Organische Leuchtdioden (OLEDs) sind elektrolumineszente Bauelemente, deren aktive Schichten aus organischen, meist konjugierten Halbleitern bestehen. Im Gegensatz zu anorganischen LEDs basieren OLEDs typischerweise auf dünnen, amorphen oder schwach geordneten organischen Filmen, die im Vakuum verdampft oder aus Lösung prozessiert werden.

Der grundlegende Aufbau umfasst eine transparente Anode (häufig ITO), eine Lochinjektions- und Lochtransportschicht, eine emitierende Schicht sowie Elektronentransport- und Elektroneninjektionsschichten, abgeschlossen durch eine metallische Kathode. Unter angelegter Spannung werden Ladungsträger injiziert, rekombinieren in der Emissionsschicht zu Exzitonen und relaxieren strahlend, wobei Photonen emittiert werden. Die Emissionsfarbe wird durch die energetische Lücke und die Exzitonenstruktur der eingesetzten organischen Moleküle oder Polymere bestimmt.

Aus werkstoffwissenschaftlicher Sicht sind zentrale Themen die Steuerung von Ladungstransport, Exzitonendiffusion, Stapeleffekten in Mehrschichtarchitekturen, Degradation und Morphologiestabilität. Materialalterung resultiert u.a. aus chemischer Zersetzung unter elektrischem Stress, Sauerstoff- und Feuchtigkeitsdiffusion sowie Exziton-induzierten Abbaureaktionen. Dies limitiert insbesondere die Lebensdauer blauer OLEDs.

OLEDs ermöglichen flache, selbstemittierende Displays und Beleuchtungselemente mit hohem Kontrast, weiter Betrachtungswinkel und potenziell flexiblen oder dehnbaren Substraten. Aktuelle Forschungsfelder umfassen hocheffiziente TADF-Emitter, stabile blaue Systeme, Lösungprozessierung (z.B. Inkjet-Druck) für kosteneffiziente Fertigung sowie die Integration auf flexiblen Polymerfolien und Barriereschichten mit extrem niedriger Permeation von H₂O und O₂.