本发明公开了一种二氧化钛/3‑（异丁烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷有机‑无机复合薄膜的制备方法，本发明还公开了上述方法制得的复合薄膜在制备微透镜阵列方面的应用。本发明通过溶胶‑凝胶技术结合旋涂方法，制得了同时具有下转换发光与紫外光敏特性的有机‑无机复合薄膜，并且基于其紫外光敏性能，可通过紫外软压印技术在该复合薄膜上制备微透镜阵列结构；本发明复合薄膜的制备工艺简单，可实现批量化生产，且制得到复合薄膜具有极高的光学透射率，折射率与厚度可调以及低的表面粗糙度等优点，利用紫外软压印技术可直接在此复合薄膜上制备微透镜阵列等微纳阵列结构，本发明复合薄膜在下转换发光以及微光学元器件等领域具有重要的应用价值。