Górną warstwę stanowi szkiełko nakrywkowe, składające się głównie z dwutlenku krzemu (SiO2). Szkło ma twardość w skali Mohsa 6,5 i chroni wewnętrzną strukturę telefonu. Jednak ta warstwa jest najłatwiejsza do zarysowania, co powoduje ból serca wielu entuzjastów telefonów. Dlatego wielu użytkowników lubi nakładać na wierzch folię ochronną. Folie te są wykonane z folii z tworzywa sztucznego, materiału polimerowego. Obecnie istnieją cztery główne typy ochraniaczy ekranu: PP, PVC, PET i ARM. Najpopularniejszym szkłem osłonowym na rynku jest szkło Corning Gorilla Glass produkowane przez firmę Corning. Lens Technology, która rozpoczęła się wyłącznie od obróbki szkła, osiągnęła fenomenalny sukces rynkowy.
Obecnie szafir pojawił się jako zamiennik szkła. Apple Watch wykorzystuje szafir. Głównym składnikiem szafiru jest tlenek glinu (Al2O3), materiał jedno-krystaliczny o twardości w skali Mohsa wynoszącej 9, co czyni go najtwardszym materiałem obok diamentu. Zapewnia lepszą odporność na zarysowania w porównaniu do szkła. Jednak szafir nadal ma wady technologiczne, takie jak stosunkowo słaba wytrzymałość. Wytrzymałość, w przeciwieństwie do twardości, odnosi się do odporności materiału na rozprzestrzenianie się pęknięć.
Rzeczywiście, szafir nie jest obecnie idealnym substytutem szkła. Jednak w ciągu ostatnich dwóch lub trzech lat cena szafiru znacznie spadła. Jednocześnie bardziej dojrzałe procesy produkcyjne umożliwiły ekranom szafirowym spełnienie pewnych wymagań związanych z produkcją masową, wbrew pogłoskom o „wyjątkowo niskich wskaźnikach wydajności i trudnościach w masowej produkcji”. Być może nałożenie warstwy szafiru CVD lub PVD na powierzchnię szkła mogłoby połączyć zalety zarówno szkła, jak i szafiru, jednocześnie rozwiązując problemy „twardości i kruchości”.
Druga warstwa to warstwa czujnika dotykowego, podzielona głównie na typy rezystancyjne i pojemnościowe, których podstawową funkcją jest wykrywanie operacji dotykowych. Obecnie stosowana warstwa wykrywająca dotyk jest wytwarzana głównie poprzez osadzenie warstwy ITO (tlenku indu i cyny lub tlenku indu domieszkowanego cyną-) przy użyciu technologii napylania magnetronowego. ITO to mieszanina tlenku indu (grupa III) (In₂O₃) i tlenku cyny (grupa IV) (SnO₂), zazwyczaj o stosunku masowym 90% In₂O₃ i 10% SnO₂.
Grafen jest obecnie najbardziej prawdopodobnym kandydatem do zastąpienia ITO i stania się głównym materiałem do ekranów dotykowych. Grafen to najcieńszy i najmocniejszy znany nanomateriał na świecie. Jest prawie całkowicie przezroczysty, ma przepuszczalność światła na poziomie 97,7% i przewodność cieplną sięgającą 5300 W/m·K, wyższą niż nanorurki węglowe i diament. W temperaturze pokojowej jego ruchliwość elektronów przekracza 15000 cm²/vs, czyli jest wyższa niż w przypadku nanorurek węglowych czy kryształów krzemu, podczas gdy jego rezystywność wynosi tylko około 1 Ω·m, mniej niż miedź czy srebro, co czyni go materiałem o najniższej rezystywności na świecie. Ze względu na wyjątkowo niską rezystywność i niezwykle szybką migrację elektronów oczekuje się, że będzie on stosowany do opracowywania cieńszych i szybciej-przewodzących-elementów elektronicznych lub tranzystorów nowej generacji.
Jego zalety objawiają się głównie w następujący sposób:
(1) Obraz na ekranie jest bardziej realistyczny. Grafenowy ekran dotykowy, wsparty warstwą grafenu, charakteryzuje się przepuszczalnością światła do 97,7%, co zapewnia lepszą przejrzystość oraz bardziej realistyczne i czyste kolory. Tradycyjne ekrany telefonów komórkowych charakteryzują się przepuszczalnością światła na poziomie około 95%, co sprawia, że obraz w świetle słonecznym wydaje się żółtawy. Jednak grafen jest prawie całkowicie przezroczysty, więc na ekranie nie ma zniekształceń kolorów, co skutkuje obrazem o wyższej rozdzielczości.
(2) Grafen ma wysoką przewodność, co jest bardzo przydatne w telefonach z ekranem dotykowym. Telefony grafenowe charakteryzują się dużą czułością przy obsłudze wielo-dotyku.
(3) Grafen charakteryzuje się dużą elastycznością, umożliwiając w przyszłości zakrzywione wyświetlacze. Jest nie tylko ultra-cienki i ultralekki-, ale można go również zgiąć w dłoni pod kątem prawie 180 stopni. Telefony wyposażone w takie ekrany będą lżejsze i trwalsze, a także będą odporne na wstrząsy i upadki-.
Trzecia warstwa to panel przedni, służący głównie do instalowania filtrów i generowania obrazów.
Dolna warstwa to panel tylny, na którym przetwarzane są miliony-tranzystorów cienkowarstwowych.