Speziell bei Displays unmittelbar vor den Augen sind selbst bei hohen Auflösungen Lücken oder Linien zu erkennen. Die Rede ist vom Screen-Door-Effect oder auch Fliegengittereffekt, der vor allem bei älteren VR-Brillen auftritt. Die sichtbaren Pixel lassen das Gehirn erkennen, dass es einer Täuschung aufsitzt. Neben einem getrübten VR-Erlebnis kann dadurch auch die sogenannte Motion-Sickness auftreten. Dieses Risiko vermindern hochauflösende Displays – und ultrahochauflösende erst recht. Demnach sehen die Forscher besonders im VR-Bereich die Anwendung ihrer neuen Technologie.

Das neue Display nutzt OLED-Folien, um weißes Licht zwischen zwei reflektierenden Schichten zu übertragen. Eine besteht aus Silberfolie, die andere aus einem „Wald“ aus Nanosäulen. Diese geriffelte Grundschicht bezeichnet man als optische Metafläche. Sie stammt aus der Erforschung ultradünner Solarzellen. Die Größe der Säulen beträgt 80 mal 100 Nanometer und sie sind weniger als eine Wellenlänge des Lichts voneinander entfernt. Haufen von ihnen dienen als Pixel mit jeweils 2,5 Mikrometer Breite. Das entspricht einem Zehntausendstel eines Zolls.

Die Metafläche kann Lichtreflexionen manipulieren und über Resonanzen verschiedene Farben in den Pixeln erzeugen. Der Materialwissenschaftler Mark Brongersma vergleicht die Methode mit Tonwellen: „Dies ähnelt der Art und Weise, wie Musikinstrumente akustische Resonanzen nutzen, um schöne und leicht hörbare Töne zu erzeugen.“

Im Gegensatz zu ultrahochauflösenden Pixeln im Micro-LED-Bereich sei die Farbreinheit bei dieser Entwicklung sehr hoch, sagt der Professor an der Stanford University. Er spricht von theoretischen Auflösungen von 20.000 dpi, allerdings müsse man bei Pixeln unter einem Mikrometer mit Helligkeitskompromissen rechnen. Die Forschung findet in Zusammenarbeit mit dem Samsung Advanced Institute of Technology (SAIT) statt. Der Elektronik-Konzern integriert die Ergebnisse in die eigene Produktentwicklung.