本发明涉及柔性电子，特别涉及一种用于均质聚合物薄膜的组合物、均质聚合物薄膜及其制备方法和应用。
背景技术：
1、随着各类电子产品可移动化、可穿戴化的更新，柔性电子器件在生理监测、智能机器人、人机界面等领域具有广阔的应用前景。目前电子器件实现柔性化主要是通过将刚性的电子元件附着在柔性基底上，从而实现拉伸、弯曲等柔性使用场景。因此柔性电子器件的基底材料需要具有柔性和可拉伸性，同时柔性基底与附着其上的刚性电子元件需要在拉伸、弯曲等形变前后依然保持良好的附着状态。
2、目前，柔性基底主要分为两类。一类是超薄玻璃，其具有一定的柔性，但很难实现拉伸形变，而且成本也比较高；另一类是聚合物薄膜，聚合物材质赋予聚合物基底较高的柔性，并且可进行拉伸、弯曲等各种形式的形变，但柔性良好聚合物材料的模量通常仅有几兆帕，与目前模量在几十至几千兆帕的无机电子元件结合时，模量的失配溶易导致分层、脱附等不良现象的产生。因此，进一步开发适用于柔性电子器件的基底成为推动柔性电子器件进一步发展的关键。
3、为了满足柔性电子器件对基底的要求，目前的解决方案是制备同时含有高模量区和低模量区的高模量差异聚合物基底，并将刚性的电子元件放置于高模量区，以此保持器件整体形变时电子元件与基底的附着。目前，制备高模量差异聚合物基底的技术大多通过组合两种模量差别大的异质聚合物材料来实现，但异质材料之间粘附能较低，在外力作用下容易脱附，导致基底失效。而通过对均质聚合物基底进行部分区域表面氧化后处理的方式可以提高处理区域的模量以实现均质聚合物的模量差异，但该方法获得的刚性区和柔性区模量差异较小，且刚性区密度低。因此如何制备高模量差异且可以实现高密度图案化的聚合物基底仍具有很大的挑战。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的非均质化聚合物柔性基底中的异质聚合物材料易脱附导致基底失效和均质化聚合物柔性基底无法实现高模量差异化的问题，本发明提供了一种用于聚合物薄膜的组合物、聚合物薄膜及其制备方法和应用，以实现获得的均质聚合物薄膜具备高模量的刚性区和低模量的柔性区以及刚性区和柔性区具有高模量差异的目的。
2、本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的。
3、第一方面，本发明提供了一种用于均质聚合物薄膜的组合物，以质量计，所述组合物包括79％-94％的树脂，1.5％-16％的交联剂和4％-9％的光引发剂。
4、其中，所述树脂含端乙烯基或端丁烯基。
5、可选地，所述树脂选自式i所示的端乙烯基聚二甲基硅氧烷、式ii所示的端乙烯基聚(二甲基硅氧烷-co-[3-(2-(2-羟基乙氧基)乙氧基)丙基]甲基硅氧烷)、式iii所示的端乙烯基聚(二甲基-co-二苯基硅氧烷)、式iv所示的端乙烯基聚(二甲基硅氧烷-co-甲基苯硅氧烷)、式v所示的含端丁烯基的聚丙烯和式vi所示的
6、
7、含端丁烯基的聚丙烯酸甲酯中的一种。
8、其中，m和n各自独立地为正整数。
9、可选地，以质量计，所述组合物包括85％-93.5％的树脂，1.8％-11％的交联剂和4％-5.5％的光引发剂。
10、可选地，树脂的重均分子量为10-65kg/mol，优选为15-25kg/mol。
11、可选地，所述树脂为式iv所示的端乙烯基聚(二甲基硅氧烷-co-甲基苯硅氧烷)。
12、可选地，所述交联剂为含si-h基团的有机硅化合物。
13、可选地，所述含si-h基团的有机硅化合物具有如式vii或式viii所示的化学式；其中，a和b各自独立地为正整数。
14、
15、可选地，所述交联剂的重均分子量为0.5-15kg/mol，优选为0.8-1.2kg/mol。
16、可选地，所述含si-h基团的有机硅化合物具有如式viii所示的化学式。
17、可选地，所述光引发剂选自2,4-二羟基二苯甲酮、二苯甲酮、三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦和安息香乙醚中的一种，更优选为安息香乙醚。
18、第二方面，本发明提供了一种均质聚合物薄膜，所述均质聚合物薄膜由第一方面所述的组合物制成，并且包括柔性区和刚性区。
19、所述柔性区由所述组合物经紫外光光照反应和加热反应形成，所述刚性区由所述组合物经加热反应形成。
20、可选地，所述均质聚合物薄膜包括作为连续相的柔性区以及分散在所述连续相中的刚性区。
21、可选地，以所述均质聚合物薄膜的表面积计，所述刚性区的占比可以为25％-75％，更优选为65％-70％。
22、可选地，所述柔性区的形状为圆形、长方形、正方形和三角形中的一种或几种。
23、可选地，所述刚性区模量为2-69mpa，优选为54-68mpa。
24、可选地，所述柔性区模量为0.25-1.96mpa，优选为0.28-0.35mpa。
25、可选地，所述刚性区的模量为所述柔性区模量的7-200倍，优选为190-200倍。
26、可选地，所述均质聚合物薄膜的厚度为500-1000μm，优选为500-800μm。
27、第三方面，本发明提供了第二方面所述均质聚合物薄膜的制备方法，所述方法包括以下步骤：
28、步骤(1)，以质量计，将79％-93.5％的树脂、1.8％-16％的交联剂和4％-8.4％的光引发剂混合，得到聚合物前驱体；
29、步骤(2)将所得的聚合物前驱体涂覆成膜状结构；
30、步骤(3)所得膜状结构上遮掩掩模版，进行紫外光光照，得到均质聚合物薄膜半成品；
31、步骤(4)将所得均质聚合物薄膜半成品进行加热，得到含有柔性区和刚性区的均质聚合物薄膜。
32、可选地，步骤(2)中，所述涂覆成膜的方法为在基板上将所述聚合物前驱体依次进行匀胶处理和旋涂处理。
33、可选地，所述匀胶的条件包括：匀胶转速为400-600rpm，匀胶时间为5-10s。
34、可选地，所述旋涂的条件包括：旋涂转速为1000-2000rpm，旋涂时间为40-180s。
35、可选地，所述紫外光的波长范为254-400nm，优选为290-365nm；光强为25-80mw/cm2，优选为25-65mw/cm2；光照时间为5-120min，优选为50-120min。
36、可选地，所述掩膜版的图形分辨率为1-100cm-2。
37、可选地，步骤(4)中，所述加热的条件包括：加热温度为70-90℃，；加热时间为30-60min。
38、第四方面，本发明提供了第二方面所述的均质聚合物薄膜或第三方面所述的方法制备的均质聚合物薄膜在柔性电子元件中的应用。
39、本发明涉及的一种用于均质聚合物薄膜的组合物、均质聚合物薄膜及其制备方法和应用具有以下优势：
40、(1)采用本发明的方法制备的均质聚合物薄膜，可避免出现异质基底界面脱附的问题；
41、(2)采用本发明的方法制备的均质聚合物薄膜的刚性区和柔性区的模量可通过对反应体系的配方、参数进行调节，存在较宽的模量调节范围，刚性区和柔性区的模量差异可达到200倍，具备良好的拉伸性能和弯曲性能，在发生拉伸、弯曲等形变时附着在聚合物薄膜上的电子元件不易脱落，应用范围广。可成为绝大多数刚性电子元件的基底；
42、(3)将光反应和掩膜版配合使用，与光刻工艺兼容，可使刚性区和柔性区的尺寸和形状方便地通过掩膜版进行调控，并可获得密度较高的图案化刚性区，有效提升柔性电子器件上的电子元件密度。
1.一种用于均质聚合物薄膜的组合物，其特征在于，以质量计，所述组合物包括79％-94％的树脂，1.5％-16％的交联剂和4％-9％的光引发剂；
2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，以质量计，所述组合物包括85％-93.5％的树脂，1.8％-11％的交联剂和4％-5.5％的光引发剂；
3.根据权利要求1或2所述的组合物，其特征在于，所述树脂的重均分子量为15-25kg/mol；
4.根据权利要求3所述的组合物，其特征在于，所述交联剂的重均分子量为0.8-1.2kg/mol；
5.一种均质聚合物薄膜，其特征在于，所述均质聚合物薄膜由权利要求1-4中任一项所述的组合物制成，并且包括柔性区和刚性区；
6.根据权利要求5所述的均质聚合物薄膜，其特征在于，所述均质聚合物薄膜包括作为连续相的柔性区以及分散在所述连续相中的刚性区；
7.权利要求5或6所述均质聚合物薄膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述涂覆成膜的方法为在基板上将所述聚合物前驱体依次进行匀胶处理和旋涂处理；
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述紫外光的波长范为290-365nm；光强为25-65mw/cm2；光照时间为50-120min；
10.权利要求5或6所述的均质聚合物薄膜或权利要求7-9中任一项所述的方法制备的均质聚合物薄膜在柔性电子元件中的应用。
