WO2019230421A1 - 巻取式成膜装置及び巻取式成膜方法 - Google Patents

巻取式成膜装置及び巻取式成膜方法 Download PDF

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一也 齋藤
清田　淳也
応樹 武井
礼寛 横山
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Definitions

  • the present invention relates to a winding film forming apparatus and a winding film forming method as a high speed film forming technique for a low melting point metal.
  • winding type film forming apparatuses there is an apparatus for winding a film with a winding roller after depositing a metal on the film while winding the film wound around a winding roller.
  • a metal vapor deposition source is disposed so as to face the film in the middle of the unwinding roller and the winding roller (see, for example, Patent Document 1). And when the metal evaporated from the metal vapor deposition source adheres to a film, a metal will change from a gaseous-phase state to a solid-phase state on a film, and the metal layer of a solid-phase state will be formed in a film.
  • the film is easily damaged by the latent heat.
  • This latent heat increases as the thickness of the metal layer deposited on the film increases, and as the thickness increases, the film becomes more susceptible to thermal damage.
  • an object of the present invention is to provide a winding film forming apparatus and a winding film forming method capable of forming a metal layer while suppressing thermal damage of a film. .
  • a winding film forming apparatus includes a vacuum container, a film traveling mechanism, a lithium source, and a first roller.
  • the vacuum container can maintain a reduced pressure state.
  • the film running mechanism can run the film in the vacuum vessel.
  • the lithium source can evaporate lithium in the vacuum vessel.
  • the first roller is disposed between the film formation surface of the film and the lithium source.
  • the first roller has a transfer pattern that receives the lithium evaporated from the lithium source. The first roller transfers a pattern of the lithium layer corresponding to the transfer pattern while rotating to the film forming surface.
  • the molten lithium is received by the first roller having the transfer pattern, and the pattern of the lithium layer is transferred from the first roller to the film forming surface of the film.
  • the lithium layer is patterned on the film-forming surface of the film by vacuum deposition and application through the first roller. Thereby, the thermal damage to the said film is suppressed.
  • the winding film forming apparatus may further include a second roller that faces the first roller with the film interposed therebetween. According to such a winding film forming apparatus, the second roller is in contact with the first roller through the film. Thereby, the pattern of the lithium layer is clearly transferred from the first roller to the film formation surface of the film.
  • the lithium source may include a vapor deposition container and a doctor blade.
  • the vapor deposition container accommodates the lithium and is disposed so that the lithium is vapor deposited on the first roller.
  • the doctor blade controls the thickness of the lithium supplied from the vapor deposition container to the first roller. According to such a winding film forming apparatus, the thickness of the lithium supplied from the vapor deposition container to the first roller is reliably controlled by the doctor blade.
  • the lithium source may include a third roller, a vapor deposition container, and a doctor blade.
  • the third roller faces the first roller.
  • the vapor deposition container accommodates the lithium and is disposed so that the lithium is vapor deposited on the third roller.
  • the lithium melting surface is in contact with the third roller.
  • the doctor blade controls the thickness of the lithium supplied from the vapor deposition container to the third roller. According to such a winding film forming apparatus, the thickness of the lithium supplied from the vapor deposition container to the first roller is more reliably controlled by the doctor blade and the third roller.
  • the lithium source may include a third roller, a fourth roller, and a vapor deposition container.
  • the third roller faces the first roller.
  • the fourth roller faces the third roller.
  • the vapor deposition container accommodates the lithium and is disposed so that the lithium is vapor deposited on the fourth roller. According to such a winding film forming apparatus, the thickness of the lithium supplied from the vapor deposition container to the first roller is more reliably controlled by the third roller and the fourth roller. Moreover, the thermal damage to the said film is further suppressed by interposing the said 4th roller.
  • the winding film forming apparatus may further include a pre-processing mechanism for cleaning the film forming surface of the film upstream of the first roller. According to such a winding film forming apparatus, the film forming surface of the film is cleaned before the pattern of the lithium layer is transferred from the first roller to the film forming surface of the film. . Thereby, the adhesive force of the said lithium layer and the said film increases.
  • the winding film forming apparatus may further include a protective layer forming mechanism that forms a protective layer on the surface of the lithium layer downstream of the first roller. According to such a winding film forming apparatus, the lithium layer is protected by the protective layer after the pattern of the lithium layer is transferred from the first roller to the film forming surface of the film.
  • the winding film forming apparatus may further include a separator for isolating the protective layer forming mechanism in the vacuum vessel. According to such a winding film forming apparatus, the protective layer forming mechanism is isolated by the separator, and the components of the protective layer are not easily mixed into the lithium layer.
  • the winding-type film-forming method which concerns on one form of this invention includes running a film within the vacuum vessel which can maintain a pressure reduction state. Lithium is vapor-deposited and supplied to the first roller on which the transfer pattern is formed. While rotating the first roller, the lithium layer pattern corresponding to the transfer pattern is brought into contact with the film formation surface of the film, and the lithium layer pattern is transferred to the film formation surface. According to such a winding film forming method, the deposited lithium is supplied to the first roller having the transfer pattern, and the pattern of the lithium layer is transferred from the first roller to the film forming surface of the film. Is indirectly transcribed. That is, the lithium layer is patterned on the film formation surface of the film by vacuum deposition and application. Thereby, the thermal damage to the said film is suppressed.
  • the metal layer can be formed while suppressing thermal damage of the film.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a winding film forming apparatus according to the first embodiment.
  • the winding film forming apparatus 1 is a winding film forming apparatus capable of applying a metal layer (for example, a lithium layer) to the film 60 while the film 60 is traveling.
  • the winding film forming apparatus 1 includes a first roller 11 ⁇ / b> A, a lithium source 20, a film traveling mechanism 30, and a vacuum container 70. Further, the winding film forming apparatus 1 includes a second roller 12, a pretreatment mechanism 40, an exhaust mechanism 71, and a gas supply mechanism 72.
  • 1st roller 11A is a cylindrical member containing metals, such as stainless steel, iron, and aluminum.
  • the first roller 11 ⁇ / b> A is disposed between the film 60 and the lithium source 20.
  • the first roller 11 ⁇ / b> A faces the film formation surface 60 d of the film 60.
  • the roller surface 11r of the first roller 11A is in contact with the film formation surface 60d of the film 60.
  • a transfer pattern is formed on the roller surface 11r.
  • the transfer pattern is, for example, a convex pattern such as a bank shape or a mountain shape.
  • the first roller 11A is also referred to as a relief plate as a plate cylinder.
  • the first roller 11A can rotate around its central axis.
  • a rotation drive mechanism that rotates the first roller 11 ⁇ / b> A may be provided outside the winding film forming apparatus 1.
  • the first roller 11A itself may have a rotation drive mechanism.
  • the moving speed (tangential speed) of the roller surface 11r is set to the same speed as the traveling speed of the film 60, for example.
  • the moving speed of the roller surface 11r may be set to be different from the traveling speed of the film 60 (slower or faster speed). You may change the film thickness etc. of the lithium 25 using this speed difference.
  • a temperature control mechanism such as a temperature control medium circulation system is provided inside the first roller 11A.
  • the temperature of the roller surface 11r is appropriately adjusted so that it can be set to be equal to or higher than the melting point of lithium.
  • the second roller (backup roller) 12 is a cylindrical member containing a metal such as stainless steel, iron, or aluminum.
  • the second roller 12 faces the first roller 11 ⁇ / b> A through the film 60.
  • the roller surface 12r of the second roller 12 is in contact with the back surface of the film 60 (the surface opposite to the film formation surface 60d). A transfer pattern is not formed on the roller surface 12r.
  • the second roller 12 can rotate around its central axis.
  • the second roller 12 in contact with the film 60 rotates counterclockwise as the film 60 travels.
  • a rotation driving mechanism that rotates the second roller 12 may be provided outside the winding film forming apparatus 1.
  • the second roller 12 itself may have a rotation drive mechanism. In this case, the second roller 12 rotates counterclockwise by the rotation drive mechanism.
  • a temperature control mechanism such as a temperature control medium circulation system may be provided inside the second roller 12.
  • a temperature adjustment mechanism for example, the temperature of the roller surface 12r is adjusted as appropriate so that it can be set below the melting point of lithium.
  • the lithium source 20 includes a vapor deposition vessel 21, a doctor blade 22, and a third roller 23.
  • the lithium source 20 is disposed so as to face the first roller 11A.
  • the vapor deposition vessel 21 contains, for example, bulk, wire, or powdery lithium (Li) 25.
  • the lithium 25 is heated and evaporated in the vapor deposition container 21 by a technique such as resistance heating, induction heating, or electron beam heating.
  • the evaporation amount may be controlled by these methods, and the film thickness of the lithium 25 may be adjusted.
  • the heating temperature of lithium 25 is not particularly limited, and is typically set to a temperature equal to or higher than the melting point of lithium (for example, 180 ° C. to 800 ° C.).
  • the target heating temperature is set so that only lithium 25 can be evaporated (or distilled).
  • the third roller 23 is a cylindrical member and is a so-called anilox roller.
  • the first roller 11 ⁇ / b> A is located between the third roller 23 and the second roller 12.
  • the third roller 23, the first roller 11 ⁇ / b> A, and the second roller 12 are arranged in this order from the bottom to the top of the winding film forming apparatus 1.
  • the third roller 23 faces the first roller 11A.
  • the roller surface 23r of the third roller 23 is composed of, for example, a layer having a plurality of holes (for example, a chromium (Cr) layer, a ceramic layer, etc.).
  • the roller surface 23r of the third roller 23 is in contact with the roller surface 11r of the first roller 11A. Further, in the example of FIG. 1, the vapor deposition container 21 is disposed below the third roller 23, and vapor of the vapor deposition material is attached to the opposing third roller 23. That is, the vapor deposition vessel 21 is arranged so that the evaporated lithium 25 adheres to a part of the roller surface 23r.
  • the third roller 23 can rotate around its central axis.
  • the third roller 23 in contact with the first roller 11A rotates counterclockwise by the rotation of the first roller 11A.
  • a rotation driving mechanism that rotates the third roller 23 may be provided outside the winding film forming apparatus 1.
  • the third roller 23 itself may have a rotation drive mechanism. In this case, the third roller 23 rotates counterclockwise by the rotation drive mechanism.
  • a distance adjusting mechanism that changes the relative distance between the third roller 23 and the vapor deposition container 21 may be provided outside the winding film forming apparatus 1. With this distance adjustment mechanism, the amount of lithium 25 deposited on the roller surface 23r can be changed.
  • the doctor blade 22 is disposed in the vicinity of the roller surface 23 r of the third roller 23.
  • the arrangement of the doctor blade 22 adjusts the thickness of the lithium 25 on the roller surface 23r with high accuracy.
  • the thickness of the lithium 25 on the roller surface 23r is adjusted to be substantially the same.
  • the lithium 25 on the roller surface 23r reaches the roller surface 11r of the first roller 11A in contact with the lithium 25 on the roller surface 23r.
  • a uniform amount of lithium 25 is supplied from the vapor deposition vessel 21 to the roller surface 11r of the first roller 11A via the third roller 23.
  • the supply amount of the lithium 25 supplied to the roller surface 23r by the doctor blade 22 is the same, the supply amount of the lithium 25 supplied to the roller surface 11r of the first roller 11A is also the same. Thereby, the thickness of the lithium 25 on the roller surface 11r becomes the same over the entire circumference.
  • a temperature control mechanism such as a temperature control medium circulation system is provided inside the third roller 23.
  • the temperature of the roller surface 23r is appropriately adjusted so that it can be set to the melting point of lithium or higher. Thereby, adhesion of the lithium 25 evaporated from the vapor deposition container 21 to the roller surface 23r and supply of the lithium 25 melted in the third roller 23 to the first roller 11A are realized.
  • the film traveling mechanism 30 includes an unwinding roller 31, a winding roller 32, and guide rollers 33a, 33b, 33c, 33d, 33e, 33f, and 33g.
  • a rotation drive mechanism that rotates the unwinding roller 31 and the winding roller 32 is provided outside the winding film forming apparatus 1. Or each of the unwinding roller 31 and the winding roller 32 may have a rotation drive mechanism.
  • a temperature control mechanism such as a temperature control medium circulation system may be provided inside the guide rollers 33a, 33b, 33c, 33d, 33e, 33f, and 33g.
  • the film 60 is installed in the winding film forming apparatus 1 so as to be sandwiched between the first roller 11 ⁇ / b> A and the second roller 12.
  • the film formation surface 60d of the film 60 faces the first roller 11A.
  • the film 60 is wound around the unwinding roller 31 in advance and fed out from the unwinding roller 31.
  • the film 60 fed out from the unwinding roller 31 is supported by the guide rollers 33a, 33b, and 33c during traveling, and the first roller 11A and the second roller are changed while changing the traveling direction by the guide rollers 33a, 33b, and 33c. Move between 12 and 12.
  • the film 60 is supported by the guide rollers 33d, 33e, 33f, and 33g during traveling, and is continuously wound around the winding roller 32 while changing the traveling direction of each of the guide rollers 33d, 33e, 33f, and 33g. It is done.
  • the film 60 is a long film cut to a predetermined width.
  • the film 60 includes at least one of copper, aluminum, nickel, stainless steel, and resin.
  • resin for example, an OPP (stretched polypropylene) film, a PET (polyethylene terephthalate) film, a PPS (polyphenylene sulfide) film, or the like is used.
  • the pretreatment mechanism 40 is provided upstream of the first roller 11A.
  • the pretreatment mechanism 40 cleans the film formation surface 60 d of the film 60.
  • the pretreatment mechanism 40 can generate plasma of inert gas (Ar, He, etc.), nitrogen (N 2 ), oxygen (O 2 ), etc.
  • Ar, He, etc. inert gas
  • N 2 nitrogen
  • O 2 oxygen
  • the first roller 11A, the second roller 12, the lithium source 20, the film traveling mechanism 30, the pretreatment mechanism 40, and the film 60 are accommodated in a vacuum container 70.
  • the vacuum container 70 can maintain a reduced pressure state.
  • the inside of the vacuum container 70 is maintained at a predetermined degree of vacuum capable of depositing lithium by an exhaust mechanism 71 connected to a vacuum exhaust system (not shown) such as a vacuum pump.
  • a vacuum exhaust system such as a vacuum pump.
  • the gas supply mechanism 72 supplies at least one of dry air, inert gas (Ar, He, etc.), carbon dioxide (CO 2 ), nitrogen, etc. as a replacement gas. Then, exhaust may be performed. By introducing these gases into the vacuum vessel 70, the reaction of lithium having high reactivity is suppressed.
  • indium (In), zinc (Zn), tin (Sn), gallium (Ga), bismuth (Bi), sodium (Na), potassium (K), and a melting point of 400 are used.
  • At least one of the following alloys may be accommodated in the vapor deposition vessel 21.
  • the vapor deposition vessel 21 is made of, for example, austenitic stainless steel.
  • FIG. 2 is a schematic flow diagram showing a winding film forming method according to the first embodiment.
  • the film 60 is caused to travel by the film traveling mechanism 30 in the vacuum container 70 capable of maintaining a reduced pressure state (step S10).
  • step S10 lithium 25 evaporated from the lithium source 20 (vapor deposition vessel 21) adheres to the third roller 23 (step S20).
  • step S20 the temperature control mechanism of the third roller 23 the lithium 25 attached to the third roller 23 is maintained in a molten state.
  • the molten lithium 25 on the third roller 23 is supplied to the first roller 11A on which the transfer pattern is formed (step S30).
  • the lithium layer pattern corresponding to the transfer pattern is brought into contact with the film formation surface 60d of the film 60, and the lithium layer pattern corresponding to the transfer pattern is brought into contact with the film formation surface 60d. Transferred (step S40).
  • the evaporated lithium 25 is supplied to the first roller 11A having the transfer pattern via the third roller 23, and the pattern of the lithium layer is transferred from the first roller 11A to the film 60. Transferred to the film formation surface 60d.
  • the lithium 25 (molten metal) is not directly deposited on the first roller 11A from the deposition vessel 21 (tub), but once deposited on the third roller 23, and the molten state is maintained by the temperature control mechanism of the third roller 23. As it is, it is applied to the film formation surface 60d.
  • the lithium layer is patterned on the film formation surface 60d of the film 60 by vacuum deposition and application. Thereby, the thermal damage to the film 60 is suppressed.
  • FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing the operation of the winding film forming apparatus according to the first embodiment.
  • the film 60 travels in the direction of arrow A between the first roller 11 ⁇ / b> A and the second roller 12.
  • a convex transfer pattern 11p is formed on the roller surface 11r of the first roller 11A.
  • the material of the transfer pattern 11p includes, for example, an elastic body such as rubber, an organic or inorganic resin, and the like.
  • a vacuum state is maintained in the vacuum container 70.
  • the ultimate vacuum degree of the vacuum exhaust system (vacuum pump) of the exhaust mechanism 71 is set to 1 ⁇ 10 ⁇ 3 Pa or less, for example.
  • the vacuum vessel 70 may be supplied with at least one of dry air, inert gas (Ar, He, etc.), carbon dioxide (CO 2 ), nitrogen, and the like.
  • the film forming surface 60d of the film 60 is pretreated (cleaned) by the pretreatment mechanism 40.
  • liquid lithium 25 deposited on the third roller 23 from the deposition vessel 21 is supplied onto the transfer pattern 11p of the first roller 11A.
  • the vapor deposition container 21 is disposed below the third roller 23 so that the lithium 25 evaporated from the vapor deposition container 21 adheres to a part of the roller surface 23 r of the third roller 23.
  • the temperature of the roller surface 23r of the third roller 23 is adjusted to a lithium melting point (180 ° C.) or higher by a temperature control mechanism.
  • the lithium 25 deposited on the third roller 23 is supplied to the first roller 11A while being melted on the roller surface 23r (the third roller 23 rotates counterclockwise). Further, the thickness of the lithium 25 on the roller surface 23r is adjusted accurately and uniformly by the doctor blade 22.
  • the first roller 11 ⁇ / b> A rotates clockwise with the rotation of the third roller 23. Further, the first roller 11 ⁇ / b> A is in contact with the third roller 23. Thereby, the transfer pattern 11p of the first roller 11A is wetted by the molten lithium 25, and the roller surface 11r receives the molten lithium 25 from the roller surface 23r. That is, molten lithium 25 is formed on the transfer pattern 11p, and a pattern 25p of lithium 25 corresponding to the transfer pattern 11p is formed on the roller surface 11r.
  • the temperature of the roller surface 11r of the first roller 11A is adjusted to a lithium melting point (180 ° C.) or higher by a temperature control mechanism. Thereby, even when the first roller 11A rotates and the roller surface 11r is separated from the third roller 23, the lithium 25 continues to be wet in a melted state on the transfer pattern 11p.
  • the film 60 travels between the first roller 11 ⁇ / b> A and the second roller 12 along with the rotation of the first roller 11 ⁇ / b> A and the second roller 12.
  • the first roller 11 ⁇ / b> A is in contact with the film formation surface 60 d of the film 60.
  • the pattern 25p is also in contact with the film formation surface 60d of the film 60, and the pattern 25p is transferred from the transfer pattern 11p to the film formation surface 60d of the film 60.
  • the pattern 25p of lithium 25 on the film formation surface 60d is formed on the film formation surface 60d of the film 60 by a temperature control mechanism or natural cooling of the guide rollers 33a, 33b, 33c, 33d, 33e, 33f, and 33g.
  • a layer pattern 25p is formed.
  • the thickness of the lithium layer formed on the film formation surface 60d is, for example, not less than 0.5 ⁇ m and not more than 50 ⁇ m.
  • the lithium layer pattern 25 p may be formed on both surfaces of the film 60.
  • the lithium 25 evaporated from the vapor deposition vessel 21 adheres to the roller surface 23r of the third roller 23 having a temperature control mechanism that maintains the molten state. Thereafter, the molten lithium 25 is received by the first roller 11A having the transfer pattern 11p. Thereafter, the lithium layer pattern 25p is transferred from the first roller 11A to the film forming surface 60d of the film 60.
  • the lithium 25 is indirectly transferred from the vapor deposition container 21 to the film formation surface 60d via the first and third rollers 11A and 23.
  • lithium 25 (pattern 25p) is not directly supplied from the vapor phase state to the solid phase state on the film formation surface 60d of the film 60, but via the liquid phase state ( It is supplied indirectly (changing from gas phase to liquid phase to solid phase).
  • the latent heat which the film 60 receives from lithium becomes smaller, and the thermal damage to the film 60 is suppressed greatly.
  • the film 60 is not easily damaged by heat.
  • the transfer pattern 11p is provided on the first roller 11A, and the lithium pattern 25p is formed on the film 60 directly from the first roller 11A.
  • a dedicated mask for forming a lithium pattern on the film 60 is not required. This eliminates the need for maintenance work to periodically replace the mask with lithium attached. Further, a complicated mechanism for unwinding and winding the mask together with the film 60 and a complicated mechanism for aligning the mask are not required.
  • the patterning of the lithium layer on the film 60 is performed in a reduced pressure atmosphere.
  • the molten state of lithium can be stably maintained in the vapor deposition vessel 21, and an environment in which the reaction of lithium having higher reactivity is suppressed is easily formed.
  • the reaction of lithium having high reactivity is suppressed.
  • the film 60 is sandwiched between the first roller 11 and the second roller 12 from above and below, and the transfer pattern 11p is transferred to the film 60 while the film 60 moves in the horizontal direction.
  • the pattern 25 p immediately after being transferred to the film 60 is less likely to be shifted along the in-plane direction of the film 60.
  • FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a winding film forming apparatus according to the second embodiment.
  • the lithium source 20 includes a vapor deposition vessel 21, a third roller 23, and a fourth roller 24 that faces the third roller 23.
  • the doctor blade 22 is illustrated as the lithium source 20 in FIG. 4, the doctor blade 22 can be omitted as necessary.
  • the film thickness of the lithium 25 may be controlled using the distance (pressing force) between the third roller 23 and the fourth roller 24 and the rotational speed difference.
  • the fourth roller 24 is a tubular member and is a so-called fountain roller.
  • a third roller 23 is located between the fourth roller 24 and the first roller 11A.
  • the roller surface 24r of the fourth roller 24 is made of a known heat-resistant material, and is made of, for example, metal.
  • the roller surface 24 r of the fourth roller 24 is in contact with the roller surface 23 r of the third roller 23.
  • the lithium 25 evaporated from the vapor deposition container 21 is formed on a part of the roller surface 24 r of the fourth roller 24, similarly to the third roller of the winding film forming apparatus according to the first embodiment.
  • the vapor deposition container 21 is disposed below the fourth roller 24 so as to adhere.
  • the fourth roller 24 can rotate around its central axis.
  • the fourth roller 24 in contact with the third roller 23 rotates clockwise by the rotation of the third roller 23.
  • a rotational drive mechanism that rotationally drives the fourth roller 24 may be provided outside the winding film forming apparatus 2.
  • the fourth roller 24 itself may have a rotation drive mechanism. In this case, the fourth roller 24 is rotated clockwise by the rotation drive mechanism.
  • a distance adjusting mechanism for changing the relative distance between the fourth roller 24 and the vapor deposition container 21 may be provided outside the winding film forming apparatus 2. With this distance adjustment mechanism, the amount of lithium 25 adhering to the roller surface 24r of the fourth roller 24 can be changed.
  • the lithium 25 in the deposition container 21 is lifted through the roller surface 24r. Thereby, the lithium 25 deposited from the deposition container 21 is supplied to the entire roller surface 24 r of the fourth roller 24. Further, the lithium 25 on the roller surface 24r reaches the roller surface 23r of the third roller 23 in contact with the lithium 25 on the roller surface 24r.
  • the lithium 25 on the roller surface 23r reaches the roller surface 11r of the first roller 11A in contact with the lithium 25 on the roller surface 23r. That is, the lithium 25 evaporated from the vapor deposition container 21 is supplied to the roller surface 11r of the first roller 11A via the fourth roller 24 and the third roller 23.
  • the moving speed of the roller surface 24r may be set to a speed different from the moving speed of the roller surface 23r of the third roller 23, or may be set to the same speed.
  • the thickness of the lithium 25 on the roller surface 23r is accurately adjusted.
  • the thickness of the lithium 25 on the roller surface 23r is adjusted to be substantially the same (uniform). Is done.
  • the rotation direction of the fourth roller 24 is not limited to clockwise, but may be counterclockwise.
  • a temperature control mechanism such as a temperature control medium circulation system is provided inside the fourth roller 24.
  • the temperature of the roller surface 24r is appropriately adjusted so that it can be set to be equal to or higher than the melting point of lithium.
  • the doctor blade 22 is arranged in the vicinity of the roller surface 23r of the third roller 23, the thickness of the lithium 25 on the roller surface 23r is adjusted with higher accuracy by the arrangement of the doctor blade 22.
  • the winding film forming apparatus 2 has the same effects as the winding film forming apparatus 1.
  • thermal damage can be prevented more reliably.
  • FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a winding film forming apparatus according to the third embodiment.
  • the winding film forming apparatus 3 includes a second roller 12, a pretreatment mechanism 40, a protective layer forming mechanism 50, an exhaust mechanism 71, and a gas supply mechanism 72.
  • the first roller 11B is a cylindrical member containing a metal such as stainless steel, iron, or aluminum.
  • the first roller 11 ⁇ / b> B is disposed between the film 60 and the lithium source 20.
  • the roller surface 11r of the first roller 11B faces the film forming surface 60d of the film 60.
  • the roller surface 11 r is in contact with the film formation surface 60 d of the film 60.
  • the vapor deposition container 21 is disposed below the first roller 11B, and the vapor of the vapor deposition material is attached to the opposing first roller 11B. That is, the vapor deposition container 21 is arranged so that the evaporated lithium 25 adheres to a part of the roller surface 11r of the first roller 11B.
  • a transfer pattern is formed on the roller surface 11r.
  • the transfer pattern is, for example, a concave pattern such as a groove shape or a hole shape.
  • the 1st roller 11B is also called the intaglio as a printing cylinder.
  • the first roller 11B can rotate around its central axis.
  • a rotation driving mechanism that rotates the first roller 11B is provided outside the winding film forming apparatus 3.
  • the first roller 11B itself may have a rotation drive mechanism.
  • the speed at which the roller surface 11r moves is set to the same speed as the traveling speed of the film 60, for example.
  • the lithium pattern is transferred to the film formation surface 60d of the film 60 without causing displacement.
  • a distance adjusting mechanism that changes the relative distance between the first roller 11B and the vapor deposition container 21 may be provided outside the winding film forming apparatus 3.
  • a temperature control mechanism such as a temperature control medium circulation system is provided inside the first roller 11B. By this temperature control mechanism, the temperature of the roller surface 11r is appropriately adjusted.
  • the lithium 25 in the deposition container 21 is lifted through the roller surface 11r. Thereby, the lithium 25 evaporated from the vapor deposition container 21 is supplied to the entire roller surface 11r of the first roller 11B.
  • the doctor blade 22 is disposed in the vicinity of the roller surface 11r of the first roller 11B.
  • the arrangement of the doctor blade 22 adjusts the thickness of the lithium 25 in the transfer pattern with high accuracy.
  • the thickness of the lithium 25 in the transfer pattern is adjusted to be substantially the same (uniform).
  • FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing the operation of the winding film forming apparatus according to the third embodiment.
  • a concave transfer pattern 11p is formed on the roller surface 11r of the first roller 11B. Further, the film forming surface 60 d of the film 60 is pretreated by the pretreatment mechanism 40.
  • lithium 25 evaporated from the lithium source 20 is supplied to the transfer pattern 11p of the first roller 11B.
  • the vapor deposition container 21 is disposed below the first roller 11B so that the lithium 25 evaporated from the vapor deposition container 21 adheres to a part of the roller surface 11r of the first roller 11B.
  • the temperature of the roller surface 11r of the first roller 11B is adjusted to be equal to or higher than the lithium melting point by a temperature control mechanism.
  • the lithium 25 deposited on the first roller 11B continues to get wet in a molten state on the roller surface 11r. Further, the thickness of the lithium 25 on the roller surface 11r is accurately adjusted by the doctor blade 22.
  • the film 60 travels between the first roller 11B and the second roller 12 as the first roller 11B and the second roller 12 rotate.
  • the first roller 11 ⁇ / b> B is in contact with the film formation surface 60 d of the film 60.
  • the pattern 25p is also in contact with the film formation surface 60d of the film 60, and the pattern 25p is transferred from the transfer pattern 11p to the film formation surface 60d of the film 60.
  • the pattern 25p of the lithium 25 on the film formation surface 60d is naturally cooled, and the pattern 25p of the lithium layer is formed on the film formation surface 60d of the film 60. Thereafter, a protective layer covering the lithium layer pattern 25p is formed on the film formation surface 60d by the protective layer forming mechanism 50.
  • the winding film forming apparatus 3 has the same effects as the winding film forming apparatus 1. Further, in the winding film forming apparatus 3, since the transfer pattern 11p formed on the first roller 11B is a concave pattern, the molten lithium 25 is efficiently contained in the concave pattern. Thereby, the pattern 25p of the lithium layer formed on the film formation surface 60d of the film 60 becomes clearer.
  • FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a part of a winding film forming apparatus according to the fourth embodiment.
  • FIG. 7 shows the periphery of the winding roller 32.
  • the winding film forming apparatus 4 shown in FIG. 7 further includes a protective layer forming mechanism 50 that forms a protective layer or a protective film on the film forming surface 60d of the film 60 on which the pattern 25p of the lithium layer is formed.
  • the protective layer forming mechanism 50 can be combined with any of the winding film forming apparatuses 1 to 3 described above.
  • the protective layer includes, for example, at least one of silicon oxide (SiO x ), silicon nitride (SiN x ), alumina oxide (AlO x ), and the like.
  • the protective layer forming mechanism 50 is provided downstream of the first roller 11A.
  • the protective layer forming mechanism 50 can form a protective layer or a protective film on the surface of the lithium layer after the lithium layer is formed on the film 60 by the first roller 11A.
  • the protective layer forming mechanism 50 includes a protective layer forming part 51A, a protective layer forming part 51B, a protective film forming part 52, a gas supply mechanism 57, and a separator plate 58.
  • the protective film forming unit 52 includes an unwinding roller 53, a protective film 54, and guide rollers 55 and 56.
  • Each of the protective layer forming portion 51A, the protective layer forming portion 51B, and the protective film forming portion 52 can be driven independently, and at least one of the protective layer forming portion 51A, the protective layer forming portion 51B, and the protective film forming portion 52 can be driven. One can be driven.
  • the separator plate 58 isolates the protective layer forming mechanism 50 in the vacuum container 70.
  • the separator plate 58 isolates the protective layer forming part 51 ⁇ / b> A, the protective layer forming part 51 ⁇ / b> B, the protective film forming part 52, and the gas supply mechanism 57.
  • the protective layer forming mechanism 50 is isolated by the separator 58, and the components of the protective layer are less likely to be mixed into the lithium layer.
  • the protective layer forming portion 51A can form a protective layer on the film formation surface 60d of the film 60 by a film formation method such as sputtering, CVD (Chemical Vapor Deposition), or vapor deposition.
  • a film formation method such as sputtering, CVD (Chemical Vapor Deposition), or vapor deposition.
  • an element such as silicon or aluminum is incident on the film formation surface 60d of the film 60 from the film formation source provided in the protective layer forming unit 51A, and oxygen is supplied from the gas supply mechanism 57 to the space 70s isolated by the separator 58.
  • a reaction product may be formed on the film-forming surface 60d by introducing a gas such as nitrogen, water, carbon monoxide, or carbon dioxide.
  • the protective layer forming unit 51B can form a protective layer on the film formation surface 60d of the film 60 by, for example, plasma treatment or heat treatment.
  • plasma treatment or heat treatment For example, oxygen, nitrogen, water, carbon monoxide, carbon dioxide, or other gas is introduced from the gas supply mechanism 57 into the space 70s isolated by the separator 58, and at least one of these gases is used as the surface of the lithium layer.
  • a protective layer may be formed on the surface of the lithium layer.
  • these gases may be converted into plasma gases by plasma generating means (not shown) attached to the winding film forming apparatus 4.
  • the protective layer forming unit 51B for example, lithium oxide (Li 2 O), lithium nitride (Li 3 N), lithium carbonate (LiCO x ), and the like are formed on the surface of the lithium layer.
  • the winding film forming apparatus 4 may include an exhaust mechanism that exhausts the space 70s so that the gas in the space 70s does not leak out of the space 70s.
  • the pressure in the space 70s is adjusted to be lower than the pressure outside the space 70s. Thereby, for example, oxidation of the molten lithium accommodated in the vapor deposition container 21 is suppressed.
  • the protective film forming unit 52 can attach the protective film 54 to the film forming surface 60 d of the film 60.
  • the protective film 54 is disposed so as to face the film formation surface 60 d of the film 60.
  • the protective film 54 is installed so as to be sandwiched between the guide roller 33 g and the guide roller 56.
  • the protective film 54 is wound around the unwinding roller 53 in advance and fed out from the unwinding roller 53.
  • the protective film 54 fed out from the unwinding roller 53 moves between the guide roller 33 g and the guide roller 56 while being supported by the guide roller 55. Then, after the protective film 54 covers the film formation surface 60 d of the film 60, the protective film 54 is continuously wound around the winding roller 32 together with the film 60.
  • the lithium source 20 is supplied to the first roller 11B, the third roller 23, or the fourth roller 24 through the nozzle, shower, etc., in the winding film forming apparatuses 1 to 3 through the lithium 25 evaporated from the vapor deposition vessel 21. It may be a mechanism.
  • the number of rollers interposed between the film 60 and the vapor deposition container 21 is not limited to these (1 to 3), and four or more rollers may be interposed depending on the application. Further, either one or both of the pretreatment mechanism 40 and the protective layer forming mechanism 50 may be selected.
  • the doctor blade 22 may be omitted.
  • the lithium 25 deposited on the third roller 23 is supplied to the first roller 11A in a melted state on the roller surface 23r.
  • the lithium film may be transferred to the film formation surface of the film via the surface of the first roller.
  • the surface of the third roller has lower adhesion to the lithium film than the surface of the first roller, and the surface of the first roller has lower adhesion to the lithium film than the film deposition surface.
  • the surface temperatures of the first roller and the third roller are set to a temperature lower than the melting point of lithium by the temperature adjustment mechanism.
  • protective layer forming part 52 ... protective film forming part 53 ... unwinding roller 54 ... protective film 55, 56 ... guide roller 57 ... gas supply mechanism 58 ... separator 60 ... film 60d ... film formation surface 70 ... vacuum vessel 70s ... space 71 Exhaust mechanism 72 ... gas supply mechanism

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Abstract

巻取式成膜装置は、真空容器と、フィルム走行機構と、リチウム源と、第１ローラとを具備する。上記真空容器は、減圧状態を維持することができる。上記フィルム走行機構は、上記真空容器内でフィルムを走行させることができる。上記リチウム源は、上記真空容器内でリチウムを蒸発させることができる。上記第１ローラは、上記フィルムの成膜面と上記リチウム源との間に配置されている。上記第１ローラは、上記リチウム源から蒸発した上記リチウムを受容する転写パターンを有する。上記第１ローラは、上記転写パターンに対応するリチウム層のパターンを上記成膜面に回転しながら転写する。

Description

巻取式成膜装置及び巻取式成膜方法
　本発明は、低融点金属の高速成膜技術としての巻取式成膜装置及び巻取式成膜方法に関する。
　巻取式成膜装置の中に、巻出しローラに巻回されたフィルムを巻き出しながら、そのフィルムに金属を蒸着した後、フィルムを巻取りローラで巻き取る装置がある。
　この種の巻取式成膜装置では、巻出しローラと巻取りローラとの途中において、金属蒸着源がフィルムに対向するように配置されている（例えば、特許文献１参照）。そして、金属蒸着源から蒸発した金属がフィルムに付着すると、フィルム上において金属が気相状態から固相状態に変化し、フィルムに固相状態の金属層が形成される。
国際公開第２００８／０１８２９７号公報
　しかし、走行フィルムに金属層を直接蒸着すると、潜熱によってフィルムが熱損傷を受け易くなる。この潜熱は、フィルムに蒸着する金属層の厚さが厚くなるほど大きくなり、この厚さが厚くなるほど、フィルムはさらに熱損傷を受け易くなる。
　以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、フィルムの熱損傷を抑制しつつ金属層を成膜することができる巻取式成膜装置及び巻取式成膜方法を提供することにある。
　上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る巻取式成膜装置は、真空容器と、フィルム走行機構と、リチウム源と、第１ローラとを具備する。
　上記真空容器は、減圧状態を維持することができる。
　上記フィルム走行機構は、上記真空容器内でフィルムを走行させることができる。
　上記リチウム源は、上記真空容器内でリチウムを蒸発させることができる。
　上記第１ローラは、上記フィルムの成膜面と上記リチウム源との間に配置されている。上記第１ローラは、上記リチウム源から蒸発した上記リチウムを受容する転写パターンを有する。上記第１ローラは、上記転写パターンに対応するリチウム層のパターンを上記成膜面に回転しながら転写する。
　このような巻取式成膜装置によれば、溶融した上記リチウムが上記転写パターンを有する上記第１ローラに受容され、上記リチウム層の上記パターンが上記第１ローラから上記フィルムの上記成膜面に間接的に転写される。つまり、上記第１ローラを介した真空蒸着および塗布によって上記フィルムの上記成膜面にリチウム層がパターニングされる。これにより、上記フィルムへの熱損傷が抑制される。
　上記の巻取式成膜装置は、上記第１ローラに上記フィルムを介して対向する第２ローラをさらに具備してもよい。
　このような巻取式成膜装置によれば、上記第１ローラに上記フィルムを介して上記第２ローラが接する。これにより、上記第１ローラから上記フィルムの上記成膜面により鮮明にリチウム層のパターンが転写される。
　上記の巻取式成膜装置においては、上記リチウム源は、蒸着容器と、ドクターブレードと、を有してもよい。上記蒸着容器は、上記リチウムを収容し、上記リチウムが上記第１ローラに蒸着されるように配置される。上記ドクターブレードは、上記蒸着容器から上記第１ローラに供給された上記リチウムの厚さを制御する。
　このような巻取式成膜装置によれば、上記蒸着容器から上記第１ローラに供給された上記リチウムの厚さが上記ドクターブレードによって確実に制御される。
　上記の巻取式成膜装置においては、上記リチウム源は、第３ローラと、蒸着容器と、ドクターブレードと、を有してもよい。上記第３ローラは、上記第１ローラに対向する。上記蒸着容器は、上記リチウムを収容し、上記リチウムが上記第３ローラに蒸着されるように配置される。上記リチウムの溶融面は、上記第３ローラに接している。上記ドクターブレードは、上記蒸着容器から上記第３ローラに供給された上記リチウムの厚さを制御する。
　このような巻取式成膜装置によれば、上記蒸着容器から上記第１ローラに供給された上記リチウムの厚さが上記ドクターブレード及び上記第３ローラによってより確実に制御される。
　上記の巻取式成膜装置においては、上記リチウム源は、第３ローラと、第４ローラと、蒸着容器と、を有してもよい。上記第３ローラは、上記第１ローラに対向する。上記第４ローラは、上記第３ローラに対向する。上記蒸着容器は、上記リチウムを収容し、上記リチウムが上記第４ローラに蒸着されるように配置される。
　このような巻取式成膜装置によれば、上記蒸着容器から上記第１ローラに供給された上記リチウムの厚さが上記第３ローラ及び上記第４ローラによってより確実に制御される。また、上記第４ローラを介在させることによって、上記フィルムへの熱損傷がさらに抑制される。
　上記の巻取式成膜装置は、上記第１ローラの上流に、上記フィルムの上記成膜面のクリーニングを行う前処理機構をさらに具備してもよい。
　このような巻取式成膜装置によれば、上記リチウム層の上記パターンが上記第１ローラから上記フィルムの上記成膜面に転写される前に、上記フィルムの上記成膜面がクリーニングされる。これにより、上記リチウム層と上記フィルムとの密着力が増加する。
　上記の巻取式成膜装置は、上記第１ローラの下流に、上記リチウム層の表面に保護層を形成する保護層形成機構をさらに具備してもよい。
　このような巻取式成膜装置によれば、上記リチウム層の上記パターンが上記第１ローラから上記フィルムの上記成膜面に転写された後に、上記リチウム層が上記保護層により保護される。
　上記の巻取式成膜装置は、上記真空容器内において、上記保護層形成機構が隔離される隔離板をさらに具備してもよい。
　このような巻取式成膜装置によれば、上記保護層形成機構が上記隔離板によって隔離され、上記リチウム層内に保護層の成分が混入しにくくなる。
　また、上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る巻取式成膜方法は、減圧状態が維持可能な真空容器内でフィルムを走行させることを含む。転写パターンが形成された第１ローラにリチウムが蒸着して供給される。上記第１ローラを回転させつつ、上記フィルムの成膜面に上記転写パターンに対応するリチウム層のパターンを接触させて、上記リチウム層のパターンが上記成膜面に転写される。
　このような巻取式成膜方法によれば、蒸着した上記リチウムが上記転写パターンを有する上記第１ローラに供給され、上記リチウム層の上記パターンが上記第１ローラから上記フィルムの上記成膜面に間接的に転写される。つまり、真空蒸着および塗布によって上記フィルムの上記成膜面にリチウム層がパターニングされる。これにより、上記フィルムへの熱損傷が抑制される。
　以上述べたように、本発明によれば、フィルムの熱損傷を抑制しつつ金属層を成膜することができる。
第１実施形態に係る巻取式成膜装置の概略構成図である。 第１実施形態に係る巻取式成膜方法を示す概略フロー図である。 第１実施形態に係る巻取式成膜装置の動作を示す概略構成図である。 第２実施形態に係る巻取式成膜装置の概略構成図である。 第３実施形態に係る巻取式成膜装置の概略構成図である。 第３実施形態に係る巻取式成膜装置の動作を示す概略構成図である。 第４実施形態に係る巻取式成膜装置の一部の概略構成図である。
　以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。各図面には、ＸＹＺ軸座標が導入される場合がある。
　［第１実施形態］
　図１は、第１実施形態に係る巻取式成膜装置の概略構成図である。
　図１に示す巻取式成膜装置１は、フィルム６０を走行させながら、フィルム６０に金属層（例えば、リチウム層）を塗布することが可能な巻取式の成膜装置である。巻取式成膜装置１は、第１ローラ１１Ａと、リチウム源２０と、フィルム走行機構３０と、真空容器７０とを具備する。さらに、巻取式成膜装置１は、第２ローラ１２と、前処理機構４０と、排気機構７１と、ガス供給機構７２とを具備する。
　第１ローラ１１Ａは、ステンレス鋼、鉄、アルミニウム等の金属を含む筒状部材である。第１ローラ１１Ａは、フィルム６０とリチウム源２０との間に配置されている。第１ローラ１１Ａは、フィルム６０の成膜面６０ｄに対向する。例えば、第１ローラ１１Ａのローラ面１１ｒは、フィルム６０の成膜面６０ｄに接している。また、ローラ面１１ｒには、転写パターンが形成されている。転写パターンは、例えば、土手状、山状等の凸状パターンである。これにより、第１ローラ１１Ａは、版胴としての凸版とも称される。
　第１ローラ１１Ａは、その中心軸を中心に回転することができる。例えば、巻取式成膜装置１の外部には、第１ローラ１１Ａを回転駆動させる回転駆動機構が設けられてもよい。あるいは、第１ローラ１１Ａ自体が回転駆動機構を有してもよい。
　例えば、フィルム６０が矢印Ａの方向に走行しているとき、フィルム６０に対向する第１ローラ１１Ａは、時計回りに回転する。このとき、ローラ面１１ｒが動く速度（接線速度）は、例えば、フィルム６０の走行速度と同じ速度に設定される。これにより、ローラ面１１ｒにリチウムのパターンが形成された場合、このリチウムのパターンは、位置ずれを起こすことなくフィルム６０の成膜面６０ｄに転写される。あるいは、このローラ面１１ｒが動く速度は、フィルム６０の走行速度と異なるように（より遅いまたは速い速度に）設定されてもよい。この速度差を利用してリチウム２５の膜厚などを変更してもよい。
　また、本実施形態においては、第１ローラ１１Ａの内部に、温調媒体循環系等の温調機構が設けられている。この温調機構により、例えば、ローラ面１１ｒの温度がリチウムの融点以上に設定できるように適宜調整される。
　第２ローラ（バックアップローラ）１２は、ステンレス鋼、鉄、アルミニウム等の金属を含む筒状部材である。第２ローラ１２は、フィルム６０を介して第１ローラ１１Ａに対向している。第２ローラ１２のローラ面１２ｒは、フィルム６０の裏面（成膜面６０ｄとは反対側の面）に接している。ローラ面１２ｒには、転写パターンが形成されていない。
　第２ローラ１２は、その中心軸を中心に回転することができる。例えば、フィルム６０に接する第２ローラ１２は、フィルム６０の走行によって反時計回りに回転する。または、巻取式成膜装置１の外部には、第２ローラ１２を回転駆動させる回転駆動機構が設けられてもよい。あるいは、第２ローラ１２自体が回転駆動機構を有してもよい。この場合、第２ローラ１２は、回転駆動機構によって反時計回りに回転する。
　また、本実施形態においては、第２ローラ１２の内部に、温調媒体循環系等の温調機構が設けられてもよい。この温調機構により、例えば、ローラ面１２ｒの温度がリチウムの融点未満に設定できるように適宜調整される。
　リチウム源２０は、蒸着容器２１と、ドクターブレード２２と、第３ローラ２３とを有する。リチウム源２０は、第１ローラ１１Ａに対向するように配置される。
　蒸着容器２１には、例えば、バルク状、ワイヤ状あるいは粉体状のリチウム（Ｌｉ）２５が収容される。例えば、巻取式成膜装置１の動作時には、リチウム２５が蒸着容器２１内において抵抗加熱、誘導加熱、電子ビーム加熱等の手法によって加熱され、蒸発する。これらの手法によって蒸発量を制御し、リチウム２５の膜厚が調整されてよい。
　リチウム２５の加熱温度は特に限定されず、典型的には、リチウムの融点以上の温度（例えば、１８０℃～８００℃）に設定される。リチウムの表面に自然被膜（Ｌｉ２Ｏ等）が形成される場合は、リチウム２５のみを蒸発させる（あるいは蒸留する）ことができるように、目標加熱温度が設定される。
　第３ローラ２３は、筒状部材であり、いわゆるアニロックスローラである。第３ローラ２３と第２ローラ１２との間には、第１ローラ１１Ａが位置している。例えば、巻取式成膜装置１の下から上に向かって、第３ローラ２３、第１ローラ１１Ａ及び第２ローラ１２の順に並んでいる。第３ローラ２３は、第１ローラ１１Ａに対向する。第３ローラ２３のローラ面２３ｒは、例えば、複数の孔を有する層（例えば、クロム（Ｃｒ）層、セラミック層等）で構成されている。
　第３ローラ２３のローラ面２３ｒは、第１ローラ１１Ａのローラ面１１ｒに接している。さらに、図１の例では、蒸着容器２１は第３ローラ２３の下方に配置され、蒸着物質の蒸気を、対向する第３ローラ２３に付着させる。すなわち、蒸発したリチウム２５がローラ面２３ｒの一部に付着するように、蒸着容器２１は配置されている。
　第３ローラ２３は、その中心軸を中心に回転することができる。例えば、第１ローラ１１Ａに接する第３ローラ２３は、第１ローラ１１Ａの回転によって反時計回りに回転する。または、巻取式成膜装置１の外部には、第３ローラ２３を回転駆動させる回転駆動機構が設けられてもよい。あるいは、第３ローラ２３自体が回転駆動機構を有してもよい。この場合、第３ローラ２３は、回転駆動機構によって反時計回りに回転する。
　また、本実施形態においては、巻取式成膜装置１の外部に、第３ローラ２３と蒸着容器２１との相対距離を変える距離調整機構が設けられてもよい。この距離調整機構により、ローラ面２３ｒに蒸着するリチウム２５の量を変えることができる。
　第３ローラ２３にリチウム２５が蒸着された状態で、第３ローラ２３が回転することにより、蒸着容器２１内のリチウム２５がローラ面２３ｒを介して持ち上げられる。これにより、蒸着容器２１から蒸着したリチウム２５が第３ローラ２３のローラ面２３ｒの全域に供給される。また、巻取式成膜装置１においては、ドクターブレード２２が第３ローラ２３のローラ面２３ｒ近傍に配置されている。
　このドクターブレード２２の配置により、ローラ面２３ｒ上のリチウム２５の厚さが精度よく調整される。例えば、ローラ面２３ｒ上のリチウム２５の厚さは、実質的に同じになるように調整される。これにより、第３ローラ２３からリチウム２５が供給される第１ローラ１１Ａにおいては、リチウム２５の供給量が同じになる。
　そして、ローラ面２３ｒ上のリチウム２５は、ローラ面２３ｒ上のリチウム２５に接する第１ローラ１１Ａのローラ面１１ｒに行き渡る。このように、蒸着容器２１から、均一な量のリチウム２５が第３ローラ２３を介して第１ローラ１１Ａのローラ面１１ｒに供給される。
　この場合、ドクターブレード２２によってローラ面２３ｒに供給されたリチウム２５の供給量が同じになるので、第１ローラ１１Ａのローラ面１１ｒに供給されるリチウム２５の供給量も同じになる。これにより、ローラ面１１ｒ上のリチウム２５の厚さは全周にわたって同じになる。
　また、本実施形態においては、第３ローラ２３の内部に、温調媒体循環系等の温調機構が設けられている。この温調機構により、例えば、ローラ面２３ｒの温度がリチウムの融点以上に設定できるように適宜調整される。
　これにより、蒸着容器２１から蒸発したリチウム２５のローラ面２３ｒへの付着、および、第３ローラ２３において溶融したリチウム２５の第１ローラ１１Ａへの供給が実現される。
　フィルム走行機構３０は、巻出しローラ３１、巻取りローラ３２及びガイドローラ３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ、３３ｅ、３３ｆ、３３ｇを有する。巻取式成膜装置１の外部には、巻出しローラ３１及び巻取りローラ３２を回転駆動させる回転駆動機構が設けられている。または、巻出しローラ３１及び巻取りローラ３２のそれぞれが回転駆動機構を有してもよい。
　また、本実施形態においては、ガイドローラ３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ、３３ｅ、３３ｆ、３３ｇの内部に、温調媒体循環系等の温調機構が設けられてもよい。
　フィルム６０は、第１ローラ１１Ａと第２ローラ１２との間に挟まれるように巻取式成膜装置１内に設置される。フィルム６０の成膜面６０ｄは、第１ローラ１１Ａに対向する。フィルム６０は、予め巻出しローラ３１に巻かれ、巻出しローラ３１から繰り出される。
　巻出しローラ３１から繰り出されたフィルム６０は、走行中にガイドローラ３３ａ、３３ｂ、３３ｃに支持され、ガイドローラ３３ａ、３３ｂ、３３ｃのそれぞれで走行方向を変えながら、第１ローラ１１Ａと第２ローラ１２との間を移動する。
　さらに、フィルム６０は、走行中にガイドローラ３３ｄ、３３ｅ、３３ｆ、３３ｇに支持され、ガイドローラ３３ｄ、３３ｅ、３３ｆ、３３ｇのそれぞれで走行方向を変えながら、巻取りローラ３２に連続的に巻き取られる。
　フィルム６０は、所定幅に裁断された長尺のフィルムである。フィルム６０は、銅、アルミニウム、ニッケル、ステンレス、樹脂の少なくともいずれかを含む。樹脂は、例えば、ＯＰＰ（延伸ポリプロピレン）フィルム、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイト）フィルム等が用いられる。
　前処理機構４０は、第１ローラ１１Ａの上流に設けられている。前処理機構４０は、フィルム６０の成膜面６０ｄのクリーニングを行う。例えば、前処理機構４０は、不活性ガス（Ａｒ、Ｈｅ等）、窒素（Ｎ２）、酸素（Ｏ２）等のプラズマを発生することができる。このプラズマがフィルム６０の成膜面６０ｄに晒されることにより、成膜面６０ｄに付着した油膜、自然酸化膜等が除去される。これにより、成膜面６０ｄに形成されるリチウム層の密着力が向上する。
　上記の第１ローラ１１Ａ、第２ローラ１２、リチウム源２０、フィルム走行機構３０、前処理機構４０及びフィルム６０は、真空容器７０内に収容されている。真空容器７０は、減圧状態を維持することができる。例えば、真空容器７０は、真空ポンプ等の真空排気系（不図示）に接続された排気機構７１によって、その内部がリチウムの蒸着が可能な所定の真空度に維持される。これにより、リチウムの露点が－３０℃未満（より好ましいのは－５０℃未満）となる環境が簡便に形成され、リチウムの溶融状態を真空容器７０内で安定して維持できる。さらに高い反応性を有するリチウムの反応が抑制される。
　真空容器７０内を真空排気するに際しては、ガス供給機構７２によって乾燥空気、不活性ガス（Ａｒ、Ｈｅ等）、二酸化炭素（ＣＯ２）、窒素等の少なくともいずれかのガスを置換用ガスとして供給してから排気を行ってもよい。これらのガスを真空容器７０内に導入することにより、高い反応性を有するリチウムの反応が抑制される。
　また、本実施形態においては、リチウム以外に、インジウム（Ｉｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、錫（Ｓｎ）、ガリウム（Ｇａ）、ビスマス（Ｂｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）及び融点が４００°以下の合金の少なくともいずれかが蒸着容器２１内に収容されてもよい。
　蒸着容器２１は例えば、オーステナイト系ステンレス鋼から成る。
　［巻取式成膜装置の動作］
　図２は、第１実施形態に係る巻取式成膜方法を示す概略フロー図である。
　第１実施形態に係る巻取式成膜方法では、例えば、減圧状態が維持可能な真空容器７０内で、フィルム走行機構３０によってフィルム６０を走行させる（ステップＳ１０）。
　次に、第３ローラ２３に、リチウム源２０（蒸着容器２１）から蒸発したリチウム２５が付着する（ステップＳ２０）。第３ローラ２３の温調機構により、第３ローラ２３に付着したリチウム２５は溶融状態に維持される。
　次に、第３ローラ２３上の溶融状態のリチウム２５が、転写パターンが形成された第１ローラ１１Ａに供給される（ステップＳ３０）。
　その次に、第１ローラ１１Ａを回転させつつ、フィルム６０の成膜面６０ｄに転写パターンに対応するリチウム層のパターンを接触させて、転写パターンに対応するリチウム層のパターンが成膜面６０ｄに転写される（ステップＳ４０）。
　このような巻取式成膜方法によれば、蒸発したリチウム２５が転写パターンを有する第１ローラ１１Ａに第３ローラ２３を介して供給され、リチウム層のパターンが第１ローラ１１Ａからフィルム６０の成膜面６０ｄに転写される。
　つまり、リチウム２５（溶融金属）は、蒸着容器２１（浴槽）から第１ローラ１１Ａに直接蒸着せずに、一旦第３ローラ２３に蒸着し、第３ローラ２３の温調機構により融解状態を維持したまま被成膜面６０ｄに塗布される。
　真空蒸着および塗布によってフィルム６０の成膜面６０ｄにリチウム層がパターニングされる。これにより、フィルム６０への熱損傷が抑制される。
　巻取式成膜装置１の具体的な動作について説明する。
　図３は、第１実施形態に係る巻取式成膜装置の動作を示す概略構成図である。
　図３に示すように、フィルム６０は、第１ローラ１１Ａと第２ローラ１２との間において矢印Ａの方向に走行する。ここで、第１ローラ１１Ａのローラ面１１ｒには、凸状の転写パターン１１ｐが形成されている。転写パターン１１ｐの材料は、例えば、ゴム等の弾性体、有機または無機樹脂等を含む。真空容器７０内は、減圧状態が維持される。真空容器７０内は、排気機構７１の真空排気系（真空ポンプ）の到達真空度として、例えば、１×１０－３Ｐａ以下に設定される。真空容器７０内には、乾燥空気、不活性ガス（Ａｒ、Ｈｅ等）、二酸化炭素（ＣＯ２）、窒素等の少なくともいずれかのガスが供給されてもよい。また、フィルム６０の成膜面６０ｄには、前処理機構４０によって前処理（クリーニング）が施されている。
　次に、第１ローラ１１Ａの転写パターン１１ｐ上に、蒸着容器２１から第３ローラ２３に蒸着した液状のリチウム２５が供給される。
　例えば、第３ローラ２３のローラ面２３ｒの一部に、蒸着容器２１から蒸発したリチウム２５が付着するように、蒸着容器２１は第３ローラ２３の下方に配置される。さらに、第３ローラ２３のローラ面２３ｒの温度は、温調機構によってリチウム融点（１８０℃）以上に調整されている。これにより、第３ローラ２３に蒸着したリチウム２５は、ローラ面２３ｒにおいて溶融した状態で（第３ローラ２３が反時計周りに回転して）、第１ローラ１１Ａに供給される。また、ローラ面２３ｒ上のリチウム２５の厚さは、ドクターブレード２２によって精度よく均一に調整される。
　次に、第１ローラ１１Ａは、第３ローラ２３の回転とともに時計回りに回転する。さらに、第１ローラ１１Ａは、第３ローラ２３に接している。これにより、第１ローラ１１Ａの転写パターン１１ｐが溶融したリチウム２５で濡れ、ローラ面１１ｒがローラ面２３ｒから溶融したリチウム２５を受容する。つまり、転写パターン１１ｐ上に、溶融したリチウム２５が形成され、転写パターン１１ｐに対応したリチウム２５のパターン２５ｐがローラ面１１ｒに形成される。
　ここで、第１ローラ１１Ａのローラ面１１ｒの温度は、温調機構によってリチウム融点（１８０℃）以上に調整されている。これにより、第１ローラ１１Ａが回転して、ローラ面１１ｒが第３ローラ２３から離れても、リチウム２５は、転写パターン１１ｐ上において溶融した状態で濡れ続ける。
　フィルム６０は、第１ローラ１１Ａと第２ローラ１２との間において第１ローラ１１Ａ及び第２ローラ１２の回転とともに走行している。ここで、第１ローラ１１Ａは、フィルム６０の成膜面６０ｄに接している。これにより、パターン２５ｐもフィルム６０の成膜面６０ｄに接し、パターン２５ｐが転写パターン１１ｐからフィルム６０の成膜面６０ｄに転写される。
　この後、成膜面６０ｄ上のリチウム２５のパターン２５ｐは、ガイドローラ３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ、３３ｅ、３３ｆ、３３ｇの温調機構や自然冷却などによって、フィルム６０の成膜面６０ｄにリチウム層のパターン２５ｐが形成される。成膜面６０ｄに形成されたリチウム層の厚さは、例えば、０．５μｍ以上５０μｍ以下である。なお、リチウム層のパターン２５ｐは、フィルム６０の両面に形成されてもよい。
　このように、本実施形態では、蒸着容器２１から蒸発したリチウム２５が、溶融状態を保持する温調機構を有する第３ローラ２３のローラ面２３ｒに付着する。その後、溶融したリチウム２５が転写パターン１１ｐを有する第１ローラ１１Ａに受容される。
　この後、リチウム層のパターン２５ｐが第１ローラ１１Ａからフィルム６０の成膜面６０ｄに転写される。
　上記のように本実施形態では、リチウム２５は、第１および第３ローラ１１Ａ、２３を介して、蒸着容器２１から成膜面６０ｄへ間接的に転写される。
　本実施形態では、フィルム６０の成膜面６０ｄに、リチウム２５（パターン２５ｐ）が気相状態から固相状態に変化して直接的に供給されるのではなく、液相状態を経由して（気相→液相→固相状態に変化して）間接的に供給される。これにより、フィルム６０がリチウムから受ける潜熱がより小さくなり、フィルム６０への熱損傷が大きく抑制される。例えば、フィルム６０の成膜面６０ｄに、厚さが０．５μｍ以上５０μｍ以下という比較的厚いリチウム層のパターンが形成されても、フィルム６０は熱損傷を受け難くなる。
　また、本実施形態では、第１ローラ１１Ａに転写パターン１１ｐが設けられ、第１ローラ１１Ａから直にフィルム６０にリチウムのパターン２５ｐが形成される。これにより、フィルム６０にリチウムパターンを形成する専用のマスクを要しない。これにより、リチウムが付着したマスクを定期的に交換するメンテナンス作業が不要になる。さらに、フィルム６０とともにマスクを巻き出したり、巻き取ったりする複雑な機構及びマスクの位置あわせを行う複雑な機構を要しない。
　また、本実施形態では、フィルム６０へのリチウム層のパターニングが減圧雰囲気で行われる。これにより、リチウムの溶融状態を蒸着容器２１内で安定して維持でき、さらに高い反応性を有するリチウムの反応が抑制される環境が簡便に形成される。また、フィルム６０へのリチウム層のパターニングが不活性ガス雰囲気で行われた場合にも、高い反応性を有するリチウムの反応が抑制される。
　また、本実施形態では、第１ローラ１１と第２ローラ１２とによって、上下の方向からフィルム６０が挟まれ、フィルム６０が水平方向に移動しながら、転写パターン１１ｐがフィルム６０に転写される。これにより、フィルム６０に転写された直後のパターン２５ｐがフィルム６０の面内方向に沿って寄りにくくなる。
　［第２実施形態］
　図４は、第２実施形態に係る巻取式成膜装置の概略構成図である。
　図４に示す巻取式成膜装置２においては、リチウム源２０が蒸着容器２１と、第３ローラ２３と、第３ローラ２３に対向する第４ローラ２４とを有する。図４には、リチウム源２０として、ドクターブレード２２が例示されているが、ドクターブレード２２は、必要に応じて略すことができる。この場合は、第３ローラ２３と第４ローラ２４との間の距離（押圧力）および回転速度差を利用してリチウム２５の膜厚制御を行ってもよい。
　第４ローラ２４は、筒状部材であり、いわゆるファウンテンローラである。第４ローラ２４と第１ローラ１１Ａとの間には、第３ローラ２３が位置している。第４ローラ２４のローラ面２４ｒは耐熱性のある公知の材料が採用され、例えば、金属で構成されている。第４ローラ２４のローラ面２４ｒは、第３ローラ２３のローラ面２３ｒに接している。
　さらに、図４の例では、第１実施形態に係る巻取式成膜装置の第３ローラと同様に、第４ローラ２４のローラ面２４ｒの一部に、蒸着容器２１から蒸発したリチウム２５が付着するように、蒸着容器２１は第４ローラ２４の下方に配置される。
　第４ローラ２４は、その中心軸を中心に回転することができる。例えば、第３ローラ２３に接する第４ローラ２４は、第３ローラ２３の回転により時計回りに回転する。または、巻取式成膜装置２の外部には、第４ローラ２４を回転駆動させる回転駆動機構が設けられてもよい。あるいは、第４ローラ２４自体が回転駆動機構を有してもよい。この場合、第４ローラ２４は、回転駆動機構によって時計回りに回転する。
　また、本実施形態においては、巻取式成膜装置２の外部に、第４ローラ２４と蒸着容器２１との相対距離を変える距離調整機構が設けられてもよい。この距離調整機構により、第４ローラ２４のローラ面２４ｒに付着するリチウム２５の量を変えることができる。
　第４ローラ２４にリチウム２５が蒸着された状態で、第４ローラ２４が回転することにより、蒸着容器２１内のリチウム２５がローラ面２４ｒを介して持ち上げられる。これにより、蒸着容器２１から蒸着したリチウム２５が第４ローラ２４のローラ面２４ｒの全域に供給される。さらに、ローラ面２４ｒ上のリチウム２５は、ローラ面２４ｒ上のリチウム２５に接する第３ローラ２３のローラ面２３ｒに行き渡る。
　さらに、ローラ面２３ｒ上のリチウム２５は、ローラ面２３ｒ上のリチウム２５に接する第１ローラ１１Ａのローラ面１１ｒに行き渡る。すなわち、蒸着容器２１から蒸発したリチウム２５が、第４ローラ２４及び第３ローラ２３を介して第１ローラ１１Ａのローラ面１１ｒに供給される。
　ここで、ローラ面２４ｒが動く速度は、第３ローラ２３のローラ面２３ｒが動く速度と異なる速度に設定されてもよく、同じ速度に設定されてもよい。このような速度制御により、ローラ面２３ｒ上のリチウム２５の厚さが精度よく調整される、例えば、ローラ面２３ｒ上のリチウム２５の厚さが、実質的に同じ（均一）になるように調整される。なお、第４ローラ２４の回転方向は、時計周りに限らず、反時計回りであってもよい。
　また、本実施形態においては、第４ローラ２４の内部に、温調媒体循環系等の温調機構が設けられている。この温調機構により、例えば、ローラ面２４ｒの温度がリチウムの融点以上に設定できるように適宜調整される。また、ドクターブレード２２が第３ローラ２３のローラ面２３ｒ近傍に配置された場合、ドクターブレード２２の配置によってローラ面２３ｒ上のリチウム２５の厚さがさらに精度よく調整される。
　巻取式成膜装置２においても、巻取式成膜装置１と同じ作用効果を奏する。特に本実施形態によれば、リチウム２５が経由するローラ（第４ローラ２４）が１つ追加されているため、熱損傷をより確実に防止することができる。
　［第３実施形態］
　図５は、第３実施形態に係る巻取式成膜装置の概略構成図である。
　図５に示す巻取式成膜装置３は、第１ローラ１１Ｂと、リチウム源２０と、フィルム走行機構３０と、真空容器７０とを具備する。さらに、巻取式成膜装置３は、第２ローラ１２と、前処理機構４０と、保護層形成機構５０と、排気機構７１と、ガス供給機構７２とを具備する。
　第１ローラ１１Ｂは、ステンレス鋼、鉄、アルミニウム等の金属を含む筒状部材である。第１ローラ１１Ｂは、フィルム６０とリチウム源２０との間に配置されている。第１ローラ１１Ｂのローラ面１１ｒは、フィルム６０の成膜面６０ｄに対向している。例えば、ローラ面１１ｒは、フィルム６０の成膜面６０ｄに接している。
　さらに、図５の例では、蒸着容器２１は第１ローラ１１Ｂの下方に配置され、蒸着物質の蒸気を、対向する第１ローラ１１Ｂに付着させる。すなわち、蒸発したリチウム２５が第１ローラ１１Ｂのローラ面１１ｒの一部に付着するように、蒸着容器２１は配置されている。
　ローラ面１１ｒには、転写パターンが形成されている。転写パターンは、例えば、溝状、孔状等の凹状パターンである。これにより、第１ローラ１１Ｂは、版胴としての凹版とも称される。
　第１ローラ１１Ｂは、その中心軸を中心に回転することができる。例えば、巻取式成膜装置３の外部には、第１ローラ１１Ｂを回転駆動させる回転駆動機構が設けられている。または、第１ローラ１１Ｂ自体が回転駆動機構を有してもよい。例えば、フィルム６０が矢印Ａの方向に走行しているとき、フィルム６０に対向する第１ローラ１１Ｂは、時計回りに回転する。このとき、ローラ面１１ｒが動く速度は、例えば、フィルム６０の走行速度と同じ速度に設定される。これにより、ローラ面１１ｒにリチウムのパターンが形成された場合、このリチウムのパターンは、位置ずれを起こすことなくフィルム６０の成膜面６０ｄに転写される。
　また、本実施形態においては、巻取式成膜装置３の外部に、第１ローラ１１Ｂと蒸着容器２１との相対距離を変える距離調整機構が設けられてもよい。また、本実施形態においては、第１ローラ１１Ｂの内部に、温調媒体循環系等の温調機構が設けられている。この温調機構により、ローラ面１１ｒの温度が適宜調整される。
　第１ローラ１１Ｂにリチウム２５が蒸着された状態で、第１ローラ１１Ｂが回転することにより、蒸着容器２１内のリチウム２５がローラ面１１ｒを介して持ち上げられる。これにより、蒸着容器２１から蒸発したリチウム２５が第１ローラ１１Ｂのローラ面１１ｒの全域に供給される。
　また、巻取式成膜装置３においては、ドクターブレード２２が第１ローラ１１Ｂのローラ面１１ｒ近傍に配置されている。このドクターブレード２２の配置により、転写パターン内のリチウム２５の厚さが精度よく調整される。例えば、転写パターン内のリチウム２５の厚さは、実質的に同じ（均一）になるように調整される。
　図６は、第３実施形態に係る巻取式成膜装置の動作を示す概略構成図である。
　図６に示すように、第１ローラ１１Ｂのローラ面１１ｒには、凹状の転写パターン１１ｐが形成されている。また、フィルム６０の成膜面６０ｄには、前処理機構４０によって前処理が施されている。
　次に、第１ローラ１１Ｂの転写パターン１１ｐに、リチウム源２０から蒸発したリチウム２５が供給される。例えば、第１ローラ１１Ｂのローラ面１１ｒの一部に、蒸着容器２１から蒸発したリチウム２５が付着するように、蒸着容器２１は第１ローラ１１Ｂの下方に配置される。さらに、第１ローラ１１Ｂのローラ面１１ｒの温度は、温調機構によってリチウム融点以上に調整されている。
　これにより、第１ローラ１１Ｂに蒸着したリチウム２５は、ローラ面１１ｒにおいて溶融した状態で濡れ続ける。また、ローラ面１１ｒ上のリチウム２５の厚さは、ドクターブレード２２によって精度よく調整される。
　フィルム６０は、第１ローラ１１Ｂと第２ローラ１２との間において第１ローラ１１Ｂ及び第２ローラ１２の回転とともに走行している。ここで、第１ローラ１１Ｂは、フィルム６０の成膜面６０ｄに接している。これにより、パターン２５ｐもフィルム６０の成膜面６０ｄに接し、パターン２５ｐが転写パターン１１ｐからフィルム６０の成膜面６０ｄに転写される。
　この後、成膜面６０ｄ上のリチウム２５のパターン２５ｐは、自然冷却して、フィルム６０の成膜面６０ｄにリチウム層のパターン２５ｐが形成される。さらにこの後、成膜面６０ｄには、リチウム層のパターン２５ｐを覆う保護層が保護層形成機構５０によって形成される。
　巻取式成膜装置３においても、巻取式成膜装置１と同じ作用効果を奏する。さらに、巻取式成膜装置３においては、第１ローラ１１Ｂに形成された転写パターン１１ｐが凹状パターンであるため、溶融したリチウム２５が凹状パターン内に効率よく収まる。これにより、フィルム６０の成膜面６０ｄに形成されるリチウム層のパターン２５ｐがより鮮明になる。
　［第４実施形態］
　図７は、第４実施形態に係る巻取式成膜装置の一部の概略構成図である。図７には、巻取りローラ３２の周辺が示されている。
　図７に示す巻取式成膜装置４は、リチウム層のパターン２５ｐが形成されたフィルム６０の成膜面６０ｄに保護層または保護フィルムを形成する保護層形成機構５０をさらに具備する。保護層形成機構５０は、上述した巻取式成膜装置１～３のいずれにも、複合させることができる。保護層は、例えば、シリコン酸化物（ＳｉＯｘ）、シリコン窒化物（ＳｉＮｘ）、アルミナ酸化物（ＡｌＯｘ）等の少なくともいずれかを含む。
　保護層形成機構５０は、第１ローラ１１Ａの下流に設けられている。保護層形成機構５０は、第１ローラ１１Ａによってフィルム６０にリチウム層が形成された後、リチウム層の表面に保護層または保護フィルムを形成することができる。
　保護層形成機構５０は、保護層形成部５１Ａと、保護層形成部５１Ｂと、保護フィルム形成部５２と、ガス供給機構５７と、隔離板５８とを有する。保護フィルム形成部５２は、巻出しローラ５３と、保護フィルム５４と、ガイドローラ５５、５６とを有する。保護層形成部５１Ａ、保護層形成部５１Ｂ及び保護フィルム形成部５２のそれぞれは、独立して駆動させることができ、保護層形成部５１Ａ、保護層形成部５１Ｂ及び保護フィルム形成部５２の少なくとも１つを駆動させることができる。
　また、隔離板５８は、保護層形成機構５０を真空容器７０内で隔離する。図７の例では、隔離板５８は、保護層形成部５１Ａと、保護層形成部５１Ｂと、保護フィルム形成部５２と、ガス供給機構５７とを隔離する。これにより、保護層形成機構５０が隔離板５８によって隔離され、リチウム層内に保護層の成分が混入しにくくなる。
　保護層形成部５１Ａは、例えば、スパッタリング法、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法、蒸着法等の成膜方法によって、フィルム６０の成膜面６０ｄに保護層を形成することができる。また、保護層形成部５１Ａに設けられた成膜源からフィルム６０の成膜面６０ｄにシリコン、アルミニウム等の元素を入射させつつ、隔離板５８で隔離された空間７０ｓにガス供給機構５７から酸素、窒素、水、一酸化炭素、二酸化炭素等のガスを導入して、反応生成物（保護層）を成膜面６０ｄに形成してもよい。
　保護層形成部５１Ｂは、例えば、プラズマ処理または加熱処理によってフィルム６０の成膜面６０ｄに保護層を形成することができる。例えば、隔離板５８で隔離された空間７０ｓにガス供給機構５７から酸素、窒素、水、一酸化炭素、二酸化炭素等のガスを導入して、これらのガスの少なくとも１つをリチウム層の表面と反応させて、リチウム層の表面に保護層が形成されてもよい。また、これらのガスの反応性を高めるために、これらのガスは、巻取成膜装置４に付設されたプラズマ発生手段（不図示）によってプラズマガスとしてもよい。保護層形成部５１Ｂによれば、リチウム層の表面に、例えば、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）、窒化リチウム（Ｌｉ３Ｎ）、炭酸リチウム（ＬｉＣＯｘ）等が形成される。
　なお、巻取成膜装置４は、空間７０ｓ内のガスが空間７０ｓ外に漏れないように、空間７０ｓを排気する排気機構を備えてもよい。この場合、空間７０ｓ内の圧力は、空間７０ｓ外の圧力よりも低くなるように調整される。これにより、例えば、蒸着容器２１に収容された溶融リチウムの酸化等が抑制される。
　また、保護フィルム形成部５２は、フィルム６０の成膜面６０ｄに保護フィルム５４を貼り合わせることができる。例えば、保護フィルム５４は、フィルム６０の成膜面６０ｄに対向するように配置されている。さらに、保護フィルム５４は、ガイドローラ３３ｇとガイドローラ５６との間に挟まれるように設置される。
　保護フィルム５４は、巻出しローラ５３に予め巻かれ、巻出しローラ５３から繰り出される。巻出しローラ５３から繰り出された保護フィルム５４は、ガイドローラ５５に支持されながら、ガイドローラ３３ｇとガイドローラ５６との間に移動する。そして、保護フィルム５４がフィルム６０の成膜面６０ｄを被覆した後、保護フィルム５４は、フィルム６０とともに、巻取りローラ３２に連続的に巻き取られる。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、リチウム源２０は、巻取式成膜装置１～３において、蒸着容器２１から蒸発したリチウム２５がノズル、シャワー等を介して第１ローラ１１Ｂ、第３ローラ２３または第４ローラ２４に供給される機構でもよい。
　フィルム６０と蒸着容器２１との間に介在させるローラの個数はこれら（１～３）に限定されず、用途に応じて４個以上介在させてもよい。また、前処理機構４０および保護層形成機構５０は、どちらか一方または両方が選択されてもよい。
　また、リチウム２５の加熱温度によって蒸着レート（蒸気量）を制御することができるため、ドクターブレード２２は省略されてもよい。
　さらに、例えば第１の実施形態において、第３ローラ２３に蒸着したリチウム２５を、そのローラ面２３ｒにおいて溶融した状態で、第１ローラ１１Ａに供給されるように構成されたが、これに代えて、第３ローラの表面に固相のリチウム膜を形成した後、当該リチウム膜を第１ローラの表面を介してフィルムの成膜面に転写するようにしてもよい。この場合、第３ローラの表面は第１ローラの表面よりもリチウム膜との密着性を低くし、第１ローラの表面はフィルム成膜面よりもリチウム膜との密着性を低くする等の手法が採用可能である。この場合、第１ローラ及び第３ローラの表面温度は、温調機構により、リチウムの融点よりも低い温度に設定される。
　１、２、３、４…巻取式成膜装置
　１１Ａ、１１Ｂ…第１ローラ
　１１ｒ…ローラ面
　１１ｐ…転写パターン
　１２…第２ローラ
　１２ｒ…ローラ面
　２０…リチウム源
　２１…蒸着容器
　２２…ドクターブレード
　２３…第３ローラ
　２３ｒ…ローラ面
　２４…第４ローラ
　２４ｒ…ローラ面
　２５…リチウム
　２５ｐ…パターン
　３０…フィルム走行機構
　３１…巻出しローラ
　３２…巻取りローラ
　３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ、３３ｅ、３３ｆ、３３ｇ…ガイドローラ
　４０…前処理機構
　５０…保護層形成機構
　５１Ａ…保護層形成部
　５１Ｂ…保護層形成部
　５２…保護フィルム形成部
　５３…巻出しローラ
　５４…保護フィルム
　５５、５６…ガイドローラ
　５７…ガス供給機構
　５８…隔離板
　６０…フィルム
　６０ｄ…成膜面
　７０…真空容器
　７０ｓ…空間
　７１…排気機構
　７２…ガス供給機構

Claims (9)

  1. 　減圧状態を維持することが可能な真空容器と、
    　前記真空容器内でフィルムを走行させることが可能なフィルム走行機構と、
    　前記真空容器内でリチウムを蒸発させることが可能なリチウム源と、
    　前記フィルムの成膜面と前記リチウム源との間に配置され、前記リチウム源から蒸発した前記リチウムを受容する転写パターンを有し、前記転写パターンに対応するリチウム層のパターンを前記成膜面に回転しながら転写する第１ローラと
    　を具備する巻取式成膜装置。
  2. 　請求項１に記載の巻取式成膜装置であって、
    　前記第１ローラに前記フィルムを介して対向する第２ローラをさらに具備する
    　巻取式成膜装置。
  3. 　請求項１または２に記載された巻取式成膜装置であって、
    　前記リチウム源は、
    　前記リチウムを収容し、前記リチウムが前記第１ローラに蒸着されるように配置された蒸着容器と、
    　前記蒸着容器から前記第１ローラに供給された前記リチウムの厚さを制御するドクターブレードと、を有する
    　巻取式成膜装置。
  4. 　請求項１または２に記載の巻取式成膜装置であって、
    　前記リチウム源は、
    　前記第１ローラに対向する第３ローラと、
    　前記リチウムを収容し、前記リチウムが前記第３ローラに蒸着されるように配置された蒸着容器と、
    　前記蒸着容器から前記第３ローラに供給された前記リチウムの厚さを制御するドクターブレードと、を有する
    　巻取式成膜装置。
  5. 　請求項１または２に記載の巻取式成膜装置であって、
    　前記リチウム源は、
    　前記第１ローラに対向する第３ローラと、
    　前記第３ローラに対向する第４ローラと、
    　前記リチウムを収容し、前記リチウムが前記第４ローラに蒸着されるように配置された蒸着容器と、を有する
    　巻取式成膜装置。
  6. 　請求項１～５のいずれか１つに記載の巻取式成膜装置であって、
    　前記第１ローラの上流に、前記フィルムの前記成膜面のクリーニングを行う前処理機構をさらに具備する
    　巻取式成膜装置。
  7. 　請求項１～６のいずれか１つに記載の巻取式成膜装置であって、
    　前記第１ローラの下流に、前記リチウム層の表面に保護層を形成する保護層形成機構をさらに具備する
    　巻取式成膜装置。
  8. 　請求項７に記載の巻取式成膜装置であって、
    　前記真空容器内において、前記保護層形成機構が隔離される隔離板をさらに具備する
    　巻取式成膜装置。
  9. 　減圧状態が維持可能な真空容器内でフィルムを走行させ、
    　転写パターンが形成された第１ローラに、蒸発したリチウムを供給し、
    　前記第１ローラを回転させつつ、前記フィルムの成膜面に前記転写パターンに対応するリチウム層のパターンを接触させて、前記リチウム層のパターンを前記成膜面に転写する
    　巻取式成膜方法。
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