Diode phát sáng hữu cơ (tiếng Anh là organic light-emitting diode, viết tắt là OLED), là một loại Diode phát sáng (LED) trong đó lớp phát xạ điện quang là một màng thuốc (film) làm bằng vật liệu là một loại chất bán dẫn hữu cơ có khả năng phát sáng khi có dòng điện chạy qua. Lớp phát sáng này, được đặt giữa hai điện cực và thường thì ít nhất một trong hai điện cực này là trong suốt. Diode phát sáng hữu cơ được dùng với vai trò hiển thị số (digital display) trong các thiết bị như màn hình của tivi, máy vi tính, điện thoại di động, máy chơi điện tử cầm tay, và thiết bị kỹ thuật số hỗ trợ cá nhân (PDA). Hiện nay, một nhánh nghiên cứu lớn của công nghệ đó là tìm cách phát triển các diode phát sáng hữu cơ dùng cho các đèn chiếu sáng bán dẫn (solid-state lighting). Diode phát sáng hữu cơ có hai dòng chủ yếu. Dòng thứ nhất có vật liệu chủ yếu bao hàm các phân tử kích thước nhỏ và dòng thứ hai sử dụng polyme. Khi thêm các ion động vào một diode phát sáng hữu cơ, người ta tạo được các tế bào hóa điện phát sáng (light-emitting electrochemical cell - LEC) với cách thức hoạt động khác các diode phát sáng hữu cơ một chút. Thiết bị hiển thị dùng diode phát sáng hữu cơ có thể sử dụng cơ chế xác định địa chỉ (addressing) ma trận thụ động (PMOLED) hay chủ động (AMOLED). diode dùng ma trận chủ động có thể giúp hiển thị các màn hình lớn hơn và độ phân giải cao hơn loại thụ động, nhưng nó yêu cầu phải có một bảng nối đa năng dạng tranzito màng mỏng để có thể bật hay tắt các điểm ảnh. Diode phát sáng hữu cơ có thể hoạt động mà không cần ngược sáng (backlight), tức là nó có thể hiển thị màu đen mức độ đậm. OLED có thể nhỏ hơn và nhẹ hơn một màn hình tinh thể lỏng (LCD). Trong môi trường ánh sáng yếu, diode phát sáng hữu cơ có thể có tỉ lệ tương phản cao hơn so với màn hình tinh thể lỏng, bất kể màn hình tinh thể lỏng sử dụng đèn huỳnh quang cathode lạnh hay diode phát sáng ngược sáng.