本论文致力于结合单螺杆精密挤出成型和滚轮微压印成型来制作聚合物微结构新技术的研究与开发。利用单螺杆挤出成型制造所需的光学聚合物薄板,当聚合物薄板还在高温时,让其直接进入滚轮微压印设备,把滚轮上的微结构转印至聚合物薄板表面上。本研究自行开发组立出一套新型的挤出滚轮微压印系统,通过设计并开发挤出模具与滚轮微压印设备,最终证实本系统可用于微结构大量连续地转印。此技术可以达到roll-to-roll快速大量连续地进行聚合物微结构制品的复制生产,具有工艺过程简易、高效率及大面积复制等优势,是一种极具潜力的微结构成型技术。本研究所开发的滚轮微压印设备,其滚轮直径为Φ64 mm,长度为125mm,驱动滚轮转速范围为0～30 rpm。金属微结构滚轮模具采用平板包覆法制作,微结构为周期性分布的微孔结构。挤出机机头采用衣架型机头,挤出口膜宽度为200 mm,厚度为1 mm。采用自行组建的挤出滚压系统进行试验,从机头挤出来的聚合物薄板直接进入到滚轮组中,研究发现当聚丙烯(PP)薄板进入滚轮组时其表面温度仍处于材料的熔点(Tm)附近。在适当地工艺条件下,微结构经光学显微镜与3D影像测量仪观测证实可成功转印至聚合物薄板表面上。本研究还探讨了机头温度、驱动滚轮转速、压力等工艺参数对微结构成型性的影响。研究结果表明,驱动滚轮转速越快,聚合物薄板表面微结构的成型性会变差；然而当滚轮压力越大、机头温度越高时,微结构的成型性会变好。挤出滚压目前得到的最佳的成型工艺参数为机头温度210℃、驱动滚轮转速1.5rpm、压力8200 N。这时所制备出的聚合物微透镜阵列直径均匀性与高度转写率都极佳。使用聚碳酸酯(PC)和聚丙烯(PP)两种聚合物来探讨材料及微结构对聚合物薄板光学性质的影响。研究结果表明,聚碳酸脂(PC)和聚丙烯(PP)所制作的扩散板都可对光线产生扩散作用,但聚碳酸酯(PC)的扩散作用明显好于聚丙烯(PP)；当扩散板表面带有微结构时,其对光束的扩散作用则会显著提高,但扩散板的雾度会增加,透光率则会下降；微结构对扩散板光学性能的影响不仅与其尺寸大小有关,而且与微结构的分布也有着很大的关系。