Princip rada OLED displeja zasniva se na tehnologiji organskih{0}}dioda koje emituju svjetlost (OLED), koja se razlikuje od tradicionalnog LCD ekrana po tome što ne zahtijeva pozadinsko osvjetljenje. OLED ekrani koriste vrlo tanak organski materijal premaz i staklenu podlogu (ili fleksibilnu organsku podlogu).
Ovi organski materijali emituju svjetlost kada električna struja prođe kroz njih. OLED ekrani mogu biti lakši i tanji, daju veće uglove gledanja i mogu značajno da uštede potrošnju energije.
Mehanizam-emisije svjetlosti i proces OLED displeja uključuju ubrizgavanje elektrona i rupa sa katodnog i anodnog pola. Ubrizgani elektroni i rupe se transportuju unutar organskog sloja i rekombinuju u sloju koji emituje svetlost-, čime se pobuđuju molekuli u sloju koji emituje svetlost- da generišu singletne eksitone. Eksitonsko zračenje u jednom- stanju slabi i emituje svjetlost, što je osnovni princip OLED tehnologije.
Svaki piksel OLED displeja može se shvatiti kao nezavisno kontrolisano zrno lampe. Stoga, nije potrebno osvjetljavati cijeli sloj pozadinskog osvjetljenja kada je potreban prikaz poput LCD ekrana. Umjesto toga, samo pikseli koji se trebaju prikazati moraju biti uključeni. Ova karakteristika daje OLED ekranima značajne prednosti u kontrastu, kutu gledanja, brzini odziva i fleksibilnom displeju.