Lớp trên cùng là kính phủ, chủ yếu bao gồm silicon dioxide (SiO2). Kính có độ cứng Mohs là 6,5 và bảo vệ cấu trúc bên trong của điện thoại. Tuy nhiên, lớp này lại là lớp dễ bị trầy xước nhất, gây đau lòng cho nhiều người đam mê điện thoại. Vì vậy, nhiều người dùng thích dán một lớp màng bảo vệ lên trên. Những màng này được làm bằng màng nhựa, một loại vật liệu polymer. Hiện nay, có 4 loại miếng dán bảo vệ màn hình chính: PP, PVC, PET và ARM. Loại kính che phủ phổ biến nhất trên thị trường là Corning Gorilla Glass, do Corning sản xuất. Công nghệ Ống kính, vốn chỉ bắt đầu bằng việc xử lý thủy tinh, đã đạt được thành công phi thường trên thị trường.
Hiện nay, sapphire đã nổi lên như một sự thay thế cho kính. Apple Watch sử dụng sapphire. Thành phần chính của sapphire là nhôm oxit (Al2O3), một vật liệu đơn tinh thể có độ cứng Mohs là 9, khiến nó trở thành vật liệu cứng nhất bên cạnh kim cương. Nó có khả năng chống trầy xước vượt trội so với kính. Tuy nhiên, sapphire vẫn có nhược điểm về mặt công nghệ, chẳng hạn như độ dẻo dai tương đối kém. Độ dẻo dai, không giống như độ cứng, đề cập đến khả năng chống lại sự lan truyền vết nứt của vật liệu.
Quả thực, sapphire hiện nay không phải là vật thay thế hoàn hảo cho kính. Tuy nhiên, trong hai hoặc ba năm qua, giá sapphire đã giảm đáng kể. Đồng thời, các quy trình sản xuất hoàn thiện hơn đã cho phép màn hình sapphire đáp ứng các yêu cầu sản xuất hàng loạt nhất định, trái ngược với tin đồn về "tỷ lệ sản lượng cực thấp và khó sản xuất hàng loạt". Có lẽ việc phủ một lớp màng sapphire CVD hoặc PVD lên bề mặt kính có thể kết hợp các ưu điểm của cả kính và sapphire, đồng thời giải quyết các vấn đề “độ cứng và độ giòn”.
Lớp thứ hai là lớp cảm biến cảm ứng, chủ yếu được chia thành loại điện trở và điện dung, có chức năng chính là phát hiện các thao tác chạm. Hiện tại, lớp cảm biến cảm ứng được sử dụng chủ yếu được tạo ra bằng cách lắng đọng một lớp ITO (oxit thiếc indi hoặc oxit indi pha tạp thiếc) lên kính bằng công nghệ phún xạ magnetron. ITO là hỗn hợp của oxit indi (Nhóm III) (In₂O₃) và oxit thiếc (Nhóm IV) (SnO₂), thường có tỷ lệ khối lượng là 90% In₂O₃ và 10% SnO₂.
Graphene hiện là ứng cử viên có nhiều khả năng nhất để thay thế ITO và trở thành vật liệu chủ đạo cho màn hình cảm ứng. Graphene là vật liệu nano mỏng nhất và bền nhất được biết đến trên thế giới. Nó gần như hoàn toàn trong suốt, với độ truyền ánh sáng 97,7% và độ dẫn nhiệt cao tới 5300 W/m·K, cao hơn ống nano carbon và kim cương. Ở nhiệt độ phòng, độ linh động điện tử của nó vượt quá 15000 cm²/vs, cao hơn ống nano carbon hoặc tinh thể silicon, trong khi điện trở suất của nó chỉ khoảng 1 Ω·m, thấp hơn đồng hoặc bạc, khiến nó trở thành vật liệu có điện trở suất thấp nhất trên thế giới. Do điện trở suất cực thấp và sự di chuyển electron cực nhanh, nó dự kiến sẽ được sử dụng để phát triển các linh kiện điện tử hoặc bóng bán dẫn thế hệ tiếp theo-dẫn điện-mỏng hơn, nhanh hơn.
Ưu điểm của nó chủ yếu được thể hiện theo những cách sau:
(1) Hình ảnh trên màn hình chân thực hơn. Màn hình cảm ứng graphene, được hỗ trợ bởi một lớp màng graphene, có độ truyền ánh sáng lên tới 97,7%, mang lại độ trong suốt tốt hơn và màu sắc chân thực và thuần khiết hơn. Màn hình điện thoại di động truyền thống có độ truyền ánh sáng khoảng 95%, khiến hình ảnh có màu vàng dưới ánh sáng mặt trời. Tuy nhiên, graphene gần như trong suốt hoàn toàn nên màn hình không bị biến dạng màu sắc, mang đến hình ảnh có độ nét cao hơn.
(2) Graphene có độ dẫn điện cao, rất hữu ích cho điện thoại màn hình cảm ứng. Điện thoại Graphene có độ nhạy cao cho-cảm ứng đa điểm.
(3) Graphene có tính linh hoạt cao, tạo điều kiện cho màn hình cong trong tương lai. Nó không chỉ siêu{2}}mỏng và siêu{3}}nhẹ mà còn có thể uốn cong gần 180 độ khi cầm trên tay. Những chiếc điện thoại được lắp ráp với màn hình như vậy sẽ nhẹ hơn và bền hơn, có chức năng chống sốc và chống rơi-.
Lớp thứ ba là mặt trước, chủ yếu được sử dụng để cài đặt bộ lọc và tạo hình ảnh.
Lớp dưới cùng là bảng mặt sau, dùng để xử lý hàng triệu bóng bán dẫn màng mỏng.