Wiązanie nie jest puste w PDO?

Nie możesz powiązać "NOT NULL". Możesz powiązać tylko wartości . „IS NOT NULL” nie jest wartością, to zupełnie inna składnia zapytania. Będziesz po prostu musiał dynamicznie zbudować swoje zapytanie, wiązanie wartości nie może ci w tym pomóc:

$query = 'SELECT ... WHERE ';
if (/* condition is NOT NULL */) {
    $query .= 'foo IS NOT NULL';
    $stmt = $db->prepare($query);
} else {
    $query .= 'foo = :foo';
    $stmt = $db->prepare($query);
    $stmt->bindValue('foo', $foo);
}
$stmt->execute();