本发明公开了一种柔性OLED脱膜装置，包括主机台，主机台的上平面设有可移动的基板吸附基台；所述基板吸附基台用于吸附OLED基板；所述主机台包括OLED基板放置区域和OLED基板激光照射区域；所述OLED基板放置区域的上部设有悬挂机台；所述激光照射区域的上部设有激光发生器，激光发生器通过其设有的线阵激光源对激光照射区域内的OLED基板进行激光照射；所述悬挂机台的下表面设有真空吸盘，所述真空吸盘与悬挂机台之间通过气缸连接。由于OLED基板放置区域的上部设有悬挂机台，使OLED基板12的刚性衬底和柔性OLED膜发生剥离，得到柔性OLED基板，该装置具有准确、快速的把刚性衬底与柔性衬底分离的效果。