Então, o fato é que os carimbos de data e hora Oracle e as datas Oracle são dois tipos de dados diferentes. Para comparar um carimbo de data/hora com uma data, o Oracle precisa executar uma conversão - que INTERNAL_FUNCTION(). A decisão de design interessante é que o Oracle converte a coluna da tabela em vez do valor passado, o que significa que a consulta não usa mais o índice.
Consegui reproduzir seu cenário no SQL*Plus, portanto, não há problema em usar
java.sql.Timestamp . A conversão dos timestamps passados para datas resolve o problema... SQL> explain plan for
2 select * from test1
3 where d1 > cast(to_timestamp('01-MAY-2011 00:00:00.000', 'DD-MON-YYYY Hh24:MI:SS.FF') as date)
4 and d2 > cast(to_timestamp('01-JUN-2011 23:59:59.999', 'DD-MON-YYYY Hh24:MI:SS.FF') as date)
5 /
Explained.
SQL> select * from table(dbms_xplan.display)
2 /
PLAN_TABLE_OUTPUT
-----------------------------------------------------------
Plan hash value: 1531258174
-------------------------------------------------------------------------------------
| Id | Operation | Name | Rows | Bytes | Cost (%CPU)| Time |
-------------------------------------------------------------------------------------
| 0 | SELECT STATEMENT | | 25 | 500 | 3 (0)| 00:00:01 |
| 1 | TABLE ACCESS BY INDEX ROWID| TEST1 | 25 | 500 | 3 (0)| 00:00:01 |
|* 2 | INDEX RANGE SCAN | T1_I | 1 | | 2 (0)| 00:00:01 |
-------------------------------------------------------------------------------------
Predicate Information (identified by operation id):
PLAN_TABLE_OUTPUT
-----------------------------------------------------------------------------------
2 - access("D1">CAST(TO_TIMESTAMP('01-MAY-2011 00:00:00.000','DD-MON-YYYY
Hh24:MI:SS.FF') AS date) AND "D2">CAST(TO_TIMESTAMP('01-JUN-2011
23:59:59.999','DD-MON-YYYY Hh24:MI:SS.FF') AS date) AND "D1" IS NOT NULL)
filter("D2">CAST(TO_TIMESTAMP('01-JUN-2011 23:59:59.999','DD-MON-YYYY
Hh24:MI:SS.FF') AS date))
18 rows selected.
SQL>
Mas acho que isso não ajuda em nada:seria mais fácil apenas passar datas.
Curiosamente, construir um índice baseado em função que converte as colunas de data em carimbos de data/hora não ajuda. O
INTERNAL_FUNCTION() chamada não é reconhecida como CAST() e o índice é ignorado. Tentando construir um índice usando INTERNAL_FUNCTION() lança um ORA-00904. 
