本发明公开了一种用于高亮度LED图形化的纳米压印装置和方法。它包括：承片台、真空吸盘、衬底、紫外光固化型纳米压印抗蚀剂等，模具为薄膜状弹性复合软模具，它包括图形层和支撑层，图形层具有水溶性、薄膜结构、弹性和高透明的特性，模具的制造采用滚压印工艺。基于该装置实现LED图形化的方法：（1）预处理过程；（2）压印过程；（3）固化过程；（4）脱模过程；（5）后处理过程；（6）压印图形的转移。本发明实现了在非平整表面或曲面衬底或者易碎衬底上高效、低成本制造大面积、高深宽比微纳米结构，适合光学器件、三维微型电池、MEMS器件、光伏器件、抗反射层、自清洁表面等的规模化制造，尤其适合LED图形化和晶圆级无拼接微光学器件工业级规模化生产。