La capa superior és la coberta de vidre, composta principalment per diòxid de silici (SiO2). El vidre té una duresa Mohs de 6,5 i protegeix l'estructura interna del telèfon. No obstant això, aquesta capa és la més fàcil de ratllar, causant dolor de cor a molts entusiastes dels telèfons. Per tant, a molts usuaris els agrada aplicar una pel·lícula protectora a la part superior. Aquestes pel·lícules estan fetes de film plàstic, un material polimèric. Actualment, hi ha quatre tipus principals de protectors de pantalla: PP, PVC, PET i ARM. El vidre de coberta més comú al mercat és Corning Gorilla Glass, produït per Corning. Lens Technology, que va començar únicament amb el processament del vidre, ha aconseguit un èxit de mercat fenomenal.
Actualment, el safir ha sorgit com a substitut del vidre. L'Apple Watch utilitza safir. El component principal del safir és l'òxid d'alumini (Al2O3), un material de cristall-únic amb una duresa Mohs de 9, el que el converteix en el material més dur a part del diamant. Ofereix una resistència superior a les ratllades en comparació amb el vidre. No obstant això, el safir encara té desavantatges tecnològics, com ara la seva relativament baixa tenacitat. La tenacitat, a diferència de la duresa, es refereix a la capacitat d'un material per resistir la propagació d'esquerdes.
De fet, actualment el safir no és un substitut perfecte del vidre. Tanmateix, en els últims dos o tres anys, el cost del safir ha disminuït significativament. Al mateix temps, els processos de fabricació més madurs han permès que les pantalles de safir compleixin certs requisits de producció en massa, al contrari dels rumors de "índexs de rendiment extremadament baixos i dificultat en la producció en massa". Potser l'aplicació d'una capa CVD o PVD de pel·lícula de safir a la superfície del vidre podria combinar els avantatges del vidre i del safir, resolent simultàniament els problemes de "duresa i fragilitat".
La segona capa és la capa del sensor tàctil, dividida principalment en tipus resistius i capacitius, la funció principal dels quals és detectar operacions tàctils. Actualment, la capa de detecció tàctil que s'utilitza es fa principalment dipositant una capa d'ITO (òxid d'indi d'estany o òxid d'indi dopat d'estany-) sobre vidre mitjançant la tecnologia de catòfora de magnetró. L'ITO és una barreja d'òxid d'indi (Grup III) (In₂O₃) i òxid d'estany (Grup IV) (SnO₂), normalment amb una proporció de massa del 90% In₂O₃ i 10% SnO₂.
Actualment, el grafè és el candidat més probable per substituir l'ITO i convertir-se en el material principal per a pantalles tàctils. El grafè és el nanomaterial més prim i més fort conegut del món. És gairebé completament transparent, amb una transmitància de la llum del 97,7% i una conductivitat tèrmica de fins a 5300 W/m·K, superior a la dels nanotubs de carboni i del diamant. A temperatura ambient, la seva mobilitat d'electrons supera els 15.000 cm²/vs, superior a la dels nanotubs de carboni o cristalls de silici, mentre que la seva resistivitat és només d'uns 1 Ω·m, inferior a la del coure o de la plata, el que el converteix en el material amb la resistivitat més baixa del món. A causa de la seva resistivitat extremadament baixa i la seva migració d'electrons extremadament ràpida, s'espera que s'utilitzi per desenvolupar components electrònics o transistors més prims i més ràpids-conductors-de propera generació.
Els seus avantatges es manifesten principalment de les següents maneres:
(1) La imatge de la pantalla és més realista. La pantalla tàctil de grafè, recolzada per una pel·lícula de grafè, té una transmitància de la llum de fins a un 97,7%, donant com a resultat una millor transparència i colors més realistes i purs. Les pantalles de telèfons mòbils tradicionals tenen una transmissió de la llum al voltant del 95%, la qual cosa fa que la imatge sembli groguenca sota la llum solar. Tanmateix, el grafè és gairebé completament transparent, de manera que la pantalla no té distorsió de color, donant lloc a una imatge de més alta definició.
(2) El grafè té una alta conductivitat, que és molt útil per als telèfons amb pantalla tàctil. Els telèfons de grafè tenen una alta sensibilitat per al multi-touch.
(3) El grafè té una gran flexibilitat, permetent futures pantalles corbes. No només és ultra-fi i ultra-lleuger, sinó que també es pot doblegar a gairebé 180 graus a la mà. Els telèfons muntats amb aquestes pantalles seran més lleugers i duradors, amb funcions resistents a cops i caigudes-.
La tercera capa és el panell frontal, utilitzat principalment per instal·lar filtres i generar imatges.
La capa inferior és el panell posterior, que s'utilitza per processar milions de transistors de-pel·lícula fina.