(57)【要約】【課題】  軽量、高剛性で、帯電もせずしかも熱膨張、熱収縮が少なく平面度に優れた高精度のＣＦＲＰ定盤を提供する。【解決手段】  引張弾性率４９０〜９５０ＧＰａの高弾性率炭素繊維を使用した炭素繊維強化樹脂複合材料を含むＣＦＲＰ定盤１１であり、該ＣＦＲＰ定盤が投影面積３５０，０００〜１００，０００，０００ｍｍ2、高さ４５〜５００ｍｍであることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
引張弾性率４９０〜９５０ＧＰａの高弾性率炭素繊維を使用した炭素繊維強化樹脂複合材料を含むＣＦＲＰ定盤であり、該ＣＦＲＰ定盤が投影面積３５０，０００〜１００，０００，０００ｍｍ2、高さ４５〜５００ｍｍであることを特徴とするＣＦＲＰ定盤。
【請求項２】
定盤平面の一方向をＸ軸とし、これと直交する方向をＹ軸としたとき、Ｘ軸の比弾性率（曲げ）が８×１０8cm以上２０×１０8cm以下であり、Ｙ軸の比弾性率（曲げ）が８×１０8cm以上２０×１０8cm以下であることを特徴とする請求項１のＣＦＲＰ定盤。
【請求項３】
請求項１又は２記載のＣＦＲＰ定盤の上面の平面精度がＪＩＳ  Ｂ７５１３「精密定盤」に規定される２級相当以上であることを特徴とするＣＦＲＰ定盤。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のＣＦＲＰ定盤の表面に研磨用の樹脂層を設けたことを特徴とするＣＦＲＰ定盤。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のＣＦＲＰ定盤の表面に導電性無機粉体と樹脂とからなる導電性樹脂層を設けたことを特徴とするＣＦＲＰ定盤。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のＣＦＲＰ定盤が直接載荷式の用途に使用するものであり、該定盤の表面粗さがＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４に規定される十点平均粗さ（ＲｚJIS94）で１０〜２５μｍの範囲であることを特徴とするＣＦＲＰ定盤。
【請求項７】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のＣＦＲＰ定盤が非接触載荷式の用途に使用するものであり、該定盤の平面方向の熱膨張率が−１×１０-6〜４×１０-6／℃であることを特徴とするＣＦＲＰ定盤。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載のＣＦＲＰ定盤が炭素繊維強化樹脂複合材料を必須とし、樹脂層、導電性樹脂層を任意の構成要素とした無垢構造であり、該炭素繊維強化樹脂複合材料が引張弾性率４９０〜９５０ＧＰａの連続炭素繊維を一方向に引き揃えたプリプレグを０〜１０度、８０〜９０度、±３０〜±６０度方向に配向させながら積層したものであることを特徴とするＣＦＲＰ定盤。
【請求項９】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載のＣＦＲＰ製定盤がスキン層とコア層からなるスキンコア構造であり、該スキン層が炭素繊維強化樹脂複合材料を必須とし、樹脂層、導電性樹脂層を任意の構成要素とし、該炭素繊維強化樹脂複合材料が引張弾性率４９０〜９５０ＧＰａの連続炭素繊維を一方に引き揃えたプリプレグを０〜１０度、８０〜９０度、±３０〜±６０度方向に配向させながら積層した炭素繊維強化樹脂複合材料であり、該コア層が樹脂、チョップド炭素繊維強化樹脂もしくはガラス繊維強化樹脂のいずれかあるいはこれらの２以上の組み合わせからなることを特徴とするＣＦＲＰ定盤。
【請求項１０】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載のＣＦＲＰ定盤が内部にリブを有する中空形状を有し、該定盤の上下面の炭素繊維強化樹脂複合材料を必須とし、両側辺乃至四辺を更に板材で囲んだ中空構造であり、該上下面の炭素繊維強化樹脂複合材料が引張弾性率４９０〜９５０ＧＰａの連続炭素繊維を一方に引き揃えたプリプレグを０〜１０度、８０〜９０度、±３０〜±６０度方向に配向させながら積層した炭素繊維強化樹脂複合材料であり、前記リブ及び板材が樹脂、チョップド炭素繊維強化樹脂もしくはガラス繊維強化樹脂のいずれかあるいはこれらの２以上の組み合わせからなることを特徴とするＣＦＲＰ定盤。
【請求項１１】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載のＣＦＲＰ定盤がスキン層とハニカム層を有するハニカム構造であり、該スキン層が炭素繊維強化樹脂複合材料を必須とし、樹脂層、導電性樹脂層を任意の構成要素とし、該炭素繊維強化樹脂複合材料が引張弾性率４９０〜９５０ＧＰａの連続炭素繊維を一方に引き揃えたプリプレグを０〜１０度、８０〜９０度、±３０〜±６０度方向に配向させながら積層した炭素繊維強化樹脂複合材料であり、該ハニカム層がアルミ製ハニカムあるいはＣＦＲＰ製ハニカムを構成要素とすることを特徴とするＣＦＲＰ定盤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は炭素繊維強化樹脂複合材料（ＣＦＲＰ板）を用いたＣＦＲＰ定盤に関するものであり、特に液晶ガラス基板、プラズマディスプレイや有機ＥＬ用などのディスプレイ基板製造ライン全般での検査用定盤に関する。
【背景技術】
【０００２】
定盤とは、測定作業、ケガキ作業において、基準の平面として使用されるもので、正確に平らに仕上げられた平面をもち、この平面度を長く維持するために剛性、硬度、耐摩耗性をもつ台であり、定盤は鋳鉄製の箱型定盤、ＪＩＳ定盤のほかに石定盤が知られ、また使用する用途により各種定盤がある。
【０００３】
液晶ガラス基板の表面検査を行う際、製品のガラス基板を乗せる定盤では、従来からの厚い石質材料、金属材料、アルミニウム材料やアルミニウム製ハニカム材料等が使用されている。液晶ガラス基板の大型化（最新のものは１５００×１８００ｍｍ、従来品は８００×８００ｍｍ程度）によりこれら定盤も大型化している。
【０００４】
しかし石質材料、鋼製材料、定盤として十分な剛性はあるがその重量が重く、またアルミニウム材料、アルミニウムハニカム材料は重量ではある程度は改善されるものの、熱膨張が大きく十分とはいえない。定盤をさらに軽量化すれば周辺のモーターなどの駆動系もサイズダウンできるためトータルでコストダウンがはかれるのである。
【０００５】
さらに、これらの材料は温度変化によって熱膨張、熱収縮することが避けられず、特に定盤の厚み方向（平面内方向の熱膨張率）の熱膨張が問題であり、近年のように高い精度が要求される機器類、特に定盤上部に様々な検査器を設置する非接触載荷式の定盤に使用するときは大きな問題である。
【０００６】
このように液晶ガラス基板製造の分野において基準となる定盤の存在は必要不可欠である。この定盤には軽量かつ十分な剛性、平面度があり、好ましくは平面内の熱膨張が均質で小さいことが必要であり、ガラス基板の汚染・破損防止のため静電気による帯電もないことが必要である。
【０００７】
しかしながら、上述したように従来の定盤においては、これら要求特性を十分満足するものはなかった。
【０００８】
特許文献１（特開平８−７１９１６号公報）には、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）製の研磨用の定盤が開示されている。ここでは、定盤の上に設置される上部定盤をＣＦＲＰ製とすることで軽量化でき、研磨布を上部定盤に固定しておき、研磨布の交換時には上部定盤と共に交換可能であり、定盤自体もＣＦＲＰ製とすることで、装置全体の重量低減が図れるというものである。又、軽量、機械的強度に優れる他、熱変位が少なく、良好な平坦度を維持できることも特徴として挙げられている。
【０００９】
特許文献２（特開２００１−１１７０８０号公報）では、液晶表示板用の基板の加熱装置において、その一部または全部が炭素結合炭素繊維複合材料からなる支持プレートが開示されている。ここでの炭素結合炭素繊維複合材料（いわゆるＣ／Ｃコンポジット）は、例えば、炭素繊維をフィラメントワインディング法等によって一方向を強化したもの、炭素繊維で編んだ布、不織布を重ねて二方向を強化したもの、あるいは多方向に編み込むことにより多方向に強化したもの等の、一次元構造、二次元構造、又は三次元構造に組み立てられ、必要に応じて黒鉛化して作製されるものである。このような、Ｃ／Ｃコンポジットは、熱膨張率が小さいため、加熱手段を内包する支持プレートとして、発熱させて高温とした場合にも熱膨張がほとんど起こらないというものである。
【００１０】
特許文献３（特開平６−３３１８７０号公報）には、軽量、高剛性で、しかも熱膨張、熱収縮が少なく高精度の光学機器用定盤を提供するために、繊維の繊維方向熱膨張率がマイナスである炭素繊維を積層して得られる炭素繊維補強複合材であって、面方向の炭素繊維補強複合材としての熱膨張率が−１×１０-6〜３×１０-6／℃である材料からなる定盤が開示されている。
【００１１】
【特許文献１】特開平８−７１９１６号公報
【特許文献２】特開２００１−１１７０８０号公報
【特許文献３】特開平６−３３１８７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上記特許文献１、３に開示の定盤は、本発明の目的とする液晶ガラス基板製造を意図したものではなく、又、その大きさも特許文献１の実施例では投影面積３００，０００ｍｍ2未満であり、特許文献３では、８０，０００ｍｍ2の例が示されているに過ぎない。使用される炭素繊維の弾性率についても、特許文献１ではヤング率５０ＧＰａ程度（５０００ｋｇ／ｍｍ2）、特許文献３でも４００ＧＰａ程度（40ｔ／ｍｍ2）の例が示されているに過ぎない。
【００１３】
特許文献２の支持プレートは、内部に加熱手段を内包して上部に載置されるガラス基板を加熱するため、その膜厚はあまり厚くすることはできず、又、焼成により黒鉛化した炭素結合炭素繊維複合材料としているため、支持プレートの曲げ強度として４０ＭＰａ程度（４０００ｋｇ／ｃｍ2）が得られることが開示されているに過ぎない。
【００１４】
本発明は、このような従来の課題を解決すべく為されたもので、軽量、高剛性で、帯電もせずしかも熱膨張、熱収縮が少なく平面度に優れた高精度のＣＦＲＰ定盤を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明者等は、上記の課題を解決する方法について鋭意検討を重ねた結果、樹脂、特に熱硬化性樹脂を高弾性率炭素繊維に含浸させて成形した炭素繊維強化樹脂複合材料を用いることによって、上記課題を解決したＣＦＲＰ定盤が得られるとの知見を得、本発明を完成するに至った。
【００１６】
すなわち本発明は、
（１）：引張弾性率４９０〜９５０ＧＰａの高弾性率炭素繊維を使用した炭素繊維強化樹脂複合材料を含むＣＦＲＰ定盤であり、該ＣＦＲＰ定盤が投影面積３５０，０００〜１００，０００，０００ｍｍ2、高さ４５〜５００ｍｍであることを特徴とするＣＦＲＰ定盤；
【００１７】
（２）：定盤平面の一方向をＸ軸とし、これと直交する方向をＹ軸としたとき、Ｘ軸の比弾性率（曲げ）が８×１０8cm以上２０×１０8cm以下であり、Ｙ軸の比弾性率（曲げ）が８×１０8cm以上２０×１０8cm以下であることを特徴とする（１）のＣＦＲＰ定盤；
【００１８】
（３）：（１）又は（２）記載のＣＦＲＰ定盤の上面の平面精度がＪＩＳ  Ｂ７５１３「精密定盤」に規定される２級相当以上であることを特徴とするＣＦＲＰ定盤；
【００１９】
（４）：（１）乃至（３）のいずれか１項に記載のＣＦＲＰ定盤の表面に研磨用の樹脂層を設けたことを特徴とするＣＦＲＰ定盤；
【００２０】
（５）：（１）乃至（４）のいずれか１項に記載のＣＦＲＰ定盤の表面に導電性無機粉体と樹脂とからなる導電性樹脂層を設けたことを特徴とするＣＦＲＰ定盤；
【００２１】
（６）：（１）乃至（５）のいずれか１項に記載のＣＦＲＰ定盤が直接載荷式の用途に使用するものであり、該定盤の表面粗さがＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４に規定される十点平均粗さ（ＲｚJIS94）で１０〜２５μｍの範囲であることを特徴とするＣＦＲＰ定盤；
【００２２】
（７）：（１）乃至（５）のいずれか１項に記載のＣＦＲＰ定盤が非接触載荷式の用途に使用するものであり、該定盤の平面方向の熱膨張率が−１×１０-6〜４×１０-6／℃であることを特徴とするＣＦＲＰ定盤；
【００２３】
（８）：（１）乃至（７）のいずれか１項に記載のＣＦＲＰ定盤が炭素繊維強化樹脂複合材料を必須とし、樹脂層、導電性樹脂層を任意の構成要素とした無垢構造であり、該炭素繊維強化樹脂複合材料が引張弾性率４９０〜９５０ＧＰａの連続炭素繊維を一方向に引き揃えたプリプレグを０〜１０度、８０〜９０度、±３０〜±６０度方向に配向させながら積層したものであることを特徴とするＣＦＲＰ定盤；
【００２４】
（９）：（１）乃至（６）のいずれか１項に記載のＣＦＲＰ製定盤がスキン層とコア層からなるスキンコア構造であり、該スキン層が炭素繊維強化樹脂複合材料を必須とし、樹脂層、導電性樹脂層を任意の構成要素とし、該炭素繊維強化樹脂複合材料が引張弾性率４９０〜９５０ＧＰａの連続炭素繊維を一方に引き揃えたプリプレグを０〜１０度、８０〜９０度、±３０〜±６０度方向に配向させながら積層した炭素繊維強化樹脂複合材料であり、該コア層が樹脂、チョップド炭素繊維強化樹脂もしくはガラス繊維強化樹脂のいずれかあるいはこれらの２以上の組み合わせからなることを特徴とするＣＦＲＰ定盤；
【００２５】
（１０）：（１）乃至（６）のいずれか１項に記載のＣＦＲＰ定盤が内部にリブを有する中空形状を有し、該定盤の上下面の炭素繊維強化樹脂複合材料を必須とし、両側辺乃至四辺を更に板材で囲んだ中空構造であり、該上下面の炭素繊維強化樹脂複合材料が引張弾性率４９０〜９５０ＧＰａの連続炭素繊維を一方に引き揃えたプリプレグを０〜１０度、８０〜９０度、±３０〜±６０度方向に配向させながら積層した炭素繊維強化樹脂複合材料であり、前記リブ及び板材が樹脂、チョップド炭素繊維強化樹脂もしくはガラス繊維強化樹脂のいずれかあるいはこれらの２以上の組み合わせからなることを特徴とするＣＦＲＰ定盤；
【００２６】
（１１）：（１）乃至（６）のいずれか１項に記載のＣＦＲＰ定盤がスキン層とハニカム層を有するハニカム構造であり、該スキン層が炭素繊維強化樹脂複合材料を必須とし、樹脂層、導電性樹脂層を任意の構成要素とし、該炭素繊維強化樹脂複合材料が引張弾性率４９０〜９５０ＧＰａの連続炭素繊維を一方に引き揃えたプリプレグを０〜１０度、８０〜９０度、±３０〜±６０度方向に配向させながら積層した炭素繊維強化樹脂複合材料であり、該ハニカム層がアルミ製ハニカムあるいはＣＦＲＰ製ハニカムを構成要素とすることを特徴とするＣＦＲＰ定盤；
を提供するものである。
【発明の効果】
【００２７】
本発明のＣＦＲＰ定盤は、高弾性の炭素繊維を用いているので、軽量、高剛性で、平面精度が高くしかも熱膨張、熱収縮が少ないため定盤の精度が高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
図１は、本発明に係るＣＦＲＰ定盤１１であり、ここではガラス基板１２を直接載置する定盤として示している。本発明に係るＣＦＲＰ定盤は、投影面積３５０，０００〜１００，０００，０００ｍｍ2、高さ４５〜５００ｍｍのものであり、その投影形状は矩形、円形等の形状が挙げられる。ここで、「投影面積」とは、定盤をその上面から二次元に投影した場合の面積を意味する。
【００２９】
本発明のＣＦＲＰ定盤は、特に液晶ガラスその他のディスプレイ基板検査用定盤として優れた性能を有する。即ち上面のうねり、粗度の小さい平面度に優れ、更に軽量、重量に対する曲げの比弾性率が高く、しかも帯電除去性に優れ、平面内方向の熱膨張、熱収縮が少なく（即ち、厚みと垂直方向の熱膨張が小さい）長時間変化を起こさず、高精度であり、液晶ガラス基板のような被検査物を汚染したり、傷めたりすることもないものである。
【００３０】
（ＣＦＲＰ定盤の特性）
本発明では、ＣＦＲＰ定盤は引張弾性率490〜950ＧＰａ、好ましくは600〜830ＧＰａの高弾性率炭素繊維を積層して得られる炭素繊維補強複合材料を使用することが必要で、定盤平面の一方向をＸ軸とし、これと直交する方向をＹ軸としたとき、Ｘ軸の比弾性率（曲げ）が8×108cm以上20×108cm以下でありＹ軸の比弾性率（曲げ）が8×108cm以上20×108cm以下であり（比弾性率は、弾性率を密度で除した数値）、面積３５０，０００〜１００，０００，０００ｍｍ2、高さ４５〜５００ｍｍのものを得ることができる。従来の石質定盤、鋳鉄製であるとこのようなサイズでは容易に１０００ｋｇを超えてしまうが、本発明のＣＦＲＰ定盤では２００〜３００ｋｇであり非常に軽量である。
【００３１】
本発明のＣＦＲＰ定盤では定盤の平面が平坦であること即ち、平面精度が重要な要素であり、当該定盤が通常２級以上、好ましくは１級以上の平面精度（ＪＩＳＢ７５１３）であることが実用上好ましい。
【００３２】
ここで平面精度とは大きな範囲で平坦であること、例えば反り、褶曲、湾曲、撓みが小さいことあるいは実質的にないことを意味しており、一般的には平面度といわれるものである。一方、表面のミクロな凹凸は表面粗さとして本発明は用語を使い分けることにする。なお、平面精度を得る方法は、参照したＪＩＳに記載の方法で測定可能である。
【００３３】
更に平面精度のよいＣＦＲＰ定盤を得るためには後で記載するように擬似等方配向した炭素繊維強化樹脂複合材料を使用することが好ましい。
【００３４】
また更に好ましくは精度の高い積層成形技術や修正のための研磨等の加工処理も必要である。
【００３５】
研磨をするにあたってはＣＦＲＰ定盤の最表面に樹脂層を設けて該樹脂層を研磨することが好ましい。樹脂層の厚さは通常０．１〜０．５ｍｍである。
【００３６】
樹脂層の材質は熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれも使用でき、また炭素繊維やガラス繊維、アラミド繊維などにより構成された織物プリプレグを配することもできる。
【００３７】
この理由は、最上表面に樹脂や織物プリプレグを配することにより、美装性が向上し、また表面研磨がし易く、平滑面とすることができるからである。また、最下表面に織物プリプレグを配するのは、金具等を釘、ネジで穴明けして固定する場合、一方向繊維ではほつれて固定できないためである。ハニカム材との接着面に炭素繊維織物プリプレグを配するのは接着性を向上させるためである。
【００３８】
ＣＦＲＰ定盤は、前記樹脂層に変えてあるいは該樹脂層に加えて更に静電気による帯電防止のために導電性付与加工、例えば銅、銀、金、アルミ、鉄、チタン、炭素などの導電性無機粉体と樹脂を混合したような導電性樹脂組成物をＣＦＲＰ定盤上面に被覆して導電性樹脂層を設けてもよい。この導電性樹脂層を設けることによって、帯電によるガラス基板の汚染を防止することができる。該導電性樹脂層は前記樹脂層の研磨機能を兼ね備えることができる。従来は、イオン交換による静電気除去装置により、静電気を防止しているが、本発明ではこれを不要にすることができる。
【００３９】
導電性樹脂層の被覆厚さは適宜設定できるが、通常は０．５〜１ｍｍとすることができる。
【００４０】
本発明のＣＦＲＰ定盤では、表面粗度（Ｒｚ、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１−１９９４）が、１０〜２５μｍであるであることが好ましい。特に定盤の上に被検査物を載せる方式（以下では「直接載荷式」という。）では、非検査物と定盤の間にこのような小さな隙間があることで非検査物の移動が容易になる。隙間がないと定盤と被検査物を上方に移動させる際、界面が真空状態になり密着してしまい、基板が破損することがある。特に表面粗度を上記特定範囲に設定することが有効である。
【００４１】
５０μｍを超えると、平面精度の許容範囲を超えることもあること、非検査物を傷める恐れがあり好ましくない。
【００４２】
このような表面粗さを達成するためには、定盤表面の樹脂層の研磨時の研磨布、研磨砥粒の粗度や研磨速度を調整することで容易に達成できる。
【００４３】
（炭素繊維強化複合材の構成等）
本発明の炭素繊維補強複合材料は引張弾性率490〜950ＧＰａ、好ましくは600〜830ＧＰａの高弾性率炭素繊維を板状に積層して得られるものをいう。
【００４４】
本発明においては、ＣＦＲＰ定盤の主要な物性は炭素繊維強化複合材が支配しているため炭素繊維強化複合材料については特に記載を詳細に説明する。
【００４５】
本発明のＣＦＲＰ定盤に使用する炭素繊維強化複合材としては、上記の引張弾性率を有する高弾性の連続炭素繊維を一方向に引き揃えたプリプレグ（以下では「一方向材」という。）を積層成形した積層体、もしくは該積層体に炭素繊維の平織、綾織または朱子織等の織物を適宜組み合わせたものが用いられる。一方向材の場合、引張弾性率が４９０ＧＰａより低いと、ＪＩＳ２級の平面度を得る加工に必要な剛性が得られず製作が困難となる。逆に９５０ＧＰａより高いと、一方向に引き揃えたプリプレグの製作や、積層作業が困難となる。
【００４６】
この織物に使用される炭素繊維としてはピッチ系炭素繊維、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系炭素繊維のいずれも使用することができ、引張弾性率は通常５０〜１０００ＧＰａのものが使用できる。
【００４７】
一方、プリプレグのマトリックス樹脂は熱硬化性樹脂でも熱可塑性樹脂でもよい。熱硬化性樹脂としては、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイソシアネート樹脂等を主成分とする樹脂が挙げられる。また、熱可塑性樹脂としては、ポリカーボネイト樹脂、ＰＥＥＫ樹脂、ＰＰＳ樹脂、ナイロン（ＰＡ）、ＰＩ、ＰＥＩ等およびこれらを主成分とするポリマーアロイが挙げられる。
【００４８】
（炭素繊維の配向）
定盤平面内の縦、横、斜めのいずれの方向にも弾性率、強度が均等であることが望ましく、このような場合には炭素繊維方向は疑似等方積層が最適である。
【００４９】
当該積層体としては連続した炭素繊維を使用した一方向材を０〜１０度、８０〜９０度（注：センターが０度で±５度、同様に９０度がセンターで±５度）、±３０〜±６０度方向に配向させながら積層した炭素繊維強化樹脂複合材料が好ましく使用できる。このような炭素繊維の積層構成（擬似等方積層という）にすることにより、弾性率、強度が平面内に等方性の高い定盤を容易に形成することができる。
【００５０】
積層構成についても中立面を挟んで上下に対称関係になるように炭素繊維を配向することが好ましい。ここでいう中立面は無垢構造の場合において、曲げ荷重に対する中立軸を意味し、実際には厚み方向に１／２の位置が中立面となる。その他３種類の構造のスキン層の場合には、全体の定盤の高さの１／２の位置を中立面としてスキン層の積層を上下対称にすることが好ましい。
【００５１】
ＣＦＲＰ定盤の用途によっては長手方向に剛性を要することがあるが、この場合には長手方向（０°方向）に高引張弾性率の炭素繊維量をより多く配置し、高さ方向、幅方向はより少ない量の炭素繊維にするとよい。
【００５２】
積層に使用する炭素繊維は一方向プリプレグのみが好ましいが、これに限らず、前記炭素繊維であれば、織物、マット、ペーパー等にマトリックス樹脂を含浸したものをＣＦＲＰ定盤の目的の特性を失わない範囲で一方向材と組み合わせて用いることも可能である。
【００５３】
（熱膨張の制御）
ＣＦＲＰ定盤の用途、例えば非接触載荷式のＣＦＲＰ定盤、によっては炭素繊維補強複合材としての熱膨張率が−１×１０-6〜４×１０-6／℃の範囲内であることが要求される。該熱膨張率は、好ましくは−０．５×１０-6〜３×１０-6／℃であり、かつ定盤としては０に近いほうがよい。
【００５４】
また、炭素繊維補強複合材の平面内方向の熱膨張率が上記範囲から外れた場合には、温度変化により定盤の膨張または収縮が影響して、特に非接触載荷式の定盤では精密な測定が困難となり好ましくない。
【００５５】
繊維方向熱膨張率がプラスである炭素繊維を積層した場合には、マトリックスの熱膨張率がプラスであるため複合材の熱膨張率が大きくなり、温度変化による定盤の膨張または収縮が大きくなり用途によっては目的に合致しなくなることがある。
【００５６】
よって炭素繊維としては線膨張係数が−０．５×１０-6〜−１．８×１０-6／℃、好ましくは−１．０×１０-6〜−１．６×１０-6／℃であれば特に限定されない。
【００５７】
このような炭素繊維は、例えばピッチ系炭素繊維、特に弾性率が４９０〜９５０ＧＰａの炭素繊維が挙げられる。但し、線膨張係数が上記範囲内であれば、ＰＡＮ系炭素繊維も用いることができる。
【００５８】
上記炭素繊維とマトリックス樹脂とを組み合わせて用い、剛性および熱膨張率は炭素繊維の弾性率、炭素繊維の角度（擬似等方配向：０±５度、９０度±５度、±３０〜±６０度）および炭素繊維の体積含有率（７０〜４０容量％の範囲）等を適宜組み合わせて設計することにより目的の熱膨張率を有するＣＦＲＰ定盤を得ることができる。
【００５９】
（炭素繊維強化複合材料を使用した定盤の構造）
（無垢構造）
本発明のＣＦＲＰ定盤１１は、図２に示すように、前記した炭素繊維強化複合材料２１を全てに使用し、該炭素繊維強化複合材料の表面に必要に応じて樹脂層あるいは／および導電性樹脂層（不図示）を設ける（以下「無垢構造」という。）ことができる。
【００６０】
（スキンコア構造）
本発明のＣＦＲＰ定盤は、前記したような無垢構造でもよいが、図３の断面図に示すようなスキン層３１とコア層３２の２層構造からなる構造とすることもできる（以下「スキンコア構造」という。）。また、２枚のスキン層（３１，３３）の間にコア層３２を配した３層構造とすることもできる。当然このようなスキンコア構造であっても前記された本発明の定盤の性能を依然満たすことはいうまでもない。
【００６１】
この場合スキン層に炭素繊維強化複合材料を使用する。該スキン層が本発明の定盤の基本性能のほとんどを支配する。スキン層３１の上面（３層構造の場合には下側スキン層３３の下面も含む）には、無垢構造と同様に必要に応じて樹脂層あるいは／および導電性樹脂層（不図示）を設けることができる。
【００６２】
コア層は樹脂、チョップド炭素繊維強化樹脂、ガラス繊維強化樹脂あるいはこれらの２以上の組み合わせを用いることが好ましく、ＣＦＲＰ定盤の性能を維持しつつ製造コストが有利になる。
【００６３】
コア層に使用する樹脂あるいはマトリックス樹脂としては前記した炭素繊維複合材料のマトリックス樹脂と同様な樹脂を使用することができる。
【００６４】
（中空リブ構造）
他のＣＦＲＰ定盤の構造としては内部が中空なリブ構造とすることができ、該リブ構造によりＣＦＲＰ定盤の性能を維持しながら無垢構造よりもより軽量化が図れる。
【００６５】
また、定盤内部へ、真空吸着用パイプや制御用コードなどを収納できる。
中空リブ構造のＣＦＲＰ定盤は炭素繊維強化複合材料を上下面に使用し、格子状もしくは一方向にリブを設けることができる。例えば、図４は格子状のリブ構造体４２の上下に２枚の炭素繊維強化樹脂板４１，４３を配した構造を示している。炭素繊維強化樹脂板４１の上面あるいは炭素繊維強化樹脂板４３の下面には、無垢構造と同様に必要に応じて樹脂層あるいは／および導電性樹脂層（不図示）を設けることができる。
【００６６】
リブ材は樹脂製板やチョップド炭素繊維強化樹脂、ガラス繊維強化樹脂板、炭素繊維強化樹脂板等、またはそれぞれ２つ以上を組み合わせたもの使用することができるが特にチョップド炭素繊維強化樹脂と炭素繊維強化複合材料を組み合わせたものを使用することが好ましい。
【００６７】
定盤の外周部には、両側縁乃至四周側縁を板材で囲むことができる。これにより外部からのパーティクルや粉塵の侵入や、内部からの粉塵の発生が防止できる。
【００６８】
板材の材料としてはチョップド炭素繊維強化樹脂、ガラス繊維強化樹脂板、炭素繊維強化樹脂板等、またはそれぞれ２つ以上を組み合わせたもの使用することができるが特にチョップド炭素繊維強化樹脂と炭素繊維強化複合材料を組み合わせたものを使用することが好ましい。
【００６９】
（ハニカム構造）
またＣＦＲＰ定盤の更なる軽量化と剛性を高めるためには、本発明の定盤は、２枚の炭素繊維強化樹脂板の間にハニカム材を接着することが望ましい（以下「ハニカム構造」という。）。ハニカム材としては、アルミニウム、炭素繊維、アラミド繊維等を組み合わせたものであり、特にアルミハニカムが好ましく用いられる。図５はハニカム材５２の上下に２枚の炭素繊維強化樹脂板５１，５３を配した構造を示している。炭素繊維強化樹脂板５１の上面あるいは炭素繊維強化樹脂板５３の下面には、無垢構造と同様に必要に応じて樹脂層あるいは／および導電性樹脂層（不図示）を設けることができる。
【００７０】
なお、リブ構造の中空内部やハニカム構造の中空内部には発泡樹脂を充填してもよい。中空の場合に比べて、発泡材が充てんされているとタップ加工等を行えるインサートの挿入も可能となる。
【００７１】
定盤のハニカム材との接着面には、炭素繊維やガラス繊維、アラミド繊維などにより構成された織物プリプレグを配することもできる。
【００７２】
（補助的な加工）
本発明の定盤では、ＣＦＲＰ定盤の上面その他の部分、例えば炭素繊維補強複合材の上面に、予め製品である液晶ガラス基板や、検査測定装置等を固定するための穴あけ加工やネジ穴等の付属物を設けてもよい。
【実施例】
【００７３】
以下、実施例を示し、さらに本発明を詳細に説明する。
【００７４】
実施例１
縦１５００×横１８００ｍｍ  高さ５０ｍｍサイズの定盤について、以下の４種類の構造の定盤を作製した。
【００７５】
・無垢構造
引張弾性率が６００ＧＰａ（ＮＧＦ製「ＸＮ６０」）の連続炭素繊維を一方向に引き揃えたプリプレグを０度、９０度、±４５度方向に交互配向させながら積層硬化した炭素繊維強化樹脂複合材料で無垢構造であるＣＦＲＰ定盤を得た。
【００７６】
・スキンコア構造
スキン層に引張弾性率が６００ＧＰａ（ＮＧＦ製「ＸＮ６０」）の連続炭素繊維を一方向に引き揃えたプリプレグを０度、９０度、±４５度方向に交互配向させながら積層硬化した炭素繊維強化樹脂複合材料とコア層にチョップド炭素繊維（東レ「Ｔ７００Ｓ」を短繊維化したもの）を配合したチョップド炭素繊維強化製樹脂硬化物をもちいて、コア層の上下にスキン層を対称に配してＣＦＲＰ定盤を得た。
【００７７】
・リブ／ボックス構造
リブ用成形板として、チョップド炭素繊維（東レ「Ｔ７００Ｓ」を短繊維化したもの）を配合した厚み１０ｍｍのチョップド炭素繊維強化製樹脂硬化成形板をもちいて、１００ｍｍ間隔で垂直に立てて格子状に配し、また周囲も同様の樹脂硬化成形板を垂直に立てて囲んで格子状のリブ板を形成した後、引張弾性率が６００ＧＰａ（ＮＧＦ製「ＸＮ６０」）の連続炭素繊維を一方向に引き揃えたプリプレグを０度、９０度、±４５度方向に交互配向させながら積層硬化した厚み１０ｍｍの炭素繊維強化樹脂複合材料を格子状のリブ板の上下から挟み込むように接着しＣＦＲＰ定盤を得た。
【００７８】
・ハニカム構造
アルミ製ハニカムをコア層として、引張弾性率が６００ＧＰａ（ＮＧＦ製「ＸＮ６０」）の連続炭素繊維を一方向に引き揃えたプリプレグを０度、９０度、±４５度方向に交互配向させながら積層硬化した厚み１０ｍｍの炭素繊維強化樹脂複合材料をアルミハニカムの上下から挟み込むように接着しＣＦＲＰ定盤を得た。
【００７９】
比較例１
同形状の定盤を一般的な鋳鉄及び石材を用いて作製した。
【００８０】
このようにして得られたＣＦＲＰ定盤の特性（重量、熱膨張係数、比弾性率、平面度）を鋳鉄製定盤、石定盤の特性と共に表１に示す。
【００８１】
本発明の定盤は、圧倒的に軽量で、熱膨張率が小さく、比弾性率が高く高精度であった。
【００８２】
【表１】
2005288619.tif 000003
【００８３】
実施例２
実施例１で得られた定盤（リブ構造）の定盤表面に導電性塗料を塗布したものを作製した。
【００８４】
比較例２
上記比較例１で用いたＪＩＳ２級の石定盤をそのまま用いた。
【００８５】
評価方法
厚み０．８ｍｍのガラス基盤を定盤面に配した後、ガラスを定盤の上方からの吸着により定盤面より移動した。
【００８６】
比較例２では、ガラスの静電気の帯電がみられたが、実施例２では、静電気の発生は見られなかった。
【００８７】
実施例３
実施例１で得られた定盤（リブ構造）の定盤表面の表面粗さ（ＲｚJIS94）を１５μｍとしたものを用いた。
【００８８】
比較例３
上記比較例１で用いたＪＩＳ２級の鋳鉄製定盤（表面粗さ：３８μｍ）をそのまま用いた。
【００８９】
厚み０．８ｍｍのガラス基盤（縦１１００×横１３００ｍｍ）を定盤面に配した後、ガラスを定盤の上方からの吸着により定盤面より移動した。繰り返し100回場合行ったところ、実施例３では問題がなかったが、比較例３では、12回目においてガラスが破損した。
【００９０】
比較例４  
縦１５００×横１８００ｍｍ  高さ５０ｍｍサイズの定盤について、引張弾性率が２３０ＧＰａ（東レ「Ｔ７００Ｓ」）の連続炭素繊維を一方向に引き揃えたプリプレグを０度、９０度、±４５度方向に交互配向させながら積層硬化した炭素繊維強化樹脂複合材料で無垢構造であるＣＦＲＰ定盤を得た。
平面加工後においてＪＩＳ２級の平面度の定盤を得られなかった。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明のガラス基板用定盤の構造を示す概念図である。
【図２】無垢構造の定盤の断面図である。
【図３】スキンコア構造の定盤の断面図である。
【図４】リブ構造の定盤の分解斜視図である。
【図５】ハニカム構造の定盤の分解斜視図である。
【符号の説明】
【００９２】
１１  定盤
１２  ガラス基板
２１  無垢材
３１，３３  スキン層
３２  コア層
４１、４３  炭素繊維強化樹脂板
４２  リブ構造体
５１，５３  炭素繊維強化樹脂板
５２  ハニカム構造体
【図１】
2005288619.tif 000004
【図２】
2005288619.tif 000005
【図３】
2005288619.tif 000006
【図４】
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【図５】
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