本发明公开了一种基于极性面和非极性面生长的微型LED集成全色显示芯片及其制备方法，其器件结构包括：衬底，图形化的n型氮化镓层，多量子阱有源层，p型氮化镓层，绝缘层，n型电极和p型电极，红光波长转换材料。在图形化的n型氮化镓层的极性面和非极性面上同时外延多量子阱有源层，分别获得绿光和蓝光微型LED发光单元。每个像素单元包含一个绿光微型LED发光单元和两个蓝光微型LED发光单元，通过使用红光波长转换材料将其中一个蓝光微型LED发光单元转换为红光微型LED发光单元，从而在同一晶圆上得到红绿蓝RGB模块，集成RGB像素单元，并将该结构倒装结合至集成电路控制板，实现全色显示。