使用不同的占空比动态驱动显示设备的多个部分

背景技术

本公开涉及一种显示设备，并且具体地，涉及通过在显示帧期间通过动态调整像素的占空比来驱动显示设备的多个部分。

通常在虚拟现实(virtual reality，VR)或增强现实(augmented-reality，AR)系统中使用显示设备作为头戴式显示器(head-mounted display，HMD)或近眼显示器(near-eye display，NED)。显示设备可以包括发光的有机发光二极管(organic light-emittingdiode，OLED)像素阵列。为了显示高分辨率图像，显示设备可以包括阵列形式的大量像素，这可能导致高功耗。为了降低显示设备的功耗，该阵列形式的像素的一部分可以以降低的亮度工作。由于用户更有可能关注中心区域中的像素而不是外围区域中的像素，因此中心区域中的像素可以比外围区域中的像素更亮地运行。然而，当中心区域中的像素被持续地提供较高的电流以发出比外围区域中的像素更亮的光时，中心区域中的像素可能由于更频繁的使用而寿命更低。

发明内容

实施例涉及一种显示设备，该显示设备包括具有多个像素的显示元件，其中，在显示帧期间，与用户的注视区域相对应的第一像素子集以第一占空比运行，而与非注视区域相对应的第二像素子集以大于第一占空比的第二占空比运行。第一像素子集以比第二像素子集更大的亮度运行，这是因为用户的眼睛对在注视区域中的第一像素子集中的亮度更敏感。当用户的眼睛移动时，注视区域、和一个或多个非注视区域可以包括不同的像素子集。在随后的显示帧，根据更新的注视区域和更新的非注视区域来更新多个像素的占空比。

在一些实施例中，显示设备包括眼动追踪系统，该眼动追踪系统监控用户眼睛的运动并基于该运动确定注视区域。该显示设备可以包括地址解码器和多个源极驱动器，该地址解码器确定与注视区域相对应的一行或多行像素，该多个源极驱动器确定与注视区域相对应的一列或多列像素。地址解码器和多个源极驱动器向多个锁存器提供输入信号，该多个锁存器设置显示设备中的像素的占空比。

根据本公开的第一方面，提供了一种显示设备，所述显示设备包括：显示有效区，所述显示有效区包括排列成多行和多列的多个像素；以及控制电路，所述控制电路被配置为控制：注视区域以显示帧的第一占空比运行，该注视区域包括该多个像素的第一子集；以及一个或多个非注视区域以大于所述显示帧的第一占空比的第二占空比运行，该一个或多个非注视区域包括该多个像素的第二子集，该多个像素的第二子集不同于该第一像素的第一子集。

在一些实施例中，所述多个像素的第一子集被操作为在所述显示帧期间以比所述多个像素的第二子集更大的亮度发射光。

在一些实施例中，所述显示设备还包括眼动追踪器，该眼动追踪器被配置为确定用户的眼睛位置，所述眼睛位置与所述注视区域相对应。

在一些实施例中，所述控制电路还包括：眼动追踪处理电路，该眼动追踪处理电路被配置为生成眼动追踪信息，该眼动追踪信息指示与所述注视区域相对应的一行或多行像素；以及地址解码器，所述地址解码器耦接到所述眼动追踪处理电路，并且被配置为根据所述第一占空比操作与所述注视区域相对应的所述一行或多行像素。

在一些实施例中，所述控制电路还包括：眼动追踪处理电路，该眼动追踪处理电路被配置为生成眼动追踪信息，所述眼动追踪信息指示与所述注视区域相对应的一列或多列像素；以及多个源极驱动器，所述多个源极驱动器耦接到所述眼动追踪处理电路，并且被配置为根据所述第一占空比操作与所述注视区域相对应的所述一列或多列像素。

在一些实施例中，所述一个或多个非注视区域还包括该多个像素的第三子集，该多个像素的第三子集不同于所述多个像素的第一子集和第二子集，其中，所述多个像素的第三子集以第三占空比运行，该第三占空比大于所述显示帧的第一占空比但小于所述显示帧的第二占空比。

在一些实施例中，所述显示有效区包括多个锁存器，所述多个锁存器中的每个锁存器被配置为：通过基于选择行的使能信号和选择列的锁存选择信号输出发光控制信号，来设置所述显示有效区的一行和一列处的一个或多个像素的占空比。

在一些实施例中，所述多个锁存器中的第一锁存器接收第一使能信号和第一锁存选择信号，并且向第一开关输出第一发光控制信号，该第一开关连接在所述第一子集的像素的一个或多个像素与接地电压之间，所述第一开关被配置为在所述第一发光控制信号为高时闭合、且在所述第一发光控制信号为低时断开；并且其中，所述多个锁存器中的第二锁存器接收所述第一使能信号和第二锁存选择信号，并向第二开关输出第二发光控制信号，该第二开关连接在所述第二子集的像素的一个或多个像素与所述接地电压之间，所述第二开关被配置为在所述第二发光控制信号为高时闭合、且在所述第二发光控制信号为低时断开。

在一些实施例中，所述第一发光控制信号在所述第一使能信号和所述第一锁存选择信号都从低变高的第一时间被设置为高。

在一些实施例中，所述第一发光控制信号被设置为高、直到所述第一使能信号从低变高的第二时间，且所述第一锁存选择信号保持为低。

在一些实施例中，所述第二发光控制信号在所述第一使能信号和所述第二锁存选择信号都从低变高的第一时间时被设置为高。

在一些实施例中，所述第二发光控制信号被设置为高、直到所述第一使能信号从低变高的第三时间，且所述第二锁存选择信号保持为低，其中，所述第三时间是在所述第二时间之后。

根据本公开的第二方面，提供了一种方法，所述方法包括：确定用户在显示有效区内的注视区域，该显示有效区包括排列成多行和多列的多个像素；使所述多个像素的处于注视区域中的第一子集以显示帧的第一占空比发射光；使所述多个像素的处于一个或多个非注视区域中的第二子集以大于所述显示帧的第一占空比的第二占空比发光，所述多个像素的第二子集不同于所述多个像素的第一子集。

在一些实施例中，所述多个像素的第一子集被操作为在所述显示帧期间以比所述多个像素的第二子集更大的亮度发射光。

在一些实施例中，确定所述注视区域还包括：确定与所述注视区域相对应的一行或多行像素、和一列或多列像素。

在一些实施例中，所述方法还包括：使所述多个像素的处于一个或多个非注视区域中的第三子集以第三占空比发光，所述多个像素的第三子集不同于所述多个像素的第一子集和第二子集，所述第三占空比大于所述显示帧的第一占空比但小于所述显示帧的第二占空比。

在一些实施例中，所述显示有效区包括多个锁存器，所述多个锁存器中的每个锁存器被配置为：通过基于选择行的使能信号和选择列的锁存选择信号输出发光控制信号，来设置所述显示有效区的一行和一列处的一个或多个像素的占空比。

在一些实施例中，所述多个锁存器中的第一锁存器接收第一使能信号和第一锁存选择信号，并且向第一开关输出第一发光控制信号，所述第一开关连接在所述第一子集的像素的一个或多个像素与接地电压之间，所述第一开关被配置为在所述第一发光控制信号为高时闭合、且在所述第一发光控制信号为低时断开；并且其中，所述多个锁存器中的第二锁存器接收所述第一使能信号和第二锁存选择信号，并向第二开关输出第二发光控制信号，所述第二开关连接在所述第二子集的像素的一个或多个像素与所述接地电压之间，所述第二开关被配置为在所述第二发光控制信号为高时闭合、且在所述第二发光控制信号为低时断开。

根据本公开的第三方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：显示有效区，所述显示有效区包括排列成多行和多列的多个像素；以及控制电路，所述控制电路被配置为控制：注视区域以显示帧的第一占空比运行，该注视区域包括所述多个像素的第一子集；以及一个或多个非注视区域以大于所述显示帧的第一占空比的第二占空比运行，该一个或多个非注视区域包括所述多个像素的第二子集，所述多个像素的第二子集不同于所述多个像素的第一子集。

在一些实施例中，所述电子设备为头戴式显示器(HMD)。

应当理解，本文所描述的适合结合到本公开的一个或多个方面或实施例的任何特征均旨在可在本公开的任何及所有方面和实施例中具有普遍性。根据本公开的说明书、权利要求书和附图，本领域技术人员可以理解本公开的其它方面。前面的一般性描述和下面的具体实施方式只是示例性和解释性的，并不限制权利要求书。

附图说明

图1是根据一些实施例的包括近眼显示器(NED)的头戴式显示器(HMD)的示意图。

图2是根据一些实施例的图1中示出的HMD的截面图。

图3示出了根据一些实施例的波导显示器的立体图。

图4描绘了根据一些实施例的简化的有机发光二极管(OLED)结构。

图5是根据一些实施例的OLED显示设备结构的示意图，该OLED显示设备结构包括显示驱动器集成电路(display driver integrated circuit，DDIC)。

图6是根据一些实施例的OLED显示设备的示意图。

图7A和图7B示出了根据一些实施例的示例注视区域和非注视区域。

图8是根据一些实施例的OLED显示设备的电路图。

图9是根据一些实施例的示出OLED显示设备的运行的时序图。

图10是示出根据一些实施例的OLED显示设备的运行的流程图。

附图仅出于说明目的描绘了本公开的实施例。

具体实施方式

现在将详细参考实施例，这些实施例的示例在附图中示出。在以下的详细描述中，阐述了许多具体细节以便提供对描述的各种实施例的透彻理解。然而，可以在没有这些具体细节的情况下来实施所描述的实施例。在其它情况下，没有详细描述众所周知的方法、流程、部件、电路和网络，以免不必要地模糊实施例的各个方面。

本发明的实施例可以包括人工现实系统、或结合人工现实系统来实现。人工现实是在向用户呈现之前已经以某种方式进行了调整的现实形式，该人工现实例如可以包括虚拟现实(VR)、增强现实(AR)、混合现实(mixed reality，MR)、混合现实(hybrid reality)、或它们的某种组合和/或衍生物。人工现实内容可以包括完全生成的内容或与采集到的(例如，真实世界)内容相结合的生成的内容。人工现实内容可以包括视频、音频、触觉反馈或它们的某种组合，并且以上中的任何一者可以在单通道或多通道中呈现(例如，为观看者产生三维效果的立体视频)。此外，在一些实施例中，人工现实还可以与应用、产品、附件、服务或它们的一些组合相关联，这些应用、产品、附件、服务或它们的一些组合例如用于在人工现实中创建内容，和/或以其它方式用于人工现实中(例如，在人工现实中执行活动)。可以在各种平台上实现提供人工现实内容的人工现实系统，这些平台包括连接到主计算机系统的头戴式显示器(HMD)、独立HMD、移动设备或计算系统、或者能够向一位或多位观看者提供人工现实内容的任何其它硬件平台。

近眼显示器

图1是根据一些实施例的近眼显示器(NED)100的示意图。NED 100可以向用户呈现媒体。可以由NED 100呈现的媒体的示例包括一幅或多幅图像、视频、音频、或它们的某种组合。在一些实施例中，可以经由外部设备(例如，扬声器和/或耳机)呈现音频，该外部设备接收来自NED 100、控制台(未示出)、或这两者的音频信息，并基于该音频信息向用户呈现音频数据。NED 100通常被配置为作为虚拟现实(VR)NED来运行。然而，在一些实施例中，NED100可以被修改为也作为增强现实(AR)NED、混合现实(MR)NED、或它们的某种组合来运行。例如，在一些实施例中，NED 100可以使用计算机生成的元素(例如，静态图像、视频、声音等)来增强物理的、真实世界环境的视图。

图1中所示的NED 100可以包括框架105和显示器110。框架105可以包括一个或更多个光学元件，所述一个或更多个光学元件共同向用户显示媒体。也即，显示器110可以被配置为供用户观看由NED 100呈现的内容。如下面结合图2所论述的，显示器110可以包括至少一个源组件，以生成图像光，从而向用户的眼睛呈现光学媒体。源组件例如可以包括源、光学系统、或它们的某种组合。

图1仅仅是虚拟现实系统的示例，并且本文所描述的显示系统可以被结合到另外的此类系统中。在一些实施例中，图1也可以被称为头戴式显示器(HMD)。

图2是根据本公开的一些实施例的图1中示出的NED 100的截面图200。截面图200可以包括至少一个显示组件210和出射光瞳(exit pupil)230。出射光瞳230是当用户佩戴NED 100时眼睛220可被定位的位置。在一些实施例中，框架105可以表示眼镜(eye-wearglasses)的框架。为了说明起见，图2示出了与单只眼睛220和单个显示组件210相关联的截面图200，但是在未示出的替代实施例中，与图2所示的显示组件210分开或集成的另一显示组件可以向用户的另一只眼睛提供图像光。

显示组件210可以通过出射光瞳230将图像光引导到眼睛220。显示组件210可以由具有一种或多种折射率的一种或多种材料(例如，塑料、玻璃等)构成，所述一种或多种材料有效减轻了NED 100的重量并拓宽了NED 100的视场。

在替代的配置中，NED 100可以包括在显示组件210和眼睛220之间的一个或多个光学元件(未示出)。作为各种示例，这些光学元件可以用于校正从显示组件210出射的图像光的像差，放大从显示组件210出射的图像光，并对从显示组件210出射的图像光执行某种其它光学调整，或以上操作的组合。示例光学元件可以包括光圈、菲涅耳透镜(Fresnellens)、凸透镜、凹透镜、滤光器或可以影响图像光的任何其它合适的光学元件。

在一些实施例中，显示组件210可以包括用于生成图像光的源组件，以向用户的眼睛呈现媒体。该源组件例如可以包括光源、光学系统或它们的某种组合。根据各种实施例，源组件可以包括诸如有机发光二极管(OLED)等发光二极管(light-emitting diode，LED)。

在一些实施例中，NED 100包括眼动追踪系统。眼动追踪系统包括光源165和眼动追踪器170。为了说明的目的，图2示出了与单只眼睛220相关联的截面图200，但是在一些实施例中，可以包括用于另一只眼睛220的另一光源165和另一眼动追踪器170。此外，在一些实施例中，NED 100可以包括用于一只眼睛或两只眼睛的附加光源和/或眼动追踪系统。

眼动追踪系统确定用于用户眼睛220的眼动追踪信息。所确定的眼动追踪信息可以包括关于用户眼睛220的位置的信息，例如关于眼睛注视的角度的信息。如上所提及的，眼动追踪系统包括一个或多个光源，例如光源165。光源165被配置成以特定波长或在特定波长带内发光。例如，光源165可以被配置成在红外波段(～750nm到1700nm)、可见光波段(～380nm到750nm)、紫外线波段(300nm到380nm)或电磁光谱的某个其它部分发光。光源165可以被配置成发射细分波段(例如在近红外波段、短波长红外波段、或特定颜色的可见光中、或在特定波长处)的光。光源165可以是例如激光二极管(例如，边缘发射器)、无机LED或有机LED、垂直腔面发射激光器(vertical-cavity surface-emitting laser，VCSEL)或一些其它源。在一些实施例中，一个或多个光源可以发射结构光。结构光是这样的光，该光可以用于通过考虑光源、对象上的角度位置和相机位置之间的对应关系来确定深度信息。结构光可以包括例如点的图案、线的图案、正弦的图案、可用于确定深度信息的某些其它光、或它们的某种组合。

可以包括单个光源165或多个光源。一个或多个光源可以位于用户的常规视线之外。例如，一个或多个光源可以嵌入框架105中，如图2所示。使用多个光源可以提供比单个光源更多的照度。使用多个光源可以帮助确保眼动追踪器170在多种条件范围下(例如对于具有不同面部几何形状的用户，或者在潜在眼睛方向的整个范围内)能够接收到良好的眼睛视野。在一些实施例中，在框架105上的其它地方可以包括附加光源，和/或光源165可以位于框架105上的其它地方。

眼动追踪器170接收从光源165发射并从眼睛220反射的光。眼动追踪器170包括捕获所接收的光的图像的一个或多个摄像头。眼动追踪器170或外部控制器分析捕获的图像以确定眼睛位置。所确定的眼睛位置可以用于确定例如用户的注视点、追踪用户的眼睛220的运动(即，眼睛运动)等。

如图2所示，眼动追踪器170被嵌入框架105中。在一些实施例中，眼动追踪器170被隐藏在眼睛220的视野之外。在一些实施例中，眼睛220能够看到眼动追踪器170的至少一部分，但是通过将眼动追踪器170定位在框架105中或在框架105附近，眼动追踪器170不会遮挡用户的视线，并且与眼动追踪器170更靠近光轴的情况相比，可以更少分散注意力。

如图2所示，眼动追踪器170可以嵌入到框架105的上部。然而，在一些实施例中，眼动追踪器170可以位于框架105上的其它位置。虽然图2中仅示出了一个眼动追踪器170，但是NED 100针对每只眼睛220可以包括多个眼动追踪器170。例如，不同的眼动追踪器170可以嵌入在框架105的不同部分中。针对每只眼睛155，使用多个眼动追踪器170可以提高眼动追踪的准确性，并在眼动追踪器170或眼动追踪器170的部件断裂、变脏、被阻塞或功能减弱的情况下提供冗余。

图3示出了根据一些实施例的波导显示器300的立体图。波导显示器300可以是NED100的部件(例如，显示组件210)。在替代的实施例中，波导显示器300可以构成某一其它NED的一部分、或将显示图像光引导到特定位置的其它系统的一部分。

除其它部件外，波导显示器300还可以包括源组件310、输出波导320和控制器330。为了说明起见，图3示出了与单只眼睛220相关联的波导显示器300，但是在一些实施例中，与波导显示器300分开(或部分分开)的另一波导显示器可以向用户的另一只眼睛提供图像光。在部分分开的系统中，例如，可以在用于各只眼睛的波导显示器之间共享一个或多个部件。

源组件310生成图像光。源组件310可以包括源340、光调节组件360和扫描镜组件370。源组件310可以生成图像光345并将该图像光到输出波导320的耦合元件350。

源340可以包括光源，该光源至少生成相干或部分相干图像光345。源340可以根据从控制器330接收的一个或多个照明参数来发射光。源340可以包括一个或多个源元件，该源元件包括但不限于如下面参考图4至图10详细描述的发光二极管，例如微型OLED。

输出波导320可以被配置作为向用户的眼睛220输出图像光的光波导。输出波导320通过一个或多个耦合元件350接收图像光345，并将接收到的输入的图像光345引导到一个或多个解耦元件360。在一些实施例中，耦合元件350将来自源组件310的图像光345耦合到输出波导320中。耦合元件350可以是或者包括衍射光栅、全息光栅、将图像光345耦合到输出波导320中的某一其它元件、或它们的某种组合。例如，在耦合元件350是衍射光栅的实施例中，该衍射光栅的节距可以被选择为使得发生全内反射，并且图像光345在内部朝向解耦元件360传播。例如，该衍射光栅的节距可以在约300nm至约600nm的范围内。

解耦元件360将全内反射的图像光从输出波导320解耦。解耦元件360可以是或者包括衍射光栅、全息光栅、将图像光从输出波导320解耦出来的某一其它元件、或它们的某种组合。例如，在解耦元件360是衍射光栅的实施例中，该衍射光栅的节距可以被选择为使入射图像光从输出波导320出射。可以通过改变图像光345进入耦合元件350的方位和位置来控制图像光从输出波导320出射的方位和位置。

输出波导320可以由促进图像光345的全内反射的一种或多种材料构成。输出波导320可以由例如硅、玻璃或聚合物、或它们的某种组合构成。输出波导320可以具有比如在头戴式显示器等中使用的相对小的形状要素。例如，输出波导320的沿x-维度的宽度可以为约30mm，沿y-维度的长度可以为约50mm，且沿z-维度的厚度可以为约0.5mm至1mm。在一些实施例中，输出波导320可以是平面(2D)光波导。

控制器330可以用于控制对源组件310的扫描操作。在一些实施例中，控制器330可以至少基于一个或多个显示指令，确定用于源组件310的扫描指令。显示指令可以包括渲染一幅或多幅图像的指令。在一些实施例中，显示指令可以包括图像文件(例如，位图)。可以从例如虚拟现实系统的控制台(未示出)接收显示指令。扫描指令可以包括由源组件310使用以生成图像光345的指令。扫描指令可以包括例如图像光的源类型(例如，单色、多色)、扫描速率、扫描镜组件370的方位、和/或一个或多个照明参数等。控制器330可以包括此处未示出的硬件、软件和/或固件的组合，以便不模糊本公开的其它方面。

根据一些实施例，源340可以包括发光二极管(LED)，例如有机发光二极管(OLED)。有机发光二极管(OLED)是具有发光的电致发光层的发光二极管(LED)，该发光的电致发光层可以包括响应于电流而发光的有机化合物薄膜。该有机层通常位于一对导电电极之间。上述电极中的一个或两个可以是透明的。

将理解的是，可使用无源矩阵(passive-matrix，PMOLED)控制方案或有源矩阵(active-matrix，MOLED)控制方案来驱动OLED显示器。在PMOLED方案中，可以顺序地控制显示器中的每行(和每排)，而AMOLED控制通常使用薄膜晶体管背板来直接访问以及接通或关断每个单独的像素，这允许更高的分辨率和更大的显示面积。

图4描绘了根据一些实施例的简化的OLED结构。如分解图所示，OLED 400从下到上可以包括衬底410、阳极420、空穴注入层430、空穴传输层440、发光层450、阻挡层460、电子传输层470和阴极480。在一些实施例中，衬底(或背板)410可以包括单晶硅或多晶硅或其它合适的半导体(例如，锗)。

阳极420和阴极480可以包括任何合适的一种或多种导电材料，例如透明导电氧化物(transparent conductive oxide，TCO)(例如，氧化铟锡(indium tin oxide，ITO)、和氧化锌(zinc oxide，ZnO)等)。阳极420和阴极480被配置为在器件运行期间分别将空穴和电子注入到发光层450内的一个或多个有机层中。

设置在阳极420之上的空穴注入层430接收来自阳极420的空穴，并且该空穴注入层被配置为将空穴更深地注入到器件中，而相邻的空穴传输层440可以支持空穴向发光层450的传输。发光层450将电能转换成光。发光层450可以包括一种或多种有机分子、或发光荧光染料或掺杂剂，所述一种或多种有机分子、或发光荧光染料或掺杂剂可以分散在本领域技术人员已知的合适基质中。

阻挡层460可以通过将电子(电荷载流子)限制到发光层450来改善器件功能。电子传输层470可以支持电子从阴极480向发光层450的传输。

在一些实施例中，生成红色光、绿色光和蓝色光(以渲染全色图像)可以包括，在显示器的每个像素中形成红色OLED子像素、绿色OLED子像素和蓝色OLED子像素。替代地，OLED400可以适于在每个像素中产生白光。白光可以穿过彩色滤光片以产生红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素。

可以使用任何合适的一种或多种沉积工艺来形成OLED 400。例如，可以使用物理气相沉积(physical vapor deposition，PVD)、化学气相沉积(chemical vapordeposition，CVD)、蒸发、喷涂、旋涂、和原子层沉积(atomic layer deposition，ALD)等来制备构成OLED的层中的一层或多层。在另外的方面，可以使用热蒸发器、溅射系统、印刷、模压(stamping)等来制备OLED 400。

根据一些实施例，OLED 400可以是微型OLED。根据各种示例，“微型OLED”可以指具有小的有效发光区(例如，在一些实施例中小于2000μm

图5是根据一些实施例的OLED显示设备结构的示意图，该OLED显示设备结构包括显示驱动器集成电路(DDIC)510。根据一些实施例，OLED显示设备500(例如，微型OLED芯片)可以包括设置在单晶(例如，硅)背板520之上的的显示有效区530，该显示有效区具有有源矩阵532(例如，OLED 400)。组合的显示结构/背板结构(即显示元件540)可以直接或间接地(例如，在分界面A处或附近)结合到DDIC 510。如图5所示，DDIC 510可以包括驱动晶体管512的阵列，其可以使用传统的CMOS工艺来形成。一个或多个显示驱动器集成电路可以形成在单晶(例如，硅)衬底之上。

在一些实施例中，尽管预期更大面积的显示器，但显示有效区530的面尺寸(即，长度或宽度)可以大于约1.3英寸，例如为约1.4英寸、1.5英寸、1.6英寸、1.7英寸、1.8英寸、1.9英寸、2.0英寸、2.25英寸、2.5英寸、2.75英寸或3英寸、包括在前述多个值的任何值之间的范围。

背板520可以包括单晶硅或多晶硅层523，所述单晶硅或多晶硅层523具有用于将DDIC 510与显示有效区530电连接的硅通孔525。在一些实施例中，显示有效区530还可以包括透明封装层534、彩色滤光片536和盖板玻璃538，该透明封装层534设置在有源矩阵532的上发光表面533之上。

根据各实施例，显示有效区530和下面的背板520可以与DDIC 510分开制造，然后再结合到DDIC 510，这可以简化OLED有效区的形成，包括有源矩阵532、彩色滤光片536等的形成。

DDIC 510可以直接结合到背板的与有源矩阵532相对的背面。在另外的实施例中，可以使用覆晶薄膜(chip-on-flex，COF)封装技术，来可选地经由数据选择器(即，多路复用器)阵列(未示出)将显示元件540与DDIC 510集成在一起，以形成OLED显示设备500。如本文所使用的，在一些示例中，术语“多路复用器”或“数据选择器”可以指如下的器件：该器件适于将被传输到单个输出的多个模拟或数字输入信号进行组合、或从该多个模拟或数字输入信号中进行选择。多路复用器可以用于增加可在特定量的空间、时间和带宽内传送的数据量。

如本文所使用的，在一些示例中，“覆晶薄膜(COF)”可以指一种组装技术，在该组装技术中，微芯片或晶粒(die)(例如，OLED芯片)直接安装并且电连接到柔性电路(例如，直接驱动电路)上。在COF组装中，微芯片可以省略用于单个集成电路(integrated circuit，IC)封装的传统组装步骤中的一些步骤。这可以简化设计和制造的整个过程，同时提高性能和产量。

根据某些实施例，COF组装可以包括将晶粒贴附到柔性衬底，将芯片电连接到柔性电路，以及例如使用环氧树脂来封装芯片和导线以提供环境保护。在一些实施例中，用于将芯片结合到柔性衬底的粘合剂(未示出)可以是导热的或热绝缘的。在一些实施例中，可以使用超声导线结合技术或热超声导线结合技术将芯片电连接到柔性衬底。

图6是根据一些实施例的OLED显示设备600的示意图。除其它部件外，OLED显示设备600还可以包括DDIC 510和显示元件540。显示元件540可以是集成电路，该集成电路包括背板520、显示有效区530、焊盘640和用于控制显示有效区530的控制电路。控制电路可以包括源极驱动器645、栅极驱动器635和地址解码器660。DDIC 510可以包括时序控制器610、数据处理电路615、眼动追踪处理单元620、输入/输出(input/output，I/O)接口625、移动工业处理器接口(mobile industry processor interface，MIPI)接收器630和信号线624。在其它实施例中，DDIC 510的一个或多个部件可以设置在显示元件540中。

时序控制器610可以被配置为生成用于栅极驱动器635、源极驱动器645、地址解码器660及显示元件540中的其它部件的时序控制信号。时序控制信号可以包括时钟、垂直同步信号、水平同步信号和开始脉冲。然而，根据本公开实施例的从时序控制器610提供的时序控制信号不限于此。

数据处理单元615可以被配置为接收来自MIPI接收器630的图像数据DATA，并转换图像数据DATA的数据格式，以生成输入到源极驱动器645的、用于在显示有效区530中显示图像的数据信号。

眼动追踪处理单元620接收来自眼动追踪系统(例如，眼动追踪器170)的眼动追踪数据，并使用眼动追踪数据确定用户眼睛220的注视区域。注视区域是指显示有效区中用户的眼睛220聚焦的部分。基于注视区域，眼动追踪处理单元620识别与注视区域相对应的一行或多行、以及一列或多列。所识别的一行或多行、以及一列或多列可被提供给源极驱动器645和地址解码器660，以供进一步处理并用于动态设置显示有效区530中的像素的占空比。

I/O接口625是接收来自其它源的控制信号并向时序控制器610发送运行信号的电路。控制信号可以包括用于重置显示元件540的重置信号RST、和根据串行外围接口(serialperipheral interface，SPI)或内部集成电路(inter-integrated circuit，I2C)协议进行数字数据传输的信号。I/O接口625可以基于接收到的控制信号，处理来自片上系统(systemon a chip，SoC)、中央处理单元(central processing unit，CPU)或其它系统控制芯片的命令。

MIPI接收器630可以是MIPI显示串行接口(display serial interface，DSI)，该MIPIDSI可以包括高速的基于分组的接口，该接口用于向显示有效区530中的像素传送视频数据。MIPI接收器630可以接收图像数据DATA和时钟信号CLK，并将时序控制信号提供给时序控制器610，以及将图像数据DATA提供给数据处理单元615。

显示有效区530可以包括多个像素(例如，m行乘以n列)，其中每个像素包括多个子像素(例如，红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素)。每个子像素可以连接到栅线和数据线，并且当连接的栅线向子像素提供栅极导通信号时，根据通过连接的数据线接收的数据信号来驱动每个子像素的发光。显示有效区530可以包括多个锁存器，每个锁存器对应于一像素并控制该像素的发光。在显示帧期间，与像素相关联的锁存器可以基于该像素是在注视区域中还是在非注视区域中，而被编程为具有用于发射光的占空比。关于使显示有效区530运行的细节将在下面参照图8和图9描述。

背板520可以包括用于电连接显示有效区530中的像素、栅极驱动器635、源极驱动器645、焊盘640和地址解码器660的导电迹线。焊盘640是背板520上的导电区域，这些导电区域电耦接到DDIC 510的信号线624，以接收来自时序控制器610的时序控制信号、来自数据处理单元615的数据信号、以及来自眼动追踪处理单元620的眼动追踪信息。眼动追踪信息指示显示有效区530中用户的眼睛正在注视的部分。焊盘640连接到源极驱动器645、栅极驱动器635和地址解码器660、以及背板520中的其它电路元件。在图6所示的实施例中，DDIC510生成数据信号和时序控制信号，并将这些信号传输到显示元件540的焊盘640。然而，在其它实施例中，时序控制器610和/或数据处理单元615可以处于显示元件540中，而不是处于DDIC 510中。当时序控制器610和/或数据处理单元615处于显示元件540中时，由于数据信号和时序控制信号可以在没有焊盘640的情况下被直接传输到相应的部件，因此可以有较少的焊盘640。

栅极驱动器635可以连接到多条栅线，并且在合适的时间向多条栅线提供栅极导通信号。在一些实施例中，显示有效区530中的每个子像素可以连接到栅线。对于给定子像素，当该子像素经由对应的栅线接收到栅极导通信号时，该子像素可以接收数据信号以发射光。

源极驱动器645可以接收来自数据处理单元615的数据信号，并经由数据线将数据信号提供给显示有效区530。源极驱动器645中的每个可以经由数据线连接到一列像素，每个像素包括多个子像素。源极驱动器645还可以接收来自眼动追踪处理单元620的眼动追踪信息，该眼动追踪处理单元620识别与注视区域相对应的一列或多列像素、以及与非注视区域相对应的一列或多列像素。源极驱动器645可以基于该眼动追踪信息，向显示有效区530中的多个锁存器提供锁存选择信号，所述多个锁存器用于对像素的占空比进行编程。每个源极驱动器645可以经由锁存选择线将锁存选择信号输出到一列锁存器。

地址解码器660接收来自眼动追踪处理单元620的眼动追踪信息，该眼动追踪处理单元620识别与注视区域相对应的一行或多行像素、以及与非注视区域相对应的一行或多行像素。地址解码器660经由使能信号线连接到显示有效区530中的多个锁存器，其中一行锁存器连接到同一使能信号线。对于给定的一行锁存器，地址解码器660输出使能信号，该使能信号基于眼动追踪信息使该行锁存器接通或关断。当使能信号处于高电平状态时，该行锁存器被接通，并且可根据来自源极驱动器645的锁存选择信号来编程。当使能信号处于低电平状态时，无论锁存选择信号如何，该行锁存器都被关断，并且输出被锁存到先前状态。在一些实施例中，在显示元件540中可以存在另一地址解码器660，以提高显示元件540的驱动能力。例如，第一地址解码器660可以向显示有效区530的左半部分提供使能信号，并且第二地址解码器660可以向显示有效区530的右半部分提供使能信号。

图7A和图7B示出了根据一些实施例的示例注视区域710和非注视区域720。显示有效区530可以被划分为多个区域730，每个区域730表示为框。每个区域包括用相同占空比控制的多个像素。在图7A和图7B所示的实施例中，显示有效区530被划分为16个区域730。然而，在替代实施例中，显示有效区530可以被划分为更少或更多的区域。当在显示有效区530中显示帧时，用户的眼睛可以聚焦在显示有效区530中被称为注视区域710的一部分上。由于人眼对眼睛聚焦的注视区域710之外的非注视区域720中的亮度较不敏感，因此非注视区域720中的像素可以被操作为以比注视区域710中的像素更低的亮度发射光，而不会使用户注意到图像质量下降。此外，注视区域710中的像素可以被开启较短的时间以发出具有较高亮度的光，而非注视区域720中的像素被开启较长的时间以发出具有较低亮度的光。

例如，如图7A所示，用户可以在第一显示帧期间聚焦在显示有效区530的中心处的第一注视区域710A。由于用户聚焦在第一注视区域710A，因此与第一注视区域710A之外的第一非注视区域720A相比，用户的眼睛对第一注视区域710A中的图像质量更敏感。为了降低功耗并延长像素的寿命，显示设备600可以被操作为使得第一注视区域710A中的像素以第一占空比发射光，而第一非注视区域720A中的像素以大于第一占空比的第二占空比发射光，其中第一注视区域710A中的像素被较高电流驱动，以比第一非注视区域720A中的像素更亮。这种运行方法可以让用户在降低功耗的情况下也能体验高质量的图像。

尽管与显示有效区530的第二区域(例如，外围区域)相比，第一区域(例如，中心区域)可以始终以更高的亮度运行，但是这种运行方案将由于中心区域中的较高亮度而增加第一区域的像素中的电流密度，并且导致中心区域中的像素的寿命比外围区域中的像素的寿命短。此外，当在显示有效区530中显示帧时，用户的眼睛可以移动并聚焦在显示有效区530的不同部分。当用户的眼睛聚焦在外围区域时，用户可能注意到较低的图像质量并且具有较不令人满意的观看体验。相比之下，追踪用户的眼睛并在逐帧的基础上更新注视区域和非注视区域并使像素更均匀地运行、以提高显示有效区530的整体寿命并降低整体功耗可能是有利的。

在第二显示帧中，用户可以在第二显示帧期间聚焦在显示有效区530的右上角处的第二注视区域710B。在第二注视区域710B之外，可以存在第二非注视区域720B和第三非注视区域720C。由于用户的眼睛聚焦在第二注视区域710B上，因此第二非注视区域720B和第三非注视区域720C中的像素可以以大于第二注视区域710B的占空比的占空比、以及低于第二注视区域710B中的像素的亮度来运行。由于第二非注视区域720B比第三非注视区域720C更接近第二注视区域710B是第二注视区域710B，因此第二非注视区域720B可以比第三非注视区域720C更低的占空比和更高的亮度、但比第二注视区域710B更高的占空比和更低的亮度来运行。在另一实施例中，第二非注视区域720B和第三非注视区域720B可以在相同的占空比和亮度下运行。

图8是根据一些实施例的OLED显示设备的电路图800。显示有效区530包括排列成多行和多列的多个像素PXL。电路图800示出了显示有效区530的示例第n行，该显示有效区的示例第n行包括m列像素PXLa至PXLm。每个像素PXL与锁存器810相关联，该锁存器810被动态编程为具有对应像素PXL的占空比，该占空比取决于对于给定显示帧、像素PXL是在注视区域710中还是在非注视区域720中。每个像素PXL可以包括连接到同一数据线DL的多个子像素SP。作为示例，参照第一像素PXLa更详细地描述像素PXL结构。

第一像素PXLa包括第一子像素SPa1、第二子像素SPa2、第三子像素SPa3和第四子像素SPa4，其中，这四个子像素连接到第一数据线DLa。每个子像素SP(例如，SPa1、SPa2、SPa3、SPa4)包括第一开关SW1(例如，SW1a1、SW1a2、SW1a3、SW1a4)、第二开关(例如，SW2a1、SW2a2、SW2a3、SW2a4)、第一电容器C1(例如，C1a1、C1a2、C1a3、C1a4)、第二电容器C2(例如，C2a1、C2a2、C2a3、C2a4)、晶体管TR(例如，TRa1、TRa2、TRa3、TRa4)和LED(例如，LED1a、LED2a、LED3a、LED4a)。在子像素SP中，晶体管TR的栅极端通过第一开关SW1连接到第一数据线DLa。晶体管TR的第一端通过第二开关SW2连接到第一驱动电压VDD，并且晶体管TR的第二端连接到LED的阳极。第一电容器C1跨接在晶体管TR的栅极端和第一端之间。第二电容器C2与第一电容器C1串联连接，并且第二电容器C2设置在第一电容器C1和第一驱动电压VDD之间并跨越第二开关SW。在第一像素PXLa中，所有LED(例如，LED1a、LED2a、LED3a、LED4a)的阴极通过第三开关SW3a连接到第二驱动电压VSS。第三开关SW3a根据由锁存器810a输出的发光控制信号EMa断开和闭合。

源极驱动器645经由第一数据线DLa提供与第n行的第一像素PXLa相对应的数据信号。由于第一像素PXLa中的子像素SPa1、SPa2、SPa3、SPa4共享第一数据线DLa，因此第一开关SW1a1、SW1a2、SW1a3、SW1a4依次闭合，使得在给定时间仅第一开关SW1a1、SW1a2、SW1a3、SW1a4中的一个闭合。在子像素SPa1、SPa2、SPa3、SPa4的给定子像素SPa中，当第一开关SW1a1、SW1a2、SW1a3、SW1a4中的对应第一开关闭合时，根据源极驱动器645经由第一数据线DLa提供的数据信号对第一电容器C1a1、C1a2、C1a3、C1a4中的对应第一电容器充电。在第一开关SW1a1、SW1a2、SW1a3、SW1a4闭合和重新打开以对第一电容器C1a1、C1a2、C1a3、C1a4充电的同时，第二开关SW2a1、SW2a2、SW2a3、SW2a4保持断开以将晶体管TRa1、TRa2、TRa3、TRa4与第一驱动电压VDD断开。在第一像素PXLa发光的发光阶段，第一开关SW1a1、SW1a2、SW1a3、SW1a4断开，且第二开关SW2a1、SW2a2、SW2a3、SW2a4闭合，以将晶体管TRa1、TRa2、TRa3、TRa4的第一端连接到第一驱动电压VDD。第三开关SW3a根据锁存器810a输出的发光控制信号EMa闭合，并且发光控制信号EMa通过控制第三开关SW3a保持闭合的时间来控制第一像素PXLa的占空比。

锁存器810被编程为基于由地址解码器660提供的使能输入EN和由源极驱动器645提供的数据输入D来输出发光控制信号EM，以控制连接在LED和第二驱动电压VSS之间的第三开关SW3。对于给定的显示帧，眼动追踪处理单元620向源极驱动器645提供识别与注视区域710相对应的多列像素PXL的眼动追踪信息，并向地址解码器660提供识别与注视区域710相对应的多行像素PXL的眼动追踪信息。基于眼动追踪信息，地址解码器660经由使能信号线ENL将使能信号输出到锁存器810的使能输入EN。每条使能信号线ENL连接到一行锁存器810。例如，第n行中的锁存器810a至810m连接到第n条使能信号线ENLn，地址解码器660通过该使能信号线将作为使能输入EN提供的使能信号输出到该行的锁存器810a至810m。使能信号可以由地址解码器660通过缓冲器805n输出。基于眼动追踪信息，源极驱动器645经由选择线SL向多列锁存器810输出锁存选择信号。同一行中的锁存器810连接到同一使能信号线ENL，并且同一列中的锁存器810连接到同一选择线SL。当通过使能信号线ENL传输到一行锁存器810的使能输入EN处于高电平状态时，该行锁存器810可以被接通并被使用数据输入D编程为具有更新的占空比。相反，当使能输入EN处于低电平状态时，该行锁存器810未接通，并且锁存器810的占空比保持锁存到先前状态，而与数据输入D无关。

图9是根据一些实施例的示出OLED显示设备的运行的时序图900。时序图900示出了在给定显示帧期间对第一锁存器810a和第m锁存器810m的占空比进行动态编程的示例方法，该第一锁存器810a与第n行中的第一像素PXLa相对应，该第m锁存器810m与第n行中的第m像素PXLm相对应。第一锁存器810a向连接在第一像素PXLa和第二驱动电压VSS之间的第三开关SW3a输出第一发光控制信号EMa，并且第二锁存器810m向连接在第m像素PXLm和第二驱动电压VSS之间的第三开关SW3m输出第m发光控制信号EMm。第一锁存器810a和第m锁存器810m经由第n条使能信号线ENLn接收相同的使能信号。第一锁存器810a经由第一选择线SLa接收第一锁存选择信号，并且第m锁存器810m经由第m选择线SLm接收第m锁存选择信号。为简单起见，提供给第n条使能信号线ENLn的使能信号可以称为“使能信号ENLn”，提供给第一条选择线SLa的第一锁存选择信号可以称为“第一锁存选择信号SLa”，并且提供给第m选择线SLm的第m锁存选择信号可以称为“第m锁存选择信号SLm”。

在图9所示的示例中，第一像素PXLa包括在注视区域710中，而第m像素PXLm包括在非注视区域720中。因此，第一像素PXLa以第一占空比运行，而第m像素PXLm以大于第一占空比的第二占空比运行。也就是说，第m发光控制信号EMm处于高电平状态且使第m像素PXLm发射光的持续时间T2大于第一发光控制信号EMa处于高电平状态且使第一像素PXLa发射光的持续时间T1。当发光控制信号EM处于高电平状态时，第三开关SW3闭合，使得对应的像素PXL发射光。当发光控制信号EM处于低电平状态时，像素PXL的第三开关SW3断开，使得像素PXL与第二驱动电压VSS断开，导致像素PXL不发光。因此，在所示的显示帧中，第m像素PXLm的发光时间比第一像素PXLa的发光时间更长。

当使能信号ENLn被设置为高电平状态时，输出发光控制信号EM跟随来自锁存选择信号SL的D输入。例如，当使能信号ENLn在T0被设置为高电平状态时，第一锁存选择信号SLa和第m锁存选择信号SLm被设置为高电平，使得由第一锁存器810a输出的第一发光控制信号EMa和由第m发光控制信号EMm输出的第m锁存器810m改变为高电平状态。然而，当使能信号被设置为低电平状态时，无论锁存选择信号SL如何，输出发光控制信号EM都保持锁存在其最近的状态。因此，当在第一发光控制信号EMa和第m发光控制信号EMm设置为高电平状态之后，第n使能信号线ENLn在T1改变为低电平状态时，第一发光控制信号EMa和第m发光控制信号EMm一直保持在高电平状态直到T2。在T2，使能信号ENLn变为高电平状态，并且第一锁存选择信号SLa保持在低电平状态。因此，第一发光控制信号EMa设置为低电平状态，并且第一像素PXLa停止发射光。相反，在T1，当第n信号线ENLn设置为高电平状态时，第m锁存选择信号SLm设置为高电平状态。这使得第m发光控制信号EMm保持在高电平状态直到T3，在该T3处使能信号ENLn设置为高电平状态，但是第m信号线SLm设置为低电平状态。在T3，第m发光控制信号EMm跟随第m锁存选择信号SLm的状态并且改变为低电平状态，使得第m像素PXLm停止发射光。

图10是示出根据一些实施例的OLED显示设备的运行的流程图。OLED显示设备确定1010用户在显示有效区内的注视区域，该显示有效区包括排列成多行和多列的多个像素。可以使用眼动追踪信息来确定注视区域。OLED显示设备使1020该多个像素的处于注视区域中的第一子集以显示帧的第一占空比发射光。OLED显示设备使1030该多个像素的处于非注视区域中的第二子集以大于显示帧的第一占空比的第二占空比发射光，该多个像素的第二子集不同于该多个像素的第一子集。与被操作为在较长时间段内以较低的亮度发射光的非注视区域中的第二子集的像素相比，注视区域中的第一子集的像素被操作为在较短的时间段内以更大的亮度发射光。

说明书中所使用的语言主要是出于可读性和说明的目的来选择的，并且该语言可能未被选择为说明或限制本发明主题。因此，旨在本公开的范围不受该具体实施方式的限制，而是由基于本文的申请公布的任何权利要求来限制。因此，这些实施例的公开内容旨在对本公开的范围进行说明而不是限制，本公开的范围在所附权利要求中得到阐述。