OLED displeja darbības princips ir balstīts uz organiskās gaismas diodes (OLED) tehnoloģiju, kas atšķiras no tradicionālā LCD displeja ar to, ka tam nav nepieciešams fona apgaismojums. OLED displejos tiek izmantots ļoti plāns organiskā materiāla pārklājums un stikla substrāts (vai elastīgs organiskais substrāts).
Šie organiskie materiāli izstaro gaismu, kad caur tiem iet elektriskā strāva. OLED displejus var padarīt vieglākus un plānākus, nodrošināt lielākus skata leņķus un ievērojami ietaupīt enerģijas patēriņu.
OLED displeju gaismas -izstarošanas mehānisms un process ietver elektronu un caurumu ievadīšanu attiecīgi no katoda un anoda poliem. Ievadītie elektroni un caurumi tiek transportēti organiskajā slānī un rekombinējas gaismu izstarojošajā slānī, tādējādi ierosinot molekulas gaismu izstarojošā slānī, lai radītu singletus eksitonus. Viena-stāvokļa eksitona starojums vājina un izstaro gaismu, kas ir OLED tehnoloģijas pamatprincips.
Katru OLED displeja pikseli var saprast kā neatkarīgi kontrolētu lampas lodziņu. Tāpēc, ja nepieciešams displejs, piemēram, LCD ekrāns, nav nepieciešams izgaismot visu fona apgaismojuma slāni. Tā vietā ir jāieslēdz tikai tie pikseļi, kas jāparāda. Šis raksturlielums sniedz OLED displejiem ievērojamas priekšrocības kontrastā, skata leņķī, reakcijas ātrumā un elastīgā displejā.