画面信号和多帧画面信号，存储单元被配置为存储收发单元接收的当前帧画面信号和多帧历史画面信号。

步骤202，频率控制模块根据连续多帧历史画面信号，确定显示面板所处的功耗模式。其中，显示面板所处的功耗模式为高功耗模式或低功耗模式。

如图4-3所示，处理单元被配置为根据存储单元存储的连续多帧历史画面信号，确定显示面板所处的功耗模式。

可选的，步骤202的一种具体实现方式包括：根据连续多帧历史画面信号，从连续多帧历史画面信号对应的连续多帧历史画面中确定连续的N个不同的历史画面以及连续的N个不同的历史画面各自的保持时长；根据连续的N个不同的历史画面各自的保持时长，确定所述显示面板当前所处的功耗模式，其中，N为大于或等于2的整数。由于高功耗模式下不同帧画面的间隔较短，低功耗模式下不同帧画面的间隔较长，或者低功耗模式下显示面板上显示固定的一帧画面，其保持时长特别长。因此，当连续的N个不同的历史画面各自的保持时长都小于第一阈值时，显示面板处于高功耗模式，当连续的N个不同的历史画面各自的保持时长都大于第二阈值时，显示面板处于低功耗模式。其中，第二阈值大于或等于第一阈值。

可选的，步骤202的一种具体实现方式包括：根据连续多帧历史画面信号，从连续多帧历史画面信号对应的连续多帧历史画面中确定设定时间长度内的不同历史画面的个数；根据设定时间长度内的不同历史画面的个数，确定显示面板所处的功耗模式。由于高功耗模式下在一固定时间长度内不同画面的更新较快，即显示的不同画面的个数较多，低功耗模式下不同画面更新较慢，或者低功耗模式下显示面板上显示固定的一帧画面。因此，当设定时间长度内的不同历史画面的个数大于第三阈值时，显示面板处于高功耗模式，当设定时间长度内的不同历史画面的个数小于第四阈值时，显示面板处于低功耗模式。其中，第三阈值大于或第四阈值，第四阈值大于或等于1，第三阈值大于或等于2。

可选的，步骤202的一种具体实现方式包括：根据连续多帧历史画面信号，从所述连续多帧历史画面信号对应的连续多帧历史画面中确定连续的N个不同的历史画面以及所述N个不同的历史画面各自的保持时长和设定时间长度内的不同历史画面的个数；根据连续的N个不同的历史画面各自的保持时长和设定时间长度内的不同历史画面的个数，确定显示面板所处的功耗模式。基于前面两种实现方式，当连续的N个不同的历史画面各自的保持时长都小于第一阈值且当设定时间长度内的不同历史画面的个数大于第三阈值时，显示面板处于高功耗模式，当连续的N个不同的历史画面各自的保持时长都大于第二阈值且设定时间长度内的不同历史画面的个数小于第四阈值时，显示面板处于低功耗模式。

步骤203，频率控制模块根据当前帧画面信号，确定当前帧画面在功耗模式下的最低屏幕刷新频率；

如图4-3所示，处理单元还被配置为根据当前帧画面信号确定当前帧画面的最低屏幕刷新频率。

可选的，步骤203的具体实现方式包括：频率控制模块中预先配置了不同功耗模式下多个显示电流与多个最低屏幕刷新频率满足的一对一匹配关系；基于步骤202确定的显示面板所处的功耗模式和步骤101确定的在显示面板显示当前帧画面的显示电流；通过查找配置的不同功耗模式下多个显示电流与多个最低屏幕刷新频率满足的一对一匹配关系，即可确定在该功耗模式下与步骤101确定的显示电流匹配的最低屏幕刷新频率。

可选的，频率控制模块可以与电流监控模块连接，频率控制模块通过电流监控模块获取显示面板显示当前帧画面的显示电流。或者，频率控制模块也可以与电源选择模块连接，频率控制模块通过电源选择模块获取步骤101确定的显示面板显示当前帧画面的显示电流。

可选的，高功耗模式下的屏幕刷新频率高于低功耗模式下的屏幕刷新频率，高功耗模式配置一个最低屏幕刷新频率，低功耗模式配置一个最低屏幕刷新频率。

可选的，最低屏幕刷新频率的设定是根据实际屏幕显示效果及屏幕闪烁率决定的。实际显示效果和屏幕闪烁率与显示面板上显示的当前帧画面的显示面积和显示亮度有关，当前帧画面的显示面积与当前帧画面被点亮像素个数有关，当前帧画面的显示亮度与当前帧画面被点亮像素的累加亮度有关。例如，在高功耗模式下，当前帧画面的显示面积较大，显示亮度较高时，此时当前帧画面消耗的显示电流较大，根据余晖效应，人眼更容易发现屏幕的抖动等影响显示效果的相关因素，此时需要增大屏幕刷新频率，因此，最低屏幕刷新频率的设定值较高。再例如，在低功耗模式下，当前帧画面的显示面积较小，当前帧画面的显示亮度较低时，此时当前帧画面消耗的显示电流较小，根据余晖效应，人眼不容易识别屏幕的抖动等影响显示效果的相关因素，此时可通过降低屏幕刷新频率用以降低功耗，最低屏幕刷新频率的设定值较小。

可选的，假设低功耗模式下当前帧画面消耗的显示电流为Ic，低功耗模式下的最大屏幕刷新频率为F0，低功耗模式下显示面板上所显示画面的最大显示电流为Im，低功耗模式下的最低屏幕刷新频率为F，则F＝F0*(Ic/Im)*N。

其中，N为一个参数，N的设定值会根据实际显示效果进行设定，N不一定是一定值，或者也可是一个查找表中的设定值，或者也可通过频率控制模块内部进行设定，或者也可通过外部写入并烧录到频率控制模块。其中，低功耗模式下的最大屏幕刷新频率F0为15Hz。需要说明的是，低功耗模式下的最低屏幕刷新频率的设定包括但不仅限于上述公式。

对于高功耗模式下的最低屏幕刷新频率可以按照类似的方式确定，此处不再累述。

本申请中，在保证屏幕的显示质量的基础上，低功耗模式下的屏幕刷新频率可以设置在15Hz或15Hz以下，低功耗模式下的最低屏幕刷新频率可以设置在10HZ或10HZ以下。

以某AMOLED显示面板进行实验，在低功耗模式下，100％显示面积，100％亮度条件下，相同的外界条件下，不同屏幕刷新频率对应的功耗数据曲线如图8所示。从图8可知，随着屏幕刷新频率的降低，显示面板的平均功耗逐渐降低。当屏幕刷新频率小于15HZ时，屏幕损耗下降率逐渐增大。因此为了降低低功耗模式下的屏幕功耗，可将屏幕刷新频率调整到15HZ以下。

为了更准确的得到低功耗模式下的最低屏幕刷新频率，通过多次实验得到如图9所示的在相同条件下屏幕刷新频率小于30HZ时的屏幕损耗下降率曲线，从图9可以看出，随着屏幕刷新频率从30HZ开始降低，屏幕损耗下降幅度逐渐增大，尤其是屏幕刷新频率在10HZ及以下时，屏幕损耗下降幅度增大的更为显著，因此，低功耗模式下的最低屏幕刷新频率可以设置在10HZ或10HZ以下。

低功耗模式下的最低屏幕刷新频率还与屏幕闪烁率有关，在相同条件下，屏幕刷新频率(10HZ～60HZ)与屏幕闪烁率之间的关系曲线如图10所示。从图10可以看出，屏幕刷新频率在15Hz以下，随着屏幕刷新频率的降低，屏幕的屏幕闪烁率基本呈直线状态，因此，低功耗模式下的最低屏幕刷新频率可以设置在10HZ或10HZ以下时，屏幕的显示质量不会受太大影响。

综合考虑屏幕显示质量和屏幕闪烁曲线，低功耗模式下的屏幕功耗能够进一步降低时，屏幕刷新频率可以设置在15Hz或15Hz以下，低功耗模式下的最低屏幕刷新频率可以设置在10HZ或10HZ以下。

步骤204，频率控制模块向驱动电路发送频率控制信号，频率控制信号指示当前帧画面的最低屏幕刷新频率；

如图4-3所示，频率控制模块的收发单元还被配置为与图4-2中的驱动电路的收发模块进行通信，即频率控制模块的收发单元向驱动电路的收发模块发送频率控制信号。

步骤205，驱动电路接收并存储频率控制信号指示的当前帧画面在相应功耗模式下的最低屏幕刷新频率；

如图4-2所示，驱动电路的收发模块被配置为接收频率控制模块发送的频率控制信号，存储模块还被配置为存储收发模块接收的频率控制信号指示的当前帧画面在相应功耗模式下的最低屏幕刷新频率。

步骤206，驱动电路获取当前帧画面信号和当前帧画面信号对应的当前帧画面的保持时长；

如图4-2所示，驱动电路的收发模块还被配置为接收主板发送的在显示面板上所要显示的多帧画面信号，存储模块还被配置为存储收发模块接收的多帧画面信号；因此，驱动电路通过收发模块和存储模块获取并存储当前帧画面信号。驱动电路的控制电路还被配置为根据当前帧画面信号获取当前帧画面的保持时长。

步骤207，驱动电路获取存储的当前屏幕刷新频率，当前屏幕刷新频率为前一帧历史画面信号的最低屏幕刷新频率；

如图4-2所示，驱动电路的控制电路还被配置为获取存储模块存储的当前屏幕刷新频率，当前屏幕刷新频率为前一帧历史画面信号的最低屏幕刷新频率。

步骤208，驱动电路在当前帧画面的保持时长内将当前屏幕刷新频率逐渐调整到当前帧画面的最低屏幕刷新频率。

如图4-2所示，控制电路中包括一个屏幕刷新频率调整模块，屏幕刷新频率调整模块被配置为根据收发模块接收的频率控制信号指示的最低刷新频率，在当前帧画面的保持时长内将当前屏幕刷新频率逐渐调整到最低屏幕刷新频率。尤其是屏幕处于低功耗模式时，由屏幕刷新频率调整模块在当前帧画面的保持时长内动态调整当前帧画面的屏幕刷新频率。

具体的，在低功耗模式下，在当前帧画面的保持时长内将当前屏幕刷新频率逐渐调整到当前帧画面的最低屏幕刷新频率，是指采用变频方式来调整屏幕刷新频率，即在当前屏幕刷新频率和最低屏幕刷新频率之间设置多个不同的屏幕刷新频率，在当前帧画面的保持时长内，当前帧画面的屏幕刷新频率通过这多个不同的屏幕刷新频率进行渐进式的调节，直至将当前帧画面的屏幕刷新频率调整为最低屏幕刷新频率。

可选的，在低功耗模式下，采用变频方式来调整任意一帧画面的屏幕刷新频率时，可以有多种配置方式，例如某一帧画面信号的屏幕刷新频率被配置为多个不同的屏幕刷新频率，一种变频方式是不同帧画面信号配置的这多个屏幕刷新频率均不同；另一种变频方式是连续多帧画面信号均配置这多个屏幕刷新频率。

在低功耗模式下，采用变频方式将当前帧画面的屏幕刷新频率由当前屏幕刷新频率逐渐调整为最低屏幕刷新频率，与现有技术中直接将当前帧画面的屏幕刷新频率调整为固定屏幕刷新频率相比，可以进一步的降低屏幕功耗。

例如，以某AMOLED显示面板进行实验，在低功耗模式下，显示面板上显示的画面为一表盘图案，在相同的外界条件下，该表盘图案在设定的时间长度内采用15HZ的固定屏幕刷新频率和采用从15HZ逐渐降低的屏幕刷新频率时，在相同显示效果下对应的屏幕功耗数据如图11所示。柱状图1为低功耗模式下将屏幕刷新频率调整为15HZ时量测的屏幕功耗数据，柱状图2为低功耗模式下按照变频方式以15HZ为基准点逐渐降低屏幕刷新频率，即将屏幕刷新频率由15HZ开始逐渐降低到10HZ时量测的屏幕功耗数据。从图11可知，采用变频方式调整该表盘图案的屏幕刷新频率产生的屏幕功耗，相比采用固定的屏幕刷新频率产生的屏幕功耗至少可降低16.67％。由此可见，采用变频方式可以达到良好的显示画面并将功耗大幅下降。

步骤208之后，屏幕刷新频率调整模块对步骤205确定的当前帧画面的多个屏幕刷新频率进行放大处理后按次序向控制电路输出。如图4-2所示，控制电路还与栅极驱动电路和源极驱动电路电连接，控制电路针对当前帧画面的多个屏幕刷新频率，对栅极驱动电路和源极驱动电路的同步信号进行适应性的变频处理，然后通过源极驱动电路和栅极驱动电路控制显示面板上当前帧画面的显示。

综上，本申请中，基于步骤101至步骤104，在显示面板处于低功耗模式下时，供电选择模块在确定驱动电路满足显示面板的供电需求时，令驱动电路为显示面板供电，相比采用独立电源为显示面板供电，在相同外界条件下可以将显示面板的总功耗降低70.349％。

进一步的，基于步骤201至步骤208，对于显示面板上的当前帧画面，在其保持时长内采用变频方式调整屏幕刷新频率与将屏幕刷新频率调整到固定值相比，在相同外界条件下可以将显示面板的总功耗进一步降低。例如，将屏幕刷新频率由15HZ开始逐渐降低到10HZ，与直接将屏幕刷新频率调整到15HZ相比，显示面板的总功耗可以再降低16.67％。

本申请中，在有效降低屏幕在低功耗模式下的功耗的基础上，在相同的电池容量时穿戴式产品的待机时间能够得到有效的延长；在同样的待机时长时，可减小穿戴式产品的电池容量，减小穿戴式产品的体积和厚度，并可避免产品发热带来的不可接受的体验，对产品的未来发展具有重要意义。

基于相同的发明构思，本申请提供一种如图4-1所示的显示设备，包括电流监测模块、电源选择模块、独立电源、驱动电路和显示面板，电源选择模块与独立电源和驱动电路连接，电源选择模块被配置为选择驱动电路或所述独立电源为显示面板提供电源电压；电源选择模块与电流监测模块连接，电流监测模块设置在所述显示面板的正电压输入接口或负电压输入接口处；所述电流监测模块，被配置为监测所述显示面板上显示当前帧画面时提供给显示面板的显示电流，以及向电源选择模块反馈所述显示电流；所述电源选择模块，被配置为获取所述电流监测模块反馈的所述显示电流，在确定所述驱动电路能够提供所述显示电流时，将所述显示面板的供电电源由所述独立电源切换为所述驱动电路。

进一步的，所述频率控制模块被配置为：获取并存储当前帧画面信号；获取存储的与所述当前帧画面信号邻近的连续多帧历史画面信号；根据所述连续多帧历史画面信号，确定所述显示面板所处的功耗模式。

进一步的，所述频率控制模块被配置为：根据所述连续多帧历史画面信号，从所述连续多帧历史画面信号对应的连续多帧历史画面中确定连续的N个不同的历史画面，以及所述N个不同的历史画面各自的保持时长和/或设定时间长度内的不同的历史画面的个数；根据所述N个不同的历史画面各自的保持时长和/或设定时间长度内的不同的历史画面的个数，确定所述显示面板当前所处的功耗模式，其中，N为大于或等于2的整数。

进一步的，所述频率控制模块还被配置为：根据所述当前帧画面信号，确定所述当前帧画面在所述功耗模式下的最低屏幕刷新频率；向驱动电路发送频率控制信号，所述频率控制信号向所述驱动电路指示所述最低屏幕刷新频率；所述驱动电路被配置为：接收并存储所述频率控制信号指示的所述最低屏幕刷新频率；获取存储的当前屏幕刷新频率，所述当前屏幕刷新频率为前一帧历史画面信号的最低屏幕刷新频率；获取所述当前帧画面信号，根据所述当前帧画面信号，确定所述当前帧画面的保持时长，在所述保持时长内将所述当前屏幕刷新频率逐渐调整到所述最低屏幕刷新频率。

进一步的，所述频率控制模块被配置为：通过所述电源选择模块或所述电流监测模块获取所述显示电流；根据所述显示电流、所述功耗模式和预先配置的不同功耗模式下多个显示电流与多个最低屏幕刷新频率满足的一对一匹配关系，确定在所述功耗模式下与所述显示电流匹配的最低屏幕刷新频率。

显然，本领域的技术人员可以对本申请实施例进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请实施例的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种屏幕功耗控制方法，其特征在于，该方法包括：

电流监测模块监测显示面板上显示当前帧画面时提供给所述显示面板的显示电流，并向电源选择模块反馈所述显示电流；

所述电源选择模块获取所述显示电流，在确定驱动电路能够提供所述显示电流时，将所述显示面板的供电电源由独立电源切换为所述驱动电路。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

频率控制模块获取并存储当前帧画面信号；获取存储的与所述当前帧画面信号邻近的连续多帧历史画面信号；根据所述连续多帧历史画面信号，确定所述显示面板所处的功耗模式。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，频率控制模块根据所述连续多帧历史画面信号，确定所述显示面板所处的功耗模式，包括：

根据所述连续多帧历史画面信号，从所述连续多帧历史画面信号对应的连续多帧历史画面中确定连续的N个不同的历史画面以及所述N个不同的历史画面各自的保持时长和/或设定时间长度内的不同的历史画面的个数；根据所述N个不同的历史画面各自的保持时长和/或设定时间长度内的不同的历史画面的个数，确定所述显示面板当前所处的功耗模式，其中，N为大于或等于2的整数。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：

所述频率控制模块根据所述当前帧画面信号，确定所述当前帧画面在所述功耗模式下的最低屏幕刷新频率；向驱动电路发送频率控制信号，所述频率控制信号向所述驱动电路指示所述最低屏幕刷新频率；

所述驱动电路接收并存储所述频率控制信号指示的所述最低屏幕刷新频率；获取存储的当前屏幕刷新频率，所述当前屏幕刷新频率为前一帧历史画面信号的最低屏幕刷新频率；获取所述当前帧画面信号，根据所述当前帧画面信号，确定所述当前帧画面的保持时长；在所述保持时长内将所述当前屏幕刷新频率逐渐调整到所述最低屏幕刷新频率。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，

所述频率控制模块根据所述当前帧画面信号，确定所述当前帧画面在所述功耗模式下的最低屏幕刷新频率，包括：

通过所述电源选择模块或所述电流监测模块获取所述显示电流；

根据所述显示电流、所述功耗模式和预先配置的不同功耗模式下多个显示电流与多个最低屏幕刷新频率满足的一对一匹配关系，确定在所述功耗模式下与所述显示电流匹配的最低屏幕刷新频率。

6.一种显示设备，其特征在于，包括：电流监测模块、电源选择模块、独立电源、驱动电路和显示面板，所述电源选择模块与所述独立电源和所述驱动电路连接，所述电源选择模块被配置为选择所述驱动电路或所述独立电源作为所述显示面板提供电源电压；所述电源选择模块与所述电流监测模块连接，所述电流监测模块设置在所述显示面板的正电压输入接口或负电压输入接口处；

所述电流监测模块，被配置为监测所述显示面板上显示当前帧画面时提供给所述显示面板的显示电流，并向电源选择模块反馈所述显示电流；

所述电源选择模块，被配置为获取所述显示电流，在确定所述驱动电路能够提供所述显示电流时，将所述显示面板的供电电源由所述独立电源切换为所述驱动电路。

7.如权利要求6所述的显示设备，其特征在于，还包括频率控制模块，所述频率控制模块被配置为：

获取并存储当前帧画面信号；获取存储的与所述当前帧画面信号邻近的连续多帧历史画面信号；根据所述连续多帧历史画面信号，确定所述显示面板所处的功耗模式。

8.如权利要求7所述的显示设备，其特征在于，所述频率控制模块被配置为：

根据所述连续多帧历史画面信号，从所述连续多帧历史画面信号对应的连续多帧历史画面中确定连续的N个不同的历史画面，以及所述N个不同的历史画面各自的保持时长和/或设定时间长度内的不同的历史画面的个数；根据所述N个不同的历史画面各自的保持时长和/或设定时间长度内的不同的历史画面的个数，确定所述显示面板当前所处的功耗模式，其中，N为大于或等于2的整数。

9.如权利要求7所述的显示设备，其特征在于，还包括驱动电路；

所述频率控制模块还被配置为：根据所述当前帧画面信号，确定所述当前帧画面在所述功耗模式下的最低屏幕刷新频率；向驱动电路发送频率控制信号，所述频率控制信号向所述驱动电路指示所述最低屏幕刷新频率；

所述驱动电路被配置为：接收并存储所述频率控制信号指示的所述最低屏幕刷新频率；获取存储的当前屏幕刷新频率，所述当前屏幕刷新频率为前一帧历史画面信号的最低屏幕刷新频率；获取所述当前帧画面信号，根据所述当前帧画面信号，确定所述当前帧画面的保持时长，在所述保持时长内将所述当前屏幕刷新频率逐渐调整到所述最低屏幕刷新频率。

10.如权利要求9所述的显示设备，其特征在于，所述频率控制模块被配置为：

通过所述电源选择模块或所述电流监测模块获取所述显示电流；

根据所述显示电流、所述功耗模式和预先配置的不同功耗模式下多个显示电流与多个最低屏幕刷新频率满足的一对一匹配关系，确定在所述功耗模式下与所述显示电流匹配的最低屏幕刷新频率。