De bovenste laag is het dekglas, dat voornamelijk bestaat uit siliciumdioxide (SiO2). Glas heeft een Mohs-hardheid van 6,5 en beschermt de interne structuur van de telefoon. Deze laag is echter het gemakkelijkst te bekrassen, wat bij veel telefoonliefhebbers hartzeer veroorzaakt. Daarom brengen veel gebruikers er graag een beschermfolie bovenop. Deze films zijn gemaakt van plastic folie, een polymeermateriaal. Momenteel zijn er vier hoofdtypen schermbeschermers: PP, PVC, PET en ARM. Het meest voorkomende dekglas op de markt is Corning Gorilla Glass, geproduceerd door Corning. Lenstechnologie, die uitsluitend begon met glasverwerking, heeft een fenomenaal marktsucces behaald.
Momenteel is saffier naar voren gekomen als vervanging voor glas. De Apple Watch maakt gebruik van saffier. Het hoofdbestanddeel van saffier is aluminiumoxide (Al2O3), een enkelkristalmateriaal- met een Mohs-hardheid van 9, waardoor het naast diamant het hardste materiaal is. Het biedt superieure krasbestendigheid in vergelijking met glas. Saffier heeft echter nog steeds technologische nadelen, zoals de relatief slechte taaiheid. Taaiheid verwijst, in tegenstelling tot hardheid, naar het vermogen van een materiaal om scheurvoortplanting te weerstaan.
Saffier is momenteel geen perfecte vervanging voor glas. In de afgelopen twee of drie jaar zijn de kosten van saffier echter aanzienlijk gedaald. Tegelijkertijd hebben meer volwassen productieprocessen het mogelijk gemaakt dat saffierschermen aan bepaalde eisen voor massaproductie konden voldoen, in tegenstelling tot de geruchten over "extreem lage opbrengstpercentages en moeilijkheden bij massaproductie". Misschien zou het aanbrengen van een CVD- of PVD-laag van saffierfilm op het glasoppervlak de voordelen van zowel glas als saffier kunnen combineren en tegelijkertijd de problemen met "hardheid en brosheid" kunnen oplossen.
De tweede laag is de aanraaksensorlaag, voornamelijk verdeeld in resistieve en capacitieve typen, waarvan de primaire functie het detecteren van aanraakbedieningen is. Momenteel wordt de gebruikte aanraakgevoelige laag voornamelijk gemaakt door het afzetten van een laag ITO (indiumtinoxide, of tin-gedoteerd indiumoxide) op glas met behulp van magnetronsputtertechnologie. ITO is een mengsel van indiumoxide (groep III) (In₂O₃) en tinoxide (groep IV) (SnO₂), doorgaans met een massaverhouding van 90% In₂O₃ en 10% SnO₂.
Grafeen is momenteel de meest waarschijnlijke kandidaat om ITO te vervangen en het mainstream materiaal voor touchscreens te worden. Grafeen is het dunste en sterkste bekende nanomateriaal ter wereld. Het is bijna volledig transparant, met een lichtdoorlatendheid van 97,7% en een thermische geleidbaarheid van wel 5300 W/m·K, hoger dan koolstofnanobuisjes en diamant. Bij kamertemperatuur overschrijdt de elektronenmobiliteit 15.000 cm²/vs, hoger dan koolstofnanobuisjes of siliciumkristallen, terwijl de soortelijke weerstand slechts ongeveer 1 Ω·m bedraagt, lager dan die van koper of zilver, waardoor het het materiaal is met de laagste soortelijke weerstand ter wereld. Vanwege de extreem lage soortelijke weerstand en de extreem snelle elektronenmigratie wordt verwacht dat het zal worden gebruikt om dunnere, sneller-geleidende elektronische componenten of transistors van de volgende- generatie te ontwikkelen.
De voordelen ervan komen voornamelijk tot uiting op de volgende manieren:
(1) Het schermbeeld is realistischer. Het grafeen touchscreen, ondersteund door een grafeenfilm, heeft een lichttransmissie tot 97,7%, wat resulteert in een betere transparantie en realistischere en pure kleuren. Traditionele mobiele telefoonschermen hebben een lichtdoorlatendheid van ongeveer 95%, waardoor het beeld er bij zonlicht gelig uitziet. Grafeen is echter bijna volledig transparant, waardoor het scherm geen kleurvervorming vertoont, wat resulteert in een beeld met een hogere definitie.
(2) Grafeen heeft een hoge geleidbaarheid, wat erg handig is voor touchscreen-telefoons. Grafeentelefoons hebben een hoge gevoeligheid voor multi-touch.
(3) Grafeen heeft een hoge flexibiliteit, waardoor toekomstige gebogen beeldschermen mogelijk worden. Het is niet alleen ultra-dun en ultra-licht, maar kan ook in de hand tot bijna 180 graden worden gebogen. Telefoons die met dergelijke schermen zijn gemonteerd, zullen lichter en duurzamer zijn, en beschikken over schok- en val--functies.
De derde laag is het voorpaneel, dat voornamelijk wordt gebruikt om filters te installeren en afbeeldingen te genereren.
De onderste laag is het achterpaneel, dat wordt gebruikt om miljoenen dunnefilmtransistors te verwerken.