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本学位论文针对现有InGaN基光转换白光二极管（pc-wLED）的白光配色技术中存在的荧光体混粉、色品等问题，以CaO-SiO2体系的混晶直接白光荧光体为研究目标，分别研究了铕（Eu）激活的Ca2SiO4绿色荧光体和Ca3Si2O7红色荧光体，对荧光体的粉体和玻璃两种材料形态的结构和光致发光性质的关系进行了研究，获得了如下研究结果： 1.采用第一原理计算方法，研究了Ca3Si2O7和Ca2SiO4两个荧光体基质的电子结构和光学性质，通过计算得出Ca3Si2O7和Ca2SiO4为直接带隙，带隙宽度前者小于后者。 2.研究了绿色荧光粉Ca2SiO4:Eu2+和橙红色荧光粉Ca3Si2O7:Eu2+的结构和特征发射位置的关系。结合Ca2SiO4和Ca3Si2O7的理论带隙宽度数据和实测的X射线衍射数据和光致光谱数据，通过VanUitert经验公式及Pauling键价理论和化学键共价性理论关联结构和光谱性质，认为Eu2+在Ca2SiO4和Ca3Si2O7基质中分别取代8配位和7配位的Ca2+位置，分别发射峰值在505nm的宽带绿光和600nm的宽带橙红光。 3.研究了宽带橙红光发射的Ca3Si2O7:Eu2+粉及其荧光增强机理。发现添加3wt.％NH4Cl，1300℃可以获得纯相，共掺Ce3+具有基于共振能量传递机理的敏化增强效应。得出优化的Eu2+的掺杂浓度为2.5%，荧光光谱显示该荧光粉的使用可以降低InGaN基白光LED色温。 4.提出了用助溶剂调控同时发射绿光Ca2SiO4:Eu2+和橙红光的Ca3Si2O7:Eu2+混相荧光体的基质相成分的新方案。在400nm的蓝紫光泵浦下可以有效激发混相荧光粉，同时发射出峰值在505nm的绿光和峰值在600nm的橙红光。 5.探索了获得同时发射绿光和橙红光的混相混晶荧光体的玻璃陶瓷体的方案。发现按照(Ca0.99Eu0.01)3Si2O7计量比，在固液两相区熔融淬冷可以直接得到Ca2SiO4:Eu2+体混晶玻璃陶瓷发光体，在两相区保温时间不同，可以控制其中的β-Ca2SiO4球形颗粒的大小和发光性质。对基于散射理论的分析表明，荧光晶体相的折射率、大小和形貌对玻璃陶瓷发光体的光学性质密切相关。 上述荧光体的结构-发光性质关系研究结果，对于发展高显色白光LED具有重要意义；基于混晶可免除现有微米级多组分混粉的配色方案，对发展新型白光LED具有重要的应用价值。